JP2017013978A - 給紙カセットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙カセットに設けられるサイズ検出機構の動作の安定性を図ることが可能な給紙カセット、および、その給紙カセットを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】収容される用紙のサイズを検出するサイズ検出機構が設けられた給紙カセットであって、このサイズ検出機構は、用紙の給紙方向に対して交差する幅方向から用紙の横側の両側面に当接する一対のサイド規制板１０１ａと、このサイド規制板１０１ａの幅方向への移動に伴い、給紙方向に沿って移動するリンクプレート３２０と、リンクプレート３２０に対して設けられ、リンクプレート３２０の給紙方向に沿った移動とともに移動し、外部に設けられた用紙の幅方向のサイズ検出センサに対して当接状態および非当接状態が可能なサイズ検出部材３１０と、リンクプレート３２０に対して、リンクプレート３２０の移動方向に対して付勢力を与える付勢部材４００とを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関し、給紙カセットの構成、および、その給紙カセットを備える画像形成装置に関する。

画像形成装置においては、給紙カセットに収容される用紙のサイズを検出するサイズ検出機構が設けられている。特開２００２−１８７６２６号公報（特許文献１）、および、特開２００８−８１２５９号公報（特許文献２）には、このようなサイズ検出機構が設けられた給紙カセット、および、その給紙カセットを備える画像形成装置が開示されている。

特開２００２−１８７６２６号公報 特開２００８−８１２５９号公報

給紙カセットに設けられるサイズ検出機構は、その動作の安定性が求められる。サイズ検出機構の動作が不安定になり、正確な用紙サイズの検出ができなくなると、画像形成装置の動作の信頼性に影響を与えることになる。

本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、給紙カセットに設けられるサイズ検出機構の動作の安定性を図ることが可能な給紙カセット、および、その給紙カセットを備える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においては、収容される用紙のサイズを検出するサイズ検出機構が設けられた給紙カセットであって、上記サイズ検出機構は、上記用紙の給紙方向に対して交差する幅方向から上記用紙の横側の両側面に当接する一対のサイド規制板と、上記サイド規制板の上記幅方向への移動に伴い、上記給紙方向に沿って移動するリンク部材と、上記リンク部材に対して設けられ、上記リンク部材の上記給紙方向に沿った移動とともに移動し、外部に設けられた上記用紙の上記幅方向のサイズ検出センサに対して当接状態および非当接状態が可能なサイズ検出部材と、上記リンク部材に対して、上記リンク部材の移動方向に対して付勢力を与える付勢部材と、を備える。

他の形態においては、上記付勢部材による上記リンク部材の付勢方向は、上記用紙の上記幅方向において上記用紙に上記規制板が当接する方向となる方向である。

他の形態においては、上記付勢部材により付勢された上記リンク部材により、一対の上記サイド規制板が上記用紙を押圧する。

他の形態においては、上記サイズ検出機構は、上記リンク部材と上記サイズ検出部材とを連結する補助連結プレートをさらに含む。

他の形態においては、当該給紙カセットの底部を構成する底面を含み、一対の上記サイド規制板は、上記底面の内面側に配置され、上記リンク部材は、上記底面の外面側に配置されている。

他の形態においては、上記リンク部材は、上記幅方向の内側の位置において回転支点を有し、上記サイズ検出部材は、上記回転支点から見て上記幅方向の外側の位置において、上記リンク部材に対して軸支持されており、上記付勢部材は、上記リンク部材を上記回転支点を中心に回動する方向に付勢している。

この発明の画像形成装置においては、画像形成部と、上記画像形成部に搬送する複数の用紙を蓄える給紙部とを備え、上記給紙部は、上記用紙を蓄積して蓄える上述に記載のいずれかの給紙カセットを有する。

この発明においては、給紙カセットに設けられるサイズ検出機構の動作の安定性を図ることが可能な給紙カセット、および、その給紙カセットを備える画像形成装置を提供することを可能とする。

実施の形態の画像形成装置の全体構成を示す斜視図である。 実施の形態の画像形成装置の全体構成（スキャナ部を除く）を示す縦断面図である。 実施の形態の画像形成装置に用いられる給紙カセットの全体構成を示す上面側からの斜視図である。 実施の形態の画像形成装置に用いられる給紙カセットの全体構成を示す底面側からの斜視図である。 実施の形態のサイド規制板、リンクプレート、および、横方向幅サイズ検出部材を用いた、サイズ検出機構を説明する図である。 底面側からの見たリンクプレートの構成を示す図である。 図５中の矢印ＶＩＩ線に沿ってみた場合の横方向幅サイズ検出部材とリンクプレートとの係合関係を示す縦断面図である。 他の実施の形態のサイズ検出機構のリンク機構を示す正面斜視図である。 他の実施の形態のサイズ検出機構のリンク機構を示す背面斜視図である。

本発明に基づいた実施の形態における給紙カセットおよび画像形成装置について、以下、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。また、各実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。

（画像形成装置１の概略構成）
図１および図２を参照して、本実施の形態における画像形成装置１の概略構成について説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示す斜視図、図２は、画像形成装置１の全体構成（スキャナ部を除く）を示す縦断面図である。

この画像形成装置１は、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などであり、用紙へ画像を形成するプロセスとして電子写真方式が採用されている。電子写真方式においては、感光体上に可視像であるトナー画像を形成し、これを普通紙等の用紙上に転写する。この用紙上のトナー画像を永久像としてシート上に保持させるために、たとえば加熱定着装置を通過させることでトナーを定着したのち、用紙を画像形成装置１外へと排出する。

画像形成装置１は、本体筐体１Ａを備え、この本体筐体１Ａの上部には、操作パネル部２、および、スキャナ部３が設けられている。本体筐体１Ａの内部には、画像形成部１０と、画像形成部１０の下段において、画像形成部１０に搬送する複数の用紙を蓄える給紙部２０とを含む。給紙部２０は、それぞれ同じ大きさの用紙、または、異なる大きさの用紙を蓄積して蓄える複数の給紙カセット１００，１５０を備える。なお、給紙カセット１００，１５０の数量は、画像形成装置１に求められる性能に応じて変更することが可能である。本体筐体１Ａの側面には、手差し給紙部４が設けられている。

（給紙カセット１００）
図３および図４を参照して、給紙カセット１００の構成について説明する。図３は、画像形成装置１に用いられる給紙カセット１００の全体構成を示す上面側からの斜視図、図４は、画像形成装置１に用いられる給紙カセット１００の全体構成を示す底面側からの斜視図である。なお、給紙カセット１００よりも用紙の収容能力の高い給紙カセット１５０の基本的構成は、この給紙カセット１００と同じであるため、ここでの説明は省略する。

給紙カセット１００は、画像形成装置１に対して、図中矢印ＣＤ方向（引出方向ＣＤ）に沿って引出および収納可能に設けられている。給紙カセット１００の引出方向ＣＤに対して、画像形成装置１の内部における用紙の搬送方向は、図中の矢印ＦＤ方向（搬送方向ＦＤ）である。

給紙カセット１００は、凹形状の用紙収容部を規定するように、底面１１０ａに対して引出方向ＣＤの前側に位置する前面側壁１１０ｂ、および、引出方向ＣＤの後側に位置する背面壁１１０ｃを含む。さらに、搬送方向ＦＤにおいても、側面壁１１０ｄおよび側面壁１１０ｅが設けられている。

詳細構造は後述するが、給紙カセット１００の内面側においては、底面１１０ａに対して引出方向ＣＤに移動可能に設けられ、用紙の給紙方向（搬送方向ＦＤ）に対して交差する方向から用紙の横側の両側面に当接する一対のサイド規制板１０１ａ，１０１ａが設けられている。

さらに、給紙カセット１００の内面側においては、底面１１０ａに対して移動可能に設けられ、用紙の給紙方向（搬送方向ＦＤ）に対して後側の方向から用紙の後側の側面に当接する後端規制板２０３が設けられている。

さらに、背面壁１１０ｃには、搬送方向幅サイズ検出部材２０１が設けられている。搬送方向幅サイズ検出部材２０１は、背面壁１１０ｃの壁面に沿ってスライド移動可能に設けられ、給紙カセット１００を本体筐体１Ａに装着した際に、本体筐体１Ａ側に設けられた搬送方向幅サイズ検出用プッシュスイッチ３５０に当接および／または非当接する領域を含む。

同様に、背面壁１１０ｃには、横方向幅サイズ検出部材（検出アクチュエータ）３１０が設けられている。横方向幅サイズ検出部材（検出アクチュエータ）３１０は、背面壁１１０ｃの壁面に沿ってスライド移動可能に設けられ、給紙カセット１００を本体筐体１Ａに装着した際に、本体筐体１Ａ側に設けられた横方向幅サイズ検出用プッシュスイッチ３６０に当接および／または非当接する領域を含む。

底面１１０ａの外面側には、リンクバー２０２が配置されている。リンクバー２０２は、一方端が後端規制板２０３と係合軸Ｐ２を用いて連結し、他方端が搬送方向幅サイズ検出部材２０１と係合軸Ｐ３を用いて連結し、後端規制板２０３の移動に伴って、搬送方向幅サイズ検出部材２０１を背面壁１１０ｃの壁面に沿ってスライド移動させる。

底面１１０ａの外面側には、リンク部材としてのリンクプレート３２０が配置されている。リンクプレート３２０は、幅方向の内側の位置において回転支点Ｒ１を回転中心として、底面１１０ａの外面側に配置されている。リンクプレート３２０は、回転支点Ｒ１から見て幅方向の外側の位置において、サイド規制板１０１ａと係合軸Ｐ５を用いて軸支持されており、さらに、横方向幅サイズ検出部材３１０と係合軸Ｐ４を用いて連結している。リンクプレート３２０は、サイド規制板１０１ａの移動に伴って、横方向幅サイズ検出部材３１０を背面壁１１０ｃの壁面に沿ってスライド移動させる。

さらに、底面１１０ａの外面側において、リンクプレート３２０と底面１１０ａとの間には、付勢部材としてのコイルばね４００が設けられている。コイルばね４００の一方端４０１は、底面１１０ａに設けられた係合部１１０ｘ（図６参照）に固定され、コイルばね４００の他方端４０２は、リンクプレート３２０に設けられた係合孔３２０ｈ（図６参照）に固定されている。通常状態において、コイルばね４００の付勢力により、リンクプレート３２０は、回転支点Ｒ１を回転中心として略水平方向となる矢印Ｆ方向に常に引っ張られた状態に力が加えられている。

（サイズ検出機構）
次に、図５から図７を参照して、サイド規制板１０１ａ、リンクプレート３２０、および、横方向幅サイズ検出部材３１０の動作について説明する。少なくとも、サイド規制板１０１ａ、リンクプレート３２０、および、横方向幅サイズ検出部材３１０により、サイズ検出機構を構成している。

図５は、サイド規制板１０１ａ、リンクプレート３２０、および、横方向幅サイズ検出部材３１０を用いた、サイズ検出機構を説明する図、図６は、底面側からの見たリンクプレート３２０の構成を示す図、図７は、図５中の矢印ＶＩＩ線に沿ってみた場合の横方向幅サイズ検出部材３１０とリンクプレート３２０との係合関係を示す縦断面図である。

図５を参照して、対向配置された一対のサイド規制板１０１ａにはそれぞれ、ラック１０１ｂが設けられている。それぞれのラック１０１ｂは、回動可能なピニオン１０１ｄに螺合しており、配置される用紙の大きさに適合するように一方のサイド規制板１０１ａを移動させることで、他方のサイド規制板１０１ａも同時に移動する。

一方のサイド規制板１０１ａの下端に設けられた係合軸Ｐ５は、リンクプレート３２０に設けられたガイド溝Ｇ１に嵌合している。サイド規制板１０１ａの移動にしたがって、係合軸Ｐ５はガイド溝Ｇ１内を移動するが、ガイド溝Ｇ１は、用紙サイズに応じてリンクプレート３２０を回転支点Ｒ１を回転中心として回動させるための溝形状を有している。

係合軸Ｐ５とガイド溝Ｇ１との係合関係から、コイルばね４００によるリンクプレート３２０の付勢方向（矢印Ｆ方向）は、用紙の幅方向において用紙にサイド規制板１０１ａが当接する方向となる方向となるように、ガイド溝Ｇ１が形成されている。本実施の形態では、コイルばね４００により付勢されたリンクプレート３２０により、一対のサイド規制板１０１ａ，１０１ａが用紙を押圧する状態となる。

横方向幅サイズ検出部材３１０の下端にも係合軸Ｐ４が設けられ、リンクプレート３２０に設けられたガイド溝Ｇ４に嵌合している。上述したサイド規制板１０１ａの回転支点Ｒ１を回転中心とした回動にともなって、横方向幅サイズ検出部材３１０は、背面壁１１０ｃの壁面に沿ってスライド移動することとなる。

次に、図６および図７を参照して、付勢部材としてのコイルばね４００の作用効果について説明する。本実施の形態においては、上記したように、リンクプレート３２０と底面１１０ａとの間には、付勢部材としてのコイルばね４００が設けられている。コイルばね４００の一方端４０１は、底面１１０ａに設けられた係合部１１０ｘに固定され、コイルばね４００の他方端４０２は、リンクプレート３２０に設けられた係合孔３２０ｈに固定されている。

通常状態において、コイルばね４００の付勢力により、リンクプレート３２０は、回転支点Ｒ１を回転中心として矢印Ｆ方向に常に引っ張られた状態に力が加えられている。その結果、図７に示すように、横方向幅サイズ検出部材３１０の係合軸Ｐ４は、リンクプレート３２０のガイド溝Ｇ４の一方の側面に常に押し付けられた状態となる。この関係は、サイド規制板１０１ａの下端に設けられた係合軸Ｐ５とガイド溝Ｇ１との間においても同様となる。

その結果、従来、コイルばね４００が設けられていない場合には、係合軸Ｐ４とガイド溝Ｇ４との間には隙間が生じていることから、横方向幅サイズ検出部材３１０の移動時には、横方向幅サイズ検出部材３１０にガタツキが生じるとともに、横方向幅サイズ検出部材３１０が斜めに傾斜することがあった。これにより、本来の用紙サイズとは異なる位置に横方向幅サイズ検出部材３１０が位置し、誤った用紙サイズが検出される可能性があった。

一方、本実施の形態においては、コイルばね４００を設けることで、横方向幅サイズ検出部材３１０の係合軸Ｐ４は、リンクプレート３２０のガイド溝Ｇ４の一方の側面に常に押し付けられた状態となり、横方向幅サイズ検出部材３１０の移動時に、横方向幅サイズ検出部材３１０のガタツキの発生を抑制することが可能となる。その結果、横方向幅サイズ検出部材３１０が斜めに傾斜することが抑制され、横方向幅サイズ検出部材３１０を所定の位置に移動させることが可能となる。

これにより、給紙カセット１００に設けられる横方向幅サイズ検出部材３１０を用いたサイズ検出機構の動作の安定性を図ることが可能となる。さらに、使用する用紙サイズの誤検出が回避されることで、画像形成装置の動作の信頼性を維持することも可能となる。

また、上記関係は、サイド規制板１０１ａの下端に設けられた係合軸Ｐ５とガイド溝Ｇ１との間においても同様となる。その結果、横方向幅サイズ検出部材３１０の場合と同様に、サイド規制板１０１ａのガタツキの発生を抑制することが可能となり、サイド規制板１０１ａを所定の位置に移動させることが可能となる。

これにより、サイド規制板１０１ａを正確な位置に位置決めすることができるため、サイド規制板１０１ａを用いたサイズ検出機構の動作の安定性を図ることが可能となる。さらに、用紙送りの直進性も高められ、画像形成装置の動作の信頼性を維持することも可能となる。

また、ユーザー側の使用の観点からも、横方向幅サイズ検出部材３１０、および、サイド規制板１０１ａのガタツキの発生が抑制されることから、用紙の給紙カセット１００への補充性能の向上を期待することもできる。

なお、本実施の形態では、付勢部材としてコイルばね４００を用いた場合を一例として示しているが、付勢部材がコイルばね４００に限定されるものではない。他の公知の付勢部材用いることによっても、コイルばね４００と同様の作用効果を得ることが可能である。

また、上記実施の形態においては、サイズ検出機構のリンク機構として、サイド規制板１０１ａ、リンクプレート３２０、および、横方向幅サイズ検出部材３１０の３部材を少なくとも含む機構を採用しているが、この３部材の構成に限定されることはない。

たとえば、図８および図９に示すように、横方向幅サイズ検出部材３１０をリンクプレート３２０に直接連結することなく、連結ロッド３１２を用いて、横方向幅サイズ検出部材３１０とリンクプレート３２０とを間接的に連結した、少なくとも４つ以上の部材を用いたリンク機構をサイズ検出機構に適用してもよい。具体的には、連結ロッド３１２の一方端側に横方向幅サイズ検出部材３１０の係合軸Ｐ４ａを用いて連結し、連結ロッド３１２の他方端側に係合軸Ｐ４ｂを用いてリンクプレート３２０を係合させてもよい。

また、上記実施の形態においては、横方向幅サイズ検出部材３１０、および、リンクプレート３２０を給紙カセット１００の外面側に配置することで、サイズ検出機構の一部の機構がユーザーの目に触れること、サイズ検出機構の一部の機構がユーザーに接触する可能性があること、および、サイズ検出機構の一部の機構に一番下の用紙が接触することを回避している。しかし、このような点を考慮する必要がなければ、横方向幅サイズ検出部材３１０、および、リンクプレート３２０を給紙カセット１００の内側に配置する構成を採用することも可能である。

今回開示された実施の形態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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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。

１ 画像形成装置、１Ａ 本体筐体、２ 操作パネル部、３ スキャナ部、４ 手差し給紙部、１０ 画像形成部、２０ 給紙部、１００，１５０ 給紙カセット、１０１ａ サイド規制板、１０１ｂ ラック、１０１ｄ ピニオン、１１０ａ 底面、１１０ｂ 前面側壁、１１０ｃ 背面壁、１１０ｄ，１１０ｅ 側面壁、１１０ｘ 係合部、２０１ 搬送方向幅サイズ検出部材、２０２ リンクバー、２０３ 後端規制板、３１０ 横方向幅サイズ検出部材、３１２ 連結ロッド、３２０ リンクプレート、３２０ｈ 係合孔、３５０ 搬送方向幅サイズ検出用プッシュスイッチ、３６０ 横方向幅サイズ検出用プッシュスイッチ、４００ コイルばね。

Claims (7)

1. 収容される用紙のサイズを検出するサイズ検出機構が設けられた給紙カセットであって、
   前記サイズ検出機構は、
   前記用紙の給紙方向に対して交差する幅方向から前記用紙の横側の両側面に当接する一対のサイド規制板と、
   前記サイド規制板の前記幅方向への移動に伴い、前記給紙方向に沿って移動するリンク部材と、
   前記リンク部材に対して設けられ、前記リンク部材の前記給紙方向に沿った移動とともに移動し、外部に設けられた前記用紙の前記幅方向のサイズ検出センサに対して当接状態および非当接状態が可能なサイズ検出部材と、
   前記リンク部材に対して、前記リンク部材の移動方向に対して付勢力を与える付勢部材と、
   を備える、給紙カセット。
2. 前記付勢部材による前記リンク部材の付勢方向は、前記用紙の前記幅方向において前記用紙に前記規制板が当接する方向となる方向である、請求項１に記載の給紙カセット。
3. 前記付勢部材により付勢された前記リンク部材により、一対の前記サイド規制板が前記用紙を押圧する、請求項１または請求項２に記載の給紙カセット。
4. 前記サイズ検出機構は、前記リンク部材と前記サイズ検出部材とを連結する補助連結プレートをさらに含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の給紙カセット。
5. 当該給紙カセットの底部を構成する底面を含み、
   一対の前記サイド規制板は、前記底面の内面側に配置され、
   前記リンク部材は、前記底面の外面側に配置されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の給紙カセット。
6. 前記リンク部材は、前記幅方向の内側の位置において回転支点を有し、
   前記サイズ検出部材は、前記回転支点から見て前記幅方向の外側の位置において、前記リンク部材に対して軸支持されており、
   前記付勢部材は、前記リンク部材を前記回転支点を中心に回動する方向に付勢している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の給紙カセット。
7. 画像形成部と、
   前記画像形成部に搬送する複数の用紙を蓄える給紙部と、
   を備え、
   前記給紙部は、前記用紙を蓄積して蓄える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の給紙カセットを有する、画像形成装置。