(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを給送する給送手段と、装置本体に揺動自在に支持され、シートを前記給送手段と挟持する押圧部材と、前記押圧部材を前記給送手段に向けて付勢する付勢手段と、前記装置本体の開口部を開閉し、前記シートの積載及び搬送を可能とする給紙開閉カバーを有する給紙装置において、
支持部材の一端部が装置本体に回動自在に支持され、前記支持部材の他端部に設けたストッパ軸が前記給紙開閉カバーの長穴に係合し、前記押圧部材の一端部が前記ストッパ軸に枢支され、前記押圧部材の他端部が前記装置本体の溝部形状に係合することにより、前記給紙開閉カバーの開閉動作に連動して、前記押圧部材の姿勢が変化し、
前記給紙開閉カバーを閉鎖することにより、前記押圧部材の前記給送手段に対する押圧力が解除もしくは緩和されることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記給送手段と同軸上にカムを有し、前記カムと前記押圧部材の一部が当接することにより、前記給送手段の回動が制御されることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記給紙開閉カバーを閉鎖することにより、前記カムと前記押圧部材が離間し、前記カムへの押圧力が解除されることを特徴とする請求項２記載の給紙装置。
【請求項４】
前記給送手段を駆動するための手段として、前記給送手段と同軸上に設けられた一部歯が切り欠けた欠歯ギアと、制御環と、前記制御環の回転駆動を制御するために前記制御環に係止可能な可動板を備えたソレノイドを有し、前記可動板の係止が解除された状態で、駆動ギアから前記欠歯ギアを介して前記給送手段が回転駆動されることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項５】
前記制御環は対向する２個の係止部を有し、前記ソレノイドの可動板が対向する２個の係止部に係止することにより、前記制御環の正逆方向それぞれの回転を防止することを特徴とする請求項４記載の給紙装置。
【請求項６】
前記給紙開閉カバーの閉鎖時に、前記押圧部材の一部が前記装置本体の一部に係合することにより、前記押圧部材の前記給送手段に対する押圧力が解除もしくは緩和されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項７】
前記装置本体の一部は、外装カバーで構成されていることを特徴とする請求項６記載の給紙装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの給紙装置と、該給紙装置により給紙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】
本発明は電子写真複写機やプリンタ、或いはファクシミリ装置等の画像形成装置に用いられる給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の給紙装置は定型サイズで大容量の用紙の給紙を可能とした給紙カセットを有するものがあり、近年はさらに給紙カセットでは対応不可能な不定型サイズの用紙が用いられたり、給紙カセットをセットした状態で給紙カセットに積載した用紙と異なるサイズの用紙を出力するために給紙カセットとは別に給紙トレイを備えたものがある。
【０００３】
一般に給紙トレイ装置は装置本体からの突出を無くすために、外装カバーを兼ねた開閉カバーを閉鎖することにより、未使用時は装置本体内に収納され、使用時は開閉カバーを開放することにより、装置本体から突出した状態で用紙の積載及び搬送が可能となる。
【０００４】
図８は上述の従来のトレイ給紙装置を示す概略構成である。同図においてトレイ給紙装置は給紙開閉カバー４の閉鎖時及び開放時を示す。給紙開閉カバー４には積載トレイ６、幅規制板７及び延長トレイ５が取付けられており、給紙開閉カバーの閉鎖時には装置本体内部に収納されており、回動中心４ａ回りに時計回転方向に回動運動することにより、使用時は装置本体外部に突出する。同図の破線形状が給紙開閉カバーの開放時を示す。
【０００５】
図９は給紙ローラ１の回転制御手段を示す概略図である。給紙動作スタンバイ時、給紙ローラ１は同軸上のカム１２が中板３の接触子３ｃを介して中板加圧バネ９である圧縮バネの付勢力を受けることにより給送方向の矢印方向正回転力を常時持つ。この時、給紙ローラ１と同軸上の一部歯が切り欠けたギア２０もしくはバネクラッチギア等の制御環２１の突起部２１ａにソレノイド２２のフラッパー爪２２ａが係止することにより給紙ローラ１の矢印方向正回転を遮断される。給紙動作が開始する際にソレノイド２２のフラッパー爪２２ａが矢印ａ方向に引かれることにより、突起部２１ａとフラッパー爪２２ａは開放され、給紙ローラ１は、カム１２が中板接触子３ｃを介してバネ９により付勢力を受けるため、矢印方向正回転を始める。
【０００６】
積載トレイ６′、延長トレイ５′及び中板３上に積載された用紙Ｐは、給紙ローラ１の回転に合わせカム１２と中板接触子３ｃは離間し、圧縮バネ９の付勢力により装置本体１００上の回動中心４ａ回りに回動可能な中板３を介して給紙ローラ１に押圧され、シートである用紙Ｐの最上紙は分離加圧バネ８により付勢された分離部材２まで案内され、２枚以上の用紙が取り込まれることを防止される。さらに給紙装置により給送された用紙はレジストローラ対１１へと案内される。
【０００７】
次に、上記のようなトレイ給紙装置により給紙されるシートに画像を形成する画像形成装置について説明する。図１０にプロセスカートリッジを装着した２つのシート材積載部を有するレーザープリンタの画像形成装置の例を示す。
【０００８】
この画像形成装置は、プロセスカートリッジ１０１を装着して電子写真方式により画像を形成し、その画像を用紙に記録するものである。
【０００９】
画像形成部としてのプロセスカートリッジ１０１は枠体内に像担持体である感光体ドラム１０２が回転可能に設けてあり、その周囲には前記感光体ドラム１０２の表面を一様に帯電させるための帯電手段、帯電した感光体ドラム１０２に画像情報に応じた光像を照射して形成した潜像を現像剤（以下トナー）によって現像し、トナー像として可視像化するための現像手段、更には前記トナー像を用紙に転写した後に、感光体ドラム１０２の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段とが設けてあり、これらを枠体によって一体化してカートリッジ化している。
【００１０】
一方、画像形成装置は装置本体内に前記プロセスカートリッジ１０１を装着するための装着手段を有し、装置本体の内部上方には前記感光体ドラム１０２に対して画像情報に応じた光像を照射するための光学系１０３が設けてある。
【００１１】
一方のシート材積載部である給紙カセット１０４内に収納された用紙の最上紙Ｐは、不図示のホストコンピュータからのプリント信号により作動するカセット給紙ローラ１０５と給紙分離パッド１０６により、１枚ずつ給紙、分離、給送される。
【００１２】
用紙Ｐは、反転リブ１０７によって形成される給紙反転部を通って表裏を反転されて搬送され、装置内後方へ送られる。
【００１３】
また、もう一方の給紙トレイ６上に収納された用紙の最上紙Ｐは、不図示のホストコンピュータからのプリント信号により作動する給紙ローラ１と分離パッド２により、１枚ずつ給紙、分離、給送され、装置内後方へ送られる。
【００１４】
そして用紙Ｐは転写前位置に設けられたレジストローラ１２０に一旦当接することにより用紙Ｐの先端は揃えられ、その後、転写ガイド１１１に案内されて感光体ドラム１０２と転写ローラ１１２との圧接ニップ部へ搬送される。
【００１５】
一方、ホストコンピュータ（不図示）からの画像情報は光像として光学系１０３からプロセスカートリッジ１０１内の表面が一様に帯電した感光体ドラム１０２に照射され、その潜像はトナーによって現像され可視像となる。そして用紙Ｐはトナー像として現像された画像情報とタイミングをとって搬送され、感光体ドラム１０２に形成されたトナー像と逆極性の電圧を転写ローラ１１２に印加することにより、圧接ニップ部において感光体ドラム１０２上のトナー像を用紙Ｐに転写する。トナー像の転写を受けた用紙Ｐは転写部を通過直後に、用紙Ｐ上の電荷を均一にする除電針１１３の真上を通過して、電装ユニット１１４上に設けられた搬送路１１５上を通って定着ローラ１１６と加圧ローラ１１７の圧接ニップ部で形成される定着部へ至り、トナー像を定着される。そして定着部を通過した後の用紙Ｐは装置内後部の反転部を通って再び表裏反転され、排紙ローラ１１８によって装置上部に設けられた排紙トレイ１１９上へ排出される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例では、トレイ給紙の未使用時つまりは給紙開閉カバー４の閉鎖時においても中板３の姿勢は使用状態の給紙動作スタンバイ時と変わることなく、中板３は中板加圧バネ９により、給紙軸１５方向への付勢力を受け、給紙軸１５もまたカム１２から中板加圧バネの付勢力を受け、ある一定量の変形が生じている。このように長時間荷重を加えたままにしておくと、変形が時間とともに増加していき、時には破断するクリープ現象が懸念される。中板３及び給紙軸１５が大きく変形した場合用紙Ｐを給紙ローラ１と中板３により十分な押圧力で挟持することが不可能になる等の不具合が生じ、給紙性能が低下するという問題が起こる。そこで本発明では上記従来の給紙装置における問題点を解消して、給紙性能の向上を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の代表的手段は、シートを給送する給送手段と、装置本体に揺動自在に支持され、シートを前記給送手段と挟持する押圧部材と、前記押圧部材を前記給送手段に向けて付勢する付勢手段と、装置本体の開口部を開閉し、前記シートの積載及び搬送を可能とする給紙開閉カバーを有する給紙装置において、支持部材の一端部が装置本体に回動自在に支持され、前記支持部材の他端部に設けたストッパ軸が前記給紙開閉カバーの長穴に係合し、前記押圧部材の一端部が前記ストッパ軸に枢支され、前記押圧部材の他端部が前記装置本体の溝部形状に係合することにより、前記給紙開閉カバーの開閉動作に連動して、前記押圧部材の姿勢が変化し、前記給紙開閉カバーを閉鎖することにより、前記押圧部材の前記給送手段に対する押圧力が解除もしくは緩和されることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜実施形態１＞
図１乃至図５の装置は前述図８の給紙トレイ装置１００を本発明に従って改善した実施形態を示し、前述従来例の装置１００と共通する部材、部品には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００１９】
図２は給紙トレイ装置使用時つまりは給紙開閉カバー４を開放した状態を示す図であり、シートである用紙Ｐの積載及び搬送が可能となり、図２は給紙トレイ装置未使用時つまりは給紙開閉カバー４を閉鎖した状態を示す図である。
【００２０】
中板３はその一端には給紙動作時にシートとしての用紙Ｐを給紙ローラ１に押圧するための回動軸３ａ、他端には装置本体１００の両側壁内の溝部形状又はカム溝１４内に嵌入する補助軸３ｂを有する。
【００２１】
支持部材１３は一端が装置本体１００の両側壁に回動中心１３ａに回動自在に軸支され、他端が給紙開閉カバー４に形成された長穴４ｂに沿って移動自在なストッパー軸１３ｂで構成された一対のリンクである。
【００２２】
中板３の回動軸３ａは支持部材１３のストッパー軸１３ｂ側端に軸支されている。給紙開閉カバー４の開放状態において、支持部材１３のストッパー軸１３ｂは給紙開閉カバー４の長穴４ｂの一端部に当接係止されることにより、支持部材１３、給紙開閉カバー４及び中板回動軸３ａの姿勢、位置が定まる。
【００２３】
給紙軸１５の同軸上には、給紙ローラ１、カム１６及び図４に示す制御環２１が配設される。制御環２１は一部歯が切り欠けたギア２０と一体であり、該制御環には対向する２個の突起２１ａ，２１ｂが形成され、ソレノイド２２のフラッパー爪２２ａに係止可能となる。
【００２４】
給紙開閉カバー４の開放時の給紙動作待機状態において、中板３はその両端部を中板加圧バネ９である引っ張りバネによって給紙軸１５方向に付勢される。この時、中板３の両端部に形成された接触子３ｃとカム１６が当接することにより、給紙軸１５は矢印方向正回転の回転力が付勢され、中板３はその姿勢が規制されることによって、給紙ローラ１間にスペースを作られ、用紙Ｐのセットを容易になる。
【００２５】
矢印方向正回転力を付勢された給紙軸１５は同軸上の制御環２１の第一の突起２１ａがソレノイド２２のフラッパー爪２２ａに当接係止され、さらに駆動ギア２３が欠歯部２０ａで噛合っていないため、回転は遮断されている。
【００２６】
給紙動作の開始時、ソレノイド２２に電圧印加されることにより、フラッパー爪２２ａは矢印ａ方向に吸引され、制御環２１の第一の突起２１ａから開放離間し、給紙軸１５は中板３からの付勢力により、矢印方向正回転を開始する。給紙軸１５の回転が進むと、制御環２１のギア２０は欠歯部２０ａが終了し、駆動ギア２３と噛合い、正方向回転の一定速度で駆動回転される。
【００２７】
一方、中板３は給紙軸１５の回転が進むことにより、その接触子３ｃがカム１６曲面に沿って上昇し、用紙Ｐと給紙ローラ１が当接する位置で接触子３ｃとカム１６は離間し、給紙ローラ１と用紙Ｐは押圧される。
【００２８】
用紙Ｐに押圧された給紙ローラ１は最上位の用紙Ｐを分離部材となる分離パッド２まで導き、分離パッド２により、一枚ずつ分離、給紙し、レジストローラ対１１へと搬送する。
【００２９】
給紙ローラ１の回転がさらに進行すると、カム１６と接触子３ｃは再度当接し、中板３を下降させ、給紙ローラ１と用紙Ｐは離間し、最終的に中板Ｐは給紙動作待機時の位置迄下降する。また、ギア２０は欠歯部２０ｃで駆動ギア２３による駆動力を遮断され、制御環２０は再度、第一の突起２１ａとソレノイド２２のフラッパー爪２０ａが当接係止されることにより、給紙軸１５の回転は制御され、給紙動作を終了する。
【００３０】
図１に示した給紙トレイの未使用の場合、給紙開閉カバー４を回中心４ａ回りに、反時計方向に回動起立させて、装置本体に対して閉鎖される。この時、支持部材１３もまた給紙開閉カバー４の閉鎖動作に連動して、支持部材１３のストッパー軸１３ｂが給紙開閉カバー４に形成された長穴４ｂに沿って移動することにより、反時計方向に回動する。
【００３１】
また、中板３の一端の中板回動軸３ａは軸支された支持部材１３と同軌跡で移動する。中板３の他端側の補助軸３ｂは溝部形状１４内を移動することによって、給紙開閉カバー４の閉鎖動作時の中板の姿勢軌跡が定まる。この時、溝部形状１４及び支持部材１３に軸支された中板回動軸３ａ位置を適切にすることにより、最終的に給紙開閉カバー４が閉鎖した状態において、中板３は中板加圧バネ９である引っ張りバネ長が縮小するような位置に姿勢保持され、中板加圧バネ付勢力が解除もしくは緩和された状態になる。さらに、この時、給送手段の一部をなすカム１６と押圧部材である中板の接触子３ｃは離間もしくは軽く当接した状態であり、給紙軸１５は実質的な回転方向付勢力を受けることは無い。
【００３２】
回転方向付勢力を受けない給紙軸１５は、例えば装置の運搬等の外的振動を受けた場合など、正逆回転方向どちらかに回転移動を起こすことがありえるが、制御環２１の第一の突起２１ａをソレノイド２２のフラッパー爪２２ａがその一方面で当接係止することにより、正方向回転を抑止し、第一の突起２１ａに対向した第二の突起２１ｂをソレノイド２２のフラッパー爪２２ａがその半対面で当接係止することによって、逆方向回転を抑止する。これにより、制御環２１のギア２０の欠歯部２０ａは常に駆動ギア２３と対向し、互いのギアの歯が正逆両回転方向で干渉し合うことがないため、給紙開閉カバー４を閉鎖した状態で、給紙軸１５が勝手に回転したり、歯同士が干渉した異音を発生することが防止される。
上記構成によれば、給紙開閉カバー４を閉鎖することにより、中板３が姿勢変化し、中板３に加わる中板加圧力が解除もしくは緩和され、給紙軸１５に加わる中板加圧力も解除もしくは緩和することができる。これにより、中板３及び給紙軸１５に長時間ストレスが加わった場合発生するクリープ変形を防止することが可能となり、用紙Ｐの安定した給紙性能が確保である。さらに、クリープ強度が比較的弱い樹脂等の材料で中板３及び給紙軸１５を構成することが可能となり、コストダウンも図ることができる。
【００３３】
また、制御環２１がソレノイド２２のフラッパー爪２２ａに当接係止可能となる対向した２個の突起２１ａ，２１ｂを有することにより、部品点数を増やすことなく簡単な構成で、給紙軸１５に中板加圧力が加わらなくなった際に発生する不具合に対処可能となる。
【００３４】
＜実施形態２＞
次に本発明の実施形態２を図６及び図７を用いて説明する。
【００３５】
図７は給紙トレイ装置使用時つまりは給紙開閉カバー４を開放した状態を示す図であり、用紙Ｐの積載及び搬送が可能となり、図６は給紙トレイ装置未使用時つまり給紙開閉カバー４を閉鎖した状態を示す図である。
【００３６】
中板３はその一端には給紙動作時に用紙Ｐを給紙ローラ１に押圧するための回動軸３ａ、他端には装置本体１００の両側壁内の溝部形状１４内に嵌入する補助軸３ｂを有する。
【００３７】
支持部材１３は一端が装置本体１００の両側壁に回動中心１３ａに回動自在に軸支され、他端が給紙開閉カバー４に形成された長穴４ｂに沿って移動自在なストッパー軸１３ｂで構成された一対のリンクである。
【００３８】
給紙ローラ１の回転制御手段及び中板３の昇降制御手段は前述の実施形態１と同様であり、同様の給紙動作が行われる。
【００３９】
図６に示した給紙トレイの未使用の場合、給紙開閉カバー４を回動中心４ａ回りに、反時計方向に回動起立させて、装置本体に対して閉鎖される。この時、支持部材１３もまた給紙開閉カバー４の閉鎖動作に連動して、支持部材１３のストッパー軸１３ｂが給紙開閉カバー４に形成された長穴４ｂに沿って移動することにより、反時計方向に回動する。
【００４０】
また、中板３の一端の中板回動軸３ａは軸支された支持部材１３と同軌跡で移動する。中板３の他端側の補助軸３ｂは溝部形状１４内を移動することによって、給紙開閉カバー４の閉鎖動作時の中板３の姿勢軌跡が定まる。この時、溝形状１４及び支持部材１３に軸支された中板回動軸３ａ位置を適切にすることにより、最終的に給紙開閉カバー４が閉鎖した状態において、中板３は補助軸３ｂに近い１端側が、中板３幅方向全域に渡り、外装カバー１７に中板加圧バネ９付勢力方向に当接保持され、中板３の変形を防ぐ。換言すると、中板３はバネの着力点近傍が外装カバーに当接保持されることにより、その変形が防止される。さらに、この時、カム１６と中板接触子３ｃは離間した状態であり、給紙軸１５は回転方向付勢力を受けることは無い。
【００４１】
また、本実施形態においても、実施形態１と同様に、制御環２１がソレノイド２２のフラッパー爪２２ａに当接係止可能となる対向した２個の突起２１ａ，２１ｂを有することにより、給紙軸１５に中板加圧力が加わらなくなった際に発生する不具合に対処する。
【００４２】
上記構成によれば、給紙開閉カバー４を閉鎖することにより、中板３が姿勢変化し、外装カバー１７が中板３の変形方向力を幅全域で受けて中板の変形を防止し、また、給紙軸１５に加わる中板加圧力を解除することができる。これにより、実施形態１と同様の効果を得ることが可能となる。
【００４３】
以上の各実施形態で説明した給紙装置を有する本発明の画像形成装置における画像形成部は、従来公知の種々の形態を取ることができ、例えば、前記図１０の従来例で説明した形態を取ることができるが、詳細な説明は省略する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、給紙開閉カバーを開閉することにより、押圧部材の姿勢が変化して給送手段に対する押圧力が解除もしくは緩和されることにより、押圧部材及び給送手段の軸に及ぼすクリープ変形を防止して、安定した給紙性能が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の給紙装置の構成概略図
【図２】本発明の実施形態１の給紙装置の構成概略図
【図３】本発明の実施形態１の給紙装置の構成概略図
【図４】本発明の実施形態１の給紙ローラ回転制御手段の構成概略図
【図５】本発明の実施形態１の給紙ローラ回転制御手段の構成概略図
【図６】本発明の実施形態２の給紙装置の構成概略図
【図７】本発明の実施形態２の給紙装置の構成概略図
【図８】従来の給紙装置の構成概略図
【図９】従来の給紙装置の給紙ローラ回転制御手段の構成概略図
【図１０】従来の画像形成装置の例を示す図
【符号の説明】
１、１０５…給紙ローラ
２、１０６…分離パッド
３…中板
４…給紙開閉カバー
９…中板加圧バネ
１５…給紙軸
１６…カム
２１…制御環
２２…ソレノイド
１０１…プロセスカートリッジ
１０２…感光体ドラム
１０３…光学系
１１２…転写ローラ
１１６…定着ローラ
１１７…加圧ローラ
Ｐ…用紙
【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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