JP3785873B2

JP3785873B2 - 給紙装置

Info

Publication number: JP3785873B2
Application number: JP27734499A
Authority: JP
Inventors: 公一淀瀬; 学齊藤; 貴治阿部; 隆士戸田; 章弘大内
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JP2001097571A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式や静電記録方式のプリンターや複写機等の画像形成装置に使用される給紙装置に関し、特に、収容された用紙を給紙ローラに押圧して給紙する装置であって、給紙装置本体内に配設される用紙支持部材を上昇させるための駆動手段と、当該駆動手段からの駆動力を伝達する駆動力伝達機構および解除機構を備えた給紙装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式や静電記録方式のプリンターや複写機等の画像形成装置においては、給紙装置としての給紙カセットから用紙を、感光体ドラムの転写位置へと給紙・搬送し、当該感光体ドラム上に形成されたトナー像を、用紙上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。
【０００３】
上記給紙カセット内に収容された用紙を給紙ローラに押圧して給紙する技術としては、用紙が載置された用紙支持部材を昇降させ、略一定位置で保持するリフタ機構が提案されている。
【０００４】
このリフタ機構に関する技術としては、例えば、特開平８−３１９０３３号公報に開示されているものがある。この特開平８−３１９０３３号公報に係るシート給送装置は、シート収納容器内に設けられたシート積載板を昇降してシート上面の高さを所定の高さに保持するリフター機構を備え、該リフター機構により所定の高さに保持された最上側のシートを給送するシート給送装置において、前記シートを昇降させるためのリフターが装置本体に対してシート収納容器の着脱方向に移動可能に構成したものである。
【０００５】
また、給紙カセットを抜いたとき、装置本体内に用紙が残らないように、例えば、特開平６−１７３６９９号公報に開示されているように、多数枚の用紙を載置する用紙支持部材を、給紙トレイ内部で上下動可能に設け、前記給紙トレイを給紙部に着脱する動作に応じて、用紙を上下動させる機構を設け、前記用紙支持部材を駆動する軸部材の端部を、前記トレイの側部に突出させて配置し、前記給紙トレイを給紙部に装着した際に、給紙部に配置する駆動機構に接続する装置において、前記給紙部に配置する駆動軸と、トレイに設けた軸との間に駆動力伝達機構を配置し、前記駆動力伝達機構は、駆動軸に設けたカップリングを軸方向に摺動可能に設け、前記カップリングを押圧する位置で、駆動力を伝達しない手段を構成し、給紙トレイの軸を駆動軸に接続した状態で、前記給紙トレイの軸を駆動軸に側に押圧する動作により、２つの軸の間での駆動力の伝達を解除するように構成したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平８−３１９０３３号公報に開示されているように、リフター機構を駆動する駆動軸の軸方向と同方向に抜き差しする給紙カセットでは、当該給紙カセットの大きさがプリント可能な最大用紙サイズとなり、装置本体のサイズが大型化するという問題点を有している。この問題点を解決し、コンパクト化及び長手方向の長い用紙をプリント可能とするためには、駆動軸に対し直交する方向に給紙カセットを抜き差しする必要がある。
【０００７】
かかる駆動軸に対し直交する方向に給紙カセットを抜き差し可能とした技術としては、特開平５−５８４８０号公報に開示されたものが既に提案されている。この特開平５−５８４８０号公報に係る給紙カセットの底板押上げ機構は、一体的に連結して摺動可能に装着されるセクタギヤと底板押上げレバーを有して、カセット挿入時に底板を押上げ動作する押上げ手段と、固定設置されるモータ、セクタギアに噛合う駆動ギヤを有し、カセット挿入時にモータの動力をウオーム手段、ギヤ手段を介して駆動ギヤに伝達する駆動手段と、カセット挿入と引抜きに連動して揺動するカセット側アーム、駆動ギヤを具備しカセット側アームと所定の角度開いて一体的に揺動し、または駆動ギヤとセクタギヤの位相がずれている場合に逃げるギヤ側アームを有し、カセット挿入時にモータを駆動する連動手段とを備えるように構成したものである。
【０００８】
しかしながら、上記特開平５−５８４８０号公報に係る給紙カセットの底板押上げ機構の場合には、給紙カセットを押し込んだ奥側に、底板を押上げる底板押上げレバーや、これを駆動する駆動ギヤなどが配設されているため、給紙部で用紙詰まりが発生した際に、用紙除去が困難であるという問題点を有している。
【０００９】
したがって、給紙カセットは、用紙の走行方向に抜き差しするように構成するのが一番望ましい。
【００１０】
そこで、以上の条件を満足するためには、給紙カセットの用紙支持部材（底板）を昇降させる押上げ機構を給紙カセットに配置し、当該給紙カセットを装置本体に装着したとき、給紙カセットの押上げ機構に駆動力を伝達する手段としては、ギアを用いることが考えられる。
【００１１】
しかし、この場合には、給紙カセットの用紙支持部材を昇降させる押上げ機構の駆動軸と負荷軸とが、装置本体側と給紙カセット側とで別々になるため、負荷の大小によって駆動軸と負荷軸との軸間距離を一定に保持することが困難であり、駆動軸と負荷軸との間で駆動力を伝達するギアに歯とび等が発生し、用紙支持部材を略一定位置で保持することができなくなるという問題点を有している。また、上記の場合には、負荷軸の長手方向に沿った片側の一端で、当該負荷軸に駆動力を入力することになるため、負荷軸が片持ち梁状で捩じり応力を受けて捩じられる状態となり、給紙カセットも捩じれてしまい、水平に用紙を送り出すことが困難となって、斜行やジャム等の原因となるという問題点を有している。
【００１２】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、給紙装置を用紙の走行方向に抜き差しするように構成した場合でも、給紙装置の用紙支持部材を昇降させる押上げ機構の駆動軸と負荷軸との間で、駆動力を伝達するギアに歯とび等が発生することがなく、用紙支持部材を略一定位置で保持することが可能で、しかも負荷軸に捩じれ等が発生することがなく、用紙を安定して給紙することが可能な給紙装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、給紙装置に収容される挿抜自在な給紙カセットであって、多数枚の用紙を載置する用紙支持部材を給紙カセット内で上下動可能に設け、この用紙支持部材を上昇させて給紙ローラに押圧して給紙するように構成した給紙装置において、上記用紙支持部材を上昇させる駆動手段を、当該給紙カセットに装着し、上記駆動手段と用紙支持部材との連結及び解除を、給紙カセットの抜き出しに連動して駆動手段を軸方向に移動させることにより行なうことを特徴とする給紙装置である。
【００１６】
さらに、請求項２に記載された発明は、請求項１の装置において、給紙装置本体から給紙カセットを抜くのに連動して駆動手段が軸方向に移動し、用紙支持部材との連結を解除することを特徴とする給紙装置である。
【００１８】
【作用】
上記請求項１〜５に記載された発明においては、用紙支持部材を上昇させるための駆動装置を給紙カセットに装着することで、駆動軸と負荷軸は基本的に直結となり、又、負荷軸も捩じれることなく、駆動伝達できるため、安定した用紙の送り出しが得られる。駆動手段と用紙支持部材との連結及び解除は、給紙カセットの抜き出しに連動して駆動手段が軸方向に動くことで可能となっている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る給紙装置を適用した画像形成装置としてのレーザープリンターを示すものである。
【００２１】
図２において、１はレーザープリンターの本体を示すものであり、このプリンター本体１の内部には、外部から入力される画像情報に対して所定の画像処理を施す画像処理部２と、当該画像処理部２によって所定の画像処理が施された画像情報に基づいて画像を出力する画像出力部３とが配設されている。上記プリンター本体１内の画像処理部２には、図示しないパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ、あるいは電話回線やＬＡＮ等の通信回線を介して送られてくる画像情報や、図示しない画像読取装置によって読み取られた画像情報などが入力されるようになっている。
【００２２】
上記プリンター本体１内の画像出力部３には、画像処理部２によって所定の画像処理が施された画像情報に基づいて画像露光を行なうＲＯＳ４（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）が配置されており、このＲＯＳ４では、画像情報に応じてレーザー光ＬＢによる画像露光が行なわれる。
【００２３】
上記ＲＯＳ４では、図２に示すように、図示しない半導体レーザーからレーザー光ＬＢが画像情報の階調データに応じて出射される。この半導体レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、図示しない回転多面鏡によって偏向走査され、図示しない反射ミラーを介して静電潜像担持体としての感光体ドラム５上に走査される。
【００２４】
上記ＲＯＳ４によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム５としては、例えば、有機系の光導電性物質（ＯＰＣ）を用いた感光体が用いられ、当該感光体ドラム５は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム５の表面は、予め帯電手段としての帯電ロール６によって所定の電位に帯電された後、画像情報に応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム５上に形成された静電潜像は、現像装置７の現像剤担持体としての現像ロール８によって現像され、トナー像となる。
【００２５】
上記感光体ドラム５上に形成されたトナー像は、当該感光体ドラム５に接触するように配置された転写ロール９によって転写媒体としての転写用紙１０上に転写されるとともに、このトナー像が転写された転写用紙１０は、感光体ドラム５から分離される。上記転写用紙１０は、図２に示すように、プリンター本体１の下部に配置された給紙装置１１の用紙カセット１２から、ナジャーロール１３とフィードロール１４及びリタードロール１５によって１枚ずつ給紙される。この用紙カセット１２から給紙された転写用紙１０は、搬送ロール１６及びレジストロール１７によって、感光体ドラム５下部の転写位置まで搬送される。
【００２６】
なお、このプリンター本体１は、図２に示すように、左側の側面に手差しトレイ１８を備えており、この手差しトレイ１８を反時計回り方向に略水平な位置まで回動させて停止させることによって、当該手差しトレイ１８からは、ＯＨＰシートやハガキ等の材質やサイズの異なる転写媒体なども、直径の大きなフィードロール１９及びリタードパッド２０を介して給紙可能となっている。
【００２７】
また、上記感光体ドラム５上からトナー像が転写された転写用紙１０は、上述したように、感光体ドラム５の表面から分離された後、定着器２１へ搬送される。上記感光体ドラム５の表面から分離された転写用紙１０は、定着器２１の加熱ロール２２及び加圧ロール２３によって熱及び圧力でトナー像が、当該転写用紙１０上に定着された後、切り替えレバー２４を介して排出ロール２５によってプリンター本体１の上部に設けられた排出トレイ２６上に排出されて、画像形成工程が終了する。
【００２８】
また、上記転写用紙１０の両面に画像をプリントする場合には、図２に示すように、片面に画像がプリントされた転写用紙１０を、そのまま排出トレイ２６上に排出せずに、定着器２１の出口に設けられた切り替えレバー２４によって、当該転写用紙１０の搬送方向を切り替え、両面ロール２７によって複数の搬送ロール２８を備えた両面搬送用通路２９へと導き、転写用紙１０の表裏を反転した状態で、再度感光体ドラム５の転写位置へと搬送するように構成されている。
【００２９】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム５の表面は、図２に示すように、クリーナーブレード３０を備えたクリーニング装置３１によって、残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００３０】
図３は上記レーザープリンターに使用される給紙装置の給紙カセットを示す外観斜視図、図４は上記レーザープリンターに使用される給紙装置を示す分解斜視図である。
【００３１】
ところで、この実施の形態では、多数枚の用紙を載置する用紙支持部材を給紙カセット内で上下動可能に設け、この用紙支持部材を上昇させて給紙ローラに押圧して給紙するように構成した給紙装置において、上記用紙支持部材を上昇させる駆動手段を、当該給紙カセットに装着するように構成されている。
【００３２】
また、この実施の形態では、駆動手段と用紙支持部材との連結及び解除を、給紙カセットの抜き出しに連動して駆動手段を軸方向に移動させることにより行なうように構成されている。
【００３３】
この給紙装置１１は、図２に示すように、レーザープリンター本体１を上部に積載した状態で配置されている。上記給紙装置１１は、図４に示すように、大きく分けて、給紙装置本体３２と、この給紙装置本体３２の両側に配設されるサイドパネル３３、３４と、給紙装置本体３２に挿抜自在に装着される用紙カセット１２と、当該用紙カセット１２から転写用紙１０を給紙するための給紙ユニット３５とから構成されている。なお、これらの給紙装置本体３２と、サイドパネル３３、３４と、給紙ユニット３５は、互いにネジで一体的に組み立てられる。
【００３４】
上記用紙カセット１２は、図１、図３及び図４に示すように、上面が開口した平面矩形状の箱体状に形成されており、その手前側には、当該用紙カセット１２を給紙装置本体３２から引き出すための把手３６を備え、給紙装置１１のフロントパネルを兼ねるフロントパネル３７が設けられている。上記用紙カセット１２の内部には、内部に収納された多数枚の転写用紙１０を載置するための用紙支持部材（ボトムプレート）３９が、傾動自在に設けられている。この用紙支持部材３９は、図１に示すように、用紙カセット１２内の背面側の両側面に突設された回転軸４０に、傾動自在に取り付けられている。また、上記用紙カセット１２の内部には、用紙支持部材３９の先端側の下方に、当該用紙支持部材３９を押し上げる押上げレバー４１が配置されており、この押上げレバー４１は、図５に示すように、負荷軸４２の断面矩形状の部分にネジ止め等の手段により固着されている。上記負荷軸４２は、用紙カセット１２の底部に設けられた軸受け部に回動自在に軸支されている。また、上記負荷軸４２の一端部には、カップリング手段４３を介して、駆動手段としての駆動モータ４４の駆動軸４５が連結されるようになっている。
【００３５】
さらに、この実施の形態では、図６に示すように、用紙カセット１２の用紙支持部材（ボトムプレート）３９を上昇させるための駆動手段が、プリンター本体１あるいは給紙装置本体３２側に設けられるのではなく、当該用紙カセット１２に装着するように構成されている。
【００３６】
上記用紙カセット１２には、図６に示すように、当該用紙カセット１２を抜き差しする方向と直交する方向の一方の側面１２ａの外側に、用紙カセット１２の用紙支持部材３９を上昇させるための駆動モータ４４が取り付けられている。この駆動モータ４４は、用紙カセット１２の側面１２ａに固定した状態で取り付けられているのではなく、当該駆動モータ４４の駆動軸４５の軸方向に沿って移動可能に、かつ用紙カセット１２の負荷軸４２側に付勢されるように取り付けられている。上記用紙カセット１２の側面１２ａには、図７に示すように、駆動モータを取り付けるための円柱形状の支柱４６が、４本突設されており、この支柱４６の先端には、駆動モータ４４をスライド可能に取り付けるための取付けプレート４７が、ネジ４８によって固着されている。上記取付けプレート４７には、用紙カセット１２の側面１２ａ側に向けて、駆動モータ４４をスライド可能に取り付けるための支持軸４７ａが、一体的に突設されている。そして、上記支持軸４７ａの先端部には、駆動モータ４４が固着された板金Ａが、合成樹脂製の軸受け部材Ｂを介して、スライド自在に取り付けられている。また、上記支持軸４７ａには、コイルスプリング５０が外挿されており、駆動モータ４４の駆動軸４５を用紙カセット１２の負荷軸４２側に付勢するようになっている。
【００３７】
上記駆動モータ４４の駆動軸４５と負荷軸４２とを連結するカップリング手段は、図８及び図９に示すように、負荷軸４２にピン部材５１が直交するように突出させて設けられている。また、上記駆動モータ４４の駆動軸４５には、カップリング５２が固定した状態で設けられており、このカップリング５２には、負荷軸４２のピン部材５１と係合するピン係合溝５３が、十字形状に穿設されている。
【００３８】
そして、通常の状態では、図８に示すように、負荷軸４２のピン部材５１と、駆動モータ４４の駆動軸４５に設けられたカップリング５２のピン係合溝５３が、互いに係合しており、駆動モータ４４の駆動力が駆動軸４５からカップリング手段を介して負荷軸４２側に伝達されるようになっている。
【００３９】
一方、用紙カセット１２を給紙装置本体３２から引き抜くと、図９乃至図１１に示すように、駆動モータ４４から側方に突設された案内腕５４が、給紙装置本体３２側に設けられたガイドレール５５に沿って移動し、当該案内腕５４がガイドレール５５の凸部５５ａを通過する際に、案内腕５４と共に駆動モータ４４が、用紙カセット１２の引き抜き方向と直交する方向の外側に移動するため、駆動モータ４４の駆動軸４５と負荷軸４２とのカップリングが外れ、用紙支持部材３９が自重で下がるようになっている。
【００４０】
なお、上記駆動モータ４４には、用紙カセット１２の引き抜き方向に沿って互いに異なった位置に、上下にそれぞれ案内腕５４が設けられており、当該駆動モータ４４を安定した状態で平行に、用紙カセット１２の引き抜き方向と直交する方向の外側に移動可能となっている。
【００４１】
上記駆動モータ４４の２つの案内腕５４を移動させるガイドレール５５は、図１２に示すように、給紙装置本体３２側の給紙ユニット３５のフレーム３５ａ内面に、上下に平行に、しかも用紙カセット１２の引き抜き方向に沿って異なった位置に、それぞれ設けられている。
【００４２】
以上の構成において、この実施の形態に係る給紙装置では、次のようにして、給紙装置を用紙の走行方向に抜き差しするように構成した場合でも、給紙装置の用紙支持部材を昇降させる押上げ機構の駆動軸と負荷軸との間で、駆動力を伝達するギアに歯とび等が発生することがなく、用紙支持部材を略一定位置で保持することが可能で、しかも負荷軸に捩じれ等が発生することがなく、用紙を安定して給紙することが可能となっている。
【００４３】
すなわち、この実施の形態に係る給紙装置では、図１に示すように、用紙支持部材３９を上昇させるための駆動モータ４４を、用紙カセット１２に装着するように構成したので、駆動モータ４４の駆動軸４５と負荷軸４２は、基本的に直結となり、ギア等を介して連結する必要がないため、ギアの歯とび等の虞れがなく、又、負荷軸４２も捩じれることなく、駆動力を伝達することができるため、安定した用紙１０の送り出しが可能となる。駆動モータ４４の駆動軸４５と用紙支持部材３９側の負荷軸４２との連結及び解除は、給紙カセット１２の抜き出しに連動して、駆動モータ４４を軸方向に移動させるように構成することで可能となっており、用紙支持部材３９が上がったままの状態で、給紙カセット１２が引き抜かれることがなく、給紙カセット１２を抜いた際、用紙支持部材３９は確実に下がり、また、その状態で保持できるので、規定枚数の用紙１０が確実に補給できる。さらに、給紙カセット１２には、給紙方向に沿って用紙１０を収納すればよく、当該給紙カセット１２のサイズのコンパクト化、ジャム用紙の除去性向上等が図れる。
【００４４】
実施の形態２
図１３乃至図１７はこの発明の実施の形態２を示すものであり、この実施の形態２では、給紙カセットを給紙装置本体に装着しない状態では用紙支持部材を保持し、挿入の際に用紙支持部材を開放する機構を設けるように構成されている。
【００４５】
すなわち、この実施の形態２では、図１３乃至図１５に示すように、給紙カセット１２の側方の手前側に、用紙支持部材３９を押さえるカム部材７０が、水平面内で回動自在に設けられている。このカム部材７０は、給紙カセット１２を給紙装置本体３２から引き出す際に、当該給紙装置本体３２側に設けられたカム面７１と係合して回動し、用紙支持部材３９が移動しないように、押し下げた状態で係合するように構成されている。なお、上記カム部材７０の係合は、給紙カセット１２の定位置から３０ｍｍ手前まで引き出した際に、ラッチが解除されるように設定されている。
【００４６】
また、図１６に示す例では、カム部材７０が水平面内で回動するのではなく、垂直面内で回動して、用紙支持部材３９を押し下げた状態で係合するように構成されている。
【００４７】
さらに、図１７に示す例では、カム部材７０が用紙支持部材３９と直接係合するのではなく、カム部材７０が押上げレバーと相対的に係合することにより、結果的に、用紙支持部材３９を押し下げた状態で保持するように構成されている。
【００４８】
こうすることによって、駆動モータ４４の駆動軸４５と負荷軸４２のカップリングが不本意に噛み合い、用紙支持部材３９が途中の位置に上がったままの状態となるのを確実に防止することができる。
【００４９】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、給紙装置を用紙の走行方向に抜き差しするように構成した場合でも、給紙装置の用紙支持部材を昇降させる押上げ機構の駆動軸と負荷軸との間で、駆動力を伝達するギアに歯とび等が発生することがなく、用紙支持部材を略一定位置で保持することが可能で、しかも負荷軸に捩じれ等が発生することがなく、用紙を安定して給紙することが可能な給紙装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る給紙装置を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る給紙装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図３】図３は給紙カセットを示す斜視図である。
【図４】図４は給紙装置を示す分解斜視図である。
【図５】図５は用紙支持部材の昇降機構を示す構成図である。
【図６】図６は給紙カセットを示す平面構成図である。
【図７】図７は給紙カセットを示す斜視図である。
【図８】図８はカップリング手段を示す断面図である。
【図９】図９はカップリング手段を示す断面図である。
【図１０】図１０はカップリング手段の結合状態を示す構成図である。
【図１１】図１１はカップリング手段の結合状態を示す構成図である。
【図１２】図１２は給紙装置の要部を示す斜視図である。
【図１３】図１３は給紙装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図１４】図１４は給紙装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図１５】図１５は給紙装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図１６】図１６は給紙装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【図１７】図１７は給紙装置の他の実施の形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１０：転写用紙、１１：給紙装置、１２：給紙カセット、１３：ナジャーロール。１４：フィードロール、１５：リタードロール、３９：用紙支持部材、４０：回転軸、４１：押し上げレバー、４２：負荷軸、４３：カップリング手段、４４：駆動モータ（駆動手段）、４５：駆動軸。

Claims

給紙装置に収容される挿抜自在な給紙カセットであって、
多数枚の用紙を載置する用紙支持部材を給紙カセット内で上下動可能に設け、この用紙支持部材を上昇させて給紙ローラに押圧して給紙するように構成した給紙装置において、上記用紙支持部材を上昇させる駆動手段を、当該給紙カセットに装着し、
上記駆動手段と用紙支持部材との連結及び解除を、給紙カセットの抜き出しに連動して駆動手段を軸方向に移動させることにより行なうことを特徴とする給紙装置。
請求項１の装置において、給紙装置本体から給紙カセットを抜くのに連動して駆動手段が軸方向に移動し、用紙支持部材との連結を解除することを特徴とする給紙装置。