JP4847832B2 - 画像形成装置及び媒体搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び媒体搬送装置に関する。

プリンタ、複写機及びファクシミリ装置等の画像形成装置では、給紙部に１つまたは複数の記録媒体カセットを備えている。記録媒体カセットより１枚ずつ搬出された記録媒体は画像形成部に送られ、読み取った画像情報に基づいて記録媒体上に画像を形成された後、画像形成装置外に排出される。

一般的に、このような画像形成装置における記録媒体カセットでは、記録媒体の斜め送り等が生じないように記録媒体カセットに収容される用紙の両側をサイドガイドによって固定することにより、記録媒体の位置決めが行われている。

従来のサイドガイドは、特許文献１にも開示されているように記録媒体カセットに具備される回転支点部に取付けられるピニオンギアと、ピニオンギアに係合する左右のラック部と一体または固定された左右の一対のサイドガイドと、サイドガイドに連動する用紙幅検出機構と、サイドガイド本体に設けられている固定ピンと、から構成されている。

特開２００１−２２５０号公報

特許文献１に記載されているサイドガイドを用いた記録媒体の位置決めは、記録媒体を一方のガイドに当接させ他方のガイドを一方のガイド方向に移動させると一方のガイドは記録媒体を当接させたまま他方のガイドに接近し同ガイドと記録媒体との間に隙間がなくなって抵抗を感じた時点で手を放せば記録媒体の位置決めが完了となる。

しかしながら、従来のサイドガイドを採用した画像形成装置における画像印刷においてサイドガイドは記録媒体カセットに対して中央用紙基準となっているために、画像形成装置本体に対して記録媒体カセットが所定の位置に挿入されていない場合などには印刷位置がずれてしまうという不具合が生じていた。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、記録媒体を適正な位置に配置することによって、記録媒体上の適正な位置に画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明にかかる画像形成装置は、媒体が積載される媒体カセットから媒体を搬送して画像形成を行う画像形成装置であって、前記媒体カセットに積載された媒体を規制する一対の規制部材と、前記規制部材を移動させる移動機構と、装置本体に設けられ、前記移動機構と係合する第１の係合部とを備え、前記移動機構は、前記規制部材の各々と係合する第１の歯車と、第２の係合部を有し、前記第１の歯車を回転可能に支持する移動部材と、前記第２の係合部に係合する第２の歯車と、前記第２の歯車、及び前記第１の係合部に係合する第３の歯車と、前記媒体カセットが前記装置本体に挿入されるまでは前記第３の歯車の回転を規制し、前記媒体カセットが前記装置本体に挿入されると前記第３の歯車の回転を可能にするストッパ機構とを有し、前記媒体カセットが前記装置本体に挿入されるとき、前記第１の係合部が前記第３の歯車との係合を開始してから前記媒体カセットに対して前記媒体カセットの挿入方向に反対の方向に相対的に移動する距離は、前記媒体カセットの前記挿入方向における前記第１の歯車の中心と前記第３の歯車の中心との間の距離に等しく、前記移動部材には前記規制部材を固定する位置規制部が設けられ、前記規制部材は前記移動部材と連動して移動することを特徴としている。

この構成によれば、移動部材は、記録媒体カセットが押し込まれる動作に連動して規制部材をスライドさせる。そしてこのとき、規制部材は、記録媒体カセットが押し込まれる動作に連動して、記録媒体を定位置に設置させる位置よりも押し込まれる方向側の位置から、記録媒体を定位置に設置させる位置に向けてスライドする。そして、記録媒体カセット上の記録媒体は、規制部材がスライドすることによって記録媒体上をスライドさせることができる。そして、画像形成装置は、記録媒体カセットが押し込まれる動作に連動して記録媒体カセット上の記録媒体を記録媒体に対して相対的にスライドさせることができる為、記録媒体カセットがどのような位置にあっても、記録媒体を、搬送経路方向に繰り出すことが可能な定位置に保つことができる。

このような画像形成装置によれば、簡単な構成により記録媒体を適正な位置に配置することができ、さらに記録媒体上の適正な位置に画像を形成することができる。

（第１実施形態）
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図面に共通な要素には同一の符号を付す。図１はサイドガイド本体１０を示す斜視図である。図２は、用紙カセット本体におけるサイドガイド移動部２０を拡大した図である。また、図３はサイドガイド移動部２０の断面図である。

サイドガイド本体１０は、用紙カセット押し込み方向に対して移動可能な調整板１１と、調整板１１に具備されている回転支点１２に回転自由に取付けられているピニオンギア１３と、ピニオンギア１３に係合しているラック部材１４、１５と、ラック部材１４、１５とそれぞれ固定あるいは一体形状となっているフロントガイド１６、リアガイド１７と、フロントガイド１６に取付けた開放レバー１８及び固定部材１９とを備える。

ラック部材１４、１５は、調整板１１上の回転支点１２に取付けたピニオンギア１３に咬合するようにそれぞれ図１に示すように取付けられている。また、ラック部材１４は用紙カセット押し込み方向の前端側の用紙幅を規定するフロントガイド１６を具備し、一方のラック部材１５は用紙カセット押し込み方向の後端側の用紙幅を規定するリアガイド１７を具備している。

フロントガイド１６は、サイドガイド本体１０によって用紙幅を固定する為の、開放レバー１８に連動した固定部材１９を備える。

フロントガイド１６とリアガイド１７は、開放レバー１８を操作し固定部材１９を図２に示してあるカセットフレーム３１に設けられている固定孔３２から離すことで、用紙カセット押し込み方向に可動させることが可能となる。つまり、ラック部材１４、１５は回転自由なピニオンギア１３と噛み合っているので、フロントガイド１６あるいはリアガイド１７のどちらか一方を移動すると他方のガイドは逆方向に移動することになり収納する用紙の幅サイズに合わせて用紙の用紙幅の固定を行う。

次に、サイドガイド移動機構について図２及び図３を用いて説明する。

図２に示すようにサイドガイド移動部２０は、調整板１１と、用紙カセットフレーム３１に具備されている回転支点２１、２２にそれぞれ取付けられているアイドルギア２３、２４を備える。

アイドルギア２３と係合するためのラック部材２５は、調整板１１に具備されている。

アイドルギア２４は図示しないストッパ機構を備えており、用紙カセット本体３０が画像形成装置４０にセットされることで回転自由となる。

図３に示している様に、調整板１１と回転支点２１に取付けてあるアイドルギア２３は隣接して設置されおり、調整板１１のラック部２５とアイドルギア２３の歯車部は咬合している。さらに、アイドルギア２３は、調整板１１とは反対側の歯車面でアイドルギア２４と咬合しているため、アイドルギア２４が回転することによって、調整板１１は用紙カセット押し込み方向に移動する。

次に、サイドガイド移動機構の動作原理について図４を用いて説明する。

ラック部材４２は画像形成装置４０の後述する装置フレーム４１に取付けられており、用紙カセット本体３０が画像形成装置４０に挿入される際に用紙カセット本体３０に具備してあるアイドルギア２４と係合する。

また、ラック部材４２の縁端部４２ａは、画像形成装置４０における中央用紙基準に相当する。

図４（ａ）は、用紙カセット本体３０が、画像形成装置４０に挿入され図示しない装置フレーム４１に取付けられているラック部材４２が、用紙カセット本体３０に具備されているアイドルギア２４と係合し始める状態を示す図である。

一方、図４（ｂ）は、用紙カセット本体３０が画像形成装置４０に対して、定常位置に位置する状態を示す図である。

なお、記録媒体が正しく搬送経路に搬送される記録媒体カセットの画像形成装置における挿入位置である位置を定常位置とする。

用紙カセット本体３０の挿入にともないアイドルギア２４は、図示しないストッパ機構から解除され回動自由となる。

アイドルギア２４は、ラック部材４２と係合することで時計方向に回転しアイドルギア２３を介して、調整板１１を用紙カセット押し込み方向とは逆方向に移動させる。

用紙カセット本体３０を画像形成装置４０に挿入し、用紙カセット本体３０が画像形成装置４０に対し定常位置に位置した場合、つまり、ラック部材４２が、アイドルギア２４と係合を開始して図示しない用紙カセット本体３０に具備してあるストッパ部材によってラック部材４２が完全に停止するまでに、ラック部材４２が用紙カセット押し込み方向とは逆方向へ移動する距離をＬ（ｍｍ）とすると、調整板１１が用紙カセット押し込み方向とは逆方向に移動する距離は、Ｌ（ｍｍ）と等しくなる。

例えばラック部材４２の縁端部４２ａが、図示しないストッパ部材から用紙カセット押し込み方向に対してＸ（ｍｍ）の地点まで移動したとすると、調整板１１は、用紙カセット押し込み方向とは逆方向へＬ−Ｘ（ｍｍ）移動することになる。

ラック部材４２と調整板１１の移動量は常に等しいので、ピニオンギア１３の中心とラック部材４２の縁端部４２ａが同一線上に位置するように配設することで、用紙の中心と中央用紙基準を常に一致させることが可能となる。

つまり、図２に示しているようにカセットフレーム３１に具備されている２つの回転支点２３，２４の中心点を結んだ直線Ａ−Ａ`を基準とした時、ピニオンギア１３の中心を直線Ａ−Ａ`から用紙カセット押し込み方向へＬ（ｍｍ）の距離に位置するように配置することで、用紙の中央と中央用紙基準とを常に一致させることが可能となる。

図５は、本発明の実施形態にかかるサイドガイド移動機構を適用した用紙カセット本体３０の構成を示す図である。

用紙カセット本体３０は、カセットフレーム３１と、サイドガイド本体１０と、用紙幅検出部材３３と、テイルガイド３４と、回転支点３５に取付けられた図示しない積載板とを備える。

サイドガイド本体１０は、カセットフレーム３１の用紙給紙側に取付けられる。この際、フロントガイド１６に具備してある上下動するピンからなる固定部材１９は、カセットフレーム３１に設けてある固定孔３２に勘合する。

用紙幅検出部材３３は、カセットフレーム３１に回転自由に取付けられる。また、用紙幅検出部材３３は、リアガイド１７に係合し図示していない用紙幅検出機構に連動して所定の用紙幅を検出可能としている。

テイルガイド３４は、用紙搬出方向の上流に設けられ、用紙の後端をガイドする。また、図示しない用紙長さ検出機構に連結されている。

図示しない積載板は、カセットフレーム３１に設けられた回転支点３５を中心に回転し、図示しない駆動により用紙の昇降を行う。

使用者は用紙を用紙カセット本体３０にセットする際、開放レバー１８を操作し固定部材１９をカセットフレーム３１に設けられている固定孔３２から離し、フロントガイド１６あるいはリアガイド１７のどちら一方を用紙カセット押し込み方向に移動させる。次に、用紙をカセットフレームの側壁３６に当接させ、テイルガイド３４を用紙の後端に当接するようにセットする。最後に、フロントガイド１６あるいはリアガイド１７のどちらか一方を用紙に当接するまで移動させ、用紙カセット押し込み方向の用紙の用紙幅を固定する。

また、この際、セットした用紙のカセット押し込み方向に対する幅はリアガイド１７に連結されている用紙幅検出部材３３によって検出され、用紙のカセット押し込み方向に対して垂直方向の幅は、テイルガイド３４に連結されている図示しない用紙幅検出機構によって検出される。

図６は、この発明の実施形態にかかるサイドガイド移動機構を適用した画像形成装置４０の構成を示す図である。

画像形成装置４０は、給紙部６０と、画像形成部７０と、排紙部８０と、から構成される。

給紙部６０は、画像形成装置４０の下部に配備され、用紙カセット本体３０と、ラック部材４２と、用紙走行路４３と、装置フレーム４１に具備された用紙カセット検出部材５０とを備える。

画像形成部７０は、給紙部６０の上方に配置され、露光ユニット４４と、現像ユニット４５と、転写ユニット４６と、がそれぞれ用紙走行方向に沿って配置されている。

排紙部８０は、用紙走行路４８と、装置上部カバー４９とを備える。

サイドガイド移動機構を適用した用紙カセット本体３０から給紙された用紙は、用紙走行路４３を通過する。

露光ユニット４４によって形成された潜像画像上には、現像ユニット４５によってトナー像が現像される。そして、トナー像は、用紙が現像ユニット４５と、転写ユニット４６との間を通過する際に、現像ユニット４５と転写ユニット４６との間のバイアス電圧によって用紙上に転写される。

次いで定着ユニット４７を通過し、用紙上にトナー像が定着され、用紙は用紙走行路４８を通り装置上部カバー４９の上に排出される。

以上のように、第１実施形態のサイドガイド移動機構を適用した画像形成装置４０によれば、装置フレーム４１に対し用紙カセット本体３０の取付け位置が移動していても、セットした用紙の中央は、中央用紙基準と常に一致することになり、正確な印刷位置への印刷が可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図７を参照しながら説明する。なお、図７において、図１と同じ符号を付した部分は略同一のものを示す。

本実施形態は、開放レバーに連動して移動する固定部材と勘合する固定孔を調整板と一体であるプレート上に設けることでサイドガイド間の距離を固定することを目的としている。

サイドガイド本体９０は、用紙カセット押し込み方向に移動可能な調整板９１と、調整板９１に具備されている回転支点１２に回点自由に取付けられているピニオンギア１３と、ピニオンギア１３に係合しているラック部材１４、１５と、ラック部材１４、１５とそれぞれ固定あるいは一体形状となっているフロントガイド１６、リアガイド１７と、フロントガイド１６に取付けた開放レバー１８及び固定部材１９とを備えている。

ラック部材１４および１５は、調整板９１上の回転支点１２に取付けたピニオンギア１３に咬合するようにそれぞれ図７に示すように取付けられている。ラック部材１４は用紙カセット押し込み方向に対して前端側の用紙幅を規定するフロントガイド１６を具備し、一方のラック部材１５は用紙カセット押し込み方向の後端側の用紙幅を規定するリアガイド１７を具備している。

フロントガイド１６は、サイドガイド本体１０によって用紙幅を固定する為の、開放レバー１８に連動した固定部材１９を備える。

固定部材１９と勘合する為の固定孔９２は、調整板９１上に設けられている。

フロントガイド１６、リアガイド１７は、開放レバー１８を操作し固定部材１９を調整板９１に設けられている固定孔９２から離すことで用紙カセット押し込み方向に移動させることが可能となる。つまり、ラック部材１４、１５は、回動自由なピニオンギア１３と噛み合っているのでフロントガイド１６あるいはリアガイド１７のどちらか一方を移動すると他方のガイドは逆方向に移動することになり収納する用紙の幅サイズに合わせて用紙の用紙幅の固定を行う。

調整板９１が用紙カセット本体３０に対して可動する際、フロントガイド１６に具備された固定部材１９は調整板９１と同量移動するので、フロントガイド１６とリアガイド１７の間隔は常に一定に保たれる。

通常は、フロントガイド１６とリアガイド１７との間の距離は、用紙カセット本体３０の挿抜にともない変化する。このため用紙が、フロントガイド１６とリアガイド１７に挟まれ傷つく恐れがある。また、フロントガイド１６とリアガイド１７との間の距離は、用紙カセット本体３０を挿抜することで用紙幅より大きくなる場合がある。その場合は、正確に用紙をガイドできないためスキューが発生する恐れがある。

しかしながら、第２実施形態のサイドガイドを適用した画像形成装置４０によれば、フロントガイド１６に具備された固定部材１９は調整板９１と同量移動することになるので、フロントガイド１６とリアガイド１７の間の距離は用紙カセット本体３０の挿抜に関わらず常に一定に保たれることになり、用紙を傷つけることやスキューの発生を防止することができ、正確な印刷位置に印刷をすることが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図８及び図９を参照しながら説明する。なお、図８及び図９において、これまでに参照した図と同じ符号を付した部分は略同一のものを示す。

本実施形態は、用紙幅検出部材に係合した固定部材をコイルスプリング等の付勢部材により用紙幅検出部材に係合する方向に付勢することによって、用紙幅検出を正確に行う用紙幅検出機構を提供することを目的としている。

用紙幅検出機構は、用紙幅検出部材３３と、カセットフレーム３１上に取付けた回転支点９３と、固定部材９４と、付勢部材９５と、調整板９１とを備える。

図８に示しているように、調整板９１は、カセットフレーム３１の回転支点９３に回転自由に取付けられた固定部材９４と係合している。さらに、固定部材９４はカセットフレーム３１の回転支点９３に回転自由に取付けられた用紙幅検出部材３３に係合しており、コイルスプリング等の付勢部材９５によって用紙幅検出部材３３に係合する方向に付勢されている。

第３実施形態の動作について図９を参照して説明する。第１及び第２の実施形態と同様に用紙を用紙カセット本体３０にセットする。この際、リアガイド１７は、用紙幅検出部材３３と係合することで、図示しない用紙幅検出機構を動作させている。

この時の調整板９１と固定部材９４は、それぞれ、図９中の実線で表した９１Ａ、及び９４Ａの初期状態にある。つまり、調整板９１が、固定部材９４の端部を用紙幅検出部材３３方向に押すことで、固定部材９４は、用紙検出部材３３から離れた状態となり、用紙検出部材３３は回転自由となっている。

次に、用紙カセット本体３０が装置フレーム４１に対してＸ（ｍｍ）手前にセットされた場合、調整板９１およびリアガイド１７は、前述したサイドガイド移動機構によって、用紙幅検出部材３３からＸ（ｍｍ）離れることになる。

調整板９１が用紙幅検出部材３３から離れた状態、つまり、図９中の点線で表した９１Ｂの状態の場合、固定部材９４は、コイルスプリング等の付勢部材９５によって用紙幅検出部材３３の方向へ押されることになり、固定部材９４は用紙幅検出部材３３と係合し、用紙幅検出部材３３は回転することができなくなる。

したがって、第３実施形態によれば、用紙カセット本体３０の装置フレーム４１に対する位置の変化にともない、用紙カセット本体３０内のリアガイド１７の位置が変動しても、用紙幅検出部材３３は、正しく用紙幅を検出することができ、正確な印刷が可能となる。

なお、上述した各実施形態は、本発明の好適な実施形態であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各構成は、適宜変更可能である。

本発明はプリンタ装置などの画像形成装置のみに限らず、複写機あるいはファクシミリ装置、そして、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能などの各種機能を兼ね備えた複合機などに対しても適用可能である。

サイドガイド本体を示す斜視図である。 用紙カセット本体におけるサイドガイド移動部を拡大した上面図である。 サイドガイド移動部の断面図である。 サイドガイド移動部の上面図であり、用紙カセット本体を画像形成装置に挿入する際の動作を説明するための図である。 サイドガイド移動機構を適用した用紙カセット本体の上面図である。 サイドガイド移動機構を適用した画像形成装置の断面図である。 サイドガイド本体を示す斜視図である。 第３実施形態にかかる調整板と用紙幅検出部材との関係を示す斜視図である。 調整板と用紙幅検出部材との関係を示す上面図であり、第３実施形態にかかる調整板と用紙幅検出部材の動作を説明するための図である。

符号の説明

１０、９０ サイドガイド本体
１１、９１ 調整板
１２、２１、２２、３５、９３ 回転支点
１３ ピニオンギア
１４、１５、２５、４２ ラック部材
１６ フロントガイド
１７ リアガイド
１８ 開放レバー
１９、９４ 固定部材
２０ サイドガイド移動部
２３、２４ アイドルギア
３０ 用紙カセット本体
３１ カセットフレーム
３２、９２ 固定孔
３３ 用紙幅検出部材
３４ テイルガイド
３６ カセットフレーム側壁
４０ 画像形成装置
４１ 装置フレーム
４２ａ ラック部材の縁端部
４３、４８ 用紙走行路
４４ 露光ユニット
４５ 現像ユニット
４６ 転写ユニット
４７ 定着ユニット
４９ 上部カバー
５０ カセット検出部材
６０ 給紙部
７０ 画像形成部
８０ 排紙部
９５ 付勢部材

Claims (4)

1. 媒体が積載される媒体カセットから媒体を搬送して画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記媒体カセットに積載された媒体を規制する一対の規制部材と、
   前記規制部材を移動させる移動機構と、
   装置本体に設けられ、前記移動機構と係合する第１の係合部とを備え、
   前記移動機構は、
   前記規制部材の各々と係合する第１の歯車と、
   第２の係合部を有し、前記第１の歯車を回転可能に支持する移動部材と、
   前記第２の係合部に係合する第２の歯車と、
   前記第２の歯車、及び前記第１の係合部に係合する第３の歯車と、
   前記媒体カセットが前記装置本体に挿入されるまでは前記第３の歯車の回転を規制し、前記媒体カセットが前記装置本体に挿入されると前記第３の歯車の回転を可能にするストッパ機構とを有し、
   前記媒体カセットが前記装置本体に挿入されるとき、前記第１の係合部が前記第３の歯車との係合を開始してから前記媒体カセットに対して前記媒体カセットの挿入方向に反対の方向に相対的に移動する距離は、前記媒体カセットの前記挿入方向における前記第１の歯車の中心と前記第３の歯車の中心との間の距離に等しく、
   前記移動部材には前記規制部材を固定する位置規制部が設けられ、前記規制部材は前記移動部材と連動して移動することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記規制部材は、媒体搬送方向と直交する方向に前記媒体を規制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. 前記媒体カセットに積載された媒体の幅を検出する媒体幅検出機構を備え、
   前記媒体幅検出機構は、
   前記媒体カセットに回動可能に設けられ、前記規制部材に係合する媒体幅検出部材と、
   前記媒体幅検出部材に係合し、前記媒体幅検出部材の回動を規制する固定部材と、
   前記固定部材を前記媒体幅検出部材に向けて付勢する付勢部材とを備え、
   前記媒体カセットが前記装置本体に正常に挿入されると、前記移動部材は前記固定部材に当接し、前記媒体幅検出部材と前記固定部材との係合を解除することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 媒体が積載される媒体カセットから媒体を搬送する媒体搬送装置であって、
   前記媒体カセットに積載された媒体を規制する一対の規制部材と、
   前記規制部材を移動させる移動機構と、
   装置本体に設けられ、前記移動機構と係合する第１の係合部とを備え、
   前記移動機構は、
   前記規制部材の各々と係合する第１の歯車と、
   第２の係合部を有し、前記第１の歯車を回転可能に支持する移動部材と、
   前記第２の係合部に係合する第２の歯車と、
   前記第２の歯車、及び前記第１の係合部に係合する第３の歯車と、
   前記媒体カセットが前記装置本体に挿入されるまでは前記第３の歯車の回転を規制し、前記媒体カセットが前記装置本体に挿入されると前記第３の歯車の回転を可能にするストッパ機構とを有し、
   前記媒体カセットが前記装置本体に挿入されるとき、前記第１の係合部が前記第３の歯車との係合を開始してから前記媒体カセットに対して前記媒体カセットの挿入方向に反対の方向に相対的に移動する距離は、前記媒体カセットの前記挿入方向における前記第１の歯車の中心と前記第３の歯車の中心との間の距離に等しく、
   前記移動部材には前記規制部材を固定する位置規制部が設けられ、前記規制部材は前記移動部材と連動して移動することを特徴とする媒体搬送装置。