JP7127397B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、画像形成装置本体のカセット装着部に対して着脱可能なシート収納カセットを備えた画像形成装置に関する。
給紙カセット(シート収納カセット)は、複写機やプリンターに代表される画像形成装置において、カットペーパー等の給紙用として用いられる。この給紙カセットは、印字前の用紙を予め多数枚ストックしておき、給紙カセットの近傍に設けられた給紙ローラーやピックアップローラー等により給紙カセット内に積み上げられた用紙束の最上層から1枚ずつ用紙を分離して供給する。
従来、給紙カセットには、上面に用紙が載置され用紙を昇降させる用紙昇降板が備えられている。用紙昇降板は、給紙カセットの底面内側に給紙方向上流端が支持され、この支点を中心とし、給紙方向下流側の端部を回動端として回動可能である。また、給紙カセットには、用紙昇降板の回動端を昇降させるリフト機構が設けられる。リフト機構には、画像形成装置本体に設けられた本体ギア、及び給紙カセットのカセット側面部に設けられた入力ギアなどを介して駆動力が伝達される。
なお、画像形成装置本体に設けられた本体ギアから給紙カセットのリフト機構に駆動力を伝達し、リフト機構を駆動することにより用紙昇降板を回動させる画像形成装置は、例えば特許文献1に開示されている。
特開2009-40517号公報
ところで、用紙昇降板は、給紙精度に影響を及ぼすものであるため、位置精度が要求される。しかしながら、従来の画像形成装置では、給紙カセットに用紙昇降板が設けられているため、給紙カセットの用紙収容部に対する用紙昇降板の位置精度と、画像形成装置本体に対する用紙収容部の位置精度と、の両方の精度が要求される。
また、用紙昇降板は、用紙束を昇降させるため、剛性が要求される。そして、従来の画像形成装置では、給紙カセットに用紙昇降板が設けられているため、用紙昇降板を支持する給紙カセットにも剛性が要求される。このため、給紙カセットが重量化するので、ユーザーによる操作性が低下する。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、シート収納カセットを軽量化することによりユーザーによる操作性を向上させるとともに、シート昇降板の位置精度を向上させることが可能な画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の第1の局面に係る画像形成装置は、装置本体に設けられ、シートを給送する給送部を有するカセット装着部と、カセット装着部に対して装着可能で、シートを収容するシート収容部を有するシート収納カセットと、を備える。カセット装着部には、装着方向において前記シート収納カセットの先端部と対向する位置に配置され、シート給送方向上流側の部分が回動可能に支持され、シートを昇降するシート昇降板と、シート昇降板のシート給送方向の下流端を昇降させるリフト機構と、が設けられている。シート収容部は、上面にシートが積載されるカセットベースと、カセットベースの周囲に立設された側壁と、により構成される。カセットベースには、シート昇降板と対向する位置に開口部が形成されている。シート収納カセットがカセット装着部に装着された状態において、シート昇降板は、カセットベースに対して下方に配置されシート収納カセットをカセット装着部に対して着脱可能にする下降位置と、開口部を介してカセットベースよりも上方に突出して、給送部によるシートの給送を可能にする上昇位置と、に選択配置される。
本発明の第1の局面に係る画像形成装置によれば、カセット装着部には、シートを昇降するシート昇降板が設けられている。これにより、シート昇降板がシート収納カセットに設けられている場合に比べて、シート昇降板の位置精度を容易に向上させることができる。
また、シート昇降板をカセット装着部に設けることによって、シート昇降板をシート収納カセットに設ける場合と異なり、シート収納カセットでシート昇降板を支持しないので、シート収納カセットの剛性を高くする必要がない。このため、シート収納カセットを軽量化することができるので、ユーザーによるシート収納カセットの操作性を向上させることができる。
本発明の一実施形態の画像形成装置の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の給紙カセットの構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置のカセット装着部の一部の構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置のカセット装着部の一部の構造および給紙カセットの構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置のカセット装着部に対して給紙カセットを着脱している途中の状態を用紙幅方向中央に沿って示した断面図であり、用紙昇降板が下降位置に配置された状態を示す図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置のリフト機構の構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置のカセット装着部に対して給紙カセットを装着した状態を用紙幅方向中央に沿って示した断面図であり、用紙昇降板が上昇位置に配置された状態を示す図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置のカセット装着部に対して給紙カセットを装着した状態を示した断面斜視図であり、用紙昇降板が下降位置に配置された状態を示す図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置のカセット装着部に対して給紙カセットを装着した状態を示した断面斜視図であり、用紙昇降板が上昇位置に配置された状態を示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1~図9を参照して、本発明の一実施形態による画像形成装置100について説明する。なお、ここでは画像形成装置100として、モノクロプリンターについて示している。画像形成装置100本体内には図1に示すように、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Pが配設されている。
画像形成部Pには、感光体ドラム2の回転方向(図1の反時計回り方向)に沿って、帯電部、露光ユニット、現像装置、転写ローラー、クリーニング装置、及び除電装置(図示せず)が配設されている。
トナー像が形成された画像形成部Pに向けて、給紙カセット(シート収納カセット)30から用紙(シート)18が用紙搬送路11及びレジストローラー対を経由して所定のタイミングで搬送され、画像形成部Pにおいて転写ローラーにより感光体ドラム2表面のトナー像が用紙18に転写される。そして、トナー像が転写された用紙18は感光体ドラム2から分離され、定着部に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙18にトナー像が定着される。
定着部を通過した用紙18は、複数方向に分岐した分岐部によって搬送方向が振り分けられ、そのまま(或いは、両面搬送路に送られて両面印刷された後に)排出ローラー対14によって排出トレイ15に排出される。
給紙カセット30は、画像形成装置100本体のカセット装着部1に対して着脱可能に形成されている。この画像形成装置100では給紙カセット30の給紙方向(シート給送方向、矢印A方向)下流側には、画像形成装置100本体の下方から用紙が給紙される際の用紙搬送路11が設けられているので、給紙カセット30は図1の左方向(矢印A´方向)に引き出される。すなわち、図1の左方向は、給紙カセット30の引出方向であり、右方向は給紙カセット30の装着方向である。
カセット装着部1のうちの給紙カセット30の装着方向下流側(図1の右側)の部分に対向する対向部には、用紙18を送り出す給送部20が設けられている。給送部20は、給紙カセット30に積載される用紙18の最上面に圧接されて回転することで用紙18を送り出すピックアップローラー21と、ピックアップローラー21から送り出された用紙18を搬送するフィードローラー22aと、を含む。フィードローラー22aにはリタードローラー22bが圧接されており、この2つのローラーによって搬送ローラー対22が構成されている。ピックアップローラー21によって複数枚の用紙18が同時に給送された場合は、搬送ローラー対22によって用紙18が捌かれ、最上位の1枚のみが用紙搬送路11に向けて送り出される。
図2は、本発明の一実施形態の画像形成装置100の給紙カセット30の構造を示した斜視図である。なお、図2は図1の紙面奥側から見た状態を示しており、給紙カセット30の引出方向および装着方向は図1と左右が逆になっている。図2において、給紙カセット30は、上面に用紙18が積載されるカセットベース31の四方の周縁部に側壁32a~32dが立設されて上面が開口した平坦な箱状に構成され、その上方向から用紙18を積載して収容する。なお、カセットベース31および側壁32a~32dによって、用紙を収容する用紙収容部(シート収容部)Sが形成されている。
給紙カセット30の装着方向または引出方向(矢印AA′方向)に対し平行な側壁32b、32cの外側には一対のカセットレール部33が付設されている。画像形成装置100本体側にはカセットレール部33を摺動可能に案内する一対の本体レール部44(図3参照)が設けられており、カセットレール部33を本体レール部44に沿って摺動させることで、給紙カセット30は画像形成装置100本体に対し挿入及び引き出し可能となっている。
給紙カセット30の内部には、給紙方向(矢印A方向)に沿って立設された一対の幅規制カーソル35が備えられている。一対の幅規制カーソル35は、給紙方向と直交する用紙幅方向に互いに移動可能で、用紙幅方向の両側から用紙束の側面に当接し、用紙束の幅方向の位置決めを行う。
給紙カセット30の内部の給紙方向上流側には、後端規制カーソル36が給紙方向に沿って移動可能に備えられている。後端規制カーソル36は、給紙方向上流側から用紙束の後端面に当接し、用紙束の給紙方向の位置決めを行う。
なお、カセットベース31には、幅規制カーソル35および後端規制カーソル36の移動を許容するスリット等が設けられているが、図面簡略化のため省略している。
ここで、本実施形態では、カセットベース31の後述する用紙昇降板50と対向する位置には、用紙昇降板50の少なくとも一部が通過可能な開口部31aが形成されている。
開口部31aの給紙方向下流側の縁部には、給紙方向上流側に突出し用紙18の先端縁部を支持する一対の先端支持部(支持突部)31bが用紙幅方向に所定の間隔を隔てて設けられている。また、開口部31aの用紙幅方向の縁部には、用紙幅方向内側に突出し用紙18の先端角部を支持する一対の角支持部31cが設けられている。
また、本実施形態では図3に示すように、カセット装着部1には、装着方向において給紙カセット30の先端部と対向する位置に配置され、給紙方向下流端が上下方向に揺動する用紙昇降板(シート昇降板)50が設けられている。用紙昇降板50は、カセット装着部1によって給紙方向上流側の部分が回動可能に支持されている。
具体的には、カセット装着部1は図3および図4に示すように、給紙方向に沿って延びるとともに給紙カセット30の側壁32bおよび32cに対向配置される一対の本体フレーム41と、用紙幅方向に延びるとともに給紙カセット30の側壁32aに対向配置される本体フレーム42と、を有する。なお、図面簡略化のため、本体フレーム41については、一方のみを描いている。また、本体フレーム41は、給紙カセット30の下流端から上流端まで延びるように形成されているが、上流側の部分を省略している。また、本体フレーム42は、一対の本体フレーム41を接続するように形成されているが、その一部を省略している。
本体フレーム41は、側面部41aと、側面部41aの下端部から用紙幅方向内側に突出する底面部41bと、を有する。側面部41aの所定位置には、用紙昇降板50の回動中心となる軸部43が固定されている。側面部41aと底面部41bとの接続部には、上述した本体レール部44が設けられている。
本体フレーム42は、側面部42aと、側面部42aの下端部から給紙方向上流側に突出する底面部42bと、を有する。側面部42aは、給紙カセット30の側壁32aと当接して給紙カセット30を位置決めする。底面部42bは、後述するリフト機構60の押し上げ板62を下方から支持する。
用紙昇降板50は、板金からなり、用紙18を支持する用紙支持部(シート支持部)51と、用紙支持部51の用紙幅方向の両端部に立設され、カセット装着部1の軸部43に回動可能に支持される一対のアーム部52と、用紙支持部51の用紙幅方向の両端部と一対のアーム部52とを接続する一対の連結部53と、を有する。用紙支持部51は、カセットベース31の開口部31aよりも小さく形成されている。連結部53は、給紙カセット30の側壁32bおよび32cの用紙幅方向の外側まで延びるように形成されている。アーム部52は、給紙カセット30の用紙幅方向外側に配置される。なお、用紙昇降板50は、給紙方向下流端を回動端として軸部43を中心に回動する。
用紙支持部51の給紙方向下流側の縁部には、給紙カセット30の先端支持部31bに対向する部分に先端支持部31bを通過可能な切り欠き51a(図3参照)が設けられている。また、用紙支持部51と側面部42aとの間には、給紙カセット30の側壁32aの厚みよりも大きい隙間が設けられている。なお、切り欠き51aは、先端支持部31bよりも少し大きく形成されている。
図5に示すように、カセットベース31のうちの給紙方向の下流部には、他の部分と比べて底部が上方にシフトした段差部31dが設けられており、開口部31aは段差部31dに形成されている。
カセット装着部1には、用紙昇降板50の給紙方向下流端を昇降させるリフト機構60が配置されている。リフト機構60は、給紙カセット30がカセット装着部1に装着された状態において、段差部31dと底面部42dとで画定される空間S31に配置される。リフト機構60は図6に示すように、回動軸部61と、押し上げ板62と、扇形ギア(押し上げ用ギア)63と、によって構成されている。なお、図面簡略化のため、図5~図7以外の図ではリフト機構60を省略している。
回動軸部61の一端に押し上げ板62の固定孔62aが貫通して、回動軸部61と押し上げ板62が固定されている。押し上げ板62は、用紙昇降板50の裏面の用紙幅方向略中央部に対向する位置に配置されている。押し上げ板62は図7に示すように、用紙昇降板50を下側から持ち上げて回動させる。なお、回動軸部61は、本体フレーム41および42に回動可能に支持されている。
また、扇形ギア63は図6に示すように、回動軸部61の他端に連結されており、押し上げ板62と共に回動する。扇形ギア63は、複数のギア71および駆動モーター(駆動源)からなる駆動機構70に連結されている。駆動モーター(図示せず)が正逆回転することにより、扇形ギア63および押し上げ板62が正逆方向に回動し、用紙昇降板50が昇降する。なお、駆動機構70は、画像形成装置100本体(ここではカセット装着部1)に設けられているとともに、画像形成装置100全体を制御する制御部90(図1参照)によって制御される。
給紙カセット30の着脱時や非画像形成動作時には、駆動機構70によりリフト機構60の扇形ギア63が逆方向に回動され、押し上げ板62が倒伏した状態(図5の状態)に保持される。これにより、用紙昇降板50は図5および図8に示すように、水平状態に保持されるとともに、カセットベース31に対して下方に位置する下降位置に配置される。その一方、画像形成動作時には、駆動機構70によりリフト機構60の扇形ギア63が正方向に回動され、押し上げ板62が起き上がった状態(図7の状態)に保持される。これにより、用紙昇降板50は図7および図9に示すように、給紙方向下流端(回動端)が上昇するように回動されるとともに、給紙カセット30のカセットベース31の開口部31aを介してカセットベース31の上方に突出する上昇位置に配置される。用紙昇降板50が上昇位置に配置されることにより、用紙昇降板50上の用紙束がピックアップローラー21に圧接し、給紙可能な状態になる。
本実施形態では、上記のように、カセット装着部1には、用紙18を昇降する用紙昇降板50が設けられている。これにより、用紙昇降板50が給紙カセット30に設けられている場合に比べて、用紙昇降板50の位置精度を容易に向上させることができる。具体的には、用紙昇降板50が給紙カセット30に設けられている場合は、給紙カセット30の用紙収容部Sに対する用紙昇降板50の位置ズレ誤差と、画像形成装置100本体に対する用紙収容部Sの位置ズレ誤差と、の両方が生じる。その一方、本実施形態では用紙昇降板50が画像形成装置100本体のカセット装着部1に設けられているので、画像形成装置100本体に対する用紙昇降板50の位置ズレ誤差のみが生じる。このため、用紙昇降板50の位置精度を容易に向上させることができる。
また、用紙昇降板50をカセット装着部1に設けることによって、用紙昇降板50を給紙カセット30に設ける場合と異なり、給紙カセット30で用紙昇降板50を支持しないので、給紙カセット30の剛性を高くする必要がない。このため、給紙カセット30を軽量化することができるので、ユーザーによる給紙カセット30の操作性を向上させることができる。
また、用紙昇降板50を給紙カセット30に設ける場合に比べて、給紙カセット30の構造を簡素化することができる。このため、給紙カセット30をより軽量化することができるので、ユーザーによる給紙カセット30の操作性をより向上させることができる。
また、リフト機構60をカセット装着部1に設けることによって、リフト機構60を給紙カセット30に設ける場合と異なり、画像形成装置100本体側から給紙カセット30側に駆動力を伝達するためのギア等の部材を設ける必要がないので、その分コストダウンすることができる。
また、上記のように、開口部31aの給紙方向下流側の縁部には、給紙方向上流側に突出し用紙18の縁部を支持する先端支持部31bが設けられている。これにより、用紙18が開口部31aから落下するのを容易に抑制することができる。また、用紙昇降板50の給紙方向下流側の縁部には、先端支持部31bに対向する部分に先端支持部31bが通過可能な切り欠き51aが形成されている。これにより、用紙昇降板50が先端支持部31bに衝突するのを回避しながら、用紙昇降板50によって用紙18の先端を支持することができる。
また、上記のように、用紙昇降板50の連結部53は、給紙カセット30の側壁32bおよび32cの用紙幅方向の外側まで延びるように形成されており、アーム部52は、給紙カセット30の用紙幅方向の外側に配置されている。これにより、画像形成装置100本体によって用紙昇降板50を回動可能に支持しながら、用紙昇降板50を下降位置と上昇位置とに容易に配置することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、モノクロプリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、カラープリンター、モノクロ複写機、カラー複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、シート収納カセットを備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。
また、上記実施形態では、押し上げ板62を用いて用紙昇降板50を昇降させる例について示したが、押し上げ板62を用いずに用紙昇降板50を昇降させてもよい。例えば、軸部43を本体フレーム41の側面部41aに対して回転可能に構成するとともに、用紙昇降板50を軸部43に固定し、軸部43の端部に入力ギア(図示せず)を固定する。そして、駆動機構70のギア71を入力ギアに接続してもよい。なお、この場合、軸部43および入力ギアによってリフト機構が構成される。
又、例えば、用紙昇降板50の裏面を上方に付勢する圧縮バネ(図示せず)と、用紙昇降板50を下方に押圧可能な偏心カム等からなる押圧部材と、を用いて用紙昇降板50を昇降させてもよい。なお、この場合、圧縮バネおよび押圧部材等によってリフト機構が構成される。
1 カセット装着部
18 用紙(シート)
20 給送部
30 給紙カセット(シート収納カセット)
31 カセットベース
31a 開口部
31b 先端支持部(支持突部)
31d 段差部
32a~32d 側壁
42d 底面部
50 用紙昇降板(シート昇降板)
51 用紙支持部(シート支持部)
51a 切り欠き
52 アーム部
53 連結部
60 リフト機構
100 画像形成装置
S 用紙収容部(シート収容部)
S31 空間

Claims (3)

  1. 装置本体に設けられ、シートを給送する給送部を有するカセット装着部と、
    前記カセット装着部に対して装着可能で、前記シートを収容するシート収容部を有するシート収納カセットと、
    を備え、
    前記カセット装着部には、装着方向において前記シート収納カセットの先端部と対向する位置に配置され、シート給送方向上流側の部分が回動可能に支持され、前記シートを昇降するシート昇降板と、前記シート昇降板のシート給送方向の下流端を昇降させるリフト機構と、が設けられており、
    前記シート収容部は、上面に前記シートが積載されるカセットベースと、前記カセットベースの周囲に立設された側壁と、により構成され、
    前記カセットベースには、前記シート昇降板と対向する位置に開口部が形成されており、
    前記シート収納カセットが前記カセット装着部に装着された状態において、前記シート昇降板は、前記カセットベースに対して下方に配置され前記シート収納カセットを前記カセット装着部に対して着脱可能にする下降位置と、前記開口部を介して前記カセットベースの上方に突出して、前記給送部による前記シートの給送を可能にする上昇位置と、に選択配置され
    前記開口部のシート給送方向下流側の縁部には、前記シート給送方向上流側に突出し前記シートの縁部を支持する支持突部が設けられており、
    前記シート昇降板の前記シート給送方向下流側の縁部には、前記支持突部に対向する部分に前記支持突部が通過可能な切り欠きが形成されていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 装置本体に設けられ、シートを給送する給送部を有するカセット装着部と、
    前記カセット装着部に対して装着可能で、前記シートを収容するシート収容部を有するシート収納カセットと、
    を備え、
    前記カセット装着部には、装着方向において前記シート収納カセットの先端部と対向する位置に配置され、シート給送方向上流側の部分が回動可能に支持され、前記シートを昇降するシート昇降板と、前記シート昇降板のシート給送方向の下流端を昇降させるリフト機構と、が設けられており、
    前記シート収容部は、上面に前記シートが積載されるカセットベースと、前記カセットベースの周囲に立設された側壁と、により構成され、
    前記カセットベースには、前記シート昇降板と対向する位置に開口部が形成されており、
    前記シート収納カセットが前記カセット装着部に装着された状態において、前記シート昇降板は、前記カセットベースに対して下方に配置され前記シート収納カセットを前記カセット装着部に対して着脱可能にする下降位置と、前記開口部を介して前記カセットベースの上方に突出して、前記給送部による前記シートの給送を可能にする上昇位置と、に選択配置され、
    前記シート昇降板は、前記シートを支持するシート支持部と、前記シート支持部の前記シート給送方向と直交するシート幅方向の両端部に立設され、前記カセット装着部に回動可能に支持される一対のアーム部と、前記シート支持部の前記シート幅方向の両端部と前記一対のアーム部とを接続する一対の連結部と、を有し、
    前記連結部は、前記シート収納カセットの前記側壁の前記シート幅方向の外側まで延びるように形成されており、
    前記アーム部は、前記シート収納カセットの前記シート幅方向の外側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
  3. 装置本体に設けられ、シートを給送する給送部を有するカセット装着部と、
    前記カセット装着部に対して装着可能で、前記シートを収容するシート収容部を有するシート収納カセットと、
    を備え、
    前記カセット装着部には、装着方向において前記シート収納カセットの先端部と対向する位置に配置され、シート給送方向上流側の部分が回動可能に支持され、前記シートを昇降するシート昇降板と、前記シート昇降板のシート給送方向の下流端を昇降させるリフト機構と、が設けられており、
    前記シート収容部は、上面に前記シートが積載されるカセットベースと、前記カセットベースの周囲に立設された側壁と、により構成され、
    前記カセットベースには、前記シート昇降板と対向する位置に開口部が形成されており、
    前記シート収納カセットが前記カセット装着部に装着された状態において、前記シート昇降板は、前記カセットベースに対して下方に配置され前記シート収納カセットを前記カセット装着部に対して着脱可能にする下降位置と、前記開口部を介して前記カセットベースの上方に突出して、前記給送部による前記シートの給送を可能にする上昇位置と、に選択配置され
    前記カセットベースのうちの前記シート給送方向の下流部には、他の部分と比べて底部が上方にシフトした段差部が設けられており、
    前記開口部は、前記段差部に形成されており、
    前記シート収納カセットが前記カセット装着部に装着された状態において、前記リフト機構は、前記段差部と前記カセット装着部の底面部とで画定される空間に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
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