JP4631646B2

JP4631646B2 - 用紙送り出し装置及び用紙搬送装置

Info

Publication number: JP4631646B2
Application number: JP2005293357A
Authority: JP
Inventors: 肇由井; 義正笹岡; 光宏中村; 浩幸鈴木; 嘉昭渡邉; 雄一足立
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: JP2007099470A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、印刷機、ファクシミリ等の画像形成装置や、当該画像形成装置に具備される用紙送り出し装置及び用紙搬送装置に関する。

画像形成装置で用紙を搬送する方式として、用紙の搬送方向と直交する方向（用紙幅方向）で、用紙の一側端（サイドエッジ位置）を基準に用紙を搬送する方式（以下、「サイド基準方式」と記す）と、用紙のセンター位置を基準に用紙を搬送する方式（以下、「センター基準方式」と記す）がある。

センター基準方式で用紙を搬送する場合は、用紙のサイズに関係なく、搬送ロール等を用紙の幅方向に均等に配置することができるため、バランスの良い安定した走行性を確保することができる。こうした用紙走行性能の優位性から、最近では用紙搬送にセンター基準方式を採用するケースが増えている。

センター基準方式を採用した画像形成装置では、用紙を収容するトレイの構成が用紙をセンター基準で収容するものとなっている。具体的には、互いに接離（接近／離反）する方向に移動可能な一対のサイドガイドを備えた構成となっている。このセンター基準のトレイ構成では、一対のサイドガイドを用紙サイズ（用紙幅）よりも大きく開いて、その中間位置におおよその目安で用紙をセットした後、一対のサイドガイドを互いに接近する方向に移動させることになる。このため、ほとんどの場合、一対のサイドガイドを接近移動させる途中で、一方のサイドガイドが他方のサイドガイドよりも先に用紙の側端に接触し、それ以後、一方のサイドガイドを用紙と一緒に移動させる必要がある。したがって、用紙の収容枚数が多い場合にはサイドガイドが移動しづらくなり、用紙のセットや補給の際の操作性があまり良好なものではなかった。

これに対して、サイド基準方式を採用した画像形成装置では、用紙を収容するトレイの構成が用紙をサイド基準で収容するものとなっている。具体的には、固定式のサイドガイド（以下、「固定サイドガイド」とも記す）と可動式のサイドガイド（以下、「可動サイドガイド」とも記す）を備え、固定サイドガイドに対して接離する方向に可動サイドガイドが移動し得る構成となっている。このサイド基準のトレイ構成では、固定サイドガイドに用紙の一側端を押し当てながらセットした後、可動サイドガイドを用紙サイズに適した位置に移動させることになる。このため、センター基準方式に比べて用紙のセット性は良好なものとなる。

また、従来では用紙間の密着が強いコート紙等の給紙技術として、給紙ロールと分離ロールによって用紙を分離する技術に加えて、積載用紙の側方からエアーを吹き付けて用紙間にエアー層を形成することにより、用紙を捌く技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。こうしたエアーの吹き付けを利用した用紙の捌き技術（以下、「エアー捌き技術」と記す）は、上述したサイド基準方式、センター基準方式のいずれにも適用可能である。ちなみに、特許文献１及び特許文献３には、それぞれエアー捌き技術をサイド基準方式に適用したものが記載され、特許文献２には、エアー捌き技術をセンター基準方式に適用したものが記載されている。

特開平４−２３７４７号公報特開２００３−６３６７５号公報特開２００４−１３１２９１号公報

ところで、エアー捌き技術をサイド基準方式に適用する場合は、固定サイドガイド部分とトレイの外装カバー部分との間にエアー発生装置を容易に実装することができる。しかしながら、エアー捌き技術をセンター基準方式に適用する場合は、一対のサイドガイドが共に可動式であるため、当該サイドガイドにエアー発生装置を実装すると、サイドガイド全体が大型化して質量も増加する。このため、用紙サイズに合わせてサイドガイドを移動させるときの操作性が悪化するうえ、構造の複雑化やコストアップを招いてしまう。

また、装置フレーム等に固定したエアー発生装置から伸縮式のダクトを延ばし、このダクトの延出端を可動サイドガイド部分に接続して、当該接続部分にエアー吹き出し口を形成する方法も考えられる。ただし、この方法ではエアー発生装置からエアー吹き出し口までの距離が用紙サイズによって変わるため、エアー吹き出し口での風量も変化してしまう。したがって、例えばトレイに最大幅の用紙を収容した場合と最小幅の用紙を収容した場合で、エアー吹き出し口での風量に大きな格差が生じることになる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、サイド基準での用紙収容形態とセンター基準での用紙搬送形態を両立させて、それぞれの長所を同時に得られるようにすることにある。

本発明に係る用紙送り出し装置は、用紙を積載して収容する用紙収容手段と、前記用紙収容手段に収容された用紙を給紙する給紙手段と、前記用紙収容手段が装着される筐体と、前記筐体に装着された前記用紙収容手段を、前記給紙手段による用紙の給紙方向と直交する方向に移動させる移動手段とを備え、前記移動手段は、移動部材と、前記移動部材とボールネジナットを介して係合され、一端部にシフト用ギアが固定状態で取り付けられたボールネジシャフトと、前記移動部材とベアリングを介して係合された一対のガイドシャフトと、シフト用モータの回転軸に固定状態で取り付けられ、当該シフト用モータの動力を前記シフト用ギアへと伝達する駆動ギアと、基端部が前記移動部材に回転自在に支持されている連結アームと、一端が前記連結アームの先端側に係止され、他端が前記移動部材に係止されたバネ部材と、前記連結アームの先端部に設けられ、係合時には前記用紙収容手段に固定した状態で設けられたフック部材に引っ掛かることで、前記フック部材との係合部分を構成する回転コロとを備え、前記一対のガイドシャフトのうち前記連結アームにより近い方のガイドシャフトに取り付けられる前記ベアリングは、前記移動部材の長手方向に延伸する長穴の短手部に係合しており、高さ方向から見たときに、前記ボールネジシャフトと前記係号部分とが重なっていることを特徴とするものである。

本発明に係る用紙送り出し装置においては、筐体に装着された用紙収容手段を給紙方向と直交する方向に移動させたときに、用紙収容手段に収容された用紙も用紙収容手段と一緒に移動する。このため、サイド基準で用紙収容手段に用紙を収容する場合でも、当該用紙の用紙幅センター位置を給紙方向と直交する方向に変位させることが可能となる。

本発明によれば、用紙収容手段にサイド基準で用紙を収容する場合でも、その用紙の用紙幅センター位置を、センター基準の用紙搬送形態に合わせて、給紙方向と直交する方向に変位させることができる。このため、サイド基準の用紙収容形態を採用したうえで、センター基準の用紙搬送形態に適切に対応することができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置は、画像形成装置本体１と、連結移送ユニット２と、用紙送り出しユニット３とを備えた構成となっている。画像形成装置本体１は、画像形成の対象となる用紙を搬送するための用紙搬送路Ｒ０と、この用紙搬送路Ｒ０に沿って用紙を搬送する搬送ロール（ロール対）４，４を含む用紙搬送手段と、この用紙搬送手段によって搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段とを備えるものである。画像形成手段は、例えば電子写真方式に基づいて用紙に画像を形成（印刷出力）するものである。

連結移送ユニット２は、画像形成の対象となる用紙を搬送するための用紙搬送路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と、各々の用紙搬送路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３上に所定の間隔で配置された複数の搬送ロール（ロール対）５，…と、手差し給紙ユニット６とを備えるものである。連結移送ユニット２は、画像形成装置本体１の側面部に連結して用いられるもので、実際に連結した状態では用紙搬送路Ｒ３の出口部分が画像形成装置本体１側の用紙搬送路Ｒ０の入口部分に接続される構成となっている。手差し給紙ユニット６は、用紙がセットされる手差しトレイ７と、この手差しトレイ７にセットされた用紙を順に給紙する手差し給紙部８とを用いて構成されている。手差し給紙部８は、手差しトレイ７にセットされた用紙を呼び出すピックアップロール９と、このピックアップロール９によって呼び出された用紙を一枚ずつ分離して送り出すフィードロール１０及びリタードロール１１を用いて構成されている。

用紙送り出しユニット３は、本発明における用紙送り出し装置に相当するもので、連結移送ユニット２と一体構成となっている。用紙送り出しユニット３は、ユニット筐体４６と、このユニット筐体４６に抜き差し可能に装着される用紙収容トレイ１２と、この用紙収容トレイ１２に収容された用紙１３を順に給紙する給紙部１４とを用いて構成されている。

ユニット筐体４６は、用紙収容トレイ１２を抜き差しするために筐体前面部に長方形の開口部が形成された中空のボックス構造になっている。用紙収容トレイ１２は、用紙を積載状態で収容するもので、本発明における用紙収容手段に相当するものである。給紙部１４は、用紙収容トレイ１２に収容された用紙１３を最上位から順に一枚ずつ給紙するものである。給紙部１４は、用紙収容トレイ１２に収容された用紙を呼び出すピックアップロール１５と、このピックアップロール１５によって呼び出された用紙を一枚ずつ分離して送り出すフィードロール１６及びリタードロール１７と、これら送り出すフィードロール１６及びリタードロール１７によって送り出された用紙を連結移送ユニット２に向けて送り出す送り出しロール（ロール対）１８とを用いて構成されている。

上記構成からなる画像形成装置において、用紙送り出しユニット３の用紙収容トレイ１２に収容された用紙１３に画像を形成する場合は、当該用紙１３の最上面にピックアップロール１５を当接させた状態で、ピックアップロール１５を回転させることにより、用紙収容トレイ１２から図１の右方向に用紙を呼び出す。次いで、フィードロール１６とリタードロール１７との間で用紙をニップ（挟持）し、この状態でフィードロール１６の回転によって用紙を送り出しロール１８側に送り込む。その後、送り出しロール１８で用紙をニップし、この状態で送り出しロール１８の回転によって用紙を連結移送ユニット２の用紙搬送路Ｒ１に送り出す。連結移送ユニット２の内部では、搬送ロール５の回転にしたがって用紙を用紙搬送路Ｒ１に沿って搬送し、その搬送途中で用紙を用紙搬送路Ｒ１から用紙搬送路Ｒ３へと導く。その後、用紙搬送路Ｒ３を通して用紙を画像形成装置本体１の用紙搬送路Ｒ０へと送り込む。

一方、連結移送ユニット２の手差しトレイ７にセットされた用紙に画像を形成する場合は、手差しトレイ７にセットされた用紙の最上面にピックアップロール９を当接させた状態で、ピックアップロール９を回転させることにより、手差しトレイ７から図１の右方向に用紙を呼び出す。次いで、フィードロール８とリタードロール１１との間で用紙をニップし、この状態でフィードロール８の回転によって用紙を用紙搬送路Ｒ２へと送り込む。その後、搬送ロール５の回転にしたがって用紙を用紙搬送路Ｒ２に沿って搬送し、その搬送途中で用紙を用紙搬送路Ｒ２から用紙搬送路Ｒ３へと導く。その後、用紙搬送路Ｒ３を通して用紙を画像形成装置本体１の用紙搬送路Ｒ０へと送り込む。

こうして画像形成装置本体１に用紙を送り込んだ後は、搬送ロール４の回転にしたがって用紙を用紙搬送路Ｒ０に沿って搬送し、その搬送途中で画像形成手段（不図示）が用紙に画像を形成する。電子写真方式を採用した画像形成手段では、帯電、露光、現像の各プロセスを経て感光体ドラムや中間転写体等の像担持体に担持されたトナー画像を転写器で用紙に転写するとともに、そのトナー画像を定着器で用紙に定着することにより、画像の形成を行う。その後、画像形成装置本体１内では、画像形成済みの用紙を、画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ（不図示）に排出する。

以上の装置動作において、画像形成装置本体１の内部で用紙を搬送する搬送ロール４や、連結移送ユニット２の内部で用紙を搬送する搬送ロール５などの用紙搬送手段は、用紙の搬送方向と直交する方向で用紙幅センター位置を基準に用紙を搬送する構成、つまり用紙搬送方式にセンター基準方式を採用した構成となっている。センター基準方式では、用紙搬送方向と直交する方向で、用紙の用紙幅センター位置が用紙搬送手段の搬送基準位置に一致するように、用紙の位置合わせ（センターレジ合わせ）を行うことにより、用紙の位置と画像の位置を相対的に合わせる。用紙幅センター位置とは、用紙搬送方向と直交する方向の用紙サイズを用紙幅と定義したときに、この用紙幅方向（用紙搬送方向と直交する方向）で用紙のセンターとなる位置をいう。搬送基準位置とは、用紙搬送方向と直交する方向で、搬送中の用紙（サイド基準方式では用紙の側端、センター基準方式では用紙のセンター）を合わせ込むための基準となる位置をいう。

図２及び図８は用紙送り出しユニット３の内部構成を示す概略平面図である。用紙送り出しユニット３は、用紙収容トレイ１２を用紙の給紙方向Ｙと直交する方向に移動させるためのトレイシフト機構（移動手段）１９を備えている。用紙収容トレイ１２は、平面視略長方形の底板２０と、この底板２０の両方の側端部から略垂直に起立した一対の側板２１，２１と、底板２０のフロント側（用紙収容トレイ１２が引き出される側）に設けられた外装カバー部２２とを用いて構成されている。この用紙収容トレイ１２は、用紙送り出しユニット３のユニット本体フレーム２３に左右一対のレール２４を用いて取り付けられている。各々のレール２４は、互いにレール長手方向に移動自在に係合された第１のレール部材２４Ａと第２のレール部材２４Ｂを用いて構成されている。第１のレール部材２４Ａはユニット本体フレーム２４に固定され、第２のレール部材２４Ｂは用紙収容トレイ１２の側板２１に固定されている。これにより、用紙収容トレイ１２は、ユニット本体フレーム２３に対して、レール２４により図２の上下方向、すなわち用紙の給紙方向Ｙと直交する方向に移動自在に支持されている。

また、用紙収容トレイ１２の底板２０上には、固定サイドガイド２５と、可動サイドガイド２６と、エンドガイド２７が設けられている。固定サイドガイド２５は、底板２０と外装カバー部２２の境界部で、用紙１３の側端をサイド基準で位置合わせするために設けられたものである。可動サイドガイド２６は、固定サイドガイド２５と反対側で用紙１３の側端を位置合わせするために、固定サイドガイド２５と対向する状態で設けられたものである。可動サイドガイド２６は、固定サイドガイド２５に対して接離する方向（図２の上下方向）に移動可能に設けられている。エンドガイド２７は、用紙の後端を位置合わせするために設けられたものである。エンドガイド２７は、給紙部１４による用紙の給紙方向Ｙに沿って移動可能に設けられている。

一方、外装カバー部２２には、エアー発生装置となる２つのブロア２８，２８が実装されている。各々のブロア２８,２８は、上述した固定サイドガイド２５に設けられたエアー吹き出し口（不図示）を通して用紙１３の側端にエアーを吹き付けることにより、用紙間にエアーを吹き込んで用紙同士の密着を解き、用紙の分離性を高めるものである。この場合、エアー吹き出し口からのエアーの吹き出し方向は、給紙方向Ｙと略直交する方向となる。

また、底板２０の一方の長辺部には、用紙収容トレイ１２（例えば、底板２０）に固定した状態でフック部材２９と突き当て部材３０が設けられている。フック部材２９と突き当て部材３０は、外装カバー部２２と反対のリア側に設けられている。フック部材２９の先端部は鍵型に形成されている。突き当て部材３０は全体的に棒状に形成されている。

トレイシフト機構１９は、ユニット筐体４６内の奥側（リア側）に組み込まれている。トレイシフト機構１９は、移動ベース部材３１とともに、上述したフック部材２９と突き当て部材３０を含むものである。

移動ベース部材３１は、一対のスライドガイドシャフト３２，３２とボールネジシャフト３３によって給紙方向Ｙと直交する方向に移動可能に支持されている。一対のスライドガイドシャフト３２，３２とボールネジシャフト３３は、給紙方向Ｙと直交する方向に沿って互いに平行に設けられている。また、一対のスライドガイドシャフト３２，３２は本体フレームに支持され、ボールネジシャフト３３も一対の軸受け部材３５，３５によって回転自在に本体部分に取り付けられている。

移動ベース部材３１は、一対のスライドガイドシャフト３２，３２に対して、ベアリング５０，ベアリング５１を介して当該スライドガイドシャフト３２，３２の軸方向にスライド自在（移動自在）に係合されている。またベアリング５０とベアリング５１はそれぞれ規制部材４７で移動ベース部材から脱落しない様に、一対のスライドガイドシャフト３２，３２の軸方向にベアリング５０とベアリング５１のフランジ部を所定の隙間を持って規制している。また、移動ベース部材３１は、ボールネジシャフト３３に対して、ボールネジナット４８を介して係合されている。ボールネジナット４８は、ボールネジシャフト３３の回転動作（回転方向、回転量）にしたがってシャフト軸方向に移動するものである。ボールネジナット４８は移動ベース部材３１に対して、板バネ４９でボールネジシャフト３３の回転軸方向に所定の力で加勢されており、移動ベース部材から脱落しない様規制している。

図９は図２のE-E断面図である。ベアリング５０のボス部は移動ベース部材３１の穴３１Ａに対して所定のはめあいで係合している。一方ベアリング５１のボス部は移動ベース部材３１の水平方向の長穴３１Bの短手部に係合しており、ベアリング５１を水平方向への移動の自由度を持たせることで、一対のガイドシャフト３２、３２間のアライメントがずれていても、ガイドシャフト３２とベアリング５１の内径がかじることなく、移動ベース部材３１がスムーズに動くことができる。またボールネジナット４８のボス部が係合する移動ベース部材３１の穴３１Ｃは、ボールネジナット４８のボス部の外径よりも大きく、所定の隙間が形成されており、ガイドシャフト３２とボールネジシャフト３３のアライメントがずれていても、ボールネジナット４８とボールネジシャフト３３との間でかじりが発生することなく、移動ベース部材３１がスムーズに動くことができる。

移動ベース部材３１には、図８に示すように連結アーム３６が取り付けられている。連結アーム３６の基端部は、移動ベース部材３１に回転自在に支持されている。連結アーム３６はバネ部材３７によって一方向に付勢されている。バネ部材３７は、例えば引っ張りコイルバネからなるもので、その一端は連結アーム３６の先端側に係止され、その他端は移動ベース部材３１に係止されている。このバネ部材３７の付勢力により、連結アーム３６はアーム基端部を回転中心として反時計回り方向に付勢され、その状態で連結アーム３６の回転方向の位置（姿勢）が図示しないストッパー部材によって規制されている。さらに、連結アーム３６の先端部には回転コロ３８が設けられている。回転コロ３８は、用紙送り出しユニット３のユニット筐体４６内に用紙収容トレイ１２を差し込んで装着したときに、用紙収容トレイ１２とトレイシフト機構１９とを機械的に連結するために、上述したフック部材２９に対して係脱（係合離脱）可能に設けられたものである。回転コロ３８は、係合時にはバネ部材３７の付勢力を利用してフック部材２９に引っ掛けられる構成となっている。またフック部材２９と回転コロ３８との係合部を、ボールネジシャフト３３の回転軸の近傍に設けている。

また、移動ベース部材３１には、トレイインセンサ３９が設けられている。トレイインセンサ３９は、用紙送り出しユニット３のユニット筐体４６内に用紙収容トレイ１２が装着されたことを検知するセンサである。トレイインセンサ３９は、用紙収容トレイ１２をユニット筐体４６内に差し込んで装着したときに、用紙収容トレイ１２に設けられた突き当て部材３０が移動ベース部材３１の所定部位に突き当たり、これによって用紙収容トレイ１２の差し込み終端位置が規制されるものとすると、上記所定部位あるいはその近傍に設けられるものである。また、トレイインセンサ３９は、例えば、押しボタン式のオンオフセンサからなるもので、突き当て部材３０が移動ベース部材３１の所定部位に突き当たっていない状態（センサの押しボタンが押されていない状態）ではオフ状態となり、突き当て部材３０が所定部位に突き当たった状態（センサの押しボタンが押された状態）でオン状態となるものである。

一方、ボールネジシャフト３３の一端部にはシフト用ギア４０が固定状態で取り付けられている。シフト用ギア４０には２段ギア構造の中間ギア４１が噛み合っている。また、中間ギア４１には駆動ギア４２が噛み合っている。駆動ギア４２はシフト用モータ４３の回転軸に固定状態で取り付けられている。シフト用モータ４３には、用紙収容トレイ１２を移動させるための駆動源となるもので、本例ではモータパルスの供給によってモータの回転動作を高精度に制御可能なステッピングモータを採用している。なお、ここではシフト用ギア４０と駆動ギア４２との間の動力伝達を中間ギア４１で行う構成となっているが、この中間ギア４１に代えてタイミングベルトを用いることも可能である。

また、移動ベース部材３１の移動範囲内には、図３にも示すように、ホームポジションセンサ４４が設けられている。ホームポジションセンサ４４は、給紙方向Ｙと直交する方向（図３の左右方向）で用紙収容トレイ１２のホームポジションを検出する反射式の光学センサであって、移動ベース部材３１が所定の位置を通過したときにセンサのオンオフ状態が切り替わる構成となっている。

一方、用紙収容トレイ１２には、当該用紙収容トレイ１２に収容された用紙１３のサイズを検知するための複数の用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃが設けられている。各々の用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃは、給紙方向Ｙと直交する方向の用紙サイズ（用紙幅）を検知するもので、上述した可動サイドガイド２６の移動範囲内に所定の間隔で配置されている。これら複数の用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃは、用紙収容トレイ２１に収容された用紙１３の幅に合わせて可動サイドガイド２６を移動させたときに、当該可動サイドガイド２６の位置によってオンオフ状態が変化するものである。具体例として、最大サイズの用紙を収容した場合は全ての用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃがオン状態となり、最少サイズの用紙を収容した場合は全ての用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃがオフ状態となる。また、最大サイズよりも小さく、最少サイズよりも大きなサイズの用紙を収容した場合は、当該用紙サイズに応じて、用紙サイズ検知センサ４５Ａのみ、又は用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂがオン状態となる。なお、ここでは３つの用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを設けているが、用紙サイズ検知センサの設置個数は必要に応じて適宜増減可能である。

上記構成からなるトレイシフト機構１９において、ユニット筐体４６に用紙収容トレイ１２を装着した状態でシフト用モータ４３を回転させると、この回転力が駆動ギア４２から中間ギア４１を介してシフト用ギア４０に伝達される。このため、ボールネジシャフト３３がシフト用モータ４３の回転方向及び回転量に応じて回転する。また、ボールネジシャフト３３が回転すると、それに応じて移動ベース部材３１が一対のスライドガイドシャフト３２，３２に案内されて給紙方向Ｙと直交する方向に移動する。このとき、移動ベース部材３１と用紙収容トレイ１２は、回転コロ３８を有する連結アーム３６とフック部材２９との係止状態、及び移動ベース部材３１と突き当て部材３０との突き当て状態により、互いに連結されているため、移動ベース部材３１が移動すると、これと一体になって用紙収容トレイ１２も移動する。また、固定サイドガイド２５を用いて用紙収容トレイ１２にサイド基準で用紙を収容した場合、この用紙の用紙幅センター位置は、シフト用モータ４３の駆動によって用紙収容トレイ１２を給紙方向Ｙと直交する方向に移動させたときに、当該トレイ移動方向（給紙方向Ｙと直交する方向）に変位する。

また、上述したトレイシフト機構１９を備える用紙送り出しユニット３において、用紙収容トレイ１２に用紙をセットしたり補給したりする場合は、ユーザの手作業によって、ユニット筐体４６から用紙収容トレイ１２を引き出す動作と、ユニット筐体４６に用紙収容トレイ１２を差し込む動作を順に行うことになる。

このうち、ユニット筐体４６から用紙収容トレイ１２を引き出す動作を行った場合は、用紙収容トレイ１２と一体にフック部材２９と突き当て部材３０がフロント側に移動する。このため、アーム先端部の回転コロ３８がフック部材２９から受ける力によって連結アーム３６がアーム基端部を中心に時計回り方向に回転し、この回転中にフック部材２９の鍵型部分から回転コロ３８が外れて、フック部材２９と連結アーム３６の連結状態が解除される。その後、連結アーム３６は、バネ部材３７の付勢力で元の状態（位置）に復帰する。また、用紙収容トレイ１２を引き出すと、突き当て部材３０が移動ベース部材３１から離間するため、トレイインセンサ３９がオン状態からオフ状態に切り替わる。

これに対して、ユニット筐体４６に用紙収容トレイ１２を差し込む動作を行った場合は、用紙収容トレイ１２と一体にフック部材２９と突き当て部材３０がリア側に移動する。このため、用紙収容トレイ１２を差し込む途中でフック部材２９がアーム先端部の回転コロ３８に突き当たり、これによって回転コロ３８がフック部材２９から受ける押し込み力により連結アーム３６がアーム基端部を中心に時計回り方向に回転し、この回転中にフック部材２９の鍵型部分に回転コロ３８が入り込んで引っ掛かる。両者の係止状態はバネ部材３７の付勢力によって保持される。また、回転コロ３８とフック部材２９との係止部分（当接部分）には、バネ部材３７の付勢力によってフック部材２９をリア側に引き込む力が常に作用している。また、用紙収容トレイ１２を差し込むと、その指し込み終端位置で突き当て部材３０が移動ベース部材３１の所定部位に突き当たるため、トレイインセンサ３９がオフ状態からオン状態に切り替わる。突き当て部材３０と移動ベース部材３１の突き当て状態は、その後の用紙補給時等に用紙収容トレイ１２を引き出すまで維持されるため、トレイインセンサ３９も同様にオン状態に維持される。

ちなみに、ユニット筐体４６に用紙収容トレイ１２が装着された状態とは、用紙収容トレイ１２の差し込みによって突き当て部材３０が移動ベース部材３１の所定部位に突き当たった状態、すなわちトレイインセンサ３９がオンした状態をいう。したがって、ユニット筐体４６に用紙収容トレイ１２を差し込んだときに、トレイインセンサ３９がオンするまでの間は用紙収容トレイ１２が未装着の状態となる。

図４はユニット筐体４６に用紙収容トレイ１２を差し込んで装着したとき（トレイインセンサ３９がオンしたとき）に行われるトレイシフト処理動作のタイミングチャートである。まず、トレイシフト処理動作は、図示しないコントローラ（制御手段）によって制御されるものであって、トレイインセンサ３９がオンしたタイミング、あるいはトレイインセンサ３９がオンしたタイミングから所定時間後に開始されるものである。

トレイシフト処理動作の開始タイミングになると、コントローラは、シフト用モータ４３を励磁し、そこから所定時間Ｔａ(msec)が経過したら、シフト用モータ４３にモータパルスを供給することにより、シフト用モータ４３を時計回り方向（ＣＷ）に回転させる。これにより、移動ベース部材３１は、上記図３に示すように、ホームポジションセンサ４４の検知位置に向かって移動する。このとき、突き当て部材３０と移動ベース部材３１とが突き当て状態に維持されているため、用紙収容トレイ１２は移動ベース部材３１と一緒に移動する。このため、用紙収容トレイ１２は、移動ベース部材３１に押し出されるかたちでフロント側に移動する。また、図示はしないが、トレイシフト処理動作の開始タイミングでホームポジションセンサ４４がオン状態になっていた場合は、シフト用モータ４３の駆動によって移動ベース部材３１をリア側に移動させることにより、ホームポジションセンサ４４を一旦オフ状態とし、この状態から図４のタイミングチャートにしたがって処理を進める。

次に、上述したフロント側への用紙収容トレイ１２の移動中にホームポジションセンサ４４がオフ状態からオン状態に切り替わると、そのオンタイミングから所定時間Ｔｂ(msec)が経過した時点でモータパルスの供給を停止することにより、シフト用モータ４３の回転を停止させる。これにより、用紙収容トレイ１２は、ホームポジションセンサ４４で検知されるホームポジションからフロント側に一定の距離を隔てた位置に停止することになる。

続いて、モータ励磁相の励磁順を反転した状態でモータパルスの供給を再開することにより、シフト用モータ４３を反時計回り方向（ＣＣＷ）に回転させる。これにより、移動ベース部材３１は、先ほどと反対方向に移動する。このとき、連結アーム３６先端の回転コロ３８がフック部材２９に係止された状態に維持されているため、用紙収容トレイ１２は移動ベース部材３１と一緒に移動する。このため、用紙収容トレイ１２は、移動ベース部材３１に引き込まれるかたちでリア側に移動する。

次いで、上述したリア側への用紙収容トレイ１２の移動中にホームポジションセンサ４４がオン状態からオフ状態に切り替わると、そのオフタイミングから所定時間Ｔｃ(msec)が経過した時点でモータパルスの供給を停止することにより、シフト用モータ４３の回転を停止させ、その後でシフト用モータ４３の励磁も停止させる。

ここで、上述した所定時間Ｔｃは、ホームポジションセンサ４４がオン状態からオフ状態に切り替わった時点を基点として、用紙収容トレイ１２及び移動ベース部材３１の移動量を規定するものである。この所定時間Ｔｃは、用紙収容トレイ１２に収容された用紙のサイズ（用紙幅）に基づいて決定されるものである。

ここで、本実施形態においては、用紙収容トレイ１２に収容された用紙サイズが、上述した複数の用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃによって検知される構成となっている。したがって、トレイシフト処理動作を制御するコントローラは、各々の用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを用いて検知された用紙サイズに基づいて、上記所定時間Ｔｃを決定する。具体的には、各々の用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを用いて検知された用紙サイズが相対的に大きい場合は、それに応じて所定時間Ｔｃを相対的に短く設定し、用紙サイズが相対的に小さい場合は、それに応じて所定時間Ｔｃを相対的に長く設定する。

これにより、例えば、用紙サイズ（用紙幅）＝Ａ４短手サイズ（２１０ｍｍ）の用紙を収容した場合と、用紙サイズ（用紙幅）＝１３インチサイズ（３３０．２ｍｍ）の用紙を収容した場合で比較すると、用紙収容トレイ１２を差し込んで装着したときのトレイ移動量は、前者の方が後者よりも多くなる。したがって、例えば、トレイ移動後の状態を比較すると、Ａ４短手サイズの用紙を収容した場合は図５（Ａ）に示すように用紙収容トレイ１２の外装カバー部２２がユニット筐体４６の開口部よりも若干奥側（リア側）に入り込んだ状態となり、１３インチサイズの用紙を収容した場合は図５（Ｂ）に示すように用紙収容トレイ１２の外装カバー部２２がユニット筐体４６の開口部から若干手前（フロント側）にはみ出した状態となる。

図６は用紙サイズとトレイ移動量の関係を説明するための図である。まず、画像形成装置の用紙搬送手段や画像形成手段では、用紙搬送方向Ｙと直交する方向において、各々の用紙サイズ（図例ではＡ４，Ｂ５，Ａ３，１３インチ）の用紙幅センター位置を搬送基準位置ＣＬに合わせて各種サイズの用紙を搬送する。これに対して、用紙収容トレイ１２に用紙を収容する際の基準が用紙の側端を基準Ｓregiとしたサイド基準であれば、用紙収容トレイ１２に収容される用紙の用紙幅センター位置が用紙サイズごとに異なるものとなる。このため、用紙収容トレイ１２に収容された用紙の用紙幅センター位置を搬送基準位置ＣＬに合わせ込む（一致させる）ためには、用紙収容トレイ１２を給紙方向（図例では用紙搬送方向と同じ方向）Ｙと直交する方向Ｘに移動させる必要があるとともに、そのときのトレイ移動量Ｌｘを用紙のサイズに基づいて決定する必要がある。

そこで本実施形態においては、例えば図７に示すように、給紙方向と直交する方向の用紙サイズ（用紙幅）と、用紙収容トレイ１２をホームポジションからリア側に移動させるときのトレイ移動量との関係をシフト制御テーブルで予め設定しておき、用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃで検知された用紙サイズに対応するトレイ移動量（Ｌ１〜Ｌ４）が得られるシフト用モータ４３の駆動時間（Ｔ１〜Ｔ４）を、上述した所定時間Ｔｃに適用することにより、シフト用モータ４３の駆動（ホームポジションセンサ４４がオフしてからモータパルスの供給を停止するまでの時間）を制御する構成となっている。

以上述べた本実施形態の画像形成装置においては、用紙収容トレイ１２に用紙をセットする場合や、用紙収容トレイ１２に用紙を補給する場合に、固定サイドガイド２５のガイド面に用紙の一方の側端を押し当てながらセットするだけで、給紙方向Ｙと直交する方向の用紙位置が精度良く決まるため、その後に可動サイドガイド２６をスムーズに動かして用紙の他方の側端に突き当てることができる。このため、用紙のセットや補給の際の操作性が非常に良好なものとなる。

また、用紙収容トレイ１２の外装カバー部２２にエアー発生源となるブロア２８，２８の実装スペースを確保できるとともに、各々のブロア２８，２８で発生させたエアーを固定サイドガイド２５に設けられたエアー吹き出し口から用紙の側端に向けて吹き付ける構成となっているため、ブロア２８からエアー吹き出し口までの距離が用紙サイズに関係なく一定になる。このため、エアー吹き出し口での風量も用紙サイズに関係なく一定となる。したがって、用紙収容トレイ１２に用紙サイズの異なる用紙を収容した場合でも、各々の用紙の側端に一定の風量でエアーを吹き付けることができる。このため、エアーの吹き付けるによる用紙の捌き効果を確実に発揮させることができる。

また、用紙収容トレイ１２を装着したときに、トレイシフト機構１９を駆動して用紙収容トレイ１２を給紙方向Ｙと直交する方向に移動させることで、用紙収容トレイ１２に収容された用紙の用紙幅センター位置を搬送基準位置に合わせ込む構成を採用しているため、一つの画像形成装置のなかでサイド基準方式の用紙収容形態とセンター基準方式の用紙搬送形態を両立させることができる。したがって、サイド基準で用紙を収容する用紙収容トレイ１２から、センター基準で用紙を搬送する用紙搬送手段に、スムーズに用紙を送り出すことができる。このため、用紙搬送時の安定性や高速性の向上、スキュー（斜行）、ジャム（用紙詰まり）などの抑止効果など、用紙搬送方式にセンター基準方式を採用した場合の種々の効果を得ることができる。

また、トレイシフト機構１９で用紙収容トレイ１２を移動させるときに、用紙収容トレイ１２を一旦、ホームポジションセンサ４４で検知されるホームポジション（所定の基準位置）よりも所定量（駆動時間Ｔｂ相当）だけフロント側に移動させた後、リア側に向かって移動させ、その移動途中で上記ホームポジションを基点に用紙収容トレイ１２の移動量（駆動時間Ｔｃ相当）を用紙サイズに応じて制御する構成となっているため、用紙収容トレイ１２の移動後の停止位置を高精度に保証することができる。

さらに、トレイシフト機構１９で、移動ベース部材３１を移動させるボールネジシャフト３３の回転軸の近傍に、フック部材２９と回転コロ３８との係合位置を設けることによって、移動ベース部材３１に大きな回転モーメントが作用することなくなり、ボールネジシャフト３３とボールネジナット４８の摺動抵抗が低減できる。

なお、上記実施形態においては、用紙収容トレイ１２に収容された用紙のサイズを複数の用紙サイズ検知センサ４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを用いて検知し、この検知結果に基づいて、トレイシフト機構１９による用紙収容トレイ１２の移動量を決定（設定）するものとしたが、本発明はこれに限らず、例えば、給紙対象となる用紙のサイズを画像形成装置の操作パネルや外部のホスト装置から指定できる場合は、その指定された用紙のサイズに基づいて用紙収容トレイ１２の移動量を決定するものとしてもよい。

また、上記実施形態においては、用紙送り出し装置３にトレイシフト機構１９を組み込むようにしたが、これ以外にも、例えば、用紙収容トレイが装着される画像形成装置の本体内に上記同様のトレイシフト機構（移動手段）を組み込むことも可能である。また、用紙収容トレイを有する用紙搬送装置の内部に上記同様のトレイシフト機構（移動手段）を組み込むことも可能である。つまり、本発明は、用紙送り出し、用紙送り出し装置、用紙搬送装置及び画像形成装置のいずれの形態でも同様に適用可能である。

本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。用紙送り出しユニットの内部構成を示す概略平面図である。用紙送り出しユニットの内部構成を示す概略側面図である。トレイ装着時に行われるトレイシフト処理動作のタイミングチャートである。用紙サイズの違いによるトレイ移動後の状態を比較した図である。用紙サイズとトレイ移動量の関係を説明するための図である。シフト制御テーブルの一例を示す図である。用紙送り出しユニットの内部構造を示す概略平面図（連結部）である。用紙送り出しユニットの内部構造の一断面図(E-E)である。

符号の説明

１…画像形成装置本体、２…連結移送ユニット、３…用紙送り出しユニット、４６…ユニット筐体、１２…用紙収容トレイ、１３…用紙、１９…トレイシフト機構、２５…固定サイドガイド、２６…可動サイドガイド、４３…シフト用モータ、４４…ホームポジションセンサ、４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ…用紙サイズ検知センサ

Claims

用紙を積載して収容する用紙収容手段と、
前記用紙収容手段に収容された用紙を給紙する給紙手段と、
前記用紙収容手段が装着される筐体と、
前記筐体に装着された前記用紙収容手段を、前記給紙手段による用紙の給紙方向と直交する方向に移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、
移動部材と、
前記移動部材とボールネジナットを介して係合され、一端部にシフト用ギアが固定状態で取り付けられたボールネジシャフトと、
前記移動部材とベアリングを介して係合された一対のガイドシャフトと、
シフト用モータの回転軸に固定状態で取り付けられ、当該シフト用モータの動力を前記シフト用ギアへと伝達する駆動ギアと、
基端部が前記移動部材に回転自在に支持されている連結アームと、
一端が前記連結アームの先端側に係止され、他端が前記移動部材に係止されたバネ部材と、
前記連結アームの先端部に設けられ、係合時には前記用紙収容手段に固定した状態で設けられたフック部材に引っ掛かることで、前記フック部材との係合部分を構成する回転コロとを備え、
前記一対のガイドシャフトのうち前記連結アームにより近い方のガイドシャフトに取り付けられる前記ベアリングは、前記移動部材の長手方向に延伸する長穴の短手部に係合しており、
高さ方向から見たときに、前記ボールネジシャフトと前記係号部分とが重なっている
ことを特徴とする用紙送り出し装置。
前記筐体に前記用紙収容手段が装着されたことを検知する装着検知手段を備え、
前記移動手段は、前記装着検知手段が前記用紙収容手段の装着を検知したときに、前記用紙収容手段を移動させる
ことを特徴とする請求項１記載の用紙送り出し装置。
前記移動手段は、前記用紙収容手段を所定の基準位置よりも一方側に移動させた後、前記用紙収容手段を前記所定の基準位置よりも他方側に向かって移動させ、かつ当該移動途中で前記所定の基準位置を基点に前記用紙収容手段の移動量を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の用紙送り出し装置。
前記移動手段は、前記用紙収容手段を移動させる際に、前記用紙収容手段に収容された用紙のサイズに基づいて前記用紙収容手段の移動量を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の用紙送り出し装置。
前記用紙収容手段に収容された用紙のサイズを検知する用紙サイズ検知手段を備え、
前記移動手段は、前記用紙サイズ検知手段によって検知された用紙のサイズに基づいて前記用紙収容手段の移動量を決定する
ことを特徴とする請求項４記載の用紙送り出し装置。
給紙対象となる用紙のサイズを指定する用紙サイズ指定手段を備え、
前記移動手段は、前記用紙サイズ指定手段によって指定された用紙のサイズに基づいて前記用紙収容手段の移動量を決定する
ことを特徴とする請求項４記載の用紙送り出し装置。
用紙を積載して収容する用紙収容手段と、
前記用紙収容手段に収容された用紙を給紙する給紙手段と、
前記用紙収容手段が装着される筐体と、
前記筐体に装着された前記用紙収容手段を、前記給紙手段による用紙の給紙方向と直交する方向に移動させる移動手段と、
前記給紙手段によって給紙された用紙を搬送するとともに、用紙の搬送方向と直交する方向で用紙幅センター位置を基準に用紙を搬送する用紙搬送手段とを備え、
前記移動手段は、
移動部材と、
前記移動部材とボールネジナットを介して係合され、一端部にシフト用ギアが固定状態で取り付けられたボールネジシャフトと、
前記移動部材とベアリングを介して係合された一対のガイドシャフトと、
シフト用モータの回転軸に固定状態で取り付けられ、当該シフト用モータの動力を前記シフト用ギアへと伝達する駆動ギアと、
基端部が前記移動部材に回転自在に支持されている連結アームと、
一端が前記連結アームの先端側に係止され、他端が前記移動部材に係止されたバネ部材と、
前記連結アームの先端部に設けられ、係合時には前記用紙収容手段に固定した状態で設けられたフック部材に引っ掛かることで、前記フック部材との係合部分を構成する回転コロとを備え、
前記移動手段は、前記用紙収容手段に収容された用紙の用紙幅センター位置が、前記用紙搬送手段の搬送基準位置に一致するように前記用紙収容手段を移動させ、
前記一対のガイドシャフトのうち前記連結アームにより近い方のガイドシャフトに取り付けられる前記ベアリングは、前記移動部材の長手方向に延伸する長穴の短手部に係合しており、
高さ方向から見たときに、前記ボールネジシャフトと前記係号部分とが重なっている
ことを特徴とする用紙搬送装置。
用紙を積載して収容する用紙収容手段と、
前記用紙収容手段に収容された用紙を給紙する給紙手段と、
前記用紙収容手段が装着される筐体と、
前記筐体に装着された前記用紙収容手段を、前記給紙手段による用紙の給紙方向と直交する方向に移動させる移動手段と、
前記給紙手段によって給紙された用紙を搬送するとともに、用紙の搬送方向と直交する方向で用紙幅センター位置を基準に用紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段によって搬送された用紙に画像を形成する画像形成手段とを備え、
前記移動手段は、
移動部材と、
前記移動部材とボールネジナットを介して係合され、一端部にシフト用ギアが固定状態で取り付けられたボールネジシャフトと、
前記移動部材とベアリングを介して係合された一対のガイドシャフトと、
シフト用モータの回転軸に固定状態で取り付けられ、当該シフト用モータの動力を前記シフト用ギアへと伝達する駆動ギアと、
基端部が前記移動部材に回転自在に支持されている連結アームと、
一端が前記連結アームの先端側に係止され、他端が前記移動部材に係止されたバネ部材と、
前記連結アームの先端部に設けられ、係合時には前記用紙収容手段に固定した状態で設けられたフック部材に引っ掛かることで、前記フック部材との係合部分を構成する回転コロとを備え、
前記移動手段は、前記用紙収容手段に収容された用紙の用紙幅センター位置が、前記用紙搬送手段の搬送基準位置に一致するように前記用紙収容手段を移動させ、
前記一対のガイドシャフトのうち前記連結アームにより近い方のガイドシャフトに取り付けられる前記ベアリングは、前記移動部材の長手方向に延伸する長穴の短手部に係合しており、
高さ方向から見たときに、前記ボールネジシャフトと前記係号部分とが重なっている
ことを特徴とする用紙搬送装置。