シート給送装置及び画像形成装置
【課題】シートがシート給送ローラに当接する際の衝突音を簡単な構成で低減することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】カム３７の回転に伴って圧板４０を下降させ、かつ圧板４０を上昇させるときにはカム３７から離間する圧板コロ４２と、圧板４０を上昇させるときには、カム３７に当接する凸部５０とを、圧板４０に設ける。そして、圧板４０を上昇させるときは、凸部５０をカム３７に当接させることにより、カム３７と凸部５０との間で、摩擦力を発生させ、圧板４０の上昇時の加速を抑える。
【解決手段】カム３７の回転に伴って圧板４０を下降させ、かつ圧板４０を上昇させるときにはカム３７から離間する圧板コロ４２と、圧板４０を上昇させるときには、カム３７に当接する凸部５０とを、圧板４０に設ける。そして、圧板４０を上昇させるときは、凸部５０をカム３７に当接させることにより、カム３７と凸部５０との間で、摩擦力を発生させ、圧板４０の上昇時の加速を抑える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシートを支持するシート支持部を、シートを給送する際には上昇させ、シートの給送が終了すると下降させる昇降機構の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリンタ、複写機、ＦＡＸ等の画像形成装置においては、複数枚のシートを支持するシート支持部からシートを１枚ずつ分離して送り出し、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。従来のシート給送装置としては、例えば傾斜したトレイにセットされたシートをシート給送ローラにより１枚ずつ給送すると共に、トレイのシート給送方向下流側にシート束先端部を突き当ててシートの位置を規制しているものがある。なお、このようなシート給送装置では、シート先端が突き当たる突き当て部のシート給送ローラ近傍に傾斜を設けることにより、シートがシート給送ローラ側に進入しやすくなるようにしている。
【０００３】
このような傾斜したトレイにセットされたシートをシート給送ローラにより１枚ずつ給送するシート給送装置としては、画像形成装置本体の側面に設けられ、手差しシートを給送するようにした手差し給送装置が一般的である。なお、この手差し給送装置は、同一シートを大量に給送することよりも、大きさ、表面性、厚み、材質等が異なる多種多様なシートを手軽に給送できるように構成することが重視される。ここで、手差し給送装置はコストを抑えつつ、シートを１枚ずつ給送することができるように、シートを１枚給紙するたびに、手差しトレイの先端に設けられているシート支持部である圧板を上昇させ、シートをシート給送ローラに押し付けるようにしている。そして、この後、シート給送ローラを回転することでシートを給送すると共に、シートの給送が終わると、圧板を下降させ、シートをシート給送ローラから離間させるようにする。
【０００４】
図１４は、このような圧板を、シートを給送する際には上昇させ、シートの給送が終了すると下降させる昇降機構を備えた従来の手差し給送装置の構成を示す図である。手差し給送装置３００は、図１４の（ａ）に示すように、シート給送方向の下流側が下方になるように傾斜している手差しトレイ３３と、シート給送ローラ３０１と、手差しトレイ３３の先端に設けられている圧板３０２と、制御カム３０７を備えている。ここで、制御カム３０７は、ローラ軸３０９と同軸上に固定されており、シート給送ローラ３０１の回転と同期して回転動作する。また、圧板３０２は先端の両脇に、制御カム３０７に追従し、制御カム３０７と共に昇降機構を構成するカムフォロアとしてコロ３０８を有しており、コロ３０８は圧板３０２に軸支され、回転自在となっている。なお、圧板３０２はバネ３１２で両端を上方に付勢されており、待機状態においては制御カム３０７により押し下げられた状態となっている。
【０００５】
そして、手差しトレイ３３にシート（束）をセットした後、給紙信号が送られてくると、シート給送ローラ３０１が回転する。これに伴い、シート給送ローラ３０１と同軸上に固定された制御カム３０７も一緒に回転し、制御カム３０７のカム面にコロ３０８が追従することにより、バネ３１２により圧板３０２が上昇する。そして、この圧板３０２の上昇により、回転しているシート給送ローラ３０１にシートが接すると、シートはシート給送ローラ３０１により送り出される。なお、このようにシート給送ローラ３０１にシートが接する時には、圧板３０２に軸支されたコロ３０８は制御カム３０７から一旦離れるようになっている。この後、さらにシート給送ローラ３０１が回転し、シート先端が次の搬送ローラ対３１１に到達すると、再び、制御カム３０７のカム面がコロ３０８に当接し、バネ３１２に抗しながら圧板３０２が押し下げられる。これにより、シートがシート給送ローラ３０１から離れ、この後、シート給送ローラ３０１が一回転し、待機状態に戻る。
【０００６】
ところで、このような手差し給送装置３００において、制御カム３０７がバネ３１２の付勢力に抗して圧板３０２を押し下げるためには、制御カム３０７には大きな駆動トルクが必要となる。このため、従来は回転自在に軸支したコロ３０８をカムフォロアとし、制御カム３０７のカム面とカムフォロア面の摩擦力が働かない状態とすることにより、制御カム３０７及びシート給送ローラ３０１を駆動する駆動トルクが大きくならないようにしている。
【０００７】
しかし、圧板３０２が上昇する時、バネ３１２の付勢力と、コロ３０８が自在に回転することで、圧板３０２が勢いよく上昇する場合があった。この場合、特にシートの積載量が少量の場合には、圧板３０２上のシートがシート給送ローラ３０１に当接するときに、衝突音が発生する。なお、近年、画像形成装置においては、静穏化が求められており、静穏化のレベルを向上させようとすると、コストをかけて改善する必要があった。そこで、このような衝突音をコストをかけることなく、簡単な構成で低減するため、図１４の（ｂ）に示すように、左右の制御カム３０７ａ，３０７ｂのプロファイルを異なる形状としている（特許文献１）。なお、このようなプロファイルの制御カム３０７ａ，３０７ｂによれば、シート給送ローラ３０１に対し、圧板上のシートの手前側部分が先に、奥側部分がその後に当接するようになる。このため、圧板３０２がシート給送ローラ３０１に当接する時の衝撃は分散され、衝突音は低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２５０８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、このような従来のシート給送装置及び画像形成装置においては、衝突音は低減されるが、シート給送ローラ３０１へのシートの当接タイミングが異なるようになる。そして、このように当接タイミングが異なる場合、特に高速給紙において、シートがシート給送ローラ３０１に当接する際、シート給送ローラ３０１は回転状態であるため、シートが斜行する。このため、シートが斜行しないような特別な工夫が必要であった。
【００１０】
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、シートがシート給送ローラに当接する際の衝突音を簡単な構成で低減することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、シートを支持する昇降可能なシート支持部と、前記シート支持部と共に上昇したシートを送り出すシート給送ローラと、シートを給送する際、シートを前記シート給送ローラに圧接させるように前記シート支持部を上昇させ、シートの給送が終了すると前記シート支持部を下降させる昇降機構と、を備えたシート給送装置において、前記昇降機構は、前記シート給送ローラと一体に回転するカム部材と、前記シート支持部に、前記カム部材に接離可能に当接するように設けられ、前記カム部材の回転に伴って前記シート支持部を下降させ、かつ前記シート支持部を上昇させるときには前記カム部材から離間する第１当接部と、前記シート支持部に設けられ、前記シート支持部を上昇させるときには、前記カム部材に当接する第２当接部と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のように、シート支持部を上昇させる際、第２当接部をカム部材に当接させてカム部材と第２当接部との間で摩擦力を発生させることにより、シートがシート給送ローラに当接する際の衝突音を簡単な構成で低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラーレーザービームプリンタの全体構成図。
【図２】上記フルカラーレーザービームプリンタに設けられた手差し給紙部の構成を説明する図。
【図３】上記手差し給紙部に設けられたカムの形状を説明する図。
【図４】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第１の図。
【図５】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第２の図。
【図６】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第３の図。
【図７】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第４の図。
【図８】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第５の図。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置である手差し給紙部の構成を説明する図。
【図１０】上記手差し給紙部に設けられたカムの形状及びカムフォロアを説明する図。
【図１１】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第１の図。
【図１２】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第２の図。
【図１３】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第３の図。
【図１４】従来の手差し給送装置を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラーレーザービームプリンタの全体構成図である。図１において、１００はフルカラーレーザプリンタ、１０１はフルカラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）であり、プリンタ本体１０１には、シートに画像を形成する画像形成部１０２、シートを給送する給紙部１０３等が設けられている。画像形成部１０２は、像担持体である感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）等を備え、プリンタ本体１０１に着脱可能に装着されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像を形成するプロセスカートリッジ３（３ａ〜３ｄ）を備えている。また、画像形成部１０２は、プロセスカートリッジ３の鉛直下方に配置され、画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラム１上に静電潜像を形成するスキャナユニット９を備えている。
【００１５】
ここで、各プロセスカートリッジ３は、現像ユニット４（４ａ〜４ｄ）と、クリーナユニット５（５ａ〜５ｄ）によって構成されている。そして、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像ユニット４は、現像ローラ６（６ａ〜６ｄ）と、現像剤塗布ローラ７（７ａ〜７ｄ）及びトナー容器を有している。クリーナユニット５は、感光体ドラム１と、感光体ドラム表面を均一に帯電する帯電ローラ２（２ａ〜２ｄ）と、ドラムクリーニングブレード８（８ａ〜８ｄ）と、廃トナー容器とを有している。
【００１６】
また、図１において、１０は中間転写ベルトユニットであり、この中間転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１０ｅと、中間転写ベルト１０ｅの内側に配設された一次転写ローラ１０（１０ａ〜１０ｄ）を備えている。なお、中間転写ベルト１０ｅは、駆動ローラ１０ｆ、テンションローラ１０ｇに張架されており、テンションローラ１０ｇが矢印方向に張力をかけている。
【００１７】
また、一次転写ローラ１０は、各感光体ドラム１に対向して配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。そして、この１次転写ローラ１０によって中間転写ベルト１０ｅに１次転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の各色トナー像が順次中間転写ベルト１０ｅに転写され、これにより中間転写ベルト上にはフルカラー画像が形成される。
【００１８】
また、１３は駆動ローラ１０ｆと２次転写ローラ１３ａとにより構成され、順次中間転写ベルト１０ｅに形成されたフルカラー画像をシートに転写する２次転写部である。１５は、シート上に形成した画像に熱及び圧力を加えてトナー像を定着させる定着部であり、内部に不図示のヒータを内蔵した加熱ローラ１５ａと、加熱ローラ１５ａに圧接する加圧ローラ１５ｂとを有している。１０４は、定着部１５において画像が定着されたシートを、プリンタ本体上面に着脱自在に取り付けられたシート積載部１８に排出するシート排出部である。このシート排出部１０４は、シート排出手段である排出ローラ対１７、スイッチバックローラ対１９、反転搬送路４１等を備えている。
【００１９】
給紙部１０３は、カセット給紙部２０と、プリンタ本体１０１の側面に設けられ、手差しシートを給送するようにした手差し給紙部３０とを備えている。なお、カセット給紙部２０は、プリンタ本体１０１に着脱可能に装着された給紙カセット２１と、給紙カセット２１に収納されたシートＳを給送するシート給送ローラ２２等を有している。そして、給紙カセット２１に収納されたシートＳを給送する際は、シートＳに圧接しているシート給送ローラ２２を回転させてシートを送り出すようにしている。このように送り出されたシートＳは、この後、シート給送ローラ２２及びシート給送ローラ２２に圧接する分離ローラ２３により構成される分離部によって一枚ずつ分離されて搬送された後、レジストローラ対１４に搬送される。
【００２０】
また、シート給送装置である手差し給紙部３０は、シート給送方向の下流側が下方になるように傾斜している手差しトレイ３３と、手差しトレイ３３のシート給送方向下流側に上下方向に回動自在に設けられ、シートを支持する圧板４０を備えている。そして、シートを給送する際は、昇降可能なシート支持部である圧板４０が持ち上がり、圧板上に積載されたシートをシート給送ローラ３１に圧接させ、この後、シートに圧接しているシート給送ローラ３１を回転させてシートを送り出すようにしている。なお、このように送り出されたシートは、この後、不図示の分離パットによって一枚ずつ分離されて搬送された後、搬送ローラ対１９によりレジストローラ対１４に搬送される
次に、このように構成されたフルカラーレーザプリンタ１００の画像形成動作について説明する。不図示のパソコン等から画像信号がスキャナユニット９に入力されると、スキャナユニット９から、画像信号に対応したレーザ光が感光体ドラム上に照射される。このとき感光体ドラム１は、帯電ローラ２により表面が予め所定の極性・電位に一様に帯電されており、スキャナユニット９からレーザ光が照射されることによって表面に静電潜像が形成される。
【００２１】
この後、この静電潜像を現像ユニット４により現像し、可視化する。例えば、まず感光体ドラム１ａに、原稿のイエロー成分色の画像信号によるレーザ光をスキャナユニット９から照射し、感光体ドラム１ａ上にイエローの静電潜像を形成する。そして、このイエローの静電潜像を、現像ユニット４ａからのイエロートナーにより現像し、イエロートナー像として可視化する。この後、感光体ドラム１ａの回転に伴ってトナー像が感光体ドラム１ａと中間転写ベルト１０ｅとが当接する１次転写部に到来すると、１次転写ローラ１０ａに印加した１次転写バイアスにより、感光体ドラム上のイエロートナー像が中間転写ベルト上に転写される。
【００２２】
次に、中間転写ベルト１０ｅのイエロートナー像を担持した部位が移動すると、このときまでに上記と同様な方法で感光体ドラム１ｂ上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上から中間転写ベルト１０ｅに転写される。同様に、中間転写ベルト１０ｅが移動するにつれて、それぞれ１次転写部においてシアントナー像、ブラックトナー像が、イエロートナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト上にフルカラートナー画像が形成される。なお、トナー像転写後に、感光体ドラム表面に残ったトナーは、クリーナユニット５によって除去される。
【００２３】
また、このトナー画像形成動作に並行して給紙カセット２１に収容されたシートＳはシート給送ローラ２２により送り出された後、分離ローラ２３によって一枚ずつ分離されて搬送される。そして、分離されたシートＳは、レジストローラ対１４に搬送される。なお、手差し給紙部３０の圧板上に積載されたシートＳは、シート給送ローラ３１により送り出された後、搬送ローラ１９を通過してレジストローラ対１４に搬送される。
【００２４】
次に、このようにしてレジストローラ対１４に搬送されたシートは、レジストローラ対１４によりタイミングを合わされた後、２次転写部１３に搬送される。そして、２次転写部１３において、２次転写ローラ１３ａに正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１０ｅ上の４色のトナー像が２次転写される。なお、シートＳへの２次転写の後、中間転写ベルト上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって除去され、除去されたトナーは、不図示の廃トナー回収容器へと回収される。トナー像転写後のシートＳは、定着部１５に搬送され、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとによって加熱、加圧されてその表面にフルカラーのトナー像が定着される。次に、このようにフルカラーのトナー像が定着された後、シートＳはシート排出部１０４に設けられた排出ローラ対１７によってシート積載部１８に排出積載される。
【００２５】
図２は、手差し給紙部の構成を説明する図である。図２に示すように、手差しトレイ３３は、一端がプリンタ本体１０１に支持されたヒンジ３４の他端３６を摺動可能に支持することにより、回動軸３３ａを支点にプリンタ本体１０１に回動可能に支持されている。なお、この手差しトレイ３３は、手差し給紙部３０がプリンタ本体内に収納されたとき、プリンタ本体１０１の外装を構成するカバーとなるものである。また、圧板４０は、ヒンジ３４の他端３６を中心として手差しトレイ３３に回動可能に支持されると共に、手差しトレイ３３の開動作に伴って図２に示すシート給送待機位置に移動し、手差しトレイ３３の閉動作に伴ってプリンタ本体内部へ収納される。
【００２６】
なお、図２において、４１は、圧板４０に設けられ、圧板４０に積載するシートの幅方向の位置を整列させるサイド規制板である。３７はシート給送ローラ３１のローラ軸３１ａと同軸上に支持され、シート給送ローラ３１と一体に回転するカム（カム部材）、４２は圧板４０のシート給送方向と直交する幅方向の両脇に設けられた第１当接部を構成する回転部材である圧板コロである。３５は圧板４０を上方に向けて付勢する付勢部材である圧板バネであり、この圧板バネ３５によって上方に向けて付勢力を受けることにより、圧板コロ４２がカム３７と接離可能に当接する。そして、このように圧板コロ４２がカム３７と当接することにより、圧板４０の位置が、圧板上のシートがシート給送ローラ３１から離間する位置に保たれる。
【００２７】
ここで、カム３７は、図３に示すように、圧板コロ４２が当接し、圧板４０を待機位置に保持する窪み部分３７ａ、カム３７の回転に伴って圧板４０を上昇させる傾斜部分３７ｂを備えている。また、カム３７は、圧板４０が所定のシート給送可能位置まで上昇した際、圧板上のシートＳがシート給送ローラ３１に確実に当接できるように、圧板コロ４２が当接することのないようにする小径部分３７ｃを備えている。さらに、シート給送ローラ３１によりシートを給送した後、圧板４０を待機位置まで押し下げるための押し下げ部分３７ｄを備えている。なお、図２において、５０は、圧板４０の先端の、圧板コロ４２の側方に突設された第２当接部を構成する非回転部材である凸部である。
【００２８】
この凸部５０は、後述するように圧板４０を上昇させるときに圧板コロ４２がカム３７から離間した際、カム３７の傾斜部分３７ｂと当接するようになっている。そして、このように凸部５０が、圧板４０を上昇させるとき、カム３７の第２カム面を構成する傾斜部分３７ｂに当接することにより、凸部５０はカム３７との間に摩擦力を生じるようになる。なお、圧板バネ３５と、カム３７と、圧板コロ４２、凸部５０とにより、シートをシート給送ローラ３１に当接させるように圧板４０を上昇させ、シートの給送が終了すると圧板４０を下降させる昇降機構３０Ａが構成される。
【００２９】
このように構成された手差し給紙部３０において、既述したように画像情報が入力され、給紙信号が送られてくると、不図示のモータと、シート給送ローラ３１を１回転駆動する不図示の駆動機構により、ローラ軸３１ａが時計回りに回転する。そして、このようにローラ軸３１ａが回転すると、同軸上に接続されたカム３７も時計回りに回転し、これにより圧板４０が、圧板バネ３５によって上昇し始める。更に、ローラ軸３１ａの回転が進むと、圧板４０上のシートが１回転駆動されるシート給送ローラ３１に圧接されて送り出され、この後、分離パット３２により一枚ずつ分離され、搬送ローラ対１９まで搬送される。なお、シート先端が搬送ローラ対１９に到達すると、カム３７によって圧板４０が圧板バネ３５に抗しながら押し下げられ、シートはシート給送ローラ３１から離間し、この後、ローラ軸３１ａが一回転することにより、圧板４０は待機位置に戻る。
【００３０】
この一連のシート給送動作の際のカム３７の作用を、図４〜図８を用いて更に詳しく説明する。図４の（ａ）は満載時のシート給送待機状態を示す図であり、このとき圧板４０の先端の圧板コロ４２は、カム３７の窪み部分３７ａに当接している。図４の（ｂ）は満載時にローラ軸３１ａが回転すると同時にカム３７が回転し始め、圧板コロ４２がカム３７に追従して動き、圧板４０が上昇し始めた状態を示す図である。図４の（ｃ）は満載時に、圧板４０上のシートがシート給送ローラ３１に当接した時の状態を示した図である。ここで、シートＳがシート給送ローラ３１に当接した時、シートＳの重量により、圧板バネ３５による圧板４０を上方に付勢する力が低減している。また、シートＳがシート給送ローラ３１に当接するタイミングは、圧板４０の上昇が始まってすぐのタイミングであり、さらにシートＳはクッション性を有している。したがって、シートＳがシート給送ローラ３１に当接するときの衝撃は非常に小さく、衝突音はほとんど発生しない。つまり、満載時においては、衝突音はほとんど発生しない。
【００３１】
シート給送ローラ３１にシートＳが当接した後は、図５の（ａ）に示すようにカム３７は、ローラ軸３１ａの回転に伴って圧板コロ４２から離れた位置に移動する。これにより、圧板４０はシート給送ローラ３１によって位置が決められる。この後、ローラ軸３１ａの回転が進み、シート給送ローラ３１によってシートＳが搬送され、シートＳの先端が次の搬送ローラ対１９に到達すると、図５の（ｂ）に示すように、第１カム面であるカム３７の押し下げ部分３７ｄが圧板コロ４２に当接する。そして、更にローラ軸３１ａの回転が進むと、既述した図４の（ａ）に示すように、カム３７により圧板４０は押し下げられ、シートＳはシート給送ローラ３１より離間する。なお、ローラ軸３１ａが一回転すると、圧板４０は、元のシート給送待機状態に戻ると共に、不図示の駆動機構によるシート給送ローラ３１の駆動が停止され、次に給紙信号が送られるまでシート給送動作は停止する。
【００３２】
このようなシート給送動作が順次行われると、手差しトレイ上のシートが減少し、少載状態となる。図６の（ａ）は、手差しトレイ上のシートが減少して少載状態となった時のシート給送待機状態を示す図であり、このとき圧板４０の先端の圧板コロ４２は、カム３７の窪み部分３７ａに当接している。図６の（ｂ）は、少載時にローラ軸３１ａが時計回りに回転すると同時にカム３７も回転し始め、圧板４０の先端の圧板コロ４２がカム３７に追従して動き、圧板４０が上昇し始めた状態を示す図である。また、図７の（ａ）は、この後、ローラ軸３１ａが少し回転して圧板４０上のシートＳがシート給送ローラ３１に当接する直前の状態を示した図である。このとき、圧板コロ４２がカム３７から離れ、圧板４０の先端の圧板コロ４２の側方に設けられた非回転の凸部５０がカム３７と接する。この後、さらにローラ軸３１ａが回転すると、図７の（ｂ）に示すように、凸部５０が第２カム面であるカム３７の傾斜部分３７ｂに接するようになり、これにより凸部５０とカム３７との間には、圧板バネ３７のバネ力に応じた大きさの摩擦力が生じる。
【００３３】
なお、図７の（ｂ）において、ｆＮはカム３７の凸部５０に対する垂直抗力であり、摩擦係数をμとすると、カム３７の回転抵抗力はμｆＮとなる。そして、この垂直抗力ｆＮと、回転抵抗力μｆＮとにより、凸部５０には圧板４０の上昇を妨げる力ｆが発生し、この結果、圧板バネ３７のバネ力による圧板上昇力Ｆの大きさが、圧板コロ４０がカム３７の傾斜部分３７ｂに接しているときに比べて弱くなる。これにより、シート給送ローラ３１にシートＳが当接する際の速度が減速されて衝撃が弱くなり、衝突音も小さくなる。なお、このとき、カム３７の回転方向に不図示のダンパを設けるようにすると、さらに衝突音を小さくすることができる。このように、圧板４０の先端に非回転の凸部５０を設けることにより、カム３７の形状はそのままであることから、給紙タイミングは変わらないまま、シート給送動作の際の静音化を図ることができる。
【００３４】
なお、シート給送ローラ３１にシートＳが当接した後は、図８の（ａ）に示すようにカム３７は、ローラ軸３１ａの回転に伴って圧板コロ４２から離れた位置に移動する。これにより、圧板４０はシート給送ローラ３１によって位置が決められる。この後、ローラ軸３１ａの回転が進み、シート給送ローラ３１によってシートＳが搬送され、シートＳの先端が次の搬送ローラ対１９に到達すると、図８の（ｂ）に示すようにカム３７の押し下げ部分３７ｄが圧板コロ４２に当接する。そして、この後、更にローラ軸３１ａが回転すると、カム３７の押し下げ部分３７ｄよって圧板コロ４２が上方から押圧されることにより、圧板４０は押し下げられる。
【００３５】
ここで、少載時の場合、図８の（ｂ）で示される圧板４０とローラ軸３１ａとの距離は、図５の（ｂ）で示される満載時の距離に比べて短いので、カム３７により圧板４０を押し下げ始めるタイミングは、満載時に比べて早くなる。また、圧板バネ３５のバネ力に抗して圧板３５を押し下げる際、少載時の場合はシートＳの加重が少ない分ためローラ軸３１ａには大きな負荷がかかる。しかし、このときはカム３７の押し下げ部分３７ｄに圧板コロ４２が接するようになっており、圧板コロ４２が回転することにより、カム３７の押し下げ部分３７ｄに対して摩擦力が働くことなく、ローラ軸３１ａにかかる負荷を最低限にとどめることができる。なお、ローラ軸３１ａが一回転すると、圧板４０は、元のシート給送待機状態に戻ると共に、不図示の駆動機構によるシート給送ローラ３１の１回転駆動が停止され、次に給紙信号が送られるまでシート給送動作は停止する。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態においては、圧板４０を上昇させる際、カム３７に凸部５０を当接させることにより、カム３７と凸部５０との間で、圧板４０に作用する圧板バネ３５による付勢力を低減させる摩擦力を発生させるようにしている。これにより、圧板を昇降させる際の最大負荷トルクは維持したまま、シートＳがシート給送ローラ３１に当接する際の衝突音を簡単な構成で低減することができる。この結果、安定したシート給送性能と静かさを兼ね備えた手差し給紙部（シート給送装置）を低コストで提供することができる。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は、本実施の形態に係るシート給送装置である手差し給紙部の構成を説明する図である。なお、図９において、既述した図２と同一符号は、同一または相当部分を示している。図９において、６３は圧板であり、６１は圧板６３を昇降させるカム（カム部材）である。この圧板６３には、カム６１に当接する凸部６２が形成されている。この凸部６２は、図１０の（ａ）に示すように、圧板６３が上昇する際に、カム６１と接する第２当接部を構成する第２当接面６２ａと、圧板６３が押し下げられる際にカム６１と接する第１当接部を構成する第１当接面６２ｂを備えている。なお、本実施の形態において、第２当接面６２ａの表面の摩擦係数を高く、第１当接面６２ｂの摩擦係数を低くなるようにしている。
【００３８】
一方、カム６１は、図１０の（ｂ）に示すように、凸部６２が当接し、圧板６３を待機位置に保持する窪み部分６１ａ、カム６１の回転に伴って圧板６３を上昇させる傾斜部分６１ｂを備えている。また、カム６１は、圧板６３が所定のシート給送可能位置まで上昇した際、圧板上のシートＳがシート給送ローラ３１に確実に当接できるように、凸部６２が当接することのないようにする小径部分６１ｃを備えている。さらに、シート給送ローラ３１によりシートを給送した後、圧板６３を待機位置まで押し下げるための押し下げ部分６１ｄを備えている。
【００３９】
ここで、カム６１の斜面部分６１ｂは、圧板６３を上昇させる際、凸部６２を摺動させながら圧板６３を上昇させるようになっており、この斜面部分６１ｂの表面には摩擦係数の高いシートが貼り付けられている。そして、このように斜面部分６１ｂの表面に摩擦係数の高いシートを貼り付けることにより、凸部６２はカム６１との間に摩擦力を生じるようになっている。なお、カム６１は、斜面部分以外の部分の表面が、凸部６２との間の摩擦による摺動負荷を低減できるように摩擦係数の低い材質で形成されている。これにより、第１カム面であるカム６１の押し下げ部分６１ｄと第１当接面６２ｂとの間の摩擦力よりも、第２カム面であるカム６１の傾斜部分６１ｂと第２当接面６２ａとの間の摩擦力を大きくすることができる。
【００４０】
次に、このような構成のカム６１の、シート給送動作の際の作用を、図１１〜図１３を用いて更に詳しく説明する。図１１の（ａ）は手差しトレイ上のシートが減少して少載状態となった時のシート給送待機状態を示す図であり、このとき圧板６３の先端の凸部６２は、カム６１の窪み部分６１ａに当接している。図１１の（ｂ）は少載時にローラ軸３１ａが回転すると同時にカム６１が回転し始め、圧板６３の先端の凸部６２がカム６１に追従して動き、圧板６３が上昇し始めた状態を示す図である。また、図１２の（ａ）は、この後、ローラ軸３１ａが少し回転して圧板上のシートＳがシート給送ローラ３１に当接する直前の状態を示した図である。このとき、凸部６２のうち摩擦係数の高い第２当接面６２ａがカム６１の傾斜部分６１ｂに接するようになり、これにより凸部６２とカム６１との間には、圧板バネ３７のバネ力に応じた大きさの摩擦力が生じる。
【００４１】
なお、図１２の（ｂ）において、ｆＮはカム６１の凸部６２に対する垂直抗力であり、摩擦係数をμとすると、カム６１の回転抵抗力はμｆＮとなる。そして、この垂直抗力ｆＮと、回転抵抗力μｆＮとにより、凸部６２には力ｆが発生し、この結果、圧板バネ３７のバネ力による圧板上昇力Ｆの大きさが弱くなる。これにより、シート給送ローラ３１にシートＳが当接する際の速度が減速されて衝撃が弱くなり、衝突音も小さくなる。
【００４２】
なお、シート給送ローラ３１にシートＳが当接した後は、図１３の（ａ）に示すようにカム６１は、ローラ軸３１ａの回転に伴って凸部６２から離れた位置に移動し、これにより圧板４０はシート給送ローラ３１によって位置が決められる。この後、ローラ軸３１ａの回転が進み、シート給送ローラ３１によってシートＳが搬送され、シートＳの先端が次の搬送ローラ対１９に到達すると、図１３の（ｂ）に示すようにカム６１の押し下げ部分６１ｄが凸部６２の第１当接面６２ｂに当接する。そして、この後、更にローラ軸３１ａが回転すると、カム６１の押し下げ部分６１ｄよって上方から押圧されることにより、圧板６３は押し下げられる。
【００４３】
ここで、少載時の場合、圧板６３とローラ軸３１ａとの距離は、満載時に比べて短いので、圧板６３を押し下げ始めるタイミングが早くなる。また、圧板バネ３５のバネ力に抗して圧板６３を押し下げる際、少載時の場合はシートＳの加重が少ない分ためローラ軸３１ａには大きな負荷がかかる。しかし、このとき既述したようにカム６１の押し下げ部分６１ｄ及び凸部６２の第１当接面６２ｂは摩擦係数が低いので、摩擦力を低く抑えながら、ローラ軸３１ａにかかる負荷を最低限にとどめることができる。なお、ローラ軸３１ａが一回転すると、圧板６３は、元のシート給送待機状態に戻ると共に、不図示の駆動機構によるシート給送ローラ３１の駆動が停止され、次に給紙信号が送られるまでシート給送動作は停止する。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態では、圧板６３を上昇させる際、カム６１に凸部６２の第２当接面６２ａを当接させることにより、カム６１と凸部６２との間で圧板６３に作用する圧板バネ３５による付勢力を低減させる摩擦力を発生させるようにしている。これにより、圧板を昇降させる際の最大負荷トルクは維持したまま、シートＳがシート給送ローラ３１に当接する際の衝突音を簡単な構成で低減することができる。この結果、安定したシート給送性能と静かさを兼ね備えた手差し給紙部（シート給送装置）を低コストで提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
３０…手差し給紙部、３０Ａ…昇降機構、３１…シート給送ローラ、３３…手差しトレイ、３５…圧板バネ、３７…カム、３７ｂ…傾斜部分、４０…圧板、４２…圧板コロ、５０…凸部、６１…カム、６２…凸部、６２ａ…第２当接面、６２ｂ…第１当接面、６３…圧板、１００…フルカラーレーザプリンタ、１０１…フルカラーレーザプリンタ本体、１０２…画像形成部、Ｓ…シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシートを支持するシート支持部を、シートを給送する際には上昇させ、シートの給送が終了すると下降させる昇降機構の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリンタ、複写機、ＦＡＸ等の画像形成装置においては、複数枚のシートを支持するシート支持部からシートを１枚ずつ分離して送り出し、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。従来のシート給送装置としては、例えば傾斜したトレイにセットされたシートをシート給送ローラにより１枚ずつ給送すると共に、トレイのシート給送方向下流側にシート束先端部を突き当ててシートの位置を規制しているものがある。なお、このようなシート給送装置では、シート先端が突き当たる突き当て部のシート給送ローラ近傍に傾斜を設けることにより、シートがシート給送ローラ側に進入しやすくなるようにしている。
【０００３】
このような傾斜したトレイにセットされたシートをシート給送ローラにより１枚ずつ給送するシート給送装置としては、画像形成装置本体の側面に設けられ、手差しシートを給送するようにした手差し給送装置が一般的である。なお、この手差し給送装置は、同一シートを大量に給送することよりも、大きさ、表面性、厚み、材質等が異なる多種多様なシートを手軽に給送できるように構成することが重視される。ここで、手差し給送装置はコストを抑えつつ、シートを１枚ずつ給送することができるように、シートを１枚給紙するたびに、手差しトレイの先端に設けられているシート支持部である圧板を上昇させ、シートをシート給送ローラに押し付けるようにしている。そして、この後、シート給送ローラを回転することでシートを給送すると共に、シートの給送が終わると、圧板を下降させ、シートをシート給送ローラから離間させるようにする。
【０００４】
図１４は、このような圧板を、シートを給送する際には上昇させ、シートの給送が終了すると下降させる昇降機構を備えた従来の手差し給送装置の構成を示す図である。手差し給送装置３００は、図１４の（ａ）に示すように、シート給送方向の下流側が下方になるように傾斜している手差しトレイ３３と、シート給送ローラ３０１と、手差しトレイ３３の先端に設けられている圧板３０２と、制御カム３０７を備えている。ここで、制御カム３０７は、ローラ軸３０９と同軸上に固定されており、シート給送ローラ３０１の回転と同期して回転動作する。また、圧板３０２は先端の両脇に、制御カム３０７に追従し、制御カム３０７と共に昇降機構を構成するカムフォロアとしてコロ３０８を有しており、コロ３０８は圧板３０２に軸支され、回転自在となっている。なお、圧板３０２はバネ３１２で両端を上方に付勢されており、待機状態においては制御カム３０７により押し下げられた状態となっている。
【０００５】
そして、手差しトレイ３３にシート（束）をセットした後、給紙信号が送られてくると、シート給送ローラ３０１が回転する。これに伴い、シート給送ローラ３０１と同軸上に固定された制御カム３０７も一緒に回転し、制御カム３０７のカム面にコロ３０８が追従することにより、バネ３１２により圧板３０２が上昇する。そして、この圧板３０２の上昇により、回転しているシート給送ローラ３０１にシートが接すると、シートはシート給送ローラ３０１により送り出される。なお、このようにシート給送ローラ３０１にシートが接する時には、圧板３０２に軸支されたコロ３０８は制御カム３０７から一旦離れるようになっている。この後、さらにシート給送ローラ３０１が回転し、シート先端が次の搬送ローラ対３１１に到達すると、再び、制御カム３０７のカム面がコロ３０８に当接し、バネ３１２に抗しながら圧板３０２が押し下げられる。これにより、シートがシート給送ローラ３０１から離れ、この後、シート給送ローラ３０１が一回転し、待機状態に戻る。
【０００６】
ところで、このような手差し給送装置３００において、制御カム３０７がバネ３１２の付勢力に抗して圧板３０２を押し下げるためには、制御カム３０７には大きな駆動トルクが必要となる。このため、従来は回転自在に軸支したコロ３０８をカムフォロアとし、制御カム３０７のカム面とカムフォロア面の摩擦力が働かない状態とすることにより、制御カム３０７及びシート給送ローラ３０１を駆動する駆動トルクが大きくならないようにしている。
【０００７】
しかし、圧板３０２が上昇する時、バネ３１２の付勢力と、コロ３０８が自在に回転することで、圧板３０２が勢いよく上昇する場合があった。この場合、特にシートの積載量が少量の場合には、圧板３０２上のシートがシート給送ローラ３０１に当接するときに、衝突音が発生する。なお、近年、画像形成装置においては、静穏化が求められており、静穏化のレベルを向上させようとすると、コストをかけて改善する必要があった。そこで、このような衝突音をコストをかけることなく、簡単な構成で低減するため、図１４の（ｂ）に示すように、左右の制御カム３０７ａ，３０７ｂのプロファイルを異なる形状としている（特許文献１）。なお、このようなプロファイルの制御カム３０７ａ，３０７ｂによれば、シート給送ローラ３０１に対し、圧板上のシートの手前側部分が先に、奥側部分がその後に当接するようになる。このため、圧板３０２がシート給送ローラ３０１に当接する時の衝撃は分散され、衝突音は低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２５０８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、このような従来のシート給送装置及び画像形成装置においては、衝突音は低減されるが、シート給送ローラ３０１へのシートの当接タイミングが異なるようになる。そして、このように当接タイミングが異なる場合、特に高速給紙において、シートがシート給送ローラ３０１に当接する際、シート給送ローラ３０１は回転状態であるため、シートが斜行する。このため、シートが斜行しないような特別な工夫が必要であった。
【００１０】
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、シートがシート給送ローラに当接する際の衝突音を簡単な構成で低減することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、シートを支持する昇降可能なシート支持部と、前記シート支持部と共に上昇したシートを送り出すシート給送ローラと、シートを給送する際、シートを前記シート給送ローラに圧接させるように前記シート支持部を上昇させ、シートの給送が終了すると前記シート支持部を下降させる昇降機構と、を備えたシート給送装置において、前記昇降機構は、前記シート給送ローラと一体に回転するカム部材と、前記シート支持部に、前記カム部材に接離可能に当接するように設けられ、前記カム部材の回転に伴って前記シート支持部を下降させ、かつ前記シート支持部を上昇させるときには前記カム部材から離間する第１当接部と、前記シート支持部に設けられ、前記シート支持部を上昇させるときには、前記カム部材に当接する第２当接部と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のように、シート支持部を上昇させる際、第２当接部をカム部材に当接させてカム部材と第２当接部との間で摩擦力を発生させることにより、シートがシート給送ローラに当接する際の衝突音を簡単な構成で低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラーレーザービームプリンタの全体構成図。
【図２】上記フルカラーレーザービームプリンタに設けられた手差し給紙部の構成を説明する図。
【図３】上記手差し給紙部に設けられたカムの形状を説明する図。
【図４】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第１の図。
【図５】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第２の図。
【図６】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第３の図。
【図７】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第４の図。
【図８】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第５の図。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置である手差し給紙部の構成を説明する図。
【図１０】上記手差し給紙部に設けられたカムの形状及びカムフォロアを説明する図。
【図１１】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第１の図。
【図１２】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第２の図。
【図１３】上記カムのシート給送動作の際の作用を説明する第３の図。
【図１４】従来の手差し給送装置を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラーレーザービームプリンタの全体構成図である。図１において、１００はフルカラーレーザプリンタ、１０１はフルカラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）であり、プリンタ本体１０１には、シートに画像を形成する画像形成部１０２、シートを給送する給紙部１０３等が設けられている。画像形成部１０２は、像担持体である感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）等を備え、プリンタ本体１０１に着脱可能に装着されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像を形成するプロセスカートリッジ３（３ａ〜３ｄ）を備えている。また、画像形成部１０２は、プロセスカートリッジ３の鉛直下方に配置され、画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラム１上に静電潜像を形成するスキャナユニット９を備えている。
【００１５】
ここで、各プロセスカートリッジ３は、現像ユニット４（４ａ〜４ｄ）と、クリーナユニット５（５ａ〜５ｄ）によって構成されている。そして、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像ユニット４は、現像ローラ６（６ａ〜６ｄ）と、現像剤塗布ローラ７（７ａ〜７ｄ）及びトナー容器を有している。クリーナユニット５は、感光体ドラム１と、感光体ドラム表面を均一に帯電する帯電ローラ２（２ａ〜２ｄ）と、ドラムクリーニングブレード８（８ａ〜８ｄ）と、廃トナー容器とを有している。
【００１６】
また、図１において、１０は中間転写ベルトユニットであり、この中間転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１０ｅと、中間転写ベルト１０ｅの内側に配設された一次転写ローラ１０（１０ａ〜１０ｄ）を備えている。なお、中間転写ベルト１０ｅは、駆動ローラ１０ｆ、テンションローラ１０ｇに張架されており、テンションローラ１０ｇが矢印方向に張力をかけている。
【００１７】
また、一次転写ローラ１０は、各感光体ドラム１に対向して配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。そして、この１次転写ローラ１０によって中間転写ベルト１０ｅに１次転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の各色トナー像が順次中間転写ベルト１０ｅに転写され、これにより中間転写ベルト上にはフルカラー画像が形成される。
【００１８】
また、１３は駆動ローラ１０ｆと２次転写ローラ１３ａとにより構成され、順次中間転写ベルト１０ｅに形成されたフルカラー画像をシートに転写する２次転写部である。１５は、シート上に形成した画像に熱及び圧力を加えてトナー像を定着させる定着部であり、内部に不図示のヒータを内蔵した加熱ローラ１５ａと、加熱ローラ１５ａに圧接する加圧ローラ１５ｂとを有している。１０４は、定着部１５において画像が定着されたシートを、プリンタ本体上面に着脱自在に取り付けられたシート積載部１８に排出するシート排出部である。このシート排出部１０４は、シート排出手段である排出ローラ対１７、スイッチバックローラ対１９、反転搬送路４１等を備えている。
【００１９】
給紙部１０３は、カセット給紙部２０と、プリンタ本体１０１の側面に設けられ、手差しシートを給送するようにした手差し給紙部３０とを備えている。なお、カセット給紙部２０は、プリンタ本体１０１に着脱可能に装着された給紙カセット２１と、給紙カセット２１に収納されたシートＳを給送するシート給送ローラ２２等を有している。そして、給紙カセット２１に収納されたシートＳを給送する際は、シートＳに圧接しているシート給送ローラ２２を回転させてシートを送り出すようにしている。このように送り出されたシートＳは、この後、シート給送ローラ２２及びシート給送ローラ２２に圧接する分離ローラ２３により構成される分離部によって一枚ずつ分離されて搬送された後、レジストローラ対１４に搬送される。
【００２０】
また、シート給送装置である手差し給紙部３０は、シート給送方向の下流側が下方になるように傾斜している手差しトレイ３３と、手差しトレイ３３のシート給送方向下流側に上下方向に回動自在に設けられ、シートを支持する圧板４０を備えている。そして、シートを給送する際は、昇降可能なシート支持部である圧板４０が持ち上がり、圧板上に積載されたシートをシート給送ローラ３１に圧接させ、この後、シートに圧接しているシート給送ローラ３１を回転させてシートを送り出すようにしている。なお、このように送り出されたシートは、この後、不図示の分離パットによって一枚ずつ分離されて搬送された後、搬送ローラ対１９によりレジストローラ対１４に搬送される
次に、このように構成されたフルカラーレーザプリンタ１００の画像形成動作について説明する。不図示のパソコン等から画像信号がスキャナユニット９に入力されると、スキャナユニット９から、画像信号に対応したレーザ光が感光体ドラム上に照射される。このとき感光体ドラム１は、帯電ローラ２により表面が予め所定の極性・電位に一様に帯電されており、スキャナユニット９からレーザ光が照射されることによって表面に静電潜像が形成される。
【００２１】
この後、この静電潜像を現像ユニット４により現像し、可視化する。例えば、まず感光体ドラム１ａに、原稿のイエロー成分色の画像信号によるレーザ光をスキャナユニット９から照射し、感光体ドラム１ａ上にイエローの静電潜像を形成する。そして、このイエローの静電潜像を、現像ユニット４ａからのイエロートナーにより現像し、イエロートナー像として可視化する。この後、感光体ドラム１ａの回転に伴ってトナー像が感光体ドラム１ａと中間転写ベルト１０ｅとが当接する１次転写部に到来すると、１次転写ローラ１０ａに印加した１次転写バイアスにより、感光体ドラム上のイエロートナー像が中間転写ベルト上に転写される。
【００２２】
次に、中間転写ベルト１０ｅのイエロートナー像を担持した部位が移動すると、このときまでに上記と同様な方法で感光体ドラム１ｂ上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上から中間転写ベルト１０ｅに転写される。同様に、中間転写ベルト１０ｅが移動するにつれて、それぞれ１次転写部においてシアントナー像、ブラックトナー像が、イエロートナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト上にフルカラートナー画像が形成される。なお、トナー像転写後に、感光体ドラム表面に残ったトナーは、クリーナユニット５によって除去される。
【００２３】
また、このトナー画像形成動作に並行して給紙カセット２１に収容されたシートＳはシート給送ローラ２２により送り出された後、分離ローラ２３によって一枚ずつ分離されて搬送される。そして、分離されたシートＳは、レジストローラ対１４に搬送される。なお、手差し給紙部３０の圧板上に積載されたシートＳは、シート給送ローラ３１により送り出された後、搬送ローラ１９を通過してレジストローラ対１４に搬送される。
【００２４】
次に、このようにしてレジストローラ対１４に搬送されたシートは、レジストローラ対１４によりタイミングを合わされた後、２次転写部１３に搬送される。そして、２次転写部１３において、２次転写ローラ１３ａに正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１０ｅ上の４色のトナー像が２次転写される。なお、シートＳへの２次転写の後、中間転写ベルト上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって除去され、除去されたトナーは、不図示の廃トナー回収容器へと回収される。トナー像転写後のシートＳは、定着部１５に搬送され、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとによって加熱、加圧されてその表面にフルカラーのトナー像が定着される。次に、このようにフルカラーのトナー像が定着された後、シートＳはシート排出部１０４に設けられた排出ローラ対１７によってシート積載部１８に排出積載される。
【００２５】
図２は、手差し給紙部の構成を説明する図である。図２に示すように、手差しトレイ３３は、一端がプリンタ本体１０１に支持されたヒンジ３４の他端３６を摺動可能に支持することにより、回動軸３３ａを支点にプリンタ本体１０１に回動可能に支持されている。なお、この手差しトレイ３３は、手差し給紙部３０がプリンタ本体内に収納されたとき、プリンタ本体１０１の外装を構成するカバーとなるものである。また、圧板４０は、ヒンジ３４の他端３６を中心として手差しトレイ３３に回動可能に支持されると共に、手差しトレイ３３の開動作に伴って図２に示すシート給送待機位置に移動し、手差しトレイ３３の閉動作に伴ってプリンタ本体内部へ収納される。
【００２６】
なお、図２において、４１は、圧板４０に設けられ、圧板４０に積載するシートの幅方向の位置を整列させるサイド規制板である。３７はシート給送ローラ３１のローラ軸３１ａと同軸上に支持され、シート給送ローラ３１と一体に回転するカム（カム部材）、４２は圧板４０のシート給送方向と直交する幅方向の両脇に設けられた第１当接部を構成する回転部材である圧板コロである。３５は圧板４０を上方に向けて付勢する付勢部材である圧板バネであり、この圧板バネ３５によって上方に向けて付勢力を受けることにより、圧板コロ４２がカム３７と接離可能に当接する。そして、このように圧板コロ４２がカム３７と当接することにより、圧板４０の位置が、圧板上のシートがシート給送ローラ３１から離間する位置に保たれる。
【００２７】
ここで、カム３７は、図３に示すように、圧板コロ４２が当接し、圧板４０を待機位置に保持する窪み部分３７ａ、カム３７の回転に伴って圧板４０を上昇させる傾斜部分３７ｂを備えている。また、カム３７は、圧板４０が所定のシート給送可能位置まで上昇した際、圧板上のシートＳがシート給送ローラ３１に確実に当接できるように、圧板コロ４２が当接することのないようにする小径部分３７ｃを備えている。さらに、シート給送ローラ３１によりシートを給送した後、圧板４０を待機位置まで押し下げるための押し下げ部分３７ｄを備えている。なお、図２において、５０は、圧板４０の先端の、圧板コロ４２の側方に突設された第２当接部を構成する非回転部材である凸部である。
【００２８】
この凸部５０は、後述するように圧板４０を上昇させるときに圧板コロ４２がカム３７から離間した際、カム３７の傾斜部分３７ｂと当接するようになっている。そして、このように凸部５０が、圧板４０を上昇させるとき、カム３７の第２カム面を構成する傾斜部分３７ｂに当接することにより、凸部５０はカム３７との間に摩擦力を生じるようになる。なお、圧板バネ３５と、カム３７と、圧板コロ４２、凸部５０とにより、シートをシート給送ローラ３１に当接させるように圧板４０を上昇させ、シートの給送が終了すると圧板４０を下降させる昇降機構３０Ａが構成される。
【００２９】
このように構成された手差し給紙部３０において、既述したように画像情報が入力され、給紙信号が送られてくると、不図示のモータと、シート給送ローラ３１を１回転駆動する不図示の駆動機構により、ローラ軸３１ａが時計回りに回転する。そして、このようにローラ軸３１ａが回転すると、同軸上に接続されたカム３７も時計回りに回転し、これにより圧板４０が、圧板バネ３５によって上昇し始める。更に、ローラ軸３１ａの回転が進むと、圧板４０上のシートが１回転駆動されるシート給送ローラ３１に圧接されて送り出され、この後、分離パット３２により一枚ずつ分離され、搬送ローラ対１９まで搬送される。なお、シート先端が搬送ローラ対１９に到達すると、カム３７によって圧板４０が圧板バネ３５に抗しながら押し下げられ、シートはシート給送ローラ３１から離間し、この後、ローラ軸３１ａが一回転することにより、圧板４０は待機位置に戻る。
【００３０】
この一連のシート給送動作の際のカム３７の作用を、図４〜図８を用いて更に詳しく説明する。図４の（ａ）は満載時のシート給送待機状態を示す図であり、このとき圧板４０の先端の圧板コロ４２は、カム３７の窪み部分３７ａに当接している。図４の（ｂ）は満載時にローラ軸３１ａが回転すると同時にカム３７が回転し始め、圧板コロ４２がカム３７に追従して動き、圧板４０が上昇し始めた状態を示す図である。図４の（ｃ）は満載時に、圧板４０上のシートがシート給送ローラ３１に当接した時の状態を示した図である。ここで、シートＳがシート給送ローラ３１に当接した時、シートＳの重量により、圧板バネ３５による圧板４０を上方に付勢する力が低減している。また、シートＳがシート給送ローラ３１に当接するタイミングは、圧板４０の上昇が始まってすぐのタイミングであり、さらにシートＳはクッション性を有している。したがって、シートＳがシート給送ローラ３１に当接するときの衝撃は非常に小さく、衝突音はほとんど発生しない。つまり、満載時においては、衝突音はほとんど発生しない。
【００３１】
シート給送ローラ３１にシートＳが当接した後は、図５の（ａ）に示すようにカム３７は、ローラ軸３１ａの回転に伴って圧板コロ４２から離れた位置に移動する。これにより、圧板４０はシート給送ローラ３１によって位置が決められる。この後、ローラ軸３１ａの回転が進み、シート給送ローラ３１によってシートＳが搬送され、シートＳの先端が次の搬送ローラ対１９に到達すると、図５の（ｂ）に示すように、第１カム面であるカム３７の押し下げ部分３７ｄが圧板コロ４２に当接する。そして、更にローラ軸３１ａの回転が進むと、既述した図４の（ａ）に示すように、カム３７により圧板４０は押し下げられ、シートＳはシート給送ローラ３１より離間する。なお、ローラ軸３１ａが一回転すると、圧板４０は、元のシート給送待機状態に戻ると共に、不図示の駆動機構によるシート給送ローラ３１の駆動が停止され、次に給紙信号が送られるまでシート給送動作は停止する。
【００３２】
このようなシート給送動作が順次行われると、手差しトレイ上のシートが減少し、少載状態となる。図６の（ａ）は、手差しトレイ上のシートが減少して少載状態となった時のシート給送待機状態を示す図であり、このとき圧板４０の先端の圧板コロ４２は、カム３７の窪み部分３７ａに当接している。図６の（ｂ）は、少載時にローラ軸３１ａが時計回りに回転すると同時にカム３７も回転し始め、圧板４０の先端の圧板コロ４２がカム３７に追従して動き、圧板４０が上昇し始めた状態を示す図である。また、図７の（ａ）は、この後、ローラ軸３１ａが少し回転して圧板４０上のシートＳがシート給送ローラ３１に当接する直前の状態を示した図である。このとき、圧板コロ４２がカム３７から離れ、圧板４０の先端の圧板コロ４２の側方に設けられた非回転の凸部５０がカム３７と接する。この後、さらにローラ軸３１ａが回転すると、図７の（ｂ）に示すように、凸部５０が第２カム面であるカム３７の傾斜部分３７ｂに接するようになり、これにより凸部５０とカム３７との間には、圧板バネ３７のバネ力に応じた大きさの摩擦力が生じる。
【００３３】
なお、図７の（ｂ）において、ｆＮはカム３７の凸部５０に対する垂直抗力であり、摩擦係数をμとすると、カム３７の回転抵抗力はμｆＮとなる。そして、この垂直抗力ｆＮと、回転抵抗力μｆＮとにより、凸部５０には圧板４０の上昇を妨げる力ｆが発生し、この結果、圧板バネ３７のバネ力による圧板上昇力Ｆの大きさが、圧板コロ４０がカム３７の傾斜部分３７ｂに接しているときに比べて弱くなる。これにより、シート給送ローラ３１にシートＳが当接する際の速度が減速されて衝撃が弱くなり、衝突音も小さくなる。なお、このとき、カム３７の回転方向に不図示のダンパを設けるようにすると、さらに衝突音を小さくすることができる。このように、圧板４０の先端に非回転の凸部５０を設けることにより、カム３７の形状はそのままであることから、給紙タイミングは変わらないまま、シート給送動作の際の静音化を図ることができる。
【００３４】
なお、シート給送ローラ３１にシートＳが当接した後は、図８の（ａ）に示すようにカム３７は、ローラ軸３１ａの回転に伴って圧板コロ４２から離れた位置に移動する。これにより、圧板４０はシート給送ローラ３１によって位置が決められる。この後、ローラ軸３１ａの回転が進み、シート給送ローラ３１によってシートＳが搬送され、シートＳの先端が次の搬送ローラ対１９に到達すると、図８の（ｂ）に示すようにカム３７の押し下げ部分３７ｄが圧板コロ４２に当接する。そして、この後、更にローラ軸３１ａが回転すると、カム３７の押し下げ部分３７ｄよって圧板コロ４２が上方から押圧されることにより、圧板４０は押し下げられる。
【００３５】
ここで、少載時の場合、図８の（ｂ）で示される圧板４０とローラ軸３１ａとの距離は、図５の（ｂ）で示される満載時の距離に比べて短いので、カム３７により圧板４０を押し下げ始めるタイミングは、満載時に比べて早くなる。また、圧板バネ３５のバネ力に抗して圧板３５を押し下げる際、少載時の場合はシートＳの加重が少ない分ためローラ軸３１ａには大きな負荷がかかる。しかし、このときはカム３７の押し下げ部分３７ｄに圧板コロ４２が接するようになっており、圧板コロ４２が回転することにより、カム３７の押し下げ部分３７ｄに対して摩擦力が働くことなく、ローラ軸３１ａにかかる負荷を最低限にとどめることができる。なお、ローラ軸３１ａが一回転すると、圧板４０は、元のシート給送待機状態に戻ると共に、不図示の駆動機構によるシート給送ローラ３１の１回転駆動が停止され、次に給紙信号が送られるまでシート給送動作は停止する。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態においては、圧板４０を上昇させる際、カム３７に凸部５０を当接させることにより、カム３７と凸部５０との間で、圧板４０に作用する圧板バネ３５による付勢力を低減させる摩擦力を発生させるようにしている。これにより、圧板を昇降させる際の最大負荷トルクは維持したまま、シートＳがシート給送ローラ３１に当接する際の衝突音を簡単な構成で低減することができる。この結果、安定したシート給送性能と静かさを兼ね備えた手差し給紙部（シート給送装置）を低コストで提供することができる。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は、本実施の形態に係るシート給送装置である手差し給紙部の構成を説明する図である。なお、図９において、既述した図２と同一符号は、同一または相当部分を示している。図９において、６３は圧板であり、６１は圧板６３を昇降させるカム（カム部材）である。この圧板６３には、カム６１に当接する凸部６２が形成されている。この凸部６２は、図１０の（ａ）に示すように、圧板６３が上昇する際に、カム６１と接する第２当接部を構成する第２当接面６２ａと、圧板６３が押し下げられる際にカム６１と接する第１当接部を構成する第１当接面６２ｂを備えている。なお、本実施の形態において、第２当接面６２ａの表面の摩擦係数を高く、第１当接面６２ｂの摩擦係数を低くなるようにしている。
【００３８】
一方、カム６１は、図１０の（ｂ）に示すように、凸部６２が当接し、圧板６３を待機位置に保持する窪み部分６１ａ、カム６１の回転に伴って圧板６３を上昇させる傾斜部分６１ｂを備えている。また、カム６１は、圧板６３が所定のシート給送可能位置まで上昇した際、圧板上のシートＳがシート給送ローラ３１に確実に当接できるように、凸部６２が当接することのないようにする小径部分６１ｃを備えている。さらに、シート給送ローラ３１によりシートを給送した後、圧板６３を待機位置まで押し下げるための押し下げ部分６１ｄを備えている。
【００３９】
ここで、カム６１の斜面部分６１ｂは、圧板６３を上昇させる際、凸部６２を摺動させながら圧板６３を上昇させるようになっており、この斜面部分６１ｂの表面には摩擦係数の高いシートが貼り付けられている。そして、このように斜面部分６１ｂの表面に摩擦係数の高いシートを貼り付けることにより、凸部６２はカム６１との間に摩擦力を生じるようになっている。なお、カム６１は、斜面部分以外の部分の表面が、凸部６２との間の摩擦による摺動負荷を低減できるように摩擦係数の低い材質で形成されている。これにより、第１カム面であるカム６１の押し下げ部分６１ｄと第１当接面６２ｂとの間の摩擦力よりも、第２カム面であるカム６１の傾斜部分６１ｂと第２当接面６２ａとの間の摩擦力を大きくすることができる。
【００４０】
次に、このような構成のカム６１の、シート給送動作の際の作用を、図１１〜図１３を用いて更に詳しく説明する。図１１の（ａ）は手差しトレイ上のシートが減少して少載状態となった時のシート給送待機状態を示す図であり、このとき圧板６３の先端の凸部６２は、カム６１の窪み部分６１ａに当接している。図１１の（ｂ）は少載時にローラ軸３１ａが回転すると同時にカム６１が回転し始め、圧板６３の先端の凸部６２がカム６１に追従して動き、圧板６３が上昇し始めた状態を示す図である。また、図１２の（ａ）は、この後、ローラ軸３１ａが少し回転して圧板上のシートＳがシート給送ローラ３１に当接する直前の状態を示した図である。このとき、凸部６２のうち摩擦係数の高い第２当接面６２ａがカム６１の傾斜部分６１ｂに接するようになり、これにより凸部６２とカム６１との間には、圧板バネ３７のバネ力に応じた大きさの摩擦力が生じる。
【００４１】
なお、図１２の（ｂ）において、ｆＮはカム６１の凸部６２に対する垂直抗力であり、摩擦係数をμとすると、カム６１の回転抵抗力はμｆＮとなる。そして、この垂直抗力ｆＮと、回転抵抗力μｆＮとにより、凸部６２には力ｆが発生し、この結果、圧板バネ３７のバネ力による圧板上昇力Ｆの大きさが弱くなる。これにより、シート給送ローラ３１にシートＳが当接する際の速度が減速されて衝撃が弱くなり、衝突音も小さくなる。
【００４２】
なお、シート給送ローラ３１にシートＳが当接した後は、図１３の（ａ）に示すようにカム６１は、ローラ軸３１ａの回転に伴って凸部６２から離れた位置に移動し、これにより圧板４０はシート給送ローラ３１によって位置が決められる。この後、ローラ軸３１ａの回転が進み、シート給送ローラ３１によってシートＳが搬送され、シートＳの先端が次の搬送ローラ対１９に到達すると、図１３の（ｂ）に示すようにカム６１の押し下げ部分６１ｄが凸部６２の第１当接面６２ｂに当接する。そして、この後、更にローラ軸３１ａが回転すると、カム６１の押し下げ部分６１ｄよって上方から押圧されることにより、圧板６３は押し下げられる。
【００４３】
ここで、少載時の場合、圧板６３とローラ軸３１ａとの距離は、満載時に比べて短いので、圧板６３を押し下げ始めるタイミングが早くなる。また、圧板バネ３５のバネ力に抗して圧板６３を押し下げる際、少載時の場合はシートＳの加重が少ない分ためローラ軸３１ａには大きな負荷がかかる。しかし、このとき既述したようにカム６１の押し下げ部分６１ｄ及び凸部６２の第１当接面６２ｂは摩擦係数が低いので、摩擦力を低く抑えながら、ローラ軸３１ａにかかる負荷を最低限にとどめることができる。なお、ローラ軸３１ａが一回転すると、圧板６３は、元のシート給送待機状態に戻ると共に、不図示の駆動機構によるシート給送ローラ３１の駆動が停止され、次に給紙信号が送られるまでシート給送動作は停止する。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態では、圧板６３を上昇させる際、カム６１に凸部６２の第２当接面６２ａを当接させることにより、カム６１と凸部６２との間で圧板６３に作用する圧板バネ３５による付勢力を低減させる摩擦力を発生させるようにしている。これにより、圧板を昇降させる際の最大負荷トルクは維持したまま、シートＳがシート給送ローラ３１に当接する際の衝突音を簡単な構成で低減することができる。この結果、安定したシート給送性能と静かさを兼ね備えた手差し給紙部（シート給送装置）を低コストで提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
３０…手差し給紙部、３０Ａ…昇降機構、３１…シート給送ローラ、３３…手差しトレイ、３５…圧板バネ、３７…カム、３７ｂ…傾斜部分、４０…圧板、４２…圧板コロ、５０…凸部、６１…カム、６２…凸部、６２ａ…第２当接面、６２ｂ…第１当接面、６３…圧板、１００…フルカラーレーザプリンタ、１０１…フルカラーレーザプリンタ本体、１０２…画像形成部、Ｓ…シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを支持する昇降可能なシート支持部と、前記シート支持部と共に上昇したシートを送り出すシート給送ローラと、シートを給送する際、シートを前記シート給送ローラに圧接させるように前記シート支持部を上昇させ、シートの給送が終了すると前記シート支持部を下降させる昇降機構と、を備えたシート給送装置において、
前記昇降機構は、
前記シート給送ローラと一体に回転するカム部材と、
前記シート支持部に、前記カム部材に接離可能に当接するように設けられ、前記カム部材の回転に伴って前記シート支持部を下降させ、かつ前記シート支持部を上昇させるときには前記カム部材から離間する第１当接部と、
前記シート支持部に設けられ、前記シート支持部を上昇させるときには、前記カム部材に当接する第２当接部と、を備えたことを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記第１当接部を回転部材により構成し、前記第２当接部を非回転部材により構成することを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記シート支持部に前記カム部材に接離可能に当接する凸部を形成し、前記凸部の、前記シート支持部が下降するとき前記カム部材に当接する部分を前記第１当接部とし、前記シート支持部が上昇するとき前記カム部材に当接する部分を前記第２当接部とすることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記カム部材は、前記第１当接部が当接する第１カム面と、前記第２当接部が当接する第２カム面とを備え、
前記第１カム面と前記第１当接部との間の摩擦力よりも、前記第２カム面と前記第２当接部との間の摩擦力を大きくすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
シートを支持する昇降可能なシート支持部と、前記シート支持部と共に上昇したシートを送り出すシート給送ローラと、シートを給送する際、シートを前記シート給送ローラに圧接させるように前記シート支持部を上昇させ、シートの給送が終了すると前記シート支持部を下降させる昇降機構と、を備えたシート給送装置において、
前記昇降機構は、
前記シート給送ローラと一体に回転するカム部材と、
前記シート支持部に、前記カム部材に接離可能に当接するように設けられ、前記カム部材の回転に伴って前記シート支持部を下降させ、かつ前記シート支持部を上昇させるときには前記カム部材から離間する第１当接部と、
前記シート支持部に設けられ、前記シート支持部を上昇させるときには、前記カム部材に当接する第２当接部と、を備えたことを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記第１当接部を回転部材により構成し、前記第２当接部を非回転部材により構成することを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記シート支持部に前記カム部材に接離可能に当接する凸部を形成し、前記凸部の、前記シート支持部が下降するとき前記カム部材に当接する部分を前記第１当接部とし、前記シート支持部が上昇するとき前記カム部材に当接する部分を前記第２当接部とすることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記カム部材は、前記第１当接部が当接する第１カム面と、前記第２当接部が当接する第２カム面とを備え、
前記第１カム面と前記第１当接部との間の摩擦力よりも、前記第２カム面と前記第２当接部との間の摩擦力を大きくすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１３１９４９（Ｐ２０１１−１３１９４９Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９０２９３（Ｐ２００９−２９０２９３）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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