JP3661515B2 - シート供給装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に装着されるシート供給装置、およびそのシート供給装置が装着された画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタなどに装着される給紙カセットとして、たとえば、実開昭６２−１８１５３０号公報に記載され、かつ図９に示すものが知られている。図９において、この給紙カセット１０１は、用紙が積載される用紙押圧板１０２と、この用紙押圧板１０２の前端部を給紙ローラ１０３に向けて付勢するばね１０４と、積載される用紙の重心位置でこの用紙押圧板１０２を上下方向に回動可能に支持する支持部材１０５とを備えており、支持部材１０５を支点として用紙押圧板１０２の前端部が上方向に回動すると、その後端部が下方向に回動するような、シーソータイプとして構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような実開昭６２−１８１５３０号公報に記載されるシーソータイプのものでは、用紙のサイズの違いによって生じる重量変化に起因する、ばね１０４の押圧力の変化を少なくすることはできるが、用紙の厚みや積載量によってばね１０４の圧縮量が変化するため、その変化に起因して、ばね１０４から作用する押圧力が変化してしまい、給紙動作が不安定となる。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、用紙の厚みや積載量にかかわらず、ばねからの付勢力が、常にほぼ一定の押圧力として用紙に作用するシート供給装置、および、そのシート供給装置を装着した画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、シートが積載される受け部材と、前記受け部材の一端部を、シートが積載される側に向かって付勢する付勢手段と、前記受け部材の長さ方向途中において、前記受け部材を上下方向に回動可能に支持する支持部材とを備えるシート供給装置において、前記支持部材は、積載されるシートの重心から離れた位置であって、次式、
Ｙ−２ＸＺ＝Ｆ （Ｆ＝ほぼ一定）
（Ｙは付勢手段の付勢力、Ｘはシートの重心からのオフセット量、Ｚは積載されるシートの単位長さあたりの重量、Ｆは受け部材の一端部にかかる押圧力）を満足する位置で前記受け部材を支持していることを特徴としている。
【０００６】
このような構成によると、シートの厚みや積載量が変わっても、受け部材は、支持部材によって、その一端部にかかる押圧力がその受け部材に積載されるシートの重量に関係なくほぼ一定となるように、シートの重心から離れた位置において支持される。
たとえば、シートの積載量が変化することにより、シートの単位長さあたりの重量Ｚが変化して、それに伴って、付勢手段の付勢力Ｙが変化しても、受け部材は、常に、その一端部にかかる押圧力Ｆが、ほぼ一定となるような位置で、支持部材に支持される。
【０００７】
そのため、受け部材は、付勢手段からの付勢力を常にほぼ一定の押圧力で受けるようになる。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、積載されるシートの単位長さあたりの重量Ｚの変化に対応させて、オフセット量Ｘを変化させるように構成していることを特徴としている。
【０００８】
このような構成によると、オフセット量Ｘ、すなわち、支持部材によって受け部材を支持する位置を、積載されるシートの単位長さあたりの重量Ｚ、すなわち、その受け部材に積載されるシートの重量の変化に対応させて変化させることによって、受け部材の一端部にかかる押圧力Ｆが、ほぼ一定の値に保たれる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記受け部材の一端部にかかる押圧力が、±１０％の範囲内でほぼ一定となるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によると、受け部材には、付勢手段からの付勢力が、常に、±１０％の範囲内における一定の押圧力で作用する。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記受け部材の一端部にかかる押圧力が、１００〜６００ｇｆの範囲にある任意の荷重であることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によると、受け部材の一端部には、付勢手段からの押圧力として、１００〜６００ｇｆの範囲にある任意の荷重が、ほぼ一定の力で作用する。
また、請求項５に記載の発明は、画像形成装置であって、請求項１ないし４のいずれかに記載のシート供給装置を備えていることを特徴としている。
このような画像形成装置では、シート供給装置が、安定してシートを供給するので、良好な画像形成動作が確保される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２に、フィーダユニット４や、そのフィーダユニット４から供給されたシートとしての用紙３に所定の画像を形成するための画像形成ユニット５などを備えている。
【００１２】
フィーダユニット４は、本体ケーシング２の底部に形成される給紙カセット収容部５１と、この給紙カセット収容部５１に着脱自在に装着される、本発明のシート供給装置の一実施形態としての給紙カセット５２と、給紙カセット５２の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ７と、給紙ローラ７に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ９とを備えている。
【００１３】
給紙カセット５２には、後で詳述するように、用紙３が積載される受け部材としての用紙押圧板５３と、この用紙押圧板５３の前端部（用紙押圧板５３における給紙ローラ７により近い側の一端部）を、その裏側から、用紙３が積載される側（上方向）に向けて付勢する付勢手段としてのばね５４と、分離パット８およびその分離パット８を付勢するばね１０とを備えている。（分離パット８およびばね１０は、図１にのみ現れ、図２ないし図８では省略されている。）
用紙押圧板５３上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板５３の裏側からのばね５４の付勢力によって給紙ローラ７に向かって押圧され、その給紙ローラ７の回転によって、給紙ローラ７と分離パット８とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。レジストローラ９は、駆動側および従動側の２つのローラから構成されており、給紙ローラ７から送られてくる用紙３を、所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に送るようにしている。
【００１４】
画像形成ユニット５は、スキャナユニット１１、現像ユニット１２、定着ユニット１３などを備えている。
スキャナユニット１１は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１４、レンズ１５および１６、反射鏡１７、１８および１９などを備えており、レーザ発光部からの発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１４、レンズ１５、反射鏡１７および１８、レンズ１６、反射鏡１９の順に通過あるいは反射させて、現像ユニット１２の感光ドラム２１の表面上に高速走査にて照射させている。
【００１５】
現像ユニット１２は、スキャナユニット１１の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２０内に、感光ドラム２１、現像カートリッジ３６、スコロトロン型帯電器２５、転写ローラ２６などを備えている。
現像カートリッジ３６内は、現像ローラ２２、層厚規制ブレード２３および供給ローラ２４が収容される現像室３７と、トナーが収容されるトナー収容室２７とに区画形成されている。トナー収容室２７内には、正帯電性の非磁性１成分のトナーが収容されており、トナー収容室２７の中心に設けられるアジテータ２９により攪拌されて現像室３７に放出される。現像室３７には、トナー収容室２７に近い側に、供給ローラ２４が回転可能に配設されるとともに、この供給ローラ２４に対向して、現像ローラ２２が回転可能に配設されており、これら供給ローラ２４と現像ローラ２２とが、程度圧縮されるような状態で互いに当接されている。供給ローラ２４は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ２２は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。なお、現像ローラ２２には、感光ドラム２１との間に電位差が生じるようなバイアスが印加されている。また、現像ローラ２２の近傍には、層厚規制ブレード２３が配設されている。
【００１６】
そして、トナー収容室２７から現像室３７に放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により、現像ローラ２２に供給され、この時、供給ローラ２４と現像ローラ２２との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ２２上に供給されたトナーは、現像ローラ２２の回転に伴って、層厚規制ブレード２３と現像ローラ２２との間に進入し、これらの間で擦られて、十分に摩擦帯電され、一定厚さの薄層として現像ローラ２２上に担持される。
【００１７】
一方、感光ドラム２１は、現像ローラ２２の側方位置において、現像ローラ２２に対向状に回転可能に配設されている。この感光ドラム２１は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面が、ポリカーボネートを主成分とする有機感光体などの正帯電性の材料により形成されている。また、スコロトロン型帯電器２５は、感光ドラム２１の上方に、所定の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型帯電器２５は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム２１の表面を一様に正帯電させることができるように構成されている。
【００１８】
そして、感光ドラム２１の表面は、スコロトロン型帯電器２５により一様に正帯電された後、スキャナユニット１１からのレーザービームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ２２の回転により、現像ローラ２２上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２１に対向して接触する時に、感光ドラム２１の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２１の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が下がっている部分に、選択的に転着することによって可視像化され、これによって現像（反転現像）が達成される。
【００１９】
感光ドラム２１の下方には、この感光ドラム２１に対向する転写ローラ２６が回転可能に配設されている。転写ローラ２６は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、所定の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラム２１上に現像されたトナーは、用紙３が感光ドラム２１と転写ローラ２６との間を通る間に用紙３に転写される。
【００２０】
定着ユニット１３は、図１に示すように、現像ユニット１２の側方下流側に配設され、加熱ローラ３２、加熱ローラ３２に押圧される押圧ローラ３１、および、これら加熱ローラ３２および押圧ローラ３１の下流側に設けられる１対の搬送ローラ３３を備えている。加熱ローラ３２は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、現像ユニット１２において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ３２と押圧ローラ３１との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ３３によって、１対の排紙ローラ３４に搬送するようにしている。１対の排紙ローラ３４に送られた用紙３は、その排紙ローラ３４によって排紙トレイ３５上に排紙される。
【００２１】
そして、このような本実施形態のレーザプリンタ１において、給紙カセット５２は、次のように構成されている。
すなわち、図１および図２に示すように、この給紙カセット５２は、上側が開放される矩形ボックス状をなし、幅方向両側に対向状に配置される側板５５および５６と、用紙３の供給方向前端および後端に設けられる把持部５７および後板５８と、底板５９とによって形成されている。
【００２２】
この給紙カセット５２内には、用紙押圧板５３、ばね５４、サイドガイド６０、エンドガイド６１、支持部材としてのホルダ部材６２などが設けられている。
用紙押圧板５３は、用紙３の前側部分を受ける前板６３と、用紙３の後側部分を受ける後板６４とにより構成されている。
前板６３は、略矩形状に形成されており、その両側部には、その側端縁から幅方向内側に向かって凹状に形成される略矩形状の側開放部６５がそれぞれ形成されるとともに、幅方向中央部には、前後方向に沿って延び、後述するスライドガイド部８０を摺動可能に受け入れるホルダ部材案内溝７９が形成されている。
【００２３】
後板６４は、その幅が前板６３よりも狭く、前後方向に長く延びる略Ｕ字矩形状に形成されており、後述する後板案内部材７８を挟んで前後方向に平行して延びる１対の側部６４ａおよび６４ｂと、この両側部６４ａおよび６４ｂの後端部間を連結する後部６４ｃとを備えている。図４にも示すように、一方の側部６４ａは断面矩形状に形成されるとともに、他方の側部６４ｂには、内向きに開く断面略Ｌ字状に形成されている。この断面略Ｌ字状に形成された側部６４ｂは、底壁８３と、この底壁８３の幅方向外側において、起立状に設けられる側壁８４とによって形成されており、この側壁８４の内側面には、その前後方向にわたって、後述する第１ピニオンギヤ８５に噛み合うラック６８が形成されている。また、この後板６４は、前板６３の裏面側において、前板６３の裏面と後板６４の上面とが摺動可能なように、前板６３の幅方向中央部において重なった状態で、その前板６３から、さらに後側に向かって延びるように配置されている。
【００２４】
ばね５４は、給紙カセット５２の底板５９に、その前端部の幅方向に沿って２つ設けられており、前板６３の前端部の裏面に対向するように配置されている。そのため、前板６３の前端部は、２つのばね５４によって、その用紙３が積載される側、すなわち、給紙ローラ７側に向かって付勢される。
サイドガイド６０は、用紙押圧板５３の幅方向両側方であって、前板６３の側開放部６５に対向する位置にそれぞれ設けられている。各サイドガイド６０は、用紙３の幅方向両側端部に当接させるための略矩形板状の側端当接部材６９と、この側端当接部材６９を支持する側端スライド部材７１とを備えている。側端スライド部材７１には、その裏面側に突起部７０が設けられている。また、底板５９には、このサイドガイド６０を、幅方向に沿って案内するためのサイドガイド案内溝７２が、各サイドガイド６０の側端スライド部材７１に対向する位置において、給紙カセット５２の幅方向に沿ってそれぞれ形成されている。
【００２５】
そして、各サイドガイド案内溝７２に各側端スライド部材７１の突起部７０を係合させることによって、各サイドガイド６０を、各サイドガイド案内溝７２に沿って幅方向外側または幅方向内側にそれぞれスライド移動可能としている。これによって、給紙カセット５２に、より大きなサイズの用紙３（たとえば、Ａ３Ｂ４など）を積載する時には、各サイドガイド６０を幅方向外側に移動させてその用紙３の側端を規制し、また、給紙カセット５２に、より小さなサイズの用紙３（たとえば、Ａ４、Ｂ５など）を積載する時には、各サイドガイド６０を幅方向内側に移動させてその用紙３の側端を規制するようにしている。
【００２６】
エンドガイド６１は、後板６４の後端部において起立状に設けられている。このエンドガイド６１は、略矩形板状をなし、後述するように、その用紙３のサイズに応じて、後板６４と一体となって前後方向に移動し、用紙３の後端を規制するようにしている。
ホルダ部材６２は、用紙押圧板５３を上下方向に回動可能に支持するために、用紙押圧板５３の長さ方向途中であって、用紙３の重心近傍において、前板６３に対して前後方向にスライド移動可能に設けられている。このホルダ部材６２は、前板６３の裏面に取り付けられるホルダフレーム７３と、このホルダフレーム７３に揺動可能に取り付けられるホルダアーム７５とを備えている。
【００２７】
ホルダフレーム７３は、図３および図４に示すように、前板６３の裏面に向かって凹状に形成されるハウジング部７４と、そのハウジング部７４の幅方向両外側に形成される鍔部７７とにより形成されている。ハウジング部７４の幅方向中央部には、前後方向に延びる矩形状の後板案内部材７８が突出形成されている。これによって、ハウジング部７４内は、その幅方向において、断面矩形状の２つの空間に画成される。また、後板案内部材７８の上面には、ホルダ部材案内溝７９に嵌め込まれるスライドガイド部８０が突出形成されるとともに、各鍔部７７が、前板６３の裏面に摺動可能に当接されている。これによって、ホルダフレーム７３は、ホルダ部材案内溝７９に沿って案内されながら前板６３に対して前後方向にスライド移動可能とされた状態で、前板６３を支持している。なお、各鍔部７７には、後述するばね８９を当接させるための円形状に膨出するばね押圧部７６が形成されている。
【００２８】
後板案内部材７８は、ハウジング部７４から、さらに後側に向かって矩形状に延びるように形成されるとともに、その前後方向にわたって段部８１が形成されている。この段部８１の側壁面には、段部８１に沿って、後述する第２ピニオンギヤ８６に噛み合うラック８２が形成されている。
そして、ハウジング部７４内には、後板案内部材７８によって画成されている一方の空間に、後板６４の、断面矩形状とされた一方の側部６４ａが挿入されるとともに、他方の空間には、断面略Ｌ字状とされた他方の側部６４ｂが挿入されている。これによって、後板６４は、後板案内部材７８に沿って案内されながらホルダ部材６２に対して前後方向にスライド移動可能とされた状態で、このホルダ部材６２に支持される。
【００２９】
また、断面略Ｌ字状の側部６４ｂがハウジング部７４内の空間に挿入された状態において、互いに対向する、側部６４ｂの側壁８４に形成されるラック６８と、後板案内部材７８の段部８１に形成されるラック８２との間には、第１ピニオンギヤ８５および第２ピニオンギヤ８６が設けられている。第１ピニオンギヤ８５は、側部６４ｂ側のラック６８と噛み合う位置において、前板６３に形成される凹所８７に、その軸が回転可能に支持されている。また、第２ピニオンギヤ８６は、後板案内部材７８側のラック８２および第１ピニオンギヤ８５と噛み合う位置において、前板６３に形成される凹所８８に、その軸が回転可能に支持されている。なお、第１ピニオンギヤ８５および第２ピニオンギヤ８６の減速比は、２：１に設定されている。
【００３０】
このように、前板６３に、第１ピニオンギヤ８５および第２ピニオンギヤ８６が回転可能に支持されることにより、第１ピニオンギヤ８５および第２ピニオンギヤ８６と、ハウジング部７４の底壁との間に所定の隙間が形成され、この隙間において、側部６４ｂの底壁８３が前後方向に移動可能とれる。
そして、後板６４を、ホルダ部材６２に対して前後方向にスライド移動させると、後板６４の側部６４ｂ側のラック６８、第１ピニオンギヤ８５、第２ピニオンギヤ８６および後板案内部材７８側のラック８２を介して、ホルダ部材６２が、後板６４のスライド移動に連動して、前板６３に対して、前後方向にスライド移動する。より具体的には、第１ピニオンギヤ８５および第２ピニオンギヤ８６の減速比が、２：１に設定されているため、たとえば、後板６４をホルダ部材６２に対して前方向にスライド移動させると、ホルダ部材６２は、前板６３に対して、後板６４の前方向に移動した距離の半分の距離だけ、前方向にスライド移動する。
【００３１】
ホルダアーム７５は、ハウジング部７４の前端両側部において、幅方向外側に突出形成されるアーム支持部９１と、各アーム支持部９１に支持される揺動アーム９２とを備えている。各揺動アーム９２は、その一端部が、各アーム支持部９１において回動可能に支持されるとともに、その他端部には、幅方向外側に向けて延びる脚部９４がそれぞれ形成されている。この各アーム支持部９１を支点として、ホルダ部材６２に支持されている用紙押圧板５３が、各揺動アーム９２に対して上下方向に回動可能とされるとともに、この各揺動アーム９２の各アーム支持部９１を支点とした回動動作によって、このホルダ部材６２に支持されている用紙押圧板５３を、上下方向に移動可能としている。
【００３２】
なお、一方の脚部９４ｂには、幅方向外側に向けて突出形成される係合突部９６が形成されている。また、底板５９には、この脚部９４と対向する位置において、給紙カセット５２の前後方向に平行状に延びるガイド部材９３がそれぞれ設けられている。（このガイド部材９３は、図１においては省略され、図６において仮想線で示されている。）一方のガイド部材９３ｂは、ガイド溝９５を有する断面コ字状に形成されている。そして、一方のガイド部材９３ｂのガイド溝９５に、一方の脚部９４ｂの係合突部９６させるとともに、他方のガイド部材９３ａに他方の脚部９４ａを当接させることによって、ホルダフレーム７３が前板６３に対して前後方向にスライド移動した時に、ホルダアーム７５を、このガイド部材９３に沿って前後方向に案内するようにしている。
【００３３】
また、各揺動アーム９２における脚部９４の近傍には、ホルダフレーム７５の鍔部７７に形成されるばね押圧部７６に対向するように、円形状に膨出するばね受け部９７がそれぞれ形成されており、各ばね受け部９７と各ばね押圧部７６との間には、これらを離れる方向に付勢する、すなわち、用紙押圧板５３を上方向に付勢するばね８９がそれぞれ設けられている。このばね８９の付勢力によって、ホルダフレーム７３と揺動アーム揺動ア−ム９２とが離れる方向に押圧され、これによって、揺動アーム９２がアーム支持部９１を支点として回動して、用紙押圧板５３が上方向に移動するようになる。
【００３４】
そして、このような給紙カセット５２では、たとえば、より大きなサイズの用紙３（たとえば、Ａ３、Ｂ４など）を給紙した後（図６に示す状態）に、より小さなサイズの用紙３（たとえば、Ａ４、Ｂ５など）を給紙する場合には、たとえば、図７に示すように、用紙押圧板５３に、より小さなサイズの用紙３を積載するとともに、エンドガイド６１を前方にスライド移動させて、より小さなサイズの用紙３の後端に当接させ、その後端部を規制するようにする。
【００３５】
そうすると、エンドガイド６１と一体となって後板６４が前方に移動して、それに連動して、後板６４の側部６４ｂ側のラック６８、第１ピニオンギヤ８５、第２ピニオンギヤ８６および後板案内部材７８側のラック８２を介して、ホルダ部材６２が、前板６３に対して、その移動量の半分の移動量で前方に移動される。その結果、より大きなサイズの用紙３からより小さなサイズの用紙３に変更しても、それに対応して、ホルダ部材６２が用紙押圧板５３に対して前方に移動して、その用紙３の重心近傍で用紙押圧板５３を支持するようになる。
【００３６】
また、たとえば、より小さなサイズの用紙３（たとえば、Ａ４、Ｂ５など）を給紙した後（図８に示す状態）に、より大きなサイズの用紙３（たとえば、Ａ３、Ｂ４など）を給紙する場合には、たとえば、図５に示すように、エンドガイド６１を後方にスライド移動させた後、用紙押圧板５３に、より大きなサイズの用紙３を積載するとともに、エンドガイド６１を、より大きなサイズの用紙３の後端に当接させて、その後端部を規制するようにする。
【００３７】
そうすると、エンドガイド６１と一体となって後板６４が後方に移動して、それに連動して、後板６４の側部６４ｂ側のラック６８、第１ピニオンギヤ８５、第２ピニオンギヤ８６および後板案内部材７８側のラック８２を介して、ホルダ部材６２が、前板６３に対して、その移動量の半分の移動量で後方に移動される。その結果、より小さなサイズの用紙３からより大きなサイズの用紙３に変更しても、それに対応して、ホルダ部材６２が用紙押圧板５３に対して後方に移動して、その用紙３の重心近傍で用紙押圧板５３を支持するようになる。
【００３８】
したがって、用紙３のサイズが変わっても、用紙押圧板５３は、ホルダ部材６２により常に重心近傍で支持されるので、常に用紙押圧板５３の安定した回動動作が確保されることとなる。
また、ホルダ部材６２は、エンドガイド６１に連動して、その用紙３の重心近傍で用紙押圧板５３を支持するように、用紙押圧板５３に対して前後方向に移動するので、エンドガイド６１を、用紙３のサイズに応じて移動させるのみの簡易な操作によって、確実に、用紙押圧板５３をホルダ部材６２によって常に重心近傍で支持させることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、第１ピニオンギヤ８５および第２ピニオンギヤ８６の減速比が、２：１に設定されているため、ホルダ部材６２は、エンドガイド６１の前後方向の移動量に対して半分の移動量で用紙押圧板５３に対して前後方向に移動するため、用紙押圧板５３は、ホルダ部材６２によって、確実に用紙３の重心位置で支持されるようになる。
【００４０】
そして、このような給紙カセット５２を備えるレーザープリンタ１では、給紙カセット５２が、用紙３のサイズが変わっても、常に安定した給紙動作を確保しているので、サイズの種類の異なる用紙３であっても、常に安定した画像形成動作を達成することができる。
また、この給紙カセット５２においては、用紙押圧板５３は、各揺動アーム９２の回動動作によって上下方向に移動可能であって、かつ、ばね８９によって上方向に付勢されているので、たとえば、用紙３の積載量が多い時には、その用紙３の重量の多い分、ばね８９の付勢力に用紙３の重量が打ち勝って、用紙押圧板５３が下方向に移動するようになる。そうすると、用紙押圧板５３の後端部は、その用紙押圧板５３の下方向移動に伴って、その高さが低くなる。たとえば、このような状態は、用紙３の最大積載時の状態を示す図５に現れている。一方、用紙３の積載量が少ない時には、その用紙３の重量の少ない分、ばね８９の付勢力が用紙３の重量に打ち勝って、用紙押圧板５３が上方向に移動するので、用紙押圧板５３の後端部は、その用紙押圧板５３の上方向移動に伴って、その高さが高くなる。たとえば、このような状態は、用紙３が積載されていない状態を示す図６に現れている。したがって、用紙押圧板５３の後端部は、用紙３の積載量が多く、その高さが高くなる時にはより低くなり、また、用紙３の積載量が少なく、その高さが低くなる時にはより高くなるので、用紙押圧板５３の後端部の上下方向のストロークを小さくすることができる。そのため、装置の大型化を回避して、装置をコンパクトに設計することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、このようなばね８９として、積載される用紙３の単位厚みあたりの重さと同じばね定数を持つばねを用いている。このようなばねを用いると、そのばね８９は、積載される用紙３の厚みが増加すると、その増加した厚みに相当する分だけ用紙押圧板５３を下げるように作用し、また、用紙３の積載量が減少すると、その減少した厚みに相当する分だけ用紙押圧板５３を上げるように作用する。そのため、用紙押圧板５３の最上位に位置する用紙３を、常に一定の位置で保持することができ、上下方向の変動の少ない、安定した用紙３の給紙を達成することができる。
【００４２】
さらに、このばね８９は、上記したように、常に、積載される用紙３の重心近傍において、用紙押圧板５３を付勢するように構成されているので、ばね８９の付勢力を、最も的確に用紙押圧板５３に作用させて、用紙押圧板５３のより安定した動作を確保できるようにしている。
そして、このような給紙カセット５２を備えるレーザープリンタ１では、給紙カセット５２をコンパクトに設計できるので、装置の小型化を図ることができる。
【００４３】
さらに、上記したように、本実施形態の給紙カセット５２においては、ホルダ部材６２が、常に、積載される用紙３の重心近傍において、用紙押圧板５３を支持するようにしているが、より具体的には、図５に示すように、ホルダ部材６２は、用紙３の前後方向（給紙ローラ７による給紙方向）において、用紙押圧板５３に積載される用紙３の重心９８から離れた位置であって、ばね５４の付勢力によって用紙押圧板５３の前端部にかかる押圧力が、その用紙押圧板５３に積載される用紙３の重量に関係なく、ほぼ一定となるような位置９９で用紙押圧板５３を支持するように配置されている。すなわち、このホルダ部材６２は、次式、
Ｙ−２ＸＺ＝Ｆ （Ｆ＝ほぼ一定）
（Ｙはばね５４の付勢力、Ｘは用紙３の前後方向における重心からのオフセット量、Ｚは積載される用紙３の単位長さあたりの重量、Ｆは用紙押圧板５３の一端部にかかる押圧力）を満足する位置９９で用紙押圧板５３を支持している。
【００４４】
このような位置９９で用紙押圧板５３を支持すると、たとえば、用紙３の積載量が変化することにより、用紙３の単位長さあたりの重量Ｚが変化して、それに伴って、ばね５４の付勢力Ｙが変化しても、用紙押圧板５３の前端部にかかる押圧力Ｆは、常に、ほぼ一定となる。
より具体的には、たとえば、用紙押圧板５３の全長が３５４ｍｍで、用紙３の最大積載重量が３４００ｇであり、ばね５４として、最も圧縮された状態（図５に示すように、用紙３が最大量積載された状態）で、４００ｇｆの付勢力を発生させ、最も伸びた状態（図６に示すように、用紙３がなくなった状態）で２００ｇｆの付勢力を発生させるものを用いた場合に、用紙３の最大積載時において、ホルダ部材６２を、積載される用紙３の重心９８から１０ｍｍ後側にオフセットさせた位置９９で、用紙押圧板５３を支持させるように配置すれば、この用紙３の最大積載時（図５に示す状態）におけるばね５４の押圧力は、上記式より、
４００ｇｆ−２×１０ｍｍ×（３４００ｇｆ／３５４ｍｍ）＝２０９ｇｆとなる。
【００４５】
その後、用紙３が給紙されることにより、その積載量が減少すれば、その減少に伴って、ばね８９の付勢力によって、各揺動アーム９２が各アーム支持部９１を支点として回動し、用紙押圧板５３が上方向に移動する。そのため、オフセット位置９９は、用紙３が減少するに従って、用紙３の重心９８に向かって次第に近づくようになる。そして、ついに用紙３がなくなった時（図６に示す状態）には、ホルダ部材６２が用紙押圧板５３を用紙３の重心９８で支持するようになり、オフセット量が０となって、そのばね５４の押圧力は、上記式より、
２００ｇｆ−０＝２００ｇｆとなる。
【００４６】
したがって、ホルダ部材６２を、このように用紙３の重心９８から、所定量オフセットさせた位置において、用紙押圧板５３を支持させるようにしておけば、用紙３の積載または給紙により用紙３の積載量が変化して、用紙３の単位長さあたりの重量Ｚが変化し、それに伴って、ばね５４の付勢力Ｙが変化しても、用紙押圧板５３は、常に、その前端部にかかる押圧力Ｆが、ほぼ一定となるような位置で、ホルダ部材６２に支持されているので、用紙３の厚みや積載量が変わっても、用紙押圧板５３は、ばね５４からの付勢力を常にほぼ一定の押圧力で受けることができ、安定した給紙動作を達成することができる。
【００４７】
なお、本実施形態においては、用紙押圧板５３の前端部にかかる押圧力を、ホルダ部材６２により用紙押圧板５３が支持される位置９９を、その用紙押圧板５３に積載される用紙３の重量の変化に対応して適宜変化させることによって、ほぼ一定の値となるように保つようにしているので、ばね５４からの付勢力を、より確実に、ほぼ一定の押圧力で用紙押圧板５３に作用させるようにしている。
【００４８】
また、本実施形態においては、用紙押圧板５３の前端部にかかる押圧力が、±１０％の範囲内で一定であることが好ましい。ばね５４からの付勢力を、常に、±１０％の範囲内における一定の押圧力で用紙押圧板５３に作用させるようにすれば、確実に安定した用紙３の供給を達成することができる。
また、そのような、用紙押圧板５３の前端部にかかる一定の押圧力は、より具体的には、１００〜６００ｇｆ、好ましくは、２００〜４００ｇｆの範囲にある任意の荷重であることが好ましい。ばね５４からの付勢力を、１００〜６００ｇｆの範囲にある任意の一定の押圧力で用紙押圧板５３に作用させるようにすれば、用紙押圧板５３は、常に好適な押圧力によって押圧されるようになり、より安定した用紙３の供給を達成することができる。
【００４９】
そして、このような給紙カセット５２を備えるレーザープリンタ１は、安定した用紙３の給紙により、良好な画像形成動作を達成することができる。
なお、本実施形態では、
Ｙ−２ＸＺ＝Ｆ （Ｆ＝ほぼ一定）
（Ｙはばね５４の付勢力、Ｘは用紙３の前後方向における重心からのオフセット量、Ｚは積載される用紙３の単位長さあたりの重量、Ｆは用紙押圧板５３の一端部にかかる押圧力）の式中、積載される用紙３の単位長さあたりの重量Ｚの変化に対応させてオフセット量Ｘを変化させるように構成したが、本発明においては、たとえば、複数のばね５４を切り換えて用いるなど、ばね５４の付勢力Ｙを適宜選択させるように構成してもよく、また、積載される用紙３の重量範囲などによっては、ばね５４の付勢力Ｙおよびオフセット量Ｘを固定して構成することもできる。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の発明によれば、シートの厚みや積載量が変わっても、受け部材は、付勢手段からの付勢力を常にほぼ一定の押圧力で受けることができる。そのため、付勢手段からのほぼ一定した押圧力によって、安定したシートの供給を達成することができる。
【００５１】
請求項２に記載の発明によれば、支持部材によって受け部材を支持する位置を、その受け部材に積載されるシートの重量の変化に対応させて、適宜変化させることによって、受け部材の一端部にかかる押圧力を、ほぼ一定の値に保つようにしているので、付勢手段からの付勢力を、より確実に、ほぼ一定の押圧力で受け部材に作用させることができる。
【００５２】
請求項３に記載の発明によれば、シートの厚みや積載量が変わっても、受け部材には、付勢手段からの付勢力が、常に、±１０％の範囲内における一定の押圧力で作用するので、確実に安定したシートの供給を達成することができる。
請求項４に記載の発明によれば、受け部材の一端部には、付勢手段からの押圧力として、１００〜６００ｇｆの範囲にある任意の荷重が、ほぼ一定の力で作用するので、受け部材の一端部は、常に好適な押圧力によって押圧されるようになる。したがって、より安定したシートの供給を達成することができる。
【００５３】
請求項５に記載の発明によれば、安定したシートの供給により、良好な画像形成動作を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像形成装置の一実施形態としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。
【図２】 図１のレーザプリンタに備えられる、本発明のシート供給装置の一実施形態としての給紙カセットの要部平面図である。
【図３】 図２に示す給紙カセットの部分拡大要部平面図である。
【図４】 図３に示す給紙カセットの部分拡大要部縦断面図である。
【図５】 図１に示す給紙カセットの、より大きなサイズの用紙が最大量積載されている状態を示す要部側面図である。
【図６】 図５に示す給紙カセットの、用紙が積載されていない状態を示す要部側面図である。
【図７】 図１に示す給紙カセットの、より小さなサイズの用紙が最大量積載されている状態を示す要部側面図である。
【図８】 図７に示す給紙カセットの、用紙が積載されていない状態を示す要部側面図である。
【図９】 従来のシーソータイプの給紙カセットを示す要部側面図である。
【符号の説明】
１ レーザプリンタ
３ 用紙
５２ 給紙カセット
５３ 用紙押圧板
５４ ばね
６２ ホルダ部材
９８ 用紙の重心
９９ オフセット位置

Claims (5)

1. シートが積載される受け部材と、前記受け部材の一端部を、シートが積載される側に向かって付勢する付勢手段と、前記受け部材の長さ方向途中において、前記受け部材を上下方向に回動可能に支持する支持部材とを備えるシート供給装置において、
   前記支持部材は、積載されるシートの重心から離れた位置であって、次式、
   Ｙ−２ＸＺ＝Ｆ （Ｆ＝ほぼ一定）
   （Ｙは付勢手段の付勢力、Ｘはシートの重心からのオフセット量、Ｚは積載されるシートの単位長さあたりの重量、Ｆは受け部材の一端部にかかる押圧力）
   を満足する位置で前記受け部材を支持していることを特徴とする、シート供給装置。
2. 積載されるシートの単位長さあたりの重量Ｚの変化に対応させて、オフセット量Ｘを変化させるように構成していることを特徴とする、請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記受け部材の一端部にかかる押圧力が、±１０％の範囲内でほぼ一定となるように構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のシート供給装置。
4. 前記受け部材の一端部にかかる押圧力が、１００〜６００ｇｆの範囲にある任意の荷重であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のシート供給装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のシート供給装置を備えていることを特徴とする、画像形成装置。

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