JP5397212B2 - 給紙トレイ、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において用いる給紙トレイと、この給紙トレイを備えた画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写機、印刷機等の画像形成装置は、用紙を画像形成部に供給するための給紙装置を備えている。

従来の給紙装置を備えた画像形成装置の構成および作用の概要を説明する。図７は、従来の画像形成装置（複写機）の概略側断面図、図８は、給紙装置の概略斜視図である。図７、図８に示すように、画像形成装置ＧＫの装置本体１００の内部には、一枚ずつの用紙を供給する４組の給紙装置ＫＳが配置されている。これらの図中で符号１３１は手差しで複写を行う際に使用する手差し給紙部、符号１３２は用紙の両面に複写する際に使用する両面装置である。

図８で示すように、給紙装置ＫＳは、給紙トレイ１１０と給紙ユニット１２０を備えている。箱状の給紙トレイ１１０は底板１１１を配置し、底板１１１には用紙を積層載置する。給紙ユニット１２０は、用紙を給紙トレイ１１０から一枚ずつ取り出す。給紙ユニット１２０は、断面形状が略Ｌ字状の用紙ガイド１２４の下方に、給紙コロ１２３を配置してある。

用紙ガイド１２４は、給紙トレイ１１０の上方に、用紙ガイド１２４の底面を用紙搬送方向に沿わせて配置してある。そして、用紙ガイド１２４は給紙コロ１２３にて送り出された用紙を、スムーズに搬送するようにガイドする。

次に、図７、図８を参照しつつ、画像形成装置ＧＫの作用を説明する。
給紙トレイ１１０に積層載置した用紙を、給紙コロ１２３の回転により送り出し、図９で示すように、給紙コロ１２３の下側に給紙コロ１２３に押圧されるように配置した分離パッド１２３ａにより一枚ずつに分離させ、給紙コロ１２３の回転により図７に示したような用紙搬送路を介して装置の上方へ搬送する。

一方、原稿読取部１４０には予め原稿１４１を積層してセットしておき、原稿１４１を図示省略の光学的手段により順次読み取る。読み取った原稿データを、画像形成部１５０に送信し、感光体ドラム等の手段により、搬送されてきた用紙に転写する。原稿データを転写された用紙を定着手段により定着し、排紙トレイ１３３に排出する（例えば、特許文献１参照）。

そして、複写を繰り返していると、やがて給紙装置ＫＳ内の用紙が無くなり、新たに用紙を補給する必要が生じる。そのような場合には、ユーザーは、図８に示した矢印Ａ方向に給紙トレイ１１０を画像形成装置ＧＫの装置本体１００から引き出し、給紙トレイ１１０内に所定サイズの用紙を補給し。その後、再度給紙トレイ１１０を装置本体１００の奥へと押し戻す（給紙トレイの脱着操作）。

なお、給紙装置ＫＳにおいてジャム（詰まり）が発生した場合にも、前述と同様に給紙トレイ１１０の脱着操作を行う場合がある。

給紙トレイ１１０の底板１１１は用紙を積載し、その用紙を上方に持ち上げて給紙コロ１２に押圧する機能を持つ。そのため、用紙の自重、給紙コロ１２３への押圧力（給紙圧）が掛かるので、これらの力に対抗して変形しないような強度が必要であり、例えば亜鉛処理鋼鈑等の板金部材で構成される場合が多い。ただし、給紙トレイ１１０の底板１１１を板金等の金属製とした場合、底板１１１がアースされていないと給紙による用紙間の摩擦により生じる静電気が底板１１１に移動し、底板１１１に電荷がたまってしまうことがある。

底板１１１に電荷がたまった状態でユーザーが用紙を補給しようとすると、底板１１１にユーザーの手などが触れた際に放電して、ビリっとくる等の不快な感じを与えたり、放電によるノイズで機器が誤動作したりする等の不具合が生じることがある。

また底板１１１がアースされていないことで、いわゆる浮きメタルとなり、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：電磁波障害）などの悪影響を及ぼすことがある。また底板１１１をアースに落とす機構がある場合でも、アースの導通が悪く、接触したり、しなかったりのような状態であると、導通する瞬間にノイズを生じやすいという不具合が生じることがある。

このため給紙トレイ１１０の底板１１１は安定してアースさせる必要がある。そのため従来は、図９〜図１１に示すように、底板１１１の回転支点１１１ａ近傍の側面部１１１ｓに板バネ１１１ｂを押し当て、この板バネ１１１ｂの他方の端部１１１ｃを給紙トレイ１１０側の電極として給紙装置本体側にアースを取るものがある。（例えば特許文献３参照）。

そこで本発明は上記の問題を解決し簡易で安価な構成でより安定してトレイ底板をアースを取る手段を提供することを目的とする。

本発明の給紙装置のうち請求項１に係るものは、着脱可能な給紙トレイを有する給紙装置において、前記給紙トレイは、用紙を積載するトレイ底板を有し、該トレイ底板は、前記用紙の搬送方向の上流側に回転支点を持ち、前記トレイ底板を上側に押圧する加圧手段により前記回転支点を支点として積載した用紙を給紙ローラ側へ押し付けるように回動可能であり、かつ亜鉛処理鋼鈑等の金属製である給紙装置において、前記トレイ底板の前記回転支点は、前記トレイ底板と一体の金属製であり、前記トレイ底板の用紙積載面の側面側に設けられ、該回転支点近傍に対して、前記給紙トレイ後方に設けた給紙トレイのアース電極部に電気的に接続された導電性部材を押圧し、前記給紙トレイを給紙装置本体にセットした状態では、前記給紙トレイのアース電極部が前記給紙トレイ装置本体に押圧されて前記給紙トレイ装置本体を介してアースされ、前記給紙トレイを前記給紙装置の被装着装置から引き出した状態では、前記給紙トレイのアース電極部が前記給紙トレイ装置本体から離れて前記被装着装置を介してアースされている状態ではなくなるように設けられており、前記回転支点近傍に設けられた導電性部材は、導電性のバネ用線材製の円錐状のコイルバネであり、
該コイルバネは、バネの巻線部の内径がその一巻き先の外径より大きくなる円錐形状であり、該コイルバネの圧縮時に巻き線同士が接触しないように、バネの密着高さがバネの線径となる座面接触型の円錐状コイルバネのものであり、前記回転支点軸と同軸に、前記給紙トレイの底板との間に挟みこまれるにように設けられ、前記底板の側面部に設けられた前記回転支点部側に前記コイルバネの径の大きい側を押圧力100mN以上で押圧するようにしてなることを特徴とする。

請求項２に係るものは、請求項１の給紙装置において、前記コイルバネを前記底板の側面部に設けた前記回転支点部の面に２巻以上接触するように設けてなることを特徴とする。

請求項３に係るものは、請求項１または２の給紙装置において、前記コイルバネを、該コイルバネの前記底板の側面部に設けた前記回転支点部側に接する部分の円錐状コイルバネ巻き方向が、該バネの巻方向を見るときと同じ方向から前記底板を見た場合の該底板が用紙を前記給紙コロに押圧する側に回転する方向と逆方向として配してなることを特徴とする。

請求項４に係るものは、請求項１の給紙装置において、前記コイルバネは、前記底板の側面部に設けられた回転支点部側に接する部分のコイル部分の端部が、前記底板の前記コイルバネとの接触面から逃げた形状を有することを特徴とする。

請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかに記載の給紙装置において、前記給紙トレイに設けるアース電極部を、前記コイルバネと一体にバネ用線材から形成してなることを特徴とする。

請求項６に係る画像形成装置は、前記被装着装置が画像形成装置であり、請求項１から５の何れかに記載の給紙装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、給紙トレイのアース電極部を介して金属製の底板をアースに落とすために、円錐状のコイルバネを底板の側面に押し当てることにより、板バネ、あるいは棒状のバネ材をたわませて底板側面に押圧するようなアースのしかたに比べ、安定した押圧力を得ることを容易とする。

本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図。 従来のクリーニング装置の構成図 形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ-２を説明する為にトナーの形状を模式的に示した図。 本発明のトナー形状を模式的に示す図。 本発明におけるクリーニング装置を示す略図。 本発明における搬送手段を示す略図 従来の画像形成装置（複写機）の概略側断面図 同給紙装置の概略斜視図 給紙装置の構成例を示す斜視図 給紙装置の構成例を図９の反対側から見て示す斜視図 図９、１０の給紙装置の底板の回転支点近傍を示す斜視図

本発明は、給紙装置の着脱可能な給紙トレイの底板が、積載する用紙の搬送方向の上流側に回転支点を持ち、この底板を上側に押圧して回転させ、用紙を給紙ローラへ押し付けるようにし、かつ底板を亜鉛処理鋼鈑等の金属製とし、底板の回転支点を、底板と一体の金属製として底板の用紙積載面の側面側に設け、回転支点近傍に対して、前記給紙トレイ後方に設けた給紙トレイのアース電極部に電気的に接続された導電性部材を押圧し、給紙トレイを給紙装置本体にセットした状態では、給紙トレイのアース電極部が給紙トレイに押されて給紙装置本体を介してアースされ、給紙トレイを給紙装置本体から引き出すと給紙トレイのアース電極部が給紙トレイ装置本体から離れてアースされていなくなるように設けられており、給紙トレイの底板の回転支点近傍に設けられた導電性部材を、SW-C、ピアノ線等の導電性のバネ用線材製の円錐状のコイルバネとし、この円錐状のコイルバネの円錐形状を、バネの巻部の内径がその1巻き先の外径より大きくなる形状とし、バネの圧縮時に巻き線同士が接触しない形状（座面接触型といわれるタイプの円錐状のコイルバネ、バネの密着高さがバネの線径となる）のものとし、底板の回転支点軸と同軸とし、給紙トレイと底板との間に挟みこまれるように設け、底板の側面部の回転支点部側に円錐状のコイルバネの径の大きい側が押圧されるように構成し、その押圧力が100mN以上であるようにする。

すなわち、金属製の底板をアースに落とす（浮きメタルの解消、EMI対策）ための手段として、円錐状のコイルバネを底板の側面に押し当てるものである。このことにより、板バネ、あるいは棒状のバネ材をたわませて底板側面に押圧するようなアースのしかたに比べ、安定した押圧力を得ることが容易である。

また、底板側面の一方向から底板の回転支点軸と平行な方向に押圧することにより、底板のガタの防止も可能であり、バネの圧縮時に巻き線同士が接触しない形状としたことにより、円筒状の圧縮コイルバネでも同様に安定した押圧力を得ることが可能である。そして、円錐状のコイルバネを使用することでバネの圧縮方向の使用時の高さを小さくすることが可能であり、狭いスペースにも無理なく設置することが可能である。

また、板バネを押し当ててアースするのに比べ、加工時のプレス金型を必要としなくでき、複雑な形状を必要とするような場合でも線材を必要な長さのみ使用することで製作可能である。したがって、板バネのように不要な部分の材料を破棄する必要が無いことから、低コストで製作可能である。

また、円錐状のコイルバネと底板の回転支点軸と同軸に設け、円錐状のコイルバネの位置決めに底板の支点を共用できるので、円錐状のスプリングの位置決めの構成をシンプルにすることが可能である。

また、底板の上昇／下降に伴う回転方向の移動により、底板側面部と円錐状のコイルバネの摩擦による力が円錐状コイルバネと同軸の回転方向の力となることから、円錐状のコイルバネの中心軸をずらそうとする力が生じず、このため円錐状のコイルバネの接触位置を安定させることが可能であり、接触位置の安定により接地性も安定する。

さらに、底板側面部に円錐状のコイルバネの径の大きい側が押圧される様にしたことにより、円錐状のコイルバネの位置決めに底板の支点を共用できるので、円錐状のスプリングの位置決めの構成をシンプルにすることが可能であり、円錐状のコイルバネと底板との接触面積を大きく取ることができるため、より安定してアースを取ることが可能である。

またさらに、円錐状のコイルバネと底板の押圧力を100mN以上としたことにより、確実に円錐状のコイルバネと底板を接触させることでき、そのことからより安定してアースを取ることが可能になる。

また本発明の給紙装置においては、円錐状のコイルバネを給紙トレイの底板の側面部に設けた回転支点部の面に２巻以上接触するように設けて、円錐状のコイルバネと底板との接触面積を大きく取り、より安定してアースを取ることを可能にできる。

また本発明の給紙装置においては、給紙トレイの回転支点に押圧される円錐状のコイルバネを、底板側面部に設けられた回転支点部側に接する部分の円錐状のコイルバネ巻き方向（バネを上から見て下方向への巻き方法）が、バネの巻方向を見るときと同じ方向から底板を見た場合の底板が用紙を給紙コロに押圧する側に回転する方向と逆方向であるようにすることで、円錐状のコイルバネの底板への接触部側の端部の向きが底板上昇方向時に引っかかることがなく、円錐状のコイルバネの押圧が底板の上昇を妨げることがない方向となる。

また、底板の上昇により給紙コロに用紙を押圧する給紙方式の場合（フリクションパッド給紙方式、コーナー爪給紙方式等）でも円錐状のコイルバネの押圧が給紙圧（用紙が給紙コロに押し当てられる力）への影響を及ぼさない様にできる。すなわち、底板が上昇する場合は底板の回転方向が円錐状のコイルバネの押圧される部分と巻き方向の端部の向きが底板上昇方向時に引っかかることがない方向となる（仮にバネの底板押圧部側の巻き端部が底板の側面の接触部に引っかかりを生じても、引っかかりが外れる方向に底板が回転（上昇）することにより引っかかりは解消される）ため、バネの巻き端部が底板の回転を妨げることはない。

また底板が下降する場合は底板の回転方向が円錐状のコイルバネの押圧される部分と巻き方向の端部の向きが底板下降方向と対向する向きとなるため、バネ端部が筆禍利を生じやすい方向となる（仮に押圧部側の巻き端部が底板の側面の接触部に引っかかりを生じると、引っかかりが食い込む方向に底板が回転（下降）することから引っかかりが解消されにくい）。しかし給紙トレイに用紙をセットした後、用紙は給紙されるにつれて枚数が減っていくため底板用紙の減少により上昇方向には回転するが、用紙が勝手に増えることはないため下降することはない底板が下降する必要があるのは用紙の補給のため給紙トレイを引き出す場合に限られる。そのため、この際に引っかかり等で若干底板の摺動が悪くなったとしても給紙性能には影響を与えることが無い。

さらに本発明の給紙装置においては、給紙トレイの回転支点に押圧される円錐状のコイルバネが、底板側面部に設けられた回転支点部側に接する部分の円錐状のコイルバネ巻きの端部から、底板の円錐状のコイルバネ接触面が逃げた形状となっているので、円錐状のコイルバネの接触部（径の大きい側の2巻分以上のコイル部分）側の端部が底板上昇／下降時に方向時に引っかかることがなく、円錐状のコイルバネの押圧が底板の上昇／下降を妨げることがない。また底板の上昇により給紙コロに用紙を押圧する給紙方式の場合（フリクションパッド給紙方式、コーナー爪給紙方式等）でも円錐状のコイルバネの押圧が給紙圧（用紙が給紙コロに押し当てられる力）への影響を及ぼさないようにできる。

またさらに本発明の給紙装置においては、給紙トレイ後方に設けた給紙トレイのアース電極部を、給紙トレイ回転支点に押圧される円錐状のコイルバネと一体に、一本のSW-C、ピアノ線等のバネ用線材から形成することで、2つの電極（トレイ底板の接地電極、トレイと給紙装置間の接地電極）とその電極間を電気的に接続する部材を一本の導電性バネ用線材にて作ることから低コスト化が可能であり、が可能であり、そのために部品点数が少なくて済み、装置構成の簡易化が可能になる。

このような給紙装置を画像形成装置に用いれば、低コストで安定した給紙トレイの底板の接地性能を持つ構成を実現可能にできる。

＜実施例１＞
以下、本発明に係る給紙トレイの実施例について説明する。この給紙トレイは上述した画像形成装置、すなわち給紙装置が画像形成装置本体に対して、給紙トレイが水平方向に挿脱可能に構成されているものに用いることが可能であることはもちろんであるが、図示のタイプの画像形成装置には限定されず、画像形成を行う種々の装置において使用可能である。

本実施例装置は、図９、図１０に示した画像形成装置、給紙装置と同様に、給紙装置が給紙トレイ１１０と給紙ユニット１２０とを備え、箱状の給紙トレイ１１０内に底板１１１を配置し、底板１１１には用紙を積層載置するものである。

給紙ユニット１２０は、給紙コロ１２３と、用紙ガイド１２４、分離パッド１２３ａを備えている。また底板１１１は、板金製である。この底板１１１は、用紙搬送方向の下流側の側面部に設けられた回転支点１１１ａを中心に回動し、給紙コロ１２３に用紙を押圧するように設けてある。

そして、図１から図４に示すように、給紙トレイ１１０の奥側（画像形成装置、給紙装置としての）の底板１１１の回転支点１１１ａの軸上に、座面接触型の円錐状のコイルバネ２００を、径の大きい側を底板１１１の側面部に接する側にして設けてある。

コイルバネ２００は、図５に示すような、密着高さまでバネを密着させた場合、巻き線同士が接触せず、密着高さ＝巻き線径となる円錐状のコイルバネが好ましい。また本実施例では、図示のように、コイルバネ２００の径の大きい側を底板１１１の側面部に接する側にして接触の押圧量を200mNとなるように設けている。すなわち、確実に電気的に導通させるため部品のばらつき等を考慮して100mN以上の力押圧できるよう200mNの荷重を掛けるようにしているが、本発明がこの数値に限定されることはなく、確実に電気的に導通がとれる値であればよい。また、コイルバネ２００は、底板１１１の側面に対しバネが２巻以上接触するように設けることが好ましい。なお図４で矢印Ｒは、底板１１１の上方回転方向を示す。

そして図４から良く分かるように、このコイルバネ２００の巻き方向（コイルバネ２００を上から見て下方向への巻き方法）は、底板１１１が用紙を給紙コロ１２３に押圧する側に回転する方向と逆方向に設けられている。

さらに、給紙トレイ１１０の後方に設けるアース電極部は底板１１１の回転支点１１１ａ部位に押圧されるコイルバネ部分２００ａが兼ねるように、換言すればアース電極部とコイルバネ２００とが一体に作用するようにしてある。具体的には、コイルバネ２００を一本のSW-C、ピアノ線等のバネ用線材から形成し、コイルバネ部分２００ａが底板１１１に対して押圧される側と反対側も、別の円錐状のコイルバネ部分２００ｂを形成し、給紙トレイ１１０と給紙装置、画像形成装置本体間をアースに落とすための接地電極としてある。

なお、この給紙装置を、図９に示したPPCである画像形成装置ＧＫの装置本体１００の内部には、一枚ずつの用紙を供給する４組の給紙装置ＫＳ（図１０参照）すべてについて適用しても良いが、一部だけとしても良いことはもちろんである。

＜実施例２＞
図６は、本発明に係る給紙トレイの第２実施例を示す。基本的な構成は上述してきた第１の実施例とほぼ同じであるので、以下では異なる部分のみを説明する。

図示のように本実施例では、底板１１１のコイルバネ２００の接触部分が、バネ接触部であるコイルバネ部分２００ａのバネ端部２００ｃと当たらないように逃げる形状としてある。そのため、コイルバネ部分２００ａの端部側を曲げ等、バネの加工の追加による逃げ加工が不要で、低コストが図れる。図示は省略するが、もちろん底板１１１側も逃げの形状をもともと外形形状にて行っているので、別途に逃げ用の穴を追加する等の加工の追加は不要で、これも低コスト化実現に資するものとなる。なお、コイルバネ部分２００ａの端部による引っかかりがないように、底板１１１に逃げる形状となっていることから、トレイ底板接触部のバネの巻き方向については任意である。

ＧＫ：画像形成装置
ＫＳ：給紙装置
１００：画像形成装置の装置本体
１１０：給紙トレイ
１１１：底板
１１１ａ：底板の回転支点
１１１ｂ：板バネ
１１１ｃ：板バネの他方の端部
１２０：給紙ユニット
１２３：給紙コロ
１２３ａ：分離パッド
１２４：用紙ガイド
１３１：手差し給紙部
１３２：両面装置
１３３：排紙トレイ
１４０：原稿読取部
１４１：原稿
１５０：画像形成部
２００：円錐状コイルバネ
２００ａ、２００ｂ：コイルバネ部分
２００ｃ：コイルバネ部分の逃げている端部

特許第３７８５８７８号公報 特開平０６−０３２４７４号公報 特開２００６−３２１６５１号公報 特許第３４９１２４７号公報

Claims (6)

1. 着脱可能な給紙トレイを有する給紙装置において、
   前記給紙トレイは、用紙を積載するトレイ底板を有し、
   該トレイ底板は、
   前記用紙の搬送方向の上流側に回転支点を持ち、
   前記トレイ底板を上側に押圧する加圧手段により前記回転支点を支点として積載した用紙を給紙ローラ側へ押し付けるように回動可能であり、かつ
   亜鉛処理鋼鈑等の金属製である、
   給紙装置において、
   前記トレイ底板の前記回転支点は、
   前記トレイ底板と一体の金属製であり、
   前記トレイ底板の用紙積載面の側面側に設けられ、
   該回転支点近傍に対して、前記給紙トレイ後方に設けた給紙トレイのアース電極部に電気的に接続された導電性部材を押圧し、
   前記給紙トレイを給紙装置本体にセットした状態では、前記給紙トレイのアース電極部が前記給紙トレイ装置本体に押圧されて前記給紙トレイ装置本体を介してアースされ、
   前記給紙トレイを前記給紙装置の被装着装置から引き出した状態では、前記給紙トレイのアース電極部が前記給紙トレイ装置本体から離れて前記被装着装置を介してアースされている状態ではなくなるように設けられており、
   前記回転支点近傍に設けられた導電性部材は、
   導電性のバネ用線材製の円錐状のコイルバネであり、
   該コイルバネは、バネの巻線部の内径がその一巻き先の外径より大きくなる円錐形状であり、
   該コイルバネの圧縮時に巻き線同士が接触しないように、バネの密着高さがバネの線径となる座面接触型の円錐状コイルバネのものであり、
   前記回転支点軸と同軸に、前記給紙トレイの底板との間に挟みこまれるにように設けられ、
   前記底板の側面部に設けられた前記回転支点部側に前記コイルバネの径の大きい側を押圧力100mN以上で押圧するようにしてなる、
   ことを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１の給紙装置において、
   前記コイルバネを前記底板の側面部に設けた前記回転支点部の面に２巻以上接触するように設けてなる、
   ことを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１または２の給紙装置において、
   前記コイルバネを、
   該コイルバネの前記底板の側面部に設けた前記回転支点部側に接する部分の円錐状コイルバネ巻き方向が、該バネの巻方向を見るときと同じ方向から前記底板を見た場合の該底板が用紙を前記給紙コロに押圧する側に回転する方向と逆方向として配してなる、
   ことを特徴とする給紙装置。
4. 請求項１の給紙装置において、
   前記コイルバネは、前記底板の側面部に設けられた回転支点部側に接する部分のコイル部分の端部が、前記底板の前記コイルバネとの接触面から逃げた形状を有する、
   ことを特徴とする給紙装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の給紙装置において、
   前記給紙トレイに設けるアース電極部を、前記コイルバネと一体にバネ用線材から形成してなる、
   ことを特徴とする給紙装置。
6. 前記被装着装置が画像形成装置であり、
   請求項１から５の何れかに記載の給紙装置を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。