JP4204452B2 - 記録媒体収納装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザープリンタ、ディジタル複写機、ファクシミリ等の画像形成装置等において、シート状の記録媒体を搬送過程でスキューさせることなく、安定して給紙、搬送することができる記録媒体収納装置、及び画像形成装置に関する。

画像形成装置は、装置内、或いは装置外に設けた給紙装置から、装置本体内の画像形成部（印字部）にシート状の記録媒体を給送することによって、記録媒体上に画像形成を行う。給紙装置は、記録媒体を積載収納する記録媒体収納装置（給紙トレイ、給紙カセット）と、記録媒体収納装置内の記録媒体束の最上面に接して回転することにより記録媒体を一枚ずつ取り出すピックアップローラ（給紙ローラ）と、重送を防止する分離手段と、給送されてきた記録媒体を画像形成部へ向けて搬送する搬送経路と、搬送経路に配置された搬送ローラ対等を備えている。通常、画像形成部（転写位置、印字位置）の直前の搬送経路にはレジストローラ対を配置し、停止状態、或いは逆転状態にあるレジストローラ対のニップ部に記録媒体先端を当接させてから所定距離搬送を継続することにより記録媒体にたわみを形成させてスキュー補正を行う。スキュー補正後に、レジストローラ対を正転させて転写位置に給送する（特開平５−３２３３０号公報、特開平５−４５９６９号公報）。
しかしながら、レジストローラ対に記録媒体の先端部を突き当ててスキュー補正を行う場合、レジストローラ対に達する前の記録媒体の斜行量が過大な場合には更にスキューが大きくなることもあり、更に上流側の搬送ローラ径の不均一や、搬送中の記録媒体が搬送経路のガイド部材等に接触することによる抵抗等によっては、スキュー補正後においても搬送中に新たにスキューが生じる。
レジストローラによるスキュー補正の成果を左右する大きな要因として、記録媒体収納装置内に積層された記録媒体の幅方向（給送方向と直交する方向）における整列性の悪化という問題を挙げることができる。即ち、記録媒体収納装置内には記録媒体の幅方向両側面に接してこれをガイド、支持するサイドフェンスが幅方向へ進退可能に支持されており、サイドフェンスによって記録媒体の幅方向位置のばらつきを防止している。しかし、実際には、記録媒体の積載量が多いときなどは記録媒体間の摩擦が大きくなり、記録媒体間の幅方向ばらつきの補正が不十分なままサイドフェンスを固定してしまうことがある。この場合には、サイドフェンスの支持面と記録媒体側面との間に隙間が形成された状態となっている。また、オペレータがサイドフェンスを正しくセットしなかった場合にも同様の不具合が発生し得る。
このようにサイドフェンスの固定位置が、記録媒体束を構成する各記録媒体の幅方向ばらつきを補正するのに不十分なままで給紙ローラによる給紙搬送動作が行われると、サイドフェンスと記録媒体側面との間にある隙間によりガイドが不十分となり、そのまま給紙された記録媒体には大きなスキューが形成されるため、レジストローラ対に記録媒体先端を突き当てるときの記録媒体の曲がり量（斜行量）が大きくなってしまう。従って、レジストローラ対によるスキュー補正が不十分になるか、或いは更にスキューが悪化する虞がある。
特開平５−３２３３０号公報 特開平５−４５９６９号公報

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、安価な構成でありながら、記録媒体収納装置内における給紙搬送中の記録媒体束を構成する各記録媒体の幅方向整列状態、位置決め状態をより安定させて給紙当初からのスキューを低減することによって、レジストローラ対によるスキュー補正効率をより高めて、スキューを防止し、画像品質を向上させた給送手段をもつ画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、給紙手段によって、積載収納した記録媒体束を一枚ずつ給送される記録媒体収納装置であって、固定底板と、固定底板上に上下動可能に支持されて上面に記録媒体を積載する可動底板と、記録媒体の幅方向側方の固定底板上に幅方向に進退可能に配置されたサイドフェンスと、サイドフェンスに設けられて当該サイドフェンスを任意の幅方向位置に固定するロック手段と、を備えたものにおいて、ロック手段は、サイドフェンスによって回動自在に軸支された操作部材と、操作部材から垂直下方へ突出し操作部材をロック方向へ押し下げたときにサイドフェンス底部の穴から下方へ突出すると共に側面に係止片を有した係止部材と、を備え、固定底板には、係止部材の下端部を受入れ可能な幅方向へ延びるガイド溝が形成され、且つ該ガイド溝の内壁には係止部材の係止片と噛合して係止部材をガイド溝内に固定する被係止片が形成され、更に、係止部材の係止片の近傍には幅方向に傾斜した傾斜片が配置されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、非ロック位置にある前記ロック手段の操作部材をロック方向へ押し下げることによって、前記係止部材が垂直下方に降下して係止片がガイド溝の被係止片に噛合すると共に、該押し下げの過程で前記傾斜片がサイドフェンス底部の穴の内周を幅方向に押圧してサイドフェンスを幅方向内側へ変位させることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１、又は２において、記録媒体分離方式としてコーナ爪分離方式を採用したことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、又は２において、記録媒体分離方式として斜面分離方式を採用したことを特徴とする。
この発明によれば、オペレータがサイドフェンスを底板上の記録媒体束の側端面に当接させた位置でロック手段を操作した際に、ロック手段に連動して作動する係止部材が固定底板に設けた被係止片に係止される一方で、係止部材に設けた傾斜片がサイドフェンスを幅方向内側に更に変位させることができるため、当初の固定位置よりも更に内側にサイドフェンスを移動させて、サイドフェンスと記録媒体側面との間に形成されていた隙間を埋めることができ、記録媒体間の幅方向位置ずれを解消し、記録媒体のセット状態を安定させることができる。例えば、係止部材の先端に設けた係止片が固定底板に設けたガイド溝内の被係止片に噛み合い始めた時に、被係止片近傍に設けた傾斜片がサイドフェンスの底穴内周を幅方向に押圧開始し、最終的には係止片と被係止片によって規定される固定位置よりも、更に内側にサイドフェンスを変位させることが可能となる。
これによれば、記録媒体積載量が多い場合においても、単なるサイドフェンス固定動作によっては不十分となるサイドフェンスの固定位置を幅方向に補正し、記録媒体とサイドフェンスに発生する間隙を無くし、記録媒体収納部における給紙搬送中の記録媒体の状態をより安定させることにより、搬送中スキューを防止できる。

請求項１、及び２の記録媒体収納装置においては、給紙トレイ等の記録媒体収納装置において、固定底板上に幅方向に進退自在且つ位置決め固定可能に支持されたサイドフェンスを、底板上にセットした記録媒体束の側面に当接させた状態で、サイドフェンスに設けたロック手段の操作部材をロック方向に操作することによって位置決め固定する際に、ロック操作と連動して操作部材に設けた係止部材の係止片が固定底板側の被係止片と噛合する過程で、係止片近傍に設けた傾斜片がサイドフェンスを幅方向内側に押圧して変位させる。このため、サイドフェンスによる記録媒体側面の押圧、整列状態が向上し、給紙時のスキューが低減される。この結果、レジストローラ対等によるスキュー補正時におけるスキュー不良、スキュー増大という不具合がなくなる。
請求項３、４の記録媒体収納装置においては、夫々特有の記録媒体分離方式を、請求項１、２に記載のサイドフェンスによる幅方向規制方式と併用しているので、各記録媒体分離方式においても、画像形成部（印字部）にスキューの防止された良好状態の記録媒体を搬送することができる。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の記録媒体収納装置を画像形成装置に装備した状態を示す概略図、図２は記録媒体収納装置（給紙トレイ）の構成例を示す斜視図、図３（ａ）（ｂ）及び（ｃ）はロック手段の構成を示す正面図、側面図、及び係止部材の動作説明図、図４は底板を除去した状態の記録媒体収納装置の内底面の斜視図、図５（ａ）及び（ｂ）は係止部材先端の係止片が被係止片に係合している状態を示す斜視図、及び係止部材先端がサイドフェンスの底穴から突出している状態を示す底部斜視図である。
図１に示す画像形成装置１は、筐体内下部に記録媒体収納装置（給紙トレイ）２を備えると共に、記録媒体収納装置２内の収納された記録媒体Ｐを最上部から一枚ずつ給送する給紙手段３と、給送手段３によって給送されてきた記録媒体Ｐに対して画像形成（印字）を行う画像形成部４と、図示しない画像書込み部と、図示しない画像読取部等を備えている。
画像形成部４は、この例では、ベルト状感光体１０、図示しない帯電部、現像部１１、中間転写ベルト１２、一次転写部１３、二次転写部１４、図示しない定着部等を備える。
記録媒体収納装置２は、画像形成装置本体１内に収納された図示の位置から手前側に引き出し可能に構成されたケース２０と、ケース２０の内底部（固定底板）２１に軸２２ａによって上下動可能に支持された可動底板２２と、可動底板２２を軸２２ａを中心として上下動させる図示しない付勢手段と、可動底板２２上に積載された記録媒体の幅方向（給送方向と直交する方向）両側において固定底板２１によって幅方向へ進退自在に支持されたサイドフェンス２３等を備えている。
給紙手段３は、可動底板２２が上方に押し上げられている時に記録媒体最上面に当接して回転することにより記録媒体を一枚ずつ引き出す図示しないピックアップローラ、引き出された記録媒体を給送する給紙ローラ４０、分離のためのフリクションパッド４１、搬送ローラ対４２、搬送経路４３、レジストローラ４４等を備えている。
給紙ローラ４０から搬送ローラ対４２を経てレジストローラ対４４に搬送された記録媒体は、停止状態或いは逆回転状態にあるレジストローラ対４４のニップに先端を当接してからも暫く前進方向へ搬送されることによって撓みを形成しつつ、記録媒体のスキューが補正される。しかし、レジストローラ対に達する前の搬送経路中で既に記録媒体のスキュー量が過大な場合には補正しきれないのが実情である。
このような事前の過大なスキューが発生する大きな原因の一つは前述のように、記録媒体収納装置２内におけるサイドフェンス２３のセット不良に起因した記録媒体の幅方向整列不良である。

本発明では、少なくとも一方のサイドフェンスに設けたロック手段に、サイドフェンスの幅方向位置を微調整、追加調整する手段を備えることにより、サイドフェンス２３のセット不良に起因したスキュー発生の確率を大幅に低減させるようにしている。
なお、記録媒体収納装置２に装備されるサイドフェンス２３は、一方のサイドフェンスを移動不能に固定し、他方を幅方向に可動な構成にしたタイプと、２つのサイドフェンス２３ａ、２３ｂを図４に示したラックアンドピニオン機構２５等によって幅方向に同期して等距離移動可能に構成したタイプがあるが、本実施形態では後者のタイプを一例として説明する。
この例では、２つのサイドフェンス２３ａ、２３ｂを、固定底板２１に設けたガイドスリット２６等によって幅方向に進退可能に支持すると共に、ラックアンドピニオン機構２５によって両サイドフェンスが同期して内外方向へ等距離ずつ進退できるように構成している。簡単に説明すれば、各ラックギヤ２５ａ、２５ｂを各サイドフェンス２３ａ、２３ｂに固定する一方で、ピニオンギヤ２５ｃにて両ラックギヤを幅方向に等距離ずつ進退させるようにしている。
この例では、手前側のサイドフェンス２３ａは、従来公知のロック手段２７ａによって固定底板２１上における幅方向位置を任意の位置で固定したり、固定解除できるように構成されている。

本発明の特徴的な構成は他方、即ち奥側のサイドフェンス２３ｂに設けたロック手段２７ｂの構成にある。
ロック手段２７ｂは、サイドフェンス２３ｂの上面に設けた空所（嵌合凹所）５０内に嵌合して矢印で示す固定（ロック）方向及び開放（非ロック）方向に回動できるように、空所５０内壁に設けた軸部（或いは穴部）によって軸支されている。即ち、ロック手段２７ｂは、サイドフェンス２３によって軸部２８ａを上下方向へ回動自在に軸支された操作部材２８と、操作部材２８の一端下面（ロック方向側端部下面）から垂直下方へ突出し操作部材２８をロック（固定）方向へ押し下げたときにサイドフェンス底部の穴５１（図５（ｂ））から下方へ突出すると共に対向し合う２つの側面に係止片３０を有した係止部材２９と、を備えている。また、係止部材２９の係止片３０の近傍には幅方向に傾倒した傾斜片３１が配置されている。操作部材２８をロック方向へ押し下げていない時（開放位置にある時）には、係止部材２９は穴５１から下方には突出していない。
係止片３０は、係止部材２９の先端部の給送方向側の２つの側面に上下方向へ延びて形成された凹凸である。傾斜片３１は、係止片３０が形成された両側面と隣接する２つの側面に位置して幅方向外側に所定の角度で傾斜した壁面を構成している。
固定底板２１には、サイドフェンス２３ｂの底穴５１から突出可能な係止部材２９の先端部の幅方向移動経路に沿ってガイド溝６０が直線状に形成されており、ガイド溝６０の両内壁には、係止部材２９の両側面に形成された係止片３０が噛合可能な凹凸状の被係止片６１が形成されている。被係止片６１も垂直方向（固定底板２１の面と直交する方向）に延びているため、サイドフェンス２３ｂの底穴５１から垂直下方に突出してきた係止部材２９の係止片３０と噛合することができる。そして、任意の幅方向位置にてサイドフェンス２３ｂを停止させた状態でロック手段２７ｂをロック方向に押し下げることにより、係止部材２９が底穴５１から下方へ突出し、係止片３０がガイド溝６０内の対応する被係止片６１に噛合してサイドフェンス２３ｂを固定底板２１上に固定する。

ところで、係止部材２９の前後側面には、幅方向外側に傾斜した傾斜片３１が一体化されているため、ロック手段２７ｂをロック方向に押し下げることによって図３（ｃ）左図に示すようにサイドフェンス２３ｂの底部に設けた底穴５１内に係止部材２９の先端部が入り込む過程で、両傾斜片３１の外面が夫々底穴５１の内周と摺接しつつ下方へ移動するため、サイドフェンス２３ｂは全体として傾斜片３１によって内側（右方）へ押圧される。図３（ｃ）右図のように最終的に係止片３０が直下に位置する被係止片６１と噛合した時点では、傾斜片３１が外側に傾斜している幅ｗだけサイドフェンス２３ｂは、操作者によって当初意図された固定位置よりも、全体として更に幅方向内側に変位していることとなる。
即ち、操作者は、両サイドフェンス２３ａ、２３ｂが固定底板２２上の記録媒体の幅方向両側面に当接した位置に達するまで幅方向内側に移動させ、両サイドフェンスが記録媒体の両側面に当接した位置で移動を停止して一方のロック手段２７ａを操作してロックさせる。この時点で他方のサイドフェンス２３ｂの幅方向移動も不可能な状態となっているため、他方のロック手段２７ｂをロック方向に押し込むと、係止部材２９先端の係止片３０がガイド溝６０内の被係止片６１に係止する。傾斜片３１が存在しなければ、サイドフェンス２３ｂは当初の停止位置にて固定されるに過ぎない。しかし、本実施形態では、ロック手段２７ｂを押し込む過程で傾斜片３１がサイドフェンス底穴５１の内壁との間でスラスト力を発生するため、サイドフェンス２３ｂは傾斜片３１の傾斜幅ｗの分だけ追加的に幅方向へ更に移動させられる。
このため、ロック手段２７ｂを操作する前の段階で、両サイドフェンスと記録媒体の両側面との間に僅かではあるがスキュー発生の大きな要因となり得る隙間が残っていたとしても、傾斜幅ｗの分だけサイドフェンス２３ｂが内側に押し込まれることによって、当該隙間が解消され、給紙時のスキュー発生の確率が大幅に低減する。また、大量の記録媒体を積載した場合に発生する記録媒体間の積載位置ずれもこの押し込み動作によって解消され、スキューが防止される。
なお、上記実施形態では係止部材２９を備えたロック手段２７ｂを一方のサイドフェンス２３ｂにだけ設けたが、他方のサイドフェンス２３ａに設けても良い。

なお、図１、図２中には詳細を図示していないが、記録媒体束から最上部の記録媒体だけを正確に分離する手法として、コーナ爪分離方式と、斜面分離方式があり、更に図示したフリクションパッドによる分離方式や、図示しないフリクションローラによる分離方式が知られている。
まず、コーナ爪分離方式は、給紙方向先導側の記録媒体の両角隅部の上面を抑えるコーナ爪を記録媒体収納装置のケース２０により上下動可能に支持した方式であり、最上部の記録媒体の幅方向中央部がピックアップローラの回転によって給送方向への力を受ける際に、コーナ爪が当該記録媒体の先端縁両角隅部を一時的に抑えることによって、分離性を高めている。このコーナ爪分離方式と、本発明のロック手段２７ｂの構成を組み合わせることによって、重送及びスキューを大幅に低減する効果が発揮される。
次に、斜面分離方式は、ケース２０の給紙方向先導側の側壁上面を給紙方向下側から上向きに傾斜する傾斜面とすることによって、底板上に積載された記録媒体束の前端縁が当該傾斜面に沿って傾斜することとなり、最上部の記録媒体のみをピックアップローラによって容易に取り出すことが可能となる。このコーナ爪分離方式と、本発明のロック手段２７ｂの構成を組み合わせることによって、重送及びスキューを大幅に低減する効果が発揮される。
次に、フリクションローラ分離方式（リバースローラ分離方式を含む）は、図１等に示した給紙ローラ４０の下方に、周面の摩擦力の大きいフリクションローラを配置した構成を備えており、ピックアップローラによる取出し時に重送された記録媒体を給紙ローラとフリクションローラとのニップ部で分離することができる。このフリクションローラ分離方式と、本発明のロック手段２７ｂの構成を組み合わせることによって、重送及びスキューを大幅に低減する効果が発揮される。
なお、上記構成を備えた記録媒体収納装置２を、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置、印刷装置等に適用することによって、スキューの少ない高画質を得ることが可能となる。

本発明の記録媒体収納装置を画像形成装置に装備した状態を示す概略図。 記録媒体収納装置（給紙トレイ）の構成例を示す斜視図。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）はロック手段の構成を示す正面図、側面図、及び係止部材の動作説明図。 底板を除去した状態の記録媒体収納装置の内底面の斜視図。 （ａ）及び（ｂ）は係止部材先端の係止片が被係止片に係合している状態を示す斜視図、及び係止部材先端がサイドフェンスの底穴から突出している状態を示す底部斜視図。

符号の説明

１ 画像形成装置、２ 記録媒体収納装置（給紙トレイ）、３ 給紙手段、４ 画像形成部、１０ ベルト状感光体、１１ 現像部、１２ 中間転写ベルト、１３ 一次転写部、１４ 二次転写部、２０ ケース、２１ 内底部（固定底板）、２２ 可動底板、２３、２３ａ、２３ｂ サイドフェンス、２５ ラックアンドピニオン機構、２６ ガイドスリット、２７ａ、２７ｂ ロック手段、２８ 操作部材、２９ 係止部材、３０ 係止片、３１ 傾斜片、４０ 給紙ローラ、４１ フリクションパッド、４２ 搬送ローラ対、４３ 搬送経路、４４ レジストローラ、５１ 底穴、６０ ガイド溝、６１ 被係止片。

Claims (4)

1. 給紙手段によって、積載収納した記録媒体束を一枚ずつ給送される記録媒体収納装置であって、固定底板と、固定底板上に上下動可能に支持されて上面に記録媒体を積載する可動底板と、記録媒体の幅方向側方の固定底板上に幅方向に進退可能に配置されたサイドフェンスと、サイドフェンスに設けられて当該サイドフェンスを任意の幅方向位置に固定するロック手段と、を備えたものにおいて、
   ロック手段は、サイドフェンスによって回動自在に軸支された操作部材と、操作部材から垂直下方へ突出し操作部材をロック方向へ押し下げたときにサイドフェンス底部の穴から下方へ突出すると共に側面に係止片を有した係止部材と、を備え、
   固定底板には、係止部材の下端部を受入れ可能な幅方向へ延びるガイド溝が形成され、且つ該ガイド溝の内壁には係止部材の係止片と噛合して係止部材をガイド溝内に固定する被係止片が形成され、
   更に、係止部材の係止片の近傍には幅方向に傾斜した傾斜片が配置されていることを特徴とする記録媒体収納装置。
2. 非ロック位置にある前記ロック手段の操作部材をロック方向へ押し下げることによって、前記係止部材が垂直下方に降下して係止片がガイド溝の被係止片に噛合すると共に、該押し下げの過程で前記傾斜片がサイドフェンス底部の穴の内周を幅方向に押圧してサイドフェンスを幅方向内側へ変位させることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体収納装置。
3. 記録媒体分離方式としてコーナ爪分離方式を採用したことを特徴とする請求項１、又は２に記載の記録媒体収納装置。
4. 記録媒体分離方式として斜面分離方式を採用したことを特徴とする請求項１、又は２に記載の記録媒体収納装置。

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