JP4669404B2 - シート分離供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

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本発明は積載したシートを1枚ずつに分離して供給するシート分離供給装置及びこれを装備した画像形成装置に関する。
シートを供給するシート分離供給装置は、OA機器としての画像形成装置、画像読取装置等に用いられる。
複写機やプリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置はカットシートを1枚ずつ給送して画像を形成する。また、スキャナ等の画像読取装置にあっても原稿を1枚ずつ給送して該原稿に記載された画像を読み取る。したがって、画像形成装置や画像読取装置ではシートを1枚ずつ分離給送するシート分離供給装置を備えているものが多い。
上記シート分離供給装置には摩擦分離方式を用いたものがあり、これは、図10に示すように、給送ローラ102と分離部材105とで構成されている。給送ローラ102が一度に複数枚のシートPを給送トレイ109から送り出すような場合、分離バネ106によって給送ローラ102に押圧された分離部材105によって、シートは1枚ずつに分離して給送するものである。すなわち、分離部材105はシートさばき部が高摩擦係数の高い、例えば天然又は合成ゴム等で形成された摩擦ゴム等の分離パッド105aを備えている。この分離パッド105aの摩擦力によって、給送ローラ102と協働して最上のシート1枚のみ搬送ローラ112に搬送できるようになっている。
上記分離給送の際して従来のシート分離供給装置は、画像形成装置の記録速度が速く、かつ画像形成装置の製品寿命が長い場合、分離パッド105aは摩耗等によって摩擦力が劣化して、シートを分離する性能の低下を引き起こすことがある。このような場合には、分離部材を短期間に定期的に交換する必要がある。
例えば、分離部材105を交換するとき、従来の画像形成装置においては、まず不図示の外装部材を装置本体から取り外した後に、給送軸104を装置本体から外す。その後、分離部材105の固定部材を外して、分離部材105を抜き取って交換するといった手順が必要であった。
このため、ユーザやサービスマンによる、従来のプリンタのメンテナンスには、手間と労力を要していた。また、プリンタは、分離部材105の交換に手間を要する分、長時間停止させなければならず、その分、稼働率が低下していた。
また、このようなシート分離供給装置を、画像読取装置の装置本体に装備した場合においても同様であった。
このような問題を解決する手段として、シート分離性能の低下した摩擦部材を簡単に交換できるようにしたシート分離供給装置が提案されている。例えば、装置本体に着脱可能なガイド蓋に分離パッドを着脱可能に設け、前記ガイド蓋は装置本体の背面側外壁の一部をなす部材と係合されており、ガイド蓋を装置本体から取り出すことによって分離パッドを交換可能にしたものがある(特許文献1)。
特開2004−224485号公報
しかしながら、カラー複合機、あるいはA3以上のオフィスユーズの画像形成装置においては、本体外観部に着脱片を露出するだけでは、取り扱い上の部品交換がし難いケースが想定される。
すなわち、特許文献1のような従来技術にあっては、ガイド蓋は装置本体背面側に位置せざるを得ない。そのため、パーソナルユースサイズ以外の本体においては、いちいち背面部を部品交換可能な位置にまで移動させた後、部品を交換する必要が生じるものであった。このとき、装置本体の重量、オプションを含めた設置形態の都合により、方向転換を含めた移動の負担が懸念されることが考えられる。
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、分離部材を簡単に交換可能なシート分離供給装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、積載されたシートを1枚ずつ分離して給送するシート分離供給装置において、シートを積載するシート積載部材と、装置本体に回動可能に設けられ、前記シート積載部材と係合しており、回動することにより前記シート積載部材を回動させて露出させるカバー部材と、前記シート積載部材に積載されたシートを給送するためのシート給送部材と、前記シート給送部材に当接可能に設けられ、前記シート給送部材により給送されるシートを分離するための摩擦部材を有する分離手段と、前記分離手段を装置本体に装着するための装着部と、を有し、前記装着部は前記シート積載部材と前記カバー部材との係合を解除して前記シート積載部材を装置本体側に回動させることで前記シート積載部材と前記カバー部材との間に露出し、その間から前記分離手段の着脱が可能となることを特徴とする。
本発明は前述のように構成したために、シート分離性能の低下した摩擦部材を交換するときに、シート積載部材とカバー部材との係合を解除することのみで、分離手段を装着部から取り外すことができる。そのため、摩擦部材を容易に、且つ短時間で交換することができる。
次に本発明の一実施形態に係るシート分離供給装置について、これを備えた画像形成装置を例示して説明する。
〔第1実施形態〕
シート分離供給装置は、画像形成装置に装備された場合、シートを1枚ずつ分離して画像形成部に供給するようになっている。
画像形成装置は、電子写真方式・静電記録方式等の作像プロセスによって画像情報の形成されたシートに画像を形成する。画像形成装置には、複写機、電子写真プリンタ(レーザビームプリンタ、LEDプリンタなど)、ファクシミリ、及びこれらの複合機、その他、ワープロ、ビデオプリンタ等がある。画像読取装置は、シートに形成した画像をシート1枚ずつ読み取るようになっており、画像形成装置の上部に装備されていることが多い。
本実施形態のシート分離供給装置は、画像形成装置の装置本体に装備してあるが、これに限定されるものではない。
{画像形成装置の全体構成}
まず、画像形成装置の全体構成について説明する。図1はシート分離供給装置を備えた画像形成装置の断面説明図である。
本実施形態の画像形成装置はプロセスカートリッジを備えたレーザビームプリンタ(以下、単に「プリンタ」と言う)である。本実施形態のプリンタでは、図1における右側が装置本体91の「前側」、左側が同じく「後側」となる。これに従うと、シートPの搬送方向上流、下流については、前側が上流側、後側が下流側であり、図1の下側から上側に搬送されるようになっている。
給送トレイ9には画像形成前のシートPが積載されるようになっている。このシートPを後述するシート分離供給装置によって画像形成手段へと1枚ずつ分離して供給する。画像形成手段を構成するプロセスカートリッジ26はドラム形状の電子写真感光体ドラム(以下「感光体ドラム」という)7、帯電ローラ23、現像ローラ20、クリーニング装置24をカートリッジ容器に一体的に組み込んでカートリッジ化して形成されている。
開閉カバー25はプロセスカートリッジ26を装置本体91から脱着するときに装置本体91を開閉するようになっている。排出トレイ11は画像形成済みのシートが積載されるようになっている。
プリンタは帯電ローラ23によって感光体ドラム7に帯電を行い、次いで、この感光体ドラム7に光学手段27から画像情報に応じたレーザ光を照射して潜像を形成する。そして、この潜像を現像ローラ20によって現像してトナー像にする。
画像形成前のシートPは装置本体91の一部分を構成する給送トレイ9上の中板バネ1によって給送ローラ2の方に付勢された中板3上に積載されている。このシートPがシート分離供給装置30によって1枚ずつ分離給送される。なお、このシート分離供給装置30の構成については後で詳細に説明する。
給送されたシートは、転写前ガイド13に案内されて、感光ドラム7と転写ローラ14との間に送り込まれて、感光ドラム7上のトナー像が転写ローラ14によって転写される。次いで、感光体ドラム7からトナー像を転写されたシートPは、ガイド板15に案内されて、定着器21に搬送される。そして、シートPは定着器21において加熱加圧されてトナー像が定着された後、排出ローラ16によって排出トレイ11上に排出される。
{シート分離供給装置}
次にシート分離供給装置30の構成を説明する。本実施形態のシート分離供給装置30は、図1及び図2に示すように、シートに給送力を付与するシート給送部材である給送ローラ2と、該給送ローラ2に当接可能な分離パッド5aを有する分離手段としての分離部材5等によって構成されている。そして、シートを積載するシート積載部材としての中板3に積載されたシートを上から順に1枚ずつ分離して画像形成手段へ供給するものである。
なお、本実施形態の分離手段は前記分離部材5と、これを支持するパッドホルダ17(図2参照)とが結合され、両者間に付勢部材としての分離バネ6が取り付けられている。
シートの分離供給に際しては、図1に示すように、装置本体91に回転自在に支持された給送軸4が不図示の駆動源によって回転し、この給送軸4に固定支持された給送ローラ2が回転する。また、給送軸4と同軸回転するカム(不図示)も回転し、中板3は前記カムによって上昇してシートPを給送ローラ2に押圧する。これにより、給送ローラ2は摩擦力を利用して中板3に積載されたシートPの最上位のシートを搬送ローラ12に搬送する。
このとき、一度に複数枚のシートPが給送されると、シート分離供給装置30の分離バネ6によって給送ローラ2の方に押圧された分離部材5の分離パッドによって、複数枚のシートが分離されて、最上位のシート1枚だけが搬送ローラ12に供給される。
図2は分離部材5、分離バネ6、及びパッドホルダ17近傍の分解斜視説明図である。図2に示すように、分離部材5のシートさばき部には高摩擦係数の材料、すなわち天然、又は合成ゴム等で形成した摩擦ゴムからなる摩擦部材である分離パッド5aが備えてある。分離パッド5aは溝5cに両面テープによって取り付けてある。分離部材5には、給送ローラ2に追従して上下に回動するための回動中心となる位置決め穴部5b,5b′が形成してある。
パッドホルダ17は、分離部材5を装置本体の給送フレーム18に取り付けるための部材である。パッドホルダ17には、分離部材5の穴部5b,5b′と係合する突部17a,17a′(片方は図示省略)、分離バネ6を保持するガイドボス17b、給送フレーム18の被係合部となるボス部18a,18a′に嵌入される位置決め孔17c,17c′、給送フレーム18に係合するフック17d,17d′、給送フレーム18の座面にビス40を介して係合するための穴部17eが形成されている。
上記シート分離供給装置30において分離パッド5aは、複数枚重なって給送ローラ2と分離パッド5aとの間に引き込まれたシートのうち、最上位以外のシートの給送を摩擦抵抗によって阻止する。
したがって、最上位のシートを給送トレイ9から1枚ずつ順次送り出す度に、分離パッド5aがシートに擦られるため、分離パッド5aの摩擦係数が低下して、シートが重送されたときのシートを分離する性能(シート分離性能)が低下する。このような場合、本実施形態のシート分離供給装置30は、分離部材5を装着部である給送フレーム18から簡単に取り出して分離部材5ごと分離パッド5aを交換できるようになっている。なお、このとき分離パッド5aのみ交換することも可能である。
{分離部材の交換}
次に分離部材の交換構成について、その手順に基づいて説明する。まず、分離部材5を交換するためには分離部材5とパッドホルダ17とが一体になった分離手段となる分離パッドユニット31を露出させる。
図3は本実施形態のプリンタのマルチ給送部が作動可能な状態における外観を左斜め前方から見た斜視説明図であり、図4はマルチ給送部の断面説明図である。そして、図3(b)及び図4(b)はアーム部材8と中板3の係合を解いた状態であり、中板3はプロセスカートリッジを着脱する際に開閉するユニットの一部をなす筐体10に略平行な位置まで回動して、静止した状態を示している。
装置本体91のマルチ給送部については、前記筐体10、装置本体手前側のカバー部材であるフロントカバー19、給送フレーム18、アーム部材8と中板3等によって形成されている。分離パッドユニット31はビス40で装着部である給送フレーム18に対して装着係止されている。
カバー部材としてのフロントカバー19はアーム部材8によって中板3と係合している。そして、前記中板3はシート給送方向下流側端部が筐体10に対して回動可能に連結しており、またアーム部材8を介してフロントカバー19と係合している。このため、図3(a)、図4(a)に示すように、フロントカバー19を開放すると中板3が回動して露出する。
前記アーム部材8とフロントカバー19との係合は係脱可能に構成されている。このため、図3(b)、図4(b)に示すように、前記係合を解除してアーム部材8とともに中板3を筐体10側へ回動することにより、中板3の直下が部分的に露出し、給送フレーム18に装着されたパッドホルダ17が装置本体手前側から露出する。このパッドホルダ17は、給送フレーム18に対して、ビス40の脱着により着脱自在に設けてあるため、外部から簡単にアクセスできる。
そして、分離パッドユニット31を給送フレーム18から取り外すために、図4(b)に示すように、給送フレーム18にパッドホルダ17を結合しているビス40を取り外す。このとき、ドライバ41がビス40に対して真っ直ぐにアクセスできるように、ビス固定面18eはフロントカバー19に対して略平行以上のドライバアクセスのし易い方向に余裕度を持たせてある。
ビス40を外した後、図5及び図6に示すように、分離パッドユニット31を給送フレーム18から外すために、パッドホルダ17を手前方向に引く。すると、パッドホルダ17の位置決め孔17cが図2に示すボス部18a,18a′から抜けて、パッドホルダ17を給送フレーム18から取り外すことができる。
このとき、パッドホルダ17は突部17a,17a′が分離部材5の穴部5b,5b′と係合しており、パッドホルダ17と分離部材5との間に分離バネ6が介在したままになっている。このため、パッドホルダ17、分離バネ6、分離部材5が一体の分離パッドユニット31となって、給送フレーム18から取り外される。
そして、前記突部17a,17a′と穴部5b,5b′との係合を解除して分離部材5をパッドホルダ17から抜き取ることによって、新たな分離パッド5aをもった分離部材5ごと交換することができる。あるいは、古い分離パッド5aを溝5cから取り外して、新しい分離パッド5aのみを交換することができる。なお、本実施形態では分離パッド5aを分離部材5の基体に両面テープで接着し、交換時に接着剤が基体と分離パッド5a間に残ることのないようにしている。
本実施形態にとらわれず、分離パッド5aにじかに溝を設けて分離パッド5aのゴム部を装着するようにしてもよい。さらに、分離バネ6の弾力が低下して、分離部材5を所定の押圧力で給送ローラ2に押圧することができなくなっている場合には、分離バネ6も交換することができる。
次に分離部材5を装置本体に取り付ける場合には、まずフロントカバー19が開いた状態、かつ、中板3が筐体10に平行な位置になるように回動する(図3(b)、図4(b)の状態)。そして、パッドホルダ17の突部17a,17a′と分離部材5の穴部5b,5b′とを係合し、両者が一体になった分離パッドユニット31の孔17c,17c′が給送フレーム18のボス部18a,18a′と係合状態、かつ、分離バネ6が介在した状態にして取り付ける。
給送フレーム18は、図2に示すように、下面部18bと、一対の壁面18g,18g′とで、分離パッドユニット31を囲み込むように構成されている。下面部18bは斜面をなしており、分離パッドユニット31が奥方向へ挿入しやすく配置なっている。このように、分離パッドユニット31を給送フレーム18に取り付ける位置は、下面部18b及び壁面18g,18g′とで囲われた位置であるために視覚的にわかりやすい。
取り付けに際し、分離パッドユニット31は下面部18bに押し付けられ、一対の壁面18g,18g′に左右をガイドされる。
給送フレーム18には上下方向規制突起18f,18f′が設けられており、分離パッドユニット31を押し込んでいくと、最終的にパッドホルダ17の先端にあるフック17d,17d′が前記突起18f,18f′に突き当たり、パッドホルダ17の先端部の上下方向が規制される。そして、給送フレーム18の位置決めボス部18a,18a′と、パッドホルダ17の孔17c,17c′が係合し、分離パッドユニット31は所定の位置に収納される。その後、ビス40を締めて給送フレーム18に固定する。
最後に、図4(b)の状態から、中板3を回転させ、アーム部材8をフロントカバー19に係合させて図4(a)の給送待機状態にする。
以上のように、本実施形態のシート分離供給装置30は、中板3とリンクしたアーム部8とフロントカバー19との係合を解除することのみで装置本体91の手前側から給送フレーム18にアクセス可能である。このため、給送フレーム18に取り付けられている分離パッドユニット31を容易に着脱できる。これにより、分離パッドユニット31を外部へ取り外してシート分離性能の低下した分離パッド5aを分離部材5ごと、あるいは分離パッド5aのみを簡単、かつ迅速に交換することができるようになっている。
また、分離パッドユニット31以外は本体装置に接続したままの状態で、交換作業が行えるために部品の離散が生じない。
また、交換後は、パッドホルダ17は、中板3やフロントカバー19に保護されて、ユーザが誤って触れたり、物をぶつけられたりすることが少なく、不用意に装置本体91から外れるようなことがない。
さらに、このように、分離部材5、あるいは分離パッド5aを短時間で交換できるシート分離供給装置30を備えたプリンタは、分離部材5、あるいは分離パッド5aの交換のため、長時間停止させる必要がなくなる。このため、稼働率の低下を防止することができて、画像形成シートの生産性を高めることができる。
なお、本実施形態では分離手段として分離部材5とパッドホルダ17とを別部材で構成するようにした例を示したが、これらは一体的に構成するようにしてもよい。
〔第2実施形態〕
次に第2実施形態に係るシート分離供給装置について図7及び図8を参照して説明する。なお、本実施形態のシート分離供給装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは前述した実施形態と異なる構成についてのみ説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
図7はプリンタの給送フレーム18及び分離部材5の近傍の斜視説明図である。この図7に示すように、給送フレーム18にはパッドホルダ17を装着するときのガイドとなる斜面68f,68f′,68f″が設けられている。また、パッドホルダ17の先端部67fにもガイドとなる斜面形状が設けられている。
図8は上面から見た各部品の取り付け前の相関図である。図8からわかるように、給送フレーム18に分離パッドユニット31を近づける際には斜面68f′,68f″と、パッドホルダ67の先端部67fが相対する。そのため、角当たりし難く、お互いを呼び込みあう形状となっている。
以上のように、本実施形態のシート分離供給装置80は前述した第1実施形態の効果に加えて、左右方向の誘いこみが加わることで、さらにセット性が増す利点を有するものである。
したがって、例えば、フロントカバー19の開放角度が構造的に鋭角にしか開けない場合や暗がりな状態で手探りで分離パッドユニット31を交換する場合も簡単、かつ容易に交換することができる。
なお、給送フレーム18に設けた斜面68f′,68f″、パッドホルダ17の先端部67fの斜面形状のどちらか一方だけであっても略同様な効果が得られる。
〔第3実施形態〕
次に第3実施形態に係るシート分離供給装置について図9を参照して説明する。なお、本実施形態のシート分離供給装置の基本構成も前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは前述した実施形態と異なる構成についてのみ説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
図9に示すΔ1は給送フレーム18の斜面部下縁部と中板3の先端との隙間である。また、Δ2は分離パッドユニット31が、装置本体外にあるときのアーム部材8と分離パッドホルダ17の先端の距離を示す。
分離パッドユニット31において、パッドホルダ17は、分離部材5の間に配された分離バネ6により、開きがってに付勢されている。パッドホルダ17は分離部材5に負荷がかかっていない間は、Δ2>Δ1となっている。
分離パッドユニット131を取り付けるには、図9に示す中板3の先端近傍において、アーム部材8と分離パッドホルダ17の先端の距離Δ2′<Δ1として、くぐらせる動作をする必要がある。
そこで、本実施形態ではパッドホルダ17にグリップ部17gを設け、同様に分離部材5にも前記グリップ部17gと相対するグリップ部5eを設けている。これにより、図9に示すように、両グリップ部5e,17gを把持することで分離バネ6を圧縮して簡単にΔ1>Δ2′の関係を作ることができる。
したがって、中板3と給送フレーム18間の間口が狭い場合であっても、分離部材5とパッドホルダ17を簡単につまみ込むことができる。このため、狭い間口であっても、分離パッドユニット31を簡単に交換することができる。
また、取り外しの際にも、両グリップ部5e,17gは目印となり易く、つまんだままセット性が容易である利点を有する。
本発明の第1実施形態のプリンタのシート搬送方向に沿った断面図である。 図1の第1実施形態のシート分離供給装置における、分離部材、分離バネ、及びガイド蓋との分解相関図を示す。 本発明の第1実施形態のプリンタの外観斜視図であり、(a)は中板・アーム部材〜フロントカバー係合時を示し、(b)は中板・アーム部材〜フロントカバー離間時を示す。 本発明の第1実施形態のシート分離供給装置のシート搬送方向に沿った断面図であり、(a)は中板・アーム部材〜フロントカバー係合時を示し、(b)は中板・アーム部材〜フロントカバー離間時を示す。 本発明の第1実施形態のシート分離供給装置の斜視図である。 本発明の第1実施形態のシート分離供給装置の分解斜視図である。 本発明の第2実施形態のシート分離供給装置の分解斜視図である。 本発明の第2実施形態のシート分離供給装置の分解上面図である。 本発明の第3実施形態のシート分離供給装置の断面図である。 パッド交換の簡易化に対応している従来のプリンタの断面図である
符号の説明
P …シート
2 …給送ローラ
3 …中板
5 …分離部材
5a …分離パッド
5b,5b′ …位置決め穴部
5c …溝
5e …グリップ部
6 …分離バネ
7 …感光体ドラム
8 …アーム部材
9 …給送トレイ
10 …筐体
11 …排出トレイ
13 …転写前ガイド
14 …転写ローラ
15 …ガイド板
16 …排出ローラ
17 …パッドホルダ
17a,17a′ …突部
17b …ガイドボス
17c,17c′ …位置決め孔
17d,17d′ …フック
17e …穴部
17g …グリップ部
18 …給送フレーム
18a,18a′ …ボス部
18b …下面部
18g,18g′ …壁面
19 …フロントカバー
20 …現像ローラ
21 …定着器
23 …帯電ローラ
24 …クリーニング装置
25 …開閉カバー
26 …プロセスカートリッジ
27 …光学手段
30 …シート分離供給装置
31 …分離パッドユニット
40 …ビス
41 …ドライバ
67f …先端部
68f,68f′,68f″ …斜面
91 …装置本体

Claims (7)

  1. 積載されたシートを1枚ずつ分離して給送するシート分離供給装置において、
    シートを積載するシート積載部材と、
    装置本体に回動可能に設けられ、前記シート積載部材と係合しており、回動することにより前記シート積載部材を回動させて露出させるカバー部材と、
    前記シート積載部材に積載されたシートを給送するためのシート給送部材と、
    前記シート給送部材に当接可能に設けられ、前記シート給送部材により給送されるシートを分離するための摩擦部材を有する分離手段と、
    前記分離手段を装置本体に装着するための装着部と、
    を有し、
    前記装着部は前記シート積載部材と前記カバー部材との係合を解除して前記シート積載部材を装置本体側に回動させることで前記シート積載部材と前記カバー部材との間に露出し、その間から前記分離手段の着脱が可能となることを特徴とするシート分離供給装置。
  2. 前記カバー部材は装置本体の前方側に設けられ、前記分離手段は装置本体前方側から前記装着部に対して着脱可能であることを特徴とする請求項1記載のシート分離供給装置。
  3. 前記装着部は前記分離手段の底部をガイドする傾斜した下面部と、前記下面部の両側に形成された壁面とで囲われて構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のシート分離供給装置。
  4. 前記装着部に形成された壁面と、前記分離手段における前記壁面と対向する面との少なくとも一方に前記分離手段を前記装着部へ装着するときのガイドとなる斜面を形成したことを特徴とする請求項3記載のシート分離供給装置。
  5. 前記分離手段は、前記摩擦部材を保持する分離部材と、前記分離部材を支持するホルダ部材とを有し、前記分離部材と前記ホルダ部材との間に前記摩擦部材を前記シート給送部材へ付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のシート分離供給装置。
  6. 前記ホルダ部材と前記分離部材のそれぞれに、前記付勢部材を圧縮させるために把持するグリップ部を有することを特徴とする請求項5記載のシート分離供給装置。
  7. シートを給送して画像を形成する画像形成装置において、
    請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のシート分離供給装置と、
    前記シート分離供給装置によって供給されたシートに画像を形成する画像形成手段と、
    有することを特徴とする画像形成装置。
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