JP4275544B2 - 給紙装置および該給紙装置を備えた記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙カセットに用紙を収納し給紙を行う給紙装置および該収支装置を備える記録装置に関する。

従来、プリンタや複写機等の記録装置においては用紙を給紙する給紙装置が設けられ、給紙装置には用紙を収納した用紙カセットが設けられている。給紙装置においては、収納されている用紙の最上部から、給紙ローラ等の給紙手段により１枚ずつ給紙を行うようにしている。したがってこの種の給紙装置においては、用紙を上方に持ち上げる必要がある。

この種の装置として、例えば特開平６−９２４８０号公報に記載されたものがあるが、この公報に記載の装置は、用紙が載置されたカセット板を持ち上げるためのリフト板をビスでリフト軸に固定し、リフト軸に固定されたリフトギアに回転力を伝達することにより、リフト板を回転させてカセット板上に載置された用紙を上方に持ち上げるものである。

特開平６−９２４８０号公報

しかしながら上記従来の給紙装置においては、リフト板を回転させてカセット板上に載置された用紙を上方に持ち上げるためにリフト板をビスでリフト軸に固定し、リフト軸に固定されたリフトギアが必要となるので、部品点数が多くなり、装置が大型化するという問題があった。

上記課題を解決するために本発明の給紙装置は、記録装置に抜差し可能な給紙装置であって、所定の高さの側壁を有するカセットフレームと、前記カセットフレームの前記側壁に揺動可能に支持され記録媒体を載置する載置部材と、前記載置部材を揺動させるよう昇降する昇降部材と、前記側壁の高さより小さい直径を有し、その外形が前記側壁の上端と下端との間に収まる位置に配設されるとともに、前記記録装置から伝達された駆動力により前記側壁と平行方向に回転するギアと、前記ギアに噛み合いながら該ギアの回転に伴って該ギアの周囲を移動するとともに、前記昇降部材を昇降させる遊星ギアと、前記側壁に設けられ、移動する前記遊星ギアと噛み合う曲面状に配置された歯を有するラック部とを備えたことを特徴とするものである。

上記構成を有する本発明によれば、リフト板を設ける必要がなくなり、載置部材の側部にギアと遊星ギアを設け、昇降部材を載置部材の下部に設けるだけでよいので、部品点数が少なくなり、装置の小型化が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１、図２は本発明の第１の実施の形態の給紙装置を示す斜視図、図３は第１の実施の形態の給紙装置の要部を示す斜視図である。

これらの図において、第１の実施の形態の給紙装置の用紙カセット１にはシートレシーバ２が支点３を中心に回動可能に設けられている。シートレシーバ２上には用紙（記録媒体）が載置される。シートレシーバ２の先端部側の下方にはシャフト４が配置されている。シャフト４はシートレシーバ２の幅よりも長く、その両端部にはギア５、６が固着されている。用紙カセット１の側壁１ａ、１ｂにはそれぞれ三日月穴７、８が形成され、シャフト４の両端部はそれぞれ三日月穴７、８から外側へ突出し、側壁１ａ、１ｂの外側でギア５、６が固着されている。シートレシーバ２の底部には、収納される種々のサイズの用紙を位置決めする位置決め部材（後述）が入り込む位置決め穴１３および位置決め溝１４が形成されている。

用紙カセット１の側壁１ａ、１ｂの端部にはそれぞれラック部９、１０が取付けられている。ラック部９、１０はそれぞれギア５、６と噛み合う歯を有し、ギア５、６がラック部９、１０と噛み合って回転することにより、ギア５、６は上昇または下降する。一方の側壁１ａには、後述する駆動源から駆動力を受け、ギア５に回転力を伝達するギア１１が回転可能に取付けられている。ギア５はギア１１の回転によりギア１１の周りを移動する遊星ギアとなっている。

図４、図５は第１の実施の形態の給紙装置を示す斜視図である。図４、図５において、給紙装置１２には用紙カセット１が装着され、シートレシーバ２上には用紙（記録媒体）１５が載置されている。用紙１５は側方位置決め部材１６、１７により幅方向から位置決めされ、後方位置決め部材１８により後方から位置決めされている。

図４は給紙装置１２が記録装置である電子写真記録装置１９に装着されるときの状態を示すもので、このとき、用紙カセット１に設けられたギア１１と一体に形成されたジョイント部２０が電子写真記録装置１９側に設けられたジョイント部２１と結合されるようになっている。ジョイント部２１は、モータ２２により回転される。

図５は給紙装置１２が電子写真記録装置１９に装着された状態を示すもので、このとき給紙装置１２側のジョイント部２０は電子写真記録装置１９側のジョイント部２１と結合される。

図６は給紙装置が装着された電子写真記録装置を示す概略側面図である。図６において、給紙装置１２は二段に装着されているが、両方とも同様の構成である。図６において、給紙装置１２のシートレシーバ２の先端部の上方には、用紙の高さを検出する検出センサ２５が配設されている。またシートレシーバ２の先端部の上方にはピックアップローラ２６が配設され、シートレシーバ２上の用紙を最上部から１枚ずつ繰り出すようになっている。

給紙装置１２の上部には電子写真記録部２７設けられており、給紙装置１２と電子写真記録部２７との間には用紙搬送路２８、２９が形成されている。用紙搬送路２８、２９にはフィードローラ３０、リバースローラ３１が配置され、さらに搬送路ローラ３２が配置されている。

電子写真記録部２７には、４個の画像形成部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、搬送ベルト３４、定着装置３５、両面記録用搬送路３６が設けられ、用紙の片面または両面に対してカラー記録を行えるようになっている。さらに定着装置３５の下流側には用紙の搬送方向を切り替えるブレード３７、３８が設けられている。

次に第１の実施の形態の動作を説明する。まず用紙カセット１内のシートレシーバ２上に用紙１５を載置して、図４に示すように、電子写真記録装置１９に装着する。この装着により、図５に示すように、給紙装置１２のジョイント部２０が電子写真記録装置１９のジョイント部２１に結合する。これによりモータ２２の回転力がギア１１に伝達可能になる。

モータ２２が駆動されると、ギア１１が図３に示す矢印方向に回転し、これによりギア５がギア１１と逆方向に回転する。ギア５の回転はシャフト４を介して反対側のギア６へ伝わり、この回転によりギア５、６はラック部９、１０と噛み合って上方へ移動する。これによりシャフト４も上方へ移動し、シートレシーバ２を上方へ押上げる。

シートレシーバ２が押上げられると、その上に載置された用紙１５も押上げられ、最上部の用紙１５が検出センサ２５により検出される。検出センサ２５の検出により、図示しない電子写真記録装置の制御部がモータ２２を停止させ、用紙１５の上昇が停止される。この停止位置は、ピックアップローラ２６が最上部の用紙を繰出可能な位置である。

電子写真記録装置の制御部に印刷命令が送られてくると、ピックアップローラ２６が回転され、最上部の用紙１５を用紙搬送路２８または２９に繰り出す。繰り出された用紙１５は搬送路ローラ３２により用紙搬送路２８または２９を搬送され、電子写真記録部２７へ贈られる。

電子写真記録部２７において、用紙１５は搬送ベルト３４により搬送されつつ、４個の画像形成部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄにより印刷データに基づいたトナー画像が転写される。用紙１５上に転写されたトナー画像は定着装置３５により定着され、その後裏面にも印刷する場合には、再度画像形成を行うべく両面記録用搬送路３６へ送られるよう、片面印刷の場合は排出されるべく排出部へ送られるよう、ブレード３７により搬送方向を切り替えられる。

さらに印刷を行う場合は、ピックアップローラ２６により用紙１５が繰り出され、上記同様の印刷動作を行う。印刷動作を行って用紙１５が少なくなると、検出センサ２５が用紙１５を検出しなくなる。すると図示しない電子写真記録装置の制御部により、モータ２２が駆動され、ギア１１が回転されて、上述した動作により、シートレシーバ２が再び持ち上げられる。そしてこの動作が繰り返される。

給紙装置１２を電子写真記録装置９から取り外すと、給紙装置１２のジョイント部２０が電子写真記録装置１９のジョイント部２１から切り離される。するとギア１１およびギア５、６に対する保持力が解除され、シートレシーバ２の自重によりギア５、６はラック部９、１０に噛み合いながら下方へ移動し、その結果、シートレシーバ２は下方へ移動する。この下方への移動により、仮に最上部の用紙１５がピックアップローラ２６に接触していた場合でも用紙１５がピックアップローラ２６から離れる。

以上のように第１の実施の形態によれば、ギア５、６、ラック部９、１０、ギア１１およびシャフト４でシートレシーバ２を昇降させるようにしたので、従来技術のようにリフト板を設ける必要がなく、装置の小型化が可能となる。またギア５、６、ラック部９、１０およびギア１１に対する負荷を小さくすることが可能となり、その結果用紙１５の高さを正確に位置付けることが可能となる。

最近では１つの用紙カセットに収容する用紙の量が増加し、シートレシーバにかかる負荷も増加している。第１の実施の形態においては、ギア１１の回転がまずギア５に伝達され、ギア５はラック部９を駆け上がろうとするが、同時にギア５の回転はシャフト４を介して反対側のギア６にも伝達される。このときシートレシーバ２に大きい負荷がかかっていると、シャフト４に捻れが生じ、ギア５とギア６が同時に回転しない可能性がある。その場合、ギア５とギア６は時間的にずれた状態で上方へ移動し、シートレシーバ２が水平に上昇しないという不具合が発生する惧れがある。

第２の実施の形態はこのような点に鑑みてなされたものである。図７は第２の実施の形態の給紙装置の要部を示す斜視図である。図７において、第２の実施の形態のシートレシーバ２の下方にはシャフト４１が設けられ、シャフト４１の両端部にはギア４２、４３が固着されている。シャフト４１は軸受部４４、４５により給紙装置本体に回転可能に取付けられている。そしてギア４２はギア１１と噛み合い、反対側のギア４３はアイドルギア４６と噛み合っている。アイドルギア４６は給紙装置本体に回転可能に設けられている。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

次に第２の実施の形態の動作を第１の実施の形態で使用した図を流用して説明する。用紙を収納した給紙装置１２を電子写真記録装置１９に装着することにより、電子写真記録装置１９側のモータ２２の回転力がギア１１に伝達可能になることは上述の通りである。

モータ２２が駆動されると、ギア１１が図７に示す矢印方向に回転する。これによりギア５がギア１１と逆方向に回転するとともに、ギア４２が回転する。ギア４２の回転はシャフト４１を介して反対側のギア４３に伝達され、さらにアイドルギア４６を介してギア６に伝達される。他方、ギア５の回転はシャフト４を介して反対側のギア６へ伝達される。即ち、ギア６へは２つの経路から回転が伝達されることになり、これによりギア５とギア６は同じ位相で回転することが可能になる。

ギア５、６が回転することにより、ギア５、６はラック９、１０と噛み合って上方へ移動する。これによりシャフト４も上方へ移動し、シートレシーバ２を上方へ押上げる。

シートレシーバ２が押上げられると、その上に載置された用紙１５も押上げられ、最上部の用紙１５が検出センサ２５により検出される。検出センサ２５の検出により、図示しない電子写真記録装置の制御部がモータ２２を停止させ、用紙１５の上昇が停止される。この停止位置は、ピックアップローラ２６が最上部の用紙を繰出可能な位置である。これ以降の印刷動作および給紙装置の取り外し操作は上述の第１の実施の形態と同様である。

以上のように第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏することに加えて、ギア１１の回転をギア４２、シャフト４１、ギア４３およびアイドルギア４６により、シャフト４を介する経路とは別の経路からギア１１の回転を反対側のギア６に伝達しているので、用紙積載量の増大でシートレシーバ２に大きな負荷がかかった場合でも、シートレシーバ２は水平状態で上昇することが可能となる。シートレシーバ２が水平状態で上昇することにより、用紙を繰り出す際にスキュー等の発生を防止することができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、図８に示すように、用紙カセット１に設けられるラック部５１、５２を用紙カセット１の側壁１ａ、１ｂに一体に形成するようにしてもよい。ラック部５１、５２を一体に形成することにより、部品点数が少なくなり、低コスト化が可能である。

第１の実施の形態の給紙装置を示す斜視図である。 第１の実施の形態の給紙装置を示す斜視図である。 第１の実施の形態の給紙装置の要部を示す斜視図である。 第１の実施の形態の給紙装置を示す斜視図である。 第１の実施の形態の給紙装置を示す斜視図である。 給紙装置が装着された電子写真記録装置を示す概略側面図である。 第２の実施の形態の給紙装置の要部を示す斜視図である。 変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 用紙カセット
２ シートレシーバ
４ シャフト
５、６ ギア
９、１０ ラック部
１１ ギア
４１ シャフト
４２、４３ ギア
４６ アイドルギア

Claims (5)

1. 記録装置に抜差し可能な給紙装置であって、
   所定の高さの側壁を有し記録媒体を収容するカセットフレームと、
   前記カセットフレームの前記側壁に揺動可能に支持され、前記記録媒体を載置する載置部材と、
   前記載置部材を揺動させるよう昇降する昇降部材と、
   前記側壁の高さより小さい直径を有し、その外形が前記側壁の上端と下端との間に収まる位置に配設されるとともに、前記記録装置から伝達された駆動力により前記側壁と平行方向に回転するギアと、
   前記ギアに噛み合いながら該ギアの回転に伴って該ギアの周囲を移動するとともに、前記昇降部材を昇降させる遊星ギアと、
   前記側壁に設けられ、移動する前記遊星ギアと噛み合う曲面状に配置された歯を有するラック部とを備えたことを特徴とする給紙装置。
2. 前記他方の側壁に前記ラック部と対向して設けられた対向ラック部と、
   前記遊星ギアと前記昇降部材を介して連結され、前記他方の側壁側に設けられた対向遊星ギアとを備えたことを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
3. 前記対向ラック部側に前記ギアと対向して設けられた従動ギアと、
   前記ギアの回転動力を前記従動ギアに伝達する動力伝達部材を備えたことを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
4. 前記側壁に設けられ、前記昇降部材の移動範囲を規制する移動規制部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の給紙装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の給紙装置を備えた記録装置。

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