(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非使用時には装置本体に対して収納可能に構成されるシート材積載部と、該シート材積載部上のシート材の有無を検知するシート材有無検知機構と、を備えたシート材給送装置において、
前記シート材有無検知機構は、前記装置本体に回動可能に支持される検知フラグ支持部材と、該検知フラグ支持部材の可動端に設けた回転中心で回動可能に支持される検知フラグと、該検知フラグの変位を検知するシート材有無センサとを有し、前記シート材積載部上のシート材の有無により前記検知フラグが変位し、該検知フラグの変位を前記シート材有無センサによって検知することによりシート材の有無を検知し、
前記シート材積載部を前記装置本体に収納した状態では、前記検知フラグ支持部材と前記検知フラグが前記装置本体内に位置し、前記シート材積載部が開く操作に連動して前記検知フラグ支持部材が回動して前記検知フラグの前記回転中心が前記装置本体の外方向に移動し、前記検知フラグ支持部材に設けたストッパ部が前記装置本体に設けた固定部材に突き当たって前記検知フラグ支持部材の回動が規制されて、前記検知フラグが前記シート材積載部上のシート材の有無を検知可能とする構成としたことを特徴とするシート材給送装置。
【請求項２】
前記シート材積載部の収納にともない、前記シート材有無センサが前記シート材積載部に固定して備えられた第２の検知フラグを検知することによりシート材の無しを検知することを特徴とする請求項１に記載のシート材給送装置。
【請求項３】
シート材に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部にシート材を給送する前記請求項１または請求項２に記載のシート材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、シート材を給送するシート材給送装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーザープリンタなどの画像形成装置におけるシート材の給送および搬送機構の例を図９，図１０に示す。
【０００３】
図９は、基本となる従来のレーザープリンタの断面図である。同図において１０１が画像形成装置である。まず、画像形成装置１０１についての構成を示す。前面カバー１０２を開くことにより、シート材１０３を積載可能とすることができる状態にセッティングされる。
【０００４】
シート材積載トレイ１０４および中板１０５にシート材１０３が正しく積載されると検知フラグ１０６はシート材先端より回動し、フォトインタラプタ１０７の遮光を解除することによりシート材有の状態を認識する（図中１０６ａとして示す）。逆に、シート材１０３が存在しないときは検知フラグは１０６ｂ（破線）に示すようにフォトインタラプタ１０７を遮光する。１０６ｃは検知フラグの回動中心であり、機能上ピックアップローラ１０８上流側の定められた位置に存在する。
【０００５】
図１０（ａ）に示すように、ローラ軸１０９が駆動されるとピックアップローラ１０８および同軸上のカム１１０が矢印Ａ方向に回転を始める。中板１０５は給紙バネ１１１（圧縮バネ）により常に矢印Ｂ方向に付勢されており、中板の突起部１０５ａがカム１１０に当接している。なお、１０５ｂは中板１０５の回動中心であり、ピックアップローラ１０８上流側の定められた位置に存在する。
【０００６】
カム１１０の矢印Ａ方向への回転が進むと、図１０（ｂ）に示すようにカム１１０から中板の突起部１０５ａが外れるため、中板１０５が給紙バネ１１１より矢印Ｂ方向に押し上げられる。これにより、シート材１０３の最上シートは矢印Ａ方向に回転するピックアップローラ１０８表面に当接するので、矢印Ｃ方向に搬送される。
【０００７】
シート材１０３がピックされる際に重送した場合は、図９に示すように分離パッド１１２により分離される。この分離パッド１１２はパッドバネ１１３（圧縮バネ）により常に矢印Ｄ方向に付勢されており、ピックアップローラ１０８に常に当接している。
【０００８】
その後、シート材１０３は、搬送ローラ１１４ａ，１１４ｂによりガイドパス１１５を経由して現像部に送られる。
【０００９】
１１６は画像形成部であり、画像形成部内の感光ドラム１１７は、スキャナユニット１１８からの照射により潜像される。画像形成部１１６内で感光ドラム１１７がトナー現像された後、感光ドラム１１７および転写ローラ１１９によってニップされたシート材上にトナーが転写される。トナーが転写されたシート材１０３は、ガイドパス１２０を経由して定着ローラ対１２１に送られ、定着ローラ対１２１のニップをもってトナーがシート材１０３に定着される。
【００１０】
その後、シート材１０３は搬送ローラ対１２２を経由して排紙ローラ対１２３によってフェイスダウン排出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のレーザープリンタなどでのシート材給送装置（図９および図１０）では次のような欠点があった。
【００１２】
すなわち、従来の給紙機構では、センサフラグの回動中心１０６ｃおよび中板の回動中心１０５ｂがピックアップローラ１０８の上流側にあるスパンをもって画像形成装置本体１０１の定まった位置に存在するため、画像形成装置本体１０１の奥行きを長くする要因となり、装置全体が大きくなるといった欠点があった。
【００１３】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シート材積載部に積載されるシート材の有無を検出するシート材有無検知機構を工夫することにより、装置の小型化を図ることが可能なシート材給送装置及び画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るシート材給送装置は、非使用時には装置本体に対して収納可能に構成されるシート材積載部と、該シート材積載部上のシート材の有無を検知するシート材有無検知機構と、を備えたシート材給送装置において、
前記シート材有無検知機構は、前記装置本体に回動可能に支持される検知フラグ支持部材と、該検知フラグ支持部材の可動端に設けた回転中心で回動可能に支持される検知フラグと、該検知フラグの変位を検知するシート材有無センサとを有し、前記シート材積載部上のシート材の有無により前記検知フラグが変位し、該検知フラグの変位を前記シート材有無センサによって検知することによりシート材の有無を検知し、
前記シート材積載部を前記装置本体に収納した状態では、前記検知フラグ支持部材と前記検知フラグが前記装置本体内に位置し、前記シート材積載部が開く操作に連動して前記検知フラグ支持部材が回動して前記検知フラグの前記回転中心が前記装置本体の外方向に移動し、前記検知フラグ支持部材に設けたストッパ部が前記装置本体に設けた固定部材に突き当たって前記検知フラグ支持部材の回動が規制されて、前記検知フラグが前記シート材積載部上のシート材の有無を検知可能とする構成としたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るシート材給送装置は、前記シート材積載部の収納にともない、前記シート材有無センサが前記シート材積載部に固定して備えられた第２の検知フラグを検知することによりシート材の無しを検知することを特徴とする。
【００１６】
（作用）本発明のシート材有無検知機構を備えたシート材給送装置の場合には、検知フラグを検知フラグ支持部材の可動端に連結し、シート材積載部の収納動作に連動して装置本体内部側に収納されるような構成としたので、従来のように検知フラグの支点が固定の場合に比べて装置の奥行き方向の省スペース化を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図６に、本発明に係るシート材給送装置の一実施形態を画像形成装置の給紙部に適用した例を示す。なお、以下に説明する、本発明に係るシート材給送装置の一実施形態が適用された画像形成装置の説明は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の説明を兼ねる。
【００１９】
図１は給紙部の断面図である。図１において１が画像形成装置本体であり、その内部構造としては、特に図示しないが、たとえば図９に示すようなレーザプリンタの給紙部に適用されるものである。
【００２０】
この給紙部は、複数枚のシート材３を積載するシート材積載トレイとして機能する前面カバー２と、画像形成装置本体内に挿入されたシート材束先端部を下方から支えるシート材束受け部材４と、このシート材束先端部に上方から当接する給送用回転体としてのピックアップ用の給送ローラ７と、給送ローラ７の回転動作に連動させて、ばね部材１０を介してシート材束受け部材４を給送ローラ７側に加圧してニップを促す加圧機構Ａと、給送ローラ７の前記シート材束受け部材４が当接位置よりもシート材給送方向下流側に位置し、常時給送ローラ７に圧接される分離部材１１と、シート材の有無を検出するシート材有無検知機構Ｂと、を備えている。
【００２１】
そして、加圧機構Ａによってシート材束受け部材４を給送ローラ７に対して押し当て、給送ローラ７を回転させることにより、シート材３を給送し、このシート材束受け部材４によって分離しきれなかったシート材３を下流側の分離部材１１によって完全にシート材を一枚づつ分離して給送するようになっている。
【００２２】
前面カバー２は画像形成装置本体１に対して、その下端の枢支部を中心にして開閉自在となっていて、この前面カバー２を開くことにより、シート材３を積載可能状態にセッティングされる。この積載可能状態にて前面カバー２はシート材３の挿入方向後端側を持ち上げるように所定角度傾斜している。
【００２３】
そして、この前面カバー２上に積載され画像形成装置本体１内に挿入されたシート材束先端部はシート材束受け部材４によって支持される。したがって、シート材３は、前面カバー２と、シート材束受け部材４とに跨って積載されることになる。
【００２４】
図２に、このシート材束受け部材４の構成を説明するための斜視図を示す。
【００２５】
シート材受束受け部材４は、給紙板４１と、この給紙板４１の下面中央に垂設される管部４ｂとによって構成され、給紙板４１上面にシート材３が積載される積載面４ａと、この積載面のシート材給送方向前端に隣接して最下位置のシート材の重送を防ぐための分離シート４ｄが設けられている。また、給紙板４１には管部４ｂと連続的につながる貫通穴４ｅが設けられ、この貫通穴４ｅは板本体４１の積載面４ａ上に開口している。
【００２６】
積載面４ａはピックアップ用の給送ローラ７の下に位置し、奥行き方向の幅は図９の従来例として説明した中板１０５よりも狭いものである。また給紙板４１の積載面４ａに開口した管部４ｂの貫通穴４ｅには、前記画像形成装置本体１に固定された軸５が挿入されており、稼働時には給紙板４１が上下にピストン運動（並行移動）を行うようにガイドする。
【００２７】
加圧機構Ａは、この実施形態では、給送ローラ７のローラ軸６と同軸上に連結されるカム８と、このカム８に連動するカムレバーとしての給紙レバー９と、を備え、この給紙レバー９の一部に前記シート材束受け部材４がばね部材１０を介して連結されている。そして、給送ローラ７の回転動作を、カム８，給紙レバー９及びばね部材１０によってシート材束受け部材４の上下運動に変換してシート材束受け部材４を給送ローラ７側に押圧するようになっている。
【００２８】
このシート材束受け部材４が給送ローラ７から離間している初期状態においても給紙レバー９とシート材束受け部材４との間に一定のばね力がかかっているようにばね部材１０が圧縮状態に維持され、給紙レバー９の変位により、シート材束受け部材４が給送ローラ７側に移動し、シート材３を給送ローラ７に加圧を開始して初期状態よりばねの変位が大きくなってからシート材３を給送する。
【００２９】
すなわち、図２に示すよう、ローラ軸６が矢印Ｅ方向（シート材給送方向）に駆動されると給送ローラ７および同軸上にあるカム８が矢印Ｅ方向に回転を始める。やがて、画像形成装置本体１中の軸中心Ｆに対して回動可能な給紙レバー９の一端がカムによって押し下げられ、他端が押し上げられる。この給紙レバー９の端部には、シート材束受け部材４の管部４ｂを自由に通すが、ばね部材１０は通さない長穴９ａがあいている。
【００３０】
つまり、図３（ａ）に示すように給紙レバー９の端部とシート材束受け部材４の積載面４ａとの間には圧縮状態のばね部材１０が存在している。また、図３（ｂ）に示すように、給紙レバー９の端部が矢印Ｊ方向にばね部材１０を直接押し上げると、ばね部材１０上端部が矢印Ｋ方向にシート材束受け部材４の積載面４ａおよびシート材３先端を押し上げる。やがて最上シート材３がピックアップ用の給送ローラ７表面に突き当たるとばね部材１０が圧縮し始める。
【００３１】
これにより、最上シート材はＥ方向に回転する給送ローラ７によって矢印Ｇ方向に搬送力を受ける。シート材３が給送（ピック）される際に重送された場合は、図１および図３に示すように、分離パッド１１によって分離される。この分離パッド１１はパッドバネ１２（圧縮バネ）により常に矢印Ｈ方向に付勢されており、給送ローラ７に常に当接している。
【００３２】
図２に示すカム８は、一枚のシート材３がピックアップされ給送された後にシート材束受け部材４の積載面４ａを下げて、積載されたシート材３と給送ローラ７とのニップを解放するように設計されており、一サイクルの給紙行程を終える。
【００３３】
ところで、シート材束受け部材４が下がるときはレバー９端部の底面が給紙板ストッパ４ｃを押し下げることにより行われる。自重でシート材束受け部材４が下がりきらないときは、図２に示す補助バネ９ｃによって強制的に下げるようにする。
【００３４】
この補助バネ９ｃは、給紙バネ９の回動中心Ｆよりもローラ７側に存在する引張りバネであり、一端は装置本体に固定して設けられた引っ掛け部材１９にかかっている。
【００３５】
なお、本給紙機構が図３（ａ）のようにホームポジションにいるときには、給紙レバー９の給紙板側端部が給紙板ストッパ４ｃにより規制されているために、ばね部材１０は圧縮予圧をもって介在しており、高さ方向のスペースを小さくしている。
【００３６】
さて、図４には給紙レバー９のカム当接部９ｄの稼働時の様子を示す。
【００３７】
同構成において、給送ローラ７の回転で、ある程度の搬送量を稼ごうとするとカム８の形状は図に示すような曲玉形状となる。
【００３８】
図４（ａ）は給紙レバーのカム当接部９ｄが前述の形状を持つカム８によって押し下げられつつある状態である。このとき給紙レバー９のカム当接部９ｄはカム８よりｆ1の力を受ける。
【００３９】
その鉛直成分ｆ1y１によってレバーのカム当接部９ｄは押し下げられてゆくが、その水平成分ｆ1xによって給紙レバーのカム当接部９ｄは矢印ｐ方向に押されることになり、給紙レバー９が変形して設計通りの動きが得られない、あるいは動き自体ロックしてしまう可能性がある。
【００４０】
そこで図５に示すように給紙レバー９に板部９ｂを設け、たとえ給紙レバー９のカム当接部９ｄが矢印ｐ方向に押されたとしても板部９ｂが装置本体に固定された部材１８ａに突き当たるようにし、力ｆ1xに対する反力を発生させる。これにより、給紙レバー９が変形ないし動きのロックを防ぐことが可能となる。
【００４１】
図４（ｂ）は給紙レバー９のカム当接部９ｄが上昇しつつある状態である。このときレバーのカム当接部９ｄはカム８よりｆ2の力を受ける。その鉛直成分ｆ2yはレバーが持ち上がろうとする力に対する反力である。このとき水平成分ｆ2xによってレバーのカム当接部９ｄは矢印ｑ方向に押されることになり、給紙レバー９が変形して設計通りの動きが得られない可能性がある。
【００４２】
そこで、図５に示すように、たとえレバーのカム当接部９ｄが矢印ｑ方向に押されたとしても板部９ｂが画像形成装置本体１に固定された部材１８ｂに突き当たるようにし、力ｆ2xに対する反力を発生させる。これにより、給紙レバー９の変形を防ぐことが可能となる。
【００４３】
上記実施形態では、加圧機構Ａの構成としてカム機構を用いた場合を例にとって説明したが、カム機構である必要はなく、給送ローラ７の回転に同期して変位するソレノイドや空気圧シリンダ等のアクチュエータを用いるようにしてもよい。
【００４４】
次に、シート材有無検知機構Ｂについて、図１，図２および図６を参照して説明する。
【００４５】
このシート材有無検知機構Ｂは、画像形成装置本体１に回動可能に支持される検知フラグ支持部材としてのフラグアーム１５と、このフラグアーム１５の可動端に回動可能に支持される検知フラグ１３と、検知フラグ１３の変位を検知する画像形成装置本体１に固定されるシート材有無センサとしてのフォトインタラプタ１４とを備えている。このシート材有無センサとしてはフォトインタラプタに限定されるものではなく、検知フラグ１３の変位を電気信号に変換して検知可能な素子であればよい。
【００４６】
そして、前面カバー２上にシート材を装填した場合には、前記検知フラグ１３がシート材によって変位し、検知フラグ１３の変位をフォトインタラプタ１４によって検知してシート材の有無を検知し、前面カバー２上を収納した場合には、フラグアーム１５と検知フラグ１３が前面カバー２の収納動作に連動して移動し、検知フラグ１３の位置が使用状態よりも画像形成装置本体１内部側に収納される構成となっている。
【００４７】
すなわち、前面カバー２を開くことにより、シート材３を積載可能とすることができる状態になり、前面カバー２およびシート材束受け部材４にシート材３が正しく積載されると検知フラグ１３はシート材先端に押されて回動中心１３ｃまわりに回動し、フォトインタラプタ１４の遮光を解除することにより紙有の状態を認識する（１３ａ）。逆に、シート材３が存在しないときは検知フラグ１３は１３ｂ（破線）に示すようにシート材有無センサ１４を遮光する。なお、検知フラグ１３の回動中心１３ｃは機能上ピックアップローラ７上流側に位置する。ただし、この回動中心１３ｃはフラグアーム１５の一端に回動自在に存在し、このフラグアーム１５は、駆動軸６まわりに回動自在となっている。
【００４８】
図２にシート材有無検知機構Ｂの斜視図を示す。これは紙無しの状態である。
【００４９】
このとき検知フラグ１３およびフラグアーム１５が自重で垂れ下がった状態で必ずフォトインタラプタ１４を遮光する位置に存在させるため、フラグアーム１５にはストッパ部１５ａおよび１５ｂが設けられている。
【００５０】
ストッパ部１５ａには検知フラグ１３の下面が突き当たり、検知フラグ１３およびフラグアーム１５の相対角度が規制される。またストッパ部１５ｂは、装置本体中の固定部材１６に突き当たり、フラグアーム１５の画像形成装置本体１に対する角度が規制される。本給紙部不使用時に前面カバー２を閉じると、その閉じる過程で検知フラグ１３およびフラグアーム１５が前面カバー２の内面によって押し上げられることにより回転し、図６に示すように検知フラグ１３およびフラグアーム１５が装置本体内に収納された状態になる。
【００５１】
また、再び前面カバー２を開いたときに、検知フラグ１３およびフラグアーム１５が自重によって前面カバー２側に回動し、図２の位置に設置されるように、画像形成装置本体１内に固定された規制部材１７を設けている。つまり、検知フラグ１３およびフラグアーム１５が収納状態にあってもこれらの重心が常に前面カバー２側に存在させる役割を果たす。
【００５２】
このように、フラグアーム１５が前面カバー２を開くと検知フラグ１３およびフラグアーム１５が自重によって回動し、検知フラグ１３がフォトインタラプタ１４を遮光する位置に定まるが、前面カバー２を閉じると検知フラグ１３およびフラグアーム１５が前面カバー２に押されて回動し、画像形成装置本体１内に収納される構成としたもので、装置奥行き方向の省スペース化を図ることができた。 図６に示す収納状態でも装置本体が紙無しであることを認識するためには、やはりフォトインタラプタ１４が遮光された状態でなければならない。そのために前面カバー２にはセンサフラグ部２ａが設けられており、前面カバー２を閉めた状態でフォトインタラプタ１４を遮光するようになっている。これにより、シート材３無しの状態を認識することができた。
【００５３】
図７には、本発明に係るシート材給送装置の一実施形態に適用される給送ローラの一実施形態を示している。
【００５４】
この給送ローラ７は、大径部７１と、大径部７１よりも小径の小径部としてのＤカット部７２と、を有するカラー部としてのローラカラー７ｂと、このローラカラー７ｂ外周に装着されるゴム部としての板ゴム７ｂと、を備えている。板ゴム７ｂは板状に成形されたもので、ローラカラー７ｂの大径部７１に巻き付けてシート材の給送面を構成する。そして板ゴム７ｂの両端部をローラカラー７ｂのＤカット部７２に着脱自在に係止させる係止手段が設けられている。係止手段は、板ゴム７ｂに設けられた引掛け用の２つの係止穴７ｄと、この係止穴７ｄが着脱自在に引掛け可能なローラカラー７ｂのＤカット部７２に設けられた係止突起としての引掛け部材７ｄと、から構成されている。
【００５５】
取り付け方法としては１つの穴７ｃを引っ掛け部材７ｄに掛けた後、板ゴム７ａをローラカラー７ｂの周りに巻き、もう一方の穴７ｃを残りの引っ掛け部材７ｄに掛けることによる（図６(ｂ)参照）。ここで、板ゴム７ａがローラカラー７ｂに対してずれないようにするため、適当な張力をもって取り付けられていることが望ましい。このようなゴムローラ構成をとることにより、ローラゴムのサービス交換を容易にすることが可能となる。
【００５６】
図８には、本発明に係るシート材給送装置の一実施形態に適用される給送ローラの他の実施形態を示している。
【００５７】
この実施形態の給送ローラ７´上は、図８（ａ）に示すように、基本的には図７に示す実施形態と同様、板ゴム７ａ′とローラカラー７ｂ′によって構成されている。板ゴム７ａ′には引っ掛け用の係止穴７ｃ′が６つ空いている。これは、組付時の応力を分散させるためである。個々の穴は、応力集中を緩和するために丸形状となっている。これらによって、ゴム形状の極端な変形やゴムの亀裂発生要因を削減できる。
【００５８】
また、係止穴７ｃ´の相手となる係止突起としての引っ掛け部材７ｄ′（６つ）が対向してローラカラー７ｂ´のＤカット部に設けられている。取り付け方法としては片側３つの穴７ｃ′を引っ掛け部材７ｄ′に掛けた後、板ゴム７ａ′をローラカラー７ｂ′の周りに巻き、残り３つの穴７ｃ′を残りの引っ掛け部材７ｄ′に掛けることによる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るシート材有無検知機構を備えたシート材給送装置及び画像形成装置によれば、検知フラグを検知フラグ支持部材の可動端に支持し、このシート材積載部の摺動動作に連動して検知フラグを装置本体内側に収納するようにすれば、従来ように検知フラグの支点が固定の場合に比べて装置の奥行き方向の省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るシート材給送装置の一実施形態を画像形成装置の給紙部に適用した断面図である。
【図２】図２は、図１の給紙部の概略斜視図である。
【図３】図３は、シート材給送状態を示す給紙部の断面図である。
【図４】図４は、図２のカムの動作状態の説明図である。
【図５】図５は、給紙レバーのカム当接部を示す斜視図である。
【図６】図６は、前面カバーを閉じた状態の給紙部の断面図である。
【図７】図７は、本発明に係るシート材給送装置の一実施形態に適用される給送ローラの一実施形態の斜視図である。
【図８】図８は、本発明に係るシート材給送装置の一実施形態に適用される給送ローラの他の実施形態の斜視図である。
【図９】図９は、従来の画像形成装置の断面図である。
【図１０】図１０は、従来の画像形成装置の給紙部の給送状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置本体
２  前面カバー（シート材積載部）
２ａ  センサフラグ部（第２の検知フラグ）
４  シート材束受け部材
７  給送ローラ
７ａ  板ゴム
７ｂ  ローラカラー
７ｃ  係止穴
７ｄ  引掛け部
８  カム
９  給紙レバー
１０  ばね部材
１３  検知フラグ
１４  フォトインタラプタ（シート材有無センサ）
１５  フラグアーム（検知フラグ支持部材）
Ａ  加圧機構
Ｂ  シート材有無検知機構
【図１】
0003774695.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003774695.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003774695.tif 000008
【図８】
0003774695.tif 000009
【図９】
0003774695.tif 000010
【図１０】
0003774695.tif 000011