(57)【要約】【課題】画像形成装置の給紙トレイを挿抜するときに、給紙トレイの挿抜を補助する機構を有する給紙装置を提供する。【解決手段】給紙装置は、給紙トレイ１０の後面に固定された支持部材３２に設けられた軸に一端が支持された回動自在なアーム３６と、アームの他端に支持された錘３８と、給紙トレイの挿抜時に、錘をガイドする錘ガイド４２とを備え、錘ガイドは、給紙トレイのセット位置の近傍で、下方向に傾斜する傾斜部４８を有している。【選択図】図２
2010195507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に挿抜される、用紙を収納する給紙トレイと、
前記給紙トレイに設けられた軸に一端が支持され、前記軸を中心として回動自在なアームと、
前記アームの他端に支持された錘と、
前記給紙トレイの挿抜時に、前記錘をガイドする錘ガイドとを備え、
前記錘ガイドは、前記給紙トレイのセット位置の近傍で、下方向に傾斜する傾斜部を有する、給紙装置。
【請求項２】
前記錘はローラ形状で、前記アームの他端に回転自在に軸支されている、請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記ローラ形状の錘は、交換可能なように軸にスラスト止めされている、請求項２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記錘が前記錘ガイドの傾斜部でガイドされているときに、前記錘を一端において下方から保持し、他端には回動軸が固定され、前記回動軸を中心に回動するレバーと、
前記錘の自重による前記レバーの回動に制動力を与えるように、前記レバーの回動軸に連結し得るダンパと、
前記錘を押し上げる方向に前記レバーを回動するように付勢する付勢部材とをさらに備える、請求項２または３に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記付勢部材はスプリングである、請求項４に記載の給紙装置。
【請求項６】
前記レバーの回動軸は、前記錘の自重による前記レバーの回動を伝えるワンウェイクラッチを介して、前記ダンパに連結される、請求項４または５に記載の給紙装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の給紙装置を備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙装置、特に給紙トレイの挿入および引き出しを補助する機能を有する給紙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ，サーマルプリンタ等の種々のプリンタや、複写機等の画像形成装置においては、シート状の用紙を給紙トレイ内に多数枚積層収容しておき、ここから給紙された用紙に対して画像を形成するようにしている。
【０００３】
このような画像形成装置では、用紙の所定位置に画像を形成し得るようにするとともに、給紙トレイから画像形成部までに用紙がジャムを発生させることなく、確実に給紙されるようにするには、給紙トレイが画像形成装置本体に対して常に所定のセット位置に位置決めされて装着されている必要がある。
【０００４】
しかも、給紙トレイの画像形成装置本体に対する挿抜作業は、給紙毎に、および給紙トレイ内の用紙がなくなる毎に頻繁になされるので、作業者があまり大きな力を要することなく、所定のセット位置に給紙トレイを簡単に装着し、かつ所定のセット位置から給紙トレイを簡単に引き出し得ることが望ましい。
【０００５】
近年、高齢者や障害のある人に対しての配慮から、バリアフリーやユニバーサルデザインなどの考え方が浸透している。２０００年１２月には、米連邦政府がリハビリテーション法５０８条における「アクセシビリティ・スタンダード」を発表した。これによると、「装置およびキーを作動させる力は、最大でも５ポンド重（２２．２Ｎ）までとすること。」と明記されている。これは、今後オフィス環境において、高齢者や障害のある人の雇用を想定したものであり、これらの人々の機器の操作力にも、配慮が必要となることが予想される。
【０００６】
従って、給紙トレイの挿抜にも、操作力を低減することが望まれ、従来のプリンタ並の操作力では、受け入れられない状況になってきている。
【０００７】
また、作業者によって操作にはばらつきがあり、大きな操作力で装着された場合でも、セット位置での給紙トレイの突き当ての衝撃で、積層収容された用紙や、位置決めフェンスなどが位置ずれしないようにする必要がある。
【０００８】
給紙トレイのセット性向上の手法の一つとして、給紙トレイの引込み機構がある。
【０００９】
特開２００６−３２７８２３号公報（特許文献１）では、コイルバネを用いた引込み機構が提案されている。
【００１０】
特開２００８−１８４２４５号公報（特許文献２）では、トグル機構を用いた引込み機構が提案されている。
【００１１】
特開２００６−０３６４９１号公報（特許文献３）では、給紙トレイの重量を利用した引込み機構が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載されている引込み機構では、給紙トレイがセット位置に向かうに従い、引込み力が低下し、引込み力が最も必要なセットの瞬間に引込み力が最小になる。このことは、作業者の操作力の低減の観点から、望ましいことではない。
【００１３】
また、この引込み機構において、セット完了時に所定の引込み力を得るためには、それよりかなり大きな力でコイルバネを引込み開始位置までチャージする必要がある。このようなチャージ動作は、給紙トレイの挿入，引き出しの双方向でそれぞれ発生するため、一連のトレイ挿抜操作における操作力低減の妨げとなる。
【００１４】
特許文献２に記載されている引込み機構では、引込み力はコイルバネで発生させており、特許文献１に開示の技術と同様の問題がある。
【００１５】
特許文献３に提案されている引込み機構では、給紙トレイに設けたコロを画像形成装置本体の凹部に入れる構成のため、引込みストロークは少なく、引込み力もあまり大きくは望めない。
【００１６】
本発明の目的は、給紙トレイのセット時に、引込み力を一定にすることができる給紙装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、給紙トレイをセット状態から引き出すときにも、一定の押出し力を作用させることのできる給紙装置を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、このような給紙装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の給紙装置は、給紙トレイの挿入時の引込み力の発生には、錘の自重を用いている。このため、本発明の給紙装置は、画像形成装置に挿抜される、用紙を収納する給紙トレイと、給紙トレイに設けられた軸に一端が支持され、この軸を中心として回動自在なアームと、このアームの他端に支持された錘と、給紙トレイの挿抜時に、錘をガイドする錘ガイドとを備え、錘ガイドは、給紙トレイのセット位置の近傍で、下方向に傾斜する傾斜部を有することを特徴とする。
【００２０】
錘が錘ガイドの傾斜部でガイドされて自重で摺動していくときに、傾斜方向に働く力の挿入方向の分力が、給紙トレイの引込み力となる。
【００２１】
錘を、ローラ形状とし、アームの他端に回転自在に軸支した場合には、錘と錘ガイドの傾斜部との摺動抵抗が最大限小さくなる。
【００２２】
錘は、自由に交換できて、使用条件に応じて選択できるようにするのがよい。このためには、錘を軸にスラスト止めするのが好適である。
【００２３】
給紙トレイが強い力で押し込まれたときに、給紙トレイが破損したり、給紙トレイのサイドフェンスのずれなどを防止するために、錘の自重で回動するレバーに制動力を作用させるのがよい。このためには、錘が錘ガイドの傾斜部でガイドされているときに、錘を一端において下方から保持し、他端には回動軸が固定され、この回動軸を中心に回動するレバーと、錘の自重によるレバーの回動に制動力を与えるように、レバーの回動軸に連結し得るダンパを設けるのが好適である。この場合、レバーの回動軸は、錘の自重によるレバーの回動を伝えるワンウェイクラッチを介してダンパに連結して、ダンパによる制動力がレバーの一方向への回動にしか作用しないようにする。
【００２４】
本発明の給紙装置は、給紙トレイの挿入時の引込み力のみならず、給紙トレイの引き出し時の押出し力をも発生させることができる。このためには、錘を押し上げる方向にレバーを回動するように付勢するスプリングのような付勢部材をさらに備えるのがよい。
【００２５】
また、本発明の画像形成装置は、上記の給紙装置を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の給紙装置によれば、給紙トレイのセット前のある時点から給紙トレイのセット完了まで、錘の自重によるアームの回動力が、給紙トレイを引込む方向に一定力の引込み力を発生させる。これにより、給紙トレイのセット性が向上する。このように、給紙トレイをある位置まで挿入すれば引き込まれるので、給紙トレイの操作性が向上する。
【００２７】
また、本発明の画像形成装置によれば、上記の給紙装置を備えているので、給紙トレイのセット性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】給紙トレイの上面図である。
【図２】給紙装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】給紙装置の動作を説明するための図である。
【図４】給紙装置の動作を説明するための図である。
【図５】給紙装置の動作を説明するための図である。
【図６】給紙装置の動作を説明するための図である。
【図７】画像形成装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
【００３０】
（給紙装置の実施例）
給紙装置の構造
給紙装置は、基本的に、給紙トレイと、給紙トレイを画像形成装置に挿抜する、すなわち挿入したり引き出したりする際に、給紙トレイのセット位置（装着位置）の近傍で、引込み力および押出し力を給紙トレイに作用させる挿抜補助機構とを備えている。
【００３１】
図１に示すように、給紙トレイ１０は、給紙コロ１２，フリクションパッド１４，サイドフェンス１６，エンドフェンス１８を有している。エンドフェンス１８と給紙コロ１２との間の空間に用紙２０をセットし、用紙を給紙コロ１２で搬送し、多数枚の用紙を同時に搬送しないための分離をフリクションパッド１４で行う。この際、用紙２０の搬送方向と直交する方向の保持は、サイドフェンス１６で、搬送方向の保持はエンドフェンス１８で行う。図中、１１は作業者が掴む取手を示す。
【００３２】
このような給紙トレイ１０を有する給紙装置を、図２に示す。（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【００３３】
給紙装置２２は、給紙トレイ１０を備えている。給紙トレイ１０の挿抜方向における両側面の側には、給紙トレイ１０の挿抜方向に平行な方向に、給紙トレイをガイドする断面コ字状のガイドレール２４が、画像形成装置のフレーム（図示せず）に固定されて設けられている。給紙トレイ１０は、両側面に回転自在に取り付けられたコロ２６が、ガイドレール２４と摺動して、挿抜可能となる。
【００３４】
給紙装置２２は、さらに、給紙トレイ１０の挿抜を補助する挿抜補助機構３０を備えている。挿抜補助機構３０は、給紙トレイ１０の後面（取手１１が設けられた前面と反対側の面）に固定された支持部材３２と、支持部材３２の軸孔に挿通された、または支持部材３２に固定された軸３４に一端が回動自在に支持されたアーム３６と、アーム３６の他端に回転自在に支持されたローラ形状の錘３８とを有している。
【００３５】
錘３８は、容易に交換できるように、弾性体よりなるスラストリング（例えばＥリング）により、錘３８の軸４０をアーム３６の他端の軸孔に支持するスラスト止めを用いる。このように錘３８を容易に交換できるようにすると、錘の重量を自由に選択できるので、後述する給紙トレイを挿入するときの引込み力を、使用条件に応じた最適な値となるように調整可能になっている。
【００３６】
挿抜補助機構３０は、給紙トレイ１０の下側に設けられ、錘３８をガイドするレール状の錘ガイド４２を有している。錘ガイド４２は、給紙トレイ１０の挿抜方向（両方向矢印４４で示す方向、挿入方向をＩで、引出し方向をＰで示す）に延びている。
【００３７】
錘ガイド４２は、挿抜方向に平行に伸びる水平部４６と、この水平部に連続し、Ｉ方向に向かって斜め下方に傾斜する傾斜部４８とから構成されている。傾斜部４８は、給紙トレイ１０のセット位置の近傍に設けられる。
【００３８】
錘３８は、給紙トレイ１０を挿入する際には、錘ガイド４２に沿って移動する。給紙トレイ１０がセット位置の近傍に来ると、錘３８が傾斜部４８に差し掛かり、錘３８が自重により傾斜部４８に沿って転がり、それにつれてアーム３６が回動する。
【００３９】
錘３８が錘ガイド４２上を移動する際、錘３８はローラ形状で回転自在に支持されているので、錘が錘ガイド上を移動する際の摺動抵抗が小さくなる。これにより、給紙トレイの挿抜補助機構３０による給紙トレイの摺動抵抗の増加を最低限に留めることができる。
【００４０】
挿抜補助機構３０は、さらに、錘３８が錘ガイド４２の傾斜部４８に沿って転がる際に、一端で錘３８を下側から支えるレバー５０を有している。レバー５０の他端には回動軸５２が固定されている。回動軸５２は、ワンウェイクラッチ５４を介して、ダンパ５６の軸に連結されている。
【００４１】
ワンウェイクラッチ５４は、一方の回転方向のみに回転力を伝達するクラッチであり、レバー５０が反時計方向に回動するときにのみ、レバー５０に固定された回動軸５２の回転をダンパ５６に伝える。
【００４２】
ダンパ５６は、制動力を生じさせるものであり、例えばロータリダンパ，油圧ダンパ等で構成することができる。レバー５０が反時計方向に回動されるときに、レバーに固定された回動軸５２の回転がダンパ５６に伝わり、ダンパの制動力が、レバー５０に対して作用する。
【００４３】
挿抜補助機構３０は、さらに、レバー５０に取り付けられたスプリング５８を有している。スプリング５８は、レバーを時計方向に回動させるように付勢する。レバー５０の時計方向の回動を所定位置で停止させるように、ストッパ６０が設けられている。
【００４４】
レバー５０が、スプリング５８の付勢力によって時計方向に回動されるときには、レバー５０に固定された回動軸５２の回転がダンパ５６に伝わらず、ダンパの制動力は、レバー５０に対して作用しない。
【００４５】
給紙装置の動作
給紙装置２２の動作を、図３〜図５を参照して説明する。なお、図３，図４においては、挿抜補助機構３０は一部のみを示している。
【００４６】
給紙トレイ１０を画像形成装置に装着するために、作業者が給紙トレイを画像形成装置に挿入していくと（矢印で示すＩ方向）、図３に示すように、給紙トレイ１０に取り付けられたコロ２６がガイドレール２４上を転がり、給紙トレイが押し込まれていく。このとき、錘３８が錘ガイド４２の水平部４６上を回転しながら移動していく。
【００４７】
給紙トレイ１０がセット位置の近傍までくると、図４に示すように、錘３８が錘ガイド４２の傾斜部４８に差し掛かり、給紙トレイ１０がさらに押し込まれると、錘３８が錘ガイド４２の傾斜部４８を回転しながら落ちていく。このとき、錘の自重により傾斜の方向に力が発生する。この力の水平方向の分力が、引込み力となり、給紙トレイの引込みを補助する。
【００４８】
錘３８は、図５に示すように、途中でレバー５０に接触する。レバー５０の回動軸５２に設けられているワンウェイクラッチ５４を介してダンパ５６により、錘３８の自重によりレバー５０が反時計方向に回動しようとすることに対して制動力が働く。
【００４９】
従って、給紙トレイ１０が作業者により強い力で押し込まれて、急激な速度で引き込まれても（強セット）、最終的な速度はダンパ５６の制動力により適切な速度に減速されてセットされる。これにより、強セット時の給紙トレイの破損やサイドフェンスのずれなどを防止することができる。また、ダンパ５６の制動力は、速度依存性があるので、適切な速度で給紙トレイ１０がセットされる場合には、それほど大きな制動力は働かない。
【００５０】
給紙トレイ１０をセット位置から引き出すときには、給紙トレイ１０が作業者によって、図５に示すように、Ｐ方向に引かれる。このとき、錘３８は、錘ガイド４２の傾斜部４８を回転しながら登っていくが、スプリング５８の付勢力によって、レバー５０が時計方向に回動し、錘３８を下から押し上げる。これにより、アーム３６が押し上げられ、給紙トレイ１０をＰ方向に押し出す力が作用する。レバー５０は、図６に示すように、ストッパ６０に当接して回動は停止される。
【００５１】
以上のように、レバー５０が時計方向に回動する際に、ダンパの制動力が働くことなしに、スプリング５８の付勢力により、給紙トレイ１０の抜き出しを補助する力が作用する。
【００５２】
（画像形成装置の実施例）
図７は、本発明の一実施例である画像形成装置であるレーザプリンタ１００の実施例を示す概略構成図である。
【００５３】
レーザプリンタ１００は、給紙トレイ１０を含む給紙装置２２を備えている。なお、図面を明瞭にするため、給紙トレイ１０をガイドするレール２４は、図示を省略している。
【００５４】
レーザプリンタ１００は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｂｋ）の各色の画像を形成するための４組の画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋ（以下、各符号の添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、それぞれイエロー，マゼンタ，シアン，黒用の部材であることを示す）が、用紙２０の移動方向（図中の矢印Ａに沿って転写搬送ベルト１０９が走行する方向）における上流側から順に配置されている。
【００５５】
これらの画像形成部は、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｂｋと、現像ユニットとを備えている。また、各画像形成部の配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように、かつ用紙移動方向に所定のピッチで配列するように設定されている。
【００５６】
レーザプリンタ１００は、画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋのほか、光書込みユニット１０２、給紙トレイ１０、レジストローラ対１０５、用紙２０を担持して各画像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送ベルト１０９を有する転写ユニット１０６、ベルト定着方式の定着ユニット１０７、排紙トレイ１０８等を備えている。また、トナー補給容器１１５を備え、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペース１１６の中に備えている。
【００５７】
光書込みユニット１０２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｂｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
【００５８】
図７中に示した排紙方向Ｂに至る一点鎖線１１４は、用紙２０の搬送経路を示している。給紙トレイ１０からピックアップローラ１１２および給紙ローラ１１３を介して搬送された用紙２０は、図示しない搬送ローラで搬送され、レジストローラ対１０５が設けられた一時停止位置に送られる。
【００５９】
用紙２０は、所定のタイミングでレジストローラ対１０５によって感光体ドラム１１１Ｙに向かって送出される。送出された用紙２０は、転写搬送ベルト１０９に担持され、各画像形成部１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｂｋに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。
【００６０】
各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｂｋ上で現像された各カラートナー画像は、それぞれ各転写ニップで用紙に重ね合わされ、転写電界やニップ圧の作用を受けて用紙上に転写される。この重ね合わせの転写により、用紙上にはフルカラートナー画像が形成される。
【００６１】
トナー画像転写後の感光体ドラムの表面はクリーニング装置によりクリーニングされ、さらに除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
【００６２】
一方、フルカラートナー画像が形成された用紙は、定着ユニット１０７でフルカラートナー画像が定着された後、切り換えガイド１１７の回動姿勢に対応して、排紙方向Ｂまたは排紙方向Ｃに向かう。
【００６３】
排紙方向Ｂから排紙トレイ１０８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方、排紙方向Ｃに排出される場合には、図示しない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるか、あるいはスイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対１０５に搬送される。
【００６４】
本実施例の画像形成装置によれば、給紙装置２２を備えているので、給紙トレイ１０の挿抜時に、セット位置の近傍で、一定の引込み力および押出し力が作用するので、作業者の操作を確実に補助することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０  給紙トレイ
２０  用紙
２２  給紙装置
２４  ガイドレール
２６  コロ
３０  挿抜補助機構
３２  支持部材
３４，４０  軸
３６  アーム
３８  錘
４２  錘ガイド
４６  錘ガイドの水平部
４８  錘ガイドの傾斜部
５０  レバー
５２  回動軸
５４  ワンウェイクラッチ
５６  ダンパ
５８  スプリング
６０  ストッパ
１００  レーザプリンタ
１０１  画像形成部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２００６−３２７８２３号公報
【特許文献２】特開２００８−１８４２４５号公報
【特許文献３】特開２００６−０３６４９１号公報
【図１】
2010195507.tif 000003
【図２】
2010195507.tif 000004
【図３】
2010195507.tif 000005
【図４】
2010195507.tif 000006
【図５】
2010195507.tif 000007
【図６】
2010195507.tif 000008
【図７】
2010195507.tif 000009