JP4194960B2 - 給紙カセット - Google Patents

Description

この発明は、給紙カセットに関し、特に、記録媒体が載置され上方に付勢される積載板を備える給紙カセットに関する。

画像形成装置の本体に出し入れ可能に設けられ、画像形成時に画像形成部へ用紙を供給する給紙カセットが知られている。従来の給紙カセットは、用紙を収容するカセット本体を備え、カセット本体内に、用紙が積層して載置される積載板と、用紙の前端を整合させるとともに用紙を１枚ずつ供給するための分離爪と、用紙の後端を整合させる後端押え板と、加圧部材と、が設けられる。積載板は、カセット本体内に一端部を支点として上下方向に回転自在に設けられ、加圧部材は積載板を上方向に付勢するように配置される。

このため、積載板は、載置される用紙の重量に耐え得るとともに、加圧部材による圧力にも耐え得る強度を必要とされ、従来の給紙カセットの積載板は、大きい厚さで頑丈に形成されている。

このように、積載板が大きい厚さで頑丈に形成されているので、積載板が分離爪に衝突して両者が損傷することがあるほどであり、そのような損傷を防ぐために、弾性部材による積載板の上方向への回動変位を制動する制動手段を設ける技術が提案されている（特許文献１参照。）。
特開２０００−２８９８６０公報

しかし、図４に示すように、積載板１０１の厚さや重量が大きい場合、給紙カセットの組み付け精度や部品精度のバラツキ等によって積載板１０１に歪みが生じ、最上層の用紙Ｐと片側の分離爪１０２との間に隙間が生じるなど用紙Ｐが給紙のための最適位置に配置されない場合がある。用紙Ｐが給紙のための最適位置に配置されない状態で給紙された場合、給紙ローラが最上層の用紙Ｐに対して適切な圧力で接触することができず、ピックアップミス、ダブルフィード、斜め搬送等の給紙ミスの問題が発生し、用紙搬送路中での用紙詰まりや印刷画像の欠落等が生じる。

この発明の目的は、用紙を給紙ローラに適切な圧力で接触させることで、給紙ミスを防止する給紙カセットを提供することにある。

この発明の給紙カセットは、上述の課題を解決するために以下のように構成される。

（１）記録媒体を収容するカセット本体と、
前記記録媒体の搬送方向における上流側に位置する上流部、下流側に位置する下流部、及び前記上流部と前記下流部とを連結する連結部からなり、前記カセット本体内に前記上流部の上流部を支点として前記下流部が上下方向に回転自在に設けられ前記記録媒体が載置される積載板と、
前記下流部を上方向に付勢する加圧部材と、を備え、
前記上流部、前記下流部及び前記連結部は、載置すべき最大量の記録媒体の荷重に耐え得る強度を有し、
前記上流部及び前記下流部の強度を前記連結部の強度より大きくして前記下流部に前記加圧部材の付勢力が作用した際に前記連結部のみに撓みを生じるように、前記搬送方向に直交する方向について前記連結部の幅寸法を前記上流部および前記下流部のそれぞれの幅寸法より小さくするとともに、前記上流部及び前記下流部のみにリブを設けたことを特徴とする。

この構成においては、積載板の各部の強度が、記録媒体の搬送方向について異なるので、積載板は加圧部材による付勢力に従って強度が小さい部分において撓み、これによって積載板の歪みが解消される。したがって、用紙が最適位置に配置され、最上層の用紙が給紙ローラに適切な圧力で当接する。

また、積載板の各部が載置すべき最大量の記録媒体の荷重に耐え得る強度を有するので、載置すべき最大量の記録媒体が積載板に載置された場合でも、積載板が想定外に湾曲され破断される等、損傷されることがない。

さらに、積載板のうち給紙ローラや加圧部材が接触する前端部の強度が、連結部の強度よりも大きいので、積載板は加圧部材による付勢力や給紙ローラに対する圧接力に耐え得るとともに、連結部において積載板の歪みが解消される。

加えて、連結部の幅寸法が前端部および後端部のそれぞれの幅寸法よりも小さいので、連結部の強度が前端部および後端部のそれぞれの強度よりも小さい。したがって、連結部において積載板の歪みが解消され、用紙が最適位置に配置されて、最上層の用紙が給紙ローラに適切な圧力で当接する。

また、連結部の幅寸法が前端部および後端部のそれぞれの幅寸法よりも小さいので、記録媒体が吸湿などによって変形している場合でも、連結部において記録媒体の変形による影響が逃がされる。

（２）前記連結部は、貫通孔を有することを特徴とする。

この構成においては、連結部が貫通孔を有するので、連結部の強度が小さくなり、連結部において積載板の歪みが解消される。また、記録媒体が吸湿などによって変形している場合でも、連結部の貫通孔において記録媒体の変形による影響が逃がされる。
貫通孔は、搬送方向に直交する方向の開口幅が、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる形状を含むものとしてもよい。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）積載板の歪みが解消されることで、用紙が最適位置に配置され、最上層の用紙が給紙ローラに適切な圧力で当接するので、給紙ミスを防止することができる。

（２）載置すべき最大量の記録媒体が積載板に載置された場合でも積載板が損傷されることがないので、載置すべき最大量の記録媒体が積載板に載置された場合でも用紙を最適位置に配置し、最上層の用紙を給紙ローラに適切な圧力で当接させ、給紙ミスを防止することができる。

（３）積載板が加圧部材による付勢力や給紙ローラに対する圧接力に耐え得るとともに、連結部において積載板の歪みが解消されるので、用紙を最適位置に配置し、最上層の用紙を給紙ローラに適切な圧力で当接させ、給紙ミスを防止することができる。

（４）連結部において積載板の歪みが解消され、用紙が最適位置に配置されて、最上層の用紙が給紙ローラに適切な圧力で当接するので、給紙ミスを防止することができる。また、記録媒体が吸湿などによって変形している場合でも、連結部において記録媒体の変形による影響を逃がすことができるので、用紙を最適位置に配置し、最上層の用紙を給紙ローラに適切な圧力で当接させ、給紙ミスを防止することができる。

（５）連結部において積載板の歪みが解消され、用紙が最適位置に配置されて、最上層の用紙が給紙ローラに適切な圧力で当接するので、給紙ミスを防止することができる。また、記録媒体が吸湿などによって変形している場合でも、連結部の貫通孔において記録媒体の変形による影響を逃がすことができるので、用紙を最適位置に配置し、最上層の用紙を給紙ローラに適切な圧力で当接させ、給紙ミスを防止することができる。

（６）積載板をリブによって補強することで、曲げ加工やシボリ加工によって所望の部分を容易に補強することができ、製造コストを低下させることができる。

以下に、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、この発明の実施形態に係る給紙カセットが適用された画像形成装置の概略の構成を示す断面図である。

この実施形態に係る給紙カセット４０が適用された画像形成装置１は、用紙Ｐに画像を形成する画像形成モードとして、コピアモード、プリンタモード、およびＦＡＸモードを備え、各モードがユーザによって選択的に設定される。

画像形成装置１は、画像読取部２および画像形成部３を備える。画像読取部２は、原稿が１枚ずつ載置される原稿台４、５を含む。原稿台４、５の上方に自動原稿搬送装置６が配置される。自動原稿搬送装置６は原稿トレイ７を含む。原稿トレイ７には１枚または複数枚の原稿が載置される。画像形成装置１では、原稿は、原稿台４上または原稿トレイ７上のいずれかに選択的に載置される。

自動原稿搬送装置６は、片面読取モードまたは両面読取モードを選択的に実行する。片面読取モードでは、原稿トレイ７上に載置された原稿は、１枚ずつ原稿台５上を経由して排紙トレイ８上に排出される。両面読取モードでは、原稿トレイ７上に載置された原稿は、１枚ずつ原稿台５上を経由して中間トレイ９まで搬送され、原稿搬送方向の前後が反転されることで原稿の表裏が反転された状態で再び原稿台５上を経由して排紙トレイ８上に排出される。

原稿台４、５の下方には、第１走査体１０、第２走査体１１、結像レンズ１２、およびＣＣＤセンサ１３が配置される。第１走査体１０は、原稿台４、５に対して平行である副走査方向に速度Ｖで移動する。第２走査体１１は、第１走査体１０に連動して副走査方向に速度Ｖ／２で移動する。

第１走査体１０は、露光ランプ１４および第１反射ミラー１５を含む。第２走査体１１は、第２反射ミラー１６および第３反射ミラー１７を含む。露光ランプ１４から出射され原稿によって反射された光は、第１ミラー１５、第２ミラー１６、および第３ミラー１７によって偏向されて結像レンズ１２に入射する。結像レンズ１２に入射した光は、結像レンズ１２によって集光されＣＣＤセンサ１３上に結像する。ＣＣＤセンサ１３上に結像した光は、ＣＣＤセンサ１３によって光電変換処理されて画像データとして読み取られる。読み取られた画像データは、図示しない制御部で所定の画像処理が施された後、グラフィックＲＡＭに格納される。

画像読取部２の下方に画像形成部３が配置される。画像形成部３の底部に、給紙カセット４０が配置される。給紙カセット４０には画像形成用の記録媒体として複数枚の用紙Ｐ（図２参照）が収容される。給紙カセット４０は、用紙Ｐの補給等のために画像形成装置１の本体に対して出し入れ可能に形成される。給紙カセット４０は、画像形成時に用紙Ｐを用紙搬送路２３に供給する。用紙搬送路２３にはレジストローラ２４が配置され、給紙カセット４０から用紙搬送路２３に供給された用紙Ｐは、レジストローラ２４によって先端部をチャックされ待機する。

用紙搬送路２３上には、用紙Ｐの搬送方向においてレジストローラ２４の下流側に、感光体ドラム２５が配置される。感光体ドラム２５は図１において反時計回りに回転駆動する。感光体ドラム２５の周囲には、帯電器２６、現像器２７、転写器２８、およびクリーニングユニット２９が、感光体ドラム２５の回転方向に沿って、この順序で配置される。また、帯電器２６と現像器２７との間から感光体ドラム２５を臨む位置に、ＬＳＵ（レーザスキャニングユニット）３０が配置される。さらに、用紙Ｐの搬送方向において感光体ドラム２５の下流側に、定着装置３１が配置される。定着装置３１は、加熱ローラ３２および加圧ローラ３３を含み、用紙Ｐ上のトナー像を用紙Ｐに熱圧着する。用紙搬送路２３の末端部には、排紙トレイ３６が設けられ、排紙トレイ３６は、画像が形成された用紙Ｐを収容する。

画像形成装置１によって用紙Ｐに画像を形成する場合、コピアモードでは図示しないスタートキーの押下をトリガーとして、プリンタモードおよびＦＡＸモードでは印刷要求の受信をトリガーとして、給紙カセット４０に収容される用紙Ｐは、給紙ローラ２２によって用紙搬送路２３上に給紙され、先端部をレジストローラ２４にチャックされた状態で待機する。

画像形成装置１では、次のような帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、および定着工程を含む電子写真方式の画像形成プロセスを経て、用紙Ｐに画像が形成される。

帯電器２６は、感光体ドラム２５の外周面を所定の電位に帯電させる（帯電工程）。ＬＳＵ３０は、所定電位に帯電された感光体ドラム２５の外周面に、画像読取部２で読み取られ制御部１８を介して入力される画像データに基づくレーザ光を照射し、静電潜像を形成する（露光工程）。感光体ドラム２５の外周面上に形成された静電潜像は、現像器２７によって可視化され、トナー像となる（現像工程）。

ここで、レジストローラ２４に先端部をチャックされた状態で待機中の用紙Ｐは、その先端部を感光体ドラム２５の外周面上に形成されたトナー像の先端部と合わせるタイミングで、感光体ドラム２５と転写器２８との間に搬送され、用紙Ｐにトナー像が転写される（転写工程）。なお、感光体ドラム２５上に残留したトナーは、クリーニングユニット２９によって回収される。

トナー像が転写された用紙Ｐは、さらに定着装置３１に搬送され、用紙Ｐ上に付着するトナー像が定着装置３１によって用紙Ｐに熱圧着されて定着する（定着工程）。

定着装置３１を経由した用紙Ｐは、搬送ローラ３４によってさらに用紙搬送路２３上を搬送され、排紙ローラ３５によって排紙トレイ３６上に排出される。また、用紙Ｐの両面に画像が印刷される場合は、用紙Ｐは、定着装置３１を経由した後にそれまでの搬送方向とは逆方向に反転搬送路３７を搬送されることで、表裏を反転した状態で再びレジストローラ２４にチャックされる。そして、用紙Ｐは所定タイミングで感光体ドラム２５と転写器２８との間を経由し、さらに定着装置３１を経由することで裏面にも画像を形成され、排紙トレイ３６上に排出される。

図２は、給紙カセット４０の構成を示す図である。給紙カセット４０は、カセットケース４１を備え、カセットケース４１内に、積載板５０、後端押え板４２、２個の側端押え板４３、４４、分離爪４５、および２個のスプリング４６が配置される。

カセットケース４１は、一面が開口されたボックス状に形成され、内部に用紙Ｐを収容する。積載板５０は、カセットケース４１に用紙Ｐの搬送方向における後端部（この発明の上流部に相当する。）５１を回転自在に支持され、後端部５１を支点として上下方向に回転自在とされる。用紙Ｐは、積載板５０上に積層して載置される。積載板５０の周囲には、積載板５０上に載置された用紙Ｐの後端を整合させる後端押え板４２と、用紙Ｐの前端を整合させるとともに用紙Ｐを１枚ずつ供給するための２個の分離爪４５と、用紙Ｐの側端を整合させる側端押え板４３、４４とが配置される。また、積載板５０の下方に２個のスプリング４６が配置され、スプリング４６は積載板５０を上方向に付勢する。積載板５０に載置された用紙Ｐは、スプリング４６による付勢力によって分離爪４５に押圧されて静止する。

図３は、積載板５０の詳細な構成を示す拡大図である。この実施形態では、積載板５０は、従来の給紙カセットに用いられる積載板１０１と比較して、厚み寸法が小さくなるように形成される。積載板５０は、用紙Ｐの搬送方向において、後端部５１と、前端部（この発明の下流部に相当する。）５２と、後端部５１と前端部５２とを連結する連結部５３とから構成される。上述のように後端部５１は、カセットケース４１に回転自在に支持される。また、前端部５２の裏面にはスプリング４６が圧接し、前端部５２はスプリング４６によって上方向に付勢される。後端部５１および前端部５２にはそれぞれ、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向に平行なリブ５４、５５が設けられる。リブ５４、５５は、例えば絞り加工によって、裏面に向けて凸状に形成される。

連結部５３は、後端部５１および前端部５２と比較して、幅寸法を小さく形成される。また、連結部５３には貫通孔５６が設けられる。連結部５３に貫通孔５６が設けられることによって、連結部５３の用紙Ｐに対する接触面積が削減されているとともに、連結部５３の曲げ応力に対する強度が、積載板５０に載置すべき最大量の用紙Ｐの荷重に耐え得る範囲内で低下されている。

後端部５１および前端部５２はリブ５４，５５によって補強される一方、連結部５３は幅寸法を小さく形成されるとともに貫通孔５６を備えるので、連結部５３の曲げ応力に対する強度は後端部５１および前端部５２と比較して小さくなる。このため、積載板５０に用紙Ｐを載置し、スプリング４６によって積載板５０が上方向に付勢された場合に、連結部５３が撓むことによって、給紙カセット４０の組み付け精度や部品精度のバラツキによる積載板５０の歪みが解消される。これによって、積載板５０の前端部５２は積載板５０の歪みによる影響を受けることがなく、用紙Ｐの前端部は、積載板５０の前端部５２によって用紙Ｐの搬送方向に直交する方向についてバランスよく適切な圧力で上方向に付勢される。したがって、用紙Ｐの前端部は最適位置に配置され、最上層の用紙Ｐの前端部が図示しない給紙ローラに適切な圧力で当接するので、給紙ミスが防止される。

また、用紙Ｐが吸湿などによって変形している場合でも、連結部５３の用紙Ｐに対する接触面積が従来と比較して削減されているので、連結部５３において用紙Ｐの変形による影響が逃がされる。したがって、用紙Ｐの前端部が最適位置に配置され、最上層の用紙Ｐの前端部が給紙ローラに適切な圧力で当接し、給紙ミスが防止される。

さらに、連結部５３は、後端部５１および前端部５２と比較して幅寸法を小さく形成されるので、種々の用紙サイズに対応させて側端押え板４３、４４の位置を容易に調整することができる。したがって、給紙カセット４０は、種々のサイズの用紙に容易に対応することができる。

また、積載板５０の後端部５１および前端部５２をリブ５４、５５によって補強することで、シボリ加工によって所望の部分を容易に補強することができ、製造コストを低下させることができる。

なお、リブ５４、５５は、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向に平行な方向に形成されることに限定されず、積載板５０を補強できる限りにおいて、用紙Ｐの搬送方向に平行な方向や、または用紙Ｐの搬送方向および用紙Ｐの搬送方向に直交する方向のいずれにも平行でない方向に形成されてもよい。

また、積載板５０の後端部５１および前端部５２の補強手段は、リブ５４、５５による手段に限定されず、その他の曲げ加工等による手段や、補強板を貼り合わせる手段であってもよい。さらに、載置すべき最大量の用紙Ｐを載置した状態で後端部５１を支点として上下方向に回転できる限りにおいて、必ずしも後端部５１をも補強する必要はなく、少なくとも前端部５２が、スプリング４６による付勢力および給紙ローラへの圧接力に耐え得る程度に補強されていればよい。

この発明の実施形態に係る給紙カセットが適用された画像形成装置の概略の構成を示す断面図である。 給紙カセットの構成を示す図である。 積載板５０の詳細な構成を示す拡大図である。 従来の給紙カセットの積載板の構成を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
４０ 給紙カセット
４６ スプリング
５０ 積載板
５１ 後端部
５２ 前端部
５３ 連結部
５４、５５ リブ
５６ 貫通孔
Ｐ 用紙

Claims (3)

1. 記録媒体を収容するカセット本体と、
   前記記録媒体の搬送方向における上流側に位置する上流部、下流側に位置する下流部、及び前記上流部と前記下流部とを連結する連結部からなり、前記カセット本体内に前記上流部の上流部を支点として前記下流部が上下方向に回転自在に設けられ前記記録媒体が載置される積載板と、
   前記下流部を上方向に付勢する加圧部材と、を備え、
   前記上流部、前記下流部及び前記連結部は、載置すべき最大量の記録媒体の荷重に耐え得る強度を有し、
   前記上流部及び前記下流部の強度を前記連結部の強度より大きくして前記下流部に前記加圧部材の付勢力が作用した際に前記連結部のみに撓みを生じるように、前記搬送方向に直交する方向について前記連結部の幅寸法を前記上流部および前記下流部のそれぞれの幅寸法より小さくするとともに、前記上流部及び前記下流部のみにリブを設けたことを特徴とする給紙カセット。
2. 前記連結部は、貫通孔を有することを特徴とする請求項１に記載の給紙カセット。
3. 前記貫通孔は、前記搬送方向に直交する方向の開口幅が、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる形状を含むことを特徴とする請求項２に記載の給紙カセット。

Images