JP3611560B2 - シート給紙装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、インサータ等に備えられるシート給紙装置に関し、詳しくは、シート給紙装置に設けられているシートトレイの回転機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、インサータ等においては、シートを給紙するシート給紙装置が備えられている。このシート給紙装置は、一般的にシートを載置するためのシートトレイと、載置されたシートを所定の処理位置に向けて繰り出す給紙機構を有している。このような構成からなるシート給紙装置にあっては、装置内で発生したジャムシートの処理や省スペース化を図るために前記シートトレイが回転可能な構成になっているものがある。
【０００３】
図８は、前記シートトレイの回転構造を示したものであり、シートトレイ１の一端を装置本体２の側板３に回転軸４，５を介して回転可能に軸支持したものである（特許文献１参照）。このような構造のシートトレイ１にあっては、シート給紙可能位置に回転させる際の自重落下による衝撃を緩和するために、回転軸４，５にコイルバネ等の弾性部材を装着して前記シート給紙可能位置に向かう回転とは逆方向に一定の弾性力を与える場合がある。このコイルバネを装着することによって、シートの給紙が可能な水平位置に開くときの自重落下による衝撃が緩和されることになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２８６５３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のシートトレイ１の回転構造においては、回転軸４，５に設けたコイルバネの弾性力のみによって、シートトレイ１をシートの給紙が可能な水平位置と、側板３側に回転された状態で静止する垂直位置との間で支持されている。このため、シートトレイ１の自重に対するコイルバネの付勢力を適正に設定するのが難しく、コイルバネの弾性力が強すぎると、シートトレイ１を手で所定の角度以上に持ち上げた際に、前記コイルバネの弾性力がシートトレイ１の自重よりも大きくなり、シートトレイ１が急激に跳ね上がってしまう。これでは、使用者が危険を感じてしまうので、前記弾性力はシートトレイ１が急激に跳ね上がらない程度に抑えなければならない。しかしながら、弾性力を小さくし過ぎるとシートトレイ１をシート給紙位置に倒した際に、その自重によって急激に下降するため、衝撃が生じて騒音が発生したり、シートトレイ１等の破損の原因となる。
【０００６】
そこで、本発明は、シートトレイを所定位置に回転及び静止させる際の動作を規制することで、シート給紙可能位置に静止させる際の騒音や衝撃を緩和すると共に、搬送不良を起こしたシートの排出が可能な位置に回転させた場合における急激な跳ね上がりを防止することのできるシートトレイの回転構造を備えたシート給紙装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るシート給紙装置は、シートを載置するシートトレイと、前記シートトレイの下方に配置され、シートトレイから給紙されたシートの表裏を反転するための反転ローラ対を備えた反転部と、前記シートトレイから給紙されたシートあるいは前記反転部を経て給紙されたシートを搬送する搬送部とを備えるシート給紙装置において、前記シートトレイをシートが載置される下限位置とこの下限位置から垂直方向に回転させた上限位置との間で回転可能に支持する支持部材と、前記シートトレイの下限位置と上限位置との間の所定範囲内でシートトレイの回転を制動する制動手段と、前記シートトレイを下限位置から上限位置に向かって回転させるのに伴って、前記反転部の反転ローラ対を離間させるシートニップ機構とを備えたことを特徴とする。
また、請求項２に係るシート給紙装置は、前記制動手段が前記シートトレイの回転軸に設けられる第１のギアと、この第１のギアと連結してシートトレイの回転を制動する第２のギアと、この第２のギアを一回転方向に付勢する付勢部材とを備え、一方の前記シートニップ機構が、前記第２のギアに連結する第３のギアと、この第３のギアの回転に伴って反転部の反転ローラ対を離間させるカム機構とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、シートトレイが制動手段によってその回転方向に掛かる負荷を強くしたり、弱めたりすることができるので、前記シートトレイの回転操作とシートトレイの自重によって給紙位置に静止させる際の衝撃を和らげることができる。
【０００９】
また、前記制動手段が、シートトレイを回転可能に支持する支持部材に設けられる第１のギアと、バネのような付勢部材によって回転力が一方向に付勢された第２のギアとの組み合わせで構成されているので、前記第１のギア、第２のギア及び付勢部材を適宜選択することで、シートトレイの回転に掛かる制動力を適切に調整可能である。
【００１０】
また、前記制動手段は、シートが載置される下限位置から垂直方向に一定角度回転させた上限位置との間の一定の回転範囲で有効となっている。このため、シートが載置される下限位置近傍まではシートトレイが静かに回転移動し、シートが積載される位置に静止した際は、安定した静止状態を維持することができる。前記制動範囲は、第１のギア及び第２のギアに形成される歯の数あるいは形成領域を調整することによって容易に実現することができる。
【００１２】
この発明によれば、シートトレイの回転を規制している制動力を所定の回転角度で解除可能な構成になっているので、前記シートトレイをシート積載位置から上方に持ち上げた際の急激な跳ね上がりによる衝撃や衝突を防止し、安全に回転操作を行うことができる。前記制動力の解除は、第１のギアと第２のギアとの連結を解除することで容易に実現可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明に係るシート給紙装置の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、シートの自動給紙を行うインサータ本体部２２に備えられているシート給紙装置２１を示したものである。シート給紙装置２１は、シートを積載するシートトレイ３１と、このシートトレイ３１を所定位置に回転させるための制動手段（回転規制機構３５）とを備えている。前記シートトレイ３１は、画像が形成された複写シートの間に表紙や間紙等のインサートシートを給紙するために設けられ、複数枚のシートが一時的に積載（スタック）される。前記シートトレイ３１は、インサータ本体部２２の側板２３に支持部材（回転軸３３）を介して回転可能に取り付けられ、前記シートの給紙が可能となる水平位置からインサータ本体部２２内で搬送不良を起こしたシートの排出が可能となる垂直状態まで略９０度回転可能となっている。前記回転規制機構３５は、前記回転軸３３の側面に一体化される第１ギア３４と、この第１ギア３４に噛み合って回転力を規制させる第２ギア３６と、この第２ギア３６の回転を一方向に付勢する付勢部材（捩りコイルバネ３７）とを備え、これらがインサータ本体部２２に固定されるブラケット３８内に収容されている。
【００１５】
前記シートトレイ３１は、図１及び図２に示されるように、載置されるシートの幅方向両端に沿って支持アーム３２が配設されると共に、この支持アーム３２に備えられる回転軸３３によってシートトレイ３１全体がインサータ本体部２２の側板２３に回転自在に取り付けられている。このシートトレイ３１の回転には、回転規制機構３５内に備える第２ギア３６に装着されている捩りコイルバネ３７の弾性力が作用している。このバネの弾性力は、前記第２ギア３６に噛み合う第１ギア３４を介してシートトレイ３１の回転軸３３に反力を及ぼしている。前記捩りコイルバネ３７は、図３に示すように、その一端３７ａが第２ギア３６に固定した状態で巻装され、他端３７ｂは側板２３に固定されているブラケット３８に引っ掛けられている。この捩りコイルバネ３７の反力が第２ギア３６に働き、回転軸３３上に固定されている第１ギア３４を介してシートトレイ３１を持ち上げる方向に作用している。
【００１６】
前記第１ギア３４及び第２ギア３６は、図１及び図２に示されるように、噛み歯３９，４０が外周の一部に設けられ、前記噛み歯３９，４０の端部にストッパ３９ａ，４０ａがそれぞれ設けられている。したがって、前記捩りコイルバネ３７の弾性力は、前記第１ギア３４及び第２ギア３６の回転に伴ってそれぞれの噛み歯３９，４０が噛み合っている間だけ作用し、噛み合いが外れた状態にあっては作用しない構造となっている。また、前記側板２３及びブラケット３８に回転軸４１を介して回転可能に取り付けられる第２ギア３６には、前記第１ギア３４のマーク３９ｂとの位置合わせを行うマーク４０ｂが設けられている他、ブラケット３８に設けられたストッパ３８ａと係合して回転を停止させるストッパ４０ｄが形成されている。
【００１７】
前記回転規制機構３５内には、図２に示したように、シートトレイ３１の回転に伴って動作するシートニップ機構４２が備えられている。このシートニップ機構４２は、シートがジャムした際の排出を容易にするために設けられるもので、前記側板２３及びブラケット３８に回転軸４４を介して回転可能に支持されて前記第２ギア３６に噛み合う第３ギア４３と、インサータ本体部２２に回転支持されている反転ローラ４５と、前記第３ギア４３と反転ローラ４５との間に挟持され、排出されるシートを載置するガイド板４６とを備えている。前記反転ローラ４５は、インサータ本体部２２の側板２３に対して回転支点を持つ反転ローラホルダ４７に保持されており、引張りバネ４８によって前記第３ギア４３の回転軸４４を中心に回転するローラ４３ａに押圧された状態でニップされている。
【００１８】
前記第３ギア４３は、前記第１ギア３４及び第２ギア３６と同様に、その外周の一部に噛み歯４９が形成され、前記第２ギア３６の噛み歯４０に連結して回転する。また、前記第３ギア４３には、その位置合わせを行うマーク４０ｃと前記第２ギア３６に設けられているマーク４０ｃとの位置合わせを行うマーク４９ａ及び反転ローラホルダ４７を回転させて反転ローラ４５を退避させるためのカム５０が設けられている。
【００１９】
また、図３に示すように、前記ブラケット３８の内部には開閉検知センサ５１が設けられ、第２ギア３６上に設けられている突起５２を検出することによって、通紙可能位置にあるかどうかを検知している。
【００２０】
次に、前記シートトレイ３１の回転動作を図４及び図５に基づいて説明する。図４は、シートトレイ３１が図２に示したようなインサータ本体部２２の側板２３に対して略９０度の角度で開いたシート給紙位置から上方に回転させた状態を示したものである。この状態に至るまでは、捩りコイルバネ３７で付勢された第２ギア３６の噛み歯４０に第１ギア３４の噛み歯３９が噛み合っている状態となっているので、前記第１ギア３４及び回転軸３３を介して繋がるシートトレイ３１には上方に向けたバネの弾性力が働き、軽くシートトレイ３１の先端を持ち上げれば容易に回転する。図４に示されるようにシートトレイ３１が上方に持ち上げられた際には、第２ギア３６に付設されているストッパ４０ｄがブラケット３８のストッパ３８ａに当接し、さらに、捩りコイルバネ３７の反力によって第２ギア３６はこの状態で固定される。これ以降、シートトレイ３１には前記捩りコイルバネ３７の反力が及ばないので、シートトレイ３１から手を離しても跳ね返るおそれがなくなる。また、前記第２ギア３６に連動して第３ギア４３が回転し、この第３ギア４３に設けられているカム５０が反転ローラホルダ４７を押し下げる。これによって、反転ローラ４５と噛み歯４９とのニップが解除されて、ガイド板４６に載置されているシートの取り出しが可能となる。
【００２１】
さらに、図５に示すように、シートトレイ３１を前記図４の状態から図中左側に傾かせると、第１ギア３４の噛み歯３９が第２ギア３６の噛み歯４０から外れる。この状態になると、シートトレイ３１に働いていた捩りコイルバネ３７の弾性力が解除されてフリーとなる。これ以降はシートトレイ３１を手でゆっくり回転させて側板２３に寄せて静止させることができる。なお、前記捩りコイルバネ３７の弾性力が解除されたシートトレイ３１の回転動作は、第１ギア３４のストッパ３９ａがブラケット３８のストッパ３８ａに当接して停止している第２ギア３６の一端に当たって所定の位置で静止する。
【００２２】
前記側板２３に寄せて静止されているシートトレイ３１をシート給紙可能位置にもっていく場合は、前記図５の位置から図４に示す位置までシートトレイ３１を手で図中の時計方向に回転させる。この回転によって、第１ギア３４の噛み歯３９が第２ギア３６の噛み歯４０にある時点で噛み合うため、手を離しても落下方向に対して前記捩りコイルバネ３７の反力による制動が働く。そして、シートトレイ３１の自重によって静かに下方に降下してシートの給紙が行い得る位置で静止することができる。
【００２３】
以上説明したように、シートトレイ３１を回転操作する過程で、図４で示した位置、即ち捩りコイルバネ３７によるシートトレイ３７を上方に回転させる付勢力がシートトレイ３７の自重よりも大きくなる手前で、第２ギア３６のストッパ４０ａがブラケット３８のストッパ３８ａに当接して第２ギア３６の回転が停止し、第１ギア３４はフリー状態となる。このようなフリー状態を作り出すことによって、シートトレイの急激な回転動作が防止され、安全にシートトレイ３１の回転操作を行うことができる。また、シートトレイ３１をシート給紙位置に回転する際には、所定の位置から捩りコイルバネの弾性力による制動力が働くので、最終的に停止するまでの動作が静かに行える。
【００２４】
また、第１ギア３４の噛み歯３９及び第２ギア３６の噛み歯４０とストッパ３９ａ，４０ａ，４０ｄの位置を設定することによって、シートトレイ３１の回転制動の掛かる位置を装置構成や使用目的に応じて任意に設定することができ、シートトレイ３１の回転操作を安全且つ確実に行い得る。
【００２５】
また、シートトレイ３１の回転に関わる第１ギア３４及び第２ギア３６に連動する第３ギア４３によって、シートを挟持している反転ローラホルダ４７の離反が可能であるので、例えば、ジャムしたシートを容易に排出させることができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、シートトレイ３１の回転に一定の制動力を与える部材として捩りコイルバネ３７を用いたが、このような捩りコイルバネ３７に限らずロータリーダンパ等の弾性部材を使用して構成することも可能である。
【００２７】
次に、前記シート給紙装置２１を備えた画像形成システム８１の構成例を図６に示す。この画像形成システム８１は、画像形成部を中心とした画像形成装置２７に、前記シート給紙装置２１を備えたインサータユニット２４、パンチユニット２５、フィニッシャユニット２６を備えた構成になっている。前記画像形成装置２７は、原稿シートの画像を読み取り、その画像を複写シート上に転写形成して排紙する。インサータユニット２４は、前記画像形成装置２７に取り付けられ、画像形成装置２７から排紙される画像形成済の複写シートに表紙や間紙等のインサートシートを挿入するものである。パンチユニット２５は、前記画像形成装置２７及びインサータユニット２４によって複写形成された複写シート及び挿入されたインサートシートからなるシート束にパンチ孔を穿孔するものである。また、フィニッシャユニット２６は、前記画像形成装置２７、インサータユニット２４，パンチユニット２５を通して排紙される複写シートを整合するための処理トレイと、この処理トレイにスタックされたシート束を綴じるステープルユニットが備えられている。
【００２８】
図７に示すように、前記インサータユニット２４に備えられているシートトレイ３１は、図１乃至図５に示した回転機構を備え、フィニッシャユニット２６にスタックされる複写シートの間に表紙や間紙等のインサートシートを挿入させる。このシートトレイ３１の先には、シートトレイ３１上にスタックされた複数枚のシートを１枚ずつ分離して画像形成装置２７に給紙する給紙部６０と、この給紙部６０から給紙されるシートを搬送する第１搬送部６１、前記給紙されたシートの表裏を反転する反転部６２、反転トレイ６３、画像形成装置２７から第１搬送部６１を経て複写形成されたシートやインサータユニット２４で給紙されたインサートシートをパンチユニットへ供給する第２搬送部６４とを備えている。
【００２９】
前記給紙部６０は、シート積載可能な定位置に開いたシートトレイ３１にセットされた複数枚のシートの最上部に接触して繰り出すキックローラ６５と、このキックローラ６５によって繰り出されたシートを給紙する給紙ローラ６６と、この給紙ローラ６６によって給紙されるシートに追従するシートを排除する分離ローラ６７と、給紙されたシートを分離ローラから引き抜くレジストローラ６８とを備え、前記シートトレイ３１にスタックされたシートを１枚ずつ給紙するようになっている。
【００３０】
第１搬送部６１は、シートを搬送するための複数の搬送ローラ６９を備え、反転部６２との合流部にはシートの搬送経路を切り換える切換ガイド７０，７１が設けられている。また、前記反転部６２には、反転ローラ７５，７６及びシート検出センサ７２が設けられ、前記切換ガイド７０，７１の切り換え操作によって前記給紙部６０から給紙されたシートを反転トレイ６３方向に導き、前記シート検出センサ７２によってシート後端部が検出されると、反転ローラ７５，７６を逆転して第１搬送部６１へ供給するようになっている。また、第２搬送部６４には複数の搬送ローラ７３，７４が配設され、画像形成装置２７及びインサータユニット２４から送出されるシートをパンチユニット２５及びフィニッシャユニット２６に供給するようになっている。なお、パンチユニット２５及びフィニッシャユニット２６は、すでに知られている一般的な装置であるので詳細は省略する。
【００３１】
前記画像形成システム８１では、シートトレイ３１が前述した回転機構を備えたことで、インサートシートを給紙する位置と、インサータユニット２４内で搬送不良を起こしたシートの取り除きが可能となる位置との間での回転操作を確実且つ安全に行うことができる。この実施形態では、前記シートトレイ３１の回転構造を備えたシート給紙装置２１をインサータユニット２４に装着したが、このようなインサータユニット２４に限らず給紙用のトレイを備える画像形成装置やプリンタ等の給紙装置に採用可能であることはいうまでもない。また、給紙装置に限らず、処理されたシートを収容する排紙装置に備える排紙トレイにも適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート給紙装置の構成を示す斜視図である。
【図２】上記シート給紙装置に備えるシートトレイの回転機構部の断面図である。
【図３】上記シートトレイの回転機構部の側面図である。
【図４】上記シートトレイを上方へ回転したときの状態を示す説明図である。
【図５】上記シートトレイに掛かるバネの弾性力が解除されたときの状態を示す説明図である。
【図６】上記シート給紙装置を備えた画像形成システムの構成例を示す断面図である。
【図７】上記画像形成システムを構成するインサータユニットの内部構成を示す断面図である。
【図８】従来のシートトレイの回転動作を示す説明図である。
【符号の説明】
２１ シート給紙装置
２２ インサータ本体部
２３ 側板
３１ シートトレイ
３３ 回転軸（支持部材）
３４ 第１ギア
３５ 回転規制機構（制動手段）
３６ 第２ギア
３７ 捩りコイルバネ（付勢部材）
３８ ブラケット

Claims (5)

1. シートを載置するシートトレイと、
   前記シートトレイの下方に配置され、シートトレイから給紙されたシートの表裏を反転するための反転ローラ対を備えた反転部と、
   前記シートトレイから給紙されたシートあるいは前記反転部を経て給紙されたシートを搬送する搬送部とを備えるシート給紙装置において、
   前記シートトレイをシートが載置される下限位置とこの下限位置から垂直方向に回転させた上限位置との間で回転可能に支持する支持部材と、
   前記シートトレイの下限位置と上限位置との間の所定範囲内でシートトレイの回転を制動する制動手段と、
   前記シートトレイを下限位置から上限位置に向かって回転させるのに伴って、前記反転部の反転ローラ対を離間させるシートニップ機構とを備えたことを特徴とするシート給紙装置。
2. シートを載置するシートトレイと、
   前記シートトレイの下方に配置され、シートトレイから給紙されたシートの表裏を反転するための反転ローラ対を備えた反転部と、
   前記シートトレイから給紙されたシートあるいは前記反転部を経て給紙されたシートを搬送する搬送部とを備えるシート給紙装置において、
   前記シートトレイをシートが載置される下限位置とこの下限位置から垂直方向に回転させた上限位置との間で回転可能に支持する支持部材と、
   前記シートトレイの下限位置と上限位置との間の所定範囲内でシートトレイの回転を制動する制動手段と、
   前記シートトレイを下限位置から上限位置に向かって回転させるのに伴って、前記反転部でのシートニップを解除するシートニップ機構とを備え、
   前記制動手段が前記シートトレイの回転軸に設けられる第１のギアと、この第１のギアと連結してシートトレイの回転を制動する第２のギアと、この第２のギアを一回転方向に付勢する付勢部材とを備える一方、
   前記シートニップ機構が、前記第２のギアに連結する第３のギアと、この第３のギアの回転に伴って反転部の反転ローラ対を離間させるカム機構とを備えたことを特徴とするシート給紙装置。
3. 前記付勢部材は、前記第１のギアと第２のギアの連結によって、前記付勢部材の付勢力を前記シートトレイに付与してシートトレイの回転動作を制動した請求項２記載のシート給紙装置。
4. 前記第１のギアは、前記シートトレイの下限位置と上限位置との間の所定範囲外で、前記第２のギアとの連結を解除するように、外周の一部の歯を欠いて形成された請求項２記載のシート給紙装置。
5. 前記カム機構は、第３のギアに設けられ、第３のギアが回転する際一緒に回転して前記反転ローラ対の一方側を押し下げて離間させる請求項２記載のシート給紙装置。

Images