JP5080932B2 - 手差し給紙装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、手差しトレイから用紙を画像形成部に向けて給送するための手差し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。

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おいては、用紙を画像形成部に給送し、画像形成部において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プロセスを経て画像が形成されるが、用紙を画像形成部へと給送する方式として、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画像形成部へと給送するカセット給紙と、手差しトレイに積載された用紙を１枚ずつ画像形成部へと給送する手差し給紙の何れかの方式を選択することができる（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００５−２００１１２号公報 特開２００２−１６７０８３号公報

ところで、手差し給紙を行うための従来の手差し給紙装置においては、手差しトレイを開く際に該手差しトレイが自重によって支点を中心として回動するため、自由落下の衝撃に伴う大きな衝撃音が発生するとともに、手差しトレイの構成部品に大きな衝撃荷重が作用してその耐久性が低下する等の問題が発生していた。

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、手差しトレイを開く際の衝撃音の発生を防ぐとともに、手差しトレイの構成部品の耐久性向上を図ることができる手差し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。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、開閉可能な手差しトレイ上に積載された用紙を給紙ローラによって画像形成部に向けて１枚ずつ給送する手差し給紙装置において、前記手差しトレイを、これに用紙をセットすることができない角度位置である第１固定位置でその回動動作を一時停止させることによって前記手差しトレイの開閉動作を２段階で行うようにしたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記手差しトレイを互いに異なる支点を中心として回動する手差しカバーと手差しベースとで構成し、前記手差しカバーの両側部に形成されたガイド孔に前記手差しベースの先端両側部に突設されたピンを係合させるとともに、前記両ガイド孔の途中に突起を形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記手差しトレイの１段目の開動作は該手差しトレイの外側を内側に向かって押すことによって行われ、２段目の開動作は１段目の開動作によって半開した手差しトレイの内側に手を掛けて該手差しトレイを全開させることによって行われることを特徴とする。

請求項４記載の画像形成装置は、請求項１〜３の何れかに記載の手差し給紙装置を備えたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、手差しトレイの開閉動作を２段階で行うようにしたため、手差しトレイを開くときの衝撃が小さく抑えられて衝撃音の発生が抑えられるとともに、手差しトレイの構成部品に作用する衝撃荷重も小さく抑えられてその耐久性向上が図られる。

又、請求項１記載の発明によれば、手差しトレイを、これに用紙をセットすることができない角度位置である第１固定位置でその回動動作を一時停止させるようにしたため、ユーザーが手差しトレイが半開きの状態で用紙をセットして手差し給紙を行うという不具合が発生することがない。

請求項２記載の発明によれば、手差しトレイを開く際に手差しベースのピンが手差しカバーのガイド孔に沿って摺動するが、このピンがガイド孔に形成された突起に突き当たるために手差しトレイが半開き状態で一旦固定され、その後、ユーザーが手差しトレイを下方に押すことによって手差しベースのピンが手差しカバーのガイド孔の突起を乗り越えて手差しトレイが全開する。このため、手差しトレイの開閉動作が２段階で行われ、衝撃音の発生が防がれるとともに、手差しトレイの構成部品の耐久性向上が図られる。

請求項３記載の発明によれば、１段目の開動作によって手差しトレイを外側から内側に押すことによって該手差しトレイを開くプッシュラッチやプッシュキャッチ方式を採用する手差し給紙装置においても、この１段目の開動作によって手差しトレイは半開き状態で一時的に固定されるため、衝撃音の発生が防がれるとともに、手差しトレイの構成部品の耐久性向上が図られる。

請求項４記載の発明によれば、画像形成装置において手差しトレイを開く際の衝撃音の発生が防がれるとともに、手差しトレイの構成部品の耐久性向上が図られ、手差し給紙を安定的に行うことができる。

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カラーレーザプリンタの斜視図、図２は同カラーレーザプリンタの手差しトレイを開いた状態を示す斜視図、図３は同カラーレーザプリンタの側断面図である。

図示のカラーレーザプリンタにおいては、箱状の装置本体（筐体）１００の上面の中央部に、傾斜した凹状の排紙トレイ２１が設けられており、装置本体１００の前面（図１〜図３において右方が前方）には開閉可能なフロントカバー５０が設けられ、その上面には操作パネル５１が配設されている。

又、上記フロントカバー５０には、手差しトレイ４０が開閉可能に設けられており、この手差しトレイ４０とその奥の装置本体１００内に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラ４１は本発明に係る手差し給紙装置を構成している。尚、手差し給紙装置の詳細は後述する。

而して、カラーレーザプリンタはタンデム型であって、図３に示すように、その装置本体１００内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１ＢＫが一定の間隔でタンデムに配置されている。

上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫには、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。

ここで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、可変速の不図示のステッピングモータによって図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電器３ａ〜３ｄは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。

更に、前記現像装置４ａ〜４ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（ＢＫ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。

又、転写手段としての前記転写ローラ５ａ〜５ｄは、各一次転写部にて中間転写ベルト７を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８とテンションローラ９との間に張設されて各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラ８は、二次転写部において中間転写ベルト７を介して二次転写ローラ１０に当接可能に配置されている。又、テンションローラ９の近傍にはベルトクリーニング装置１１が設けられている。

ところで、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫの上方には、前記各現像装置４ａ〜４ｄにトナーを補給するためのトナーコンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが一列に並設されている。

又、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫの下方にはレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１３が配置され、その下方の装置本体１００の底部には給紙カセット１４が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット１４には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット１４の近傍には、給紙カセット１４から用紙を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１５と、取り出された用紙を搬送パスＬへと送り出すフィードローラ１６とリタードローラ１７が設けられている。

又、装置本体１００の側部を上下方向に延びる前記搬送パスＬには、用紙を搬送する搬送ローラ対１８と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対１９が設けられている。尚、搬送パスＬの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスＬ’が形成されており、この搬送パスＬ’には複数の搬送ローラ対２０が適当な間隔で設けられている。

ところで、装置本体１００内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスＬは、装置本体１００の上面に設けられた排紙トレイ２１まで延びており、その途中には定着装置２２と排紙ローラ対２３及び排紙装置２４が設けられている。

次に、以上の構成を有するカラー画像形成装置による画像形成動作について説明する。

画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図１の矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電器３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。又、レーザースキャナユニット１３は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。

そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ５ａの作用によって、図１の矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に一次転写される。

上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト７は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト７上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。

以下同様にして、中間転写ベルト７上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１ＢＫの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト７上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト７上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。

そして、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像の先端が二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０間の二次転写部（転写ニップ部）に達するタイミングに合わせて、給紙カセット１４からピックアップローラ１５とフィードローラ１６及びリタードローラ１７によって搬送パスＬへと送り出された用紙がレジストローラ対１９によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ１０によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から一括して二次転写される。

而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置２２へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対２３によって排紙装置２４へと搬送され、排紙装置２４によって排紙トレイ２１上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置１１によって除去され、中間転写ベルト７は次の画像形成に備えられる。

尚、ユーザーが手差しで給紙する場合には、手差しトレイ４０を図２に示すように開き、該手差しトレイ４０上に積載された用紙が給紙ローラ４１によって図３に示すレジストローラ対１９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カラー画像が形成される。
［手差し給紙装置］
次に、本発明に係る手差し給紙装置６の構成について説明する。

図４は手差しトレイの側面図、図５は同手差しトレイの斜視図、図６は同手差しトレイの手差しカバーの斜視図、図７は同手差しトレイの手差しベースの斜視図、図８はフロントカバー下部の斜視図、図９は手差し給紙トレイの第１固定状態を示す部分側面図、図１０は図９のＡ部拡大詳細図、図１１は同給紙トレイの第１固定状態を示す部分斜視図、図１２は同給紙トレイの第２固定状態（全開状態）を示す部分斜視図である。

図４及び図５に示すように、手差しトレイ４０は、互いに異なる支点を中心として回動する手差しカバー２６と手差しベース２７とで構成されている。尚、図４及び図１２に示すように、手差しトレイ４０には、図４の矢印方向に引き出すことができる補助トレイ２８も設けられている。

ここで、上記手差しカバー２６は、図６に示すように、上面が開口する扁平な矩形ボックス状に成形されており、その基端部の左右には支軸２９が一体に突設されており、これらの支軸２９を図８に示すフロントカバー５０の左右の側壁内面に形成された円孔状の軸受５２（図８には一方のみ図示）に嵌め込むことによって、手差しカバー２６が軸受５２を中心として上下に回動する。又、手差しカバー２６の左右に垂直に立設された側壁の各長手方向中央部には「く」の字状に屈曲したガイド孔３０がそれぞれ形成されており、各ガイド孔３０の長手方向中間部には突起３１がそれぞれ形成されている。

他方、前記手差しベース２７は、図７に示すように、矩形プレート状に成形されており、その左右に垂直に立設された側壁の各基端部には軸３２がそれぞれ突設され、各軸３２には図４及び図５に示すように左右のリンクレバー３３の各長孔３４がそれぞれ挿通している。従って、各リンクレバー３３は、手差しベース２７の軸３２を中心として回動可能であって、その端部には支軸３５が一体に突設されており、各支軸３５は図８に示すフロントカバー５０の左右の側壁内面に形成された円孔状の軸受５３に嵌め込まれている。

又、図７に示すように、手差しベース２７の先端部の左右にはピン３６が一体に突設されており、各ピン３６は、図４及び図５に示すように、手差しカバー２６の左右の側壁に形成された前記ガイド孔３０に摺動可能に係合している。従って、手差しベース２７は、その基端部の左右がリンクレバー３３を介してフロントカバー５０に支持されており、手差しカバー２６の支軸２９を中心とする上下の回動に連動して支軸３５を中心に上下に回動し、この回動動作によって左右のピン３６が手差しカバー２６の左右のガイド孔３０に沿って摺動する。

次に、以上のように構成された手差しトレイ４０の開閉動作を図９〜図１２に基づいて説明する。

図１に示すように、手差しトレイ４０が閉じられているときには、該手差しトレイ４０の手差しベース２７のピン３６は手差しカバー２６のガイド孔３０の最上位（図１０に鎖線にて示すａ位置）にある。

而して、手差し給紙に際してユーザーが手差しトレイ４０を開けると、該手差しトレイ４０の手差しカバー２６が支軸２９を中心として下方（図９〜図１１の矢印方向）に回動するとともに、手差しベース２７がリンクレバー３３の支軸３５を中心として同方向に回動し、この動作によって手差しベース２７のピン３６が手差しカバー２６のガイド孔３０内を図１０の矢印方向に摺動する。そして、ピン３６がガイド孔３０の突起３１に当接する位置（図１０のｂ位置）まで手差しトレイ４０が図９及び図１１に示す角度θだけ回動すると、ピン３６がガイド孔３０の突起３１に突き当たるために手差しトレイ４０の回動動作が図９及び図１１に示す第１固定位置で一時的に停止されて該手差しトレイ４０が固定される。尚、この手差しトレイ４０の一時固定位置において一時停止までの回動角度θは、この一時停止状態で手差しトレイ４０に用紙をセットすることができない値に設定されている。

上記のように第１固定位置で一時的に固定された手差しトレイ４０を全開させるには、ユーザーが手差しトレイ４０を下方へ押す必要がある。すると、手差しベース２７のピン３６が手差しカバー２６のガイド孔３０の突起３１を乗り越えてガイド孔３０の最下位（図１２のｃ位置）まで移動し、それ以上の手差しトレイ４０の回動が阻止されるため、該手差しトレイ４０が図１２に示す第２の固定位置で固定されて全開する。従って、ユーザーは、全開した手差しトレイ４０上に用紙をセットして図１に示す本体２内の前記画像形成部８へと用紙を１枚ずつ給送することができる。尚、手差しトレイ４０にセットされる用紙のサイズによっては、補助トレイ２８を図４の矢印方向に引き出すことができる。

以上のように、本実施の形態においては、手差しトレイ４０の開閉動作を２段階で行うようにしたため、手差しトレイ４０を開くときの衝撃が小さく抑えられて衝撃音の発生が抑えられるとともに、手差しトレイ４０の構成部品に作用する衝撃荷重も小さく抑えられてその耐久性向上が図られる。

又、本実施の形態では、手差しトレイ４０を、これに用紙をセットすることができない角度位置（図９及び図１１に示す角度θ）でその回動動作を一時停止させて第１固定位置で一旦固定するようにしたため、ユーザーが手差しトレイ４０が半開きの状態で用紙をセットして手差し給紙を行うという不具合が発生することがない。

ところで、本発明は、手差しトレイ４０の１段目の開動作を該手差しトレイ４０の外側を内側に向かって押すことによって行い、２段目の開動作を１段目の開動作によって半開した手差しトレイ４０の内側に手を掛けて該手差しトレイ４０を全開させる所謂プッシュラッチやプッシュキャッチ方式を採用する手差し給紙装置に対しても適用可能であって、斯かる手差し給紙装置においても、この１段目の開動作によって手差しトレイ４０は半開き状態で一時的に固定されるため、衝撃音の発生が防がれるとともに、手差しトレイ４０の構成部品の耐久性向上が図られる。ここで、この方式を採用する画像形成装置においては、装置本体１００側に図１１に示すキャッチ５４が設けられ、手差しトレイ４０側には図５及び図６に示すラッチ３７が設けられる。

尚、以上は本発明を特にカラーレーザプリンタ及びこれに備えられた手差し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、他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた手差し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。

本発明に係る画像形成装置（カラーレーザプリンタ）の斜視図である。 本発明に係る画像形成装置（カラーレーザプリンタ）の手差しトレイを開いた状態を示す斜視図である。 本発明に係る画像形成装置（カラーレーザプリンタ）の側断面図である。 本発明に係る手差し給紙装置を構成する手差しトレイの側面図である。 本発明に係る手差し給紙装置を構成する手差しトレイの斜視図である。 本発明に係る手差しトレイの手差しカバーの斜視図である。 本発明に係る手差しトレイの手差しベースの斜視図である。 本発明に係る画像形成装置（カラーレーザプリンタ）のフロントカバー下部の斜視図である。 本発明に係る手差し給紙トレイの第１固定状態を示す部分側面図である。 図９のＡ部拡大詳細図である。 本発明に係る手差し給紙トレイの第１固定状態を示す部分斜視図である。 本発明に係る給紙トレイの第２固定状態（全開状態）を示す部分斜視図である。

符号の説明

１Ｍ マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ シアン画像形成ユニット
１Ｙ イエロー画像形成ユニット
１ＢＫ ブラック画像形成ユニット
２ａ〜２ｄ 感光ドラム
３ａ〜３ｄ 帯電器
４ａ〜４ｄ 現像装置
５ａ〜５ｄ 転写ローラ
６ａ〜６ｄ ドラムクリーニング装置
７ 中間転写ベルト
８ 二次転写対向ローラ
９ テンションローラ
１０ 二次転写ローラ
１１ ベルトクリーニング装置
１２ａ〜１２ｄ トナーコンテナ
１３ レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１４ 給紙カセット
１５ ピックアップローラ
１６ フィードローラ
１７ リタードローラ
１８ 搬送ローラ対
１９ レジストローラ対
２０ 搬送ローラ対
２１ 排紙トレイ
２２ 定着装置
２３ 排紙ローラ対
２４ 排紙装置
２６ 手差しカバー
２７ 手差しベース
２８ 補助トレイ
２９ 手差しカバーの支軸
３０ 手差しカバーのガイド孔
３１ ガイド孔の突起
３２ 手差しベースの軸
３３ リンクレバー
３４ リンクレバーの長孔
３５ リンクレバーの支軸
３６ 手差しベースのピン
３７ ラッチ
４０ 手差しトレイ
４１ 給紙ローラ
５０ フロントカバー
５１ 操作パネル
５２，５３ 軸受
５４ キャッチ
１００ 画像形成装置本体
Ｌ，Ｌ’ 搬送パス

Claims (4)

1. 開閉可能な手差しトレイ上に積載された用紙を給紙ローラによって画像形成部に向けて１枚ずつ給送する手差し給紙装置において、
   前記手差しトレイを、これに用紙をセットすることができない角度位置である第１固定位置でその回動動作を一時停止させることによって前記手差しトレイの開閉動作を２段階で行うようにしたことを特徴とする手差し給紙装置。
2. 前記手差しトレイを互いに異なる支点を中心として回動する手差しカバーと手差しベースとで構成し、前記手差しカバーの両側部に形成されたガイド孔に前記手差しベースの先端両側部に突設されたピンを係合させるとともに、前記両ガイド孔の途中に突起を形成したことを特徴とする請求項１記載の手差し給紙装置。
3. 前記手差しトレイの１段目の開動作は該手差しトレイの外側を内側に向かって押すことによって行われ、２段目の開動作は１段目の開動作によって半開した手差しトレイの内側に手を掛けて該手差しトレイを全開させることによって行われることを特徴とする請求項１又は２記載の手差し給紙装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の手差し給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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