JP4811252B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式、静電記録方式、インクジェット方式などを用いる画像形成装置の手差しトレイに関する。

近年、レーザプリンターや複写機、ＦＡＸ、複合機等に代表される画像形成装置では、市場からの要請により小型化が進んでいる。
このような小型化に伴い、装置本体の側面に設けられた開閉タイプの手差しトレイを備える画像形成装置では、その一部分が装置本体の内部に入り込んでいたものが、外部へと押しやられる傾向にある。

上記手差しトレイには、給紙の際、手差しトレイ上に載置された用紙をピックアップローラに押し付ける用紙押上板が設けられており、この用紙押上板は、装置本体部の内部に設けられた駆動機構により昇降駆動される。
通常、用紙押上板の回動軸の延長上に装置本体部の一部が存するので、装置本体部に配された駆動機構により、用紙押上板の回動軸を直接回動させることにより昇降駆動が行われるが、上述したように、手差しトレイが装置本体の外部へと押しやられた結果、装置本体と手差しトレイとの距離が拡大し、もはや用紙押上板の回動軸の延長上に装置本体部、即ち、駆動機構を設けられないため、かろうじて装置本体部の内部に入り込んでいる用紙押上板の先端部分を上記駆動機構で押し上げる方式が登場している。

このような用紙押上板の先端を押し上げる方式では、駆動力を用紙押上板に伝達する長尺状の部材（以下、「押上部材」という。）が必要となり、駆動機構と用紙押上板がこの押上部材を介して結合されており、装置本体部の筐体には、押上部材の移動を許容する貫通孔が設けられている。
特開平５−４５９４２号公報

しかしながら、この貫通孔の内方には、ギヤなどの駆動部が存在するため、異物が入り込んだりすれば故障が発生するおそれがある。
本発明は、上記問題を解決しようとなされたものであって、用紙押上板を駆動させる押上部材が移動するために筐体に設けられた貫通孔に、異物などが入り難い画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、昇降可能なシート押上板を有し、装置本体に対し開閉自在に軸支された手差しトレイを備えた画像形成装置であって、前記シート押上板から側方に伸び、その延長上に存する前記装置本体の筐体部分に挿入され、前記開閉に伴い、前記軸回りに揺動する長尺状の押上力伝達部材と、前記手差しトレイの開閉動作に伴う押上力伝達部材の移動を許容する大きさの貫通孔が前記筐体部分に形成されており、手差しトレイの開状態への移行に伴い、前記貫通孔における少なくとも前記押上力伝達部材より上方の一部を遮蔽する第1の位置に移動し、手差しトレイの閉状態への移行に伴い、前記第1の位置よりも前記貫通孔から遠ざかった第２の位置に移動する遮蔽部材とを備える。

手差しトレイの開状態への移行に伴い、板状の遮蔽部材が、装置本体の筐体表面に設けられた貫通孔の少なくとも押上力伝達部材より上方の一部を遮蔽する第1の位置に移動し、手差しトレイの閉状態への移行に伴い、第1の位置よりも貫通孔から遠ざかった第２の位置に移動するため、手差しトレイにおいて、閉状態よりも開状態にあるときの方が、貫通孔のより大きな範囲が遮蔽され、異物などが入り難くなるという効果を奏する。

また、前記遮蔽部材は、前記手差しトレイと同一の支軸に軸支され、当該支軸を中心とする回動動作に伴って揺動することにより前記第1の位置と前記第２の位置との間を移動することが望ましい。
遮蔽部材が、手差しトレイと同一の支軸に軸支されていることにより、構成を簡略化することができ、また、押上力伝達部材も上記支軸を中心に揺動するので、押上力伝達部材の移動軌跡と遮蔽部材の移動軌跡を一致することができる。

通常、貫通孔の形状は、押上力伝達部材の移動軌跡に沿って設けられているため、貫通孔を効率よく遮蔽することができるという効果を奏する。
また、前記支軸において前記遮蔽部材を軸支している外周面、及び前記遮蔽部材の軸穴の内周のいずれか一方に、突起部が形成されると共に、他方に、前記突起部よりも周方向における長さが長い切り欠きもしくは凹部が形成されており、前記突起部が前記切り欠きもしくは前記凹部に係合しながら前記揺動が行われることにより、前記揺動範囲が規制されるとしてもよい。

これにより、貫通孔の位置を遮蔽する場合、都合がよい位置で遮蔽部材の揺動を中止して、その位置を維持することができるという効果を奏する。
また、前記２の位置における前記遮蔽部材の重心が、前記支軸を通る鉛直線よりも前記第１の位置に近い側に位置していることにより、前記遮蔽部材に前記第１の位置へと復帰させるモーメント力が生じていることが望ましい。

これにより、上記復帰を行うために、わざわざ付勢手段を設ける必要がなく、構成を簡単にできるという効果を奏する。

[実施の形態]
＜構成＞
本実施の形態における画像形成装置について説明する。
図１は、本実施の形態の画像形成装置１００の側面部分の斜視図である。
この画像形成装置１００の筐体１１０は、概ね直方体となっており、その内部には公知の電子写真式のプリンタエンジンが収納されている。このプリンタエンジンは、感光体ドラムに静電潜像を形成してこれをトナーで現像し、当該トナー像を記録シートに転写した後に熱定着するものである。もっとも、本発明に採用されるプリンタエンジンは、他の画像形成方式であってもよく、たとえばインクジェット方式のものであっても構わない。

装置筐体１１０の側面には、トレイユニット本体１７０が配されており、このトレイユニット本体１７０には、回動自在な手差しトレイ１６０が軸支されている。
この手差しトレイ１６０の回動動作により、装置筐体１１０にある用紙給紙口（不図示）が開閉される。
便宜上、手差しトレイ１６０により、装置筐体１１０の用紙給紙口が閉じられている状態を閉状態といい、用紙給紙口（不図示）が開いている状態を開状態という。

図１における手差しトレイ１６０の位置は、閉状態の位置であり、手差しトレイ１６０を揺動させて、閉状態から開状態へと移行させたとき、Ａ矢視において、図２に示すようになっている。
より具体的には、手差しトレイ１６０は、用紙が載置される手差しトレイ本体部１６１と、このトレイ本体部１６１の両側面にそれぞれ設けられている軸穴を有する支持アーム１６５と、手差しトレイ本体部１６１の用紙給紙方向（Ｘ方向と逆方向）側に配された昇降可能な用紙押上板１６３と、用紙押上板１６３に固定されて用紙押上板１６３を昇降させる長尺状の押上部材１６４と、手差しトレイ本体部１６１の用紙載置面上に設けられた１対の用紙ガイド板１６２とを有する。

また、支持アーム１６５の軸穴を覆うように、キャップ１６７が後述の支軸体１８１の先端部に冠設している。
この一対の用紙ガイド板１６２は、互いに、リンク機構やギヤ機構など（不図示）を介して結合されており、手差しトレイ本体部１６１の幅方向の中央を基準にして対称にスライドする構成を有し、用紙載置面の置かれた用紙を用紙載置面の中央へと案内する。

上記押上部材１６４は、トレイユニット本体１７０の内部に入り込んでおり、トレイユニット本体１７０の内部に入り込んで側の先端部がラックギヤ（不図示）となっている。
そして、押上部材１６４は、開状態において、トレイユニット本体１７０内部にある駆動機構のピニオンギヤ（不図示）と噛み合う。
押上部材１６４が入り込むトレイユニット本体１７０の内側面部１７１には、押上部材１６４の移動範囲を含む範囲に貫通孔１７２が設けられている。

図３は、図２に示す想定断面を上方から眺めた場合の断面図である。
内側面部１７１の貫通孔１７２近傍において、それぞれ軸穴を有する板状の遮蔽部材１５１及び有する支持アーム１６５が、これら軸穴を貫いて内側面部１７１に係合された筒状の支軸体１８１により、回動自在に軸支されている。
遮蔽部材１５１及び支持アーム１６５は、支軸体１８１の先端部に冠設しているキャップ１６７と内側面部１７１とによって挟まれることにより、支軸体１８１から外れないようになっている。

支軸体１８１の外周の一部には、図４に示すように遮蔽部材１５１に設けられた切欠部１５１ａに係合して、遮蔽部材１５１の回動範囲を規制する突起部１８１ａが設けられている。
図３に示すように、支持アーム１６５の側面に突起部１８１ａが当接しているとき、支持アーム１６５と内側面部１７１との間隙の幅をＬ１とし、その間に外挿された遮蔽部材１５１の板厚をｔ１とすると、幅Ｌ１は、板厚ｔ１よりも大きい関係にある。

これにより、支持アーム１６５がＹ軸方向にズレ、間隙の幅Ｌ１が縮まろうとしても、支持アーム１６５と遮蔽部材１５１とが直接接触しないため、遮蔽部材１５１がスムーズに回動できるようになっている。
遮蔽部材１５１は、図４に示すように、支軸体１８１が内挿される軸穴を有し、その外周の一部の範囲に切欠部１５１ａを有し、側面部１７１に沿って回動自在に配された板状の部材である。

遮蔽部材１５１の重心は、常に回動軸の鉛直方向よりも、貫通孔１７２側にあるように構成されているので、重力により常に貫通孔１７２のある側に揺動しようとする。
＜開状態における各構成部材の位置関係＞
遮蔽部材１５１は、開状態において、図５に示すように、貫通孔１７２のＺ軸方向の上方部分を遮蔽する位置に静止している。

遮蔽部材１５１における上記静止が可能となっているのも、遮蔽部材１５１の切欠部１５１ａの端部１５１ｂが、支軸体１８１の突起部１８１ａに当接するからである（図４参照）。
上述の静止状態において、貫通孔１７２のＺ軸方向の中央部分は、図５に示すように、支持アーム１６５により遮蔽されているため、閉状態においては、貫通孔１７２のＺ軸方向の下方部分のみが開口している状態となる。

給紙時において、用紙押上板１６３は、これに固定された押上部材１６４が上昇することにより、回動軸Ｃを中心に揺動し、先端部が跳ね上がる。
図６に示すように、開状態において、押上部材１６４の先端部に設けられたラックギヤ１６４ａがトレイユニット本体１７０に内包されている駆動機構のピニオンギヤ１９０と噛み合いあっており、押上部材１６４の上昇は、このピニオンギヤ１９０の回動に伴い、上方に移動することにより行われる。

貫通孔１７２の下方部分に存在する開口は、押上部材１６４が上昇する際の移動経路となっている。
このように、手差しトレイ１６０が使用される開状態では、貫通孔１７２の上方部分および中央部分が遮蔽部材１５１により遮蔽されるので、貫通孔１７２に異物などが入り難い構成となっている。
＜状態移行中における各構成部材の位置関係＞
図７は、開状態と閉状態との中間位置にある状態を示す図である。

この状態は、手差しトレイ１６０が回動軸Ｂを中心に揺動しており、この揺動に伴って、押上部材１６４の先端部に設けられたラックギヤ１６４ａがピニオンギヤ１９０から外れる。
また、この状態では、押上部材１６４が遮蔽部材１５１の底辺１５２ａにまだ当接していないので、遮蔽部材１５１は、開状態における位置と同じとなる。
＜閉状態における各構成部材の位置関係＞
図８は、閉状態における各構成部材の位置関係を示す図である。

この閉状態では、回動軸Ｂを中心とする手差しトレイ１６０の揺動動作が完了しており、押上部材１６４が遮蔽部材１５１の底辺１５２ａに当接し、さらに押し上げているので、遮蔽部材１５１も回動軸Ｂを中心に揺動して、貫通孔１７２から遠ざかる位置まで退避している。
退避状態にある遮蔽部材１５１のすぐ右側、即ち、Ｘ方向と逆方向側には、装置筐体１１０があるため、遮蔽部材１５１が退避スペースも限られている。

なお、開状態において、貫通孔１７２のＺ軸方向の下方部分を遮蔽部材１５１で完全に遮蔽せずに、敢えて開口状態のままにしているのは、上記下方部分まで遮蔽部材１５１の面積を拡大すると、現状よりも大きな退避スペースが必要となり、退避スペースに収まりきれなくなるため、異物などが混入しない必要な限度においてのみ遮蔽しているからである。もちろん設計が許すなら、できるだけ多くの面積を遮蔽するようにしても構わない。
＜まとめ＞
本実施の形態の画像形成装置１００は、以下の特筆すべき点がある。
１）手差しトレイ１６０の揺動動作に伴って、押上部材１６４が遮蔽部材１５１の底辺１５２ａに当接し、さらに押し上げる、または、引き下がることにより遮蔽部材１５１も回動軸Ｂを中心に揺動するため、自動的に貫通孔１７２の遮蔽が実施される。
２）遮蔽部材１５１と支持アーム１６５即ち手差しトレイ１６０とを一つの支軸体１８１で軸支しているため、手差しトレイ１６０の開閉に伴う押上部材１６４の移動軌跡と遮蔽部材１５１の移動軌跡とを一致させることができるため、遮蔽部材１５１の面積が小さくても効率良く貫通孔１７２を遮蔽することができる。
３）図４に示すように支軸体１８１の外周の一部には、支持アーム１６５の側面に当接すると共に、遮蔽部材１５１の軸穴に設けられた切欠部１５１ａに係合して、遮蔽部材１５１の回動範囲を規制する突起部１８１ａが設けられているため、押上部材１６４の回動範囲と遮蔽部材１５１の回動範囲とを異ならせることができる。この反対に支軸体１８１の方に凹部を設けると共に、遮蔽部材１５１の軸穴の内周に当該凹部に係合する突起を設け、凹部の周方向の長さが突起の幅よりも大きくなるようにしても同様にできる。

これにより、押上部材１６４の回動範囲、即ち、移動経路に設けられた貫通孔１７２の内、少なくとも上部を遮蔽することにより貫通穴７２の露出部分が減り異物が入りにくくすることができる。
４）遮蔽部材１５１の重心が、常に回動軸の鉛直方向よりも、貫通孔１７２側にあるように構成されているので、重力により常に貫通孔１７２のある側に回動しようとするため、バネなどの付勢手段をわざわざ設ける必要がなく、コストを低減することができる。もっとも設計により別途付勢手段を設けることを妨げるものではない。
＜その他＞
本実施の形態では、遮蔽部材１５１と支持アーム１６５即ち手差しトレイ１６０とを一つの支軸体１８１で軸支しているとしたが、このような構成に限定する必要はなく、例えば、図９に示すように、トレイユニット本体の内側面部２７０に配された貫通孔２７２の左右に一対のガイド部２７３を配し、この２つのガイド部２７３の間に遮蔽板２５１を挿入して、上下方向に摺動自在に保持させてもよい。

この場合においても、押上部材１６４が遮蔽板２５１の底辺を押し上げる、もしくは、引き下がることにより、遮蔽板２５１が押上部材１６４の移動に追随して上下に摺動し、必要に応じ貫通孔２７２を遮蔽することができる。

本発明に係る画像形成装置は、手差しトレイを有する電子写真方式、インクジェット方式などの画像形成装置に適用可能である。

本実施の形態における画像形成装置の側面部分の斜視図である。 本実施の形態の画像形成装置において、手差しトレイを開いたときのＡ矢視拡大図である。 本実施形態における画像形成装置の断面図である。 本実施形態における支軸体と遮蔽部材との挿入状態を説明する図である。 本実施形態の開状態における手差しトレイとトレイ保持体との位置関係を示す図である。 本実施形態の開状態において、手差しトレイに配された用紙押上板が上昇した状態におけるトレイ保持体との位置関係を示す図である。 本実施形態の開状態と閉状態との中間位置における手差しトレイとトレイ保持体との位置関係を示す図である。 本実施形態の閉状態における手差しトレイとトレイ保持体との位置関係を示す図である。 本実施形態における遮蔽部材の変形例を示す図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１１０ 装置筐体
１５１ 遮蔽部材
１５１ａ 切欠部
１５１ｂ 端部
１５２ａ 底辺
１６０ 手差しトレイ
１６１ トレイ本体部
１６２ 用紙ガイド板
１６３ 用紙押上板
１６４ 押上部材
１６４ａ ラックギヤ
１６５ 支持アーム
１６７ キャップ
１７０ トレイユニット本体
１７１ 内側面部
１７２ 貫通孔
１８１ 支軸体
１８１ａ 突起部
１９０ ピニオンギヤ
２５１ 遮蔽板
２７０ 内側面部
２７２ 貫通孔
２７３ ガイド部

Claims (4)

1. 昇降可能なシート押上板を有し、装置本体に対し開閉自在に軸支された手差しトレイを備えた画像形成装置であって、
   前記シート押上板から側方に伸び、その延長上に存する前記装置本体の筐体部分に挿入され、前記開閉に伴い、前記軸回りに揺動する長尺状の押上力伝達部材と、
   前記手差しトレイの開閉動作に伴う押上力伝達部材の移動を許容する大きさの貫通孔が前記筐体部分に形成されており、手差しトレイの開状態への移行に伴い、前記貫通孔における少なくとも前記押上力伝達部材より上方の一部を遮蔽する第1の位置に移動し、手差しトレイの閉状態への移行に伴い、前記第1の位置よりも前記貫通孔から遠ざかった第２の位置に移動する遮蔽部材と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記遮蔽部材は、前記手差しトレイと同一の支軸に軸支され、当該支軸を中心とする回動動作に伴って揺動することにより前記第1の位置と前記第２の位置との間を移動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記支軸において前記遮蔽部材を軸支している外周面、及び前記遮蔽部材の軸穴の内周のいずれか一方に、突起部が形成されると共に、他方に、前記突起部よりも周方向における長さが長い切り欠きもしくは凹部が形成されており、
   前記突起部が前記切り欠きもしくは前記凹部に係合しながら前記揺動が行われることにより、前記揺動範囲が規制されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記２の位置における前記遮蔽部材の重心が、前記支軸を通る鉛直線よりも前記第１の位置に近い側に位置していることにより、前記遮蔽部材に前記第１の位置へと復帰させるモーメント力が作用することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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