JP5871169B2 - 給紙装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は給紙装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、より詳細には、装置本体に対して出入自在で、用紙を積載収納する給紙カセットを備え、給紙ローラと捌きローラとで用紙を一枚ずつ送り出す給紙装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

ファクシミリやプリンター、複写機などの画像形成装置は、通常、給紙カセットに積層収納された用紙を最上紙から１枚ずつ画像形成部に給送する給紙装置を有している。給紙装置は、給紙ローラと、給紙ローラに圧接する捌きローラとを有し、給紙ローラと捌きローラとのニップ部で用紙を挟持し画像形成部に送り出す。捌きローラはトルクリミッタを介して回転軸に取り付けられており、ニップ部において給紙ローラと逆方向に回転する。給紙ローラと捌きローラとのニップ部に１枚の用紙のみが挟持された場合には、捌きローラにかかる負荷トルクが大きくなり、捌きローラは用紙と共に連れ回りし、用紙は画像形成部に給送される。一方、ニップ部に複数枚の用紙が挟持された場合には、捌きローラが給紙ローラとは逆方向に回転することによって最上の用紙のみが画像形成部に給送される。

このような構造の給紙装置では、捌きローラが摩耗や経時劣化するため定期的に保守点検及び交換する必要がある。このため、捌きローラを取り外しやすくする構造が種々提案されている。

例えば、特許文献１では、捌きローラの回転軸の両端を支持する２つ支持手段の一方を、給紙ローラから離間させる方向に移動可能とし、且つ捌きローラの回転軸を支持手段から取り外し可能とする構造が提案されている。

特開2005-8291号公報

しかしながら、前記提案の構造では、捌きローラの取り外しは手作業で行う必要があり、作業が煩わしくなるおそれがある。加えて、作業ミスの発生も懸念される。

また、捌きローラの回転軸を片持ち支持する構造にすれば、捌きローラの取り外し作業は容易になると考えられるが、給紙ローラと捌きローラとの圧接バランスが悪くなって、給紙性能や耐久性が低下するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、捌きローラの回転軸を両持ち支持としながら、捌きローラの取り外しが容易な給紙装置を提供することにある。

また本発明の目的は、給紙装置から紙詰まり等なく用紙が円滑に１枚ずつ送給される画像形成装置を提供することにある。

本発明によれば、装置本体に対して出入自在で、用紙を積載収納する給紙カセットと、装置本体に回転自在に設けられ、給紙カセットに積載収納された用紙を最上紙から順に給送する給紙ローラと、給紙ローラに圧接する捌きローラとを備える給紙装置であって、捌きローラは、回転軸に軸方向に着脱可能に取り付けられ、
前記回転軸の少なくとも一方側は、装置本体に設けられた支持部材によって回転自在に支持され、前記支持部材は、装置本体に対する給紙カセットの出入によって、前記回転軸を支持する第１位置と前記回転軸から外れた第２位置とに移動することを特徴とする給紙装置が提供される。

ここで、捌きローラは、給紙ローラと圧接する位置と給紙ローラから離間した位置とに移動自在で、給紙カセットが装置本体から引き出されると圧接位置から離間位置に移動し、給紙カセットが装置本体に差し入れられると離間位置から圧接位置に移動するのが好ましい。

また、前記支持部材は、捌きローラを給紙ローラ側に付勢する付勢部材を備えるのが好ましい。

前記支持部材は、前記回転軸と接触して前記回転軸を支持する支持部を有し、前記支持部材が第２位置から第１位置に移動する際に、前記回転軸の端部を前記支持部に案内する傾斜面が前記支持部材の捌きローラ側の側面に形成されているのが好ましい。

前記支持部材に形成された傾斜面の長さは、捌きローラの圧接位置と離間位置との間の移動距離よりも長くするのが好ましい。なお、本明細書において「傾斜面の長さ」とは、
給紙ローラに対する捌きローラの離接方向における、支持部から傾斜面の端部までの長さをいう。

給紙カセットの出入方向は、給紙ローラによる用紙の給送方向に対して垂直方向であるのが好ましい。

また本発明によれば、前記のいず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が提供される。

本発明の給紙装置及び画像形成装置では、捌きローラの回転軸の一方側を支持する支持部材が、装置本体に対する給紙カセットの出入によって、回転軸を支持する第１位置と回転軸から外れた第２位置とに移動するので、捌きローラの取り外しが容易となり、しかも給紙ローラと捌きローラとの圧接バランスが崩れることもない。

本発明に係る給紙装置及び画像形成装置の一実施形態を示す概説図である。 給紙カセットが装置本体に装着されているときの捌きローラの状態を示す部分斜視図である。 支持部材の斜視図である。 給紙カセットが装置本体に装着されているときの捌きローラの状態を給紙カセット側から見た部分斜視図である。 給紙カセットの出入による、捌きローラの給紙ローラに対する離接及び支持部材の第１位置と第２位置との移動を説明する状態図である。 給紙カセットの出入による、捌きローラの給紙ローラに対する離接及び支持部材の第１位置と第２位置との移動を説明する状態図である。

以下、本発明の給紙装置及び画像形成装置について図に基づいてより詳しく説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係る給紙装置及び画像形成装置の一実施形態を示す概説図を示す。図１の画像形成装置Ｄは所謂タンデム方式のカラープリンタである。もちろん、プリンタのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。また、画像形成方式としてはタンデム方式に限定されるものではなく、他の方式、例えば、回転軸の周囲に４つの現像装置を配置し、これらを順次静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成する所謂４サイクル方式、あるいは一つの現像装置でモノクロ画像を作成するモノクロ方式であっても構わない。

画像形成装置Ｄは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト（中間転写体）３３を有する。中間転写ベルト３３は、図の左右両側にそれぞれ配置された一対のローラ３１，３２に掛架されている。ローラ３２は不図示のモータに連結されており、モータの駆動によってローラ３２は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト３３とこれに接するローラ３１は従動回転する。ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、二次転写ローラ３４が圧接している。この二次転写ローラ３４と中間転写ベルト３３とのニップ部（二次転写領域）において中間転写ベルト３３上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙Ｐに転写される。

また、ローラ３１に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト３３の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置３５が設けられている。ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３３を介してローラ３１に圧接するクリーニングブレードを備え、クリーニングブレードの中間転写ベルト３３との当接部で、未転写の残留トナーを除去・回収する。

ローラ３１とローラ３２とに掛架された中間転写ベルト３３の下側には、中間転写ベルト３３の回転方向上流側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ（以下、「作像ユニット２」と総称することがある）が配置されている。これらの作像ユニット２では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像が作成される。

作像ユニット２は、静電潜像担持体として円筒状の感光体２０を有する。そして、感光体２０の周囲には、その回転方向（時計回り方向）に沿って順に、帯電装置２１、現像装置２３、一次転写ローラ２４、および感光体クリーニング装置２５が配置されている。感光体クリーニング装置２５はクリーニングブレード６１を備え、その一端側を感光体２０の外周面に当接させて、感光体２０の表面に残留するトナーを除去・回収している。感光体クリーニング装置２５については後段で詳述する。一次転写ローラ２４は中間転写ベルト３３を挟んで感光体２０に圧接し、ニップ部（一次転写領域）を形成している。また、作像ユニット２の下方には露光装置２２が配置されている。

この図に示す実施形態では、帯電装置２１としてローラ帯電方式のものを用いているが、帯電装置２１の種類は特に限定されるものでなく、コロナ放電方式の帯電チャージャ、ブレード状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材等を用いてももちろん構わない。

中間転写ベルト３３の上方には、各色の現像装置２３に補給するトナーを収容したホッパー４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ（以下、「ホッパー４」と総称することがある）がそれぞれ配置されている。

また、露光装置２２の下部には給紙装置ＰＦが設けられている。給紙装置ＰＦは、装置本体６から出入自在に取り付けられた、用紙Ｐを積載収容する給紙カセット７と、給紙カセット７の、用紙給送方向先端側の上方に配置されたピックアップローラ８３と、ピックアップローラ８３よりも用紙給送方向下流側に設けられた給紙ローラ８１と、給紙ローラ８１に圧接する捌きローラ８２とを備える。給紙カセット７に積載収容された用紙Ｐは、反時計回りに回転するピックアップローラ８３によって最上紙から順に給紙ローラ８１と捌きローラ８２とのニップ部に引き出される。そして、反時計回りに回転する給紙ローラ８１と時計回りに回転する捌きローラ８２とによって、用紙Ｐが重なって引き出された場合であっても確実に１枚ずつに分けられて搬送路に送り出される。給紙装置ＰＦから送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５２に搬送され、ここで所定のタイミングで二次転写領域に送り出される。なお、給紙装置ＰＦの詳細については後述する。

画像形成装置Ｄは、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能となっている。

カラーモードにおける画像形成動作例について簡単に説明すると、まず、各作像ユニット２において、所定の周速度で回転駆動される感光体２０の外周面が帯電装置２１により帯電される。次に、帯電された感光体２０の表面に、画像情報に応じた光が露光装置２２から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置２３から供給される現像剤としてのトナーにより顕在化される。このようにして感光体２０の表面に形成された各色のトナー像は、感光体２０の回転によって一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体２０から中間転写ベルト３３上へ転写（一次転写）されて重ねられる。

中間転写ベルト３３に転写されることなく感光体２０上に残った残留トナーは、感光体クリーニング装置２５で掻き取られ、感光体２０の外周面から除去される。

重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３３によって二次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対５２から二次転写領域に用紙Ｐが搬送される。そして、４色のトナー像が、二次転写領域において中間転写ベルト３３から用紙Ｐに転写（二次転写）される。４色のトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１へ搬送される。定着装置１において用紙Ｐは、定着ローラ１１と加圧ローラ１２とのニップ部を通過する。この間に用紙Ｐは加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー像は用紙Ｐに溶融定着する。トナー像が定着した用紙Ｐは排出ローラ対５３によって排紙トレイ５４に排出される。

一方、用紙Ｐに転写されることなく中間転写ベルト３３上に残った残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５で掻き取られ、中間転写ベルト３３の外周面から除去される。その後、各感光体２０及び中間転写ベルト３３の回転駆動が停止される。

図２に、給紙カセット７が装置本体６に装着されているときの捌きローラ８２の状態を示す部分斜視図を示す。捌きローラ８２は回転軸６７に軸方向に着脱可能に取り付けられている。回転軸６７の一方側は捌きホルダー６５によって支持され、他方側は支持部材９によって支持されている。後述するように、支持部材９は軸９７を中心として、回転軸６７を支持する第１位置と回転軸６７から外れた第２位置とに揺動自在である。また、図４に示すように、回転軸６７は、捌きホルダー６５の２つの受け部６８，６９で保持されているが、受け部６９では回転軸６７は半径方向に移動可能であり、実質的には受け部６８で支持されている。

捌きホルダー６５は、装置本体６に取り付けられた枠体６４に軸６６によって揺動自在に取り付けられている。捌きホルダー６５と枠体６４との間には圧縮コイルバネ６８が介装されており、捌きホルダー６５及び捌きローラ８２は給紙ローラ８１（図１に図示）の方向に常に付勢されている。なお、後述するように、捌きローラ８２は、給紙カセット７の出入によって給紙ローラ８１と圧接する位置と給紙ローラ８１から離間した位置とに移動する。

支持部材９は、装置本体６から切り起こされた起立片６３に取り付けられた軸９７に回動可能に取り付けられている。図３に、支持部材９の斜視図を示す。支持部材９は、軸９７（図２に図示）に係合する基部９０と、２本の支持柱９６ａ，９６ｂによって基部９０に対して支持柱９６ａ，９６ｂの軸方向に移動可能に取り付けられた本体部９１とを有する。基部９０と本体部９１との間には圧縮コイルバネ９５が介装されており、本体部９１は、基部９０から離れる方向に常に付勢されている。これにより、支持部材９が回転軸６７を支持する第１位置にあるとき、圧縮コイルバネ６８と共に捌きローラ８２を給紙ローラ８１に圧接させる働きを奏する。本体部９０の上面には、下方に向かって切り欠かれ底面が半円形状の、回転軸６７を支持する支持部９２が形成されている。また、本体部９０の側面には外方に突出した円柱状のピン９４が形成されている。そしてまた、本体部９０の、捌きローラ側の側面には、支持部９２に向かってすり鉢状の傾斜面９３が形成されている。支持部材９が、回転軸６７から外れた第２位置から回転軸６７を支持する第１位置に移動する際、本体部９１の傾斜面９３によって回転軸６７の端部が支持部９２に案内される。したがって、回転軸６７の端部を円滑に案内するためには、傾斜面９３の長さＬは、捌きローラ８２の圧接位置と離間位置との移動距離よりも長くしておくのが好ましい。

図４に、給紙カセット７が装置本体６に装着されているときの捌きローラ８２の状態を給紙カセット７側から見た部分斜視図を示す。装置本体６の側壁６０には、円弧状の長孔６１と矩形状の切り欠き部６２とが形成されている。長孔６１からは支持部材９のピン９４が給紙カセット７側に突出し、切り欠き部６２からは、捌きホルダー６５から延出した当接片６５１が給紙カセット７側に突出している。なお、長孔６１の幅は、ピン９４の直径よりも大きく、ピン９４は、支持部材９の圧縮コイルバネ９５の付勢力によって長孔６１の上側の内周壁に接触している。一方、給紙カセット７には、台形状の第１当接部７１と細板状の第２当接部７２とが形成されている。第１当接部７１が支持部材９のピン９４に当接し、第２当接部７２が捌きホルダー６５の当接片６５１に当接する。なお、図４では、理解しやすいように給紙カセット７の本体部分は図示していない。

図５及び図６に、給紙カセット７の出入による、捌きローラ８２の給紙ローラ８１に対する離接及び支持部材９の第１位置と第２位置との移動を説明する状態図を示す。図５に示すように、給紙カセット７が装置本体６から引き出されると、支持部材９のピン９４は第１当接部７１の傾斜面に沿って長孔６１内を下方へ移動する。これにより、図６に示すように、支持部材９は、回転軸６７を支持する第１位置から回転軸６７から外れた第２位置に回転移動する。また同時に、図５に示すように、捌きホルダー６５の当接片６５１に第２当接部７２が接触し、当接片６５１は下方に押し下げられる。これにより、捌きホルダー６５が圧縮コイルバネ６８（図６に図示）の付勢力に抗して軸６６を中心として回転して、捌きホルダー６５及び捌きローラ８２は給紙ローラ８１から離間した位置となる。離間距離としては数ｍｍ程度でよい。このように、捌きローラ８２が給紙ローラ８１から離間した位置となり、支持部材９が回転軸６７から外れた第２位置となることによって、捌きローラ８２は軸方向に移動させることによって容易に取り外しできるようになる。

一方、給紙カセット７が装置本体６に装着されると、支持部材９のピン９４は第１当接部７１の傾斜面によって長孔６１内を上方へ押し上げられ、図６に示すように、支持部材９は、回転軸６７から外れた第２位置から回転軸６７を支持する第１位置に回転移動する。また、図５に示すように、第２当接部７２による当接片６５１の押し下げが解除され、捌きホルダー６５は、圧縮コイルバネ６８（図６に図示）の付勢力によって上方に押し下げられ、捌きローラ８２は給紙ローラ８１と圧接する位置となる。

以上説明した実施形態では、支持部材９は回転によって回転軸６７を支持する第１位置と回転軸６７から外れた第２位置とに移動していたが、例えば直線的な移動によって第１位置と第２位置とに移動するようにしても構わない。

本発明の給紙装置及び画像形成装置では、捌きローラ８２の回転軸６７の一方側を支持する支持部材９が、装置本体６に対する給紙カセット７の出入によって、回転軸６７を支持する第１位置と回転軸６７から外れた第２位置とに移動するので、捌きローラ８２の取り外しが容易となり、しかも給紙ローラ８１と捌きローラ８２との圧接バランスが崩れることもなく有用である。

６ 装置本体
７ 給紙カセット
９ 支持部材
６７ 回転軸
８１ 給紙ローラ
８２ 捌きローラ
９２ 支持部
９３ 傾斜面
９５ 圧縮コイルバネ（付勢手段）
ＰＦ 給紙装置

Claims (7)

1. 装置本体に対して出入自在で、用紙を積載収納する給紙カセットと、装置本体に回転自在に設けられ、給紙カセットに積載収納された用紙を最上紙から順に給送する給紙ローラと、給紙ローラに圧接する捌きローラとを備える給紙装置において、
   捌きローラは、回転軸に軸方向に着脱可能に取り付けられ、
   前記回転軸の少なくとも一方側は、装置本体に設けられた支持部材によって回転自在に支持され、
   前記支持部材は、装置本体に対する給紙カセットの出入によって、前記回転軸を支持する第１位置と前記回転軸から外れた第２位置とに移動することを特徴とする給紙装置。
2. 捌きローラは、給紙ローラと圧接する位置と給紙ローラから離間した位置とに移動自在で、給紙カセットが装置本体から引き出されると圧接位置から離間位置に移動し、給紙カセットが装置本体に差し入れられると離間位置から圧接位置に移動する請求項１記載の給紙装置。
3. 前記支持部材が、捌きローラを給紙ローラ側に付勢する付勢部材を備える請求項１又は２記載の給紙装置。
4. 前記支持部材が、前記回転軸と接触して前記回転軸を支持する支持部を有し、
   前記支持部材が第２位置から第１位置に移動する際に、前記回転軸の端部を前記支持部に案内する傾斜面が前記支持部材の捌きローラ側の側面に形成されている請求項２又は３のいずれかに記載の給紙装置。
5. 前記支持部材に形成された傾斜面の長さが、捌きローラの圧接位置と離間位置との間の移動距離よりも長い請求項４記載の給紙装置。
6. 給紙カセットの出入方向が、給紙ローラによる用紙の給送方向に対して垂直方向である請求項１〜５のいずれかに記載の給紙装置。
7. 請求項１〜６のいず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。