JP3785951B2 - 給紙カセットおよび給紙装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなどに用いられる給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタなど電子写真方式の画像形成装置に用いられる給紙装置は、サイズが異なる用紙を収納する給紙カセットと、その給紙カセットに収納された用紙を１枚ずつ引き出して送り出す用紙送出機構を備えた給紙装置本体とにより構成されている。給紙カセットは、用紙収納箱と収納された用紙を上方に押上げるために上方に付勢された底板とを備えており、給紙のときには最上紙が絶えず給紙カセットの押さえ爪に当たるように構成されているが、給紙カセットを給紙装置本体部から引き出して用紙を補給するときには底板を押し下げ、底板を用紙収納箱にロックしてから行なっている。
【０００３】
底板を、手で押し下げる方法もあるが、操作性が悪いことから、底板両側にガイドピンを設けるとともに給紙装置本体にカムやガイドレールを設け、ガイドピンをカムもしくはガイドレールに沿って両側面を下方に案内して底板を押し下げ、ロックする方法が広く用いられている。
【０００４】
特開平６−２７１１０２号公報には、給紙カセットの底板の給紙方向前部にガイドピンを設けるとともに給紙カセットにガイドピンが上下する通孔部を設けるとともに、給紙装置本体側に給紙カセットの着脱方向に延びるガイドレールを設け、このガイドレールによりガイドピンを案内して底板を押し下げる技術が開示されている。
【０００５】
この方法によれば、給紙カセットの着脱に連動して底板を押し下げることが可能である。
【０００６】
しかし、ガイドピンとガイドレールとの間に摩擦が発生し、給紙カセットを着脱するのにかなりの力が必要である上、耐久性が低下する恐れがある。
【０００７】
実開平６−１８３４０号公報には、用紙カセットの底板と一体化されたシャフトが用紙カセット側面に設けられた孔から突き出しており、収納室には用紙カセットを引き出すときにシャフトを押し下げるカムが設けられ、用紙カセットの出し入れに連動させて底板を押し下げることができる技術が開示されている。
【０００８】
この方法においても、ガイドピンとガイドレールとの間に摩擦が発生し、用紙カセットを出し入れするのにかなりの力が必要である上、耐久性が低下する恐れがある。さらに、底板のロック解除を給紙カセットの終端部で行なっており、用紙が少ないときには底板上昇時の衝撃音が大きい上、衝撃により給紙カセット自体を破損する恐れもある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み、給紙カセットの着脱がスムーズで衝撃音も少なく、記録用紙の補給も底板を手で押し下げることなく行なえる低コストの給紙カセットおよび給紙装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の給紙カセットは、引出し状に構成され、左右側面それぞれに形成された上下方向に延びる長孔と該長孔下部に形成された所定の係止部とを有する用紙収納箱、上記用紙収納箱に収容され給紙方向後側を支点として前側が上下に回動自在であって上記長孔から外部に突出するガイドピンが左右に設けられた、積載される用紙の下敷きとなる底板、上記底板前側を上方に付勢する付勢部材、および上記ガイドピンそれぞれに嵌め込まれた、上記底板前側が下方に押し下げられたときに上記係止部に係止する係止爪と、上記長孔の壁に弾性的に撓んだ状態で接触して上記係止爪を上記係止部との係合方向に付勢する弾性アームとが一体的に成形された係止部材を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記係止部材は、回転可能に前記ガイドピンそれぞれに嵌め込まれたものであることが好ましい。
【００１２】
上記目的を達成する本発明の給紙装置は、引出し状に構成され、左右側面それぞれに形成された上下方向に延びる長孔と該長孔下部に形成された所定の係止部とを有する用紙収納箱、上記用紙収納箱に収容され給紙方向後側を支点として前側が上下に回動自在であって上記長孔から外部に突出するガイドピンが左右に設けられた、積載される用紙の下敷きとなる底板、上記底板前側を上方に付勢する付勢部材、および上記ガイドピンそれぞれに嵌め込まれた、上記底板前側が下方に押し下げられたときに上記係止部に係止する係止爪と、上記長孔の壁に弾性的に撓んだ状態で接触して上記係止爪を上記係止部との係合方向に付勢する弾性アームとが一体的に成形された係止部材を備えた給紙カセットと、上記給紙カセットを収容する収容室、上記収容室の両側壁に設けられ該収容室に収容された給紙カセットの引き抜きにあたり該給紙カセットの前記ガイドピンを押し下げて所定の係合位置において上記係止部材の係止爪を上記係止部に係合させるガイドレール、および上記収容室に収容された給紙カセットに収容された用紙を１枚ずつ送り出す用紙送出機構を備えた給紙装置本体とを有することを特徴とする。
【００１３】
ここで、上記給紙装置の上記給紙カセットは、上記ガイドピンそれぞれに軸着され上記ガイドレールに接触する円筒部材を備えたものであることが好ましい。
【００１４】
また、上記給紙装置本体は、上記収容室への前記給紙カセットの収容方向に関し、上記係合位置よりも奥側の前記ガイドレールが設置された領域内いずれかの位置に、上記収容室への上記給紙カセットの収容の際に上記係止部材に接触して該係止部材の係止爪の上記係止部への係合を外す係合解除部材を備えたことも好ましい態様である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の給紙カセットおよび給紙装置の実施形態を備える一例として示す画像形成装置の概略外観図である。
【００１７】
図１に示す画像形成装置は、筐体３１に収容され、入力された画像データに基づいて所定のプリント画像を出力する本体部２６と、記録用紙を収容するとともに１枚づつ本体部２６に記録用紙を給紙する給紙装置２９と、給紙装置２９に上下２段に収容され記録用紙を収納する給紙カセット２２とにより構成されている。本体部２６には、プリントされた記録用紙を外部に排出する排出口３６があり、筐体３１の周囲は外装カバー３７で囲われ外装カバー３７は取り外しができる構造になっている。
【００１８】
図２は、本発明の給紙カセットおよび給紙装置の実施形態を備える一例として示す画像形成装置の概略構成図である。
【００１９】
図２に示す画像形成装置は、入力された画像データに所定の画像処理を施す画像処理部１、画像形成装置全体を制御する制御部３、画像処理部１および制御部以外の、記録用紙に画像を形成する画像形成部とで構成され筐体３１に収容された本体部３２と、給紙カセット２２と給紙カセット２２を収容するカセット収容室３０および用紙カセット２２から用紙を送り出すピンチロール３３と搬送ロール３４などを備えた給紙装置２９とにより構成されている。
【００２０】
画像形成部には、Ｃ（シアン）、Ｍ(マゼンタ)、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像が形成される４つの感光体ドラム１０があり、その４つの感光体ドラム１０の左側には露光光を照射する光学系１１を有する露光装置１２がある。各感光体ドラム１０の周囲には、感光体ドラム１０を帯電させる帯電器１３、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色現像剤で感光体ドラムを現像する現像器１４、転写後に感光体ドラム１０上に残留している余分なトナーを除去するクリーナ１６が配備されている。各現像器１４は、各色の現像剤を供給する現像剤貯蔵部１５とパイプで接続されている。ＣとＭ色トナー像が形成される感光体ドラム１０に近接する位置には、ＣとＭ色トナー像が転写される第１段階の中間転写体１７が配置され、ＹとＫ色トナー像が形成される感光体ドラム１０に近接する位置には、ＹとＫ色トナー像が転写される第１段階の中間転写体１８が配置されている。この画像形成部には、さらに、ＣとＭ色トナー像が転写される第１段階の中間転写体１７と、ＹとＫ色トナー像が転写される第１段階の中間転写体１８の双方に近接する位置に、第１段階の中間転写体１７，１８それぞれのトナー像が転写される第２段階の中間転写体１９が配置されている。なお、各中間転写体１７，１８，１９には、それぞれの中間転写体と接触し、転写後に残留しているトナーをクリーニングするクリーナ２０が備えられている。
【００２１】
また、制御部３や画像処理部１の下方には給紙装置２９があり、記録用紙を収納する給紙カセット２２と給紙カセット２２を収容するカセット収容室３０があり、用紙は給紙カセット２２から用紙送出機構によって送り出され、ピンチロール３３と搬送ロール３４によって上方にガイドされる。
【００２２】
上方にガイドされた用紙は、画像処理部の第２段階の中間転写体１９に向けて第１搬送路２３を搬送され、第２段階の中間転写体１９と第１搬送路２３を挟んで対向する位置にある転写器２１により第２段階の中間転写体１９上の各色トナー像が記録用紙に転写される。なお、第１搬送路は、さらに画像形成部の定着器２７や排出ロール２８に至る。画像形成部には、さらに画像形成装置の右側面から手差しで給紙された記録用紙を搬送する第２搬送路２４があり、第２搬送路２４は、転写器２１より手前で第１搬送路２３と合流する。また、定着器２７、排出ロール２８から、片面に画像が形成された記録用紙を反転させて逆送し、第２搬送路２４とともに第１搬送路に合流する第３搬送路２５がある。この第３搬送路２５は両面プリントする場合に用いられる。転写器２１により第２段階の中間転写体１９上の各色トナー像が転写された記録用紙は、第１搬送路２３を搬送されて定着器２７に至り、その定着器２７で未定着トナー像が加熱および加圧され記録用紙上に定着される。定着が終了した記録用紙は、さらに第１搬送路２３を搬送されて排出ローラ２８に至り、画像形成装置外部に排出される。さらに、画像形成装置は、所定の個所を開けることができるように構成された筐体３１に収容され、筐体３１の上部には排出ロール２８から排出された記録用紙を積み重ねておく凹部３２がある。
【００２３】
画像処理部１は、画像データが入力されると所定の画像処理を施して画像形成部に送る。
画像形成部は、送られてくる画像データに基きＹ（イエロー）、Ｍ(マゼンタ)、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色毎にパルス変調された露光光を露光装置１２が出射し、その露光光は、光学系１１を経由し各色ごとの感光体ドラ１０ム上に静電潜像を形成させる。各感光体ドラム１０上の静電潜像は、それぞれの色の現像剤で現像されて色トナー像となり、Ｃ色とＭ色のトナー像、およびＹ色とＫ色のトナー像はそれぞれ２つある第１段階の中間転写体１７，１８に転写され、２つの第１段階の中間転写体１７，１８上の２色のトナー像は第２段階の中間転写体１９に転写され、第２段階の中間転写体１９には各色のトナー像が形成さる。第２段階の中間転写体１９上の各色トナー像は、給紙装置２９の給紙トレイ２２から引き出され第１の搬送路２３上を搬送される記録用紙、あるいは手差しで第２の搬送路２４から第１の搬送路２３に合流し搬送される記録用紙、片面に画像を形成し、他の片面にも画像を形成するため第３の搬送路２５を経由して第１の搬送路２３に合流し搬送される記録用紙に転写されて各色の未定着トナー像を形成し、その記録用紙上の各色の未定着トナー像は、定着器２７で加熱および加圧されて画像が形成される。画像が形成された記録用紙は、排出ロール２８により、カバー３１の上部に設けられた凹部３２に積み重ねられる。
【００２４】
図３は、本発明の給紙カセットの実施形態の側面をあらわす模式図である。
【００２５】
図３に示すように、給紙カセット２２は、給紙装置本体部に矢印Ａ方向に収容される引出し状に構成された用紙収容箱４０があり、その用紙収容箱４０の側面４１には上下方向に延びる長孔４２が形成され、その長孔４２下部には底板４３をロックする係止部４４が設けられている。用紙収容箱４０の中には、矢印方向Ａとは反対方向で給紙方向に対して後側４５を支点として前側４６が上下に自在に回動し上に用紙を載せる用紙の下敷きとなる底板４３が収容されている。
【００２６】
底板４３にはばね４７が取り付けられており、底板４３の前側４６は絶えず上方に付勢されている。また、底板４３の前側４６の両側には用紙収容箱４０の長孔４２から外部に突出するガイドピン４８が設けられており、ガイドピン４８は底板４３の上下動に伴って長孔４２を上下に自在に回動する。ガイドピン４８には係止部材４９が回転可能に嵌め込まれ、さらに、後述するガイドレールと接触する円筒部材５０が軸着されている。底板４３の上下動に伴って係止部材４９は用紙収容箱４０内を上下動し、円筒部材５０は用紙収容箱４０外の外側を上下動する。
【００２７】
係止部材４９は、底板４３の前側４６が下方に押し下げられたときに用紙収納箱４０の係止部４４に係止する係止爪と弾性アームとが一体的に成形されている。底板４３の前側４６が下方に押し下げられたとき係止部材４９が用紙収納箱４０の係止部４４に突き当たると係止部材４９が係止部４４との係合方向と反対方向に回転するとともに、長孔４２の上下方向に伸び弾力性がある弾性アームが用紙収容箱４０の長孔の壁５１に接触することによって弾性アームが撓み、その反力で係止部材４９の係止爪が係止部４４との係合方向に付勢され、係止爪が係止部４４にロックされる。
【００２８】
このように、係止部材４９は、係止爪とばねの役割を果たす弾性アームとが一体的に成形されているので、バネなどの部品を別に用意する必要もないのでコストが低減され、作業性も向上する。
【００２９】
図４は、給紙カセットの用紙収容箱に収容される底板の平面図である。
【００３０】
図４に示すように、底板４３は略Ｈ字型をなしており、図の左方が底板４３の前側４６に相当し、図の右方が底板４３の後側４５に相当する。用紙は、底板４３の前側４６から後側４５に向けて挿入されて底板４３に載せられ、後側４５から前側４６に向けて給紙される。底板４３の前側４６は、バネによって絶えず上方に付勢されており、先端部５２の左右にはガイドピン４８が設けられている。ガイドピン４８は、断面が円形をなし、係止部材を回転可能に嵌め込んだり、先端部付近に溝が設けられ、その溝により後述するガイドレールに接触する円筒部材を軸着することができる。
【００３１】
図５は、左右のガイドピンに嵌め込む係止部材を正面から見た図である。
【００３２】
図５（ａ）は、左のガイドピンに嵌め込む係止部材をあらわし、図５（ｂ）は、右のガイドピンに嵌め込む係止部材をあらわしている。
【００３３】
左右のガイドピンに嵌め込む係止部材４９は対称形をなし、各係止部材４９は、底板の前側が下方に押し下げられたときに用紙収納箱の係止部に係止される係止爪４９ａと、その係止爪４９ａと同じ側にあって棒状をなし、ばねの役割を果たすすありに弾性アーム４９ｂと、円形のリング部分４９ｄと、底板の前側が下方に押し下げられたときに用紙収納箱の係止部に突き当たり係止部材４９を係合方向とは反対方向に回転させるとともに、給紙カセットを収納室から引き抜いて用紙を補充し、再び収納室に収容するときに収納室の係合解除部材（後述する）と突き当たる、用紙収納箱底面から収容室内に突出する突出部４９ｃとが弾性材で一体的に成形され、リング部分４９ｄによりガイドピンに回転可能に嵌め込まれる。
【００３４】
長孔の上下方向に棒状に伸びる弾性アーム４９ｂと係止部と係合する係止爪４９ａとは所定の角度をなしているので、底板の前側が下方に押し下げられ、用紙収容箱の係止部に係止部材４９の突出部４９ｃが突き当たり係止部材４９が係合方向とは反対方向に回転すると係止部材４９の係止爪４９ａは係止部と係合可能な状態となるとともに、弾性アーム４９ｂは用紙収容箱の長孔の壁に当たりその弾性によって撓んだ状態となり、弾性アーム４９ｂが長孔の壁から受ける反力により付勢されて係止爪４９ａは係止部に係止される。
【００３５】
このように、従来多物品で構成されていた係止部材は、一体成形して一物品化されているのでコストが安く、作業性がよい上、故障にもなりにくいというメリットがある。
【００３６】
図６は、係止部材を側面から見た図であり。
【００３７】
図６（ａ）は、左のガイドピンに嵌め込む係止部材の右側面をあらわし、図６（ｂ）は、左のガイドピンに嵌め込む係止部材の左側面をあらわしている。
【００３８】
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、係止部材４９には、係止爪４９ａと、弾性アーム４９ｂと，突出部４９ｃとがあり、弾性アーム４９ｂと係止爪４９ａはリング部分４９ｄと同じ側にあり、これらは一体的に成形されている。
【００３９】
また、突出部４９ｃは係止爪４９ａよりも用紙収容箱４０の内側に位置するように構成されている。
【００４０】
図７は、ガイドピンに軸着される円筒部材をあらわす図である。
【００４１】
図７（ａ）は、円筒部材の平面図であり、図６（ｂ）は、円筒部材の側面図である。
【００４２】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、円筒部材５０には、肉薄で中央にガイドピンを軸着する穴５０ｃが開いた円形の鍔部分５０ａと、鍔部分５０ａよりは半径が小さく、肉厚で中央にガイドピンを軸着する穴５０ｃが開いたカラー部分５０ｂとがあり、共通の中央の穴５０ｃの一部には弾性突起５０ｄが突き出している。弾性突起５０ｄは、ガイドピンの先端部付近に設けられた溝と係合し、円筒部材５０はその弾性突起５０ｄによってガイドピンに軸着される。
【００４３】
図８は、本発明の給紙装置の実施形態の主要部である給紙カセットを収納する収納室側面をあらわす模式図である。
【００４４】
図８に示すように収納室５３の側面には、収納された給紙カセットを矢印方向Ｂとは反対方向に引き抜くときに給紙カセットのガイドピンを押し下げて、ガイドピンに嵌め込まれた係止部材の係止爪を用紙収納箱の係止部に係止するガイドレール５４と、給紙カセットを矢印方向Ｂに押し込んで収納室５３に収納するときに係止部材の突出部が突き当たり係止部材の係止爪の係止部への係合を外す係合解除部材５５がガイドレール５４の設置された領域内に設けられている。
【００４５】
図２で説明したように、給紙カセットのガイドピンには円筒部材５０が軸着されており、給紙カセットを矢印Ｂ方向とは反対方向に引き抜くと、円筒部材５０がガイドレールに沿って回転しながら移動し、底板の前側を押し下げ、円筒部材５０が最も低くなる位置でガイドピンに嵌め込まれた係止部材の係止爪を用紙収納箱の係止部に係止する。一方、係止部材の係止爪が係止部に係合され底板がロックされた状態で用紙を補充した給紙カセットを矢印Ｂ方向に押し込むと、係止部材の突出部が収納室５３の係合解除部材５５に突き当たり、係止爪が係止部から外れ底板のロック状態が解除される。
【００４６】
収納室５３の係合解除部材５５は、円筒部材５０が最も低くなる位置よりも矢印方向Ｂの下流側、すなわち係止部材の係止爪を係止部に係合させる係合位置よりも給紙カセットの収納方向奥側に位置している。したがって、給紙カセットを引き抜くときは係止部材の突出部は係合解除部材５５に突き当たらないが、給紙カセットを矢印Ｂ方向に押し込むときには途中で係止部材の突出部が収納室５３の係合解除部材５５に突き当たり、弾性アームが撓むため、弾性アームと係止爪とのなす角度が大きくなり、係止爪が係止部から外れ底板のロックが解除される。底板のロックが解除されても、円筒部材５０がガイドレール５４の中間部分に接触し、円筒部材５０がガイドレールに沿って上昇するので、解除された底板はその円筒部材５０と連動して緩やかに上昇し、衝撃音を発することはない。
【００４７】
図９は、係止部材の突出部が収納室の係合解除部材に突き当たり、係止爪が係止部から外れる状態を示す模式図である。
【００４８】
図９に示すように、給紙カセットの用紙収容箱４０の側面４１と、その側面４１に形成された上下方向に延びる長孔４２と、長孔４２下部に形成された係止部４４があり、用紙収容箱４０の下側には収納室５３の底面があり、収納室５３の底面には係合解除部材５５が設けられている。また、係止部材４９は長孔４２下部に位置し、その係止爪４９ａが係止部４４に係止されている。また、突出部４９ｃは用紙収納箱４０から突き出して収納室５３の底面に備える係合解除部材５５に突き当たっている。一方、弾性アーム４９ｂが長孔４２の壁５１に強く接触し長孔４２の壁５１から反力を受けて撓むので弾性アーム４９ｂと係止爪４９ａとのなす角度が大きくなり、係止爪４９ａが係止部４４から外れ、底板のロックが解除される。底板は絶えず上方に付勢されているので、ロックが解除されると上昇する。
【００４９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、用紙補充の操作性がよく、給紙カセットの給紙装置への着脱がスムーズで、衝撃音を生じさせない低コストの給紙カセットおよび給紙装置を提供することができる。また、特に従来多物品で構成されていた係止部材を、一体成形して一物品化しているので、作業性がよい上、故障になりにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給紙カセットおよび給紙装置の実施形態を備える一例として示す画像形成装置の概略外観図である。
【図２】本発明の給紙カセットおよび給紙装置の実施形態を備える一例として示す画像形成装置の概略構成図である。
【図３】本発明の給紙カセットの実施形態の側面をあらわす模式図である。
【図４】用紙収容箱に収容される底板の平面図である。
【図５】左右のガイドピンに嵌め込む係止部材を正面から見た図である。
【図６】係止部材を側面から見た図である。
【図７】ガイドピンに軸着される円筒部材をあらわす図である。
【図８】本発明の給紙装置の実施形態の主要部である給紙カセットを収納する収納室の側面をあらわす模式図である。
【図９】係止部材の突出部が収納室の係合解除部材に突き当たり、係止爪が係止部から外れる状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 画像処理部
３ 制御部
１０ 感光体ドラム
１１ 光学系
１２ 露光装置
１３ 帯電器
１４ 現像器
１５ 現像剤貯蔵部
１６ クリーナ
１７，１８ 第１段階の中間転写体
１９ 第２段階の中間転写体
２１ 転写器
２２ 給紙カセット
２３ 第１搬送路
２４ 第２搬送路
２５ 第３搬送路
２７ 定着器
２８ 排出ローラ
２９ 給紙装置
３０ カセット収納室
３１ 筐体
３２ 本体部
３６ 排出口
３７ 外装カバー
４０ 用紙収容箱
４１ 側面
４２ 長孔
４３ 底板
４４ 係止部
４５ 後側
４６ 前側
４７ ばね
４８ ガイドピン
４９ 係止部材
４９ａ 係止爪
４９ｂ 弾性アーム
４９ｃ 突出部
４９ｄ リング部分
５０ 円筒部材
５０ａ 鍔部分
５０ｂ カラー部分
５０ｃ 穴
５０ｄ 弾性突起
５１ 長孔の壁
５３ 収容室
５４ ガイドレール
５５ 係合解除部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなどに用いられる給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタなど電子写真方式の画像形成装置に用いられる給紙装置は、サイズが異なる用紙を収納する給紙カセットと、その給紙カセットに収納された用紙を１枚ずつ引き出して送り出す用紙送出機構を備えた給紙装置本体とにより構成されている。給紙カセットは、用紙収納箱と収納された用紙を上方に押上げるために上方に付勢された底板とを備えており、給紙のときには最上紙が絶えず給紙カセットの押さえ爪に当たるように構成されているが、給紙カセットを給紙装置本体部から引き出して用紙を補給するときには底板を押し下げ、底板を用紙収納箱にロックしてから行なっている。
【０００３】
底板を、手で押し下げる方法もあるが、操作性が悪いことから、底板両側にガイドピンを設けるとともに給紙装置本体にカムやガイドレールを設け、ガイドピンをカムもしくはガイドレールに沿って両側面を下方に案内して底板を押し下げ、ロックする方法が広く用いられている。
【０００４】
特開平６−２７１１０２号公報には、給紙カセットの底板の給紙方向前部にガイドピンを設けるとともに給紙カセットにガイドピンが上下する通孔部を設けるとともに、給紙装置本体側に給紙カセットの着脱方向に延びるガイドレールを設け、このガイドレールによりガイドピンを案内して底板を押し下げる技術が開示されている。
【０００５】
この方法によれば、給紙カセットの着脱に連動して底板を押し下げることが可能である。
【０００６】
しかし、ガイドピンとガイドレールとの間に摩擦が発生し、給紙カセットを着脱するのにかなりの力が必要である上、耐久性が低下する恐れがある。
【０００７】
実開平６−１８３４０号公報には、用紙カセットの底板と一体化されたシャフトが用紙カセット側面に設けられた孔から突き出しており、収納室には用紙カセットを引き出すときにシャフトを押し下げるカムが設けられ、用紙カセットの出し入れに連動させて底板を押し下げることができる技術が開示されている。
【０００８】
この方法においても、ガイドピンとガイドレールとの間に摩擦が発生し、用紙カセットを出し入れするのにかなりの力が必要である上、耐久性が低下する恐れがある。さらに、底板のロック解除を給紙カセットの終端部で行なっており、用紙が少ないときには底板上昇時の衝撃音が大きい上、衝撃により給紙カセット自体を破損する恐れもある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み、給紙カセットの着脱がスムーズで衝撃音も少なく、記録用紙の補給も底板を手で押し下げることなく行なえる低コストの給紙カセットおよび給紙装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の給紙カセットは、引出し状に構成され、左右側面それぞれに形成された上下方向に延びる長孔と該長孔下部に形成された所定の係止部とを有する用紙収納箱、上記用紙収納箱に収容され給紙方向後側を支点として前側が上下に回動自在であって上記長孔から外部に突出するガイドピンが左右に設けられた、積載される用紙の下敷きとなる底板、上記底板前側を上方に付勢する付勢部材、および上記ガイドピンそれぞれに嵌め込まれた、上記底板前側が下方に押し下げられたときに上記係止部に係止する係止爪と、上記長孔の壁に弾性的に撓んだ状態で接触して上記係止爪を上記係止部との係合方向に付勢する弾性アームとが一体的に成形された係止部材を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記係止部材は、回転可能に前記ガイドピンそれぞれに嵌め込まれたものであることが好ましい。
【００１２】
上記目的を達成する本発明の給紙装置は、引出し状に構成され、左右側面それぞれに形成された上下方向に延びる長孔と該長孔下部に形成された所定の係止部とを有する用紙収納箱、上記用紙収納箱に収容され給紙方向後側を支点として前側が上下に回動自在であって上記長孔から外部に突出するガイドピンが左右に設けられた、積載される用紙の下敷きとなる底板、上記底板前側を上方に付勢する付勢部材、および上記ガイドピンそれぞれに嵌め込まれた、上記底板前側が下方に押し下げられたときに上記係止部に係止する係止爪と、上記長孔の壁に弾性的に撓んだ状態で接触して上記係止爪を上記係止部との係合方向に付勢する弾性アームとが一体的に成形された係止部材を備えた給紙カセットと、上記給紙カセットを収容する収容室、上記収容室の両側壁に設けられ該収容室に収容された給紙カセットの引き抜きにあたり該給紙カセットの前記ガイドピンを押し下げて所定の係合位置において上記係止部材の係止爪を上記係止部に係合させるガイドレール、および上記収容室に収容された給紙カセットに収容された用紙を１枚ずつ送り出す用紙送出機構を備えた給紙装置本体とを有することを特徴とする。
【００１３】
ここで、上記給紙装置の上記給紙カセットは、上記ガイドピンそれぞれに軸着され上記ガイドレールに接触する円筒部材を備えたものであることが好ましい。
【００１４】
また、上記給紙装置本体は、上記収容室への前記給紙カセットの収容方向に関し、上記係合位置よりも奥側の前記ガイドレールが設置された領域内いずれかの位置に、上記収容室への上記給紙カセットの収容の際に上記係止部材に接触して該係止部材の係止爪の上記係止部への係合を外す係合解除部材を備えたことも好ましい態様である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の給紙カセットおよび給紙装置の実施形態を備える一例として示す画像形成装置の概略外観図である。
【００１７】
図１に示す画像形成装置は、筐体３１に収容され、入力された画像データに基づいて所定のプリント画像を出力する本体部２６と、記録用紙を収容するとともに１枚づつ本体部２６に記録用紙を給紙する給紙装置２９と、給紙装置２９に上下２段に収容され記録用紙を収納する給紙カセット２２とにより構成されている。本体部２６には、プリントされた記録用紙を外部に排出する排出口３６があり、筐体３１の周囲は外装カバー３７で囲われ外装カバー３７は取り外しができる構造になっている。
【００１８】
図２は、本発明の給紙カセットおよび給紙装置の実施形態を備える一例として示す画像形成装置の概略構成図である。
【００１９】
図２に示す画像形成装置は、入力された画像データに所定の画像処理を施す画像処理部１、画像形成装置全体を制御する制御部３、画像処理部１および制御部以外の、記録用紙に画像を形成する画像形成部とで構成され筐体３１に収容された本体部３２と、給紙カセット２２と給紙カセット２２を収容するカセット収容室３０および用紙カセット２２から用紙を送り出すピンチロール３３と搬送ロール３４などを備えた給紙装置２９とにより構成されている。
【００２０】
画像形成部には、Ｃ（シアン）、Ｍ(マゼンタ)、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像が形成される４つの感光体ドラム１０があり、その４つの感光体ドラム１０の左側には露光光を照射する光学系１１を有する露光装置１２がある。各感光体ドラム１０の周囲には、感光体ドラム１０を帯電させる帯電器１３、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色現像剤で感光体ドラムを現像する現像器１４、転写後に感光体ドラム１０上に残留している余分なトナーを除去するクリーナ１６が配備されている。各現像器１４は、各色の現像剤を供給する現像剤貯蔵部１５とパイプで接続されている。ＣとＭ色トナー像が形成される感光体ドラム１０に近接する位置には、ＣとＭ色トナー像が転写される第１段階の中間転写体１７が配置され、ＹとＫ色トナー像が形成される感光体ドラム１０に近接する位置には、ＹとＫ色トナー像が転写される第１段階の中間転写体１８が配置されている。この画像形成部には、さらに、ＣとＭ色トナー像が転写される第１段階の中間転写体１７と、ＹとＫ色トナー像が転写される第１段階の中間転写体１８の双方に近接する位置に、第１段階の中間転写体１７，１８それぞれのトナー像が転写される第２段階の中間転写体１９が配置されている。なお、各中間転写体１７，１８，１９には、それぞれの中間転写体と接触し、転写後に残留しているトナーをクリーニングするクリーナ２０が備えられている。
【００２１】
また、制御部３や画像処理部１の下方には給紙装置２９があり、記録用紙を収納する給紙カセット２２と給紙カセット２２を収容するカセット収容室３０があり、用紙は給紙カセット２２から用紙送出機構によって送り出され、ピンチロール３３と搬送ロール３４によって上方にガイドされる。
【００２２】
上方にガイドされた用紙は、画像処理部の第２段階の中間転写体１９に向けて第１搬送路２３を搬送され、第２段階の中間転写体１９と第１搬送路２３を挟んで対向する位置にある転写器２１により第２段階の中間転写体１９上の各色トナー像が記録用紙に転写される。なお、第１搬送路は、さらに画像形成部の定着器２７や排出ロール２８に至る。画像形成部には、さらに画像形成装置の右側面から手差しで給紙された記録用紙を搬送する第２搬送路２４があり、第２搬送路２４は、転写器２１より手前で第１搬送路２３と合流する。また、定着器２７、排出ロール２８から、片面に画像が形成された記録用紙を反転させて逆送し、第２搬送路２４とともに第１搬送路に合流する第３搬送路２５がある。この第３搬送路２５は両面プリントする場合に用いられる。転写器２１により第２段階の中間転写体１９上の各色トナー像が転写された記録用紙は、第１搬送路２３を搬送されて定着器２７に至り、その定着器２７で未定着トナー像が加熱および加圧され記録用紙上に定着される。定着が終了した記録用紙は、さらに第１搬送路２３を搬送されて排出ローラ２８に至り、画像形成装置外部に排出される。さらに、画像形成装置は、所定の個所を開けることができるように構成された筐体３１に収容され、筐体３１の上部には排出ロール２８から排出された記録用紙を積み重ねておく凹部３２がある。
【００２３】
画像処理部１は、画像データが入力されると所定の画像処理を施して画像形成部に送る。
画像形成部は、送られてくる画像データに基きＹ（イエロー）、Ｍ(マゼンタ)、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色毎にパルス変調された露光光を露光装置１２が出射し、その露光光は、光学系１１を経由し各色ごとの感光体ドラ１０ム上に静電潜像を形成させる。各感光体ドラム１０上の静電潜像は、それぞれの色の現像剤で現像されて色トナー像となり、Ｃ色とＭ色のトナー像、およびＹ色とＫ色のトナー像はそれぞれ２つある第１段階の中間転写体１７，１８に転写され、２つの第１段階の中間転写体１７，１８上の２色のトナー像は第２段階の中間転写体１９に転写され、第２段階の中間転写体１９には各色のトナー像が形成さる。第２段階の中間転写体１９上の各色トナー像は、給紙装置２９の給紙トレイ２２から引き出され第１の搬送路２３上を搬送される記録用紙、あるいは手差しで第２の搬送路２４から第１の搬送路２３に合流し搬送される記録用紙、片面に画像を形成し、他の片面にも画像を形成するため第３の搬送路２５を経由して第１の搬送路２３に合流し搬送される記録用紙に転写されて各色の未定着トナー像を形成し、その記録用紙上の各色の未定着トナー像は、定着器２７で加熱および加圧されて画像が形成される。画像が形成された記録用紙は、排出ロール２８により、カバー３１の上部に設けられた凹部３２に積み重ねられる。
【００２４】
図３は、本発明の給紙カセットの実施形態の側面をあらわす模式図である。
【００２５】
図３に示すように、給紙カセット２２は、給紙装置本体部に矢印Ａ方向に収容される引出し状に構成された用紙収容箱４０があり、その用紙収容箱４０の側面４１には上下方向に延びる長孔４２が形成され、その長孔４２下部には底板４３をロックする係止部４４が設けられている。用紙収容箱４０の中には、矢印方向Ａとは反対方向で給紙方向に対して後側４５を支点として前側４６が上下に自在に回動し上に用紙を載せる用紙の下敷きとなる底板４３が収容されている。
【００２６】
底板４３にはばね４７が取り付けられており、底板４３の前側４６は絶えず上方に付勢されている。また、底板４３の前側４６の両側には用紙収容箱４０の長孔４２から外部に突出するガイドピン４８が設けられており、ガイドピン４８は底板４３の上下動に伴って長孔４２を上下に自在に回動する。ガイドピン４８には係止部材４９が回転可能に嵌め込まれ、さらに、後述するガイドレールと接触する円筒部材５０が軸着されている。底板４３の上下動に伴って係止部材４９は用紙収容箱４０内を上下動し、円筒部材５０は用紙収容箱４０外の外側を上下動する。
【００２７】
係止部材４９は、底板４３の前側４６が下方に押し下げられたときに用紙収納箱４０の係止部４４に係止する係止爪と弾性アームとが一体的に成形されている。底板４３の前側４６が下方に押し下げられたとき係止部材４９が用紙収納箱４０の係止部４４に突き当たると係止部材４９が係止部４４との係合方向と反対方向に回転するとともに、長孔４２の上下方向に伸び弾力性がある弾性アームが用紙収容箱４０の長孔の壁５１に接触することによって弾性アームが撓み、その反力で係止部材４９の係止爪が係止部４４との係合方向に付勢され、係止爪が係止部４４にロックされる。
【００２８】
このように、係止部材４９は、係止爪とばねの役割を果たす弾性アームとが一体的に成形されているので、バネなどの部品を別に用意する必要もないのでコストが低減され、作業性も向上する。
【００２９】
図４は、給紙カセットの用紙収容箱に収容される底板の平面図である。
【００３０】
図４に示すように、底板４３は略Ｈ字型をなしており、図の左方が底板４３の前側４６に相当し、図の右方が底板４３の後側４５に相当する。用紙は、底板４３の前側４６から後側４５に向けて挿入されて底板４３に載せられ、後側４５から前側４６に向けて給紙される。底板４３の前側４６は、バネによって絶えず上方に付勢されており、先端部５２の左右にはガイドピン４８が設けられている。ガイドピン４８は、断面が円形をなし、係止部材を回転可能に嵌め込んだり、先端部付近に溝が設けられ、その溝により後述するガイドレールに接触する円筒部材を軸着することができる。
【００３１】
図５は、左右のガイドピンに嵌め込む係止部材を正面から見た図である。
【００３２】
図５（ａ）は、左のガイドピンに嵌め込む係止部材をあらわし、図５（ｂ）は、右のガイドピンに嵌め込む係止部材をあらわしている。
【００３３】
左右のガイドピンに嵌め込む係止部材４９は対称形をなし、各係止部材４９は、底板の前側が下方に押し下げられたときに用紙収納箱の係止部に係止される係止爪４９ａと、その係止爪４９ａと同じ側にあって棒状をなし、ばねの役割を果たすすありに弾性アーム４９ｂと、円形のリング部分４９ｄと、底板の前側が下方に押し下げられたときに用紙収納箱の係止部に突き当たり係止部材４９を係合方向とは反対方向に回転させるとともに、給紙カセットを収納室から引き抜いて用紙を補充し、再び収納室に収容するときに収納室の係合解除部材（後述する）と突き当たる、用紙収納箱底面から収容室内に突出する突出部４９ｃとが弾性材で一体的に成形され、リング部分４９ｄによりガイドピンに回転可能に嵌め込まれる。
【００３４】
長孔の上下方向に棒状に伸びる弾性アーム４９ｂと係止部と係合する係止爪４９ａとは所定の角度をなしているので、底板の前側が下方に押し下げられ、用紙収容箱の係止部に係止部材４９の突出部４９ｃが突き当たり係止部材４９が係合方向とは反対方向に回転すると係止部材４９の係止爪４９ａは係止部と係合可能な状態となるとともに、弾性アーム４９ｂは用紙収容箱の長孔の壁に当たりその弾性によって撓んだ状態となり、弾性アーム４９ｂが長孔の壁から受ける反力により付勢されて係止爪４９ａは係止部に係止される。
【００３５】
このように、従来多物品で構成されていた係止部材は、一体成形して一物品化されているのでコストが安く、作業性がよい上、故障にもなりにくいというメリットがある。
【００３６】
図６は、係止部材を側面から見た図であり。
【００３７】
図６（ａ）は、左のガイドピンに嵌め込む係止部材の右側面をあらわし、図６（ｂ）は、左のガイドピンに嵌め込む係止部材の左側面をあらわしている。
【００３８】
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、係止部材４９には、係止爪４９ａと、弾性アーム４９ｂと，突出部４９ｃとがあり、弾性アーム４９ｂと係止爪４９ａはリング部分４９ｄと同じ側にあり、これらは一体的に成形されている。
【００３９】
また、突出部４９ｃは係止爪４９ａよりも用紙収容箱４０の内側に位置するように構成されている。
【００４０】
図７は、ガイドピンに軸着される円筒部材をあらわす図である。
【００４１】
図７（ａ）は、円筒部材の平面図であり、図６（ｂ）は、円筒部材の側面図である。
【００４２】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、円筒部材５０には、肉薄で中央にガイドピンを軸着する穴５０ｃが開いた円形の鍔部分５０ａと、鍔部分５０ａよりは半径が小さく、肉厚で中央にガイドピンを軸着する穴５０ｃが開いたカラー部分５０ｂとがあり、共通の中央の穴５０ｃの一部には弾性突起５０ｄが突き出している。弾性突起５０ｄは、ガイドピンの先端部付近に設けられた溝と係合し、円筒部材５０はその弾性突起５０ｄによってガイドピンに軸着される。
【００４３】
図８は、本発明の給紙装置の実施形態の主要部である給紙カセットを収納する収納室側面をあらわす模式図である。
【００４４】
図８に示すように収納室５３の側面には、収納された給紙カセットを矢印方向Ｂとは反対方向に引き抜くときに給紙カセットのガイドピンを押し下げて、ガイドピンに嵌め込まれた係止部材の係止爪を用紙収納箱の係止部に係止するガイドレール５４と、給紙カセットを矢印方向Ｂに押し込んで収納室５３に収納するときに係止部材の突出部が突き当たり係止部材の係止爪の係止部への係合を外す係合解除部材５５がガイドレール５４の設置された領域内に設けられている。
【００４５】
図２で説明したように、給紙カセットのガイドピンには円筒部材５０が軸着されており、給紙カセットを矢印Ｂ方向とは反対方向に引き抜くと、円筒部材５０がガイドレールに沿って回転しながら移動し、底板の前側を押し下げ、円筒部材５０が最も低くなる位置でガイドピンに嵌め込まれた係止部材の係止爪を用紙収納箱の係止部に係止する。一方、係止部材の係止爪が係止部に係合され底板がロックされた状態で用紙を補充した給紙カセットを矢印Ｂ方向に押し込むと、係止部材の突出部が収納室５３の係合解除部材５５に突き当たり、係止爪が係止部から外れ底板のロック状態が解除される。
【００４６】
収納室５３の係合解除部材５５は、円筒部材５０が最も低くなる位置よりも矢印方向Ｂの下流側、すなわち係止部材の係止爪を係止部に係合させる係合位置よりも給紙カセットの収納方向奥側に位置している。したがって、給紙カセットを引き抜くときは係止部材の突出部は係合解除部材５５に突き当たらないが、給紙カセットを矢印Ｂ方向に押し込むときには途中で係止部材の突出部が収納室５３の係合解除部材５５に突き当たり、弾性アームが撓むため、弾性アームと係止爪とのなす角度が大きくなり、係止爪が係止部から外れ底板のロックが解除される。底板のロックが解除されても、円筒部材５０がガイドレール５４の中間部分に接触し、円筒部材５０がガイドレールに沿って上昇するので、解除された底板はその円筒部材５０と連動して緩やかに上昇し、衝撃音を発することはない。
【００４７】
図９は、係止部材の突出部が収納室の係合解除部材に突き当たり、係止爪が係止部から外れる状態を示す模式図である。
【００４８】
図９に示すように、給紙カセットの用紙収容箱４０の側面４１と、その側面４１に形成された上下方向に延びる長孔４２と、長孔４２下部に形成された係止部４４があり、用紙収容箱４０の下側には収納室５３の底面があり、収納室５３の底面には係合解除部材５５が設けられている。また、係止部材４９は長孔４２下部に位置し、その係止爪４９ａが係止部４４に係止されている。また、突出部４９ｃは用紙収納箱４０から突き出して収納室５３の底面に備える係合解除部材５５に突き当たっている。一方、弾性アーム４９ｂが長孔４２の壁５１に強く接触し長孔４２の壁５１から反力を受けて撓むので弾性アーム４９ｂと係止爪４９ａとのなす角度が大きくなり、係止爪４９ａが係止部４４から外れ、底板のロックが解除される。底板は絶えず上方に付勢されているので、ロックが解除されると上昇する。
【００４９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、用紙補充の操作性がよく、給紙カセットの給紙装置への着脱がスムーズで、衝撃音を生じさせない低コストの給紙カセットおよび給紙装置を提供することができる。また、特に従来多物品で構成されていた係止部材を、一体成形して一物品化しているので、作業性がよい上、故障になりにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給紙カセットおよび給紙装置の実施形態を備える一例として示す画像形成装置の概略外観図である。
【図２】本発明の給紙カセットおよび給紙装置の実施形態を備える一例として示す画像形成装置の概略構成図である。
【図３】本発明の給紙カセットの実施形態の側面をあらわす模式図である。
【図４】用紙収容箱に収容される底板の平面図である。
【図５】左右のガイドピンに嵌め込む係止部材を正面から見た図である。
【図６】係止部材を側面から見た図である。
【図７】ガイドピンに軸着される円筒部材をあらわす図である。
【図８】本発明の給紙装置の実施形態の主要部である給紙カセットを収納する収納室の側面をあらわす模式図である。
【図９】係止部材の突出部が収納室の係合解除部材に突き当たり、係止爪が係止部から外れる状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 画像処理部
３ 制御部
１０ 感光体ドラム
１１ 光学系
１２ 露光装置
１３ 帯電器
１４ 現像器
１５ 現像剤貯蔵部
１６ クリーナ
１７，１８ 第１段階の中間転写体
１９ 第２段階の中間転写体
２１ 転写器
２２ 給紙カセット
２３ 第１搬送路
２４ 第２搬送路
２５ 第３搬送路
２７ 定着器
２８ 排出ローラ
２９ 給紙装置
３０ カセット収納室
３１ 筐体
３２ 本体部
３６ 排出口
３７ 外装カバー
４０ 用紙収容箱
４１ 側面
４２ 長孔
４３ 底板
４４ 係止部
４５ 後側
４６ 前側
４７ ばね
４８ ガイドピン
４９ 係止部材
４９ａ 係止爪
４９ｂ 弾性アーム
４９ｃ 突出部
４９ｄ リング部分
５０ 円筒部材
５０ａ 鍔部分
５０ｂ カラー部分
５０ｃ 穴
５０ｄ 弾性突起
５１ 長孔の壁
５３ 収容室
５４ ガイドレール
５５ 係合解除部材
Claims (5)
- 引出し状に構成され、左右側面それぞれに形成された上下方向に延びる長孔と該長孔下部に形成された所定の係止部とを有する用紙収納箱、前記用紙収納箱に収容され給紙方向後側を支点として前側が上下に回動自在であって前記長孔から外部に突出するガイドピンが左右に設けられた、積載される用紙の下敷きとなる底板、前記底板前側を上方に付勢する付勢部材、および前記ガイドピンそれぞれに嵌め込まれた、前記底板前側が下方に押し下げられたときに前記係止部に係止する係止爪と、前記長孔の壁に弾性的に撓んだ状態で接触して前記係止爪を前記係止部との係合方向に付勢する弾性アームとが一体的に成形された係止部材を備えたことを特徴とする給紙カセット。
- 前記係止部材は、回転可能に前記ガイドピンそれぞれに嵌め込まれたものであることを特徴とする請求項１記載の給紙カセット。
- 引出し状に構成され、左右側面それぞれに形成された上下方向に延びる長孔と該長孔下部に形成された所定の係止部とを有する用紙収納箱、前記用紙収納箱に収容され給紙方向後側を支点として前側が上下に回動自在であって前記長孔から外部に突出するガイドピンが左右に設けられた、積載される用紙の下敷きとなる底板、前記底板前側を上方に付勢する付勢部材、および前記ガイドピンそれぞれに嵌め込まれた、前記底板前側が下方に押し下げられたときに前記係止部に係止する係止爪と、前記長孔の壁に弾性的に撓んだ状態で接触して前記係止爪を前記係止部との係合方向に付勢する弾性アームとが一体的に成形された係止部材を備えた給紙カセットと、
前記給紙カセットを収容する収容室、前記収容室の両側壁に設けられ該収容室に収容された給紙カセットの引き抜きにあたり該給紙カセットの前記ガイドピンを押し下げて所定の係合位置において前記係止部材の係止爪を前記係止部に係合させるガイドレール、および前記収容室に収容された給紙カセットに収容された用紙を１枚ずつ送り出す用紙送出機構を備えた給紙装置本体とを有することを特徴とする給紙装置。 - 前記給紙カセットは、前記ガイドピンそれぞれに軸着され前記ガイドレールに接触する円筒部材を備えたものであることを特徴とする請求項３記載の給紙装置。
- 前記給紙装置本体は、前記収容室への前記給紙カセットの収容方向に関し、前記係合位置よりも奥側の前記ガイドレールが設置された領域内いずれかの位置に、前記収容室への前記給紙カセットの収容の際に前記係止部材に接触して該係止部材の係止爪の前記係止部への係合を外す係合解除部材を備えたことを特徴とする請求項３記載の給紙装置。
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