(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを収納するカセットを装置本体の下側に引き出し自在に装着し、前記装置本体側に設けられているシート給送装置に備えられている給送ローラが前記カセットに収納されているシートに当接して回転することによりシートを画像形成部に供給してシートに画像を形成する画像形成装置において、
前記カセットにおける引き出し側端部に、該カセットのシート収納部とは別の第２のシート収納部に収納されたシートに当接して回転することにより前記画像形成部にシートを送り出すピックアップローラを備えた第２のシート給送装置を設け、前記給送ローラ及び前記ピックアップローラにより前記カセットに収納されているシート及び前記第２のシート収納部に収納されているシートをそれぞれ前記装置本体の下側から前記画像形成部に向けて給送すると共に、前記給送ローラによるシートの送り出し方向とは逆方向に前記ピックアップローラによるシートの送り出し方向が設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２のシート収納部を前記カセットに設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２のシート収納部を前記装置本体に設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２のシート収納部をシートを収納する位置と、シートを収納しない待機位置との間で移動可能に前記装置本体に設けたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２のシート給送装置を、前記装置本体に設けられた駆動手段により駆動するための駆動伝達手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２のシート給送装置は、シートを送り出すためのピックアップローラと、該ピックアップローラにシートを押圧する位置と押圧を解除する位置との間で移動可能な昇降板とを備え、前記駆動手段の駆動によって、前記ピックアップローラの回転と前記昇降板の昇降動作とを行うことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記駆動伝達手段は、前記装置本体側のギア列と前記カセット側のギア列とを有し、前記カセットの前記装置本体への装着に応じて前記ギア列が連結されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記カセットに前記第２のシート給送装置を一体的に設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記カセットに前記第２のシート給送装置を取り外し可能に設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特にシートを画像形成部に給送するシート給送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、画像が形成されるシートを装置本体に引き出し自在に装着されたカセットに収納し、このシートを装置本体に設けられた給送機構によって一枚づつ取り出して画像形成部に給送するように構成したものがある。
【０００３】
ところで、多種類のシートを使用することが要求される装置の場合には上記のカセットとは別に、多種類のシートを積載収納するシート収容部と、このシート収容部に積載収納されたシートを画像形成部に給送するため給送手段を備えたマルチ給送装置が装備される場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなマルチ給送装置を備えた従来の画像形成装置において、マルチ給送装置は、給送手段を含め画像形成装置に占めるスペースが大きいことから、画像形成装置の小型化を阻害する。また、部品点数も増える。
【０００５】
なお、マルチ給送装置を小型化するため、例えば給送手段を設ける代わりに給紙カセットの一部にガイド部材を設け、このガイド部材にシートを一枚づつセットして給送する、所謂手差し給紙を行うように構成してもよいが、この構成ではシートを一枚づつしかセットすることができず、ネットワーク化された環境における画像形成装置としては使用上の不具合があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、多種類のシートを使用することができると共に、小型化及び部品点数の削減が可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シートを収納するカセットを装置本体の下側に引き出し自在に装着し、前記装置本体側に設けられているシート給送装置に備えられている給送ローラが前記カセットに収納されているシートに当接して回転することによりシートを画像形成部に供給してシートに画像を形成する画像形成装置において、前記カセットにおける引き出し側端部に、該カセットのシート収納部とは別の第２のシート収納部に収納されたシートに当接して回転することにより前記画像形成部にシートを送り出すピックアップローラを備えた第２のシート給送装置を設け、前記給送ローラ及び前記ピックアップローラにより前記カセットに収納されているシート及び前記第２のシート収納部に収納されているシートをそれぞれ前記装置本体の下側から前記画像形成部に向けて給送すると共に、前記給送ローラによるシートの送り出し方向とは逆方向に前記ピックアップローラによるシートの送り出し方向が設定されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また本発明は、前記第２のシート収納部を前記カセットに設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明は、前記第２のシート収納部を前記装置本体に設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明は、前第２のシート収納部をシートを収納する位置と、シートを収納しない待機位置との間で移動可能に前記装置本体に設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明は、前記第２のシート給送装置を、前記装置本体に設けられた駆動手段により駆動するための駆動伝達手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明は、前記第２のシート給送装置は、シートを送り出すためのピックアップローラと、該ピックアップローラにシートを押圧する位置と押圧を解除する位置との間で移動可能な昇降板とを備え、前記駆動手段の駆動によって、前記ピックアップローラの回転と前記昇降板の昇降動作とを行うことを特徴とするものである。
【００１３】
また本発明は、前記駆動伝達手段は、前記装置本体側のギア列と前記カセット側のギア列とを有し、前記カセットの前記装置本体への装着に応じて前記ギア列が連結されることを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明は、前記カセットに前記第２のシート給送装置を一体的に設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
また本発明は、前記カセットに前記第２のシート給送装置を取り外し可能に設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す図である。
【００１８】
同図において、４０はプリンタ、４１は装置本体であるプリンタ本体（以下、本体という）であり、このプリンタ４０は画像形成部３と、定着手段８と、給送手段Ｃと、本体４１に収納されたカセットである給紙カセットＡとを備えている。
【００１９】
ここで、画像形成部３は、矢印方向へ回転する像担持体である感光体ドラム４と、ドラム表面に画像情報に応じてレーザ光を照射して潜像を形成する光学系５と、潜像をトナー現像して可視像化する現像手段６と、トナー像をシートＳに転写する転写ローラ７とを備えている。
【００２０】
また、給紙カセットＡは本体４１に引き出し自在に装着されると共に、シートＳを積載収納するシート収納部であるカセットトレイ１０と、分離爪１２と、搬送ローラ２１とを備えたものである。さらに、この給紙カセットＡの引き出し側端部には、カセットトレイ１０とは別の第２のシート収納部であるマルチトレイ１３を備えた第２のシート給送装置であるマルチ給送装置Ｂが一体的に設けられている。
【００２１】
また、給送手段Ｃは、カセットトレイ１０に積載収納されたシートＳを送り出す給送ローラ１１と、この給送ローラ１１を駆動する不図示の駆動部とを備えており、カセットトレイ１０に収納されたシートＳは、給送ローラ１１によってピックアップされた後、分離爪１２により１枚づつ分離されながら搬送ローラ２１によって搬送され、レジストローラ１を経て画像形成部３へ給送されるようになっている。
【００２２】
一方、カセットトレイ１０と一体となったマルチ給送装置Ｂは、シートＳを幅方向に規制して積載するマルチトレイ１３に積載されたシートＳを送り出す給送手段であるピックアップローラ１５と、このピックアップローラ１５により送り出されたシートＳを１枚づつ分離する分離パッド１６と、搬送ローラ２２とを備えている。そして、マルチトレイ１３に積載されたシートＳはピックアップローラ１５と分離パッド１６との協働作用によって１枚づつ分離されながら搬送ローラ２２により搬送され、レジストローラ１を経て画像形成部３へ給送されるようになっている。
【００２３】
次に、このように構成されたプリンタ４０における画像形成動作について説明する。
【００２４】
画像形成の際、まず矢印方向へ回転する感光体ドラム４の表面を一様に帯電し、この後、帯電したドラム表面に光学系５により画像情報に応じてレーザ光を照射することによってドラム表面を露光して潜像を形成し、その潜像を現像手段６によりトナー現像して可視像化する。
【００２５】
次に、この可視像化されたトナー像を、転写ローラ７に対してバイアス電圧を印加することにより、カセットトレイ１０から給送ローラ１１、搬送ローラ２１及びレジストローラ１によって、あるいはマルチトレイ１３からピックアップローラ１５、搬送ローラ２２及びレジストローラ１によって搬送されたシートＳに転写する。そして、このようにトナー像を転写した後、シートＳを定着手段８に搬送し、さらにこのシートＳに対し定着手段８にてトナー像を加熱定着した後、排出ローラ９により本体４１上面に設けられた排紙部４２に排出する。
【００２６】
なお、給紙カセットＡは、既述したように着脱が可能であり、カセットトレイ１０にシートＳを収納する際には、図２の矢印方向に給紙カセットＡを本体内より引き出し、シートＳを収納した後、給紙カセットＡを本体４１に押し込むようにしている。
【００２７】
ところで、マルチ給送装置Ｂのピックアップローラ１５及び搬送ローラ２２は、本体４１に設けられた駆動手段により駆動されるようになっている。そして、このようにマルチ給送装置Ｂを駆動するため駆動手段を本体４１に設けることにより、言い換えればマルチ給送装置Ｂに駆動手段を設けないようにすることにより、マルチ給送装置Ｂ及びこれを備えた給紙カセットＡを小型化することができ、更にプリンタ自体を小型化することができる。
【００２８】
一方、図３は、マルチ給送装置Ｂを装置本体に設けられた駆動手段により駆動するための駆動部（駆動伝達手段）の構成を示す図である。なお、本実施の形態において、この駆動部は、給紙カセットＡに設けられた搬送ローラ２１も駆動するように構成されている。
【００２９】
同図において、７１は駆動源であるモータ、７０ａ，７０ｂは伝達ギア、７２は連結ギア、７３は給紙カセットＡに設けられた受動ギアであり、給紙カセットＡを本体４１に装着すると、同図に示すように本体側の連結ギア７２に給紙カセットＡに設けられた受動ギア７３が噛み合うようになっている。これにより、モータ７１の回転は伝達ギア７０ａ，７０ｂ及び連結ギア７２を介して受動ギア７３に伝達されるようになっている。
【００３０】
ここで、この受動ギア７３には給紙カセットＡに設けられた搬送ローラ２１を駆動する駆動ギア７５が噛合しており、これにより給紙カセットＡが装着されたときモータ７１が回転すると、搬送ローラ２１が駆動され、カセットトレイ１０に収納されたシートＳを送り出す際、給送ローラ１１から送り出されたシートＳをレジストローラ１に向けて搬送することができるようになっている。
【００３１】
一方、受動ギア７３には、マルチ給送装置側の搬送ローラ２２を駆動するための駆動ギア７７が噛合しており、これによりモータ７１が回転すると、搬送ローラ２２が駆動され、マルチトレイ１３に収納されたシートＳを送り出す際、ピックアップローラ１５から送り出されたシートＳをレジストローラ１に向けて搬送することができるようになっている。
【００３２】
ところで、この駆動ギア７７の回転は回転方向を合わせるためのアイドラギア７８を経てピックアップローラ１５を駆動するピックアップ駆動ギア７９に伝達されるようになっている。
【００３３】
ここで、このピックアップ駆動ギア７９は、図４に示すようにピックアップローラ１５の回転軸８０に固定されると共に欠歯部７９ｄを有する欠歯駆動ギア７９ａと、回転軸８０に回転自由に取り付けられる一方、コイルバネ８１により欠歯駆動ギア７９ａに対して回転方向に付勢されると共に、欠歯部７９ｄ及びピックアップ駆動ギア７９の回転規制用の爪形状７９ｃを備えた欠歯クラッチギア７９ｂとによって構成されている。
【００３４】
また、同図において、８２は受動ギア７３の回転軸７３ａに揺動自在に取り付けられたアームであり、このアーム８２の一側部には、ピックアップ駆動ギア７９（欠歯クラッチギア７９ｂ）の爪形状７９ｃに係止される爪部８２ａが形成されている。
【００３５】
そして、同図に示すように、この爪部８２ａをピックアップ駆動ギア７９の爪形状７９ｃに係止することにより、ピックアップ駆動ギア７９の回転が規制されるようになっている。なお、同図において、８３はテンションバネであり、このテンションバネ８３により、アーム８２は爪部８２ａをピックアップ駆動ギア７９の爪形状７９ｃに係止する方向に付勢される。
【００３６】
ここで、このようにアーム８２により回転が規制された状態の時、ピックアップ駆動ギア７９の欠歯部７９ｄは、アイドラギア７８に臨む位置にある。このため、この状態の時、駆動ギア７７と共にアイドラギア７８が回転してもピックアップ駆動ギア７９は回転しない。
【００３７】
一方、後述するように不図示のソレノイド等によりアーム８２の他端部８２ｂが押圧され、アーム８２がテンションバネ８３のバネ力に抗しながら反時計回りの方向に揺動すると、アーム８２の爪部８２ａがピックアップ駆動ギア７９の爪形状７９ｃから外れるようになる。
【００３８】
そして、このようにアーム８２の爪部８２ａが外れると、それまで縮んでいたコイルバネ８１の力により欠歯クラッチギア７９ｂが回転し、アイドラギア７８と噛み合うようになる。これにより、アイドラギア７８の回転が欠歯クラッチギア７９ｂに伝達され、欠歯クラッチギア７９ｂが回転するようになる。
【００３９】
さらに、このように欠歯クラッチギア７９ｂが回転すると、コイルバネ８１が伸び、これにより欠歯クラッチギア７９ｂの回転が欠歯駆動ギア７９ａに伝達されてピックアップ駆動ギア７９が回転し、これに伴いピックアップローラ１５が固定されている回転軸８０が回転するようになる。
【００４０】
ここで、このピックアップローラ１５の回転軸８０には、図５に示すようにマルチトレイ１３に積載されたシートＳをピックアップローラ１５に押圧する昇降板８４を制御するためのカム８５が取り付けられている。したがって、回転軸８０の回転によりピックアップローラ１５が回転すると、回転軸８０に取り付けられたカム８５と、このカム８５の動きを昇降板８４に伝達する連動板８６の作用により昇降板８４が上昇し、マルチトレイ１３に積載されているシートＳがピックアップローラ１５に押圧されるようになっている。
【００４１】
ところで、ピックアップ駆動ギア７９が約１回転するようになると、欠歯駆動ギア７９ａの欠歯部７９ｄがアイドラギア７８に臨むようになり、これによりアイドラギア７８の回転はピックアップ駆動ギア７９には伝達されなくなる。
【００４２】
しかし、ピックアップローラ１５が回転するとき、カム８５には昇降板８４の押圧力と、連動板８６と復帰ダンパ８７の力が下方より加わった状態となっており、これにより回転軸８０は、アイドラギア７８の回転が伝達されなくなっても、カム８５を介して伝達される昇降板８４の押圧力と、連動板８６と復帰ダンパ８７の力により回転するようになっている。
【００４３】
なお本実施の形態においては、このようにカム８５を介して伝達される力により回転軸８０が回転を始めるまでには、アーム８２の他端部８２ｂに対して働いていた力が解除されるようになっており、これによりアーム８２の爪部８２ａはテンションバネ８３の付勢によってピックアップ駆動ギア７９（欠歯クラッチギア７９ｂ）の爪形状７９ｃを係止する位置に戻るようになっている。
【００４４】
この結果、アイドラギア７８の回転が伝達されなくなった後、カム８５を介して伝達される力によって回転する回転軸８０によりピックアップローラ１５が回転すると、既述した図４に示すようにピックアップ駆動ギア７９の爪形状７９ｃがアーム８２の爪部８２ａに係止されるようになり、ピックアップ駆動ギア７９の回転が規制されるようになる。
【００４５】
次に、このように構成されたプリンタ４０におけるマルチ給送装置Ｂを用いたシート給送動作について説明する。
【００４６】
給紙カセットＡを本体４１に装着した後、モータ７１が回転すると、このモータ７１の回転は伝達ギア７０ａ，７０ｂ及び連結ギア７２により減速された後、図３に示す矢印方向に回転する連結ギア７２と噛合した給紙カセット側の受動ギア７３に伝達される。これにより、受動ギア７３と、この受動ギア７３に噛合した駆動ギア７５，７７が回転し、カセットトレイ１０のシートＳを搬送する搬送ローラ２１及びマルチ給送装置側の搬送ローラ２２が回転を始める。
【００４７】
ここで、カセットトレイ１０に収納されているシートＳを給送する場合には、既述した図４に示すようにテンションバネ８３により付勢されたアーム８２の爪部８２ａがピックアップ駆動ギア７９（欠歯クラッチギア７９ｂ）の爪形状７９ｃに係止した状態になっているので、ピックアップ駆動ギア７９の回転が規制されている。また、このときピックアップ駆動ギア７９の欠歯部７９ｄは同図に示すようにアイドラギア７８に臨む位置にある。
【００４８】
したがって、駆動ギア７７が回転し、これに伴い駆動ギア７７に噛合するアイドラギア７８が回転しても、アイドラギア７８とピックアップ駆動ギア７９とは噛み合うことはない。これにより、ピックアップ駆動ギア７９には駆動は伝達されず、ピックアップローラ１５は回転しない。
【００４９】
一方、マルチ給送装置ＢからシートＳを送り出す場合には、不図示の本体制御部からの給紙指示により本体４１に設けられた不図示のソレノイドが動作し、図６に示すようにアーム８２の端部８２ｂに矢印方向の力が加わり、アーム８２が受動ギア７３の回転軸７３ａを支点として反時計回りの方向に揺動する。これにより、アーム８２の爪部８２ａが欠歯クラッチギア７９ｂの爪形状７９ｃから外れ、この後、コイルバネ８１の力により欠歯クラッチギア７９ｂが回転し、アイドラギア７８に噛み合う。
【００５０】
さらに、この欠歯クラッチギア７９ｂの回転により、この後アイドラギア７８と欠け歯クラッチギア７９ｂとが噛み合うと、ピックアップローラ１５が固定されている回転軸８０が回転し、ピックアップローラ１５が回転する。そして、このように回転軸８０が回転すると、回転軸８０に取り付けられたカム８５と連動板８６の作用により昇降板８４が移動する。
【００５１】
これにより、マルチトレイ１３に積載されているシートＳがピックアップローラ１５に押圧されるようになり、この状態でピックアップローラ１５が回転すると、シートＳが取り出され、分離パッド１６との協働作用により１枚づつ分離され、搬送ローラ２２に送られる。
【００５２】
なお、このようにシートＳを給送した後、ピックアップ駆動ギア７９は、アイドラギア７８の回転及びカム８５を介して伝達される力により回転する。そして、この後、既にテンションバネ８３の付勢力により図４に示す位置に戻っているアーム８２の爪部８２ａに爪形状７９ｃが係止すると共に、欠歯部７９ｄがアイドラギア７８に向かい合う位置まで回転することにより、ピックアップ駆動ギア７９の回転は規制される。このような一連の動作により、マルチ給送装置Ｂのピックアップローラ１５の間欠回転動作が可能となる。
【００５３】
ところで、これまで述べたように、本体４１に設けられた駆動部によってマルチ給送装置Ｂのピックアップローラ１５及び搬送ローラ２２を駆動するようにすることにより、また回転制御に用いられるソレノイド等の電気的な接続も全て本体内で行なわれるようにして本体４１と給紙カセットＡとの間の電気的な接続が不要となるようにすることにより、マルチ給送装置Ｂを備えた場合でも給紙カセットＡの構造を簡単にすることができると共に、部品点数も削減することができる。
【００５４】
さらに、マルチ給送装置Ｂに駆動手段を設けないようにすることにより、既述したようにマルチ給送装置Ｂ及びこれを備えた給紙カセットＡを小型化することができ、更にプリンタ自体を小型化することができる。
【００５５】
一方、本実施の形態においては、図７に示すように給紙カセットＡのフレームＡ１は、給紙カセットＡとマルチ給送装置Ｂとを一体化するよう一つのモールド材によるモノコック構造となっている。そして、このように給紙カセットＡと、マルチ給送装置Ｂとを一体化することにより、部品点数が削減でき、低コスト化を実現することができる。
【００５６】
なお、給紙カセットＡの構成は、同図に示すものに限らず、例えば図８に示すように、給紙カセットＡのフレームＡ１と、マルチ給送装置ＢのフレームＢ１とを分割し、これらのフレームＡ１，Ｂ１をビス等の締結手段により一体化するようにしてもよい。
【００５７】
そして、このようにフレームＡ１，Ｂ１を分割することにより、即ち給紙カセットＡにマルチ給送装置Ｂを取り外し可能に設けるようにすることにより、給紙カセットＡの、オプション給紙カセット等シート収納部（カセットトレイ１０）だけを必要とするカセットヘの転用が可能となり、部品の種類を少なくし、また、不必要な機能のもつスペースを減らすことができる。
【００５８】
さらに、給紙カセットＡの構成として、図９に示すようにマルチ給送装置Ｂのマルチトレイ１３を本体４１に回動（移動）可能に設け、マルチ給送装置Ｂを使用するときにのみマルチトレイ１３を下方回動させて使用するようにしてもよい。
【００５９】
そして、このような構成をとることにより、マルチ給送装置Ｂを使用しないときにはマルチトレイ１３を本体側に収納することができ、省スペース化を図ることができる。また、給紙カセットＡにマルチトレイ１３を設けないようにすることにより、給紙カセットＡを軽量化することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のように、装置本体に引き出し自在に装着されるカセットにシート給送装置を設けることにより、多種類のシートを使用することができると共に、シート給送装置を設けた場合でも装置の小型化及び部品点数の削減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す図。
【図２】上記プリンタの給紙カセットを引き出した時の状態を示す図。
【図３】上記給紙カセットに設けられたマルチ給送装置を駆動する駆動部の構成を示す図。
【図４】上記駆動部のマルチ給送装置を使用しない時の状態を示す図。
【図５】上記マルチ給送装置の側面断面図。
【図６】上記駆動部のマルチ給送装置を使用する時の状態を示す図。
【図７】上記給紙カセットの構成を説明する図。
【図８】上記給紙カセットの他の構成を説明する図。
【図９】上記給紙カセットのその他の構成を説明する図。
【符号の説明】
３            画像形成部
１０          カセットトレイ
１１          給送ローラ
１３          マルチトレイ
１５          ピックアップローラ
４０          プリンタ
４１          プリンタ本体
７１          モータ
７２          駆動ギア
７３          受動ギア
７８          アイドラギア
７９          ピックアップ駆動ギア
Ａ            給紙カセット
Ｂ            マルチ給送装置
Ｃ            給送手投
Ｓ            シート
【図１】
0003548486.tif 000002
【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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