JP3184805B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置等に
シート材を給送する給紙装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来技術となる給紙装置１００を
備えた画像形成装置の断面構成を概略的に示したもので
ある。図９において、１０１は、着脱可能な給紙トレイ
であり、１０２は、給紙トレイ１０１に軸支され、画像
形成装置が対応可能な紙サイズの全体を積載可能な中板
であり、１０３は中板１０２を上方に付勢する付勢手段
である。

【０００３】１０４はシート材の重送を防止する分離パ
ッドであり、１０５は図示しない制御手段により適宜回
転されることにより、中板１０２上に積載されたシート
材束の最上面の一枚に摩擦力を加えて移動させる扇形状
をした給紙ローラである。

【０００４】１０６は給紙ローラ１０６の扇形状の小径
部が分離パッド１０４に対向している際に、分離パッド
１０４と給紙ローラ１０６とを離間させ、かつ回動自由
に保持されていることにより、紙に追従して回転する給
紙コロであり、１０７はその回動により、給紙ローラ１
０５により給紙されたシート材にさらに搬送力を加え、
給紙ローラが停止した際もシート材を搬送する搬送ロー
ラＡである。

【０００５】１０８は、搬送ローラＡ１０７に対し図示
しない付勢手段により付勢され、かつ所定の軸中心で回
動自在の搬送コロＡであり、１０９は給紙搬送路であ
り、１１０は給紙ローラ１０５等を保持するフィーダー
フレームである。

【０００６】１１１は中板１０２上のシート材の有無を
検出するための有無センサフラグであり、図示しない検
出手段の状態を切り替えることにより、画像形成装置で
紙の有無情報を取り込むことが可能となる。１１２，１
１３は中板１０２上に積載されるシート材の積載位置を
定める後端規制板と側端規制板である。

【０００７】１２０は概略の構成で示した画像形成装置
であり、１２１は紙を搬送する搬送ローラ対Ｂであり、
１２２は画像をシート材上に転写する、ドラム・転写ロ
ーラ対であり、１２３はドラム上に潜像画像を書き込む
レーザースキャナーユニットであり、１２４はシート材
上に転写されたシート材をシート材上に定着する定着ユ
ニットであり、１２５，１２６はそれぞれ、画像形成後
のシート材を画像形成装置外に排紙するための排紙ロー
ラ対Ａ，Ｂである。

【０００８】図１０はシート材が許容量近くまで積載さ
れたときの給紙装置１００を示しており、同図における
Ｐは積載されたシート材である。

【０００９】以上の構成の下で、給紙動作および、画像
形成は以下のように行われる。シート材Ｐが中板１０２
上に積載されていることが有無センサフラグ１１１の姿
勢（回動位置）により検出されているとき、給紙動作と
その後行われる画像書き込みが開始可能となる。

【００１０】まず、図示しない駆動手段、制御手段によ
り、給紙ローラ１０５が回転し始める。すると付勢手段
１０３により中板１０２とともに上方に付勢されたシー
ト材Ｐは給紙ローラ１０５に接触し、摩擦力をうける。

【００１１】この摩擦力により、最上面に置かれていた
シート材Ｐ_t は図中右方向に移動し始め、分離パッド１
０４と給紙ローラ１０５のニップに入り込む。分離パッ
ド１０４は図示しない付勢手段により給紙ローラ１０５
の方向に付勢されており、最上面の１枚以外のシート材
は分離パッド１０４の摩擦力、もしくは先端の当接力に
より進行を止められる。

【００１２】最上面のシート材Ｐ_t は分離パッド１０４
より高い摩擦係数を持つ給紙ローラ１０５の摩擦力によ
り、さらに前進し、給紙搬送路１０９により先端をガイ
ドされ、搬送ローラＡ１０７，搬送コロＡ１０８のニッ
プに入り込み、さらに搬送力をうける。

【００１３】この間に給紙ローラ１０５の扇型外周がシ
ート材Ｐ_t に接する期間が終了し、給紙コロ１０６と分
離パッド１０４のニップにシート材Ｐ_t が挟まれた状態
になるが、搬送ローラＡ１０７の搬送力が勝るように設
定しているため、シート材Ｐ_t の搬送は持続される。

【００１４】搬送されるシート材は、次に搬送ローラ対
１２１のニップに入り、さらに搬送力を受け、レーザー
スキャナーユニット１２３によりドラム上に書き込まれ
た潜像は、図示されない現像手段により現像化された
後、ドラム・転写ローラ対１２２のニップに入り込んだ
シート材Ｐ_t に転写される。

【００１５】画像は定着ユニット１２４で、シート材Ｐ
_t に対して定着され、その後排紙ローラ対Ａ１２５，Ｂ
１２６の回動により、画像形成装置外に排紙される。こ
うして、シート材への画像形成は行われる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では中板１０２が支軸により支持され、かつ回動可
能な一枚板構造であったため以下のような問題があっ
た。

【００１７】（１）シート材のサイズにより、中板上に
積載されるシート材の重量が大きく変動するため、中板
を付勢する付勢手段により給紙ローラにシート材を押し
当てる力（＝給紙圧）が変動し、シート材のサイズによ
り給紙圧が変わり、多様なサイズに対応して安定した給
紙を行うことが困難であった。

【００１８】（２）また、同じサイズのシート材でもそ
の比重により給紙圧が変動し多様な比重に対応して安定
した給紙を行うことが困難であった。

【００１９】（３）また、上記（１），（２）の問題
は、積載可能なシート材枚数の多い、大容量の給紙トレ
イにおいては更に顕著になり、必要となる給紙圧を得る
ためにユーザーによる給紙圧の調整、もしくは切り替え
が必要となることがある。

【００２０】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、積載さ
れるシート材のサイズや比重による給紙圧の変動を抑
え、安定した給紙を可能とする装置を提供することにあ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明にあっては、シート材積載部を給紙
手段に向けて付勢し、積載されているシート材を給紙手
段に押し当て、該給紙手段を作動させて最上位にあるシ
ート材に給送力を加えて送り出す給紙装置において、前
記シート材積載部は、シート材の給紙方向先端側より前
記給紙手段に押し当てられるシート材の部分を含む所定
の範囲を支持すると共に該給紙手段へのシート材の押し
当て動作がなされる第１の支持部材と、前記第１の支持
部材を前記給紙手段に向けて付勢するばねと、前記第１
の支持部材よりもシート材の給紙方向後端側の所定の範
囲を支持する第２の支持部材とを有し、前記シート材積
載部にシート材を積載したときに、前記第２の支持部材
に加わるシート材の荷重を、前記第１の支持部材に該第
１の支持部材を前記給紙手段に向けて付勢するための付
勢力となるように伝達して、積載されているシート材と
前記給紙手段との間に前記第２の支持部材に加わるシー
ト材の荷重に応じた給紙圧補助力を発生させる荷重伝達
手段を備え、該荷重伝達手段による給紙圧補助力と前記
ばねの付勢力とでシート材を前記給紙手段に押し付ける
ことを特徴とする。

【００２２】前記荷重伝達手段は、積載されるシート材
の荷重に応じて前記第２の支持部材を移動させる移動手
段と、前記第１の支持部材と第２の支持部材とを係合さ
せ、前記移動手段により移動する第２の支持部材の変位
を第１の支持部材に伝達して、該第１の支持部材を前記
給紙手段に向けて付勢する付勢力とするための係合手段
と、を備えることも好適である。

【００２３】前記第１の支持部材は、シート材の幅方向
に沿った回動軸により回動可能に支持され、前記ばねに
より前記給紙手段に向けて付勢されるように設けられて
おり、前記係合手段は、前記第１の支持部材と第２の支
持部材を回動自在に連結する連接ジョイントであり、前
記移動手段は、前記第２の支持部材を固定支持部に連接
するために給紙方向に離れた２つの回動支点でそれぞれ
結合するリンク手段であり、前記リンク手段により前記
第２の支持部材に積載されたシート材の荷重を前記連結
手段を介して前記第１の支持部材を前記給紙手段に向け
て付勢される方向に回動させる付勢力として伝達するこ
とも好適である。

【００２４】前記第１の支持部材は、シート材の幅方向
に沿った回動軸により回動可能に設けられ、前記ばねに
より前記給紙手段に向けて付勢され、前記移動手段は、
前記第２の支持部材を固定支持部に連結するために給紙
方向に離れた２つの回動支点でそれぞれ結合して該第２
の支持部材を揺動可能に保持する給紙方向に沿って配置
された複数のリンク手段であり、前記複数のリンク手段
により前記第２の支持部材に積載されたシート材の荷重
を前記係合手段を介して前記第１の支持部材を前記給紙
手段に向けて付勢される方向に回動させる付勢力として
伝達することも好適である。

【００２５】前記第１の支持部材は、シート材の幅方向
に沿った回動軸により回動可能に設けられ、前記ばねに
より前記給紙手段へ付勢され、前記荷重伝達手段は、前
記第１の支持部材と第２の支持部材を係合させる係合手
段と、移動手段としての前記第２の支持部材を給紙方向
に向かうに従い位置を低下させるように移動させるスラ
イド手段とを備え、前記スライド手段により前記第２の
支持部材に積載されたシート材の荷重を前記係合手段を
介して前記第１の支持部材を前記給紙手段に向けて付勢
される方向に回動させる付勢力として伝達することも好
適である。

【００２６】画像形成装置にあっては、上記記載の給紙
装置と、この給紙装置から給紙されたシート材に画像を
形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は本発
明を適用した給紙装置ＫＳ１の断面構成説明図である。
この給紙装置ＫＳ１は、図９で示されたものと同様の画
像形成装置の下部に配置され、画像形成手段へとシート
材の給紙を行うものである。

【００２８】図１では、給紙装置ＫＳ１に、もっとも多
用されるシート材サイズ（日本、ヨーロッパではＡ４サ
イズ、ＵＳＡではＬｅｔｔｅｒサイズ）のシート材束Ｐ
_L を積載した状態における断面構成説明図である。

【００２９】図１において、１は給紙装置ＫＳ１より着
脱可能であり、かつ送り込むシート材の束を保持する給
紙トレイであり、２は、積載するシート材の一部を積載
し、かつ支持する第１の支持部材としての第１中板であ
る。３は第１中板２の回動支軸であり、給紙トレイ１の
一部である。

【００３０】４は第１中板２で支えられない所定の範囲
のシート材を積載する、第２の支持部材としての第２中
板であり、５は、第１中板２と第２中板４とを回動自在
に連結する連接ジョイントである。

【００３１】６は第２中板４の移動手段として機能する
リンク手段としてのリンクアームであり、一端側の丸穴
６ａが固定支持部である給紙トレイ１と一体のリンク軸
７に、他端に設けられたボス部６ｂが第２中板４の一部
である回動穴８に、それぞれ回動自在に結合している
（リンク軸７（丸穴６ａ）及びボス部６ｂ（回動穴８）
がリンクアーム６の回動支点となる）。

【００３２】上記の構成で、第１中板２、第２中板４、
リンクアーム６により四節リンク機構が形成されてい
る。

【００３３】リンクアーム６が垂直となる状態では、第
２中板４にかかるシート材の荷重を第１中板２へと伝達
することができなくなるので、この実施の形態では、少
なくともシート材が満載の時にはリンク軸７が回動穴８
よりも給紙方向下流側に配置される必要がある。

【００３４】尚、リンクアーム６のリンク軸７が第２中
板４の下側に位置する場合には、リンク軸７を回動穴８
よりも給紙方向上流側に配置する必要がある。

【００３５】９は第２中板４上に、位置決めされる後端
規制部材であり、ユーザーにより複数種の紙サイズに合
った位置に移動可能になっている。１０は重送しようと
するシート材を分離する分離パッドであり、１１は分離
パッドを付勢するパッドばねであり、１２は最上位にあ
るシート材に摩擦力を加えて給送する扇型をした給紙ロ
ーラである。

【００３６】１３は給紙ローラ１２の扇形状の小径部が
分離パッド１０に対向しているときに給紙ローラ１２と
分離パッドを離間し、かつ抵抗なく回動することにより
給送されていくシート材に最小限の抵抗しか与えない給
紙コロである。

【００３７】１４は給送されてきたシート材にさらに搬
送力を加える搬送ローラＡであり、１５は図示しない付
勢手段により搬送ローラＡの方向に付勢され、かつ回動
自在に軸支された搬送コロＡであり、１６は、給紙され
てくるシート材が通過する給紙搬送路である。

【００３８】１７は給紙ローラ１２以下を支持する給紙
フレームであり、１８は第１中板２上のシート材の有無
を検出するための有無センサフラグであり、図示しない
検出手段の状態を切り替えることにより、画像形成装置
で紙の有無情報を取り込むことが可能となる。１９は第
１中板を給紙ローラ１２の方向に付勢する中板ばねであ
る。

【００３９】第１中板２及び第２中板４は協動してシー
ト材積載部となり、第１中板２は、積載されたシート材
の給紙方向先端側より給紙ローラ１２に押し当てられる
シート材の部分を含む所定の範囲を支持すると共に、回
動支軸３を軸心として回動し給紙ローラ１２へのシート
材の押し当て動作がなされる。

【００４０】また、第２中板４は、第１中板２よりもシ
ート材の給紙方向後端側の所定の範囲を支持するものと
されている。

【００４１】図２は、図１における本発明の作用を説明
する図である。図中のＭ１とは、図１において第２中板
４上に乗っている部分のシート材束の質量であり、ｇは
重力加速度、θはリンクアーム６の主軸が水平面に対し
てなす角度、Ｇ_P は第２中板４上に乗ったシート材の重
心である。

【００４２】なお、本来連接ジョイント５の部分にも負
荷配分があり、厳密には計算すべきであるが、本図に示
した力の作用に対し微少であり、除外しても本発明の効
果に対して大きな影響は与えない。

【００４３】図３は、図１に示したシート材サイズより
小さなサイズのシート材Ｐ_S を積載したときの状況を示
しており、同図における符号は図１と同じである。

【００４４】図４は、図３における本発明の作用を示し
た図であり、同図におけるＭ２は図３において第２中板
４上に乗っている部分のシート材束の質量であり、Ψ
は、第１中板２の回動支軸３の中心と、連接ジョイント
５の中心を結ぶ直線が水平面に対してなす角度を示す。

【００４５】図５は、シート材が積載されていないとき
の本実施の形態の給紙装置を示す。符号は図１と同等で
ある。

【００４６】以上の構成の下で、給紙動作は以下のよう
に行われる。

【００４７】シート材Ｐが第１中板２上に積載されてい
ることが有無センサフラグ１８の姿勢により検出されて
いるとき、シート材Ｐを給送して画像書き込みが開始可
能となる。

【００４８】まず、図示されない駆動手段、制御手段に
より、給紙ローラ１２が回転し始める。すると中板ばね
１９等により第１中板２と共に上方に付勢されたシート
材Ｐ（Ｐ_L またはＰ_S ）は給紙ローラ１２に接触し、摩
擦による給送力をうける。

【００４９】この給送力により、最上面（最上位）に置
かれていたシート材Ｐ_t は図中右方向に移動し始め、分
離パッド１０と給紙ローラ１２にニップに入り込む。

【００５０】分離パッド１０はパッドばね１１により給
紙ローラ１２の方向に付勢されており、最上面の１枚以
外のシート材は分離パッド１０の摩擦力、もしくは先端
の当接力により進行を止められる。

【００５１】最上面のシート材Ｐ_t は分離パッド１０よ
り高い摩擦係数を持つ給紙ローラ１２の摩擦力により、
さらに前進し、給紙搬送路１６により先端をガイドさ
れ、搬送ローラＡ１４、搬送コロＡ１５のニップに入り
込みさらに搬送力をうける。

【００５２】この間に給紙ローラ１２の扇型外周がシー
ト材Ｐ_t に接する期間が終了し、給紙コロ１３と分離パ
ッド１０のニップにシート材Ｐ_t が挟まれた状態になる
が、搬送ローラＡ１４の搬送力が勝るように設定してい
るため、シート材Ｐ_t の搬送は持続される。こうしてシ
ート材Ｐ_t は図示しない画像形成装置へ搬送されてい
く。

【００５３】次に、前記の説明でシート材Ｐ_L またはＰ
_S を給紙ローラ１２の方向に付勢する力として中板ばね
１９をあげたが、図２および図４で示したように、第２
中板４上に積載されたシート材の自重によって、シート
材Ｐ_L またはＰ_S が給紙ローラ１２の方向に押し上げら
れるように作用するのでこれを説明する。

【００５４】まず、図１に示したような長いシート材Ｐ
_L が積載されている場合は、第２中板４上に乗ったシー
ト材の重心Ｇ_P はリンクアーム６付近に配置される。こ
の場合、力のモーメントの釣り合いから、そのシート材
Ｐ_L の第２中板４上にかかる荷重のほぼすべてがリンク
アーム６に加わることとなる。

【００５５】しかしこの場合、リンクアーム６は角度θ
だけ傾いているため、図２上でＭ１＊ｇ／ｓｉｎθの引
っ張り力がリンクアームに加わることとなる。

【００５６】該荷重とこの引っ張り力の合力であるＭ１
＊ｇ／ｔａｎθという水平方向の力は、連接ジョイント
５を介し、第１中板２に加えられ、第２中板４の姿勢は
安定する。

【００５７】この水平方向の力に対する反力は第１中板
２の回動支軸３を中心として反時計周りモーメントＴ₁
となる。したがって、第１中板２を反時計周り、すなわ
ち、シート材Ｐの束を給紙ローラ１２に押し付ける方向
に作用することになる。

【００５８】最上面に配置されたシート材Ｐ_t が、給紙
ローラ１２に接触する給紙圧は、中板バネ１９の付勢力
と、上記モーメントＴ₁ を相殺するための反力＝給紙圧
補助力の和で決定される。

【００５９】次に、図３のような短いシート材Ｐ_Sが積
載された場合は、第２中板４上に乗ったシート材の重心
Ｇ_Pは連接ジョイント５付近に配置される。

【００６０】しかしこの時の第２中板４上に積載された
シート材の荷重は図２の場合と比較してはるかに小さ
い。この場合も上記と同様、第１中板２の回動支軸３周
りの反時計方向のモーメントＴ₂ が発生するが、この値
は、Ｔ₁ と比較するとはるかに小さい。

【００６１】したがってこの場合に、最上面に配置され
たシート材Ｐ_t が、給紙ローラ１２に接触する圧は、ほ
ぼ中板バネ１９の付勢力のみで決定されると考えてよ
い。

【００６２】上記の説明では、シート材Ｐを満載した状
態の説明となったが、第２中板４上に積載されたシート
材Ｐの重心位置はシート材Ｐのサイズが同じである場
合、シート材Ｐの積載量によらないので、上記のような
作用は満載時以外でも作用する。

【００６３】しかし、シート材Ｐの積載量が減少するに
従い、リンクアーム６の角度θが増大するため、１／ｔ
ａｎθの値が変動し、作用の効果は、満載から少載に移
行するのに伴い、徐々に減少してゆく。

【００６４】以上説明してきたように、本発明を実施す
ることにより、以下のような効果が得られる。

【００６５】（１）給紙方向の長さが長いシート材Ｐ_L
には、第２中板上４に積載された部分のシート材束の自
重に応じた給紙圧補助力が加わり、給紙方向の長さが短
いシート材Ｐ_S となるに従い給紙圧補助力は減少する。

【００６６】これにより、シート材の長さに応じて、給
紙圧を自動的に補正する給紙圧自動調整機能を実現する
ことができ、種々のシート材サイズに対して安定した給
紙性能を実現できる。

【００６７】（２）また、同じ長さのシート材でも、そ
の種類により比重の値は大きくばらついている。そのよ
うな、多様な種類のシート材束が使われても、給紙圧自
動調整機能がシート材の比重の差も反映した給紙圧補助
力を発生するため、安定した給紙性能を実現できる。

【００６８】（３）また、デュプロ分離や爪分離のよう
に、重送や給紙不良等の給紙上の問題に対し、給紙圧の
影響が非常に大きい分離機構を採用した構成において
も、本発明による給紙圧自動調整機能を適用することが
可能であり、ユーザーによる給紙圧調整作業を伴わずに
安定した給紙性能を実現することができる。

【００６９】（第２の実施の形態）図６は本発明の第２
の実施の形態の給紙装置ＫＳ２の断面構成説明図であ
り、本実施の形態は第１の実施の形態の変形例である。

【００７０】図６において、符号９〜１７の構成及びシ
ート材Ｐ_L は図１の構成と同等である。

【００７１】２０は本実施の形態における給紙トレイで
あり、２１は本実施の形態における第１中板であり給紙
トレイ２０と一体の回動支軸３により回動自在に支持さ
れている。

【００７２】２２は本実施の形態における第２中板であ
り、２３は第２中板２２に結合された係合手段としての
突き当てブロックである。２４はリンクアームＦであ
り、一端側の穴が給紙トレイ２０と一体の軸Ｆ２５に、
他端側のボスが第２中板２２の側壁穴Ｆ２６にそれぞれ
回動自在に嵌合している。

【００７３】２７はリンクアームＲであり、一端側の穴
が給紙トレイ２０と一体の軸Ｒ２８に、他端側のボスが
第２中板２２の側壁穴Ｒ２９にそれぞれ回動自在に嵌合
している。

【００７４】従って、リンクアームＦ２４及びリンクア
ームＲ２７が第２中板２２の移動手段として機能する。

【００７５】第１の実施の形態との差異は以下の通りで
ある。

【００７６】（１）第２中板２２が、第１中板２１とは
独立してリンク機構（四節平行リンク）に保持されてい
る。

【００７７】（２）給紙圧補助力の伝達が、軸結合部で
はなく突き当てブロック２３と第１中板２１の突き当て
面２１ａとの接触によって行われる。

【００７８】以上のことより、本実施の形態において
は、第１の実施の形態の効果に加えて以下の効果を得る
ことができる。

【００７９】（１）給紙圧補助力の伝達が突き当てブロ
ック２３と第１中板２１の突き当て面２１ａとの接触に
よって行われるため、給紙圧補助力の力の方向が接触面
の鉛直方向を向くため、同じ力の大きさでも回動支軸３
を中心とするモーメントは大きくなる。

【００８０】（２）第２中板２２が四節平行リンクとな
れるので、Ｐ_L ，Ｐ_S の中間の長さであるシート材サイ
ズにおいても、第２中板上に置かれたシート材の荷重に
応じた給紙圧補助力を作用させることが可能となる。

【００８１】（第３の実施の形態）図７は本発明の第３
の実施の形態を示す給紙装置ＫＳ３の断面構成説明図
で、本図は、給紙トレイ３０における手前側側壁付近の
断面をとっている。シート材幅の中心付近の中板等の構
成は、図６と類似している。同図において、符号１０〜
１９の構成は第１の実施の形態の構成と同等である。

【００８２】３０は本実施の形態における給紙トレイで
あり、３１は本実施の形態における第１中板であり、３
２は第１中板３１を回動自在に保持する回動支軸であ
り、これは給紙トレイ３０に一体で形成されている。

【００８３】３３は本実施の形態における第２中板であ
り、本図はこの第２中板３３の図中手前側より曲げ起こ
された垂直面が現れている。尚、図示はしないが、この
面より図中奥手の対称の位置に同等の垂直面が形成され
ている。

【００８４】３４は第２中板３３に回動自在に取り付け
られた突き当てコロであり、第１中板３１より出された
突き当て面３５に突き当てられている。３６は第２中板
３３より出された軸Ｆであり、３７は位置出しコロＦで
あり、３８は第２中板３３より出された軸Ｒであり、３
９は位置出しコロＲである。

【００８５】４０は給紙トレイ３０に一体的に構成、あ
るいは別体構成で位置決め固定された斜面Ｆであり、４
１は斜面Ｆ４０と同様の斜面Ｒである（斜面Ｆ４０，Ｒ
４１はシート材の幅方向の両側に備えられている。）。

【００８６】本実施の形態においては、斜面Ｆ４０と斜
面Ｒ４１の傾斜角は同等にとっているが、それぞれの傾
斜角が異なる場合においても特性は異なってくるが同様
の効果が得られることは自明である。

【００８７】従って第２中板３３は、以上のような構成
よりなる移動手段として機能するスライド手段によって
保持されている。

【００８８】図８は本実施の形態の作用を示す図であ
り、同図において、Ｍ３は第２中板３３上に積載された
シート材束の質量であり、Ｍ４は位置出しコロＲに加わ
るシート材束の質量の成分であり、Ｍ５は位置出しコロ
Ｆに加わるシート材束の質量の成分である。

【００８９】δは斜面Ｆ４０、斜面Ｒ４１の水平面に対
する傾斜角であり、εは突き当て面３５の水平面に対す
る傾斜角であり、その他の符号は図２と同等である。

【００９０】以上の構成の下での給紙動作は、第１の実
施の形態と同じである。本実施の形態における特徴は、
給紙補助圧の出し方にある。

【００９１】図８に示されたように、位置出しコロＦ３
７と位置出しコロＲ３９には、紙の重心Ｇ_P に対する距
離により分配される負荷が発生するが、これは斜面Ｆ４
０，斜面Ｒ４１にそれぞれ加わるため、図８に示した分
力から、第２中板３３の姿勢を維持するには斜面方向の
（Ｍ４＋Ｍ５）＊ｇ＊ｓｉｎδ＝Ｍ３＊ｇ＊ｓｉｎδの
外力を受けることが必要となる。

【００９２】この力は突き当てコロ３４と突き当て面３
５の接触により伝達される。斜面Ｆ４０および斜面Ｒ４
１の傾斜角δと突き当て面３５の傾斜面の鉛直方向の仮
想線と水平面のなす角（π／２−ε）の差：δ−（π／
２−ε）＝Δとすると、突き当てコロ３４と突き当て面
３５の接触点における接触力Ｆ_C は、Ｆ_C ＝Ｍ３・ｇ・
ｓｉｎδ／ｃｏｓΔとなる。

【００９３】これにより、回動支点３２を中心とする反
時計回りのモーメントＴ３が発生し、第２中板上に積載
されたシート材束の荷重に応じた給紙圧補助力が発生す
ることとなる。

【００９４】本実施の形態における特徴的な効果は以下
の通りである。

【００９５】（１）第２中板３３上に積載されたシート
材の量に関わらず、積載されたシート材の荷重と給紙圧
補助力とは１／ｃｏｓΔの因子を除き比例関係にある。

【００９６】また、前記１／ｃｏｓΔも本実施の形態に
おいて計算すると、満載時１．０３少載時１．４１とな
り、実施の形態１，２における変動（変動因子：１／ｔ
ａｎθにおいて、実施の形態１の図１において満載時
１、少載時０）に比べ非常に小さい。したがって、積載
量によらず、より安定した給紙圧補助力を加えることが
できる。

【００９７】（２）また、斜面Ｆ，斜面Ｒの形状は自由
に決められるため、傾斜角の選択、曲面斜面の採用など
も可能で、給紙圧補助力設計の自由度が高い。

【００９８】（３）また、第２中板３３は斜面Ｆ，斜面
Ｒに載置されるので、組み立て性が良好となる。

【００９９】

【発明の効果】上記のように説明された本発明による
と、第２の支持部材にかかるシート材の荷重に応じた給
紙圧補助力を第１の支持部材の押し当て動作を行う付勢
力として伝達することができ、積載されるシート材のサ
イズや比重により変わろうとするシート材積載部の給紙
圧の変動を抑制し、安定した給紙が可能となる。

【０１００】また、使用するシート材のサイズ、比重に
応じた給紙圧補助力を発生させることが可能となるた
め、ユーザーによる給紙圧の調整操作を不要または省略
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる給紙装置の
断面構成説明図。

【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる給紙装置の
作用説明図。

【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる給紙装置の
断面構成説明図（小サイズのシート材積載時）。

【図４】本発明の第１の実施の形態にかかる給紙装置の
作用説明図（小サイズのシート材積載時）。

【図５】本発明の第１の実施の形態にかかる給紙装置の
断面構成説明図（シート材が積載されていない状態）。

【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる給紙装置の
断面構成説明図。

【図７】本発明の第３の実施の形態にかかる給紙装置の
断面構成説明図。

【図８】本発明の第３の実施の形態にかかる給紙装置の
作用説明図。

【図９】給紙装置を備えた画像形成装置の断面構成説明
図。

【図１０】従来の給紙装置にシート材が積載された状態
の断面構成説明図。

【符号の説明】

１，２０，３０ 給紙トレイ ２，２１，３１ 第１中板 ３，３２ 回動支軸 ４，２２，３３ 第２中板 ５ 連接ジョイント ６ リンクアーム ６ａ 丸穴 ６ｂ ボス部（回動支点） ７ リンク軸（回動支点） ８ 回動穴 ９ 後端規制部材 １０ 分離パッド １２ 給紙ローラ ２３ 突き当てブロック ２４ リンクアームＦ ２７ リンクアームＲ ３４ 突き当てコロ ３５ 突き当て面 ３７ 位置出しコロＦ ３９ 位置出しコロＲ ４０ 斜面Ｆ ４１ 斜面Ｒ Ｇ_P 第２中板にかかるシート材の重心 ｇ 重力加速度 ＫＳ１，ＫＳ２，ＫＳ３ 給紙装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 1/00 - 3/68

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート材積載部を給紙手段に向けて付勢
   し、積載されているシート材を給紙手段に押し当て、該
   給紙手段を作動させて最上位にあるシート材に給送力を
   加えて送り出す給紙装置において、 前記シート材積載部は、 シート材の給紙方向先端側より前記給紙手段に押し当て
   られるシート材の部分を含む所定の範囲を支持すると共
   に該給紙手段へのシート材の押し当て動作がなされる第
   １の支持部材と、前記第１の支持部材を前記給紙手段に向けて付勢するば
   ねと、 前記第１の支持部材よりもシート材の給紙方向後端側の
   所定の範囲を支持する第２の支持部材とを有し、 前記シート材積載部にシート材を積載したときに、前記
   第２の支持部材に加わるシート材の荷重を、前記第１の
   支持部材に該第１の支持部材を前記給紙手段に向けて付
   勢するための付勢力となるように伝達して、積載されて
   いるシート材と前記給紙手段との間に前記第２の支持部
   材に加わるシート材の荷重に応じた給紙圧補助力を発生
   させる荷重伝達手段を備え、該荷重伝達手段による給紙
   圧補助力と前記ばねの付勢力とでシート材を前記給紙手
   段に押し付けることを特徴とする給紙装置。
2. 【請求項２】 前記荷重伝達手段は、 積載されるシート材の荷重に応じて前記第２の支持部材
   を移動させる移動手段と、 前記第１の支持部材と第２の支持部材とを係合させ、前
   記移動手段により移動する第２の支持部材の変位を第１
   の支持部材に伝達して、該第１の支持部材を前記給紙手
   段に向けて付勢する付勢力とするための係合手段と、 を備えることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 【請求項３】 前記第１の支持部材は、シート材の幅方
   向に沿った回動軸により回動可能に支持され、前記ばね
   により前記給紙手段に向けて付勢されるように設けられ
   ており、 前記係合手段は、前記第１の支持部材と第２の支持部材
   を回動自在に連結する連接ジョイントであり、前記移動
   手段は、前記第２の支持部材を固定支持部に連接するた
   めに給紙方向に離れた２つの回動支点でそれぞれ結合す
   るリンク手段であり、 前記リンク手段により前記第２の支持部材に積載された
   シート材の荷重を前記連結手段を介して前記第１の支持
   部材を前記給紙手段に向けて付勢される方向に回動させ
   る付勢力として伝達することを特徴とする請求項２に記
   載の給紙装置。
4. 【請求項４】 前記第１の支持部材は、シート材の幅方
   向に沿った回動軸により回動可能に設けられ、前記ばね
   により前記給紙手段に向けて付勢され、前記移動手段
   は、前記第２の支持部材を固定支持部に連結するために
   給紙方向に離れた２つの回動支点でそれぞれ結合して該
   第２の支持部材を揺動可能に保持する給紙方向に沿って
   配置された複数のリンク手段であり、 前記複数のリンク手段により前記第２の支持部材に積載
   されたシート材の荷重を前記係合手段を介して前記第１
   の支持部材を前記給紙手段に向けて付勢される方向に回
   動させる付勢力として伝達することを特徴とする請求項
   ２に記載の給紙装置。
5. 【請求項５】 前記第１の支持部材は、シート材の幅方
   向に沿った回動軸により回動可能に設けられ、前記ばね
   により前記給紙手段へ付勢され、 前記荷重伝達手段は、前記第１の支持部材と第２の支持
   部材を係合させる係合手段と、移動手段としての前記第
   ２の支持部材を給紙方向に向かうに従い位置を低下させ
   るように移動させるスライド手段とを備え、 前記スライド手段により前記第２の支持部材に積載され
   たシート材の荷重を前記係合手段を介して前記第１の支
   持部材を前記給紙手段に向けて付勢される方向に回動さ
   せる付勢力として伝達することを特徴とする請求項２に
   記載の給紙装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
   給紙装置と、この給紙装置から給紙されたシート材に画
   像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とす
   る画像形成装置。