(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙給紙方向とほぼ直交する方向に引き出し可能に画像形成装置本体へセットされる給紙トレイと、該給紙トレイに積載された用紙を給紙する給紙手段と、前記給紙トレイの可動底板を押し上げ部材を介して押し上げる底板押し上げ機構とを有する画像形成装置の給紙装置において、
前記底板押し上げ機構が、前記給紙トレイがセットされると前記押し上げ部材に連結され、該押し上げ部材に押し上げ力を伝達する押し上げ伝達手段と、前記給紙トレイがセットされると連結される駆動装置の駆動により回動される回動部材と、該回動部材の停止位置を検知する検知部材と、前記回動部材と前記押し上げ伝達手段を繋ぎ、かつ前記回動部材の回動に応じて押し上げ力を付勢する付勢手段と有することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
用紙給紙方向とほぼ直交する方向に引き出し可能に画像形成装置本体へセットされる給紙トレイと、該給紙トレイに積載された用紙を給紙する給紙手段と、前記給紙トレイの可動底板を押し上げ部材を介して押し上げる底板押し上げ機構とを有する画像形成装置の給紙装置において、
前記底板押し上げ機構が、前記給紙トレイがセットされると前記押し上げ部材に連結され、該押し上げ部材に押し上げ力を伝達する押し上げ伝達手段と、駆動装置の駆動により回動される回動部材と、該回動部材と前記押し上げ伝達手段を繋ぎ、かつ前記回動部材の回動に応じて押し上げ力を付勢する付勢手段と、前記給紙トレイに積載された用紙サイズに準じて回動量の異なる補正回動部材と、該補正回動部材と前記押し上げ伝達手段を繋ぎ、かつ前記補正回動部材の回動に応じて押し上げ力を付勢する補正付勢手段とを有することを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
用紙給紙方向とほぼ直交する方向に引き出し可能に画像形成装置本体へセットされる給紙トレイと、該給紙トレイに積載された用紙を給紙する給紙手段と、前記給紙トレイの可動底板を押し上げ部材を介して押し上げる底板押し上げ機構とを有する画像形成装置の給紙装置において、
前記底板押し上げ機構が、前記給紙トレイがセットされると前記押し上げ部材に連結され、該押し上げ部材に押し上げ力を伝達する押し上げ伝達手段と、前記給紙トレイがセットされると連結される駆動装置の駆動により回動される回動部材と、該回動部材の停止位置を検知する検知部材と、前記回動部材と前記押し上げ伝達手段を繋ぎ、かつ前記回動部材の回動に応じて押し上げ力を付勢する付勢手段と、前記給紙トレイに積載された用紙の情報に基づいて回動部材の回動角度を補正する押し上げ力補正手段とを有することを特徴とする給紙装置。
【請求項４】
前記押し上げ力補正手段が、前記給紙トレイに積載された用紙のサイズ情報に基づいて回動部材の回動角度を補正することを特徴とする講求項３に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記押し上げ力補正手段が、前記給紙トレイに積載された用紙の残量情報に基づいて回動部材の回動角度を補正することを特徴とする講求項３に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置の給紙装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の給紙装置において、装置本体に用紙給紙方向とほぼ直交する方向へ引き出し可能にセットされる給紙トレイを備えたものが多々採用されている。この種の給紙装置おいては、給紙トレイを装置本体にセットしたとき、用紙束の最上紙が給紙コロに当接する位置まで可動底板を押し上げる必要がある。可動底板を押し上げる方法としては、特開平７−２６７３８５号公報等に記載されているように、電動モータを駆動源として用いたものが知られている。さらに、可動底板を押し上げる駆動源に加圧バネを用いた加圧方式も知られている。
【０００３】
ところで、用紙への給紙コロの加圧力は、給紙性能にかかわる重要な特性値であり、用紙種類や用紙サイズに関係なく一定であることが望ましい。しかしながら、用紙のサイズによって、可動底板上に載っている面積が異なるため、１つのバネで用紙への給紙コロの加圧力を一定するきわめて困難である。
【０００４】
このような問題を軽減させるものとして、給紙トレイの脱着に連動してスプリングで加庄する方式が提案されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した電動モータにより底板を上昇させる給紙装置ではモータの駆動力で直に上昇させているため、加圧力を補正することが難しく、用紙サイズ毎の給紙コロの加圧力を一定になるように補正できなかった。
【０００６】
また、後者の加圧バネを用いた加圧方式の給紙装置は廉価であるが、給紙トレイを引き出す毎に底板を手で押し下げなけれぱならないので操作性が悪く、しかも加圧力の対応範囲が狭いという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題を解消し、給紙回転体が用紙サイズに適した加圧力で用紙に当接する位置に押し上げることができ、しかも給紙トレイの装着がスムーズで操作性のよい画像形成装置の給紙装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、用紙給紙方向とほぼ直交する方向に引き出し可能に画像形成装置本体へセットされる給紙トレイと、該給紙トレイに積載された用紙を給紙する給紙手段と、前記給紙トレイの可動底板を押し上げ部材を介して押し上げる底板押し上げ機構とを有する画像形成装置の給紙装置において、前記底板押し上げ機構が、前記給紙トレイがセットされると前記押し上げ部材に連結され、該押し上げ部材に押し上げ力を伝達する押し上げ伝達手段と、前記給紙トレイがセットされると連結される駆動装置の駆動により回動される回動部材と、該回動部材の停止位置を検知する検知部材と、前記回動部材と前記押し上げ伝達手段を繋ぎ、かつ前記回動部材の回動に応じて押し上げ力を付勢する付勢手段と有することを特徴としている。
【０００９】
さらに、本発明は、上記課題を解決するため、用紙給紙方向とほぼ直交する方向に引き出し可能に画像形成装置本体へセットされる給紙トレイと、該給紙トレイに積載された用紙を給紙する給紙手段と、前記給紙トレイの可動底板を押し上げ部材を介して押し上げる底板押し上げ機構とを有する画像形成装置の給紙装置において、前記底板押し上げ機構が、前記給紙トレイがセットされると前記押し上げ部材に連結され、該押し上げ部材に押し上げ力を伝達する押し上げ伝達手段と、駆動装置の駆動により回動される回動部材と、該回動部材と前記押し上げ伝達手段を繋ぎ、かつ前記回動部材の回動に応じて押し上げ力を付勢する付勢手段と、前記給紙トレイに積載された用紙サイズに準じて回動量の異なる補正回動部材と、該補正回動部材と前記押し上げ伝達手段を繋ぎ、かつ前記補正回動部材の回動に応じて押し上げ力を付勢する補正付勢手段とを有することを特徴としている。
【００１０】
さらにまた、本発明は、上記課題を解決するため、用紙給紙方向とほぼ直交する方向に引き出し可能に画像形成装置本体へセットされる給紙トレイと、該給紙トレイに積載された用紙を給紙する給紙手段と、前記給紙トレイの可動底板を押し上げ部材を介して押し上げる底板押し上げ機構とを有する画像形成装置の給紙装置において、前記底板押し上げ機構が、前記給紙トレイがセットされると前記押し上げ部材に連結され、該押し上げ部材に押し上げ力を伝達する押し上げ伝達手段と、前記給紙トレイがセットされると連結される駆動装置の駆動により回動される回動部材と、該回動部材の停止位置を検知する検知部材と、前記回動部材と前記押し上げ伝達手段を繋ぎ、かつ前記回動部材の回動に応じて押し上げ力を付勢する付勢手段と、前記給紙トレイに積載された用紙の情報に基づいて回動部材の回動角度を補正する押し上げ力補正手段とを有することを特徴としている。
【００１１】
なお、本発明は、前記押し上げ力補正手段が、前記給紙トレイに積載された用紙のサイズ情報に基づいて回動部材の回動角度を補正すると、効果的である。
さらに、本発明は、前記押し上げ力補正手段が、前記給紙トレイに積載された用紙の残量情報に基づいて回動部材の回動角度を補正すると、効果的である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る給紙装置の一例を示す平面説明図である。
【００１３】
図１において、符号１は給紙トレイであり、該給紙トレイ１は矢印Ａで示す複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置本体に対して給紙方向と直交する方向に移動させ、そのセット位置からの引き出しおよびセット位置への装着が行われるように構成されている。この給紙装置は、図２に示すように、可動底板５を押し上げて給紙回転体としての給紙コロ２に用紙を当接させ、給紙コロ２の回転により最上紙より給紙するものである。なお、給紙コロ２は一部が欠いた半月状のものであってもよい。
【００１４】
給紙トレイ１内には、積載する用紙のサイズに合わせた調節移動が可能な用紙規制部材としてのサイドフェンス３およびエンドフェンス４が設けられている。さらに、給紙トレイ１には用紙を載置する位置に可動底板５と、この可動底板５を押し上げるための押し上げ部材６と、サイドフェンス３に設けられた補正用突起７とを具備し、押し上げ部材６は押し上げ軸８の一端に固定され、押し上げ軸８の画像形成装置本体側である他端には噛合突起９が設けられている。
【００１５】
他方、画像形成装置本体側には上記押し上げ部材６を介して可動底板５を押し上げる底板押し上げ機構が設けられている。本実施形態の底板押し上げ機構は、給紙トレイ１がセットされると押し上げ軸８に連結して、押し上げ部材６に押し上げ力を伝達する押し上げ伝達手段１０と、給紙トレイ１がセットされると駆動する駆動装置としてのモータ２１により回動される回動部材としての回動レバー２４と、その回動レバー２４と押し上げ伝達手段１０を繋ぎ、かつ回動レバー２４の回動に応じて押し上げ力を付勢する付勢手段としての引張りスプリング３０とを有している。
【００１６】
上記押し上げ伝達手段１０は、給紙トレイ１がセットされると押し上げ軸８の噛合突起９に噛合されるカップリング１１を有し、カップリング１１は本体機枠１９に回転自在に装着された伝達軸１２の一端に設けられている。伝達軸１２には、図１および図３に示すように、加圧レバー１３が固定されている。なお、カップリング１１や加圧レバー１３はそれぞれに樹脂、板金、焼結などによって作られている。もちろん、カップリング１１は加圧アーム１３まで含めて一体で作ったものでも良い。
【００１７】
上記モータ２１は、位置固定で配置され、その駆動軸２２の先端にはカップリング２３が設けられている。このカップリング２３に対向する位置には、移動軸２５の一端側が対向するように配設され、その移動軸２５の一端にはカップリング２３に噛合する噛合突起２６が設けられている。移動軸２５は、本体機枠１９に対してそのスラスト方向に移動可能に装着されており、給紙トレイ１がセットされると、その他端が押されて噛合突起２６がカップリング２３に噛合される。なお、スプリング２７，２８は噛合突起２６とカップリング２３との噛合を確実にするためのものであって、スプリング２７は移動軸２５を常時、給紙トレイ１に近づけた方向へ付勢し、スプリング２８は駆動軸２２を常時、移動軸２５に近づけた方向へ付勢している。また、符号２９はスプリング２７を受けるホルダである。移動軸２５には、回動レバー２４の一端側が固定され、回動レバー２４の他端側は引張りスプリング３０を介して加圧レバー１３に連結されている。
【００１８】
このように構成された給紙装置は、給紙トレイ１上に用紙Ｐを積載し、画像形成装置本体に図１の矢印Ａ方向からセットすると、押し上げ軸７の噛合突起９がカップリング１１に噛合されるとともに、移動軸２５が給紙トレイ１の側板に押されてスラスト方向に移動し、噛合突起２６がカップリング２３に噛合される。また、給紙トレイ１がセットされると、図示していないセンサが検知しその信号でモータ２１が駆動を開始する。なお、給紙トレイ１がセットされていないとき、移動軸２５に固定された回動レバー２４および加圧アーム１３は図３に示す位置に図示していない保持手段によって保持されている。この保持手段の一例としては、伝達軸１２を図２の時計方向に回転力を付勢する捩りバネと、該位置に停止させるストッパから構成されている。
【００１９】
モータ２１が駆動を開始すると、駆動軸２２、カップリング２３および噛合突起２６を介して移動軸２５が回転し、回動レバー２４が図３の反時計方向に回動される。この回動は、図４および図５に示すように、回動レバー２４が検知手段としてのフォトインタラプタ３１をオンする位置で停止、すなわちフォトインタラプタ３１のオン信号でモータ２１の駆動が停止される。回動レバー２４が回動されると、引張りスプリング３０を介して加圧アーム１３も保持手段の作用に抗して反時計方向に回動され、押し上げ伝達手段１０が作動する。すなわち、加圧アーム１３の回動は伝達軸１２、カップリング１１、噛合突起９および押し上げ軸８を介して押し上げ部材６に伝達され、可動底板５が上方へ押し上げられ、給紙トレイ１側と引張りスプリング３０による作用とが均衡した位置で停止される。
【００２０】
かくして、給紙トレイ１をセットすると、自動的に可動底板５が上昇されて給紙可能状態になる。このとき、可動底板５をモータ２１の駆動で上昇させるので、オペレーターは給紙トレイ１の押し込み時に大きなセット力を必要とせず、操作性が良好である。なお、給紙トレイ１を引き出すと、押し上げ軸７の噛合突起９がカップリング１１から脱するため、押し上げ軸８がフリーになり、可動底板５は自重によって元の状態に戻る。また、給紙トレイ１を引き出すと、噛合突起２６がカップリング２３から脱するので、移動軸２５が駆動軸２２から離れてフリーになるため、押し上げ伝達手段１０も保持手段の作用で図１および図３の状態に戻る。
【００２１】
ところで、用紙の給紙コロヘの加圧力は、給紙性能にかかわる重要な特性値であり、用紙種類や用紙サイズ、枚数によらず一定であることが望ましい。しかしながら、用紙のサイズによって、可動底板５上に載っている面積が異なるため、満載時でも加圧力を一定に保つということは難しい。上記実施形態の給紙装置は、引張りスプリング３０の弾性力が小サイズ用紙のとき、給紙コロ２への加圧力が適正範囲になるように設定している。このため、大サイズの用紙を積載した場合、引張りスプリング３０による加圧力が不足気味になる。
【００２２】
そこで、給紙装置には図１に示すように、給紙トレイ１にセットされる用紙サイズに応じて底板押し上げ力を補正する圧補正機構４０が設けられている。圧補正機構４０は、装置本体側にピン４２を中心として回転可能に設けられた補助加圧レバー４１を有している。この補助加圧レバー４１には、補正引張りスプリング４３の一端が係止され、補正引張りスプリング４３の他端は加圧アーム１３に係止されており、この補正引張りスプリング４３は加圧アーム１３に対して上記引張りスプリング３０と同方向の圧を付勢することができる。
【００２３】
この圧補正機構４０による補正は、用紙側部を規制しているサイドフェンス３に設けられた補正用突起７によって行われる。すなわち、サイドフェンス３は用紙サイズに応じて固定する位置が変えられるので、サイドフェンス３に設けられている補正用突起７も用紙サイズに応じて位置が変る。本実施形態の引張りスプリング３０は小サイズ用紙のとき、その作用による給紙コロ２への加圧力が適正範囲であるので、補正用突起７は給紙トレイ１の奥側側面１ａより外方へ出ず、大サイズの用紙のときに奥側側面１ａより外方へ出るような長さに設定されている。したがって、大サイズの用紙のときには図４に示すように、補助加圧レバー４１が給紙トレイ１の奥側側面１ａより外方へ突出した補正用突起７によって押され、該レバー４１がピン４２を中心として回動する。補助加圧レバー４１の回動により、引張りスプリング４３がチャージされ、このスプリング４３によって可動底板５の押し上げ力が強められる。なお、サイドフェンス３は樹脂や板金等で補正用突起７を一体に作ることができるが、サイドフェンス３と突起７とをそれぞれ別に作り、突起７をサイドフェンス３に取り外し可能に取り付けることもできる。サイドフェンス２と突起７を分割すると、補正等で補助加圧力を変更することも可能になる。
【００２４】
図６は、本発明の他の実施形態を示す平面説明図であり、図１に示す実施形態と異なる点は、圧補正機構をなくしたことと、加圧アーム１３に被検知突起１３ａを設け、加圧アーム１３が回動されたとき、被検知突起１３ａを検知する手段として第１センサー３２及び第２センサー３３を設けたことである。他の構成は、図１の同様であるので、同一部材に同一符号を付すとともに、重複を避けるためその詳しい説明を省略する。
【００２５】
本実施形態では、給紙トレイ１に積載する用紙のサイズを設定するサイズダイヤル、もしくはサイドフェンス３やエンドフェンス４の位置等から用紙サイズを自動的に検知するサイズ検知手段の情報を用いて各用紙のサイズに応じ、給紙コロ２への加圧力を適正な範囲になるように制御するものである。さらに、引張りスプリング３０による用紙の給紙コロ２への加圧力はその積載残数によっても変化するため、用紙の積載残数からも給紙コロ２への加圧力を適正な範囲になるように制御するものである。
【００２６】
本実施形態では、図７および図８に示すように、給紙トレイ１がセットされ、駆動モータ２１の駆動で回動レバー２４がフォトインタラプタ３１をオンする位置まで回動されると、引張りスプリング３０の作用により可動底板５が押し上げられるが、このときの引張りスプリング３０による押し上げ力は最大サイズの用紙を最大に積載した状態において、適正な加圧力で給紙コロ２が接するように設定している。また、給紙トレイ１に積載された用紙サイズはサイズダイヤル等から知ることができるので、本実施形態ではその用紙サイズに応じて予め定めた分、駆動モータ２１を逆転させ、引張りスプリング３０に基づく加圧力をサイズに適した圧に制御している。例えば、用紙がＡ５サイズの場合、駆動モータ２１を１００ｍｓ逆転して戻した位置にしている。
【００２７】
このように構成すると、各用紙サイズに合わせた木目の細かい制御が可能となり、用紙サイズに最適な給紙圧で用紙を給紙することができる。
ところで、引張りスプリング３０に基づく給紙圧は給紙トレイ１に積載された用紙の残数によっても変化する。これは用紙残数が減るに従って可動底板５を押し上げる量が多くなり、その分、加圧アーム１３が回動アーム２４に近づくために起きる。
【００２８】
そこで、本実施形態では上記被検知突起１３ａとその位置を検知する第１センサー３２及び第２センサー３３によって用紙残量を検出し、その信号から用紙残量が給紙圧を制御している。この場合、被検知突起１３ａは加圧レバー１３の回動中心である伝達軸１２の軸線を中心とした円弧を持ち、第１センサー３２及び第２センサー３３は伝達軸１２の軸線を中心とした円周上に並べて配置している。このように配置すると、図１０〜図１３に示すように、第１センサ３２及び第２センサー３３の２個のセンサで、ともにオフ、一方のみがオン、ともにオンの４つの異なる位置を検出することができる。
【００２９】
かくして、用紙が給紙されて減少すると、加圧アーム１３の位置から用紙の大凡の残量が判明するので、例えば、用紙残量が最大積載量の５０パーセント以下になったことを検知したときに、駆動モータ２１を正転駆動して回動レバー２４を回動し、引張りスプリング３０の引張り力を高めるように補正する。例えば、用紙残量が５０パーセント以下になると、駆動モータ２１を５０ｍｓ正転して進めた位置にしている。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の構成によれば、給紙トレイの装着時のセット力を軽減して操作性を向上することができる。
【００３１】
請求項２の構成によれば、上記請求項１の効果に加えて、補正回動部材により用紙のサイズに適した圧で給紙回転体が用紙を給紙することができる。
請求項３の構成によれば、上記請求項１の効果に加えて、補正回動部材を用いることなく、給紙トレイに積載した用紙の状態に適した圧で給紙回転体が用紙を給紙することができる。
【００３２】
請求項４の構成によれば、補正回動部材を用いることなく、給紙トレイに積載した用紙のサイズに適した圧で給紙回転体が用紙を給紙することができる。
請求項５の構成によれば、上記請求項１の効果に加えて、補正回動部材を用いことなく、給紙トレイに積載した用紙の残量に適した圧で給紙回転体が用紙を給紙することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給紙装置の一例であって、給紙トレイ未セット時の状態を示す平面説明図である。
【図２】その給紙装置の給紙コロ部分を示す説明図である。
【図３】図１の状態の給紙装置における回動レバーを示す側面説明図である。
【図４】図１の給紙装置において給紙トレイセット時の状態を示す平面説明図である。
【図５】図４の状態の給紙装置における回動レバーを示す側面説明図である。
【図６】本発明に係る給紙装置の他の一例であって、給紙トレイ未セット時の状態を示す平面説明図である。
【図７】図６の状態の給紙装置における回動レバーを示す側面説明図である。
【図８】図６の給紙装置において給紙トレイセット時の状態を示す平面説明図である。
【図９】図８の状態の給紙装置における回動レバーを示す側面説明図である。
【図１０】給紙トレイの用紙積載量を検知する検知例を示す説明図である。
【図１１】図１０の検知例の一態様を示す側面説明図である。
【図１２】図１０の検知例の他の態様を示す側面説明図である。
【図１３】図１０の検知例のさらに他の態様を示す側面説明図である。
【符号の説明】
１    給紙トレイ
２    給紙コロ
３    サイドフェンス
４    エンドフェンス
５    可動底板
６    押し上げ部材
１０    押し上げ力伝達手段
１１    カップリング
１２    伝達軸
１３    加圧アーム
２１    モータ
２４    回動レバー
３０    引張りスプリング
４０    圧補正機構
４３    補正引張りスプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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