JP3009906B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のトレイを備えた複写機等の画像形成
装置に関し、特に、通常のカセットトレイの外に、大容
量の用紙を収容でき底板が上下動して収容した用紙を昇
降できるエレベータトレイを備えた、画像形成装置に関
する。

〔従来の技術〕

多数の用紙トレイを多段に配置して、それぞれの用紙
トレイから給紙路を介して任意の用紙を送り出し、感光
体ドラム等の画像転写部に向けて用紙を給紙するように
した複写機、プリンター等の画像形成装置は、実開昭62
−194634号公報等に示されている。

このような画像形成装置では、記録部と１つの用紙ト
レイによる給紙部とを一体に形成した上部フレームと、
多数の用紙トレイと中間トレイとを組込んだ下部フレー
ムとを組合せて構成し、前記２つのフレームの両側部を
縦方向に貫通するようにして、上下に用紙を案内するた
めの給紙路と戻し路とを配置している。そして、用紙ト
レイからの給紙により通常の記録紙を作成することと、
片面複写済み用紙に対してその裏面に画像を転写して、
両面コピーを作成することや、片面複写済み用紙の画像
面に別の画像を転写して多重コピーを作成すること等
の、任意の記録紙作成モードを選択できるように構成さ
れている。

また、前述した従来の画像形成装置においては、通常
の用紙カセットトレイの外に、用紙の収容量が大きくて
底板を水平なまま上下に昇降させる大容量トレイ（本書
ではエレベータトレイと言う）が併設されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの、用紙トレイの内、カセットトレイでは、用
紙を底板の揺動により上下動するものであり、エレベー
タトレイでは用紙を水平移動により上下動するものであ
る。現在の画像形成装置の高速化及び搬送路の長大化に
伴い、用紙トレイからの給紙の確実性が要求されてい
る。特に、上記のような、多段トレイの場合には、用紙
搬送経路が各トレイで異なるため、トレイからの最初の
送り出し部で各トレイが決められたタイミングで送り出
されることが必要である。このため、各トレイ毎に、特
に、前記カセットトレイとエレベータトレイとでは別々
に専用の給紙装置を設計し、使用していた。

上記のエレベータトレイとカセットトレイには、それ
ぞれ、専用の給紙機構ではなく、同じ構成の給紙機構を
使用できるのが望ましい。また、複トレイ式給紙装置に
おいて各用紙トレイを本体フレームの前部から挿入及び
引出すことのできるいわゆるフロントローディング形式
のものが知られており、トレイへの用紙の供給、補充、
交換等が便利にできる。この装置の場合にも、各用紙ト
レイに対して同じ構成の給紙機構を使用できるのが望ま
しい。

実開昭63−35749号公報には、種々のサイズの用紙を
選択的に給紙できるように大容量トレイと中程度の容量
の２つのトレイとを備え、各トレイからの用紙のサイド
・レジストレーションを装置を大型にすることなく簡単
かつ精度高く行う機構が設けられた複写機用給紙装置が
開示されている。この給紙装置では、各トレイ毎に、給
紙ローラと２ローラ式用紙さばき機構と搬送ローラを有
する給紙機構が設けられ、各トレイからの給紙を行って
いる。しかし、この実開昭63−35749号公報は、エレベ
ータトレイとカセットトレイとに対して、同じ構成の給
紙機構を使用する点についての意識がなく、給紙装置に
ついての記載もその点について示すところはない。

従って、本発明の目的は、専用の給紙装置を必要とせ
ずに、カセットトレイに適用しても、エレベータトレイ
に適用しても、送り出し条件を一定にすることができる
画像形成装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる目的を達成するため、本発明によれば、用紙カ
セットトレイに設けた用紙を載置する上下動可能な第１
の底板とこの底板を押上げる第１の底板押上手段とを有
する第１の給紙装置と、エレベータトレイに設けた用紙
を載置する上下動可能な第２の底板とこの底板を押上げ
る第２の底板押上手段とを有する第２の給紙装置とを備
え、前記第１の給紙装置及び第２の給紙装置から選択し
て用紙を給紙する画像形成装置であって、前記第１の給
紙装置は、用紙の上面に接触し底板の上昇と載置用紙量
の減少に応じて上下動して用紙を送り出す第１の給紙手
段と、該第１の給紙手段によって給紙された用紙をさば
く第１のさばき手段と、前記第１の給紙手段の上下動に
より載置用紙量の減少を検出する第１の検出部とを有
し、前記第２の給紙装置は、用紙の上面に接触し底板の
上昇と載置用紙量の減少に応じて上下動して用紙を送り
出し、かつ前記第１の給紙手段と同じ構成から成る第２
の給紙手段と、該第２の給紙手段によって給紙された用
紙をさばき、かつ前記第１のさばき手段と同じ構成から
成る第２のさばき手段と、前記第２の給紙手段の上下動
により載置用紙量の減少を検出し、かつ前記第１の検出
部と同じ構成から成る第２の検出部とを有し、前記第２
の給紙手段、前記第２のさばき手段及び前記第２の検出
部の位置関係は、それぞれ、前記第１の給紙手段、前記
第１のさばき手段及び前記第１の検出部の位置関係と同
じ位置関係に配置されるように構成され、前記第１の給
紙装置における第１の底板は、前記第１の検出部からの
検出により動作する前記第１の底板押上手段により上方
に傾斜され、前記第２の給紙装置における第２の底板
は、前記第２の検出部からの検出により動作する前記第
２の底板押上手段によりほぼ水平の姿勢で押上げられる
ことを特徴とする画像形成装置提供される。

〔実施例〕

図示された実施例に従って、本発明が適用される画像
形成装置の構成を説明する。

第１図に示される実施例は、本発明の画像形成装置１
として複写機の場合を示しているもので、該画像形成装
置１は、例えばゼログラフィー方式の機構を設けた上部
装置２と、主として給紙装置を装備した下部装置３とか
ら構成される。

本発明の画像形成装置１において、上部装置２には、
一般の複写機の場合と同様に、上部にプラテン４を設け
て、このプラテンに原稿をおいてこの原稿から所定の複
写を得るように構成されており、その複写のモードの選
択や、複写の枚数の設定その他の走査を行うために、コ
ントロールパネルが設けられている。

第１図に示されるように、本発明に係る複写機におい
ては、複数個の用紙トレイ５、６、７、８及び９を上下
方向に重ねる状態で設けられており、それぞれの用紙ト
レイから、任意に用紙を送り出すことが出来るように構
成される。

前記した複写機において、上部装置２には、画像読取
り用の光学装置10と、感光体ドラム11と、該感光体ドラ
ムの周囲に現像装置12や転写装置13等の各機構等が設け
られるとともに、用紙トレイ５と、その用紙トレイに対
応して配置される用紙搬送装置14とが設けられている。

また、下部装置３には複数個の用紙トレイ６〜９が上
下方向に重ねて配置されており、それぞれの用紙トレイ
の給紙部には給紙装置ユニット15が設けられている。な
お、本発明の複写機に設けられる用紙トレイは、本体フ
レームの前部分から挿脱出来るような形式の、いわゆる
フロントローディングタイプの装置として構成されてい
るもので、それ等の用紙トレイの一方の側部から、給紙
装置ユニットによって用紙を送り出すことが出来るよう
に構成されている。更に、上下の装置２及び３の両側の
部分には、それ等の装置を上下に貫通する状態で、用紙
トレイから記録部に向けて用紙を送り出すための用紙搬
送路16と、片面コピーした用紙を下部装置３に設けた中
間トレイ９に向けて搬送するための用紙戻し路17とが設
けられている。

下部装置３において、用紙トレイ７及び８の間の位置
には、中間トレイ９が配置されており、片面複写済み用
紙を該中間トレイ９に戻し、給紙装置ユニット15を介し
て、再び画像転写部に向けて送り出すことによって、多
重複写や両面複写等の所望の複写のモードを選択するこ
とができる。

なお、図示される本発明の実施例においては、最下部
の用紙トレイ８は、大容量の用紙を収容でき底板が上下
動して収容した用紙を昇降できるエレベータトレイとし
て構成されている。そして、前記大容量のトレイの下部
には、該トレイ８を引き出した際に、その先端部分を支
持するためのキャスター18が、装置３のキャスター19の
外に設けられている。このキャスター18は、エレベータ
トレイ８を引き出す際に、トレイの重量が本体フレーム
に付加されることがないようにも機能している。

第２図は本発明に係る複トレイ式給紙装置を示してお
り、上部のすなわち第１給紙装置21は、第１図のトレイ
５〜７に使用されているカセットトレイ式給紙装置であ
り、下部のすなわち第２給紙装置22は第１図のエレベー
タトレイ８に使用されているエレベータトレイ式給紙装
置を示している。

上部すなわち第１給紙装置21において、第１の底板23
は用紙カセットトレイ24に揺動自在に設けられている。
この底板23は、第１給紙部25に取り付けられた第１の底
板押上手段26により用紙の減少に従って反時計方向に回
動する。第２給紙装置22において、第２の底板27は、エ
レベータトレイ８に水平状態で上下動可能に設けられて
おり、第２の底板押上手段28により用紙の減少に従って
上動する。

第１給紙装置21の給紙部25と同様に、第２給紙装置22
にも第２給紙部として給紙部29が設けられている。これ
らの給紙部25及び29には夫々同じ構成の給紙手段40が設
けられ、これらの給紙手段は、夫々の上下動の変動幅
H₁、H₂が同一になるように設定されている。

またカセットトレイ24に収容された用紙32の先端とそ
の用紙さばき手段33との距離D₁とエレベータトレイ８に
収容された用紙32の先端と用紙さばき手段33との距離D₂
とが同一となっている。

前記距離D₁とD₂を精度高く同じ長さに維持するには、
上部のカセットトレイ式給紙装置21側においては、カセ
ット24を引き出し自在に支持するフレームのレール35の
装置本体フレーム36に対する取り付け位置も精度良く設
定することと、第１の給紙部25の側においては、該給紙
部25の本体フレーム36に対する取り付けを精度良く行う
ことである。また、下部のエレベータトレイ式給紙装置
22側においては、該エレベータトレイ８を引き出し自在
に支持するコロ37と本体フレーム36に取り付けたレール
38の取り付けを横方向にガタつかないように精度良く行
うことと、前記と同様に第２の給紙部29側においては、
該給紙部29の本体フレーム36に対する取り付けを精度よ
く行うことである。

次に、第１給紙装置21の給紙部25及び第２給紙装置22
の給紙部29の機構を、第２図の外に、第３図以降の図面
も参照しながら説明する。なお、両給紙部25と29を相互
に比較すると、第１給紙部25には第１底板押上手段26が
付設され、第２給紙部25には第２底板押上手段28が付設
されている点で相違するが、他の構成は同じである。従
って、第１給紙部25について説明し、第２給紙部29の各
構成部分及び部材には同一の符号を付して、その説明に
代える。また、第１押上手段26については第７図を用い
て後述する。

給紙部の給紙手段40は、給紙ローラ41と、ローラ41を
回転可能に支持する支持部材42を有し、支持部材42は駆
動軸43を中心として回動（揺動）自在に支持されてい
る。そしてこの支持部材42はスプリング44により下すな
わち用紙面方向に揺動するよう付勢されている。給紙ロ
ーラ41によって送られてきた用紙は、さばき手段33によ
って、２枚以上の用紙の送りすなわち重送を防止する。
このさばき手段33は、リタードローラ46と送りローラ47
とから成り、両ローラは接離自在となっており、用紙の
ない状態では離れている。そして、用紙送り状態では両
ローラは接触し、互いに逆方向に回転するように駆動さ
れている。このため、駆動モータ（図示せず）の駆動ギ
ヤ48（第４図の左側）からの動力は、ギヤ49〜54、電磁
クラッチ55、及び前記した駆動軸43に伝えられ、送りロ
ーラ47を回転する。この回転は別のギヤ56、57、58を介
して給紙ローラ41に伝えられ、これにより、給紙ローラ
41と送りローラ47とが連動回転するように構成されてい
る。

給紙ローラ41の支持部材42は、第６図に示すようにな
っており、前記したようにスプリング44により下方向に
回動するよう付勢されており、更に、支持部材42に設け
たピン60が押上げ部材61のレバー62上に載置されてい
る。この押上げ部材61は、給紙部に回動自在に設けられ
ており、引っ張りスプリング63により付勢されていると
共に、ソレノイド64により付勢方向と逆方向に回動する
ようになっている。また、ソレノイド64は給紙中は作動
しており、該押上げ部材61が回動してレバー62が下方向
に退避している。従って、支持部材42が駆動軸43を中心
にスプリング44により回動して、給紙ローラ41が最下位
置に押されている。

支持部材42には、フォトセンサ65のアクチュエータ66
が設けられ、給紙ローラ41が前記最下位置にあるときに
は、フォトセンサ65がオンするようになっている。勿論
用紙が減少して、給紙ローラ41が一定量（本実施例では
3mm）下がった場合にはフォトセンサ65がオンして第１
底板押上手段26（カセットトレイ式給紙装置用押上手
段）及び第２底板押上手段28（エレベータトレイ式給紙
装置用押上手段）を上昇させるための信号が発するよう
になっている。

エレベータトレイ式給紙装置用の第２底板押上手段28
は、第２図に図示のように、モータ67による巻き上げ式
となっており、底板27を水平な姿勢のまま上昇させるよ
うに、該底板の４箇所に設けてある。

また、カセットトレイ式給紙装置21の底板押上手段26
は、第７図に詳細が図示されている。第７図の底板押上
手段26において、符号68は底板23に直接当接して底板23
を押し上げるタグであり、軸69の一端に取り付けられて
いる。軸69の他端にはセグメントギヤ70が固着してあ
り、スプリング71により矢印方向に付勢されている。

セグメントギヤ70は、ギヤ72、73、74及び電磁クラッ
チ75を介して回転入力ギヤ76と連動するようになってい
る。また矢印方向に移動可能なギヤ77が設けてあり、前
記ギヤ74と係合、離脱自在となっている。このギヤ77は
引張スプリング78により付勢されておりギヤ74と離脱状
態を保つようになっていると共に、カセットトレイ24を
挿入した場合、トレイ24の一部で支持部材79を押圧して
ギヤ77がギヤ74に係合するようになっている。更にまた
ギヤ77は、その軸80にワンウェイベアリング（図示せ
ず）を介して取り付けられており、ギヤ74との係合状態
において、タグ68は上昇するが下降しないようになって
いる。

この底板押上手段26は、第５図に図示のように、給紙
部25に取り付けられている。前記した回転入力ギヤ76
は、第４図及び第５図に示すギヤ49に係合される。以上
説明した底板押上手段26の各部材は給紙部25に対して一
体で取り付け、取り外しができるように構成されてい
る。

第５図に示すように、さばき手段33のリタードローラ
46は、トルクリミッタ82を介して駆動軸83に接続されて
おり、駆動軸83は、図示してないがいくつかのギヤを介
して、ギヤ54に連結されている。

第３図中、符号84は、送り出された用紙を搬送路に導
く駆動ローラであり、ピンチローラ85が当接している。
ピンチローラ85は搬送路を形成するシュート86に取り付
けられており、シュート86は複写機の開閉ドア87に取り
付けられている。なお、符号88及び89は、それぞれ給紙
部25（29）に取り付けられたシュートである。

第５図の符号90は、リタードローラ46を送りローラ47
から離間するための機構であり、カセットトレイ24或い
はエレベータトレイ８の本体への挿脱によって作動され
る。各トレイには突起（例えば、第２図のエレベータト
レイ８の突起91を参照されたい）等が形成され、この突
起が、給紙部25（29）から突出している作動片を押圧移
動することにより、第３図に示すレバー92がリタードロ
ーラ46を離間する方向に付勢しているスプリング（図示
せず）に抗して、上方に回動して、リタードローラ46を
送りローラ47に当接するようになっている。従って、カ
セットトレイ24又はエレベータトレイ８を引き出すと、
リタードローラ46が送りローラ47から離間する。これ
は、両ローラ46及び47の間に用紙がはさまっていても用
紙を損傷することのないようにするためである。

次に一連の動作を説明する。

エレベータトレイ８でも、カセットトレイ24でも動作
は殆ど同じであるので、カセットトレイ24の側の給紙装
置21での動作を説明する。トレイ差し込みにより、第７
図のギヤ77が、ギヤ74に係合する。同時にリタードロー
ラ46が上昇して送りローラ47と当接する。また、図示し
てない用紙サイズ検知装置のスイッチが作動して、その
信号で第６図のソレノイド64が付勢する。給紙ローラ41
が最下位置まで下降して、フォトセンサ65がオンする。
これにより、第７図の電磁クラッチ75が付勢される。

この時点では既に第４図の駆動ギヤ48は回転してお
り、セグメントギヤ70も回転して、タグ68を上動させ
て、底板23を押し上げる。この際、ギヤ77にはワンウェ
イベアリングが設けてあるので用紙の重量によって下降
することはない。底板23が押し上げられ、給紙ローラ41
が用紙上面と接触し、給紙ローラ41が用紙面の上動によ
り更に押し上げられると、第６図に示すアクチュエータ
66がフォトセンサ65をオフする。これにより電磁クラッ
チ75は遮断され、用紙の上昇は停止する。

複写開始ボタンが押され給紙信号が出ると、給紙用電
磁クラッチ55（第５図）がオンし、送りローラ47とこれ
に従動するリタードローラ46（トルクリミッタ82はスリ
ップしている）と給紙ローラ41の三者が同時に回転し、
給紙ローラ41により用紙が１枚だけ送り出され、送りロ
ーラ47とリタードローラ46を通過し（両ローラは送り作
用もある）、用紙搬送路へと導かれて行く。

もし用紙が２枚以上給紙ローラ41から送り出された場
合には、リタードローラ46のトルクリミッタ82の作用に
より下側（リタードローラの側）の用紙は進行を阻止さ
れ上側（送りローラの側）の１枚の用紙のみが通過して
行く。これは、トルクリミッタ82は、ローラ46とローラ
47及び用紙とローラ46との摩擦力より小さく且つ用紙と
用紙の摩擦力より大きくそのトルクが設定してあるの
で、複数の用紙が来た場合には、用紙と用紙の摩擦力に
トルクリミッタの設定トルクが打ち勝ち、リタードロー
ラ46は駆動軸83の回転により用紙を戻す方向に回転する
からである。すなわち、用紙さばき手段33によって、２
枚目以降の用紙の進行が阻止されるのである。

用紙が送り出され、用紙の残量が減少していくと、給
紙ローラ41は、スプリング44の作用の下で下降し、一定
長さ下降すると、フォトセンサ65がオンし、この信号
で、電磁クラッチ75がタイマーにより一定時間付勢さ
れ、フォトセンサ65がオフした時点で用紙の上昇は停止
する。このように、フォトセンサとタイマーとの組み合
わせのより、給紙ローラ41の上下動の変動幅を狭い範囲
に一定にできる。すなわち、タイマーはフォトセンサの
応答の悪さを補償している。

なお、以降の動作は前記した動作の繰り返しであり、
また、既述のように、エレベータトレイの動作の場合も
同様である。従って、前記の説明を参照されたい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、エレベータトレイとカセットトレイ
とが混在する多段トレイの場合であっても、別々に専用
の給紙装置を使用する不便がなくなる。従って、本発明
による画像形成装置は、専用の給紙装置を必要とせず
に、カセットトレイに適用しても、エレベータトレイに
適用しても、送り出し条件を一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る給紙装置を適用するのに適した
複写機の概略図、第２図は、本発明に係る給紙装置を示
す部分側断面図、第３図は、カセットトレイ式給紙装置
の給紙部を示す側断面図、第４図は、第３図の給紙部の
平面図、第５図は、第３図のＶ−Ｖ断面図、第６図は、
給紙ローラをその回りも含めて示す斜視図、第７図は、
カセットトレイ式給紙装置の底板押上手段の部分を湿す
斜視図である。 符号の説明 １……複写機、２……上部装置 ３……下部装置、４……プラテン ５〜７……カセットトレイ ８……エレベータトレイ ９……中間トレイ 11……感光体ドラム、12……現像装置 21……カセットトレイ式給紙装置 22……エレベータトレイ式給紙装置 23、27……底板、24……カセット 25、29……給紙装置 26、28……底板押上手段 33……さばき手段、40……給紙手段 41……給紙ローラ 46……さばき手段のリタードローラ 47……さばき手段の送りローラ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−77140（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−151446（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−40333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−65836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−205943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−60530（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−48738（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−80731（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−35749（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−128037（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−11663（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】用紙カセットトレイ（24）に設けた用紙を
   載置する上下動可能な第１の底板（23）とこの底板を押
   上げる第１の底板押上手段（26）とを有する第１の給紙
   装置（21）と、エレベータトレイ（８）に設けた用紙を
   載置する上下動可能な第２の底板（27）とこの底板を押
   上げる第２の底板押上手段（28）とを有する第２の給紙
   装置（22）とを備え、前記第１の給紙装置（21）及び第
   ２の給紙装置（22）から選択して用紙を給紙する画像形
   成装置であって、 前記第１の給紙装置（21）は、用紙の上面に接触し底板
   の上昇と載置用紙量の減少に応じて上下動して用紙を送
   り出す第１の給紙手段（40）と、該第１の給紙手段によ
   って給紙された用紙をさばく第１のさばき手段（33）
   と、前記第１の給紙手段の上下動により載置用紙量の減
   少を検出する第１の検出部（65,66）とを有し、 前記第２の給紙装置（22）は、用紙の上面に接触し底板
   の上昇と載置用紙量の減少に応じて上下動して用紙を送
   り出し、かつ前記第１の給紙手段（40）と同じ構成から
   成る第２の給紙手段（40）と、該第２の給紙手段によっ
   て給紙された用紙をさばき、かつ前記第１のさばき手段
   と同じ構成から成る第２のさばき手段（33）と、前記第
   ２の給紙手段の上下動により載置用紙量の減少を検出
   し、かつ前記第１の検出部（65,66）と同じ構成から成
   る第２の検出部（65,66）とを有し、 前記第２の給紙手段、前記第２のさばき手段及び前記第
   ２の検出部の位置関係は、それぞれ、前記第１の給紙手
   段、前記第１のさばき手段及び前記第１の検出部の位置
   関係と同じ位置関係に配置されるように構成され、 前記第１の給紙装置（21）における第１の底板（23）
   は、前記第１の検出部（65,66）からの検出により動作
   する前記第１の底板押上手段（26）により上方に傾斜さ
   れ、 前記第２の給紙装置（22）における第２の底板（27）
   は、前記第２の検出部（65,66）からの検出により動作
   する前記第２の底板押上手段（28）によりほぼ水平の姿
   勢で押上げられる ことを特徴とする画像形成装置。