JP7265722B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
図2は、実施形態に係る画像形成装置である複写機100の概略構成図である。
さらに、プリンタ部101の図2中の右側には、手差しの用紙Sが載置される載置部材としての手差しトレイ104を有する手差し給紙装置105を備える。
プリンタ部101内には、パーソナルコンピューター等の外部装置や操作パネルから入力される入力情報やセンサによる検知情報に基づいて、複写機100の各部を制御する制御部150が配置されている。
複写機100は、複写機100全体の制御を司る制御手段としての制御部150を備えており、制御部150は、演算手段たるCPU150aと、情報記憶部とを備えている。情報記憶部は、データを記憶するRAM150b、ROM150c及びHDD(Hard Disk Drive)等で構成される。本実施形態では、例えば、システムOS、コピー、ファクシミリ、プリンタプロセスに必要な各種制御プログラム、プリンタのPDL(Page Description Language)処理系、システムの初期設定値等を納めたROM150cや、ワークメモリ用のRAM150b等で構成されている。操作表示部3は、文字情報等を表示する液晶ディスプレイ等から構成される表示部や、テンキー等などによって操作者から入力情報を受け付けて制御部150に送る操作受付手段としての操作部などから構成されている。
図1は、給紙装置30の主要部を示す斜視図である。
図4は、図1中符号Aで示す断面の断面図である。
図5は、図1中符号Bで示す断面の断面図である。
図6は、図1中符号Cで示す断面の断面図である。
図8(a)及び(b)は、用紙ストッパ56が退避位置に位置している状態をそれぞれ異なる方向から見たときの斜視図である。図8(a)及び(b)の状態では、ソレノイド62はON状態である。
図9(a)及び(b)は、用紙ストッパ56の被摺動面56b2と用紙ストッパ回動規制部材60の摺動突起60a2が当接した状態をそれぞれ異なる方向から見たときの斜視図である。
給紙動作が停止しているときには、ソレノイド62はOFF状態にされ、図7に示すように、可動鉄芯68が引っ張りバネ67の付勢力によってソレノイド本体から引き出された状態(図7中矢印Eの方向に引き出された状態)にある。このとき、ソレノイドリンク66はリンク支持軸64を中心に図7中反時計回り方向へ回動した状態となり、ソレノイドリンク66の上下動部66bが下降している。これにより、ピックアップアーム38の被押下部38aが上下動部66bによって押し下げられ、ピックアップアーム38は、図6中符号H2の方向へ回動し、ピックアップローラ40が上昇した状態になる。
手差しトレイ104にセットされた用紙Sが無くなった給紙終了時には、用紙ストッパ56が退避位置から突当位置へ回動し、これにより用紙ストッパ回動規制部材60が係止位置へ回動して、用紙ストッパ56について突当位置から退避位置への回動規制がなされた状態にする必要がある。ところが、用紙ストッパ56が退避位置から突当位置へ回動する際、摺動突起60a2と被摺動面56b2との間の摩擦力による回転抵抗を受けることになる。そのため、従来の構成では、用紙ストッパ56が退避位置から突当位置へ回転するのを阻止する回転阻止力(上述の摩擦力や回転軸の回転負荷など)と、用紙ストッパ56を退避位置から突当位置へ回転させる回転力(用紙ストッパ56に作用する重力による付勢力など)とが釣り合う均衡状態となって、用紙ストッパ56が回動できなくなり、用紙ストッパ56が退避位置から突当位置へ戻ることができない場合があった。
給紙終了時には、用紙ストッパ56’のストッパ第一アーム56a’に当接する用紙Sが無くなり、用紙ストッパ56’は、重力によって退避位置から突当位置へ回動可能な状態になる。このとき、用紙ストッパ回動規制部材60’は、規制部材付勢用トーションバネの付勢力により図10中符号Dの方向の付勢力を受けているため、用紙ストッパ56’の被摺動面56b2’は、これに当接する用紙ストッパ回動規制部材60’の摺動突起60a2’から荷重F1’を受ける。この荷重F1’の荷重方向は、摺動突起60a2’が当接する被摺動面56b2’上の当接地点T1を通る用紙ストッパ回動規制部材60’の回転中心O2回りの回転方向(接線方向)に一致する。なお、当接地点T1と用紙ストッパ56’の回転中心O1とを結ぶ方向と、荷重F1’の荷重方向とのなす角度を当接角θ’とする。
また、用紙ストッパ56’は、その自重によって、用紙ストッパ56’の重心位置T2に重力F3’を受ける。
用紙ストッパ56’が受ける力F1’,F2’,F3’を、用紙ストッパ56’の回転中心O1に対して、接線方向成分(n)と法線方向成分(t)とに分解する。用紙ストッパ56’は、ストッパ軸54に回転可能に支持されており、ストッパ軸54の周面に対して摺動回転する。用紙ストッパ56’は、ストッパ軸54の周面から、当接地点T1に作用する荷重F1’及び摺動摩擦力F2’の法線方向成分F1(t)’+F2(t)’に対する垂直抗力と、重心位置T2に作用する重力F3’の法線方向成分F3(t)’に対する垂直抗力とを受ける。したがって、用紙ストッパ56’は、図12に示すように、突当位置に向けて図10中符号Gの方向へ回動するとき、ストッパ軸54の周面T3,T4において、F1(t)’+F2(t)’に対する垂直抗力に応じた軸摩擦力F4’と、F3(t)’に対する垂直抗力に応じた軸摩擦力F5’とを受けることになる。
用紙ストッパ56’の回転中心O1から、回転力F1(n)’及び回転阻止力F2(n)’が作用する地点T1までの距離をR1’とする。また、用紙ストッパ56’の回転中心O1から、回転力F3(n)’が作用する地点T2までの距離をR2’とする。また、用紙ストッパ56’の回転中心O1から、回転阻止力F4’,F5’が作用する地点T3,T4までの距離をR3’とする。この場合、給紙終了後に用紙ストッパ56’がG方向へ回動して突当位置に戻るためには、次の条件式(1)を常に満たしている必要がある。
R1’×(F1(n)’-F2(n)’)+
R2’×F3(n)’-R3’×(F4’+F5’) > 0 ・・・(1)
給紙終了時点において、図14(a)に示すように、用紙ストッパ回動規制部材60’の摺動突起60a2’は、用紙ストッパ56’の被摺動面56b2’の摺動方向上流端付近に当接し、用紙ストッパ56’は荷重F1a’を受ける。その後、図14(b)に示すように、摺動突起60a2’が被摺動面56b2’上を摺動方向へ摺動動しながら、用紙ストッパ56’が回転中心O1の回りを図14中反時計回り方向へ回動する。図14(b)に示す状態において、用紙ストッパ56’は、荷重F1b’を受ける。そして、図14(c)に示すように、摺動突起60a2’が用紙ストッパ56’の被摺動面56b2’の摺動方向下流端付近まで摺動すると、用紙ストッパ56’は、荷重F1c’を受ける。
本実施形態の用紙ストッパ56は、図16(a)~(c)に示すように、用紙ストッパ56の被摺動面56b2の形状が、R1a>R1b>R1cの条件を満たすように構成されている。しかも、図14(a)~(d)に示した従来構成と比較すると、R1a≒R1a’であるが、R1b<R1b’であり、R1c<<R1c’となるように、被摺動面56b2の形状が構成されている。その結果、図16(a)~(c)に示すように、用紙ストッパ56の当接角θa~θcが図14(a)~(d)に示した従来構成の当接角θa’ ~θc’よりも大きくなっている。これにより、最も当接角が大きくなりにくい摺動開始時の当接地点T1aにおいても、十分な大きさの当接角θaを得ることができる。したがって、従来構成と比較して、用紙ストッパ回動規制部材60から受ける荷重F1による回転力(荷重F1の接線方向成分F1(n))を大きくすることができ、その反面、荷重F1の法線方向成分F1(t)が小さくなることで摺動摩擦力F2や軸摩擦力F4による回転阻止力を小さくすることができる。よって、用紙ストッパ56が突当位置まで回動することができない事態の発生が抑制される。
用紙ストッパ56’の近傍には、図17に示すように、給紙ローラ軸36及び回動軸受37が存在する。そのため、用紙ストッパ56’が図17中反時計方向に回動できる位置は、用紙ストッパ56’のストッパ第二アーム56b’が給紙ローラ軸36及び回動軸受37の当接位置Q1で当接する図17(a)に示す位置までである。また、用紙ストッパ56’が図17中時計方向に回動できる位置は、用紙ストッパ56’のストッパ第一アーム56a’が給紙ローラ軸36及び回動軸受37の当接位置Q2で当接する図17(b)に示す位置までである。
また、本発明に係るシート供給装置を備える画像形成装置としては、上述した複写機100のような電子写真方式の装置に限らず、インクジェット方式の装置にも適用可能である。
[第1態様]
第1態様は、シート(例えば用紙S)の給送方向先端が突き当たる突当部(例えばストッパ第一アーム56a)を備え、該突当部がシートに突き当たる突当位置とシートに突き当たらない退避位置とに回転可能な突当部材(例えば用紙ストッパ56)と、前記突当部材の被係止部56b1を係止することで該突当部材の前記突当位置から前記退避位置への回転を規制する係止部60a1を備え、該係止部が該被係止部を係止する係止位置と当該係止を解除する係止解除位置とに回転可能な係止部材(例えば用紙ストッパ回動規制部材60)とを有し、前記係止部材は、自重又は付勢手段(例えば規制部材付勢用トーションバネ)により前記係止解除位置から前記係止位置へ向かう係止方向Dへの係止付勢力が付与されており、前記係止部材の摺動部(例えば摺動突起60a2)と前記突当部材の被摺動部(例えば被摺動面56b2)とが摺動しながら該突当部材が前記退避位置から前記突当位置へ回転し、該突当部材が該突当位置まで回転すると、該摺動部が該被摺動部から外れ、前記係止部材が前記係止付勢力により前記係止位置まで回転するシート給送装置(例えば給紙装置30)であって、前記突当部材は、前記被係止部と前記被摺動部とを該突当部材の回転中心軸方向の互いに異なる位置に備えていることを特徴とするものである。
第2態様は、第1態様において、前記突当部材は、前記被係止部よりも前記被摺動部の方が該突当部材の回転中心から離れて配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、突当部材の被係止部に対する係止部材の係止部の係止と解除とを適切に機能させつつも、上述した均衡状態の発生を抑制して、給送終了時に突当部材が突当位置まで戻らない事態の発生を抑制できるという構成を、簡易な構成で実現できる。
第3態様は、第1又は第2態様において、前記突当部材は、自重又は付勢手段により前記退避位置から前記突当位置へ向かう突当方向への突当付勢力が付与されていることを特徴とするものである。
これによれば、突当付勢力によって、突当部材を退避位置から突当位置へ回転させる回転力を増大させることができるので、突当部材の被係止部に対する係止部材の係止部の係止と解除とを適切に機能させつつも、上述した均衡状態の発生を抑制して、給送終了時に突当部材が突当位置まで戻らない事態の発生を抑制できるという構成を実現しやすい。
第4態様は、第1乃至第3態様のいずれかにおいて、前記係止部材の摺動部と前記突当部材の被摺動部とが当接しているとき、該摺動部と該被摺動部との当接箇所以外は、前記係止部材と前記突当部材とが互いに接触しないように構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、突当部材が突当位置まで回動する間、摺動部と被摺動部との当接箇所以外で、突当部材と係止部材との間の摺動が生じないので、回転阻止力が低減されて、突当部材が突当位置まで戻ることのできない事態の発生がさらに抑制できる。
第5態様は、第1乃至第4態様のいずれかにおいて、前記係止部材の係止部が前記突当部材の被係止部を係止しているとき、前記係止部と前記被係止部との係止箇所以外は、前記係止部材と前記突当部材とが互いに接触しないように構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、係止部と被係止部との係止状態を安定させることができ、意図せずに係止が解除されるような事態を回避することができる。
第6態様は、第1乃至第5態様のいずれかにおいて、前記突当部材と前記係止部材との間で生じた前記突当部材の回転中心軸方向における相対位置ずれを修正する位置ずれ修正手段(例えば案内部56b3)を有することを特徴とするものである。
これによれば、突当部材と係止部材との間の回転中心軸方向における相対位置ずれが発生しても、位置ずれ修正手段によって相対位置ずれが修正されて、摺動部と被摺動部とが適切に摺動でき、また、係止部と被係止部が適切に係止できる。
第7態様は、第6態様において、前記位置ずれ修正手段は、前記回転中心軸方向における前記被係止部と同じ前記突当部材上の位置に、前記係止部材の摺動部が当接したときに該摺動部を前記被摺動部に向けて摺動させる案内部56b3を設けたものであることを特徴とするものである。
これによれば、突当部材と係止部材との間の回転中心軸方向における相対位置ずれを、簡易な構成で修正することができる。
第8態様は、第1乃至第7態様のいずれかにおいて、前記係止部材を、前記係止位置から前記係止解除位置へ前記係止付勢力に抗して回転させる係止部材駆動手段(例えばソレノイド62)を有することを特徴とするものである。
これによれば、係止部材駆動手段の制御により、係止部材を係止位置と係止解除位置との間で回転させることができる。
第9態様は、第8態様において、載置部材(例えば手差しトレイ104)上に載置されたシートに対して接離してシートを送り出す送出部材(例えばピックアップローラ40)を有し、前記送出部材は、前記係止部材駆動手段の動作に連動して、前記載置部材の前記シートに対して接離することを特徴とするものである。
これによれば、送出部材を接離させる駆動手段を係止部材駆動手段とは別に設ける場合と比べて、装置の簡略化及び低コスト化を図ることができる。
第10態様は、第9態様において、前記係止部材駆動手段は、駆動によって直線運動する直進芯部材(例えば可動鉄芯68)と、該直進芯部材の直線運動によって回動運動を行って前記係止部材を前記係止位置から前記係止解除位置へ回転させることを特徴とするものである。
これによれば、係止部材駆動手段の直線運動によって、係止部材を回転させる構成を実現することができる。
第11態様は、シート(例えば用紙S)に画像を形成する画像形成手段(例えば画像形成部110)と、前記画像形成手段へ向けて前記シートを給送する給送手段とを備えた画像形成装置(例えば複写機100)において、前記給送手段として、第1乃至10態様のいずれかのシート給送装置(例えば給紙装置30)を用いることを特徴とするものである。
これによれば、突当部材の被係止部に対する係止部材の係止部の係止と解除とを適切に機能させつつも、上述した均衡状態の発生を抑制して、給送終了時に突当部材が突当位置まで戻らない事態の発生が抑制される。このため、シートセット時にセットされるシートが突当部材の突当部に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に入り込むことに起因する重送や斜行の発生を防止でき、安定したシート給送を行うことができるため、安定した画像形成を行うことが可能となる。
第12態様は、第11態様において、前記シート給送装置は、手差しトレイ104に載置されたシートを給送する手差しシート給送装置であることを特徴とするものである。
手差しトレイでは、シートセット時にセットされるシートが突当部材に突き当たる位置よりもシートが給送方向下流側に入り込む不具合が生じ易いが、この不具合を防止することができる。
32 :給紙ローラ
34 :分離ローラ
36 :給紙ローラ軸
37 :回動軸受
38 :ピックアップアーム
38a :被押下部
40 :ピックアップローラ
41 :駆動伝達ギヤ
42 :ピックアップローラ軸
52 :搬送ガイド
54 :ストッパ軸
56,56’:用紙ストッパ
56a,56a’:ストッパ第一アーム
56b,56b’:ストッパ第二アーム
56b1,56b1’:被係止部
56b2,56b2’:被摺動面
56b3 :案内部
56b4 :段差部
58 :規制部材軸
59 :被押上部
60,60’:用紙ストッパ回動規制部材
60a :規制部材アーム
60a1,60a1’:係止部
60a2,60a2’:摺動突起
62 :ソレノイド
64 :リンク支持軸
66 :ソレノイドリンク
66a :連結部
66b :上下動部
67 :引っ張りバネ
68 :可動鉄芯
68a :回転軸
100 :複写機
101 :プリンタ部
103 :装置内給紙トレイ
104 :手差しトレイ
105 :手差し給紙装置
107 :レジストローラ対
110 :画像形成部
120 :定着装置
130 :排紙ローラ対
140 :給紙モータ
150 :制御部
160 :用紙検知センサ
200 :ADF
300 :スキャナ部
400 :装置内給紙部
Claims (12)
- シートの給送方向先端が突き当たる突当部を備え、該突当部がシートに突き当たる突当位置とシートに突き当たらない退避位置とに回転可能な突当部材と、
前記突当部材の被係止部を係止することで該突当部材の前記突当位置から前記退避位置への回転を規制する係止部を備え、該係止部が該被係止部を係止する係止位置と当該係止を解除する係止解除位置とに回転可能な係止部材とを有し、
前記係止部材は、自重又は付勢手段により前記係止解除位置から前記係止位置へ向かう係止方向への係止付勢力が付与されており、
前記係止部材の摺動部と前記突当部材の被摺動部とが摺動しながら該突当部材が前記退避位置から前記突当位置へ回転し、該突当部材が該突当位置まで回転すると、該摺動部が該被摺動部から外れ、前記係止部材が前記係止付勢力により前記係止位置まで回転するシート給送装置であって、
前記突当部材は、前記被係止部と前記被摺動部とを該突当部材の回転中心軸方向の互いに異なる位置に備えていることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1に記載のシート給送装置において、
前記突当部材は、前記退避位置から前記突当位置へ回転して前記摺動部が前記被摺動部から外れる直前の状態で、前記摺動部が接触する前記被摺動部の部分よりも前記被係止部の方が該突当部材の回転中心から離れて配置されていることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1又は2に記載のシート給送装置において、
前記突当部材は、自重又は付勢手段により前記退避位置から前記突当位置へ向かう突当方向への突当付勢力が付与されていることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシート給送装置において、
前記係止部材の摺動部と前記突当部材の被摺動部とが当接しているとき、該摺動部と該被摺動部との当接箇所以外は、前記係止部材と前記突当部材とが互いに接触しないように構成されていることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート給送装置において、
前記係止部材の係止部が前記突当部材の被係止部を係止しているとき、前記係止部と前記被係止部との係止箇所以外は、前記係止部材と前記突当部材とが互いに接触しないように構成されていることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシート給送装置において、
前記突当部材と前記係止部材との間で生じた前記突当部材の回転中心軸方向における相対位置ずれを修正する位置ずれ修正手段を有することを特徴とするシート給送装置。 - 請求項6に記載のシート給送装置において、
前記位置ずれ修正手段は、前記回転中心軸方向における前記被係止部と同じ前記突当部材上の位置に、前記係止部材の摺動部が当接したときに該摺動部を前記被摺動部に向けて摺動させる案内部を設けたものであることを特徴とするシート給送装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート給送装置において、
前記係止部材を、前記係止位置から前記係止解除位置へ前記係止付勢力に抗して回転させる係止部材駆動手段を有することを特徴とするシート給送装置。 - 請求項8に記載のシート給送装置において、
載置部材上に載置されたシートに対して接離してシートを送り出す送出部材を有し、
前記送出部材は、前記係止部材駆動手段の動作に連動して、前記載置部材の前記シートに対して接離することを特徴とするシート給送装置。 - 請求項9に記載のシート給送装置において、
前記係止部材駆動手段は、駆動によって直線運動する直進芯部材と、該直進芯部材の直線運動によって回動運動を行って前記係止部材を前記係止位置から前記係止解除位置へ回転させる回転運動部材とを含むことを特徴とするシート給送装置。 - シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段へ向けて前記シートを給送する給送手段とを備えた画像形成装置において、
前記給送手段として、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のシート給送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項11に記載の画像形成装置において、
前記シート給送装置は、手差しトレイに載置されたシートを給送する手差しシート給送装置であることを特徴とする画像形成装置。
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