JP4329691B2 - 用紙搬送装置、並びにそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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このものは、上記した構成に加えて、用紙搬送のタイミング(搬送間隔)を決定することを目的としてフォトセンサとアクチュエータとからなる用紙端部検知センサと、給紙カセットの有無の検出を目的とする検知スイッチとを有している。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、少ない部品点数で、用紙の搬送の検出、給紙カセットの有無を検出することが可能な用紙搬送装置、並びにそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1の発明によれば、揺動部材は用紙の搬送、給紙カセットの脱着に応じて揺動位置を変化させる。そのため、揺動部材の揺動位置の変化を検出手段によって検出してやれば、その検出結果から用紙の搬送並びに、給紙カセットの脱着を知ることが出来る。したがって、給紙カセットの取り外し、用紙搬送の検出をそれぞれ専用の装置によって行う場合に比べて部品点数が削減出来るから、低コスト化に寄与する。
また、この発明によれば、揺動部材の第1姿勢は給紙カセットに下支えされた姿勢である。このような構成であれば、その状態から用紙が搬送されて突き当たれば揺動部材は跳ね上げ方向に回動されて第2姿勢に変化するし、下支えを解けばこれとは反対方向に回動して第3姿勢となる。このように、揺動部材の姿勢を変位させるための機構が極めてシンプルになる。
用紙の先端の通過と用紙の下端の通過を検出するには、光電センサのON・OFFを検出してやればよいが、請求項2の構成であれば、搬送された用紙により跳ね上げられた揺動部材が元姿勢(第1姿勢)に復帰するまでの時間が短くなる。このように復帰時間が短くなれば、それだけ用紙の搬送に対する光電センサのON・OFFのタイミングの遅れが短く出来る。
また、このような構成であれば、第1姿勢から第3姿勢に変化するのも早くなるから、給紙カセットの取り外しの検出も早く出来る。
請求項3及び請求項4の発明によれば、給紙カセットを装置本体に装着すると、案内斜面による案内作用を受けて突出部の先端部は受け部へと案内されて下支えされた状態となる。従って、突出部を受け部にセットする専用の操作を必要としないから取り扱いが単純となる。
請求項5の発明によれば、第1検出手段によって揺動部材が第1姿勢か、それ以外の姿勢であるかを判定できる。また、それ以外の姿勢が第2姿勢、第3姿勢のいずれの姿勢であるかは第2検出手段によって判定が可能である。すなわちモータが駆動していれば第2姿勢であるし、駆動していなければ第3姿勢である。
請求項6の発明によれば、光電センサを給紙カセット脱着の邪魔にならない場所、すなわち給紙カセット受け入れ部の天井壁に取り付けることが可能となる。
請求項7の発明によれば、分離ローラ並びに揺動部材の双方に専用の軸を設ける場合に比べて部品点数を少なくすることが可能となる。
請求項8の発明によれば、突出部を跳ね上げる際に用紙は分離された状態にあるから、1枚の用紙の搬送が完了するたびに揺動部材は元姿勢に復帰することとなり、用紙搬送の検出をより確実に行うことが可能となる。
請求項9の発明によれば、揺動部材の突出部に対して用紙の中央部分が突き当たることとなるから、より確実に揺動部材を跳ね上げることが出来る。
請求項10の発明によれば、本来的に必要な部品を使用して用紙搬送経路が形成されるから、装置の簡素化が図られる。
1.本実施形態の全体構成
図1は本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。図2はレーザプリンタの斜視図、図3、図4は給紙カセットの斜視図である。尚、以下の説明において、レーザプリンタの奥行き方向をX方向(正面側を+Xとする)、幅方向(図2における右手前側を+Zとする)をZ方向とし、高さ方向をY方向(図2における上側を+Yとする)として説明する。
本体ケーシング(本発明の装置本体に相当する)2の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ20を着脱するための着脱口6が形成されており、図1、図2に示すように、その着脱口6を開閉するためのフロントカバー7が設けられている。このフロントカバー7は、その下端部に挿通されたカバー軸(図示せず)に回動自在に支持されている。
フィーダ部4は給紙カセット9と、用紙3を用紙搬送経路56に一枚づつ送り出すための各ローラとを主体として構成される。給紙カセット9は図3に示すように、底の浅いトレイ状をなし内部に用紙3が積層状態に載置されるカセット本体71と、その前部に設けられる壁部75とからなる。カセット本体71の底壁71Aの前部には用紙押圧板15が取り付けられている。この用紙押圧板15は底壁71Aに対して図3における左側の端が固定される一方、これとは反対側の端は固定されておらず、上下に撓み可能な構成とされている。
また、詳細には後述するが、中心軸C1には分離ローラ10と並んで揺動リンク(本発明の揺動部材に相当する)80が外挿されている。この揺動リンク80はカセット収容部2Aからの給紙カセット9の取り外しの検出並びに、用紙搬送の検出を行うためのものである。
また、各ローラ8、12、13が本発明の搬送手段に相当するものである。
画像形成部5は、スキャナ部19、プロセスカートリッジ20、定着部21などを備えている。
スキャナ部19は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー22、fθレンズ23、反射鏡24、レンズ25および反射鏡26などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー22で偏向されて、fθレンズ23を通過した後、反射鏡24によって光路が折り返され、さらにレンズ25を通過した後、反射鏡26によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ20の後述する感光ドラム29の表面上に照射される。
プロセスカートリッジ20は、スキャナ部19の下方において、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されている。このプロセスカートリッジ20は、筐体として、上フレーム27と、この上フレーム27と別体に形成されて、上フレーム27と組み合わされる下フレーム28とを備えている。また、プロセスカートリッジ20は、筐体内に、像担持体としての感光ドラム29、帯電手段としてのスコロトロン型帯電器30、現像カートリッジ31、転写手段としての転写ローラ32、およびクリーニングブラシ33を備えている。
なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約6〜10μmである。
定着部21は、プロセスカートリッジ20の後側に設けられ、定着フレーム48と、その定着フレーム48内に、加熱ローラ49および加圧ローラ50とを備えている。
図5は給紙カセットの平面図(前部側のみを示してある)。図6は図5におけるB−B線断面図である。図7は図3のA部を拡大した図である。図8は揺動リンクの第1姿勢を示す断面図(図5中のA−A線断面図)、図9は揺動リンクの第2姿勢を示す断面図、図10は揺動リンクの第3姿勢を示す断面図である。図12は突出部が分離ローラの上流側に設けられている場合の断面図である。
まず、揺動リンク80の構成について説明し、その後、用紙3の搬送並びに給紙カセット9の脱着に伴う揺動リンク80の姿勢の変化について説明する。
<第1姿勢>
給紙カセット9をカセット収容部2Aに対して組み付けると、図8に示すように、突出板部95は用紙搬送経路56を横切って、先端の折れ曲がった部分が受け部79の座面79Aに乗り上げた状態となる。このときには、アーム84はほぼ垂直に起立した姿勢にあって、遮蔽板85が投光素子から照射される検出光の光路を遮断する状態となる(以下、センサ出力のOFFの状態とする)。この突出板部95が受け部79の座面79Aによって下支えされた姿勢を揺動リンク80の第1姿勢とする。
搬送前の状態において突出板部95は用紙搬送経路56を横切った状態にあるから、用紙3の搬送が行われると、突出板部95が用紙3に跳ね上げられる。これにより、揺動リンク80は図9に示す矢印方向(R方向)に回動する。そして、この回動により、遮蔽板85が検出光の光路外に退避する。これにより、光電センサ100は受光状態(以下、センサ出力のONの状態とする)。この跳ね上げられた図9に示す姿勢を揺動リンク80の第2姿勢とする。
次に、図8の状態から給紙カセット9を取り外すと(同図における右方向にカセット全体を移動させる)、図10に示すように、受け部79による突出板部95の下支え状態が解除される。解除がなされた直後、揺動リンク80はコイルスプリング110の付勢力を受けた状態にあるから、図10に示すS方向に回動する。そして、揺動リンク80にはストッパ(図示せず)が設けられており、これが分離ローラ10の端面に当接して回動が停止される。このときには、遮蔽板85が検出光の光路外に退避する。これにより、光電センサ100は受光状態(ON状態)となる。この姿勢を揺動リンク80の第3姿勢とする。
尚、揺動リンクの第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢が、本発明における揺動位置に対応している。
給紙カセット9がカセット収容部2Aにセットされ、かつ用紙3の搬送が行われていないセット状態においては揺動リンク80は第1姿勢にあって、光電センサ100は遮光状態にある。一方、その状態から用紙3の搬送或いは、給紙カセット9が取り外されると、揺動リンク80は遮蔽板85が検出光の光路外に退避するように姿勢を変え、これにより光電センサ100は受光状態となる。
尚、光電センサ100の遮光・受光判定は受光素子からの受光信号に基づいて制御装置により行われ、モータMの駆動判定はモータに付設される速度制御用のロータリーエンコーダ(本発明の第2検出手段に相当する)からのパルス信号に基づいて制御装置により行われる。
本実施形態によれば、揺動リンク80は給紙カセット9の脱着、あるいは用紙搬送によって姿勢(揺動位置)が変化する。具体的には、用紙3が搬送される前の状態にあっては、揺動リンク80は給紙カセット9の受け部79によって下支えされた状態(第1姿勢)にあるが、用紙3が搬送されると、支持点が給紙カセット9側から用紙3に移動する。この支持点の移動により、揺動リンク80の姿勢が第1姿勢から第2姿勢へと変化する。
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。
10...分離ローラ
12...給紙ローラ
56...用紙搬送経路
80...揺動リンク(揺動部材)
85...遮蔽部(第1検出部)
95...突出板部(突出部)
100...光電センサ(第1検出手段)
Claims (11)
- 装置本体に対して脱着可能な給紙カセットと、前記給紙カセットから用紙を1枚ごとに分離して搬送するための搬送手段とを有する用紙搬送装置であって、
前記装置本体に対して軸を中心に揺動可能に支持され、前記給紙カセットが取り外された状態と、給紙カセットが装着され用紙が搬送されていない状態と、給紙カセットが装着され用紙が搬送された状態とで、それぞれ揺動位置が変化する揺動部材と、
前記揺動部材の揺動位置の変化を検出する検出手段と、を有し、
前記揺動部材は前記給紙カセットに対して対向配置され、更に、前記揺動部材と前記給紙カセットとの間に用紙搬送経路が設けられているものにおいて、
前記揺動部材は前記用紙搬送経路上に突出するように延設され、かつその先端部が前記給紙カセットに当接する突出部を有し、該揺動部材は前記給紙カセットに当接する第1姿勢と、搬送された用紙が前記突出部に突き当たることで回動された第2姿勢と、前記装置本体から前記給紙カセットが取り外されることで前記突出部の当接が解除されて前記第1姿勢から前記第2姿勢に向かう回動方向とは反対方向に回動された第3姿勢の3つの姿勢に前記軸を中心として回動し、
前記揺動部材が前記給紙カセットに対して上方に配置されたものにおいて、
前記第1姿勢は前記突出部の先端部が前記給紙カセットに下支えされた姿勢であるところを特徴とする用紙搬送装置。 - 前記揺動部材を前記第2姿勢から第3姿勢に向かう方向に付勢する付勢手段が前記装置本体に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の用紙搬送装置。
- 前記給紙カセットに前記突出部の先端部を下支えするための受け部が設けられたものにおいて、
前記突出部の先端部並びに前記受け部の少なくともいずれか一方には、前記給紙カセットを前記装置本体に装着するときに前記先端部を前記受け部に導く案内斜面が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の用紙搬送装置。 - 装置本体に対して脱着可能な給紙カセットと、前記給紙カセットから用紙を1枚ごとに分離して搬送するための搬送手段とを有する用紙搬送装置であって、
前記装置本体に対して軸を中心に揺動可能に支持され、前記給紙カセットが取り外された状態と、給紙カセットが装着され用紙が搬送されていない状態と、給紙カセットが装着され用紙が搬送された状態とで、それぞれ揺動位置が変化する揺動部材と、
前記揺動部材の揺動位置の変化を検出する検出手段と、を有し、
前記揺動部材は前記給紙カセットに対して対向配置され、更に、前記揺動部材と前記給紙カセットとの間に用紙搬送経路が設けられているものにおいて、
前記揺動部材は前記用紙搬送経路上に突出するように延設され、かつその先端部が前記給紙カセットに当接する突出部を有し、該揺動部材は前記給紙カセットに当接する第1姿勢と、搬送された用紙が前記突出部に突き当たることで回動された第2姿勢と、前記装置本体から前記給紙カセットが取り外されることで前記突出部の当接が解除されて前記第1姿勢から前記第2姿勢に向かう回動方向とは反対方向に回動された第3姿勢の3つの姿勢に前記軸を中心として回動し、
前記揺動部材を前記第2姿勢から第3姿勢に向かう方向に付勢する付勢手段が前記装置本体に設けられ、
前記給紙カセットに前記突出部の先端部を下支えするための受け部が設けられたものにおいて、
前記突出部の先端部並びに前記受け部の少なくともいずれか一方には、前記給紙カセットを前記装置本体に装着するときに前記先端部を前記受け部に導く案内斜面が設けられていることを特徴とする用紙搬送装置。 - 前記検出手段は、
光軸が前記軸の軸線方向に沿う方向に配置される一対の投光・受光素子からなる光電センサと、前記揺動部材に設けられ、該揺動部材が前記第1姿勢にあるときには検出光の光路を遮蔽しそれ以外の姿勢にあるときには光路を開放するか、或いはこれとは反対に前記揺動部材が前記第1姿勢にあるときには検出光の光路を開放しそれ以外の姿勢にあるときには光路を遮蔽する遮蔽部とからなる第1検出手段と、
前記給紙カセットが前記装置本体から取り外された状態にあるときには、駆動が禁止されるように制御された前記搬送手段駆動用のモータの駆動の有無を検出する第2検出手段と、からな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用紙搬送装置。 - 前記遮蔽部は前記揺動部材が前記第1姿勢にあるときに、その上端部分が前記装置本体に設けられるカセット収容部の天井壁に向かい合うように起立した状態となることを特徴とする請求項5に記載の用紙搬送装置。
- 前記軸に用紙を分離する分離ローラと前記揺動部材とが、該軸の軸線方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の用紙搬送装置。
- 前記揺動部材の突出部は用紙の搬送方向において、前記分離ローラが設けられた位置よりも下流側に位置するように突設されていることを特徴とする請求項7に記載の用紙搬送装置。
- 前記揺動部材は前記軸の軸線方向におけるほぼ中央部に設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の用紙搬送装置。
- 用紙搬送経路の一部が前記給紙カセットによって構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の用紙搬送装置。
- 請求項1から請求項10のいずれかに記載の用紙搬送装置を有する画像形成装置。
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