JP4772633B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に用紙を供給する給紙装置に関する。

従来、画像形成装置に用紙を供給するため給紙装置が用いられている。一般に給紙装置は、画像形成装置に備え付けられ、その給紙装置内に積載された用紙を最上部からピックアップローラなどを用いて一枚ずつ用紙を分離し、画像形成装置に用紙を供給する。例えば、その態様として、画像形成装置に対して外付けされる大容量の給紙装置や画像形成装置の本体内に設けられる給紙カセット等が存在する。

又、これら給紙装置において、用紙収容部の内部に昇降自在な昇降板を設けることがあり、比較的大量の用紙を収容する給紙装置で昇降板を用いることが多くみられる。そして、この昇降板に用紙が積載される。昇降板は、給紙動作中においては、積載された用紙の最上位がピックアップローラ等のピックアップ部に当接するように、少しずつ上昇するようになっている。

一方、用紙を補給する際には、昇降板が下降されるようになっている。昇降板は、その下降できる下限まで一気に下降するものも存在するが、昇降板又は積載された用紙の最上位が使用者にとって用紙補給が行いやすい高さとなるようにするため、用紙が補給されるごとに徐々に下降するものも存在する。尚、用紙補給完了後は、ピックアップ部に最上位の用紙を当接させるため、昇降板は上昇する。

このような給紙装置の一例として、特許文献１記載の発明が提案されている。特許文献１には、昇降自在なトレイ底板に積載された用紙の最上位から給紙機構により用紙を送り出す大容量給紙装置において、トレイ底板の先端部に用紙進行方向に向かって上向きの傾斜部を設けた大容量給紙装置が記載されている。このように構成することで、大容量給紙装置と給紙カセットとの互換性を高め、又、ピックアップローラの用紙搬送方向下流側に存在する給紙ローラに用紙を適宜な進入角度で突き当てられるようにして、紙詰まり等を回避しようとしている（請求の範囲、明細書第４頁作用欄、明細書第８頁第１５〜２０行、図５参照）。
特許第２９３１０８６号

特許文献１に記載されているように、従来から一般に、用紙は用紙搬送方向における用紙の先端が上方に向けて傾くか、若しくは少なくとも水平を保つように給紙装置内に積載されていた。これは、特許文献１に記載があるように、用紙の重送等を考慮すれば、用紙先端を上方に向けた方が安定して給紙が行えると考えられてきたためである。

しかし、用紙の先端を持ち上げると、積載された最上位部分の用紙が、後方にずれてしまうことがある。そうすると、最上位の用紙をピックアップ部に確実に当接できないことや、最上位の用紙以外の用紙をピックアップ部に当接させてしまうことになり、正確に用紙を送り出すことができないという問題がある。この問題は、紙詰まり等を引き起こす原因となってしまう。

又、上述したように、用紙を大量に収容できるような給紙装置に設けられた昇降板の昇降を的確に行うためには、積載された用紙の最上位部分の位置を正確に検知することも必要となる。しかし、積載された最上位部分の用紙が後方にずれると、正確にその検知を行えない場合があるという問題もある。

具体的にいうと、ピックアップ部に積載された用紙の最上位を当接させるため昇降板を上昇させる場合、用紙が後方にずれていると、用紙の最上位が誤検知され、最上位の用紙が後方にずれたまま、最上位の用紙以外の用紙をピックアップ部に当接させてしまうことや、昇降板を上昇させすぎてしまうことがあるという問題が生ずる。これは、ピックアップのミスや給紙タイミングの遅れや紙詰まり等の原因となる。

一方で、用紙の補給に従って、既に積載された用紙の最上位が使用者にとって補給しやすい高さとなるように昇降板を徐々に下降させる際には、誤検知により、本来の下降量に達する前に、昇降板が十分下降しきらずに途中で止まってしまう場合があるという問題も生じる。そうすると、使用者にとって用紙の補給作業に不都合が生じてしまう。

ここで、特許文献１記載の発明をみると、特許文献１記載の発明は、トレイ底板の先端部に用紙進行方向に向かって上向きの傾斜部を設けていて、積載された用紙の最上位部分が後方にずれてしまう。又、その発明は、大容量給紙装置と給紙カセットの互換性を高いものとし、又、給紙ローラに用紙を適宜な進入角度で突き当てられるようにすることを目的とするものであって上記の問題を一切考慮していない。従って、特許文献１記載の発明は、上記問題に全く対応できないものである。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、給紙装置内に積載される用紙の最上位部分が用紙搬送方向からみて、後方にずれることがなく、又、用紙の最上位部分の検知を正確に行うことができる給紙装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために請求項１に係る発明は、画像形成装置に備え付けられ、複数の用紙を収容するため、底面板及び底面板に対して垂直に設けられた複数の側面板を有する用紙収容部を有し、収容された用紙の最上位から順次、前記画像形成装置に用紙を供給する給紙装置において、前記用紙収容部内に、昇降可能であって用紙を積載するための昇降板が設けられ、用紙搬送方向における用紙の前端が下向きに傾くように、前記昇降板を傾ける傾斜機構を有し、前記傾斜機構は、用紙搬送方向と平行な方向で対向する側面板の両方に、上下方向にわたって対向して設けられる開口と、用紙搬送方向と平行な方向における前記昇降板の両側面にそれぞれ設けられ、前記開口に嵌め合わされる傾斜保持部材とからなり、前記開口は、前記昇降板の重心位置よりも、用紙搬送の前後方向における用紙後端側に位置するように設けられていて、前記傾斜保持部材は、前記開口に係合される係合部材と、前記係合部材を支持するとともに昇降板に固着するための取付部材から構成され、前記係合部材の幅が前記開口の幅よりも狭くなるように前記傾斜保持部材が形成されていることとした。

又、請求項２に係る発明は、請求項１記載の給紙装置において、前記用紙収容部は、底面板に対して垂直に設けられ、積載された用紙の用紙搬送方向における前端が接する前壁板を有し、前記前壁板に、積載された最上位部分の用紙の用紙搬送方向における前端が接しているか否か検知するための検知手段を設けることとした。

又、請求項３に係る発明は、請求項１記載の給紙装置において、前記係合部材は、垂直に連なって設けられている２つのコロであって、前記コロは、前記昇降板を昇降させるためのワイヤが架けまわされ、前記開口は、前記昇降板の昇降の際のガイドであって、前記傾斜機構は、前記昇降板を昇降させるための昇降機構の一部を構成していることとした。又、請求項４に係る画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給紙装置が備え付けられていることとした。

請求項１記載の発明によれば、用紙搬送における用紙の前端が下向きに傾くことで、積載された用紙に対し、用紙の自重によって、従来のように給紙装置に積載された用紙が用紙の後端方向にずれてしまうことがなくなる。即ち、用紙Ｐは、常に適正な位置に積載される状態となる。従って、給紙装置内に積載された用紙のうち、最上位の用紙が正確にピックアップされ、紙詰まり等が生じない。又、昇降板の傾斜角度を一定に保つことができる。従って、用紙収容部に積載されている用紙が揺動せず、用紙が後端方向にずれてしまうことも一層なくなり、紙詰まり等が生じない給紙装置を提供できる。又、昇降板を所定の角度をもって固定することも考えられるが、組立誤差等で適切な位置や傾斜の角度が得られない場合がある。これに対して本発明は、昇降板は自重で傾斜するので、前記誤差を吸収することが可能である。

請求項２記載の発明によれば、積載された用紙は、用紙搬送における用紙の前端が下向きに傾き、用紙が後端方向にずれないから、用紙の前端に接するように検知手段を設けると、最上位を用紙の位置を確実に検知することができる。従って、この検知手段による信号に基づいて昇降板の下降を行えば、下降量が足りないことを防ぐことができる。

請求項３記載の発明によれば、傾斜機構が、昇降板を昇降させるための機構の一部として兼用されているから、昇降板を昇降させるための機構とは別に傾斜機構を設ける必要がなく、給紙装置の構造が簡素化される。従って、コスト、生産性の点で有利となる。

以下、本発明の実施形態について図１〜６を参照しつつ説明する。尚、本実施形態に挙げる給紙装置１は、画像形成装置２に外付けされる給紙装置１であって、数千枚単位で用紙Ｐを収納できる大容量の給紙装置１について説明する。但し、本実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。

まず、図１乃至３を用いて、本発明の実施形態に係る給紙装置１の概略を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る給紙装置１を画像形成装置２に備え付けた場合の正面図である。図２は、本発明の実施形態に係る給紙装置１を左上面方向からみた斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係る給紙装置１の内部構造を説明するための左正面から見た斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る給紙装置１は、画像形成装置２（複写機）の側面に備え付けられる。尚、その構造の詳細は後述するが、本実施形態における給紙装置１は４千枚程度の用紙Ｐが収納可能である。給紙装置１内に積載された用紙Ｐは、１枚ずつ画像形成装置２に向けて送り出され、画像形成装置２はその用紙Ｐを用いて、画像を形成する。

本実施形態における給紙装置１は、図１に示すように、移動機構として装置下部にスライドレール１ａ及び脚車１ｂが設けられていて、図１において白抜矢印で示す方向に移動可能であり、画像形成装置２に対し接離自在となっている。給紙装置１から画像形成装置２に向けての用紙Ｐの搬送途中でジャム（紙詰まり）が発生した場合、スライドレール１ａにより、給紙装置１を画像形成装置２から引き離せば、ジャム処理を容易に行うことができる。

又、給紙装置１の上面には、蓋部１ｃが設けられている。図１における蓋部１ｃの左端付近に図１の紙面に対し垂直な方向で支点が設けられており、蓋部１ｃは、開閉可能となっている。尚、開いた状態の蓋部１ｃを図１において、破線にて示す。そして、給紙装置１の蓋部１ｃが開いた状態となれば、給紙装置１の上面が開口した状態となり、使用者は、上面方向から、用紙Ｐを給紙装置１に補給することができる。

次に、図２及び図３に基づき給紙装置１の構造の概略について説明する。尚、図２では説明の便宜上、蓋部１ｃを省略して示している。

図２に示すように、本実施形態に係る給紙装置１は、用紙搬送方向（矢印にて図示）から見て平行な方向に、用紙Ｐの幅方向を位置規制するための２本の幅規制ガイド３ａ、３ｂ、用紙搬送方向から見て垂直な方向に用紙Ｐの後端を位置規制するための後端ガイド４ａ、４ｂ、給紙装置１のハウジング１ｄ内に収容される用紙収容部５（図３参照）、積載された用紙Ｐを１枚ずつ画像形成装置２に向けて送り出すためのピックアップ部６１や用紙Ｐの積載状況を確認するための各種センサを備えた給紙部６、その他用紙Ｐを載置するための昇降板１０、化粧板１１等を備えている。

図２に示すように、前記幅規制ガイド３ａ、３ｂは、板状部材を折り曲げて形成されるものであって、垂直方向の断面が略Ｌ字状であり、用紙搬送方向から見て平行な方向に用紙Ｐの位置規制をする。幅規制ガイド３ａ、３ｂは、例えば、板金により形成される。尚、幅規制ガイド３ａ、３ｂの上端付近には、穴部３１が設けられている。更に幅規制ガイド３ａ、３ｂの下端部には差込部３２が設けられている（図３参照）。これら、穴部３１及び差込部３２は、幅規制ガイド３ａ、３ｂの支持のため設けられているが、この点の詳細は後述する。

又、幅規制ガイド３ａ、３ｂは、用紙Ｐと当接される当接面３３の上端部分３４に傾斜３５を有するように形成されている。この傾斜３５を有することにより、用紙補給の際、補給する用紙Ｐを持つ手を傾斜３５にのせ、用紙補給時に手を添えるスペースを確保することができ、給紙装置１に対する用紙補給作業が容易となっている。又、用紙補給の際、使用者が当接面３３の上端部分３４に手をぶつけても、使用者は負傷し難くなっている。尚、この傾斜３５の角度は、適宜設定できる。

更に、前記幅規制ガイド３ａ、３ｂには、用紙Ｐの当接面３３、傾斜３５、及び幅規制ガイド３ａ、３ｂの上端にかけて、用紙Ｐの挿入方向に沿って２本の突条３６が設けられている。当接面３３の上端部を直角に形成している場合に比べ、用紙補給の際に、傾斜３５部分に補給する用紙Ｐが載せられた場合、幅規制ガイド３ａ、３ｂと用紙Ｐの摩擦が大きくなる。しかし、１又は複数の突条３６を設ければ、このような摩擦による抵抗を大きく軽減することができるようになっている。

前記後端ガイド４ａ、４ｂは、用紙搬送方向から見て垂直な方向に用紙Ｐの後端を位置規制するためのものである。構造としては、後端ガイド４ａ、４ｂは、給紙装置１に固定するための係合用部材４１と、用紙Ｐの後端に接して位置規制を行う後端ガイド部材４２の２つの部材を接合したものである。

前記係合用部材４１には、用紙収容部５の両側面板５１の上縁に設けられた係合部５２と係合させるため（図３参照）、複数の穴部４３が設けられている。又、前記後端ガイド部材４２は、２つの部材を組み合わせたものである。具体的には、水平断面がコ字状の２つの部材が組み合わされる。これにより、後端ガイド４ａ、４ｂの強度を確保している。そして、後端ガイド部材４２と係合用部材４１の接合は、リベット、ビス、ネジ、溶接等により行うことができる。

そして、後端ガイド部材４２の下端には、差込部４４が設けられている（図３参照）。この差込部４４と、上述した穴部４３は後端ガイド４ａ、４ｂの支持のため設けられているが、この点の詳細は後述する。

前記昇降板１０は、昇降自在に構成されているが、その駆動の構造の詳細は後述する。この昇降板１０に用紙Ｐを積載し（図２において用紙Ｐの積載位置を破線にて図示）、用紙Ｐが少なくなるごとに昇降板１０が少しずつ上昇するようになっており、積載された用紙Ｐのうち、最も上の用紙Ｐが常にピックアップ部６１と当接される。尚、図２では、昇降板１０が最も上昇した状態となっている。

本実施形態では、昇降板１０は、幅規制ガイド３ａ、３ｂを貫通させるため４つの貫通穴１２と、後端ガイド４ａ、４ｂを貫通させるため６つの貫通穴１３が設けられている。このように構成することで、幅規制ガイド３ａ、３ｂ及び後端ガイド４ａ、４ｂが、給紙装置１の下部から上部にわたって積載される用紙Ｐの位置規制を行えるようになっている。又、貫通穴１２、１３を複数設けているから、幅規制ガイド３ａ、３ｂ及び後端ガイド４ａ、４ｂの支持位置を差し替えることができる。これにより、例えば、Ａ４、Ａ３、Ｂ５、Ｂ４のように様々なサイズの用紙Ｐを給紙装置１内に積載することが可能となる。

尚、化粧板１１は、後述する用紙収容部５の係合部５２を覆うように設けられており（図３参照）、収容する用紙サイズの変更に伴う幅規制ガイド３ａ、３ｂ及び後端ガイド４ａ、４ｂの差し替え等を考慮して取り外すことが可能となっている。

次に、図３を用いて給紙装置１の内部及び前記用紙収容部５の構造を詳述する。尚、図３では、説明の便宜のため、計４本設けられる用紙Ｐの位置規制のための部材のうち（図２参照）、幅規制ガイド３ｂと後端ガイド４ｂのそれぞれ１本と片方の側面板５１（後述）を省略し正面視奥側のみの内部構造を図示しているが、正面視手前側の構成についても同様に説明される。

図３に示すように、本実施形態に係る給紙装置１は、ハウジング１ｄ内に用紙収容部５が配されている。

用紙収容部５は、底面板５３と、図３において矢印で示す用紙搬送方向と平行に設けられた側面板５１と、用紙排出口５６の下部であって、用紙搬送方向において、積載される用紙Ｐの前端と当接し、用紙搬送方向と垂直な方向に設けられた前壁板５４等から構成されている。そして、底面板５３に対し、側面板５１及び前壁板５４は、垂直に立設されている。尚、用紙搬送方向を図３において矢印に示す。

前記底面板５３には、幅規制ガイド３ａ及び後端ガイド４ａの下端部に設けられた差込部３２、４４を差し込むためのスリット５５ａ、５５ｂが複数設けられている。このスリット５５ａ、５５ｂは、用紙Ｐの各サイズに合わせて設けられている。具体的には、用紙搬送方向と平行な方向に幅規制ガイド３ａ、３ｂを差し込むためのスリット５５ａと、用紙搬送方向と垂直な方向に、後端ガイド４ａ、４ｂを差し込むためのスリット５５ｂの２種類のスリット５５ａ、５５ｂが複数設けられる。このスリット５５ａに幅規制ガイド３ａ、３ｂの差込部３２を、スリット５５ｂに、後端ガイド４ａ、４ｂの差込部４４を差し込むことで幅規制ガイド３ａ、３ｂ及び後端ガイド４ａ、４ｂの下端部が支持される。

又、図３に示すように、側面板５１の上縁にわたって、幅規制ガイド３ａ、３ｂの上端に設けられた穴部３１及び後端ガイド４ａ、４ｂの係合用部材４１と係合させるための係合部５２が設けられている。この係合部５２と幅規制ガイド３ａ、３ｂの穴部３１及び後端ガイド４ａ、４ｂの係合用部材４１の穴部４３とが合わされる。係合手段としては、例えば、係合部５２を突起として穴部３１、４３と嵌め合わせるようにしてもよいし、ネジ止めにより係合してもよい。これにより、幅規制ガイド３ａ、３ｂ及び後端ガイド４ａ、４ｂの上端部が支持される。このようにして、幅規制ガイド３ａ、３ｂ及び後端ガイド４ａ、４ｂは、確実に支持され用紙Ｐの位置規制を行う。

前記前壁板５４は、用紙搬送方向における用紙Ｐの前端が当接される。そして、積載された用紙Ｐは、前記前壁板５４の上端付近から画像形成装置２に向けて排出される。そのため、前壁板５４の高さは、側面板５１の高さよりも若干低くなっている。この差の部分から用紙Ｐが搬送される。即ち、用紙排出口５６となる。尚、図３では、説明の便宜のため記載を省略しているが、この用紙排出口５６の位置に給紙部６が配される。

又、用紙収容部５内には、上述した昇降板１０が配されている。尚、図３では、昇降板１０に設けられている貫通穴１２、１３は、使用されている貫通穴１２、１３以外は図示を省略している。昇降板１０に積載された用紙Ｐは、上述の構成、即ち、幅規制ガイド３ａ、３ｂ、後端ガイド４ａ、４ｂ及び用紙収容部５の前壁板５４により確実に位置規制され、幅規制ガイド３ａと３ｂの間隔、即ち、用紙Ｐの幅方向の中心がピックアップ部６１と接するように、各サイズの用紙Ｐが位置規制される。

次に、図４、５に基づき、給紙部６の構成について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る給紙装置１の給紙部６を説明するため給紙装置１を左背面上部からみた拡大斜視図である。図５は、用紙収容部５を給紙装置１の背面側に位置する側面板５１からみた側面図である。尚、図４では、説明の便宜のため、手前側に位置する側面板５１を省略している。

給紙部６は、用紙搬送方向における用紙Ｐの前方向であって、給紙装置１の上部に位置するように配置される。言い換えると、用紙収容部５の前壁板５４の上部に配置される。給紙部６は、給紙装置１から画像形成装置２に向けて、積載された用紙Ｐを１枚ずつ送り出すためのものであって、ピックアップ部６１、用紙切れ検知センサ６２、上限検知センサ６３、搬送ローラ対６４、６５、用紙搬送路６６等で構成されている。

まず、給紙装置１に設けられたセンサについてまず説明する。これらのセンサは、用紙の積載状況を検知するためのものである。図４に示すように、図４における左右方向において、ピックアップ部６１の右方に２つ設けられたセンサのうち、右方のセンサは用紙切れを検知するため用紙切れ検知センサ６２である。この用紙切れ検知センサ６２は光センサであって、給紙装置１の底面に向けて光を放つようになっており、又、反射光を検知するための受光部（不図示）を備えている。用紙Ｐが存在している状態では、放たれた光は用紙Ｐに反射して受光部で検知される。一方で、用紙切れ検知センサ６２の下方の位置において昇降板１０は貫通口が設けられていて（不図示）、用紙Ｐがなくなった場合、用紙Ｐが積載されている状態では受光していた反射光が検知できない状態となる。この変化により用紙Ｐがなくなったことを検知する。

一方、図４における左右方向において、ピックアップ部６１の右方に２つ設けられたセンサのうち、左方のセンサは、積載された用紙Ｐの最上位を検知するための上限検知を行う上限検知センサ６３である。この上限検知センサ６３は光センサであって、その断面が凹状となっている。そして、図４に示すように、この凹部６３ａにおける光センサの受光状態を変化させるための部材である遮光用部材６７がピックアップ部６１の上面に覆い被さるように設けられている。

遮光用部材６７は、凹部６３ａ内で放たれている光を遮るものである。図４に示すように、遮光用部材６７の一端に設けられた差し込み片６７ａが凹部６３ａに差し込まれている状態では、凹部６３ａ内で放たれた光がセンサの凹部６３ａ内に設けられている受光用素子に到達しない。又、遮光用部材６７は、用紙搬送方向と垂直な方向に支点６８で支持されており、上下方向に揺動するようになっている。

ここで、ピックアップ部６１は、遮光用部材６７と同一の支点６８で支持されている。そして、昇降板１０が上昇して積載された用紙Ｐのうち最上位の用紙Ｐがピックアップ部６１に当接し、更に昇降板１０が上昇を続けると、ピックアップ部６１は上方に持ち上げられる。このピックアップ部６１が持ち上げられると、遮光用部材６７も同時に持ち上げられる。尚、この揺動方向を図４において破線矢印で示している。

そうすると、上限検知センサ６３の凹部６３ａに差し込まれていた遮光用部材６７の差し込み片６７ａが持ち上げられ、センサの受光状態が変化する。この変化を検知して、積載された用紙Ｐの最上位を検知する。

ここで、センサ関連において、給紙部６ではなく、前壁板５４に設けられている検知手段５４ａである用紙検知スイッチ５４ａａについて説明する。

図４に示すように、前記用紙検知スイッチ５４ａａは、前壁板５４の上方であって、前壁板５４の幅方向における略中心に設けられる。即ち、給紙部６の下方に設けられる。この用紙検知スイッチ５４ａａは、積載された最上位部分の用紙Ｐの用紙搬送方向における前端が前壁部５４に接しているか否かを検知するための検知手段５４ａである。この用紙検知スイッチ５４ａａは、前壁板５４から突出されているアクチュエータ部５４ａｂと前壁板５４内部に設けられたセンサ部（不図示）とから構成されている。用紙Ｐの前端が接すると用紙検知スイッチ５４ａａのアクチュエータ部５４ａｂは、前壁板５４内部に押し込まれるようになっている。一方、用紙Ｐの前端が接していない状態では、アクチュエータ部５４ａｂが突出するようになっている。センサ部は、アクチュエータ部５４ａｂが突出している状態であるか、押し込まれている状態であるかを検知する。センサ部には例えば、光センサを用いることが可能である。

ところで、その昇降板１０の詳細な動作、構造は後述するが、用紙補給の際、昇降板１０に用紙Ｐが載置され、若しくは、積載された用紙Ｐの最上位に更に用紙Ｐが載置された場合、昇降板１０は、所定量下降される。

そして、用紙補給により積載された用紙Ｐの前端が接して、用紙検知スイッチ５４ａａのアクチュエータ部５４ａｂを押し込む状態となれば、用紙検知スイッチ５４ａａはオン状態と認識される。昇降板１０が下降され、積載された用紙Ｐの最上位部分の前端がアクチュエータ部５４ａｂと接しない状態となって、前壁板５４から突出している状態となれば、用紙検知スイッチ５４ａａはオフ状態と認識される。従って、用紙Ｐが補給され、用紙検知スイッチ５４ａａがオン状態となれば、昇降板１０を下降させ、オフ状態となれば昇降板１０の下降を止めるような昇降板１０の制御が行える。即ち、用紙検知スイッチ５４ａａは、昇降板１０の下降量を適切に定めるため用いられる。

尚、上記では、接触型のスイッチを示したが、積載された最上位部分の用紙Ｐの用紙搬送方向における前端が前壁部５４に接しているか否かを検知するため検知手段５４ａとして、例えば、反射光を検知する等の非接触型のセンサ、スイッチを用いることも可能である。

次に、図５を参照して、給紙装置１の用紙搬送について説明する。尚、図５では、本来不可視の側面板５１の奥側の構成を破線で図示している。

図５の右方の上部に示すように、給紙部６には用紙搬送のための構成として、ピックアップ部６１、搬送ローラ対６４、６５、用紙搬送路６６等がその内部に設けられる。

前記ピックアップ部６１内には、ピックアップローラ６９が設けられていて、ピックアップローラ６９にカバー６１ａを被せることでピックアップ部６１を構成している。このピックアップローラ６９は、積載された用紙Ｐのうち最上位の用紙Ｐと当接して、１枚ずつ用紙Ｐをピックアップし、画像形成装置２に向けて送り出す。又、給紙タイミングは、画像形成装置２から給紙装置１に向けて送信される制御信号で制御される。尚、ピックアップローラ６９は、用紙Ｐをその搬送する方向に向けて駆動機構（不図示）により回転駆動される。

搬送ローラ対６４、６５は、ピックアップローラ６９よりも用紙搬送方向下流側に設けられている。ここで、搬送ローラ対６４、６５のうち、ピックアップローラ６９に近い搬送ローラ対を搬送ローラ対６４とし、遠くに位置する搬送ローラ対を搬送ローラ対６５としておく。

搬送ローラ対６４、６５における各ローラは、駆動機構（不図示）により所定の方向に回転駆動されるようになっている。又、搬送ローラ対６４、６５における各ローラはニップを形成していて、用紙Ｐはこのニップを通過して搬送される。

尚、例えば、用紙Ｐの重送を防ぐため、搬送ローラ対６４のローラのうち下方のローラ６４ａを用紙搬送方向とは逆方向に回転させることも可能である。

次に、図５、図６に基づいて、昇降板１０を昇降させるための昇降機構７及び傾斜機構８について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る昇降機構７及び傾斜機構８を説明するための拡大図である。

まず、図５に基づき、昇降板１０を昇降させるための昇降機構７について説明する。

昇降機構７を構成する要素において、駆動源としてモータＭが、駆動を伝達する手段として、ワイヤ７０、無端状ベルト７１、ウォーム７２、ウォームホイール７３、ギア７４、取り巻きプーリ７５、プーリ７６、第１コロ７７、止着部材７８等が設けられる。これらの駆動伝達手段は、第１コロ７７を除き、用紙収容部５に設けられている側面板５１と給紙装置１のハウジング１ｄとの間に設けられている。即ち、用紙収容部５に対し、側面板５１の外側に設けられている。

前記モータＭは、正逆回転自在に制御され、昇降板１０の上昇又は下降によってその回転方向が制御される。無端状ベルト７１はウォーム７２の回転軸７２ａに駆動を伝達するためのものであり、モータＭの回転軸と、ウォーム７２の回転軸７２ａに張架されている。ウォーム７２は、ウォームホイール７３に駆動を伝達する。ウォームホイール７３は、ギア７４に駆動を伝達する。ギア７４は、巻き取りプーリ７５に駆動を伝達する。このようにして、モータＭから、巻き取りプーリ７５に駆動が伝達される。

図５に示すように、ワイヤ７０の一端は、巻き取りプーリ７５に接続されていて、他端は、側面板５１の上縁付近に設けられた止着部材７８と接続されている。そして、ワイヤ７０をかけ回す部分として、止着部材７８に隣接して設けられたプーリ７６と、昇降板１０に固着されている第１コロ７７がある。そして、ワイヤ７０が張られる順番は、巻き取りプーリ７５から、プーリ７６、第１コロ７７、止着部材７８の順番になっている。ここで、プーリ７６と止着部材７８は固定具７９に支持又は軸支されていて、側面板５１の上方にかつ開口８１の上方に固着されている。

尚、昇降板１０の昇降をガイドするための開口８１が、側面板５１の上方から下方にかけて垂直に設けられている。昇降板１０に固着されている第１コロ７７及び後述する第２コロ８２を、この開口８１に嵌め込むようになっている。

図５では、不可視となっているが、図５に示す側面板５１に対向する側面板５１にも、側面板５１の外側に、巻き取りプーリ７５、プーリ７６、第１コロ７７及び第２コロ８２、止着部材７８が設けられている。同様に、対向する側面板５１には、開口８１が設けられていて、両側面板５１において対になってこれらの要素が設けられている。尚、双方の巻き取りプーリ７５の駆動軸７５ａは共通していて（図６参照）、巻き取りプーリ７５の駆動軸７５ａは給紙装置１の底面部において架け渡されており、双方の巻き取りプーリ７５は同時に回転されるようになっている。従って、昇降機構７としてのモータＭ、無端状ベルト７１、ウォーム７２、ウォームホイール７３、ギア７４等は、１セットのみ設ければよいものとなっている。

巻き取りプーリ７５がワイヤ７０を巻き取る方向にモータＭが回転し、駆動を伝達すると巻き取りプーリ７５がワイヤ７０を巻き取るから、かけ回されているワイヤ７０の長さが短くなり、昇降板１０は、上昇する。一方、下降はこの逆であり、モータＭは、上記の反対方向に回転させればよい。

次に、図６に基づき、図５を参照しつつ、昇降機構７及び傾斜機構８の説明を行う。尚、図６では、説明の便宜のため側面板５１の記載を省略している。又、昇降板１０は、最も最下位の位置まで下降されている状態となっている。

昇降機構７について、モータＭ、無端状ベルト７１、ウォーム７２、ウォームホイール７３、ギア７４は、支持又は軸支されるようにボックスに収められている。このようにすることで、ウォーム７２、ウォームホイール７３、ギア７４の歯面への粉塵の付着が回避され、又、ユニット化により給紙装置１の組立が容易となる。

前記傾斜機構８については、傾斜機構８は、係合部材８４ａとしての第１コロ７７及び第２コロ８２と、前記係合部材８４ａを支持するとともに昇降板１０に固着するための取付部材８４ｂから構成される傾斜保持部材８３と、側面板５１に設けられた開口８１から構成されている。

上述したように、側面板５１に設けられた開口８１は、昇降板１０の昇降の際のガイドとしての機能を果たすものであり、第１コロ７７には、ワイヤ７０がかけ回されるから、傾斜機構８は、昇降機構７の一部を構成している。従って、昇降機構７に加えて、別途傾斜機構８を特別に設ける必要がなく、給紙装置１の構成が簡素化され、コスト面や生産性の点で有利なものとなっている。尚、第１コロ７７には、溝７７ａが設けられていて、この部分にワイヤ７０を入れ込むようになっている。

前記係合部材８４ａとしての第１コロ７７及び第２コロ８２は、垂直に連なるようにしていずれも１つの取付部材８４ｂに回転可能に軸支されている。そして、その取付部材８４ｂが昇降板１０の側面に固着される。そのコロの位置関係は、第１コロ７７が上方に位置し、第２コロ８２が下方に位置するようになっている。尚、側面板５１に対して、第１コロ７７及び第２コロ８２の回転軸が垂直に嵌め込まれるように取付部材８４ｂは、昇降板１０に固着される。

前記開口８１は、上述したように、側面板５１の上方から下方にかけて設けられている。この開口８１に係合部材８４ａとしての第１コロ７７及び第２コロ８２が嵌め合わされるようになっている。そして開口８１の水平方向における幅Ｗは、第１コロ７７及び第２コロ８２の周方向の外径Ｒよりも、広くなっている（尚、図６に示す第１コロ７７及び第２コロ８２の外径Ｒは等しいものとしている）。言い換えると第１コロ７７及び第２コロ８２の外径Ｒは、開口８１の幅Ｗよりも短い。この長さの差により、昇降板１０が、用紙搬送方向と平行な方向に回転するように傾くようになっている。しかし、第１コロ７７の一側面と第２コロ８２の第１コロ７７の側面とは反対側の一側面が開口８１に接することで傾きが規制され、一定以上は傾かないようになっている。

そして開口８１は、用紙搬送の前後方向における前記昇降板１０の全長Ａの中央Ｃよりも、用紙後端側方向Ｂに位置するように側面板５１に設けられている（図５参照）。ここで、本実施形態では昇降板１０の重心位置が中央Ｃの位置に存在するとする。尚、昇降板１０の重心位置は、必ず中央Ｃに存在するものではなく、昇降板１０の形状や、貫通口１２、１３の存在により、中央Ｃよりもずれることがある。そのような場合は、ずれた重心位置を基準として開口８１を設ける位置を用紙後端側の方向にずらせばよい。

そして、図５に示すように、昇降板１０の重心から用紙後端側の方向にずらすような位置に開口８１を設ける。このように構成することで、昇降板１０に様々なサイズの用紙Ｐが積載されても、その自重により必ず積載された用紙Ｐの前端が下向きに傾くようになっている。尚、傾く角度の調整は第１コロ７７と第２コロ８２の位置や外径Ｒと開口８１の幅Ｗで調整でき、傾きの角度は適宜設定可能である。例えば、昇降板１０を傾けすぎると紙詰まりが生じ易くなりうるので、あまり傾きの角度を大きくしないようにする等の点を考慮する。例えば、１〜５°程度、下向きに傾けるようにすることができる。

尚、開口８１は、用紙搬送の前後方向における前記昇降板１０の全長Ａの中央Ｃ（重心位置）及び中央Ｃ（重心位置）よりも用紙前端側方向Ｄに位置するように側面板５１に設けることも可能である。その場合、例えば、第２コロ８２の中心から第１コロ７７の中心に向かう直線の方向が、積載された用紙後端側に傾くように、第１コロ７７及び第２コロ８２を軸支している取付部材８４ｂの取付角度を調整する等により、昇降板１０の用紙前端側が下向きに傾斜するようにすることができる。

又、昇降板１０と、幅規制ガイド３ａ、３ｂ、後端ガイド４ａ、４ｂとが干渉すると、昇降板１０の動作を妨げるものとなり得る。従って、昇降板１０と幅規制ガイド３ａ、３ｂ及び後端ガイド４ａ、４ｂとが干渉しないように、貫通穴１２、１３の幅は十分に確保されている。

積載された用紙Ｐの前端が、常に下向きになるようになっているから、積載された用紙Ｐが後端方向にずれてしまうことがなく、常に適正な位置に積載される状態となる。そして、昇降板１０が上昇して最上位の用紙Ｐが常にピックアップローラ６９と当接すると、ピックアップローラ６９の位置も適正となる。言い換えると、ピックアップローラ６９の位置は、ピックアップされた用紙Ｐが適切に搬送ローラ対６４や用紙搬送路６６に送り込まれるような位置となる。従って、給紙における紙詰まり、給紙タイミングのミス等のトラブルを解消できる。又、用紙検知スイッチ５４ａａにより積載された用紙Ｐの最上位部分を正確に検知できるから、昇降板１０の下降量が足りず、途中で昇降板１０の下降が止まってしまい、用紙補給作業に不都合が出ることもなくなる。

尚、念のため述べると、図６では、便宜上一方の側面板５１しか図示していないが、傾斜機構８は、用紙収容部５に用紙搬送方向と平行な方向で対向する２枚の側面板５１及び昇降板１０の両側面に対向して同様に設けられていることを付言しておく。

ここで、用紙補給の際の給紙装置１の動作について説明する。上述したとおり、本実施形態に係る給紙装置１は用紙Ｐの厚さにもよるが、４千枚程度の用紙Ｐを収容できる。一般的に、コピー用紙は、５００枚を１つの基準として１包とされている。従って、本実施形態に係る給紙装置１は、８包は収容できる。

使用者が用紙Ｐを補給する際、まず、給紙装置１の上面に設けられている蓋部１ｃを開ける。そうすると給紙装置１の上面が開口８１し、用紙収容部５に用紙Ｐを補給できる状態となる。ここで、昇降板１０は、用紙Ｐの残量にあわせて、昇降板１０を下降させる。具体的には、用紙検知スイッチ５４ａａがオフ状態となり数秒間経過する間、モータＭが回転され、昇降板１０の下降量が決まる。尚、用紙検知スイッチ５４ａａがオフ状態となってから、モータＭが回転され続ける時間は、昇降板１０の下降を止めようとする高さや用紙検知スイッチ５４ａａの位置、昇降板１０の下降する速度等の要因によって定まるから、適宜設定可能である。従って、用紙検知スイッチ５４ａａがオフ状態となって、直ちにモータＭの回転を止めるようにすることもできる。

ここで、本実施形態における給紙装置１は、大量の用紙を収容できるものであるから、昇降板１０を一気に最下限まで下降させると用紙補給作業が困難となる。従って、下降が止まった状態は、積載された用紙Ｐ又は昇降板１０の高さが使用者にとって用紙Ｐを載置しやすい高さとなっている状態である。

４千枚もの用紙Ｐを１回で補給することはできないので、例えば、５００枚単位で用紙Ｐを繰り返し補給する。そこで、本実施形態に係る給紙装置１は、用紙Ｐが補給されるに従って、昇降板１０を一定量下降させる。この下降に伴うモータＭの制御にも用紙検知スイッチ５４ａａが用いられる。この用紙検知スイッチ５４ａａの検知により、既に積載された用紙Ｐの最上面が、補給しやすい高さとなるようにモータＭの回転が制御される。即ち、用紙検知スイッチ５４ａａがオン状態ならモータＭを駆動させ、オフ状態になって数秒経過してから、モータＭの駆動を停止する。そして、許容される最下位に昇降板１０が到達するまで用紙Ｐの補給を繰り返すことが可能である。

そして、使用者が給紙装置１の蓋部１ｃを閉めると、昇降板１０は必要量に応じて上昇する。具体的に言えば、ピックアップ部６１に積載された用紙Ｐの最上位が接するまで、昇降板１０は上昇する。この昇降板１０の上昇に伴うモータＭの制御は上述した上限検知センサ６３により行われる。即ち、遮光用部材６７の差し込み片６７ａが遮光している状態ではモータＭを駆動し、遮光用部材６７が持ち上がり、差し込み片６７ａが凹部６３ａから持ち上がり、遮光されない状態となった際にモータＭの駆動が止まる。

このようにして、画像形成装置２に備え付けられ、複数の用紙Ｐを収容するため、底面板５３及び底面板５３に対して垂直に設けられた複数の側面板５１を有する用紙収容部５を有し、収容された用紙の最上位から順次、前記画像形成装置に用紙を供給する給紙装置において、用紙収容部５内に、昇降可能であって用紙を積載するための昇降板１０が設けられ、用紙搬送方向における用紙Ｐの前端が下向きに傾くように、昇降板１０を傾ける傾斜機構８を設けるようにすれば、用紙搬送方向における用紙Ｐの前端が下向きに傾くことで、積載された用紙Ｐに対し、用紙Ｐの自重によって、従来のように給紙装置１に積載された用紙Ｐが用紙Ｐの後端方向にずれてしまうことがなくなり、常に適正な位置に積載される状態となる。従って、給紙装置１内に積載された用紙のうち、最上位の用紙Ｐが正確にピックアップされるとともに、紙詰まり等が生じない。

又、前記用紙収容部５は、底面板５３に対して垂直に設けられ、積載された用紙の用紙搬送方向における前端が接する前壁板５４を有し、前記前壁板５４に、積載された最上位部分の用紙Ｐの用紙搬送方向における前端が接しているか否か検知するための検知手段５４ａとして用紙検知スイッチ５４ａａを設けるようにすれば、積載された用紙Ｐは、用紙搬送における用紙Ｐの前端が下向きに傾き、用紙Ｐが後端方向にずれないから、用紙Ｐの最上位部分の位置を確実に検知することができる。従って、この用紙検知スイッチ５４ａａによる信号に基づいて昇降板１０の下降を行えば、下降量が足りないことを防ぐことができる。

又、前記傾斜機構８は、用紙搬送方向と平行な方向で対向する側面板５１の両方に、上下方向にわたって対向して設けられる開口８１と、用紙搬送方向と平行な方向における前記昇降板１０の両側面にそれぞれ設けられ、前記開口８１に係合される傾斜保持部材８３とからなり、前記開口８１は、昇降板１０の重心位置（本実施形態では中央Ｃと仮定）よりも、用紙搬送の前後方向における用紙後端側に位置するように設けられていて、前記傾斜保持部材８３は、前記開口に嵌め合わされる係合部材８４ａ（第１コロ７７及び第２コロ８２）と、前記係合部材８４ａを支持するとともに昇降板１０に固着するための取付部材８４ｂから構成され、前記係合部材８４ａの幅が前記開口の幅Ｗよりも狭くなるように前記傾斜保持部材が形成されるようにすれば、昇降板１０の傾斜角度を一定に保つことができる。従って、用紙収容部５に積載されている用紙Ｐが揺動せず、用紙Ｐが後端方向にずれてしまうことも一層なくなり、紙詰まり等が生じない給紙装置１を提供できる。又、昇降板１０を所定の角度をもって固定的することも考えられるが、組立誤差等で適切の位置、傾斜の角度が得られない場合がある。これに対して本発明は、自重で傾斜するので、前記誤差を吸収することが可能である。尚、好適な実施態様の１つである。

又、係合部材８４ａは、垂直に連なって設けられている２つのコロ、即ち第１コロ７７及び第２コロ８２であって、第１コロ７７は、昇降板１０を昇降させるためのワイヤ７０が架けまわされ、開口８１は、昇降板１０の昇降の際のガイドであって、傾斜機構８は、昇降板１０を昇降させるための昇降機構７の一部を構成するようにすれば、傾斜機構８が、昇降機構７の一部として兼用されているから、昇降板１０を昇降させるための機構とは別に、特別に傾斜機構８を設ける必要がなく、給紙装置１の構造が簡素化される。従って、コスト、生産性の点で有利となる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば昇降機構７としてワイヤ７０を用いるものを示したが、昇降機構７として機能するものであれば他の構成でも構わない。

本発明は、画像形成装置に対し用紙を供給する給紙装置に利用可能である。

本発明の実施形態に係る給紙装置を画像形成装置に備え付けた場合の正面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を左上面方向からみた斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置の内部構造を説明するための左正面から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置の給紙部を説明するため給紙装置を左背面上部からみた拡大斜視図である。 用紙収容部を給紙装置の背面側に位置する側面板からみた側面図である。 図６は、本発明の実施形態に係る昇降機構及び傾斜機構を説明するための拡大図である。

符号の説明

１ 給紙装置
２ 画像形成装置
５ 用紙収容部
７ 昇降機構
８ 傾斜機構
１０ 昇降板
５１ 側面板
５３ 底面板
５４ａ 検知手段
５４ａａ 用紙検知スイッチ
７０ ワイヤ
７７ 第１コロ
８１ 開口
８２ 第２コロ
８３ 傾斜保持部材
８４ａ 係合部材
８４ｂ 取付部材
Ｐ 用紙

Claims (4)

1. 画像形成装置に備え付けられ、複数の用紙を収容するため、底面板及び底面板に対して垂直に設けられた複数の側面板を有する用紙収容部を有し、収容された用紙の最上位から順次、前記画像形成装置に用紙を供給する給紙装置において、
   前記用紙収容部内に、昇降可能であって用紙を積載するための昇降板が設けられ、
   用紙搬送方向における用紙の前端が下向きに傾くように、前記昇降板を傾ける傾斜機構を有し、
   前記傾斜機構は、用紙搬送方向と平行な方向で対向する側面板の両方に、上下方向にわたって対向して設けられる開口と、
   用紙搬送方向と平行な方向における前記昇降板の両側面にそれぞれ設けられ、前記開口に嵌め合わされる傾斜保持部材とからなり、
   前記開口は、昇降板の重心位置よりも、用紙搬送の前後方向における用紙後端側に位置するように設けられていて、
   前記傾斜保持部材は、前記開口に係合される係合部材と、前記係合部材を支持するとともに昇降板に固着するための取付部材から構成され、前記係合部材の幅が前記開口の幅よりも狭くなるように前記傾斜保持部材が形成されていることを特徴とする給紙装置。
2. 前記用紙収容部は、底面板に対して垂直に設けられ、積載された用紙の用紙搬送方向における前端が接する前壁板を有し、
   前記前壁板に、積載された最上位部分の用紙の用紙搬送方向における前端が接しているか否か検知するための検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
3. 前記係合部材は、垂直に連なって設けられている２つのコロであって、
   前記コロは、前記昇降板を昇降させるためのワイヤが架けまわされ、
   前記開口は、前記昇降板の昇降の際のガイドであって、
   前記傾斜機構は、前記昇降板を昇降させるための昇降機構の一部を構成していることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給紙装置が備え付けられていることを特徴とする画像形成装置。

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