JP4582234B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
このようにして、ストッパが出力ギヤに係合することで、圧板の下降を防止することができる。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
参照する図面において、図1は、本発明の実施形態に係るレーザプリンタの要部側断面図である。
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に給紙されたシート材の一例としての用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
本体ケーシング2の前側(以下の説明において、図1における右を前、左を後とする。)には、開閉自在なフロントカバー2aが設けられており、フロントカバー2aを開いたときにできる開口から、後述するプロセスカートリッジ30が着脱自在となっている。
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に着脱可能に装着される供給トレイの一例としての給紙トレイ11と、給紙トレイ11の下部において用紙3の下方に設置され、給紙時に用紙3を持ち上げるため、前方が持ち上がるように揺動自在に設けられた圧板51と、圧板51の下方に設置され、圧板51を下側から持ち上げるリフト板52を備えている。リフト板52は、その後端53で、給紙トレイ11に回動可能に支持されており、後述するように、装置本体からの駆動力により回動駆動力が与えられて後端53周りに回動して圧板51を持ち上げるようになっている。なお、本明細書において、「装置本体」とは、レーザプリンタ1から、給紙トレイ11およびこの給紙トレイ11に取り付けられた部品を除いた部分である。
さらに、ピックアップローラ61の上方には、レジストローラ15が配置されている。
画像形成部5は、スキャナ部20、プロセスカートリッジ30、定着部40などを備えている。
スキャナ部20は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー21、レンズ22,23、反射鏡24,25などを備えている。レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー21、レンズ22、反射鏡24、レンズ23、反射鏡25の順に通過あるいは反射して、プロセスカートリッジ30の感光ドラム32の表面上に高速走査にて照射される。
プロセスカートリッジ30は、スキャナ部20の下方に配設され、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着される構造となっている。このプロセスカートリッジ30は、感光ドラム32を支持した感光体カートリッジ30Aと、この感光体カートリッジ30Aに着脱自在に装着され、内部に現像剤としてのトナーを収容した現像剤カートリッジ30Bとからなる。
感光体カートリッジ30Aは、外枠を構成する感光体ケース31内に、感光ドラム32、スコロトロン型帯電器33および転写ローラ34が主に設けられている。
定着部40は、プロセスカートリッジ30の下流側に配設され、加熱ローラ41と、この加熱ローラ41に対向して配置され加熱ローラ41との間で用紙3を挟持する加圧ローラ42を備えている。そして、このように構成される定着部40では、用紙3上に転写されたトナーTを、用紙3が加熱ローラ41と加圧ローラ42との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙3を、排紙パス44に搬送するようにしている。排紙パス44に送られた用紙3は、排紙ローラ45によって排紙トレイ46上に排紙される。
次に、フィーダ部4の詳細構成について説明する。図2(a)は、ピックアップローラとこれを駆動するギア機構部分を左後側から見た斜視図であり、(b)は、(a)のZ矢視図であり、図3(a)は、ピックアップローラとギヤ機構部分を右後側から見た斜視図であり、(b)は、(a)のY部の分解拡大図である。なお、図2および図3においては用紙3を省略している。
分離ローラシャフト62bは、いくつかのギヤを介してピックアップローラ61に連結されている。
分離ローラシャフト62bの左端には、分離ローラ駆動ギヤ62cが設けられている。分離ローラ駆動ギヤ62cには、駆動源の一例としての駆動力入力ギヤ110から図示しない複数のアイドルギヤを介して動力が伝達されており、例えば特開2006−176321号公報に開示されたような公知の構成により、給紙するタイミングにおいてのみ回転されるようになっている。
分離ローラシャフト62bおよびピックアップローラ組立体60は、装置本体に取り付けられている。
次に、圧板への動力伝達について説明する。参照する図において、図4(a)、(b)は、クラッチギヤの分解斜視図であり、図5は、圧板制御機構の斜視図であり、図6は、切換部材とストッパの分解斜視図であり、図7は、図5のX部拡大図である。
伝達ギヤ機構部Gは、図2および図3に示すように、駆動力入力ギヤ110、第1アイドルギヤ111、クラッチギヤ80、圧板リフト機構90(91〜94)およびスイッチングギヤ96を備えている。
次に、圧板51を上下に移動させ、圧板51が用紙3を介してピックアップローラ61を上方の給紙位置まで押し上げたときに圧板51の上昇動作を停止させる圧板制御機構について説明する。参照する図において、図8は、圧板の上昇時の圧板制御機構の状態を説明する図であり、図9は、圧板が上昇時から停止時に切り替わる途中の圧板制御機構の状態を説明する図であり、図10は、圧板が上昇して停止した時の圧板制御機構の状態を説明する図である。
段差部96dは、図8に示すように第2フック74の後側アーム74bの先端は係合できるが、第1フック73の後側アーム73bの先端は係合できないようにスイッチングギヤ96の軸方向において、後側アーム74bが配置された範囲のみに設けられている。
また、突部96eは、第1フック73の後側アーム73bが係合でき、第2フック74の後側アーム74bが係合できないように、スイッチングギヤ96の軸方向において、後側アーム73bが配置された範囲のみに設けられている。
第2カム部96cには、トーションスプリング97の一方のアーム97aが常時当接しており、図8に示すように、アーム97aが第2カム部96cの卵形の先端部96hに当接しているときには、アーム97aが第2カム部96cの平面部96gに当たろうとする方向、つまり、図8における時計回りにスイッチングギヤ96を回転させる力を発生させるようになっている。
バネ係止部125には、スプリング142の一端が係合され、常時スプリング142に引かれることで、図5、図6の向きで見て、切換部材120が時計回りに付勢されるようになっている。
軸部131は、切換部材120の軸部121の外側に嵌合し、ストッパ130を切換部材120と同軸で揺動できるように軸支している。
前側アーム132は、図6において軸部131から略上方に延びている。前側アーム132の前面132aは、切換部材120の当接面124aと当接できる位置に配置されている。
後側アーム133は、図5および図6に示すように、軸部131から後方に延び、その先端に係合部の一例としてのフック133aを有し、フック133aの先端が出力ギヤ82のストッパギヤ歯82cに対面している。
バネ係止部134には、スプリング141の他端が係合され、常時スプリング141により引かれることでストッパ130は図5、図6における反時計回りに付勢されている。この付勢力により、切換部材120の当接面124aと前側アーム132の前面132aが当接しているときには、切換部材120とストッパ130とが一体となり、両者が同時に揺動する。
一方、ストッパ130の後側アーム133の先端のフック133aは、出力ギヤ82の回転方向後方の面が出力ギヤ82に近づくに従い出力ギヤ82の回転方向前方に向かう斜面(第2斜面)133bとなっている。そして、フック133aの、出力ギヤ82の回転方向前方の面も、出力ギヤ82に近づくに従い出力ギヤ82の回転方向前方に向かう斜面133cとなっている。
一方、駆動力入力ギヤ110の駆動力が出力ギヤ82に伝達されず、用紙3や圧板51の自重により出力ギヤ82が逆回転(図7において反時計回りである)しようとするときには、ストッパギヤ歯82cとフック133aが多少でも引っ掛かっていれば、斜面82eと斜面133cとが噛み合おうとするので、ストッパギヤ歯82cとフック133aの係合が維持され、圧板51が下降するのが防止されるようになっている。
給紙トレイ11を装置本体にセットしたときなど、圧板51が最下部に位置しているとき、レーザプリンタ1の制御部は、駆動力入力ギヤ110を回転させる。
このとき、用紙3の最上位の位置が、給紙位置まで上がっていないことから、ピックアップローラ61は下方に揺動しており、リフトアーム71は、図3において右端が下方に下がり、左端71cが上方に上がっている。
そして、切換部材120の前側アーム122は、スイッチングギヤ96の凹部96fに対面するため、スプリング142の付勢力により切換部材120とストッパ130が図8の時計回りに回動し、切換部材120の後側アーム123がトリガ部材83のトリガ歯83bに係合する。
出力ギヤ82の回転は、第1減速ギヤ91、第2アイドルギヤ92、第2減速ギヤ93およびリフトギヤ94の順に伝わって、リフト板52を回動させる。このリフト板52の回動により、圧板51が上昇する。
リフトアーム71の左端71cの下降により、左端71cは、第2フック74の前側アーム74aを押し下げ、第1フック73および第2フック74が図8における反時計回りに揺動する。第2フック74の後側アーム74bが反時計回りに揺動して段差部96dから外れると、トーションスプリング97のアーム97aが第2カム部96cの先端部96hを押すことによりスイッチングギヤ96が図8の時計回りに回転する。これにより、スイッチングギヤ96の外周ギヤ96aと入力ギヤ81が歯合して入力ギヤ81の回転がスイッチングギヤ96に伝わる。
図9に示すように、スイッチングギヤ96が時計回りに回転すると、凹部96fの斜面が切換部材120の前側アーム122を押し、切換部材120を図9の反時計回りに揺動させる。このとき、スプリング141によりストッパ130は、切換部材120に押し付けられているので切換部材120とストッパ130は一体になって同時に揺動する。
例えば、前記実施形態においては、大きな減速比をとりつつ入力ギヤと出力ギヤの回転方向を逆にしてギヤの数を少なくするため、遊星歯車機構のサンギヤを入力ギヤ、リングギヤを出力ギヤ、キャリアをトリガ部材として用いたが、このような組み合わせには限られない。例えば、他の例としては、サンギヤを入力ギヤ、キャリアを出力ギヤ、リングギヤをトリガ部材として用いることもできるし、さらに別の組み合わせで用いることもできる。
3 用紙
4 フィーダ部
5 画像形成部
11 給紙トレイ
20 スキャナ部
30 プロセスカートリッジ
40 定着部
51 圧板
52 リフト板
60 ピックアップローラ組立体
61 ピックアップローラ
71 リフトアーム
73 第1フック
74 第2フック
75 コイルスプリング
80 クラッチギヤ
81 入力ギヤ
81a サンギヤ
81b 外歯
82 出力ギヤ
82a リングギヤ
82b 出力ギヤ歯
82c ストッパギヤ歯
82d 斜面
82e 斜面
83 トリガ部材
83a 遊星ギヤ
83b トリガ歯
90 圧板リフト機構
91 第1減速ギヤ
92 第2アイドルギヤ
93 第2減速ギヤ
94 リフトギヤ
96 スイッチングギヤ
110 駆動力入力ギヤ
111 第1アイドルギヤ
120 切換部材
130 ストッパ
133a フック
133b 斜面
133c 斜面
G 伝達ギヤ機構部
Claims (4)
- 装置本体と、
前記装置本体に着脱可能に装着され、シート材が積載される供給トレイと、
前記供給トレイに積載されたシート材の最上位の一枚に上方から当接するピックアップローラと、
前記供給トレイに積載されるシート材の下方に設置され、給紙時に前記シート材を持ち上げる圧板と、
サンギヤ、キャリア、プラネタリギヤおよびリングギヤを有し、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤのうちの1つが入力ギヤ、1つが出力ギヤ、1つが動力伝達のトリガ部材となる遊星歯車機構と、
前記入力ギヤに係合して動力を与える駆動源と、
前記出力ギヤと係合して、前記出力ギヤの回転を、前記圧板を持ち上げる動力に変換する圧板リフト機構と、
ON側とOFF側に揺動可能に支持された部材からなり、前記トリガ部材に係合して前記入力ギヤから前記出力ギヤへの動力伝達をONとし、前記トリガ部材から離脱してOFFとする切換部材と、
前記ピックアップローラの上下動に応じて動作し、前記圧板が前記シート材を介して前記ピックアップローラを最上位の位置まで押し上げたときに前記切換部材をOFF側に揺動させ、前記シート材が消費されて前記ピックアップローラが所定の下方位置まで下がったときに前記切換部材をON側に揺動させる圧板制御機構と、
前記切換部材と同時に揺動可能とされ、前記切換部材のON側への揺動動作に伴い前記出力ギヤから離脱して出力ギヤの回転を許容し、前記切換部材のOFF側への揺動動作に伴い前記出力ギヤに係合して前記出力ギヤの回転を止めるストッパと、
前記ストッパを前記切換部材に向けて付勢して当接させることで前記切換部材と前記ストッパの同時の揺動を可能にするとともに、前記切換部材のOFF側への揺動動作に伴い変形して前記切換部材を前記ストッパとは別に揺動可能とするバネ部材とを備え、
前記切換部材がOFF側に揺動するときに、前記切換部材が前記トリガ部材から離脱するのと同時または離脱するより先に前記ストッパが前記出力ギヤに係合するように構成されたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記出力ギヤは、前記圧板リフト機構と係合する出力ギヤ歯と、前記ストッパと係合するストッパギヤ歯とを別個に有し、前記ストッパギヤ歯の歯数は、前記出力ギヤ歯の歯数よりも多いことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記ストッパギヤ歯は、前記出力ギヤの回転方向前方に行くに従い内径側に向かう第1斜面を有し、前記ストッパの前記ストッパギヤ歯に係合する係合部は、前記出力ギヤに近づくに従い前記出力ギヤの回転方向前方に向かう第2斜面を有し、
前記ストッパと前記出力ギヤが係合した状態で、前記駆動源の駆動力が前記出力ギヤを回転させた場合に、前記第1斜面と前記第2斜面の摺接により前記ストッパを前記出力ギヤから離れるように移動可能としたことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記出力ギヤは前記リングギヤであり、前記トリガ部材は前記キャリアであり、前記入力ギヤは前記サンギヤであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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