JP3705176B2 - 給紙カセット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙を支持するボトムプレートに積載される用紙の状態に応じて付勢力を適宜切替可能とした給紙カセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真複写機やファクシミリ装置等のような画像形成装置において、任意のサイズの用紙を収容することのできる給紙カセットを給紙部に配置している。前記給紙カセットには多数枚の用紙を重ねて収容しておき、給紙部に設ける給紙装置の給紙ローラと、分離爪のような用紙さばき手段を用いて用紙を１枚ずつ分離しながら、画像記録部に向けて送るようにしている。前記給紙カセットの用紙収容部には、用紙送り出し方向の後端部と側面とを規制するために、サイドガイドやエンドガイド等の規制部材を設けており、前記用紙収容装置に用紙をセットした後で、前記規制部材を用紙サイズに対応させて固定することにより、エンドガイドやサイドガイドに対して用紙がずれないように規制している。
【０００３】
前記給紙カセットにおいては、用紙積載するボトムプレートを、カセット筐体の側板に設けた支点を中心にして揺動可能に支持し、前記ボトムプレートの用紙送り出し側先端部に、カセット底板との間にスプリングを配置している。前記給紙カセットに対して、ボトムプレートを下降させた状態に固定して、そのプレートの上に用紙を積載して先端部を分離爪に係止させ、給紙カセットを画像形成装置の給紙部に装着する。前記給紙カセットを装着する動作の最終段階で、ボトムプレートに対する係止が解除されると、スプリングの付勢力によりボトムプレートとともに用紙が上昇し、用紙の送り出し側先端部が給紙ローラに押圧される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の給紙カセットにおいては、ボトムプレートの先端部側に配置してる１つのスプリングを用いて、用紙を給紙ローラに向けて付勢する手段を構成しているために、大サイズの用紙と小サイズの用紙の場合では、ボトムプレートにかかる重量が異なるため、それに伴って用紙の給紙ローラに対する押圧力も変化する。また、ボトムプレートに載置されている用紙の量が減少するにつれて、給紙ローラに対する用紙の押圧力が次第に増大するので、給紙ローラによる搬送力が変化する。したがって、ボトムプレートを上昇させるためのスプリングの押上力が一定であることから、用紙のサイズと用紙の残量等の条件により、給紙ローラによる用紙の送り出し作用が一定せず、給紙ミス、重送等の問題が発生する原因ともなっている。
【０００５】
前記給紙カセットにおける給紙の問題を解決するために、前記ボトムプレートの先端部側に配置するスプリングに加えて、第２の付勢手段を設けることが考えられている。例えば、大サイズの用紙を装着した際に、エンドガイドが給紙カセットの端部に位置した状態で、第２の付勢手段を動作させるように設けて、用紙の重量に対応する付勢力（給紙ローラに対する押圧力）を発揮できるようにするものである。しかしながら、前記大サイズの用紙に対応させて第２の付勢手段を作動させるような給紙カセットでは、小サイズの用紙を給紙カセットにセットした場合でも、例えばＯＨＰシート等であれば、第２の付勢手段により付勢力を補助することができないという問題が残る。
【０００６】
本発明は、給紙カセットに設ける第２の付勢手段を、用紙サイズに応じて自動的に動作させる手段に加えて、手動で動作状態に切り換え可能にする給紙カセット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、給紙カセット筐体内部に収納される用紙を載置するボトムプレートと、
前記ボトムプレートを押し上げる第１の弾性部材と、
前記第１の弾性部材の付勢力を補助するために第２の弾性部材を備え、
前記第２の弾性部材を板バネで構成し、前記板バネを動作位置と非動作位置とに切替えるよう、エンドガイドが移動される動作に応じて連動させる手段と、
前記エンドガイドとともにスライド部材を移動させる動作に連動させて、前記第２の弾性部材によりボトムプレートに上向きの押し上げ作用を行わせる手段とを設けた給紙カセットに関する。
請求項１の発明は、前記第２の弾性部材には、戻し用のスプリングを接続して設け、
前記エンドガイドとともに前記スライド部材を移動させ、スライド部材による前記第２の弾性部材の押し上げ作用が解除されたときに、前記戻し用スプリングにより自動的に第２の弾性部材を非動作位置に戻すことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記第２の弾性部材がエンドガイドの移動により非動作位置におかれた状態でも、カセットの所定の位置に設けた操作レバーにより操作して、前記第２の弾性部材を動作させるよう設定可能に構成したことを特徴とする。
【００１０】
前述したように構成したことにより、給紙カセットに収容される用紙のサイズが同サイズであっても、用紙の堆積量、厚紙や薄紙のような種類等により、単位重量が異なるものに対して、第２の付勢部材（弾性部材）によるボトムプレートに対する押上力を適宜切り換えることができる。また、操作レバーを手動で操作することにより、ボトムプレートに付加される第２の弾性部材の押上力を切り換えることができる。そして、前記第２の弾性部材として板バネを用いることにより、コイルスプリングを使用する場合のように、切り換え時にコイルスプリングを押え込む必要がなく、付勢部材の構成を簡素化することができる。
なお、本発明の以下に説明する給紙カセットにおいて、「付勢力を切り換え可能」にするということは、ボトムプレートに対する第２の弾性部材の付勢力をオン・オフにすることのほか、用紙サイズに応じて、第２の弾性部材の付勢力を徐々に上げること、もしくは下げることを意味している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図示する例にしたがって、本発明の給紙カセットの構成を説明する。図１、２に示す例は、給紙カセットの平面図と側面図とを示し、図３にはボトムプレートを外した状態の平面図を示しているもので、用紙収容部２５に任意のサイズの用紙を収容可能な、いわゆるユニバーサルタイプの給紙カセットとして構成される。前記給紙カセット２０は、画像形成装置の給紙部に装着する方向Ｙに対して、用紙を送り出す方向Ｘが直角に設定されているもので、前記筐体２１の手前側にはハンドル２３を、装着側の前側には、両側一対の脚部材２４、２４ａを突出させて設け、画像形成装置の給紙部に着脱させる際に、前記脚部材２４、２４ａを給紙部に設けたガイド部材（図示を省略）に案内させるようにする。
【００１２】
前記給紙カセット２０の用紙収容部２５には、ボトムプレート３０をヒンジ部３１、３１ａを介して揺動可能に設けており、用紙を前記ボトムプレート３０にセットして、給紙方向Ｘの先端部に配置する前板２２側を大きく上昇させ得るようにする。なお、本実施例に示す給紙カセット２０においては、ボトムプレート３０に収容される用紙全体が積載されるものではなく、前記ボトムプレート３０に用紙の一部が積載されると、Ａ４サイズの用紙よりもＢ５サイズの用紙の方が、ボトムプレートにかかる重量が重いことがある。そこで、本発明においては、そのような場合にも対応出来るようにするために、以下に説明するように、第２の弾性部材の付勢力を切り換え可能に構成しているものである。前記給紙カセット２０の用紙収容部２５に収容する用紙を規定するために、用紙の送り出し側後端部を押圧するエンドガイド４０と、用紙の両側を規制するサイドガイド５０、５１とを設けている。前記３つのガイド部材４０、５０、５１は、カセット筐体２１の底板２６に設けたガイド部２７、２８、２８ａに沿ってそれぞれ案内可能に設けており、前記各ガイド部材は任意の位置で固定が可能なものとされている。また、給紙カセットの中央部に対して用紙の送り中心を設定するセンターレジ方式の給紙カセットでは、前記用紙の両側を規制するためのサイドガイド５０、５１は、底板２６に沿って配置される連動機構を用いて、２つのサイドガイド５０、５１を相互に離接可能に設けている。
【００１３】
前記２つのサイドガイド５０、５１には、分離爪５５、５６を各々支持させており、サイドガイド５０と分離爪５５の例では、分離爪５５を設けた支持ステーの端部を、サイドガイド５０に設けたヒンジ部を中心に回動可能に設けている。前記分離爪５５は、従来より一般に用いられているものと同様に、用紙の送り出し方向の両側の角部に、略三角形の平板部を係止させて保持し、給紙ローラの送り力と、分離爪５５に用紙の角部が係止されることにより、用紙に対するさばき作用を発揮し、画像形成装置の記録部に向けて１枚ずつ分離した用紙を供給できるようにする。なお、前記給紙カセット２０において、給紙方向の前板２２の内面には、用紙の先端部を当接させて整列作用を容易に行い得るようにするために、縦の突条部材２２ａを設けており、前記突条部材により給紙方向先端部が規制された用紙に対しては、分離爪の縦アームが引っ掛かったりしないように保護される。
【００１４】
前記給紙カセット２０の内部で用紙の両側面を規制する２つのサイドガイド５０、５１は、用紙の側面に当接する縦部材を平板部材に対して立設させて設けている。前記２つのサイドガイド５０、５１を連動させて、相互に離接する方向に移動させるために、アーム部材５２、５３の対向面にラックを形成し、前記ラックをピニオン５４に噛合わせている。そして、一方のサイドガイドを移動させることにより、他方のサイドガイドを連動移動させるようにすることは、従来のセンターレジ方式の給紙カセットの場合と同様に構成される。
【００１５】
前記給紙カセット２０の内部で用紙を支持するボトムプレート３０は、給紙側前方で底板２６との間に配置する第１の弾性部材としてのスプリング３２、３２ａを用いて、用紙を給紙ローラに向けて押し上げる作用を行うが、前記第１の弾性部材３２としては、従来の給紙カセットと同様に、コイルスプリングを用いている。前記第１の弾性部材３２……に加えて、本実施例では、第２の弾性部材３３を配置しており、ボトムプレートが負担する用紙の重量が大きい場合等に、前記第２の弾性部材３３を第１の弾性部材３２……とともに作動させて、ボトムプレートを押し上げる作用を補助させる。前記２種類の弾性部材３２、３３において、小サイズの用紙をボトムプレート３０にセットした場合には、第１の弾性部材３２のみを作動させて、用紙を給紙ローラに向けて押圧させる。これに対して、大サイズの用紙を用紙をボトムプレート３０の上にセットしたときには、第１の弾性部材３２のみでは、用紙の満紙状態の場合、用紙の重量により、給紙ローラに向けて押圧する力が十分ではないことから、第２の弾性部材３３を追加して作用させることにより、用紙を押し上る作用を良好に行わせ得るようにする。
【００１６】
前記第２の弾性部材３３は、エンドガイド４０の移動に連動して、ボトムプレート３０を上昇させる作用を選択的に行うもので、エンドガイド４０を所定の位置から後部に移動させた際に、第２の弾性部材３３を動作させるようにする。つまり、前記エンドガイド４０を大サイズの用紙に対応させて移動したときに、エンドガイド４０の移動に連動する連動部材が、第２の弾性部材３３を動作位置に揺動させるので、前記第２の弾性部材３３の板バネ３４が上昇されて、ボトムプレート３０の下面に当接して押上作用を行い得る状態に設定される。また、小サイズの用紙を給紙カセット２０にセットして、エンドガイド４０を給紙側に向けて移動させたときには、エンドガイド４０を前進させる動作に追従して、第２の弾性部材３３を作動させないようにする。
【００１７】
前記第２の弾性部材３３とエンドガイド４０との連動機構と、第２の弾性部材の構成を図４、５に示しているもので、ボトムプレート３０を押し上げるための板バネ３４は、ヒンジ部３６、３６ａを中心にして、給紙方向の後部側を揺動可能に形成するホルダー３５に取り付けられている。前記ホルダー３５の揺動側端部の下面には、下面突部材３７を下方に突出させて設けており、エンドガイドの移動に追従し、カセット筐体の底板２６上で移動するスライド部材４５により前記下面突部材３７が上下動されて、ホルダー３５をボトムプレート３０を押し上げる位置と、非動作位置とに揺動される。なお、前記第２の弾性部材３３のホルダー３５と、カセット筐体との間に配置するスプリング３８は、第２の弾性部材３３を非動作位置に引き下げるための付勢手段であり、スライド部材４５によるホルダー３５の押上作用が解除された時に、前記スプリング３８により非作動位置に保持される。
【００１８】
前記第２の弾性部材３３に対応させて配置され、エンドガイドの移動に追従して移動されるスライド部材４５は、給紙カセット２０のエンドガイドのガイド部に配置され、底板２６に平行に設けられている長い板部材として構成される。前記長い板部材の後端部側には、図２に示されるように、エンドガイド４０のスライダー４１の先端部に、その下面に設けた係止部材４２が係合する被係合部材４６を、図５に示すように設けている。なお、前記スライダー４１に設ける係止部材４２と、スライド部材４５に設ける被係合部材４６の構成は、両部材が係合する状態で連動移動させ、エンドガイドが所定の範囲外に移動された際に、係合を容易に解除できれば、特にその係合手段の構成を限定するものではない。
【００１９】
前記図４、５に示す例において、エンドガイドに連動するスライド部材４５には、その給紙側端部付近に、上向きに突出させた動作突部４７、４７ａを設けており、前記動作突部４７……が第２の弾性部材３３の係止部材４２を押し上げることにより、第２の弾性部材３３の板バネ３４を上向きに揺動させる。前記スライド部材４５の動作突部４７が第２の弾性部材３３を押上・下降させる作用は、エンドガイドを用紙のサイズに対応させて移動させることにより行われる。例えば、用紙収容部にセットする用紙が小サイズのものでは、エンドガイドが給紙側に移動されるので、スライド部材４５は図４の鎖線で示す位置にまで押されて停止されるので、第２の弾性部材３３を非作動位置に保持する。これに対して、大サイズの用紙に対応させて、エンドガイド４０を後退させた場合には、エンドガイドのスライダー４１によりスライド部材４５が図の左側に移動されるので、図４の実線で示す位置まで動作突部４７を移動させることになり、第２の弾性部材３３は動作位置に係止保持される。
【００２０】
なお、前記スライド部材４５のアーム部材の長さは、エンドガイドの移動範囲全部をカバーするだけの長さを有するものとして構成し、スライド部材４５をエンドガイドの移動に追従させるように構成することも可能である。しかしながら、前記スライド部材４５を長いものとして構成することは、給紙カセットの給紙方向の長さに対して、長いスライド部材４５の移動範囲が大きくなるので、前記スライド部材４５の端部が給紙カセットから外れて、筐体の外に突出する等の不都合な状態の発生が懸念される。そこで、前記スライド部材４５を図示する程度の長さを有するものとして構成し、所定のサイズの用紙に対するエンドガイドの位置で、エンドガイドがスライド部材４５に係合し、前記スライド部材４５の動作突部４７が、第２の弾性部材３３の係止部材４２に係合範囲に対応させる距離だけ移動させ得るようにすれば良い。
【００２１】
前述したような構成を有し、ボトムプレートを付勢するために２種類の弾性部材を設けた装置において、第２の弾性部材３３を大サイズの用紙に対応させて作動させるが、小サイズの用紙であっても、厚紙や重い用紙類の給紙に使用できないという欠点がある。そこで、本実施例の給紙カセット２０においては、小サイズの用紙の場合でも満紙状態である等、一定の場合には第２の弾性部材３３を作動させるために、つまり、第２の弾性部材３３によりボトムプレート３０を押し上げるために、操作レバー６０を設けている。前記操作レバー６０は給紙カセットの底板に、図５に示すように、軸６１を中心に揺動可能なアーム部材を設けているもので、オペレータが手を掛けるハンドル部６２と、第２の弾性部材３３の先端部に当接する押圧部６３とを設けており、前記操作レバー６０を用いて第２の弾性部材３３のスライド部材４５を後方に移動させ、第２の弾性部材３３を動作位置にまで移動させるようにする。なお、前記操作レバー６０のハンドル部６２は、給紙カセットの筐体の側部または下面の、手を掛けることの可能な位置に設けることが可能であり、オペレータが容易に操作できるように設けている。
【００２２】
前記給紙カセットに収容している用紙が小サイズの場合には、用紙に対応してサイドガイドが給紙側に移動されたことにより、図４の鎖線で示されるように、スライド部材４５の動作突部４７が第２の弾性部材３３の下面突部材３７から外れた位置に移動している。ところが、前記小サイズの用紙が満紙状態であったり、重い用紙類であったとすると、１つの第１の弾性部材のみを用いてボトムプレートを押し上げると、給紙ローラに対する押圧作用が十分に行われずに、給紙不良が生じることがある。
【００２３】
そのような給紙不良が発生したときに、前記操作レバー６０のハンドル６２に手を掛けて、押圧部６３によりスライド部材４５を後退方向に移動させることにより、第２の弾性部材３３の下面突部材３７をスライド部材４５の動作突部４７により押し上げ、板バネ３４がボトムプレート３０に対して押圧作用を行うようにする。なお、前記操作レバー６０において、ハンドル６２と押圧部６３の形状は、図示される形状の他に、任意の形状のものとすることが可能であり、オペレータが操作しやすくて、スライド部材に対する動作を正確に行い得るものであれば、特に図示される形状のものに限定するものではない。
【００２４】
前述したように構成された給紙カセット２０は、図６に示すように構成された画像形成装置に装着して、給紙作用を行うことができる。前記画像形成装置１は、記録部２と給紙カセット２０を装着する給紙部１５とを一体に設けた例で示しているが、給紙部１５に複数個の給紙カセットを装着可能に構成することもできる。前記図示した給紙カセット２０の下部に、他の１つまたは複数個の給紙カセットを追加して装備可能とする場合には、カセット装着部と給紙装置とを追加して設け、案内路１８を縦に接続することで、各給紙カセットから送り出される用紙を給紙できるようにする。
【００２５】
前記画像形成装置１の記録部２には、トナー画像を形成する感光体ドラム３の周囲に、その回転方向にしたがって、帯電部材４と、書込部材５、現像ローラ７を感光体ドラム３に対応させて配置する現像装置６とを設けている。また、用紙搬送路１０を挟んで転写ローラ８を配置し、用紙搬送路１０を通る用紙の裏面側から所定の値の電圧を印加して、感光体ドラム３に形成したトナー画像を転写する転写部を設け、前記帯電部材４の上流部には、残留トナーを乱してトナーの付着力を弱めるブラシ部材９を配置している。
【００２６】
前記記録部２の内部で用紙を搬送するために、用紙搬送路１０を配置しており、感光体ドラム３に形成するトナー画像にタイミングを合わせて、搬送ローラ装置１２により用紙を搬送する。また、前記用紙搬送路１０では、給紙部１５にセットした給紙カセット２０から。給紙ローラ１６により送り出した用紙を、用紙ガイド１７を用いて用紙搬送路に向けて案内し、搬送ローラ装置１１により搬送ローラ装置１２に向けて搬送する。そして、前記感光体ドラム３に形成するトナー画像にタイミングを合わせて、搬送ローラ装置１２を駆動し、感光体ドラム３と転写ローラ８の間を通して、トナー画像の転写を行わせる。
【００２７】
前記記録部２において、前記感光体ドラム３に対しては、帯電部材４によりドラム表面を一様に帯電させてから、書込部材５から画像の光を照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像に対して現像ローラ７からトナーを供給して、トナー画像として可視像化する。前記トナー画像は、用紙の裏面側から所定の値の電圧を印加することにより、感光体ドラム３から用紙に向けてトナー画像を移転させ、トナー画像を担持する用紙は、定着装置１３を通して定着して記録紙を作成し、前記作成された記録紙を排出ローラ装置１４により給紙部１５の上面に設けた排出部に堆積させる。
【００２８】
前記給紙部１５においては、給紙カセットの給紙側の上部に位置させて、給紙ローラ１６を配置しており、給紙カセット装着部では、給紙カセットを着脱する際に用いるガイド部材１９、１９ａを設けている。そして、前記給紙カセットの筐体に設けた脚部材２４、２４ａと、筐体の両側に形成する被ガイド部材（図示を省略）を、前記ガイド部材１９、１９ａに摺動させて、給紙カセットの着脱の動作を行わせる。また、給紙カセット２０を押し込んで停止させた状態で、ボトムプレート３０を上昇させて、用紙の上面を給紙ローラ１６に押圧して、給紙の動作に対処させるようにする。なお、前記給紙部１５の給紙側のフレームには、縦の案内路１８を形成しており、例えば、前記給紙部１５と同様な給紙カセット収容機構を縦に複数積み重ねるように配置した場合には、下部の給紙カセットから供給される用紙を、前記縦の案内路１８を介して記録部の用紙搬送路１０に向けて搬送できるようにする。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の給紙カセットは、前述したように構成したことにより、給紙カセットに収容される用紙のサイズが同サイズであっても、用紙の堆積量、厚紙や薄紙のような種類等により、単位重量が異なるものに対して、第２の付勢部材（弾性部材）によるボトムプレートに対する押上力を適宜切り換えることができる。また、操作レバーを手動で操作することにより、ボトムプレートに付加される第２の弾性部材の押上力を切り換えることができる。そして、前記第２の弾性部材として板バネを用いることにより、コイルスプリングを使用する場合のように、切り換え時にコイルスプリングを押え込む必要がなく、付勢部材の構成を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 給紙カセットの平面図である。
【図２】 給紙カセットの側面図である。
【図３】 給紙カセットのボトムプレートを除去した状態の説明図である。
【図４】 第２の弾性部材の構成と動作を示す説明図である。
【図５】 図４の平面図である。
【図６】 画像形成装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置、 ２ 記録部、 ３ 感光体ドラム、
４ 帯電部材、 ５ 書込部材、 ６ 現像装置、
７ 現像ローラ、 ８ 転写ローラ、 １０ 用紙搬送路、
１１・１２ 搬送ローラ装置、 １３ 定着装置、
１４ 排出ローラ装置、 １５ 給紙部、 １６ 給紙ローラ、
１７ 用紙ガイド、 １８ 案内路、 １９ カセットガイド、
２０ 給紙カセット、 ２１ 筐体、 ２２ 前板、
２３ ハンドル、 ２４ 脚部材、 ２５ 用紙収容部、
２６ 底板、 ２７・２８ ガイド、 ３０ ボトムプレート、
３１ ヒンジ、 ３２ 第１の弾性部材、 ３３ 第２の弾性部材、
３４ 板バネ、 ３５ ホルダー、 ３６ ヒンジ、
３７ 下面突部材、 ３８ 戻しスプリング、 ４０ エンドガイド、
４１ スライダー、 ４２ 係止部材、 ４５ スライド部材、
４６ ４６ 被係合部材、 ４７ 動作突部、
５０・５１ サイドガイド、 ５２・５３ アーム部材、
５４ ピニオン、 ６０ 操作レバー、 ６１ 軸、
６２ ハンドル、 ６３ 押圧部。

Claims (2)

1. 給紙カセット筐体内部に収納される用紙を載置するボトムプレートと、
   前記ボトムプレートを押し上げる第１の弾性部材と、
   前記第１の弾性部材の付勢力を補助するために第２の弾性部材を備え、
   前記第２の弾性部材を板バネで構成し、前記板バネを動作位置と非動作位置とに切替えるよう、エンドガイドが移動される動作に応じて連動させる手段と、
   前記エンドガイドとともにスライド部材を移動させる動作に連動させて、前記第２の弾性部材によりボトムプレートに上向きの押し上げ作用を行わせる手段とを設けた給紙カセットであって、
   前記第２の弾性部材には、戻し用のスプリングを接続して設け、
   前記エンドガイドとともに前記スライド部材を移動させ、スライド部材による前記第２の弾性部材の押し上げ作用が解除されたときに、前記戻し用スプリングにより自動的に第２の弾性部材を非動作位置に戻すことを特徴とする給紙カセット。
2. 前記第２の弾性部材がエンドガイドの移動により非動作位置におかれた状態でも、カセットの所定の位置に設けた操作レバーにより操作して、前記第２の弾性部材を動作させるよう設定可能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。

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