JP4735463B2 - 給紙装置、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に供給されるシート材が収容された給紙装置、及びこの給紙装置を備えた画像形成装置に関する。

シート材の裁断時に発生した端部のバリによって上下のシート材が密着し、この状態でシート材が給紙装置に積載されることでシート材が重送されるという問題があった。

そこで、ファンで積載されたシート材に横からエアーを吹きつけてシート材を分離させることでシート材の重送を防止している給紙装置が提案されている。（特許文献１）
これによると、エアーがシート材とシート材の間に入り込みシート材は１枚ずつ上下に分離され、シート材の重送が防止される。
特開２００３−１７６０５１公報

しかし、シート材の端部に吹き付けるエアーの流れは一定であるため、シート材の密着の要因となっている端部のバリの位置等によっては、エアーがシート材とシート材の間に入り込めず、シート材が分離されない場合がある。

また、ファンを制御することで、シート材に吹き付ける風量や風速を変えることで効率よくシート材を分離させることも考えられるが、ファンを制御するシステムが必要となり高価で複雑なものとなってしまう。

本発明は、上記事実を考慮し、簡易な方法でシート材を分離させてシート材の重送を防止することが課題である。

本発明の請求項１に係る給紙装置は、シート材を収容するシート材収容部と、前記シート材収容部に収容されたシート材の側端部に当接し位置規制する移動可能なサイドガイド板と、前記サイドガイド板に形成されたエアー吹出口と、前記エアー吹出口に向ってエアーを吹き出すと共に、前記シート部材収容部に対して相対位置が固定された吹出手段と、前記エアー吹出口に設けられ、エアーの流れを上下方向、又は水平方向に分離してエアーの流れを乱す板部材と、前記シート材収容部に収容されるシート材の後端に当ってシート材の位置を決める移動可能なエンドガイド板と、前記板部材が揺動可能に軸支され、前記サイドガイド板に接しながらシート材の給紙方向に沿ってスライドして前記エアー吹出口における前記板部材の配置位置を変える可動板と、前記エンドガイド板の移動位置に基づいて、前記可動板を移動させる移動手段と、を有することを特徴とする。

上記構成によれば、乱流手段は、サイドガイド板に形成されたエアー吹出口から吹出手段によって吹き出されるエアーの流れを乱す。流れが乱れたエアーは、シート材収容部に収納されたシート材の端部に当って、シート材とシート材の間に入り込み、シート材を上下に分離する。

一定に流れるエアーをシート材の端部に当てるのと比較すると、エアーの流れが乱れているため、エアーは上下に密着したシート材の間に多方向から入り込んでシート材を上下に分離させることができる。

このように、簡易な方法でシート材を分離させてシート材の重送を防止することができる。

また、板部材がエアーの流れを上下方向、又は水平方向に分離して渦流を発生させてエアーの流れを乱す。このように、容易にエアーの流れを乱すことができる。

また、移動手段は、エンドガイド板の移動位置に基づいて板部材が軸支された可動板を移動させる。つまり、シート材のサイズに応じて板部材の位置を変えることで、サイズ毎に、エアーの流れを乱す位置を変えることができる。

本発明の請求項２に係る給紙装置は、請求項１記載において、前記移動手段は、前記エンドガイド板に連結され、シート材の給紙方向に延びる第１ラックと、前記第１ラックと噛合って回転するギア群と、前記ギア群と噛合い、シート材の給紙方向に延びると共に前記可動板に設けられた第２ラックと、で構成されることを特徴とする。

上記構成によれば、シート材のサイズに合わせてエンドガイド板を移動させると、エンドガイド板に連結された第１ラックが、ギア群を回転させ、回転したギア群は、可動板に設けられた第２ラックを移動させる。このように、エンドガイド板の動きに連動させることで可動板を移動し忘れることがない。

本発明の請求項３に係る給紙装置は、請求項１又は２において、前記吹出手段から吹き出されたエアーをエアー吹出口へ導く伸縮可能な風道手段が設けられたことを特徴とする。
上記構成によれば、伸縮可能な風道手段は、吹出手段から吹き出されたエアーをエアー吹出口へ導く。さらに、乱流手段は、風道手段によって導かれたエアーの流れを乱す。
このように、伸縮可能な風道手段を設けることで、吹出手段によって吹き出されたエアーを効率よくエアー吹出口に導き、シート材の端部にエアーを当てることができる。
本発明の請求項６に係る画像形成装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、画像形成装置には、請求項１〜３の何れか１項に記載された給紙装置が設けられているため、シート材を分離させてシート材の重送を防止し、ジャムを防止できる。

本発明によれば、簡易な方法でシート材を分離させてシート材の重送を防止することができる。

本発明の給紙装置４０を備えた画像形成装置１０について図１〜図１１に従って説明する。

図１１に示されるように、画像形成装置１０は画像形成部１２を備えている。画像形成部１２には、感光体ドラム１４が設けられており、感光体ドラム１４の円周方向には、帯電器１６、現像装置１８、クリーナー２０が配設されている。また、帯電器１６と現像装置１８の間には、感光体ドラム１４の表面にレーザー光を照射する画像書込装置２２が設けられている。

画像書込装置２２は、画像記録制御部２４に接続されており、画像記録制御部２４は、通信回線３２を介して受信部２６に接続されており、画像読取装置２８で読み取られたデータ、又は、外部機器（パーソナルコンピュータ等）３０からのデータ等の画像情報が受信部２６から画像記録制御部２４へ送られる。そして、画像記録制御部２４によって制御された画像データに基づき画像書込装置２２は、レーザー光を変調させて感光体ドラム１４に静電潜像を形成させる。

感光体ドラム１４は帯電器１６によって表面が所定の電位に帯電され、前述した画像書込装置２２からレーザー光が照射される。これによって、感光体ドラム１４の表面は露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置１８によって現像化され、感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像は、感光体ドラム１４に対向して配置される転写ローラ３４によってシート材Ｐに転写される。このとき、シート材Ｐに転写されずに感光体ドラム１４の表面に残留したトナーは、クリーナー２０によって回収される。

後述する給紙部４２から搬送され、トナー画像が転写されたシート材Ｐは、給紙方向下流に設置された定着装置３６に搬送され、定着装置３６は、トナー像をシート材Ｐに加熱圧着して定着される。そして、定着装置３６の給紙方向下流側に設けられた排出ローラ３８によって、シート材Ｐは排出トレイ３９に排出される。

一方、画像形成装置１０の下方には、複数の給紙装置４０が上下に設けられた給紙部４２が配設されている。

次に給紙装置４０について説明する。

図１０に示されるように、給紙装置４０は、矩形状の給紙カセット４４を備えている。給紙装置４０を画像形成装置１０から手前に引き出す（図１０矢印Ａ方向）ことで、この給紙カセット４４にシート材Ｐを給紙することができる構成となっている。

給紙カセット４４内にはシート材Ｐが収納されるシート材収容部３０が設けられており、シート材収容部３０の給紙方向上流側には、シート材Ｐの後端に当ってシート材Ｐの給紙方向の位置を決めるエンドガイド板４８が設けられている。また、給紙カセット４４の給紙方向と直交する方向（以下、給紙直交方向）には、シート材Ｐの給紙直交方向の位置を規制するサイドガイド板５０、５１が設けられている。

エンドガイド板４８は給紙方向に、サイドガイド板５０、５１は給紙直交方向に、それぞれ移動可能となっており、シート材Ｐのサイズに応じてスライドしてシート材Ｐの端部を位置決めするようになっている。また、サイドガイド板５０、５１は、給紙直交方向の中央部から等距離に配置されており、サイドガイド板５０、又はサイドガイド板５１をスライドさせると、サイドガイド板５１、又はサイドガイド板５０が連動して反対方向に同量だけスライドする。即ち、シート材Ｐは、サイドガイド板５０、５１によって、センター基準で位置決めされる構成となっている。

また、給紙カセット４４の底部には、シート材Ｐが積載される積載板としてのボトムプレート４６が設けられている。画像形成部１２（図１１参照）にシート材Ｐを給紙する際には、ボトムプレート４６は、昇降手段（図示省略）によって、上方に移動し、ボトムプレート４６に載置された最上部のシート材Ｐを後述するナジャーロール６８に押し当てる構成となっている。また、給紙カセット４４を画像形成装置１０から引き出した際には、ボトムプレート４６は、昇降手段によって下方へ移動し、シート材Ｐをシート材収容部３０に収納することができる。

なお、サイドガイド板５０、５１及びエンドガイド板４８の移動範囲に合わせてボトムプレート４６には逃げ部が設けられている。

図９、図１０に示されるように、給紙カセット４４が挿入される画像形成装置１０の給紙方向の端部には、フレーム５４とロールユニット６６とで構成される給紙ユニット５２が取り付けられている。フレーム５４は、給紙カセット４４の給紙直交方向の両側に所定の間隔を設けて配設された長尺状の二つのボックス部５６と、このボックス部５６の外側に設けられた側板６０とで、略門型状に形成されている。また、二つのボックス部５６の間にはスペースが設けられ、ロールユニット６６のナジャーロール６８とフィードロール７０が配置されている。

ナジャーロール６８の支軸６８Ａは、ボックス部５６の壁部６２に設けられた軸受に回転可能に軸支されている。このナジャーロール６８は、給紙カセット４４に積載されたシート材Ｐの最上面に接触して、フィードロール７０へシート材Ｐを送り出すようになっている。

さらに、ナジャーロール６８の給紙方向下流において、ボックス部５６の壁部６２に設けられた軸受には、フィードロール７０の支軸７０Ａが回転可能に軸支されている。なお、ボックス部５６の中には、ナジャーロール６８及びフィードロール７０を駆動する駆動機構が収納されている。そして、フィードロール７０は、駆動機構によって矢印Ｃ方向に回転するようになっている。また、ナジャーロール６８の支軸６８Ａとフィードロール７０の支軸７０Ａには、それぞれ図示しない連動ギアが設けられており、各連動ギアは、中間ギアに噛み合って、フィードロール７０がモータの作動によって矢印Ｃ方向に回転すると、ナジャーロール６８がこれと同期して同方向に回転する構成となっている。

また、このボックス部５６の下方には、垂直に前面板５８が設けられており、前面板５８の両端は側板６０に取り付けられている。前面板５８の略中央には、上方が開口した矩形状の切欠部６４が形成されている。切欠部６４には、リタードロール７２が配置されている。

詳細には、切欠部６４の幅方向の縁部６４Ａには、アーム部材７３が取り付けられており、フィードロール７０の下方域へ張り出している。このアーム部材７３にはリタードロール７２の支軸７２Ａが回転可能に軸支されている。リタードロール７２は、上方にあるフィードロール７０と当接して従動回転し、ナジャーロール６８から送り出されたシート材Ｐを分離して画像形成部１２（図１１参照）へ搬送する。

また、ボックス部５６に対向する前面板５８の上端部は、シート材Ｐの給紙方向側に湾曲しており、ボックス部５６と前面板５８の上端部との間には、シート材Ｐが通過可能な隙間が設けられている。これにより、フィードロール７０とリタードロール７２によって送り出されたシート材Ｐは、前面板５８の湾曲形状に沿って画像形成部１２（図１１参照）へ搬送される。

なお、側板６０の両端には、フランジ６１が設けられており、フランジ６１に形成された孔６３を使用してネジ止めすることで、給紙ユニット５２は本体フレームに取り付けられる。

また、図２に示されるように、給紙装置４０の前面に設けられたカバー７６の内部には、吹出手段としてのファン７８が設けられている。さらに、サイドガイド板５１には、ファン７８によって吹き出されたエアーを吹き出すエアー吹出口５１Ａが設けられている。また、エアー吹出口５１Ａのファン７８側には、板部材としてのフィン８２とフィン８８が設けられている。

フィン８２は、サイドガイド板５１の給紙方向下流側に接する固定板８４に軸支されている。詳細には、図６に示されるように、固定板８４には、エアー吹出口５１Ａに通じる開口部８４Ａが設けられ、さらに、この開口部８４Ａの周りには、矩形状の枠体８４Ｂが設けられており、フィン８２は上下に延びる軸部８２Ａで枠体８４Ｂに並列に複数枚回転可能に軸支されている。

また、フィン８８は、サイドガイド板５１の給紙方向上流側に接する可動板８６に軸支されている。詳細には、可動板８６には、エアー吹出口５１Ａに通じる開口部８６Ａが設けられ、さらに、この開口部８６Ａの周りには、矩形状の枠体８６Ｂが設けられており、フィン８８は上下に延びる軸部８８Ａで枠体８６Ｂに並列に複数枚回転可能に軸支されている。

さらに、図２に示されるように、枠体８４Ｂ及び枠体８６Ｂとファン７８の間には、風道手段としてのダクト８０が、ファン７８から吹き出されたエアーを枠体８４Ｂ、８６Ｂを通してエアー吹出口５１Ａへ導くように設けられている。ジャバラ状のダクト８０は、弾性部材で形成され伸縮可能とされており、図５（Ａ）に示されるように、大きなサイズのシート材Ｐをシート材収容部３０に収容する場合は、ダクト８０は縮み、図５（Ｂ）に示されるように、小さなサイズのシート材Ｐを収容する場合は、ダクト８０延びて、移動する枠体８４Ｂ、８６Ｂに追従する構成となっている。

この構成により、図２に示されるように、ダクト８０は、ファン７８から吹き出されたエアーを枠体８４Ｂ、８６Ｂに導き、さらに、枠体８４Ｂ、８６Ｂに設けられたフィン８２、８８は、エアー流れを水平方向に分離して乱し、エアー吹出口５１Ａから流れが乱れたエアーを吹き出させる。この流れが乱れたエアーは、シート材収容部３０に収納されたシート材Ｐの端部に当って、シート材Ｐとシート材Ｐの間に入り込み、シート材Ｐを上下に分離する。

一定に流れるエアーをシート材Ｐの端部に当てるのと比較すると、エアーの流れが乱れているため、エアーは上下に密着したシート材Ｐの間に多方向から入り込んでシート材を上下に分離させることができる。

従って、簡易な方法でシート材Ｐを分離させてシート材Ｐの重送を防止することができる。

また、図８に示されるように、枠体８６Ｂに設けられた給紙方向上流のフィン８８の軸部８８Ａの上端には、フィン８８を回転させるレバー１００が設けられている。さらに、夫々の軸部８８Ａの下端には、水平方向に延びる伝達棒１０２の一端が固定されている。また、伝達棒１０２の他端は、給紙方向に延びる連結棒１０４に回転可能に軸支されている。

この構成により、レバー１００を操作することで軸部８８Ａを中心に伝達棒１０２が回転し、連結棒１０４を移動させ全てのフィン８８を揺動させることができ、状況に合わせてエアーの乱れを変えることができる。

一方、図６に示されるように、エンドガイド板４８の下端には、シート材Ｐの給紙方向に延びる第１ラック１１０が設けられており、第１ラック１１０は、サイドガイド板５１の下端が固定されたスライド板１１４給紙方向へ移動可能に取り付けられている。また、可動板８６は、サイドガイド板５１に給紙方向へ移動可能に取り付けられている。さらに、可動板８６の下端部は、サイドガイド板５１の下端に設けられた逃げ穴５１Ｂから第１ラック１１０に向けて折り曲げられ、その先端部には給紙方向に延びる第２ラック８６Ｃが一体的に設けられている。また、第１ラック１１０と第２ラック８６Ｃとの間には、スライド板１１４に回転可能に軸支されたギア群１１２が設けられている。

詳細には、ギア群１１２は、第１ラック１１０と噛合う第１ピニオンギア１１２Ａと、第１ピニオンギア１１２Ａと噛合う第２ピニオンギア１１２Ｂと、第２ピニオンギア１１２Ｂと噛合う第３ピニオンギア１１２Ｃと、第３ピニオンギア１１２Ｃと第２ラック８６Ｃと噛合う第４ピニオンギア１１２Ｄとで構成されている。

この構成により、図２に示されるように、大きなサイズのシート材Ｐを収納している状態から、図１に示されるように、小さなサイズのシート材Ｐを収納する場合には、シート材Ｐのサイズに合わせてエンドガイド板４８を給紙方向へ移動させる。エンドガイド板４８を給紙方向へ移動させることで第１ラック１１０も給紙方向に移動し、これにより第１ラック１１０は、第１ピニオンギア１１２Ａを回転させ、さらに、第２ピニオンギア１１２Ｂ、第３ピニオンギア１１２Ｃ、第４ピニオンギア１１２Ｄが回転し、第４ピニオンギア１１２Ｄは、可動板８６に設けられた第２ラック８６Ｃを移動させる。これにより、可動板８６が給紙方向に移動し、可動板８６に軸支されたフィン８８も同様に移動する。

このように、シート材Ｐのサイズに応じてフィン８８の位置を変えることで、サイズ毎に、エアーの流れを乱す位置を変えることができ、効果的にシート材Ｐを分離させることができる。

また、このように、ラック及びピニオンギアを使用することで製造コストを削減することができる。

また、図７に示されるように、枠体８４Ｂに設けられたフィン８８の軸部８８Ａの下端部には、前後に延びる円柱状のウォームギヤ９２と噛合うギア部８２Ｂが設けられている。さらに、ウォームギヤ９２の端部にはギア９４が設けられ、ギア９４は下方に配置されるモータ９６のモータギア９６Ａと噛合っている。さらに、モータ９６の回転を制御する制御部１２４が給紙装置４０に設けられている。

一方、図６に示すエンドガイド板４８の位置を検出するため、第１ラック１１０の先端部を検出する光センサ１２０（図２参照）がスライド板１１４の下方へ用紙サイズに合わせて配置されている。詳細には、スライド板１１４には、シート材Ｐのサイズに合わせて円孔１２２（図２参照）が設けられており、この円孔１２２を通して光センサ１２０で第一ラック１１０の先端部を検出することでエンドガイド板４８の位置を検出できる構成となっている。

この構成により、光センサ１２０によってエンドガイド板４８の移動位置を検出し、この検出された情報に基づき、制御部１２４がモータ９６の回転方向と回転量を制御する。モータ９６は、モータギア９６Ａを介してギア９４を回転させ、これによって、ウォームギヤ９２が回転する。また、ウォームギヤ９２は、フィン８２の軸部８８Ａの下端に設けられたギア部８２Ｂを回転させてフィン８２を揺動させる。つまり、シート材Ｐのサイズに応じてフィン８２を揺動させることで、サイズに合わせてエアーの乱れを変えることができ、効果的にシート材Ｐを分離させることができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、エアーをシート材Ｐの給紙方向前後（水平方向）に分離させて流れを乱したが、エアーを上下方向に分離させて流れを乱してもよい。

本発明の実施形態に係る給紙装置を示し、小さなサイズのシート材を収容したときの平面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示し、大きなサイズのシート材を収容したときの平面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示し、小さなサイズのシート材を収容したときの側面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示し、大きなサイズのシート材を収容したときの側面図である。 （Ａ）本発明に実施形態に係る給紙装置を示し、大きなサイズのシート材を収容したときの断面図である。（Ｂ）本発明に実施形態に係る給紙装置を示し、小さなサイズのシート材を収容したときの断面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置のエンドガイド板及びサイドガイド板等を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置の固定板に軸支されたフィンを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置の可動板に軸支されたフィンを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置の給紙ユニットを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
３０ シート材収容部
４０ 給紙装置
４８ エンドガイド板
５１Ａ エアー吹出口
５１ サイドガイド板
７８ ファン（吹出手段）
８０ ダクト（風道手段）
８２ フィン（乱流手段）
８４ 固定板
８６Ｃ 第２ラック
８６ 可動板
８８ フィン（乱流手段）
９２ ウォームギヤ（駆動装置）
９４ ギア（駆動装置）
９６ モータ（駆動装置）
９６Ａ モータギア（駆動装置）
１１０ 第１ラック
１１２ ギア群
１２４ 制御部

Claims (4)

1. シート材を収容するシート材収容部と、
   前記シート材収容部に収容されたシート材の側端部に当接し位置規制する移動可能なサイドガイド板と、
   前記サイドガイド板に形成されたエアー吹出口と、
   前記エアー吹出口に向ってエアーを吹き出すと共に、前記シート部材収容部に対して相対位置が固定された吹出手段と、
   前記エアー吹出口に設けられ、エアーの流れを上下方向、又は水平方向に分離してエアーの流れを乱す板部材と、
   前記シート材収容部に収容されるシート材の後端に当ってシート材の位置を決める移動可能なエンドガイド板と、
   前記板部材が揺動可能に軸支され、前記サイドガイド板に接しながらシート材の給紙方向に沿ってスライドして前記エアー吹出口における前記板部材の配置位置を変える可動板と、
   前記エンドガイド板の移動位置に基づいて、前記可動板を移動させる移動手段と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
2. 前記移動手段は、前記エンドガイド板に連結され、シート材の給紙方向に延びる第１ラックと、前記第１ラックと噛合って回転するギア群と、前記ギア群と噛合い、シート材の給紙方向に延びると共に前記可動板に設けられた第２ラックと、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記吹出手段から吹き出されたエアーを前記エアー吹出口へ導く伸縮可能な風道手段が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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