JP4533199B2 - シート収納装置と画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、収納するシートの長さに合わせて長さを調節できる給紙カセットを有するシート収納装置と、このシート収納装置を備えた画像形成装置とに関する。

従来、シートに画像を形成する画像形成装置は、収納するシートの長さに合わせて長さを調節できる給紙カセットを有するシート収納装置を備えているものがある。この場合、給紙カセットは、シート収納装置の装置本体に引き出し自在に設けられている（特許文献１参照）。

図１０ないし図１４に、従来のシート収納装置を装備した画像形成装置としてのプリンタを示す。図１１に示すように、シート収納装置２１０は、プリンタ２００の装置本体２００Ａに設けられたポリアセタール等の樹脂製の回転自在なころ２１２に、給紙カセット２０１の両側（片方は図示省略）に設けられたガイドリブ２０１ａを支持させて出し入れする構造になっている。ころ２１２は、ユーザが給紙カセット２０１にシートとしての用紙Ｓを補給するとき、給紙カセット２０１を装置本体２００Ａに対して出し入れするときの抵抗を少なくして、感触良く出し入れできるようにするために設けられている。

ところで、プリンタ２００の構成によって、従来の給紙カセット２０１は、プリンタ２００が印字できる用紙として例えば縦長なＡ３サイズを収納できるようにすると、図１０に示すように、装置本体２００Ａに装着されたとき装置本体２００Ａの後方にはみ出ることがある。このような、給紙カセット２０１は、Ａ３サイズの用紙より短いサイズの用紙を収納する場合であっても、Ａ３サイズの用紙に対応できるように、装置本体２００Ａの後方にはみ出ていた。

そこで、図１２ないし図１４に示すように、長さを長短２種類に選択的に伸縮できる給紙カセット２２０がある。図１３は、長さを短縮したときの給紙カセットの斜視図である。図１４は、長さを伸長したときの給紙カセットの斜視図である。

カセット２２０は、前側カセット部２１３と、後側カセット部２１４とで構成されて、後側カセット部２１４が前側カセット部２１３の３側面を覆うようにして、前側カセット部２１３に外側から組み合わさって形成されている。前部２１３の両側にはガイドリブ２１３ａが設けられ、後側カセット部２１４の両側にはガイドリブ２１４ａが設けられている。これらのガイドリブ２１３ａ，２１４ａは、装置本体２００Ａに取り付けられたころ２１２に支えられている。

特開２００３−２８５９４２号公報

ところで、従来の給紙カセット２０１は、図１３に示すように、長さを縮めた状態では、ガイドリブ２１３ａ，２１４ａが繋がって、ころ２１２の上を滑らかに移動することができる。しかし、図１４に示すように、給紙カセット２０１の長さを伸長した状態では、ガイドリブ２１３ａ，２１４ａ同士の間に隙間Ｇ１が生じるため、ガイドリブ２１４ａが２つのころ２１２の間に落ち込み、給紙カセット２０１を装置本体に出し入れする時の操作性を悪くする虞があった。

そこで、ころの数を多くして、ガイドリブがころの間に落ち込むのを防止していた。しかし、ころの数を多くすると、構造が複雑、かつコスト高になるという問題があった。

本発明は、収納するシートの長さに合わせて長さを調節できるカセットを必要最小限度の数の支持部材で支持できるようにしたシート収納装置を提供することを目的としている。

本発明は、カセットを必要最小限度の数の支持部材で支持できるようにしたシート収納装置を備えて、簡素な構造にした画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のシート収納装置は、装置本体と、前側カセット部と後側カセット部とに伸縮可能に分割され、異なるサイズのシートを収納可能な給紙カセットと、前記給紙カセットの前記前側カセット部及び前記後側カセット部のそれぞれに設けられたガイドと、前記装置本体に配置され、前記ガイドを支持する支持部材と、を備え、前記ガイドを前記支持部材が支持して前記給紙カセットを伸縮可能な方向に前記装置本体に出し入れ可能とするシート収納装置において、前記装置本体に前記給紙カセットの引き出し方向に沿って第１ないし第３支持部材を配列し、前記給紙カセットの前記前側カセット部に第１ガイドを設け、前記給紙カセットの前記後側カセット部に第２ガイドを設け、前記第１支持部材と前記第２支持部材との間隔を、前記給紙カセットを長くしたときの前記第１ガイドと前記第２ガイドとの間隔よりも広くし、前記第２ガイドの全長を、前記第１支持部材と前記第２支持部材との間隔、及び前記第２支持部材と前記第３支持部材との間隔よりも長くし、前記給紙カセットを前記装置本体に装着したとき、前記給紙カセットの上下方向の位置決めをする位置決め手段を備え、前記給紙カセットが前記位置決め手段によって位置決めされたとき、前記第１ガイドの先端部と前記第１支持部材との間に隙間を生じさせる逃げ部を前記先端部に形成したことを特徴としている。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記のシート収納装置と、前記シート収納装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴としている。

本発明のシート収納装置は、第１支持部材と第２支持部材との間隔を、給紙カセットを伸長したときの第１ガイドと第２ガイドとの間隔よりも広くし、第２ガイドの全長を、第１支持部材と第２支持部材との間隔、及び第２支持部材と第３支持部材との間隔よりも長くしたことによって、必要最小限の個数の支持部材によって、支持部材同士の間にガイドが落ち込むのを防止して、給紙カセットを装置本体に対して円滑に出し入れすることができる。

本発明の画像形成装置は、必要最小限の個数の支持部材によって、支持部材同士の間にガイドが落ち込む虞を防止したシート収納装置を備えているので、簡素な構造で、画像形成部にシートを確実に供給して画像を確実に形成することができる。

以下、本発明の実施形態のシート収納装置と、このシート収納装置を備えた画像形成装置としてのレーザービームプリンタとを説明する。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。画像形成装置は、プリンタのみに、限定されるものではない。なお、以下の説明において、「前」とは、図１の右側で画像形成装置の操作パネル等が設けられている正面側とし、「後」とは、図１の左側とする。

（レーザービームプリンタ）
図１に示す、画像形成装置としてのレーザービームプリンタ（以下、「プリンタ」と言う）は、電子写真プロセスを用いてシートに画像を形成する。以下、プリンタ１００の動作を説明する。

給紙ローラ１０２は、回転して、シート収納装置１２０の給紙カセット１０１からシートＳを１枚ずつ中間ローラ対１０３に送り出す。中間ローラ対１０３は、回転を停止しているレジストローラ対１０４へシートを継続搬送する。レジストローラ対１０４は、所定のタイミングで回転して、回転している感光ドラム１０６と転写ローラ１０７との間へシートを送り込む。感光ドラム１０６は、トナーカートリッジ１０５に内蔵されている。トナーカートリッジ１０５、感光ドラム１０６、転写ローラ１０７等は、画像形成部１１２を構成している。

感光ドラム１０６には、レーザースキャナーユニット１０８からのレーザー光によって潜像が形成され、そこにトナーを付着させることによってトナー像が現像されている。転写ローラ１０７は、感光ドラム１０６と転写ローラ１０７との間へ送り込まれたシートに感光ドラム１０６のトナー像を転写する。感光ドラム１０６と転写ローラ１０７は、トナー像を転写されたシートを定着器１０９に送り込む。定着器１０９は、シートを加熱加圧して、シートにトナー像を定着した後、そのシートを排紙ローラ対１１０へ搬送する。最後に、排紙ローラ対１１０が、シートを積載トレイ１１１に排出する。シートは、トナー画像形成面を下側にして積載トレイ１１１に積載される。

（シート収納装置）
図１ないし図９において、シート収納装置１２０は、プリンタ１００の装置本体１００Ａに一体に設けられた装置本体と、給紙カセット１０１と、支持手段としての支持部１２１（図５参照）とを備えている。

給紙カセット１０１は、シートが収納されるようになっており、前側カセット部１と後側カセット部２とで構成されている。前側カセット部１は、３側面が後側カセット部２の外側から後側カセット部２に組み合わさっている。後側カセット部２の４か所の内側には、Ｌ字リブ２ｄが設けられている。Ｌ字リブ２ｄは、前側カセット部１と後側カセット部２とが外れないように前側カセット部１の側面を受け入れて、前側カセット部１に係合している。

カセットロック３は、前側カセット部１と後側カセット部２とを所定の位置で固定するためのものである。カセットロック３は、カセットロック３の先端３ａが後側カセット部２の前後方向に沿って形成された２か所の穴２ｃ（１か所は不図示）のいずれか一方に入ることで前側カセット部１と後側カセット部２との相対的な位置を決めて固定している。

すなわち、カセットロック３の先端３ａが、穴２ｃ（図３に図示）に係合しているとき、給紙カセット１０１は、図２に示すように長さが短縮されて短尺のシートを収納できるようになっている。また、カセットロック３の先端３ａが、穴２ｃよりも前側に形成されている不図示の穴に係合しているとき、給紙カセット１０１は、図３に示すように長さが伸長して、例えば、Ａ３サイズのシートのように長尺のシートを収納できるようになっている。なお、穴の数は、２つに限定されない。３つ以上あってもよく、その穴の数だけ給紙カセット１０１の伸縮方向の長さを変えることができる。

給紙カセット１０１の長さを図２に示す短尺シートに対応した状態から図３に示す長尺シートに対応した状態に変更するには、先ず、カセットロック３を、図２に示す矢印３ｃの方向へ動かして、先端３ａを穴２ｃ（図３に図示）から外す。その後、後側カセット部２を矢印２ｅ方向へスライドさせる。そして、カセットロック３を、図２に示す矢印３ｄの方向へ動かして、先端３ａを不図示の穴に係合させる。これによって、給紙カセット１０１は、長い状態に保持される。給紙カセット１０１の長さを長尺シートに対応した状態から短尺シートに対応した状態へ変更するには、上記の手順を逆に行えばよい。

前側カセット部１と後側カセット部２の両側（片側は図示省略）には、ガイドリブ１ａ，２ａが設けられている。前側カセット部１の前面には、切り欠き部１ｂが形成されている。切り欠き部１ｂは、ユーザが、給紙カセット１０１を装置本体１００Ａから着脱するときに手をかける把手部分である。

中板４は、回動中心軸４ａを中心にして回動するように前側カセット部１に取り付けられている。また、中板４は、前側カセット部１に取り付けられた不図示の加圧ばねにより上方へ付勢されて、シートを図１に示す給紙ローラ１０２に押し付けるようになっている。給紙ローラ１０２は、プリンタ１００の装置本体１００Ａに設けられている。

サイド規制板５は、ユーザによって移動させられて、収納したシートの側端を整合し、シートの幅を揃えるようになっている。後端規制板６も、ユーザによって移動させられて、収納されたシートの後端を整合してシートの長さを揃えるようになっている。シート残量表示部材７は、中板４の上下動に連動して上下動するようになっており、給紙カセット１０１内のシートの残量がユーザの目視によって分かるようになっている。

図２、図６に示すように、前側カセット部１の両側には、差し込み片１ｃが後方に向けて突設されている。この差し込み片１ｃは、給紙カセット１０１を装置本体１００Ａに押し込んだとき、給紙フレーム１２の形成された凹部１２ａに進入するようになっている。給紙フレーム１２は、プリンタの装置本体の両側板に支持された固定の部材である。差し込み片１ｃが凹部１２ａに進入すると、装置本体１００Ａに対して給紙カセット１０１の上下方向の位置決めがされる。また、給紙フレーム１２には給紙ローラ１０２が設けられているので、給紙ローラ１０２に対しての給紙カセット１０１の位置決めもされる。このような位置決めによって、給紙ローラ１０２にシートを常時安定した状態で圧接させることができるので、給紙ローラ１０２は、シートを円滑に供給することができる。差し込み片１ｃと凹部１２ａは、位置決め手段としての位置決め部１２２を構成している。

本発明の主要部である支持部１２１を説明する。支持部１２１は、図４、図５に示すように、第１支持部材としての前ころ８ａ、第２支持部材としての中間ころ８ｂ、第３支持部材としての後ころ８ｃと、第１ガイドとしての前ガイドリブ１ａと、第２ガイドとしての後ガイドリブ２ａとで構成されている。なお、ころの代わりに耐摩耗に優れて、かつ摩擦係数の小さい樹脂製のころ形状の固定部材や、円弧状の固定部材であってもよい。したがって、支持部材は、ころに限定されるものではない。図４において、カセットガイド９は、プリンタの装置本体１００Ａの枠組みを構成する両側板１０（片側図示省略）に取り付けられている。カセットガイド９には、前ころ８ａ、中間ころ８ｂ、後ころ８ｃが回転自在に一直線状に取り付けられている。図５ないし図９に示すように、前側カセット部１の両側には、前ガイドリブ１ａ（片側図示省略）が水平に突設されている。後側カセット部２の両側には、後ガイドリブ２ａ（片側図示省略）が水平に突設されている。

また、図６に示すように、ガイドリブ１ａの先端部１ａｂには、給紙カセット１０１が位置決め部１２２によって装置本体１００Ａ、及びに給紙ローラ１０２対して位置決めされたとき、前ガイドリブ１ａの先端部１ａｂと前ころ８ａとの間に隙間Ｇ２を生じさせる逃げ部１ｄが形成されている。この逃げ部１ｄを設けることによって、給紙カセット１０１が位置決め部１２２によって装置本体１００Ａ、及び給紙ローラ１０２に対して位置決めされたとき、各部の寸法誤差によって、先端部１ａｂが前ころ８ａに不必要に押し付けられるのを回避して、先端部１ａｂや前ころ８ａが変形するのを防止することができる。なお、隙間Ｇ２は、各部の寸法誤差を吸収する程度であるので、僅かでよく、給紙カセットの着脱操作に悪影響を及ぼすことがない。

図５に基づいて、各ころ８ａ，８ｂ，８ｃの配列間隔と、各ガイドリブ１ａ，２ａの長さとの関係を説明する。給紙カセット１０１を短い状態にしたときには、前ガイドリブ１ａと後ガイドリブ２ａとが隙間なく若しくはころが落ち込まない程度の隙間を持って配置される。このため、給紙カセット１０１は、前ガイドリブ１ａと後ガイドリブ２ａが３つのころ８ａ，８ｂ，８ｃに支えられて３つのころの上を滑らかに移動することができる。

図５は、給紙カセット１０１を長い状態にして、プリンタの装置本体１００Ａへ装着したときの図である。

前ころ８ａと中間ころ８ｂとの距離をＬ１、
中間ころ８ｂと後ころ８ｃとの距離をＬ２、
前ガイドリブ１ａの後端１ａａと後ガイドリブ２ａの先端２ａａとの距離をＬａ、
後ガイドリブ２ａの全長長さをＬｂ、とすると、
上記Ｌ１，Ｌ２，Ｌａ，Ｌｂは、次の３つの式が成立するように設定されている。

Ｌ１ ＞ Ｌａ （１）
Ｌｂ ＞ Ｌ１ （２）
Ｌｂ ＞ Ｌ２ （３）

次に、上記３つの式が成立していることを前提にして、給紙カセット１０１を長くして着脱するときの給紙カセット１０１と各ころ８ａ，８ｂ，８ｃの位置関係を図７ないし図９に基づいて説明する。

図７は給紙カセット１０１がプリンタの装置本体１００Ａへ装着されたときの状態図である。図８、図９は給紙カセット１０１を装置本体１００Ａの着脱している途中の状態図である。

式（１）は、前ガイドリブ１ａと後ガイドリブ２ａとの間に生じる隙間Ｇ３（Ｌａ）が、前ころ８ａと中間ころ８ｂとの間（Ｌ１）よりも短いことを表している。このことから前ころ８ａの上に前ガイドリブ１ａがいるか、中間ころ８ｂの上に後ガイドリブ２ａがいることになる。また、式（２）、式（３）から、後ガイドリブ２ｂの長さ（Ｌｂ）は、前ころ８ａと中間ころ８ｂとの距離（Ｌ１）と、中間ころ８ｂと後ころ８ｃとの距離（Ｌ２）とのいずれよりも、長いため、図８に示すように後ガイドリブ２ｂの下には少なくとも１個のころが存在していることになる。

このように、式（１）ないし（３）を満たす関係でガイドリブ１ａ，２ａところ８ａ，８ｂ，８ｃを配設すると、ガイドリブ１ａ，２ａがころ８ａ，８ｂ，８ｃの少なくとも２つのころに必ず支持されていることになり、給紙カセット１０１は、ころの上を円滑に移動することができて、給紙カセット１０１を装置本体１００Ａに対して円滑に出し入れすることができる。

本実施形態では、プリンタの装置本体の左右両側に上記３つの式を満足する位置にころを３個ずつ配設してあるが、さらに、３個のころ８ａ，８ｂ，８ｃよりも装置本体の給紙カセットの入口側及び奥側に補助支持部材としての補助ころを設けてもよい。補助ころを設けると、給紙カセットの装置本体への装着開始位置及び装着完了位置での操作を円滑にすることができる。

本発明の実施形態の画像形成装置としてのプリンタのシート搬送方向に沿った断面図である。 本発明の実施形態のシート収納装置における給紙カセットを短くしたときの給紙カセットの外観斜視図である。 図２に示す給紙カセットを長くしたときの給紙カセットの外観斜視図である。 シート収納装置のローラを支持するカセットガイドの斜視図である。 シート収納装置における、ガイドリブところとの各部の寸法関係を示す図である 位置決め部を示す図である。 長くした給紙カセットをプリンタの装置本体に装備したときのガイドリブところとの相対位置関係図である。（ａ）給紙カセットの外観斜視図である。（ｂ）給紙カセットとプリンタの装置本体との相対位置を示す図である。 長くした給紙カセットをプリンタの装置本体に着脱しているときのガイドリブところとの相対位置関係図である。（ａ）給紙カセットの外観斜視図である。（ｂ）給紙カセットとプリンタの装置本体との相対位置を示す図である。 長くした給紙カセットをプリンタの装置本体から引き出したときのガイドリブところとの相対位置関係図である。（ａ）給紙カセットの外観斜視図である。（ｂ）給紙カセットとプリンタの装置本体との相対位置を示す図である。 従来のプリンタのシート搬送方向に沿った断面図である。 従来の給紙カセットの斜視図である。 他の従来の給紙カセットを短くしてプリンタの装置本体に装備された図である。 図１２に示す給紙カセットを短くしたときの、ガイドリブとローラとの関係を示した図である。 図１２に示す給紙カセットを長くしたときの、ガイドリブとローラとの関係を示した図である。

符号の説明

１ 前側カセット部
１ａ 前ガイドリブ（第１のガイド）
１ａａ 前ガイドリブの後端
１ａｂ 前ガイドリブの先端
１ｂ 前側カセット部の切り欠き部
１ｃ 前側カセット部の差し込み片
１ｄ 前ガイドリブの逃げ部
２ 後側カセット部
２ａ 後ガイドリブ（第２のガイド）
２ａａ 後側カセット部のガイドリブの先端
８ａ 前ころ（第１支持部材）
８ｂ 中間ころ（第２支持部材）
８ｃ 後ころ（第３支持部材）
１１ 給紙ローラ
１２ 給紙フレーム
１２ａ 給紙フレームの凹部
１００ プリンタ（画像形成装置）
１００Ａ プリンタの装置本体
１０１ 給紙カセット
１１２ 画像形成部
１２０ シート収納装置
１２１ 支持部（支持手段）
１２２ 位置決め部（位置決め手段）
Ｇ２ 前ガイドリブと前ころとの隙間
Ｌ１ 前ころ８ａと中間ころ８ｂとの距離
Ｌ２ 中間ころ８ｂと後ころ８ｃの距離
Ｌａ ガイドリブ１ａの後端とガイドリブ２ａの先端間の距離
Ｌｂ ガイドリブ２ａの先後端長さ

Claims (4)

1. 装置本体と、
   前側カセット部と後側カセット部とに伸縮可能に分割され、異なるサイズのシートを収納可能な給紙カセットと、
   前記給紙カセットの前記前側カセット部及び前記後側カセット部のそれぞれに設けられたガイドと、
   前記装置本体に配置され、前記ガイドを支持する支持部材と、を備え、
   前記ガイドを前記支持部材が支持して前記給紙カセットを伸縮可能な方向に前記装置本体に出し入れ可能とするシート収納装置において、
   前記装置本体に前記給紙カセットの引き出し方向に沿って第１ないし第３支持部材を配列し、
   前記給紙カセットの前記前側カセット部に第１ガイドを設け、
   前記給紙カセットの前記後側カセット部に第２ガイドを設け、
   前記第１支持部材と前記第２支持部材との間隔を、前記給紙カセットを伸長したときの前記第１ガイドと前記第２ガイドとの間隔よりも広くし、
   前記第２ガイドの全長を、前記第１支持部材と前記第２支持部材との間隔、及び前記第２支持部材と前記第３支持部材との間隔よりも長くし、
   前記給紙カセットを前記装置本体に装着したとき、前記給紙カセットの上下方向の位置決めをする位置決め手段を備え、
   前記給紙カセットが前記位置決め手段によって位置決めされたとき、前記第１ガイドの先端部と前記第１支持部材との間に隙間を生じさせる逃げ部を前記先端部に形成した、
   ことを特徴とするシート収納装置。
2. 前記給紙カセットが前記装置本体に装着される途中から、前記第１及び第２ガイドが前記第１ないし第３支持部材の少なくとも２つに必ず支持されることを特徴とする請求項１に記載のシート収納装置。
3. 前記第１ないし第３支持部材よりも前記装置本体の給紙カセットの入口側または奥側に、前記第１ガイド及び前記第２ガイドの少なくとも一方を支持する補助支持部材を前記装置本体に備えたことを特徴とする請求項１に記載のシート収納装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート収納装置と、
   前記シート収納装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images