JP3968282B2

JP3968282B2 - 給紙装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP3968282B2
Application number: JP2002265476A
Authority: JP
Inventors: 厚藤田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: JP2004099275A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置等における給紙装置に関し、さらに詳しく言えば用紙の自動補給が可能な給紙装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平６−１４４６００号公報
給紙ローラ等の給紙手段により、カセット或いはトレイ内に収納された用紙束から１枚ずつ用紙を給送する給紙装置は、複写機、プリンタ等の画像形成装置をはじめ広く利用されている。
【０００３】
従来より、画像形成装置等において装置内のスペースを有効利用するために、複数の用紙収納部を備え、一つの用紙収納部の用紙が給紙され尽くした場合には他の用紙収納部から用紙を自動的に移送又は補給するようにして、用紙の収納枚数を増加させた給紙装置が提案されている。
【０００４】
例えば、上記特許文献１に記載された給紙装置では、第１用紙収容部内の用紙が全て消費されると、第２用紙収容部に収容した用紙をスライドさせて第１用紙収容部内へと移送できるようになっている。
【０００５】
このような構成の給紙装置において、第２用紙収容部の用紙が正しく第１用紙収容部へセットされたかどうかを検出する用紙セット検出機構（あるいは誤セット検出機構）が種々提案されている。
【０００６】
そのような用紙セット検出機構の一例として、第２用紙収容部から第１用紙収容部へ移送される用紙束により押し開かれる部材（誤セット検知部材）を設け、用紙移送後にその誤セット検知部材が当初位置（閉じた状態）に戻ったことを検知して、第２用紙収容部の用紙が正しく第１用紙収容部へセットされた（移送された）ことを検出するように構成されたものがある。なお、その誤セット検知部材の当初位置への復帰には、バネ等の付勢力によるものと、ソレノイドやモータ等の駆動源の力によるものとがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第２用紙収容部の用紙束によって誤セット検知部材を押し開けるような用紙セット検出機構（あるいは誤セット検出機構）では、用紙枚数が少ない場合には検知部材を押し開けることができないという問題がある。
【０００８】
また、バネ等により検知部材を移動させるものでは、給紙トレイ・カセット装着時の衝撃により誤信号を発することがあるという問題もある。
そして、ソレノイドやモータ等により検知部材を移動させるものは機構が複雑となり、また、専用のソレノイドやモータ等を設けるとコストが上昇するという問題もある。
【０００９】
本発明は、従来の給紙装置における上述の問題を解決し、低コストで確実に第２用紙収容部から第１用紙収容部への用紙移送（用紙セット）を検出することのできる給紙装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、第１用紙収納部と、第２用紙収納部と、該第２用紙収納部に収納した用紙を一括して第１用紙収納部へ移送する用紙移送手段と、第１用紙収納部のトレイ底板を昇降させる底板昇降機構とを有する給紙装置において、前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送経路上に進退可能に設けられ、前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送が適正に行われたか否かを検知するための検知部材を有し、前記検知部材が前記トレイ底板の昇降に連動して前記用紙移送経路上に進退することにより解決される。
【００１１】
また、前記の課題は、本発明により、第１用紙収納部と、第２用紙収納部と、該第２用紙収納部に収納した用紙を一括して第１用紙収納部へ移送する用紙移送手段とを有する給紙装置において、前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送経路上に進退可能に設けられ、前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送が適正に行われたか否かを検知するための検知部材を有し、前記検知部材が前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送に連動して前記用紙移送経路上に進退することにより解決される。
【００１２】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記検知部材が前記第１用紙収納部に設けられていることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記検知部材が前記第２用紙収納部に設けられていることを提案する。
【００１３】
また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜４のいずれか１項に記載の給紙装置を備える画像形成装置により解決される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る給紙装置が装着される画像形成装置の一例を示す外観図である。この図に示すプリンタ１には、作像部２の下方に３段の給紙カセット１０，２０，３０を有する給紙部３が設けられている。また、装置上面には排紙トレイ４が設けられている。給紙部３の各給紙カセットから給送した用紙上に作像部２にて画像を形成し、排紙トレイ４に排出する。作像部２は周知の電子写真方式によるものであり、その構成と動作については説明を省略する。なお、本発明は、作像方式は電子写真に限定されるものではなく、インクジェット・熱転写・静電記録等、任意の方式を採用し得るものである。
【００１５】
図２は、給紙カセット３０の内部を透視図法によって示す正面図である。最下段の給紙カセット３０は、上段の給紙カセット１０，２０よりもサイズの小さな用紙をセットするものであるが、小サイズ用紙によるデッドスペースを無くすために、小サイズ用紙を並列して収容できるようになっている。すなわち、給紙カセット３０において用紙を積載収容する用紙収容部は、第１，第２用紙収容部３１，３２によって構成され、各々が独立のトレイとして存在している。そして、第１用紙収容部３１内の用紙が全て消費されると、第２用紙収容部３２に収容した用紙を図中の右方にスライドさせて第１用紙収容部３１内へと移送できるようになっている。以下の説明において、第１用紙収容部を給紙側トレイと呼び、第２用紙収容部を移送側トレイと呼ぶ。
【００１６】
図３は、給紙カセット３０の平面図である。
図３及び図２に示すように、給紙カセット３０には、給紙側トレイ３１において用紙幅方向（給紙方向と直交する方向）の両側を規制するサイドフェンス３３ａ，ｂ、移送側トレイ３２において用紙幅方向の両側を規制するサイドフェンス３４ａ，ｂ、給紙側トレイ３１において用紙後端のやや下流（給紙方向の下流）位置に設けられた誤セット検知部材３５、移送側トレイ３２において用紙後端側に設けられた移送フェンス３６等が設けられている。また、給紙側トレイのサイドフェンス３３ａ，ｂの間にはトレイ底板４５が設けられている。
【００１７】
誤セット検知部材３５は直角に曲がった“く”の字形の平面形状となっており、その一端部に設けられた軸３５ａを支点として回動可能に支持されている。また、給紙側トレイ３１には、後述するトレイ底板を昇降させるための昇降軸３７が設けられている。この昇降軸３７は図示しない駆動機構によって回転駆動され、給紙側トレイ３１のトレイ底板４５を昇降させる。その昇降軸３７の奥側端部付近にはオイルダンパを圧入したカム３８が装着されている。そして、カム３８と誤セット検知部材３５は、リンク部材３９により連結されている。昇降軸３７の回転がリンク部材３９の図における左右方向の移動に変換され、誤セット検知部材３５が図３に実線で示す位置と点線で示す位置とに回動するように構成されている。
【００１８】
図４は、トレイ底板４５の上昇時における誤セット検知部材３５の動作を説明する模式図である。
図４において、（ａ）は上述のトレイ底板４５が下限位置にあるとき、（ｂ）はトレイ底板４５が上昇を開始したとき、（ｃ）はトレイ底板４５の上昇中及び上限位置にあるときの誤セット検知部材３５の状態をそれぞれ示している。なお、図４は、図３の上側、すなわちプリンタ本体の奥側から見た状態で図示してある。
【００１９】
図に示すように、昇降軸３７にオイルダンパまたはトルクリミッタ４６を介してカム３８が装着されている。そのカム３８には、軸４７によりリンク部材３９が回動可能に連結されている。リンク部材３９の先端近傍には切欠き３９ａが形成されており、その切欠き３９ａが、誤セット検知部材３５に設けられた突出係合部３５ｂに係合されている。突出係合部３５ｂの先端には外れ防止部３５ｃが設けられている。カム３８の周囲には、カム３８の回動を規制するための規制部材４８，４９が設けられている。
【００２０】
図４（ａ）のトレイ底板下限位置では、カム３８の側面が規制部材４８に当接し、カム３８はそれ以上図の時計回り方向には回動できない状態である。このとき、カム３８は、その頂部３８ａが真下に近い位置にあり、リンク部材３９を昇降軸３７に近い位置に引き込んだ状態である。これにより、誤セット検知部材３５は、検知辺３５ｄを用紙幅の外に退避させた位置に開かれる。なお、符号５０は、誤セット検知部材３５の検知辺３５ｄを検出するためのセンサである。センサ５０としては、反射型フォトセンサやマイクロスイッチ等を採用できる。
【００２１】
図４（ａ）に示す状態から昇降軸３７が図中反時計回りに回転することによってトレイ底板４５（図３）の上昇が開始されると、図４（ｂ）に示すように、リンク部材３９が図の右方に伸ばされて行き、誤セット検知部材３５は、その回転軸３５ａを支点として図中反時計回りに回動する。
【００２２】
そして、図４（ｃ）に示すように、カム３８の上辺が規制部材４９に当接すると、カム３８はそれ以上回転することができず、誤セット検知部材３５は、その検知辺３５ｄを通紙方向と直交する方向に突出させた位置に閉じられる。昇降軸３７は、オイルダンパまたはトルクリミッタを介してカム３８を装着しているので、カム３８の回転が規制された後も回転を続け、トレイ底板４５の上昇を継続することができる。
【００２３】
本実施例において、カム３８は図４（ａ）と図４（ｃ）の間で約１／４回転するだけであり、このカム３８の回転量で誤セット検知部材３５が開放位置（図４（ａ））と閉鎖位置（図４（ｃ））に移動する。つまり、トレイ底板４５が下限位置にあるときは図４（ａ）に示すように誤セット検知部材３５は開放されており、そこからトレイ底板４５が上昇を開始するとカム３８（昇降軸３７）が約１／４回転するだけで図４（ｃ）に示すように誤セット検知部材３５が閉鎖される。したがって、誤セット検知部材３５は、トレイ底板４５の上昇の極めて初期において（トレイ底板４５がほんのわずかに上昇しただけで）閉鎖されることになる。そして、誤セット検知部材３５が閉じられると、図４（ｃ）に示すように検知辺３５ｄがセンサ５０によって検出され、誤セット検知部材３５の閉鎖が検知される。仮に、移送側トレイ３２からの用紙移送が適正に行われず、誤セット検知部材３５が（用紙束に当接して）閉じられなかった場合には、検知辺３５ｄが検出されない、あるいは所定のタイミングで検出されないことにより、用紙の誤セットを判定することができる。用紙の誤セットと判定された場合、トレイ底板４５の上昇は中止され、異常表示をプリンタの操作部等に表示する。
【００２４】
次に、トレイ底板４５の下降時における動作について図５及び図６を参照して説明する。
図６において、（ａ）はトレイ底板４５が上限位置にあるとき、（ｂ）はトレイ底板４５が下降を開始したとき、（ｃ）はトレイ底板４５の下降中及び下限位置にあるときの誤セット検知部材３５の状態をそれぞれ示している。なお、図６は、図５の上側、すなわちプリンタ本体の奥側から見た状態で図示してある。
【００２５】
図６（ａ）のトレイ底板上限位置では、カム３８の上辺が規制部材４９に当接しており、リンク部材３９は図の右方いっぱいに伸ばされた状態で、誤セット検知部材３５は、そのその検知辺３５ｄを通紙方向と直交する方向に突出させた位置に閉じられる。図５もこの状態で示されている。
【００２６】
図６（ａ）に示す状態から昇降軸３７が図中時計回りに回転することによってトレイ底板４５（図５）の下降が開始されると、図６（ｂ）に示すように、リンク部材３９が図の左方に引き込まれて行き、誤セット検知部材３５は、その回転軸３５ａを支点として図中時計回りに回動する。
【００２７】
そして、図６（ｃ）に示すように、カム３８の下辺が規制部材４８に当接すると、カム３８はそれ以上回転することができず、誤セット検知部材３５は、検知辺３５ｄを用紙幅の外、すなわち、移送側トレイから給紙側トレイへの用紙移送領域の外に退避させた位置に開かれる。昇降軸３７は、オイルダンパまたはトルクリミッタを介してカム３８を装着しているので、カム３８の回転が規制された後も回転を続け、トレイ底板４５の下降を継続することができる。
【００２８】
本実施例において、カム３８は図６（ａ）と図６（ｃ）の間で約１／４回転するだけであり、誤セット検知部材３５は、トレイ底板４５の下降の極めて初期において（トレイ底板４５がほんのわずかに下降しただけで）開放されることになる。
【００２９】
なお、給紙カセット３０をプリンタ本体から引き出した場合、昇降軸３７の駆動機構との係合が解除され、誤セット検知部材３５は、カセット引き出し時の状態を維持される。
【００３０】
図７に、給紙カセット３０における底板４５の上昇と誤セット検知部材３５の動作を模式的に示す。
図７の（ａ）〜（ｄ）において、上段は平面図、下段は側面図である。まず、図７（ａ）は給紙状態を示すもので、給紙側トレイ３１及び移送側トレイ３２には共に用紙束Ｐが積載されている。給紙側トレイ３１の底板４５は前述の昇降軸３７を含む昇降機構（図示せず）により上昇され、積載する用紙束Ｐの上面をフィードコロ４２に押し付ける。フィードコロ４２により呼び出された用紙は、給紙ローラ４３と分離ローラ４４とにより１枚に分離されて給送される。用紙の消費に伴って底板４５は上昇される。給紙動作時は、誤セット検知部材３５は閉じた状態（図５に示す位置）である。
【００３１】
図７（ｂ）に示すように、給紙側トレイ３１の用紙束がすべて消費されると、底板４５は下降し、図に仮想線で示す初期位置へと戻される。底板４５が初期位置まで下降すると、底板４５の上面と移送側トレイのトレイ底板４６の上面が同じ高さとなる。
【００３２】
図７（ｃ）に示すように、底板４５が初期位置まで下降した状態では、誤セット検知部材３５は開放され（図３に実線で示す位置）、前述したように、検知辺３５ｄは用紙幅の外、すなわち、移送側トレイから給紙側トレイへの用紙移送領域の外に退避している。この状態で、図に示すように移送側トレイから給紙側トレイへ用紙束Ｐが移送される。
【００３３】
図７（ｄ）に示すように、給紙側トレイへの用紙移送が完了して底板４５の上昇が開始されると、誤セット検知部材３５は閉じられる。そして、用紙束Ｐの上面がフィードコロ４２に当接すると、給紙可能となる。
【００３４】
なお、給紙側トレイ３２の底板４６の下部には、図３，５に示すフェンス移動ベルト４０が配設されている。フェンス移動ベルト４０は、プリンタ本体側の図示しない駆動機構により駆動軸４１を介して回転駆動される。そのフェンス移動ベルト４０に、移送フェンス３６の下部が連結され、移送フェンス３６は図３，５及び図７の左右方向に移動可能となっている。この移送フェンス３６により、給紙側トレイの底板４６上に積載された用紙束Ｐが給紙トレイ３１側に移送され、移送終了後移送フェンス３６は給紙側トレイに戻される。
【００３５】
本実施例の給紙カセット３０においては、底板４５の下降に連動して（昇降軸３７の回転によって）誤セット検知部材３５が開かれるので、仮に、移送側トレイにセットされた用紙枚数が少ない場合でも確実に誤セット検知部材３５を開く（移送経路上から退避させる）ことができる。
【００３６】
また、給紙側トレイへの用紙移送完了後、底板４５の上昇に連動して（昇降軸３７の回転によって）誤セット検知部材３５が閉じられるので、誤セット検知部材３５を検出することによって用紙移送の完了後に適正な移送が行われたか否かを確実に検知することができる。
【００３７】
しかも、誤セット検知部材３５の閉鎖は、底板４５の上昇の極めて初期において終了するので、給紙動作に入る前の段階で誤セット（用紙移送が適正に行われたか否か）を判定することができる。また、誤セット検知部材３５の開放は、底板４５の下降の極めて初期において終了するので、用紙の移送に影響を及ぼすことがない。
【００３８】
さらに、カム３８とリンク部材３９とによる簡単な構成で誤セット検知部材３５を開放及び閉鎖させるので、機構が複雑になることがない。また、トレイ底板４５を昇降させる軸を利用しているので、専用の駆動源を設ける必要もなく、コストを上昇させることがない。
【００３９】
また、バネにより誤セット検知部材３５を閉じるのではなく、カム３８とリンク部材３９とによる機構で誤セット検知部材３５を移動させるため、カセット閉鎖時の衝撃によりバネが外れるあるいは戻るなどの原因で誤作動（誤検知）が生じることがなく、確実な検知を行うことができる。
【００４０】
図８は、誤セット検知部材３５を、フェンス移動ベルト４０の駆動軸４１から駆動するようにした第２実施例である。
この図に示すように、駆動軸４１に図示しないオイルダンパあるいはトルクリミッタを介してカム３８を装着し、そのカム３８に軸支したリンク部材３９により誤セット検知部材３５を回動させる。駆動軸４１から誤セット検知部材３５を回動させるようにしたこと以外は前記第１実施例と同様である。
【００４１】
図９は、誤セット検知部材３５を移送側トレイ３２の側に設けた第３実施例である。
この図に示すように、誤セット検知部材３５は、その回動軸３５ａを給紙方向の後ろ側にして（図３の実施例とは左右対称に）、移送側トレイ３２の側に配置されている。一方、給紙側トレイのトレイ底板昇降軸３７にカム３８がオイルダンパあるいはトルクリミッタを介して装着されている。そのカム３８に軸支したリンク部材３９により誤セット検知部材３５を回動させる。誤セット検知部材３５を移送側トレイ３２の側に設けたこと以外は、前記第１実施例と同様である。
【００４２】
図１０は、誤セット検知部材３５を移送側トレイ３２の側に設け、フェンス移動ベルト４０の駆動軸４１から駆動するようにした第４実施例である。
この図に示すように、誤セット検知部材３５は、その回動軸３５ａを給紙方向の後ろ側にして（図３の実施例とは左右対称に）、移送側トレイ３２の側に配置されている。そして、フェンス移動ベルト４０の駆動軸４１に装着されたカム３８に軸支したリンク部材３９により誤セット検知部材３５を回動させる。駆動軸４１から誤セット検知部材３５を回動させるようにしたこと以外は前記第３実施例と同様である。
【００４３】
なお、図８〜９で説明した各実施例において、カム３８及びリンク部材３９の大きさや長さ等は、それぞれ誤セット検知部材３５を適正に回動できるように設定されている。また、誤セット検知部材３５の位置に対応して、前述のセンサ５０が配置される。
【００４４】
誤セット検知部材３５を給紙側トレイ３１に設けても移送側トレイ３２の側に設けても、用紙の移送が正しく行われなかった場合は用紙束に誤セット検知部材３５が当接して閉じ位置に移動することができず、センサセンサ５０が検知辺３５ｄ（図４参照）を検出しないことにより、用紙移送が適正に行われなかったことを判定することができる。
【００４５】
また、各実施例において、適正なサイズより大きなサイズの用紙を補給した場合など、誤セット検知部材３５が用紙束に当接して閉じ位置に移動することができないので、用紙サイズの誤セットを検出することも可能である。
【００４６】
以上、本発明を図示の各実施例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、給紙側トレイにおいて底板を昇降させる機構及びその底板昇降に連動して誤セット検知部材を駆動する構成、あるいは、移送側トレイにおいて移送フェンスを移動させる構成及びその移送フェンス移動に連動して誤セット検知部材を駆動する構成は、適宜変更することができる。誤セット検知部材の形状や配置場所、また、誤セット検知部材を移動させるためのカムやリンク部材の形状及び大きさなども、任意に設定できるものである。誤セット検知部材にセンサあるいはスイッチを搭載することも可能である。さらに、給紙装置が装着される画像形成装置は、プリンタに限らず、複写機やファクシミリあるいは印刷機などでも構わない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の給紙装置及び画像形成装置によれば、検知部材がトレイ底板の昇降または第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送に連動して用紙移送経路上に進退するので、第２用紙収納部に収納した用紙枚数が少ない場合でも検知部材を確実に移送経路から退避させることができる。また、適正な移送が行われたか否かを確実に検知することができる。さらに、構成が簡単で専用の駆動源も必要なく、コストを上昇させることがない。また、カセット装着時の衝撃などにより誤作動を起こすこともない。
【００４８】
請求項３の構成により、検知部材が第１用紙収納部に設けられているので、用紙が適正に移送されて来たことを第１用紙収納部側（給紙側）で検知することができる。
【００４９】
請求項４の構成により、検知部材が第２用紙収納部に設けられているので、用紙が適正に送り出されたことを第２用紙収納部側（移送側）で検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給紙装置が装着される画像形成装置の一例を示す外観図である。
【図２】給紙カセットの内部を示す正面図である。
【図３】給紙カセットの平面図である。
【図４】トレイ底板上昇時の誤セット検知部材の動作を説明する模式図である。
【図５】給紙カセットの平面図である。
【図６】トレイ底板下降時の誤セット検知部材の動作を説明する模式図である。
【図７】給紙カセットにおける底板の上昇と誤セット検知部材の動作を示す模式図である。
【図８】第２実施例の給紙カセットを示す平面図である。
【図９】第３実施例の給紙カセットを示す平面図である。
【図１０】第４実施例の給紙カセットを示す平面図である。
【符号の説明】
１プリンタ
３給紙部
３０給紙カセット
３１給紙側トレイ（第１用紙収容部）
３２移送側トレイ（第２用紙収容部）
３５誤セット検知部材
３６移送フェンス
３７昇降軸
３８カム
３９リンク部材
４０フェンス移動ベルト
４１駆動軸
４５トレイ底板
５０センサ

Claims

第１用紙収納部と、第２用紙収納部と、該第２用紙収納部に収納した用紙を一括して第１用紙収納部へ移送する用紙移送手段と、第１用紙収納部のトレイ底板を昇降させる底板昇降機構とを有する給紙装置において、
前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送経路上に進退可能に設けられ、前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送が適正に行われたか否かを検知するための検知部材を有し、
前記検知部材が前記トレイ底板の昇降に連動して前記用紙移送経路上に進退することを特徴とする給紙装置。
第１用紙収納部と、第２用紙収納部と、該第２用紙収納部に収納した用紙を一括して第１用紙収納部へ移送する用紙移送手段とを有する給紙装置において、
前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送経路上に進退可能に設けられ、前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送が適正に行われたか否かを検知するための検知部材を有し、
前記検知部材が前記第２用紙収納部から第１用紙収納部への用紙移送に連動して前記用紙移送経路上に進退することを特徴とする給紙装置。
前記検知部材が前記第１用紙収納部に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の給紙装置。
前記検知部材が前記第２用紙収納部に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の給紙装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。