JP4297042B2 - シート材収納カセット及びそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート材収納カセット及びそれを備える画像形成装置に関し、特に、装置本体とシート材収納カセットとのギア連結に関する。

例えばプリンタは、そのプリンタ本体に対して用紙を収納する給紙カセットが着脱可能に装着されるようになっている。給紙カセットには、用紙を載置する載置板を押し上げるためにプリンタ本体への装着時に当該プリンタ本体側の出力ギアが連結される駆動ギアと、この駆動ギアの回転軸の先端に固定され当該駆動ギアの回動に伴って載置板を下面から押して上昇させる押上げ部材とが設けられているものがある。この場合、プリンタの画像形成動作開始時に、出力ギアの駆動力が駆動ギアに伝達されて載置板が上昇し最上位の用紙がプリンタ本体側の給紙手段によって給紙可能な位置まで持ち上げられるようになっている。

ここで、給紙カセットは着脱されるので駆動ギアは本体側の出力ギアとその都度、連結・解除される。そのため、給紙カセットを上記プリンタ本体へ装着する際、出力ギアと駆動ギアとの歯先同士が干渉し、両ギアの歯同士が円滑に噛合しないことがある。このようなギア同士の円滑な噛合を図る技術として、下記特許文献１には、カバーに取り付けられたギアの歯先を尖小化させることで、カバーの開閉動作を円滑にする技術が開示されている。
実開平５−１０８５４号公報

ところが、上記特許文献１の技術を給紙カセットに適用したとしても、給紙カセットにおいては着脱時に、出力ギアと駆動ギアとの歯先同士が干渉を相殺するために、いずれか一方のギアが強制的に回転されることになる。出力ギアはプリンタ本体のモータに連結されているから、通常は駆動ギアが強制的に回動されることになる。そして、例えば載置板が最下点に位置し、駆動ギアが載置板を下降させる回転方向に力が加わると、その駆動ギアの回転軸に強いひねり力が加わってしまう。給紙カセットは、用紙補充の度に着脱作業が行われるため、このような回転軸への負荷が頻繁に加わることで回転軸や駆動ギアの寿命が低下していまうという問題があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、装置本体への収容時に負荷を抑制しつつ円滑なギア連結が可能なシート材収納カセット及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係るシート材収納カセットは、シート材を収納し、供給対象の装置本体に引き出し可能に収容されるシート材収納カセットにおいて、前記シート材を収納する収納部が形成された筐体と、前記シート材が載置され、前記収納部の底面に対して昇降可能に配される載置板と、前記載置板を上昇させる上昇手段と、を備え、前記上昇手段は、前記装置本体に収容された状態で当該装置本体側の出力ギアと直接又は間接的に連結され、当該出力ギアからの駆動力を受けて回動するとともに被係合部が形成された駆動ギアと、前記被係合部と係合する係合部を有し、前記出力ギアからの駆動力を受けて回動する前記駆動ギアの回動に伴って前記載置板を上昇させる回動部と、前記装置本体への収容時に（前記出力ギアと前記駆動ギアとの連結の際に）当該駆動ギアが前記載置板を上昇させる方向とは逆方向へ回動することを許容する逆回転許容手段と、を備えることを特徴とする。
なお、本発明でいう「シート材」には被記録媒体としての用紙やＯＨＰシートなどの他、被記録媒体以外のシート材、例えば紙幣などであってもよい。
また、「シート材収納カセット」は、画像形成装置（プリンタ、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及びスキャナ機能等を備えた複合機など）の本体にシート材を供給するためのものに限らず、例えば紙幣等のシート材をカウントするための装置に設けられるものであってもよい。また、それらの装置本体に対して引き出し可能なものであれば当該装置本体に対して離脱できるものであっても、離脱できないものであってもよい。

請求項２の発明は、請求項１記載のシート材収納カセットにおいて、前記被係合部は、前記駆動ギアの回転中心から反れた位置に形成されるとともに、前記係合部と、前記駆動ギアの回転方向においてクリアランスをもって係合し、前記逆回転許容手段は、前記載置板が最下点に位置した状態で、前記駆動ギアを、前記載置板を上昇させる回転方向に付勢する付勢手段と、前記被係合部と、を備えて構成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載のシート材収納カセットにおいて、前記付勢手段は、前記駆動ギアを基端としてその回転軸方向に沿って突設された弾性突起を有し、前記弾性突起は、前記載置板が最下点に位置した状態で、前記収納部の底面に対して弾性的に接触することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載のシート材収納カセットにおいて、前記回動部には、前記載置板を上昇させる回転方向における後面に係止凹所が形成され、前記駆動ギアには、その回転軸方向に沿って突設され、先端部が前記上昇させる回転方向における後方から前記係止凹所に係止される係止突起が設けられていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のシート材収納カセットにおいて、前記係合部は、平板状をなし、前記被係合部は、前記駆動ギアにおいてその径方向に沿った開口形状をなし、かつ、前記回転方向における幅が前記駆動ギアの回転中心側よりも歯が形成された外周側の方が広く形成されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のシート材収納カセットにおいて、前記出力ギアと連結されるギアの歯先は、当該ギアについて前記載置板を上昇させる回転方向前面側が切り欠かれて尖小化されていることを特徴とする。
なお、本発明でいう「ギア」は、上記駆動ギアであっても、或いは、その駆動ギアと直接または間接的に連結された最上段のギアであってもよい。

請求項７の発明に係る画像形成装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載のシート材収納カセットと、前記シート材収納カセットの駆動ギアと直接又は間接的に連結される出力ギアと、前記シート材収納カセットの載置板に載置されたシート材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されたシート材に画像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記出力ギアの歯先は、当該出力ギアについて前記載置板を上昇させる回転方向後面側が切り欠かれて尖小化されていることを特徴とする。

＜請求項１の発明＞
本構成では、例えば、シート材収納カセットを装置本体から引き出しとき、装置本体側の出力ギアと、シート材収納カセット側のギア（本発明の「駆動ギア」とは限らず、出力ギアと駆動ギアとの間のギアであってもよい）との連結が解除され、これにより、載置板は収納部の底面に近接した最下点に変位する。つまり、載置板はこれ以上、下降できない状態となる。そして、シート材収納カセットを装置本体に収容位置まで再挿入するとき、出力ギアと、上記シート材収納カセット側のギアとの歯先が干渉する。この際、載置板を下降させる回転方向に上記ギアが強制的に回転されても、逆回転許容手段によって駆動ギアの回転が許容される。従って、駆動ギア等への負荷が軽減され寿命低下を抑制できる。

＜請求項２の発明＞
本構成によれば、シート材収納カセットの収容時における歯先干渉を解消するために、駆動ギアに載置板を更に下降させる回転方向に力が加わっても、回動部を回動させることなく、駆動ギアだけを付勢手段の付勢力に抗して回転させることができる。従って、駆動ギア等に対する負荷が軽減され寿命低下を抑制できる。また、付勢手段によってクリアランスに基づくガタツキを防止できる。

＜請求項３の発明＞
本構成によれば、付勢手段を弾性突起とした構成であるから、付勢手段としてバネ等を利用する構成に比べて構造が簡単になる。また、弾性突起を駆動ギアに一体的に形成すれば部品点数を減らすことができる。

＜請求項４の発明＞
本発明によれば、駆動ギアと回転部とは係止突起及び係止凹所によって駆動ギアの回転軸方向における位置決めがされており、係止突起は、載置板を上昇させる回転方向における後方から係止凹所に係止されている。従って、載置板を下降させる回転方向に駆動ギアが回転される場合、係止突起を有する駆動ギアのみを回転させることができる。なお、この回転後、係止突起が係止凹所から完全に離脱せず回転軸方向における位置決め機能を維持する構成が望ましい。

＜請求項５の発明＞
回動部の係合部が平板状をなす場合、駆動ギアの被係合部は、その駆動ギアの回転中心側よりも歯が形成された外周側の方が幅広のスリット形状することが望ましい。

＜請求項６の発明＞
本発明では、装置本体側の出力ギアと連結されるギアの歯先は、載置板を上昇させる際の当該ギアの回転方向前面側が切り欠かれて尖小化されている。従って、出力ギアとの連結の際、出力ギアと上記ギアとの歯先が干渉する場合でも、出力ギアの歯先が、尖小化されたギアの歯先の前面に沿って案内され円滑に両ギアを噛合させることができる。

＜請求項７の発明＞
画像形成装置では、シート材の補充作業などシート材収納カセットの着脱が頻繁にされるので、本発明の適用は特に有効である。

＜請求項８の発明＞
本発明では、画像形成装置本体側の出力ギアの歯先は、載置板を上昇させる際の当該ギアの回転方向後面側が切り欠かれて尖小化されている。従って、シート材収納カセット側のギアとの連結の際、当該ギアと出力ギアとの歯先が干渉する場合でも、上記ギアの歯先が、尖小化された出力ギアの歯先の後面に沿って案内され円滑に両ギアを噛合させることができる。なお、上記請求項６のシート材収納カセットの構成を採用すれば、より円滑に両ギアを噛合させることができる。

次に本発明の一実施形態を図１〜図８を参照して説明する。
１．本実施形態の全体構成
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。また、図２は、給紙カセット９部分について図１とは反対側から見た要部側断面図である。このレーザプリンタ１は、本体ケーシング２と、その本体ケーシング２内に収容される、シート材としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５（本発明の「画像形成手段」に相当）などを備えている。

（１）本体ケーシング
本体ケーシング２の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ２０を着脱するための着脱口６が形成されており、その着脱口６を開閉するためのフロントカバー７が設けられている。このフロントカバー７は、その下端部に挿通されたカバー軸（図示せず）に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー７をカバー軸を中心として閉じると、図１に示すように、フロントカバー７によって着脱口６が閉鎖され、フロントカバー７をカバー軸を支点として開くと（傾倒させると）、着脱口６が開放され、この着脱口６を介して、プロセスカートリッジ２０を本体ケーシング２に対して着脱させることができる。

なお、以下の説明では、プロセスカートリッジ２０が本体ケーシング２に装着された状態において、フロントカバー７が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。

（２）フィーダ部
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、引き出し可能に装着される給紙カセット９（本発明の「シート材収納カセット」に相当）と、給紙カセット９の前端部の上方に設けられる分離ローラ１０および分離パッド１１と、分離ローラ１０の後側（分離パッド１１に対して用紙３の搬送方向上流側）に設けられる給紙ローラ１２とを備えている。また、フィーダ部４は、分離ローラ１０の前側上方（分離ローラに対して用紙３の搬送方向下流側）において対向配置される紙粉取りローラ８と、その紙粉取りローラ８に対向配置される対向ローラ１３とが設けられている。なお、上記分離ローラ１０、分離パッド１１、給紙ローラ１２、紙粉取りローラ８及び対向ローラ１３等が、本発明の「搬送手段」に相当する。

そして、用紙３の搬送経路５６は、上記紙粉取りローラ８の配置付近からＵ字状に後側へ折り返され、その更なる搬送方向下流側において上記プロセスカートリッジ２０の下方に、１対のローラからなるレジストローラ１４とを備えている。

給紙カセット９は、全体として上面が開口した扁平箱形をなしたカセットケース９ａの内部９ｂ（収納部）に、用紙３を積層状に載置可能な用紙押圧板１５（本発明の「載置板」に相当）を備えて構成されている。この用紙押圧板１５は、後端部において揺動可能に支持されることによって、前端部が下方に配置され、カセットケース９ａの底面１６に沿う載置位置（図１に示した状態）と、前端部が上方に配置され、傾斜する供給位置（図２に示した状態）とに揺動可能とされている。

また、給紙カセット９の前端部には、用紙押圧板１５の前端部の下面に当接し、この用紙押圧板１５を上方に押し上げるための押し上げ部材１７（本発明の「回転部」に相当）が設けられている。この押し上げ部材１７は、用紙押圧板１５の前端部下方位置において、後端部を中心に揺動可能に支持され、前端部がカセットケース９ａの底面１６に伏した伏臥姿勢（図１に示した状態）と、前端部が用紙押圧板１５を持ち上げた傾斜姿勢（図２）との間で揺動可能となっている。そして、この押し上げ部材１７に装置本体１ａからの駆動力を与えられると図中反時計回りに回転し、押し上げ部材１７の前端部が用紙押圧板１５の前端部を押し上げ、用紙押圧板１５を供給位置に移動させる。

用紙押圧板１５が供給位置に位置されると、用紙押圧板１５上の用紙３は、給紙ローラ１２に押圧され、給紙ローラ１２の回転によって、分離ローラ１０と分離パッド１１との間の分離位置に向けて給紙が開始される。

一方、給紙カセット９を本体ケーシング２から引き出して離脱させると、用紙押圧板１５は、その自重によって前側端部が下方に移動し、押し上げ部材１７が上記伏臥姿勢となるとともに、用紙押圧板１５が上記載置位置に戻る。用紙押圧板１５が載置位置に位置すると、用紙押圧板１５上に用紙３を積層状に載置することができる。なお、上記分離バッド１１、紙粉取りローラ８、用紙押圧板１５及びレバー１７は、給紙カセット９に設けられ、給紙ローラ１２、分離ローラ１０、対向ローラ１３及びレジストローラ１４は本体ケーシング２に設けられている。なお、レーザプリンタ１のうち給紙カセット９を除いた部分が、当該レーザプリンタ１の装置本体１ａである。

給紙ローラ１２によって分離位置に向けて送り出された用紙３は、分離ローラ１０の回転によって、分離ローラ１０と分離パッド１１との間に挟まれたときに、１枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙３は、上記Ｕ字状の搬送経路５６に沿って折り返される。より具体的には、給紙された用紙３は、まず、分離ローラ１０と分離パッド１１との間を通って上方へ搬送され、更に紙粉取りローラ８と対向ローラ１３との間を通ってここで紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１４に搬送される。

なお、給紙ローラ１２及び分離ローラ１０は、それぞれの回転軸を上記搬送経路５６に直交する方向に沿って並設した状態で軸受け部材７０に対して回転可能に軸受けされている。そして、この分離ローラギア７３が、装置本体１ａからの駆動力を受けることで回転し、これに伴って分離ローラ１０が従属的に回転する。

また、軸受け部材７０は、分離ローラ１０の回転軸を中心に給紙ローラ１２側が揺動するようになっている（図１の白抜き矢印方向）。そして、上記押し上げ部材１７の回動により用紙押圧板１５が上昇駆動し、この用紙押圧板１５に積載された用紙群の最上位の用紙３表面が給紙ローラ１２に当接し、上記供給位置に達したときに、装置本体１ａから押し上げ部材１７への駆動力の伝達が停止され、その供給位置に用紙押圧板１５に位置するように制御される。

レジストローラ１４は、用紙３を、レジスト後に、後述する感光ドラム２９と転写ローラ３２との間であって、感光ドラム２９上のトナー像を用紙３に転写する転写位置に搬送する。

（３）画像形成部
画像形成部５は、スキャナ部１９、プロセスカートリッジ２０、定着部２１などを備えている。
（ａ）スキャナ部
スキャナ部１９は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、反射鏡２４、レンズ２５および反射鏡２６などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー２２で偏向されて、ｆθレンズ２３を通過した後、反射鏡２４によって光路が折り返され、さらにレンズ２５を通過した後、反射鏡２６によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ２０の後述する感光ドラム２９の表面上に照射される。

（ｂ）プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ２０は、スキャナ部１９の下方において、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されている。このプロセスカートリッジ２０は、筐体として、上フレーム２７と、この上フレーム２７と別体に形成されて、上フレーム２７と組み合わされる下フレーム２８とを備えている。また、プロセスカートリッジ２０は、筐体内に、像担持体としての感光ドラム２９、帯電手段としてのスコロトロン型帯電器３０、現像カートリッジ３１、転写手段としての転写ローラ３２、およびクリーニングブラシ３３を備えている。

感光ドラム２９は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体３４と、このドラム本体３４の軸心において、ドラム本体３４の長手方向に沿って延びる軸としての金属製のドラム軸３５とを備えている。ドラム軸３５が上フレーム２７に支持され、このドラム軸３５に対してドラム本体３４が回転自在に支持されることにより、感光ドラム２９は、上フレーム２７において、ドラム軸３５を中心に回転自在に設けられている。

スコロトロン型帯電器３０は、上フレーム２７に支持されており、感光ドラム２９の後側斜め上方において、感光ドラム２９と接触しないように所定間隔を隔てて、感光ドラム２９と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器３０は、感光ドラム２９と所定間隔を隔てて対向配置された放電ワイヤ３７と、放電ワイヤ３７と感光ドラム２９との間に設けられ、放電ワイヤ３７から感光ドラム２９への放電量を制御するためのグリッド３８とを備えている。このスコロトロン型帯電器３０では、グリッド３８にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ３７に高電圧を印加して、放電ワイヤ３７をコロナ放電させることにより、感光ドラム２９の表面を一様に正極性に帯電させることができる。

現像カートリッジ３１は、後側が開放されるボックス状の収容ケース６０を備え、下フレーム２８に対して着脱自在に装着されている。この現像カートリッジ３１内には、トナー収容室３９、トナー供給ローラ４０（本発明でいう「供給ローラ」とは異なる）、現像ローラ４１および層厚規制ブレード４２が設けられている。

トナー収容室３９は、仕切板４３によって仕切られる収容ケース６０の前側の内部空間として形成されている。トナー収容室３９内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーＴが充填されている。このトナーＴとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などによって共重合させることにより得られる重合トナーが用いられている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。
なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約６〜１０μｍである。

また、トナー収容室３９内には、中央に設けられた回転軸５５に支持されたアジテータ４４が設けられている。このアジテータ４４は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。アジテータ４４が回転駆動されると、トナー収容室３９内のトナーＴが攪拌されて、仕切板４３の下方において前後方向に連通する開口部４５からトナー供給ローラ４０に向かって放出される。また、収容ケース６０の左右両側壁には、それぞれトナー収容室３９に対応した領域に窓部材（図示せず）が装着されている。各窓部材は、アジテータ４４に保持されて連動するワイパによって清掃される。なお、本体ケーシング２には、一方の窓部材の外側に発光素子（図示せず）、他方の窓部材の外側に受光素子（図示せず）が設けられており、発光素子から出射され収容ケース６０内を通過した検知光を受光素子にて検出し、その出力値に応じてトナーＴの有無を判別する。

トナー供給ローラ４０は、開口部４５の後側に配置されて、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。このトナー供給ローラ４０は、金属製のローラ軸を、導電性の発泡材料からなるローラで被覆することにより構成されている。このトナー供給ローラ４０は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。

現像ローラ４１は、トナー供給ローラ４０の後側において、トナー供給ローラ４０と互いに圧縮されるように接触した状態で、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。また、現像ローラ４１は、現像カートリッジ３１が下フレーム２８に装着された状態で、感光ドラム２９に対向して接触する。この現像ローラ４１は、金属製のローラ軸４１ａを、導電性のゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。ローラ軸４１ａは、現像カートリッジ３１の前端部において、その両端部が現像カートリッジ３１の側面から前後方向と直交する幅方向外方に突出している。現像ローラ４１のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ４１には、現像時に現像バイアスが印加される。また、現像ローラ４１は、図示しないモータからの動力の入力により、トナー供給ローラ４０と同じ方向に回転駆動される。

層厚規制ブレード４２は、金属の板ばね材からなるブレード本体４６の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４７を備えている。この層厚規制ブレード４２は、現像ローラ４１の上方において現像カートリッジ３１に支持されて、押圧部４７がブレード本体４６の弾性力によって現像ローラ４１上に圧接されている。

開口部４５から放出されたトナーＴは、トナー供給ローラ４０の回転により、現像ローラ４１に供給され、このとき、トナー供給ローラ４０と現像ローラ４１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ４１上に供給されたトナーＴは、現像ローラ４１の回転に伴って、層厚規制ブレード４２の押圧部４７と現像ローラ４１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ４１上に担持される。

転写ローラ３２は、下フレーム２８に回転自在に支持されており、上フレーム２７と下フレーム２８とが組み合わされた状態において、感光ドラム２９と上下方向において対向して接触し、感光ドラム２９との間にニップを形成するように配置されている。この転写ローラ３２は、金属製のローラ軸３２ａを、導電性のゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。転写ローラ３２には、転写時に転写バイアスが印加される。また、転写ローラ３２は、図示しないモータからの動力の入力により、感光ドラム２９と反対方向に回転駆動される。

クリーニングブラシ３３は、下フレーム２８に取り付けられており、上フレーム２７と下フレーム２８とが組み合わされた状態において、感光ドラム２９の後側において、感光ドラム２９と対向して接触するように配置されている。

感光ドラム２９の表面は、その感光ドラム２９の回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器３０により一様に正帯電された後、スキャナ部１９からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ４１の回転により、現像ローラ４１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２９に対向して接触するときに、感光ドラム２９の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２９の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム２９の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム２９の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光ドラム２９の表面上に担持されたトナー像は、図１に示すように、レジストローラ１４によって搬送されてくる用紙３が、感光ドラム２９と転写ローラ３２との間の転写位置を通る間に、転写ローラ３２に印加される転写バイアスによって、用紙３に転写される。トナー像が転写された用紙３は、定着部２１に搬送される。
なお、転写後に感光ドラム２９上に残存する転写残トナーは、現像ローラ４１に回収される。また、転写後に感光ドラム２９上に付着する用紙３からの紙粉は、クリーニングブラシ３３によって回収される。

（ｃ）定着部
定着部２１は、プロセスカートリッジ２０の後側に設けられ、定着フレーム４８と、その定着フレーム４８内に、加熱ローラ４９および加圧ローラ５０とを備えている。

加熱ローラ４９は、表面がフッ素樹脂によってコーティングされた金属管と、その金属管内に加熱のためのハロゲンランプとを備え、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。一方、加圧ローラ５０は、加熱ローラ４９の下方において、加熱ローラ４９を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ５０は、金属製のローラ軸を、ゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されており、加熱ローラ４９の回転駆動に従って従動される。

定着部２１では、転写位置において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４９と加圧ローラ５０との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙３は、本体ケーシング２の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス５１に搬送される。排紙パス５１に搬送された用紙３は、その上側に設けられる排紙ローラ５２によって、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ５３上に排紙される。

２．用紙押圧板を押し上げるための上昇手段
（１）ギア機構
図３，４は、給紙カセット９を図１と同側面側から見た斜視図及び側面図である。図３，４に示すように、カセットケース９ａの右側面には、給紙カセット９が本体装置１ａ内に収容された状態（図１に示す状態）でその装置本体１ａ側の出力ギア７２と連結する入力ギア８０と、その入力ギア８０と噛合する中間ギア８１（減速ギア）と、駆動ギア８２とが回転可能に設けられている。入力ギア８０は全体として円盤状の歯車である。中間ギア８１は入力ギア８０と噛合する円盤状の大歯車８１ａと、その大歯車８１ａより径小の円盤状の小歯車８１ｂとが同軸上において一体的に形成されている。駆動ギア８２は、全体として扇形をなし、この中点８２ａを中心に回転可能に設けられ、円弧状部分の周面に歯が形成され、この歯が中間ギア８１の小歯車８１ｂと噛合している。

そして、図４に示すように、給紙カセット９が装置本体１ａに収容された状態で、出力ギア７２と入力ギア８０とが連結（噛合）し、出力ギア７２は装置本体１ａからの図示しない駆動モータからの駆動力を受けて同図中時計回りに回転する。これに伴って、入力ギア８０及び中間ギア８１が同図中反時計回りに回転し、駆動ギア８２も同図中反時計回り（用紙押圧板１５を押し上げる方向、本発明でいう「載置板を上昇させる回転方向」に相当）に回動する。なお、各ギア７２，８０〜８２は、例えば樹脂材料で成形されたものである。

（２）駆動ギアと押し上げ部材との組み付け構造
図５，６は、駆動ギア８２と押し上げ部材１７とを組み付けた状態を示す斜視図である。
（ａ）駆動ギア
駆動ギア８２には、図４，５に示すようにも、上記押し上げ部材１７の押し上げ方向の後端部側に径方向に沿ったスリット状の被係合孔８３（本発明の「被係合部」に相当）が貫通形成されている。また、駆動ギア８２には、カセットケース９ａの右側壁に貫通形成された扇形状の挿入孔９ｃ（図２参照）に挿入され、上記被係合孔８３の下面に連なる受け部８４が駆動ギア８２の回転中心軸方向に沿って突設されている。受け部８４には、先端部が受け部８４の下面より下方に突出するように屈曲した爪部８５ａを有する第１弾性片８５（本発明の「弾性突起、付勢手段」に相当）と、先端部が受け部８４の上面より上方に突出するように屈曲した爪部８６ａを有する第２弾性片８６（本発明の「係止突起」に相当）とが一体的に設けられている。なお、第１弾性片８５及び第２弾性片８６は、受け部８４の突出端をスリット状に切り欠いて形成されている。

（ｂ）押し上げ部材
押し上げ部材１７は、図５，６に示すように、金属製であって、全体としてＬ字状の平板形状をなし、カセットケース９ａの底面１６において給紙カセット９の引き出し方向に直交する方向に沿って横たわるように配されている。この押し上げ部材１７は、上記挿入孔９ｃに挿入される側の先端部１７ａ（本発明の「係合部」に相当）が駆動ギア８２の被係合孔８３に挿入される。また、押し上げ部材１７のうち上記先端部１７ａの近傍には、係止凹所９１が貫通形成されており、駆動ギア８２を組み付けた状態で、上記第２弾性片８６の爪部８６ａが上記押し上げ方向における後面側から係止する。これにより、駆動ギア８２と押し上げ部材１７とを、それらの回転中心方向において位置決めした状態で組み付けることができる。

一方、押し上げ部材１７のうち上記先端部１７ａとは反端側においてＬ字状に屈曲した当接部１７ｂが、用紙押圧板１５の下面に当接され、押し上げ部材１７が駆動ギア８２によって回動することにより、用紙押圧板１５は当接部１７ｂによって下面から押し上げられて上昇する。

以上の構成により、給紙カセット９が装置本体１ａに収容された状態で、出力ギア７２からの駆動力が、入力ギア８０、中間ギア８１を介して駆動ギア８２に伝達されることで、この駆動ギア８２が回転する。そして、これに伴って押し上げ部材１７がその当接部１７ｂが立ち上がるように回動し、これにより、用紙押圧板１５が図１に示す載置位置から図２に示す供給位置へと上昇されるのである。従って、駆動ギア８２と押し上げ部材１７とが本発明の「上昇手段」として機能する。

（３）逆回転許容手段
さて、例えば図２に示すように用紙押圧板１５が供給位置にある状態で、用紙補充等のために給紙カセット９を装置本体１ａから引き出した場合、出力ギア７２と入力ギア８０との連結（噛み合い）が解除される。これにより、用紙押圧板１５の自重によって下降し、これに伴い押し上げ部材１７が伏臥姿勢方向に回動するとともに、入力ギア８０、中間ギア８１及び駆動ギア８２が押し上げ部材１７の押し上げ動作時とは逆方向に回転する。そして、最終的には、押し上げ部材１７が伏臥姿勢となり、用紙押圧板１５が載置位置に戻る。

本実施形態では、この状態で、入力ギア８０、中間ギア８１及び駆動ギア８２を更に押し上げ方向とは逆方向への回転を許容する逆回転許容手段が設けられている。図７は、出力ギア７２と入力ギア８０とが連結される過程を示した模式図であり、図８は、図４のＸ−Ｘ破断面における断面図である。この図８中、破線は第１弾性片８５が弾性変形した状態を示している。

具体的には、図７に示すように、駆動ギア８２に形成された上記被係合孔８３は、駆動ギア８２の中心側の開口幅ｄ１（押し上げ部材１７の板厚よりもやや広めの幅）よりも歯が形成された外周面側の開口幅ｄ２の方が幅広に形成されている。つまり、押し上げ部材１７の先端部１７ａが、被係合孔８３に対して駆動ギア８２の回転方向においてクリアランスをもって係合している。

そして、給紙カセット９が装置本体１ａから引き出されて、出力ギア７２と入力ギア８０との噛み合いが解除された状態では、図７（Ａ），図８（実線部分）に示すように、第１弾性片８５の爪部８５ａがカセットケース９ａの底面１６に当接し、駆動ギア８２本体の下面が底面１６から浮いた状態となっている。従って、駆動ギア８２は、第１弾性片８５を弾性変形させつつ（図８の破線部分参照）、上記解除された状態から用紙押圧板１５を押し下げる回転方向（図７で紙面時計回り）に更に回動させることができる。

なお、本実施形態では、図７に示すように、底面１６側にも、駆動ギア８２の下面に対して弾性的に接触する第３弾性片１６ａが設けられている。この第３弾性片１６ａは駆動ギア８２の中心点８２ａ側を中心に傾動可能に弾性変形するように設けられ、その屈曲した爪部１６ｂが駆動ギア８２の下面に接触している。

（４）出力ギア及び入力ギアの歯先形状
図７に示すように、出力ギア７２の各歯先７２ａは、駆動モータによる駆動時の回転方向、即ち、用紙押圧板１５を押し上げる回転方向（同図で紙面時計回り）の後面側が切り欠かれて尖小化されている。換言すれば、各歯先７２ａは、上記押し上げ回転方向の後面側よりも前面側の方が突出するように、出力ギア７２の径方向に対して傾斜した傾斜面になっている。

これに対して、入力ギア８０の各歯先８０ａは、用紙押圧板１５を押し上げる回転方向（同図で紙面反時計回り）の後面側が切り欠かれて尖小化されている。換言すれば、各歯先８０ａは、上記押し上げ回転方向の後面側よりも前面側の方が突出するように、入力ギア８０の径方向に対して傾斜した傾斜面になっている。

３．本実施形態の作用効果
（１）上述したように、給紙カセット９を装置本体１ａから引き出した状態では、押し上げ部材１７が伏臥姿勢となり、用紙押圧板１５が載置位置に戻る。従って、押し上げ部材１７は底面１６と当接して伏臥姿勢も下方に傾斜することはできず、これに伴って、用紙押圧板１５も載置位置よりも下方に移動することはできない。そして、給紙カセット９を装置本体１ａに再装着するとき、図７（Ａ）に示すように、出力ギア７２と入力ギア８０との歯先７２ａ，８０ａ同士が干渉することがある。

ここで、本実施形態では、押し上げ部材１７の先端部１７ａが被係合孔８３に対してクリアランスをもって係合しており、かつ、駆動ギア８２は、第１弾性片８５の爪部８５ａによって底面１６から浮いた状態となっている。つまり、押し上げ部材１７及び用紙押圧板１５がこれ以上、下方に移動できなくても、駆動ギア８２、中間ギア８１及び入力ギア８０を、用紙押圧板１５の押し下げ方向（図７（Ｂ）の白抜き矢印方向、本発明でいう「載置板を上昇させる方向とは逆方向」に相当）に回転させることができる。

従って、出力ギア７２と入力ギア８０との歯先７２ａ，８０ａが干渉した状態で、給紙カセット９を更に奥側に挿入すると、入力ギア７２側が上記用紙押圧板１５の押し下げ方向（図７（Ｂ）中時計回り）に回転して両ギア７２，８０の噛合させることができる。これにより、例えば駆動ギア８２と押し上げ部材１７とがクリアランスなく係合している構成に比べて、各ギア８０〜８２やそれらの回転軸等に対する負荷を軽減することができる。

（２）また、給紙カセット９が装置本体１ａから離脱された状態では、駆動ギア８２は、付勢手段としての第１弾性片８５及び第３弾性片１６ａによって用紙押圧板１５の押し下げ方向へ回転可能な状態で保持されている。従って、給紙カセット９を装置本体１ａに収容する際、常に逆回転許容動作を実行させることができる（図７参照）。

（３）各付勢手段は弾性片としたから、付勢手段としてバネ等を利用する構成に比べて構造が簡単になる。また、第１弾性片８５は駆動ギア８２に、第３弾性片１６ａは底面１６にそれぞれ一体的に設けられているから部品点数を減らすことができる。

（４）駆動ギア８２と押し上げ部材１７とを組み付けた状態で、第２弾性片８６の爪部８６ａが押し上げ部材１７の係止凹所９１に対して押し上げ方向における後面側から係止されて位置決めしている。従って、上記逆回転許容動作が行われる際、押し上げ部材１７に対して駆動ギア８２だけを独立的に上記押し下げ方向に回動させることができる。なお、このときの駆動ギア８２の許容回動範囲は、入力ギア７２の１歯分で十分であり、第２弾性片８６の爪部８６ａは、逆回転許容動作実行後においても係止凹所９１から完全に離脱しない程度の長さに設計されている。

（５）駆動ギア８２に形成された被係合孔８３は、駆動ギア８２の中心側の開口幅ｄ１（押し上げ部材１７の板厚よりもやや広めの幅）よりも外周面側の開口幅ｄ２の方が幅広に形成した。従って、逆回転許容動作時においても駆動ギア８２をその中心点８２ａを中心とした円滑な回動をさせることができる。

（６）更に、出力ギア７２及び入力ギア８０の各歯先７２ａ，８０ａは、用紙押圧板１５の押し上げ回転方向の後面側が切り欠かれて尖小化されている。従って、互いの歯先７２ａ，８０ａの傾斜面に沿って案内されるように円滑な連結を行うことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）逆回転許容手段の他の構成としては、例えば押し上げ部材１７が上記伏臥姿勢にある状態で、その当接部１７ｂとそれに対向する底面１６との隙間（クリアランス）を設けて、その隙間に付勢手段（弾性部材等）を配する構成であってもよい。但し、この構成では当接部１７ｂの回転ストロークが駆動ギア８２の回転ストロークよりも大きくなるため、上記隙間を大きくとる必要があり、装置の小型化等を考慮すれば、上記実施形態の構成の方が望ましい。なお、上記実施形態の構成と本変形例（１）との組み合わせによる構成であっても勿論よい。

（２）押し上げ部材１７は、その先端部１７ａが被係合孔８３に挿入可能な平板形状であれば、それ以外の部分は平板形状でなくても構わない。

（３）被係合孔８３、係止凹所９１は、貫通孔以外に、有底孔や切り欠き部であってもよい。

（４）第１弾性片８５及び第３弾性片１６は、付勢手段として弾性片としたが、これに限らず、バネ部材やゴム部材で構成したものであってもよい。

（５）また、上記実施形態では、第１弾性片８５及び第３弾性片１６の両方を設けた構成であったが、第１弾性片８５及び第３弾性片１６のいずれか一方のみを設けた構成であってもよい。

（６）上昇手段として、用紙押圧板１５を下から押し上げる構成としたが、これに限らず、上方位置から吊り上げる構成であってもよい。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す要部側断面図 給紙カセットの要部側断面図 給紙カセットの斜視図及び側面図 給紙カセット側面図 駆動ギアと押し上げ部材とを組み付けた状態を示す斜視図（その１） 駆動ギアと押し上げ部材とを組み付けた状態を示す斜視図（その２） 出力ギアと入力ギアとが連結される過程を示した模式図 図４のＸ−Ｘ破断面における断面図

符号の説明

１…レーザプリンタ（画像形成装置）
１ａ…装置本体（供給対象の装置本体）
３…用紙（シート材）
５…画像形成部（画像形成手段）
８…紙粉取りローラ
９…給紙カセット（シート材収納カセット）
９ａ…カセットケース（筐体）
９ｂ…内部（収納部）
１０…分離ローラ（搬送手段）
１１…分離パッド（搬送手段）
１２…給紙ローラ（搬送手段）
１３…対向ローラ（搬送手段）
１５…用紙押圧板（載置板）
１６…底面（収納部の底面）
１６ａ…第３弾性片（付勢手段）
１７…押し上げ部材（回動部）
１７ａ…先端部（係合部）
７２…出力ギア
７２ａ，８０ａ…歯先
８０…入力ギア（出力ギアと連結されるギア）
８２…駆動ギア
８３…被係合孔（被係合部）
８５…第１弾性片（弾性突起、付勢手段）
８６…第２弾性片（係止突起）
９１…係止凹所

Claims (8)

1. シート材を収納し、供給対象の装置本体に引き出し可能に収容されるシート材収納カセットにおいて、
   前記シート材を収納する収納部が形成された筐体と、
   前記シート材が載置され、前記収納部の底面に対して昇降可能に配される載置板と、
   前記載置板を上昇させる上昇手段と、を備え、
   前記上昇手段は、
   前記装置本体に収容された状態で当該装置本体側の出力ギアと直接又は間接的に連結され、当該出力ギアからの駆動力を受けて回動するとともに被係合部が形成された駆動ギアと、
   前記被係合部と係合する係合部を有し、前記出力ギアからの駆動力を受けて回動する前記駆動ギアの回動に伴って前記載置板を上昇させる回動部と、
   前記装置本体への収容時に、当該駆動ギアが前記載置板を上昇させる方向とは逆方向へ回動することを許容する逆回転許容手段と、を備えることを特徴とするシート材収納カセット。
2. 前記被係合部は、前記駆動ギアの回転中心から反れた位置に形成されるとともに、前記係合部と、前記駆動ギアの回転方向においてクリアランスをもって係合し、
   前記逆回転許容手段は、
   前記載置板が最下点に位置した状態で、前記駆動ギアを、前記載置板を上昇させる回転方向に付勢する付勢手段と、前記被係合部と、を備えて構成されていることを特徴とする請求項１記載のシート材収納カセット。
3. 前記付勢手段は、前記駆動ギアを基端としてその回転軸方向に沿って突設された弾性突起を有し、
   前記弾性突起は、前記載置板が最下点に位置した状態で、前記収納部の底面に対して弾性的に接触することを特徴とする請求項２に記載のシート材収納カセット。
4. 前記回動部には、前記載置板を上昇させる回転方向における後面に係止凹所が形成され、
   前記駆動ギアには、その回転軸方向に沿って突設され、先端部が前記上昇させる回転方向における後方から前記係止凹所に係止される係止突起が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のシート材収納カセット。
5. 前記係合部は、平板状をなし、
   前記被係合部は、前記駆動ギアにおいてその径方向に沿った開口形状をなし、かつ、前記回転方向における幅が前記駆動ギアの回転中心側よりも歯が形成された外周側の方が広く形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のシート材収納カセット。
6. 前記出力ギアと連結されるギアの歯先は、当該ギアについて前記載置板を上昇させる回転方向前面側が切り欠かれて尖小化されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のシート材収納カセット。
7. 前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載のシート材収納カセットと、
   前記シート材収納カセットの駆動ギアと直接又は間接的に連結される出力ギアと、
   前記シート材収納カセットの載置板に載置されたシート材を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段によって搬送されたシート材に画像を形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置。
8. 前記出力ギアの歯先は、当該出力ギアについて前記載置板を上昇させる回転方向後面側が切り欠かれて尖小化されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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