(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に挿入および抜出されて着脱される底板昇降式のカセットの底板を底板昇降機構により昇降させる給紙装置において、
前記底板昇降機構が、
前記筐体に装着されたカセットの下方に位置する支持軸と、
該支持軸に支持され、該支持軸の回転により前記底板を昇降させるアームと、
下端側が前記支持軸に支持され、前記支持軸が回転するとき上端側が前記カセットの着脱方向に移動するよう前記支持軸と一体に回動する第１リンク部材と、
前記支持軸の上方に位置する上端側で前記筐体側に回動可能に支持され、前記カセットの装着時に該カセットの側板部に設けられたボスにより押し上げられる被押圧部を有し、該被押圧部が前記ボス部によって押圧されるとき下端側が前記カセットの着脱方向に移動する被押圧レバー部材と、
下端側で前記被押圧レバー部材の下端側に係合するとともに、上端側で前記第１リンク部材の上端側に引張りばねを介して連結され、前記被押圧レバー部材の下端側が前記カセットの着脱方向に移動するとき、前記第１リンク部材の上端側を前記引張りばねを介して該移動方向と逆方向に移動させるよう中間部を回動支点として前記カセットの着脱方向に回動する第２リンク部材と、を含んで構成されたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記カセットが前記底板の一端側を昇降方向に回動可能に支持し、前記カセット内に、前記底板の他端側が下降したとき該底板の他端側を上昇方向に付勢する緩衝手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記緩衝手段が、前記カセットと前記底板の他端側の間に設けられ、前記カセットに対し前記底板の他端部が上昇したとき該底板から離隔する圧縮ばねで構成されたことを特徴とする請求項２に記載の給紙措置。
【請求項４】
前記カセットの底面に凸部を設けると共に、前記アームの支持軸上にコロを設け、前記カセットの装着時に、前記凸部が前記コロ上を通過するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項５】
前記カセットの装着時に、前記底板に載置されて上昇してきた記録紙の上面に給紙位置近傍で当接し、記録紙上面の高さを規制するガイド板を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機等、電子写真方式による画像形成装置における給紙装置に関し、特に記録紙を収容したカセットを本体側に挿入して前記記録紙を給紙する給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機等の電子写真装置におけるフリクションパッド方式の給紙装置においては、カセット内の記録紙を分離給送するための給紙ローラ及びフリクションパッド（分離パッド）と、カセット内にセットした記録紙上面を給紙ローラに当接するまで持ち上げる底板とを有し、例えば給紙装置の後方部に分離機構（給紙ローラ及び分離パッド）を配置し、カセット挿入口は給紙装置の後方に配置している。このような給紙装置では、底板の下方に設けたスプリングで瞬間的に底板を上昇させるか、あるいは、本体側に設けられたアームを回転させ、そのアームで底板を持ち上げて上昇させる方法が採用されていた。
【０００３】
なお、この種の装置として関連するものには、例えば特開平５−６９９６０号公報、特開平８−３３７３２６号公報がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術では、底板をスプリングによって上昇させる方法を採用した場合、底板がカセット上部に衝突して衝撃音が発生したり、スプリング自体の設計が困難であるという問題がある。また、底板昇降用のアームを回転させて底板を上昇させる方法を採用した装置では、アーム回転用の駆動モータを設ける等、構成が複雑になり高コストであるという問題がある。さらに、何れの方法によっても、カセット内に多数の記録紙をセットした場合は、カセットの重量が増大し、本体側にセットする際にスムーズに挿入することが難しいという問題がある。また、カセットの挿入口が装置前方にある場合は、カセット挿入と共に底板が上昇し、適正給紙高さ位置より上方で最上位の記録紙が給紙ローラに突き当り、分離機構のニップ部に正常に入らないという問題がある。
【０００５】
本発明の第１の目的は、このような問題点を改善し、底板上昇に伴う衝撃音の発生を低コストで抑制することが可能な給紙装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、このような問題点を改善し、多数の記録紙をセットしたカセットを容易に装着できる給紙装置を提供することにある。さらに、本発明の第３の目的は、このような問題点を改善し、底板上昇時に記録紙の整列性を乱すことなく適正給紙高さ位置へ記録紙をガイドすることが可能な給紙装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、筐体に挿入および抜出されて着脱される底板昇降式のカセットの底板を底板昇降機構により昇降させる給紙装置において、前記底板昇降機構が、前記筐体に装着されたカセットの下方に位置する支持軸と、該支持軸に支持され、該支持軸の回転により前記底板を昇降させるアームと、下端側が前記支持軸に支持され、前記支持軸が回転するとき上端側が前記カセットの着脱方向に移動するよう前記支持軸と一体に回動する第１リンク部材と、前記支持軸の上方に位置する上端側で前記筐体側に回動可能に支持され、前記カセットの装着時に該カセットの側板部に設けられたボスにより押し上げられる被押圧部を有し、該被押圧部が前記ボス部によって押圧されるとき下端側が前記カセットの着脱方向に移動する被押圧レバー部材と、下端側で前記被押圧レバー部材の下端側に係合するとともに、上端側で前記第１リンク部材の上端側に引張りばねを介して連結され、前記被押圧レバー部材の下端側が前記カセットの着脱方向に移動するとき、前記第１リンク部材の上端側を前記引張りばねを介して該移動方向と逆方向に移動させるよう中間部を回動支点として前記カセットの着脱方向に回動する第２リンク部材と、を含んで構成されたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の給紙装置は、好ましくは、前記カセットが前記底板の一端側を昇降方向に回動可能に支持し、前記カセット内に、前記底板の他端側が下降したとき該底板の他端側を上昇方向に付勢する緩衝手段を設けたものである。
この場合、前記緩衝手段が、前記カセットと前記底板の他端側の間に設けられ、前記カセットに対し前記底板の他端部が上昇したとき該底板から離隔する圧縮ばねで構成されたものであるのがよい。
【０００８】
本発明の給紙装置は、また、前記カセットの底面に凸部を設けると共に、前記アームの支持軸上にコロを設け、前記カセットの装着時に、前記凸部が前記コロ上を通過するようにしたものであるのが好ましい。
また、前記カセットの装着時に、前記底板に載置されて上昇してきた記録紙の上面に給紙位置近傍で当接し、記録紙上面の高さを規制するガイド板を設けるのがよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面により説明する。
図１は、本発明の実施の一形態における給紙装置の概略構成図である。
カセット５は、上面が開口されていて、底面４０上方の底板６に載置された給紙対象の記録紙を収容し、本体筐体側の挿入口（図示せず）から挿入されて本体筐体に装着されるようになっている。また、カセット５の側板５０上縁外側にはカセットレール（図示せず）が形成され、側板５０の外部にはボス２０が形成されている。
一方、本体筐体には、カセットを挿入／抜出するための挿入口（図示せず）、側板５０の間隔に合わせた２条のカセットレール受け部（図示せず）、及びカセット５の装着時にカセット５内の底板６を持ち上げるための底板上昇アーム７を有する底板上昇機構３０（底板昇降機構）を含むカセット装着部が装備されている。また、本体筐体側には、カセット５に収容された記録紙を給紙分離するための分離機構（給紙ローラ３、分離パッド４）、及びその分離機構にて分離された記録紙を挟持搬送するための搬送ローラ１及び加圧コロ２を有する。
【００１０】
前記底板上昇機構３０は、図２及び図３に示すように、本体筐体で装着カセットの下方に配置された軸９の両端側に設けられており、カセット５を前記挿入口から挿入して本体筐体側に装着する際、カセット５の挿入に連動し、軸９（支持軸）に支持された底板上昇アーム７の先端に回転自在に設けたコロ８にて底板６の給紙方向側を持ち上げるようになっている。この底板上昇アーム７は、軸９上の中央部に取り付けられ、軸９に固定支持されている。
一方、本体筐体側で軸９の両端側上方に設けられたブラケット１３には、被押圧レバー部材であるレバー１２が図１に示すその上端側の支点Ｃ１２で回転自在に支持されている。このレバー１２の下端側（ブラケット１３に支持されたのと反対側）にはコロ１６が設けられており、このコロ１６はリンク部材１０ｂ（第２リンク部材）の図１中下端側の小判穴部分に挿入されている。共に上端側であるリンク部材１０ｂの一端とリンク部材１０ａ（第１リンク部材）の一端の間には引張りばねであるリンクスプリング２６が張架されている。すなわち、リンク部材１０ａは、一端部でリンクスプリング２６を介してリンク部材１０ｂと連結されている。リンク部材１０ａの他端部は軸９に固定支持されている。
また、レバー１２のＡ部（図３に斜線を付して示す被押圧部）を、カセット５の側板５０に設けたボス２０がカセット挿入時に押すことにより、レバー１２が図１に点線で示すＰ位置から同図中に実線で示すＱ位置に押し上げられ、この移動に伴い、リンク部材１０ｂがレバー１２先端側のコロ１６を介して下端側をカセット挿入方向に移動され、支点Ｃ１０ｂ回りに図１中半時計方向に回転して、位置Ｈ（図４及び図５に示す）で固定されるようになっている。
このリンク部材１０ｂの回転により、リンクスプリング２６を介してリンク部材１０ａの上端側を図１中の左方側（カセット抜出方向）に移動させ、このリンク部材１０ａの回転に伴って軸９に支持された底板上昇アーム７を回転させて、底板６を持ち上げるようになっている。前述のように、底板上昇アーム７の先端にはコロ８が設けられているので、底板６と底板上昇アーム７の摩擦を低減して底板上昇アーム７が底板６を持ち上げる際の押し上げ動作をスムーズにする。
なお、リンクスプリング２６は、図４及び図５に示すように、待機状態（カセット無し状態）ではＧ−Ｉ位置にあり、記録紙のセット上限枚数（例えば５００枚）ではＨ−Ｊ位置にあり、記録紙のセット枚数１枚ではＨ−Ｋ位置にあって、セット枚数に応じたスプリング長の違いで底板６の給紙圧を維持している。なお、リンクスプリング２６がＨ−Ｋ位置にある場合は、底板上昇アーム７はＮ位置にあり、底板６はＥ位置にある。また、リンクスプリング２６がＨ−Ｊ位置にある場合は、底板上昇アーム７はＭ位置にあり、底板６はＦ位置にある。さらに、カセットのセット以前（未装着時）には、底板上昇アーム７はＬ位置にあり、カセット５内の底板６には図１、２に示す緩衝手段としての底板スプリング１８が当接する。
【００１１】
一方、カセット５においては、その側板５０（挿入方向の両側面）に設けられたボス２０が、カセット挿入時に本体筐体のレバー１２のＡ部（図３に示す）を押すようになっている。また、カセット５の底板６は、カセット５内の側壁に設けられた支点６ａにて回転自在に支持されており、底板６の給紙方向側が最下降位置から給紙位置までの間を上下動するようになっている。また、カセット５内の底板６の下方には、底板６の給紙方向裏面に当接するように、１対の底板スプリング１８（圧縮ばね）が配置されており、この底板スプリング１８によって、カセット抜出に伴い、底板６とカセット５の底面４０が衝突する際の衝撃を緩めると共に、底板６の記録紙セット枚数が多い場合は底板６と底板スプリング１８が接触して、底板スプリング１８が底板６を持ち上げるように付勢し、底板６の給紙圧を補うようになっている。
なお、記録紙セット枚数が少ない場合には底板６と底板スプリング１８は接触しない。また、レバー１２がＱ位置に移動すると、リンク部材１０ａ，１０ｂがこれに連動し、レバー１２に対してリンクスプリング２６の力が働くが、底板スプリング１８の弾発力によって底板６を持ち上げることにより、リンクスプリング２６の力が削減されるので、記録紙セット枚数が多い場合でもカセット５の挿入抵抗を減少させるようになっている。
また、図６に示すように、カセット５の底面には凸部５ａが設けられ、底板上昇アーム７を支持する軸９上にはコロ１７が設けられている。そして、カセット装着時に凸部５ａがコロ１７上を滑動し、カセットセット完了時にはコロ１７に凸部５ａが載上するようになっている。
さらに、カセット５内の給紙位置近傍（給紙ローラ３の給紙方向手前）には、ガイド板１５が設けられている。このガイド板１５は、カセット挿入時における底板６の上昇に伴って記録紙上面に当接し、底板６上に載置された最上位の記録紙が適正給紙高さ位置で給紙ローラ３および分離パッド４による分離部まで進入するようにガイドする。すなわち、図７（ａ）のように、カセット５の挿入によって、記録紙Ｐが載置されている底板６が給紙位置へと上昇する際、図７（ｂ）のように給紙ローラ３手前のガイド板１５によって、底板６上に積載された記録紙Ｐの上面高さが給紙に適した所定高さに規制され、図７（ｃ）のように記録紙Ｐの整列性を保持しつつ記録紙上面を給紙ローラ３に当接させることにより、給紙性能および分離性能を満足させる。なお、ガイド板１５を設けない場合は、図８（ａ）のように、カセット５の挿入によって、記録紙Ｐが載置されている底板６が給紙位置へと上昇する際、前記リンクスプリング２６の力等により給紙圧を付与するので、図８（ｂ）のように給紙位置よりも高く記録紙Ｐを持ち上げてしまう。そして、図８（ｃ）のように記録紙Ｐがくさび状にセットされると、最上位の記録紙を給紙することができない。
【００１２】
次に、本実施形態における給紙装置の動作を説明する。
本実施形態においては、記録紙セット上限枚数（例えば５００枚）をカセット５の底板６上に載置した場合について述べる。この５００枚の記録紙を載置する際、底板６の下方に設けられた底板スプリング１８の弾発力によって底板６が上方に持ち上げられるように付勢される。この５００枚の記録紙を収納したカセット５は、前記カセットレールを本体筐体側の前記カセットレール受け部上に載せて押すことにより、前記挿入口から挿入され、図１中の左側から右側へ移動し、所定位置にセットされる。
この際、カセット５の挿入に伴って、カセット５の側板５０に設けられたボス２０も図１中の右側へ移動し、本体筐体側のレバー１２のＡ部に突き当たってこれを押し上げ、Ｐ位置からＱ位置へ移動させる。
このとき、レバー１２の下端側の移動に伴い、レバー１２と連結されたリンク部材１０ｂが回転し、その一端がＧ位置からＨ位置へ移動する。そして、このリンク部材１０ｂの回転に伴い、リンク部材１０ｂとリンクスプリング２６を介して一端が連結されると共に他端が軸９に支持されたリンク部材１０ａが回転し、その一端がＩ位置からＪ位置へ移動する。
また、このリンク部材１０ａの回転に伴い、同軸（軸９）に支持された底板上昇アーム７も回転し、底板上昇アーム７先端のコロ８が底板６に当接してこれを持ち上げるように付勢する。従って、リンク部材１０ｂとリンク部材１０ａは、カセット５の挿入に伴い、Ｈ−Ｊ位置までスムーズに回転して固定され、リンクスプリング２６の力を給紙圧として付与する。また、前述のように底板スプリング１８の弾発力も給紙圧として付与される。
このように、カセット５は、底板６が底板上昇アーム７に持ち上げられて上昇しながら、図１中の右側へ移動し、その凸部５ａが軸９に設けられたコロ１７上を滑動し、載上した位置でカセット５の装着が完了する。
なお、カセット５の装着完了時には、カセット５の側板５０に設けられた図示していないボスが、本体筐体に設けられた図示していない凹部に嵌合し、嵌脱自在のストッパとして機能するように構成されている。
【００１３】
一方、カセット５の底板６に載置された記録紙は、底板６の上昇によって給紙位置へと持ち上げられる際、給紙ローラ３手前のガイド板１５によって、記録紙上面が給紙位置より高くならないように規制される。これにより、記録紙の整列性を乱すことなく、底板６上に載置された記録紙束は、適正な給紙位置で給紙ローラ３に給紙され、最上位の記録紙から分離パッド４により１枚ずつ順に分離されて、搬送ローラ１及び加圧コロ２に挟持搬送される。なお、分離された記録紙が所定位置へ搬送されるまで、給紙ローラ３による給紙動作が中止され、その記録紙が所定位置を通過してから、次の記録紙の給紙分離動作が開始される。
【００１４】
こうしてカセット５に収容された記録紙が全て給送されると、図示していない本体筐体側の表示手段に記録紙切れが表示され、この表示を見た使用者がカセット５を前記挿入口から抜出し、記録紙を補充する。この際、コロ１７に載上された凸部５ａはコロ１７上を滑動し、カセット５は図１中の左側へ移動する。
この移動に伴って、カセット５の側板５０に設けられたボス２０も図１中の左側へ移動し、このボス２０に圧接している本体筐体側のレバー１２は、Ｑ位置からＰ位置へと徐々に移動する。このときのレバー１２のＡ部の移動に伴い、レバー１２と連結されたリンク部材１０ｂがカセット挿入時と逆方向に回転し、その一端（図４中の上端側）がＨ位置からＧ位置へと移動する。このリンク部材１０ｂの逆回転に伴い、リンク部材１０ｂとリンクスプリング２６を介して一端が連結されると共に他端が軸９に支持されたリンク部材１０ａも逆回転し、その一端（図４中の上端側）がＪ位置からＩ位置へと移動する。このリンク部材１０ａの逆回転に伴い、同軸（軸９）に支持された底板上昇アーム７も下降側に回転し、底板６に対する上方への付勢が漸減、解除される。従って、リンク部材１０ｂとリンク部材１０ａは、カセット５の抜出に伴い、それぞれＧ位置とＩ位置までスムーズに回転して停止し、リンクスプリング２６の力による給紙圧の付与も解除される。
【００１５】
本実施形態によれば、底板上昇機構３０をレバー１２、リンクスプリング２６が張架されたリンク部材１０ａ，１０ｂ、底板上昇アーム７、等から構成し、カセット５の挿入に連動して底板上昇アーム７が底板６を持ち上げ徐々に上昇させるようにしたので、カセット装着のための底板上昇動作をスムーズに行い、底板６による衝撃音を低コストで抑制することが可能である。
【００１６】
また、本実施形態によれば、カセット５内の底板６の下方に底板スプリング１８を設けたので、カセット抜出時の底板６と底面４０の衝突による衝撃を緩和すると共に、大量の記録紙をセットした場合に給紙圧を補うことができる。従って、底板６を上昇させる際に底板上昇アーム７にかかる荷重を削減できるので、底板上昇アーム７を回転させるリンク部材１０ａ，１０ｂ間に張架されたリンクスプリング２６の力を減少させ、カセット５の挿入時にかかる負荷あるいは挿入抵抗を軽減してセットを容易にすることができる。よって、使用者の負荷が軽減し、カセット装着時の操作性を向上させる。
【００１７】
また、本実施形態によれば、底板上昇アーム７を支持する軸９上にコロ１７を設け、カセット装着時にカセット底面の凸部５ａがコロ１７上を滑動するようにしたので、カセット５と本体筐体の間の摩擦が軽減され、カセット５の挿入抵抗を減少させてスムーズに挿入することが可能である。よって、使用者の負荷が軽減し、カセット装着時の操作性を向上させる。
【００１８】
また、本実施形態によれば、カセット５内で給紙ローラ３の給紙方向手前にガイド板１５を設け、記録紙上面が給紙位置より高くならないように規制するので、カセット装着後の記録紙待機位置を安定させ、給紙性能を向上させることが可能である。
また、本実施形態によれば、底板上昇アーム７の先端部にコロ８を設けたので、底板上昇アーム７と底板６の間の不要な摩擦が軽減され、底板６をスムーズに持ち上げることが可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録紙を収容したカセットを本体筐体の挿入口から挿入して本体側に装着する際、前記カセットの挿入に連動して回動するアームによって底板の給紙方向側を持ち上げる底板昇降機構を設け、前記アーム等にて底板の給紙方向側を持ち上げて、徐々に上昇させるようにしたので、底板上昇に伴う衝撃音の発生を低コストで抑制することが可能である。
【００２０】
また、本発明によれば、前記底板の給紙方向側で、緩衝手段により、所定高さで底板の給紙圧を補うようにしたので、大量の記録紙を収容したカセットを容易に装着できる。なお、カセット抜出時には、底板とカセット底面の衝突による衝撃を緩衝することが可能である。
また、本発明によれば、前記カセットの底面に凸部を設けると共に、前記アームの支持軸上にコロを設け、カセット装着時に、前記凸部が前記コロ上を滑動するようにしたので、カセットと本体筐体の間の摩擦を軽減し、カセットを容易に装着することが可能である。なお、カセットと本体筐体の間の摩擦を軽減することにより、カセットをスムーズに抜出することが可能である。
【００２１】
さらに、本発明によれば、ガイド板によって、前記カセットの挿入時に、前記底板上に載置された最上位の記録紙が最適給紙高さで分離機構側に進入するようにしたので、底板上昇時に記録紙の整列性を乱すことなく適正給紙高さ位置へ記録紙上面をガイドすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の一形態における給紙装置の概略構成図である。
【図２】  本発明の実施の一形態における給紙装置の概略を示す平面図である。
【図３】  図２における底板上昇機構の一部を示す図である。
【図４】  本発明の実施の一形態における給紙装置の底板上昇機構を示す図である。
【図５】  本発明の実施の一形態における給紙装置の底板上昇機構を示す図である。
【図６】  本発明の実施の一形態における給紙装置のカセット凸部を示す図である。
【図７】  図１のガイド板の動作を示す図である。
【図８】  図１のガイド板を用いない場合の給紙動作を示す図である。
【符号の説明】
５  カセット
５ａ  凸部
６  底板
７  底板上昇アーム（アーム）
８，１６，１７  コロ
９  軸（支持軸）
１０ａ  リンク部材（第１リンク部材）
１０ｂ  リンク部材（第２リンク部材）
１２  レバー（被押圧レバー部材）
１５  ガイド板
１８  底板スプリング（緩衝手段、圧縮ばね）
２０  ボス
２６  リンクスプリング（引張りばね）
３０  底板上昇機構（底板昇降機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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