JP4258374B2 - シート供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の大きさの用紙等、シート状の記録媒体に画像を記録する画像形成装置、及び複数枚のシート状の記録媒体を積載し、シート束の最上部から１枚ずつ給送するシート供給装置に関する。

一般に、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、用紙等のシート状の記録媒体上に画像形成部にて画像が形成される。これらのシート状の記録媒体は、画像形成装置内に設けられたシート供給装置に積載され、ここから順次、画像形成部へ供給されている。

図１６に示すように、シート供給装置１００には、記録媒体を積載する押圧板１０２が備えられており、この押圧板１０２はコイルスプリング１０４によって上方へ付勢されている。押圧板１０２の上方には、図示しない本体フレームの軸受に支軸１０６が回転自在に軸支されており、この支軸１０６には記録媒体を送給する半月状の給紙ロール１０８が固定されている。給紙ロール１０８の両側にはコアロール１１０が取り付けられ、コアロール１１０は本体フレーム１３０に設けられた捌きパット１１２に当接された状態で回転する。

支軸１０６の両端部には、カム１１４が固定されており、カム１１４は押圧板１０２の側部から突設されたフランジ１２２に当接している。フランジ１２２には、カム１１４と当接する位置にコロ１２４が設けられている。

さらに、支軸１０６の一端部には、周面が一部欠歯された従動ギア１１６が取り付けられており、この従動ギア１１６の下方には、図示しないモータにより回転される駆動ギア１１８が噛み合い可能となっている。そして、所定のタイミングで駆動ギア１１８の駆動力が従動ギア１１６に伝達され、支軸１０６を１回転させる。

このようなシート供給装置１００では、図１７（ａ）に示すように、記録媒体の給紙時以外には、カム１１４の偏心半径が大きい部分が押圧板１０２のコロ１２４と当接しており、コイルスプリング１０４の付勢力に抗する方向へ押圧板１０２を押し下げている。このとき、押圧板１０２に積載された記録媒体（図示省略）は給紙ロール１０８から離間されている。図１７（ｂ）に示すように、支軸１０６の回転によりカム１１４が矢印方向に回転すると、コロ１２４がカム１１４と当接しながら回転し、コイルスプリング１０４の付勢力によって押圧板１０２が押し上げられる。この支軸１０６の回転とともに給紙ロール１０８とコアロール１１０も回転する。

図１７（ｃ）に示すように、カム１１４が矢印方向に更に回転すると、カム１１４に沿ってコロ１２４が移動し押圧板１０２が徐々に押し上げられ、図１７（ｄ）に示すように、コロ１２４がカム１１４の軸受部１１４ａと当接する位置まで押圧板１０２が上昇する。その際、押圧板１０２に積載された記録媒体の束の最上部が給紙ロール１０８と接触し、給紙ロール１０８の回転に伴なって記録媒体が送り出される。送り出された記録媒体は、捌きパット１１２との摩擦により２枚目の重送が防止される。

さらにカム１１４が回転すると、押圧板１０２はコイルスプリング１０４の付勢力に抗する方向へ押し下げられ、カム１１４が１回転することにより、押圧板１０２は図１７（ａ）に示す位置まで下降する（例えば特許文献１を参照）。
特許２６１９９５９号公報

図１６に示すシート供給装置１００では、給紙ロール１０８の支軸１０６に設けられたカム１１４を１回転させることにより、押圧板１０２を上下動させ、記録媒体の束の最上部から給紙を行っている。しかし、押圧板１０２に積載される記録媒体の収容容量（給紙容量）を増加させようとすると、必然的にカム１１４が大型化するという問題がある。

すなわち、図１７（ａ）〜図１７（ｄ）に示す給紙動作では、押圧板１０２の上昇時に、記録媒体の束の最上部を給紙ロール１０８に押圧させて給紙を行い、押圧板１０２の下降時に、記録媒体の束の最上部を給紙ロール１０８と接触しない位置まで離間させている。このため、記録媒体の収容容量を増加させようとすると、押圧板１０２のストロークを大きくする必要があり、カム１１４が大型化してしまう。つまり、押圧板１０２を上下動させるカム１１４の大きさが記録媒体の収容容量と一致する関係にあり、カム１１４の大型化により装置全体の小型化を阻害することになる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、装置全体が大型化するのを防止すると共に、記録媒体の収容容量を大きくすることができるシート供給装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、シート束が積載され、上下に揺動可能に支持された給紙トレイと、前記給紙トレイに積載されたシート束の最上部のシートに当接回転して給紙する給紙ロールと、前記給紙トレイを前記給紙ロール側へ付勢し、最上部のシートを該給紙ロールへ当接させる付勢手段と、を備えたシート供給装置において、少なくとも２つの偏心カムを有し、前記給紙トレイが給紙ロールに近づいた時には、偏心半径の小さい部分同士が当接し、前記給紙トレイが給紙ロールから離れた時には、偏心半径の大きい部分同士が当接するようにして、前記給紙トレイを揺動可能に支持したことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、少なくとも２つの偏心カムの組み合わせによって、給紙トレイを揺動可能に支持するようにしたので、各偏心カムの偏心半径を大きくしなくとも給紙トレイのストロークを大きくすることができ、シートの収容容量を増加させることができる。このため、装置全体の小型化を阻害することがない。

請求項２に記載の発明は、シート束が積載され、上下に揺動可能に支持された給紙トレイと、前記給紙トレイに積載されたシート束の最上部のシートに当接回転して給紙する給紙ロールと、前記給紙トレイを前記給紙ロール側へ付勢し、最上部のシートを該給紙ロールへ当接させる付勢手段と、を備えたシート供給装置において、前記給紙ロールの支軸に固定され、前記給紙ロールの半径より大きい偏心半径を持つカムと、前記給紙トレイに回転可能に設けられ、前記給紙トレイの下降時に、偏心半径が大きい部分が前記カムの偏心半径が大きい部分と当接する偏心カムと、前記偏心カムの姿勢を保持する姿勢保持手段と、を有することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、給紙ロールの支軸に固定されたカムが、給紙トレイに回転可能に設けられた偏心カムと当接しており、姿勢保持手段によって偏心カムの姿勢が保持される。支軸の回転によりカムが回転すると、カムと当接する偏心カムが従動して回転し、給紙トレイを下降又は上昇させる。シートの給送時以外には、カムの偏心半径が大きい部分が偏心カムの偏心半径が大きい部分と当接するので、給紙トレイを押し下げ、シート束の最上部を給紙ロールから離間させる。このようにカムを２つ利用すること、すなわち、カムと偏心カムとを当接させて回転させることで、給紙トレイのストロークを大きくすることができ、シートの収容容量を増加させることができる。このため、装置全体の小型化を阻害することがない。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成において、前記カムと前記偏心カムとの当接部位には、コロが前記カム又は前記偏心カムに設けられていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、カムと偏心カムの当接部位にコロが設けられているので、コロの摩擦によりカムと偏心カムとを同じ部分で当接させることができる。このため、カムと偏心カムとの滑りが防止され、給紙トレイの下降又は上昇がスムーズになる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の構成において、前記姿勢保持手段は、前記偏心カムと係合し前記給紙トレイに設けられ、自重による偏心カムの回転を規制する受け部と、前記給紙トレイの基台に設けられ、前記偏心カムと当接して偏心カムを所定の方向へ回転させる第２カムフォロアと、で構成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、給紙トレイの基台に設けられた第２カムフォロアが偏心カムと当接しており、偏心カムを所定の方向に回転させる。給紙トレイには、偏心カムと係合する受け部が設けられており、自重による偏心カムの回転が規制される。これにより、カムと当接する方向へ偏心カムの姿勢を保持し、カムの回転により偏心カムを所定の方向へ従動回転させることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の構成において、前記姿勢保持手段は、前記偏心カムを前記第２カムフォロアと当接する方向へ回転するように付勢するばねを設けたことを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、ばねによって偏心カムを第２カムフォロアと当接する方向へ回転させるように付勢し、偏心カムの姿勢を保持することができる。このため偏心カムは第２カムフォロアにスムーズに追従して回転できる。

請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の構成において、前記姿勢保持手段は、さらに前記給紙トレイの基台に設けられ、前記第２カムフォロアと前記偏心カムを挟んで対向し、前記偏心カムの回転を規制する第３カムフォロアと、で構成されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、第３カムフォロアによって、偏心カムが第２カムフォロアから離れる方向に回転するのを規制するので、偏心カムは第２カムフォロアにスムーズに追従して回転できる。第２、第３カムフォロアは一体部品で形成することが好ましい。

請求項７に記載の発明は、シート束が積載され、上下に揺動可能に支持された給紙トレイと、前記給紙トレイに積載されたシート束の最上部のシートに当接回転して給紙する給紙ロールと、前記給紙トレイを前記給紙ロール側へ付勢し、最上部のシートを給紙ロールへ当接させる付勢手段と、を備えたシート供給装置において、前記給紙ロールの支軸に固定され、前記給紙ロールの半径より大きい偏心半径を持つカムと、前記給紙トレーに設けられ、前記カムと当接し該カムの回転により前記給紙トレーを途中位置まで下降させる第１カムフォロアと、前記給紙トレーに回転可能に設けられ、前記第１カムフォロアから離脱した前記カムが当接し、前記給紙トレーの最下降時に、偏心半径が大きい部分が前記カムの偏心半径が大きい部分と当接する偏心カムと、前記給紙トレーの基台に設けられ、前記偏心カムと当接し、前記給紙トレイの下降によって前記偏心カムを前記カムと当接する位置まで回転させると共に、前記カムと従動回転する偏心カムを所定の方向へ回転させる第２カムフォロアと、前記給紙トレーに設けられ、前記カムが前記偏心カムから離れた後、前記給紙トレイの下降によって前記偏心カムが前記第２カムフォロアと当接する姿勢に保持する姿勢保持手段と、を有することを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、カムを回転させて給紙トレイに設けられた第１カムフォロアと当接させることで、給紙トレイを下降させる。給紙トレイには偏心カムが設けられており、姿勢保持手段により、第２カムフォロアと当接する姿勢に保たれている。そして、給紙トレイの下降によって、給紙トレイの基台に設けられた第２カムフォロアと偏心カムとが当接する。給紙トレイが途中位置まで下降し、カムが第１カムフォロアから離れたとき、偏心カムは第２カムフォロアによって、カムと当接する位置にいる。

カムがさらに回転すると、カムは偏心カムと当接し、偏心カムを従動回転させることで給紙トレイを下降させる。給紙トレイの最下降時には、カムの偏心半径が大きい部分が偏心カムの偏心半径が大きい部分と当接する。カムは給紙ロールの半径より大きい偏心半径を持っているので、シートの給送時以外には、給紙トレイ上のシート束の最上部が給紙ロールから離間される。

一方、給紙トレイの最下降位置からカムを回転させると、偏心カムは第２カムフォロアと当接しながらカムと従動回転し、所定の方向に回転する。これにより、偏心カムとカムが当接する部位の偏心半径が短くなり、給紙トレイは付勢手段によって給紙ロール側へ上昇し、最上部のシートを給紙ロールへ押圧させることができる。

このような構成により、給紙トレイの上昇時に、給紙ロールの支軸と給紙トレイに設けられた第１カムフォロアとが干渉することがなく、カムを小型化してもシートの収容容量を増加させることができる。このため、装置全体の小型化を実現できる。

請求項８に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のシート供給装置を備えることを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のシート供給装置を備えているので、シートの給送時以外には、カムの回転により給紙トレイを押し下げ、シート束の最上部を給紙ロールから離間させる。また、給紙トレイの上昇時に、給紙トレイと給紙ロールの支軸とが干渉することがなく、カムを小型化してもシートの収容容量を増加させることができる。このため、装置全体の小型化を実現できる。

以上説明したように、本発明に係るシート供給装置及び画像形成装置によれば、給紙トレイの上昇時に、給紙トレイと給紙ロールの支軸とが干渉することがなく、カムを大型化することなくシートの収容容量を増加させることができる。このため、装置全体の小型化を実現できる。

以下、本発明に係るシート供給装置の第１実施形態を図１から図７に基づいて説明する。なお、シート供給装置によって供給されるシートは、用紙等の記録媒体Ｐとして説明する。

図７に示すように、本実施形態のシート供給装置１０は画像形成装置２００の下方部に設けられており、画像形成部を構成するプロセスカートリッジ２０４へ記録媒体Ｐを順次１枚ずつ給送するものである。

このシート供給装置１０には、図１及び図７に示すように、記録媒体Ｐが積載される押圧板１４が設けられている。押圧板１４の給紙方向両端部には、基台１８に立設されたポール５６が貫通する挿入孔５８が形成されている。押圧板１４は、挿入孔５８がポール５６に沿って上下に移動する。また、押圧板１４は、基台１８に取り付けられたコイルスプリング２０によって上方に付勢されている。

押圧板１４の上方には、画像形成装置２００の本体フレーム３００の軸受（図示せず）に支軸２２が回転自在に軸支されており、この支軸２２には、押圧板１４に積載された記録媒体Ｐ（図１では図示省略）を給送する半月状の給紙ロール２４が固定されている。支軸２２の給紙ロール２４の両側には、半月状の給紙ロール２４の半径よりやや小さい半径を有する円弧状のコアロール２６が固定されている。

図１に示すように、給紙ロール２４及びコアロール２６と対向する本体フレーム３００には、捌きロール２８が回転可能に軸支されている。捌きロール２８は、表面が摩擦力の大きい部材で形成されている。コアロール２６は支軸２２の回転により捌きロール２８と当接した状態で回転する。そして、給紙ロール２４の周面が、押圧板１４に積載された記録媒体Ｐの束と当接回転することにより、最上部の記録媒体Ｐが送り出されるようになっている。

支軸２２の両端部には、給紙ロール２４の半径より偏心半径が大きい扇状の円弧部３０ａを有する第１カム３０が固定されている。さらに、支軸２２の一端部には、周面の一部が欠歯された従動ギア３２が取り付けられており、図示しないモータにより回転駆動される駆動ギア３４が従動ギア３２と噛み合わされるようになっている。そして、記録媒体Ｐの給紙時には、図示しない制御手段により所定のタイミングで駆動ギア３４の駆動力が従動ギア３２に伝達され、支軸２２の回転により給紙ロール２４とコアロール２６、及び第１カム３０を矢印Ａ方向に１回転させる（図３参照）。

また、図１に示すように、押圧板１４の両側の第１カム３０と対向する位置には、上方に突出したフランジ３６が形成されており、このフランジ３６には、第２カム３８が回転軸３９により回転可能に軸支されている。この第２カム３８の給紙方向と反対側には、第１カム３０と当接可能な第１カムフォロア４０がフランジ３６の両端側に突出して設けられている。第１カムフォロア４０の下部には、凹状部４２が形成されており、第２カム３８が回転時に凹状部４２内に入り込むように構成されている。

また、第１カムフォロア４０の凹状部４２の下方には、第２カムフォロア４４が基台１８に固着されている。図３（ａ）に示すように、第２カム３８は、第２カムフォロア４４と当接することで、第１カム３０と当接する方向へ姿勢が保持される。第２カム３８の第１カム３０と当接する部位には、コロ４６が設けられている。このコロ４６は、第１カム３０との滑りを防止するため、周面に凹凸を形成してもよい。図３（ａ）に示すように、第２カム３８の偏心半径が大きい部分と第１カム３０の偏心半径が大きい円弧部３０ａとが当接することにより、押圧板１４が最下降位置まで押し下げられる。

第２カム３８は、コイルスプリング２０によって第１カム３０へ押圧されるとともに、第２カムフォロア４４と当接しているので、第１カム３０の矢印Ａ方向への回転に対して反対側に回転させる分力が作用し、矢印Ｂ方向に従動回転する（図３（ｃ）参照）。図２に示すように、第２カム３８の内側（給紙ロール２４側）にはピン４８が突設しており、押圧板１４にはフランジ３６と第１カムフォロア４０とでＬ字型に形成された受け部５０が設けられている。そして、第２カム３８が矢印Ｂ方向に回転したとき、ピン４８を受け部５０で受けることで、自重による第２カム３８の回転を規制するようになっている。

このシート供給装置１０では、押圧板１４上に積載される記録媒体Ｐの枚数（収容枚数）は、普通紙では約２５０枚が収容可能であり、厚紙では約２００枚が収容可能である。

次に、上記シート供給装置１０の作用を図３〜図６に基づいて説明する。

図３（ａ）に示すように、記録媒体Ｐを給紙しない時には、第１カム３０の円弧部３０ａが第２カム３８の偏心半径が大きい部分と当接しており、コイルスプリング２０の付勢力に抗する方向へ押圧板１４を押し下げている。第１カム３０にはコイルスプリング２０の付勢力により矢印方向の押圧力Ｆが作用している。このとき、押圧板１４は最下降しており、押圧板１４に積載された記録媒体Ｐ（図示省略）は給紙ロール２４から離間されている。

図３（ｂ）に示すように、支軸２２の回転により第１カム３０が矢印Ａ方向に回転すると、第１カム３０と当接する第２カム３８に回転方向と逆方向の分力が作用し、第２カム３８が第２カムフォロア４４と当接しながら矢印Ｂ方向に回転する。第１カム３０には、第２カム３８のコロ４６が当接しており、コロ４６により第１カム３０がスムーズに回転する。この第２カム３８の回転に伴ない、当接する部位の偏心半径が短くなり、押圧板１４がコイルスプリング２０の付勢力によって押し上げられる。なお、支軸２２の回転により給紙ロール２４とコアロール２６も矢印Ａ方向に回転する。

図３（ｃ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に４０°回転すると、第２カム３８が第２カムフォロア４４と当接しながら矢印Ｂ方向に従動回転し、押圧板１４がスムーズに上昇する。第２カム３８は、回転により第１カムフォロア４０の凹状部４２に入り込む。図３（ｄ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に４２．５°回転すると、第２カム３８が第２カムフォロア４４の上部と当接して矢印Ｂ方向に更に回転し、コイルスプリング２０の付勢力によって押圧板１４が上昇する。そして、第２カム３８が矢印Ｂ方向に更に回転すると、第２カム３８のピン４８が受け部５０に係合し、第２カム３８がそれ以上回転しなくなる。

図４（ａ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に５０°回転すると、ピン４８が受け部５０に係合しているため第２カム３８が第２カムフォロア４４から離脱し、第１カム３０と第２カム３８との当接により押圧板１４が更に上昇する。そして、支軸２２の回転により給紙ロール２４とコアロール２６も矢印Ａ方向に更に回転する。

押圧板１４は積載された記録媒体Ｐの束の最上部が給紙ロール２４に当接するまで上昇する。その際、押圧板１４に積載された記録媒体Ｐの束が給紙ロール２４に押圧され、給紙ロール２４が最上部の記録媒体Ｐと当接回転することにより記録媒体Ｐが送り出される。そして、記録媒体Ｐの給送方向下流側で、記録媒体Ｐの裏面側が捌きロール２８に所定の圧力で接触し、捌きロール２８との摩擦により記録媒体Ｐの重送が防止され、１枚の記録媒体Ｐが供給される。

積載された記録媒体が少数のときは、図４（ｂ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に６４．４３°回転すると、第２カム３８が第１カム３０の軸受け部３０ｂに当接し、押圧板１４が最上昇位置に到達する。

押圧板１４の最上昇時には、押圧板１４に設けられた第１カムフォロア４０が支軸２２の後方（給送方向と反対側）に位置しており、第１カムフォロア４０が支軸２２と干渉するのが防止される。その後、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に回転する際に、第２カム３８が第１カム３０の軸受け部３０ｂと摺接し、押圧板１４は最上昇位置に保持される。

図５（ａ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に２５０．７９°回転すると、円弧部３０ａの先端が第１カムフォロア４０に当接して押圧することで、コイルスプリング２０の付勢力に抗する方向へ押圧板１４を押し下げる。図５（ｂ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に２７０°回転すると、押圧板１４が下降することによって第２カム３８が第２カムフォロア４４に当接する。そして、第２カム３８のピン４８が受け部５０から離れ、第２カム３８が第２カムフォロア４４と当接しながら矢印Ｃ方向に回転する。

図５（ｃ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に２９０°回転すると、円弧部３０ａが第１カムフォロア４０を押圧することにより押圧板１４が下降し、第２カム３８が第２カムフォロア４４と当接することで矢印Ｃ方向に回転する。図５（ｄ）及び図６（ａ）に示すように、第１カム３０が更に回転すると、円弧部３０ａが第１カムフォロア４０と摺動しながら押圧板１４を押し下げると共に、第２カム３８が第２カムフォロア４４と当接することで矢印Ｃ方向に更に回転する。

図６（ｂ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に３４０°回転すると、円弧部３０ａは第１カムフォロア４０から離脱して第２カム３８に当接する。そして、図６（ｃ）に示すように、第１カム３０が矢印Ａ方向に３６０°回転（第１カム３０が１回転）することにより、第１カム３０とコロ４６とが当接しながら第２カム３８を元の位置まで回転させると共に、押圧板１４を最下降位置まで押し下げる。

このようなシート供給装置１０では、第１カム３０と第２カム３８とを夫々回転させることにより押圧板１４を上昇、下降させるので、押圧板１４のストロークを大きくすることができるとともに、押圧板１４の最上昇時に第１カムフォロア４０と支軸２２とが干渉しない。このため、第１カム３０を小型化しても記録媒体Ｐの収容容量を増加させることができ、シート供給装置１０の小型化を実現することができる。

次に、本発明に係るシート供給装置の第２実施形態を図８に基づいて説明する。

なお、第１実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

このシート供給装置７０は、図８（ａ）に示すように、第２カム３８の回転軸７２に、第２カム３８を矢印Ｂ方向に付勢するばね７４が設けられている。図８（ｂ）に示すように、ばね７４は回転軸７２に巻回されており、一端が第２カム３８に取り付けられ、他の一端がフランジ３６に取り付けられている。これにより、第２カム３８は第２カムフォロア４４と当接した状態で、押圧板１４の上昇に伴なって矢印Ｂ方向に回転する。一方、押圧板１４の下降時には、第２カム３８が第２カムフォロア４４と当接することにより、ばね７４の付勢力に抗する方向（矢印Ｃ方向）に回転する。

このため、第２カム３８を付勢するばね７４という簡単な構成により、押圧板１４の上昇時及び下降時に第２カム３８を所定の方向に回転させることができる。

次に、本発明に係るシート供給装置の第３実施形態を図９及び図１０に基づいて説明する。

なお、第１実施形態及び第２実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

このシート供給装置８０には、図９（ｂ）に示すように、第２カム８２が押圧板１４に回転軸３９によって回転可能に軸支されている。この第２カム８２には、第２実施形態のようなばねは設けられていない。

また、第１カムフォロア４０の凹状部４２の下部には、第２カム８２と当接して一定方向に回転させる第２カムフォロア８４が設けられている。この第２カムフォロア８４と第２カム８２を挟んで対向する位置には、第２カム８２が第２カムフォロア８４から離れる方向に回転するのを規制する第３カムフォロア８６が設けられている。この第３カムフォロア８６は、第２カム８２との当接面が第２カム８２の回転軌跡に沿って湾曲した形状となっており、第２カム８２を一定方向に連続的に回転させることができる。第２カムフォロア８４と第３カムフォロア８６とは一体部品で形成されており、基台（図１参照）に固着されている。

次に、このシート供給装置８０の作用を図９及び図１０に基づいて説明する。

図９（ａ）に示すように、第２カム８２は、両側で第２カムフォロア８４と第３カムフォロア８６とに当接しており、第２カム８２の偏心半径が大きい部分と第１カム３０の偏心半径が大きい部分とが当接している。このとき、押圧板１４はスプリング２０の付勢力に抗して最下降位置に下降している。

第１カム３０が支軸２２の回転により矢印Ａ方向に回転すると、第２カム８２に第１カムの回転方向とは逆方向の分力が作用し、第２カム８２は第２カムフォロア８４と当接しながら矢印Ｂ方向に回転する。このとき、第３カムフォロア８６の当接面が第２カム８２の回転軌跡に沿って湾曲した形状となっているので、ガタがなく第２カム８２が連続的に回転する。この第２カム８２の回転に伴ない、押圧板１４はスムーズに上昇していく。

図９（ｂ）に示すように、押圧板１４の上昇により、第２カム８２が第２カムフォロア８４から脱離する。その際には、図示しないピンと受け部により第２カム８２の回転が規制されている（図２参照）。そして、第１カム３０の回転により、押圧板１４が最上昇位置まで上昇する。

図１０（ａ）に示すように、第１カム３０が更に矢印Ａ方向に回転すると、第１カム３０が第１カムフォロア４０と当接し、押圧板１４を押し下げる。押圧板１４の下降により、第２カム８２が第２カムフォロア８４と当接し、第２カム８２が矢印Ｃ方向（図１０（ｂ）参照）に回転する。

そして、図１０（ｂ）に示すように、押圧板１４の下降とともに第２カム８２が第３カムフォロア８６と当接し、第２カム８２の矢印Ｃ方向への回転が規制される。第１カム３０は第１カムフォロア４０から脱離し、第２カム８２と当接することで、押圧板１４が最下降位置まで下降する。

このようなシート供給装置８０では、第２カムフォロア８４と第２カム８２を挟んで対向する位置に第３カムフォロア８６が設けられているので、第２カム８２が第２カムフォロア８４から離れる方向に回転するのを規制することができる。このため、第２カム８２は第２カムフォロア８４にスムーズに追従して回転する。このような構成により、第２実施形態のようなばね７４（図８参照）を省略しても同様の効果を得ることができる。

なお、第３実施形態では、第２カムフォロア８４と第３カムフォロア８６は一体部品で基台（図１参照）に固着されているが、第２カムフォロアと第３カムフォロアとを別の部品で構成し、第３カムフォロアを押圧板１４に設ける構成としてもよい。

次に、本発明に係るシート供給装置の第４実施形態を図１１〜図１３に基づいて説明する。

なお、第１実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

このシート供給装置１６０は、図１１及び図１２（ａ）に示すように、本体フレーム３０１に回転可能に支軸１６６が設けられている。この支軸１６６には、楕円状の第１カム１５０と、第１カム１５０の偏心半径が大きい部分より長い棒状部材１５６とが固定されている。図１１に示すように、棒状部材１５６の自由端は内側に折り曲げられ、押圧板１４の第１カムフォロア４０に当接される当接部１５６ａとなっている。

押圧板１４には、楕円状の第２カム１５４が回転軸３９により回転可能に軸支されている。この第２カム１５４は、本体フレーム３０１（図１２では省略）に固着された第２カムフォロア１６４に当接され、図示しないばねにより矢印Ｂ方向に付勢されている。

図１１に示すように、第１カムフォロア４０と本体フレーム３０１には上下方向に長孔１５９，１６１が設けられており、楕円状の第３カム１５２の回転軸１５８が、長孔１５９，１６１に沿って上下方向にスライド可能に保持されている。第３カム１５２は、本体フレーム３０１（図１２では省略）に固着された第２カムフォロア１６２に当接可能となっている。この第３カム１５２は、図示しないばねばねにより矢印Ｃ方向に付勢されている。

第１カム１５０は支軸１６６の回転により矢印Ａ方向に回転駆動される。第３カム１５２と第２カム１５４は、第１カム１５０の回転に伴なって従動回転する被動カムである。

また、図１２（ａ）に示すように、第１カム１５０及び棒状部材１５６の支軸１６６は、給紙ロール２４の支軸２２とは別の軸であり、給紙ロール２４とは別個に回転駆動されるようになっている。

次に、このシート供給装置１６０の作用を図１２及び図１３に基づいて説明する。

図１２（ａ）に示すように、第１カム１５０と第３カム１５２と第２カム１５４とは、偏心半径の大きい部分同士が当接し、さらに棒状部材１５６の当接部１５６ａが第１カムフォロア４０に当接することで、押圧板１４を最下降位置に押し下げている。

図１２（ｂ）に示すように、第１カム１５０が矢印Ａ方向に回転すると、これとともに棒状部材１５６も回転し、当接部１５６ａが第１カムフォロア４０から脱離する。第１カム１５０の回転に伴なって、第３カム１５２が第２カムフォロア１６２と当接しながらばね（図示せず）の付勢方向である矢印Ｃ方向に従動回転する。第３カム１５２の回転とともに回転軸１５８が長孔１５９に沿ってスライドし始める。

第３カム１５２の回転に伴なって、第２カム１５４は第２カムフォロア１６４と当接しながらばね（図示せず）の付勢方向である矢印Ｂ方向に従動回転する。このような第１カム１５０と第３カム１５２と第２カム１５４の回転により、押圧板１４がスプリング２０の付勢力によって上昇する。

図１２（ｃ）に示すように、第１カム１５０が矢印Ａ方向に更に回転すると、第３カム１５２は矢印Ｃ方向に更に回転し、回転軸１５８が長孔１５９をスライドする。これに伴ない第２カム１５４も矢印Ｂ方向に回転する。この第３カム１５２及び第２カム１５４は、各々９０°回転したところで、図示しないピンと受け部により回転が規制されるようになっている。

そして、第１カム１５０と第３カム１５２と第２カム１５４の偏心半径が小さい部分同士が当接することで、押圧板１４を最上昇位置まで上昇させる。このとき、第１カムフォロア４０と、棒状部材１５６の当接部１５６ａ及び第１カム１５０の支軸１６６とは干渉しない。この押圧板１４の上昇時に、給紙ロール２４（図１参照）によって記録媒体Ｐが供給される。

その後、図１３（ａ）に示すように、第１カム１５０が矢印Ａ方向に回転すると、棒状部材１５６の当接部１５６ａが第１カムフォロア４０に当接し、スプリング２０の付勢力に抗して押圧板１４を押し下げる。

図１３（ｂ）に示すように、第１カム１５０が矢印Ａ方向に更に回転すると、第１カム１５０は第３カム１５２と当接するとともに、第３カム１５２は第２カムフォロア１６２に当接し、第３カム１５２をばね（図示せず）の付勢力とは反対の矢印Ｅ方向に回転させる。これとともに、第３カム１５２の回転軸１５８を長孔１５９に沿ってスライドさせる。第３カム１５２と当接している第２カム１５４は、第２カムフォロア１６４に当接し、ばね（図示せず）の付勢力とは反対の矢印Ｄ方向に回転する。

図１３（ｃ）に示すように、第１カム１５０が矢印Ａ方向に１回転したところで、第３カム１５２の回転軸１５８が長孔１５９に沿ってスライドし、第１カム１５０と第３カム１５２と第２カム１５４とは偏心半径の大きい部分同士が当接する。これにより、押圧板１４は最下降位置まで下降する。

このようなシート供給装置１６０では、３つのカムの組み合わせによって、押圧板１４を上下方向に可動させるので、各カム１５０、１５２，１５４の偏心半径を大きくしなくても押圧板１４のストロークを大きくすることができる。このため、記録媒体Ｐの収容容量を増加させることができるとともに、装置全体の小型化を実現できる。

次に、本発明に係るシート供給装置の第５実施形態を図１４及び図１５に基づいて説明する。

なお、第１実施形態及び第４実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

このシート供給装置１８０は、図１４（ａ）に示すように、本体フレーム（図示せず）に第１カム１７０が支軸１７６により回転可能に設けられており、支軸１７６は給紙ロール２４の支軸２２とは別個に回転駆動される。押圧板１４には、第２カム１７４が回転軸１８２により回転可能に軸支されており、第２カム１７４は第２カムフォロア１６４と当接可能となっている。この第２カム１７４には、一定方向に付勢するためのばねは設けられていない。

第１カム１７０と第２カム１７４の間には、これらに当接するように第３カム１７２が回転軸１７８により回転可能に軸支されており、この回転軸１７８は、図示しない本体フレームに設けられた長孔（図示せず）に沿って上下方向にスライドする。この第３カム１７２は、第２カムフォロア１６２と当接可能となっている。また、第３カム１７２には、一定方向に付勢するためのばねは設けられていない。

第１カム１７０は支軸１７６の回転により逆方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｄ方向）に９０°回転駆動される。第３カム１７２と第２カム１７４は、第１カム１７０の回転に伴なって従動回転する被動カムである。

次に、このシート供給装置１８０の作用を説明する。

第１カム１７０と第３カム１７２と第２カム１７４とは、偏心半径の大きい部分同士が当接し、押圧板１４を最下降位置に押し下げている。図１４（ａ）に示すように、第１カム１７０が矢印Ａ方向に回転すると、第３カム１７２は第２カムフォロア１６２と当接しながら矢印Ｃ方向に従動回転し、これとともに回転軸１７８がスライドし始める。さらに、第３カム１７２の回転により、第２カム１７４が第２カムフォロア１６４と当接しながら矢印Ｂ方向に従動回転する。この第１カム１７０と第３カム１７２と第２カム１７４の回転により、押圧板１４がスプリング２０の付勢力によって上昇する。

図１４（ｂ）に示すように、第１カム１７０が支軸１７６の回転により矢印Ａ方向に９０°回転すると、第３カム１７２が矢印Ｃ方向に９０°従動回転したところで、図示しないピンと受け部によって第３カム１７２の回転が規制される。この第３カム１７２の回転に伴ない、第２カム１７４も矢印Ｂ方向に９０°従動回転し、図示しないピンと受け部によって第２カム１７４の回転が規制される。

そして、第１カム１７０と第３カム１７２と第２カム１７４の偏心半径の小さい部分同士が当接することで、押圧板１４を最上昇位置まで上昇させる。この押圧板１４の上昇時に給紙ロール２４（図１参照）によって記録媒体Ｐが供給される。

その後、図１５（ａ）に示すように、第１カム１７０が支軸１７６により矢印Ｄ方向（矢印Ａと反対方向）に回転駆動されると、第３カム１７２と第２カム１７４は回転が規制されているので停止したまま、第１カム１７０の回転によって押圧板１４が下降し始める。

図１５（ｂ）に示すように、第１カム１７０が矢印Ｄ方向に更に回転すると、第３カム１７２が第２カムフォロア１６２と当接することで、矢印Ｅ方向に従動回転する。さらに、第２カム１７４が第２カムフォロア１６４と当接することで、矢印Ｆ方向に従動回転し、押圧板１４を押し下げる。そして、第１カム１７０が矢印Ｄ方向に更に回転し、第１カム１７０と第３カム１７２と第２カム１７４の偏心半径の大きい部分同士が当接することで、押圧板１４を最下降位置まで下降させる。

このようなシート供給装置１８０では、３つのカムの組み合わせによって、押圧板１４を上下方向に可動させるので、各カム１７０、１７２，１７４の偏心半径を大きくしなくても押圧板１４のストロークを大きくすることができる。このため、記録媒体Ｐの収容容量を増加させることができるとともに、装置全体の小型化を実現できる。

次に、第１実施形態のシート供給装置１０を適用した画像形成装置の一実施形態を図７に基づき説明する。

この画像形成装置２００には、画像形成部を一体的にユニット化したプロセスカートリッジ２０４が設けられている。このプロセスカートリッジ２０４の内部には、一定方向に回転する感光体ドラム２１６が設けられている。この感光体ドラム２１６の周囲には、回転方向上流側から、感光体ドラムを帯電する帯電ロール２１８と、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像ロール２２０と、感光体ドラム上の現像されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写ロール２２２とが配設されている。さらに、感光体ドラム２１６の回転方向における転写ロール２２２の下流側には、転写後の感光体ドラム表面を清掃するクリーニング部材２２４が設けられている。また、画像形成装置２００には、帯電ロール２１８と現像ロール２２０との間で、感光体ドラム２１６に像光を照射する露光装置２１４が設けられている。

画像形成装置２００の下部には、シート状の記録媒体Ｐを積載する、本発明のシート供給装置１０が上下２段に設けられている。シート供給装置１０には、それぞれ異なる大きさの記録媒体Ｐを収容可能な給紙カセット２０６，２０８が外部に引き出し可能に配設されている。この給紙カセット２０６，２０８の記録媒体Ｐの取り出し位置には、先述したように記録媒体Ｐを一枚ずつ取り出して搬送する給紙ロール２４が夫々設けられている。

さらに、給紙ロール２４から供給される記録媒体Ｐを感光体ドラム２１６と転写ロール２２２との対向位置に搬送する２組の搬送ロール２１０，２１１及び搬送ロール２１２，２１３が設けられている。記録媒体Ｐの搬送方向における転写ロール２２２の下流側には、ヒートロール２５２と加圧ロール２５４とを備えた定着ユニット２５０が装填されており、さらに定着ユニット２５０の下流側には、定着後の記録媒体Ｐを排出する排紙トレイ２３０が設けられている。

なお、画像形成装置２００には開閉カバー２３２が設けられており、開閉カバー２３２を開放することで画像形成装置２００の中に定着ユニット２５０が装填されるようになっている。定着ユニット２５０が画像形成装置２００に装填されると、これと同時に定着ユニット２５０のコネクターと画像形成装置２００のコネクターとが結合され、開閉カバー２３２を閉じることで画像形成装置が作動可能な状態になる。

このような画像形成装置では、感光体ドラム２１６が帯電ロール２１８により帯電され、露光装置２１４から像光が照射されることによって表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ロール２２０によって現像され、感光体ドラム２１６上にトナー像が形成される。

一方、シート供給装置１０の給紙カセット２０６から給紙ロール２４の回転により記録媒体Ｐが供給され、搬送ロール２１０，２１１及び搬送ロール２１２，２１３によって感光体ドラム２１６と転写ロール２２２との対向位置に搬送される。そして、感光体ドラム２１６上のトナー像が転写ロール２２２によって記録媒体Ｐ上に転写される。さらに、記録媒体Ｐ上のトナー像は、定着ユニット２５０のヒートロール２５２と加圧ロール２５４との間で加熱加圧されることによってトナー像が溶融して記録媒体Ｐ上に画像が定着される。その後、画像が形成された記録媒体Ｐは排紙トレイ２３０に排出される。

このような画像形成装置２００では、第１実施形態のシート供給装置１０を適用したので、押圧板１４を上昇させ、給紙ロール２４の回転により記録媒体Ｐを供給する際に、押圧板１４と給紙ロール２４の支軸２２とが干渉することがなく、第１カム３０を小型化しても記録媒体Ｐの収容容量を増加させることができる。このため、シート供給装置１０が大型化するのが防止され、画像形成装置２００の小型化を実現できる。

なお、上記画像形成装置２００では、第１実施形態のシート供給装置１０を適用したが、これに限定されるものではない。第２〜第５実施形態のシート供給装置を適用しても、同様に記録媒体Ｐの収容容量を増加させることができると共に、画像形成装置の小型化を実現できる。

本発明の第１実施形態に係るシート供給装置を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るシート供給装置の第２カムの回転を規制するピン及び受け部を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 本発明の第１実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 本発明の第１実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 本発明の第１実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 本発明の第１実施形態に係るシート供給装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。 本発明の第２実施形態に係るシート供給装置を示す側面図及び斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 本発明の第３実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 本発明の第４実施形態に係るシート供給装置を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 本発明の第４実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 本発明の第５実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 本発明の第５実施形態に係るシート供給装置の作用を説明する側面図である。 従来のシート供給装置を示す斜視図である。 従来のシート供給装置の動作を説明する側面図である。

符号の説明

１０ シート供給装置
１４ 押圧板（給紙トレイ）
１８ 基台
２０ コイルスプリング（付勢手段）
２２ 支軸
２４ 給紙ロール
３０ 第１カム（カム）
３０ａ 円弧部
３８ 第２カム（偏心カム）
４０ 第１カムフォロア
４４ 第２カムフォロア
４６ コロ
４８ ピン
５０ 受け部
７０ シート供給装置
７２ 回転軸（姿勢保持手段）
７４ ばね（姿勢保持手段）
８０ シート供給装置
８２ 第２カム（偏心カム）
８４ 第２カムフォロア
８６ 第３カムフォロア
１５０ 第１カム（カム）
１５２ 第３カム（偏心カム）
１５４ 第２カム（偏心カム）
１５８ 回転軸
１６０ シート供給装置
１６２ 第２カムフォロア
１６４ 第２カムフォロア
１６６ 支軸
１７０ 第１カム（カム）
１７２ 第３カム（偏心カム）
１７４ 第２カム（偏心カム）
１７６ 支軸
１７８ 回転軸
１８０ シート供給装置
１８２ 回転軸
２００ 画像形成装置

Claims (8)

1. シート束が積載され、上下に揺動可能に支持された給紙トレイと、前記給紙トレイに積載されたシート束の最上部のシートに当接回転して給紙する給紙ロールと、前記給紙トレイを前記給紙ロール側へ付勢し、最上部のシートを該給紙ロールへ当接させる付勢手段と、を備えたシート供給装置において、
   少なくとも２つの偏心カムを有し、前記給紙トレイが給紙ロールに近づいた時には、偏心半径の小さい部分同士が当接し、前記給紙トレイが給紙ロールから離れた時には、偏心半径の大きい部分同士が当接するようにして、前記給紙トレイを揺動可能に支持したことを特徴とするシート供給装置。
2. シート束が積載され、上下に揺動可能に支持された給紙トレイと、前記給紙トレイに積載されたシート束の最上部のシートに当接回転して給紙する給紙ロールと、前記給紙トレイを前記給紙ロール側へ付勢し、最上部のシートを該給紙ロールへ当接させる付勢手段と、を備えたシート供給装置において、
   前記給紙ロールの支軸に固定され、前記給紙ロールの半径より大きい偏心半径を持つカムと、
   前記給紙トレイに回転可能に設けられ、前記給紙トレイの下降時に、偏心半径が大きい部分が前記カムの偏心半径が大きい部分と当接する偏心カムと、
   前記偏心カムの姿勢を保持する姿勢保持手段と、
   を有することを特徴とするシート供給装置。
3. 前記カムと前記偏心カムとの当接部位には、コロが前記カム又は前記偏心カムに設けられていることを特徴とする請求項２に記載のシート供給装置。
4. 前記姿勢保持手段は、前記偏心カムと係合し前記給紙トレイに設けられ、自重による偏心カムの回転を規制する受け部と、前記給紙トレイの基台に設けられ、前記偏心カムと当接して偏心カムを所定の方向へ回転させる第２カムフォロアと、で構成されていることを特徴とする請求項２に記載のシート供給装置。
5. 前記姿勢保持手段は、さらに前記偏心カムを前記第２カムフォロアと当接する方向へ回転するように付勢するばねを設けたことを特徴とする請求項４記載のシート供給装置。
6. 前記姿勢保持手段は、さらに前記給紙トレイの基台に設けられ、前記第２カムフォロアと前記偏心カムを挟んで対向し、前記偏心カムの回転を規制する第３カムフォロアと、で構成されていることを特徴とする請求項４に記載のシート供給装置。
7. シート束が積載され、上下に揺動可能に支持された給紙トレイと、前記給紙トレイに積載されたシート束の最上部のシートに当接回転して給紙する給紙ロールと、前記給紙トレイを前記給紙ロール側へ付勢し、最上部のシートを給紙ロールへ当接させる付勢手段と、を備えたシート供給装置において、
   前記給紙ロールの支軸に固定され、前記給紙ロールの半径より大きい偏心半径を持つカムと、
   前記給紙トレーに設けられ、前記カムと当接し該カムの回転により前記給紙トレーを途中位置まで下降させる第１カムフォロアと、
   前記給紙トレーに回転可能に設けられ、前記第１カムフォロアから離脱した前記カムが当接し、前記給紙トレーの最下降時に、偏心半径が大きい部分が前記カムの偏心半径が大きい部分と当接する偏心カムと、
   前記給紙トレーの基台に設けられ、前記偏心カムと当接し、前記給紙トレイの下降によって前記偏心カムを前記カムと当接する位置まで回転させると共に、前記カムと従動回転する偏心カムを所定の方向へ回転させる第２カムフォロアと、
   前記給紙トレーに設けられ、前記カムが前記偏心カムから離れた後、前記給紙トレイの下降によって前記偏心カムが前記第２カムフォロアと当接する姿勢に保持する姿勢保持手段と、
   を有することを特徴とするシート供給装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のシート供給装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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