JP6177077B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシート給送手段を昇降させるための昇降手段の破損を防止するための構成に関する。

従来、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置では、画像形成部にシートを給送するシート給送装置を備えている。このようなシート給送装置として、ユーザーが手差しトレイ上にシートをセットし、シート給送手段であるピックアップローラにより画像形成部にシートを給送する、所謂、手差し給紙装置がある。

手差し給紙装置は、一般的に画像形成装置の装置本体の側面に設けられており、手差しトレイが装置本体の側面に開閉可能に取り付けられている。手差し給紙を行う場合は、手差しトレイを開放して手差しトレイ上にシートをセットし、この後、セットされたシートの上面にピックアップローラが当接して回転することによりシートが送り出される。

画像形成装置は、小型化が要求されており、装置本体の幅方向（左右方向）の寸法も小さくすることが望まれている。このため、手差し給紙装置において、装置本体内に配置されるのが一般的なピックアップローラを、手差しトレイの開放に伴って装置本体内から側方へ突出させ、手差しトレイを閉じる際は、装置本体内に格納するように構成したものがある。

ここで、手差しトレイの開放に伴ってピックアップローラを装置本体の側面から突出させる構成では、ユーザーが誤ってピックアップローラ及びその周辺の機構に触れることにより、ピックアップローラを昇降させるための昇降手段を破損する場合がある。このため、従来、例えばピックアップローラの上方の回りにカバー部材を配置し、ユーザーがピックアップローラ等に触れないようにして昇降手段の破損を防止するものがある（特許文献１参照）。

特開２００４−１３１２４０号公報

しかし、このような従来のシート給送装置の一例である手差し給紙装置において、ピックアップローラの上方にカバー部材を配置すると、ピックアップローラにおいてシートがジャムした場合、ジャムシートの視認性が低下してジャム処理に手間がかかる。

そこで、本発明は、このような現状を鑑みてなされたものであり、視認性を低下させることなく昇降手段の破損を防ぐことのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シート給送装置において、シートを支持するシート支持手段と、前記シート支持手段に支持されたシートに上方から接離可能に当接してシートを送り出すシート給送手段と、前記シート給送手段を回転可能に支持する上下方向に回動自在な支持手段と、前記支持手段の回動軸と同軸上に設けられた回動部材を有し、前記回動部材を上方回動させることによって前記支持手段を上方回動させて前記シート給送手段がシートの上方に位置する待機位置に保持し、シートを送り出す際は前記回動部材を下方回動させることによって前記シート給送手段がシートと当接するよう前記支持手段を下方回動させる昇降手段と、前記支持手段及び前記回動部材を連結し、前記回動部材の上方回動に伴って前記支持手段を上方回動させて前記待機位置に保持し、前記待機位置に保持されている状態で前記支持手段に上方から外力が加わった際には、弾性変形することにより前記支持手段の下方回動を許容する弾性部材と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明のように、支持手段及び昇降手段の間に弾性部材を設け、支持手段が待機位置に保持されている状態で支持手段に上方から外力が加わった際、支持手段が下降するようにすることにより、視認性を低下させることなく昇降手段の破損を防ぐことができる。

本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザープリンタの構成を示す図。 上記シート給送装置である手差し給送装置の構成を示す側面図。 上記手差し給送装置の構成を示す斜視図。 上記手差し給送装置のシート給送動作を説明する図。 上記手差し給送装置の誤操作時の動作を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザープリンタの構成を示す図である。２００はレーザープリンタ（以下、プリンタという）、２０１は画像形成装置本体であるレーザープリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。このプリンタ本体２０１は、シートＳに画像を形成する画像形成部２０と、給紙カセット１１からシートＳを給送するシート給送部１０と、プリンタ本体２０１の一側面に設けられたシート給送装置である手差し給送装置１００等を備えている。

画像形成部２０は、スキャナーユニット２０ａと、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナー画像を形成する４個のプロセスカートリッジ２１を備えている。各プロセスカートリッジ２１は、感光体ドラム２１ａを備えている。また、画像形成部２０は、プロセスカートリッジ２１の上方に配された中間転写ユニット３０を備えている。

中間転写ユニット３０は、駆動ローラ３２及びテンションローラ３２ａ、従動ローラ３２ｂに巻き掛けられた中間転写ベルト３１を備えている。また、中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１の内側に設けられ、感光体ドラム２１ａに対向した位置で中間転写ベルト３１に当接する１次転写ローラ３３を備えている。ここで、中間転写ベルト３１は、各感光体ドラム２１ａに接するように配置され、不図示の駆動部により駆動される駆動ローラ３２により矢印Ａ方向に回転する。

そして、この中間転写ベルト３１に１次転写ローラ３３によって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト３１に多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはフルカラー画像が形成される。

なお、中間転写ユニット３０の駆動ローラ３２と対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたフルカラー画像をシートＳに転写する２次転写部を構成する２次転写ローラ３４が設けられている。さらに、２次転写ローラ３４の上部には定着部４０が配置され、定着部４０のシート搬送方向下流側には排出ローラ対１５が配置されている。なお、７０は定着部４０等においてシートのジャムが発生した場合、ジャムシートの処理を行うためにプリンタ本体２０１に開閉自在に設けられたカバーである。

次に、このように構成されたプリンタ２００の画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず不図示のパソコン等からの画像情報に基づきスキャナーユニット２０ａはレーザ光を照射し、表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム２１ａの表面を順次露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。この後、この静電潜像をトナーにより現像し、可視化する。そして、感光体ドラム上のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナー画像を１次転写ローラ３３に印加される転写バイアスにより中間転写ベルト３１に転写し、中間転写ベルト３１上にフルカラートナー画像を形成する。

このトナー画像形成動作に並行して給紙カセット１１に収容されたシートＳがピックアップローラ１２により送り出され、この後、シートＳは、停止した状態のレジストレーションローラ対１４まで搬送されて斜行が補正される。次に、２次転写部において、斜行が補正されたシートＳの先端と中間転写ベルト上のフルカラートナー像との位置を合わせるようにレジストレーションローラ対１４が駆動され、シートＳを２次転写部まで搬送する。そして、２次転写部にて、２次転写ローラ３４に印加した２次転写バイアスにより、フルカラートナー像がシートＳ上に一括して転写される。

次に、フルカラートナー像が転写されたシートＳは、定着部４０に搬送され、定着部４０に設けられた定着ローラ対４１により、熱及び圧力を受けて各色のトナーが溶融混色することによりシートＳ上のトナー像がフルカラー画像として定着される。この後、トナー画像が定着されたシートＳは、排出ローラ対１５によりプリンタ本体上面に設けられた排紙トレイ５１に排紙される。

一方、シートを手差し給送装置１００により手差し給紙する場合は、手差し用のシートを支持するシート支持手段としての手差しトレイであるマルチ給紙トレイ１０５に積載されたシートをシート給送手段であるピックアップローラ１０１により送り出す。なお、ピックアップローラ１０１により送り出されたシートは、搬送ローラ１０２と分離ローラ１０３とにより構成される分離部により１枚ずつ分離される。この後、シートＳは、矢印ａに示すように搬送ローラ１３、レジストレーションローラ対１４により２次転写部へ搬送されてフルカラートナー像が転写された後、定着部４０に搬送されて画像が定着された状態で排紙トレイ５１に排紙される。

マルチ給紙トレイ１０５はプリンタ本体２０１に開閉自在に設けられており、手差し給送装置１００によりシートの給送を行わないときには、マルチ給紙トレイ１０５をプリンタ本体２０１に対して閉じる。本実施の形態では、手差し給送装置１００のピックアップローラ１０１がシートを給送する際には、図１に示すように、プリンタ本体２０１の側面から側方に突出するように構成されている。これにより、プリンタ本体２０１の幅方向（左右方向）の小型化が図れる。そして、マルチ給紙トレイ１０５を閉じるときには、マルチ給紙トレイ１０５がピックアップローラ１０１に当接してピックアップローラ１０１を回動させ、プリンタ本体２０１の内部に収納する。このように、ピックアップローラ１０１は、使用されないときにはプリンタ本体２０１内に位置し、使用されるときに、プリンタ本体２０１の側面から外部に突出するように構成されている。

図２は、手差し給送装置１００の構成を示す側面図であり、図３は手差し給送装置１００の斜視図である。図２及び図３において、１０４は分離ローラ回動軸１０３ａを介して分離ローラ１０３を回転自在に支持する回動自在な支持手段である分離ローラホルダである。なお、１１２は分離ローラ回動軸１０３ａの軸上に取り付けられ、分離ローラ１０３に負荷を与えるトルクリミッタ、１０５ａはマルチ給紙トレイ１０５のシート給送方向下流側に設けられたガイド部である。

分離ローラホルダ１０４は、不図示のマルチフレームにより、回動軸１０４ａを支点として上下方向に回動可能に支持されている。また、分離ローラホルダ１０４は、不図示のマルチフレームとの間に設けられた分離ローラ加圧ばね１１３によって分離ローラ１０３が搬送ローラ１０２と圧接するよう付勢されている。

１０２ａは搬送ローラ１０２の搬送ローラ軸であり、この搬送ローラ軸１０２ａは、不図示のマルチフレームによって図３に示すＲ方向に回転可能に支持されており、駆動伝達機構１により駆動を受けてＲ方向へ回転する。１０６はマルチ給紙トレイ１０５上のシートに上方から接離可能に当接してシートを送り出すピックアップローラ１０１を、ピックアップローラ駆動軸１０１ａを介して回転自在に支持するピックアップホルダである。このピックアップホルダ１０６の内部には駆動伝達機構１の駆動をピックアップローラ１０１に伝達してピックアップローラ１０１を駆動する不図示の駆動伝達手段が設けられている。そして、ピックアップローラ１０１は、この駆動伝達手段によって駆動伝達機構１の駆動が伝達されることにより、搬送ローラ１０２と同期してＲ方向に回転する。

本実施の形態において、ピックアップローラ１０１、ピックアップローラ駆動軸１０１ａ及びピックアップホルダ１０６等によりピックアップローラ１０１を昇降させるピックアップユニット１００Ａが構成される。このピックアップユニット１００Ａは、搬送ローラ軸１０２ａに回動可能に支持される。そして、このピックアップユニット１００Ａは、図２に示すようにピックアップホルダ１０６とプリンタ本体２０１のフレーム１５０との間に設けられた圧縮ばね１１１により矢印Ｐで示す方向に初張力ＦＰで付勢されている。

また、ピックアップホルダ１０６の一端側には、回動部材であるリンク部材１０７が搬送ローラ軸１０２ａに同軸上に設けられており、このリンク部材１０７には第１リンクアーム１０７ａ及び第２リンクアーム１０７ｂが設けられている。ここで、リンク部材１０７の第１リンクアーム１０７ａは、ピックアップホルダ１０６の端部に設けられた凹部１０６Ｌの内部に位置するよう配置されている。

これにより、後述するように外力により下降する際、ピックアップユニット１００Ａは、リンク部材１０７の第１リンクアーム１０７ａをピックアップホルダ１０６の凹部内部に進入させながら搬送ローラ軸１０２ａを支点として下方回動する。ここで、図２に示すように、第１リンクアーム１０７ａとピックアップホルダ１０６の凹部１０６Ｌに設けられたばね取付部１０６ａとの間には、ピックアップホルダ１０６とリンク部材１０７とを連結する圧縮ばね１１０が設けられている。

なお、このリンク部材１０７は、圧縮ばね１１０によりピックアップホルダ１０６に設けられた当接部１０６ｂに当接している。この圧縮ばね１１０により、リンク部材１０７は矢印Ｂで示す方向に初張力ＦＢで付勢されている。

リンク部材１０７の第２リンクアーム１０７ｂは、図２に示すように不図示のマルチフレームにロックレバー回動軸１０８ａを介して回転可能に支持されたロックレバー１０８に設けられたリンク当接部１０８ｂと当接している。また、ロックレバー１０８には、レバーコロ１１４を回動可能に支持するコロ支持部１０８ｃが設けられている。

レバーコロ１１４は、不図示のマルチフレームに回動可能に支持され、図３に示す駆動伝達機構２により回転するカム軸１０９ａによって支持されたカム１０９のコロ保持部１０９ｂと当接している。本実施の形態では、リンク部材１０７、ロックレバー１０８及びロックレバー１０８により、ピックアップユニット１００Ａを昇降させ、ピックアップローラ１０１をシートと当接する位置及びシートの上方の待機位置に回動させる昇降手段１００Ｂが構成される。

ところで、図２はシート給送動作を開始していないときの手差し給送装置１００の状態を示している。このときのピックアップユニット１００Ａは昇降手段１００Ｂにより係止されてピックアップローラ１０１がシートの上方に位置する待機位置にある。そして、待機位置にあるとき、ピックアップユニット１００Ａには圧縮ばね１１１による力（初張力ＦＰ）及び圧縮ばね１１０による力（初張力ＦＢ）が作用している。ここで、本実施の形態において、これらがピックアップユニット１００Ａに与えるモーメントの関係は以下のように設定されている。
ＦＢによるモーメント＞ＦＰによるモーメント

一方で、図２に示すようにロックレバー１０８がレバーコロ１１４を介してカム１０９と当接して回動しない場合、リンク部材１０７には圧縮ばね１１１の加圧によって矢印Ｔ方向のモーメントが常に作用する。また、ロックレバー１０８には、リンク部材１０７、圧縮ばね１１０を介してピックアップユニット１００Ａにより矢印Ｕ方向のモーメントが常に作用する。

次に、手差し給送装置１００のシート給送動作について説明する。図４の（ａ）は、ピックアップユニット１００Ａが待機位置にあるときの状態を示しており、このときピックアップローラ１０１はマルチ給紙トレイ１０５に積載されたシートＳに接触しない状態であるため、シート給送動作は行っていない。そして、この状態で既述した図３に示す駆動伝達機構２よりカム軸１０９ａが回転してカム１０９が矢印Ｃに回転すると、カム１０９のコロ保持部１０９ｂとロックレバー１０８のレバーコロ１１４との当接が解除される。

このときロックレバー１０８には既述したモーメントＵが作用している。このため、ロックレバー１０８が図４の（ｂ）に示す矢印Ｄ方向へ回転し、これに伴いリンク部材１０７と一体にピックアップユニット１００Ａが搬送ローラ軸１０２ａを支点に矢印Ｅ方向へ回動する。これにより、ピックアップローラ１０１がマルチ給紙トレイ１０５上に積載されたシート束Ｓの最上シートＳに接する位置まで移動する。この後、既述した図３に示す駆動伝達機構１から伝達された駆動によってピックアップローラ１０１が回転することにより、シート束ＳＡの最上シートＳが送り出される。

最上シートＳの給送が終了すると、駆動伝達機構２によりカム１０９が矢印Ｃ方向へ回転し、カム１０９のコロ保持部１０９ｂによりレバーコロ１１４を持ち上げながらロックレバー１０８を図４の（ａ）の位置へ戻す。このとき、ロックレバー１０８のリンク当接部１０８ｂがリンク部材１０７の第２リンクアーム１０７ｂを押し上げることでリンク部材１０７も上方回動する。

なお、本実施の形態においては、２つの圧縮ばね１１０，１１１の初張力ＦＢ，ＦＰによりピックアップユニット１００Ａに作用するモーメントの関係は、既述したように「ＦＢによるモーメント＞ＦＰによるモーメント」である。このため、リンク部材１０７が上方回動すると、ピックアップユニット１００Ａもリンク部材１０７と共に上方回動し、図４の（ａ）に示す待機位置へ移動する。

このように構成された手差し給送装置１００において、ユーザーが誤ってピックアップユニット１００Ａに触れる場合がある。このような場合の手差し給送装置１００の状態について説明する。図５に示すように、ユーザーの誤操作等により給紙動作以外のタイミングで上方からの外力Ｆがピックアップユニット１００Ａに付加されると、ピックアップユニット１００Ａは圧縮ばね１１１を伸ばしながら、すなわち弾性変形させながら矢印Ｅ方向へ回動する。

このとき、レバーコロ１１４とカム１０９のコロ保持部１０９ｂが当接しているためロックレバー１０８は回転せず、またロックレバー１０８のリンク当接部１０８ｂと第１リンクアーム１０７ａとが当接しているためにリンク部材１０７も回転しない。この結果、Ｅ方向へ回動する際、ピックアップユニット１００Ａは、リンク部材１０７との間に設けられた弾性部材である圧縮ばね１１０を圧縮しながらＥ方向へ回動する。

この際、最大でピックアップローラ１０１はマルチ給紙トレイ上の最上シートＳに接する位置まで下方回動（下降）される。この後、外力Ｆが解除されると、圧縮ばね１１０の圧縮によって発生した反発力により、ピックアップユニット１００ＡはＥ方向とは逆方向に回動し、ピックアップユニット１００Ａと圧縮ばね１１１の初張力ＦＰとが釣り合う待機位置へと移動（上昇）する。

次に、このときの手差し給送装置１００に作用する力について説明する。ピックアップユニット１００Ａに外力Ｆが付加されると、圧縮ばね１１０が圧縮され、ばねの反発力Ｆ１がリンク部材１０７に作用する。この反発力Ｆ１により発生したリンク部材１０７のモーメントは、リンクアーム１０７ｂに力Ｆ２として作用し、ロックレバー１０８へと力を伝える。ロックレバー１０８はリンク部材１０７のリンクアーム１０７ｂから受ける力Ｆ２によりモーメントを生じ、レバーコロ１１４を介してカム１０９に対して作用する力Ｆ３を発生させる。

本実施の形態において、このときの力Ｆ３がカム１０９の回転中心であるカム軸１０９ａの中心に向けて作用するようにレバーコロ１１４を配置している。これにより、力Ｆ３はカム１０９の回転力とならないようカム１０９に作用するため、カム１０９は回転しない。

つまり、Ｆ３がカム軸１０９ａの中心に向けて作用するようにレバーコロ１１４を配置することにより、ピックアップユニット１００Ａが回動してもリンク部材１０７及びロックレバー１０８が回動しないようにすることができる。これにより、ピックアップユニット１００Ａは、既述したように圧縮ばね１１０を圧縮しながらＥ方向へ、最大でピックアップローラ１０１がマルチ給紙トレイ１０５上の最上シートＳに接する位置まで回動する。

また、下方回動したピックアップユニット１００Ａは外力が作用しない状態では、圧縮ばね１１０によりピックアップユニット１００Ａとリンク部材１０７が一体に回動するように付勢されている。これにより、外力Ｆが解除されると、既述したように圧縮ばね１１０が圧縮されたことにより発生した反発力Ｆ１によりピックアップユニット１００Ａは待機位置へと移動する。

以上説明したように、本実施の形態では、ピックアップユニット１００Ａ及び昇降手段１００Ｂの間に圧縮ばね１１０を設けている。そして、ピックアップユニット１００Ａが待機位置に保持されている状態で上方から外力が加わった際、ピックアップユニット１００Ａが圧縮ばね１１０を弾性変形させながら下降するようにしている。即ち、本実施の形態においては、ピックアップユニット１００Ａに、ユーザー等による誤操作で外力が加わった場合、圧縮ばね１１０が弾性変形することによりピックアップユニット１００Ａの下降を許容して外力を吸収する。

これにより、昇降手段１００Ｂの構成部品の変形や破損を防止することができると共に、プリンタ本体２０１の小型化を図ることができ、且つ、カバー部材が不要となるのでジャム処理の視認性が低下するのを防ぐことができる。また、ピックアップユニット１００Ａが誤操作される領域は、待機位置からピックアップローラ１０１がシートに当接するまでの領域に限定されている。このため、図５にて説明した各構成部品に作用する力Ｆ１〜Ｆ３の最大作用力は、圧縮ばね１１０との関係から事前に想定することができる。したがって各構成部品で必要最低限の剛性を満たす構成とすることで、ピックアップユニット１００Ａに外力が付加された際の各構成部品の破損を防止することができる。

加えて、外力が加わることでピックアップユニット１００Ａが待機位置から下方回動した際、既述したように圧縮ばね１１０に生じた反発力によりピックアップユニット１００Ａは再び待機位置に戻るようになる。このため、給紙タイミング以外でピックアップユニット１００Ａが誤操作された場合でも、外力が作用しない状態となると、ピックアップユニット１００Ａは待機位置に戻るようになる。この結果、この後、シート給送動作を開始する際、ピックアップユニット１００Ａが待機位置にある状態のときからシート給送動作を開始することができる。

なお、本実施の形態は、シート給送装置の一例として手差し給送装置１００について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば図１に示すプリンタ本体下部に設けられたシート給送部１０（シート給送装置）に対しても適用可能である。

１…駆動伝達機構、２…駆動伝達機構、２０…画像形成部、１００…手差し給送装置、１００Ａ…ピックアップユニット、１００Ｂ…昇降手段、１０１…ピックアップローラ、１０２…搬送ローラ、１０２ａ…搬送ローラ軸、１０３…分離ローラ、１０５…マルチ給紙トレイ、１０６…ピックアップホルダ、１０７…リンク部材、１０８…ロックレバー、１０９…カム、１１０…圧縮ばね、１１１…圧縮ばね、２００…レーザープリンタ、２０１…プリンタ本体、Ｓ…シート、ＳＡ…シート束

Claims (6)

1. シートを支持するシート支持手段と、
   前記シート支持手段に支持されたシートに上方から接離可能に当接してシートを送り出すシート給送手段と、
   前記シート給送手段を回転可能に支持する上下方向に回動自在な支持手段と、
   前記支持手段の回動軸と同軸上に設けられた回動部材を有し、前記回動部材を上方回動させることによって前記支持手段を上方回動させて前記シート給送手段がシートの上方に位置する待機位置に保持し、シートを送り出す際は前記回動部材を下方回動させることによって前記シート給送手段がシートと当接するよう前記支持手段を下方回動させる昇降手段と、
   前記支持手段及び前記回動部材を連結し、前記回動部材の上方回動に伴って前記支持手段を上方回動させて前記待機位置に保持し、前記待機位置に保持されている状態で前記支持手段に上方から外力が加わった際には、弾性変形することにより前記支持手段の下方回動を許容する弾性部材と、を備えたことを特徴とするシート給送装置。
2. 下方回動した前記支持手段は上方から外力が作用しない状態では、前記弾性部材により前記支持手段と前記回動部材が一体に回動するように付勢されていることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記昇降手段は、前記回動部材と、前記回動部材を、前記支持手段を前記待機位置まで上昇させるように上方回動させ、シートを送り出す際は前記支持手段を下降させるよう上方回動させるカムとを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のシート給送装置。
4. 前記外力を受けて前記支持手段が下降した際、前記外力により前記カムに加わる力は前記カムの回転中心に向けて作用することを特徴とする請求項３記載のシート給送装置。
5. 画像形成部と、前記画像形成部にシートを給送する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記シート支持手段は、画像形成装置本体の側面に設けられた手差しトレイであり、
   前記シート給送装置は、前記手差しトレイに支持されたシートを給送することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

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