(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
画像形成部と、前記画像形成部に用紙を供給するための着脱自在な給紙カセットを含む給紙部とを備え、前記給紙部は、前記給紙カセットの用紙積載台に積載された用紙を一枚ずつ送り出すピックアップローラーと、前記ピックアップローラーを軸支するローラーホルダーとを備え、前記ローラーホルダーは、前記ピックアップローラーを上下方向に変位させるように前記ピックアップローラーの軸心と平行な軸心周りに回動可能であり、前記ローラーホルダーの回動軸心から前記ピックアップローラーと逆方向に延びる用紙センサー可動片が設けられ、前記給紙カセットが引き出される際に、前記ピックアップローラーと前記給紙カセットとの干渉を回避するために、前記ローラーホルダーが回動して前記ピックアップローラーが上方向に変位するように構成された画像形成装置であって、
前記ローラーホルダーの回動に伴って前記ピックアップローラーと逆方向に延びる前記用紙センサー可動片の先端部が下方向に変位するが、前記先端部が残留用紙に当接した場合は、前記ローラーホルダーが回動しても前記用紙センサー可動片の先端部がそれ以上変位しないように構成されており、
前記用紙センサー可動片は基端側の第1部材と先端側の第2部材に分割されており、
前記第1部材と前記第2部材は、前記ローラーホルダーの回動軸心を中心として折れ曲がり可能に係合しており、
前記第2部材の先端部が下方向に変位して残留用紙に当接した場合に、前記第1部材は前記ローラーホルダーの回動に追従して回動するが、前記第2部材はそれ以上変位しないように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
前記第1部材と前記第2部材は付勢手段によって係合状態に付勢され、前記付勢手段の付勢力より大きい力が加わったときに折れ曲がるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
前記ピックアップローラーから送り出された用紙を挟持して搬送する給紙ローラー及び捌きローラーを更に備え、前記ローラーホルダーは、前記ピックアップローラーと前記給紙ローラーとを軸支すると共に、前記給紙ローラーの軸心周りに回動可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のような従来の画像形成装置において、ピックアップローラーが上方向に変位するようにローラーホルダーが回動し、用紙センサー可動片の先端部が下方向に変位して残留用紙に接触したときに、ローラーホルダーの回動が止まらないで用紙センサー可動片の先端部が残留用紙を突き破ることがある。突き破るまでに至らなくても、凹み等のダメージを残留用紙に与えることになる。この場合に、残留用紙やその破片を取り除く作業に手間がかかるといった問題が発生し得る。また、用紙センサー可動片の先端部が残留用紙を突き破って回動してしまうと、残留用紙を正しく検出することができない。
【0006】
本発明は、上記のような問題に鑑み、給紙カセットを引き出す際にローラーホルダーの回動に伴って用紙センサー可動片の先端部が下方向に変位したときに、その先端部が残留用紙を突き破ったり凹み等のダメージを与えたりすることがない構造を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に記載の画像形成装置は、画像形成部と、前記画像形成部に用紙を供給するための着脱自在な給紙カセットを含む給紙部とを備え、前記給紙部は、前記給紙カセットの用紙積載台に積載された用紙を一枚ずつ送り出すピックアップローラーと、前記ピックアップローラーを軸支するローラーホルダーとを備え、前記ローラーホルダーは、前記ピックアップローラーを上下方向に変位させるように前記ピックアップローラーの軸心と平行な軸心周りに回動可能であり、前記ローラーホルダーの回動軸心から前記ピックアップローラーと逆方向に延びる用紙センサー可動片が設けられ、前記給紙カセットが引き出される際に、前記ピックアップローラーと前記給紙カセットとの干渉を回避するために、前記ローラーホルダーが回動して前記ピックアップローラーが上方向に変位するように構成された画像形成装置であって、前記ローラーホルダーの回動に伴って前記ピックアップローラーと逆方向に延びる前記用紙センサー可動片の先端部が下方向に変位するが、前記先端部が残留用紙に当接した場合は、前記ローラーホルダーが回動しても前記用紙センサー可動片の先端部がそれ以上変位しないように構成されて
おり、前記用紙センサー可動片は基端側の第1部材と先端側の第2部材に分割されており、前記第1部材と前記第2部材は、前記ローラーホルダーの回動軸心を中心として折れ曲がり可能に係合しており、前記第2部材の先端部が下方向に変位して残留用紙に当接した場合に、前記第1部材は前記ローラーホルダーの回動に追従して回動するが、前記第2部材はそれ以上変位しないように構成されていることを特徴とする。
【0010】
請求項
2に記載の画像形成装置は、請求項
1に記載の画像形成装置において、前記第1部材と前記第2部材は付勢手段によって係合状態に付勢され、前記付勢手段の付勢力より大きい力が加わったときに折れ曲がるように構成されていることを特徴とする。
【0011】
請求項
3に記載の画像形成装置は、請求項1
又は2に記載の画像形成装置において、前記ピックアップローラーから送り出された用紙を挟持して搬送する給紙ローラー及び捌きローラーを更に備え、前記ローラーホルダーは、前記ピックアップローラーと前記給紙ローラーとを軸支すると共に、前記給紙ローラーの軸心周りに回動可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に記載の画像形成装置によれば、給紙カセットが引き出される際に、ローラーホルダーの回動に伴って、ピックアップローラーと逆方向に延びる用紙センサー可動片の先端部が下方向に変位するが、先端部が残留用紙に当接した場合は、ローラーホルダーが回動しても用紙センサー可動片の先端部がそれ以上変位しないように構成されているので、用紙センサー可動片が残留用紙を突き破ったり凹み等のダメージを与えたりすることはない。
【0013】
具体的な構造として
、用紙センサー可動片が基端側の第1部材と先端側の第2部材に分割され、第1部材がローラーホルダーの回動に追従して回動しても、第2部材が残留用紙に当接した状態からそれ以上変位しない構造が提供される。また
、第1部材と第2部材がローラーホルダーの回動軸心を中心として折れ曲がり可能に係合している構造が提供される。
【0014】
また、請求項
2に記載の画像形成装置によれば、第1部材と第2部材は付勢手段によって係合状態に付勢され、付勢手段の付勢力より大きい力が加わったときに折れ曲がるように構成されているので、用紙センサー可動片によって残留用紙を検出する機能を担保しながら、ローラーホルダーの回動によって用紙センサー可動片が残留用紙を突き破ったりダメージを与えたりすることを防止することができる。
【0015】
請求項
3に記載の画像形成装置によれば、ピックアップローラーから送り出された用紙を捌きローラーとの間に挟持して搬送する給紙ローラーがピックアップローラーと共にローラーホルダーに軸支され、ローラーホルダーの回動軸心が給紙ローラーの軸心である合理的な構造が提供される。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置を図面に基づいて説明する。まず、実施形態に係る画像形成装置のプリンター部の概略構成を説明する。本実施形態の画像形成装置は、電子写真方式のカラーコピー機、カラー複合機等であり、そのプリンター部の内部構成を
図1に模式的に示している。
【0018】
この画像形成装置(プリンター部)は、画像形成部10、給紙部20、定着部30、制御部60等を備えている。原稿読取装置で読み取られた原稿の画像データ、又は通信ラインを介してコンピュータ等の外部装置から受信した画像データに基づいて画像形成部10でトナー像が形成され、給紙部20から供給された用紙にトナー像が転写され、定着される。つまり電子写真方式の印刷が行われる。
【0019】
画像形成部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色に対応する計4つの作像部2、中間転写ベルト11等を備えている。4つの作像部2は、中間転写ベルト11の下に、
図1で左からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に、中間転写ベルト11に沿って配置されている。
図1において4つの作像部2は、各色に応じた符号Y、M、C、Kを添えて2Y、2M、2C、及び2Kと表示されている。各作像部2は、矢印で示すように時計方向に回転する感光体ドラム3を有し、感光体ドラム3の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電部4、露光部5、現像部6、一次転写ローラー7及び感光体クリーナー8が配置されている。なお、これらの装置の参照番号4〜8は、
図1において作像部2Yのみに記載され、他の作像部2M、2C、及び2Kでは省略している。
【0020】
印刷すべき画像データに基づいて変調されたレーザー光が露光部5から照射され、感光体ドラム3の軸方向に偏向される。帯電部4によって一様に帯電していた感光体ドラム3の表面は、その回転に伴ってレーザー光で二次元走査され、画像データに応じた静電潜像が形成される。次に、現像部6の働きにより、感光体ドラム3の表面の静電潜像がトナーで現像され、トナー像が形成される。
【0021】
中間転写ベルト11は、駆動ローラー12、従動ローラー13及びテンションローラー14に巻き掛けられ、
図1に矢印で示すように、反時計方向に周回する。中間転写ベルト11の内側には各作像部2の一次転写ローラー7が配置され、中間転写ベルト11は一次転写ローラー7と感光体ドラム3との間に挟まれた状態で移動する。中間転写ベルト11と感光体ドラム3との間に一次転写ニップが形成される。
【0022】
各作像部2の感光体ドラム3の表面に形成された各色のトナー像は、それぞれの一次転写ニップで中間転写ベルト11に順次転写される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が順番に重ね合わされるように転写され、カラートナー像が中間転写ベルト11に形成される。一次転写後に感光体ドラム3の表面に残留しているトナーは感光体クリーナー8で掻き取られ、次の帯電、露光、現像等に備えて感光体ドラム3の表面がクリーニングされる。
【0023】
中間転写ベルト11に形成されたカラートナー像は、中間転写ベルト11の周回方向において各作像部2の下流側に設けられた二次転写ニップで用紙に二次転写される。中間転写ベルト11の駆動ローラー12に巻き掛けられた部分の外側に、二次転写ローラー25が配置され、中間転写ベルト11と二次転写ローラー25との間に二次転写ニップ15が形成されている。給紙部20から給紙された用紙Pが用紙搬送路(主搬送路R0)を通って二次転写ニップ15を通過する際に、中間転写ベルト11のカラートナー像が用紙Pに二次転写される。
【0024】
二次転写後の中間転写ベルト11の表面に残留するトナーは、転写ベルトクリーナー16で掻き取られる。転写ベルトクリーナー16は、中間転写ベルト11の従動ローラー13に巻き掛けられた部分の外側に配置されている。これにより、次の一次転写及び二次転写に備えて、中間転写ベルト11の表面がクリーニングされる。
【0025】
二次転写ニップ15を通過してトナー像が転写された用紙Pは、その搬送路(主搬送路R0)の下流側に位置する定着部30を通過する。定着部30は、ハロゲンランプ等の定着ヒーター33を内蔵した定着ローラー31と、定着ローラー31に対峙する加圧ローラー32とを備えている。トナー像が転写された用紙Pは、定着ローラー31と加圧ローラー32との当接部分である定着ニップを通過するときに加熱、加圧され、用紙P上にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Pは、排出ローラー対38によって外部へ(排紙トレイ上へ)排出される。
【0026】
給紙部20は、用紙Pを収容する着脱自在な給紙カセット21を備えている。給紙カセット21は、用紙Pの補充の際に、用紙搬送方向と直角な方向(
図1の紙面と直角な方向)に引き出される。また、給紙カセット21内の用紙Pを一枚ずつ送り出すピックアップローラー41、送り出された用紙を挟持して給紙路R1へ搬送する給紙ローラー対である給紙ローラー42及び捌きローラー43が設けられている。
【0027】
給紙路R1から主搬送路R0へ移行する部分に、用紙Pを二次転写ニップ15に送り出すタイミングをとるレジストローラー対24が配置されている。給紙路R1へ送り出された用紙は、その前端がレジストローラー対24に突き当てられた状態で一旦停止する。これによって用紙Pの搬送方向での位置決めが行われ、画像形成部10でのトナー像の形成及び一次転写に同期したタイミングで用紙Pが給紙路R1から主搬送路R0へ、つまり二次転写ニップ15へ送り出される。
【0028】
給紙路R1及び主搬送路R0を含む用紙搬送路の複数個所に、用紙Pの有無を検出する用紙センサー(例えばフォトセンサー)が配置されている。
図1では、レジストローラー対24の上流側に配置された用紙センサー34と定着部30の下流側に配置された用紙センサー35のみが描かれている。他の箇所に配置された用紙センサーは図示を省略している。
【0029】
各用紙センサーの検出信号は制御部60に入力され、制御部60は、各用紙センサーの検出信号に基づいて、用紙Pの前端又は後端の通過タイミングを判断し、各部のモーター等の起動、停止タイミングを制御することができる。例えば、制御部60は、用紙Pの前端が用紙センサー34を通過してから用紙Pの後端が用紙センサー34を通過するまでの時間を内蔵タイマーを用いて計測し、計測された時間に用紙搬送速度を掛けることにより、用紙Pのサイズ(搬送方向の長さ)を算出する。そして、この用紙サイズに応じた時間だけレジストローラー対24を回転駆動する。
【0030】
次に、給紙部20の給紙カセット21とその周辺の概略構成を模式図として
図2に示す。給紙カセット21は、箱体の中に複数枚の用紙Pが積載される用紙積載台45を備えている。この用紙積載台45は、用紙Pの前端側(ピックアップローラー41に近い方の側)が反対側の軸心AX1を中心に上下に揺動(昇降)可能である。また、給紙部20には、用紙積載台45を昇降させる昇降機構46と、昇降駆動手段としての昇降モーター47が設けられている。
【0031】
昇降モーター47の駆動によって昇降機構46の右端部が左端部の軸心AX2を中心に上下に揺動すると、それに伴って用紙積載台45の右側(用紙Pの前端側)が左端部の軸心AX1を中心に上下に揺動(昇降)するように構成されている。昇降モーター47を正転させると用紙積載台45が上昇し、昇降モーター47を逆転させると用紙積載台45が下降する。
【0032】
昇降モーター47の正転によって用紙積載台45が上昇し、
図2に示すように、積載された用紙Pの上面にピックアップローラー41が所定の圧力で接触している状態でピックアップローラー41が回転すると、一番上の用紙Pが給紙ローラー42及び捌きローラー43のニップへ送り出される。そして、給紙ローラー42及び捌きローラー43は用紙Pを挟持して給紙路R1からレジストローラー対24へ搬送し、レジストローラー対24が画像形成部10での動作とタイミングをとりながら用紙Pを主搬送路R0へ、つまり二次転写ニップ15へ送り出す。
【0033】
ピックアップローラー41と給紙ローラー42は共通のローラーホルダー40に軸支され、ローラーホルダー40は、給紙ローラー42の軸心AX3を中心にして、ピックアップローラー41側が矢印で示すように上下に所定範囲内で揺動できるように構成されている。また、ピックアップローラー41及びローラーホルダー40の自重(重力モーメント)により、あるいは、スプリング等の付勢手段による付勢力を加えて、ピックアップローラー41を下方に押す力Fが働いている。この力Fによって、用紙積載台45に積載された用紙Pの上面にピックアップローラー41が所定の圧力で接触することになる。
【0034】
図3は、用紙積載台45が下降した状態の給紙カセット21とその周辺の概略構成を示している。昇降モーター47の逆転によって用紙積載台45が下降すると、それに伴ってローラーホルダー40が揺動してピックアップローラー41も下降するが、ローラーホルダー40の揺動の下限位置でピックアップローラー41の下降は止まり、用紙積載台45に積載された用紙Pの上面がピックアップローラー41から離れる。この状態では、ピックアップローラー41が回転しても用紙Pを送り出すことはできない。
【0035】
図4は、ローラーホルダー40が大きく回動してピックアップローラー41が上昇した状態の給紙カセット21とその周辺の概略構成を示している。例えば給紙カセット21が引き出される際に、給紙カセット21とピックアップローラー41との干渉を回避するために、
図4に示すように、ローラーホルダー40が給紙ローラー42の軸心AX3を中心に大きく回動しピックアップローラー41を上昇させる。
【0036】
図5は、給紙路に残留用紙がある場合の用紙検出の様子を示す模式図である。
図2から
図5に示すように、ローラーホルダー40の回動軸心AX3からピックアップローラー40と逆方向に延びる用紙センサー可動片48が設けられ、ピックアップローラー41が上昇するようにローラーホルダー40が回動すると、用紙センサー可動片48(の先端部)が下方向に変位する。
【0037】
例えば、前回の印刷において用紙の連れ送り(重送)が発生して給紙路に残留用紙Pがある場合は、
図5に示すように用紙センサー可動片48の先端が残留用紙Pに当たった状態でローラーホルダー40の回動が止まる。従って、
図4及び
図5のX印で示す位置OPに光センサーを配置しておけば、用紙センサー可動片48の回動位置を光センサーによって検出することにより、残留用紙Pの有無を検出することができる。例えば透過型の光センサーの発光側と受光側を
図4及び
図5のX印で示す位置OPに紙面を挟むように設けておけばよい。この場合、残留用紙Pがある
図5の状態では発光側から受光側への光路を用紙センサー可動片48が遮るが、残留用紙Pが無い
図4の状態では発光側から受光側へ光が遮られないで到達するので、受光側の出力信号に基づいて制御装置60が両状態を判別することができる。
【0038】
しかしながら、従来の構造では、残留用紙Pがある場合に、
図5の状態でローラーホルダー40の回動が止まらずに、用紙センサー可動片48の先端部が残留用紙Pを突き破って
図4の状態まで回動してしまうことがある。突き破るまで至らなくても、凹み等のダメージを残留用紙Pに与えることになる。この場合に、残留用紙Pやその破片を取り除く作業に手間がかかるといった問題がある。また、用紙センサー可動片48が残留用紙Pを突き破って
図4の状態まで回動してしまうと、残留用紙Pを正しく検出することができない。つまり、制御装置60は残留用紙Pが無いと誤判別してしまう。このような問題の発生を回避するために、本実施形態の画像形成装置では、用紙センサー可動片48の構造に以下のような工夫を加えている。
【0039】
まず、従来例の用紙センサー可動片48の斜視図を
図6に示す。また、この用紙センサー可動片48、ピックアップローラー41、及び給紙ローラー42がローラーホルダー40に軸支された回動ユニットを
図7に示す。
図7に示すように、ピックアップローラー41の回転軸41Sと給紙ローラー42の回転軸42Sが平行に配置され、ローラーホルダー40に軸支されている。また、用紙センサー可動片48も給紙ローラー42の回転軸42Sを介してローラーホルダー40に軸支されている。
【0040】
用紙センサー可動片48は、
図6に示すように、樹脂又は金属で成形された一体の部材であり、ピックアップローラー41の回転軸41Sが挿通される第1係合部(長孔)481と、給紙ローラー42の回転軸42Sが挿通される第2係合部(丸孔)482と、前述のように光センサーの光路を遮る遮光部483と、残留用紙Pの上面に接触する先端部484とを備えている。第1係合部481は、前述のようなピックアップローラー41の所定範囲内での上下変位(ローラーホルダー40の揺動)を許容する長孔となっている。この揺動範囲を超えてローラーホルダー40が大きく回動し、ピックアップローラー41が上昇すると、
図4及び
図5に示したように、用紙センサー可動片48はローラーホルダー40と共に回動し、その先端部484が下降する。
【0041】
次に、本発明の実施形態に係る回動ユニットの斜視図を
図8に示す。また、用紙センサー可動片48の斜視図を
図9に、側面図を
図10にそれぞれ示す。
図8に示すように、ピックアップローラー41の回転軸41Sと給紙ローラー42の回転軸42Sが平行に配置され、ローラーホルダー40に軸支されて回動ユニットを構成している点は
図6の従来例と同じである。また、用紙センサー可動片48が給紙ローラー42の回転軸42Sを介してローラーホルダー40に軸支されている点も
図6の従来例と同じである。
【0042】
従来例の用紙センサー可動片48が一体の部材であるのに対して、本発明の実施形態に係る用紙センサー可動片48は、
図9及び
図10に示すように、基端側の第1部材48Aと先端側の第2部材48Bに分割され、両部材が折れ曲がり可能に係合している。給紙ローラー42の回転軸42Sが挿通される第2係合部(丸孔)482が第1部材48Aと第2部材48Bの両方に形成され、両部材が給紙ローラー42の回転軸42S、つまりローラーホルダー40の回動軸心を中心として折れ曲がり可能に係合している。さらに、第1部材48Aと第2部材48Bとがまっすぐ延びた係合状態に付勢するねじりコイルばね49が設けられ、その一端491が第1部材48Aに固定され、他端492が第2部材48Bに固定されている。
【0043】
また、ピックアップローラー41の回転軸41Sが挿通される第1係合部(長孔)481が第1部材48Aに形成され、光センサーの光路を遮る遮光部483と残留用紙Pの上面に接触する先端部484が第2部材48Bに形成されている。
図9から分かるように、第2係合部482の周辺部に対して遮光部483が平面視で段状に形成されているが、
図6に示した従来例の用紙センサー可動片48のように、遮光部483が第2係合部482の周辺部からまっすぐ延びるように形成してもよい。
【0044】
上記のような構造を有する用紙センサー可動片48が折れ曲がった状態を
図11に示す。前述のようにピックアップローラー41が上昇する方向にローラーホルダー40が回動して用紙センサー可動片48の先端部484が下方向に変位したときに、用紙センサー可動片48の先端部484が残留用紙Pに当接すると、第1部材48Aはローラーホルダー40の回動に追従して矢印のように回動するが、第2部材48Bはそれ以上変位しない。すなわち、
図11に示すように、第1部材48Aと第2部材48Bがローラーホルダー40の回動軸心、つまり給紙ローラー42の軸心を中心として折れ曲がることにより、第2部材48Bはその先端部484が残留用紙Pに当接した状態からそれ以上変位しない。
【0045】
上記のように、第2部材48Bの先端部484が、残留用紙Pに当接して残留用紙Pから反作用力を受けたときに第1部材48Aと第2部材48Bが折れ曲がるためには、前述のねじりコイルばね49の付勢力(ねじり復元力)を十分小さく設定しておく必要がある。つまり、コイルばね49として、比較的細い線材で形成された少ない巻き数のものが使用される。
【0046】
上記のような構造の用紙センサー可動片48を使用することにより、本実施形態の給紙部を備えた画像形成装置は、ローラーホルダー40の回動によって用紙センサー可動片48が下降して残留用紙Pに接触し、残留用紙Pが検出される際に、用紙センサー可動片48の先端部484が残留用紙Pを突き破ったり、凹み等のダメージを残留用紙Pに与えたりするおそれが無い。したがって、残留用紙Pが正しく検出されないといった問題が発生しない。また、残留用紙Pやその破片を取り除く作業に手間がかかるといった問題も発生しない。
【0047】
以上に本発明の実施形態について説明したが、各部の形状や構造等は図面を参照しながら説明した具体的なものに限定されるわけではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記の実施形態では、用紙センサー可動片48を構成する第1部材48Aと第2部材48Bとがまっすぐ延びた係合状態に付勢するねじりコイルばね49を設けているが、このコイルばね49を省略し、第2部材48Bの自重(重力モーメント)によって、先端部484が下がり、残留用紙Pがあればそれに接触する構造としてもよい。
【0048】
また、用紙センサー可動片48の第1部材48Aと第2部材48Bの折れ曲がりの中心はローラーホルダー40の回動軸心、つまり給紙ローラー42の回転軸心に限らず、他の位置であってもよい。例えば先端部484に近い位置で用紙センサー可動片48が折れ曲がるように構成してもよい。
【0049】
また、ローラーホルダー40の回動軸心が給紙ローラー42の回転軸心ではない構造、つまり給紙ローラー42の回転軸心と異なる軸心(ピックアップローラーの軸心と平行な軸心)周りにローラーホルダー40が回動することによりピックアップローラー41が上下動するような構造に、本発明による折れ曲がり構造を有する用紙センサー可動片48を適用してもよい。