JP2009023754A - 給紙装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙カセットの引き出し操作時の負荷を平均化して操作感の向上を図ることができる給紙装置を提供することに。
【解決手段】画像形成装置本体に形成された収納部３５に着脱可能な給紙カセットを備え、該給紙カセットに、支点を中心として揺動可能な用紙積載板と、該用紙積載板を押し上げるバネと、前記用紙積載板の揺動を給紙カセット底部でロックするボトムロック機構と、前記用紙積載板を支点を中心として揺動させるロックレバー３６を設け、該給紙カセットの画像形成装置本体に対する着脱動作時に前記ロックレバー３６を画像形成装置本体側のガイド板３７のカム面３７ａに係合させ、前記用紙積載板を給紙カセットの着脱動作に連動して揺動させるよう構成された給紙装置において、前記ガイド板３７のカム面３７ａを、前記給紙カセットの引き出しストロークに対する前記用紙積載板の押し下げ量が漸減するよう曲面形状とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、用紙積載板を給紙カセットの着脱動作に連動して揺動させるよう構成された給紙装置とこれを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、用紙を収容する給紙装置が設けられており、この給紙装置には画像形成装置本体に着脱可能に装着される給紙カセットに用紙を積層して収容するカセット式のものが多く使用されている。

カセット式の給紙装置の給紙カセットには、支点を中心として揺動可能な用紙積載板と、該用紙積載板を押し上げるバネ等が設けられているが、ボトムロック方式を採用する給紙カセットにはボトムロック機構が設けられている（例えば、特許文献１参照）。このボトムロック機構は、給紙カセットを画像形成装置本体から取り出した状態では用紙積載板を給紙カセットの底部で保持してその揺動をロックし、給紙カセットを画像形成装置本体に装着すると用紙積載板のロックを解除してバネによって用紙積載板を押し上げ、これに積載された用紙を送り出しローラに当接させるよう機能するものである。このようなボトムロック機構を備えた給紙装置には、給紙カセットの画像形成装置本体に対する着脱動作時にロックレバーを画像形成装置本体側のガイド板のカム面に係合させ、用紙積載板を給紙カセットの着脱動作に連動して揺動させる構成が採用されている。
特開２００１−２５３５６７号公報

しかしながら、従来の給紙装置においては、画像形成装置本体側に設けられたガイド板のカム面がストレートな斜面で構成されていたため、給紙カセットを画像形成装置本体から引き出す際の用紙積載板の押し下げ量が引き出しストロークに対して一定となり、用紙積載板が給紙カセット底部へと押し下げられていくに連れて該用紙積載板を押し上げるバネの荷重（圧縮反力）が大きくなり、給紙カセットの引き出し終わり近くでは大きな力を要し、ユーザーの操作感を害するという問題があった。因みに、バネの圧縮反力は、要し積載板の押し下げ量（バネの圧縮量）に比例して大きくなる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、給紙カセットの引き出し操作時の負荷を平均化して操作感の向上を図ることができる給紙装置とこれを備えた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、請求項１記載の発明は、画像形成装置本体に形成された収納部に着脱可能な給紙カセットを備え、該給紙カセットに、支点を中心として揺動可能な用紙積載板と、該用紙積載板を押し上げるバネと、前記用紙積載板の揺動を給紙カセット底部でロックするボトムロック機構と、前記用紙積載板を支点を中心として揺動させるロックレバーを設け、該給紙カセットの画像形成装置本体に対する着脱動作時に前記ロックレバーを画像形成装置本体側のガイド板のカム面に係合させ、前記用紙積載板を給紙カセットの着脱動作に連動して揺動させるよう構成された給紙装置において、前記ガイド板のカム面を、前記給紙カセットの引き出しストロークに対する前記用紙積載板の押し下げ量が漸減するよう曲面形状としたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、画像形成装置に請求項１記載の給紙装置を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ガイド板のカム面を、給紙カセットの引き出しストロークに対する用紙積載板の押し下げ量が漸減するよう曲面形状としたため、バネ荷重が大きくなる給紙カセットの引き出し終わり近くの用紙積載板の押し下げ量（バネの圧縮量）が小さく抑えられ、引き出しストロークに対するバネ荷重が平均化され、引き出し終わりに大きな操作力を要するという問題が解消されてユーザーの操作感が高められる。即ち、バネ荷重が小さな引き出し初期に用紙積載板を大きく押し下げ、バネ荷重が大きくなる引き出し終わり近くで用紙搬送板の押し下げ量を小さく抑えることによってユーザーの負担が軽減されて良好な操作感が得られる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザビームプリンタの側断面図であり、図示のレーザビームプリンタ１は、箱状の装置本体１ａを備えており、該装置本体１ａの上面の中央部には傾斜した凹状の排紙トレイ３２が設けられている。又、装置本体１ａの前面（図２の左方が前方）上部には開閉可能な手差しトレイ８が設けられ、装置本体１ａの下部には本発明に係る給紙装置２を構成する給紙カセット７が設けられており、この給紙カセット７は手前側に引き出すことができる。

而して、本実施の形態に係るレーザビームプリンタ１は、装置本体１ａ内に設けられた搬送路Ｌに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するもであって、前記搬送路Ｌは、装置本体１ａ内を前方から後方（図１の右方から左方）に略水平に延びる水平部Ｌ１と、該水平部Ｌ１の端部から略垂直に立ち上がる垂直部Ｌ２とで側面視略Ｌ字状に構成されている。

又、レーザビームプリンタ１は、装置本体１ａの下部に設けられた前記給紙装置２と、該給紙装置２の上方の装置本体１ａ内の略中央部に設けられた画像形成部３と、該画像形成部３の後方に配された定着部４と、該定着部４の上方の装置本体１ａの上面に設けられた凹状の排紙部５と、前記搬送路Ｌの水平部Ｌ１と前記給紙カセット７との間に設けられたスイッチバック部６を備えている。

上記給紙装置２は、用紙を収納するとともに、その用紙を前記画像形成部３に向けて給送するものであって、前記給紙カセット７を備えている。

ここで、給紙カセット７は、上面が開放された矩形箱状を成すものであって、その内部に積層して収容された不図示の用紙を１枚ずつ送り出す機能を果たし、これが図示のように装置本体１ａ内に装着されている状態では搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に位置している。

又、給紙カセット７には、該給紙カセット７の装着方向奥側の軸１２を中心として上下に揺動する用紙積載板１０と、該用紙積載板１０を押し上げるバネ９等が備えられているが、その構成の詳細は後述する。

更に、給紙装置２には、給紙カセット７内の用紙積載板１０上に積層された用紙を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１３と、取り出された用紙を搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出すフィードローラ１４とリタードローラ１５、複数の給紙ローラ１６，１７，１８、送り出された用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部３へと供給するレジストローラ対１９の他、手差しトレイ８に載置された用紙を取り出すピックアップローラ２０が設けられている。

前記画像形成部３は、給紙装置２から供給された用紙に画像を形成するものであって、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の前後方向略中央部に回転可能に配された像担持体としての感光ドラム２１、その周囲に配置された帯電器２２、現像装置２３、転写ローラ２４及びクリーニング装置２５、これらの上方に配置されたレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）２６、トナーホッパー２７等を備えている。

又、前記定着部４は、画像形成部３において用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する加熱ローラ２８と加圧ローラ２９を備えている。

更に、前記排紙部５は、定着部４においてトナー像が定着された用紙を装置本体１ａ外へと排出するためのものであって、搬送路Ｌの垂直部Ｌ２の途中に設けられた複数の搬送ローラ対３０と垂直部Ｌ２の末端に設けられた排紙ローラ対３１及び装置本体１ａ外へと排出される用紙を積載するための前記排紙トレイ３２を備えている。

又、前記スイッチバック部６は、用紙の両面に画像を形成する場合に使用されるものであって、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に配された別の搬送路Ｌ’とその適所に設けられた複数の搬送ローラ対３３を備えている。

次に、以上の構成を有するレーザビームプリンタ１の画像形成動作について説明する。

例えばパーソナルコンピュータ（パソコン）等の端末から当該レーザビームプリンタ１にプリント開始信号が送信されると、画像形成部３においては、感光ドラム２１は不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器２２によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザ光がレーザスキャナユニット２６から出力されて感光ドラム２１上に照射されると、該感光ドラム２１上には静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム２１上に形成された静電潜像は、現像装置２３によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。

同時に給紙装置２においては、例えば給紙カセット７内に収容された用紙は、ピックアップローラ１３によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラ１４とリタードローラ１５及び給紙ローラ１６，１７，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出され、レジストローラ対１９によって一時待機状態とされた後、感光ドラム２１上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部３へと供給される。尚、手差しトレイ８に積載された用紙に画像を形成する場合には、用紙は、ピックアップローラ２０によって１枚ずつ取り出され、給紙ローラ１６，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出される。

画像形成部３においては、感光ドラム２１と転写ローラ２４との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラ２４によって感光ドラム２１に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（転写面）に感光ドラム２１上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着部４へと搬送され、この定着部４において加熱ローラ２８と加圧ローラ２９によって挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム２１の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置２５によって除去される。

而して、定着部４にて表面にトナー像が定着された用紙は、搬送ローラ対３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２を上方へと搬送され、排紙ローラ対３１によって装置本体１ａの上部に設けられた排紙トレイ３２に排出されて積載される。

以上が用紙の片面に画像を形成する場合の一連の動作であるが、用紙の両面に画像を形成する場合には、定着部４にて片面にトナー像が定着された用紙を搬送ローラ対３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２へと送り込んだ後、搬送ローラ対３０を逆転させることによって用紙をスイッチバックさせて別の搬送路Ｌ’へと送り込む。そして、搬送路Ｌ’に設けられた複数の搬送ローラ対３３によって用紙を搬送路Ｌ’に沿って前方（図１の右方）へと搬送し、該用紙を給紙ローラ１６，１７，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１に再び送り込めば、該用紙の表裏が逆転し、以後、前記と同様の動作によって感光ドラム２１上のトナー像を用紙の表面（画像が形成されていない他方の面）に転写し、そのトナー像を定着部４において用紙に定着させれば、用紙の両面に画像が形成される。このようにして両面に画像が形成された用紙は、前記と同様に搬送ローラ対３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２を上方へと搬送され、排紙ローラ対３１によって排紙トレイ３２に排出される。

次に、本発明に係る給紙装置２の給紙カセット７の構成と着脱動作を図２〜図６に基づいて説明する。

図２は給紙カセットの斜視図、図３は同給紙カセットの部分斜視図、図４は画像形成装置本体のカセット収納部の斜視図、図５は同カセット収納部のガイド板部分の内面図、図６は同カセット収納部に給紙カセットが装着された状態を示す斜視図である。

図２に示す給紙カセット７は、上面が開放された矩形箱状を成すものであって、その内部には用紙積載板１０とこれを押し上げるバネ９（図１参照）の他、ボトムロック機構３４が備えられている。このボトムロック機構３４は、給紙カセット７を画像形成装置本体１ａに設けられた図４に示すカセット収納部３５から取り出した状態では用紙積載板１０を給紙カセット７の底部で保持してその揺動をロックし、給紙カセット７を画像形成装置本体１ａのカセット収納部３５に図６に示すようにに装着すると用紙積載板１０のロックを解除してバネ９（図１参照）によって用紙積載板１０を押し上げ、これに積載された用紙を図１に示すピックアップローラ１３に当接させるよう機能するものであって、その構成は公知であるため、ここでは説明を省略する。

ところで、給紙カセット７の装着方向手前側の左右には、図３に示すように、用紙積載板１０を軸１２（図１参照）を支点として揺動する用紙積載板１０を給紙カセット７を引き出す際に下方に押し下げるためのロックレバー３６（図３には一方のみ図示）が設けられており、該ロックレバー３６は給紙カセット７の側壁に形成された円弧状のガイド孔７ａを貫通して側壁外に突出している。

他方、画像形成装置本体１ａに形成された前記カセット収納部３５は、図４に示すように、下方か開口する矩形フレーム状に成形されており、その左右の側壁の手前側内面にはガイド板３７（図４及び図５には一方のみ図示）が設けられている。各ガイド板３７にはカム面３７ａが形成されているが、本実施の形態では、カム面３７ａは、給紙カセット７の引き出しストロークに対する用紙積載板１０の押し下げ量が漸減するよう曲面形状に成形されている。尚、従来のカム面３７ａ’は図５に鎖線にて示すようにストレートな斜面として構成されていた。

而して、給紙カセット７を画像形成装置本体１ａのカセット収納部３５に対して引き出す際には、給紙カセット７の左右のロックレバー３６が左右のガイド板３７のカム面３７ａにそれぞれ係合し、給紙カセット７の引き出し動作によってロックレバー３６がガイド板３７のカム面３７ａに沿って移動することによって給紙カセット７の軸１２を支点として揺動する用紙積載板１０をロックレバー３６が押し下げ、用紙積載板１０を図１に実線にて示す状態でロックさせる。

具体的には、図６に示すように画像形成装置本体１ａのカセット収納部３５に装着されている給紙カセット７を手前側（図５の右側）に引き出すと、装着時に図５のａ位置にあったロックレバー３６がガイド板３７のカム面３７ａに沿って押し下げられながら給紙カセット７の引き出し方向に移動する。ここで、引き出し初期に給紙カセット７を図５に示すストロークＳ１だけ引き出した状態では、従来は図５のｂ’位置に押し下げられていたロックレバー３６は、本実施の形態ではｂ位置まで押し下げられ、その押し下げ量Ｘ１は従来の押し下げ量Ｘ１’よりもおおきくなる（Ｘ１＞Ｘ１’）。

そして、給紙カセット７を更に手前側に引き出すと、ロックレバー３６はガイド板３７のカム面３７ａに沿って押し下げられながら給紙カセット７と共に移動し、これが図５に示すｃ位置に達した時点で給紙カセット７の用紙積載板１０のロックが完了するが、ｂ点からｃ点にストロークＳ２で移動するまでのロックレバー３６の押し下げ量は、従来が図示のＸ２’と比較的大きいのに対して本実施の形態では図示のＸ２と非常に小さく抑えられる（Ｘ２＜Ｘ２’）。

以上のように、給紙カセット７の引き出し動作に連動してロックレバー３６がガイド板３７のカム面３７ａに沿って押し下げられると、このロックレバー３６によって用紙積載板１０が軸１２（図１参照）を支点として下方へと揺動し、給紙カセット７が画像形成装置本体１ａのカセット収納部３５から引き出されると、用紙積載板１０は、ボトムロック機構３４によって給紙カセット７の底面に保持されて揺動がロックされる。

而して、本実施の形態では、ガイド板３７のカム面３７ａを、給紙カセット７の引き出しストロークに対する用紙積載板１０の押し下げ量が漸減するよう曲面形状としたため、バネ荷重が大きくなる給紙カセット７の引き出し終わり近くの用紙積載板１０の押し下げ量（バネ９の圧縮量）が小さく抑えられ、引き出しストロークに対するバネ荷重が平均化され、引き出し終わりに大きな操作力を要するという従来の問題が解消されてユーザーの操作感が高められる。即ち、バネ荷重が小さな引き出し初期に用紙積載板１０を大きく押し下げ、バネ荷重が大きくなる引き出し終わり近くで用紙搬送板１０の押し下げ量を小さく抑えることによってユーザーの負担が軽減されて良好な操作感が得られる。

他方、引き出された給紙カセット７を画像形成装置本体１ａのカセット収納部３５に装着する場合には、該給紙カセット７の用紙積載板１０がロックされた状態で装着される場合は、給紙カセット７を引き出す際に用紙積載板１０がロックされる位置を越えて押し込まれると用紙積載板１０のロックが解除され、用紙積載板１０が軸１２（図１参照）を支点として上方へと揺動し、これに積載された用紙が図１に示すピックローラ１３（図１参照）に押し当てられて画像形成が可能となる。このとき、用紙積載板１０に積載される用紙量に対してロックレバー３６の動きは次のようになる。

即ち、用紙が満載の場合は、用紙積載板１０のロックが解除され、軸１２を支点として積載用紙がピックアップローラ１３に当接するまで用紙積載板１０が押し上げられ、その用紙積載板１０によってロックレバー３６も押し上げられるが、用紙量が多いことから、ロックレバー３６は殆ど上に上がらず、ロック位置から少しの距離の移動となる。画像形成動作に伴って用紙の量が減少するに連れてピックアップローラ１３に向けてバネ９によって用紙積載板１０が押し上げられ、この用紙積載板１０によってロックレバー３６が押し上げられる。用紙満載時のロックレバー３６はａ点を垂直に下げた位置でｃ点を水平にした交点位置より少し上方にあり、画像形成動作による用紙の消費に伴ってａ点へと移動していく。

又、給紙カセット７の用紙積載板１０をロックしないで装着した場合は、ロックレバー３６がガイド板３７の入側口カム面３７ｂに沿って用紙積載板１０を押し下げてロック点であるｃ点を通過するが、装置内ではロック解除となるため、用紙積載板１０は軸１２を支点として揺動可能となる。尚、ガイド板３７の入口側カム面３７ｂをストレート面としているのは、給紙カセット７を装着する場合は、用紙積載板１０をロックし、用紙をセットして行うことが手順として提示しているが、操作者が誤って用紙積載板１０をロックしないで装着しようとしても、それを可能とし、このとき。操作性に違和感を与えることで操作者に操作間違いを認識してもらうためである。

ところで、以上は本発明を特にレーザビームプリンタに適用した形態について説明したが、本発明は、プリンタの他、複写機やファクシミリ装置、それらの複合機等の他の任意の画像形成装置とこれに備えられた給紙装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係る画像形成装置（レーザビームプリンタ）の側断面図である。 本発明に係る給紙装置の給紙カセットの斜視図である。 本発明に係る給紙装置の給紙カセットの部分斜視図である。 画像形成装置本体のカセット収納部の斜視図である。 画像形成装置本体のカセット収納部のガイド板部分の内面図である。 カセット収納部に給紙カセットが装着された状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ レーザビームプリンタ（画像形成装置）
１ａ 画像形成装置本体
２ 給紙装置
３ 画像形成部
４ 定着部
５ 排紙部
６ スイッチバック部
７ 給紙カセット
７ａ 給紙カセットのガイド孔
８ 手差しトレイ
９ バネ
１０ 用紙積載板
１２ 軸（支点）
１３ ピックアップローラ
１４ フィードローラ
１５ リタードローラ
１６〜１８ 給紙ローラ
１９ レジストローラ対
２０ ピックアップローラ
２１ 感光ドラム
２２ 帯電器
２３ 現像装置
２４ 転写ローラ
２５ クリーニング装置
２６ レーザスキャナユニット（ＬＳＵ）
２７ トナーホッパー
２８ 加熱ローラ
２９ 加圧ローラ
３０ 搬送ローラ対
３１ 排紙ローラ対
３２ 排紙トレイ
３３ 搬送ローラ対
３４ ボトムロック機構
３５ カセット収納部
３６ ロックレバー
３７ ガイド板
３７ａ ガイド板のカム面
３７ｂ ガイド板の入口側カム面
Ｌ，Ｌ’ 搬送路
Ｌ１ 搬送路の水平部
Ｌ２ 搬送路の垂直部

Claims (2)

1. 画像形成装置本体に形成された収納部に着脱可能な給紙カセットを備え、該給紙カセットに、支点を中心として揺動可能な用紙積載板と、該用紙積載板を押し上げるバネと、前記用紙積載板の揺動を給紙カセット底部でロックするボトムロック機構と、前記用紙積載板を支点を中心として揺動させるロックレバーを設け、該給紙カセットの画像形成装置本体に対する着脱動作時に前記ロックレバーを画像形成装置本体側のガイド板のカム面に係合させ、前記用紙積載板を給紙カセットの着脱動作に連動して揺動させるよう構成された給紙装置において、
   前記ガイド板のカム面を、前記給紙カセットの引き出しストロークに対する前記用紙積載板の押し下げ量が漸減するよう曲面形状としたことを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１記載の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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