JP7083251B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種サイズのシートを一括して収納し、指定されたサイズのシートを画像形成装置や画像読取装置等に向けて給送する給紙装置に関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置の画像形成部にシートを供給する給紙装置が使用されている。このような給紙装置には、１００枚程度のシートを収納可能な給紙カセットを備えるタイプや、数千枚に及ぶ大量のシートを収納可能な収納庫を備えるタイプなどがある。収納庫を備えるタイプの給紙装置は、収納庫内に大量のシートを積載する積載トレイと、積載トレイを昇降する昇降機構と、昇降機構を駆動する駆動モータと、積載トレイ上のシートの最上面に接触してシートを繰り出す繰出ローラと、繰り出されたシートを一枚に分離して画像形成装置に給紙する分離機構等を備えている。このようなタイプの給紙装置では、積載トレイにシートが積載されると、駆動モータの駆動により積載トレイが上昇し、シートの最上面が繰出ローラに接触すると積載トレイの上昇が停止する。その後、給紙信号の受信により、繰出ローラの駆動により積載トレイからシートが繰り出され、分離機構にて一枚ずつに分離して画像形成装置にシートが給紙される。

また、給紙装置には、例えばＡ３サイズやリーガルサイズ以下の普及サイズのシートの他に、規格外の長尺のシートに対応した機種がある。特許文献１には、一つの収納庫内に取り外し可能な仕切り板を設けて複数の積載トレイを収納し、仕切り板を取り外すことにより個々の積載トレイよりも大きなサイズのシートの積載を可能とさせる大容量シート積載装置が提案されている。また、特許文献２には、長尺サイズのシートを支持するためのサブトレイをメイントレイに備え、普及サイズのシートのときにはメイントレイ上にシートを積載し、長尺シートのときには、メイントレイからサブトレイを引き出して、メイントレイからはみ出した部分をサブトレイによって支持するようにした給紙装置が提案されている。

従来、シートを積載した積載トレイを水平に保ちながら給紙機構に向けて昇降させる手段として、積載トレイの下流側及び上流側の四隅に吊下支点を設け、この吊下支点にワイヤを接続する構成が知られている。

特開平９－７１３３２号公報

給紙装置には、積載されるシートサイズに合わせてシートの側端部や後端部を規制する側端規制部材や後端規制部材が配置され、これらの規制部材が移動できるスペースを避けるようにして積載トレイが配置される。このため、積載トレイは、シートが載置可能な最長面積を有したフレーム構造が多く採用されている。しかしながら、長尺サイズのような大型シートに対応した給紙装置にあっては、積載可能なシートサイズに合わせて積載トレイが形成されるため、全長の長いものが使用される。このような積載トレイを従来のように下流側及び上流側の四隅を支点としてワイヤで吊下げた場合、中間部分がシートの積載量に応じて変形する場合がある。また、ワイヤを吊下げるプーリや滑車等にも大きな負荷が掛かるため、昇降駆動能力が低下したり、場合によっては破損したりするなどの耐久性に問題が生じるといった問題があった。

本発明は、長尺サイズのような大型シートを積載した場合であっても、積載トレイが変形することなく、効率よくシートを給紙位置に向けて昇降させることが可能なワイヤの架設構造を備えた給紙装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の給紙装置は、シートを積載する積載トレイと、前記積載トレイ上のシートを給紙する給紙機構と、前記積載トレイの吊下位置に接続され、前記積載トレイを吊り下げる吊下部材と、前記積載トレイにおける吊下位置よりも外側の引下位置に接続され、前記積載トレイを引き下げる引下部材と、を備えた。

本発明の給紙装置によれば、積載トレイを吊り下げる吊下部材と、積載トレイを引き下げる引下部材とを備え、前記引下部材による引下位置が前記吊下部材による吊下位置よりも外側に位置した状態で積載トレイが支持されるため、長尺サイズのシートに対応した積載トレイの吊下支持強度を高めることができる。これによって、積載トレイの変形に伴うシートの積載不良やシートの搬送不良等を低減させることができる。

本発明の給紙装置を含む画像形成システムの概略構成図である。 給紙装置の内部構造を示す概略斜視図である。 給紙装置におけるワイヤの架設構造を示す斜視図である。 給紙方向の正面から見たワイヤの架設構造を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、画像形成システム１の構成例を示したものである。画像形成システム１は、画像形成装置２と、読取装置３と、給紙装置４とを備えている。画像形成装置２は、画像形成を行うための各機構を備え、シートＳに画像を印刷によって形成する。読取装置３は、シートＳ上の画像を読み取って、その画像に応じた画像データを生成し、画像形成装置２に出力する。給紙装置４は、詳細については後述するが、各種のサイズのシートＳを大量に収納することができ、選択されたシートＳを画像形成装置２に給送する。

画像形成装置２は、読取装置３からの画像データに基づいて、給紙装置４から受け取ったシートＳに印刷を行い、或いは、画像形成装置２内のシートＳに印刷を行い、そして、印刷済みのシートＳを排出する。

画像形成装置２は、画像形成部５と、シート搬送機構６と、複数の給紙部７ａ～７ｄとを備える。画像形成部５は、シート搬送機構６により搬送されたシートＳに対して画像を形成する。シート搬送機構６は、後述の実施形態では給紙装置４からのシートＳを画像形成部５に向かって搬送する態様を述べるが、給紙部７ａ～７ｄからのシートＳを画像形成部５に向かって搬送することも可能である。

画像形成部５は、レーザ光走査部１１１、感光ドラム１１２、ミラー１１３、現像器１１４、転写帯電器１１５、分離帯電器１１６、搬送ベルト１１７、定着器１１８、排出ローラ１１９、及び、排出センサ１２２を含む。レーザ光走査部１１１は、読取装置３からの画像データに基づいて、レーザ光を出力する。このレーザ光は、ミラー１１３で反射され、ミラー１１３からの反射光が感光ドラム１１２の表面を走査するように、レーザ光走査部１１１から出力される。これにより、感光ドラム１１２表面には電位分布が潜像として形成される。

シート搬送機構６は、ピックアップローラ１１、搬送用ローラ対１５、フィードローラ２２及びリタードローラ２３から成るローラ対２５、検知センサ２４、シート搬送路１０８、プレレジストローラ対１３０、並びに、レジストローラ対１１０を含む。なお、以下の説明において、搬送方向（或いは給送方向）に従う下流側を単に下流側と表現し、その反対側を単に上流側と表現する場合がある。

ピックアップローラ１１は、各給紙部７ａ～７ｄに配され、対応の給紙部（７ａ等）から、シートＳを１枚ずつ取り出して、下流側に搬送する。ローラ対２５は、各給紙部７ａ～７ｄに配され、フィードローラ２２及びリタードローラ２３を用いて、対応の給紙部から取り出されたシートＳを１枚ずつ搬送し、２枚以上のシートＳが取り出された場合にはそれらを分離する。具体的には、１枚のシートＳが取り出された場合には、フィードローラ２２及びリタードローラ２３は、そのシートＳを下流側に搬送する方向に回転する。２枚以上のシートＳが取り出された場合には、リタードローラ２３は逆回転を行い、２枚以上のシートＳを分離して１枚のシートＳを下流側に搬送すると共にそれ以外のシートＳを対応の給紙部に戻す。

搬送用ローラ対１５は、シート搬送路１０８の各位置に配され、給紙部７ａ～７ｄからのシートＳを下流側に向かって搬送する。

プレレジストローラ対１３０は、給紙部７ａ～７ｄの何れかからのシートＳ、或いは、後述の給紙装置４からのシートＳを、下流側に搬送する。そして、このシートＳは、画像形成部５による印刷開始のタイミングに合わせて、レジストローラ対１１０により画像形成部５に向かって搬送される。

各給紙部７ａ～７ｄには給紙カセット１０が配されており、ユーザは、対応のサイズのシートＳを給紙カセット１０に収納することができる。なお、給紙部７ａ～７ｄには同一サイズのシートＳが収納されてもよいし、これらの一部／全部には互いに異なるサイズのシートＳが収納されていてもよい。

読取装置３は、走査用光源２０１、プラテンガラス２０２、圧板２０３、レンズ２０４、受光素子２０５、プロセッサ２０６、通信用ケーブル２０７、メモリ２０８、及び、自動原稿給紙部２５０を備える。走査用光源２０１は、ユーザによりプラテンガラス２０２上に配され圧板２０３により押圧された原稿（何らかの画像が形成された紙、例えば雑誌等の切り抜き）に対して、光を照射する。この光は、原稿表面を走査するように照射される。

原稿からの反射光は、図中に示されるように、本実施形態ではミラーによって導かれ、レンズ２０４によって集光され、その後、受光素子２０５によって検知される。プロセッサ２０６は、受光素子２０５による検知結果に基づいて、原稿上の画像に基づく画像データを生成する。プロセッサ２０６は、この画像データを、通信用ケーブル２０７を介して画像形成装置２に出力することもできるし、メモリ２０８に格納することもできる。

自動原稿給紙部２５０は、ユーザにより１枚以上の原稿が載置された場合に、それらを１枚ずつ読取装置３内に取り込むように構成される。これにより、各原稿上の画像に基づく画像データが、プロセッサ２０６によって上記同様の手順で生成される。

なお、画像形成装置２および読取装置３の構成は一例に過ぎず、画像形成システム１は上記構成に限られるものではない。

給紙装置４は、画像形成装置２に対してシートＳを供給可能に接続されており、本実施形態では、給紙機構３０、制御部４１及びそれらを内蔵する筐体６０を備える。本実施形態では、給紙機構３０は、多様なサイズのシートＳを積載可能に構成された積載トレイ６１と、積載トレイ６１と共にシートＳを収納する収納庫６２とを含む。

次に、積載トレイ６１の昇降動作について説明する。図２及び図３に示すように、積載トレイ６１は、複数の吊下位置に接続された吊下部材（ワイヤ）７０，７１，７２によって昇降可能に吊り下げられている。昇降駆動は、モータ（図示せず）に接続された駆動プーリ９０によって行われ、ワイヤ７０，７１，７２が巻き取られると、積載トレイ６１が上昇し、ワイヤ７０，７１，７２が送り出されると積載トレイ６１が下降するようになっている。

積載トレイ６１は、図２に示したように、収納庫６２に収納可能な長尺サイズのシートの長手方向に沿って延びるメインフレーム６５と、このメインフレーム６５の長手方向の中心部に設けられるスリット６６と、前記メインフレーム６５の前端部に設けられる前端フレーム６７、後端部に設けられる後端フレーム６９、前端部と後端部の中間部に設けられる中間フレーム６８とによって形成されている。また、積載トレイ６１は、側端規制部材８０，８３及び後端規制部材８７の移動スペースを有しており、側端規制部材８０，８３及び後端規制部材８７をスライド移動させることによって、各種サイズのシートＳの幅方向及び長さ方向を規制することができる。前記メインフレーム６５は、前端フレーム６７と中間フレーム６８との間が汎用サイズのシートの積載が可能な第１積載面６５ａとなっており、中間フレーム６８と後端フレーム６９との間が汎用サイズよりも長尺な大型シートの後端側を載置するための第２積載面６５ｂとなっている。前記スリット６６は、後端規制部材８７をスライド移動させるために、第１載置面６５ａから第２載置面６５ｂにかけて形成されている。

前端フレーム６７、中間フレーム６８及び後端フレーム６９のそれぞれの両端部は、ワイヤ７０，７１，７２の吊下位置となっている。

図３及び図４は、各ワイヤの架設構造を示したものである。積載トレイ６１を昇降するための各ワイヤは、積載トレイ６１の幅方向（矢印ｈ方向）両端部に、それぞれ同様な構成で設置されている。積載トレイ６１のワイヤ支点は、給紙方向（矢印ｂ方向）に対して前方部、中間部、後方部がある。前方ワイヤ支点７３、中間ワイヤ支点７４に接続されたワイヤ７０，７１は、複数の第１のプーリ９１，９２，９３を介して、もう一端が駆動プーリ９０に接続される。駆動プーリ９０が時計回り又は反時計回りに回転することで、積載トレイ６１が昇降する。

後方ワイヤ支点７５に接続されたワイヤ７２は、第２のプーリ９４，９５及び第３のプーリ９６，９７を介して、中間ワイヤ支点７４の吊り下げ方向（矢印ｅ方向）とは反対にワイヤ７２が接続される。中間ワイヤ支点７４が吊り上げられると、中間ワイヤ支点７４とワイヤ７２で繋がれた後方ワイヤ支点７５も引っ張られ、共に吊り上げられる。なお、中間ワイヤ支点７４と後方ワイヤ支点７５はワイヤ７２で繋がれているので、昇降動作が常に同じ方向で、且つ同様な昇降移動量となっており、中間ワイヤ支点７４が昇降すると後方ワイヤ支点７５も共に昇降する積載トレイ機構となっている。このため、駆動プーリ９０を駆動して、ワイヤ７０，７１を巻き取ると、積載トレイ６１がワイヤ７０、７１に吊り上げられて上昇し、中間ワイヤ支点７５にワイヤ７２が引っ張られ、後方ワイヤ支点７５も吊り上がる。

通常、各ワイヤは積載トレイ６１の吊下げ方向と直交する方向に架設されるのが一般的であり、これによって効率のよい昇降駆動が可能となる。しかしながら、図３に示したような長尺サイズのシートの積載を可能とするためには、積載トレイ６１の全長を長くする必要があり、そのために積載トレイ６１の中間部分の吊下げ支持強度を高める必要があった。本発明では、ワイヤの吊下位置及び引下位置を変更することによって、上記問題を解決した。以下、その構成について説明する。

図４は本発明における中間フレーム６８におけるワイヤ架設構造を給紙方向の正面側から示したものである。ここで、ワイヤ７１は中間フレーム６８に対して鉛直方向に吊下げが可能となる吊下位置に中間ワイヤ第１支点７４ａが設定される。一方、ワイヤ７２はワイヤ７１に対して外側に傾斜した状態で引下げが可能となるように、前記中間ワイヤ第１支点７４ａから外側に離れた中間ワイヤ第２支点７４ｂに設定される。これに伴って、第２のプーリ９４，９５の位置も中間ワイヤ第２支点７４ｂの直下に配置した。

上記ワイヤの架設構造によって、ワイヤ７１による鉛直方向の吊り上げ力に対向するワイヤ７２による引下げ力が積載トレイ６１の幅方向に対して三角支持されることとなって、積載トレイ６１の中間部分における支持力が向上する。その結果、積載トレイ６１の中間部分における撓みや変形を有効に防止することができる。前記中間ワイヤ第１支点７４ａと中間ワイヤ第２支点７４ｂとの間隔をシートの幅方向に広く設定することによって中間フレーム６８における支持強度を高めることができるが、広すぎるとワイヤ７１に対するワイヤ７２の傾斜角度が大きくなると、その分積載トレイ６１全体の昇降能力が低下するため、鉛直方向のワイヤ７１に対してワイヤ７２の傾斜が極端に広がらないように設定することによって、昇降駆動能力と中間フレーム６８の支持強度とのバランスを取ることが可能となる。

本実施形態では、ワイヤ７２をワイヤ７１に対して傾斜するように架設したが、逆にワイヤ７２が鉛直方向となるように中間ワイヤ第２支点７４ｂを設定し、ワイヤ７２に対して傾斜する方向にワイヤ７１の中間ワイヤ第１支点７４ａを設定することができる。このような架設構造であっても同様の効果を得ることができる。

Ｓ シート
１ 画像形成システム
２ 画像形成装置
３ 読取装置
４ 給紙装置
５ 画像形成部
６ シート搬送機構
７ａ～７ｄ 給紙部
３０ 給紙機構
６０ 筐体
６１ 積載トレイ
６２ 収納庫
６５ メインフレーム
６５ａ 第１積載面
６５ｂ 第２積載面
６６ スリット
６７ 前端フレーム
６８ 中間フレーム
６９ 後端フレーム
７０ ワイヤ
７１ ワイヤ
７２ ワイヤ
７３ 前方ワイヤ支点
７４ａ 中間ワイヤ第１支点（吊下位置）
７４ｂ 中間ワイヤ第２支点（引下位置）
７５ 後方ワイヤ支点
８０，８３ 側端規制部材
８７ 後端規制部材
９０ 駆動プーリ
９１，９２，９３ 第１のプーリ
９４，９５ 第２のプーリ
９６，９７ 第３のプーリ

Claims (3)

1. シートを積載する積載トレイと、
   前記積載トレイ上のシートを給紙する給紙機構と、
   前記積載トレイの第１の吊下位置に接続され、前記積載トレイを吊り下げる吊下ワイヤと、
   前記積載トレイにおける第１の吊下位置よりも外側の引下位置に接続され、前記積載トレイを引き下げる引下ワイヤと、
   前記吊下ワイヤを巻き取り、前記積載トレイを上昇させる駆動プーリと、
   前記積載トレイよりも上方に配置される第１のプーリと、
   前記第１のプーリより給紙方向上流側に位置し、前記積載トレイよりも下方に配置される第２のプーリと、
   前記第２のプーリより給紙方向の上流側に位置し、前記積載トレイよりも上方に配置される第３のプーリと、を備え、
   前記吊下ワイヤは、前記駆動プーリから前記第１のプーリを介して前記第１の吊下位置に接続され、
   前記引下ワイヤは、前記引下位置から前記第２及び第３のプーリを介して前記積載トレイにおける前記引下位置よりも給紙方向上流側の第２の吊下位置に接続される給紙装置。
   
2. 前記引下ワイヤは、前記積載トレイにおける前記引下位置よりも内側の第２の吊下位置に接続される請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記第２のプーリは、前記第１及び第３のプーリよりも前記積載トレイの外側方向に配置される請求項１又は２に記載の給紙装置。

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