特許 7456170 シート材供給部、画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-18

(45)【発行日】2024-03-27

(54)【発明の名称】シート材供給部、画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 1/04 20060101AFI20240319BHJP

【ＦＩ】

B65H1/04 326B

B65H1/04 324

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020013483

(22)【出願日】2020-01-30

(65)【公開番号】P2021120306

(43)【公開日】2021-08-19

【審査請求日】2022-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(72)【発明者】

【氏名】高橋 俊明

【審査官】松林 芳輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１５６３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６０６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９０８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１１９５４８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ １／００－３／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像形成装置のシート材供給部であって、
前記画像形成装置の本体筐体に挿入・引き出し可能に装着されるシート材積載トレイと、
シート材搬送方向に移動して前記シート材積載トレイに積載されたシート材端部の位置を規制する搬送方向位置規制部材と、
前記シート材搬送方向と直交する方向に移動して前記シート材積載トレイに載置されたシート材端部の位置を規制する搬送直交方向位置規制部材と、
前記シート材積載トレイに設けられたピニオンギヤと、
前記本体筐体に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合わされるラックギヤと、を備え、
前記シート材積載トレイの前記本体筐体への挿入・引き出し動作時に、前記ピニオンギヤが前記ラックギヤと噛み合わされて回転することによって、前記搬送方向位置規制部材及び前記搬送直交方向位置規制部材が移動し、前記シート材積載トレイを前記本体筐体に挿入する際、前記搬送方向位置規制部材の移動が前記搬送直交方向位置規制部材の移動より先に移動完了するように構成されており、
前記シート材積載トレイに前記ピニオンギヤが２つ設けられ、
当該２つのピニオンギヤのうちの一方が、前記搬送方向位置規制部材を移動させるための第１のピニオンギヤであり、他方が、前記搬送直交方向位置規制部材を移動させるための第２のピニオンギヤである
ことを特徴とするシート材供給部。

【請求項2】

前記第１のピニオンギヤにかかるトルクが所定の閾値を超えた場合に当該第１のピニオンギヤから前記搬送方向位置規制部材への動力伝達を断つ第１のトルクリミッターと、
前記第２のピニオンギヤにかかるトルクが所定の閾値を超えた場合に当該第２のピニオンギヤから前記搬送直交方向位置規制部材への動力伝達を断つ第２のトルクリミッターと、を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のシート材供給部。

【請求項3】

前記本体筐体に前記ラックギヤが２つ設けられ、
当該２つのラックギヤのうちの一方が、前記第１のピニオンギヤと噛み合わされる第１のラックギヤであり、他方が、前記第２のピニオンギヤと噛み合わされる第２のラックギヤである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材供給部。

【請求項4】

前記搬送方向位置規制部材及び前記搬送直交方向位置規制部材の移動は、前記シート材積載トレイの前記本体筐体に対する完全開放位置から完全挿入位置までの間の一部の範囲でのみ行われる
ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のシート材供給部。

【請求項5】

前記一部の範囲は、前記完全開放位置を含まない
ことを特徴とする請求項４に記載のシート材供給部。

【請求項6】

請求項１～５の何れか１項に記載のシート材供給部を備えた
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、画像形成装置のシート材供給部に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、画像形成装置には、シート材供給部が設けられている。このシート材供給部は、画像形成装置の本体筐体に挿入・引き出し可能に装着されるシート材積載トレイと、シート材積載トレイに対し移動可能に設けられ、シート材積載トレイに積載されたシート材端部の位置を規制する位置規制部材と、を備え、シート材積載トレイから本体筐体側に所定の搬送方向でシート材を１枚ずつ供給する。

【0003】

このようなシート材供給部において、シート材積載トレイの本体筐体への挿入・引き出し動作時にシート材積載トレイに設けたピニオンギヤを本体筐体に設けたラックギヤと噛み合わせて回転させることによって位置規制部材を移動させる技術が既に知られている。

【0004】

例えば、特許文献１（特開２０１６－６０６４０号公報）には、画像形成装置の本体筐体に挿入・引き出し可能に装着されるシート材積載トレイと、シート材搬送方向に移動してシート材端部の位置を規制する搬送方向位置規制部材と、搬送直交方向に移動してシート材端部の位置を規制する搬送直交方向位置規制部材と、を備え、シート材積載トレイの本体筐体への挿入・引き出し動作に連動して、搬送方向位置規制部材及び搬送直交方向位置規制部材が所定位置と離間位置とに亘って移動するように構成されたシート材供給部が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来技術では、搬送方向位置規制部材と搬送直交方向位置規制部材とがシート材積載トレイの本体筐体への挿入動作に連動して移動し、シート材積載トレイに積載されたシート材を２方向から同時に位置規制する。しかし、この際、先にシート材と接触し位置規制した一方の位置規制部材がシート材の１方向端部を押し付けているため、他方の位置規制部材の移動負荷が大きくなり、当該他方の位置規制部材が所定位置まで移動できない場合があるという問題があった。

【0006】

上記のようにシート材の位置規制部材が正しく機能せず、シート材が適正位置に位置決めされていない状態で画像形成装置の印字動作が開始されると、シート材搬送不具合が起きる場合がある。画像形成装置においてシート材を不具合なく搬送する上での重要度は、シート材における搬送方向に対する位置のほうが、搬送直交方向に対する位置よりも高い。

【0007】

なお、従来のシート材供給部において、搬送方向位置規制部材と搬送直交方向位置規制部材とのうちどちらが先にシート材に接触するかは、シート材のサイズや向き等の諸条件によって変わることから定まっていなかった。

【0008】

そこで、本発明は、画像形成装置のシート材供給部において、積載されたシート材をシート材搬送方向に対して適正位置に保持して搬送不具合を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した課題を解決するために、本発明は、画像形成装置のシート材供給部であって、前記画像形成装置の本体筐体に挿入・引き出し可能に装着されるシート材積載トレイと、シート材搬送方向に移動して前記シート材積載トレイに積載されたシート材端部の位置を規制する搬送方向位置規制部材と、前記シート材搬送方向と直交する方向に移動して前記シート材積載トレイに載置されたシート材端部の位置を規制する搬送直交方向位置規制部材と、前記シート材積載トレイに設けられたピニオンギヤと、前記本体筐体に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合わされるラックギヤと、を備え、前記シート材積載トレイの前記本体筐体への挿入・引き出し動作時に、前記ピニオンギヤが前記ラックギヤと噛み合わされて回転することによって、前記搬送方向位置規制部材及び前記搬送直交方向位置規制部材が移動し、前記シート材積載トレイを前記本体筐体に挿入する際、前記搬送方向位置規制部材の移動が前記搬送直交方向位置規制部材の移動より先に移動完了するように構成されており、前記シート材積載トレイに前記ピニオンギヤが２つ設けられ、当該２つのピニオンギヤのうちの一方が、前記搬送方向位置規制部材を移動させるための第１のピニオンギヤであり、他方が、前記搬送直交方向位置規制部材を移動させるための第２のピニオンギヤであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、シート材積載トレイを本体筐体に挿入する際、シート材搬送方向に移動する搬送方向位置規制部材の移動が搬送直交方向位置規制部材の移動より先に移動完了するように構成されているので、搬送方向位置規制部材が搬送直交方向位置規制部材による移動負荷を負うことなく所定位置まで確実に移動でき、シート材をシート材搬送方向に対して適正位置に確実に位置付けることができる。よって、シート材の搬送不具合を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。

【図2】図１のシート材供給部を構成するシート材積載トレイの平面図である。

【図3】図２のシート材積載トレイにシート材が積層された状態を示す平面図である。

【図4】図３の搬送方向位置規制部材がシート材を搬送方向に対して適正位置に位置付けた状態を示す平面図である。

【図5】図４の搬送直交方向位置規制部材がシート材を搬送直交方向に対して適正位置に位置付けた状態を示す平面図である。

【図6】図５の搬送方向位置規制部材、搬送直交方向位置規制部材を移動させる移動機構を示す平面図である。

【図7】図１の本体筐体からシート材積載トレイが引き出された状態を示す平面図である。

【図8】図７のシート材積載トレイが本体筐体に完全挿入された状態を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の一実施形態にかかる画像形成装置及びシート材供給部を、図１～８を参照して説明する。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式の画像形成装置であり、主として、本体筐体１０、スキャナ部１１、光書き込み部１２、「シート材供給部」としての給紙部１３、搬送部１４、作像部１５、トナー補給部１６、定着部１７、排紙部１８を備えて構成されている。

【0014】

給紙部１３は、図６～８に示すように、「シート材積載トレイ」としての給紙トレイ３と、搬送方向位置規制部材４と、一対の搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂと、搬送方向位置規制部材４を移動させる移動機構６と、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂを移動させる移動機構７と、を備えている。

【0015】

なお、本例の給紙部１３は、２段の給紙トレイ３を備えている。これら給紙トレイ３は、それぞれ本体筐体１０の手前に引き出して用紙９（シート材）の補給を行い、本体筐体１０の内部に格納（完全挿入）された状態で本体筐体１０側に給紙を行う。各給紙トレイ３の構造は同一であるので、そのうちの一つの給紙トレイ３について説明する。

【0016】

図２は、給紙トレイ３の平面図である。図２中の矢印Ａは、給紙トレイ３の本体筐体１０への挿入方向を示している。矢印Ｂは、給紙トレイ３にセットされる用紙９の本体筐体１０側への搬送方向を示している。矢印Ａと矢印Ｂは互いに垂直である。一点鎖線Ｃは、給紙トレイ３における奥行方向（即ち本体筐体１０への挿入方向）の中央部を示している。

【0017】

搬送方向位置規制部材４は、給紙トレイ３に積載された用紙９の搬送方向の位置を規制するものである。搬送方向位置規制部材４は、給紙トレイ３の内側に移動可能に設けられており、図２中の一点鎖線Ｃ上を搬送方向（矢印Ｂ方向）に移動する。搬送方向位置規制部材４は、用紙９の一辺に当接して給紙トレイ３の側壁３２に用紙９を押し付けることで、用紙９を搬送方向に対して適正位置に位置付ける。

【0018】

一対の搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂは、給紙トレイ３に積載された用紙９の搬送直交方向の位置を規制するものである。一対の搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂは、給紙トレイ３の内側に対向配置されている。一対の搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂは、互いに近づく方向及び互いに離れる方向に移動可能に設けられているとともに、搬送方向と直交する方向に移動する。一対の搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂは、用紙９の対辺にそれぞれ当接して互いの間に用紙９を挟み付けることで、用紙９を搬送直交方向に対して適正位置に位置付ける。

【0019】

移動機構６は、図６に示すように、搬送方向位置規制部材４に連結された無端ベルト６５と、無端ベルト６５を駆動させるギヤプーリー６４及びプーリー６６，６７と、給紙トレイ３に設けられたピニオンギヤ６１と、ピニオンギヤ６１からギヤプーリー６４へ動力を伝達するピニオンギヤ６２及びトルクリミッター６３と、本体筐体１０に設けられ、ピニオンギヤ６１と噛み合わされるラックギヤ６０（図７，８）と、を備えて構成されている。

【0020】

移動機構６は、給紙トレイ３の本体筐体１０への挿入・引き出し動作時に、ピニオンギヤ６１がラックギヤ６０と噛み合わされて回転し、この回転が、ピニオンギヤ６２、トルクリミッター６３、ギヤプーリー６４を介して無端ベルト６５に伝達されて搬送方向位置規制部材４を移動させる。また、移動機構６は、給紙トレイ３を本体筐体１０に挿入する動作時に搬送方向位置規制部材４を用紙９に近付く方向に（図６において左から右方向に）移動させ、給紙トレイ３を本体筐体１０から引き出す動作時に搬送方向位置規制部材４を用紙９から離れる方向に（図６において右から左方向に）移動させる。

【0021】

上記移動機構６を構成するトルクリミッター６３は、ピニオンギヤ６１にかかるトルクが所定の閾値を超えた場合にピニオンギヤ６１から搬送方向位置規制部材４への動力伝達を断つ。すなわち、搬送方向位置規制部材４によって押された用紙９は、給紙トレイ３の側壁３２に押し付けられることで移動を停止する。そして、用紙９が停止した後にピニオンギヤ６１の回転が継続すると、ピニオンギヤ６１にかかるトルクが所定の閾値を超える。この際、トルクリミッター６３が滑ることで、ピニオンギヤ６２からギヤプーリー６４への動力伝達が断たれ、搬送方向位置規制部材４が停止する。

【0022】

このように、本例では、搬送方向位置規制部材４が用紙９を搬送方向に対して適正位置に位置付けた後は、搬送方向位置規制部材４が停止するように構成されているので、給紙トレイ３に積載された用紙９の大きさにかかわらず、用紙９を搬送方向に対して適正位置に位置付けることができる。

【0023】

移動機構７は、図６に示すように、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂそれぞれに設けられたラックギヤ７７，７９と、給紙トレイ３の中央部（図２の一点鎖線Ｃ上）に設けられ、ラックギヤ７７，７９双方と噛み合わされるピニオンギヤ７８と、ラックギヤ７７と噛み合わされるギヤプーリー７６と、ギヤプーリー７４と、ギヤプーリー７４，７６間に架け渡された無端ベルト７５と、給紙トレイ３に設けられたピニオンギヤ７１と、ピニオンギヤ７１からギヤプーリー７４へ動力を伝達するピニオンギヤ７２及びトルクリミッター７３と、本体筐体１０に設けられ、ピニオンギヤ７１と噛み合わされるラックギヤ７０（図７，８）と、を備えて構成されている。

【0024】

移動機構７は、給紙トレイ３の本体筐体１０への挿入・引き出し動作時に、ピニオンギヤ７１がラックギヤ７０と噛み合わされて回転し、この回転が、ピニオンギヤ７２、トルクリミッター７３、ギヤプーリー７４、無端ベルト７５、ギヤプーリー７６、を介してラックギヤ７７に伝達されて一方の搬送直交方向位置規制部材５ａを移動させる。また、移動機構７は、前述のようにラックギヤ７７に伝達された動力が、ピニオンギヤ７８を介してラックギヤ７９に伝達されて他方の搬送直交方向位置規制部材５ｂを移動させる。また、移動機構７は、給紙トレイ３を本体筐体１０に挿入する動作時に搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂを用紙９に近付く方向に（互いに近づく方向に）移動させ、給紙トレイ３を本体筐体１０から引き出す動作時に搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂを用紙９から離れる方向に（互いに離れる方向に）移動させる。

【0025】

上記移動機構７を構成するトルクリミッター７３は、ピニオンギヤ７１にかかるトルクが所定の閾値を超えた場合にピニオンギヤ７１から搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂへの動力伝達を断つ。すなわち、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂの一方によって押された用紙９は、他方に押し付けられることで移動を停止する。そして、用紙９が停止した後にピニオンギヤ７１の回転が継続すると、ピニオンギヤ７１にかかるトルクが所定の閾値を超える。この際、トルクリミッター７３が滑ることで、ピニオンギヤ７２からギヤプーリー７４への動力伝達が断たれ、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂが停止する。

【0026】

このように、本例では、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂが用紙９を搬送直交方向に対して適正位置に位置付けた後は、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂが停止するように構成されているので、給紙トレイ３に積載された用紙９の大きさにかかわらず、用紙９を搬送直交方向に対して適正位置に位置付けることができる。

【0027】

上述したように、本例では、給紙トレイ３に２つのピニオンギヤ６１，７１が設けられている。ピニオンギヤ６１は特許請求の範囲の「第１のピニオンギヤ」に相当し、ピニオンギヤ７１は特許請求の範囲の「第２のピニオンギヤ」に相当する。また、本例では、本体筐体１０に２つのラックギヤ６０，７０が設けられており、ラックギヤ６０はピニオンギヤ６１と、ラックギヤ７０はピニオンギヤ７１と、それぞれ独立に噛み合う構成となっている。ラックギヤ６０は特許請求の範囲の「第１のラックギヤ」に相当し、ラックギヤ７０は特許請求の範囲の「第２のラックギヤ」に相当する。また、トルクリミッター６３は特許請求の範囲の「第１のトルクリミッター」に相当し、トルクリミッター７３は特許請求の範囲の「第２のトルクリミッター」に相当する。

【0028】

さらに、給紙部１３は、給紙トレイ３を本体筐体１０に挿入する際、搬送方向位置規制部材４が搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂより先に移動開始され、かつ、搬送方向位置規制部材４が搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂより先に移動完了するように構成されている。このような構成となるように、ピニオンギヤ６１とピニオンギヤ７１との間の距離、ラックギヤ６０，７０の配置が設定されている。

【0029】

具体的には、ピニオンギヤ６１、７１は、給紙トレイ３の側部に設けられており、ピニオンギヤ６１がピニオンギヤ７１よりもトレイ挿入方向（図７中の矢印Ａ方向）の奥側に配置されている。また、ラックギヤ６０，７０は、本体筐体１０の内部に設けられており、ラックギヤ６０がラックギヤ７０よりもトレイ挿入方向の奥側に配置されている。そして、給紙トレイ３を本体筐体１０に挿入する際、ピニオンギヤ６１とラックギヤ６０がピニオンギヤ７１とラックギヤ７０よりも先に噛み合う。

【0030】

また、ピニオンギヤ６１とピニオンギヤ７１とのトレイ挿入方向の距離により、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂの移動が開始される前の搬送方向位置規制部材４の上限移動量は決まるが、ピニオンギヤ６１とピニオンギヤ７１とのトレイ挿入方向の距離は、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂが移動開始するよりも先に搬送方向位置規制部材４が移動完了するために必要な移動量が設定されている。また、ピニオンギヤ６１とラックギヤ７０、ピニオンギヤ７１とラックギヤ６０が接触しないように、それぞれの部品位置が設定されている。

【0031】

また、本例において、搬送方向位置規制部材４及び搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂの移動は、給紙トレイ３の本体筐体１０に対する完全開放位置（最大サイズの用紙９を給紙トレイ３に補給することが可能な位置）から完全挿入位置までの間の一部の範囲でのみ行われる。これにより、給紙トレイ３を本体筐体１０から少量着脱した場合でも、搬送方向位置規制部材４及び搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂが用紙９を位置規制するため、給紙トレイ３の引き出し量にかかわらず、用紙９を位置規制できる。また、前記一部の範囲は、完全開放位置を含まない。これにより、用紙９の位置規制のために、給紙トレイ３を完全に開放する必要がない。

【0032】

このように、本発明によれば、給紙トレイ３を本体筐体１０に挿入する際、用紙搬送方向に移動する搬送方向位置規制部材４の移動が搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂの移動より先に移動完了するように構成されているので、搬送方向位置規制部材４が搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂによる移動負荷を負うことなく所定位置まで確実に移動でき、用紙９を用紙搬送方向に対して適正位置に確実に位置付けることができる。よって、用紙９の搬送不具合を抑制することができる。

【0033】

続いて、給紙トレイ３に用紙９を補給する際の動作を説明する。図２に示すように、給紙トレイ３を本体筐体１０から引き出し、図３に示すように、複数の用紙９を給紙トレイ３の底板３１上に積載する。そして、給紙トレイ３を本体筐体１０に挿入する。この際、給紙トレイ３の本体筐体１０への挿入とともに搬送方向位置規制部材４が搬送方向へ移動し、搬送方向位置規制部材４が用紙９と接触後、搬送方向位置規制部材４により用紙９は搬送方向に押され、給紙トレイ３の側壁３２と接触する位置まで移動し停止する。用紙９の停止とともに搬送方向位置規制部材４は停止する（図４）。

【0034】

さらに給紙トレイ３を本体筐体１０に挿入すると、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂが中央部（図２中の一点鎖線Ｃ）側へ移動し、どちらか片方、または両方の搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂが用紙９と接触後、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂにより用紙９は中央部側に押され、図５に示す搬送直交方向の適正位置まで移動し停止する。用紙９の停止とともに搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂは停止する。

【0035】

以上動作により、給紙トレイ３上の用紙９は、搬送方向位置規制部材４、給紙トレイ３の側壁３２、一対の搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂにより四辺を位置規制され、適正位置に保持される。この状態から、画像形成装置１は印字動作を開始し、用紙９は給紙部１３から、搬送部１４、作像部１５、定着部１７を通り、所定の位置に印字された状態で排紙部１８へ出力される。

【0036】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【0037】

例えば、上記実施形態では、搬送直交方向位置規制部材５ａ，５ｂが一対設けられていたが、搬送直交方向位置規制部材１つでもよい。その場合、シート材積載トレイの壁との間にシート材を位置付けることで位置決めすればよい。また、上記実施形態では、本体筐体１０にラックギヤ６０，７０が２つ設けられていたが、ラックギヤは１つでもよい。

【符号の説明】

【0038】

１ 画像形成装置
３ 給紙トレイ（シート材積載トレイ）
４ 搬送方向位置規制部材
５ａ，５ｂ 搬送直交方向位置規制部材
１０ 筐体本体
１３ 給紙部（シート材供給部）
６０ ラックギヤ（第１のラックギヤ）
６１ ピニオンギヤ（第１のピニオンギヤ）
７０ ラックギヤ（第２のラックギヤ）
７１ ピニオンギヤ（第２のピニオンギヤ）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0039】

【文献】特開２０１６－６０６４０号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】