JP4161987B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、ファクシミリ装置、複写機或いはプリンタ(これらの複合機も含む)等の画像形成装置に関し、更に詳しくは、記録部に記録紙を供給する為の給紙カセットを、装置本体のカセット収納部に挿脱自在に備える画像形成装置に関する。
上記給紙カセットは、通常、装置本体のカセット収納部に装着された状態では、収容・堆積された記録紙の上層前端部が給紙ローラ或いは分離爪に弾接するよう、底部に圧縮ばね等の弾性付勢部材によって上向き弾性付勢されたフラッパ(押上板)を備え、更に、記録紙装填に便利なように、フラッパを弾性付勢部材の付勢力に抗して所定の押下げ位置に維持する為のロック手段をも備えている。一方、画像形成装置のカセット収納部には、給紙カセットを挿入する際、上記ロック手段に作用して、ロック解除するロック解除手段が設けられている。
上記のような給紙カセット及びカセット収納部を備える画像形成装置において、記録紙がなくなり或いは少なくなって記録紙を補給する際は、通常、記録紙は満載状態で装填されるから、給紙カセット挿入時のロック解除におけるフラッパの上昇幅は堆積記録紙の層厚分小さくなり、従って、堆積記録紙の上層前端部が給紙ローラ或いは分離爪に弾接する際の衝撃が小さくなる。しかし、記録目的によっては、例えば、汎用のA4サイズの記録紙に代え、B5サイズの記録紙を一時的に装填する必要が生じる場合がある。この場合、B5サイズの記録紙は必要枚数分だけ装填されることになるから少数枚であり、給紙カセット挿入時のロック解除の際には、フラッパは上記所定の押下げ位置から堆積記録紙の上層前端部が給紙ローラ或いは分離爪に弾接する位置までの大きな上昇幅を、弾性付勢部材の復元弾力を受けて一気に跳ね上がることになる。
その為、上記弾接する際の衝撃及び衝撃音が大きく、これが周辺機構部の毀損を招いたり、記録紙がずれたり、更にはオペレータに不快感や不安感を与えたりする原因となることがあった。特に、記録紙の堆積容量が多い仕様の場合には、上記弾性付勢部材の付勢力が大きく設定され且つ上記上昇幅も大きくなるので、衝撃及び衝撃音が一層大きくなる。このような観点から、特許文献1及び2には、上記ロック解除時のフラッパの上昇の際の衝撃を緩和する手段を備えた給紙カセットが開示されている。
特開2000−62971号公報 特開2001−225966号公報
特許文献1に開示された給紙カセットは、ロック手段及びロック解除手段とは別に、給紙カセット内にフラッパ(押上げプレート)の上昇速度を制御するダンパ機構を備えているが、新たな機構を設けることになるため、給紙カセットの構造が複雑となると共に高価になる点は否めなかった。また、特許文献2に開示された給紙カセットは、フラッパ(押上板)が急激に上昇する際、分離爪に衝突する前にフラッパを係止する規制部材を設けて、分離爪の変形や衝撃音の発生を防止するものであるが、上記規制部材を新たに設ける必要あることや、機構上規制部材に至るフラッパの上昇幅は大きく、その為、規制部材とフラッパとの衝撃及び衝撃音の問題がなお残存することになっていた。
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、簡単な構成でありながら、給紙カセットを装置本体に挿入する際におけるフラッパのロック解除時の衝撃を緩和し得る新規な画像形成装置を提供することを目的としている。
請求項1の発明に係る画像形成装置は、多数枚の用紙を堆積し得る給紙カセットを、装置本体のカセット収納部に挿脱自在に備える画像形成装置であって、記給紙カセットは、弾性付勢部材によって上向き付勢された上下揺動可能なフラッパと、該フラッパが上記弾性付勢部材の付勢力に抗して押下げられた時、所定の押下げ位置にフラッパを維持するロック手段とを備え、上記カセット収納部内には、給紙カセットが挿入された時、上記ロック手段を解除するロック解除手段が設けられ、上記ロック手段には、上記給紙カセットをカセット収納部に挿入する際、上記フラッパを一時的に係止する一時係止部が形成され、該一時係止部による上記フラッパの一時係止は、上記ロック手段が上記ロック解除手段に接触しているときになされることを特徴とする。
本発明においては、請求項2の発明のように、上記ロック手段とロック解除手段とは、給紙カセットがカセット収納部に挿入される過程において、上記フラッパの所定の押下げ位置でのロックを解除した後上昇途中の位置にフラッパを一時係止部で一時的に係止し、挿入完了時には該係止を解除するような関係に構成されているものとすることができる。この場合、一時係止部を1箇所とすることができるが、これに限らず、係止位置を複数設けることも可能である。そして、この一時係止部による係止は、請求項の発明のように、前記フラッパの上下揺動範囲の略中間位置でなされるものとすることが望ましい。
ロック手段及びロック解除手段の望ましい具体的形態としては、請求項の発明のように、前記ロック手段は、給紙カセットの筐体に水平ピン周りに回動可能に取付けられた作動部材と、該作動部材を待機位置に維持させる弾性部材とよりなり、上記作動部材は、フラッパが押下げられる際、該フラッパが上記弾性部材の弾力に抗して作用することにより作動部材を水平ピン周りに回動させるべく機能する作用面と、フラッパが所定の位置まで押下げられた時上記弾性部材の復元弾力をしてフラッパをその位置に維持するロック係止部と、ロックが解除された後上昇途中のフラッパを一時的に係止する一時係止部とを備え、上記ロック解除手段は、カセット収納部の内壁に設けられた山形突起からなり、該突起は、給紙カセットをカセット収納部に挿入する際、上記作動部材に当接して上記弾性部材の弾力に抗して上記ロック係止部のロック係止を解除させるべく作動部材を回動させると共にロック係止が解除されたフラッパを上記一時係止部に係止させ、その後の挿入動作に伴い、該一時係止をも解除するよう形成されているものとすることができる。
請求項1の発明に係る画像形成装置においては、フラッパが所定の押下げ位置でのロックを解除された後上昇途中の位置に一時的に係止されるよう構成されているから、少数枚の記録紙を給紙カセットに装填してカセット収納部に挿入装着させる場合でも、フラッパはロック解除後の上昇途中で一旦係止され、その後、該フラッパに保持された記録紙の前端部が給紙ローラや分離爪等に弾接するよう動作する。従って、この弾接の際の衝撃が大幅に緩和され、しかも、このような衝撃緩和機能は、ロック手段とロック解除手段との構造的関係によって達成されるから、ロック手段及びロック解除手段以外の新たな衝撃緩和機構を設ける必要がなく、部品点数を増やすことなく実現され、コストの増大を来たす懸念がない。特に、ロック手段及びロック解除手段を、請求項2乃至請求項のいずれかの発明のように構成すれば、構造が簡単であり、実用価値は極めて大である。
以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図1は本発明の画像形成装置の一例を示す縦断面図、図2は同要部の拡大縦断面図であり、(a)(b)(c)はその動作状態を示し、図3(a)(b)(c)は同平面図である。
図1の画像形成装置Aは、電子写真方式の記録部を備えたプリンタを例に採って示しているが、これに限らず、画像読取装置を備えた複写機、ファクシミリ装置或いはこれらの機能を兼ね備えた所謂複合機等であっても良いことは言うまでもない。図において、画像形成装置Aの装置本体1は、記録紙(用紙)の給紙部2と、電子写真方式の画像記録部3と、印字後の記録紙の排出部4とが、この順序で高さ方向に層積され、構成されている。
記録紙の給紙部2には、カセット収納部2aが形成され、該カセット収納部2aには、多数枚の記録紙を堆積収納し得る給紙カセット5が図1の紙面垂直方向に挿脱可能に装着されている。該給紙カセット5は、その前端部(給紙側)に設置された分離給紙ローラ6と、該分離給紙ローラ6の周面に弾接する分離パッド7と、底面にヒンジピン8a介し上下揺動可能に取付けられたフラッパ8と、該フラッパ8の揺動端側を上向きに付勢する圧縮コイルバネ(弾性付勢部材)9と、フラッパ8を所定の押下げ位置に維持する為のロック手段10とを備えている。更に、図には示さないが、調整自在な記録紙の後端規制部或いは側端規制部等も備えていることは公知の給紙カセットと同様である。上記カセット収納部2aの前端側(給紙側)内壁2bの上記ロック手段10に対応する位置には、ロック解除手段11が形設されている。このロック手段10及びロック解除手段11の詳細については後記する。
画像記録部3は、感光体ドラム30の周囲に、帯電器31、LED等からなる露光器32、現像器33、転写ローラ34及び異物等除去クリーナ35をこの順序で配したプロセス部と、その下流側の定着器36とより構成される。これらプロセス部は、露光器32及び転写ローラ34を除き一括してプロセスユニットとしてユニット化されているが、ドラムユニットと現像器ユニットとを分離し、これらを装置本体1に対して個別に着脱可能なように構成することも可能である。そして、これらプロセスユニットは、図1における紙面の垂直方向に抜差し可能とされている場合の他、装置本体1の上方に取出し可能とされる場合もある。尚、画像記録部3としては、電子写真方式に限らず、インクジェット方式やバブルジェット(登録商標)方式等の公知の記録方式(カラーも含む)が採用される。
定着器36の下流側には、切替ゲート4a、排出ローラ対4b及び排出トレイ4cが連設され、これらによって排出部4が構成される。上記プロセス部の上流側近傍には、レジストローラ対12が配設され、上記給紙カセット5から、分離給紙ローラ6及び分離パッド7の作用により1枚ずつ分離繰出された記録紙は、該レジストローラ対12によりレジストされて、前記感光体ドラム30と転写ローラ34との対合部に導入される。感光体ドラム30は図1の矢示方向に回転しながら、帯電器31によりその表面が一様に帯電され、画像情報に基づく光学画像が露光器32によって感光体ドラム30の表面に照射され、感光体ドラム30の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器33で逐次現像されてトナー画像として転写ローラ34との対合部に至るが、上記レジストローラ対12は、感光体ドラム30の表面のトナー画像に同期して記録紙がこの対合部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。
転写ローラ34はバイアス印加されており、感光体ドラム30と対合され且つ矢示方向(感光体ドラム30とウイズ方向)に回転駆動されながら記録紙をニップ搬送し、この間感光体ドラム30表面のトナー像が記録紙に転写される。トナー像が転写された記録紙は、定着器36に導入され、永久画像として定着された後、切替ゲート4aを押し上げ、排出ローラ対4bを経て排出トレイ4c上に排出される。この一連の記録紙の給送は、給紙カセット5からの繰出し直後に略垂直(鉛直)に立ち上がる主用紙搬送路13を含み、排出ローラ対4bでは給紙カセット5からの繰出し方向とは略180度の方向にUターンするような給送パスP(図1では一点鎖線で示す)に沿ってなされる。
図例の画像形成装置Aは、両面記録機能を備えており、上記給送パスPの切替ゲート4aの取付け位置から、前記レジストローラ対12の上流側で上記主用紙搬送路13に循環合流する反転用紙搬送路14が形成されている。前記排出ローラ対4bは、正逆転可能とされ、また、反転用紙搬送路14には搬送ローラ対14a、14bが配設されており、両面記録する場合は、上記のように片面記録がされた記録紙が給送パスPに沿って搬送され、記録紙の後端が排出ローラ対4bに至ると、該排出ローラ対4bは一旦停止して記録紙の後端をニップする。次いで、排出ローラ対4bが逆転し、記録紙はその後端より搬送ローラ対14a、14bによって反転用紙搬送路14を搬送され、主用紙搬送路13に合流し、レジストローラ対12に至る。該レジストローラ対12によってレジストされて、再度感光体ドラム30と転写ローラ34との対合部に導入されてその裏面の記録がなされる。両面記録された記録紙は、その後、上記同様給送パスPに沿って排出トレイ4c上に排出される。
図例の画像形成装置Aは、更に記録紙の手差機能を備えており、装置本体1の側部には上下に開閉可能な手差トレイ15が付設されている。該手差トレイ15は、使用しない時は、図1の2点鎖線のように閉止され、把手15aをして開閉が可能とされている。該手差トレイ15の前端部には分離給紙ローラ15bと分離パッド15cとが弾接状態で配設され、その更に下流側には主用紙搬送路13に合流する手差用紙搬送路16が連設されている。
上記手差トレイ15を用いて画像記録をする場合、上記把手15aをして手差トレイ15を開け、その上に記録紙をセットし、適宜スタート操作により、手差給紙ローラ15bを作動させる。手差トレイ15上の記録紙は、分離給紙ローラ15bと分離パッド15cとの作用により1枚ずつ分離されて繰出され、手差用紙搬送路16を搬送され、主用紙搬送路13に合流する。その後、レジストローラ対12によってレジストされて、感光体ドラム30と転写ローラ34との対合部に導入されて記録がなされる。手差記録紙に両面記録する場合、記録紙は排出ローラ対4bの逆転により、反転用紙搬送路14を搬送され、上記の通りその裏面記録がなされる。記録が完了した記録紙は、排出ローラ対4bによって排出トレイ4c上に排出される。
次に、フラッパ8のロック手段10及びロック解除手段11について、図2及び図3をも参照して説明する。給紙カセット5の筐体を構成する前端壁部5aには開口部5bが刳抜き形成され、ロック手段10はこの開口部5bに装備されている。即ち、該開口部5bには水平ピン5cが固設され、該水平ピン5cにその軸心回りに回動可能に作動部材17が取付けられ、更に、水平ピン5cにはトーションバネ(弾性部材)18が嵌装され、トーションバネ18の両端は、上記前端壁部5a及び作動部材17に夫々掛止されている。作動部材17及びトーションバネ18により、ロック手段10が構成され、作動部材17はこのトーションバネ18の弾力により、図2(a)の矢示X方向に常時回動付勢された状態とされる。前端壁部5aの内面には、2条の縦ガイドリブ5d、5dが形成され、給紙カセット5内に記録紙を装填させる際は、記録紙の前端がこのリブ5d、5dに沿うよう揃えられる。
作動部材17の下端外側部には、ストッパー片17aが形成され、作動部材17にトーションバネ18の弾力以外の外力が付加されない状態では、該弾力によりこのストッパー片17aが上記開口部5bの下辺部に当接し、上記回動が阻止され、図2(a)及び(c)に示すような起立状態(待機位置)に維持されるようになされている。作動部材17の内側下半部は給紙カセット5の内方に隆起形成された作用面17bとされ、該作用面17bの下端角部がロック係止部17cとされている。また、作動部材17の上端には内側に突出する一時係止部17dが形成され、上記作用面17b及びロック係止部17cと該一時係止部17dとは、水平ピン5cの軸心に対して両側に位置するよう形成されている。更に、上記一時係止部17dの背面には、後記する突起11の作用を受けるカムフォロアとしての突片17eが形成されている。フラッパ8の前端部の作動部材17に対応する位置には、上記ロック係止部17c及び一時係止部17dに係止し得る係止用張出片8bが延出されている。
カセット収納部2aの前端側内壁2bには、平面視して山形のカムとしての突起(ロック解除手段)11が固設されている。該突起11の固設位置は、カセット収納部2aに給紙カセット5が挿入される際に、上記突片17eと干渉する高さ位置であって、且つ給紙カセット5が正規の収納位置に挿入装着された際には、突片17eより挿入口側になるよう設定されている(図3(c)参照)。
次いで、給紙カセット5をカセット収納部2aに挿入装着させる際のロック手段10及びロック解除手段11の動作について説明する。図2(a)及び図3(a)は、少数枚の記録紙p…を装填した給紙カセット5を、カセット収納部2a内に挿入させる際の初期段階の状態を示す。これに先立ち、オペレータは、給紙カセット5をカセット収納部2aから抜出し、所望の記録紙p…をその前端が前記ガイドリブ5d、5dに揃うようフラッパ8上に置き、前記不図示の後端或いは側端規制部で記録紙p…の後端或いは側端を位置決めし、フラッパ8の前端部側を記録紙p…と共に圧縮コイルバネ9の弾力に抗して押下げる。この押下げ動作によって、フラッパ8は、ヒンジピン8aを支点としてその前端部側が下方に揺動し、係止用張出片8bが作動部材17の作用面17bに作用する。
この作用面17bに付加された作用力によって、作動部材17はトーションバネ18の弾力に抗して、水平ピン5cを中心として図2(a)の反X方向に回動するが、フラッパ8を更に押下げることにより、係止用張出片8bが作用面17bの下端を過ぎると、上記作用力が開放されて作動部材17は、トーションバネ18の復元弾力によってX方向に回動し、元の待機位置に復帰する。このように作動部材17が待機位置に復帰した時には、係止用張出片8bがロック係止部17cの下側に潜り込んだ状態となり、且つ係止用張出片8bの圧縮コイルバネ9による上向付勢力と、トーションバネ18のX方向の回動付勢力が緊合してこの潜り込んだ状態が安定維持される。従って、オペレータが手放しても、図2(a)に示すように、フラッパ8はロック手段10によって所定の押下げ位置にロック維持される。
上記のように記録紙p…が装填された給紙カセット5を、図3(a)(b)の白抜矢示方向に沿ってカセット収納部2a内に挿入して行くと、作動部材17の突片17eが突起11に当接する。継続して給紙カセット5を挿入すると、突起11の突片17eに対するカム作用により、作動部材17は、トーションバネ18の弾力に抗して、図2(b)に示すように反X方向に回動する。この回動により、ロック係止部17cによる係止用張出片8bの係止ロックが開放され、フラッパ8は圧縮コイルバネ9の付勢力を受けて上向きに揺動する。この時、作動部材17の反X方向の回動により、一時係止部17dが係止用張出片8bの先端部の上向き揺動軌跡内に変位し、これにより係止用張出片8bの先端部が一時係止部17dに係止される。この係止状態は、突起11の頂面を突片17eが摺動する間維持され、フラッパ8はその上昇途中において、図2(b)に示すように、一時的係止状態に維持される。
その後、更に給紙カセット5を挿入して行くと、図3(c)に示すように、突片17eが突起11から外れ、その干渉から開放されると共に給紙カセット5が正規の収納位置に装着設置される。その結果、作動部材17がトーションバネ18の復元弾力によって、X方向に回動し、この回動に伴い一時係止部17dによる係止用張出片8bの係止が解除されて離脱し、フラッパ8は圧縮コイルバネの付勢力により上向きに揺動し、図2(c)に示すようにその前端側が記録紙P…と共に分離給紙ローラ6の周面に弾接する。この状態で、分離給紙ローラ6、その下流側の各機構部及びプロセス部を作動させれば、給紙カセット5から1枚ずつ分離給送された記録紙pには順次所望の画像が記録され、排出部4cに排出される。図3(c)に示すように、給紙カセット5の正規の挿入装着位置では、突起11が挿入口側で突片17eに当接するようにしておけば、この当接関係によって給紙カセット5の位置決めがなされる。給紙カセット5を取出す際は、突起11と作動部材17とは、上記と逆の関係で連係動作するが、フラッパ8は図2(c)の位置にある為、これらの連係動作と関係なく当該位置に維持される。
上記のように、少数枚の記録紙p…が装填された給紙カセット5をカセット収納部2a内に挿入装着させる際、ロック解除手段11によってロック解除されたフラッパ8が、圧縮コイルバネ9の付勢力により上昇(上向き揺動)する過程において、係止用張出片8bが一時係止部17dに一時的に係止した後に再び上昇して分離給紙ローラ6の周面に弾接するようになされているから、この弾接時の衝撃は小さく、従って、衝撃音も小さく、また記録紙p…がずれたり周辺機構部の毀損を招いたりするようなことがない。しかも、このような機能は、ロック手段10とロック解除手段11の簡易な構造的連繋関係によってなされるものであり、コストアップを来たすことなく容易に実現することができる。
因みに、多数枚の記録紙を装填した給紙カセット5をカセット収納部2a内に挿入装着する場合は、突片17eと突起11との干渉が生じる前に、堆積記録紙の上層前端部が分離給紙ローラ6の周面に弾接し、その状態で静止するから、フラッパ8の上昇幅が小さくしかも堆積記録紙の重量が加わり、弾接時の衝撃も大きくなることがない。そして、このように多数枚の記録紙を装填した給紙カセット5がカセット収納部2a内の正規の位置に挿入設置される過程では、突片17eと突起11との干渉作用により、作動部材17が上記同様に反X方向及びX方向に回動するが、係止用張出片8bが下方位置に維持されるから、一時係止部17dに係止することがない。
尚、図2及び図3では、分離給紙ローラ6及び分離パッド7の図示を一部省略しているが、これらが図1に示すように所定の位置に設置されていることは言うまでもない。また、上記実施例では、分離パッド方式の給紙カセットについて説明したが、分離爪方式或いは両者を併用した分離方式の給紙カセットにも適用可能である。更に、画像形成装置Aがシングルカセットタイプのプリンタである例について述べたが、マルチカセットタイプのプリンタを除外するものではなく、更に、図1における記録紙カセット5の下に更にオプションカセット等を段積みし得るものであっても良い。
本発明の画像形成装置の一例を示す縦断面図である。 同要部の拡大縦断面図であり、(a)(b)(c)はその動作状態を示す図である。 (a)(b)(c)は同平面図である。
符号の説明
1 装置本体
2a カセット収納部
2b カセット収納部の内壁
5 給紙カセット
5a 給紙カセットの前端壁部(筐体)
5c 水平ピン
8 フラッパ
9 圧縮コイルバネ(弾性付勢部材)
10 ロック手段
11 カム状突起(ロック解除手段)
17 作動部材
17b 作用面
17c ロック係止部
17d 一時係止部
18 トーションバネ(弾性部材)
A 画像形成装置

Claims (4)

  1. 多数枚の用紙を堆積し得る給紙カセットを、装置本体のカセット収納部に挿脱自在に備える画像形成装置であって、
    上記給紙カセットは、弾性付勢部材によって上向き付勢された上下揺動可能なフラッパと、該フラッパが上記弾性付勢部材の付勢力に抗して押下げられた時、所定の押下げ位置にフラッパを維持するロック手段とを備え、上記カセット収納部内には、給紙カセットが挿入された時、上記ロック手段を解除するロック解除手段が設けられ、
    上記ロック手段には、上記給紙カセットをカセット収納部に挿入する際、上記フラッパを一時的に係止する一時係止部が形成され、該一時係止部による上記フラッパの一時係止は、上記ロック手段が上記ロック解除手段に接触しているときになされることを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記ロック手段とロック解除手段とは、給紙カセットがカセット収納部に挿入される過程において、上記フラッパの所定の押下げ位置でのロックを解除した後上昇途中の位置にフラッパを一時係止部で一時的に係止し、挿入完了時には該係止を解除するような関係に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1又はに記載の画像形成装置において、
    前記一時係止部による係止は、前記フラッパの上下揺動範囲の略中間位置でなされることを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記ロック手段は、給紙カセットの筐体に水平ピン周りに回動可能に取付けられた作動部材と、該作動部材を待機位置に維持させる弾性部材とよりなり、上記作動部材は、フラッパが押下げられる際、該フラッパが上記弾性部材の弾力に抗して作用することにより作動部材を水平ピン周りに回動させるべく機能する作用面と、フラッパが所定の位置まで押下げられた時上記弾性部材の復元弾力をしてフラッパをその位置に維持するロック係止部と、ロックが解除された後上昇途中のフラッパを一時的に係止する一時係止部とを備え、
    上記ロック解除手段は、カセット収納部の内壁に設けられた山形突起からなり、該突起は、給紙カセットをカセット収納部に挿入する際、上記作動部材に当接して上記弾性部材の弾力に抗し上記ロック係止部のロック係止を解除させるべく作動部材を回動させると共にロック係止が解除されたフラッパを上記一時係止部に係止させ、その後の挿入動作に伴い、該一時係止をも解除するよう形成されていることを特徴とする画像形成装置。
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