JP5927852B2

JP5927852B2 - シート供給システムおよびシート供給装置

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Publication number: JP5927852B2
Application number: JP2011248469A
Authority: JP
Inventors: 保典赤塚
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2031-11-14
Also published as: JP2013032217A

Description

本発明は、トレイ内のシートを送り出すためのシート供給システムおよびシート供給装置に関する。

従来より、画像形成装置などにおいて用紙などのシートを送り出すシート供給システムとして、共通の装置本体を使用して小容量の第１トレイを備える製品と、大容量の第２トレイを備える製品とを製作することが知られている（特許文献１参照）。この技術では、小容量の第１トレイを使用する仕様の製品には、装置本体の下部に設けた台板枠体の内側の空間に小容量の第１トレイを挿入し、大容量の第２トレイを使用する仕様の製品には、台板枠体の下に補助枠体を連結して台板枠体と補助枠体とで構成される内側の空間に大容量の第２トレイを挿入するようにしている。

またこの技術では、各トレイ内の用紙を上方のピックアップローラに向け上昇させるための機構を、小容量と大容量の各トレイで異なる機構を用いている。具体的には、小容量タイプでは、第１トレイ内の用紙を圧板とバネを用いてピックアップローラに向け上昇させ、大容量タイプでは、第２トレイ内の用紙を、圧板を水平な姿勢で上下に平行移動させる機構を用いてピックアップローラに向け上昇させる。

特開平１０−１２０２０３号公報

ところで、本発明者は、用紙をピックアップローラに接近させる構造を小容量タイプと大容量タイプとで同じ構造、具体的には圧板を回動させることで圧板の先端側で用紙をピックアップローラに向け上昇させる構造にすることを考えている。しかしながら、圧板を回動させる構造において各トレイの圧板の長さを同じにすると、大容量タイプの深い第２トレイにおける圧板の最大角度（用紙がないときの角度）が、小容量タイプの浅い第１トレイにおける圧板の最大角度よりも大きくなる。これにより、大容量タイプにおいて第２トレイ内の用紙が少なくなった場合には、ピックアップローラと圧板の間から排出される用紙先端が小容量タイプのときよりも上方を向く。つまり、小容量タイプのときと小容量タイプのときとで、ピックアップローラの下流側に配置される分離部（たとえば分離ローラと分離パッド間のニップ部）に向けての用紙の供給角度が異なり、用紙の分離性能が変わったり、用紙が経路に衝突したりするなど、給紙が良好に行えなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、回動する圧板を備えた小容量および大容量の各トレイを備えるシート供給システムにおいて、いずれのトレイからもシートの供給を良好に行うことを目的とする。また小容量のトレイを装着できる本体フレームに小容量のトレイに代えて大容量のトレイを装着する装置において、大容量のトレイからのシートの供給を、小容量のトレイ仕様のものと同様に良好に行うことを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、所定枚数のシートを収容可能な第１トレイと、当該第１トレイよりも深く形成されて前記所定枚数よりも多いシートを収容可能な第２トレイと、前記第１トレイを収容可能な収容空間を下部間に挟んで位置する一対の本体フレームと、前記一対の本体フレームの下に取り付け可能であり、前記収容空間を前記第２トレイを収容可能な大きさまで広げるための一対の拡張部材とを備え、前記第１トレイと前記第２トレイとのいずれかを共通のピックアップ部材に対して装着し、前記各トレイ内のシートを前記ピックアップ部材により送り出すシート供給システムであって、前記第１トレイは、前記シートを積載し当該シートを前記ピックアップ部材に接近させるべく、前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に離れた位置で回動可能に支持され、前記ピックアップ部材と対向する端部が前記ピックアップ部材に対し接近離隔するように上下動する圧板と、第１位置決め部とを備え、前記第２トレイは、前記シートを積載し当該シートを前記ピックアップ部材に接近させるべく、前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に離れた位置で回動可能に支持され、前記ピックアップ部材と対向する端部が前記ピックアップ部材に対し接近離隔するように上下動する圧板と、第２位置決め部とを備え、前記第２トレイ内の圧板は、前記第１トレイ内の圧板よりも前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に遠い位置で回動可能に支持され、前記本体フレームは、フレーム側位置決め部を備え、前記第１トレイを前記本体フレームに装着した状態では、前記第１位置決め部が前記フレーム側位置決め部に当接することで、前記第１トレイが前記本体フレームに対して位置決めされ、前記第２トレイを前記本体フレームに装着した状態では、前記第２位置決め部が前記フレーム側位置決め部に当接することで、前記第２トレイが前記本体フレームに対して位置決めされ、前記各トレイには、それぞれの圧板を、その端部を前記ピックアップ部材に対し接近させる方向に駆動する駆動機構が設けられ、前記各トレイの駆動機構は、それぞれの圧板の端部の前記ピックアップ部材に対する接近速度を同じにすることを特徴とする。

この構成によれば、共通のピックアップ部材に対して深さの異なる第１トレイと第２のトレイのいずれかを使用するシート供給システムにおいて、第２トレイ内の圧板を第１トレイ内の圧板よりもピックアップ部材から送り出し方向上流側に遠い位置で回動可能に支持したことで、シートが少ないときの第１トレイ内の圧板の角度に対して第２トレイ内の圧板の角度が著しく大きくなることがなく、いずれのトレイからも回動する圧板によってシートをピックアップ部材に同様に接近させ、ピックアップ部材により送り出されるシートの方向が略同じになる。したがって、いずれのトレイからでもシートの供給を良好に行うことができる。また、各トレイにおいて、シートがピックアップ部材に接近する際の圧力を揃え、シートの送り出しを良好にすることができる。また、このために、トレイの種類に応じて各駆動機構の制御を切り替える必要がないので、装置の構成を簡易化することができる。

また、本発明は、上記構成において好ましくは、前記一対の本体フレームは、前記各トレイから送り出されたシートに対し処理を行う処理部を支持し、前記ピックアップ部材は前記本体フレームに支持されている。

この構成によれば、第１トレイを使用する装置では、一対の本体フレーム間に挟まれる収容空間に第１トレイを収容し、第２トレイを使用する装置では、一対の本体フレーム下に拡張部材を取り付けて、一対の本体フレーム間および拡張部材間に挟まれる収容空間に第２トレイを収容する。そして、いずれのトレイを使用した場合も、シートを共通のピックアップ部材により処理部へ送り出す。このとき、上記のように、いずれのトレイからでも送り出し方向が略同じであるから、処理部へシートを良好に供給することができる。さらに、第１トレイ全体および第２トレイの上部は、一対の本体フレーム間に位置するから、各トレイと処理部との相対位置を決めやすく、各トレイから処理部へのシートの供給を正確に行うことができる。

また、本発明は、上記構成において好ましくは、前記ピックアップ部材を、前記一対の本体フレーム間に支持され、前記各圧板に積載された前記シートの上面と略平行な軸線の周りに回転可能で、かつ外周で前記シートの上面と接触可能な回転部材とする。これによれば、各圧板の回動によってシートの上面を回転部材に接触させたとき、シートが少ない状態において回転部材の外周に接するシートの向きを略同じにでき、回転部材の回転によってそれぞれ略同様に送り出すことができる。

また、本発明は、上記構成において好ましくは、前記回転部材から送り出し方向下流側の位置に、当該回転部材により送り出されたシートを挟んで１枚ずつに分離する分離部の少なくとも一方を、前記一対の本体フレーム間に支持している。これによれば、上記のように各トレイから略同様の向きに送り出されたシートが共通の分離部に供給され、分離部において良好に１枚ずつに分離される。

また、本発明は、上記構成において好ましくは、前記第２トレイ内の圧板を、前記第１トレイ内の圧板よりも前記送り出し方向において長くする。これによれば、上記のように第２トレイ内の圧板を第１トレイ内の圧板よりもピックアップ部材から送り出し方向上流側に遠い位置で回動可能に支持することを、簡易な構成で実現できる。

また、本発明は、上記構成において好ましくは、前記第１トレイ内の圧板がその端部を前記ピックアップ部材に対し最接近させた状態の当該圧板の傾斜角度と、前記第２トレイ内の圧板がその端部を前記ピックアップ部材に対し最接近させた状態の当該圧板の傾斜角度とを、同じとする。これによれば、シートが少ないとき、両トレイからピックアップ部材により送り出されるシートの角度を同じにでき、いずれのトレイからでもシートの供給を良好に行うことができる。

また、本発明は、上記構成において好ましくは、前記第１トレイ内の圧板の前記送り出し方向における長さに対する、該圧板が前記第１トレイの底面に沿う位置から前記ピックアップ部材までの高さの比と、前記第２トレイ内の圧板の前記送り出し方向における長さに対する、該圧板が前記第２トレイの底面に沿う位置から前記ピックアップ部材までの高さの比が同じである。これによれば、上記のように両圧板の傾斜角度を同じとする構成を、簡易な構成で実現できる。

さらに、本発明は、前記課題を解決するため、シート供給装置として以下の構成を採用する。
このシート供給装置は、所定枚数のシートを収容可能な第１トレイを収容可能な収容空間を下部間に挟むように配置される一対の本体フレームと、前記一対の本体フレームの下に取り付けられ、前記収容空間を前記本体フレームの下方へ広げる一対の拡張部材と、前記第１トレイよりも深く形成されて前記所定枚数よりも多いシートを収容可能で、前記一対の本体フレームの下部間と前記一対の拡張部材間とにまたがった収容空間に配置される第２トレイと、前記一対の本体フレームの下部間の収容空間の上方に配置され、前記収容空間に配置されている前記各トレイ内のシート上面に接触可能なピックアップ部材とを備え、前記第１トレイは、前記シートを載置し当該シートを前記ピックアップ部材に接近させるべく、前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に離れた位置で回動可能に支持され、前記ピックアップ部材と対向する端部が前記ピックアップ部材に対し接近離隔するように上下動する圧板と、第１位置決め部とを備え、前記第２トレイは、前記シートを載置し当該シートを前記ピックアップ部材に接近させるべく、前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に離れた位置で回動可能に支持され、前記ピックアップ部材と対向する端部が前記ピックアップ部材に対し接近離隔するように上下動する圧板と、第２位置決め部とを備え、前記第２トレイ内の圧板は、前記第１トレイ内の圧板よりも前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に遠い位置で回動可能に支持され、前記本体フレームは、フレーム側位置決め部を備え、前記第１トレイを前記本体フレームに装着した状態では、前記第１位置決め部が前記フレーム側位置決め部に当接することで、前記第１トレイが前記本体フレームに対して位置決めされ、前記第２トレイを前記本体フレームに装着した状態では、前記第２位置決め部が前記フレーム側位置決め部に当接することで、前記第２トレイが前記本体フレームに対して位置決めされ、前記各トレイには、それぞれの圧板を、その端部を前記ピックアップ部材に対し接近させる方向に駆動する駆動機構が設けられ、前記各トレイの駆動機構は、それぞれの圧板の端部の前記ピックアップ部材に対する接近速度を同じにすることを特徴とする。

この構成によれば、第１トレイを装着可能な一対の本体フレームに、拡張部材を取り付けることで、第１トレイに代えてそれよりも大容量の第２トレイを装着できるようにし、共通のピックアップ部材を使用して第２トレイからシートを送り出す。このとき、第２トレイ内の圧板を第１トレイ内の圧板よりもピックアップ部材から送り出し方向上流側に遠い位置で回動可能に支持したことで、シートが少ないときの第１トレイ内の圧板の角度に対して第２トレイ内の圧板の角度が著しく大きくなることがなく、第２トレイからピックアップ部材により送り出されるシートの方向を第１トレイの場合と略同じにすることができる。したがって、第２トレイからでもシートの供給を良好に行うことができる。さらに、第１トレイ全体および第２トレイの上部は、一対の本体フレーム間に位置するから、各トレイと処理部との相対位置を決めやすく、各トレイから処理部へのシートの供給を正確に行うことができる。また、各トレイにおいて、シートがピックアップ部材に接近する際の圧力を揃え、シートの送り出しを良好にすることができる。また、このために、トレイの種類に応じて各駆動機構の制御を切り替える必要がないので、装置の構成を簡易化することができる。

また、本発明は、上記シート供給装置において好ましくは、前記ピックアップ部材を、前記収容空間の上方において前記一対の本体フレーム間に支持され、前記圧板に載置された前記シートの上面と略平行な軸線の周りに回転可能で、かつ外周で前記シートの上面と接触可能な回転部材とする。これによれば、各圧板の回動によってシートの上面を回転部材に接触させたとき、シートが少ない状態において回転部材の外周に接するシートの向きを略同じにでき、回転部材の回転によって第２トレイからでも第１トレイの場合と略同様に良好に送り出すことができる。

また、本発明は、上記シート供給装置において好ましくは、前記回転部材から送り出し方向下流側の位置に、当該回転部材により送り出されたシートを挟んで１枚ずつに分離する分離部の少なくとも一方を、前記収容空間の上方において前記一対の本体フレーム間に支持している。これによれば、上記のように第２トレイからで第１トレイの場合と略同様の向きに送り出されたシートが共通の分離部に供給され、分離部において良好に１枚ずつに分離される。

また、本発明は、上記シート供給装置において好ましくは、前記第２トレイ内の圧板は、前記第１トレイ内の圧板よりも前記送り出し方向における長さが長く、前記送り出し方向上流側の端部が前記本体フレームよりも下方の一対の拡張部材間に位置している。これによれば、上記のように第２トレイ内の圧板を第１トレイ内の圧板よりもピックアップ部材から送り出し方向上流側に遠い位置で回動可能に支持することを、簡易な構成で実現できる。また、第２トレイ内の圧板上のシート積載量を、第１トレイのそれよりも十分に大きくすることができる。

また、本発明は、上記シート供給装置において好ましくは、前記第１トレイ内の圧板がその端部を前記ピックアップ部材に対し最接近させた状態の当該圧板の傾斜角度と、前記第２トレイ内の圧板がその端部を前記ピックアップ部材に対し最接近させた状態の当該圧板の傾斜角度とは、同じである。これによれば、シートが少ないとき、第２トレイからピックアップ部材により送り出されるシートの角度を、第１トレイからの同角度と同じにでき、第２トレイからでも第１トレイの場合と略同様に良好に送り出すことができる。

また、本発明は、上記シート供給装置において好ましくは、前記第１トレイ内の圧板の前記送り出し方向における長さに対する、該圧板が前記第１トレイの底面に沿う位置から前記ピックアップ部材までの高さの比と、前記第２トレイ内の圧板の前記送り出し方向における長さに対する、該圧板が前記第２トレイの底面に沿う位置から前記ピックアップ部材までの高さの比が同じである。これによれば、上記のように第２トレイ内の圧板の傾斜角度を、第１トレイ内の圧板の傾斜角度と同じとする構成を、簡易な構成で実現できる。

本発明によれば、小容量および大容量の各トレイを備えたシート供給システムにおいて、いずれのトレイからも回動する圧板によってシートをピックアップ部材に同様に接近させ、そして、送り出す方向を略同じにして良好に供給することができる。また、小容量のトレイを装着できる本体フレームに小容量のトレイに代えて大容量のトレイを装着したシート供給装置において、大容量のトレイのシートを、小容量のトレイ仕様のものと同様にピックアップ部材に接近させ、良好に供給することができる。

第１トレイを備える画像形成装置の縦断面図である。第２トレイを備える画像形成装置下部の縦断面図である。第１トレイを備える画像形成装置のフレーム構造体を簡略的に示す斜視図（ａ）と、第２トレイを備える画像形成装置のフレーム構造体を簡略的に示す斜視図（ｂ）である。図３（ｂ）のフレーム構造体の左側部分の分解斜視図である。図３（ｂ）のフレーム構造体の右側部分の分解斜視図である。第１トレイの斜視図である。第２トレイの斜視図である。フレーム構造体と第１トレイとの関係を説明する正面図である。フレーム構造体と第２トレイとの関係を説明する正面図である。第１トレイの圧板の駆動機構の側面図（ａ）、第２トレイの圧板の駆動機構の側面図（ｂ）である。

＜画像形成装置の全体構成＞
本発明を、シート例えば用紙Ｐに画像を形成する画像形成装置に具体化した実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

以下の説明において、方向は、画像形成装置使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「前側（手前側）」、紙面に向かって左側を「後側（奥側）」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、画像形成装置１は、フレーム構造体２に、シートに対して処理を行う処理部すなわち画像形成処理を行う画像形成部４と、その画像形成部４に用紙、ＯＨＰフィルムなどのシート（以下、用紙Ｐという）を供給するためのシート供給部３とを支持している。なお、画像形成装置として、小容量の用紙Ｐを収容する第１トレイ３１を備えるものと、大容量の用紙Ｐを収容する第２トレイ１１０を備えるものとの２仕様が存在するが、まず第１トレイを備える画像形成装置１について説明する。

フレーム構造体２は、図３（ａ）に示すように、互いに間隔をおいた左右一対の本体フレーム２１の間を、後述する露光部５のフレーム、供給部３のフレーム３８、およびタイバー２５によって連結した枠構造のものである。各本体フレーム２１は、前後方向（後述するトレイのスライド移動方向）と、上下方向とに延在する壁状の部材であり、互いに間隔をおいて平行に立つ。一対の本体フレーム２１の上方および側外方は、外装カバー２２に覆われ、一対の本体フレーム２１間の前面開口部はフロントドア２３により開閉可能に覆われている。外装カバー２２の上面には、画像形成部４から排出される用紙Ｐを載置するための排紙トレイ２２Ａが形成されている。画像形成装置１は、机上に一対の本体フレーム２１の下端（好ましくは脚を突出させてもよい）を当接して設置される。

画像形成部４は、電子写真方式を用いて用紙上に画像を形成するもので、露光部５、プロセスカートリッジ６、および定着装置７などを備えている。

露光部５は、レーザ方式、ＬＥＤ方式などを使用することができる。実施形態では、レーザ方式を用い、一対の本体フレーム２１の上部間に橋渡した箱状のフレームに、図示しないレーザ発光部と、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。この露光部５は、レーザビームを、後述する感光ドラム６１の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスカートリッジ６は、フロントドア２３により開閉される開口部をとおして一対の本体フレーム２１の上部間に着脱可能に支持され、感光ドラム６１と、転写ローラ６２と、符号を省略して示す帯電器、現像ローラ、層厚規制ブレードおよびトナー収容室とを備えている。

このプロセスカートリッジ６では、回転する感光ドラム６１の表面が、帯電器により一様に帯電された後、露光部５からのレーザビームの高速走査により露光され、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、トナー収容室内のトナーが現像ローラによって感光ドラム６１の静電潜像に供給されて、感光ドラム６１の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム６１と転写ローラ６２の間で用紙Ｐが搬送されることで、感光ドラム６１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

定着装置７は、符号を省略して示すハロゲンヒータや定着フィルムやニップ板などを備えた加熱ユニット７１と、加熱ユニット７１のニップ板との間で定着フィルムを挟持する加圧ローラ７２とを備えている。そして、このように構成される定着装置７では、用紙Ｐ上に転写されたトナーを、用紙Ｐが加熱ユニット７１と加圧ローラ７２との間を通過する間に熱定着している。

なお、定着装置７で熱定着された用紙Ｐは、定着装置７の下流側に配設される排紙ローラＲに搬送され、この排紙ローラＲから排紙トレイ２２Ａ上に排出される。

＜シート供給部＞
［第１トレイ３１を用いる場合］
シート供給部３は、一対の本体フレーム２１の下部間に挟まれる収容空間に着脱可能に装着される第１トレイ３１、前記収容空間の上方すなわち第１トレイ３１内の用紙Ｐの前端部上方に配置されたピックアップ部材３、ピックアップ部材３３によって送りされた用紙Ｐを一枚ずつに分離する分離部３４、および搬送ローラ３６，３７などを備えている。

第１トレイ３１は、一対の本体フレーム２１と平行（つまり、後述するトレイのスライド移動方向と平行に）に延在する一対の側壁３１１と、その一対の側壁３１１の下端間を連結する底壁３１４とを有する上面を開放した箱状をなし、用紙を上面に積載する圧板３２を内部に備えている。第１トレイ３１は、後述するように、一対の本体フレーム２１に前後方向（高さ方向と直交する方向であって一対の本体フレーム２１と平行な方向）にスライド移動可能に支持されている。

ピックアップ部材３は、圧板３２上に積載した用紙の上面と略平行な軸線の周りに回転可能で、かつ外周で前記シートの上面と接触可能な回転部材（たとえばローラ、ベルト）または吸引ノズルなどを適用可能であるが、実施形態ではローラ（以下、ピックアップローラという）を使用している。分離部３４は、実施形態では用紙を挟むように対向するローラと摩擦パッド３５を備えているが、一対のローラ、コーナー爪方式など公知の種々のものを使用することができる。

実施形態では、ピックアップローラ３、分離部３４のローラ、搬送ローラ３６の一方のローラ３６Ｂ、および搬送ローラ３７は、第１トレイ３１の収容空間の上方において一対の本体フレーム２１間に橋渡して支持、または一対の本体フレーム２１間を橋渡す供給フレーム３８を介して間接的に本体フレーム２１に支持されている。摩擦パッド３５および搬送ローラ３６の他方のローラ３６Ａは、第１トレイ３１に支持されている。このため、第１トレイ３１を前方（図１の右側）へ引き出したとき、分離部３４のローラと分離パッド３５との間、および、搬送ローラ３６間のニップが開放される。なお、摩擦パッド３５および搬送ローラ３６の他方のローラ３６Ａは、供給フレーム３８に支持されてもよい。
なお、供給フレーム３８は、トレイから用紙を画像形成部４へＵ字形に湾曲して案内する案内経路３８Ａを有している。供給フレーム３８は、下方に第１トレイ３１を収容する高さの空間を残して、一対の本体フレーム２１間を橋渡しその本体フレームに固定されている。

第１トレイ３１を画像形成装置１内に装着した状態において、第１トレイ３１内の用紙Ｐは、ピックアップローラ３３の回転により送り出され、分離部３４で一枚ずつに分離される。その後、用紙Ｐは、搬送ローラ３６，３７により画像形成部４に搬送される。搬送ローラ３７は、画像形成部４の上流側でいわゆるレジストローラとして機能し、用紙Ｐの先端の移動を一時的に止めて、用紙の斜行補正をするとともに、画像形成部４に対して所定のタイミングで送り出す。

［第２トレイ１１０を用いる場合］
第１トレイ３１よりも容量の大きい第２トレイ１１０を用いる仕様の画像形成装置１００の場合、図３（ｂ）に簡略的に示すように、一対の本体フレーム２１の下にそれぞれ拡張部材２００が連結固定される。すなわち、一対の本体フレーム２１の下部の間に形成される第１トレイ３１のための収容空間を下方へ広げるように、一対の本体フレーム２１の下に一対の拡張部材２００が配置される。第２トレイ１１０は一対の本体フレーム２１の下部間と一対の拡張部材２００間とにまたがって収容される。つまり、第２トレイ１１０は、上下方向において第１トレイ３１よりも高く（内容積では深く）構成されている。

フレーム構造体は、左右一対の本体フレーム２１の間を、露光部５のフレームおよび供給部３のフレーム３８によって連結した点では、前述した仕様の画像形成装置１と同様であるが、タイバー２５を省略し、一対の拡張部材２００の下端間を複数のタイバー２１０によって連結した構造である。一対の拡張部材２００は、一対の本体フレーム２１の前後方向長さにわたって延在する部材であり、本体フレーム２１と同様に樹脂製のもので、画像形成部４はじめ各種装置を支持する十分な強度を有している。この仕様の画像形成装置は、机上に一対の拡張部材２００の下端（好ましくは脚を突出させてもよい）を当接して設置される。

画像形成部４、第１トレイ３１を除くシート供給部３、およびそれらの駆動機構などは、大容量トレイ仕様の画像形成装置１００と、小容量トレイ仕様の画像形成装置１とで共通のものが用いられる。外装カバー２２は、本体フレーム２１および拡張部材２００からなるフレーム構造体を覆う大きさに形成される。

第２トレイ１１０は、一対の本体フレーム２１および拡張部材２００に対向する一対の側壁１１１と、一対の側壁１１１の下端間を連結する底壁１１２とを有する上面を開放した箱状をなし、用紙を上面に積載する圧板１３２を内部に備えている。また、第２トレイ１１０は、前述した第１トレイ３１に設けた摩擦パッド３５および搬送ローラ３６Ａと略同様の構成となる摩擦パッド１３５および搬送ローラ１３６Ａを備えている。なお、図２において、図１と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。また、図１および図２においては、便宜上、圧板３２，１３２の動作前後の状態を両方とも図示する。

［第１圧板３２および第２圧板１３２］
第１圧板３２および第２圧板１３２は、各トレイを画像形成装置に装着した状態において、その後端３２Ａ，１３２Ａがピックアップローラ３３から送り出し方向上流側に離れた位置で、各トレイ３１，１１０の側壁内面に水平な軸３２Ｃ，１３２Ｃの回りで回動可能に支持され、ピックアップローラ３３と対向する前端３２Ｂ，１３２Ｂがピックアップローラ３３に向け接近離隔する方向に上下動するように構成されている。そして、第２圧板１３２を支持する軸１３２Ｃは第１圧板３２を支持する軸３２Ｃよりもピックアップローラ３３から送り出し方向上流側に遠くにあり、第２圧板１３２は、第１圧板３２よりも用紙Ｐの搬送方向に長く形成されている。

各トレイにおいて、その高さ相当の用紙を収納するために、軸３２Ｃ，１３２Ｃは各トレイの底壁近く、すなわち第１トレイ３１の場合本体フレーム２１の下端近くに位置し、第２トレイ１１０の場合本体フレーム２１よりも下方の一対の拡張部材２００間に位置している。このため、第２圧板１３２は、前端１３２Ｂをピックアップローラ３３に最も接近させたとき、側面視において本体フレーム２１の下端を横切るように延在する。

このように第２圧板１３２を第１圧板３２よりも長く形成することで、第２圧板１３２の前端１３２Ｂがピックアップローラ３３に最接近した角度（第２圧板１３２の最大角度）を第１圧板３２の最大角度と略同じにすることが可能になる。これにより、第２圧板１３２とピックアップローラ３３の間から送り出される用紙Ｐの先端が、第１圧板３２とピックアップローラ３３の間から送り出される用紙Ｐの先端と略同様の角度で分離部３４、およびフレーム３８に形成した案内経路３８Ａに向かせることができ、用紙Ｐの供給、分離を良好に行うことができる。

詳しくは、図１，２に示すように、第１圧板３２の長さ（軸３２Ｃから前端３２Ｂがピックアップローラ３３と対向する位置までの長さ）Ｌ１に対する、第１圧板３２がトレイ３１の底面３１Ａに沿う略水平位置からピックアップローラ３３までの高さＨ１の比（Ｌ１：Ｈ１）と、第２圧板１３２の同長さＬ２に対する同高さＨ２の比（Ｌ２：Ｈ２）が略同じになるように構成されている。言い換えると、第１圧板３２が底面３１Ａに対して最大に傾いたときの角度θ１と、第２圧板１３２が底面１１０Ａに対して最大に傾いたときの角度θ２が略同じになるように構成されている。

これにより、各トレイ３１，１１０内において少なくなった用紙Ｐのピックアップローラ３３に対する角度を、各トレイ３１，１１０で略同じ角度にすることができるので、各トレイ３１，１１０から分離部３４および案内経路３８Ａに向かう用紙の角度を略同じにでき、用紙Ｐの供給、分離をより良好に行うことが可能となっている。

［第１レール部Ｒ１および第２レールＲ２］
小容量の第１トレイ３１は、一対の本体フレーム２１の下部にそれぞれ形成された第１レール部Ｒ１に、前後方向にスライド移動可能に支持されている。第１レール部Ｒ１は、本体フレーム２１の対向面に外方へ凹んだ溝状に形成され、本体フレーム２１の前後方向長さにわたって延在している。第１トレイ３１は、その左右両側壁３１１の外面に略水平に突出形成された突壁３１２を有し、その突壁３１２を第１レール部Ｒ１に前後方向にスライド移動可能に挿入して支持されている。なお、第１レール部Ｒ１は、突壁３１２の下面を支持する壁があればよいから、上記のように突壁３１２を上下から挟む溝状である必要はない。

大容量の第２トレイ１１０は、一対の拡張部材２００の下部にそれぞれ形成された第２レールＲ２に、前後方向にスライド移動可能に支持されている。第２レールＲ２は、一対の拡張部材２００の下部からそれぞれ対向する方向に突出し、かつ第２トレイ１１０の底壁１１２の下側へ延びており、また本体フレーム２１の前後方向長さにわたって延在している。なお、第２トレイ１１０も、第１トレイ３１と同様に底壁から略水平に突出形成された突壁を、拡張部材２００に凹んだ溝状に形成された第２レールＲ２に挿入して支持してもよい。

第２トレイ１１０の上端は、ピックアップローラ３３に対して第１トレイ３１の上端と略同様の高さにある。つまり、第２トレイ１１０は拡張部材２００の高さの分だけ第１トレイ３１よりも深く形成され、第１トレイ３１に収容される用紙Ｐの枚数（例えば、積載最大枚数２５０枚）よりも多くの枚数（例えば、積載最大枚数５００枚）の用紙Ｐを収容可能となっている。

拡張部材２００によって支持される第２トレイ１１０は、その側壁を一対の第１レール部Ｒ１よりも高い位置まで延ばしているが、第１レール部Ｒ１に干渉しない。なお、第１レール部Ｒ１が、一対の本体フレーム２１の対向面にそれぞれ外方へ凹んでいるので、第２トレイ１１０の側壁を、第１レール部Ｒ１に対し回避させることなく、本体フレーム２１および拡張部材２００の対向面に接近させることができ、一対の拡張部材２００の間隔を小さく、すなわちプリンタ全体を小型にすることができる。また、拡張部材２００によって大容量トレイ１１０の下側が支持されるので、例えば大容量トレイの上側が第１レール部Ｒ１に支持される構造に比べ、大容量トレイ１１０の歪みを抑えることが可能となっている。

また、図５に示すように、第１レール部Ｒ１の前端部Ｒ１１は、前側に向かうにつれて上下方向に広がるように形成されている。これにより、第１トレイ３１の突壁３１２を第１レール部Ｒ１内に挿入しやすくなっている。同様に、一対の本体フレーム２１の前端部の対向面、および拡張部材２００のの前端部の対向面を、それぞれ左右方向に広がるように形成することで、第１トレイ３１および第２トレイ１１０を挿入しやすくなる。

［圧板の駆動機構］
第１トレイ３１および第２トレイ１１０には、第１圧板３２および第２圧板１３２を上下駆動するための第１駆動機構４１０および第２駆動機構４２０が設けられている。第１および第２駆動機構４１０，４２０としては、バネなどにより第１圧板３２および第２圧板１３２をピックアップローラ３３に向け押し上げる構成を用いることができるが、実施形態では、本体フレーム２１に設けた駆動源４６により第１圧板３２および第２圧板１３２を上下駆動する。

具体的には、第１トレイ３１において、圧板３２の下に、水平軸線のまわりに回動可能な押上部材４１２が設けられ、その押上部材の回動軸線と同軸上に扇型ギア４１３が連結され、さらに、その扇型ギアを回転させる入力ギア４１１、および中間ギヤ４１４が設けられている。その各ギヤは、第１トレイ３１の一方の側壁３１１に支持されている。第２トレイ１１０にも、同様の構成の押上部材４２２、扇型ギア４２３、入力ギア４２１、および中間ギヤ４２４が設けられている。各トレイ３１，１１０において、各ギヤは、同じ側の側壁３１１,１１１に支持されている。

第１トレイ３１および第２トレイ１１０は、画像形成装置に装着したとき、入力ギア４１１，４２１を、一方の本体フレーム２１に設けた共通の駆動ギア４１５（図１０）とかみ合う位置に備える。両トレイは、深さ（側壁の高さ）を異にするので、中間ギヤ４１４，４２４の位置を互いに異にする。両トレイにおいて入力ギア４１１，４２１および中間ギヤ４１４，４２４は共通部品であることが好ましいが、異なるものであってもよい。

駆動ギア４１５は、本体フレーム２１に設けられたモータなどの駆動源４６によって駆動される。駆動ギア４１５により入力ギア４１１，４２１が回転させると、中間ギヤ４１４，４２４を介して扇型ギア４１３，４２３が回動し、押上部材４１２，４２２が扇型ギア４１３，４２３の回動中心を中心として回動し、押上部材４１２，４２２の前端が圧板３２，１３２を押上げ、圧板３２，１３２をピックアップローラ３３に接近させる。圧板３２，１３２上に載置された用紙Ｐの最上面が、ピックアップローラ３３に接触する高さに達すると、公知のようにセンサが用紙Ｐの最上面の高さを検出し、駆動ギア４１５の回転を停止させる。用紙Ｐの送り出しにより用紙Ｐの最上面の高さが下がったことをセンサが検出すれば、再び駆動ギア４１５を回転させて圧板３２，１３２を上昇させる。

なお、第１トレイ３１と第２トレイ１１０とでは、第１駆動機構４１０による第１圧板３２の前端３２Ｂの上昇速度（すなわち、ピックアップ部材に対する接近速度）と、第２駆動機構４２０による第２圧板１３２の前端１３２Ｂの上昇速度とが、同じになるように構成されている。たとえば、入力ギア４１１，４２１、中間ギヤ４１４，４２４、扇型ギア４１３，４２３からなるギア列の設定が、両駆動機構４１０と４２０とで異なる。

具体的には、第２トレイ１１０の押圧部材４２２は、その長さが、第１トレイ３１の押圧部材４１２の長さよりも長く形成され、第２駆動機構４２０の扇型ギア４２３は、第１駆動機構４１０の扇型ギア４１３よりも半径が大きく形成されている。これにより、第２圧板１３２の角速度が第１圧板３２の角速度よりも遅くなるので、長さの異なる各圧板３２，１３２の前端３２Ｂ，１３２Ｂの上昇速度を同じにすることが可能となっている。

このように各圧板３２，１３２の前端３２Ｂ，１３２Ｂの上昇速度を同じにすることで、用紙Ｐがピックアップローラ３３に接触する際の圧力を揃えることができる。また、このために、トレイの種類に応じて各駆動機構４１０，４２０の制御を切り替える必要がないので、トレイの種類を検知するセンサなどが不要となり、装置の構成を簡易化することが可能となっている。

［トレイの位置決め部］
各トレイ３１，１１０において左右両側壁３１１，１１１のスライド移動方向に延在する外側面には、外方に突出した位置決め突部３１３，１１３が設けられ、これに対応する本体フレーム２１の対向面には、位置決め凹部２１３が設けられている。各トレイ３１，１１０において、位置決め突部３１３，１１３は、用紙搬送方向の前端寄り、つまりトレイ３１，１１０を画像形成装置に装着した状態においてピックアップローラ３３寄り位置に設けられている。言い換えると、位置決め突部３１３，１１３は、側面視において摩擦パッド３５の近傍であって、トレイが異なっても摩擦パッド３５および搬送ローラ３６Ａ，１３６Ａからそれぞれ略同距離に位置する。

位置決め凹部２１３は、本体フレーム２１にその前端と対向方向との２面を開放して形成され、トレイのスライド移動によって位置決め突部３１３，１１３を、前端の開放側から受け入れる。位置決め凹部２１３は、位置決め突部３１３，１１３を嵌合した状態で、同突部に３方向から当接する位置決め面を有する溝状に形成されている。すなわち、第１の位置決め面２１３Ｂは、凹部２１３の下面を構成しスライド移動方向に延びる面であって、同突部に対し高さ方向下方から当接する。第2の位置決め面２１３Ａは、凹部２１３の奥端面を構成し第１の位置決め面２１３Ｂと略直交して位置する面であって、同突部とトレイのスライド移動方向において当接する。第３の位置決め面２１３Ｃは、凹部２１３のスライド移動方向に延びる縦面であって、第１および第2の位置決め面２１３Ｂ，２１３Ａとほぼ直交して位置し、同突部の先端と当接する。位置決め凹部２１３は、上面も開放した形状であってもよい。

したがって、各トレイ３１，１１０は、画像形成装置に装着したとき、位置決め突部３１３，１１３が位置決め凹部２１３に進入する際、第１の位置決め面２１３Ｂに下方から受けられることで、各トレイ３１，１１０の前端側が上下方向において位置決めされ、ピックアップローラ３３に各圧板３２，１３２の前端３２Ｂ，１３２Ｂが、分離部３４のローラに摩擦パッド３５が、搬送ローラ３６Ｂにローラ３６Ａ，１３６Ａがそれぞれ、上下方向において位置決めされる。また、位置決め突部３１３，１１３が奥端の第2の位置決め面２１３Ａに当接することで、それら各部がそれぞれ、前後方向において位置決めされる。さらに、位置決め突部３１３，１１３先端の先端が、第３の位置決め面２１３Ｃと当接して、それら各部が左右方向において位置決めされるだけでなく、その位置近傍における、トレイ３１，１１０の左右両側面とそれに対向する一対の本体フレーム２１の面との間に間隔をあけ、スライド移動の際、両面が擦ることなく、スライド移動を円滑にする。
さらに、入力ギア４１１、４２１も駆動ギア４１５に対して同様に正確に位置決めされる。

このように、第１トレイ３１のみならず、拡張部材２００で支持する第２トレイ１１０も、本体フレーム２１に設けた位置決め凹部２１３に共通に位置決めされるので、トレイが異なっても、用紙とピックアップローラ３３、分離部３４および供給経路３８Ａとの関係が同等に維持され、同等の給紙性能を達成することできる。

なお、位置決め突部３１３，１１３を本体フレーム２１に、位置決め凹部２１３をトレイ３１，１１０に設けるようにしてもよい。また、位置決め突部３１３，１１３が第１の位置決め面２１３Ｂに下方から受けられたとき、トレイ３１，１１０の前方部分は、レール部Ｒ１，Ｒ２から浮き上がった状態にあってもよい。

さらに、位置決め部３１３と突壁３１２は、入力ギヤ４１１、扇型ギア４１３および中間ギヤ４１４よりも左右方向外側に突出している。これにより、第１トレイ３１を取り外して床等に置く際に、第１トレイ３１が斜めになって左側の側壁３１１が床等に干渉した場合であっても、突壁３１２等によってギヤ４１１等が保護される。また、突壁３１２を駆動ギヤ４１１よりも外側に突出させているので、駆動ギヤ４１１の回転により生じる力を突壁３１２によって良好に受けることができる。

＜実施形態のまとめ＞
以上のように構成することで、本体フレーム２１および画像形成部４などを共通に使用して、小容量の第１トレイ３１を使用する仕様と、大容量の第２トレイ１１０を使用する仕様の画像形成装置を構成することができるシート供給システムを提供することができる。つまり、一般的に使用される第１トレイ３１を備える画像形成装置１の需要があるときは、本体フレーム２１に第１トレイ３１を組み合わせ、第２トレイ１１０を備える画像形成装置１００の需要があるときは、本体フレーム２１に拡張部材２００を連結して第２トレイ１１０を組み合わせる。さらに、いずれのトレイからもピックアップ部材により送り出されるシートの方向が略同じになり、シートの供給を良好に行うことができる。また、第１トレイ３１全体および第２トレイ１１０の上部は、一対の本体フレーム２１間に位置するから、各トレイと画像形成部４との間に介在する部材を少なくでき、その結果、相対位置を決めやすくなり、各トレイから画像形成部４へのシートの供給を正確に行うことができる。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、第１レール部Ｒ１を溝状、第２レール部Ｒ２を凸状としたが、本発明はこれに限定されず、凹凸関係は適宜逆にしてもよい。

前記実施形態では、２種類のトレイを用いたが、３種類以上のトレイを用いることもできる。その場合、トレイの深さに応じて高さの異なる拡張部材２００を用意する。

前記実施形態では、シート供給システムおよびシート供給装置を画像形成装置に適用したが、シートを供給するためのシステムや装置等であれば、画像読取装置などどのようなものにも本発明を適用することができる。また、画像形成装置としては、電子写真方式に限らず、その他の画像形成方式、例えば感熱方式、インク滴噴射方式などであってもよい。また複写機や複合機などの一部をなす画像形成装置であってもよい。

２フレーム構造体
２１本体フレーム
３１第１トレイ
３２第１圧板
３３ピックアップローラ
３４分離部
１１０第２トレイ
１３２第２圧板
１３２Ａ後端
１３２Ｂ前端
２００拡張部材
Ｐ用紙

Claims

所定枚数のシートを収容可能な第１トレイと、当該第１トレイよりも深く形成されて前記所定枚数よりも多いシートを収容可能な第２トレイと、前記第１トレイを収容可能な収容空間を下部間に挟んで位置する一対の本体フレームと、前記一対の本体フレームの下に取り付け可能であり、前記収容空間を前記第２トレイを収容可能な大きさまで広げるための一対の拡張部材とを備え、前記第１トレイと前記第２トレイとのいずれかを共通のピックアップ部材に対して装着し、前記各トレイ内のシートを前記ピックアップ部材により送り出すシート供給システムであって、
前記第１トレイは、前記シートを積載し当該シートを前記ピックアップ部材に接近させるべく、前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に離れた位置で回動可能に支持され、前記ピックアップ部材と対向する端部が前記ピックアップ部材に対し接近離隔するように上下動する圧板と、第１位置決め部とを備え、
前記第２トレイは、前記シートを積載し当該シートを前記ピックアップ部材に接近させるべく、前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に離れた位置で回動可能に支持され、前記ピックアップ部材と対向する端部が前記ピックアップ部材に対し接近離隔するように上下動する圧板と、第２位置決め部とを備え、
前記第２トレイ内の圧板は、前記第１トレイ内の圧板よりも前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に遠い位置で回動可能に支持され、
前記本体フレームは、フレーム側位置決め部を備え、
前記第１トレイを前記本体フレームに装着した状態では、前記第１位置決め部が前記フレーム側位置決め部に当接することで、前記第１トレイが前記本体フレームに対して位置決めされ、前記第２トレイを前記本体フレームに装着した状態では、前記第２位置決め部が前記フレーム側位置決め部に当接することで、前記第２トレイが前記本体フレームに対して位置決めされ、
前記各トレイには、それぞれの圧板を、その端部を前記ピックアップ部材に対し接近させる方向に駆動する駆動機構が設けられ、
前記各トレイの駆動機構は、それぞれの圧板の端部の前記ピックアップ部材に対する接近速度を同じにすることを特徴とするシート供給システム。
前記一対の本体フレームは、前記各トレイから送り出されたシートに対し処理を行う処理部を支持し、
前記ピックアップ部材は前記本体フレームに支持されていることを特徴とする請求項１に記載のシート供給システム。
前記ピックアップ部材は、前記一対の本体フレーム間に支持され、前記各圧板に載置された前記シートの上面と略平行な軸線の周りに回転可能で、かつ外周で前記シートの上面と接触可能な回転部材であることを特徴とする請求項２に記載のシート供給システム。
前記回転部材から送り出し方向下流側の位置に、当該回転部材により送り出されたシートを挟んで１枚ずつに分離する分離部の少なくとも一方を、前記一対の本体フレーム間に支持していることを特徴とする請求項３に記載のシート供給システム。
前記第２トレイ内の圧板は、前記第１トレイ内の圧板よりも前記送り出し方向における長さが長いことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシート供給システム。
前記第１トレイ内の圧板がその端部を前記ピックアップ部材に対し最接近させた状態の当該圧板の傾斜角度と、前記第２トレイ内の圧板がその端部を前記ピックアップ部材に対し最接近させた状態の当該圧板の傾斜角度とは、同じであることを特徴とする請求項５に記載のシート供給システム。
前記第１トレイ内の圧板の前記送り出し方向における長さに対する、該圧板が前記第１トレイの底面に沿う位置から前記ピックアップ部材までの高さの比と、前記第２トレイ内の圧板の前記送り出し方向における長さに対する、該圧板が前記第２トレイの底面に沿う位置から前記ピックアップ部材までの高さの比が同じであることを特徴とする請求項６に記載のシート供給システム。
所定枚数のシートを収容可能な第１トレイを収容可能な収容空間を下部間に挟むように配置される一対の本体フレームと、
前記一対の本体フレームの下に取り付けられ、前記収容空間を前記本体フレームの下方へ広げる一対の拡張部材と、
前記第１トレイよりも深く形成されて前記所定枚数よりも多いシートを収容可能で、前記一対の本体フレームの下部間と前記一対の拡張部材間とにまたがった収容空間に配置される第２トレイと、
前記一対の本体フレームの下部間の収容空間の上方に配置され、前記収容空間に配置されている前記各トレイ内のシート上面に接触可能なピックアップ部材と
を備え、
前記第１トレイは、前記シートを載置し当該シートを前記ピックアップ部材に接近させるべく、前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に離れた位置で回動可能に支持され、前記ピックアップ部材と対向する端部が前記ピックアップ部材に対し接近離隔するように上下動する圧板と、第１位置決め部とを備え、
前記第２トレイは、前記シートを載置し当該シートを前記ピックアップ部材に接近させるべく、前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に離れた位置で回動可能に支持され、前記ピックアップ部材と対向する端部が前記ピックアップ部材に対し接近離隔するように上下動する圧板と、第２位置決め部とを備え、
前記第２トレイ内の圧板は、前記第１トレイ内の圧板よりも前記ピックアップ部材から送り出し方向上流側に遠い位置で回動可能に支持され、
前記本体フレームは、フレーム側位置決め部を備え、
前記第１トレイを前記本体フレームに装着した状態では、前記第１位置決め部が前記フレーム側位置決め部に当接することで、前記第１トレイが前記本体フレームに対して位置決めされ、前記第２トレイを前記本体フレームに装着した状態では、前記第２位置決め部が前記フレーム側位置決め部に当接することで、前記第２トレイが前記本体フレームに対して位置決めされ、
前記各トレイには、それぞれの圧板を、その端部を前記ピックアップ部材に対し接近させる方向に駆動する駆動機構が設けられ、
前記各トレイの駆動機構は、それぞれの圧板の端部の前記ピックアップ部材に対する接近速度を同じにすることを特徴とするシート供給装置。
前記ピックアップ部材は、前記収容空間の上方において前記一対の本体フレーム間に支持され、前記圧板に載置された前記シートの上面と略平行な軸線の周りに回転可能で、かつ外周で前記シートの上面と接触可能な回転部材であることを特徴とする請求項８に記載のシート供給装置。
前記回転部材から送り出し方向下流側の位置に、当該回転部材により送り出されたシートを挟んで１枚ずつに分離する分離部の少なくとも一方を、前記収容空間の上方において前記一対の本体フレーム間に支持していることを特徴とする請求項９に記載のシート供給装置。
前記第２トレイ内の圧板は、前記第１トレイ内の圧板よりも前記送り出し方向における長さが長く、前記送り出し方向上流側の端部が前記本体フレームよりも下方の一対の拡張部材間に位置していることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載のシート供給装置。
前記第１トレイ内の圧板がその端部を前記ピックアップ部材に対し最接近させた状態の当該圧板の傾斜角度と、前記第２トレイ内の圧板がその端部を前記ピックアップ部材に対し最接近させた状態の当該圧板の傾斜角度とは、同じであることを特徴とする請求項１１に記載のシート供給装置。
前記第１トレイ内の圧板の前記送り出し方向における長さに対する、該圧板が前記第１トレイの底面に沿う位置から前記ピックアップ部材までの高さの比と、前記第２トレイ内の圧板の前記送り出し方向における長さに対する、該圧板が前記第２トレイの底面に沿う位置から前記ピックアップ部材までの高さの比が同じであることを特徴とする請求項１２に記載のシート供給装置。