JP2007218987A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した小さな操作力で給紙カセット（シート収納手段）を着脱することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】装置本体に設けられた装着空間にシート収納手段４を着脱自在に装着する。そして、シート収納手段４の着脱の際、安定した小さな操作力でシート収納手段４を着脱することができるようにシート収納手段４の移動を案内する案内手段２０，２２，２４により、シート収納手段４が装着空間の底面１３と非接触状態で移動するようシート収納手段４を案内する。
【選択図】図９

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にシート収納手段を装置本体に着脱自在に装着するものに関する。

今日、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機器等の画像形成装置においては、画像形成部にシートを給送して画像を形成するようにしたものが広く普及している。そして、このような画像形成装置としては、画像形成装置本体にシート収納手段を着脱自在に装着し、シート収納手段に収納されたシートをシート給送装置により、画像形成部に自動給送するようにしているのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

図１０は、このような従来の画像形成装置において、シート収納手段である給紙カセットを画像形成装置本体にセットする様子を示した図である。

図１０において、１０４は給紙カセット、１２０、１２２、１２４は画像形成装置本体に設けられ、給紙カセット１０４が着脱自在に装着される装着空間に配置されているガイドコロ、１１３は装着空間の底面である。なお、このガイドコロ１２０，１２２，１２４は同じ高さに配置されている。

また、給紙カセット１０４の側面には、ガイドコロ１２０，１２２，１２４に上方から接触するリブ１０４ａＬが設けられ、給紙カセット１０４の底面には装着空間の底面１１３に突き当たる突き当て部１０４ｅが突設されている。

ここで、図１０において、（ａ）は給紙カセット１０４を画像形成装置本体内のホームポジションから引き出した、或は挿入する前の状態を示すものである。（ｂ）は給紙カセット１０４の挿入途中または引き出し途中の状態を示し、（ｃ）は給紙カセット１０４がホームポジションにあるときの状態を示している。また、矢印Ｅは給紙カセット１０４を装置本体内から引き出す方向、矢印Ｆは給紙カセット１０４を画像形成装置本体内へ挿入（装着）する方向を示している。

そして、このような構成の画像形成装置において、例えば給紙カセット１０４を画像形成装置本体内（装着空間）へ挿入する場合、最初は（ａ）に示すようにガイドコロ１２０，１２２，１２４は、給紙カセット１０４のリブ１０４ａＬを下方から支持する。

この位置から、さらに給紙カセット１０４を挿入すると、（ｂ）に示すように、Ｃ部において突き当て部１０４ｅが装着空間の底面１１３に接触するようになる。そして、この後、さらに給紙カセット１０４を挿入すると、給紙カセット１０４は、突き当て部１０４ｅを底面１１３に接触させながら（ｃ）に示すホームポジションに移動する。

特開平７−２０６１８２号公報

ところが、このような従来の画像形成装置において、（ｂ）に示すように突き当て部１０４ｅが底面１１３に接触すると、以後、給紙カセット１０４を挿入する際の操作力（負荷）が大きくなる。つまり、ユーザーが給紙カセット１０４を挿入する際、（ａ）に示すように突き当て部１０４ｅが底面１１３に接触しないことから操作力が小さい領域と、（ｂ）に示す操作力が大きい領域が存在する。

そして、このように操作力の大きさが異なる領域が存在すると、小さな操作力で挿入できていた給紙カセット１０４が、ある瞬間から急激に重くなり、ユーザーが違和感を覚えるようになるというユーザービリティの問題が生じる。また、給紙カセット１０４の引き出し時はこれとは逆の現象、つまり大きな操作力から急激に小さな操作力になり、同様にユーザーが違和感を覚えるようになる。

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、安定した小さな操作力で給紙カセット（シート収納手段）を着脱することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、装置本体にシート収納手段を着脱自在に装着する画像形成装置において、前記装置本体に設けられ、前記シート収納手段が着脱自在に装着される装着空間と、前記シート収納手段の着脱の際、前記シート収納手段を案内する案内手段と、を備え、前記案内手段は、前記シート収納手段の着脱の際、該シート収納手段が前記装着空間の底面と非接触状態で移動するように案内することを特徴とするものである。

本発明によれば、シート収納手段の着脱の際、シート収納手段が装着空間の底面と非接触状態で移動するようにすることにより、安定した小さな操作力でシート収納手段を着脱することができる。これにより、シート収納手段の着脱の際、ユーザーが違和感を覚えることがなくなり、ユーザービリティが向上する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。

図１において、５０はレーザビームプリンタ、５１はレーザビームプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。このレーザビームプリンタ５０は、画像形成部１と、画像形成部１にシートＰを給送するシート給送装置５３と、転写部５４にてシート上に転写されたトナー画像をシートＰに定着させる定着部９等を備えている。

ここで、画像形成部１は、感光体ドラム１ａ、帯電ローラ１ｂ、現像ローラ１ｃ、クリーニングブレード１ｅ及びトナー収納部１ｄを備えたプロセスカートリッジ１Ａを脱着可能に備えている。また、感光体ドラム１ａの表面を露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成するレーザスキャナ２を備えている。

なお、帯電ローラ１ｂは、感光体ドラム１ａの表面を均一に帯電させる帯電手段であり、現像ローラ１ｃは、レーザスキャナ２によって形成された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手段である。また、クリーニングブレード１ｅは、トナー画像転写後、感光体ドラム１ａの表面に残ったトナーを除去し、廃トナー容器１ｆに収納するものである。

シート給送装置５３はプリンタ本体５１の下部に設けられると共に、プリンタ本体５１に着脱自在に装着されるシート収納手段である給紙カセット４と、給紙カセット上のシートＰを１枚ずつ給送する半月形状の給送ローラ５とを備えている。また、この給紙カセット４は分離手段である分離パッド６を備えている。

ここで、この給紙カセット４は、プリンタ本体５１の底部に設けられた装着空間５１Ａに着脱可能に装着されている。なお、矢印Ｆは給紙カセット４の挿入方向、Ｅは引き抜き方向を示している。

転写部５４は、感光体ドラム１ａと、感光体ドラム１ａに圧接して転写ニップを形成すると共に、この転写ニップをシートＰが通過する際、感光体ドラム上のトナー画像をシートＰに転写する転写ローラ３により構成されている。

次に、このように構成されたレーザビームプリンタ５０における画像形成動作について説明する。

画像形成動作が開始されると、まず感光体ドラム１ａは矢印方向に回転し、不図示の高圧電源から給電される帯電ローラ１ｂによって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。そして、表面が帯電された後の感光体ドラム１ａに対し、レーザスキャナ２から画像情報に基づいて発せられ、反射ミラー２ａによって反射したレーザ光Ｌが照射され、これにより感光体ドラム上に静電潜像が形成される。

次に、この静電潜像は、現像ローラ１ｃの回転に伴い適度の帯電を受けたトナーが感光体ドラム１ａ上に供給されて静電潜像に付着することにより現像され、トナー画像として可視化される。

一方、このようなトナー像形成動作に並行して給紙カセット４に積載収納されているシートＰが、給送ローラ５より所定のタイミングで給送される。なお、給送ローラ５は、待機時には分離パッド６と接しない位置を保持しており、画像形成動作が開始されると１回転し、この回転に伴って給送されたシートＰは、分離パッド６と給送ローラ５との間に挟まれた状態で搬送される。

ここで、シート分離手段である分離パッド６は給紙ローラ５に圧接しており、その表面の摩擦係数、接触角度、形状は１回のシート給送動作毎に最上層のシートＰだけを送り出すように設定されている。これにより、シートＰが重なって給送された場合、分離パッド側のシートＰは分離パッド６によって搬送が抑制され、給送ローラ側のシートＰだけが搬送される。この結果、給紙カセット４内に積載収納されているシートＰは、重なって搬送されることなく１枚ずつ搬送ローラ対7を経てレジストローラ対８まで搬送される。

次に、このようにレジストローラ対８まで搬送されたシートＰは、レジストローラ対８において斜行が補正される。この後、レジストローラ対８によりシートＰの先端が、感光ドラム１ａの表面に形成されたトナー像の先端と一致するようにタイミングが取られて転写部５４に搬送される。そして、このように転写部５４に搬送されたシートＰには、転写ローラ３により、感光体ドラム１ａの表面のトナー像が転写される。

なお、転写されずに感光ドラム１ａ上に残った転写残トナーはクリーニングブレード１ｅにより廃トナー容器１ｆに収納される。そして、表面をクリーニングされた感光ドラム１ａは繰り返し次の画像形成プロセスに入る。

次に、トナー像が転写されたシートＰは定着装置９に搬送され、この定着装置９においてトナー像がシートＰに定着される。この後、トナー像が定着されたシートＰは、定着装置９のシート搬送下流部に配設された搬送ローラ対１０，１１により排紙ローラ対１２まで搬送され、排紙ローラ対１２により装置本体５１の上部に設けられた排紙部５２上に排出される。

図２は給紙カセット４を一方向（左側）からみたときの斜視図、図３は給紙カセット４を他方向（右側）からみたときの斜視図である。

図２及び図３に示すように給紙カセット４には、シートを収納するシート収納部４ａと、シート収納部４ａに回動自在に設けられ、シートＰを積載するカセット中板１５を備えている。また、シートＰの両サイドの位置を規制するための側端規制部材であるサイド規制板１４Ｒ，１４Ｌと、シートＰの後端の位置を規制するための後端規制部材である後端規制板１６とを備えている。

図２に示すように、シート収納部４ａの給紙カセット４の装着方向（以下、装着方向という）と平行な左側の側壁面４１には案内部としてのガイドリブ４ａＬが給紙カセット４の装着方向に沿って水平に設けられている。そして、給紙カセット４を装着空間５１Ａに装着する際、給紙カセット４は、このガイドリブ４ａＬを、後述する図５に示す装着空間５１Ａの内壁面に設けられたガイドコロ２０，２２，２４に上方より当接させながら移動するようになっている。

さらに、この側壁面４１の装着方向上流側には、後述する図５に示す装着空間５１Ａの内壁面に設けられた支持ブロック１９に嵌合し、給紙カセット４の位置決めを行う角ボス４ｂＬが突設されている。

また、図３に示すようにシート収納部４ａの装着方向と平行な右側の側壁面４２には、後述する図６に示す装着空間５１Ａの他方の内壁面に設けられたガイドコロ２６，２８，３０と上方より当接する案内部としてのガイドリブ４ａＲが設けられている。このガイドリブ４ａＲも給紙カセット４の装着方向に沿って水平に設けられている。また、装着方向上流側には、装着空間５１Ａの内壁面に設けられた支持ブロック２５に嵌合し、給紙カセット４の位置決めを行う角ボス４ｂＲが突設されている。

さらに、図４に示すように給紙カセット４の底面には、後述する図５に示すように装着空間５１Ａの底面を構成する底板１３に突設された位置決めボス１３ａ，１３ｂと嵌合する装着方向に延びた溝４ｄが形成されている。なお、４ｃはユーザーが給紙カセット４を着脱する際に持つ取っ手部である。

ところで、給紙カセット４を装着した際、シートの重みにより給紙カセット４が変形する場合があり、このように給紙カセット４が変形すると、例えば給紙カセット４に設けられている分離パッド６の高さ方向の位置がずれる場合がある。

ここで、分離パッド６と給送ローラ５との位置関係は、確実にシートＰを分離するためには非常に重要であることから、本実施の形態においては、分離パッド６のほぼ直下に突き当てリブ４ｅ，４ｆを設けている。そして、給紙カセット４を装着した際、当接部である突き当てリブ４ｅ，４ｆを底板１３に当接させることにより、給紙カセット４の変形を防ぎ、給紙ローラ５と分離パッド６の高さ方向の位置精度を確保するようにしている。

一方、図５に示すように、プリンタ本体５１の装着空間５１Ａの底板１３には、給紙カセット底面に形成された溝４ｄと嵌合する２つの位置決めボス１３ａ，１３ｂが装着方向に所定の間隔を設けて突設されている。

そして、給紙カセット４を装着する際には、この２つの位置決めボス１３ａ，１３ｂを給紙カセット底面に形成された溝４ｄに嵌合させながら給紙カセット４を挿入することにより、給紙カセット４の挿入をスムーズに行うことができる。

また、装着空間５１Ａの装着方向と直交する一方の内壁面を構成する左側板１７には、支持ブロック１９が設けられている。なお、この支持ブロック１９には、既述した図２に示す給紙カセット上の角ボス４ｂＬと嵌合する嵌合部１９ａが設けられると共に、第１ガイドコロ２０が回転自在に取り付けられている。さらに、左側板１７にはコロホルダ２１，２３を介して第２及び第３ガイドコロ２２，２４が回転自在に取り付けられている。

また、図６に示すように装着空間５１Ａの他方の内壁面を構成する右側板１８には、支持ブロック２５が設けられている。なお、この支持ブロック２５には、既述した図３に示す給紙カセット上の角ボス４ｂＲと嵌合する嵌合部２５ａが設けられると共に、第４ガイドコロ２６が回転自在に取り付けられている。さらに、右側板１８にはコロホルダ２７，２９を介して第５及び第６ガイドコロ２８，３０が回転自在に取り付けられている。

ところで、左側板１７に設けられた第１〜第３ガイドコロ２０，２２，２４の高さ方向の関係は図７の（ａ）に示すように、挿入（装着）方向Ｆの最上流側の第１コロ２０が他の第２及び第３ガイドコロ２２，２４よりも、ｄ［ｍｍ］高い位置に配置されている。また、右側板１８に設けられた第４〜第６ガイドコロ２６，２８，３０の高さ方向の関係は図７の（ｂ）に示すように挿入（装着）方向Ｆの最上流側の第４コロ２６が他の第５及び第６ガイドコロ２８，３０よりｄ［ｍｍ］高い位置に配置されている。

つまり、給紙カセット４を着脱する際、給紙カセット４を支持する複数の支持部材である第１〜第６ガイドコロ２０，２２，２４，２６，２８，３０は、装着方向に高さを変えて並設されている。即ち、最も装着方向上流側の第１及び第４ガイドコロ２０，２６を最も高い位置に配置し、最も装着方向下流側の第３及び第６ガイドコロ２４，３０を最も低い位置に配置する。なお、本実施の形態においては、第１及び第４ガイドコロ２０，２６と第３及び第６ガイドコロ２４，３０との高さの差ｄを３［ｍｍ］に設定している。

図８は、給紙カセット４が装着空間５１Ａのホームポジションに収納されているときの状態を示す図である。なお、図８においては、右側板１８及び左側板１７に設けられた第１〜第３ガイドコロ２０，２２，２４、支持ブロック１９の一部等を図示しており、給紙カセット溝４ｄ、位置決めボス１３ａ、１３ｂは図示していない。

ここで、給紙カセット４が装着空間５１Ａのホームポジションに収納されているとき、図８に示すように、第２及び第３ガイドコロ２２，２４が、給紙カセット４上のリブ４ａＬに下方より当接して給紙カセット４の一側を支持している。また、給紙カセット４の角ボス４ｂＬは支持ブロック１９の嵌合部１９ａに嵌合している。

なお、これと同様に、給紙カセット４の対向側において、第５及び第６ガイドコロ２８，３０（図６参照）が、給紙カセット４上のリブ４ａＲ（図３参照）に下方より当接して給紙カセット４の他側を支持している。また、給紙カセット４の角ボス４ｂＲ（図３参照）が支持ブロック２５の嵌合部２５ａ（図６参照）に嵌合している。

ここで、リブ４ａＬの装着方向上流側には、給紙カセット４を収納したとき、第２及び第３ガイドコロ２２，２４よりもｄだけ高い位置にある第１ガイドコロ２０から十分に離れるように段部Ｇが形成されている。なお、これと同様に、対向側のリブ４ａＲの装着方向上流側にもリブ４ａＲが第５及び第６ガイドコロ２８，３０よりもｄだけ高い位置にある第４ガイドコロ２６から十分に離れるように段部が形成されている。

そして、このようにリブ４ａＬ，リブ４ａＲの装着方向上流側に段部を設けることにより、給紙カセット４を収納したとき、リブ４ａＬ，リブ４ａＲが第１及び第４ガイドコロ２０，２６に当接しないようにすることができる。

これにより、給紙カセット４を収納したとき、リブ４ａＬ，リブ４ａＲには、第２、第３、第５及び第６ガイドコロ２２，２４，２８，３０が当接するようになる。ここで、これら第２、第３、第５及び第６ガイドコロ２２，２４，２８，３０は、同じ高さに配置されているので、給紙カセット４の底面は底板１３と平行な状態となっている。

また、図８に示すように給紙カセット４がホームポジションに収納されているとき、突き当てリブ４ｅ，４ｆが底板１３に突き当たっている。これにより、給紙カセット４のシートの重みによる変形を防ぐことができ、給紙ローラ５と分離パッド６の高さ方向の位置精度を確保することができる。

図９は、給紙カセット４がホームポジションから移動している状態を示している。なお、この図９の状態は、給紙カセット４をホームポジションから矢印Ｅ方向へ引き抜いた直後、または給紙カセット４を矢印Ｆ方向へ挿入し、ホームポジションに収納される直前の状態を示している。

この状態において給紙カセット４の装着方向上流側は、リブ４ａＬ，リブ４ａＲを介して第１及び第４ガイドコロ２０，２６によって支持される。また、装着方向下流側は、第１及び第４ガイドコロ２０，２６よりも低い位置に配置されている第３及び第６ガイドコロ２４，３０によって支持されるようになる。この結果、給紙カセット４は、装着方向上流側が持ち上がった状態となる。

ここで、このように給紙カセット４を着脱する際、給紙カセット４の装着方向上流側が持ち上がった状態となるようにすることにより、給紙カセット４の突き当てリブ４ｅ，４ｆが底板１３から浮いた状態となる。

そして、このように給紙カセット４の突き当てリブ４ｅ，４ｆを底板１３から浮かすことにより、給紙カセット４を着脱する際、突き当てリブ４ｅ，４ｆと底板１３の接触摩擦がなくなる。これにより、給紙カセット４を着脱する際の摩擦は、第１及び第３ガイドコロ２０，２４とリブ４ａＬとの間の転がり摩擦及び第４及び第６ガイドコロ２６，３０とリブ４ａＲとの間の転がり摩擦のみとなる。

なお、この後、更に給紙カセット４を移動させると、給紙カセット４の装着方向上流側は第２及び第５ガイドコロ２２，２８によって支持され、装着方向下流側は第３及び第６ガイドコロ２４，３０によって支持されるようになる。この結果、給紙カセット４は、装着方向上流側が持ち上がった状態が維持される。

このように、給紙カセット４の移動を案内する案内手段である第１〜第６ガイドコロ２０，２２，２４，２６，２８，３０を左右側板１７，１８に配置し、給紙カセット着脱の際には、給紙カセット４の装着方向上流側が持ち上がった状態となるようにしている。これにより、給紙カセット４の着脱の際、装着空間５１Ａの底板１３（底面）と非接触状態で給紙カセット４の移動を案内することができる。

このように、給紙カセット着脱の際、第１〜第６ガイドコロ２０，２２，２４，２６，２８，３０によって装着空間５１Ａの底面と非接触状態で移動するよう給紙カセット４を案内することにより、安定した小さな操作力で給紙カセット４を着脱することができる。これにより、シート収納手段の着脱の際、ユーザーが違和感を覚えることがなくなり、ユーザービリティが向上する。

なお、本実施の形態のように、給紙カセット４の着脱の際、給紙カセット４を支持する支持手段としてガイドコロ２０，２２，２４，２６，２８，３０を用いることにより、給紙カセット４の着脱をより安定させることができる。

ところで、これまでの説明においては、給紙カセット４の着脱の際、給紙カセット４を装着空間５１Ａの底面と非接触状態で移動するよう案内する案内手段として、第１〜第６ガイドコロ２０，２２，２４，２６，２８，３０を例に挙げた。

しかし、本発明はこれに限らない。例えば、第１〜第６ガイドコロ２６を同じ高さとした場合、給紙カセット４のリブ４ａＬ，リブ４ａＲを装着方向上流側が低くなるような形状とすることにより、給紙カセット４のリブ４ａＬ，リブ４ａＲを案内手段とすることができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図。 上記レーザビームプリンタに設けられた装着空間に着脱自在に装着される給紙カセットを一方向（左側）からみたときの斜視図。 上記給紙カセットを他方向（右側）からみたときの斜視図。 上記給紙カセットを下方向からみたときの斜視図。 上記装着空間を一方向（左側）からみたときの斜視図。 上記装着空間を他方向（右側）からみたときの斜視図。 上記装着空間の左右側板の構成を説明する図。 上記給紙カセットがホームポジションに収納されているときの状態を示す図。 上記給紙カセットがホームポジションから移動したときの状態を示す図。 従来の画像形成装置において、給紙カセットを画像形成装置本体にセットする様子を示した図。

符号の説明

５０ レーザビームプリンタ
５１ レーザビームプリンタ本体
１ 画像形成部
４ 給紙カセット
４ａＬ ガイドリブ
４ａＲ ガイドリブ
４ｅ，４ｆ 突き当てリブ
６ 分離パッド
１３ 底板
１７ 左側板
１８ 右側板
２０，２２，２４ ガイドコロ
２６，２８，３０ ガイドコロ
４２ 側壁面
５１Ａ 装着空間
５３ シート給送装置
Ｐ シート

Claims (4)

1. 装置本体にシート収納手段を着脱自在に装着する画像形成装置において、
   前記装置本体に設けられ、前記シート収納手段が着脱自在に装着される装着空間と、
   前記シート収納手段の着脱の際、前記シート収納手段を案内する案内手段と、を備え、
   前記案内手段は、前記シート収納手段の着脱の際、該シート収納手段が前記装着空間の底面と非接触状態で移動するように案内することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記案内手段は、前記装着空間の側壁面にそれぞれ対向して配され、前記シート収納手段の案内部を支持する複数の支持部材であり、前記複数の支持部材は前記シート収納手段の着脱の際、該シート収納手段の装着方向上流側が持ち上がった状態で移動するように高さを変えてシート収納手段装着方向に並設されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記複数の支持部材のうち、最も装着方向上流側の支持部材を最も高い位置に配置したことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記案内部は、前記シート収納手段の側面に該シート収納手段の装着方向に沿って設けられたリブであり、前記複数の支持部材は、前記シート収納手段の着脱の際、前記リブに摺接してシート収納手段を支持しながら回転する複数のコロであることを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
   

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