(57)【要約】【課題】簡単な構成で確実にシートを給紙可能な位置まで移動させることのできるシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】カム部材３８により、シート給送手段６を、シートを送り出す際にはシートと当接するよう下降させ、待機時にはシートの上方の初期位置に持ち上げるようにする。そして、シート収納手段４を装置本体に収納する際、シート収納手段４によってカム部材３８の持ち上げ動作を解除してシート給送手段６をシートの上方の初期位置から下降させ、シート給送手段６のシートに当接する位置に応じてシートの上面高さを検知する検知手段３５，３６，３７の検知を可能とする。【選択図】　　　図２
2004043144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に着脱自在に装着されたシート収納手段に収納されたシートをシート給送手段により給送するようにしたシート給送装置において、
前記シート収納手段に設けられ、シートを支持して上下に移動可能なシート支持部材と、
前記シート支持部材を昇降可能なリフター手段と、
前記シート給送手段を、前記シート支持部材に支持されているシートを送り出す際にはシートと当接するよう下降させ、待機時にはシートの上方の初期位置に持ち上げるカム部材と、
前記シート給送手段のシートに当接する位置に応じてシートの上面高さを検知する検知手段と、
前記検知手段のシート上面高さの検知に基づいて前記リフター手段の昇降動作を制御して前記シート支持部材に支持されているシートの上面高さを一定にする制御手段と、
を備え、
前記シート収納手段を装置本体に収納する際、該シート収納手段によってカム部材の持ち上げ動作を解除して前記シート給送手段を前記初期位置から下降させて、前記検知手段による検知を可能とすることを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記シート収納手段を装置本体に収納する際、前記シート収納手段により押圧される解除部材を有し、前記解除部材により前記初期位置に前記シート給送手段を保持している前記カム部材を回転させることによって保持状態を解除することを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記解除部材は、前記シート収納手段の装置本体からの引き出しに応じて、前記シート収納手段が押圧できる位置に戻ることを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記カム部材に前記解除部材に押圧される押圧部を設け、且つ前記押圧部を、前記収納されるシート収納手段によって押圧される位置に戻る解除部材の移動を妨げないように構成したことを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記カム部材は一回転制御クラッチを構成する欠け歯ギアと同軸上に設けられており、前記カム部材と前記欠け歯ギアとは所定の角度範囲において相対回転自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記シート給送手段は前記一回転制御クラッチにより回転が制御され、前記一回転制御クラッチにより伝達される回転により前記シート給送手段がシートを一枚ずつ送り出す毎に、前記カム部材は前記シート給送手段を初期位置とシートに当接する給送位置とに移動させることを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
【請求項７】
シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを給送する前記請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置と、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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート給送装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、特にシート収納手段に収納されたシートの上面位置を制御する構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、シートを１枚ずつ分離して画像読取部や、画像形成部に給送するためのシート給送装置を備えている。そして、このようなシート給送装置としては、低速から高速まで高い信頼性でシートを分離することのできるリタード分離方式を採用したものが広く用いられている。
【０００３】
ここで、このリタード分離方式は、シート給送方向に回転するフィードローラと、フィードローラに所定の圧力で圧接すると共に、シート給送方向と反対方向、言い換えればシートを戻す方向に回転するリタードローラとにより、シート給送手段であるピックアップローラにより送り出されたシートを１枚ずつ分離給送するようにしたものである。
【０００４】
また、従来のシート給送装置としては、ピックアップローラを昇降可能とし、給紙の時はピックアップローラをシートに当接させるために下降させてシートを送り出すようにし、シートを送り出している動作中以外はカムによりピックアップローラを上昇させてシートから離間させるようにした昇降方式を採用したものがある。なお、このようにピックアップローラをシートから離間させることにより、ピックアップローラがシート搬送分離の際の負荷になることはなく、またリタードローラにより戻されるシートを確実にカセットに戻すことができ、分離性が向上する。
【０００５】
図８は、このようなピックアップローラの昇降方式の従来のシート給送装置の構成を示すものであり、給紙カセット４Ａに組み込まれた中板４１Ａに支持されているシートはピックアップローラ５６により送り出される。このピックアップローラ５６は、フィードローラ５７の軸５７ａに回動自在に取り付けられたローラホルダ５８の回動端部に回転自在に保持されており、昇降可能となっている。
【０００６】
ローラホルダ５８にはセンサフラグ５９が設けられており、センサフラグ５９は光学センサ６０により検知される。光学センサ６０がセンサフラグ５９を検知する位置は、給紙の時、ピックアップローラ５６によりシートＰの上面に適正な給紙圧が加わる位置である。
【０００７】
中板４１Ａはシートを支持して昇降可能となっており、給紙によってシートＰが減少して、光学センサ６０がセンサフラグ５９を非検知状態となると、中板４１Ａが上昇し、光学センサ６０がセンサフラグ５９を検知すると、この検知に基づき中板４１Ａの上昇を停止する。これにより、給紙カセット４Ａに収納されているシートＰが送り出されて上面の高さが所定よりも低くなるたびに中板４１Ａを上昇させて、シートＰの上面をシートＰに適正な給紙圧が加わる概略一定高さに保つ位置にすることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のシート給送装置において、ピックアップローラ５６は既述したようにシートＰを送り出した後、上昇してシートＰから離間するようになっているが、これは給紙カセット４Ａの最後のシートを送り出した場合でも同様であることから、最後のシートを送り出すと、ピックアップローラ５６は給紙カセット上方の初期位置に移動する。
【０００９】
そして、シートを補給して装置本体に給紙カセット４Ａを装着する際にも、ピックアップローラ５６は初期位置に位置している。ここで、このようにピックアップローラ５６が初期位置に位置している場合、センサフラグ５９により光学センサ６０は遮光されている。
【００１０】
ところが、このように給紙カセット４Ａを装着する際、既に光学センサ６０が遮光されていると、シートＰの上面がシートＰに適正な給紙圧が加わる概略一定高さに達していなくとも、制御部は給紙が可能な状態となっていると判断する。つまり、光学センサ６０が遮光されている場合には、シートＰの位置を正確に判断することができない。
【００１１】
そして、このようにシートＰの位置を正確に判断することができない場合には、シートＰが給紙可能な位置に達していないにも拘らず給紙動作が開始されるようになり、この結果、給紙不良や、制御によっては必要以上に中板が上昇して部品の変形等の不具合を引き起こす恐れがある。
【００１２】
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、簡単な構成で確実にシートを給紙可能な位置まで移動させることのできるシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、装置本体に着脱自在に装着されたシート収納手段に収納されたシートをシート給送手段により給送するようにしたシート給送装置において、前記シート収納手段に設けられ、シートを支持して上下に移動可能なシート支持部材と、前記シート支持部材を昇降可能なリフター手段と、前記シート給送手段を、前記シート支持部材に支持されているシートを送り出す際にはシートと当接するよう下降させ、待機時にはシートの上方の初期位置に持ち上げるカム部材と、前記シート給送手段のシートに当接する位置に応じてシートの上面高さを検知する検知手段と、前記検知手段のシート上面高さの検知に基づいて前記リフター手段の昇降動作を制御して前記シート支持部材に支持されているシートの上面高さを一定にする制御手段と、を備え、前記シート収納手段を装置本体に収納する際、該シート収納手段によってカム部材の持ち上げ動作を解除して前記シート給送手段を前記初期位置から下降させ、前記検知手段による検知を可能とすることを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明は、前記シート収納手段を装置本体に収納する際、前記シート収納手段により押圧される解除部材を有し、前記解除部材により前記初期位置に前記シート給送手段を保持している前記カム部材を回転させることによって保持状態を解除することを特徴とするものである。
【００１５】
また本発明は、前記解除部材は、前記シート収納手段の装置本体からの引き出しに応じて、前記シート収納手段が押圧できる位置に戻ることを特徴とするものである。
【００１６】
また本発明は、前記カム部材に前記解除部材に押圧される押圧部を設け、且つ前記押圧部を、前記収納されるシート収納手段によって押圧される位置に戻る解除部材の移動を妨げないように構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
また本発明は、前記カム部材は一回転制御クラッチを構成する欠け歯ギアと同軸上に設けられており、前記カム部材と前記欠け歯ギアとは所定の角度範囲において相対回転自在に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１８】
また本発明は、前記シート給送手段は前記一回転制御クラッチにより回転が制御され、前記一回転制御クラッチにより伝達される回転により前記シート給送手段がシートを一枚ずつ送り出す毎に、前記カム部材は前記シート給送手段を初期位置とシートに当接する給送位置とに移動させることを特徴とするものである。
【００１９】
【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説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。
【００２１】
同図において、１はレーザビームプリンタであり、このレーザビームプリンタ１は、画像形成を行う画像形成部２と、画像形成部２にシートＰを１枚ずつ分離給送するシート給送装置５等を備えている。
【００２２】
ここで、画像形成部２はレーザビームプリンタ本体（以下、装置本体という）１Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジ７と、転写ローラ９等とを備え、シート給送装置５はシートを積載収納するシート収納手段である給紙カセット４と、シート給送手段であるピックアップローラ６と、フィードローラ１４と、リタードローラ１５とにより構成されるシート分離給送部を備えている。なお、プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム８と、帯電ローラ２０と、現像手段２２と、不図示のクリーニング手段等を備えている。
【００２３】
なお、帯電ローラ２０は感光体ドラム８に従動回転するよう感光体ドラム８に接触して設けられ、感光体ドラム８が回転する際、感光体ドラム表面を一様に帯電するためのものであり、現像手段２２は、感光体ドラム８の現像領域ヘトナーを供給して、感光体ドラム８に形成された潜像を現像するためのものである。
【００２４】
また、同図において、１２はレーザスキャナユニット、１０は定着ユニット、１３はシート排出積載台１６にシートＰを排出する排紙ローラ、１Ｂは装置本体１Ａに設けられたカセット収納部、１１は制御部である。
【００２５】
次に、このように構成されたレーザビームプリンタ１の画像形成動作を説明する。
【００２６】
不図示のパソコン等から画像情報が送られ、この画像情報を画像形成処理した不図示のコントローラボードがプリント信号を発すると、装置本体１Ａに着脱自在に装着された給紙カセット４に積載されたシートＰはピックアップローラ６及びシート分離給送部によって１枚ずつ給送され、プロセスカートリッジ７内の感光体ドラム８と転写ローラ９とのニップに送られる。
【００２７】
一方、このプリント命令と共に画像情報に基づきレーザスキャナユニット１２からは画像情報をビットイメージにしたもの（レーザ光）が感光体ドラム上に照射され、このビットイメージに従って感光体ドラム８の表面上に潜像が形成される。さらに、この潜像を現像することにより、感光体ドラム上にトナー画像が形成される。
【００２８】
そして、このようにして感光体ドラム上に形成されたトナー画像は、この後、感光体ドラム８と転写ローラ９とのニップに送り込まれたシートＰに転写される。さらに、トナー画像が転写されたシートＰは、定着ユニット１０に送られ、定着ユニット１０によって加熱加圧されることにより、トナー画像が半永久的に定着される。さらに、この後、トナー画像が定着されたシートＰは排紙ローラ１３によりシート排出積載台１６に排出される。
【００２９】
ところで、図２は、シート給送装置５の構成を説明する図であり、同図において、３１はフィードローラ１４を回転させる欠け歯ギア、３２はソレノイド３３により作動するトリガー部材である。そして、フィードローラ１４は、このソレノイド３３により作動するトリガー部材３２による欠け歯ギア３１の１回転制御により、数回回転し、さらにこのフィードローラ１４の回転は、遊星ギア３０を介してピックアップローラ６に伝達されるようになっている。
【００３０】
図２において、４１はシート支持部材である給紙カセット４の中板であり、この中板４１は図１に示す係止部４１ａを支点として給紙カセット４に上下方向に回動（移動）自在に設けられている。また、５４ｂは中板４１の下方に設けられた押上板５４（図１参照）の一端に設けられている扇形ギアであり、装置本体内に設けられた不図示のモータにより回転するピニオン４２に噛み合うギア部５４ｃを備えている。ピニオン４２の回転により扇形ギア５４ｂが回転して押上板５４により中板４１を回動させてシートを昇降させる。これらピニオン４２、扇形ギア５４ｂ、押上板５４などにより本発明のリフタ−手段が構成される。
【００３１】
そして、不図示のモータは、制御部１１により駆動制御されるものであり、制御部１１は、後述する位置検知センサからの検知信号に基づきモータによりピニオン４２を回転させ、ギア部５４ｃ及び押上板５４を介して中板４１をピックアップローラ６の方向に移動させ、中板４１を、給紙時に支持しているシートＰの上面とピックアップローラ６との間で適正圧がかかる概略一定高さとなる位置まで上昇させるようにしている。
【００３２】
ところで、ピックアップローラ６は、図３に示すフィードローラ１４の軸１４ａに回動自在に取り付けられたローラホルダ３５により回転自在に保持されている。なお、このローラホルダ３５にはセンサフラグ３６が設けられており、ピックアップローラ６が同図に示す初期位置にあるとき、このセンサフラグ３６により位置検知センサ３７が遮光されるようになっている。これらローラホルダ３５、センサフラグ３６、位置検知センサ３７などにより本発明の検知手段が構成される。
【００３３】
また、図３において、３８は欠け歯ギア３１が回転する際、欠け歯ギア３１と係合して一体的に回転するカム部材であり、ローラホルダ３５の回動端には、このカム部材３８に当接する当接部３５ａが設けられている。なお、このカム部材３８は、欠け歯ギア３１とは所定の角度範囲において相対回転自在に取り付けられている。このため、カム部材３８は欠け歯ギア３１と独立して回転することができるようになっている。
【００３４】
そして、この当接部３５ａを自重、或は不図示のばね等の付勢部材によってカム部材３８に当接させることにより、欠け歯ギア３１が１回転制御されると、これに伴いピックアップローラ６はカム部材３８の形状により落下してシートに当接する位置に移動し、シートを送り出す途中でシートから退避し、やがて同図に示す状態の初期位置（初期位置）に戻るようになっている。
【００３５】
なお、このような制御によりシートＰが１枚ずつ順次給送されて行くと、中板４１に積載されているシートＰの枚数が減少してシート上面高さが低くなり、これに伴いピックアップローラ６はローラホルダ３５と共に下降し、やがてローラホルダ３５の下降により位置検知センサ３７のセンサフラグ３６による遮光が解除され、非検知状態となる。
【００３６】
ここで、このように位置検知センサ３７の遮光が解除される位置まで、即ち位置検知センサ３７が非検知状態となる位置までローラホルダ３５が下降すると、ピックアップローラ６によってシートＰの上面に適正な給紙圧を加えることができなくなる。このため、位置検知センサ３７が非検知状態となると、制御部１１はモータを駆動制御してリフター手段の押上板５４により中板４１を、シートＰの上面が給紙の時に適正圧がかかる概略一定高さとなる位置まで再度上昇させるようにしている。
【００３７】
そして、このようにローラホルダ３５（ピックアップローラ６）の位置を位置検知センサ３７によって検知している状態で、シートＰを順次給送している途中で位置検知センサ３７が非検知状態となると、リフター手段により中板４１を移動させてシートＰの上面位置を所定の位置となるように制御を繰り返すことにより、シートＰがなくなるまで確実にシートＰを給送することができる。
【００３８】
ところで、本実施の形態において、カム部材３８には、レバー４０により押圧されてカム部材３８を強制的に回転させるための押圧部である係止部３９が設けられている。なお、この係止部３９は、後述するようにレバー４０が戻る際、レバー４０から反時計回りの方向に力が加えられた場合には、反時計回りに所定角度だけ回動可能となるようカム部材３８の軸３８ａに取り付けられているものであり、不図示のバネにより同図に示すような位置に保持されている。
【００３９】
また、レバー４０は、図４に示す給紙カセット収納部側に回動自在に設けられた解除部材４０Ａの側面に突設されたものであり、装置本体１Ａのフレーム５０に形成された円弧状の開口部５２から係止部側に突出したものである。
【００４０】
ここで、この解除部材４０Ａは、給紙カセット４が収納される際、図５及び図６に示すように給紙カセット４の一側面に設けられた押圧片５５により押圧されてカセット収納方向奥側に回動するようになっている。そして、このように解除部材４０Ａが給紙カセット４に押圧されて回動すると、レバー４０により係止部３９が押圧され、カム部材３８は図７に示すように独立して時計回りの方向に回転し、さらにこのようにカム部材３８が回転すると、それまで図３に示すようにカム部材３８の周面３８ｂに当接していたローラホルダ３５の当接部３５ａがカム部材３８の周面３８ｂから外れてカム部材３８の直線状部分３８ｃに沿って落下する。
【００４１】
ここで、このようにローラホルダ３５が落下すると、これに伴いピックアップローラ６が初期位置から下降するようになり、この結果、センサフラグ３６による遮光が解除され、位置検知センサ３７が非検知状態となる。
【００４２】
そして、このように位置検知センサ３７が非検知状態となったことにより、制御手段である制御部１１は不図示のモータを駆動してリフター手段の押上板５４を介して中板４１を上昇させる。これにより、この後、シートＰの上面とピックアップローラ６とが当接し、この後、さらに中板４１が上昇すると、やがてピックアップローラ６が、位置検知センサ３７がセンサフラグ３６により遮光される位置に達して検知状態となる。これにより、中板４１は、ピックアップローラ６とシートＰの上面との間でシートＰに適正な給紙圧が加わる概略一定高さに保つ位置で停止する。
【００４３】
一方、このように中板４１の上昇に伴ってピックアップローラ６が上昇すると、やがてローラホルダ３５の当接部３５ａがカム部材３８の直線状部分３８ｃから外れる。そして、このように当接部３５ａがカム部材３８から外れると、カム部材３８は図３に示すような元の状態に戻る。
【００４４】
これにより、カム部材３８は既述したようなカム形状によりピックアップローラ６を初期位置に戻すように位置制御を行う。なお、カム部材３８が元の状態に戻らなくとも、この後、給紙動作が開始されて欠け歯ギア３１が回転すると、この欠け歯ギア３１の回転に伴ってカム部材３８が回転し、カム部材３８は元の状態に戻る。
【００４５】
また、解除部材４０Ａには、図３に示すようバネ５３が取り付けられており、解除部材４０Ａが給紙カセット４により押圧されて反時計方向に回動すると、このバネ５３により時計方向に付勢されるようになっている。これにより、シートの補給の際、給紙カセット４が引き出されると、レバー４０は、図７に示す位置から図３に示す位置に確実に戻るようになっている。
【００４６】
なお、このように解除部材４０Ａが戻る際、レバー４０はカム部材３８の係止部３９に当接するが、既述したように、この係止部３９は、反時計回りに所定角度だけ回動可能となるようカム部材３８の軸３８ａに取り付けられているので、レバー４０は係止部３９を反時計回りに回動させながら、即ち係止部３９に復帰回動を妨げられることなく、収納される給紙カセット４により押圧される位置に戻るようになる。
【００４７】
このように、給紙カセット４を装置本体１Ａに収納する際、解除部材４０Ａによりカム部材３８の持ち上げ動作を解除してピックアップローラ６を初期位置から下降させることにより、位置検知センサ３７を非検知状態とすることができる。これにより、この後、位置検知センサ３７が再び検知状態となる位置まで中板４１を上昇させるようにすれば、確実にかつ簡単な構成で中板４１上のシートを給紙可能な位置まで移動することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、シート収納手段を装置本体に収納する際、シート収納手段によってカム部材の持ち上げ動作を解除して検知手段の検知を可能とすることにより、簡単な構成で確実にシートを給紙可能な位置まで移動させる制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図。
【図２】上記レーザビームプリンタのシート給送装置の構成を説明するための要部斜視図。
【図３】上記レーザビームプリンタに給紙カセットが収納される前のシート給送装置の状態を示す要部側面図。
【図４】上記給紙カセットが収納される前のレーザビームプリンタの状態を示す要部斜視図。
【図５】上記給紙カセットが収納されたときのレーザビームプリンタの状態を示す要部斜視図。
【図６】上記給紙カセットが収納されたときのレーザビームプリンタの状態を示す正面図。
【図７】上記レーザビームプリンタに給紙カセットが収納されたシート給送装置の状態を示す要部側面図。
【図８】従来のシート給送装置の構成を説明する図。
【符号の説明】
１　　　　　レーザビームプリンタ
２　　　　　画像形成部
４　　　　　給紙カセット
５　　　　　シート給送装置
６　　　　　ピックアップローラ
１１　　　　制御部
１４　　　　フィードローラ
３１　　　　欠け歯ギア
３２　　　　トリガー部材
３５　　　　ローラホルダ
３６　　　　センサフラグ
３７　　　　位置検知センサ
３８　　　　カム部材
３９　　　　係止部
４０　　　　レバー
４０Ａ　　　解除部材
４１　　　　中板
４２　　　　ピニオン
５４　　　　押上板
５４ｂ　　　扇形ギア
Ｐ　　　　　シート
【図１】
2004043144.tif 000003
【図２】
2004043144.tif 000004
【図３】
2004043144.tif 000005
【図４】
2004043144.tif 000006
【図５】
2004043144.tif 000007
【図６】
2004043144.tif 000008
【図７】
2004043144.tif 000009
【図８】
2004043144.tif 000010