JP3381435B2 - 用紙給紙装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置の給紙部
に装着する給紙トレイ等の給紙装置に関し、特に、給紙
トレイを給紙部に装着する際に、給紙部にトレイに対す
るロック手段を配置して、給紙トレイを装着した状態
で、画像形成装置の用紙搬送路に設定する基準線等に対
する用紙の位置決めを正確に行い得るようにする用紙給
紙装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】電子写真複写機等の画像形成装置におい
ては、給紙部に複数の給紙トレイ等の用紙収容手段を装
着し、それ等の用紙収容手段に対してサイズの異なる用
紙類を収容させておくことにより、原稿のサイズ等に対
応するコピーを作成できるようにしている。前記用紙収
容手段としての給紙トレイには、例えば、実開平２−２
２９３６号公報等に示されるように、用紙のサイズを表
示するために、突起部材等を組み合わせた表示手段を設
けており、給紙部には表示手段に対応する検知スイッチ
等を配置して、給紙トレイに収容されている用紙の検知
を行う機構を構成している。また、前記従来例では、給
紙トレイの装着位置を正確に設定するために、給紙トレ
イに対する案内と位置決め手段を配置しており、給紙ト
レイを給紙部に装着した状態で、用紙を画像形成装置の
用紙搬送路での用紙案内の基準線に沿わせて送り出すこ
とができるようにされる。 【０００３】また、前記従来例とは別に、特開昭６０−
１５００６２号公報や特開平３−３１１２６号公報等に
示される例では、給紙カセットを給紙部に挿入して位置
決めすることにより、給紙カセットから送り出す用紙の
位置決めを正確に行うことができるような手段が開示さ
れている。そして、前述したような構成を用いることに
より、給紙カセットから送り出す用紙に斜め送り等が生
じることを防止できるようにしている。さらに、特開平
１−２０９２２９号公報に示される例では、給紙カセッ
トに対して情報を表示する部材を配置し、給紙部にはそ
の情報を検知する手段と、給紙カセットの位置決めを行
う手段を設けており、給紙カセットの位置決め手段に対
して正確に位置決めすることにより、給紙カセットの情
報を検知できるように構成している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、前記実開平
２−２２９３６号公報等に示されるように、給紙トレイ
を給紙部に正確に装着するために案内手段を設けること
は、給紙部に配置する案内機構等の構成も複雑になり、
給紙トレイにリブ等の被案内手段を設けることによっ
て、給紙トレイの構成も複雑になるという問題がある。
また、前記従来例では、給紙トレイに設けた被検知部材
に対して、給紙部に配置する検知部材を位置調節可能に
構成し、給紙トレイの検知を正確に行い得るように構成
している。しかしながら、前記検知部材の検知のための
距離が比較的大きく設定されているので、給紙トレイが
不完全な状態で給紙部に装着されていても、検知情報を
出力するという場合が生じる。 【０００５】さらに、一般の給紙トレイや給紙カセット
の装着部には、トレイやカセットを位置決めするための
手段が設けられているものの、前記トレイ等に対する位
置決め機構では、トレイを正確に装着するためには、ト
レイを強く押し込む等の動作を行う必要がある。そし
て、従来の画像形成装置の給紙部では、検知手段が作動
されて、給紙トレイをセットしたことの表示が出力され
た状態でも、画像形成装置の用紙搬送路に対して、用紙
の装着位置が不完全な状態のままとなることがあり、給
紙トレイを完全に押し込まない状態のままで給紙を開始
することがある。したがって、給紙トレイから送り出さ
れた用紙が、画像形成装置の用紙搬送路での基準線に対
してズレを生じたりすることがあり、コピーの品質を良
好に維持できないという問題が生じていた。 【０００６】 【発明の目的】本発明は、前述したような従来の給紙ト
レイの装着と位置決めの問題を解消するもので、給紙ト
レイを画像形成装置の給紙部に装着する際に、一定の位
置まで挿入した状態からさらに先に押し込む動作を、給
紙部に配置する係止部材による押し込みの作用によって
自動的に行い得る手段を設け、オペレータの負担を軽減
するとともに、給紙トレイが完全にセットされた状態
で、検知手段からのトレイ装着の信号を出力させ得るよ
うな装置を提供することを目的としている。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、画像形成装置
本体の給紙部に対して着脱可能に給紙トレイを配置し、
前記給紙トレイから用紙を給紙するとともに、給紙トレ
イが画像形成装置本体の前記給紙部に正確に装着された
状態で、前記給紙トレイに収容された用紙の用紙サイズ
を検知する検知手段を設けてなる装置に関する。請求項
１の発明は、前記画像形成装置本体の給紙部と給紙トレ
イに対して、各々給紙トレイを係止位置に保持する係合
部材と被係合部材を配置し、前記給紙トレイを前記係止
位置へ移動させる際に、給紙トレイの挿入の押し込み力
が最大となる位置を通過した後は、前記係合部材は、前
記被係合部材との間で働く力のみによって、給紙トレイ
を前記係止位置に引き込み、給紙トレイを前記係止位置
に固定する作用を発揮するものとして構成し、前記被係
合部材が前記係合部材に固定された位置で、前記検知手
段が作動されることを特徴とする。 【０００８】本発明の用紙給紙装置は、前述したように
構成しているものであるから、画像形成装置本体のトレ
イ装着部に係合部材を配置し、給紙トレイに設けた被係
合部材を係止させることにより、トレイ装着部に対する
給紙トレイの位置決めと固定を行うことができる。そし
て、前記係合部材に被係合部材を挿入する際には、係合
部材に配置する２つの弾性体よりなるフィンガー部材に
対して、その途中の部分に設けた狭小部から奥の側の奥
側拡開部により、被係合部材のヘッド部材を引き込む作
用をフィンガー部材の弾性により自動的に行わせて、係
合部材の底係止部にヘッド部材が位置決めされる。した
がって、オペレータが給紙トレイをトレイ装着部に装着
する際には、給紙トレイに設けた被係合部材を、完全に
係合部材に対して係合保持する位置に対して、挿入方向
の上流部に給紙トレイの押し込み力が最大となる位置で
ある狭小部まで挿入すると、その後では、係合部材と被
係合部材の相互の作用により、給紙トレイの位置決めの
動作を自動的に行わせることができる。 【０００９】 【００１０】 【実施例】図示される例にしたがって、本発明の用紙給
紙装置を説明する。図１に示される例は、電子写真複写
機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置に配置する
給紙部の構成と、給紙トレイの構成を示すもので、画像
形成装置本体１には、リヤフレーム２とサイドフレーム
３、３ａにより囲まれるようにしてトレイ装着部４を配
置している。前記トレイ装着部４に、給紙トレイをフロ
ント側から着脱するために、フロント側からリヤ側に向
けてサイドフレームの内側にトレイガイド５、５ａを配
置しており、トレイ装着部４の奥の側にはリヤフレーム
２から突出する状態に用紙サイズ検知部材３５を設けて
いる。前記用紙サイズ検知部材３５は、従来の用紙サイ
ズ検知手段と同様に、複数のマイクロスイッチ等を組み
合わせて設け、それ等のスイッチの検知情報を組み合わ
せて用紙のサイズを検知するとともに、給紙トレイの装
着の情報を出力させるために用いる。 【００１１】前記トレイ装着部４に装着する給紙トレイ
１０では、フロント側の端部にハンドル１１を設け、リ
ヤ側フレーム１２とハンドル１１の間に用紙Ｐを収容さ
せるようにする。また、前記給紙トレイのリヤ側フレー
ム１２には、挿入側先端部に向けて用紙サイズ表示部材
３０を突出させて設けており、給紙トレイをトレイ装着
部に挿入する際に、その挿入の最終段階で用紙サイズ検
知部材３５により用紙サイズ表示部材を検知させて、用
紙サイズと給紙トレイの装着の情報を伝達する手段を構
成する。なお、前記給紙トレイ１０では、用紙収容部１
４の横方向の一方の側部とリヤ側の端部に用紙を押圧し
て、用紙に対する位置決めを行い、用紙の他の側面を押
圧部材により規制する手段を用いることができ、その他
に、任意の用紙に対する位置決め手段を設けたものとし
て構成することができる。さらに、前記給紙トレイ１０
においては、トレイ装着部に配置するトレイガイドに対
応させて、トレイ本体の両側部の下面にスライド部材１
３、１３ａをそれぞれ配置しており、給紙トレイを引き
出して用紙を補給し、再びトレイ装着部に向けて給紙ト
レイを押し込んで給紙位置に装着する動作を容易に行い
得るようにする。そして、前記スライド部材をトレイガ
イドにより案内することにより、トレイ装着部に対する
給紙トレイの幅方向の位置決めに狂いが生じないように
する。 【００１２】本発明の画像形成装置本体のトレイ装着部
４には、一方のサイドフレーム３の入口部分に対して、
係合部材として構成する係合部材２０を配置しており、
給紙トレイ１０にも係合部材に対応する位置に、被係合
部材としての被係合部材１５を設けている。図２に示さ
れる例では、前記係合部材２０と被係合部材１５の組み
合わせと、用紙サイズ表示部材３０と用紙サイズ検知部
材３５の構成とを示しているものであり、給紙トレイの
リヤ側フレーム１２に設ける用紙サイズ表示部材３０で
は、２つのコマ部材３１、３１ａを配置して、トレイに
収容されている用紙のサイズの表示を行う手段を構成し
ている。また、前記用紙サイズ表示部材３０に対応させ
て、装置本体のリヤフレーム２には、ホルダー３６を介
して４つのセンサ３７、３７ａ、３８、３８ａを配置し
ている。そして、本実施例では、２つのコマ部材３１、
３１ａは、センサ３７、３７ａに対応させて配置し、用
紙のサイズの表示と検知とを行わせるが、前記センサに
よりコマ部材を検知した情報を用いて、給紙トレイがト
レイ装着部に正常に装着された状態の検知を行うことが
できるように、そのセンサの信号を利用するものとして
構成する。 【００１３】前記用紙サイズの検知手段に加えて、給紙
トレイの一方の側の用紙収容部の側部と、トレイ装着部
の側部には、被係合部材１５と係合部材２０とを配置し
ている。前記被係合部材１５は、給紙トレイのハンドル
からリヤ側に向けて配置するもので、アーム部材１６の
先端部にヘッド部材１７を配置しており、前記ヘッド部
材１７は略円筒状の部材として構成される。前記被係合
部材１５はアーム部材１６とヘッド部材１７とを一体に
プラスチック材料、例えば、ＡＢＳ樹脂等により構成し
ているもので、アーム部材１６の基部を給紙トレイのハ
ンドルに対して固定し、ヘッド部材１７をトレイ装着部
の側部に配置する係合部材に向けて突出させる状態に設
けている。 【００１４】装置本体のトレイ装着部の入口部分に設け
る係合部材２０は、弾性を有するプラスチック材料、例
えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＯＭ）等に
より一体に構成しているもので、ベース部材２１からフ
ロント側に２つのフィンガー部材２２、２３を突出させ
て配置している。そして、前記係合部材に対して被係合
部材を挿入する際に、両部材の摺動摩擦力を小さい値に
設定し、係合部材の弾性により被係合部材を自動的に奥
の固定位置に向けて押し込む作用を発揮させ得るように
する。また、前記係合部材において、２つのフィンガー
部材の先端部には先端拡開部２５を設けて、ヘッド部材
を２つのフィンガー部材の間に挿入する際の案内部を構
成している。さらに、前記先端拡開部２５の奥の側には
幅ｔの狭小部２６を設け、前記狭小部２６の送り側から
底係止部２８に向けて奥側拡開部２７を構成している。
前記底係止部２８はヘッド部材１７の径ｄに一致する形
状に構成されており、狭小部２６から底係止部２８の間
に形成する奥側拡開部２７は、狭小部２６から末広がり
状の案内面を構成している。 【００１５】前述したように構成した被係合部材と用紙
サイズ表示部材を設けた給紙トレイを、係合部材２０と
用紙サイズ検知部材３５を設けたトレイ装着部に向けて
挿入する際には、給紙トレイの挿入の最終段階の直前部
で、図２に示されるように、係合部材２０の先端拡開部
２５に対して被係合部材１５が位置決めされる。さらに
給紙トレイを挿入すると、図３に示されるように、ヘッ
ド部材１７が係合部材の先端拡開部２５から狭小部２６
に向けて挿入され、２つのフィンガー部材２２、２３を
ヘッド部材の径ｄに対応させて拡開する。前記図３に示
される状態に続いて、給紙トレイをさらに挿入すると、
図４に示されるように、ヘッド部材１７が係合部材の狭
小部２６を通過して奥側拡開部２７の位置に達する。 【００１６】前述したように、ヘッド部材１７が奥側拡
開部２７に達すると、２つのフィンガー部材がヘッド部
材を両側から押圧するために、ヘッド部材を底係止部２
８に向けて押し込むような作用を加える。また、前記図
４に示されるように、用紙サイズ表示部材３０のコマ部
材が用紙サイズ検知部材３５のセンサに接する状態とな
るが、前記センサはコマ部材の検知信号を出力しない。
前記図４に続いて、図５の状態に至るまでは、フィンガ
ー部材の弾性によりヘッド部材１７を底係止部２８に向
けて押し込む作用が行われ、ヘッド部材が底係止部に完
全に位置決めされると、係合部材に対する被係合部材の
位置決めと、用紙サイズ表示部材が用紙サイズ検知部材
により検知される状態が設定される。そして、用紙サイ
ズ検知部材のセンサ３７、３７ａからの信号により、制
御装置は給紙トレイに収容されている用紙のサイズの情
報を得るとともに、トレイ装着部に対して給紙トレイが
正常に挿入されて位置決めの作用が行われたことを確認
できるようにする。 【００１７】前述したように構成してなる本発明の装置
において、図２ないし図５に示されるようにして給紙ト
レイを挿入する際に、トレイ装着部に配置する係合部材
の底係止部に対して、給紙トレイに設けた被係合部材の
ヘッド部材が挿入される途中で、挿入方向の途中に設け
た狭小部２６の位置をＵとする。また、被係合部材を係
合部材に挿入する際に、狭小部の部分で給紙トレイの挿
入の押し込み力が最大となる位置をＵ、センサがコマ部
材を検知する位置をＴ、ヘッド部材が底係止部２８に完
全に位置決めされる位置をＳとして設定する。さらに、
図３に示すように、位置ＴとＳとの間隔をＸとし、前記
位置Ｕとヘッド部材が底係止部に位置決めされる中心位
置Ｓとの間隔をＹとして設定する。そして、前記２つの
部材における間隔Ｘ、Ｙの関係を、Ｘ＜Ｙとして設定す
ることによって、ヘッド部材が係合部材の底係止部２８
に完全に装着された状態で、検知装置が用紙サイズの信
号を出力するとともに、給紙トレイが良好な状態でセッ
トされていることを確認できるようにする。 【００１８】前記図２〜図５に示されるようにして、被
係合部材１５を係合部材２０に挿入する際には、図６の
グラフに示すように、給紙トレイの挿入のための力が作
用される。前記グラフにおいては、上部に給紙トレイの
挿入に要する力を示しており、縦軸に押し込み力を、横
軸にトレイの移動距離を示しているもので、被係合部材
が係合部材に係合する状態で図２に対応する位置ａか
ら、トレイの押し込み力が増加し始める。そして、被係
合部材を係合部材に挿入する途中で、図３に対応する被
係合部材の位置ｂでは、押し込み力が大きくなり、図４
に対応する位置Ｕでは、ヘッド部材が係合部材の狭小部
を通過するので、押し込み力は最大となる。また、被係
合部材のヘッド部材をさらに進める作用は、係合部材の
フィンガー部材の押圧力によって補助されるものであ
り、ヘッド部材が係合部材の底係止部に係止される状態
の位置Ｓまでの間は、ヘッド部材を挿入するにしたがっ
てフィンガー部材の間の間隔が広くなるために、トレイ
の押し込み力は次第に減少する。さらに、前記位置Ｕか
らＳに至る途中で、センサが検知情報を出力する位置Ｔ
を通過するが、前記位置Ｓ、Ｔの間隔Ｘは任意に設定が
可能であり、そのため、センサの突出位置やコマ部材の
固定位置を適宜調整することができる。 【００１９】前記図１に示された例は、給紙トレイに対
して直接用紙を収容する装置の場合について説明した
が、本発明の検知手段と固定手段は、図７に示すような
給紙トレイに対しても装備することができる。前記図７
に示される給紙トレイ４０では、トレイ本体のフレーム
４２に設けたピン部材４４、４４ａと、リヤ側フレーム
１２の間に用紙収容部材４５を位置決めして載置し、ト
レイと一体に移動させて給紙部に位置決めする装置を構
成している。前記給紙トレイ４０においても、トレイ装
着部に配置するトレイガイド５、５ａに対応させて、ト
レイフレーム４２にはスライド部材４３、４３ａを配置
し、トレイ装着部に対するトレイの着脱の案内と、係合
部材の位置決めの作用を行わせるようにしている。ま
た、用紙収容部材４５は、トレイフレームに対して着脱
可能に構成され、例えば、収容する用紙のサイズを異ら
せる場合には、用紙収容部材を交換することができるよ
うにする。そして、トレイフレーム４２に対して用紙収
容部材４５を位置決めするためには、リヤ側フレーム１
２に対して用紙収容部材のリヤ側の端部を押圧して固定
し、ピン部材４４、４４ａに孔４７、４７ａを係止する
ことにより、用紙収容部材がトレイフレーム４２に対し
て正確に位置決めされるようにする。 【００２０】前記給紙トレイ４０において、トレイフレ
ーム４２のリヤ側フレーム１２に対して用紙サイズ表示
部材３０を配置し、装置本体のリヤフレーム２には用紙
サイズ検知部材３５を配置して、用紙のサイズの検知と
給紙トレイの装着の検知を行わせる。また、給紙トレイ
本体のハンドル４１のリヤ側に被係合部材１５を配置
し、トレイ装着部には係合部材２０を配置することによ
り、前記図２〜図５に示されたような給紙トレイの装着
に対応する係合部材の作用を得ることができる。したが
って、本発明においては、給紙トレイの形状や構造にか
かわらず、トレイに設けた被係合部材と装置本体に設け
た係合部材により、トレイ装着部に装着した給紙トレイ
に対する検知の動作を行わせることができる。さらに、
前記係合部材と被係合部材の作用に加えて、用紙サイズ
の検知手段の作動位置の設定を行うことにより、用紙の
位置決めの検知の動作を正確に行わせることができるも
のとなる。 【００２１】前述したような本発明の用紙給紙装置にお
いて、係合部材をプラスチック材料により構成する場合
を例にとって説明したが、前記係合部材はバネ部材であ
れば、任意の材料を利用することができるものであり、
例えば、係合部材のフィンガー部材を板バネ部材を折り
曲げ加工することによって構成することができる。さら
に、被係合部材を構成する部材は、金属材料等の任意の
材料を用いて構成することができる。そして、前記被係
合部材を係合部材に対して摺動させる際に、両部材の間
の摺動抵抗値を小さく設定できるような表面処理を行う
こと等によって、給紙トレイの装着の際の押し込み力を
小さく設定するとともに、被係合部材が係合部材の所定
の位置に達した後では、係合部材のフィンガー部材の押
圧作用によって、被係合部材を係合部材の奥の底係止部
の位置まで自動的に挿入する作用を発揮させることがで
きるようにする。 【００２２】 【発明の効果】本発明の用紙給紙装置は、前述したよう
に構成しているものであるから、画像形成装置本体のト
レイ装着部の一方の入口部に係合部材を配置し、給紙ト
レイに設けた被係合部材を係止させることにより、トレ
イ装着部に対する給紙トレイの位置決めと固定を行うこ
とができる。そして、前記係合部材に被係合部材を挿入
する際には、係合部材に配置する２つの弾性体よりなる
フィンガー部材に対して、その途中の部分に設けた狭小
部から奥の側の奥側拡開部により、被係合部材のヘッド
部材を引き込む作用をフィンガー部材の弾性により自動
的に行わせて、係合部材の底係止部にヘッド部材が位置
決めされる。したがって、オペレータが給紙トレイをト
レイ装着部に装着する際には、給紙トレイに設けた被係
合部材を、完全に係合部材に対して係合保持する位置に
対して、挿入方向の上流部に給紙トレイの押し込み力が
最大となる位置である狭小部まで挿入すると、その後で
は、係合部材と被係合部材の相互の作用により、給紙ト
レイの位置決めの動作を自動的に行わせることができ
る。さらに、前記狭小部の位置から、非係合部材が完全
に係合保持される位置までの間隔をＹと設定し、給紙ト
レイに設けた用紙サイズ表示部材が、トレイ装着部に配
置する用紙サイズ検知部材により検知されるまでの間隔
をＸとして設定する場合に、Ｘ＜Ｙの関係に構成するの
で、給紙トレイの挿入の最終段階でのみ、給紙トレイ装
着の検知信号が出力されるために、不完全な状態で、給
紙トレイが装着された信号が出力されることが防止でき
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の給紙トレイと画像形成装置の本体給
紙部の構成を示す説明図である。 【図２】 給紙トレイを装着する際の係合部材と被係合
部材とが接する前の段階の説明図である。 【図３】 係合部材の狭小部にまで被係合部材を挿入し
た状態の説明図である。 【図４】 被係合部材を奥側拡開部まで進めた状態の説
明図である。 【図５】 被係合部材を係合部材に完全に固定した状態
での検知部材との関係を示す説明図である。 【図６】 前記図２から図５の動作に対応したトレイ挿
入のための力と、検知部材の動作を示すグラフである。 【図７】 本発明の給紙トレイの別の実施例の説明図で
ある。 【符号の説明】 １ 画像形成装置本体、 ２ リヤフレーム、４
トレイ装着部、 １０ 給紙トレイ、 １５ 被
係合部材、１７ ヘッド部材、 ２０ 係合部材、
２２・２３ フィンガー部材、 ３０ 用紙サイズ
表示部材、３５ 用紙サイズ検知部材、 ４０ 給
紙トレイ、４２ トレイフレーム、 ４５ 用紙収
容部材。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 1/00 501 B65H 1/26 312

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 画像形成装置本体の給紙部に対して着脱
   可能に給紙トレイを配置し、前記給紙トレイから用紙を
   給紙するとともに、 給紙トレイが画像形成装置本体の前記給紙部に正確に装
   着された状態で、前記給紙トレイに収容された用紙の用
   紙サイズを検知する検知手段を設けてなる装置におい
   て、 前記画像形成装置本体の給紙部と給紙トレイに対して、
   各々給紙トレイを係止位置に保持する係合部材と被係合
   部材を配置し、 前記給紙トレイを前記係止位置へ移動させる際に、給紙
   トレイの挿入の押し込み力が最大となる位置を通過した
   後は、前記係合部材は、前記被係合部材との間で働く力
   のみによって、給紙トレイを前記係止位置に引き込み、
   給紙トレイを前記係止位置に固定する作用を発揮するも
   のとして構成し、 前記被係合部材が前記係合部材に固定された位置で、前
   記検知手段が作動されることを特徴とする用紙給紙装
   置。