JP2008247503A - 給紙カセット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の収納枚数が変化しても最上位に位置する用紙の上面が雰囲気に晒されないようにし、用紙が調湿されることによる給紙不良の発生を防止する。
【解決手段】給紙カセット４０３の本体１内に、押え板７を設けた。押え板７は、本体１内に収納可能な最大サイズの用紙以上で本体１の内法以下の大きさの平板状を呈し、所定の位置に開口部７１Ｂ〜７１Ｅが形成されている。開口部７１Ｃを貫通する後端ガイド４により、収納されている用紙のうち最上位に位置する用紙の上面よりも上方で、押え板２を上下移動自在に支持した。
【選択図】図２

Description

この発明は、画像形成装置等の用紙処理装置に備えられ、処理部に１枚ずつ給紙すべき複数枚の用紙を積層して収納する給紙カセット、及びこの給紙カセットを備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置等の用紙処理装置に備えられる給紙カセットは、多数枚の用紙を積層して収納し、処理要求に応じて用紙を１枚ずつ給紙する。通常、用紙は、給紙カセット内に収納されている複数枚の用紙のうちで最上位に位置する用紙から順次給紙される。給紙カセット内で積層して収納されている複数枚の用紙の最下位に位置する用紙には、収納されている複数枚の用紙の重量の全てが加わっている。このため、最下位に位置している用紙を給紙しようとすると負荷が大きく、用紙の斜め搬送、用紙の破損、給紙ミスが多発する。また、収納枚数の多少によって収納されている用紙の重量が変化し、給紙力を一定にできない。

給紙カセットに収納される用紙は、気密性を有する包装材に包装されており、給紙カセットに収納される前には、用紙中の水分量、即ち湿度は低湿状態にされている。しかし、用紙処理装置が高湿環境下に設置されている場合もあり、給紙カセット内に収納された用紙が調湿され、高湿状態に変化する可能性がある。この場合に、設置場所の雰囲気に接触する可能性の高い最上位に位置する用紙が最も早く調湿され、順次下方の用紙が調湿される。

用紙処理装置の設置場所の雰囲気で調湿された最上位に位置する用紙を給紙すると、用紙の表面性の変化によって摩擦抵抗が減少し、給紙ミスの発生頻度が高くなる。この現象は、カラー画像形成処理等で多用されるコート紙に顕著に発生する。コート紙の表面にコートされているＳｉＯ^２等の漂白成分の吸湿性能が、セルロース等の用紙の成分に比較して高いためである。

用紙の調湿による給紙ミスの発生を防止するため、従来の給紙カセットでは、発熱源を配置して用紙を除湿するものや、給紙カセットを覆うカバーを伸縮可能な形状とし、給紙カセット内に収納されている用紙を覆うようにした構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平０５−１８８７１５号公報

しかし、給紙カセット内に配置した発熱源によって用紙を除湿すると、消費電力が増加するだけでなく、発熱量の制御が難しい。用紙の収納枚数や収納する用紙の種類、装置の設置環境の変化等により、発熱源を一定の発熱量となるように駆動すると、発熱量が過大になって用紙の乾燥による変形、変色を生じる場合がある。

また、給紙カセットのカバーの本来の目的は、給紙カセット内への異物の混入を防止し、給紙時のトラブルの発生を防止することにあり、カバーの下面と最上位に位置する用紙の上面との間には必ず間隙がある。このため、カバーによっては最上位に位置する用紙が雰囲気に曝されることを防止できず、用紙の調湿現象を確実に防止することはできない。

この発明の目的は、最上位に位置する用紙の上面に常に接触する可動式の押さえ板を設け、用紙の収納枚数が変化しても最上位に位置する用紙の上面が雰囲気に晒されないようにし、用紙が調湿されることによる給紙不良の発生を防止できる給紙カセット及び画像形成装置を提供することにある。

この発明の給紙カセットは、所定の給紙方向に沿って１枚ずつ給紙される複数枚の用紙を本体内に積層して収納し、収納している用紙のうち最上位に位置する用紙の上面の所定部分に選択的に作用する給紙力によって用紙を１枚ずつ給紙する給紙カセットであって、押え板と支持部材とを備えている。押え板は、給紙方向及び給紙方向に直交する方向のそれぞれに沿う方向の長さが収納可能な最大サイズの用紙以上でかつ本体の内法以下の長さの平板状を呈し、所定部分に対向する第１の開口部が形成されている。支持部材は、収納している用紙のうちで最上位に位置する用紙の上面よりも上方で押え板を上下移動自在に支持する。

この構成では、平板状の押え板が、積層して収納された複数枚の用紙のうちで最上位に位置する用紙の上面の上方で、上下移動自在に支持される。押え板は、給紙方向及び給紙方向に直交する方向のそれぞれに沿う方向の長さが、収納可能な最大サイズの用紙以上で、かつ本体の内法以下の長さの平板状よりも長くされており、用紙の所定部分に第１の開口部が形成されている。このため、用紙の収納枚数に関わらず、最上位に位置する用紙の上面における所定部分を除く略全面に押え板の下面が当接する。最上位に位置する用紙は、上面が雰囲気に接触することがなく、水分量に変化を生じ難い。

この構成において、押え板を支持部材の上方に着脱自在にすることで、用紙を収納する際に押え板が支障となることを防止できる。

また、給紙方向における用紙の後端位置を規定する後端ガイドを、支持部材として用いてもよい。専用の支持部材を設ける必要がなく、構造を簡略化できる。

さらに、収納している用紙のうちで最上位に位置する用紙の上面の前記給紙方向における下流側の角部に当接する先端揃え部材、及び、収納している用紙の前記給紙方向に平行な側面に当接する側面ガイドを備えている場合には、押え板に先端揃え部材及び側面ガイドが上下に通過する第２及び第３の開口部を形成してもよい。収納される用紙のサイズが変化した場合にも押え板の下面を最上位の用紙の上面の略全面に当接させることができる。

押え板の給紙方向における中間部に、給紙方向に直交する方向の全域に渡って屈曲部を備えてもよい。収納されている用紙が給紙時に傾斜した場合でも、最上位に位置する用紙の上面の略全面に押え板の下面を当接させることができる。

押え板は、透明の材料から構成してもよい。押え板の下方に収納されている用紙の状態を押え板を透して視認することができる。

上記の構成の給紙カセットを画像形成装置に備えてもよい。画像形成装置に給紙する用紙の水分量を適正に維持することができ、給紙不良の発生を防止できる。

この発明によれば、用紙の収納枚数が変化しても、最上位に位置する用紙の上面の略全面に押え板の下面を当接させておくことができ、最上位に位置する用紙の上面が雰囲気に晒されないようにすることができる。環境状態に関わらず最上位に位置する用紙の水分量を適正に維持することができ、給紙不良の発生を防止することができる。

以下に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の正面断面の略図である。この発明の画像形成装置１００は、スキャナ部２００、画像形成部３００、給紙部４００から構成されている。

スキャナ部２００は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ:AutomaticDocument Feeder）２０１、第１原稿台２０２、第２原稿台２０３、第１ミラーベース２０４、第２ミラーベース２０５、レンズ２０６及び固体撮像素子（ＣＣＤ:Charge Coupled Device）２０７を備えている。

ＡＤＦ２０１は、原稿トレイ２１１から第２原稿台２０３を経由して排出トレイ２１２に至る間に原稿を１枚ずつ搬送する。ＡＤＦ２０１は、第１原稿台２０２の上面を開閉自在に被覆するように、背面側を支点に回動自在にされている。前面側が上方に移動するようにＡＤＦ２０１を回動させて第１原稿台２０２の上面を露出させることにより、手動操作によって第１原稿台２０２に原稿を載置することができる。

第１原稿台２０２及び第２原稿台２０３は、ともに硬質ガラス板によって構成されている。第１ミラーベース２０４及び第２ミラーベース２０５は、第１原稿台２０２及び第２原稿台２０３の下方において水平方向に移動自在にされている。第２ミラーベース２０５の移動速度は、第１ミラーベース２０４の移動速度の１／２にされている。第１ミラーベース２０４は、光源及び第１ミラーを搭載している。第２ミラーベース２０５は、第２ミラー及び第３ミラーを搭載している。

ＡＤＦ２０１によって搬送される原稿の画像を読み取る際には、第１ミラーベース２０４は、第２原稿台２０３の下方に停止している。光源の光は、第２原稿台２０３上を通過する原稿の画像面に向けて照射され、原稿の画像面における反射光が第１ミラーによって第２ミラーベース２０５に向けて反射される。

第１原稿台２０２に載置された原稿の画像を読み取る際には、第１ミラーベース２０４及び第２ミラーベース２０５は、第１原稿台２０２の下方を水平方向に移動する。光源の光は、第１原稿台２０２上に載置された原稿の画像面に向けて照射され、原稿の画像面における反射光が第１ミラーによって第２ミラーベース２０５に向けて反射される。

ＡＤＦ２０１を用いるか否かに拘らず、原稿の画像面における反射光は、光路長を一定にして、第２ミラー及び第３ミラーによってレンズ２０６を経由してＣＣＤ２０７に入射する。

ＣＣＤ２０７は、原稿の画像面における反射光の光量に応じた電気信号を出力する。この電気信号は、画像形成部３００に画像データとして入力される。

画像形成部３００は、プロセス部３０を構成する感光体ドラム３１、帯電器３２、露光装置３３、現像装置３４、転写ベルト３５、クリーナ３６及び定着装置３７を備えている。感光体ドラム３１は、表面に感光層が形成されており、矢印方向に回転する。

帯電器３２は、感光体ドラム３１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電器３２は、チャージャによる非接触方式、又は、ローラ若しくはブラシによる接触方式の何れを用いてもよい。

露光装置３３は、感光体ドラム３１の表面に画像データに基づく光を照射する。これによって、感光体ドラム３１の表面には、感光層における光導電作用によって静電潜像が形成される。露光装置３３は、画像データに基づいて変調されたレーザ光をポリゴンミラーを介して感光体ドラム３１の軸方向に走査する。これに代えて、ＥＬやＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に配置した露光装置を用いることもできる。

現像装置３４は、感光体ドラム３１の表面にトナーを供給し、静電潜像をトナー像に可視像化する。

転写ベルト３５は、感光体ドラム３１の下方において複数のローラ間にループ状に張架されており、１×１０9 〜１×１０13Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有する。転写ベルト３５のループ状の移動経路の内側には、転写ベルトを挟んで感光体ドラム３１に圧接する転写ローラ３５Ａが備えられている。転写ローラ３５Ａには、所定の転写電圧が印加される。転写ローラ３５Ａは、この発明の転写部材であり、用紙搬送路１１中で感光体ドラム３１と対向する領域である転写領域３５Ｂに転写電界を形成する。転写ベルト３５と感光体ドラム３１との間を通過する用紙に、感光体ドラム３１が担持するトナー像が転写される。転写ベルト３５には、クリーナ３５Ｃが備えられている。クリーナ３５Ｃは、転写ベルト３５の表面に付着した紙粉等の塵埃やトナーを、転写ベルト３５の表面から除去する。

クリーナ３６は、用紙に対するトナー像の転写を終えた感光体ドラム３１の表面から、残留しているトナーを除去する。定着装置３７については、後述する。

プロセス部３０には、サーミスタ３９が配置されている。サーミスタ３９は、この発明の機内温度センサであり、画像形成装置１００の内部温度を検出する。サーミスタ３９は、ファン４０によって画像形成装置１００の内部に形成される空気流路における定着装置３７の下流側に配置されており、定着装置３７からの放熱によって上昇した内部温度を検出できる。

給紙部４００は、給紙カセット４０１，４０２，４０３，４０４及び手差しトレイ４０５を備えている。給紙カセット４０１，４０２，４０３，４０４のそれぞれには、同じサイズの複数枚の用紙（記録媒体）が収納される。手差しトレイ４０５には、使用頻度の低いサイズや紙質の用紙が載置される。

給紙部４００は、給紙カセット４０１，４０２，４０３，４０４又は手差しトレイ４０５の何れかから１枚ずつ用紙を給紙する。給紙部４００から給紙された用紙は、用紙搬送路１０を経由してプロセス部３０に搬送される。

図２は、この発明の実施形態に係る給紙カセットの断面図である。給紙カセット４０３は、本体１、積載板２、回転板３、後端ガイド４、先端揃え部材５、側面ガイド６、押え板７を備えている。

本体１は、上面が開放した中空の直方体形状を呈し、内部に複数枚の用紙を積層して収納する。本体１内に、積載板２、回転板３、後端ガイド４、先端揃え部材５、側面ガイド６、押え板７が配置されている。

本体１内に収納された複数枚の用紙は、給紙機構４１０によって矢印Ｘで示す給紙方向に沿って最上位に位置する用紙から順に１枚ずつ給紙される。給紙機構４１０は、ピックアップローラ４１１、給紙ローラ４１２、捌き板４１３、ベルト４１４を含む。ピックアップローラ４１１は、ベルト４１４を介して給紙ローラ４１２の回転が伝達され、図２中で反時計方向に回転する。

ピックアップローラ４１１は、給紙時に給紙ローラ４１２の回転軸を中心に下方に揺動し、周面が最上位の用紙の上面の所定位置に当接する。周面を最上位に位置する用紙の上面に当接させた状態でピックアップローラ４１１が回転することにより、最上位に位置する用紙に給紙力が作用し、最上位に位置する用紙が給紙方向Ｘに沿って繰り出される。

矢印Ｘ方向に繰り出された用紙は、給紙ローラ４１２と捌き板４１３の間に導かれる。ピックアップローラ４１１によって複数枚の用紙が同時に繰り出された場合、最上位に位置する用紙以外の用紙は、捌き板４１３との摩擦によって停止し、最上位に位置する用紙のみが、給紙ローラ４１２と捌き板４１３との間を通過する。

積載板２は、給紙方向Ｘに平行な方向の長さを本体１内に収納可能な最小サイズの用紙よりも短くされており、給紙方向Ｘの上流側の端部２Ａが本体１の底面に軸支されている。複数枚の用紙は、最下位に位置する用紙の一部を積載板２の上面に載置させた状態で本体１内に収納される。

回転板３は、積載板２の下方に位置し、給紙方向Ｘの下流側の端部３Ａが本体１の底面に回動自在に支持されている。回転板３には、矢印Ｃ方向の回転力が図示しないモータから供給される。回転板３の上流側端部は、積載板２の底面に当接する。回転板が矢印Ｃ方向に回転すると、積載板２が矢印Ｄ方向に回転する。モータに代えてスプリングを用いることもできる。

後端ガイド４は、本体１の底面で給紙方向Ｘに沿って往復移動自在にされており、本体１内に収納される用紙の背面（給紙方向Ｘの上流側の端部（後端））に当接してその位置を規定する。

先端揃え部材５は、本体１の底面に上下方向に移動自在に取り付けられており、本体１の内部に収納された最上位に位置する用紙の上面における給紙方向Ｘの下流側の両端に上方から当接する。先端揃え部材５は、最上位に位置する用紙を他の用紙から分離する。

側面ガイド６は、本体１の底面内で給紙方向Ｘに直交する方向に沿って往復移動自在に取り付けられており、本体１の内部に収納された用紙の給紙方向に平行な側面に当接してその位置を規定する。

後端ガイド４及び側面ガイド６は、本体１内に収納する用紙のサイズに応じて本体１の底面内で移動させることができる。

図３は、上記押え板の平面図である。押え板７は、給紙方向Ｘ及び給紙方向Ｘに直交する方向Ｙの長さが、本体１内に収納可能な最大サイズの用紙以上で、本体１の内法以下である略矩形の平板状を呈している。押え板７には、第１の開口部７Ｂ、支持用開口部７Ｃ、第２の開口部７Ｄ、第３の開口部７Ｅが形成されている。

第１の開口部７Ｂは、本体１内に収納されている用紙のうち最上位に位置する用紙の上面における所定部分に対向する。この所定部分は、ピックアップローラ４１１の周面が当接し、ピックアップローラ４１１の回転によって給紙力が作用する部分である。ピックアップローラ４１１は、下方に揺動した際に、第１の開口部７Ｂで押え板７を貫通し、周面を最上位に位置する用紙の上面に当接させる。

支持用開口部７Ｃには、後端ガイド４が下から上に貫通する。支持用開口部７Ｃに後端ガイド４が貫通することで、押え板７は本体１内で平面位置を規定された状態で上下移動自在にされる。後端ガイド４の上端部は開放しているため、後端ガイド４を支持用開口部７Ｃから容易に引き抜くことができる。したがって、押え板７は、後端ガイド４に対して上方に着脱自在にされている。後端ガイド４は、この発明の支持部材として機能する。

なお、押え板７の一部が上下移動自在に係合する支持部材を本体１の側面に設けることで、後端ガイド４を支持部材として兼用しないようにしてもよい。

第２の開口部７Ｄには、先端揃え部材５が配置される。第３の開口部７Ｅには、側面ガイド６が配置される。

押え板７を本体１から取り外した状態で本体１内に用紙を収納した後、支持用開口部７Ｃに後端ガイド４を貫通させることで、押え板７は最上位に位置する用紙の上方で上下移動自在にされる。押え板７に外力が作用しない状態では、押え板７は自重によって底面を最上位に位置する用紙の上面に当接させる。

本体１内に収納された用紙のうち最上位に位置する用紙の上面は、開口部７Ｂ〜７Ｅを除く範囲で押え板７によって被覆され、略全面が雰囲気に晒されることがない。最上位に位置する用紙が雰囲気によって調湿されることを緩和でき、用紙の水分量の増加によってピックアップローラ４１１がスリップを生じることによる給紙不良の発生を抑制することができる。

給紙カセット４０３では、収納されている用紙の給紙方向Ｘの下流側部分は、積載板２の回転によって傾斜する。本体１内における用紙の収納枚数が減少すると、積載板２の回転量が増加し、用紙の下流側部分の傾斜角も大きくなる。押え板７が平板状のままであると、押え板７の底面を最上位の用紙の上面に密着させることができなくなる。

そこで、搬送方向Ｘにおける押え板７の中間部に、方向Ｙの全域に渡って屈曲部７Ａを設け、搬送方向Ｘにおける屈曲部７Ａよりも上流側と下流側とで押え板７の角度を変更できるようにした。図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本体１内に収納されている用紙の傾斜角が給紙方向Ｘの中間部分で変化した場合でも、最上位に位置する用紙の上面に広い範囲にわたって押え板７の底面を常に密着させることができる。

なお、屈曲部７Ａは、搬送方向Ｘで所定幅の可撓性材料によって構成することもできる。また、押え板７の底面に弾性部材を貼付することで、最上位の用紙の上面をより確実に被覆することができる。

押え板７は、透明材料によって構成することができる。これによって、本体１に収納されている用紙の種類や状態を、押え体７を取り外すことなく視認することができる。

図５は、この発明の別の実施形態に係る給紙カセットに備えられる押え板の平面図である。図５に示すように、押え板７１は、開口部７１Ｂ及び７１Ｅを切欠きによって構成したものであってもよい。

上記の実施形態では、用紙処理装置として画像形成装置を例に挙げて説明したが、この発明は複数枚の用紙を積層して収納する画像形成装置以外の用紙処理装置にも同様に適用することができる。

なお、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施形態に係る画像形成装置の正面断面の略図である。 この発明の実施形態に係る給紙カセットの断面図である。 上記給紙カセットの押え板の平面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、上記給紙カセットにおける用紙の収納枚数の変化に応じた押え板の変形状態を示す断面図である。 この発明の別の実施形態に係る給紙カセットに備えられる押え板の平面図である。

符号の説明

１ 本体
４ 後端ガイド
５ 先端揃え部材
６ 側面ガイド
７ 押え板
７Ａ 屈曲部
７Ｂ 第１の開口部
７Ｃ 支持開口部
７Ｄ 第２の開口部
７Ｅ 第３の開口部
１００ 画像形成装置
４０３ 給紙カセット

Claims (8)

1. 所定の給紙方向に沿って１枚ずつ給紙される複数枚の用紙を本体内に積層して収納し、収納している用紙のうち最上位に位置する用紙の上面の所定部分に選択的に作用する給紙力によって用紙を１枚ずつ給紙する給紙カセットであって、
   前記給紙方向及び前記給紙方向に直交する方向のそれぞれに沿う方向の長さが収納可能な最大サイズの用紙以上でかつ前記本体の内法以下の長さの平板状を呈し、前記所定部分に対向する第１の開口部を形成した押え板と、
   収納している用紙のうち最上位に位置する用紙の上面よりも上方で前記押え板を上下移動自在に支持する支持部材と、を備えた給紙カセット。
2. 前記押え板は、前記支持部材の上方に着脱自在にされた請求項１に記載の給紙カセット。
3. 用紙の前記給紙方向における用紙の後端位置を規定する後端ガイドをさらに備え、前記後端ガイドが前記支持部材を兼ねる請求項１又は２に記載の給紙カセット。
4. 収納している用紙のうち最上位に位置する用紙の上面の前記給紙方向における下流側の角部に当接する先端揃え部材をさらに備え、
   前記押え板は、前記先端揃え部材が上下に通過する第２の開口部を形成した請求項１乃至３の何れかに記載の給紙カセット。
5. 収納している用紙の前記給紙方向に平行な側面に当接する側面ガイドをさらに備え、
   前記押え板は、前記側面ガイドが上下に通過する第３の開口部を形成した請求項１乃至４の何れかに記載の給紙カセット。
6. 前記押え板は、前記給紙方向の中間部に、前記給紙方向に直交する方向の全域に渡って屈曲部を備えた請求項１乃至５の何れかに記載の給紙カセット。
7. 前記押え板は、透明の材料からなる請求項１乃至６の何れかに記載の給紙カセット。
8. 請求項１乃至７の何れかに記載の給紙カセットから給紙された用紙に画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置。

Images