JP4099717B2 - 被記録媒体供給装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
なお、本発明で、上記「被記録媒体供給装置」は、画像形成装置本体に対して着脱できないものであっても、着脱可能に装着されるものであってもよい。
また、「駆動モータ」は、画像形成装置本体側に設けられた構成であっても、被記録媒体供給装置側に設けられた構成であってもよい。
また、「被記録媒体」には、紙以外に、OHPシートなどであってもよい。
本構成によれば、押圧手段によって、駆動モータからの駆動力に基づき載置板を押し上げる力を抑制するとともに載置板の上昇に伴って大きくなる押圧力が載置板または上昇機構に付与される。
ここで、最上位の被記録媒体が所定の目標高さに対応する位置に至ったとき、載置板は、被記録媒体の載置量が多い場合より少ない場合の方がより高い位置に上昇する。また、上記発明の解決課題の欄で述べたように、被記録媒体の載置量が少ない場合の方が多い場合に比べて載置板の押上げ速度は速くなる。従って、本構成では、載置板を押し上げる力を抑制する押圧力は、載置量が多く押し上げ速度が遅い場合によりも載置量が少なく押し上げ速度が速い場合の方が大きくなる。これにより、載置板上の被記録媒体の載置量の変動による最上位の被記録媒体の高さのバラツキを抑制することが可能となる。しかも、押圧手段は、駆動モータからの駆動力を回転軸体に伝達するための伝達機構のギアに弾性部材を設けた構成であるから、比較的に簡単な構成で押圧手段を実現することができる。
本構成によれば、載置板に載置されている被記録媒体の総載置重量の相違にかかわらず、その総載置重量との合算量が、最上位の被記録媒体が同一高さに位置する場合において常に一定となる押圧力が載置板または上昇機構に付与される。つまり、被記録媒体が載置された載置板に対して上下方向にかかる力(駆動モータからの駆動力に基づく押し上げ力、総載置重量、押圧力)の合力は、最上位の被記録媒体が同一高さにある状態において被記録媒体の総載置重量にかかわらず、常に一定となる。従って、被記録媒体の載置量にかかわらず載置板は常に同じ速度で上昇することになり、これにより、載置板上の被記録媒体の載置量の変動による最上位の被記録媒体の高さのバラツキを抑制することが可能となる。しかも、押圧手段は、駆動モータからの駆動力を回転軸体に伝達するための伝達機構のギアに弾性部材を設けた構成であるから、比較的に簡単な構成で押圧手段を実現することができる。
例えば駆動モータからの駆動力を伝達する伝達機構が複数のギアからなる減速機構によって構成されている場合、回転軸体、即ち押上げ部材と一体的に回動する直結ギア(最終段のギア)は、載置板の上下動範囲において回転数が1回転未満となる。従って、本構成では、弾性部材は、上記直結ギアと当接し、その回動力に抗して弾性変形する構成としたから、複数回以上回転するギアに弾性部材を設けた構成に比べて、弾性部材の反発力をリニア状に変化させることができ、載置板の上下動範囲内において上記請求項1または請求項2を満たすような押圧力を安定して付加することが可能になる。
例えば、画像形成装置本体に着脱可能に装着される被記録媒体供給装置であって、その画像形成装置本体から離脱させる際に、駆動モータと伝達機構との連結が解除される構成のものがある。この場合、駆動モータと伝達機構の連結解除により押上げ部材が急落下し、被記録媒体供給装置本体の底面に激しく衝突し不快音が生じることがある。
そこで、本構成では、伝達機構と駆動モータとの連結が解除された状態で、弾性部材によって押上げ部材が被記録媒体供給本体の底面から離間した位置に保持される構成とした。これにより、弾性部材の反発力によって押上げ部材の落下速度が減速され、押上げ部材と被記録媒体供給装置本体との衝突力を抑制し、不快音の軽減を図ることができる。また、載置板と押上げ部材との衝突も上記弾性部材によって抑制することができる。
本構成によれば、押圧手段として、弾性部材としてのコイルバネを回転軸体に巻回した構成であるから、小スペースに押圧手段のための構成を設けることができる。
本構成によれば、上記押圧手段と、伝達機構及び駆動モータの連結解除の際の載置板の落下速度の抑制手段とを1つのコイルバネで実現することができる。
1.レーザプリンタの構成
図1は、本発明の一実施形態に係るレーザプリンタ1の側面断面概略図である。レーザプリンタ1は、両面印刷可能な電子写真方式のレーザプリンタとして構成されている。このレーザプリンタ1は、同図に示すように、被記録媒体としての用紙3を給紙するための分離給送部7や、給紙された用紙3に所定の画像を形成するための画像形成手段としての画像形成部5などを備えている。
なお、以下の説明では、用紙3の搬送方向上流側または下流側を、単に「上流側」または「下流側」という場合がある。また、図1における左側を装置前方として、各部材の位置関係等を説明することがある。
(a)給紙カセットの全体構成
図1に示すように、本体2内の底部には、上面が開放されたボックス形状の給紙カセット6(本発明の「被記録媒体供給装置(給紙装置)」に相当)が装着される。給紙カセット6の一端側の端部(前端部)に位置を合わせて、前記分離給送部7が設けられている。給紙カセット6の内部には用紙押圧板(本発明の「載置板」に相当)8が設けられており、この用紙押圧板8上に用紙3を積層状に載置可能としている。用紙押圧板8は、積層状の用紙3を挟んで前記分離給送部7と反対側に配設されている。
前記分離給送部7は、給紙ローラ10(本発明の「搬送ローラ」に相当)と、給紙ローラ10の下流側に配置される分離ローラ9と、この分離ローラ9に対向する分離パッド9aとを備えている。給紙ローラ10及び分離ローラ9は本体2側に、分離パッド9aは給紙カセット6側に、それぞれ設けられている。分離パッド9aには付勢バネ9bが設けられており、当該付勢バネ9bの弾発力によって、分離パッド9aが分離ローラ9に対し押圧されるように構成している。
図1に示すように、レーザプリンタ1の前部には、任意のサイズの用紙3を積層可能なマルチパーパストレイ17を、開閉自在に備えている。なお、以下の説明において、「マルチパーパス」を「MP」と略称する。MPトレイ17の近傍には、当該MPトレイ17上に積層される用紙3を給紙するための、MP給紙ローラ18を備えている。また、MP給紙ローラ18に対向するようにMP分離パッド18aが設けられ、このMP分離パッド18aは、付勢バネ18bによって、MP給紙ローラ18に対し押圧されている。
次に画像形成部5について説明する。この画像形成部5は、スキャナ部24、プロセスカートリッジ25、定着部26などを備えている。
スキャナ部24は、本体2内の上部に設けられるものであって、図示しないレーザ発光部や、回転駆動されるポリゴンミラー37や、レンズ38や反射鏡39等を備える。この構成で、図示しない発光部からの所定の画像データに基づくレーザビームは、図1で鎖線で図示するようにスキャナ部24内部で通過あるいは反射させた後、次述するプロセスカートリッジ25の感光ドラム27の表面上に高速走査にて照射させている。
プロセスカートリッジ25は、スキャナ部24の下方に配設され、本体2に対して着脱自在に装着される。このプロセスカートリッジ25は、感光体としての感光ドラム27やそれに対向配置される転写ローラ28を備えるほか、図示しないが、スコロトロン型帯電器、トナー収容部、現像手段としての現像ローラ、層厚規制ブレード、トナー供給ローラなどを備えている。なお、本体2の上部前側には第2蓋72が回動自在に設けられ、この第2蓋72を開くことで、前記プロセスカートリッジ25を本体2に装着したり取り外したりすることができる。
定着部26は、プロセスカートリッジ25より下流側に配設されるヒートローラ31と、このヒートローラ31に対向する押圧ローラ32と、両ローラ31・32の下流側に設けられる搬送ローラ33を備えている。
なお、このレーザプリンタ1には、用紙3の両面に画像を形成するための再搬送ユニット(補助スライドユニット)41が、給紙カセット6の上方に挿入されるようにして、本体2に着脱自在に装着されている。本体2内の後部上方、及び前記再搬送ユニット41には、両面印刷時に用紙3を画像形成部5に対して再び送るための再搬送経路42が形成されている。
(a)本体側の構成
図2の正面断面図に示すように、レーザプリンタ1の本体2は、板金製のフレーム63L,63Rを装置の左右側に備える。なお、図2に示すように、前記給紙カセット6は、左右のフレーム63L,63Rの間に挿入されるようにスライドすることで、本体2の内側に装着される。
図2及び図3に示すように、前記板金製のフレーム63L,63Rのうち右フレーム63Rの内面の前部には、押圧板駆動ユニット68が取り付けられる。この押圧板駆動ユニット68は図3に略示するように、DCモータ70と、出力歯車73と、両者70,73を連結する歯車列とを備えて構成されている。
次に給紙カセット側について図4及び図5を参照しつつ説明する。なお、図5は、図3と反対側から給紙カセット6を見た状態を示しており、図1や図3と異なり、図5では紙面右方が装置前方となる。
図4は、本体2から取り外した状態の給紙カセット6の平面図である。同図に示すように、前述の用紙押圧板8は、給紙カセット6の床板90(本発明でいう被記録媒体供給装置本体の底面」に相当)上に、水平軸まわりに回動自在に設けられている。床板90の左右端からは左壁91L,右壁91Rが、後端からは後壁92が、それぞれ垂直に立ち上げられるように設けられている。
さて、本実施形態では、DCモータ70からの駆動力に基づき用紙押圧板8を押し上げる力を抑制する押圧力であって、かつ、用紙押圧板8の上昇に伴って大きくなる押圧力を上昇機構の直結歯車100に対して与える押圧手段が設けられている。
本実施形態では、図5及び図6に示すように、回転軸15に巻回されるように設けられたコイルバネ103(トルクバネ)によって上記押圧手段を構成している。具体的には、このコイルバネ103は、金属製の線材を螺旋状に巻回して形成され、その両端部103a,103bが巻回部分の外周の接線方向に沿い、かつ、略同方向に向けて突出した形状になっている。
(1)図7の状態で給紙カセット6を本体2に装着し、出力歯車73と入力歯車74との噛合させる。すると、まだ検出センサ66によって検出された最上位にある用紙3の位置は所定の目標高さよりも低いから、DCモータ70が所定の駆動力で回動し、この駆動力によって押動部材16が用紙押圧板8を押し上げるように傾動する。このとき、コイルバネ103は、直結歯車100と前壁93との間に挟まれるように両端部103a、103bが近づく方向にねじり変形する。コイルバネ103のねじり量は、押動部材16の傾動量が多くなるほど、つまり用紙押圧板8の高さが高くなるほど大きくなる。このことは、コイルバネ103による反発力(DCモータ70からの駆動力による回転軸15のトルクを抑制する押圧力)が、用紙押圧板8の高さが高くなるほど大きくなることを意味する。そして、検出センサ66によって検出された最上位にある用紙3の位置が所定の目標高さに達したときにDCモータ70への駆動電流の供給が停止される。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
2…本体(画像形成装置本体)
3…用紙(被記録媒体)
6…給紙カセット(被記録媒体供給装置)
8…用紙押圧板(載置板)
10…給紙ローラ(搬送ローラ)
15…回転軸
16…押動部材(押上げ部材)
66…検出センサ(検出手段)
68…押圧板駆動ユニット(制御手段)
70…DCモータ(駆動モータ)
74…入力歯車(伝達機構)
90…床板(被記録媒体供給装置本体の底面)
93a…係止溝(本体側の係合部位)
100…直結歯車(直結ギア)
100a…係止溝(ギア側の係合部位)
101,102…中間歯車(伝達機構)
103…コイルバネ(弾性部材、押圧手段)
Claims (7)
- 被記録媒体に画像を形成する画像形成装置本体に前記被記録媒体を供給する被記録媒体供給装置であって、
前記被記録媒体が積層状に載置されるとともに上下動可能に支持された載置板と、
駆動モータからの駆動力を受けて前記載置板を上昇させ、当該載置板に載置された最上位の被記録媒体を所定の目標高さにさせるための上昇機構と、
前記駆動モータからの駆動力に基づき前記載置板を押し上げる力を抑制する押圧力であって、かつ、前記載置板の上昇に伴って大きくなる押圧力を前記載置板または前記上昇機構に与える押圧手段とを備え、
前記上昇機構は、前記駆動モータからの駆動力を伝達するためのギアを有する伝達機構と、その伝達機構からの伝達力によって回動する回転軸体と、その回転軸体に設けられ当該回転軸体を中心に回動し前記載置板を下方から当接しつつ押し上げる押上げ部材とを備えて構成され、
前記押圧手段は、前記載置板を上昇させる方向に回動する前記ギアに対して、その回動力に抗して弾性変形する弾性部材を備えて構成されていることを特徴とする被記録媒体供給装置。 - 被記録媒体に画像を形成する画像形成装置本体に前記被記録媒体を供給する被記録媒体供給装置であって、
前記被記録媒体が積層状に載置されるとともに上下動可能に支持された載置板と、
駆動モータからの駆動力を受けて前記載置板を上昇させ、当該載置板に載置された最上位の被記録媒体を所定の目標高さにさせるための上昇機構と、
前記駆動モータからの駆動力に基づき前記載置板を押し上げる力を抑制する押圧力であって、前記載置板に載置されている被記録媒体の総載置重量との合算量が、その総載置重量の相違にかかわらず、前記最上位の被記録媒体が同一高さに位置する場合において常に一定となる押圧力を前記載置板または前記上昇機構に与える押圧手段とを備え、
前記上昇機構は、前記駆動モータからの駆動力を伝達するためのギアを有する伝達機構と、その伝達機構からの伝達力によって回動する回転軸体と、その回転軸体に設けられ当該回転軸体を中心に回動し前記載置板を下方から当接しつつ押し上げる押上げ部材とを備えて構成され、
前記押圧手段は、前記載置板を上昇させる方向に回動する前記ギアに対して、その回動力に抗して弾性変形する弾性部材を備えて構成されていることを特徴とする被記録媒体供給装置。 - 前記弾性部材は、前記回転軸体と一体的に回動する直結ギアと当接することによって弾性変形することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の被記録媒体供給装置。
- 前記弾性部材は、更に、前記伝達機構と前記駆動モータとの連結が解除された状態で、前記押上げ部材を降下させる方向に回動する前記ギアに対して、その回動力に抗して弾性変形し前記押上げ部材を前記被記録媒体供給本体の底面から離間した位置に保持する構成になっていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の被記録媒体供給装置。
- 前記弾性部材は、前記回転軸体に巻回されたコイルバネであって、その両端部は、前記ギアに設けられた係合部位と前記被記録媒体供給装置本体側に設けられた係合部位との間に挟まれており、前記載置板を上昇させる方向に回動させる際にねじり変形する構成になっていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の被記録媒体供給装置。
- 前記コイルバネは、前記両端部が、前記ギアの係合部位と前記被記録媒体供給装置本体側の係合部位とにそれぞれ固定され、
かつ、前記伝達機構と前記駆動モータとの連結が解除された状態で、前記コイルバネによって前記押上げ部材が前記被記録媒体供給装置本体の底面から離間した位置に保持される構成になっていることを特徴とする請求項5記載の被記録媒体供給装置。 - 被記録媒体に画像を形成する画像形成装置本体と、その画像形成装置本体に前記被記録媒体を供給する被記録媒体供給装置とを備えた画像形成装置において、
前記被記録媒体供給装置は、上記請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の被記録媒体供給装置であって、
前記画像形成装置本体側または前記被記録媒体供給装置に、当該被記録媒体供給装置の上昇機構に駆動力を与える駆動モータ装置と、被記録媒体供給装置の載置板に載置された最上位の被記録媒体を所定の目標高さにさせるよう前記駆動モータ装置を制御する制御手段とを備えた画像形成装置。
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