JP3941718B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給紙装置に関する。特に、複写機、プリンタあるいはこれらの複合機などの画像形成装置に用紙を供給する給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機などの画像形成装置の給紙装置は、通常、給紙カセットに積載された用紙を給紙ローラまで送り出すピックアップローラを備えている。ピックアップローラは、給紙時において、最上用紙に接した状態で回転し、用紙を給紙ローラまで送り出し、給紙ローラは、該ローラに対向する捌きパッドと協働して、画像形成装置の画像形成部に用紙を一枚ずつ送り出す。
【０００３】
このような給紙装置として、給紙カセットの画像形成装置（給紙装置）本体に対する着脱に連動してピックアップローラを昇降させる機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。具体的に、この機構は、ピックアップローラを回転自在に支持し給紙カセットの着脱に連動して回動可能なアームを備える。給紙カセットが離脱されている場合、アームは、その一端で支持したピックアップローラを上昇位置に保持するように付勢されている。給紙カセットを装着する場合、アームは、その他端が給紙カセットの一部と係合し、付勢力に抗して、上記一端で支持したピックアップローラを下降位置に保持する。その後、給紙カセットの用紙積載面を構成する押上板を上昇させることで、最上用紙を、下降位置に保持したピックアップローラに接触させる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２９４３３３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、最大用紙収納枚数を維持したまま、上昇位置にあるピックアップローラと給紙カセット装着時の最上用紙の距離を小さくすることで給紙装置したがって画像形成装置を薄型化しようとした場合、ピックアップローラの下降位置と、給紙カセット装着時の最上用紙の距離を小さくしなければならず、その結果、給紙カセットを装着する際に、最上用紙が、下降するピックアップローラに当たる可能性がある。この場合、用紙に横ずれや撓みが生じ、給紙時にスキューやジャムなどの給紙不良が発生する恐れがある。
【０００６】
そこで、本発明は、薄型で且つ給紙不良が発生しない給紙装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る給紙装置は、
用紙を収納する給紙カセットと、
用紙を給紙カセットから引き出すためのピックアップローラと、
給紙カセットの給紙装置本体に対する着脱に連動してピックアップローラを昇降させる昇降ユニットとを備え、
昇降ユニットは、給紙カセットの給紙装置本体に対する装着に連動して動作する第１の昇降部材と、第１の昇降部材に連結されピックアップローラを支持する第２の昇降部材と、第１の昇降部材の動作開始に遅延して、ピックアップローラを下降させる第２の昇降部材の動作を開始させる遅延機構とを備えることを特徴とする。
【０００８】
かかる給紙装置では、ピックアップローラを昇降させる昇降ユニットが、第１の昇降部材と第２の昇降部材に分割されており、給紙カセットの装着に連動して第１の昇降部材が動作を開始しても、ピックアップローラを支持する第２の昇降部材は、直ぐには第１の昇降部材に追従して動作を開始しない。したがって、ピックアップローラと給紙カセット装着時の最上用紙の距離を小さくしても、給紙カセットを装着する際に、最上用紙が、下降するピックアップローラに当たらないように構成することができ、その結果、給紙装置を薄型化できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を説明する。
【００１０】
図１，２は、本発明に係る給紙装置の一実施形態を示す。この給紙装置２は、用紙４を積載する給紙カセット６を備える（なお、図１では用紙は図示しない。）。給紙カセット６は、不図示の画像形成装置（給紙装置）本体（以下、単に「本体」という。）に設けた一対のガイドレール８ａ，８ｂに沿って、本体に装着する位置と本体から離脱した位置との間でスライドできるようにしてある。
【００１１】
給紙装置２はまた、給紙カセット６に積載された用紙４を画像形成装置本体の画像形成部（図示せず）に向けて送り出すための給紙アセンブリ１０を備える。図３も参照して、給紙アセンブリ１０は、給紙カセット６に積載された用紙４の先端近傍に対向した位置に配置されたピックアップローラ１２と、用紙給紙方向に関してピックアップローラの下流側に配置された給紙ローラ１４と、ローラ１２，１４を保持するホルダ１６とを備える。給紙アセンブリ１０は、後述する昇降ユニットにより、給紙カセット６の着脱に連動して、最上用紙４に近接または接触する下降位置と、最上用紙４の上方に離隔した上昇位置との間で移動できるようになっている。
【００１２】
ピックアップローラ１２は、ホルダ１６に回転自在に支持された回転軸１８に固定されている。回転軸１８にはギア２０が固定されている。
【００１３】
給紙ローラ１４は、ワンウェイクラッチ２２を介して駆動軸２４に連結されている。駆動軸２４は、ホルダ１６に回転自在に支持されている。駆動軸２４にはギア２６が固定されている。ギア２６は、中間ギア（図示せず）を介してギア２０に連結されている。駆動軸２４は、図示しないモータにより図の矢印方向に回転駆動するようにしてある。駆動軸２４が回転すると、給紙ローラ１４は、ワンウェイクラッチ２２の作用により、駆動軸２４の動力が伝達され、図の矢印方向に回転する。このとき、ピックアップローラ１２は、ギア２６、中間ギアおよびギア２０を介して、駆動軸２４の動力が伝達され、給紙ローラ１４と同一の方向に回転する。なお、ワンウェイクラッチ２２の作用により、給紙ローラ１４が矢印方向に回転しても、駆動軸２４したがってピックアップローラ１２に動力が伝達することはない。
【００１４】
図示は省略するが、給紙アセンブリ１０が下降位置にセットされた状態で、給紙ローラ１４には捌きローラが当接するようになっている。
【００１５】
給紙カセット６には、用紙載置面として押上板２８が設けてある。この押上板２８は、給紙カセット６が本体に装着されると、図示しない駆動手段により給紙アセンブリ１０に向けて上方に移動するようになっている。給紙アセンブリ１０には、最上用紙の位置を検出するためのセンサ（図示せず）が設けてあり、最上用紙がピックアップローラ１２に接触すると、上記駆動手段は、押上板２８を停止するようになっている。
【００１６】
次に、給紙カセット６の本体に対する着脱に連動して給紙アセンブリ１０を下降位置および上昇位置に移動させる昇降ユニットを説明する。この昇降ユニット２９は、細長部材である第１のレバー３０と第２のレバー３２を備える。第１のレバー３０の一端３０ａおよび第２のレバー３２の一端３２ａは、図示しないフレームに固定された軸３３に回動自在に支持されている。第１のレバー３０は、その他端３０ｂが給紙カセット６が挿入される空間に臨むよう、図２において軸３３を中心として反時計回り方向に付勢され、初期位置（図２の点線３０Ａで示す位置）にセットされている。このために、図の例では、一端３４ａが第１のレバー３０上面３０ｃの所定位置（固定位置を図３の点線３４ａ’で示す。）に固定され他端３４ｂが上記不図示のフレームに固定されたコイルばね３４を、第１のレバー３０の一端３０ａの一側面３０ｄ上に設けた、軸３３と同心状の円筒部３０ｅの外周面に巻回させている。
【００１７】
第２のレバー３２の他端３２ｂには、ホルダ１６の側面から突出した突出部１６ａが、他端３２ｂ周りに回動可能に連結されている。ホルダ１６は、図示しない機構により常時駆動軸２４および回転軸１８が水平方向と平行となるように保持される。なお、後述するように、第２のレバー３２の他端３２ｂは、ホルダ１６の突出部１６ａを受ける受け部としても機能し、給紙カセット６を本体から離脱させ、その結果給紙アセンブリ１０が下降位置から上昇位置に戻る際に、給紙アセンブリ１０の移動を、第２のレバー３２の軸３３周りの図２の反時計回り方向の回動に素早く追従させることができる。
【００１８】
第１のレバー３０がコイルばね３４により付勢され初期位置３０Ａにセットされた状態で、第２のレバー３２は、第１のレバー３０の一端３０ａ近傍から突出した受け板３０ｆにより保持されるようになっており、したがって、第２のレバー３２もまた、コイルばね３４から付勢力を受けて初期位置（図２の点線３４Ａで示す位置）にセットされ、給紙アセンブリ１０を上昇位置に保持する。
【００１９】
第１のレバー３０の他端３０ｂが装着される給紙カセット６の一部（図の例では、装着方向に関して先端側の側面６ａ）に当接することで、第１のレバー３０がコイルばね３４の付勢に抗して軸３３周りに図２の時計回り方向に回動すると、受け板３０ｆが第２のレバー３２の下面３２ｃから外れることができる。その結果、第２のレバー３２は、給紙アセンブリ１０の重力および第２のレバー３２の自重により、軸３３周りに図２の時計回り方向に回動する。
【００２０】
図３に示すように、第１のレバー３０と第２のレバー３２は、トルクリミッタ３６を介して連結されている。具体的に、第１のレバー３０の一端３０ａおよび第２のレバー３２の一端３２ａの対向する側面３０ｇ，３２ｄにはそれぞれ、軸３３と同心状に、外径が等しく且つ同一材質（例えばポリアセテート樹脂）の円筒部３０ｈ，３２ｅが形成されている。これら円筒部３０ｈ，３２ｅの外周面には、コイルばね３８が巻回されている。コイルばね３８の巻き付け方向は、第１のレバー３０の一端３０ａから第２のレバー３２の一端３２ａに向かう方向から見て第１のレバー３０が時計周り方向（すなわちコイルばね３４の付勢方向と逆方向で、図２の時計回り方向）に回動する際にコイルの内径が大きくなるように設定してある。言い換えれば、第１のレバー３０がコイルばね３８に対し図２の時計回り方向に回転する際のトルクリミッタ３６の伝達トルクＴ１と、図２の反時計回り方向（すなわち、コイルばね３４の付勢方向）に回転する際の伝達トルクＴ２は、Ｔ２＞Ｔ１の関係を有する。第２のレバー３２がコイルばね３８に対し図２の時計回り方向（すなわち給紙アセンブリ１０を下降させる方向）に回転する際のトルクリミッタ３６の伝達トルクはＴ２に等しく、図２の反時計回り方向に回転する際の伝達トルクはＴ１に等しい、また、Ｔ２は、給紙アセンブリ１０および第２のレバー３２の重力による軸３３周りのトルクＴより小さく設定されている。
【００２１】
次に、以上のように構成された給紙装置２の、給紙カセット着脱に連動した動作および給紙動作について説明する。
【００２２】
給紙カセット６が本体に装着されていない場合、第１のレバー３０は、コイルばね３４により付勢され初期位置３０Ａにセットされている。このとき、第２のレバー３２は、第１のレバー３０の受け板３０ｆから受ける力により初期位置３２Ａにセットされている。この状態で、給紙アセンブリ１０は上昇位置に保持される。
【００２３】
そこで、用紙４が搭載された給紙カセット６を本体に装着すると、まず、第１のレバー３０の他端３０ｂが給紙カセット６の側面６ａに接触し、第１のレバー３０が、コイルばね３４の付勢力に抗して、軸３３周りに図２の時計回り方向に回動し始める。このとき、トルクリミッタ３６のコイルばね３８は、その内径が大きくなるため、コイルばね３８は直ぐには第１のレバー３０の回動に追従しない。したがって、コイルばね３８を介して第１のレバー３０に連結された第２のレバー３２は、直ぐには第１のレバー３０の回動には追従しない。言い換えれば、第１のレバー３０が給紙カセット６の装着に連動して回動し始めた時点では、給紙アセンブリ１０を支持している第２のレバー３２は回動を開始していない。
【００２４】
そして、第１のレバー３０の回動により受け板３０ｆが第２のレバー３２の下面３２ｃから外れると、第２のレバー３２は、自重と給紙アセンブリ１０の重力により図２の時計回り方向に回動し始める。すなわち、第２のレバー３２は、第１のレバー３０の動きに対して遅延して動作を開始する。第２のレバー３２が回動し始めると、トルクリミッタ３６のコイルばね３８は、その内径が小さくなって第２のレバー３２の円筒部３２ｅを締め付けるため、第２のレバー３２の回動に抗してＴ２のトルクが生じ、したがって、給紙アセンブリ１０の下降動作を遅延させることができる。
【００２５】
給紙カセット６が本体に完全に装着されると、第１のレバー３０は、他端３０ｂが給紙カセット６の側面６ｂに当接した給紙位置（図２の実線３０Ｂで示す位置）に保持される。第２のレバー３０ｂは、第１のレバー３０の受け板３０ｆで再び支持された給紙位置（図２の実線３２Ｂで示す位置）に保持される。このとき、給紙アセンブリ１０は下降位置に保持される。なお、この状態で、第２のレバー３０ｂの他端３２ｂの一部は、図２に示すように、ホルダ１６の突出部１６ａの下面から外れている。
【００２６】
給紙アセンブリ１０が下降位置に到達すると、最上用紙がピックアップローラ１２に接触するまで押上板２８が上昇する。
【００２７】
給紙時には、図示しないモータの回転により駆動軸２４が回転し、ピックアップローラ１２が該ローラ１２に接触する最上側から用紙を給紙ローラ１４に向けて送り出す。このとき、最上用紙との摩擦によりその下の用紙も送り出されることがある。しかし、最上用紙以外の用紙は、給紙ローラ１４に接触する捌きローラ（図示せず）が給紙ローラ１４と逆方向に回転することで、最上用紙から分離され、ここから先への供給が禁止される。
【００２８】
給紙カセット６を離脱させる場合、第１のレバー３０は、その他端３０ｂが給紙カセット６の側面６ａに当接していた状態から解放され、コイルばね３４の付勢力を受けて、軸３３周りに図２の反時計回り方向に回動し始める。第２のレバー３２は、第１のレバー３０の受け板３０ｆに支持されながら、第１のレバー３０の回動開始と同時に、第１のレバー３０とともに軸３３周りに図２の反時計回り方向に回動する。給紙アセンブリ１０は、第２のレバー３２が回動して受け部３２ｂで支持されると、第２のレバー３２とともに、軸３３周りに図２の反時計回り方向に回動する。このように、給紙カセット６を本体から引き出す場合、第１および第２のレバー３０，３２および給紙アセンブリ１０は、実質的に同時に回動するため、給紙カセット６に用紙４が残っている場合（すなわち、最上用紙とピックアップローラ１２が接触している場合）でも、用紙がピックアップローラ１２と接触したまま引き出されて反りや歪みなどで変形するのを防止できる。
【００２９】
以上の説明は、本発明の一実施形態にかかるもので、本発明はこれに限らず種々改変可能である。例えば、上記実施形態では、給紙カセット６の挿入に連動して軸３３周りに回動する第１のレバー３０と、給紙アセンブリ１０すなわちピックアップローラ１２を支持する第２のレバー３２の間にトルクリミッタ３８を設けたが、第１のレバー３０の動作開始に遅延して第２のレバー３２の動作を開始させるための機構であれば、トルクリミッタ３８に限定しない。例えば、トルクリミッタ３８を設ける代わりに、第１のレバー３０の受け板３０ｆと第２のレバー３２の下面３０ｃとの間を、例えばばねなどの弾性部材を介して連結することで、第１のレバー３０の受け板３０ｆが第２のレバー下面３０ｃから退避する方向に移動しても、第２のレバー３２が第１のレバー３０の動きに遅延して動作を開始するようにできる。あるいは、第１のレバー３０と第２のレバー３２の間ではなく、第２のレバー３２の上面に弾性部材の一端を固定し、他端を該上面の上方に位置する図示しないフレームに固定すれば、同様の効果を得ることができる。
【００３０】
また、トルクリミッタ３８は、上記実施形態のようなコイルばね３６を用いた構成に限らず、磁気式などでもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、給紙カセットの装着に連動して動作する第１の昇降部材（第１のレバー）の動作開始に対して遅延して、ピックアップローラを下降させる第２の昇降部材（第２のレバー）の動作が開始するので、上昇位置にあるピックアップローラと給紙カセット装着時の最上用紙の距離を小さくしても、給紙カセットを装着する際に、最上用紙が、下降するピックアップローラに当たるのを防止できる。その結果、給紙装置の薄型化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る給紙装置の一実施形態を示す概略斜視図。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】 図１の給紙アセンブリおよび昇降機構を示す拡大分解斜視図。
【符号の説明】
２：給紙装置、４：用紙、６：給紙カセット、１２：ピックアップローラ、２８：押上板、２９：昇降ユニット、３０：第１のレバー、３２：第２のレバー、３３：軸、３６：トルクリミッタ、３８：コイルばね。

Claims (5)

1. 用紙を収納する給紙カセットと、
   用紙を給紙カセットから引き出すためのピックアップローラと、
   給紙カセットの給紙装置本体に対する着脱に連動してピックアップローラを昇降させる昇降ユニットとを備え、
   上記昇降ユニットは、給紙カセットの給紙装置本体に対する装着に連動して動作する第１の昇降部材と、第１の昇降部材に連結されピックアップローラを支持する第２の昇降部材と、第１の昇降部材の動作開始に遅延して、ピックアップローラを下降させる第２の昇降部材の動作を開始させる遅延機構とを備えることを特徴とする給紙装置。
2. 上記第１の昇降部材は、給紙装置本体に装着される給紙カセットに接触可能な第１の端部と、第２の端部とを有する第１のレバーを備え、
   上記第２の昇降部材は、ピックアップローラを支持する第３の端部と、第１のレバーの第２の端部に対向する第４の端部とを有する第２のレバーを備え、
   上記遅延機構は、第１のレバーと第２のレバーを連結し、第２のレバーの第４の端部周りのピックアップローラを下降させるような方向への回動を、第１のレバーの第２の端部周りの上記方向への回動の開始に遅れて開始させるための弾性部材を備えることを特徴とする請求項１の給紙装置。
3. 上記弾性部材は、第１のレバーの第２の端部と第２のレバーの第４の端部との間に配置されたトルクリミッタを備えることを特徴する請求項２の給紙装置。
4. 上記トルクリミッタは、第１のレバーの第２の端部と第２のレバーの第４の端部との対向部にそれぞれ設けた断面円状の突起部と、これら突起部に巻回されたコイルばねとを備えることを特徴とする請求項３の給紙装置。
5. 上記トルクリミッタは、第１のレバーの第２の端部周りの上記方向への回動に関する伝達トルクＴ１が、第１のレバーの第２の端部周りの上記方向と反対方向への回動に関する伝達トルクＴ２よりも小さくなるように構成されることを特徴とする請求項３または４に記載の給紙装置。

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