JP7147009B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はプリンタ、複写機などの画像形成装置に適用可能なシート給送装置及びシート給送装置を備えた画像形成装置に関する。

プリンタや複写機などの画像形成装置にあっては、シートを積載するシート積載トレイ及び積載されたシートを給送する給送機構を備えていて、シート積載トレイに積載されたシートを所定のタイミングにて画像形成部へと一枚ずつ給送してシートに画像を形成する。

このようなシート給送装置は、一般的にはシートをピックアップするためのピックアップローラと、ピックアップされたシートを搬送する搬送ローラと、ピックアップ動作にて複数枚搬送されたシートを分離するための分離ローラを備えている。

上記のようにシート積載トレイからシートを給送するシート給送装置にあっては、シート積載トレイが画像形成装置本体の側面から出っ張る。このため、通常はシート積載トレイを装置本体に対して開閉可能に取り付け、閉じている状態ではシート積載トレイが画像形成装置の側面と略平行になるか、または、画像形成装置の外装面より内側に収納されるようにしている。

しかし、ピックアップローラを用いた構成にあっては、ピックアップローラは支持アームに支持される構成であるため、そのスペース分だけ装置本体側面に突出してしまう。そこで、前記シート積載トレイの閉じ動作に連動してピックアップローラの支持アームを回転させて収納状態に退避させる構成が提案されている。

例えば、特許文献１の構成は、シート積載トレイを閉じると、ピックアップローラを支持する支持アームの先端がシート積載トレイに当接し、シート積載トレイの閉じ動作によって押し上げられるようになっている。このようにすると、シート積載トレイを閉じると、ピックアップローラが収納位置に移動するため、装置本体側面から突出することがなくなる。

特開２０１４－１２５３３３

しかし、特許文献１の構成は、シート積載トレイを閉じるときに、ピックアップローラを支持する支持アームの先端がシート積載トレイの面と摺擦する。このため、トレイのシート積載面に摺擦痕が発生し、外観品位が低下するという課題がある。また、シート積載面であるトレイへの摺擦痕は削れ粉を発生させ、シート給送動作によって画像形成部へ削れ粉を送り込むおそれがある。

上記課題を解決するために、特許文献１では、トレイと摺擦する支持アームの先端に回動コロを取り付ける構成、あるいはピックアップローラをシート積載トレイに当接させる構成が示されている。しかしながら、コロを取り付ける構成では接触負荷を減らすことはできるが、摺擦痕の発生を完全に回避することはできない。また、ピックアップローラを当接させる構成では、給送機能として直接作用するピックアップローラへの積極的な接触となるため、ピックアップローラの削れ、破損の懸念が高まる。また、ピックアップローラではあるが、積載トレイに当接させる構成となってしまうため、積載トレイの摺擦痕の回避はできない。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、トレイユニットを閉じた場合に、シート積載面への摺擦痕の発生を抑制することができるシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。

上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、装置本体に対して閉じた位置と開いた位置とに移動可能に設けられ、前記開いた位置においてシートを積載するシート積載面を備えるトレイユニットと、前記トレイユニットに積載されたシートを給送する給送部材と、前記給送部材を、前記シート積載面に積載されたシートを給送するための給送位置と、前記装置本体に収納された収納位置とに移動可能に支持する給送支持部と、前記給送部材を前記給送位置に向けて付勢する付勢部と、を備え、前記給送支持部は、シート給送方向と直交するシート幅方向における前記シート積載面より外側の領域に設けられ、前記トレイユニットに当接する第１当接部と、前記シート幅方向における前記シート積載面内の領域であり、前記シート幅方向において前記第１当接部よりも前記付勢部による付勢力が作用する位置に近い位置に設けられ、前記トレイユニットに当接する第２当接部と、を有し、前記トレイユニットは、前記トレイユニットが前記開いた位置から前記閉じた位置に移動する過程において、前記第２当接部との間に隙間がある状態で前記給送支持部における前記第１当接部に当接して前記給送部材を前記収納位置に移動させ、前記トレイユニットが前記装置本体に対して閉じた状態になる際に前記第２当接部に当接し、前記トレイユニットが前記装置本体に対して閉じた状態において前記第２当接部に当接している、ことを特徴とする。

本発明にあっては、トレイユニットを閉じた場合にシート積載面への摺擦痕を発生させることなく給送部材を収納することができる。

画像形成装置の模式断面図である。 第２実施形態に係るシート給送装置の斜視図である。 シート給送装置のピックアップローラを支持するローラホルダを示す図である。 トレイユニットを開いた状態から閉じるように回動させていく動作の過程を示した図である。 第２実施形態に係るシート給送装置の斜視図である。 第２実施形態に係る中央当接部の動作説明図である。 第３実施形態に係るシート給送装置の斜視図である。 第３実施形態に係るトレイユニットを開いた状態から閉じるように回動させていく動作の過程を示した図である。

次に本発明に係るシート給送装置の実施形態について、これを備えた画像形成装置とともに説明する。

〔第１実施形態〕
＜画像形成装置全体の構成＞
まず、実施形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の全体構成について簡単に説明する。

図１における画像形成装置は、装置本体１００の上部に画像を読み取るための走査光学系を有するリーダ部１５が設けられており、その下側には読み取った画像をシートに形成するために、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色画像を形成する４個の画像形成部１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）が設けられている。これら各色画像を重畳することにより、フルカラー画像を形成するものである。

装置本体１００の下側にはシートを収容して装置の正面側から出し入れ可能に装着されるフロントローディング形式の給送カセット６１が複数段設けられている。また、装置本体１００の図中右側には装置本体１００機外のトレイ上にシートをセットする形式の手差し給送部２が設けられている。

本実施形態の画像形成部１は電子写真方式の画像形成部であり、各画像形成部はトナーの色が異なる以外は同一構成である。画像形成に際しては、リーダ部１５で読み取った画像情報をスキャナ部１３で光電変換して画像形成部１に転送し、画像形成部１において感光ドラム１１にトナー像を形成する。感光ドラム１１のトナー像は一次転写部３５にて中間転写体３６に転写され、中間転写体３６によって二次転写部１６へと搬送される。二次転写部１６においてトナー像は、給送カセット６１または手差し給送部２から搬送ローラにより送られてくるシートＳに転写された後、定着装置に搬送され、熱及び圧力が印加されてトナー像がシートＳに融着される。その後、ユーザの指定により片面画像形成モードであれば排出口５０よりシートＳは装置外へ排出され、両面画像形成モードであればパスの切換部５１により反転パス５２及び両面パス８５を通って再度二次転写部１６へ送られる。

＜シート給送装置＞
次に、本発明に係る主要な構成であるシート給送装置について図２及び図３を参照して説明する。ここで、本実施形態ではシート給送装置について手差し給送部２を例示して説明する。

図２は手差し給送部２の主要構成の斜視図である。手差し給送部２はシートを積載するためのシート積載トレイ１８を備えたトレイユニット１９と、積載したシートの幅位置に合わせるサイド規制部材１６Ｆ，１６Ｒと、シートを画像形成装置内へ給送する給送部２３で構成されている。シート積載トレイ１８はサイド規制部材１６Ｆ，１６Ｒを係合するためのスライド溝２６が設けられていて、サイド規制部材１６Ｆ，１６Ｒはスライド溝２６によって係合されることで、積載されたシート幅に合わせて幅方向にスライド可能となっている。シート積載トレイ１８は、給送されるシートが積載されるシート積載面２７を備える。シート積載面２７は、シート積載１８のシートが載置される面のうち、手差し給送部２から給送可能な最大のシートにより覆われる領域として定義される。

トレイユニット１９は、不図示の画像形成装置本体１００に対して一定角度で開いた位置で支持される支持トレイ２４と、シートＳを積載可能なシート積載トレイ１８とで構成される。支持トレイ２４は、シート給送方向と直交するシート幅方向の両側（手前側と奥側）の端部にトレイアーム３が一体的に設けられている。そして、前記トレイアーム３の元部には回動穴９が設けられていて、画像形成装置本体１００の固定軸（不図示）と係合して回動穴９中心に回動可能となっている。トレイユニット１９が前記回動穴を中心に回動することにより、トレイユニット１９は図１に示すように、シート給送が可能な開いた状態と、装置本体１００の側面と略同一面になる閉じた状態とに開閉可能になっている。

給送部２３は、シート積載トレイ１８に積載されたシートをピックアップするためのピックアップローラ（給送部材）７０と、ピックアップされた複数シートを一枚のシートに分離するためのリタードローラ７６と、シートを搬送する搬送ローラ７７を備えている。

図３は図２で示した手差し給送部２のピックアップローラ７０を支持するローラホルダ（給送支持部）４を示す図であり、ピックアップローラ７０はローラ軸８に対して回転可能に支持されていて、ローラ軸８がローラホルダ４に固定されている。ローラホルダ４は給送部２３に対して回動軸５を中心に回動可能に取り付けられている。そして、回動軸５に取り付けられたネジリコイルバネよりなる加圧バネ（付勢部）７によってピックアップローラ７０がシート積載トレイ１８上のシートへ当接する方向（図３の矢印Ｆ）へ付勢されている。

これにより、ピックアップローラ７０をシート積載トレイ１８に積載されたシートを給送するための給送位置と、それよりも上方に回動して前記シートから離間する待機位置とに移動させることが可能となっている。

＜トレイユニットとローラホルダの関係＞
本実施形態の手差し給送部２は、使用しない場合にトレイユニット１９を回動して閉じるとこれに連動してローラホルダ４が回動し、前記ピックアップローラ７０が装置本体１００に収納された収納位置に移動可能に構成されている。これにより、トレイユニット１９がピックアップローラ７０に邪魔されずに閉じることができ、トレイユニット１９を装置本体の側面と略同一面となるように閉じることができるようになる。次にそのための構成について説明する。

図３に示すように、ローラホルダ４にはシート幅方向の両側、すなわちローラホルダ４の長手方向の手前側端部と奥側端部にシート給送方向の上流側に向かって突出した端部当接部６が設けられている。この端部当接部６は、支持トレイ２４の手前側端部と奥側端部に設けられたトレイアーム３と対向する位置に設けられている。

図４（ａ）－（ｄ）は、トレイユニット１９を開いた状態から閉じるように回動させていく動作の過程を示した図である。トレイユニット１９が開いた状態（図４（ａ））から、トレイユニット１９を閉じるために回動させていくと、トレイアーム３がローラホルダ４に形成された端部当接部６に当接する（図４（ｂ））。そのままトレイユニット１９を回動させ続けると、トレイアーム３が端部当接部６に当接することでローラホルダ４が押し上げられ、ローラホルダ４が回動する（図４（ｃ））。そして、トレイユニット１９が装置本体に対して完全に閉じられると、ローラホルダ４も給送部２３に対して回動して収納状態となる（図４（ｄ））。このとき、ピックアップローラ７０は装置本体内の収納位置に移動する。

前記トレイアーム３はシート積載面２７以外の領域（シート積載領域外）であるため、上記のように構成することで、トレイユニット１９を閉じた場合にシート積載面２７への摺擦痕を発生させること無くピックアップローラ７０を装置本体内へ収納することができる。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係るシート給送装置について図５及び図６を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。

第１実施形態では、トレイユニット１９を閉じる動作でトレイアーム３がローラホルダ４の長手方向両端部に形成した端部当接部６と当接してローラホルダが回動する構成であった。本実施形態では、トレイユニットを閉じきった状態でのローラホルダ４とトレイユニット１９の当接状態が第１実施形態と異なる。

本実施形態に係るシート給送装置は、前述した第１実施形態と同様に、ローラホルダ４の手前側端部と奥側端部であって、トレイアーム３と対向する位置にシート給送方向の上流側に向かって突出した端部当接部６が設けられている。これにより、手差し給送部２を使用しない場合に、トレイユニット１９を回動させて閉じるときに、これに連動してローラホルダ４を回動させることでピックアップローラ７０を装置本体の収納位置に移動させることができる点は第１実施形態と同様である（図４参照）。

本実施形態にあっては、上記端部当接部（第１の当接部）６のほかに、図５に示すように、加圧バネ７の作動部近傍に中央当接部（第２の当接部）１０が設けられている。

トレイユニット１９を閉じるように回動したときの端部当接部６の動作と、中央当接部１０の動作を図面を用いて説明する。図６はトレイユニット１９を閉じるように回動させていく動作の過程における中央当接部１０近傍の断面図であり、中央当接部１０の動作は図６を参照する。一方、端部当接部６の動作は第１実施形態で説明した図４を参照する。

トレイユニット１９が開いた状態（図４（ａ）・図６（ａ））から、トレイユニット１９を閉じるために回動させていくと、トレイアーム３がローラホルダ４の端部当接部６に当接する（図４（ｂ））。この際、ローラホルダ４の中央当接部１０はシート積載トレイ１８とは離間しており隙間９０が存在する（図６（ｂ））。

そのままトレイユニット１９を回動させ続けると、トレイアーム３が端部当接部６に当接することでローラホルダ４を押し上げてローラホルダ４が回動する（図４（ｃ））。ここまでの動作においては、中央当接部１０はシート積載トレイ１８と接触することはなく隙間９０が存在する（図６（ｃ））。

トレイユニット１９が閉じきって収納状態になる際に、ローラホルダ中央当接部１０がシート積載トレイ１８に当接して（図６（ｄ））、ローラホルダ４が収納状態となる（図４（ｄ））。この収納状態ではローラホルダ中央当接部１０がシート積載トレイ１８に当接するように、前記中央当接部１０と対向するシート積載トレイ１８の位置に乗り上げ突部９１が形成されている（図６（ｄ）参照）。なお、前記突部９１は中央当接部１０がスムーズに乗り上げることができるように、傾斜部９１ａが形成されている。

前記突部９１に中央当接部１０が乗り上げることにより、ローラホルダ４は中央当接部１０を介してシート積載トレイ１８で支持される。このため、加圧バネ７の付勢力がシート積載トレイで受けられ、かつ、加圧バネ７の付勢力が作用する近傍において支持される。

上記のように構成することで、トレイユニット１９を閉じる動作でシート積載面２７の摺擦痕を発生させること無くピックアップローラ７０を退避させることができ、装置の省スペース化を実現することができる。さらに、トレイユニット１９が閉じた状態では加圧バネ７の付勢力が作用する近傍のローラホルダ４とトレイユニット１９を当接させることで、加圧バネ７のバネ力によるローラホルダ４の変形を防止することができる。

ここで、前記「加圧バネ７の付勢力が作用する近傍」とは、ローラホルダ４の端部当接部６よりピックアップローラ７０側の位置のことを意味している。この変形防止により、ローラホルダ４のクリープ変形を防止することができ、ローラホルダ４を剛性の低い安価な樹脂部材で成形することが可能となる。

なお、前記中央当接部１０はトレイユニット１９が閉じる途中においてはトレイユニット１９と接触しないために摺擦痕を残すことがなく、トレイユニット１９が閉じる最後の段階で乗り上げ突部９１に当接するために、摺擦痕の影響はほとんどない。

本実施形態にあっては、前記トレイユニット１９が閉じ、ピックアップローラ７０が収納位置に移動した状態では、中央当接部１０がトレイユニット１９の突部９１に当接する。このとき、端部当接部６はトレイユニット１９から離間するようにしてもよい。これにより、ローラホルダ４の変形をより確実に防止することができる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係るシート給送装置について図７及び図８を参照して説明する。本実施形態は、前述した第２実施形態のシート給送装置においてトレイユニット１９を閉じていく過程でローラホルダ４とトレイユニット１９の初期当接関係が前述した実施形態と異なるようにしたものである。

本実施形態のシート給送装置は、図７に示すように、手前側の端部当接部６が当接する手前側のトレイアーム３には突出形状部であるトレイアーム当接部２５が設けられている。他の構成は前述した第２実施形態と同様である。

手差し給送部２を使用しない場合に、トレイユニット１９が開いた状態から、トレイユニット１９を閉じるために回動させていくと、トレイアーム３が端部当接部６に当接する。ローラホルダ４は前述した加圧バネ７によって付勢されていて、本実施形態では加圧バネ７はローラホルダ４のシート幅方向中央部より手前側に配設されている。

そのため、ローラホルダ４の長手方向両端に設けられた端部当接部６とトレイアーム３との接触部の当接力は手前側と奥側で異なり、ここでは手前側の当接力が高くなる。そのため、加圧バネ７が配設されている手前側の当接部が摩耗し易く、トレイアーム３と端部当接部６に最初に当接する箇所が当接し始めの衝撃力も加わるため特に摩耗し易くなる。

そこで、トレイアーム３にトレイアーム当接部２５を設けている。このトレイアーム当接部２５は、図８（ａ）に示すように、トレイユニット１９を閉じ始めたときの端部当接部６とトレイアーム当接部２５の当接角度θ1が図８（ｂ）に示すように、トレイアーム当接部２５がない場合のトレイアーム３との当接角度θ2よりも小さくなる形状に構成されている。これにより、トレイユニット１９を閉じ始めたときの端部当接部６はトレイアーム当接部２５に対して寝るように当接する。前記のように当接角度を小さくすることで、図８（ｂ）に示すように、トレイアーム当接部２５を設けない場合の当接力（例えば２６０ｇｆ）に比べて、トレイアーム当接部２５を設けた場合の当接し初めの当接力（例えば１６０ｇｆ）は低減し、摩耗を低減させることができる。

なお、前記説明ではトレイアーム当接部２５を設けない場合の当接力が２６０ｇｆ、トレイアーム当接部２５を設けた場合の当接力が１６０ｇｆとして図示しているが、これは加圧バネ７のバネ力やローラホルダ端部当接部６とトレイアーム３の当接位置・角度の設計に応じて変わるためこの限りではない。

トレイユニット１９を閉じる方向に回動させ続けると、端部当接部６との当接がトレイアーム当接部２５からトレイアーム３へと変わり、端部当接部６がトレイアーム当接部２５に当接したときよりも当接角度は大きくなる。そして、その後の動作は前述した実施形態で述べた通りである。

このように、トレイアーム３にトレイアーム当接部２５を設けることで、ローラホルダ端部当接部６と当接し始める箇所の当接力を低減させてローラホルダ端部当接部６及びトレイアーム３の摩耗を低減させることができる。

なお、本実施形態ではローラホルダ４の長手方向の中央よりも加圧バネ７が配置されている側のトレイアーム３にのみトレイアーム当接部２５を設けている。しかし、加圧バネ７が配設されていない側のトレイアーム３にトレイアーム当接部２５を設けても構わない。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、ローラホルダ４の手前端部と奥端部の両端部に端部当接部６を設ける構成とした。しかし、前記端部当接部６は手前端部又は奥端部の少なくとも一方側端部に設けるようにしてもよい。

また、前述した実施形態ではトレイアーム３に端部当接部６を当接させる構成とした。しかし、これに限られるものではなく、トレイのシート積載面の領域外にローラホルダ４と当接する部分を設けてもよい。さらには、サイド規制部材１６Ｆ，１６Ｒの上面がローラホルダ４と当接するようにしても構わない。その場合、サイド規制部材１６Ｆ，１６Ｒと当接するローラホルダ４の当接部がシート搬送面とならないようにする。

２ …手差し給送部
３ …トレイアーム
４ …ローラホルダ
５ …回動軸
６ …端部当接部
７ …加圧バネ
８ …ローラ軸
９ …回動穴
１０ …中央当接部
１６Ｆ，１６Ｒ …サイド規制部
１８ …シート積載トレイ
１９ …トレイユニット
２３ …給送部
２４ …支持トレイ
２５ …トレイアーム当接部
７０ …ピックアップローラ
９０ …隙間
９１ …突部
９１ａ …傾斜部
１００ …装置本体

Claims (5)

1. 装置本体に対して閉じた位置と開いた位置とに移動可能に設けられ、前記開いた位置においてシートを積載するシート積載面を備えるトレイユニットと、
   前記トレイユニットに積載されたシートを給送する給送部材と、
   前記給送部材を、前記シート積載面に積載されたシートを給送するための給送位置と、前記装置本体に収納された収納位置とに移動可能に支持する給送支持部と、
   前記給送部材を前記給送位置に向けて付勢する付勢部と、
   を備え、
   前記給送支持部は、シート給送方向と直交するシート幅方向における前記シート積載面より外側の領域に設けられ、前記トレイユニットに当接する第１当接部と、前記シート幅方向における前記シート積載面内の領域であり、前記シート幅方向において前記第１当接部よりも前記付勢部による付勢力が作用する位置に近い位置に設けられ、前記トレイユニットに当接する第２当接部と、を有し、
   前記トレイユニットは、前記トレイユニットが前記開いた位置から前記閉じた位置に移動する過程において、前記第２当接部との間に隙間がある状態で前記給送支持部における前記第１当接部に当接して前記給送部材を前記収納位置に移動させ、前記トレイユニットが前記装置本体に対して閉じた状態になる際に前記第２当接部に当接し、前記トレイユニットが前記装置本体に対して閉じた状態において前記第２当接部に当接している、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記トレイユニットは、積載されたシートのシート幅方向の端部を規制するために前記シート幅方向に移動可能に設けられた規制部材を有し、
   前記給送支持部は、前記トレイユニットが開いた位置から閉じた位置に移動するときに前記第１当接部が前記規制部材と当接して前記給送支持部を移動させ、前記給送部材を前記収納位置に移動させることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記第１当接部は、前記給送支持部の前記シート幅方向における両端部に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のシート給送装置。
4. 前記第２当接部は、前記トレイユニットが前記開いた位置から前記閉じた位置に移動する際に、前記第１当接部が前記トレイユニットに当接した後に前記トレイユニットに当接する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. シート給送装置により給送されたシートに画像形成する画像形成装置において、
   前記シート給送装置として、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を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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