JP3144238B2 - 給紙カセット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザプリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置における給紙カセッ
ト装置に係り、より詳しくは、カセット体に収納した用
紙のサイズをカセット体装着部の検出手段にて自動的に
検出できるようにした給紙カセット装置の構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置における給紙
カセット装置において、例えば、特開昭６３−３１５４
２５号公報等に開示されているように、上向き開放状
で、且つ後面開放状のカセット体に対して、用紙の後縁
に当接して規制する後案内体を前後移動可能に装着し、
この後案内体の底板下面とカセット体の底板下面とに
は、磁石等の被検出部材を設け、この複数の被検出部材
の配置パターンを、収納される用紙のサイズごとに異な
るように構成して、この配置パターンをカセット体装着
部側に配置した磁気検出器等の検出部材にて検出できる
ように構成することを提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
前記の構成では、後案内体下面に設けた被検出部材は、
当該後案内体の前後移動と共に移動するだけであるか
ら、多数種類の用紙サイズを検出するための複数の被検
出部材の配置パターンを設定するには、多数の被検出部
材を設けなければならないし、その被検出部材とこれを
検出するための検出部材との配置のために広い面積を必
要とするという問題があった。

【０００４】また、用紙の縦方向の寸法の差異のみによ
る用紙サイズの区別しかできないとう欠点もあった。

【０００５】本発明は、これらの問題を解決すべくなさ
れたものであり、多数種類の用紙のサイズを識別できる
ようにした給紙カセット装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、カセット体に設けた被検
出手段と、該被検出手段と対向するようにカセット体装
着部に配置された検出手段とにより、前記カセット体に
収納された用紙のサイズを検出するように構成した給紙
カセット装置において、前記カセット体に移動可能に装
着され、前記積層した用紙の後縁を案内する第一案内枠
体と、前記カセット体に形成された第一係止孔と、前記
第一案内枠体に設けられ、前記第一係止孔に対して第一
案内枠体を用紙の縦サイズごとの位置に係止する第一係
合突起と、前記第一案内枠体に移動可能に装着され、前
記積層した用紙の一方の側縁を案内する第二案内枠体
と、前記第一案内枠体に形成された第二係止孔と、前記
第二案内枠体に設けられ、前記第二係止孔に対して第二
案内枠体を用紙の横サイズごとの位置に係止する第二係
合突起と、前記第二案内枠体に連結されて、前記第一案
内枠体及び第二案内枠体の移動に応じて連動し、前記被
検出手段における被検出部を検出手段に対して遠近動さ
せるための連動機構と、を備えたものである。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の給紙カセット装置において、前記被検出手段を、前記
連動機構にてカム面が回動するカム群にて構成し、この
カム群における被検出部としてのカム面の組合せ配列パ
ターンを前記検出手段にて検出するように構成したもの
である。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の給紙カセット装置において、前記カセット体に収納さ
れた用紙は、他方の側縁がカセット体に固定された固定
側縁案内枠体に案内されるように構成したものである。

【０００９】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例について説
明する。図１はプリンタ１の側面図、図２は上面開放状
のカセット体２の概略斜視図、図３はカセット体２の平
面図を各々示す。

【００１０】プリンタ１の本体１ａ内の下部には、前向
きに開口した第１カセット体装着部４ａと第２カセット
体装着部４ｂとが上下に形成されており、各カセット体
装着部４ａ，４ｂにカセット体２，２をそれぞれ着脱自
在に装着している。同じ形状に形成された各カセット体
２内には、後に詳述するように、用紙Ｐを積層して載置
するための受け板５の基端（後端部）がカセット体２の
底部近傍にて回動自在に載置され、前記受け板５の下面
に自由端側を支持し、基端をカセット体２に上下回動可
能に枢支した荷重支持用の梃レバー６と、付勢バネ７と
からなり、カセット体２に一端を支持した付勢バネ７の
他端が取付く取付け体８を、前記梃レバー６の基端寄り
部位と自由端寄り部位との複数の位置に対して選択的に
位置変更可能に装着するように構成した付勢力調節手段
を備えるものである。

【００１１】前記下段の第２カセット体装着部４ｂに備
えた略Ｄ字状の給紙ローラ３によって引き出された下段
のカセット体２内の用紙Ｐは、上段のカセット体２の前
部に上下貫通するように形成された用紙通路溝９を通過
してガイド通路１０に導かれ、上段の第１カセット体装
着部４ａに備えた給紙ローラ３によって引き出された上
段のカセット体２内の用紙Ｐはそのままガイド通路１０
に導かれる。図示しないトナーカートリッジ、帯電装置
等を備えた画像形成ユニット１１に到達した用紙Ｐは、
画像形成ユニット１１における感光体ドラム１２とその
円周面に押圧する転写ローラ１３との間に送られて、ト
ナー画像が転写された後、加熱ローラ１４と押圧ローラ
１５とからなる定着ユニット１６の箇所でトナー画像が
定着された用紙Ｐは、排出通路１７を介して排紙トレイ
部１８に搬送されるものである。

【００１２】なお、側面視略Ｄ字状の給紙ローラ３は前
記各カセット体２内に積層された用紙Ｐの表面に当接す
る円周面状の接触部と、用紙に当接しない非接触部とを
有し、少なくとも接触部は摩擦係数の大きいゴム等にて
構成されている。

【００１３】給紙の待機中では、前記給紙ローラ３は非
接触部が用紙Ｐの表面と対峙する移送で停止し、給紙命
令に従って、給紙ローラ３が一回転してから停止するも
のである。

【００１４】図２及び図３に示すように、合成樹脂製の
カセット体２は、平面視略矩形状の底板２ａと、その前
部に設けた前記用紙通路溝９を備えた前部枠２ｂと、左
右両側板２ｃ，２ｃとからなり、この左右両側板２ｃ，
２ｃの後部寄り部位には、図２に示すように、金属板製
の受け板５の左右両側後部から外向き（横向き）に突出
する支持用基部片５ａ，５ａを嵌挿して上下回動可能に
支持するための装着孔２１，２１が穿設されている。

【００１５】そして、前記各装着孔２１の下面縁には、
略半円弧状または略半楕円状等の上向き凸湾曲状の支持
部を一体的に形成して、前記支持用基部片５ａを回動自
在に支持するものである。

【００１６】次に、図２〜図９を参照しながら、カセッ
ト体２に収納した用紙Ｐのサイズを検出するための機構
について説明する。

【００１７】その一実施例として、用紙Ｐのサイズに応
じて当該用紙Ｐの後端縁に当接する第一案内枠体２２は
カセット体２の底板２ａに穿設された前後長手の縦ガイ
ド孔２３に沿って前後移動可能に装着されており、この
第一案内枠体２２の底板２２ａに左右方向長手に穿設さ
れた横ガイド孔２４に対して用紙Ｐの一側縁に当接する
第二案内枠体２５が移動自在に装着されている。なお、
用紙Ｐの他の一側縁はカセット体２の一方の側板２ｃ内
面に当接させて積層するものとする。

【００１８】図３のカセット体２の長手方向に沿った用
紙Ｐの縦方向の寸法（Ａ６，Ｂ６，ＭＯ，Ａ５，ＤＬ，
ＣＯＭ−１０，Ｂ５，ＥＸ，ＬＴ，Ａ４）に応じてカセ
ット体２の底板２ａに第一係止孔５１を穿設し、第一案
内枠体２２の底板２２ａの下面突設させた第一係合突起
５２を嵌合させる（図３及び図５参照）。なお、縦サイ
ズＬＧの場合には、第一案内枠体２２における第一係合
突起５２が底板２ａの後端縁より外にはみだした位置と
なる。同様に、カセット体２の幅方向に沿った用紙Ｐの
横方向の寸法（ＭＯ，Ａ６（ＣＯＭ−１０），ＤＬ，Ｂ
６，Ａ５，Ｂ５，ＥＸ，Ａ４，ＬＴ（ＬＧ））に応じて
第一案内枠体２２の底板２２ａに第二係止孔５３を穿設
し、第二案内枠体２５の底板２５ａの下面突設させた第
二係合突起５４を嵌合させる（図３及び図６参照）。

【００１９】そして、第二案内枠体２５における底板２
５ａにピン２６にて枢着されたリンク機構２７と伝動歯
車群２８（大部分の歯車は底板２ａの下面側に配置され
ている）とからなる連動機構を介して被検出手段である
用紙サイズ検出用のカム群２９を回動させるものであ
る。このカム群２９は、図７に示すように、前記伝動歯
車群２８に噛み合うギヤ５５の枢軸６０に固着した４枚
のカム５６、５７、５８、５９からなり、該各カムの周
面は図８の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すよう
に形成され、この各カム５６、５７、５８、５９の周面
がカセット体２の一側板２ｃに穿設された孔６１から外
に突出するように配置され、プリンタ１の第１カセット
体装着部４ａ及び第２カセット体装着部４ｂにそれぞれ
配置された上下４段の接触式センサ６２に、前記カム群
２９における前記４枚のカム５６、５７、５８、５９の
突出する周面がそれぞれ当接する箇所ではＯＮ信号とな
り、接触式センサ６２がカム５６、５７、５８、５９の
周面に当接しない箇所ではＯＦＦ信号となるので、その
組合せにより、各カセット体２内に収納した用紙Ｐのサ
イズが自動的に検出できるようになっている。

【００２０】前記４つのカム５６、５７、５８、５９の
カム面の配列パターンと用紙サイズとの関係は図９に示
し、黒丸の箇所はＯＮ信号、白丸の箇所はＯＦＦ信号で
あることを示す。４つの回動するカムの突出面と凹み面
との組合せによれば、理論上１５の配列パターンが得ら
れ、従って１５の用紙のサイズを検出することができる
が、本実施例では１２種類の用紙サイズが検出できるよ
うに、前記カム群２９を設定したものである。

【００２１】この構成により、第一案内枠体２２と第二
案内枠体２５とを、図３の実線で示す位置に配置すれ
ば、サイズがＡ４の用紙Ｐの左右両側縁がカセット体２
の一側板２ｃと前記第二案内枠体２５の垂直板２５ｂに
当接し、該用紙Ｐの後縁が第一案内枠体２２の垂直板２
２ｂに当接してずれ動かないように規制する（揃える）
ことができ、その場合、図９のＡ４の位置が前記４つの
接触式センサ６２と対向する位置となり、３つのカム５
６，５８，５９の突出状周面箇所でＯＮ信号を、一つの
カム５７の凹み箇所でＯＦＦ信号という検出信号の配列
パターンを接触式センサ６２にて検出するのである。

【００２２】同様にして、Ａ６サイズの用紙９を収納す
べく、第一案内枠体２２と第二案内枠体２５とを図３の
二点鎖線で示す位置に移動させると、リンク機構２７と
伝動歯車機構２８による連動機構により、前記４つのカ
ム５６，５７，５８，５９が所定角度だけ回動し、図９
に示すＯＮ信号とＯＦＦ信号との組合せ配列パターンを
検出できるのである。

【００２３】なお、検出器手段としてのセンサはリミッ
トスイッチ等の接触式の他、近接センサ等の非接触式セ
ンサであっても良い。また、被検出手段は、前記回動す
るカム群２９に代えて、検出手段であるセンサに向かっ
て出没する４つのピン部材を前記連動機構に関連させて
も良い。

【００２４】なお、前記用紙Ｐを多数枚積層した受け板
５の下面先端側を上向きに付勢する押圧力調節手段は、
図３及び図４に示すように、受け板５の下面に自由端側
を支持し、基端をカセット体２に上下回動可能に枢支し
た荷重支持用の梃レバー６と、つる巻きばね状の付勢バ
ネ７と、梃レバー６に対する付勢バネ７の他端の取付け
体８とからなり、梃レバー６は、基端側の幅が狭く、自
由端側の幅が広いほぼ扇状であって合成樹脂製の射出成
形品である。梃レバー６の基端左右両側の枢支孔３０，
３０は前部枠２ｂの枢支ピン３１に上下回動可能に枢支
され、梃レバー６の自由端はカセット体２の後方で上向
きに延び、その自由端の左右の一側または両側に取付け
ピン３２が、受け板５に下向きに切り起こしたブラケッ
ト３３の前後長手のガイド溝３４に摺動自在に嵌合して
いる。

【００２５】梃レバー６の前後方向中途部には、前記取
付け体８の左右一対のアーム３５，３５が嵌まって移動
可能な平面視略矩形状の一対の窓孔（図示せず）が穿設
されており、該左右の窓孔の側縁から立設するブラケッ
トから横向きに突出する枢支ピン４２，４２には、前記
取付け体８の左右一対のアーム３５，３５に穿設した枢
支孔を回動自在に嵌合する一方、この両窓孔３６，３６
の周囲の下面は、中心線が前記枢支ピン４２の軸線とほ
ぼ一致する略半円弧面状等の下向き凸湾曲状の案内部３
７に形成されており、前記取付け体８の断面円弧状の支
持片部３８の上面が前記案内部３７に沿って、梃レバー
６の基端側部位から自由端側へと摺動自在に摺接し得る
ものである。

【００２６】他方、合成樹脂製等の取付け体８における
断面円弧状の支持片部３８の上面には、左右一対のつる
巻きばね状の付勢バネ７，７の下端を係止する係止部４
４，４４が設けられている。さらに、支持片部３８の下
面には摘み片４７が一体的に突出されており、作業者が
指で摘み片４７を摘んで取付け体８の移動操作をし易く
している。

【００２７】そして、各付勢バネ７の上端は、カセット
体２における前部枠２ｂの係止部４６に係止されてい
る。また、梃レバー６の自由端側が上向き回動する角
度、ひいては受け板５の先端が給紙ローラ３の下面に近
接する位置で停止する最上位置を規制するには、受け板
５のブラケット３３に穿設したガイド溝３４の端部に、
梃レバー６の上端側の取付けピン３２が当接することに
より達成しても良いし、前部枠２ｂに穿設した挿通孔５
０の上縁に梃レバー６の中途部上面が当接することによ
り達成させても良い。

【００２８】このように構成すれば、カセット体２の左
右両側板２ｃ，２ｃに穿設した装着孔２１，２１に対し
て、金属製の受け板５を若干湾曲させながら支持用基部
片５ａ，５ａを嵌挿すれば良く、受け板５に積層した用
紙Ｐの荷重は、受け板５の前端側では前記梃レバー６と
付勢バネ７の引っ張り力で支持される一方、受け板５の
後端側は横向きの支持用基部片５ａ，５ａが、前記両装
着孔２１，２１内の上向き凸湾曲状の支持部２１ａ，２
１ａに当接されて支持される。

【００２９】そして、各支持部２１ａが凸湾曲状である
ので、受け板５に積層される用紙Ｐの量が多い状態で
は、受け板５がカセット体２の底板２ａとほぼ平行状で
あるから、前記支持部２１ａの略最上点で支持用基部片
５ａが支持される。

【００３０】積層される用紙Ｐの量が少なくなるに従っ
て、受け板５の先端側が上向きとなる傾斜に姿勢変化す
るので、前記各支持用基部片５ａの下面と支持部２１ａ
との当接箇所が上向き凸湾曲状の後部側に移動すること
になる（図５参照）。

【００３１】従って、カセット体２の長期間の使用中
に、受け板５における支持用基部片５ａの下面と支持部
２１ａとの当接箇所が、前記上向き凸湾曲状の面の広い
範囲にわたってまんべんなく変動するから、支持部２１
ａの摩耗箇所が一箇所に集中せず、耐久性が向上するの
である。

【００３２】そして、図４に示すように、カセット体２
の底板２ａの前部に穿設した操作孔４８から作業者が指
で取付け体８の摘み片４７を押せば、取付け体８は前記
案内部３７に沿って梃レバー６の基端側部位または自由
端側部位に選択的に摺動移動可能となる。

【００３３】この場合、図４で示すように、枢支ピン３
１を回動支点とする片持ち梁（梃レバー６）の自由端で
受け板５からの下向き荷重Ｗを支持する一方、この梃レ
バー６を前記取付け体８を介して付勢バネ７にて上向き
付勢力Ｆを付与する。

【００３４】従って、梃レバー６の基端側部位に移動さ
せた取付け体８を介して付勢バネ７により梃レバー６を
上向きに付勢したときの当該自由端での受け板５を上向
きに付勢する力（前記荷重Ｗと反対向きの力）は、梃レ
バー６の自由端側部位に移動させた取付け体８を介して
付勢バネ７により梃レバー６を上向きに付勢したときの
当該自由端での受け板５を上向きに付勢する力より小さ
くすることができる。

【００３５】この原理を利用すれば、葉書サイズやＢ５
等のサイズの小さい用紙Ｐを受け板５に積層するときに
は、これらの用紙Ｐを積層したことによる下向き荷重Ｗ
が小さいから、前記取付け体８を梃レバー６の基端側部
位に移動させた状態に保持すれば、適性な上向きの付勢
力で用紙Ｐを給紙ローラ３に付与することができる。反
対に、Ａ４サイズやＬＧ（リーガル）サイズのように大
きいサイズの用紙Ｐを受け板５に積層するときには、こ
れらの用紙Ｐを積層したことによる下向き荷重Ｗが大き
くなるから、前記取付け体８を梃レバー６の自由端側部
位に移動させた状態に保持すれば、付勢バネ７による上
向き付勢力作用点から前記枢支ピン３１までの距離が長
くなり、前記の荷重に抗して適性な上向きの付勢力で用
紙Ｐを給紙ローラ３に付与することができるというもの
である。

【００３６】

【発明の作用・効果】以上に説明したように、請求項１
に記載の発明の給紙カセット装置は、カセット体に移動
可能に装着され、カセット体に収納された用紙の後縁を
案内する第一案内枠体は、第一係止孔と第一係合突起に
よって、用紙の縦サイズの位置に係止され、第一案内枠
体に移動可能に装着され、カセット体に収納された用紙
の一方の側縁を案内する第二案内枠体は、第二係止孔と
第二係合突起によって、用紙の横サイズの位置に係止さ
れます。そして、第二案内枠体に連結された連動機構
は、第一案内枠体及び第二案内枠体の移動の応じて連動
され、被検出部を検出手段に対して遠近動させます。

【００３７】従って、用紙の後縁を案内する第一案内枠
体または用紙の側縁を案内する第二案内枠体を移動させ
ると、連動機構を介して被検出手段の被検出部が検出手
段に対して遠近動することにより、用紙サイズを検出で
きるのであって、被検出手段と検出手段とを一箇所に集
中できるからコンパクトになると共に、用紙の縦方向寸
法と横方向寸法との組み合わせにより、検出可能な用紙
サイズの種類を多くすることができるという効果を奏す
る。

【００３８】そして、請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の給紙カセット装置において、前記被検出手段
を、前記連動機構にてカム面が回動するカム群にて構成
し、このカム群における被検出部としてのカム面の組合
せ配列パターンを前記検出手段にて検出するように構成
したものであるから、少ない空間でカム面の組合せ配列
パターンを多数種類得ることができ、用紙サイズを検出
する装置を一層コンパクトにできるという効果を奏す
る。

【００３９】さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載の給紙カセット装置において、前記カセット体
に収納された用紙は、他方の側縁がカセット体に固定さ
れた固定側縁案内枠体に案内されるように構成したもの
であるから、用紙の一方の側縁のみの案内枠体を他方の
案内枠体に対して移動可能に装着させるだけで移動機構
及び連動機構が簡素化でき、用紙サイズを検出する装置
を一層コンパクトにできるという効果を奏する。

【００４０】

【図面の簡単な説明】

【図１】プリンタの概略側断面図である。

【図２】給紙カセット装置の斜視図である。

【図３】給紙カセット装置の平面図である。

【図４】押圧力調節手段の要部側断面図である。

【図５】カセット体に対する後案内枠体の係合箇所の側
断面図である。

【図６】後案内枠体に対する側案内枠体の係合箇所の側
断面図である。

【図７】カム群の一部切欠き側面図である。

【図８】（ａ）はカム５６の平断面図、（ｂ）はカム５
７の平断面図、（ｃ）はカム５８の平断面図、（ｄ）は
カム５９の平断面図を示す。

【図９】用紙サイズに応じたカム群による検出信号の配
列パターンを示す説明図である。

【符号の説明】

２ カセット体 ２ａ 底板 ２ｂ 前部枠 ２ｃ 側板 ３ 給紙ローラ ５ 受け板 ６ 梃レバー ７ 付勢バネ ８ 取付け体 ２２ 後案内枠体 ２５ 側案内枠体 ２７ リンク機構 ２８ 伝動歯車機構 ２９ カム群 ５６，５７，５８，５９ カム ６２ 接触式センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−117864（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−127704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−66030（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−17031（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−292334（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−14232（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−31238（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−32834（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 1/00 501 B41J 13/00 B41J 13/10,13/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カセット体に設けた被検出手段と、該被
   検出手段と対向するようにカセット体装着部に配置され
   た検出手段とにより、前記カセット体に収納された用紙
   のサイズを検出するように構成した給紙カセット装置に
   おいて、 前記カセット体に移動可能に装着され、前記積層した用
   紙の後縁を案内する第一案内枠体と、前記カセット体に形成された第一係止孔と、 前記第一案内枠体に設けられ、前記第一係止孔に対して
   第一案内枠体を用紙の縦サイズごとの位置に係止する第
   一係合突起と、 前記第一案内枠体に移動可能に装着され、前記積層した
   用紙の一方の側縁を案内する第二案内枠体と、前記第一案内枠体に形成された第二係止孔と、 前記第二案内枠体に設けられ、前記第二係止孔に対して
   第二案内枠体を用紙の横サイズごとの位置に係止する第
   二係合突起と、 前記第二案内枠体に連結されて、 前記第一案内枠体及び
   第二案内枠体の移動に応じて連動し、前記被検出手段に
   おける被検出部を検出手段に対して遠近動させるための
   連動機構と、 を備えたことを特徴とする給紙カセット装置。
2. 【請求項２】 前記被検出手段を、前記連動機構にてカ
   ム面が回動するカム群にて構成し、このカム群における
   被検出部としてのカム面の組合せ配列パターンを前記検
   出手段にて検出するように構成したことを特徴とする請
   求項１に記載の給紙カセット装置。
3. 【請求項３】 前記カセット体に収納された用紙は、他
   方の側縁がカセット体に固定された固定側縁案内枠体に
   案内されることを特徴とする請求項１に記載の給紙カセ
   ット装置。