JP4782038B2 - シート材給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート材給送装置及びこのシート材給送装置を備えたプリンタ、コピー、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置に関するものである。

プリンタ、複写装置、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるシート材給送装置においては、一般的にシート材積載部材上に積載されたシート材とシート材給送手段とを当接させると共に付勢圧を加えることで、摩擦力によりシート材を給送する給送装置が用いられている。
また、重送防止・シート材のセット性向上の観点からシート材給送時にのみシート材積載部材上に積載されたシート材とシート材給送手段とを当接させ、給送終了後には離間させる昇降機構を備えたシート材給送装置の使用が一般的である。
この昇降機構としてシート材積載部材をシート材給送手段に当接させる方向に付勢する付勢手段と、前記付勢手段に抗してシート材給送手段からシート材積載部材を離間させるカム機構（カム部材及びカム従動部）とを有するものが広く使用されている。

しかしながら、このようなシート材給送装置においては、シート材給送手段とともに回動するカム部材とシート材積載部材に設けられたカム従動部との作用によりシート材積載部材のシート材給送手段に対する接離切換動作を行なう。
この動作の際、付勢手段により一気にシート材積載部材がシート材給送手段に当接してしまい、その結果、当接時、特に積載枚数が少ない時に不快な衝突音を生じる問題があった。
また、カム位置検出方法及びカムイニシャル動作不要のため、一給送毎にカムの一回転制御が主流であり、１シート給送毎に前述した衝突音が発生する機構となっている。

図１３は従来の手差し台を有する画像形成装置を部分的に示す概略図である。機器外部にある手差し給送装置１３の積載部は、複数枚のシート材６を積載した積載台（以後、底板）１４を給送圧スプリング１５により給送ローラ１６に押圧し、分離パッド１７によってシート材６を１枚ずつ画像形成部へ給送する。
手差し台１３を有する画像形成装置は、給紙カセット５に積載された複数枚のシート材を、給紙コロ７を介して搬送し、手差し給送装置１３の積載台１４からのシート材６と同様にレジストローラ８に送り、その後、シート材には感光体３から転写ローラ９によって画像が付与される。
従来から、プリンタ、複写装置、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるかかるシート材給送装置の衝突音の発生を防止するために、種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１乃至６参照）。

特許文献１には、給送性能の改善を図るとともに、給送時の騒音低減を実現するシート材給送装置が開示されている。特許文献２には、シート材積載部が給送ローラに当接する際の衝突音を低減することにより静粛な給送動作を実現し、衝突によるシート材積載部上のシート材の積載姿勢の乱れを無くして給送動作の安定を図ることで給送不良を未然に防止することのできるシート材給送装置が開示されている。また特許文献３には、シート給送時におけるシートとシート給送手段との衝突音を低減させることのできる給紙装置及びこれを備えた画像形成装置が開示されている。特許文献４には、シートの供給動作の速度を向上させ、シート供給の際の音を低減することが可能なシート供給装置、画像形成装置及び画像読み取り装置が開示されている。さらに特許文献５には、画像形成装置の給紙時において回動する回動板の衝突音及び用紙捌き機構の圧接板がハウジングに面接触することにより発生する「ビビリ音」を低減して静音化を図ることのできるシート材給送装置が開示されている。特許文献６には、分離搬送性能に影響を与えずに給紙中の異音を低減するとともに安定した給紙性能を実現するシート材給送装置が開示されている。
これらの特許文献に開示された従来技術は、全てシート材積載部材がシート材給送手段に当接する際の衝突音を低減させることで静粛な給送動作を実現することができる構成である。
特開２００２−３３２１２５公報 特開２００４−７５３８４公報 特開２００２−１２０９４１公報 特開２００４−７５２９７公報 特開２００２−１８７６３１公報 特開２００３−２４６０公報

しかしながら、上述した従来技術の開示は問題の程度を低減したのみで解決には至っていない。従って、シート材給送装置の使用環境（例えば、病院の診察室等）によっては不快な衝突音が聞こえる可能性がある。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、シート材を底板にセットする時以外、底板が昇降しない機構を設けることでシート材積載部材がシート材給送手段へ当接する際に不快な衝突音を生じる恐れが無いシート材給送装置及びこのシート材給送装置を搭載する画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数枚の転写シート材を収容可能なシート材積載台と前記シート材積載台の転写シート材を給送する給送ローラと、を備え、前記シート材積載台上にシート材がセットされている時は前記シート材積載台の底板を下方位置にて待機可能なシート材給送装置であって、前記シート材積載台を下方位置に待機させる待機手段を備え、前記転写シート材の初回給送時、前記待機手段による前記シート材積載台の待機を解除し、初回給送時以後は前記シート材積載台が前記給送ローラに押圧状態になるように構成され、前記待機手段が前記給送ローラの軸上に配置されたカム部材により構成され、前記カム部材を往復動であるカムの正逆振り子運動により駆動させることを特徴とする。

また請求項２に記載の発明は、前記待機手段の前記カム部材が前記給送ローラの軸上で且つ前記シート材積載台両端に配置されることを特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、前記待機手段の駆動源が前記給送ローラと同一の駆動源であることを特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、前記待機手段の前記カム部材が摺動部材で構成されることを特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、前記カム部材の上死点が前記シート材積載台に積載される転写シート材の高さより高いことを特徴とする。
また請求項６に記載の発明は、前記カム部材は、前記シート材積載台に前記転写シート材が積載されていないと検出された場合、前記給送ローラを駆動することにより前記シート材積載台を下方位置にて待機させることを特徴とする。

また請求項７に記載の発明は、前記カム部材が前記シート材積載台を下方位置に待機させた後の給送時に、前記シート材積載台をカム上死点から外す駆動回転後、一旦停止させ給送を開始させることを特徴とする。
また請求項８に記載の発明は、前記シート材積載台は、画像装置本体に対して開閉可能に取り付けられた手差し台に設けられ、前記手差し台の開閉により前記シート材積載台の下方待機がリセットされることを特徴とする。
また請求項９に記載の発明は、前記カム部材は捻りばねで付勢されていることを特徴とする。
また請求項１０に記載の発明は、前記カム部材は、前記上死点の前記シート材積載台の先端側を切り欠いた形状部分を有することを特徴とする。
また請求項１１に記載の発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート材給送装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数のサイズの転写シート材を収容可能な手差し台のシート材給送装置において、待機手段を備え、給送時初回だけ底板下方待機を解除し、以後給送ローラに押圧状態であり、シート材給送装置へ当接する際に不快な衝突音を給送毎に生じることを無くすことが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略図である。
図１において、画像形成装置１は、４連タンデムカラーレーザプリンタの例である。書き込みユニット２によって４つの感光体３に書かれた画像は中間転写ベルト４にトナー画像として転写される。
一方、給紙カセット５にセットされたペーパー６は、給紙コロ７、レジストローラ８に搬送され、転写ローラ９によって中間転写ベルト４のトナー画像が転写される。その後、定着装置１０内で熱と圧力でトナー画像を定着されたペーパー６は排紙コロ１１によって排紙トレイ１２上に排出される。
各ローラ（コロ）間には、図示していないが、ペーパー６を案内するための搬送ガイド板が適宜設けられている。ここまでの構成で、ペーパー６の片面への画像を付与する画像形成装置として成立する。図１の画像形成装置１において、装置前側が右側（Ａ側）の時、給紙カセット５も右側に脱着される。符号１３は手差し台を示している。

図２は本発明によるシート材給送装置の第１の実施形態を示す部分概略図である。図３は図２のシート材給送装置の部分斜視図である。
図２及び図３を参照すると、複数枚の転写シート材を収容可能なシート材積載台（以後、底板と称する）１４が示されている。ここで説明するシート材給送装置は複数のサイズの転写シート材を収容可能な手差し台１３のシート材給送装置である。
底板１４上のシート材（図示せず）の有無を検知する図示していないセンサにてシート材無しが検知された場合、ソレノイド１８によりレバー１９を引き上げ、これにより底板１４の給送方向前部の係合部２０に押し下げ力が作用し、底板１４が下降する。符号１７は分離パッドを示している。
底板１４の下降後、ソレノイド２１によりレバー２２が回動し、前述と同様に底板１４の給送方向前部の係合部２３にレバー２２が係合する。その後、各ソレノイド１８、２１の通電はオフされ、給送開始まで底板１４を下方待機させることができる。給送開始時はレバー２２をソレノイド２１により開放させることにより底板１４が上昇し、給送開始を行なう。

このように複数のサイズの転写シート材を収容可能な手差し台１３におけるシート材給送装置は、複数枚の転写シート材を収容可能なシート材積載台（底板）１４が、シート材セット時には、底板１４を下方位置にて待機させる待機手段を備えている。
この待機手段は、ソレノイド１８、レバー１９及び底板１４の給送方向前部の係合部２０によって構成されている。また、底板１４の待機手段は底板１４の給送方向先端に配置されている。
また、給送時初回だけ底板１４の下方待機を解除し、以後給送ローラに押圧状態であり、さらに、シート材積載無し時に下方位置にて待機させる制御手段を有している。この制御手段は、ソレノイド２１により回動するレバー２２、レバー２２が係合する底板１４の給送方向前部の係合部２３から構成されている。
このように、待機手段を備え、シート材積載無し時に下方位置にて待機させる制御手段を有することにより、給送時初回だけ底板１４の下方待機を解除し、以後給送ローラに押圧状態である。
それにより、シート材給送手段へ当接する際に不快な衝突音を給送毎に生じることを無くすことが可能となる。待機手段が底板１４の給送方向先端にて配置されたことにより、マシンサイズの小型化を図れる。

図４は本発明によるシート材給送装置の第２の実施形態を、底板下方待機状態で示す部分概略図である。図５は図４のシート材給送装置の本体内部に設けたカムの回転位置のストッパ示す部分概略図である。図６はシート材給送装置の部分斜視図である。
図４乃至図６を参照すると、カム２４、２５は給送ローラ１６の同軸上に、且つ底板１４の両端の摺動リブ３０に相対するように配置されており、また、カム２４内部には給送方向にかかるトルクリミッタ２６を備えている。
トルクリミッタ２６は図６においてカム２４にのみ示している。さらに、カム位置検出のフィラー２７も給送ローラ４の同軸上に配置し、フォトセンサ２８で検出する構成となる。また、ギヤ２９は本体駆動源と繋がっている。
図４の底板１４の下方待機状態において、カム２４、２５が上死点位置で保つ高さＨは、シート材積載枚数より高く設定してある。給送ローラ１６の駆動と同時に、カム２４、２５もトルクリミッタ２６を介して給送方向に回転し、底板１４の両端摺動リブ３０から離間し、底板１４が上昇し、給送を開始する。

図５に示すように、カム２４、２５の回転範囲内の位置にストッパ３１を本体内部に設けている。カム２４、２５が一定量回転すると、トルクリミッタ２６を介しているため、カム２４、２５が停止したまま、給送ローラ１６は駆動を続けることが可能となる。
第１の実施形態で記載したように、底板１４上のシート材無しの状態を検知してから一定時間後、給送方向とは逆方向に駆動させる。カム２４、２５の上死点はフィラー２７とフォトセンサ２８が検知し、底板１４を停止し且つこの底板１４の下方待機状態となる。ここで、底板１４上にシート材が積載されていないときに底板１４を下方位置にて待機させる動作をイニシャライズといい、以下、イニシャライズというときは、上記動作をいうものとする。
また、給送開始時に、底板１４をカム上死点から外す微少駆動させ、一旦停止させることにより、給送圧スプリング１５の圧力により底板１４の両端摺動リブ３０からカム２４、２５に駆動力が加わる。それにより底板１４は、これらのカム２４、２５のトルクリミッタ２６の作用でゆっくりとカム摺動面に沿って上昇することが可能となる。
このように、待機手段である昇降機構として底板１４の前方に設けたカム部材２４、２５を用いる。そしてこれらのカム部材２４、２５が給送ローラ１６軸上にて配置されたことにより、不快な衝突音を給送毎に生じることが無く、安定した搬送品質を実現でき、よりマシンサイズの小型化を図れる。

また、かかるシート材給送装置において、待機手段のカム部材２４、２５が給送ローラ１６軸上にて且つ底板１４の両端に配置されたことにより、底板１４の下方待機を安定した位置に保つことが可能となり且つ操作性の品質向上が図れる。
さらに、待機手段の駆動源が給送ローラ１６と同一の駆動源であることにより、ソレノイド等の構成部品が削減可能となり、安価で小型化が図れる。カムの上死点がシート材積載枚数高さより高いことにより、底板下方待機を安定した位置に保つことが可能となり且つ操作性の品質向上が図れる。

図７は本発明によるシート材給送装置の第３の実施形態を示す部分斜視図である。図８は図７に示すシート材給送装置の底板下方待機状態を示す部分概略図である。図９は図７に示すシート材給送装置の本体内部に設けたカムの回転位置のストッパを示す部分概略図である。
図１０はシート材給送装置の底板下方待機状態とはならない状態で示す部分斜視図である。図１１は本発明のシート材給送装置である手差し台の閉止状態を示す概略図である。図１２は図１１に示す手差し台の開放状態を示す概略図である。
図７乃至図１２を参照すると、前述した第２の実施形態と同様に、給送ローラ１６の同軸上に、且つ底板１４の両端の摺動リブ３５に相対するように配置されたカム３２、３３が示されている。これらのカム３２、３３の内部には給送方向に掛かるトルクリミッタ３４を備えている。
また、ギヤ２９は本体駆動源と繋がっている。またカム３２、３３は捻りばね３６により給送方向とは逆方向に加圧されており、カム形状は、カム上死点の底板先端側を切り欠いた形状部分としている。
このように、カム上死点の底板先端側を切り欠いた形状としたことにより、単純な構成で衝突音の低減が図れ、安価で小型化が可能となり、且つシート材給送装置の安定した搬送品質の向上を図れる。

図８は底板下方待機状態を示しており、カム上死点位置の待機位置は給送ローラ１６からの駆動力を受けないうちは、前述の捻りばね３６により逆回転方向に加圧している。これにより本体側のストッパ３９（図９参照）にて待機する状態となる。
給送ローラ駆動と同時にカム３２、３３もトルクリミッタ３４を介して給送方向に回転し、底板両端摺動リブ３５から離間し、底板１４が上昇して給送を開始する（図７参照）。
カム３２、３３の回転位置にストッパ３９を本体内部に設け、カム３２、３３が一定量回転すると、トルクリミッタ３４を介しているため、カム３２、３３は停止したまま給送ローラ１６は駆動を続けることが可能となる。
また、底板１４にシート材を積載した状態であれば、カム上死点の底板先端側を切り欠いた形状のストレート面３８と底板先端面３９が接している状態で底板下方待機状態とはならない（図１０参照）。
カム３２、３３は正逆の振り子（往復）駆動が可能であり、カム３２、３３の回転空間確保も不要になり、小型化を図りより安定した底板下方待機機構である昇降機構のカム制御を提案できる。
シート材給送装置においては、シート材の積載が無いことを検出する時、給送ローラ１６の駆動によりカム３２、３３がイニシャライズすることにより、より操作性の良い給送装置を提供できる。
また、カム３２、３３のイニシャライズ後の給送時にカム上死点から外す駆動回転後、一旦停止させて給送を開始させることにより、より不快な衝突音の低減を図れる。

図１１及び図１２は本発明の手差し台の開閉状態を示している。本体側に設けられているリブ４０と底板１４の両端摺動リブ３５が当接するよう配置されている。
手差し台１３を閉めた状態でも、底板１４は給送ローラ１６と離間した状態（下方待機位置と同じ状態）となるように、リブ４０で押さえ込まれていることにより、手差し台１３の開閉により手差し台使用時には底板１４の下方待機状態となる。
手差し台１３の開閉により底板下方待機がリセットされることにより、より安価で小型化を図れる構成が可能となる。また、カム３２、３３が捻りばね３６で付勢されていることにより、複雑な制御も不要となり、より安価で小型化を図れる構成が可能となる。

本発明は、図１に示したような、書き込みユニット２によって感光体３に書かれた画像を中間転写ベルト４にトナー画像として転写し、給紙カセット５にセットされ、レジストローラ８に搬送され、転写ローラ９によって前記トナー画像を付与されたペーパー６を、定着装置１０内に通し、前記トナー画像を定着する電子写真プロセスを用いた画像形成装置に適用される。
従って、上述した本発明の効果、例えば、不快な衝突音の無い画像形成装置の提供が可能となる。本発明のシート材搬送装置における搬送方法は電子写真の画像形成装置を事例として説明されているが、その他の画像形成での給送方法でも適用することができる。
また本発明は、図１に示した形式以外の各種形態の画像形成装置、ないしはそのシート材搬送装置にも適用できるものであり、複写機、ファクシミリ、印刷機或いは複合機などから成る画像形成装置、インクジェット機器、或いはそのシート材給送装置にも広く適用することができる。

本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略図である。 本発明のシート材給送装置の第１の実施形態を示す部分概略図である。 図２に示したシート材給送装置の部分斜視図である。 本発明のシート材給送装置の第２の実施形態を底板下方待機状態で示す部分概略図である。 図４に示したシート材給送装置の本体内部に設けたカムの回転位置のストッパを示す部分概略図である。 シート材給送装置の第２の実施形態を示す部分斜視図である。 本発明のシート材給送装置の第３の実施形態を示す部分斜視図である。 図７に示したシート材給送装置を底板下方待機状態で示す部分概略図である。 図７に示したシート材給送装置の本体内部に設けたカムの回転位置のストッパを示す部分概略図である。 第３の実施形態のシート材給送装置を底板下方待機状態とはならない状態で示す部分斜視図である。 本発明のシート材給送装置である手差し台の閉止状態を示す概略図である。 図１１に示した手差し台の開放状態を示す概略図である。 従来の手差し台を有する画像形成装置を部分的に示す概略図である。

符号の説明

１…画像形成装置、２…書き込みユニット、３…感光体、４…中間転写ベルト、５…給紙カセット、６…シート材（ペーパー）、７…シート材給送手段（給紙コロ）、８…レジストローラ、９…転写ローラ、１０…定着装置、１３…手差し台、１４…シート材積載台（底板）、１６…シート材給送手段（給送ローラ）、１８…待機手段（ソレノイド）、１９…待機手段（レバー）、２０…待機手段（係合部）、２１…制御手段（ソレノイド）、２２…制御手段（レバー）、２３…制御手段（係合部）、２４、２５、３２、３３…カム部材、２６、３４…トルクリミッタ、２８、３５…摺動部材（摺動リブ）、３６…捻りばね、３８…ストレート面、３９…先端面、４０…リブ

Claims (11)

1. 複数枚の転写シート材を収容可能なシート材積載台と前記シート材積載台の転写シート材を給送する給送ローラと、を備え、前記シート材積載台上にシート材がセットされている時は前記シート材積載台の底板を下方位置にて待機可能なシート材給送装置であって、
   前記シート材積載台を下方位置に待機させる待機手段を備え、前記転写シート材の初回給送時、前記待機手段による前記シート材積載台の待機を解除し、初回給送時以後は前記シート材積載台が前記給送ローラに押圧状態になるように構成され、
   前記待機手段が前記給送ローラの軸上に配置されたカム部材により構成され、
   前記カム部材を往復動であるカムの正逆振り子運動により駆動させることを特徴とするシート材給送装置。
2. 前記待機手段の前記カム部材が前記給送ローラの軸上で且つ前記シート材積載台両端に配置されることを特徴とする請求項１に記載のシート材給送装置。
3. 前記待機手段の駆動源が前記給送ローラと同一の駆動源であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材給送装置。
4. 前記待機手段の前記カム部材が摺動部材で構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
5. 前記カム部材の上死点が前記シート材積載台に積載される転写シート材の高さより高いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
6. 前記カム部材は、前記シート材積載台に前記転写シート材が積載されていないと検出された場合、前記給送ローラを駆動することにより前記シート材積載台を下方位置にて待機させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
7. 前記カム部材が前記シート材積載台を下方位置に待機させた後の給送時に、前記シート材積載台をカム上死点から外す駆動回転後、一旦停止させ給送を開始させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
8. 前記シート材積載台は、画像装置本体に対して開閉可能に取り付けられた手差し台に設けられ、
   前記手差し台の開閉により前記シート材積載台の下方待機がリセットされることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート材給送装置。
9. 前記カム部材は捻りばねで付勢されていることを特徴とする請求項８に記載のシート材給送装置。
10. 前記カム部材は、前記上死点の前記シート材積載台の先端側を切り欠いた形状部分を有することを特徴とする請求項８に記載のシート材給送装置。
11. 電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート材給送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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