JP6884586B2

JP6884586B2 - シート支持装置及び画像形成装置

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Publication number: JP6884586B2
Application number: JP2017020773A
Authority: JP
Inventors: 俊介岡崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2021-06-09
Anticipated expiration: 2037-02-07
Also published as: US20180222700A1; JP2018127310A; US10343859B2

Description

本発明は、シートを支持するシート支持装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

従来、給紙カセットに昇降可能に支持される押上板にシートを積載し、押上板に積載されたシートの有無を検知可能な用紙検知部を備えた給紙装置が提案されている（特許文献１参照）。この用紙検知部は、給紙センサと、押上板に積載されたシートに追随する当接部材と、当接部材に連動するシャッタ部材と、を有している。押上板に積載されたシートが無くなると、当接部材が押上板に形成された孔に落ち込み、当接部材に連動してシャッタ部材が移動する。これにより、シャッタ部材が光センサからなる給紙センサの光路を遮蔽し、押上板にシートが無くなったことが検知される。

特開２０１６−１３２５５７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の給紙装置は、シートの挿入軌跡に当接部材及びシャッタ部材が設けられているために、ユーザが押上板にシートをセットする際にシートと当接部材及びシャッタ部材とが接触する場合があった。これにより、シートが変形してジャムが発生したり、当接部材又はシャッタ部材が破損したりする虞があった。また、近年、給紙装置を高さ方向に大型化せず、かつシートの積載可能量を減らすことなく、給紙装置に収納されたシートの有無を検知したいという要望がある。

そこで、本発明は、シートをセットする際にシートとフラグ部とが接触することなく、かつ装置を大型化せずともシートの有無を検知可能なシート支持装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、シートを支持すると共に、下限位置と前記下限位置よりも上方の上限位置との間で昇降可能に支持されるシート支持部と、上位置と下位置との間で移動可能に支持されるフラグ部と、前記フラグ部を検知する検知部と、前記シート支持部が前記下限位置に位置する際に前記フラグ部を前記上位置で保持する保持部と、前記シート支持部に支持されるシートの高さを規制するための規制面を有する規制部材と、を備えるシート支持装置であって、前記シート支持部に設けられ前記保持部を押圧する押圧部であって、前記シート支持部が前記下限位置に位置する状態において前記保持部を押圧せず、前記シート支持部が前記下限位置から前記上限位置へ移動する間に前記保持部を押圧する押圧部を備え、前記上位置で前記保持部により保持された前記フラグ部は、前記押圧部によって押圧されることで、前記上位置から前記下位置への移動し、前記フラグ部の下端は、前記フラグ部が前記上位置に位置する際には前記規制面よりも上方に位置し、前記フラグ部が前記下位置に位置する際には前記規制面よりも下方に位置する、ことを特徴とするシート支持装置である。

本発明によると、シートをセットする際にシートとフラグ部が干渉することを防止して、シートが変形してジャムが発生したり、フラグ部が破損したりすることを防止できる。また、装置を高さ方向に大型化せず、かつシートの積載可能量を減らすことなく、シート支持部に支持されたシートの有無を検知することができる。

第１の実施の形態に係るプリンタを示す斜視図。給送装置を示す側面図。リフトアップ機構を示す斜視図。給送ユニットを示す斜視図。給送ユニットを示す斜視図。上位置に位置するフラグ部材の位置を説明するための側面図。給送時における給送ユニットを示す斜視図。シートが無くなった際の給送ユニットを示す斜視図。下位置に位置するフラグ部材の位置を説明するための側面図。第２の実施の形態に係る給送ユニットを示す斜視図。上位置に位置するフラグ部材の位置を説明するための側面図。

＜第１の実施の形態＞
〔全体構成〕
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ２０１は、電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ２０１は、図１に示すように、シートに画像を形成する画像形成部２０２Ａを有するプリンタ本体２０２と、プリンタ本体２０２の下部に連結され、シートが積載されるシート支持装置としての給送装置２０３と、を備えている。

給送装置２０３は、本体部２０３Ａと、本体部２０３Ａに開閉可能に支持されると共にプリンタ２０１の正面側に設けられた前カバー１と、を有しており、前カバー１が開かれることで給送装置２０３の内部が露出する。そして、給送装置２０３にシートをセットする際には、ユーザは、シート挿入方向Ｄ１にシートを挿入し、昇降可能なトレイ２の上にシートをセットする。ユーザによって前カバー１が閉じられると、前カバー１に設けられた係合部２０４と給送装置２０３に設けられた被係合部２０５とが係合し、ロックされる。本体部２０３Ａのシート挿入方向Ｄ１における上流側には、トレイ２にシートが過積載されることを防止する規制部材１１が設けられている。規制部材１１は、下面である規制面１１ａによってトレイ２に挿入可能なシートの高さを制限している。

給送装置２０３は、図２に示すように、シートが支持されるシート支持部としてのトレイ２と、シートの幅方向の端部の位置を規制するサイド規制板１０と、給送ユニット１００と、リフトアップ機構３００と、を有している。給送ユニット１００は、トレイ２に積載されたシートＰを給送する給送部としてのピックアップローラ１０１と、フィードローラ１０２及び分離ローラ１０３と、搬送ローラ対１０４と、を有している。

リフトアップ機構３００は、リフタモータ１５と、リフタモータ１５に接続されるギヤ列１４と、ドラム軸１２と、を有している。ドラム軸１２には、トレイ２に連結されたワイヤ３，４が巻き掛けられた巻き取りドラム８と、ギヤ列１４に噛合するドラムギヤ１３と、が固定されている。ワイヤ４は、プーリ９を介してトレイ２に連結されている。

プリンタ２０１の制御部２０６（図１参照）から給送信号が発信されると、リフタモータ１５が駆動し、駆動力がギヤ列１４で減速されてドラム軸１２に伝達される。ドラム軸１２が回転することで巻き取りドラム８がワイヤ３，４を巻き取り、トレイ２が上昇する。そして、トレイ２に積載されたシートＰの上面が所定の位置まで上昇すると、ピックアップローラ１０１によってシートＰの最上位のシートが給送される。ピックアップローラ１０１によって給送されたシートは、フィードローラ１０２及び分離ローラ１０３によって１枚ずつ分離され、更に搬送ローラ対１０４によってプリンタ本体２０２の画像形成部２０２Ａに向けて搬送される。そして、シートは画像形成部２０２Ａによって画像が形成され、機外に排出される。なお、画像形成部２０２Ａによる画像形成プロセスについては公知であるのでここでは説明を省略する。

なお、トレイ２の上昇タイミングは、プリンタジョブが投入されたタイミングに限らず、例えば前カバー１を閉じたタイミングでトレイ２が上昇してもよい。また、トレイ２は、リフタモータ１５が逆転することで下降するが、リフタモータ１５をＯＦＦにすることでトレイ２及びトレイ２上のシートの自重により下降するように構成してもよい。なお、トレイ２のシートを支持する支持面２ａには孔２ｈが形成されており、孔２ｈには、後述するフラグ部材１０５の当接部１０５ａが落ち込むことが可能である。

［給送ユニット］
次に、給送ユニット１００について図４及び図５を用いてより詳しく説明する。給送ユニット１００は、図４及び図５に示すように、本体部２０３Ａ（図１参照）に回転可能に支持されるピックアーム軸１０２ｃ及びフラグ軸１０５ｃと、紙面センサ１１０と、シート有無センサ１１２と、を有している。ピックアーム軸１０２ｃには、フィードローラ１０２が固定されていると共に、ピックアーム１０９が相対回転可能に支持されている。ピックアーム１０９の先端側には、ピックアップローラ１０１が回転可能に保持されており、フィードローラ１０２からピックアップローラ１０１へはギヤ列ＧＲを介して駆動伝達される。

ピックアーム１０９は、不図示の付勢部材によって図４に示す矢印Ａｐ方向に付勢されており、不図示のストッパによって待機位置で保持されている。また、ピックアーム１０９からは紙面フラグ１０９ｆが上方に突出しており、紙面フラグ１０９ｆは、紙面センサ１１０の光路１１０Ｌを遮蔽可能である。上述したリフトアップ機構３００によってトレイ２が上昇すると、トレイ２に支持されたシートＰと待機位置に位置するピックアーム１０９によって保持されたピックアップローラ１０１とが当接する。そして、ピックアップローラ１０１がトレイ２と共に上昇するのに伴ってピックアーム１０９も上昇する。ピックアーム１０９は、ピックアップローラ１０１が給送に適した位置となる給送位置において、図７に示すように、紙面フラグ１０９ｆが紙面センサ１１０によって検知されることで停止される。

フラグ軸１０５ｃには、図４及び図５に示すように、フラグ部としてのフラグ部材１０５が一体に設けられており、フラグ部材１０５の先端には、下方に屈曲した三角形状の当接部１０５ａが形成されている。フラグ部材１０５は、上位置と下位置との間で移動可能であり、当接部１０５ａが重量物となって自重により図４に示す矢印Ａ１０５方向に付勢されている。すなわち、フラグ部材１０５は、自重によって下位置に向けて付勢されている。当接部１０５ａの下端１０５ｂは、トレイ２に積載されたシートＰの上面に当接して追従可能に構成されている。また、フラグ部材１０５は、シート有無センサ１１２の光路１１２Ｌを遮蔽可能な遮蔽部１０５ｆと、後述する離間レバー１０６のカム部１０６ｋに接触可能な接触部１０５ｋと、を有している。検知部としてのシート有無センサ１１２は、遮蔽部１０５ｆによって光路１１２Ｌが遮蔽されることでトレイ２にシートが支持されていないことを検知できる。この時、フラグ部材１０５は、下位置に位置している。

給送ユニット１００の側部には、本体部２０３Ａ（図１参照）に固定されるステイ１０７が設けられており、ステイ１０７には、回動中心１０６ｃを中心にして離間レバー１０６が回転可能に支持されている。保持部としての離間レバー１０６は、保持位置（図５参照）と許容位置（図８参照）との間で回動可能に構成されており、離間バネ１０８によって保持位置に向けて図４に示す矢印ＡＬ方向に付勢されている。付勢部としての離間バネ１０８は、トーションバネによって構成されており、離間レバー１０６は、ステイ１０７に押し当たって保持位置において位置決めされている。

離間レバー１０６は、フラグ軸１０５ｃの軸方向に延びるカム部１０６ｋと、被押圧部１０６ｓと、を有しており、カム部１０６ｋは、離間レバー１０６の接触部１０５ｋに接触可能である。被押圧部１０６ｓは、図７に示すように、トレイ２の側部に形成された押圧部２ｓによって押圧可能に配置されている。離間レバー１０６の被押圧部１０６ｓとトレイ２の押圧部２ｓとが離間している際には、離間レバー１０６は離間バネ１０８及びステイ１０７によって保持位置に位置している。この時、離間レバー１０６のカム部１０６ｋは、フラグ部材１０５の接触部１０５ｋに接触することでフラグ部材１０５を上位置で保持している。すなわち、離間レバー１０６は、保持位置においてフラグ部材１０５を上位置で保持する。

そして、離間レバー１０６の被押圧部１０６ｓが上昇するトレイ２の押圧部２ｓによって押圧されると、離間レバー１０６は離間バネ１０８の付勢力に抗して保持位置から許容位置に向けて回動する。すると、離間レバー１０６のカム部１０６ｋがフラグ部材１０５の接触部１０５ｋから離間していき、許容位置において離間レバー１０６は、フラグ部材１０５が下位置に移動することを許容する。

［フラグ部材の位置］
次に、シートのセットからトレイ２にシートが無くなるまでの間のフラグ部材１０５の位置の推移について詳しく説明する。まず、ユーザがシートＰをセットする際には、図６に示すように、給送装置２０３の前カバー１を開けて、本体部２０３Ａ内に向けてシート挿入方向Ｄ１にシートＰを挿入する。この時、挿入されるシートＰの高さは、規制部材１１の規制面１１ａによって制限される。また、トレイ２が第１位置である下限位置に位置しているため、フラグ部材１０５は、離間レバー１０６（図５参照）によって上位置に保持されている。

そして、フラグ部材１０５の下端１０５ｂは、フラグ部材１０５が上位置に位置する際には規制面１１ａよりも上方に位置している。すなわち、上位置に位置するフラグ部材１０５の下端１０５ｂの高さＨ１は、規制面１１ａの高さＬ１１よりも高い。これにより、ユーザが本体部２０３ＡにシートＰを挿入する際に、シートＰとフラグ部材１０５が干渉することが無く、シートが変形してジャムが発生したり、フラグ部材１０５が破損したりすることを防止できる。なお、ピックアップローラ１０１は、待機位置において下端がフラグ部材１０５の下端１０５ｂの高さＬ１１と略同一高さとなるように配置されており、ピックアップローラ１０１によってシートＰの挿入が阻害されることは無い。

プリンタ２０１にプリントジョブが投入されると、図７に示すように、トレイ２が上昇し、ピックアーム１０９の紙面フラグ１０９ｆが紙面センサ１１０によって検知される。これにより、リフタモータ１５（図３参照）が停止し、ピックアーム１０９は給送位置で停止する。この時、フラグ部材１０５の下端１０５ｂは、シートＰの上面に接触しており、ピックアップローラ１０１によって給送されるシートＰに摺動する。なお、フラグ部材１０５は、シートＰの上面に接触することで上位置よりも僅かに上方に回動してもよく、この場合、接触部１０５ｋは、保持位置に位置する離間レバー１０６のカム部１０６ｋから離間する。

トレイ２に支持されたシートＰが給送されることで、ピックアップローラ１０１及びピックアーム１０９は、徐々に下降していく。そして、紙面センサ１１０が紙面フラグ１０９ｆを検知できなくなり紙面センサ１１０がＯＦＦになると、紙面センサ１１０がＯＮになるまでリフタモータ１５が駆動され、トレイ２に支持されたシートＰの上面位置は一定の範囲で維持される。

このようにしてシートＰの給送に伴ってトレイ２が下限位置から第２位置としての上限位置へ向かって上昇していくと、図８に示すように、トレイ２の押圧部２ｓによって離間レバー１０６が保持位置から許容位置へ回動される。トレイ２にまだシートＰが支持されており、かつ離間レバー１０６が許容位置に位置する状態では、フラグ部材１０５の接触部１０５ｋと離間レバー１０６のカム部１０６ｋとの間には十分な距離が確保される。

そして、図８に示すように、トレイ２が上限位置に位置してトレイ２上のシートＰが無くなると、フラグ部材１０５は自重によって下方（図４に示す矢印Ａ１０５方向）に回動し、トレイ２の孔２ｈに当接部１０５ａが落ち込む。これにより、フラグ部材１０５が下方位置に位置し、フラグ部材１０５の遮蔽部１０５ｆがシート有無センサ１１２の光路１１２Ｌを遮蔽し、シート有無センサ１１２がＯＮとなる。シート有無センサ１１２がＯＮとなると、制御部２０６（図１参照）はトレイ２にシートが無くなったことを不図示のパネル等による表示及び警告音によりユーザに報知する。下方位置に位置するフラグ部材１０５は、トレイ２又は許容位置に位置する離間レバー１０６によって保持される。

フラグ部材１０５の下端１０５ｂは、図９に示すように、フラグ部材１０５が下位置に位置する際には規制面１１ａよりも下方に位置している。すなわち、下位置に位置するフラグ部材１０５の下端１０５ｂの高さＨ２は、規制面１１ａの高さＬ１１よりも低い。このように、積載可能なシートの最上面の高さと等しい規制面１１ａの高さＬ１１よりもフラグ部材１０５の下端１０５ｂを下方に位置することができるため、給送装置２０３の高さを抑えることができる。

これにより、給送装置２０３を高さ方向に大型化せず、かつシートの積載可能量を減らすことなく、給送装置２０３に収納されたシートの有無を検知することができる。また、ストレスなくシートＰを本体部２０３Ａに挿入することができユーザビリティを向上することができる。
＜第２の実施の形態＞

次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第２の実施の形態は、第１の実施の形態のフラグ部材１０５の上位置を第１の実施の形態よりも上方に位置したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

第２の実施の形態に係る給送ユニット４００は、図１０に示すように、フラグ部材１０５を有しており、フラグ部材１０５は、離間レバー１０６によって保持される上位置と、下位置と、の間で回動可能に支持されている。フラグ部材１０５が下位置に位置すると、シート有無センサ１１２はＯＮとなる。トレイ２上のシートＰの上面位置は、ピックアップローラ１０１によって給送される際には、一定の範囲で維持される。

この時、フラグ部材１０５は、離間レバー１０６のカム部１０６ｋとフラグ部材１０５の接触部１０５ｋが当接することで、上位置に保持されている。フラグ部材１０５が上位置に位置する際には、図１１に示すように、下端１０５ｂは給送されるシートＰから離間している。すなわち、上位置に位置するフラグ部材１０５の下端１０５ｂの高さＨ３は、給送されるシートの上面の高さＨ４よりも高い。これは、第１の実施の形態よりも保持位置に位置する離間レバー１０６のカム部１０６ｋの位置が高く設定されているためである。

このように、フラグ部材１０５の下端１０５ｂが給送されるシートＰと摺動することがほとんどないため、下端１０５ｂの摩耗を低減し、フラグ部材１０５を長寿命化することができる。

なお、既述のいずれの形態においても、ユーザが本体部２０３Ａに直接シートを挿入するプリンタ２０１を用いて説明したが、これに限定されず、例えば本体部２０３Ａからカセットを引き出してカセットにシートをセットするプリンタを用いてもよい。また、ワイヤ３，４によって上昇するトレイ２に限らず、回動可能な中板にシートを積載してもよい。また、フラグ部材１０５は自重によって下方に回動するように構成したが、フラグ部材１０５を下方に付勢する付勢部材を設けてもよい。

また、既述のいずれの形態においても、電子写真方式のプリンタ２０１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用することが可能である。

２：シート支持部（トレイ）／２ａ：支持面／２ｈ：孔／２ｓ：押圧部／１１：規制部材／１１ａ：規制面／１０１：給送部（ピックアップローラ）／１０５：フラグ部（フラグ部材）／１０５ｂ：下端／１０６：保持部（離間レバー）／１０８：付勢部（離間バネ）／１１２：検知部（シート有無センサ）／２０１：画像形成装置（プリンタ）／２０２Ａ：画像形成部／２０３：シート支持装置（給送装置）／２０３Ａ：本体部／Ｄ１：シート挿入方向／Ｐ：シート

Claims

シートを支持すると共に、下限位置と前記下限位置よりも上方の上限位置との間で昇降可能に支持されるシート支持部と、
上位置と下位置との間で移動可能に支持されるフラグ部と、
前記フラグ部を検知する検知部と、
前記シート支持部が前記下限位置に位置する際に前記フラグ部を前記上位置で保持する保持部と、
前記シート支持部に支持されるシートの高さを規制するための規制面を有する規制部材と、を備えるシート支持装置であって、
前記シート支持部に設けられ前記保持部を押圧する押圧部であって、前記シート支持部が前記下限位置に位置する状態において前記保持部を押圧せず、前記シート支持部が前記下限位置から前記上限位置へ移動する間に前記保持部を押圧する押圧部を備え、
前記上位置で前記保持部により保持された前記フラグ部は、前記押圧部によって押圧されることで、前記上位置から前記下位置への移動し、
前記フラグ部の下端は、前記フラグ部が前記上位置に位置する際には前記規制面よりも上方に位置し、前記フラグ部が前記下位置に位置する際には前記規制面よりも下方に位置する、
ことを特徴とするシート支持装置。
前記シート支持部に支持されたシートを給送する給送部を備え、
前記フラグ部の前記下端は、前記シート支持部に支持されたシートの上面に追従して移動可能であり、前記フラグ部が前記上位置に位置する際には、前記給送部によって給送されるシートに摺動する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート支持装置。
前記シート支持部に支持されたシートを給送する給送部を備え、
前記フラグ部の前記下端は、前記フラグ部が前記上位置に位置する際には、前記給送部によって給送されるシートから離間している、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート支持装置。
前記シート支持部は、シートを支持する支持面に孔を有し、
前記フラグ部が前記上位置から前記下位置に移動することで、前記フラグ部の前記下端が前記孔に落ち込む、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート支持装置。
前記シート支持部を昇降可能に支持すると共にシートが挿入される本体部を備え、
前記規制部材は、シート挿入方向における前記本体部の上流側に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート支持装置。
前記フラグ部は、自重によって前記下位置に付勢されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート支持装置。
前記フラグ部を前記上位置で保持する保持位置に前記保持部を付勢する付勢部を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート支持装置。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート支持装置と、
前記シート支持装置から給送されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。