以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図1を用いて、本発明の実施形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、図1は、本実施形態に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタを正面から見た状態で示す概略断面図である。
[画像形成装置]
図1に示すように、画像形成装置であるフルカラーのレーザビームプリンタ(以下、プリンタという)201は、画像形成装置本体(以下、装置本体という)201aを備えている。この装置本体201aは、装置各部を制御する制御手段としての制御部67と、画像形成部201bと、定着手段としての定着部220と、装置本体201aの上方に略水平に配置された上部装置としての画像読取装置202とを有している。
装置本体201aには、画像読取装置202の下方にシート排出用の排出空間Sが設けられている。排出空間Sの下方にはトナーカートリッジ215が配置され、装置本体201aの下部には、複数(本実施形態では3つ)のシート給送装置51,52,53が配置されている。装置本体201aには、シート給送装置51,52における後述の給紙カセット91,92を装着及び引き出し可能な装着空間(不図示)が設けられている。さらに、装置本体201aには、シート給送装置53における後述の給紙カセット93を装着及び引き出し可能な装着空間15(図5参照)が設けられている。装着空間15があることにより、シート給送装置53は、装置本体201aに対し装着及び引き出しが可能となっている。給紙カセット93は、装置本体201aに装着された装着位置と、装置本体201aから引き出された引き出し位置を取ることが可能である。
画像形成部201bは、4ドラムフルカラー方式を採用しており、レーザスキャナ210と、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナー画像を形成する4個のプロセスカートリッジ211とを有している。
ここで、各プロセスカートリッジ211は、感光体としての感光ドラム212と、帯電手段としての帯電器213と、現像手段としての現像器214と、クリーニング手段としてのクリーナ(不図示)とを有している。また、画像形成部201bは、プロセスカートリッジ211の上方に中間転写ユニット201cを有している。
中間転写ユニット201cは、駆動ローラ216a及びテンションローラ216bに巻き掛けられた中間転写ベルト216を有している。また、中間転写ユニット201cは、中間転写ベルト216の内側に配置され、感光ドラム212に対向した位置で中間転写ベルト216の内面に当接する1次転写ローラ219を有している。中間転写ベルト216は、フィルム状部材から構成され、各感光ドラム212に当接しており、不図示の駆動部によって駆動される駆動ローラ216aにより矢印方向に回転させられる。
1次転写ローラ219から中間転写ベルト216に正極性の転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム212上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト216に多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはカラー画像が形成される。駆動ローラ216aと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像をシートPに転写する2次転写ローラ217が配置されている。なお、駆動ローラ216aとこれに圧接する2次転写ローラ217とで形成される2次転写ニップ部Nにより2次転写部が構成されている。
2次転写ローラ217のシート搬送方向の下流には定着部220が配置され、定着部220の上方には、第1排出ローラ対225a、第2排出ローラ対225b、及び反転排出部としての両面反転部201dが配置されている。両面反転部201dは、正逆転可能なシート反転搬送ローラとしての反転ローラ対222、及び第1面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部201bに搬送する再搬送通路R等を有している。なお、画像形成部201bと、2次転写ニップ部Nと、定着部220とにより、シート給送装置51,52,53により送り出されたシートPに画像を形成する画像形成手段16が構成される。
上記構成において、画像読取装置202で読み取られた画像情報又は不図示のパーソナルコンピュータ(PC)等の外部機器から入力された画像情報は、画像処理された後、電気信号に変換されて画像形成部201bのレーザスキャナ210に伝送される。
そして、画像形成部201bでは、各プロセスカートリッジ211の感光ドラム212の表面をレーザスキャナ210から射出されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック成分色の画像情報に対応するレーザ光により走査する。これにより、帯電器213によって表面が所定の極性及び電位に一様に帯電されている感光ドラム212の表面が順次露光され、各プロセスカートリッジ211の感光ドラム上に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの静電潜像が順次形成される。
この後、静電潜像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色トナーにより現像して可視化すると共に、1次転写ローラ219に印加した1次転写バイアスにより、各感光ドラム上の各色トナー像を中間転写ベルト216に順次重ね合わせて転写する。これにより、中間転写ベルト216上にトナー画像が形成される。
一方、後述するシート給送装置51,52,53の何れかから送り出されたシートPは、レジストレーションローラ対240を通過し、2次転写ニップ部Nへ送られる。ここで、レジストレーションローラ対240は、シートPが突き当られてループを形成することにより、シートPの先端をニップ部に倣わせて斜行を補正する。2次転写ニップ部Nでは、画像形成部201bで形成されたトナー像がシートP上に一括して2次転写される。
引き続き、このようにトナー像を2次転写されたシートPは、定着部220に搬送されて加熱及び加圧され、トナー像をカラー画像として定着される。この後、カラー画像が定着されたシートPは、第1排出ローラ対225aによって排出空間Sに排出され、排出空間S内に設けられた積載部26に積載される。
シート給送装置51,52には、シートPを収納する給紙カセット91,92と、給紙カセット91に収納されているシートPを下流の引き抜きローラ対14に向けて送り出すシート給送部24とが配置されている。さらにシート給送装置51,52には、給紙カセット92に収納されているシートPを下流の引き抜きローラ対25に向けて送り出すシート給送部24が配置されている。給紙カセット91に対応するシート給送部24は、シート給送方向の下流上部に配置された、ピックアップローラ11と、フィードローラ12と、リタードローラ13とを有している。また、給紙カセット92に対応するシート給送部24は、シート給送方向の下流上部に配置された、ピックアップローラ21と、フィードローラ22と、リタードローラ23とを有している。
また、シート給送装置53には、シートPを収納する給紙カセット93と、給紙カセット93に収納されているシートPを下流の引き抜きローラ対34に向けて送り出すシート給送部24とが配置されている。給紙カセット93に対応するシート給送部24は、シート給送方向の下流上部に配置された、ピックアップローラ31と、フィードローラ32と、リタードローラ33とを有している。
ピックアップローラ11,21は、フィードローラ12,22を夫々中心として回動可能なアーム(不図示)により回動可能に支持され、給紙カセット91,92内に夫々収納されたシートPに圧接して回転することでシートPを送り出す。給紙カセット91,92は、装置本体201aの図中の前面方向に対して装着及び引き出し可能に支持されている。
また、ピックアップローラ31は、フィードローラ32を夫々中心として回動可能なアーム(不図示)により回動可能に支持され、給紙カセット93内に夫々収納されたシートPに圧接して回転することでシートPを送り出す。なお、給紙カセット93は、装置本体201aの図中の前面方向に対し、引き出し用のレール61,62に沿って装着及び引き出し可能に支持されている。
そして、画像形成動作が開始されると、シートPは、シート給送部24により給紙カセット91,92,93の何れかから1枚ずつ分離給送される。ピックアップローラ11,21,31の何れかにより繰り出されたシートPは、フィードローラ12,22,32の対応するものによって搬送される。その際、シートPが重送した場合には、2枚目以降のシートPはリタードローラ13,23,33の対応するものによって給紙カセット側に戻される。これらフィードローラ12,22,32及びリタードローラ13,23,33の対応するものによって分離搬送されたシートPは、引き抜きローラ対14,25,34によってさらに下流側に送られ、レジストレーションローラ対240に搬送される。
[シート給送装置]
次に、図2(a),(b)及び図3(a)〜(c)、並びにこれらに対応する図7を参照して、本実施形態におけるシート給送装置53について詳細に説明する。なお、図2(a),(b)及び図3(a)〜(c)は本実施形態に係るシート給送装置53を説明する断面図、図7は図2及び図3に示したシート給送装置53に対応する詳細図である。
図2、図3及び図7に示すように、シート給送装置53は、A4サイズやレターサイズ等の、小サイズのシート束が第1シート収納部28a及び第2シート収納部28bに夫々積載された状態から、シートPを1枚ずつ給送可能に構成されている。シート給送装置53は、図中右側の第1シート収納部28a内のシートPから順番に給送される。そして、第1シート収納部内のシートが無くなると、図中左側の第2シート収納部28b内のシートPを第1シート収納部28aへ束ごと移送し、給送動作の再開を可能とするタンデムカセット給送構成とされている。
シート給送装置53において、第1シート収納部28aには、積載されたシートPを昇降させるように支持されたリフタ板35が配置されている。装置本体201a(図1)におけるリフタ板35上方に配置されたピックアップローラ31は、フィードローラ32を中心として回動可能なアーム(不図示)により回動可能に支持され、リフタ板35に積載されたシートPを繰り出すように構成されている。繰り出されたシートPはフィードローラ32により搬送されるが、2枚以上が繰り出された場合には、2枚目以降のシートPはフィードローラ32とリタードローラ33による分離作用により給紙カセット93側に戻される。なお、ピックアップローラ31は、シートPを給送する給送手段を構成する。
図2(a),(b)に示すように、シート収納手段としての給紙カセット93の前端部の下部には、リフタHP(ホームポジション)センサ84が配置されている。制御部67(図1)は、リフタ板上のシートPの最上位シートが常に安定してピックアップローラ31に当接できるように、ピックアップローラ31の上下方向高さに応じてリフタ板35を上昇できるようにリフタモータ86(図11)の駆動を制御する。
また、給紙カセット93は、図中右側の第1シート収納部28aと図中左側の第2シート収納部28bとを一体に備えた形で、装置本体201a内の装着空間15(図5)に対して装着及び引き出し可能に支持される。第1シート収納部28aは、ピックアップローラ31によって給送されるシートPが収納される。第2シート収納部28bは、第1シート収納部28aに水平方向にて隣接して第1シート収納部28aへの補充用のシートPが収納される。
シート給送装置53は、第2シート収納部28bの底部から第1シート収納部28a側に一部が延びるように形成された固定のセットトレイ88を有している。第2シート収納部28bには、セットトレイ88に沿って第1シート収納部28a側にスライド移動するように支持されたシート束移動部材37が配置されている。シート束移動部材37は、第2シート収納部28bにセットされたシート束(P)を第1シート収納部28aへ束ごとスライド移動させる。シート束移動部材37は、制御部67により制御される束押しモータ65によって図2の左右方向にスライド移動可能に支持されている。なお、シート束移動部材37は、第2シート収納部内のシートPを第1シート収納部28aに一括して移送するシート移送手段を構成する。
図2(a),(b)及び図3(a)〜(c)に示すように、シート給送装置53の給紙カセット93における中央部には、シート束(P)をセットする際の左右のシートPを仕切る仕切り手段としてのアーム部材36が配置されている。
アーム部材36は、仕切りソレノイド40(図4(a),(b)参照)の駆動により、仕切り位置(図5参照)と開放位置(図4(b)参照)とに移動可能に構成される。仕切り位置は、第1シート収納部28aと第2シート収納部28bとの間に突出して第1及び第2シート収納部28a,28b間を仕切る位置であり、開放位置は、仕切り位置から退避して第1及び第2シート収納部28a,28b間を開放する位置である。
アーム部材36は、通常は第1及び第2シート収納部28a,28bのシート束の仕切りとして突出した仕切り位置をホームポジションとする。そして、アーム部材36は、図2中の左側の第2シート収納部28bに積載されたシート束(P)を右側の第1シート収納部28aに移送する際には、仕切り位置から開放位置に退避する。なお、仕切りソレノイド40は、アーム部材36を移動させる仕切り駆動手段を構成する。
図2(a),(b)及び図4(a),(b)に示すように、装置本体201aには、第1シート収納部28aのリフタ板35の上方に、シート検知手段としてのシートセンサ78(図11も参照)が配置されている。また、装置本体201aに設けられた制御部67(図1、図11)は、シートセンサ78によるシート検知に基づき、シート束移動部材37を移送動作させる前に、仕切りソレノイド40を制御してアーム部材36を開放位置に移動させるように制御する。これにより、第1シート収納部28a内のシートPが無くなった際には、アーム部材36を速やかに開放位置に移動させてからシート束移動部材37を移送動作させ、第1シート収納部28aにシート束(P)を円滑に補充することができる。なお、符号37aはシート束移動部材37の下部に設けられた屈曲部である。屈曲部37aは、シート束移動部材37がセットトレイ88に沿ってシート給送方向に移動可能となるように、セットトレイ88から幅方向に突出するように設けられている。
[制御系]
次に、本実施形態におけるシート束移送に係る制御系について、図11を参照して説明する。なお、図11は、シート束移送に係る制御系を示すブロック図である。
図11に示すように、本実施形態の制御系は、CPU,RAM,ROMを有する制御部(コントローラ)67を備えている。制御部67の入力ポートには、開閉センサ48、束押しHPセンサ81、束押しセンサ82、仕切りセンサ83、リフタHPセンサ84、及びシートセンサ78が接続されている。制御部67の出力ポートには、束押しモータ65、仕切りソレノイド40、及びリフタモータ86が接続されている。なお、図11における制御部67には、後述する変形例1に係る保持ソレノイド58(図12参照)が接続される。
開閉センサ48は、フォトインタラプタから構成され、不図示の発光・受光部の間に、給紙カセット93の背面側に固定された遮光板50(図4、図5)が進入及び退避することに応じて、給紙カセット93の装置本体201aへの装着状態を検知する。即ち、開閉センサ48に対して給紙カセット背面側の遮光板50が進退移動すると、遮光板50がフォトインタラプタの発光・受光部間の光路を遮るときに受光部の出力信号がロー(Low)レベルとなり、光路を遮らないときはハイ(High)レベルとなる。従って、受光部の出力信号が変化する位置を基準位置とすることで、給紙カセット93が基準位置にあるか否かを検知して、給紙カセット93の装着状態を検知することができる。
束押しHP(ホームポジション)センサ81(図2参照)は、シート束移動部材37がホームポジションにあることを検知する。束押しセンサ82(図2参照)は、シート束移動部材37による束押し完了の位置を検知する。
仕切りセンサ83(図6参照)は、上述した開閉センサ48と略同様の構成を有している。この仕切りセンサ83は、給紙カセット93側に固定されたフォトインタラプタ83aに対する、アーム部材36側に固定された遮光板83bの進退移動の関係に基づき、アーム部材36が仕切り位置と開放位置の何れにあるかを検知する。
リフタHPセンサ84(図2参照)は、給紙カセット93の前端下部に配置され、リフタ板35の最下位置を検知する。シートセンサ78(図2参照)は、第1シート収納部28aのリフタ板35の上方に配置され、第1シート収納部28a内のシートPの有無を検知する。
束押しモータ65は、制御部67の制御に従って、シート束移動部材37を、第2シート収納部28bから第1シート収納部28aに移動させ、第1シート収納部28aから第2シート収納部28bに戻すように回転駆動する。
仕切りソレノイド40(図4参照)は、制御部67の制御に従って、アーム部材36を、仕切り位置(図5)と開放位置(図4(b))とに回動させるようにプランジャ40a(図6参照)を進退動作させる。リフタモータ86は、制御部67の制御に従って、リフタ板35上の最上位のシートPが常に安定してピックアップローラ31に当接できるようにピックアップローラ31の高さに応じてリフタ板35を上昇させるように作動する。
本実施形態において、制御部67は、上記の各種センサからの検知信号に応じて、束押しモータ65、仕切りソレノイド40、及びリフタモータ86の駆動を制御する。また、制御部67は、ユーザーへの操作画面の表示制御も行っている。
ここで、図2(a),(b)及び図3(a)〜(c)を参照して、給送中に第1シート収納部28a内のシートPが無くなったことに伴い、第2シート収納部28b内のシート束(P)を第1シート収納部28aに移送して給送するまでの一連の状態を説明する。
すなわち、図2(a)では、第1シート収納部28aからシートPがピックアップローラ31によって給送され、第2シート収納部28b内のシート束(P)は待機状態となっている。そして、図2(b)では、第1シート収納部28a内のシートPが無くなり、リフタ板35がその最下位置まで下降する。さらに、図3(a)では、第2シート収納部28bからシート束(P)が第1シート収納部28aへと一括して移送される。
そして、図3(b)では、第1シート収納部28aへのシート束(P)の移送が完了する。さらに、図3(c)では、シート束移動部材37がホームポジションである第2シート収納部28b側に戻る一方で、リフタ板35が上昇し、リフタ板35上の最上位のシートPをピックアップローラ31が送り出す。
このように、図2(a),(b)及び図3(a)〜(c)までのステップを連続して自動的に行うことにより、第1シート収納部28a内のシートPが無くなった場合でも画像形成処理を停止することなく、補充して繰り返すことができる。つまり、既にセットしてある第2シート収納部28b内のシート束(P)を、第1シート収納部28aに速やかに移送することで、画像形成動作(プリント動作)を継続することができる。
ここで、図4(a),(b)、図5及び図8は、シート給送装置53の平面方向の断面を示している。図4(a),(b)は、給紙カセット93の装着完了状態を示し、図5は、給紙カセット93の引き出し状態を示している。図8は、図4(a),(b)及び図5に対応する詳細図である。
図4(a),(b)、図5及び図8に示すように、装置本体201a内部には、装置本体201aに対する給紙カセット93の開閉状態を検知する開閉センサ48が配置されている。なお、この開閉センサ48は、給紙カセット93の装置本体201aからの引き出し動作を検知する引出検知手段を構成している。
また、図4(a),(b)、図5及び図8に示すように、給紙カセット93内におけるシートPの給送方向(図4左右方向)に直交する幅方向(図4上下方向)を規制して整合するサイド規制板38,39が配置されている。これら規制板38,39は、セットするシートの幅方向サイズに応じて移動可能となるように支持されている。
図4(a)では、第1及び第2シート収納部28a,28bにおけるシート束(P)を仕切る仕切り手段としてのアーム部材36が、第1及び第2シート収納部28a,28bの間でシートPを区切るように突出している。そして、第2シート収納部28bに収納されたシート束(P)を、第1シート収納部28aへ束で移動させるシート束移動部材37が、左端のホームポジションに位置している。
アーム部材36は、給紙カセット93に取り付けられた回動軸46を支点として回動可能に支持され、後端部36cが回動軸66を介して仕切りソレノイド40に連結されている。アーム部材36は、図4(b)のように束移送される際には、仕切りソレノイド40の作動により先端の突起部36aが、左右のシートPの仕切り位置から退避する退避位置に回動する。
図5に示すように、給紙カセット93がシート束(P)のセット可能な状態に引き出されると、平面視略L字状のアーム部材36の突起部36aが、突出した仕切り位置に静止する。また、アーム部材36は、シートPをセットする際の左右の仕切りとしてだけでなく、第1シート収納部28aへのシート束給送時のシート後端側を規制する規制部材としても機能する。
また、図4(a),(b)及び図5で示すように、給紙カセット93の装置本体内への挿入方向の下流側の部位と、この部位等に対向して装置本体内に設けられた当接壁部27との間には、オイルダンパ96が配置されている。つまり、装置本体201a内の奥側には、装置本体内に挿入される給紙カセット93側の仕切りソレノイド40等に対向する位置に、当接壁部27が設けられている。そして、給紙カセット93の挿入方向下流側の部位と当接壁部27との間に、周知のピストン型オイル式のオイルダンパ(緩衝手段)96が配置されている。オイルダンパ96は、オイルが充填されたハウジング98と、ハウジング98に対してスライド可能で抵抗力が作用するピストンロッド97とを有し、ピストンロッド97がハウジング98に対し進退する際にピストンロッド97の進退方向に抵抗力が発生する。オイルダンパ96は、給紙カセット(シート収納手段)93の装置本体201aへの挿入時の慣性による衝撃を緩和する緩衝手段を構成する。
ハウジング98は、給紙カセット93の進退方向(図4の上下方向)に長手方向を沿わせた状態で給紙カセット93に固定されている。ピストンロッド97は、通常時には、内蔵のバネ(不図示)の付勢力で突出した状態(図5の状態)を保っている。給紙カセット93が装置本体201aに対し装着される際、ピストンロッド97の先端が装置本体201a内の当接壁部27に当接してハウジング98側に押し込まれるときにダンパ抵抗反力を発生する。ピストンロッド97が作用する位置は、給紙カセット93が閉まりきる前で、かつレバー部材42が解除方向に回動開始する位置よりも引き出し側に設定されている。
以上のように、オイルダンパ(緩衝手段)96は、給紙カセット93の装置本体201aへの挿入時に、レバー部材42(変形例3のレバー部材89も同様)がロック解除位置に移動する前に給紙カセット93の衝撃を吸収可能に配置されている。このオイルダンパ96は、給紙カセット93の挿入方向の下流側の部位と、この部位に対向して装置本体内に設けられた当接壁部27との間に配置されている。給紙カセット93が強い力で閉められた際には、積載されたシート束の慣性でシート束がずれてアーム部材36が退避する方向に力を受ける。しかし、レバー部材42が解除される前にオイルダンパ96が給紙カセット93の衝撃を吸収することが可能なので、シート束の崩れが防止される。なお、本実施形態では、ピストン型オイル式のオイルダンパ96を用いて説明したが、これに限らず、ロータリー式など、他の方式であっても良い。以上のオイルダンパ96に係る配置等の構成は、後述する変形例1〜3においても同様に適用可能であることは勿論である。
[ロック機構]
次に、本実施形態に係るシート給送装置53のロック機構72について、図6、図9及び図10(a),(b)を参照して説明する。図6は、本実施形態に係るロック機構72を示す平面図である。図9は、図6に示したロック機構72に対応する詳細図、図10(a)は、図11に示したロック機構72をより広範囲に示した詳細図である。図10(b)は、ソレノイド40が見える位置における断面での詳細図である。なお、図9及び図10(a),(b)は、図6と機能的には同じであるが、その構成は若干異なっている。図9及び図10(a)では、図6の仕切りソレノイド40は図示を省略している。
ロック手段としてのロック機構72は、給紙カセット(シート収納手段)93が引き出し位置にある時にアーム部材(仕切り手段)36を仕切り位置(図5の位置)にロックする。この状態においてアーム部材36は、レバー部材42と反対側の当接面36jをサイド規制板39の規制面39aに当接させることで上記仕切り位置に保持される。ロック機構72は、アーム部材36を仕切り位置にロックするロック位置(図5の位置)と、アーム部材36を開放位置(図4(b)の位置)に移動可能となるようにロック解除するロック解除位置(図4(a),(b)の位置)とに移動可能に構成される。ロック機構72は、給紙カセット93の装着空間15からの引き出しに伴ってロック位置に移動するロック部材としてのレバー部材42を有している。
ロック部材としてのレバー部材42が、給紙カセット93の背面部に支持された回動軸43によって回動可能に支持されている。レバー部材42は、給紙カセット93側の固定部73に一端を支持された引っ張りバネ55の他端が係合されて付勢され、給紙カセット93側に固定されたストッパ57に当接することで位置決めされている。一方、図9及び図10(a)におけるレバー部材42は、その上端部42bに、一端が固定部73に係合された引っ張りバネ55の他端が係合されて付勢され、給紙カセット93側に固定されたストッパ57に当接することで図9に示す位置に位置決めされている。
以上のレバー部材42は、仕切り位置にあるアーム部材36の背面部36eに対向するロック位置に常時付勢され、給紙カセット93の装着空間15からの引き出し時にはロック位置にある。そして、給紙カセット93の装着空間15への挿入時には、ロック解除位置に回動させられる。したがって、給紙カセット93が装着位置にある時は、ロック機構72は、ロックを解除することが可能なようになっている。また、装置本体201a内の奥側には、装置本体内に挿入される給紙カセット93側の屈曲部49に対向する位置に突起状の当接部44(図5参照)が設けられている。この当接部44は、給紙カセット93の装着空間15への挿入時には、レバー部材42の屈曲部49を当接させてロック解除位置に回動させ、給紙カセット93引き出し時にはレバー部材42を解放してロック位置に回動させる。
図6に示すように、アーム部材36は、第1シート収納部28bと第2シート収納部28aとの間(第1及び第2シート収納部間)に突出する、前述の突起部36aを有し、給紙カセット93の装着空間側の部位に回動可能に支持されている。即ち、アーム部材36は、給紙カセット93の挿入方向に対して下流側の部位に回動可能に支持されている。アーム部材36は、回動軸46に回動可能に支持された本体部36bと、本体部36bの一端から90゜屈曲して延びる突起部36aと、本体部36bの他端から90゜屈曲して反対側に延設された後端部36cとから構成される。
アーム部材36は、後端部36cから延設された延設部36dに、給紙カセット93側の固定部64に一端を係止された引っ張りバネ54の他端が係止されることで、回動軸46を支点として図6の時計回り方向に回動するように付勢されている。これにより、アーム部材36は、給紙カセット93の背面側に固定されたストッパ56に当接して係止され、図6の実線位置に静止される。
図6に示すように、給紙カセット93の背面部には仕切りセンサ83が固定されている。仕切りセンサ83は、仕切りソレノイド40によってアーム部材36を退避させた際に、確実に退避しているか否かの検知を行う。制御部67は、仕切りセンサ83の検知に基づいてアーム部材36が退避していないと判断した際には、シート束移送動作を行わないように制御する。その場合は、アーム部材36の回動部分等に異物が挟まったことで動作できないか、シート束(P)が正しい位置にセットされていないか等の可能性があるため、それ以上のシート束の移送動作は行わない。その際は、アラーム表示してユーザーに知らせるように構成することも可能である。なお、仕切りセンサ83は、フォトインタラプタ等のフォトセンサ以外にも、通常のオン・オフスイッチ等から構成することが可能である。
図6に示す状態は図5に示した状態と同じで、給紙カセット93が装置本体201aから引き出された状態であり、ユーザーがシート束(P)を第1及び第2シート収納部28b,28aの少なくとも一方にセットする際の状態である。このように給紙カセット93が引き出されている状態では、アーム部材36が収納部28a,28b中間の仕切り位置に突出して、アーム部材36の背面部36eをレバー部材42が係止して押さえている。この際、図6に示すように、レバー部材42の回動軸43が背面部36eとほぼ一直線上に並ぶ状態になっている。
レバー部材42は、アーム部材36の背面部36eに対向するロック位置にあるとき、その回動軸43と先端部42aとが、アーム部材36の背面部36eと一直線上に並ぶように配置される。これにより、レバー部材42によりアーム部材36の背面部36eを堅固に係止して容易には退避できない状態に保持することができる。なお、図6中の符号Oは、回動軸43と先端部42aと背面部36eとを結ぶ仮想線を示している。
以上により、アーム部材36を回動させるだけで、突起部36aを第1シート収納部28bと第2シート収納部28a間に突出させて第1及び第2シート収納部間を仕切る構造が簡単に得られる。ロック位置に常時付勢されたレバー部材42を、給紙カセット93の装着空間15への挿入動作と引き出し動作とで当接部44に当接させたり離間させたりするだけで、ロック解除位置とロック位置とに簡単に切り換えることができる。
即ち、図4(a),(b)に示すように、給紙カセット93を装置本体201aに挿入することで、レバー部材42の回動軸43から屈曲する屈曲部49が、装置本体201a内の奥側中央部に突出形成された当接部44に当接されて回動する。このため、アーム部材36の本体部36bの背面部36eがレバー部材42から解放される。従って、このように給紙カセット93が装置本体201a側に挿入されると、レバー部材42が解除され、シート束(P)の右から左への移送時に、仕切りソレノイド40のプランジャの退避によるアーム部材36の退避駆動が可能になる。
このように、給紙カセット93の装着空間15への装着及び引き出し動作に連動して動作する、機械的で簡単な構成のロック機構72が実現でき、仕切り位置から開放位置に必要時に退避させる際でも、ソレノイド40の負荷を増大させることがない。給紙カセット93の装着及び引き出しの動作に連動したレバー部材42を有するロック機構72を設けたことで、圧縮バネ54の大型化に伴って仕切りソレノイド40を大型化するような必要がなく、極めて単純な構成で効果を得ることができる。
本実施形態によると、シート束を給紙カセット93にセットする際に、ユーザーがアーム部材36を容易に押し退けてしまうようなことを回避でき、セット不良といった不都合を発生させることがなく、シート束を常に適正にセットすることが可能となる。また、アーム部材36が容易に退避することを防止できることで、アーム部材36の位置を検知してユーザーにアラームを表示するような構成が不要になる。そして、ソレノイドの大型化が回避できることにより、装置の大型化などの問題の発生を回避することができる。
<変形例1>
次に、図12を参照して、上述した実施形態の変形例1について説明する。図12は、変形例1に係るシート給送装置53のロック機構75を示す平面図である。なお、変形例1では、上述した実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。
変形例1では、上述した実施形態と同様、回動軸46で支持されたアーム部材36が仕切りソレノイド40の駆動で開放位置と仕切り位置とに回動可能に設けられ、通常は引っ張りバネ54とストッパ56とにより図12に示す仕切り位置に保持されている。
変形例1に係るロック機構75は、アーム部材36の本体部36bの背面部36eにて、回動軸59を支点として回動可能に支持されたレバー部材(ロック部材)60を有している。このレバー部材60が、回動軸59とストッパ69との間の軸68を保持ソレノイド58のプランジャ58aの進退動作で牽引されることにより、図12の時計回り方向と反時計回り方向とに回動させられる。
レバー部材60は、仕切り位置にあるアーム部材36の背面部36eに対向するロック位置から、給紙カセット93の装着空間15への挿入時にロック解除位置に回動させられる。駆動手段としての保持ソレノイド58は、引出検知手段としての開閉センサ48(図11)による検知に基づき、ロック位置にあるレバー部材60をロック解除位置に回動させる。このように、開閉センサ48による検知に基づき、レバー部材60をロック解除位置とロック位置とに簡単に切り換えることができる。
レバー部材60は、アーム部材36の背面部36eに対向するロック位置にあるとき、その回動軸59と先端部60aとが、アーム部材36の背面部36eと一直線上に並ぶように配置される。これにより、レバー部材60でアーム部材36の背面部36eを堅固に係止して容易には退避できない状態に保持することができる。
以上の変形例1では、上述した実施形態と同様、給紙カセット93を装置本体201aから引き出した通常のシート束セット時には、アーム部材36は背面部36eを規制されて、図12の実線で示す仕切り位置にある。そのため、アーム部材36が容易に回動移動することがない。一方、給紙カセット93を装置本体201aに装着した状態からシート束を移送する際には、保持ソレノイド58の駆動でレバー部材60を図12の反時計回り方向に回動させてアーム部材36を解放する。このため、仕切りソレノイド40を駆動してアーム部材36を、図12の二点鎖線で示す開放位置に容易に退避させることができる。これにより、前述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
<変形例2>
次に、図13を参照して、上述した実施形態の変形例2について説明する。図13は、変形例2に係るシート給送装置53のロック機構76を示す平面図である。なお、変形例2では、上述した実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。
変形例2では、回動軸46で回動可能に支持されたアーム部材36が開放位置と仕切り位置とに回動可能に設けられ、通常は引っ張りバネ54と偏心カム(ロック部材)71の先端部71aとによって、図13に示す仕切り位置に保持されている。アーム部材36の本体部36bにおける背面部36eには、一方の焦点部分を回動軸70で支持された楕円形状の偏心カム71が配置されている。この偏心カム71は、制御部67によって制御されるモータ77により回転駆動される。アーム部材36は、給紙カセット93側の固定部74に一端を支持された引っ張りバネ54の他端が延設部36dに係合されて付勢され、給紙カセット93側に支持されている偏心カム71の先端部71aに当接することで位置決めされる。
変形例2に係るロック機構76では、偏心カム71が、仕切り位置にあるアーム部材36の背面部36eに対向するロック位置(実線位置)から、給紙カセット93の装着空間15への挿入時にはロック解除位置(二点鎖線位置)に回動させられる。駆動手段としてのモータ77は、開閉センサ48(図11)による検知に基づき、ロック位置にある偏心カム71をロック解除位置に回動させる。このように、開閉センサ48による検知に基づき、偏心カム71をロック解除位置とロック位置とに簡単に切り換えることができる。
偏心カム71は、アーム部材36の背面部36eに対向するロック位置にあるとき、その回動軸70と先端部71aとが、アーム部材36の背面部36eと一直線上に並ぶように配置される。これにより、偏心カム71によりアーム部材36の背面部36eを堅固に係止して容易には退避できない状態に保持することができる。
以上の変形例2においても、前述した実施形態と同様に、給紙カセット93を装置本体201aから引き出した通常のシート束セット時には、アーム部材36は背面部36eを規制されて、図13の実線で示す仕切り位置にある。そのため、アーム部材36が容易に回動移動することがない。一方、給紙カセット93を装置本体201aに装着した状態からシート束を移送する際には、モータ77の駆動で偏心カム71を図13の反時計回り方向に回動させてアーム部材36を解放する。このため、仕切りソレノイド40を駆動してアーム部材36を、図13の二点鎖線で示す開放位置に容易に退避させることができる。これにより、前述した実施形態と同様の効果を得ることができる。なお本変形例2でも、前述実施形態と同様、アーム部材36の後端部36cを引っ張りバネ54で固定部64側に牽引するように付勢し、仕切りソレノイド40(図6)の駆動でアーム部材36を仕切り位置と開放位置とに回動させる構成とすることも可能である。この場合、前述の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
<変形例3>
次に、図14〜図17を参照して、前述した実施形態の変形例3について説明する。図14は、変形例3に係るシート給送装置53(図1参照)におけるロック機構79を図17のL2の位置で断面した状態で示す平面図である。図15は、変形例3に係るロック機構79を別の状態で示す平面図である。図16は、ロック機構を図17のL1の位置で断面した状態を示す平面図である。図17は、図15のロック機構79をその左側面から見た状態で示す断面図である。なお、変形例3では、前述した実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。
変形例3のロック機構79は、前述の実施形態に係るロック機構72と同様、回動軸(第1回動軸)46で支持されたアーム部材36が、保持ソレノイド99の駆動で開放位置と仕切り位置とに切り換わるように給紙カセット93に対し回動可能に支持される。なお、図14〜図17に示される本変形例3の保持ソレノイド(ソレノイド)99は、制御部67(図11参照)に接続されてON、OFFに切り換え可能に制御される。また、本変形例3において、開閉センサ48(図4(a),(b)、図5、図11参照)は位置検知手段を構成する。
図14において仕切り位置にあるアーム部材36は、背面に突出したリブ状の係合部36gに一端部を係止された引っ張りバネ94で引っ張られている。アーム部材(仕切り手段)36は、この状態で、係合部36gの近傍から背面に突出したリブ部(第2背面部)36hが第2ロック位置にあるロックレバー(第2レバー部材)90の先端部90aに当接されている。引っ張りバネ94の他端部は、給紙カセット93側に設けられた係止部85に係止されている。
本変形例3では、ロック手段としてロックレバー90及びレバー部材89を備えている。ロックレバー90は、給紙カセット93に設けられた回動軸(第2回動軸)41を中心に回動するように支持された部材であり、ソレノイドリンク102に連結されている。ソレノイドリンク102は、給紙カセット93に固定された保持ソレノイド99のプランジャ99aの先端部に対向する位置に、先端部102bが回動軸101で回動可能に支持されている。ソレノイドリンク102の他端部102a近傍には、一端部を給紙カセット93側に支持された引っ張りバネ103の他端部が係止されている。引っ張りバネ103は、ソレノイドリンク102をその他端部102a近傍を牽引することで回動軸101を中心に時計回り方向に付勢することで、回動軸41を中心にロックレバー90を反時計回り方向に回動させる。
ロックレバー(電磁式ロック部材、第2レバー部材)90は、アーム部材36を仕切り位置にロックする第2ロック位置(図14)と、第2ロック解除位置(図15)とに電磁的に移動可能に構成される。第2ロック解除位置は、アーム部材36を開放位置に移動可能となるようにロック解除する位置である。ロックレバー90は、給紙カセット93の装置本体201a(図1参照)からの引き出しに伴って第2ロック位置に移動する。ロックレバー90は、回動軸41により給紙カセット93側に支持された状態で、先端部90aをリブ部36hに当接可能に位置させ、かつ突起状の他端部90bをソレノイドリンク102の環状の他端部102aに係合させている。保持ソレノイド99のプランジャ99aは、ソレノイドリンク102の長手方向中央部にピン部材80により回動可能に支持されている。
本変形例3においても、装置本体201a内に開閉センサ48が配置されている(図4(a),(b)参照)。この開閉センサ48は、本変形例3では、給紙カセット93が装着位置にあることを検知する位置検知手段を構成する。上記保持ソレノイド99は、開閉センサ(位置検知手段)48による検知に基づき、上記第2ロック位置にあるロックレバー(第2レバー部材)90を上記第2のロック解除位置に回動させる。
ロックレバー90は、回動軸41の下方近傍に配置されたストッパ29に係合することで、図14に示されるロック位置に保持される。この状態においてアーム部材36は、サイド規制板39の規制面39aに対向する当接面36jを規制面39aに当接させることで、仕切り位置に保持される。ロックレバー90は、仕切り位置にあるアーム部材36のリブ部(第2背面部)36hに対向する第2ロック位置に常時付勢される。そしてロックレバー90は、給紙カセット93の装置本体201aからの引き出し時には第2ロック位置にあり、給紙カセット93の装置本体201aへの挿入時には第2ロック解除位置に回動させられる。
図17に示すように、ロック機構79にてロックレバー90に隣接するように備えられたレバー部材89は、回動軸41にロックレバー90と同軸上に支持され、給紙カセット93の引き出しに伴って回動するロックレバー90と同様に機能する。ロックレバー90とレバー部材89とは、互いに影響することなく独立して回動することが可能に支持されている。レバー部材(機械式ロック部材、第1レバー部材)89は、アーム部材36を仕切り位置にロックする第1ロック位置(図17)と、第1ロック解除位置(図15の手前側で不図示)とに機械的に移動可能に構成される。第1ロック解除位置は、アーム部材36を開放位置に移動可能にロック解除する位置である。レバー部材89は、給紙カセット93の装置本体201aからの引き出しに伴って第1ロック位置に移動する。レバー部材89は、仕切り位置にあるアーム部材36のリブ部(第1背面部)36iに対向する第1ロック位置に常時付勢される。そしてレバー部材89は、給紙カセット93の装置本体201aからの引き出し時には第1ロック位置にあり、給紙カセット93の装置本体201aへの挿入時には第1ロック解除位置に回動させられる。
図16に示す構成は、図9を用いて既述した構成と同様である。ロック機構79は、アーム部材36を仕切り位置にロックする第1ロック位置(図16に示す位置)と、アーム部材36を開放位置に移動可能となるようにロック解除する第1ロック解除位置(図10(a)参照)とに移動可能に構成される。レバー部材89は、給紙カセット93の背面部に支持された回動軸41によって回動可能に支持されている。レバー部材89は、給紙カセット93側の固定部18に一端を支持された引っ張りバネ95の他端が係合されて付勢され、給紙カセット93側に固定されたストッパ17に当接することで位置決めされている。レバー部材89は、その上端部89bに、一端が固定部18に係合された引っ張りバネ95の他端が係合されて付勢され、給紙カセット93側に固定されたストッパ17に当接することで図16に示す位置に位置決めされている。
本変形例3でも、前述の実施形態と同様、装置本体内に当接部44(図4(a),(b)参照)を備えている。当接部44は、給紙カセット93の装置本体201aへの挿入時にはレバー部材89を当接させて第1ロック解除位置に回動させ、給紙カセット93の装置本体201aからの引き出し時にはレバー部材89を解放して第1ロック位置に回動させる。
図14に示すように、ロックレバー90及びレバー部材89は、給紙カセット93側にて回動軸46と平行に設けられた共通の回動軸41により、各先端部90a及び先端部89aがほぼ一直線上になるように回動可能に共通支持されている。また、図17に示すように、アーム部材36の背面部には、上述したリブ部36h,36iが設けられている。上記仕切り位置において、ロックレバー90の先端部90aとレバー部材89の先端部89aは、リブ部36h,36iに対してそれぞれ当接可能となるように構成される。このため、図14に示す状態でアーム部材36の突起部36aが同図上方に押し込まれた場合であってもアーム部材36の背面部は先端部90a,89aで支持可能となっており、従ってロックレバー90は容易には押し込まれず、仕切り位置が適正に保持される。
図15に示すように、保持ソレノイド99がプランジャ99aをソレノイド本体側に引き込む吸引駆動を行うことで、ソレノイドリンク102が回動軸101を支点として同図の反時計回り方向に回動する。これにより、ロックレバー90が回動軸41を中心に時計回り方向に回動して第2ロック解除位置となり、アーム部材36のリブ部36h,36iを解放する。これにより、アーム部材36は、引っ張りバネ94の付勢力に準じて回動軸46を支点として反時計回り方向に回動し、サイド規制板39の規制面39aから退避した開放位置となる。アーム部材36は、制御部67(図11)の制御で保持ソレノイド99がOFFした時には、突起部36aがサイド規制板39側に突出した仕切り位置でロックされる(図14)。そしてアーム部材36は、保持ソレノイド99がONした時には、突起部36aが退避した開放位置に移動させられる(図15)。
給紙カセット93を装置本体201aから引き出している際のアーム部材36は、レバー部材89とロックレバー90とで二重にロックされている。そして、給紙カセット93が装置本体201aに収納されると、前述した実施形態と同様の手法でレバー部材89のロックが解除され、アーム部材36は、主にロックレバー90によってロックされる。更に、シート束の移動が始まると、制御部67の制御で保持ソレノイド99が駆動され、ロックレバー90が回動してロック解除位置に移動してアーム部材36を解放するので、アーム部材36は、サイド規制板39の規制面39aから退避する。つまり、アーム部材36は、給紙カセット93の装置本体201aからの引き出し時には、レバー部材(機械式ロック部材)89により仕切り位置に保持される。また、アーム部材36は、給紙カセット93の装置本体201aへの挿入時には、ロックレバー(電磁式ロック部材)90により仕切り位置に保持される。
図17では、レバー部材89における回動軸41から先端部89aまでの長さ(つまり回動軸41からリブ部36i先端までの長さ)を第1長さL1とする。さらに、ロックレバー90における回動軸41から先端部90aまでの長さ(つまり回動軸41からリブ部36h先端までの長さ)を第2長さL2とする。本変形例3では、第2長さL2よりも第1長さL1の方が微小量(0〜1mm程度)長くなるように設定されている。即ち、レバー部材89における回動軸41からその先端部89aまでの第1長さL1が、ロックレバー90における回動軸41からその先端部90aまでの第2長さL2よりも長く設定されている。
以上の構成を備える本変形例3において、給紙カセット93の装置本体201aからの引き出し状態では、第1長さL1を有するレバー部材89が主にアーム部材36を仕切り位置に保持することが可能である。また、給紙カセット93の装置本体201aへの挿入状態では、第2長さL2を有するロックレバー90が主にアーム部材36を仕切り位置に保持することが可能である。そして、給紙カセット93の装置本体201aへの挿入時には、レバー部材89が当接部44に当接して第1ロック解除位置に回動した後にロックレバー90が保持ソレノイド58の駆動により第2のロック解除位置に回動させられる。
従って、給紙カセット93が装置本体201aから引き出された状態では、アーム部材36はロックレバー90とレバー部材89とにより二重にロックされながらも、第1長さL1の方が若干長いので、レバー部材89が積極的に保持力を受けることになる。給紙カセット93が引き出された際は、シート束をセットする時であり、シート束の重みやユーザーのセット力に影響される大きな保持力をレバー部材89で受け、給紙カセット93が閉まる力を利用して当接部44でレバー部材89を解除する。給紙カセット93が閉まる力は、カセット自体の慣性による大きなものであり、レバー部材89の解除は閉まる際の抵抗力となるが、その抵抗力は給紙カセット93の閉まる慣性よりも十分に小さく、給紙カセット93の閉まる方向の操作感に影響することはない。
また、特に強く給紙カセット93を閉める際には、その衝撃と積載されたシート束の自重の慣性とによってシート束がずれてアーム部材36が退避する力を受けるが、次の段階としてのロックレバー90がこの力を受ける。これにより、アーム部材36を最後の衝撃まで保持することが可能になっている。
即ち、シート束セット時の力はレバー部材89で受け、給紙カセット93の閉まったときの衝撃はロックレバー90で受けることで、ロック保持の役割を分担することができ、確実にアーム部材36の保持を行うことが可能になる。以上の構成により、前述した本実施形態と略同様の効果が得られると共に、役割を分担したことで、アーム部材36の解除のために保持ソレノイド99を特に大型化することなく解除を確実に行うことが可能になる。