JP2005104716A - 給紙カセット，画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リブ形成の多用による複雑な形状の型枠を用いることなく，樹脂成形時のヒケ現象の発生を防止して寸法精度を確保すること。
【解決手段】 用紙を収容する用紙収容部である用紙トレイＸ２（図中，網掛けで示された部分）と，用紙トレイＸ２を画像形成装置に対して位置決めする樹脂成形された２つのフレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２と，２つのフレーム部材を相互に連結して一体化させる連結部材である２つの板金部材５１，５２と，当該給紙カセットＸの制御用の電子部品が実装された制御基板５０とを備え，制御基板５０が連結部材としても兼用されている。一方のフレーム部材Ｘ１１には，用紙を送出するピックアップローラ２０と，その用紙を１枚ずつ分離しながら本体装置へ向けてさらに搬送するローラ対を構成する給紙ローラ２１及びさばきローラ２１ａと，給紙ローラ２１により搬送されてくる用紙をさらに搬送する搬送ローラ２２とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は，所定の本体装置に給送される用紙を複数枚収容する給紙カセット及びそれを具備する画像形成装置に関するものである。

画像形成装置等，用紙に対する処理（画像形成処理等）を行う装置では，装置内に給送される用紙を複数枚収容する給紙カセットを備え，該給紙カセットからピックアップローラ等の用紙の給送手段によって用紙を本体装置へ給送するものがある。
近年，画像処理速度の向上等に伴い，用紙の収容枚数を増やすために給紙カセットが大型化し，その重量が増える傾向にあるが，給紙カセットの重量増大は操作性の面では好ましくない。そこで，従来，給紙カセットを樹脂成形部材で形成することにより，軽量化が図られている。
特開２０００−２４７４５１号公報

しかしながら，大きな給紙カセットを樹脂成形で製作する場合，樹脂の膨張・収縮による歪みの発生（ヒケ現象と呼ばれる）があり、その歪みを有する給紙カセットを用いると，収納された用紙の搬送工程において斜め搬送やＷフィード（重送）、シワ発生等の不具合が生じやすいという問題点があった。
これを解決する手法として，給紙カセットの樹脂整形時に，寸法精度の必要な部分の近傍に“リブ”を形成し、樹脂層を厚くすることによって前記ヒケ現象を見かけ状少なくすることが行われている。
例えば，特許文献１には，用紙収納部の後端位置決め部の寸法精度向上と押圧作用の向上を目的として，用紙押し当て部の裏面側に複数のリブを形成することによって前記ヒケ現象を見かけ上少なくし，寸法精度を確保することが提案されている。
しかしながら，このような手法では，樹脂成形に用いる複雑な形状の型枠を製作することが煩雑となるという問題点があった。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，リブ形成の多用による複雑な形状の型枠を用いることなく，樹脂成形時のいわゆるヒケ現象の発生を防止して寸法精度を確保することができる給紙カセット及びそれを具備する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に本発明は，所定の本体装置に給送される用紙を複数枚収容する給紙カセットにおいて，前記用紙を収容する用紙収容部を前記本体装置に対して位置決めする樹脂成形された複数のフレーム部材と，前記複数のフレーム部材を相互に連結して一体化させる連結部材と，を具備してなることを特徴とする給紙カセットとして構成されるものである。
これにより，樹脂成形される前記複数のフレーム部材それぞれを小さい部材とすることができるので，リブ形成の多用による複雑な形状の型枠を用いることなく樹脂成型時のヒケ現象の発生を防止して寸法精度の高い前記フレーム部材を容易に製作することができる。しかも，それらを前記連結部材で連結して一体化させることにより，給紙カセット全体としても高い寸法精度を確保することができる。
ここで，前記連結部材が，所定の板金部材と，当該給紙カセットの制御用の電子部品が実装された制御基板とを有するものであれば，前記制御基板を連結部材として兼用できるので軽量化が図れる。

また，前記フレーム部材の１つに，前記用紙を１枚ずつ分離しながら前記本体装置へ給送する給送手段が設けられたものであれば，用紙と前記給送手段とを精度高く位置決めできる。
また，前記フレーム部材に，該フレーム部材に対して前記用紙収容部が着脱される際の着脱位置を案内するガイド部が形成されたものであれば，前記用紙収容部の着脱が容易となる。
この場合，前記複数のフレーム部材が，前記用紙収容部の着脱方向の奥側において前記制御基板及び一部の前記板金部材により連結され，前記着脱方向の手前側において他の前記板金部材により連結されたものであれば，比較的サイズの大きな前記制御基板が前記用紙収容部の着脱の邪魔にならない構成となる。
また，本発明は，前記給紙カセットを具備する画像形成装置として捉えたものであってもよい。

本発明によれば，用紙を収容する用紙収容部を本体装置に対して位置決めする樹脂成形された複数のフレーム部材と，前記複数のフレーム部材を相互に連結して一体化させる連結部材と，を具備する構成であるので，樹脂成形される前記複数のフレーム部材それぞれを小さい部材とすることができる。その結果，リブ形成の多用による複雑な形状の型枠を用いることなく樹脂成型時のヒケ現象の発生を防止して寸法精度の高い前記フレーム部材を容易に製作することができ，それらを前記連結部材で連結して一体化させることにより，給紙カセット全体としても高い寸法精度を確保することができる。
ここで，前記連結部材として所定の板金部材と当該給紙カセットの制御用の電子部品が実装された制御基板とを用いれば，前記制御基板を連結部材として兼用できるので軽量化が図れる。
さらに，前記フレーム部材の１つに，前記用紙を１枚ずつ分離しながら前記本体装置へ給送する給送手段を設けることにより，用紙と前記給送手段を精度高く位置決めできる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る給紙カセットＸが搭載される画像形成装置Ｚの全体構成を表す断面図，図２は給紙カセットＸをフレーム部と用紙トレイとを区分して示した平面図及び断面図，図３は給紙カセットＸを構成するフレーム部と用紙トレイの各断面図，図４は給紙カセットＸの用紙給送方向上流側から見た断面図，図５は給紙カセットＸの平面図及び断面図である。

まず，図１の断面図を用いて，本発明の実施の形態に係る給紙カセットＸが搭載される画像形成装置Ｚの構成について説明する。
画像形成装置Ｚは，印刷モードとしてコピアモード（複写モード），プリンタモード，ＦＡＸモードを有する複合機であり，不図示の操作部からの操作入力や，パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置からの印刷ジョブの受信に応じた印刷モードが，所定の制御部によって選択される。
図１に示すように，前記画像形成装置Ｚは，原稿読み取り部１０，給紙部２０，印刷部３０，給紙カセットＸに大別され，上方に配置された原稿読み取り部１０と下方に配置された給紙カセットＸとの間に，前記印刷部３０及び前記排紙部４０が配設されている。
以下に，上記各処理モードの中からコピアモードについて説明する。
ユーザが，原稿読み取り部１０（スキャナ部）のプラテンガラス１１上に原稿を載置した後，給紙カセットＸ或いは装置側面に設けられた手差しトレイ２３に用紙（記録紙）を装着し，さらに装置の外装前面部に配置される操作パネル（不図示）上の条件入力キー（印刷枚数／印刷倍率等々）を入力した後に，操作パネルのスタートキーを操作（画像形成要求の一例）するとコピー動作が開始される。
スタートキーが操作されると，メイン駆動モータ（不図示）が始動し，各駆動ギヤが回転する。その後，前記給紙カセットＸから給紙する場合はピックアップローラ２０，給紙ローラ２１及び搬送ローラ２２が，また，前記手差しトレイ２３から給紙する場合は給紙ローラ２２ａが回転して用紙が本体装置内へ送出（給紙）され，給紙された用紙はレジストローラ３１（ローラ対）に到達して捕捉される。このレジストローラ３１により，用紙は，感光体ドラム３２上に形成される画像の先端部（画像形成開始部）と同期をとるために一時停止され，用紙の先端部が均一にレジストローラ３１に押しつけられて用紙の先端位置の補正が行なわれる。

一方，原稿読み取り部１０においては，コピーランプユニット１２に設けられたコピーランプ１２ａ（光源）が点灯し，コピーランプユニット１２が水平方向へ移動することで露光が開始される。コピーランプ１２ａにより原稿に照射された照射光は，原稿の画像情報を含む反射光（原稿からの反射光）となり，該反射光は，コピーランプユニット１２に設けられたミラーから不図示の固定ミラー及び光学レンズを通じて不図示のＣＣＤへ入力されることによって読み取られる。
このようにして読み取られた画像情報は，不図示のＣＣＤ回路で，光の画像情報が電気的信号に変換され，その画像情報信号は，設定された条件で画像処理が行われ，レーザスキャナユニット３３へプリントデータとして送信される。

他方，感光体ドラム３２は，帯電ユニット３４により，全体が所定帯電電位に帯電される。
また，レーザスキャナユニット３３では，回転方向に複数の反射面を有したポリゴンミラー（回転多面鏡）が高速に回転駆動され，半導体レーザから出射されたレーザ光がポリゴンミラーや各種レンズによって偏向されながら感光体ドラム３２へ照射される。これにより，レーザ光が感光体ドラム３２上を走査されて，感光体ドラム３２上に静電潜像が形成される。その後，現像槽３５中のマグネットローラ３５ａ上のトナーが，感光体ドラム３２表面上に引き寄せられ，静電潜像はトナーによって感光体ドラム３２上の電位ギャップに応じて顕像化される。
また，作像される用紙（記録紙）は，タイミングを合わせてレジストローラ３１により，感光体ドラム３２方向へ搬送され，転写ユニット３６（コロナチャージャ）により感光体ドラム３２上のトナーが用紙に転写される。感光体ドラム３２上の残留したトナーはドラムユニットのクリーニングブレードによってかきとられ，クリーナーユニット３７により回収される。

他方，トナーの転写が終了した用紙は，定着装置を構成する加熱ローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過して，熱と圧力が加えられ，用紙上の未定着トナーが用紙に溶融・固着され，排紙ローラ４１により排紙トレイ４２に排出される。前記加熱ローラ７１は，その内部に設けられた（内包された）複数の加熱ヒータによって加熱される。
また，原稿読み取り部１０が備える原稿トレイ１９に原稿が載置されていることが，所定のセンサにより検出されている場合には，所定のスタートキー操作がなされたときに給紙ローラ５１が回転し，原稿トレイ１９上に載置された原稿が原稿読み取り部１０内へ送出されて所定の搬送経路中を搬送される。この搬送経路には，レジストローラ５３が設けられており，このレジストローラ５３によって原稿が捕捉され，原稿先端の位置決めが行われた後，所定のタイミングで原稿読み取り位置へ搬送される。
これに対し，前記コピーランプユニット１２が所定の停止位置（原稿読み取り位置）で停止したまま搬送中の原稿を露光する。この露光により得られた原稿からの反射光により原稿画像を読み取る処理は前述した通りである。
このようにして画像が読み取られた原稿は，原稿排出部１８へ排出される。

次に，図２に示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）を用いて，給紙カセットＸの構成について説明する。
給紙カセットＸは，図２に示すように，用紙を収容する用紙収容部であって樹脂成形された用紙トレイＸ２（図中，網掛けで示された部分）と，前記用紙トレイＸ２を前記画像形成装置Ｚに対して位置決めする樹脂成形された２つのフレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２と，該２つのフレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２を相互に連結して一体化させる連結部材である２つの板金部材５１，５２と，当該給紙カセットＸの制御用の電子部品が実装された制御基板５０とを具備している。前記制御基板５０は，前記２つのフレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２を相互に連結して一体化させる連結部材としても兼用されている。
前記用紙トレイＸ２は，前記フレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２に対して矢印Ｒの方向に抜き差しすることにより着脱可能に構成されている。
前記２つの板金部材５１，５２それぞれは，いわゆるＣチャンネル型の板金部材であり，前記用紙トレイＸ２の着脱方向の奥側（図２（ａ）の上側）において前記制御基板５０及び一方の前記板金部材５１の各々とねじ止めされることにより連結され，前記着脱方向の手前側において他方の前記板金部材５２とねじ止めされることにより連結されている。
以下，給紙カセットＸのうち，前記用紙トレイＸ２を除く部分を，フレーム部Ｘ１という。

図３は，前記フレーム部Ｘ１（ａ）と前記用紙トレイＸ２（ｂ）各々の断面図を表す。
図３（ａ）に示されるように，前記フレーム部Ｘ１を構成する２つの前記フレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２は，用紙の給送方向（図３に向かって右側）の下流側と上流側とに各々配置され，それらが前記板金部材５１，５２（５２は不図示）及び前記制御基板５０により連結されている。
さらに，前記フレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２それぞれには，該フレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２に対して前記用紙トレイＸ２が着脱される際の着脱位置を案内するガイド部ｇ１，ｇ２が形成されている。
前記用紙トレイＸ２が前記フレーム部Ｘ１に対して抜き差しされる際，前記用紙トレイＸ２の被ガイド部ｇ３，ｇ４が，それぞれ前記フレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２の前記ガイド部ｇ１，ｇ２に沿ってその表面を摺動することにより，前記用紙トレイＸ２の着脱位置が案内される。

図４は，給紙カセットＸの用紙給送方向上流側（図２の左側）から見た断面図であり，図２におけるＢ断面図，Ｃ断面図，Ｄ断面図をそれぞれ図４の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
図４に示すように，一方の前記板金部材５１は，前記用紙トレイＸ２の着脱方向Ｒの奥側（図４の左側）の下部において前記２つのフレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２を連結し，他方の前記板金部材５２は，前記着脱方向Ｒの手前側（図４の右側）の上部において前記２つのフレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２を連結している。
一方，前記制御基板５０は，前記着脱方向Ｒの奥側の比較的広い上下方向の領域において前記２つのフレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２を連結している。
このように，設置スペースの小さい前記板金部材５２を前記着脱方向Ｒの手前側（装置前面側）に配置することにより，前記用紙トレイＸ２の着脱の邪魔にならない位置で前記２つのフレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２を連結することができる。
以上示したように，前記フレーム部Ｘ１を一体に樹脂成型された部材で構成するのではなく，複数に分割された前記フレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２で構成することにより，各フレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２を小さくできる。その結果，リブ形成の多用による複雑な形状の型枠を用いることなく樹脂成型時のヒケ現象の発生を防止して寸法精度の高い前記フレーム部材Ｘ１１，Ｘ１２を容易に製作することができる。しかも，それらを前記板金部材５１，５２及び前記制御基板５０（前記連結部材の一例）で連結して一体化させることにより，給紙カセットＸ全体としても高い寸法精度を確保することができる。さらに，前記制御基板５０を連結部材の一部として兼用するので，余分な連結部材を用いることがなく給紙カセットＸを軽量化できる。

図５（ａ），（ｂ）は，それぞれ，図２に示した給紙カセットＸの平面図（ａ）及び断面図（ｂ）における網掛けを除去した図である。
図５（ａ）の平面図に示すように，前記用紙トレイＸ２には，収容された用紙の端部をガイドしてその用紙を位置決めする用紙ガイド６２，６３，６４と，前記用紙トレイＸ２を抜き差し（着脱）する際に用いる取手部６１とが形成されている。
また，一方の前記フレーム部材Ｘ１１には，前記用紙トレイＸ２に収容された複数枚の用紙の最上面に接して回転することにより，用紙を前記用紙トレイＸ２から送り出すピックアップローラ２０と，該ピックアップローラ２０から送られてくる用紙を１枚ずつ分離しながら前記画像形成装置Ｚ（本体装置）の前記印刷部３０へ向けてさらに搬送するローラ対を構成する給紙ローラ２１及びさばきローラ２１ａと，前記給紙ローラ２１により搬送されてくる用紙をさらに搬送するローラ対である搬送ローラ２２とが設けられている。これにより，複数枚のシートが収容された前記用紙トレイＸ２から前記画像形成装置Ｚ本体（前記本体装置の一例）に用紙が給送される。
ここで，前記ピックアップローラ２０，前記給紙ローラ２１及び前記さばきローラ２１ａが，前記給送手段の一例である。
前記搬送ローラ２２は，用紙の幅方向（搬送方向に直角の方向）に複数（図５（ａ）では４組）配列されたローラ対から構成されている。
また，前記さばきローラ２１ａは，前記給紙ローラ２１に対向配置されて接しており，その回転軸には用紙の搬送方向に抗する所定のリミットトルクが設定されたトルクリミッタが設けられている。これにより，用紙が前記給紙ローラ２１と前記さばきローラ２１ａとの間に捕捉されるまでは，最上面から２枚目以降の用紙が静止した前記さばきローラ２１ａに堰き止められる。さらに，最上面の用紙が前記給紙ローラ２１と前記さばきローラ２１ａとの間に捕捉されると，用紙との摩擦抵抗により前記さばきローラ２１ａにかかるトルクが大きくなって前記さばきローラ２１ａが用紙に従動して回転する。このため，前記さばきローラ２１ａが搬送中の用紙の下面（裏面）と擦れて紙粉が発生することがない。

一方，図５（ｂ）に示すように，前記用紙トレイＸ２には，収容された用紙を昇降させる昇降台６０が設けられており，該昇降台６０により，前記ピックアップローラ２０に対する用紙の最上面の位置（高さ）が所定位置に位置決めされる。これにより，用紙の積載枚数にかかわらず，用紙最上面が前記ピックアップローラ２０に対して適切な圧力で付勢され，良好な用紙の送出が行われる。
ここで，前記ピックアップローラ２０，前記給紙ローラ２１及び前記さばきローラ２１ａが，一方の前記フレーム部材Ｘ１１に設けられているため，これらを前記画像形成装置Ｚ本体側に設ける場合よりも，前記用紙トレイＸ２に対して（即ち，前記昇降台６０に対して）より高い精度で位置決めされる。これにより，前記昇降台６０と前記ピックアップローラ２０等との位置決め誤差に起因する用紙の重送や前記ピックアップローラ２０の空回り（ピックアップ不良）が防止される。

本発明は，所定の装置へ給送される用紙を収容する給紙カセットに利用可能である。

図１は本発明の実施の形態に係る給紙カセットＸが搭載される画像形成装置Ｚの全体構成を表す断面図。 給紙カセットＸをフレーム部と用紙トレイとを区分して示した平面図及び断面図。 給紙カセットＸを構成するフレーム部と用紙トレイの各断面図。 給紙カセットＸの用紙給送方向上流側から見た断面図。 給紙カセットＸの平面図及び断面図。

符号の説明

１０…画像読み取り部
１８…原稿排出部
２０…ピックアップローラ
２１…給紙ローラ
２１ａ…さばきローラ
２２…搬送ローラ
３０…印刷部
３１，５３…レジストローラ
３２…感光体ドラム
３３…レーザスキャンユニット
３４…帯電ユニット
３５…現像槽
３６…転写ユニット
４０…排紙部

Claims (6)

1. 所定の本体装置に給送される用紙を複数枚収容する給紙カセットにおいて，
   前記用紙を収容する用紙収容部を前記本体装置に対して位置決めする樹脂成形された複数のフレーム部材と，
   前記複数のフレーム部材を相互に連結して一体化させる連結部材と，
   を具備してなることを特徴とする給紙カセット。
2. 前記連結部材が，所定の板金部材と，当該給紙カセットの制御用の電子部品が実装された制御基板とを有してなる請求項１に記載の給紙カセット。
3. 前記フレーム部材の１つに，前記用紙を１枚ずつ分離しながら前記本体装置へ給送する給送手段が設けられてなる請求項１又は２に記載の給紙カセット。
4. 前記フレーム部材に，該フレーム部材に対して前記用紙収容部が着脱される際の着脱位置を案内するガイド部が形成されてなる請求項１〜３のいずれかに記載の給紙カセット。
5. 前記複数のフレーム部材が，前記用紙収容部の着脱方向の奥側において前記制御基板及び一部の前記板金部材により連結され，前記着脱方向の手前側において他の前記板金部材により連結されてなる請求項４に記載の給紙カセット。
6. 請求項１〜５に記載の給紙カセットを具備してなることを特徴とする画像形成装置。

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