JP5220634B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷機や複写機などの画像形成装置の画像形成部に用紙を給紙する給紙装置に係り、給紙上限を検知するための上限検知手段の位置を容易に調整可能とし、更に用紙の有無を検知する手段を備える給紙装置に関する。

印刷機や複写機などの画像形成装置の給紙部には、その画像形成装置の画像形成部に用紙を一枚ずつ給紙する給紙装置が設けられている。通常、給紙装置は、用紙が積載される給紙トレイや、給紙トレイに積載されている用紙の最上面に接触して用紙を送り出す給紙手段（給紙ローラなど）などを備えている。給紙トレイに積載されている用紙の最上面の位置は給紙上限と呼ばれており、給紙トレイの用紙を最後の一枚まで送り出すために、給紙トレイの底板が昇降して用紙の増減にかかわらず一定の高さに保持されている。この結果、用紙と給紙手段の給紙ローラは定圧で接触することになり、給紙が安定する。

なお、給紙上限が正しい位置よりも高い位置にあると、用紙と給紙ローラの接触圧力が過剰となり、用紙が重なった状態で送られたり（重送）、紙しわが発生したりしてしまう。逆に、給紙上限が正しい位置よりも低い位置にあると、用紙と給紙ローラの接触圧力が不足して用紙が空送りされてしまう。したがって、給紙上限が正しい位置になければ給紙に大きな影響を与えることになる。

そのため、給紙装置は、給紙上限を検知するための上限検知手段を備えている。上限検知手段は、給紙装置の装置本体内に設けられており、通常は出荷時などに作業者が位置を調整するものである。その際には、上限検知手段の位置は、給紙トレイの底板との位置関係に基づいて調整する。

このような上限検知手段のことは、例えば下記特許文献１に記載されている。ここでは、上限検知手段（上限センサ）は、投受光一体型のフォトインタラプタからなり、上限位置調整手段によって昇降自在に構成されている。また、上限センサは、給紙ローラを軸支している支持板に取り付けられた検知片が投受光空間に進退し、検知片の進入によってフォトインタラプタがＯＦＦとなり、退避によってフォトインタラプタがＯＮとなる。フォトインタラプタがＯＮになると、上限センサの検知信号が出力されて給紙上限を検知する。

特開２０００−３４４３５９号公報

しかしながら、従来の給紙装置では、上限検知手段の位置を調整するためには、給紙トレイを引き出し、給紙トレイが差し込まれる開口部から給紙装置の装置本体内に手などを差し入れて作業していた。そのため、作業者は、上限検知手段と給紙トレイの底板の位置関係を見ながら調整することができず、上限検知手段の位置を正しく調整することが困難であった。また、その作業は、上限検知手段の位置調整後に給紙トレイを差し込んで、まだ調整する必要があれば再び給紙トレイを引き出して調整するということを繰り返さなければならず、大変煩雑なものであった。

さらに、上記特許文献１に記載されている上限センサは、この上限センサが取り付けられている上限位置調整手段の上限調整用モータによって位置調整が自動化されているため容易に位置調整することができるが、上限センサが昇降するためのスペースが必要となり、給紙装置（画像形成装置）が大型化するという問題があった。なお、給紙装置が複数段の給紙トレイを備えている場合には、各上限センサに昇降のためのスペースが必要となり、更に大型化してしまう。

また、従来の給紙装置では、給紙トレイに積載されている用紙の有無を検知するために、図１１に示すように、給紙トレイ１０１の底板１０２に反射型のセンサ１０３が設けられている。ところが、このセンサ１０３は、固定側の給紙装置本体に対して可動側となる給紙トレイ１０１の底板１０２にあるため、センサ１０３に電源を供給するためのコネクタ１０４などが別途必要となり、構造が複雑化していた。さらに、センサ１０３が可動側にあることにより電気的接触不良や耐久性の問題が生じていた。また、センサ１０３に埃などが堆積することによる誤検知の可能性があった。

そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、上限検知手段の位置を容易に且つ正確に調整可能とし、給紙トレイに積載される用紙の有無を検知し、装置の大型化を防止する給紙装置を提供することを目的としている。

次に、上記の課題を解決するための手段を、その一例として、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明による請求項１記載の給紙装置は、装置本体１１のフレーム１２の所定の面から前記装置本体１１に着脱可能に構成された給紙トレイ１４と、
前記装置本体１１に設けられ、前記装置本体１１に差し込まれた前記給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐの最上面と接触して該用紙Ｐを一枚ずつ画像形成部に給紙する給紙手段と、
前記給紙手段２１に、前記給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐの最上面を接触させるように昇降する底板１７と、
前記給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐの最上面の高さに基づいて給紙上限を検知する上限検知手段３１とを備えた給紙装置１において、
前記フレーム１２の前記所定の面に操作部５２を備え、前記操作部５２からの操作によって前記上限検知手段３１の位置を調整可能な位置調整手段５１を具備することを特徴としている。

請求項２記載の給紙装置は、前記位置調整手段５１が、前記操作部５２を構成し、前記フレーム１２の前記所定の面に露出して水平方向Ｚに摺動可能に設けられるとともに該摺動を規制するための固定ネジ５６が挿通される長孔５５が形成されている可動部材５４と、
前記可動部材５４と前記上限検知手段３１の間に設けられ、一端部５７ａが前記可動部材５４に揺動可能に連結され、他端部５７ｂが上限検知手段３１に固定され、中途部５７ｃに揺動ピン５９が設けられている可動レバー５７とを具備し、前記可動部材５４を摺動することで前記可動レバー５７を介して前記上限検知手段３１が水平方向Ｚに移動して該上限検知手段３１の位置を調整することを特徴としている。

請求項３記載の給紙装置は、前記装置本体１１に設けられ、前記給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐの最上面に接触し、回動軸３５に自由落下の方向に回動可能に支持されている紙有無検知コロ４３と、
前記給紙トレイ１４の前記底板１７における前記紙有無検知コロ４３の落下位置に形成されている穴部４６とを備え、前記紙有無検知コロ４３が前記底板１７の前記穴部４６に落下したときに用紙無しの信号を出力する紙有無検知手段４１を具備することを特徴としている。

本発明の給紙装置によれば、上限検知手段の位置をフレームの所定の面である給紙トレイが取り付けられる面にて調整可能となり、給紙トレイを引き出さなくても上限検知手段の位置を調整することができるようになる。そのため、作業者は、上限検知手段と給紙トレイの位置関係を見ながら調整することができ、正確な位置調整が可能となる。また、手元の操作部から操作するため、調整が容易となる。

また、位置調整手段では、操作部を構成している可動部材を摺動することで可動レバーを介して上限検知手段を水平方向に移動してその位置を調整するため、従来のような上限検知手段が昇降するための上下方向のスペースが不要となり、給紙装置の大型化を防ぐことができ、延いてはこの給紙装置を備える画像形成装置の大型化を防ぐことができる。

さらに、紙有無検知手段の紙有無検知コロが固定側となる給紙装置本体内に設けられ、給紙トレイに用紙が積載されているときには用紙の最上面に接触している紙有無検知コロが、用紙が無くなることで給紙トレイの底板に形成されている穴部に落下し、これに連動して用紙無しの信号を出力するため、反射型のセンサなどを用いたときに必要となるコネクタなどが不要となり、構造の複雑化を抑えることができる。また、紙有無検知コロが固定側にあり、且つ紙有無検知コロの回動により物理的に用紙が無くなったことを検知することから、電気的接触不良が発生することが少なくなり、耐久性が向上し、埃などの堆積による誤検知などの不具合もなくなる。

本発明による給紙装置が適用される画像形成装置を示す斜視図である。 画像形成装置の扉の開放状態を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）給紙装置の給紙トレイを引き出した状態を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）給紙上限を示す一部側面図である。 上限検知手段及び紙有無検知手段を示す斜視図である。 給紙装置のフレームを示す斜視図である。 位置調整手段を示す斜視図である。 位置調整手段を示す一部拡大斜視図である。 紙有無検知手段を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）紙有無検知手段の動作を示す側面図である。 従来の紙有無検知手段を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
この実施の形態は、印刷機や複写機などの画像形成装置２の給紙装置１であり、画像形成装置２の画像形成部に用紙を給紙するものである。なお、図１，２に示すように、画像形成装置２は、給紙装置１からなる給紙部や画像形成部の他、操作部３や排紙部４などを備えており、画像形成装置２の正面には開閉自在な扉５が設けられている。

図１，２に示すように、給紙装置１は画像形成装置２の下部に設けられている。給紙装置１の装置本体１１のフレーム１２は、金属製であり、その外面がカバー１３で覆われている。なお、カバー１３は、後述する上限検知手段３１の位置を調整するときなどには取り外される。

また、図３に示すように、給紙装置１は給紙用の用紙Ｐが積載される給紙トレイ１４を備えている。給紙トレイ１４は、フレーム１２の所定の面、つまり、給紙装置１又はこの給紙装置１を備える画像形成装置２の正面から装置本体１１に引出し状に着脱可能に取り付けられている。なお、この実施の形態では、上下三段に並んだ給紙トレイ１４を備えている。各給紙トレイ１４には、積載される用紙Ｐの幅方向（給紙トレイ１４の着脱方向Ｘと同方向）の両端部を規制するための一対のガイドフェンス１５，１５と、用紙Ｐの後端部を規制するためのエンドフェンス１６とが設けられている。給紙トレイ１４の底板１７は、後述する給紙手段２１をこの給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐの最上面に定圧で接触させるために、用紙Ｐの増減にかかわらずその最上面の高さを保持するように昇降するものである。底板１７は、給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐの幅方向の両端部が回動自在に軸支されており、底板１７の下方に設けられている可動板１８（図４参照）の昇降動作によって用紙Ｐの前端部（給紙方向Ｙにおける前側）を上下させるように昇降する。なお、底板１７を昇降させるための可動板１８の昇降動作は、図示しない制御部によって制御されている。

図４に示すように、前述した給紙手段２１は給紙装置１の装置本体１１内に設けられらており、二つの給紙ローラ２２（ピックアップローラ２２ａ及びスクレーパローラ２２ｂ）と、サバキユニット２３とを備えている。給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐの最上面はスクレーパローラ２２ｂと接触しており、給紙手段２１は、スクレーパローラ２２ｂが回転して用紙Ｐを給紙方向Ｙに送り出し、ピックアップローラ２２ａとサバキユニット２３のサバキ板２３ａを介して用紙Ｐを一枚ずつ画像形成部に供給する。

また、給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐの最上面の位置は給紙上限であり、給紙上限の位置は常に一定になるように制御されている。例えば、図４（ａ）には給紙トレイ１４に用紙Ｐが無い状態を示し、図４（ｂ）には給紙トレイ１４に約五百枚の用紙Ｐが積載されている状態を示しているが、どちらも給紙上限は同位置となっている。

さらに、上限検知手段３１は装置本体１１内における給紙ローラ２２（ピックアップローラ２２ａ）付近に設けられており、給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐを最後の一枚まで給紙するために、給紙トレイ１４に積載されている用紙Ｐの最上面の高さに基づいて給紙上限を検知するものである。図５に示すように、上限検知手段３１は、センサ３２と、アクチュエータ３３とで略構成されている。また、センサ３２には投受光一体型のフォトインタラプタが用いられている。センサ３２は、投光素子３２ａと受光素子３２ｂの間に投受光空間を形成している。

アクチュエータ３３は、上限検知コロ３４と、上限検知コロ３４を自由落下の方向に回動可能に支持している回動軸３５と、上限検知コロ３４と断面略Ｌ字形の板状の中間部材３６を介して一体的に設けられ、上限検知コロ３４の回動軌跡に沿って湾曲した面を有する遮蔽板３７とを備えている。遮蔽板３７は、上限検知コロ３４の回動に連動してセンサ３２の投光素子３２ａと受光素子３２ｂの間の投受光空間に進退自在となるように構成されている。

また、図５に示すように、給紙装置１は紙有無検知手段４１を備えている。紙有無検知手段４１は、上述した上限検知手段３１と略一体的に設けられている。紙有無検知手段４１は、上限検知手段３１と同様に、装置本体１１内におけるスクレーパローラ２２ｂ付近に設けられており、センサ４２と、アクチュエータ４３と、給紙トレイ１４の底板１７に形成されている穴部４６とで略構成されている。センサ４２には投受光一体型のフォトインタラプタが用いられている。センサ４２は、投光素子４２ａと受光素子４２ｂの間に投受光空間を形成している。

上述したアクチュエータ３３は、紙有無検知コロ４３と、紙有無検知コロ４３を自由落下の方向に回動可能に支持している上限検知コロ３４と共通の回動軸３５と、紙有無検知コロ４３と断面略Ｌ字形の板状の中間部材４４を介して一体的に設けられ、紙有無検知コロ４３の回動軌跡に沿って湾曲した面を有する遮蔽板４５とを備えている。遮蔽板４５は、紙有無検知コロ４３の回動に連動してセンサ４２の投光素子４２ａと受光素子４２ｂの間の投受光空間に進退自在となるように構成されている。

図７に示すように、上限検知手段３１は位置調整手段５１に固定されている。また、図６に示すように、位置調整手段５１は、カバー１３を外したときのフレーム１２の所定の面である給紙装置１の正面に相当する面に操作部４２を露出させて各給紙トレイ１４ごとに設けられている。つまり、この実施の形態は、三つの位置調整手段５１を備えている。なお、給紙装置１における操作部５２の配置は、図２に破線によってあらわしている。

図７，８に示すように、位置調整手段５１は、基台５３と、操作部５２を構成する可動部材５４と、可動レバー５７とを備えている。基台５３は、金属製の略矩形状の箱体であり、装置本体１１内に設けられている。基台５３は、その長手方向を給紙トレイ１４の着脱方向Ｘに向けて配設されている。基台５３の端部には可動部材５４が取り付けられている。可動部材５４は略直交する二つの金属片５４ａ，５４ｂからなり、一方の金属片５４ａは、略矩形板状に形成されており、基台５３の端面に水平方向に摺動可能に設けられている。金属片５４ａには水平方向に長い長孔５５が形成されている。長孔５５には、この長孔５５を介して基台５３の端面に取り付けられる固定ネジ５６が挿通され、固定ネジ５６を締め付けることで金属片５４ａの摺動を規制する。さらに、他方の金属片５４ｂは、略Ｌ字形状に形成されており、基台５３の上面に設けられている。

可動レバー５７は、基台５３の上面において可動部材５４と上限検知手段３１の間に設けられている。可動レバー５７は、略長板状に形成されおり、その一端部５７ａが可動部材５４の他方の金属片５４ｂに揺動ピン５８を介して基台５３の上面にて揺動可能に連結され、図５に示すように、他端部５７ｂが上限検知手段３１に固定されている。また、可動レバー５７の中途部５７ｃには揺動ピン５９が、この可動レバー５７を介して基台５３の上面に取り付けられており、可動レバー５７を基台５３の上面に揺動可能に軸支している。さらに、可動レバー５７の他端部５７ｂと中途部５７ｃの間には、可動レバー５７が揺動する方向に長い長孔６０が形成されており、この長孔６０には可動レバー５７の揺動範囲を規制する揺動規制ピン６１が挿通されている。

また、図８に示すように、操作部５２を構成する可動部材５４の一方の金属片５４ａには一方の金属片５４ａの摺動による移動量を確認するための指標手段６２を構成する指標６２ａが設けられ、基台５３の端面には指標手段６２を構成する目盛り６２ｂが設けられている。

以上説明した図により、位置調整手段５１によって上限検知手段３１の位置を調整するときの作業者による操作及び各部の動作について説明する。
作業者が位置調整手段５１を操作して上限検知手段３１の位置を調整するときには、図７，８に示すように、可動部材５４の一方の金属片５４ａを固定している固定ネジ５６を緩めて金属片５４ａを水平方向Ｚの左右どちらかに摺動する。一方の金属片５４ａの摺動に連動して他方の金属片５４ｂと可動レバー５７を連結している揺動ピン５８が移動し、可動レバー５７が揺動ピン５９を支点として一方の金属片５４ａと同方向に移動する。これにより、可動レバー５７の他端部に固定されている上限検知手段３１が移動し、その位置を調整する。このとき、図５に示すように、上限検知手段３１が水平方向Ｚに調整されると、センサ３２の投受光空間に進退可能なアクチュエータ３３の遮蔽板３７が投受光空間に調整した所定量だけ進入又は後退し、給紙上限が変更される。

また、図９に示すように、紙有無検知手段４１は、給紙トレイ１４の底板１７における紙有無検知コロ４３の落下位置に形成されている略矩形の穴部４６を備えている。穴部４６は、この穴部４６に回動自在の紙有無検知コロ４３が落下することで給紙トレイ１４に用紙Ｐが無いことを検知するものである。

図１０（ａ）に示すように、紙有無検知手段４１は、給紙トレイ１４に一枚でも用紙Ｐが積載されていると、紙有無検知コロ４３が用紙Ｐの最上面に接触して遮蔽板４５がセンサ４２の投受光空間に進入している。ところが、図１０（ｂ）に示すように、給紙トレイ１４の用紙Ｐが無くなると、それまで用紙Ｐの最上面に接触していた紙有無検知コロ４３が給紙トレイ１４の底板１７の穴部４６に落下する。これに連動して遮蔽板４５がセンサ４２の投受光空間から退避し、用紙無しの信号が出力され、給紙トレイ１４の用紙Ｐの有無を検知する。

上述した実施の形態によれば、上限検知手段３１の位置をフレーム１２の正面にて調整可能となり、給紙トレイ１４を引き出さなくても上限検知手段３１の位置を調整することができるようになる。そのため、作業者は、上限検知手段３１と給紙トレイ１４の位置関係を見ながら調整することができ、正確な位置調整が可能となる。また、フレーム１２の正面にある操作部５２から操作するため、調整が容易となる。

また、位置調整手段５１では、操作部５２を構成している可動部材５４の一方の金属片５４ａを摺動することで可動レバー５７を介して上限検知手段３１を水平方向Ｚに移動してその位置を調整するため、上限検知手段３１が昇降するための上下方向のスペースなどが不要となり、給紙装置１の大型化を防ぐことができる。

さらに、紙有無検知手段４１の紙有無検知コロ４３が固定側となる給紙装置１の装置本体１１内に設けられ、給紙トレイ１４に用紙Ｐが積載されているときには用紙Ｐの最上面に接触している紙有無検知コロ４３が、用紙Ｐが無くなることで給紙トレイ１４の底板１７に形成されている穴部４６に落下し、これに連動して用紙無しの信号を出力する。そのため、従来の給紙装置のように給紙トレイにセンサを設置する必要がなくコネクタなどが不要となり、構造の複雑化、電気的接触不良や耐久性の問題、誤検知を抑えることができる。また、紙有無検知コロ４３が固定側にあり、且つ紙有無検知コロ４３の回動によって物理的に用紙Ｐが無くなったことを検知することができる。

なお、上述した実施の形態では、上限検知手段３１及び紙有無検知手段４１のセンサ３２，４２として投受光一体型のフォトインタラプタを用いているが、特に紙有無検知手段４１には、例えばフォトインタラプタに代えてマイクロスイッチなどを用いるとともに、遮蔽板４５に代えてマイクロスイッチを押圧する部材などを用いてもよい。このような構成の紙有無検知手段は上記同様に機能し、それにより、上記同様の効果が得られる。

１…給紙装置
１１…装置本体
１２…フレーム
１４…給紙トレイ
１７…底板
２１…給紙手段
３１…上限検知手段
３５…回動軸
４１…紙有無検知手段
４３…紙有無検知コロ
５１…位置調整手段
５２…操作部
５４…可動部材
５５…長孔
５６…固定ネジ
５７…可動レバー
５７ａ…可動レバーの一端部
５７ｂ…可動レバーの他端部
５７ｃ…可動レバーの中途部
５９…揺動ピン
Ｐ…用紙
Ｚ…水平方向

Claims (3)

1. 装置本体のフレームの所定の面から前記装置本体に着脱可能に構成された給紙トレイと、
   前記装置本体に設けられ、前記装置本体に差し込まれた前記給紙トレイに積載されている用紙の最上面と接触して該用紙を給紙する給紙手段と、
   前記給紙手段に、前記給紙トレイに積載されている用紙の最上面を接触させるように昇降する底板と、
   前記給紙トレイに積載されている用紙の最上面の高さに基づいて給紙上限を検知する上限検知手段とを備えた給紙装置において、
   前記フレームの前記所定の面に操作部を備え、前記操作部からの操作によって前記上限検知手段の位置を調整可能な位置調整手段を具備することを特徴とする給紙装置。
2. 前記位置調整手段が、前記操作部を構成し、前記フレームの前記所定の面に露出して水平方向に摺動可能に設けられるとともに該摺動を規制するための固定ネジが挿通される長孔が形成されている可動部材と、
   前記可動部材と前記上限検知手段の間に設けられ、一端部が前記可動部材に揺動可能に連結され、他端部が上限検知手段に固定され、中途部に揺動ピンが設けられている可動レバーとを具備し、前記可動部材を摺動することで前記可動レバーを介して前記上限検知手段が水平方向に移動して該上限検知手段の位置を調整することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
3. 前記装置本体に設けられ、前記給紙トレイに積載されている用紙の最上面に接触し、回動軸に自由落下の方向に回動可能に支持されている紙有無検知コロと、
   前記給紙トレイの前記底板における前記紙有無検知コロの落下位置に形成されている穴部とを備え、前記紙有無検知コロが前記底板の前記穴部に落下したときに用紙無しの信号を出力する紙有無検知手段を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の給紙装置。

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