(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦ローラ部と、
該摩擦ローラ部を支持し、摩擦ローラ部を着脱するための第１の着脱溝を具備する給紙軸と、
前記摩擦ローラ部の軸方向一端部に一体的に設けられた第１の給紙ローラカムと、
前記給紙軸に固定された第２の給紙ローラカムとを有し、
前記摩擦ローラ部及び前記第１の給紙ローラカムは、この全長に亘り、前記給紙軸の径と略同径の半円部、及び一端が該半円部に連通し、他端が前記摩擦ローラ部の外部に開放された縦溝を具備する第２の着脱溝を有するとともに、この第２の着脱溝の一部に軸方向視において前記縦溝の内側に突出し、前記給紙軸に対して前記摩擦ローラ部を装着状態で保持させるための保持リブを有し、
前記第２の給紙ローラカムと前記摩擦ローラ部の軸方向他端部とが、前記摩擦ローラ部の軸方向への移動に応じて係合手段により係合可能であるとともに、前記第１の給紙ローラカム側が係止手段により前記給紙軸に係止可能であり、
前記係合手段での係合及び前記係止手段での係止によって、前記摩擦ローラ部及び前記第１の給紙ローラカムが前記給紙軸に固定され、
前記係止手段での係止を解除して前記保持リブを前記第１の着脱溝に合致させることにより、前記摩擦ローラ部及び前記第１の給紙カムローラが前記給紙軸から取り外し可能であることを特徴とする給紙ローラ。
【請求項２】
請求項１において、前記摩擦ローラ部は、芯金と該芯金の外周に設けられた弾性摩擦部材を有し、断面形状を三日月状とされていることを特徴とする給紙ローラ。
【請求項３】
請求項２において、前記芯金と前記第１の給紙ローラカムは一体成形されていることを特徴とする給紙ローラ。
【請求項４】
請求項１において、前記係合手段は、位置決めボス及び回転止めボス、並びにこれらの両ボスに対応する嵌合穴で構成されることを特徴とする給紙ローラ。
【請求項５】
請求項１において、前記係止手段は、前記摩擦ローラ部に設けられた弾性爪部と、前記給紙軸に形成され、該爪部と係合する溝部で構成されることを特徴とする給紙ローラ。
【請求項６】
請求項５において、前記爪部と係合する溝部は、前記保持リブに対する前記第１の着脱溝部を兼ねることを特徴とする給紙ローラ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つの給紙ローラと、該給紙ローラを駆動する駆動手段と、前記第１及び第２の給紙ローラカムにより該給紙ローラとの間隔が可変制御される分離手段と、該給紙ローラに対しシートを供給するシート積載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】
請求項７のシート給送装置と、該シート給送装置により給送されるシートに画像を形成する画像形成手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを給送するための給紙ローラ、該給紙ローラを有してシートを給送するシート給送装置、及び該シート給送装置により供給されるシートに画像を形成するプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８に、画像形成装置の１例であるレーザビームプリンタの装置本体の断面図を示す。このレーザプリンタは、シート積載手段としての給紙トレイ２３、中板２４を備えている。また、円周の一部が切り欠かれた断面半月状の給紙ローラ２５及び該給紙ローラを支持する給紙軸を有するシート給送装置を備えている。手差しトレイである給紙トレイ２３に積載されたシートは、給紙ローラ２５、搬送ローラ、レジストローラ２６等によって、画像形成装置の画像形成部へ給送される。
【０００３】
画像形成装置は、レーザ露光により潜像を電子写真方式で形成する感光ドラム３０を有し、該潜像は現像手段により現像剤すなわちトナーにより現像され、該現像された現像像は、転写手段３１によりシートに転写される。現像像が転写されたシートは定着手段３２へ搬送され、そこで現像像はシートに加熱定着される。その後シートは排紙ローラ３３等により排紙トレー３４に排紙される。
【０００４】
図９は従来のプリンタのシート給送装置の詳細を示す。中板２４の上に印字前のシート材４１が積載される。給紙丸軸の略両端部に固定された給紙カムにより押し下げられていた中板は、給紙丸軸４２及び給紙カムが回転するに従い、加圧バネ４３により下から押圧されて上昇し、シート４１は給紙ローラ２５に押し付けられる。給紙ローラ２５は、天然ゴム、合成ゴム等の弾性摩擦部材で作成されており、回転されることにより、摩擦の力を利用して一番上に積層されたシートを給送する。複数枚のシートが一度に給送された場合は、分離パッド４５によって積層状態の複数枚のシートは分離され、一番上のシート一枚だけが画像形成部に送り込まれる。
【０００５】
上記シート給送装置は、手差しトレイである給紙トレイ２３からのシートの給送の外に、画像形成装置本体に装着されるカセット等のシート積載手段からのシート給送にも使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例においては次のような問題点を有していた。
【０００７】
印字速度が遅く、製品寿命も短いシート給送装置又は画像形成装置においては、給紙ローラの寿命が装置の寿命よりも長いために、給紙ローラを交換する必要はない。しかしながら、印字速度が速く、製品寿命も長い装置においては、給紙ローラのゴムは摩耗等によって劣化し、給紙性能の低下を引き起こすため、給紙ローラの定期的な交換が避けられない。
【０００８】
その際、従来のシート給送装置においては、図１０に示すように給紙丸軸４２が給紙ローラ２５を貫通しており、しかもその両端部は画像形成装置本体に固定されているため、給紙ローラ２５を交換する場合には、いったん給紙丸軸４２を画像形成装置本体から外し、その後に給紙ローラ２５を給紙丸軸４２の端から抜きとらなければならず、非常に大きな手間と労力を必要としていた。シートの種類に最適な給紙ローラを選択的に交換使用したい場合も、同様な困難性があった。
【０００９】
本発明の目的は、給紙性能の低下した給紙ローラを容易に交換でき、また、使用状況に応じた給紙ローラに容易に交換できるようにしたシート給送装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の代表的な手段は、摩擦ローラ部と、該摩擦ローラ部を支持し、摩擦ローラ部を着脱するための第１の着脱溝を具備する給紙軸と、前記摩擦ローラ部の軸方向一端部に一体的に設けられた第１の給紙ローラカムと、前記給紙軸に固定された第２の給紙ローラカムとを有し、前記摩擦ローラ部及び前記第１の給紙ローラカムは、この全長に亘り、前記給紙軸の径と略同径の半円部、及び一端が該半円部に連通し、他端が前記摩擦ローラ部の外部に開放された縦溝を具備する第２の着脱溝を有するとともに、この第２の着脱溝の一部に軸方向視において前記縦溝の内側に突出し、前記給紙軸に対して前記摩擦ローラ部を装着状態で保持させるための保持リブを有し、前記第２の給紙ローラカムと前記摩擦ローラ部の軸方向他端部とが、前記摩擦ローラ部の軸方向への移動に応じて係合手段により係合可能であるとともに、前記第１の給紙ローラカム側が係止手段により前記給紙軸に係止可能であり、前記係合手段での係合及び前記係止手段での係止によって、前記摩擦ローラ部及び前記第１の給紙ローラカムが前記給紙軸に固定され、前記係止手段での係止を解除して前記保持リブを前記第１の着脱溝に合致させることにより、前記摩擦ローラ部及び前記第１の給紙カムローラが前記給紙軸から取り外し可能であることを特徴とする。
【００１１】
上記手段により、摩擦ローラ部の保持リブと給紙軸の着脱溝を対応させて摩擦ローラ部を給紙軸に装着し、摩擦ローラ部を給紙軸に沿って移動させ、保持リブと着脱溝の対応関係を解除することにより、摩擦ローラ部は給紙軸に対し半径方向に移動することなく固定される。また、摩擦ローラ部を取り外すときは、上記と逆の操作を行えばよく、この場合、給紙軸をその支持部に取り付けたままで、摩擦ローラ部を給紙軸から取り外すことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係わるシート給送装置の第１実施形態の構成図である。シート積載用の中板１の両側部にはバネ７の力により給紙カム２ａ，２ｂに押しつけられている。該給紙カム２ａ，２ｂは、給紙丸軸３の両端部に取り付けられている。給紙丸軸３の中央部には、摩擦ローラ部４が設けられている。該摩擦ローラ４は、芯金４ａとその外周に嵌合されたゴム等の弾性摩擦部材４ｂ( 図４) を有し、該芯金の一端には、第１の給紙ローラカム６が一体に形成されている。他端には、該給紙ローラカム６と同機能を有する第２の給紙ローラカム５が配設される。
【００１３】
該給紙ローラカム５，６は、シートを分離する分離手段としての分離パッド（不図示）を非給紙時に押し下げ、給紙時にその押し下げを解除して分離パッドを摩擦ローラ部に押圧するように作動させる。また、給紙丸軸３、該給紙丸軸により支持される摩擦ローラ部４により給紙ローラを構成する。
【００１４】
シート給紙時には、図示しない駆動手段により給紙軸３は回転を始められ、給紙カム２が回転するに伴い、加圧バネ７により下から加圧されたシート積載手段としての中板１が上昇する。中板１上に積載されたシートは、前記従来例と同様に弾性及び摩擦性を有する摩擦ローラ部４に押し当てられ、回転する該摩擦ローラ部４との摩擦により、例えば図８に示す様な画像形成部に給送される。このようなシート給送動作を繰り返すうちに、摩擦ローラ部４は、摩耗劣化し、摩擦ローラ部とシートとの間の摩擦抵抗が低下し、シート給紙性能に支障をきたすようになる。そのために、摩擦ローラ部は、ある一定以上の期間を経たら新品と交換する必要が生じる。
【００１５】
本実施形態では、摩擦ローラ部４の交換は以下の手順で行う。
【００１６】
図２に示すように第２の給紙ローラカム５は、給紙丸軸３に挿通され、圧入されたピン９に、カム５の凹部５ａが係合し、軸方向および回転方向の移動を固定されている。
【００１７】
他方の第１の給紙ローラカム６は、前述のように給紙ローラ４と一体、即ち給紙ローラの芯金と一体となっており、該摩擦ローラ部４は給紙丸軸３上に、軸方向の移動に対し固定したり、解除自在の固定手段により固定されている。本実施形態では、該固定手段は給紙ローラ部４の給紙ローラカム６の外側に設けられた弾性の係止爪１１と、これが係合する、給紙丸軸３に設けられたＤカット溝等の係合溝１２により構成される。該溝１２により一部切り欠かれた給紙丸軸の断面形状は、図６（ｃ）のようにＤ型とされているが、その他の溝形状としてもよい。
【００１８】
また、第２の給紙ローラカム５の摩擦ローラ部側には、位置決めボス１３と回転止めボス１４が設けられている。摩擦ローラ４の芯金４ａ側には、位置決め用の嵌合穴２０、回転止め用の嵌合穴２１がそれぞれ設けられており、位置決めボス１３は位置決め用嵌合穴２０に回動自在に嵌合するが、回転止め用嵌合穴２１はルーズな穴、いわゆるばか穴とされており、該穴に回転止めボスは緩く嵌合する。
【００１９】
摩擦ローラ部４の断面形状は、図４に示すように、摩擦ローラ部の略全長に渡り、円形部１６と該円形から一部切り欠かれた切り欠き部１７からなる略半月円形をしており、円形部１６はシートと係合するシート給送部となり、切り欠き部１７はシート給送に寄与しない非給紙部となる。該摩擦ローラ４は、前述のように、芯金と外周の弾性摩擦部材で構成する事が好ましいが、その他の形状にしてもよい。
【００２０】
摩擦ローラ部４の給紙丸軸３が挿通される中心部には、摩擦ローラ部４の略全長に亘り、該給紙丸軸３が嵌合する円の径と略同一径をもつ半円部１８ａと、一端が該半円部に連通、他端が前記切欠部１７に連通する縦溝１８ｂとを併せ持つＵ字形の着脱溝（第２の着脱溝）１８を有する。縦溝１８ｂは外部に末広がり状に広がるテーパをつけるのが好ましい。また、摩擦ローラ部４の長手方向の一部に、半円部１８ａ内に位置する給紙丸軸３を保持するための一対の保持リブ１９が設けられ、該リブ１９の間に、挿通溝１９ａが形成されている。半円部１８ａと摩擦ローラ部４の半径面内に延在する（図４に示すように軸方向視において縦溝１８ｂの内側に突出する）保持リブ１９の内周部とにより、給紙丸軸３を保持する断面Ｃ字形の保持部が形成される。保持リブ１９は、第１の給紙ローラカム６の部分に設けるのが好ましい。
図３に示すように係止爪１１と係合溝１２との係合を解除することにより、摩擦ローラ部４を給紙丸軸３上を第２の給紙ローラカム５から離間する方向にずらすことが可能となり、第２の給紙ローラカム５と摩擦ローラ部４との嵌合（係合）を解除する。
【００２１】
図４に示すように断面形状がＵ字形の着脱溝部１８とＣ字形保持部を形成する保持リブ１９を有する摩擦ローラ部４は、図５のように、給紙ローラカム５のボス１３，１４と摩擦ローラ部４の嵌合穴との嵌合が外される。該摩擦ローラ部４のリブ部１９を、図５に示される円周溝の着脱溝３ａに合致させることにより、摩擦ローラ部と給紙丸軸３との嵌合が外れ、取り外すことができる。
【００２２】
図６には、着脱溝としてＤカット溝を利用する例を示す。リブ１９を該給紙軸のＤカット溝１２まで軸上を移動させ、図示のように９０度回転させ、給紙丸軸３と逆側に引っ張ると、該摩擦ローラ部と給紙丸軸３との嵌合が外れ、取り外すことができる。この場合、リブは１対とせず一方のみに形成することができる。以上のようにして、給紙丸軸３を画像形成装置本体に取り付けたままで、給紙丸軸３から使用済みの摩擦ローラ部４を取り外し、新品と交換することができる。上記取り外しは、Ｄカット溝を利用したが、図５に示される円周溝３ａ等を利用してもよい。
【００２３】
上記と全く逆の手順により新品の摩擦ローラ部４を給紙丸軸３に取り付けることができる。取り付け終わると、給紙丸軸３の回転は、給紙ローラカム５のボス１３，１４と摩擦ローラ部４の嵌合穴２０，２１との係合により給紙丸軸３の回転が摩擦ローラ部４に伝達される。
【００２４】
以上のようにして、給紙軸をその支持部である画像形成装置本体に取り付けた状態のままで、摩擦ローラ部を給紙軸に対し容易に着脱することができる。また、摩擦ローラ部の交換を行うことにより、該摩擦ローラ部を有する給紙ローラを備えた画像形成装置の寿命を長くすることが可能になる。さらに、画像形成装置に使用するシートの種類（海外紙、ＯＨＴ等）に応じて、摩擦ローラ部を適切な物に即座に交換することが可能になる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、摩擦ローラ部に、その全長に亘り、前給紙軸の径と略同径の半円部、及び一端が該半円部に連通し、他端部が摩擦ローラ部の外部に開放された縦溝を具備する第２の着脱溝を形成するとともに、摩擦ローラ部の軸方向の一部に、軸方向視において縦溝の内側に突出する保持リブを形成した構成とし、該保持リブにより給紙軸を保持することにより、摩擦ローラ部を給紙軸に装着状態とし、また該保持リブを給紙軸の第１の着脱溝に合致させることにより、摩擦ローラ部を給紙軸から取り外すことができるので、給紙軸をその支持部から取り外すことなく、摩擦ローラ部の交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態に係る給紙ローラ及び中板の正面図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る給紙ローラの斜視図である。
【図３】本発明の１実施形態に係る摩擦ローラ部と給紙ローラカムの係合、及び摩擦ローラ部の爪と給紙軸の係合を示す正面図である。
【図４】本発明の１実施形態に係る摩擦ローラ部の嵌合溝及び着脱リブを示す断面図である。
【図５】本発明の１実施形態に係る摩擦ローラ部と給紙軸の上面図である。
【図６】本発明の１実施形態に係る摩擦ローラ部の取り外しを説明する断面図である。
【図７】本発明の１実施形態に係る摩擦ローラ部の取り外しを説明する斜視図である。
【図８】従来の画像形成装置全体の１例を示す図である。
【図９】従来例のシート給送装置の１例を示す側面図である。
【図１０】従来の摩擦ローラ部と給紙軸の斜視図である。
【符号の説明】
１…中板
２…給紙カム
３、４２…給紙軸
３ａ…着脱溝
４、２５…摩擦ローラ部
４ａ…芯金
４ｂ…ゴム
５、６…給紙ローラカム
７…加圧バネ
９…ピン
１１…爪
１２…Ｄカット溝
１３…位置決めボス
１４…回転止めボス
１６…円形部
１７…切欠部
１８…着脱溝
１８ａ…半円部
１８ｂ…縦溝
１９…保持リブ
１９ａ…挿通溝
２０、２１…嵌合穴
２６…レジストローラ
３０…感光ドラム
３１…転写手段
３２…定着手段
【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】
0003728088.tif 000009
【図９】
0003728088.tif 000010
【図１０】
0003728088.tif 000011