(57)【要約】【課題】  装置の小型化及び低騒音化が可能な給紙機構及び手差し給紙装置を提供する。【解決手段】  給紙ロール２６と、給紙ロール２６側方向に付勢された底板７４と、回転するカム７６と、このカム７６の給紙方向下流側を支点７８として揺動しカム７６及び底板７４に係合しカム７６と連動して底板７４を揺動させるリンクアーム８０とを有し、このリンクアーム８０の支点７８がカム７６よりも給紙方向下流側に配置された給紙機構とする。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙ロールと、前記給紙ロール側方向に付勢された底板と、回転するカムと、このカムの給紙方向下流側を支点として揺動し前記カム及び前記底板に係合し前記カムと連動して前記底板を揺動させるリンクアームとを有することを特徴とする給紙機構。
【請求項２】
前記リンクアームの前記カムとの係合部に、コロが配設されていることを特徴とする請求項１記載の給紙機構。
【請求項３】
前記カムの前記リンクアームと係合する部分が、滑らかな曲面で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の給紙機構。
【請求項４】
前記底板の揺動方向に応じて前記カムの回転方向を変えるカム駆動手段を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の給紙機構。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の給紙機構を有することを特徴とする手差し給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機またはファクシミリなどの画像形成装置の像形成部へ用紙を供給する給紙機構および手差し給紙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、複写機またはファクシミリなどの画像形成装置は、像形成部へ用紙を供給する給紙装置を備えている。
給紙装置のうち、手差しカセットから給紙ロールにより用紙を供給する給紙装置としては、これまでに、給紙ロール側方向に付勢された底板（離接板）にセットされた用紙を像形成部へ順次供給するため、底板に設けられた突起と接するカムが底板を給紙ロールから付勢力に抗して離間するように変位させ、カムを正逆転させることによって底板を揺動させ、給紙ロールに最上位の用紙を当接させて像形成部へ用紙を供給する給紙機構が知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６５０７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の給紙機構の場合、付勢された底板の押上力がカムを回転させる方向に直接働くことから、底板の押上力によりカムを回転させる駆動系に負荷がかかってしまい、カムのモーターの小型化、低騒音化の阻害要因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、給紙ロールと、前記給紙ロール側方向に付勢された底板と、回転するカムと、このカムの給紙方向下流側を支点として揺動し前記カム及び前記底板に係合し前記カムと連動して前記底板を揺動させるリンクアームとを有することを特徴とする給紙機構とする。このようにすることによって、リンクアームの支点がカムの給紙方向下流側に位置されているため、付勢された底板の押上力のカム回転方向への力が減圧され、カムを回転させる駆動系に負荷を減じることができ、低騒音化に寄与することができる。また、テコの原理により、底板の揺動量が大きい場合にも、カムを大きくする必要がなく、省スペース化が図られ、装置の小型化が可能となる。
【０００６】
好ましくは、前記リンクアームの前記カムとの係合部に、コロが配設されている給紙機構とする。このようにすることによって、カムをコロに係合することによりカムの回転が滑らかに行われることから、それに連動してリンクアーム及び底板が滑らかに上昇し、スムーズな給紙が可能となり、騒音を防止することができる。
【０００７】
好ましくは、前記カムの前記リンクアームと係合する部分が、滑らかな曲面で形成されている給紙機構とする。このようにすることによって、カムの回転がより滑らかになり、底板が滑らかに上昇し、スムーズな給紙が可能となり、騒音を防止することができる。
【０００８】
好ましくは、前記底板の揺動方向に応じて前記カムの回転方向を変えるカム駆動手段を有する給紙機構とする。このようにすることによって、底板の揺動方向にかかわらず、付勢された底板の押上力のカム回転方向への力が減圧されるようにできる。
【０００９】
本発明は、前記給紙機構を有する手差し給紙装置を含むものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８、２０が配置されている。下段の給紙ユニット２０の下方には他の給紙ユニットをオプションとして増設することができる。
【００１１】
例えば、上段の給紙ユニット１８は手差し給紙ユニット（手差し給紙装置）であり、用紙が挿入される手差しカセット部２２と、この手差し給紙カセット部２２の用紙を搬送路２３に搬送する搬送部２４とを有する。手差し給紙カセット部２２には、手差し用の給紙ロール２６および搬送ロール２８が設けられ、この手差し用の給紙ロール２６および搬送ロール２８により手差しカセット部２２の用紙が捌かれて搬送部２４へ搬送される。搬送部２４には、例えば３つの手差し用フィードロール３０ａ、３０ｂ、３０ｃが設けられている。この給紙ユニット１８は、正面方向（図１の右方向）に引き出し可能で、通常の給紙ユニットと交換することも可能である。
【００１２】
下段の給紙ユニット２０は、用紙が収納される給紙カセット３２と、この給紙カセット３２に設けられた底板３４とを有する。底板３４は、後端が給紙カセット３２に対してスライド自在であり、この後端を支点として揺動自在であるようにカセット３２に支持されている。この底板３４に用紙束が載置される。給紙カセット３２と底板３４の前端付近には、圧縮ばね３５が設けられており、底板３４を上方に付勢するようにしている。また、給紙ユニット２０の前端上方付近には用紙供給部３６が設けられており、この用紙供給部３６はフィードロール３８と、このフィードロール３８から供給された用紙を搬送する搬送ロール４０とを有する。
【００１３】
排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回動自在の傾斜部４２を有する。この傾斜部４２は、排出口部分が低く、前面方面（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部４２は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１において二点鎖線で示すように、傾斜部４２を上方に回転して開いた時には開放部４４が形成され、この開放部４４を介して後述するプロセスカートリッジ４６が脱着できるようにしてある。
【００１４】
像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像坦持体４８とこの像坦持体４８を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５０と、この帯電装置５０により帯電された像坦持体４８に、光により潜像を書き込む光書込み装置５２と、この光書込み装置５２により形成された像坦持体４８の潜像を現像剤により可視化する現像装置５４と、この現像装置５４による現像剤像をシートに転写する例えば転写ロールからなる転写装置５６と、像坦持体４８に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置５８と、転写装置５６により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールからなる定着装置６０とから構成されている。光書込み装置５２は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、給紙ユニット２０の給紙カセット３２と平行で画像形成装置本体１２の前面（図１の右側面）近傍に配置され、現像装置５４内を横切って像坦持体４８を露光する。また、現像装置５４は、像坦持体４８と対向する現像ロール６２を有する。
【００１５】
プロセスカートリッジ４６は、像坦持体４８、帯電装置５０、現像装置５４及びクリーニング装置５８を一体化したものである。このプロセスカートリッジ４６は、排出部１６の傾斜部４２の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部４２を開いたときに形成される開放部４４を介して脱着される。
【００１６】
また、画像形成装置本体１２には、例えばレジストロール６４が転写装置５６の上流側（図１の下方側）に配置されている。給紙ユニット１８，２０から搬送路２３に搬送された用紙はこのレジストロール６４により一時停止され、所定のタイミングで像形成手段１４に送られて像が形成され、排出ロール６８により排出部１６へ排出される。
【００１７】
なお、画像形成装置本体１２には、定着装置６０を引き出すための開閉カバー７０が設けられている。この開閉カバー７０は、画像形成装置本体１２の後面方向（図１の左方向）に向けて開閉される。
【００１８】
次に、本発明の一実施形態の給紙ユニット１８の給紙カセット２２内部の構成の詳細を、図面に基づいて説明する。
図２に示すように、たとえば給紙ユニット１８の給紙カセット２２内部には、円柱形状を有する給紙ロール２６と、給紙ロール２６を中央に固定し回転する給紙ロール軸７２と、給紙ロール２６側方向に付勢された底板７４と、給紙ロール軸７２に固定され回転するカム７６と、カム７６の給紙方向下流側を支点７８として揺動しカム７６及び底板７４に係合しカム７６と連動して底板７４を揺動させるリンクアーム８０とが設けられている。
【００１９】
具体的には、底板７４は、その後端部の支点８２で揺動可能に本体フレーム８４に支持されており、前端部付近の裏面の左右両端側の２箇所において圧縮ばね８６で給紙ロール２６側方向に付勢されている。底板７４の前端部付近上方の中央に円柱形状の給紙ロール２６が配置されており、この給紙ロール２６は給紙ロール軸７２の中央に固定されている。給紙ロール軸７２は本体フレーム８４に回転自在に軸支されており、本体フレーム８４に設けられた回転駆動手段（図４参照）により回転する。この給紙ロール軸７２の左右両端部２箇所に底板７４を揺動させるためのカム７６が固定されている。そして給紙ロール２６の下方には、用紙を送り出すため湾曲した給紙フレーム８８が配設されており、その給紙方向下流側に２つの搬送ロール２８、２８が配設されている。なお図２には示されていないが、給紙ロール２６の下方にリタードロールを設け、給紙ロール２６とリタードロールにより用紙を像形成部へと給紙するといったことももちろん可能である。
【００２０】
リンクアーム８０は、カム７６の給紙方向下流側に支点７８を有し、その支点７８において支柱９０に揺動自在に連結されており、カム７６及び底板７４に係合してカム７６と連動して底板７４を揺動させる。具体的には、リンクアーム８０は給紙方向上流側の先端部８９が丸みを有する形状を有し、その先端部８９が底板７４の前端部の左右両端２箇所において底板７４と摺動可能に係合しており、リンクアーム８０の中間部位の係合部９１に係合したカム７６と連動して、底板７４をその給紙ロール２６側方向への付勢力に抗して下方に押圧している。このように支点７８がカム７６の給紙方向下流側に位置するリンクアーム８０を設けたことから、付勢された底板７４の押上力のカム７６の回転方向への力が減圧され、カム７６を回転させる駆動系に負荷を減じることができ、騒音を防止することが可能となる。
【００２１】
なお、リンクアーム８０のカム７６との係合部９１付近には、案内溝９２が形成されており、その案内溝９２内においてカム７６との係合部９１に、円柱状のコロ７９（図４参照）が配置されている。このコロ７９にカム７６の滑らかな曲面で形成された部分が係合することよりカム７６が滑らかに回転し、それに伴ってリンクアーム８０及び底板７４が滑らかに揺動することから、スムーズな底板７４の揺動が可能となり、騒音を小さくすることが可能となる。
【００２２】
カム７６の形状は、たとえば図３に示すように一部分が欠けた略楕円形状を有しており、底板７４の揺動方向に応じてカム７６の回転の支点９３からコロ７９に係合する部分までの距離即ち回転半径Ｒが変化することに伴って回転方向を変えるカム駆動手段８１（図４参照）により図３に示す矢印方向に回転する。なお図２においては、カム駆動手段８１は、給紙ロール軸７２の回転駆動手段と同一のものを用いている。またカム７６は所定の厚さを有する板で形成されており、コロ７９に係合する部分が滑らかな曲面で形成されており、これによりカム７６、リンクアーム８０および底板７４の動きが滑らかになることから、スムーズに底板７４を揺動させることができ、騒音を小さくすることが可能となる。また、カム７６を底板７４に直接接触させて底板７４を揺動させるのではなく、支点７８がカム７６の給紙方向下流側に位置するリンクアーム８０を介して底板７４を揺動することから、底板７４の付勢力はカムの中心に向う力と、カムの回転方向へ向う力とに分解され、カムの回転方向に向う力がカムの中心に向う力よりも小さいので、カム７６の回転方向への底板７４の付勢力が減圧されカム７６を回転させる駆動系への負荷を減じることができ、騒音を防止できる。 またテコの原理により、カム７６の偏心量に対し、底板７４の揺動量が大きくなるので、カム７６を大型化させる必要もなく、装置の小型化が可能となる。
なお、この例においては、カム７６が給紙ロール軸７２の両端に設けられており、カム７６と給紙ロール軸７２の回転駆動手段が同一になっているが、給紙ロール軸７２の回転駆動手段とは別のカム駆動手段を設けてカム７６を回転させるといったことももちろん可能である。
【００２３】
次に給紙ユニット１８の作用について図を用いて説明する。
まず図４に示すように、積載された用紙が多い状態では、底板７４はその裏面の前端部付近に配設された圧縮ばね８６により給紙ロール２６側方向に付勢される一方で、前端部の左右両端において、中間部位にカム７６が係合したリンクアーム８０の先端部８９が摺動可能に係合しており、そのリンクアーム８０により下方に押圧され、底板７４の前端部が給紙ユニット１８の本体フレーム８４の床面９４に近接した状態で配置されている。このとき、底板７４上の最上位の用紙は給紙ロール２６に当接し、給紙ロール２６の回転により用紙が捌かれ、最上位の用紙が像形成部へと搬送される。
このときのカム７６は、リンクアーム８０の案内溝９２内に配設されたコロ７９に、回転半径Ｒ（図３参照）が最も大きい部分が係合しており、カム７６の底板７４に対する押圧力は、リンクアーム８０を介することでテコの原理により底板７４の大きな付勢力と釣り合う大きさのものとすることができる。
【００２４】
そして底板７４上に載置された用紙が少ない場合、図５に示すように、カム７６は、回転することにより、回転半径Ｒが小さい部分でコロ７９に係合し、リンクアーム８０の底板７４への押圧力が減少し、底板７４は徐々に滑らかに上昇する。そして底板７４に載置された用紙の最上位の用紙が給紙ロール２６により搬送ロールへと搬送される。このとき底板７４の上に押し上げる付勢力が小さくなるため、カム７６およびリンクアーム８０により底板７４を下方へ押圧する力は小さくてよい。
【００２５】
さらに、図６は、底板７４上に載置された用紙がさらに少ない状態であり、カム７６は回転半径Ｒが小さい部分でコロ７９に係合しており、圧縮ばね８６の付勢力はわずかになるため、カム７６およびリンクアーム８０により底板７４を下方へ押し下げる押圧力は小さくて済む。
【００２６】
このように支点７８がカム７６の給紙方向下流側に位置するリンクアーム８０を設け、カム７６の回転に連動して揺動させていることから、給紙ロール２６側方向に付勢された底板７４の押上力のカム７６の回転方向への力が減圧され、カム７６を回転させる駆動系に負荷を減じることができ、騒音を防止することが可能となるのである。また、テコの原理により、底板の揺動量が大きい場合にも、カム７６を大きくする必要がなく、給紙容量を増大させることが可能となり、省スペース化が図られ、装置の小型化が可能となるのである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上述べたように、本発明は、装置の小型化及び低騒音化が可能な給紙機構及び手差し給紙装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る給紙ユニットの概要を示す正面斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るカムの概要を示す正面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る給紙ユニットの作用を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る給紙ユニットの作用を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る給紙ユニットの作用を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  画像形成装置
１８  給紙ユニット
２２  手差しカセット
２６  給紙ロール
２８  搬送ロール
７２  給紙ロール軸
７４  底板
７６  カム
７８  支点
７９  コロ
８０  リンクアーム
８２  支点
８４  本体フレーム
８６  圧縮ばね
８８  給紙フレーム
９０  支柱
９１  係合部
９２  案内溝
９４  床面
【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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