(57)【要約】      （修正有）【課題】用紙カセットに積層された用紙間の摩擦力や密着力が大きい用紙に印刷する場合であっても、給紙を円滑に行う手段を提供する。【解決手段】多数の用紙を積層して収納する用紙カセット４を備える画像形成装置において、用紙カセット４は、用紙カセット４の挿抜と連動して積層された用紙を部分的に上昇させる捌きプレート２３と、用紙カセット４の挿抜と連動して積層された用紙の、用紙カセット４の引抜き方向の後端を押圧する後端押え２８とを有し、捌きプレート２３による用紙の上昇と後端押え２８による後端の押圧とを同時に行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の用紙を積層して収納する用紙カセットを備える画像形成装置において、
前記用紙カセットは、
前記用紙カセットの挿抜と連動して、積層された前記用紙を部分的に上昇させる捌きプレートと、
前記用紙カセットの挿抜と連動して、積層された前記用紙の、前記用紙カセットの引抜き方向の後端を押圧する後端押えとを有し、
前記捌きプレートによる用紙の上昇と、前記後端押えによる後端の押圧とを、同時に行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記後端押えの位置を、収納する前記用紙のサイズに応じて移動可能にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記用紙カセットを装着するカセット装着部にギヤ部を設けると共に、前記捌きプレートの一端に前記ギヤ部に噛合う小ギヤを設け、
前記用紙カセットの挿抜時に、前記ギヤ部で前記捌きプレートを回動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、
前記用紙カセットを装着するカセット装着部に突起部を設けると共に、前記後端押えに連結するリンク機構にレバーを設け、
前記用紙カセットの挿抜時に、前記突起部で前記レバーを回動させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用の用紙を積層して収納する用紙カセットを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、その装置内部に、画像を印刷するための多数の用紙を積層して収納する用紙カセットが配設されており、印刷時に用紙カセットから現像装置へ用紙を１枚ずつ給紙するように構成されている。
【０００３】
この給紙時に、積層された用紙同士の摩擦力や、静電気帯電等による電気的吸引力が大きい場合には、用紙カセットの繰出口付近に設けられた用紙を１枚毎に分離するための分離機構が十分に機能せず、複数の用紙が重なって給紙される重送や、多数の用紙が一度に繰出されて紙詰まりが生ずる不送り等の給紙異常が発生する場合がある。
【０００４】
このため、従来の画像形成装置は、昇降可能に構成された用紙を積層するためのホッパテーブルと、最上位の用紙を繰出すためのローラと、繰出す用紙の給紙方向の前端を傾斜させる供給ガイドとを備え、用紙が供給されないことを検知した場合に、給紙動作を停止させ、用紙を積層したホッパテーブルを一旦下降させて、用紙の前端を供給ガイドの傾斜に沿わせてずらしながら沈下させ、再び上昇させた後に給紙を再開する回復動作を繰返して、用紙とローラとの摩擦力を回復させている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１６５１１８号公報（段落００１１、００１４−００１６、第２図、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の技術においては、給紙中に給紙異常が生じた場合に、用紙とローラとの摩擦力を回復させる回復動作を繰返し行うため、印刷処理の実行時における処理効率が低下するという問題がある。
【０００７】
また、用紙の前端部のみを供給ガイドの傾斜に沿わせてずらしているため、用紙間の摩擦力や密着力を十分に除去することができないという問題がある。
【０００８】
このことは、近年増加している特殊な用紙、例えばミシン目やプレカット等の加工が施されている用紙への印刷を行う場合に、用紙表面の凹凸が引掛ることにより用紙間の摩擦力が増加するため、特に問題となる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、用紙間の摩擦力や密着力が大きい用紙に印刷する場合であっても、給紙を円滑に行う手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、多数の用紙を積層して収納する用紙カセットを備える画像形成装置において、前記用紙カセットは、前記用紙カセットの挿抜と連動して、積層された前記用紙を部分的に上昇させる捌きプレートと、前記用紙カセットの挿抜と連動して、積層された前記用紙の、前記用紙カセットの引抜き方向の後端を押圧する後端押えとを有し、前記捌きプレートによる用紙の上昇と、前記後端押えによる後端の押圧とを、同時に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
これにより、本発明は、用紙間の摩擦力や密着力が大きい用紙を給紙する場合であっても、用紙間の密着を除去して給紙を円滑に行うことができ、給紙異常の発生を防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１のプリンタの概略構成を示す説明図
【図２】実施例１のカセット装着部の概略構成を示す斜視図
【図３】実施例１のカセット装着部の断面を示す斜視図
【図４】実施例１のカセット装着部の側方断面を示す説明図
【図５】実施例１の用紙カセットの挿入状態を示す説明図
【図６】実施例１の用紙カセットの挿入状態を示す説明図
【図７】実施例１の用紙カセットの装着状態を示す説明図
【図８】実施例１の用紙カセットの引抜き状態を示す説明図
【図９】実施例２のカセット装着部の断面を示す斜視図
【図１０】実施例２のカセット装着部の側方断面を示す説明図
【図１１】図１０のＢ−Ｂ断面線に沿った断面を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１において、１は画像形成装置としての電子写真方式のプリンタである。
【００１５】
プリンタ１には、搬送ローラ２等を有する概ねＳ字状の用紙Ｐ搬送路３が設けられており、用紙Ｐ搬送路３の一端には画像を印刷する印刷用の媒体としての用紙Ｐを収納する用紙カセット４が、他端には印刷を終えた用紙Ｐを集積するスタッカ５が設けられている。
【００１６】
用紙搬送路３には、用紙カセット４から用紙Ｐを用紙搬送路３へ１枚毎に繰出す繰出ローラとしてのホッピングローラ６と高摩擦部材からなる分離パッド７ａ（図４参照）が設けられた分離フレーム７とにより構成される分離機構８と、用紙Ｐを搬送する搬送ベルト９と、用紙Ｐ上のトナー像を熱により定着させる定着装置１０と、定着を終えた用紙Ｐをスタッカ５上に排出する排出ローラ１１等が設けられている。
【００１７】
また、転写ローラ１２と用紙搬送路３を挟んで対向する位置には、Ｋ色（ブラック）、Ｙ色（イエロー）、Ｍ色（マゼンダ）、Ｃ色（シアン）を呈する現像剤としてのトナーをそれぞれ装着したトナーカートリッジや感光体ドラム、帯電ローラ、現像ローラ、供給ローラ等を有する４つの現像装置１３が搬送方向に沿ってトナー像を現像する順に配置されている。
【００１８】
１４は露光ヘッドであり、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光等の光を発する発光体を複数１列に並べて構成され、現像装置１３の感光体ドラムに対向配置されており、感光体ドラムを露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する機能を有している。
【００１９】
１６はカセット装着部であり、プリンタ１の下部に配置され、用紙カセット４を挿抜可能に装着する矩形の筐体である。
【００２０】
カセット装着部１６の底板１６ａには、図２、図３に示すように、その挿抜方向（図１における左右方向）の直交方向（幅方向という。）の中央部に、挿抜方向に沿った溝１８が設けられ、その引抜き方向（図１における左方向）の後端（以下、単に後端という。）部には、引抜き方向の前端（以下、単に前端という。）側に傾斜面を有する突起部１９が設けられている。
【００２１】
また、カセット装着部１６の前端部には、用紙カセット４を挿入する挿入口１６ｂが設けられている。
【００２２】
２１は前端押圧部材としてのシートレシーブであり、用紙カセット４の引抜き方向の前端側に設けられた板状部材であって、図示しないリフトアップ機構により、シートレシーブ２１の後端部に設けられた回転支点２１ａを中心に回動し、用紙Ｐの前端側を傾斜させて持上げ、ホッピングローラ６に用紙Ｐの前端部を押圧する機能を有している。
【００２３】
図２、図３において、２３は捌きプレートであり、用紙カセット４に収納される用紙Ｐの幅と同等の長手方向の長さを有する長円断面形状の板状部材であって、用紙カセット４の底板４ａの挿抜方向の中央部に設けられた窓部２４内に配置され、捌きプレート２３の長手方向（上記幅方向と同じ）の両端面の短手方向の一の端部に設けられたポスト部２３ａを中心に回動する。
【００２４】
２５は小ギヤとしてのピニオンギヤであり、捌きプレート２３のポスト２３ａ側の半円弧面の長手方向の両端部に形成された、カセット装着部１６の底面１６ａに設けられたギヤ部としてのラック部２６に噛合うギヤであって、用紙カセット４の挿抜に連動してラック部２６に噛合って捌きプレート２３を略１８０度回動させる。
【００２５】
２８は後端押えであり、用紙カセット４に収納される用紙Ｐの位置決めを行う矩形断面形状の板状部材であって、用紙カセット４の底板４ａの後端部の幅方向の中央部に設けられた窓部２９内に配置され、後端押え２８の幅方向の両端面に設けられたポスト部２８ａを中心に回動し、その前端側の面が、用紙カセット４の挿入時における後端押え２８の回動時に用紙Ｐの後端を斜めに押圧する押圧面２８ｂとして機能する。
【００２６】
図４において、３１は後端押え２８を回動させるリンク機構であり、用紙カセット４の底板４ａの裏面に形成されたリンク溝３２内に配置され、後端押え２８のポスト２８ａ側の端部に設けられた段部に固定された連結ピン３３に一端が回動自在に連結するリンクアーム３４と、リンクアーム３４の他端に設けられた連結ピン３５に一端が回動自在に連結するレバー３６とで構成され、リンクアーム３４に形成された長穴に遊嵌する２つのガイドピン３７と、レバー３６に形成された長穴に遊嵌する支持ピン３８とをガイドとしてレバー３６が回動し、用紙カセット４の挿抜に連動して後端押え２８をポスト部２８ａを中心に回動させる。
【００２７】
３９は板バネ等で形成されたバネ部材としてのスプリングであり、後端押え２８のポスト２８ａ側の端部の押圧面２８ｂの反対側の面と、その面に対向する窓部２９の側面との間に配置され、後端押え２８を直立位置（図４に示す、用紙カセット４の底板４ａから開口に向かって鉛直方向に延在する位置をいう。）に保持すると共に、後端押え２８のポスト２８ａ側の端部で圧縮されたときに、後端押え２８を直立位置へ戻す方向に付勢力を発揮する。
【００２８】
上記の用紙カセット４をカセット装着部１６に挿入して収納する場合は、利用者は、図５に示すように、用紙カセット４の開口から多数枚の用紙Ｐを投入し、用紙カセット４の前端の面と後端押え２８の押圧面２８ａとの間に載置して、用紙カセット４の底板４ａと平行に位置するシートレシーブ２１（シートレシーブ２１の平行位置という。）上に用紙Ｐの前端側を、底板４ａ上に用紙Ｐの後端側を積層し、底板４ａの裏面から突出するレバー３６の先端を、カセット装着部１６の底板１６ａに形成された溝１８に合せて、用紙カセット４をその後端からカセット装着部１６の挿入口１６ｂに挿入する。
【００２９】
このとき、捌きプレート２３の先端は用紙カセット４の底板４ａの裏面から垂れ下がった状態になっているが、用紙カセット４の挿入に伴って捌きプレート２３が、カセット装着部１６の挿入口１６ｂの底板１６ａの角に当接して回動し、底板１６ａにガイドされてその先端を前端側に向けて底板１６ａと略平行（捌きプレート２３の平行位置という。）になる。
【００３０】
この状態で、用紙カセット４を更に挿入すると、捌きプレート２３のピニオンギヤ２５がカセット装着部１６の底板１６ａに設けられたラック部２６に噛合う（図５に示す状態）。
【００３１】
捌きプレート２３のピニオンギヤ２５がラック部２６に噛合った後に、用紙カセット４を更に挿入すると、図６に示すように、用紙カセット４の移動に伴ってピニオンギヤ２５がラック部２６に駆動されて捌きプレート２３の先端がポスト２３ａを中心に平行位置から直立位置に向けて回動すると同時に、リンク機構３１のレバー３６の先端が、底板１６ａの溝１８に設けられた突起部１９の傾斜面に係合して支持ピン３８をガイドとして回動し、スプリング３９の付勢力に抗してガイドピン３７にガイドされたリンクアーム３４を後端側へ移動させ、後端押え２８の先端をポスト２８ａを中心に前端側へ回動させて、押圧面２８ｂを直立位置から前端側に傾斜させる（図６に示す状態）。
【００３２】
用紙カセット４の挿入を装着位置（図４に示す位置）に向けて更に続けると、図７に示すように、用紙カセット４の移動に伴って捌きプレート２３が直立位置から更に回動して、その先端を後端側に向けた平行位置になる。
【００３３】
また、レバー３６が突起部１９を乗越えてレバー３６と突起部１９との係合が解除され、スプリング３９の付勢力によって後端押え２８を後端側へ回動させ、後端押え２８が直立位置に戻る（図７に示す状態）。
【００３４】
この後端押え２８の押圧面２８ｂを前端側へ回動させ、用紙Ｐの後端を斜めに押圧して積層された用紙Ｐの前端の最下位から最上位までの位置を変化させる傾斜押圧動作を行いながら、捌きプレート２３の先端を前端側に向けた平行位置から直立位置を経て先端を後端側に向けた平行位置まで回動させて用紙Ｐの挿抜方向の中央部を持上げ、再び平行位置のシートレシーブ２１上および底板４ａ上に戻して用紙Ｐの中央部を昇降させる捌き動作により、用紙Ｐ間の密着が除去される。
【００３５】
そして、用紙カセット４が装着位置まで挿入されると、用紙カセット４が図示しないロック機構によりロックされると同時に図示しないリフトアップ機構によりシートレシーブ２１の先端が回転支点２１ａを中心にホッピングローラ６の方向に回動し、積層された用紙Ｐの最上位の用紙Ｐの前端部をホッピングローラ６に押圧し、用紙カセット４の装着が終了する。
【００３６】
上記のようにして用紙カセット４が装着されたプリンタ１が、図示しないホストコンピュータ等の上位装置からの印刷指示を受信すると、用紙Ｐへの印刷処理が開始され、ホッピングローラ６が回転を開始して最上位の用紙Ｐを繰出方向（引抜き方向と同じ）に繰出す。
【００３７】
このとき、最上位の用紙Ｐの繰出しに伴って、最上部の複数枚の用紙Ｐが分離機構８のホッピングローラ６と分離フレーム７の分離パッド７ａ（図４参照）との挟持部に進入するが、上記した傾斜押圧動作を行いながらの捌き動作によって用紙Ｐ間の密着が除去された用紙Ｐは、分離パッド７ａの摩擦力により１枚に分離され、ホッピングローラ６により用紙搬送路３へ繰出され、図１に矢印Ａで示す搬送方向へ搬送され、現像装置１３と転写ローラ１２との間を通過する際に、現像装置１３の感光体ドラムの表面に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写され、定着装置１０による熱と圧力によりトナー像が用紙Ｐ上に定着され、トナー像を定着した用紙Ｐが排出ローラ１１によりスタッカ５上に排出されて印刷処理が終了する。
【００３８】
なお、用紙カセット４への用紙Ｐの補充等の際に、用紙カセット４を引抜く場合は、以下のように作動する。
【００３９】
すなわち、用紙カセット４の引抜きが開始されると、図示しないロック機構のロックが解除されると同時に図示しないリフトアップ機構によりシートレシーブ２１の先端が底板４ａの方向に回動して平行位置に移動し、用紙Ｐの最上位の用紙Ｐの前端部のホッピングローラ６による押圧が解除される。
【００４０】
ロックの解除後に、用紙カセット４の引抜きを続けると、図８に示すように、用紙カセット４の移動に伴って捌きプレート２３のピニオンギヤ２５がラック部２６に噛合い、先端を後端側に向けた平行位置にある捌きプレート２３が直立位置に向けて回動すると同時に、リンク機構３１のレバー３６の先端が、底板１６ａの溝１８に設けられた突起部１９の後端側の面に係合して支持ピン３８をガイドとしてレバー３６が回動し、ガイドピン３７にガイドされたリンクアーム３４を前端側へ移動させ、後端押え２８の先端を後端側へ回動させて直立位置から後端側に傾斜させる（図８に示す状態）。これによりレバー３６と突起部１９とが係合したときの用紙カセット４の引抜き力が軽減される。
【００４１】
更に用紙カセット４の引抜きを続けると、用紙カセット４の移動に伴って捌きプレート２３が直立位置から更に回動して、その先端を前端側に向けた平行位置になる。
【００４２】
また、レバー３６が突起部１９を乗越えてレバー３６と突起部１９との係合が解除され、後端押え２８が前端側へ回動して、スプリング３９によって直立位置に保持される（図５に示す状態）。
【００４３】
このようにして、用紙カセット４が引抜かれ、用紙Ｐの補充等の後に、上記した用紙カセット４の装着が行われる。
【００４４】
以上説明したように、本実施例では、用紙カセットの挿抜動作に連動させて、後端押えによる用紙Ｐの後端の傾斜押圧動作と、捌きプレートにより用紙Ｐを昇降させる捌き動作を同時に行うので、用紙Ｐ間の摩擦力や密着力が大きい用紙Ｐを給紙する場合であっても、用紙Ｐ間の密着を除去して給紙を円滑に行うことができ、通常の分離機構による用紙カセットからの用紙Ｐの繰出しを容易にして、重送や不送りといった給紙異常を防止することができる。
【００４５】
また、最小限の部品で傾斜押圧動作や捌き動作を行わせるので、製造コストの増加を抑制して高性能の給紙機構を実現することができる。
【実施例２】
【００４６】
本実施例の説明においては、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図９、図１０において、４１は後端押えフレームであり、用紙カセット４の底板４ａの後端と、窓部２４との間の幅方向の中央部を挿抜方向に切欠いた切欠部４２内に配置された矩形のブロック部材であって、後端押え２８、それを回動させるリンク機構３１およびスプリング３９（図１０参照）が上記実施例１と同様の形態で組込まれている。
【００４８】
４３はガイドレールであり、切欠溝４２の幅方向の両側の側面に挿抜方向に沿って形成された突条であって、後端押えフレーム４１の幅方向の両側の側面に設けられたガイド突起４４をガイドして、後端押えフレーム４１の底板４ａの面方向に沿った移動を案内する。
【００４９】
４６はラッチ溝であり、ガイドレール４３が設けられた切欠部４２の側面に底板４ａの厚さ方向に形成された台形断面形状の凹部であって、後端押えフレーム４１の幅方向の両側の側面に取付けられた板バネ等からなるラッチスプリング４７（図１１参照）を嵌合させて、後端押えフレーム４１に回動可能に設けられた後端押え２８の位置決めを行う機能を有している。
【００５０】
本実施例のラッチ溝４６は３箇所設けられ、用紙カセット４に収納する用紙Ｐのサイズに応じて、いずれかのラッチ溝４６にラッチスプリング４７を嵌合させて後端押え２８を位置決めすれば、当該サイズの用紙Ｐを所定の位置に積層することが可能なように構成されている。
【００５１】
本実施例のカセット装着部１６の底板１６ａに設けられた溝１８には、上記実施例１の突起部１９と同様の形状を有する突起部４８がラッチ溝４６間の間隔と同じ間隔で３箇所設けられ、ラッチ溝４６にラッチスプリング４７を嵌合させて後端押えフレーム４１を位置決めしたときに突起部４８とレバー３６との距離が所定の距離となるように配置されており、後端押えフレーム４１がいずれの位置にあっても、上記実施例１の後端押え２８による用紙Ｐの後端の傾斜押圧動作と、捌きプレート２３により用紙Ｐを昇降させる捌き動作とを同時に行うことが可能なように構成されている。
【００５２】
上記の用紙カセット４をカセット装着部１６に挿入して収納する場合は、利用者は、用紙カセット４の開口から所望のサイズの用紙Ｐを投入し、後端押えフレーム４１を移動させて、用紙カセット４の前端の面と後端押え２８の押圧面２８ａとの間に載置して、平行位置のシートレシーブ２１上に用紙Ｐの前端側を、底板４ａ上に用紙Ｐの後端側を積層する。その後の作動は、上記実施例１の場合と同様であるので、その説明を省略する。
【００５３】
以上説明したように、本実施例では、後端押えやリンク機構等を組込んだ後端押えフレームを用紙カセットの挿抜方向に移動可能に構成したので、用紙カセットに収納する用紙Ｐのサイズが変化した場合においても、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
なお、上記各実施例においては、画像形成装置は電子写真方式のプリンタであるとして説明したが、画像形成装置は前記に限らず、電子写真方式の複写機、ファクシミリ装置、およびプリンタを含めたこれらの複合機等であってもよい。これらの用紙カセットに本発明を適用すれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
また、上記各実施例においては、用紙として単票状のカットシートを積層して収納する用紙カセットを例に説明したが、ファンフォールドタイプの連続帳票を用紙として収納する用紙カセットであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１    プリンタ
２    搬送ローラ
３    用紙搬送路
４    用紙カセット
４ａ、１６ａ  底板
５    スタッカ
６    ホッピングローラ
７    分離フレーム
７ａ  分離パッド
８    分離機構
９    搬送ベルト
１０  定着装置
１１  排出ローラ
１２  転写ローラ
１３  現像装置
１４  露光ヘッド
１６  カセット装着部
１６ｂ  挿入口
１８  溝
１９、４８  突起部
２１  シートレシーブ
２１ａ  回転支点
２３  捌きプレート
２３ａ、２８ａ  ポスト
２４、２９  窓部
２５  ピニオンギヤ
２６  ラック部
２８  後端押え
２８ｂ  押圧面
３１  リンク機構
３２  リンク溝
３３、３５  連結ピン
３４  リンクアーム
３６  レバー
３７  ガイドピン
３８  支持ピン
３９  スプリング
４１  後端押えフレーム
４２  切欠部
４３  ガイドレール
４４  ガイド突起
４６  ラッチ溝
４７  ラッチスプリング
【図１】
2010265090.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010265090.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010265090.tif 000008
【図７】
2010265090.tif 000009
【図８】
2010265090.tif 000010
【図９】
2010265090.tif 000011
【図１０】
2010265090.tif 000012
【図１１】
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