JP4330487B2 - 給紙装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置等に搭載される給紙装置に関するものである。

特許文献１に記載された従来の給紙装置について説明する。図１０を参照して説明する。ローラ軸１２２は、一端が給紙装置本体の右側板１２１に回転可能に支持され、他端が左右側板１２０，１２１の間で自由端となっている。また、ゴムローラ１１８ａ，１１８ｂを備えた給紙ローラユニット１１８がローラ軸１２２の外周に嵌挿され、周方向に関してローラ軸１２２に固定されている。

従動軸１２３はローラ軸１２２と同軸上に設けられ、一端がローラ軸１２２の上記他端から所定の間隔を隔てて自由端となっており、他端が左側板１２０に回転可能に支持されており、かつ、右側板１２１側へ上記所定間隔だけ引き抜くことにより左側板１２０から取り外し可能になっている。連結スリーブ１３４は、ローラ軸１２２の自由端と従動軸１２３の自由端との間に橋渡しされ、ローラ軸１２２及び従動軸１２３に対してネジ１３６，１３７によって締結されることによって両軸を連結している。

ローラ交換時は、まず連結スリーブ１３４を従動軸１２３の方へスライドすることにより両軸を切り離し、次いで従動軸１２３を左側板１２０から引き抜いて取り外し、給紙ローラユニット１１８をローラ軸１２２から抜き取り、新しい給紙ローラユニット１１８と交換する。
実開平３−９１４３５号公報（第４図）

しかしながら、上記従来の給紙装置では、軸同士（ローラ軸１２２と従動軸１２３）の連結に固定部材（ネジ１３６，１３７）が必要であり、ローラ交換時にはドライバー等の工具を使用して連結スリーブ１３４の上からネジ１３６，１３７をつけ外しする手間があった。また、取り外したネジ１３６，１３７を紛失しやすいことも問題であった。

本発明は、上記従来の給紙装置の問題に鑑みてなされたものであり、ネジ等の固定部材を使用することなく軸同士の連結を可能とし、ローラ交換時に工具を使用することなく容易に軸同士の切り離し・連結を行うことができる給紙装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、一端が回転可能に支持され他端が自由端となっている第１軸と、該第１軸に取り付けられ駆動軸を有する駆動手段によって回転駆動されるローラと、軸方向に移動可能に支持され両端が自由端となっているとともに前記第１軸に対して同軸に設けられた第２軸と、該第２軸の一端に軸方向に所定距離だけ移動可能且つ周方向に回転不能に取り付けられるとともに前記第１軸側に付勢される前記第１連結部材と、前記第２軸の他端に軸方向に所定距離だけ移動可能且つ周方向に回転不能に取り付けられるとともに前記第１連結部材に与えられた付勢力よりも強い力で前記駆動軸側に付勢される第２連結部材とを備え、使用時には付勢された前記第１連結部材によって前記第１軸と前記第２軸とを連結するとともに、付勢された前記第２連結部材によって前記第２軸と前記駆動軸とを連結し、ローラ交換時には前記第２連結部材を付勢に抗して軸方向に移動させて前記第２軸を前記駆動軸から切り離すことにより前記第２軸を軸方向に移動させ、前記第１軸と前記第２軸との連結を自動解除することを特徴とする。

また、連結部材を、該連結部材が連結する軸同士の端部が嵌入される管体とし、駆動手段の回転駆動力の伝達のために連結部材の軸嵌入部の断面と該連結部材が連結する軸同士の断面とを非円形としたことを特徴とする。

また、上記給紙装置を着脱自在に備える画像形成装置であって、前記給紙装置の本体に設けた複数箇所の突起を、前記画像形成装置筐体の前記給紙装置の装着位置に前記突起に対応して複数箇所に設けた孔に嵌合させることにより、前記給紙装置の適正な装着位置を決めることを特徴とする。

本発明の給紙装置によると、ネジ等の固定部材を使用することなく第２軸の両端に設けられた付勢された連結部材を使用して第１軸と第２軸とを連結することができ、ローラ交換時に工具を使用することなく容易に軸同士の切り離し・連結を行うことができる。

以下、例えば複写機に搭載される給紙装置に適用した場合の本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明は、複写機に搭載される給紙装置に限定されることなく、印刷機、プリンタ等の画像形成装置に搭載される給紙装置全般に適用し得るものである。

図１は、本発明に係る給紙装置を備えた複写機の概略外観斜視図である。この図に示すように、画像形成装置１は、ユーザ自身が手差しで用紙Ｐをセットするための手差しトレイ３を筐体２外部に備え、手差しトレイ３にセットされた用紙Ｐを筐体２内部に形成された用紙搬送経路（図示せず）に給紙するための給紙装置４を筐体２内部に着脱可能に備えている。なお、画像形成装置１の筐体２内部の構成については従来周知であるのでここでは説明を省略する。

図２は、給紙装置４の全体を示す外観斜視図である。給紙装置４においては、ハウジング５の内部であって用紙搬送方向（図中矢印Ｘの方向）に対して直交する方向（図中矢印Ｙの方向）の中央に、上下一対の給紙ローラ対６が設けられている。この給紙ローラ対６は、回転駆動側となるフィードローラ７と、これにバネ圧等で圧接されるリタードローラ８とから構成されている。図２は給紙装置４を上方から見た図であるため、フィードローラ７のみを示しているが、図１に示すように、フィードローラ７の下面にはリタードローラ８が圧接している。

このうち、一方のフィードローラ７はその回転によって用紙Ｐを送り出す機能を果たし、もう一方のリタードローラ８は二重送り等の防止機能（用紙の分離機能）を果たす。フィードローラ７及びリタードローラ８は、それぞれ別個の回転可能なローラ軸に取り付けられている。加えて、ハウジング５の内部には、手差しトレイ３（図１参照）にセットされた用紙Ｐを繰り出すためのピックアップローラ９が設けられている。

ピックアップローラ９の回転軸９ａは、フィードローラ７の回転駆動力を伝達するプーリ等の伝達機構３３を介してフィードローラ７の回転軸７ａに対して異軸に連結されており、フィードローラ７とともに回転するようになっている。給紙時には、ピックアップローラ９の回転駆動によって手差しトレイ３にセットされた用紙Ｐが最上位から順に繰り出され、この繰り出された用紙Ｐが上記一対の給紙ローラ対６に受け渡されるようになっている。

ハウジング５内部には、用紙搬送方向に対して直交する方向で互いに対面するように、フィードローラ７のローラ軸（第１軸）１０を支持する支持壁１１，１２が設けられている。ローラ軸１０の一端は、右側の支持壁１１に設けられた軸受１３に回転自在に支持されている。ローラ軸１０の他端部は、左側の支持壁１２の貫通穴（丸穴）１２ａ（図８参照）に挿通されており自由端となっている。また、ローラ軸１０には支持壁１２の外面側にストップリング１４が取り付けられており、ローラ軸１０の軸方向の移動を規制している。

ローラ軸１０の他端面から軸方向に所定の長さを有する部分（以下、Ｄカット部１０ａと称する。）は、円周の一部を切り取ったいわゆるＤカットと呼ばれる加工がなされ、Ｄ形状（非円形）の断面形状をしている（図３参照）。

また、ハウジング５内部のハウジング左側板１６から所定の距離を隔てた位置には、用紙搬送方向に対して直交する方向で左側板１６と対面するように、従動軸（第２軸）１５を支持する支持壁１７が設けられている。従動軸１５は、左側板１６と支持壁１７にそれぞれ上記ローラ軸１０と同軸となるように設けられた貫通穴（丸穴）１６ａ，１７ａ（図８参照）に挿通されることで、軸方向に移動可能に支持され両端が自由端となっている。

図３は、従動軸の一端部の拡大分解斜視図である。従動軸１５の一端面から軸方向に所定の長さを有する部分は、上記ローラ軸１０の他端部と同様に、Ｄカット部１５ａとなっている。さらに、従動軸１５の一端面から所定の距離を隔てた位置であって円周方向でＤカット部１５ａのカット面に対して反対側に、所定の長さで円周の一部を切り取った形状の溝１９を設けている。このように加工された従動軸１５の一端部には、軸方向にスプリング１８が嵌挿された後、ジョイント（第１連結部材）２０が取り付けられる。

図４は、ジョイント２０の軸方向断面図（ａ）、（ａ）のＥ−Ｅ線断面図（ｂ）、（ａ）のＦ−Ｆ線断面図（ｃ）である。ジョイント２０は、円盤型のツバ２１の一方の面に断面Ｄ形状の筒部２２を有し、他方の面に筒部２２と同軸に断面Ｄ形状の筒部２３を有した形状である。筒部２２は、従動軸１５のＤカット部１５ａとほぼ同形のＤ形状の空洞２２ａを有している。また、筒部２３は、筒部２２よりも若干大きな内外径を有し、Ｄ形状の空洞２３ａを有している。筒部２２の空洞２２ａと筒部２３の空洞２３ａは、ツバ２１の上記他方の面内で連通している。筒部２２の開放端には、円周方向で端面直線部に対して反対側の位置に、弾性を有するかぎ爪２４が軸方向に凸設されている（図３参照）。

図５は、従動軸の一端部の拡大斜視図である。ジョイント２０は、図５に示すように、その筒部２２の空洞２２ａに従動軸１５のＤカット部１５ａが挿入され、そのかぎ爪２４で従動軸１５の溝１９に係合されることにより、溝１９の長手方向にかぎ爪２４が動ける範囲で軸方向に移動可能且つ周方向に回転不能に取り付けられる。スプリング１８は、従動軸１５及び筒部２２の外周を包み、支持壁１７とツバ２１とに当接し、ジョイント２０をローラ軸１０側に付勢している。ジョイント２０は、スプリング１８の付勢によってかぎ爪２４が溝１９内の移動限界で溝１９の端面１９ａに当接することで、従動軸１５を軸方向に引っ張っている。筒部２３の空洞２３ａには、給紙装置４の装着時にローラ軸１０のＤカット部１０ａが挿入されるようになっており、ジョイント２０を介して従動軸１５の回転をローラ軸１０に伝えることができる。

図１に示すように、画像形成装置１の筐体２内に、フィードローラ７を回転駆動する図示しないモータ（駆動手段）の駆動軸２５が設けられている。駆動軸２５の他端面から軸方向に所定の長さを有する部分（以下、Ｄカット部２５ａと称する。）は、円周の一部を切り取ったいわゆるＤカットと呼ばれる加工がなされ、Ｄ形状（非円形）の断面形状をしている。

そして、従動軸１５の他端面にも上記と同様の構造が備えられている。すなわち、図６に示すように、従動軸１５の他端面から軸方向に所定の長さを有する部分は、Ｄカット部１５ｂとなっている。そして、従動軸１５の他端面から所定の距離を隔てた位置であって円周方向でＤカット部１５ｂのカット面に対して反対側に、所定の長さで円周の一部を切り取った形状の溝２６を設けている。このように加工された従動軸１５の他端部には、軸方向にスプリング２７が嵌挿された後、ジョイント（第２連結部材）２８が取り付けられる。

ジョイント２８は、上記ジョイント２０と同形状のものであって、図７に示すように、円盤型のツバ２９の一方の面に筒部３０を有し、他方の面に筒部３０と同軸に筒部３１を有した形状である。筒部３０は、従動軸１５のＤカット部１５ｂとほぼ同形のＤ形状の空洞３０ａを有している。また、筒部３１は、筒部３０よりも若干大きな内外径を有し、Ｄ形状の空洞３１ａを有している。筒部３０の空洞３０ａと筒部２３の空洞３１ａは、ツバ２９の上記他方の面内で連通している。筒部３０の開放端には、円周方向でＤ形状の端面直線部に対して反対側の位置に、弾性を有するかぎ爪３２が軸方向に凸設されている。

ジョイント２８は、その筒部３０の空洞３０ａに従動軸１５のＤカット部１５ｂが挿入され、そのかぎ爪３２で従動軸１５の溝２６に係合されることにより、溝２６の長手方向にかぎ爪３２が動ける範囲で軸方向に移動可能且つ周方向に回転不能に取り付けられる。スプリング２７は、従動軸１５及び筒部３０の外周を包み、左側板１６とツバ２９とに当接し、ジョイント２８を駆動軸２５側に付勢している。ジョイント２８は、スプリング２７の付勢によってかぎ爪３２が溝２６内の移動限界で溝２６の端面に当接することで、従動軸１５を軸方向に引っ張っている。筒部３１の空洞３１ａには、給紙装置４の装着時に駆動軸２５のＤカット部２５ａが挿入されるようになっており、ジョイント２８を介して駆動軸２５の回転を従動軸１５に伝えることができる。

ここで、２つのスプリング１８ ，２７は、スプリング２７のバネ定数がスプリング１８のバネ定数よりも大きくなるように、バネ定数の異なるものが使用されており、ジョイント２８は、ジョイント２０よりも強い力で付勢されている。

次に、給紙装置４の装着手順について説明する。図８は、給紙装置４を画像形成装置１の筐体２に装着する手順の説明図であり、装着の前（ａ）、中（ｂ）、後（ｃ）の状態を表した平断面図及び（ａ）の矢視ｘ−ｘ線断面図（ｄ）、（ｂ）の矢視ｙ−ｙ線断面図（ｅ）、（ｃ）の矢視ｚ−ｚ線断面図（ｆ）である。

給紙装置４が筐体２から離れ、単体で存在する時、従動軸１５は、その両端に設けられたジョイント２０，２８によって互いに綱引きされるが、上述のようにスプリング２７の付勢力がスプリング１８に打ち勝つ結果として、図８（ａ）に示すように、従動軸１５は軸方向でハウジング５の外側へ偏った位置に存在している。このとき、ローラ軸１０及び従動軸１５はともに回転フリーとなっているため、回転方向でローラ軸１０のＤカット部１０ａとジョイント２０の筒部２３の空洞２３ａの向きは一致してないことが多い（図８（ｄ）参照）。

この状態で、図８（ａ）の矢印Ａのようにジョイント２８を押し込み、ジョイント２８の筒部３１の空洞３１ａの向きを駆動軸２５のＤカット部２５ａの向きに合わせ、図８（ｂ）のように、ジョイント２８によって駆動軸２５と従動軸１５とを連結する。そうすると、従動軸１５の回転は規制され、ジョイント２０の筒部２３の空洞２３ａの向きは決まるのに対し、ローラ軸１０のＤカット部１０ａの向きは相変わらず決まらないので、ジョイント２０はスプリング１８によってローラ軸１０側へ付勢されるも筒部２３の端面直線部がローラ軸１０の他端面に当たり、ローラ軸１０のＤカット部１０ａを空洞２３ａ内に挿入できない（図８（ｅ）参照）。

そこで、図８（ｂ）の矢印Ｂのように駆動手段によって駆動軸２５をゆっくりと回転させる。こうすると、駆動軸２５に同期して従動軸１５が矢印Ｃのように回転し、回転中のどこかでローラ軸１０のＤカット部１０ａとジョイント２０の筒部２３の空洞２３ａの向きが一致し、ジョイント２０がローラ軸１０側へ移動して、ローラ軸１０のＤカット部１０ａが空洞２３ａ内に挿入され、ジョイント２０によって従動軸１５とローラ軸１０とが連結される（図８（ｆ）参照）。

以上により給紙装置４の装着が完了し、駆動軸２５の回転を、従動軸１５を介してローラ軸１０に伝え、ローラ軸１０の回転によってフィードローラ７を回転駆動することができる。

なお、図１に示すように、給紙装置４のハウジング５に複数箇所のリブ状の突起３４を設け、画像形成装置１の筐体２には給紙装置４が装着される装着部３５の複数箇所に孔３６を設けておき、給紙装置４の装着時に突起３４と孔３６を嵌合させ、給紙装置４の適正な装着位置を決めるようにすると、がたつきを防止することができて好ましい。また、給紙装置４は筐体２に装着されると、スプリング１８によってハウジング５が右側に付勢されるので、装着部３５に壁面３７を設け、該壁面３７にハウジング５の右側板３８を押し当てるようにすると、給紙装置４の左右方向の位置決めが確実に行える。

次に、ローラ交換時の給紙装置４の取り外し手順について説明する。図９は、給紙装置４を画像形成装置１の筐体２から取り外す手順の説明図であり、取り外しの前（ａ）、中（ｂ）、後（ｃ）の状態を表した平断面図である。

まず、図９（ａ）の矢印Ｄのようにジョイント２８をスプリング２７の付勢に抗して押し込み、図９（ｂ）のように、従動軸１５を駆動軸２５から切り離す。そうすると、図９（ｃ）に示すように、従動軸１５は、スプリング２７の復帰によってハウジング５の外側へ軸方向に移動する。これによって、ローラ軸１０と従動軸１５との連結が自動解除される。

フィードローラ７の交換時は、ストップリング１４（図２参照）を取り外し、ローラ軸１０の一端を軸受１３から支持壁１２側へ抜き、その一端を持ち上げながら他端を支持壁１２の貫通穴１２ａから支持壁１１側へ引き抜く。次いで、ローラ軸１０から古いフィードローラ７を取り外し、同じローラ軸１０に新しいフィードローラ７を取り付けて上記と逆の手順で戻す。なお、支持壁１２の貫通穴１２ａを長穴として設け、この長穴に着脱可能に設けた軸支持部材にローラ軸１０の他端部を回転可能に支持すると、この軸支持部材を取り外すことにより長穴内でローラ軸１０を若干動かせるので、ローラ軸１０の他端を引き抜きやすくすることができる。

以上より、本発明の給紙装置４によると、ネジ等の固定部材を使用することなく従動軸１５の両端に設けられた付勢されたジョイント２０を使用してローラ軸１０と従動軸１５とを連結することができ、ローラ交換時に工具を使用することなく容易に軸同士の切り離し・連結を行うことができる。

本発明は、駆動手段によって回転駆動されるローラを容易に交換できるユニットの着脱構造に特徴を有するものであり、画像形成装置等に搭載される給紙装置等に利用することができる。

は、本発明に係る給紙装置を備えた複写機の概略外観斜視図である。 は、給紙装置の全体を示す外観斜視図である。 は、従動軸の一端部の拡大分解斜視図である。 は、ジョイントの軸方向断面図（ａ）、（ａ）のＥ−Ｅ線断面図（ｂ）、（ａ）のＦ−Ｆ線断面図（ｃ）である。 は、従動軸の一端部の拡大斜視図である。 は、従動軸の他端部の拡大斜視図である。 は、ジョイントの軸方向断面図（ａ）、（ａ）のＧ−Ｇ線断面図（ｂ）、（ａ）のＨ−Ｈ線断面図（ｃ）である。 は、給紙装置を画像形成装置の筐体に装着する手順の説明図であり、装着の前（ａ）、中（ｂ）、後（ｃ）の状態を表した平断面図及び（ａ）の矢視ｘ−ｘ線断面図（ｄ）、（ｂ）の矢視ｙ−ｙ線断面図（ｅ）、（ｃ）の矢視ｚ−ｚ線断面図（ｆ）である。 は、給紙装置を画像形成装置の筐体から取り外す手順の説明図であり、取り外しの前（ａ）、中（ｂ）、後（ｃ）の状態を表した平断面図である。 は、特許文献１に記載された従来の給紙装置の断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 筐体
４ 給紙装置
７ フィードローラ
１０ ローラ軸（第１軸）
１５ 従動軸（第２軸）
１８ スプリング（第１付勢手段）
２０ ジョイント（第１連結部材）
２５ 駆動軸
２７ スプリング（第２付勢手段）
２８ ジョイント（第２連結部材）
３４ 突起
３６ 孔
Ｐ 用紙

Claims (3)

1. 一端が回転可能に支持され他端が自由端となっている第１軸と、該第１軸に取り付けられ駆動軸を有する駆動手段によって回転駆動されるローラと、軸方向に移動可能に支持され両端が自由端となっているとともに前記第１軸に対して同軸に設けられた第２軸と、該第２軸の一端に軸方向に所定距離だけ移動可能且つ周方向に回転不能に取り付けられるとともに前記第１軸側に付勢される前記第１連結部材と、前記第２軸の他端に軸方向に所定距離だけ移動可能且つ周方向に回転不能に取り付けられるとともに前記第１連結部材に与えられた付勢力よりも強い力で前記駆動軸側に付勢される第２連結部材とを備え、
   使用時には付勢された前記第１連結部材によって前記第１軸と前記第２軸とを連結するとともに、付勢された前記第２連結部材によって前記第２軸と前記駆動軸とを連結し、
   ローラ交換時には前記第２連結部材を付勢に抗して軸方向に移動させて前記第２軸を前記駆動軸から切り離すことにより前記第２軸を軸方向に移動させ、前記第１軸と前記第２軸との連結を自動解除することを特徴とする給紙装置。
2. 連結部材を、該連結部材が連結する軸同士の端部が嵌入される管体とし、駆動手段の回転駆動力の伝達のために連結部材の軸嵌入部の断面と該連結部材が連結する軸同士の断面とを非円形としたことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 請求項１又は２に記載の給紙装置を着脱自在に備える画像形成装置であって、前記給紙装置の本体に設けた複数箇所の突起を、前記画像形成装置筐体の前記給紙装置の装着位置に前記突起に対応して複数箇所に設けた孔に嵌合させることにより、前記給紙装置の適正な装着位置を決めることを特徴とする画像形成装置。

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