(57)【要約】【課題】カムの位置規制手段に加えてカムの位置検知手段を設けずに初期位置を出せるシート材給送装置を提供する。【解決手段】用紙Ｐを積載する底板１５、積載された用紙Ｐを給送する給送ローラ１６、用紙Ｐと給送ローラ１６を当接付勢する圧縮ばね２９、その付勢力に抗して底板１５を移動させて用紙Ｐと給送ローラ１６を離間させるカム１８、その駆動源、カム１８と連動するディスク１９、ディスク１９が備える３つの爪部、これと係合してディスク１９の回転を規制するアーム２０とその移動手段であるソレノイドＳＯＬを備える。アーム２０はディスクの爪部と係合する複数の係合部を有し、ディスク１９はカム１８が底板１５を押し下げる位置にあるときにアーム２０と第１の爪が係合し、底板１５と離間したときにアーム２０と第２の爪が係合し、カム１８が任意の位置にあるときに第３の爪がアーム２０と係合する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を積載する積載部材、該積載部材に積載されたシート材を給送する給送部材、該積載されたシート材と前記給送部材が当接するように前記積載部材を前記給送部材に向けて付勢する付勢部材、前記積載部材に当接し、前記付勢部材の付勢力に抗して前記積載部材を移動させてシート材と前記給送部材を離間させるカム、該カムを回転駆動する駆動源、前記カムと連動して回転運動する回転部材、該回転部材に設けられた爪部と係合して前記回転部材の回転を規制する規制部材、該規制部材を前記回転部材に設けられた爪部と係合する位置に移動させる移動手段を備えたシート材給送装置において、
前記規制部材は、前記回転部材の爪部と係合する複数の係合部を有し、
前記回転部材は、
前記カムが前記積載部材を押し下げる位置にあるときに前記規制部材と係合する第１の爪と、
前記カムが前記積載部材と離間したときに前記規制部材と係合する第２の爪と、
前記カムが任意の位置にあるときに前記規制部材と係合する第３の爪と、
を有することを特徴とするシート材給送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート給送装置において、
前記規制部材は、
前記回転部材の前記第１および第２の爪と係合可能な第１係合部と、
前記回転部材の前記第３の爪と係合可能な第２係合部と、
を備えたことを特徴とするシート材給送装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシート給送装置において、
前記規制部材を移動させる移動手段が、電磁ソレノイドであることを特徴とするシート材給送装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のシート材給送装置において、
前記給送部材が給送ローラであり、
前記カムを前記給送ローラと同軸上に配置する、
ことを特徴とするシート材給送装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のシート材給送装置において、
前記回転部材を前記カムと一体に形成したことを特徴とするシート材給送装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のシート材給送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙などのシート材に画像形成を行う画像形成装置に適用され、積載されたシート材を一枚ずつ分離給送するシート材給送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシート材給送装置として、積載部材上に積載されたシート材と給送部材とを当接させると共に付勢圧を加えることで、摩擦力によりシート材を給送する給送装置がある。また、シート材のセット性向上の観点からシート材給送時にのみ積載部材上に積載されたシート材と給送部材とを当接させ、給送終了後には離間させる昇降手段を備えたシート材給送装置もある。
【０００３】
このようなシート材給送装置の昇降手段としては、積載部材を給送部材に当接させる方向に付勢する付勢手段と、付勢手段に抗して積載部材を給送部材から離間させるカム機構を有するものが広く使用されている。
【０００４】
またこのようなシート材給送装置においては、一連の給送動作において所定位置でカムを停止させる必要があり、カムもしくはカムと連動する回転部材に設けられた爪部に、フラッパなどを係合させてカムの回転を規制する方法がとられている。
【０００５】
カムを停止させる位置は、積載部材が給送部材と所定圧で当接しシート材の給送が可能な給送位置と、積載部材が給送部材と離間しシート材のセットを容易に行えるセット位置の少なくとも２箇所で停止できることが望ましい。例えば、特許文献１では、駆動軸に駆動力を伝達する１ターンクラッチにロック爪を２箇所に設けることで、底板が上昇した状態と、底板が押し下げられた状態とで底板動作カムを停止させることを特徴とする発明が開示されている。また、特許文献２では、カム部材に動力を選択的に伝達する第２伝達手段に複数の爪を設け、カム部材を所定の回転角において停止させることを特徴とする発明が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カムの位置は、例えばマシンに与えられた衝撃や、ユーザー操作などにより、想定外の位置に停止する場合がある。そのような状況から給送動作を再開可能とするには、所定位置にカムを戻す初期動作が必要であるが、解決できていない。
【０００７】
特許文献３では、イニシャライズ動作として、アイドラギヤを所定数回転させ、カムギアを第２カムの第１及び第２のラッチ部いずれかに係合させた上で、どちらのラッチ部に係合しているかをフォトインタラプタにより判断している。しかし、近年、シート材給送装置を搭載する画像形成装置においては小型化と消費電力の低減が求められており、より簡易で小型な構成で初期動作を行うことが望ましいとされている点は解決できていない。
【０００８】
本発明は前記従来の問題点を解決したシート材給送装置及びこれを用いた画像形成装置提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のシート材給送装置のうち請求項１に係るものは、シート材を積載する積載部材、該積載部材に積載されたシート材を給送する給送部材、該積載されたシート材と前記給送部材が当接するように前記積載部材を前記給送部材に向けて付勢する付勢部材、前記積載部材に当接し、前記付勢部材の付勢力に抗して前記積載部材を移動させてシート材と前記給送部材を離間させるカム、該カムを回転駆動する駆動源、前記カムと連動して回転運動する回転部材、該回転部材に設けられた爪部と係合して前記回転部材の回転を規制する規制部材、該規制部材を前記回転部材に設けられた爪部と係合する位置に移動させる移動手段を備えたシート材給送装置において、前記規制部材は、前記回転部材の爪部と係合する複数の係合部を有し、前記回転部材は、前記カムが前記積載部材を押し下げる位置にあるときに前記規制部材と係合する第１の爪と、前記カムが前記積載部材と離間したときに前記規制部材と係合する第２の爪と、前記カムが任意の位置にあるときに前記規制部材と係合する第３の爪とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係るものは、請求項１に記載のシート給送装置において、前記規制部材は、前記回転部材の前記第１および第２の爪と係合可能な第１係合部と、前記回転部材の前記第３の爪と係合可能な第２係合部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係るものは、請求項１または２に記載のシート給送装置において、前記規制部材を移動させる移動手段が、電磁ソレノイドであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかに記載のシート材給送装置において、前記給送部材が給送ローラであり、前記カムを前記給送ローラと同軸上に配置することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかに記載のシート材給送装置において、前記回転部材を前記カムと一体に形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る画像形成装置は、請求項１から５のいずれかに記載のシート材給送装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るシート材給送装置は、カムと連動する回転部材に初期位置を出すための第３の爪を設けて、カムの位置規制手段に加えてカムの位置検知手段を設けることなく初期位置を出すことができるという効果を奏し得るものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図
【図２】本発明に係るシート材給送装置の一実施例としての手差し給紙部の概略斜視図
【図３】給送部材としての給送ローラの構成を示す概略断面図
【図４】昇降手段の構成を示す概略断面図
【図５】ディスクとアームの構成を示す概観図（Ａ）および上面図（Ｂ）
【図６】シート材給送前の初期動作について説明するための図
【図７】給送動作中のディスクとアームの状態を示す図
【図８】樹脂製のカムと回転部材であるディスクを射出成形により一体に形成した例を示す図
【図９】ディスクの３つの爪部を外周に設けた例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のシート材給送装置の実施形態を説明する。
本発明に係るシート材給送装置は、カムと連動する回転部材に初期位置を出すための第３の爪を設ける。この構成により、カムの位置規制手段に加えてカムの位置検知手段を設けることなく初期位置を出すことができる。また、回転部材の位置を規制する規制部材の係合部を、給送動作で回転部材の第１及び第２の爪と係合する第１係合部と、カムの初期動作で回転部材の第３の爪と係合する第２係合部とに分ける。この構成により、規制部材を２つの位置に切り替えるだけで給送動作と初期動作を行える。また、規制部材を移動させる手段として電磁ソレノイドを用いる。そのため、２つの位置の切り替えが容易になり、また給送動作中に電力を消費することなく規制部材を回転部材の第１及び第２の爪と係合する位置に保持できる。さらに、給送部材を給送ローラとして、カムを給送ローラと同軸上に配置する。このようにすることで、給送部材の回転軸とカムの回転軸を同一にすることを可能とし、装置の部品点数削減ならびに小型軽量化をも可能とする。またさらに、カムと回転部材を一体に形成する。この構成とすることで、カムと回転部材の連動が必然的に達成される。そして、シート材給送装置としての信頼性が向上するとともに、部品点数の削減が図れる。そしてこれらのシート材給送装置のいずれかを画像形成装置に備えることで、画像形成装置としても部品点数の削減が図れる。
【００１８】
なお特許文献１開示の発明では、引き戻し爪部材が引き戻し動作を行うときに、給送されたシート材に接触して平面性を損ね、搬送精度を低下させるために、給紙指令で給紙モータの駆動を開始し、給紙クラッチの１回目の操作を行うことで給紙コロ及び底板動作カムが回転し、底板上に積載されたシート材の最上面のシート材が給紙コロに当接して最上面のシート材が１枚分離されながら給送され、給紙クラッチが半ターンで停止するので、給紙コロも停止し、その後、給紙されたシート材の後端が引き戻し爪部材の移動範囲を通過した後のタイミングで、給紙クラッチを駆動する（２回目の操作）ことによって残りの半ターン分の回転が行われて、底板動作カムが底板を押し下げ、これに連動して引き戻し爪部材も積載されたシート材１の先端を引き戻す動作をする。すなわち、底板動作カムが半ターンで停止する構成であるが、底板動作カムの初期位置の制御は行われていない。
【００１９】
また特許文献２開示の発明では、シート積載部材と、シート材を給送する給送回転体と、給送回転体とシート材とを互いに接触または離間させるカム部材と、給送回転体とカム部材とに駆動力を与える駆動源と、を有する給送装置において、給送回転体に駆動源の駆動力を選択的に伝達する第１伝達手段と、カム部材に駆動源の駆動力を選択的に伝達する第２伝達手段と、第１伝達手段に形成された爪と係合して給送回転体を任意の回転角で停止させると同時に、第２伝達手段に形成された第１または第２の爪と係合してカム部材を所定の回転角において停止させる係合位置と、上記いずれの爪とも係合せず、第１および第２伝達手段による駆動の伝達を行わせる非係合位置とに移動可能な制御部材とを有する。すなわち、カム部材駆動力を選択的に伝達する第２伝達手段に複数の爪を設けてカム部材を所定の回転角において停止させることを特徴としているが、カム部材の初期回転角度を制御することは行われていない。
【００２０】
さらに特許文献３開示の発明では、中板の昇降動作と給紙ローラの回転駆動とを別々に制御できるようにするために、中板を昇降させるカムの回転はカムギアのギヤに噛み合う揺動ギヤから伝達される。揺動ギヤが噛み合ったときにはアイドラギヤから駆動が伝達されてカムギアが回転しカムが回転して中板を昇降する。給紙ローラの回転は電磁クラッチにより伝達されるようにしており、これにより給紙ローラの回転と中板の昇降動作を別々に制御することができ、イニシャライズ動作によりアイドラギヤを所定数回転させ、カムギアが第２カムの第１及び第２のラッチ部いずれかに係合するようにしているが、どちらのラッチ部に係合しているかはフォトインタラプタを用いて判断するが、初期動作で係合する位置が特定されることはない。
【実施例】
【００２１】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお本発明は図示の画像形成装置への実施には限定されず、画像形成を行う種々の装置に適用可能である。
【００２２】
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。図示の画像形成装置１は、シート材を画像形成部に搬送するシート材給送装置として、本体給紙部２と手差し給紙部３とを備えている。各給紙部から給送された用紙Ｐはレジストローラ４へ給送され、レジストローラ４により画像形成部５へ給送される。画像形成部５は、感光体ユニット６、中間転写ユニット７、レーザ光Ｌによる露光部８などからなり、用紙Ｐ表面にトナー像を転写する転写部９と、トナー像が転写された用紙Ｐを加圧加熱して定着処理を行う定着部１０とを備えている。画像形成された用紙Ｐは排紙ローラ１１により装置本体１上部の排紙トレイ部１２に排出される。また、画像形成装置の上部には、装置の稼動状態やユーザーへの指示を示す表示部１３と、操作部１４がある。
【００２３】
図２は、本発明に係るシート材給送装置の一実施例としての手差し給紙部３の概略斜視図である。また、図３は、給送部材としての給送ローラ１６の構成を示す概略断面図、図４は、昇降手段の構成を示す概略断面図である。
【００２４】
図３において、手差し給紙部には、画像形成装置本体１から開閉自在な手差し給紙トレイ２４と、積載部材である平板材からなる底板１５が設けられている。底板１５は、手差し給紙トレイ２４の側面に設けられた支点２５で回動自在に装着されている。底板１５の上方には、給送ローラ軸１７に固着された給送部材である給送ローラ１６が設置されている。また、底板１５よりも給送方向下流には、シート材Ｐの重送を防止するために公知のフリクションパッド方式を用いた摩擦分離機構が設けられている。すなわち、弾性材などの高い摩擦係数を有する材料から形成される分離パッド２７が受台２８に貼り付けられており、圧縮ばね２９によって給送ローラに向けて付勢されている。
【００２５】
次に、本実施例における積載部材の昇降手段１８の構成について説明する。底板１５と手差し給紙トレイ２４の間には付勢部材としての円錐ばね２６が設けられ、底板１５を給送ローラ１６に向けて付勢している。給送ローラ軸１７には、シート材である用紙Ｐの幅方向の外側に、給送ローラ軸１７に固着されないカム１８が設けられている。
【００２６】
カム１８には、カムと連動して回転する回転部材であるディスク１９とばねクラッチ２１が設けられている。ばねクラッチ２１はカム駆動ギヤ２２と係合し、カム駆動ギヤ２２はアイドラギヤ２３を介して駆動源であるカム駆動モータ（不図示）と連結している。
【００２７】
そして、カム駆動モータが駆動し、カム駆動ギヤ２２が回転すると、駆動がばねクラッチ２１からディスク１９、カム１８に伝達される。カム１８は回転しながら底板１５の端部に設けられたカム係合部１５ａと接触し、ばね２６の付勢力に抗して底板１５を押し下げ、底板１５を給送ローラ１６から離間する。
【００２８】
また、ディスク１９には、ディスクの回転を規制する規制部材であるアーム２０が係合されている。ディスク１９の爪部にアーム２０が係合するとき、ばねクラッチ２１が緩みディスク１９への駆動が遮断される。従って、ディスク１９にアーム２０が係合させると、カム１８を停止させることができる。
【００２９】
図５は、ディスク１９とアーム２０の構成を示す概観図および上面図である。ディスク１９には爪部１９−１〜１９−３が３ヶ所に設けられており、それぞれカム１８が底板１５を押し下げる際に係合する第１の爪部１９−１、カム１８が底板１５から離間する際に係合する第２の爪部１９−２、カムが底板を押し下げる過程の任意の位置で係合する第３の爪部１９−３となっている。
【００３０】
また、アーム２０は、ソレノイドＳＯＬの吸引により回転支点２０ａを中心に回転することができる。アーム２０にはディスク１９の爪部１９−１〜１９−３と係合するための係合部２０−１、２０−２が２ヶ所設けられており、第１の係合部２０−１は、ソレノイドＳＯＬが通電しないとき、ディスク１９の第１及び第２の爪部１９−１、１９−２と係合できる。アーム２０の第２の係合部２０−２は、ソレノイドＳＯＬが通電してアーム２０が移動した場合にのみ、ディスク１９の第３の爪部１９−３と係合できる。
【００３１】
次に、本実施例におけるシート材給送前の初期動作について、図６を用いて説明する。初期動作は、不特定の位置で停止しているカム１８を初期位置まで移動させることを目的として行われる。用紙のセット性向上を図るため、初期位置は、カム１８が底板１５を押し下げる位置に設定されている。
【００３２】
まず、ソレノイドＳＯＬで吸引動作を行わせる（図示のソレノイドＳＯＬに「引」と記載して吸引していることを示した）。このとき、アーム２０はアーム支点２０ａを中心に回転し、第２の係合部２０−２は、ディスク１９の第３の爪部１９−３と係合する位置に移動する（図６（Ａ）参照）。
【００３３】
次に、ソレノイドＳＯＬでの吸引を保持したまま、カム駆動モータをディスク１９が１回転以上するように所定時間駆動する。回転の途中で、ディスク１９の第２の爪部１９−３と、アーム２０の第２の係合部２０−２が係合し、ディスクの回転が規制される。（図６（Ｂ）参照）。
【００３４】
爪部１９−３と係合部２０−２の係合後も、カム駆動モータ及びアイドラギヤ２３、カム駆動ギヤ２２は回転を続けているが、ばねクラッチ２１が緩むためディスク１９への駆動は遮断される。
【００３５】
そしてカム駆動モータが所定時間の駆動を終えた後、ソレノイドＳＯＬの通電を切り、アーム２０とディスクの係合が解除する。再びカム駆動モータを駆動させ、アーム２０の第１の係合部２０−１がディスク１９の第１の係合部１９−１と係合させた後、カム駆動モータを停止させる（図６（Ｃ）参照）。
【００３６】
このとき、カム１８は底板１５を押し下げる位置に停止する。そして、以上の動作により、不特定の位置にあるカム１８を、カム位置検知センサを用いることなく底板１５を押し下げる位置（初期位置）に移動させることができる。
【００３７】
次に、本実施例におけるシート材給送動作について、図７を用いて説明する。図７は、給送動作中のディスク１９とアーム２０の状態を示している。
【００３８】
初期動作完了後は、前述のとおりアーム２０の第１の係合部２０−１とディスク１９の第１の爪部１９−１が係合した状態で停止している。（図７（Ａ）参照）。このとき、カム１８は底板１５を押し下げる位置に停止している。
【００３９】
そして、給送動作開始の信号を受けると、はじめにカム１８を底板１５から離間させる動作が行われる。まず、カム駆動モータが駆動し、カム駆動ギヤ２２が回転する。しかし、ディスク１９は、アーム２０による回転規制を受けているため回転しない。次に、ソレノイドＳＯＬを短時間通電し、アーム２０の第１係合部２０−１とディスク１９の第１の爪部１９−１の係合を解除する。
【００４０】
係合が解除されると、ディスク１９は、ばねクラッチ２１から駆動を受けて回転し（図７（Ｂ）参照）、アーム２０の第１係合部２０−１とディスク１９の第２の爪部１９−２が係合するところで停止する（図７（Ｃ）参照）。
【００４１】
このとき、ディスク１９と連動したカム１８は、底板１５を押し下げた状態から、底板１５と離間した状態に移行する。カム１８と底板１５が離間した状態になると、図３に示すように円錐ばね２６による付勢力が解放され、底板１５に積載された用紙Ｐが所定圧で給送ローラ１６に当接し給送可能となる。給送ローラ１６を電磁クラッチ（不図示）を用いて間欠的に回転させ、用紙Ｐを画像形成装置内部に給送する。
【００４２】
そして給送動作終了の信号を受けると、再びカム１８が底板１５押し下げた状態に移行する動作が行われ、カム駆動モータが駆動し、カム駆動ギヤ２２が回転する。ソレノイドＳＯＬを短時間通電し、アーム２０の第１係合部２０−１とディスク１９の第２の爪部１９−２の係合を解除する。係合が解除されると、ディスク１９はばねクラッチ２１から駆動を受けて回転する（図７（Ｃ）参照）。
【００４３】
ディスク１９は、アーム２０の第１係合部２０−１とディスク１９の第１の爪部１９−１が係合するところで停止し、初期状態に戻る（図７（Ｄ）参照）。
【００４４】
このとき、カム１８は底板１５を押し下げる位置に停止している。以上の動作を、給送動作開始の指令に基づき繰り返すことで、任意のタイミングで画像形成装置に用紙を給送することができる。
【００４５】
なお、カム１８とカムと連動して回転運動する回転部材１９とは、一体に形成されていてもよい。図８は、樹脂製のカム１８と回転部材であるディスク１９が、射出成形により一体に形成された例を示す。
【００４６】
また、回転部材の爪部は、ディスク１９の外周に設けられていてもよい。図９は、ディスク１９の爪部１９−１〜１９−３を外周に設けた場合の例を示す。ディスク１９の外周には、カム１８の端面からディスクの回転軸上に距離Ａの位置に第１及び第２の爪部１９−１、１９−２が設けられ、距離Ｂの位置に第３の爪部１９−３が設けられている。ディスク１９に係合するアーム２０は、アーム支軸２０ｂを中心に１８０°回転往復運動をすることにより、距離Ａの位置にある第１及び第２の爪部１９−１、２と係合可能な状態（図９（Ａ））と、距離Ｂの位置にある第３の爪部１９−３と係合可能な状態（図９（Ｂ））を切り替えることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１：装置本体
２：本体給紙部ト
３：手差し給紙部
４：レジストローラ
５：画像形成部
６：感光体ユニット
７：中間転写ユニット
８：露光部
９：転写部
１０：定着部
１１：排紙ローラ
１２：排紙トレイ
１３：表示部
１４：操作部
１５：底板
１６：給送ローラ
１７：給送ローラ軸
１８：カム
１９：ディスク
１９−１〜１９−３：ディスクの第１〜第３の爪部
２０：アーム
２０ａ：アーム支点
２０ｂ：アーム支軸
２０−１、２０−２：アームの第１、第２の係合部
２１：ばねクラッチ
２２：カム駆動ギヤ
２３：アイドラギヤ
２４：手差し給紙トレイ
２５：底板支点
２６：円錐ばね（給紙）
２７：分離パッド
２８：受台
２９：圧縮ばね（分離）
３０：ガイド板
３１：底板パッド
Ｐ：用紙
ＳＯＬ：ソレノイド
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４８】
【特許文献１】特開２００８‐３０９１０号公報
【特許文献２】特公平２‐６２４５１号公報
【特許文献３】特開平８‐２１７２６５号公報
【図１】
2011126676.tif 000003
【図２】
2011126676.tif 000004
【図３】
2011126676.tif 000005
【図４】
2011126676.tif 000006
【図５】
2011126676.tif 000007
【図６】
2011126676.tif 000008
【図７】
2011126676.tif 000009
【図８】
2011126676.tif 000010
【図９】
2011126676.tif 000011