JP6163469B2 - 手差しシート給送装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、シート状の記録媒体を給送する手差しシート給送装置に関するものである。

一般に、複写機、プリンター及びファクシミリ等の画像形成装置においては、用紙等のシート状の記録媒体を積載した着脱可能な給紙カセットを備え、この給紙カセットから用紙を供給して画像形成が行われるように構成されている。しかし、給紙カセットに積載されている用紙と異なるサイズの用紙を用いる場合には、その都度、目的の用紙を給紙カセットに積載し直さなければならず作業が煩雑となる。そのため、画像形成装置には、給紙カセットを介さずにシート状の記録媒体を供給することのできる、手差し給紙装置（バイパスユニット）を備えたものが知られている。

例えば特許文献１には、用紙が載置される手差しトレイと、手差しトレイ上の用紙を最上のものから送り出す給紙コロと、手差しトレイに設けられ用紙の給紙方向と直交する幅方向の位置ずれを規制する用紙幅ガイドを有し、給紙コロの給紙方向上流側に、手差しトレイに載置された用紙の上面を押圧する押し当て部材が設けられた手差し用給紙装置が開示されている。

この手差し用給紙装置では、給紙コロの給紙方向上流側に押し当て部材を設ける構成とすることで、給紙コロの押圧による用紙の中央部の浮き上がりを抑制し、用紙のスキューや横ずれを防止する。

特開２００１−３２８７５２号公報

ところで、上述したような手差し給紙装置に用紙を積載する場合、大サイズの用紙では用紙の重みによって複数枚の用紙が一度に給紙部に送り込まれることにより重送が発生するという問題点があった。また、小サイズの用紙では用紙が軽いため、給紙部に送り込まれた用紙が後退し、不送りが発生するという問題点があった。即ち、複数のサイズの用紙を安定して給紙することが困難であった。

本発明は、上記問題点に鑑み、シートの大きさに係わらず安定して給送可能な簡易な構成の手差しシート給送装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、側面カバーと、シート積載トレイと、分離搬送部と、昇降板と、第１補助トレイと、第２補助トレイと、を備えた手差しシート給送装置である。側面カバーは、画像形成装置の本体側面に回動可能に支持され、本体側面から所定角度だけ開放した開放位置と、本体側面に形成された収納部に収納される閉鎖位置とに選択配置される。シート積載トレイは、側面カバーの上面に配置され、側面カバーを開放位置に配置したときシートを積載可能である。分離搬送部は、シート積載トレイの給送方向下流側に配置されシートを給送方向に送り出す給送部材と、給送部材に対向配置される分離部材とから成り、シート積載トレイ上に積載されたシートの最上の１枚のみを分離して搬送する。昇降板は、シート積載トレイの前記給送方向下流側に配置され、前記シートの下流側部分を前記給送部材に当接させる。第１補助トレイは、シートの給送方向に対し前記シート積載トレイの上流側に付設され、側面カバーとシート積載トレイの間に重なるように収納される収納位置と、収納位置から引き出されてシート積載トレイの積載面を延長する延長位置と、に選択配置される。第２補助トレイは、第１補助トレイに対しシートの積載方向に重なるように付設されており、第１補助トレイを延長する。第１補助トレイが第２補助トレイを下方に収納した状態で延長位置に配置されたとき、側面カバーの上流側端縁と第２補助トレイの下面が当接することにより第１補助トレイが第１の角度で支持され、延長位置において第１補助トレイから第２補助トレイが引き出されたとき、側面カバーの上流側端縁と第１補助トレイの下面が当接することにより、第１補助トレイが第１の角度よりも小さい第２の角度で支持される。

本発明の第１の構成によれば、第１補助トレイが第２補助トレイを下方に収納した状態で延長位置に配置されたとき、第１補助トレイが第１の角度で支持され、延長位置において第１補助トレイから第２補助トレイが引き出されたとき、第１補助トレイが第１の角度よりも小さい第２の角度で支持される。従って、小サイズのシートを積載する場合は水平面に対する第１補助トレイの角度が大きくなるため、重量の軽い小サイズのシートが分離搬送部に送り込まれたときシートの後退が発生し難くなり、シートの不送りを抑制することができる。また、大サイズのシートを積載する場合は水平面に対する第１補助トレイの角度が小さくなるため、重量の重い大サイズのシートが分離搬送部に一度に複数枚送り込まれる現象が発生し難くなり、シートの重送を抑制することができる。

本発明の手差し給紙装置１１を備えた画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図 本発明の第１実施形態に係る手差し給紙装置１１が所定角度に開放された状態を内側から見た斜視図 第１実施形態の手差し給紙装置１１が所定角度に開放された状態を外側から見た斜視図 第１実施形態の手差し給紙装置１１において、第１補助トレイ３７及び第２補助トレイ３８を第１支持位置に配置した状態を示す側面断面図 図４における第２補助トレイ３８と側面カバー３０との当接部付近の拡大図 図４の状態から第２補助トレイ３８を第２支持位置に配置された状態を示す斜視図 図４の状態から第２補助トレイ３８を第２支持位置に配置した状態を示す側面断面図 図７における第１補助トレイ３７と側面カバー３０との当接部付近の拡大図 第１補助トレイ３７、第２補助トレイ３８、第３補助トレイ３９を備えた本発明の第２実施形態に係る手差し給紙装置１１において、第１補助トレイ３７、第２補助トレイ３８、第３補助トレイ３９を第１支持位置に配置したときの側面カバー３０の当接部付近の拡大図 図９の状態から第２補助トレイ３８及び第３補助トレイ３９を第２支持位置に配置したときの側面カバー３０の当接部付近の拡大図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の手差し給紙装置１１を備えた画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図である。画像形成装置（例えばモノクロプリンター）１００内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。画像形成部Ｐには、感光体ドラム５の回転方向（図１の時計回り方向）に沿って、帯電ユニット４、露光ユニット（レーザー走査ユニット等）７、現像ユニット８、転写ローラー１４、クリーニング装置１９、及び除電装置（図示せず）が配設されている。

画像形成動作を行う場合、帯電ユニット４により時計回り方向に回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット７からのレーザービームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。

この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピューター（図示せず）等から送信される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）がクリーニング装置１９の下流側に設けられている。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙カセット１０又は手差し給紙装置１１から用紙搬送路１２及びレジストローラー対１３を経由して搬送され、転写ローラー１４（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着装置１５に搬送されてトナー像が定着される。定着装置１５を通過した用紙は、用紙搬送路１６により装置上部に搬送され、用紙の片面のみに画像を形成する場合（片面印字時）は、排出ローラー対１７により排出トレイ１８に排出される。

一方、用紙の両面に画像を形成する場合（両面印字時）は、用紙の後端が用紙搬送路１６の湾曲部２０を通過した後に搬送方向を逆転させる。これにより、用紙は湾曲部２０から分岐する反転搬送路２１に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対１３に再搬送される。そして、感光体ドラム５上に形成された次のトナー像が、転写ローラー１４によって用紙の画像が形成されていない面に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着装置１５に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対１７により排出トレイ１８に排出される。

図２及び図３は、それぞれ本発明の第１実施形態に係る手差し給紙装置１１が所定角度に開放された状態を内側及び外側から見た斜視図である。手差し給紙装置１１は、側面カバー３０、用紙積載トレイ３１、幅合わせカーソル３５、第１補助トレイ３７、第２補助トレイ３８等を含むペーパースタック部３９、分離搬送部３２、給紙クラッチ４９等を含む給紙部、バイパスフィード基板４０等を含む用紙検出部等から構成されている。また、給紙経路を図中の矢印で示している。

側面カバー３０は画像形成装置１００の本体側面に回動可能に支持されており、本体側面から所定角度だけ開放した開放位置と、本体側面に形成された収納部８０（図１参照）に収納されて本体側面の一部となる閉鎖位置とに選択配置される。側面カバー３０の上面に対して、後述する用紙積載トレイ３１及び、第１補助トレイ３７が個別に摺動する。

用紙積載トレイ３１は、リンク部材（図示せず）によって画像形成装置１００本体と連結されている。具体的には、リンク部材の一端部及び他端部が、それぞれ用紙積載トレイ３１と画像形成装置１００の本体側面とに回転可能に連結され、給紙方向に対し用紙積載トレイ３１の上流側端部が側面カバー３０の幅方向両端に設けられたガイド溝に係合する。これにより、用紙積載トレイ３１は側面カバー３０に対して摺動可能となっている。用紙積載トレイ３１には用紙束をセット可能であり、給紙方向に対し用紙積載トレイ３１の下流側端部には昇降板３３が連結されている。用紙積載トレイ３１には用紙幅方向に移動可能な一対の幅合わせカーソル３５が付設されている。用紙積載トレイ３１にセットされた用紙束の用紙幅及び用紙の有無は、バイパスフィード基板４０に取り付けられている用紙検出センサー（図示せず）により検出され、用紙束の縦サイズは用紙積載トレイ３１に設けられた用紙縦サイズセンサー（図示せず）により検出される。なお、用紙幅は幅合わせカーソル３５の間隔によって検出するようにしても良い。

給紙方向に対し用紙積載トレイ３１の上流側端部には、第１補助トレイ３７、第２補助トレイ３８が付設されている。第１補助トレイ３７は、側面カバー３０の上面に設けられたガイドレール（図示せず）に係合するボス部（図示せず）が形成されており、ガイドレールに沿ってボス部が摺動することで用紙積載トレイ３１に対し摺動可能となっている。さらに、給紙方向に対しガイドレールの上流側には、ボス部が係合可能な係合穴（図示せず）が設けられており、ボス部と係合穴とが係合する位置まで第１補助トレイ３７を引き出すと、第１補助トレイ３７が用紙積載トレイ３１に固定される。このようにして、第１補助トレイ３７は用紙積載トレイ３１に重なる収納位置と、用紙積載トレイ３１から引き出されて用紙束を支持する第１支持位置と、に選択配置される。

第２補助トレイ３８は用紙積載トレイ３１及び第１補助トレイ３７に対し摺動可能であり、用紙積載トレイ３１に重なる収納位置と、第１補助トレイ３７と共に用紙積載トレイ３１から引き出されて用紙束を支持する第１支持位置と、第１補助トレイ３７から引き出されて大サイズの用紙束を支持する第２支持位置と、に選択配置される。また、給紙方向に対し第２補助トレイ３８の上流側端部には、補助板６０が回動可能に支持されている。なお、図２及び図３では第１補助トレイ３７及び第２補助トレイ３８が第１支持位置に配置された状態を示している。

昇降板３３の昇降動作について詳細に説明する。昇降板３３は、分離搬送部３２から離れた側の端部において用紙積載トレイ３１に軸支され、この支軸を中心とした回動で昇降可能となっている。昇降板３３は、後述するカム４５及びカムアクチュエーター４７から外力が与えられない限り用紙積載トレイ３１の上面と略同一の位置まで下降した状態にある。この状態で、用紙積載トレイ３１への用紙束の補充や交換が行われる。

一方、昇降板３３の回動端部、すなわち分離搬送部３２に近い側の端部近傍には、ソレノイド４３により回転するカム４５と、カム４５の回転により上下に揺動するカムアクチュエーター４７と、昇降板３３と側面カバー３０の間に配置されて昇降板３３を上方向に付勢する圧縮バネ（図示せず）が設けられている。カムアクチュエーター４７の揺動端は昇降板３３を押し下げ可能な位置に配置されている。そして、カム４５が所定方向に所定量回転すると、昇降板３３を押し下げていたカムアクチュエーター４７も上方向に所定量揺動し、圧縮バネが昇降板３３の裏面を押し上げる。その結果、昇降板３３は用紙束のうち最上の用紙が給紙ローラー３２ａに圧接した状態に配置される。

次に、手差し給紙装置１１の給紙動作について説明する。ユーザーにより手差し給紙装置１１からの給紙指示が入力されると、画像形成装置１００内の制御部（図示せず）から制御信号が送信され、給紙クラッチ４９が作動して給紙ローラー３２ａが回転を開始する。そして、所定のタイミングでソレノイド４３が作動してカム４５を所定量回転させる。これに伴い、カムアクチュエーター４７を介して昇降板３３に作用していた押し下げ力が解除されるとともに、昇降板３３が圧縮バネの付勢力により押し上げられ、用紙束の最上部の用紙が給紙ローラー３２ａに押し付けられて給紙動作が行われる。

そして、給紙ローラー３２ａと分離パッド３２ｂとのニップ部において給紙ローラー３２ａに接している最上部の１枚のみが分離され、画像形成装置１００内の用紙搬送路１６（図１参照）に搬送される。

昇降板検知センサー５０は、昇降板３３の作動状態の検知を行い、検知結果は制御部に送信される。具体的には、カム４５の側面に反射板（図示せず）を貼付しておき、昇降板３３が給紙ローラー３２ａ付近まで上昇している場合に光源（図示せず）より照射された光が反射板により反射され、昇降板位置検知センサー５０に入射するようにしておく。このとき、昇降板位置検知センサー５０から制御部に検知信号が送信され、制御部は昇降板３３が上昇していることを認識する。

一方、昇降板３３用紙積載トレイ３１の上面まで下降している場合には、カム４５の回転によって反射板の位置が移動し、反射板により反射された光は昇降板位置検知センサー５０に入射しない。このため、昇降板位置検知センサー５０から検知信号は送信されず、制御部は昇降板３３が下降していることを認識する。昇降板位置検知センサー５０としては、フォトダイオード、フォトトランジスター、フォトＩＣ等の各種の光センサーを使用することができる。なお、ここでは昇降板３３の位置検知方法の一例を示したものであり、光センサー以外の他のセンサーを昇降板位置検知センサー５０として使用してもよい。

図４は、本実施形態の手差し給紙装置１１において、第１補助トレイ３７及び第２補助トレイ３８を第１支持位置に配置した状態を示す側面断面図であり、図５は、図４における第２補助トレイ３８と側面カバー３０との当接部付近の拡大図である。

手差し給紙装置１１から小サイズ（例えばＡ４横サイズ）の用紙を給紙する場合、図４に示すように、第１補助トレイ３７と第２補助トレイ３８とを用紙積載トレイ３１から引き出して第１支持位置に配置する。この状態では、第２補助トレイ３８は第１補助トレイ３７の裏面側（側面カバー３０側）に重なり合っており、図５に示すように、側面カバー３０の先端部３０ａは第２補助トレイ３８の裏面３８ａに当接している。

これにより、第１補助トレイ３７及び第２補助トレイ３８は、側面カバー３０によって用紙積載面となる第１補助トレイ３７と水平面（図の破線）とのなす角度が所定の角度θ１となるように支持される。

図６及び図７は、それぞれ本実施形態の手差し給紙装置１１において、図４の状態から第２補助トレイ３８を第２支持位置に配置した状態を示す斜視図及び側面断面図であり、図８は、図７における第１補助トレイ３７と側面カバー３０との当接部付近の拡大図である。

手差し給紙装置１１から大サイズ（例えばＡ３サイズ）の用紙を給紙する場合、図６及び図７に示すように、図４の状態から第２補助トレイ３８をさらに引き出して第２支持位置に配置する。また、第２補助トレイ３８に重なるように収納された補助板６０を第２補助トレイ３８と反対側（給紙方向上流側）に折り返す。このとき、第１補助トレイ３７と側面カバー３０との間に配置されていた第２補助トレイ３８が上方に引き出されるため、図８に示すように、側面カバー３０の先端部３０ａは第１補助トレイ３７の裏面３７ａに当接する。

これにより、第１補助トレイ３７及び第２補助トレイ３８は、側面カバー３０によって用紙積載面となる第１補助トレイ３７と水平面（図の破線）とのなす角度が所定の角度θ２となるように支持される。また、図４に示した状態と図７に示した状態とで、側面カバー３０の開放角度は変化しない。従って、図７の側面カバー３０と第１補助トレイ３７との当接部が図４の側面カバー３０と第２補助トレイ３８との当接部に比べて低くなるため、角度θ２は角度θ１よりも小さくなる。

本実施形態の構成によれば、小サイズの用紙を積載する場合は水平面に対する第１補助トレイ３７の角度が大きくなる。そのため、重量の軽い小サイズの用紙が給紙部に送り込まれたとき用紙の後退が発生し難くなり、用紙の不送りを抑制することができる。

また、大サイズの用紙を積載する場合は水平面に対する第１補助トレイ３７の角度が小さくなる。そのため、重量の重い大サイズの用紙が給紙ローラー３２ａに一度に複数枚送り込まれる現象が発生し難くなり、用紙の重送を抑制することができる。即ち、用紙の大きさに係わらず、不送りや重送を発生させることなく安定した給紙動作が可能となる。

なお、ここでは第１補助トレイ３７と第２補助トレイ３８が設けられ、用紙積載トレイ３１を２段階に延長可能な手差し給紙装置１１について説明したが、本発明は、補助トレイを３つ以上備えた３段階以上に延長可能な手差し給紙装置についても同様に適用可能である。

図９は、第１補助トレイ３７、第２補助トレイ３８、第３補助トレイ３９の３つの補助トレイを備えた本発明の第２実施形態に係る手差し給紙装置１１において、第１補助トレイ３７、第２補助トレイ３８、第３補助トレイ３９を第１支持位置に配置したときの側面カバー３０の当接部付近の拡大図である。本実施形態の手差し給紙装置１１において、小サイズ（例えばＢ５サイズ）の用紙を積載する場合は、図９に示すように、第１補助トレイ３７、第２補助トレイ３８、第３補助トレイ３９を第１支持位置に配置する。このとき、側面カバー３０の先端部３０ａは第３補助トレイ３９に当接しており、用紙積載面となる第１補助トレイ３７と水平面（図の破線）とのなす角度が所定の角度θ１となるように支持される。

中サイズ（例えばＡ４サイズ）の用紙を積載する場合は、図１０に示すように、図９の状態から第２補助トレイ３８及び第３補助トレイ３９を引き出して第２支持位置に配置する。このとき、側面カバー３０の先端部３０ａは第１補助トレイ３７に当接しており、用紙積載面となる第１補助トレイ３７と水平面（図の破線）とのなす角度が所定の角度θ２となるように支持される。側面カバー３０の先端部３０ａと第１補助トレイ３７との当接部が図９の側面カバー３０の先端部３０ａと第３補助トレイ３９との当接部に比べて低くなるため、角度θ２は角度θ１よりも小さくなる。

大サイズ（例えばＡ３サイズ）の用紙を積載する場合は、図１０の状態から第３補助トレイ３９を引き出して第３支持位置に配置する。このとき、側面カバー３０の先端部３０ａは第１補助トレイ３７に当接しており、用紙積載面となる第１補助トレイ３７と水平面（図の破線）とのなす角度は図１０のθ２に維持される。

従って、第１実施形態と同様に重量の軽い小サイズの用紙が給紙部に送り込まれたとき用紙の後退が発生し難くなり、用紙の不送りを抑制することができる。また、重量の重い大サイズの用紙が給紙ローラー３２ａに一度に複数枚送り込まれる現象が発生し難くなり、用紙の重送を抑制することができる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、給紙ローラー３２ａと分離パッド３２ｂとで分離搬送部３２を構成しているが、例えば分離パッドに代えてトルクリミッターを内蔵したリタードローラーを配置しても良い。

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、カラープリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、或いはファクシミリ等、手差し給紙装置を備えた他のタイプの画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、シート状の記録媒体を給送する手差しシート給送装置に利用可能である。本発明の利用により、記録媒体の大きさに係わらず安定して給送可能な簡易な構成の手差しシート給送装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

１１ 手差し給紙装置
３０ 側面カバー
３０ａ 先端部
３１ 用紙積載トレイ（シート積載トレイ）
３２ 分離搬送部
３２ａ 給紙ローラー（給送部材）
３２ｂ 分離パッド（分離部材）
３３ 昇降板
３５ 幅合わせカーソル
３７ 第１補助トレイ
３８ 第２補助トレイ
３９ 第３補助トレイ
６０ 補助板
１００ 画像形成装置

Claims (3)

1. 画像形成装置の本体側面に回動可能に支持され、本体側面から所定角度だけ開放した開放位置と、本体側面に形成された収納部に収納される閉鎖位置とに選択配置される側面カバーと、
   該側面カバーの上面に配置され、前記側面カバーを前記開放位置に配置したときシートを積載可能なシート積載トレイと、
   該シート積載トレイの給送方向下流側に配置されシートを給送方向に送り出す給送部材と、該給送部材に対向配置される分離部材とから成り、前記シート積載トレイ上に積載されたシートの最上の１枚のみを分離して搬送する分離搬送部と、
   前記シート積載トレイの前記給送方向下流側に配置され、前記シートの下流側部分を前記給送部材に当接させる昇降板と、
   を備えた手差しシート給送装置において、
   シートの給送方向に対し前記シート積載トレイの上流側には、前記側面カバーと前記シート積載トレイの間に重なるように収納される収納位置と、該収納位置から引き出されて前記シート積載トレイの積載面を延長する延長位置と、に選択配置される第１補助トレイと、前記第１補助トレイを延長する第２補助トレイと、がシートの積載方向に重なるように摺動可能に付設されており、
   前記第１補助トレイが前記第２補助トレイを下方に収納した状態で前記延長位置に配置されたとき、前記側面カバーの上流側端縁と前記第２補助トレイの下面が当接することにより前記第１補助トレイが第１の角度で支持され、
   前記延長位置において前記第１補助トレイから前記第２補助トレイが引き出されたとき、前記側面カバーの上流側端縁と前記第１補助トレイの下面が当接することにより、前記第１補助トレイが前記第１の角度よりも小さい第２の角度で支持されることを特徴とする手差しシート給送装置。
2. 前記第２補助トレイを延長する第３補助トレイがシートの積載方向に重なるように摺動可能に付設されており、
   前記延長位置において前記第１補助トレイから前記第２補助トレイと共に前記第３補助トレイが引き出され、前記側面カバーの上流側端縁と前記第１補助トレイの下面が当接することにより、前記第１補助トレイが前記第２の角度で支持されることを特徴とする請求項１に記載の手差しシート給送装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の手差しシート給送装置を備えた画像形成装置。