JPH10167487A - 画像形成装置用の給紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザが誤って給紙トレイを引き出そうとし
た場合に、装置構成部品の破損を防止する。 【解決手段】 給紙トレイ引き出し時、底板上昇駆動部
１３の固定ギヤ１９が回転し、スライド軸２０端のカッ
プリング１８と連結した軸１０を介して底板を押し上げ
るレバーを回転させ、給紙トレイ底面に突き当たらせ
る。固定ギヤ１９がさらに回転すると、スライド軸２０
のスライドにより給紙トレイのシート積載部が押し出さ
れカバー部に追従する。引き出し速度が速過ぎると固定
ギヤ１９の歯部４３に対してネジ部４４がスライドし、
スライド軸２０が移動可能となる。ネジ部４４はその移
動にも拘わらず、歯部４３の回転駆動力をスライド軸２
０側に伝達するので、スライド軸２０の動作が遅れて開
始し、カップリング１８の返りつめ２５が軸１０のピン
１２から外れ、給紙トレイが引き出せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター、印刷機等の画像形成装置用の給紙装
置に関し、特にフロントローディング方式の給紙トレイ
を備えた給紙装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フロント・ローディング方式の給紙トレ
イは、画像形成装置の設置占有面積を小さくでき、ユー
ザによる用紙の補給等が容易であるため広く普及してい
る。このようなフロント・ローディング方式の給紙トレ
イにおいて、用紙切れの警告があった場合、ユーザは給
紙トレイを画像形成装置本体から引き出し用紙補給を行
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置においては、ユーザーが過って給紙中のト
レイを引き出した時は、シートが詰まり、最悪時には装
置の故障を引き起こすことがあった。

【０００４】このような問題に対処するため、給紙時
に、給紙トレイを任意に引き出せなくするためのロック
機構を備えた画像形成装置もある。しかしながら、シー
トサイズの変更や、特殊シートのセット等頻繁に行われ
る給紙トレイの引き出しを速やかに行いたいというユー
ザの要望に反し、ロック機構を備えた給紙装置において
は、その解除のために時間を要するという問題があっ
た。そしてロックが解除される前に給紙トレイの引き出
しが行われると、ロック用の爪が破損したりして装置の
故障の原因となっていた。

【０００５】そこで本発明は、給紙動作中にユーザが過
って給紙トレイを引き出そうとした場合にも、装置構成
部品を破損させることがない画像形成装置用の給紙装置
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の給紙装置のうち
請求項１に係るものは、画像形成装置本体に対し引き出
し自在にされた給紙トレイと、該給紙トレイ内に積載し
た転写紙を給紙ローラに接触させるために揺動自在に支
承された底板と、該底板を押し上げるレバーを備えると
ともに上記給紙トレイに回動自在に支承された操作杆
と、回転して該操作杆に係合または解除されるカップリ
ング部材を備えるとともに外周にねじ部を備えた回転軸
と、該回転軸のねじ部に噛合してその回転に伴って上記
回転軸をその軸線方向に沿って移動させるねじ部材と、
該ねじ部材の外周に上記回転軸の軸線方向に沿って移動
自在に装着されてその回転に伴って上記ねじ部材を回転
させるギヤ部材と、該ギア部材を一方向に回転駆動させ
ることによって上記回転軸のカップリング部材を上記操
作杆に係合させて上記給紙トレイを給紙部内に引き込
み、また上記ギア部材を他方向に回転駆動させることに
よって上記カップリング部材を上記操作杆から解除させ
るとともに上記給紙トレイを給紙部から押し出す駆動手
段とを備えることを特徴とする。

【０００７】同請求項２に係るものは、上記ねじ部材に
対し、上記ギヤ部材を上記回転軸の軸線方向の一側に付
勢するばね部材を備えることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
沿って説明する。図１は本発明に係る給紙装置の一実施
形態を画像形成装置本体の正面側から見た状態を概念的
に示した図である。図において給紙トレイ３８は、装置
本体５両端の図示しないレールにガイドされ、フロント
ローディング、即ち図の前方への引き出し可能に設置さ
れている。装置本体５内で転写紙は、給紙トレイ３８か
ら図の右方向へ給紙・搬送され、作像部に送られて画像
を転写定着された後、機外へ排出される。

【０００９】給紙トレイ３８は、図２及び図３に示すよ
うに、転写紙を積載するシート積載部１と、その前面に
設けられたカバー部２より構成されている。シート積載
部１の前部両サイドにはカバー部２をシート積載部１に
対しスライド可能にするガイドレール３を備える。コイ
ルスプリング４を介してシート積載部１とカバー部２が
連結されている。図４の給紙装置の概略側面図に示すよ
うに、装置本体５外ではスプリング４の力によって、シ
ート積載部１とカバー部２との間には間隔がないが、装
置本体５内では、後述する機構により、両者の間隔が広
がるようになっている。なお図４（Ａ）は用紙を補給し
た給紙トレイ３８を装置本体５にセットしようとしてい
る状態、同（Ｂ）はカバー部２が装置本体５へ完全にセ
ットさせる直前にトレイ検知が作動するときの状態、同
（Ｃ）は装置本体５内の図示しない駆動部にてシート積
載部１が装置本体５内へ引き込まれた状態を示す。即
ち、給紙トレイ３８を装置本体５にセットした時、カバ
ー部２が装置本体５に突き当たってローディング方向の
位置が決まる。なお、図５は給紙トレイ３８の挿入時に
おけるシート積載部１とカバー部２との位置関係（同図
（Ａ））、及び引き出し時におけるそれらの位置関係
（同図（Ｂ））を示している。

【００１０】シート積載部１には、従来と同様、サイド
フェンス、エンドフェンス、底板８、底板上昇レバー部
９及びシートサイズ検知板が備えられている。底板上昇
レバー部９は、図６に示すように、軸１０とレバー１１
より構成されている。また図２に示すように、軸１０の
後端部にはピン１２が圧入、固定され、このピン１２の
位置で軸１０が後述する駆動部と連結することによっ
て、駆動部からの回転を伝達する。

【００１１】軸１０の軸芯は、転写紙の搬送方向に対し
て略垂直で、フロントローディング方向と略平行に配置
されている。また、軸１０は、図７に示すように、シー
ト積載部１に対しＥ型リング１４で締結され、シート積
載部１に対して揺動回転のみ可能で、スラスト方向には
移動できないようにされている。

【００１２】装置本体５内には、図８に示すように、底
板上昇駆動部１３、その駆動制御部３４、給紙制御部３
５、装置制御部３６等が備えられている。底板上昇駆動
部１３は、シート積載部１を自動挿入及び排出し、底板
８を給紙可能状態まで上昇させる。底板上昇駆動部１３
は、図９に示すように、駆動源としての正逆転可能なモ
ータ１５、モータ１５の出力回転を減速する駆動ギヤ
部、出力回転を上昇レバー部９へ連結、入力する駆動出
力部１７を備えて構成される。

【００１３】駆動ギヤ部は、モータ１５からの回転を減
速し回転トルクを増幅するように２段のアイドラギヤ１
６と、アイドラギヤ１６と噛み合って駆動出力部１７と
連結する固定ギヤ１９とからなる。固定ギヤ１９は、ア
イドラギヤ１６と噛み合うように位置関係を考慮して配
置されている。

【００１４】図１０及び図１１は底板上昇駆動部１３の
断面図であり、図１２及び図１３はハウジングを取り除
いた状態の斜視図である。固定ギヤ１９を回転可能に取
り付ける手前側と奥側の軸受２９は、図１０に示すよう
に、ハウジング４０に固定される。ここで固定ギア１９
は、歯部４３及びねじ部４４により構成されている。ね
じ部４４は、歯部４３の穴に挿入されており、互いが接
触する面、すなわち歯部４３の穴の内周面及びねじ部４
４の外周面には、その軸線方向に沿ってスプライン４５
が設けられている。従ってハウジング４０内に固定され
た歯部４３に対しねじ部４４は、その軸線方向に摺動自
在にされている。また、ねじ部４４は、歯部４３が駆動
を受けて回転されると、スプライン４５の噛合により、
これに伴って回転する。スプリング４６は、ねじ部４４
を給紙トレイの引き出し方向に常時加圧するよう機能し
ている。また、ねじ部４４の内周面には雌ねじが切られ
ており、スライド軸２０の雄ねじと噛合している。さら
に固定ギヤ１９のねじ部４４の端面には突起２７が設け
られている。

【００１５】図１２及び図１３に示すように、駆動出力
部１７は、固定ギヤ１９のねじ部４４と噛合するスライ
ド軸２０と、ピン１２と連結されるスライド軸２０の先
端に取り付けられたカップリング１８により構成され
る。スライド軸２０の外形には固定ギヤ１９のねじ部４
４の雌ネジと噛合するよう左巻き雄ネジが切られてい
る。ここで、両ねじ部は一定の摩擦力によって一体とな
り、そのため、固定ギヤ１９が、装置本体の正面側から
見て反時計回転すると、スライド軸２０は同期して反時
計回転する。しかし、スライド軸２０の回転負荷が大き
いときには、固定ギヤ１９に対してスライド軸２０がそ
の軸線に沿って装置奥側に向かってスライド移動する。
同様に、固定ギヤ１９が時計回転すると、スライド軸２
０は同期して時計回転する。そしてその回転負荷が大き
いときには、固定ギヤ１９に対してスライド軸２０が手
前側へスライド移動する。

【００１６】底板上昇レバー部９の軸１０が、スライド
軸２０とカップリング１８を介して嵌合状態にある時、
スライド軸２０が装置本体の正面側から見て反時計回転
されると、底板８はその先端部を上昇させ給紙可能状態
となる。また、スライド軸２０が時計回転されると、逆
に底板８の先端部は下降して給紙トレイが引き出し可能
な状態となる。

【００１７】カップリング１８には左巻きの返り爪２５
が備えられ、スライド軸２０が反時計回転した後にはこ
れがピン１２と係合し、従って給紙トレイ３８を装置本
体５の手前側へ引いても抜くことができない。一方、ス
ライド軸２０が時計回転されると、ピン１２が返り爪２
５から外れるので、給紙トレイ３８は装置本体５の手前
側へ引き抜くことが可能となる。なお、返り爪２５のピ
ン１２を引っ掛ける側の面は、ピン１２が抜けやすいよ
うに勾配が設けられている。なお、スライド軸２０に対
するカップリング１８の固定にはナット３０によるダブ
ルナット方式を採用している。これにより、スライド軸
２０に対するカップリング１８の位置を簡単に微調整で
きるようになり、従ってアナログ式作像方式においても
レジスト調整が容易にできる（図１４参照）。

【００１８】スライド軸２０はその両端付近にピン２８
を圧入固定して備えている。これは固定ギヤ１９に対し
てスライド軸２０がスライド移動して行った時、固定ギ
ヤ１９の突起２７とピン２８が嵌合することによって、
固定ギヤ１９に対してスライド軸２０がそれ以上スライ
ドできなくするためである（図１２に参照）。なお、図
１２において手前側のピン２８は、シート積載部１を自
動挿入させた時にシート積載部１のシート基準が、装置
本体５のシート基準に一致する所に配置されている。軸
奥側のピン２８は、シート積載部１を自動排出させた時
に、シート積載部１の取手３１が下段トレイのカバーよ
り出てきて、ユーザーが引き出し操作可能となる所へ配
置されている。

【００１９】図８において、装置本体５内の動作は、駆
動制御部３４及び給紙制御部３５が各々のユニットを制
御し、それらを装置制御部３６が制御する。給紙制御部
３５は、シートサイズ検知、各搬送センサー、上昇検知
センサー２３、トレイ検知センサー、カバー開閉検知セ
ンサー等を入力し、ピックアップ動作ソレノイド、搬送
クラッチ、給紙クラッチ、セパレート解除ソレノイド、
底板上昇駆動部１３、レジストクラッチ、警告ブザー３
７等に出力し、搬送中のシートを各入力信号より管理
し、各出力を制御する。また異常発生時には緊急停止
し、その旨を装置制御部３６へ送信する。

【００２０】装置本体５前面側に、カバー検知センサー
３３が備えられ、給紙トレイ３８がシート補給などの後
に、挿入されるとこれを検知する。そしてこの検知信号
は、駆動制御部３４を介し底板上昇駆動部１３の動作を
開始させる。また自動排出時にはトレイ検知部２２によ
って、カバー検知センサー３３が切れた時に底板上昇駆
動部１３の動作が停止される。転写紙を画像形成部へと
搬送する給紙分離部には、底板８上の最上位の転写紙が
給紙適正位置にあるか否かを検知する上昇検知部２３が
備えられ、駆動制御部３４を介し底板上昇駆動部１３の
動作を停止する。また、トレイ検知センサー３３は、ユ
ーザーが給紙トレイ３８を手動により引きだそうとした
時、これを検知し、底板上昇駆動部１３を下降回転す
る。

【００２１】シート積載部１には、図６に示すように、
装置本体５の搬送基準位置にシート積載部１の搬送基準
が自動挿入されるまで、上昇レバー９を揺動回転できな
くするロック爪２４が備えられる。ロック爪２４は、レ
バー１１に引っ掛かるよう、軸１０と略平行に配置さ
れ、スプリング４１によって加圧されている。ロック爪
２４は、その奥側端部がシート積載部１より突出してお
り、シート積載部１が自動挿入終了間際に装置側板４２
に突き当たると、スプリング４１が撓んで、ロック爪２
４がレバー１１より外れるように構成されている。

【００２２】次に、転写紙を給紙部に補給する際の動作
について説明する。スライド軸２０は、図１３に示すよ
うにカップリング１８の返り爪２５を略垂直位置にし、
固定ギヤ１９に対し装置手前側へ引き出された所で待機
している。給紙トレイ３８の底板はフリーの状態にされ
ている時、自重やセットされた転写紙の重さにより、下
降しているため、軸１０の先端のピン１２は略水平状態
で装置に挿入されることとなる。ここでカバー部２が装
置前面と同一面になる直前に、ピン１２がカップリング
１８内に入り、ほぼ同時にトレイ検知センサー３３がカ
バー部２を検知する。

【００２３】トレイ検知センサー３３からのセンサー信
号より、駆動制御部３４が出力し、底板上昇駆動部１３
が反時計方向へ回転される。また、センサー信号よりピ
ックアップ動作ソレノイドが作動し、ピックアップロー
ラが給紙状態となる。底板上昇駆動部１３の動作によ
り、カップリング１８の返り爪２５がピン１２を引っ掛
ける。このとき、レバー１１はロック爪２４によって固
定されているため、カップリング１８は回転できなくな
る。その一方で、固定ギヤ１９は回転を続けるので、ス
ライド軸２０に対し固定ギヤ１９のねじ部４４が回転
し、両者のネジ溝により、スライド軸２０は装置後方
（図１０における右側）へと移動する。ここでスライド
軸２０と軸１０とは、カップリング１８を介して連結し
ているので、このスライド軸２０の移動に伴って給紙ト
レイ３８が給紙部内に引き込まれる。

【００２４】装置の紙センターに対しシート積載部１の
紙センターが一致する所で、スライド軸２０のピン２８
がネジ部４４の突起２７に突き当たる。同時にロック爪
２４が装置内壁に突き当たり、レバー１１が解除され、
底板８が回動可能になる。固定ギヤ１９の回転が更に続
けられると、レバー１１が回動され、この回動に伴って
底板８が上方に回動する。底板８上の転写紙がピックア
ップローラを押し上げアーム付きのフィラーが上昇検知
センサー２３を切る。センサーからの信号より駆動制御
部３４を介し底板上昇駆動部１３の動作が停止される。

【００２５】次に、給紙トレイ上の転写紙がなくなった
際の給紙トレイの搬出動作について説明する。給紙動作
中にペーパーエンドセンサーにより転写紙がなくなった
ことが検知されると、駆動制御部３４を介し底板上昇駆
動部１３が時計方向へ回転され、底板８を降下させる。
固定ギヤ１９が回転を続け、レバー１１がシート積載部
１に突き当たり回転できなくなると、スライド軸２０は
固定ギヤ１９に対し装置前方側（図１０の左側）へスラ
イドし、シート積載部１を前方へ押し出す。シート積載
部１がカバー部２に突き当たり、シート積載部１の取手
が他のカバーより出た所でカバー検知センサー３３がこ
れを検知し、底板上昇駆動部１３が回転動作を停止し、
給紙トレイ引き出し可能状態となる（図５（Ｂ）参
照）。

【００２６】次に、ユーザーが給紙中に給紙トレイを強
制的に引き出そうとした場合の動作について説明する。
給紙動作中に、ユーザーが過ってカバー部２を引き出そ
うとすると、カバー検知部が事態を察知する。検知部か
らの信号により、底板駆動制御部１３に直結した警告ブ
ザー３７が鳴り、ユーザーに誤操作を警告する。これに
よってユーザーによる引き出し操作は中止され、給紙動
作は通常通り継続される。

【００２７】次に、非給紙動作中にユーザーが給紙トレ
イを強制的に引き出そうとした場合の動作について説明
する。ユーザーがカバー部２を引き出そうとすると、カ
バー検知部が事態を察知する。検知部からの信号により
底板上昇駆動部１３が時計方向へ回転される。するとレ
バー１１はその回転力を受けてシート積載部１に突き当
たり、それ以上回転できなくなる。固定ギヤ１９がさら
に回転を続けていくと、スライド軸２０がスライドし、
シート積載部１を装置手前側へ押し出し、引き出された
カバー部に追従させる。

【００２８】このとき、ユーザーの給紙トレイの引き出
し速度が速く、底板上昇駆動部１３の動作が追いつかな
い場合には、固定ギヤ１９の歯部４３に対し、ネジ部４
４がスライドし、スライド軸２０が装置手前側に移動で
きるようになる。ネジ部４４はその移動にも拘わらず、
歯部４３の回転駆動力をスライド軸２０側に伝達するの
で、遅れて底板上昇駆動部１３の駆動に基づくスライド
軸２０の動作が開始される。これによってカップリング
１８の返りつめ２５がピン１２より外れ、給紙トレイ３
８が引き出し可能になる。給紙トレイ３８がスライド軸
２０に対し解除されると、ネジ部４４はスプリング４６
により初期位置に引き戻される。

【００２９】このように歯部４３とネジ部４４との間を
スライド自在とすることにより、底板上昇駆動部１３の
動作がユーザーの動作に対し間に合わないような場合で
も、スムーズな給紙トレイの引き出しが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に係る画像形成装置用の給紙装
置は、以上説明してきたように、ユーザーにより給紙ト
レイを急激に引き出されてもギヤ部の噛み合いはそのま
まで、スライド軸だけが引き出されるので、給紙トレイ
の駆動系等の構成部品を破損することが防止され、ユー
ザーによるスムーズな引き出しが可能になるという効果
がある。

【００３１】請求項２の給紙装置は、請求項１と共通の
効果に加えて、ユーザーにより急激に給紙トレイが引き
出された後、ばね部材により速やかにねじ部材を初期位
置に復帰させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る給紙装置の一実施形態を備える画
像形成装置本体の正面側から見た状態を概念的に示した
図である。

【図２】給紙トレイの平面図である。

【図３】給紙トレイの前部における斜視図である。

【図４】給紙トレイの給紙部に対する引き出し状態を示
す概略側面図である。

【図５】給紙トレイの挿入時におけるシート積載部とカ
バー部との位置関係（同図（Ａ））、及び引き出し時に
おけるそれらの位置関係（同図（Ｂ））を示した図であ
る。

【図６】給紙トレイ内の底板上昇レバーを示す斜視図で
ある。

【図７】給紙トレイに対する軸の固定状態を示した断面
図である。

【図８】画像形成装置の制御系を示したブロック構成図
である。

【図９】底板上昇駆動部の歯車列を示した正面図であ
る。

【図１０】引き込み時の底板上昇駆動部の断面図であ
る。

【図１１】引き出し時の底板上昇駆動部の断面図であ
る。

【図１２】ハウジングを取り除いた状態の底板上昇駆動
部の斜視図である。

【図１３】ハウジングを取り除いた状態の底板上昇駆動
部の斜視図である。

【図１４】カップリングの位置調整状態を示した側面図
である。

【符号の説明】

１ シート積載部 ２ カバー部 ３ ガイドレール ４ コイルスプリング ５ 画像形成装置 ８ 底板 ９ 上昇レバー １０ 軸 １１ レバー １２ ピン １３ 底板上昇駆動部 １４ Ｅリング １５ モータ １６ アイドラギヤ １７ 出力部 １８ カップリング １９ 固定ギヤ ２０ スライド軸 ２２ トレイ検知部 ２３ 上昇検知センサー ２４ ロック爪 ２５ 返り爪 ２７ 突起 ２８ ピン ２９ 軸受け ３０ ナット ３１ 取手 ３２ リブ ３３ カバー検知センサー ３４ 駆動制御部 ３５ 給紙制御部 ３６ 装置制御部 ３７ 警告ブザー ３８ 給紙トレイ ４０ ハウジング ４１ スプリング ４３ 歯部 ４４ ネジ部 ４５ スプライン ４６ スプリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置本体に対し引き出し自在に
   された給紙トレイと、該給紙トレイ内に積載した転写紙
   を給紙ローラに接触させるために揺動自在に支承された
   底板と、該底板を押し上げるレバーを備えるとともに上
   記給紙トレイに回動自在に支承された操作杆と、回転し
   て該操作杆に係合または解除されるカップリング部材を
   備えるとともに外周にねじ部を備えた回転軸と、該回転
   軸のねじ部に噛合してその回転に伴って上記回転軸をそ
   の軸線方向に沿って移動させるねじ部材と、該ねじ部材
   の外周に上記回転軸の軸線方向に沿って移動自在に装着
   されてその回転に伴って上記ねじ部材を回転させるギヤ
   部材と、該ギア部材を一方向に回転駆動させることによ
   って上記回転軸のカップリング部材を上記操作杆に係合
   させて上記給紙トレイを給紙部内に引き込み、また上記
   ギア部材を他方向に回転駆動させることによって上記カ
   ップリング部材を上記操作杆から解除させるとともに上
   記給紙トレイを給紙部から押し出す駆動手段とを備える
   ことを特徴とする画像形成装置用の給紙装置。
2. 【請求項２】 上記ねじ部材に対し、上記ギヤ部材を上
   記回転軸の軸線方向の一側に付勢するばね部材を備える
   ことを特徴とする請求項１の画像形成装置用の給紙装
   置。