(57)【要約】【課題】部品点数の削減とコストダウン及び小型化を図ることができる給紙装置を提供すること。【解決手段】間欠的に回転駆動される給紙ローラ５と、昇降動して前記給紙ローラ５に接離するボトムプレート２８を備えた給紙装置において、前記ボトムプレート２８を昇降動させるカム軸３１と同軸に配された欠歯ギヤ３２とこれに噛合する給紙駆動ギヤ２７を介して前記給紙ローラ５に回転力を伝達するとともに、前記給紙ローラ５の外径及び前記欠歯ギヤ３２と給紙駆動ギヤ２７とのギヤ比を、前記カム軸３１の１回転で用紙が前記給紙ローラ５の下流側に配置された次のローラであるレジストローラまで到達し得る値に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間欠的に回転駆動される給紙ローラと、昇降動して前記給紙ローラに接離するボトムプレートを備えた給紙装置において、
前記ボトムプレートを昇降動させるカム軸と同軸に配されたギヤとこれに噛合する駆動ギヤを介して前記給紙ローラに回転力を伝達するとともに、前記給紙ローラの外径及び前記ギヤと駆動ギヤとのギヤ比を、前記カム軸の１回転で用紙が前記給紙ローラの下流側に配置された次のローラであるレジストローラまで到達し得る値に設定したことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記ギヤと駆動ギヤのギヤ比を１：１．７以上に設定したことを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
給紙手段によって用紙をレジストローラへと給送し、該レジストローラによって用紙を適当なタイミングで転写ニップ部へと搬送し、像担持体上に形成されたトナー像を用紙上に転写した後、該トナー像を用紙に定着する画像形成装置において、
前記給紙手段を請求項１又は２記載の給紙装置で構成し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、記録材である用紙をレジストローラへと供給する給紙装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する複写機やプリンタ等の画像形成装置には、複数枚の用紙を給紙カセットに予め積層収容しておき、給紙カセットから用紙を１枚ずつピックアップしてレジストローラへと供給するカセット式の給紙装置の他、ユーザーによって手差しトレイに１枚ずつセットされた用紙をレジストローラへと供給するＭＰＦ（Multi Purpose Feeder）給紙装置が備えられている。
【０００３】
上記ＭＰＦ給紙装置は、間欠的に回転駆動される給紙ローラと、昇降動して前記給紙ローラに接離するボトムプレートを備え、画像形成信号が入力されるとボトムプレートが上昇して該ボトムプレート上にセットされた用紙を給紙ローラに押圧し、この状態で給紙ローラを駆動して用紙をレジストローラへと給送するものである。
【０００４】
斯かる給紙装置においては、ボトムプレートの昇降動と給紙ローラの回転を例えば欠歯ギヤを用いて行っていた。又、ボトムプレートの昇降動と給紙ローラの回転を別々に制御することも行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２１７２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＭＰＦ給紙装置においては、ボトムプレートの１回の昇降動に対して給紙ローラが１回転するだけであるため、給紙ローラとレジストローラとの間に中継用の搬送ローラを設ける必要があり、コスト及びスペース的に問題であった。
【０００６】
又、ボトムプレートの昇降動と給紙ローラの回転を別々に制御する方式を採用すると、構造が複雑化して部品点数の増加とコストアップを招くという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、部品点数の削減とコストダウン及び小型化を図ることができる給紙装置とこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、間欠的に回転駆動される給紙ローラと、昇降動して前記給紙ローラに接離するボトムプレートを備えた給紙装置において、前記ボトムプレートを昇降動させるカム軸と同軸に配されたギヤとこれに噛合する駆動ギヤを介して前記給紙ローラに回転力を伝達するとともに、前記給紙ローラの外径及び前記ギヤと駆動ギヤとのギヤ比を、前記カム軸の１回転で用紙が前記給紙ローラの下流側に配置された次のローラであるレジストローラまで到達し得る値に設定したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ギヤと駆動ギヤのギヤ比を１：１．７以上に設定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、給紙手段によって用紙をレジストローラへと給送し、該レジストローラによって用紙を適当なタイミングで転写ニップ部へと搬送し、像担持体上に形成されたトナー像を用紙上に転写した後、該トナー像を用紙に定着する画像形成装置において、前記給紙手段を請求項１又は２記載の給紙装置で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、給紙ローラの外径及び前記ギヤと駆動ギヤとのギヤ比を、カム軸の１回転で用紙が給紙ローラの下流側に配置された次のローラであるレジストローラまで到達し得る値に設定したため、ボトムプレートの１回の昇降動に対して用紙をレジストローラまでダイレクトに搬送することができ、給紙ローラとレジストローラとの間に中継の搬送ローラを設けなくて済み、画像形成装置の省スペース化を実現して小型化を図ることができるとともに、部品点数の削減とコストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザビームプリンタの側断面図である。
【００１３】
図示のレーザビームプリンタ１においては、箱状の本体（筐体）２の上面の中央部に、傾斜した凹状の排紙トレイ３が設けられている。そして、本体２の前面（図１の右側が前方）上部には開閉可能な手差しトレイ４が設けられており、この手差しトレイとその奥の本体２内に回転可能に設けられた給紙ローラ５はＭＰＦ給紙装置６を構成している。尚、給紙装置６の詳細は後述する。
【００１４】
而して、レーザビームプリンタ１は、本体２内に設けられた搬送路Ｌに沿って記録材である用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するものであって、前記搬送路Ｌは、側面視略Ｌ字状を成して前記排紙トレイ３へと延びている。
【００１５】
又、レーザビームプリンタ１は、本体２の下部に設けられた給紙部７と、該給紙部７の上方の本体２内の略中央部に設けられた画像形成部８と、該画像形成部８の後方に配された定着部９と、該定着部９上方の本体２上面に設けられた凹状の排紙部１０を備えている。
【００１６】
上記給紙部７は、上面が開放された矩形箱状の給紙カセット１１内に複数枚の用紙を積層収容するとともに、給紙カセット１１内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラ１２と、取り出された用紙を搬送路Ｌへと送り出す一対の給紙ローラ１３を備えており、搬送路Ｌには、送り出された用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８へと供給するレジストローラ１４が設けられている。
【００１７】
前記画像形成部８は、給紙部７から供給された用紙に画像を形成するものであって、本体２内の略中央部に回転可能に配された像担持体としての感光ドラム１５と、その周囲に配置された一次帯電器１６、現像手段である現像装置１７、転写手段である転写ローラ１８及びクリーニング装置１９と、これらの上方に配置されたレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）２０、トナーホッパー２１等を備えている。
【００１８】
又、前記定着部９は、画像形成部８において用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する定着ローラ２２と加圧ローラ２３を備えている。
【００１９】
更に、前記排紙部１０は、定着部９においてトナー像が定着された用紙を本体２外へと排出するためのものであって、搬送路Ｌの末端に設けられた一対の排紙ローラ２４と、搬送路Ｌを搬送される用紙を前記排紙ローラ２４へと案内する縦リブ状の複数の搬送ガイドリブ２５及び本体２外へと排出される用紙を積載するための前記排紙トレイ３を備えている。
【００２０】
次に、以上の構成を有するレーザビームプリンタ１の画像形成動作について説明する。
【００２１】
例えばパーソナルコンピュータ（パソコン）等の端末から当該レーザビームプリンタ１にプリント開始信号が送信されると、画像形成部８においては、感光ドラム１５が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が一次帯電器１６によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザ光がレーザスキャナユニット２０から出力されて感光ドラム１５上に照射されると、該感光ドラム１５上には静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像装置１７によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００２２】
同時に給紙部７においては、例えば給紙カセット１１内に収容された用紙は、ピックローラ１２によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、１８０°方向が反転されつつ給紙ローラ１３によってレジストローラ１４へと搬送される。
【００２３】
レジストローラ１４においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム１５上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部８へと供給される。
【００２４】
画像形成部８においては、感光ドラム１５と転写ローラ１８との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラ１８によって感光ドラム１５に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（転写面）に感光ドラム１５上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着部９へと搬送され、この定着部９において定着ローラ２２と加圧ローラ２３によって挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム１５の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置１９によって除去される。
【００２５】
而して、定着部９にて表面にトナー像が定着された用紙は、搬送路Ｌを上方へと搬送され、搬送ガイドリブ２５に沿って排紙ローラ２４へと導かれ、排紙ローラ２４によって本体２上部の排紙トレイ３に排出されて積載され、一連の画像形成動作が完了する。
【００２６】
又、ユーザーが手差しで給紙する場合には、ＭＰＦ給紙装置６の手差しトレイ４上にセットされた用紙が給紙ローラ５によってレジストローラ１４へと供給され、以後は前述と同様のプロセスを経て用紙に画像が形成される。
［ＭＰＦ給紙装置］
次に、本発明に係る前記ＭＰＦ給紙装置６の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
図２は本発明に係るＭＰＦ給紙装置の斜視図、図３はＭＰＦ給紙装置要部の斜視図、図４は同ＭＰＦ給紙装置の作用を示す側面図、図５は同側断面図である。
【００２８】
図２に示すように、ＭＰＦ給紙機構６の前記給紙ローラ５は通紙幅方向の略中央に回転可能に配され、通紙幅方向に配された給紙駆動軸２６の軸方向一端に結着されており、給紙駆動軸２６の軸方向他端には給紙駆動ギヤ２７が結着されている。
【００２９】
又、給紙ローラ５の下方にはボトムプレート２８が昇降動可能に設けられており、このボトムプレート２８の幅方向一端（給紙駆動ギヤ２７が設けられた側の端部（図２の左端））にはリフトアーム２９とボトムブラケット３０が取り付けられている。
【００３０】
更に、前記給紙駆動ギヤ２７の下方には、カム軸３１が前記給紙駆動軸２６と平行に配されており、このカム軸３１には欠歯ギヤ３２と制御筒３３が結着されるとともに、カム軸３１の端部には、前記リフトアーム２９の下面に係合するカム３４が結着されている。
【００３１】
上記欠歯ギヤ３２の外周部には、欠歯部３２ａ，３２ｂが幅方向に２列に形成されており、この欠歯ギヤ３２には、前記給紙駆動ギヤ２７と入力ギヤ３５が選択的に噛合する。尚、入力ギヤ３５は、不図示のモータによって回転駆動される。又、前記制御筒３３の外周の一部には係止爪３３ａが突設されている。
【００３２】
而して、本実施の形態では、給紙ローラ５の外径及び欠歯ギヤ３２と給紙駆動ギヤ２７とのギヤ比は、カム軸３１の１回転で用紙がレジストローラ１４まで到達し得る値に設定されている。具体的には、本実施の形態では、給紙ローラ５の外径Ｄはφ３０ｍｍ、給紙駆動ギヤ２７と欠歯ギヤ３２のギヤ比（歯数比）ｒＧは１．７に設定されているため、カム軸３１の１回転で用紙が搬送される距離Ｘは、
Ｘ＝π×Ｄ×ｒＧ＝３．１４×３０×１．７≒１６０ｍｍ
となる。
【００３３】
従って、本実施の形態では、用紙の撓み量を１０ｍｍと見込んで給紙ローラ５から（１６０−１０）＝１５０ｍｍだけ下流の位置にレジストローラ１４を配置した。
【００３４】
又、前記制御筒３３の下方はソレノイド３６が配設されており、該ソレノイド３６の作動子３７のＬ字状に屈曲した先端部は前記制御筒３３の係止爪３３ａに対して選択的に係脱する。ここで、作動子３７はスプリング３８によって付勢され、ソレノイド３６に通電されない非通電時には、作動子３７の先端部は、図２及び図４に示すように制御筒３３の係止爪３３ａに係合して制御筒３３と欠歯ギヤ３２及びカム３４が図示位置にて静止している。
【００３５】
ところで、図３に示すように、カム３４の裏面にはスプリング３９が張設されており、該カム３４と欠歯ギヤ３２及び制御筒３３は、スプリング３９によって図４及び図５の矢印Ａ方向（時計方向）に付勢されている。
【００３６】
而して、不図示のモータによって回転駆動される入力ギヤ３５によって欠歯ギヤ３２がスプリング３９の付勢力に抗して図４及び図５の反矢印Ａ方向（反時計方向）に回転駆動されることによって、該欠歯ギヤ３２と制御筒３３及びカム３４は、図２及び図４に示す位置に戻され、このとき、前述のように制御筒３３の係止爪３３ａにソレノイド３６の作動子３７の先端部が係合するために欠歯ギヤ３２と制御筒３３及びカム３４は回転することなく静止している。そして、この状態では、スプリング３９には欠歯ギヤ３２と制御筒３３及びカム３４を図４及び図５の矢印Ａ方向へ回転させようとする回転エネルギーが蓄積される。
【００３７】
而して、ユーザーがＭＰＦ装置６を使用して用紙を手差し給紙する場合には、手差しトレイ４上に用紙がセットされてプリント開始信号が入力されると、ソレノイド３６に通電がなされて作動子３７がスプリング３８の付勢力に抗して動作し、その先端部が制御筒３３の係止爪３３ａから離脱する。すると、スプリング３９に蓄積されていた回転エネルギーが開放されるため、この回転エネルギーによって欠歯ギヤ３２と制御筒３３及びカム３４が一体的に図５の矢印方向に回転する。
【００３８】
カム３４が回転すると、これに係合するリフトアーム２９がボトムプレート２８を押し上げるため、該ボトムプレート２８上に載置された用紙が給紙ローラ５に押圧される。この状態で、給紙駆動ギヤ２７が欠歯ギヤ３２に噛合すると、欠歯ギヤ２７の回転は給紙駆動ギヤ２７を経て給紙駆動軸２６へと伝達され、該給紙駆動軸２６とこれに結着された給紙ローラ５が回転し、ボトムプレート２８上の用紙が該ボトムプレート２８と給紙ローラ５に挟持されて図１に示すレジストローラ１４へと給送される。尚、このとき、入力ギヤ３５は欠歯ギヤ３２の欠歯部３２ｂに対向しているために回転しないで静止している。
【００３９】
ところで、本実施の形態では、前述のように給紙ローラ５の外径及び欠歯ギヤ３２と給紙駆動ギヤ２７とのギヤ比を、カム軸３１の１回転で用紙がレジストローラ１４まで到達し得る値に設定したため、カム軸３１の１回転（ボトムプレート２８の１回の昇降動）に対して用紙をレジストローラ１４までダイレクトに搬送することができる。このため、図１に示すように、給紙ローラ５とレジストローラ１４との間に中継の搬送ローラを設ける必要がなく、レーザビームプリンタ１の省スペース化が実現されて小型化が図られるとともに、部品点数の削減とコストダウンが図られる。
【００４０】
又、本実施の形態では、給紙ローラ５の回転とボトムプレート２８の昇降動を、一対の欠歯部３２ａ，３２ｂが形成された単一の欠歯ギヤ３２の回転によって行うようにしたため、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。
【００４１】
以上のようにして、用紙のレジストローラ１４への給送が終了すると、不図示のモータによって入力ギヤ３５が回転駆動され、該入力ギヤ３５に噛合する欠歯ギヤ３２が制御筒３３及びカム３４と共に図２及び図４に示す初期位置に戻され、制御筒３３の係止爪３３ａにソレノイド３６の作動子３７の先端部が係合して欠歯ギヤ３２と制御筒３３及びカム３４の回転が停止される。以後、同様の作用が繰り返されてＭＰＦ給紙機構６から用紙が手差し給紙される。
【００４２】
尚、以上は本発明を特にレーザビームプリンタ及びこれに備えられたＭＰＦ給紙装置に適用した形態について説明したが、本発明は、プリンタの他、複写機やファクシミリ装置等の他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた給紙装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る画像形成装置（レーザビームプリンタ）の側断面図である。
【図２】本発明に係るＭＰＦ給紙装置の斜視図である。
【図３】本発明に係るＭＰＦ給紙装置要部の斜視図である。
【図４】本発明に係るＭＰＦ給紙装置の作用を示す側面図である。
【図５】本発明に係るＭＰＦ給紙装置の作用を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１              レーザビームプリンタ（画像形成装置）
２              プリンタ本体
３              排紙トレイ
４              手差しトレイ
５              給紙ローラ
６              ＭＰＦ給紙装置
７              給紙部
８              画像形成部
９              定着部
１０            排紙部
１１            給紙カセット
１２            ピックローラ
１３            給紙ローラ
１４            レジストローラ
１５            感光ドラム
１６            一次帯電器
１７            現像装置
１８            転写ローラ
１９            クリーニング装置
２０            レーザスキャナユニット（ＬＳＵ）
１１            トナーホッパー
２２            定着ローラ
２３            加圧ローラ
２４            排紙ローラ
２５            搬送ガイドリブ
２６            給紙駆動軸
２７            給紙駆動ギヤ
２８            ボトムプレート
２９            リフトアーム
３０            ボトムブラケット
３１            カム軸
３２            欠歯ギヤ
３２ａ，３２ｂ  欠歯部
３３            制御筒
３３ａ          制御筒の係止爪
３４            カム
３５            入力ギヤ
３６            ソレノイド
３７            ソレノイドの作動子
３８，３９      スプリング
Ｌ              搬送路
【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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