(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙カセット筐体内部に収納される用紙を載置するボトムプレートと、
前記収納した用紙の給紙方向の後端を規制するエンドガイドと、用紙の給紙方向の両側部を規制する一対のサイドガイドと、
前記ボトムプレートを押し上げる第１の弾性部材と、
前記第１の弾性部材の付勢力を補助するための第２の弾性部材と、を備えた給紙カセットであって、
前記ボトムプレートを押し上げる第１の弾性部材に加えて、前記第１の弾性部材の付勢力を補助するための第２の弾性部材を設け、
前記第２の弾性部材は、前記サイドガイドの一方のアーム部材に設けた押し上げ用リブにより、ボトムプレートを押し上げる状態に揺動されるよう構成され、
前記サイドガイドが移動される位置に追従させて、前記第２の弾性部材をボトムプレートを押し上げるように、前記サイドガイドの一方のアーム部材に設けた押し上げ用リブにより、動作されるよう構成することを特徴とする給紙カセット。
【請求項２】
前記第２の弾性部材には下面突部材を設けて、前記下面突部材の突出高さを任意に設定可能に構成し、
前記下面突部材の突出高さは、ボトムプレートに載置される用紙の残量が一定以下に減少したときに、前記第２の弾性部材が作用しないように構成することを特徴とする請求項１に記載の給紙カセット。
【請求項３】
前記第２の弾性部材が板バネで構成され、
サイドガイドが移動される動作に応じて、前記板バネを動作位置と非動作位置とに切替えるよう連動させるとともに、
前記サイドガイドを移動させる動作により、前記板バネに上向きの押し上げ作用を行わせるように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の給紙カセット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙を支持するボトムプレートに積載される用紙の状態に応じて、付勢部材による付勢力を適宜切り換え可能とした給紙カセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真複写機やファクシミリ装置等のような画像形成装置において、任意のサイズの用紙を収容する給紙カセットを給紙部に配置している。前記給紙カセットには多数枚の用紙を重ねて収容しておき、給紙部に設ける給紙装置の給紙ローラと、分離爪のような用紙さばき手段を用いて用紙を１枚ずつ分離しながら、画像記録部に向けて送るようにしている。前記給紙カセットの用紙収容部には、用紙送り出し方向の後端部と両側面とを規制するための位置規制部材として、サイドガイドやエンドガイドを設けている。そして、前記用紙収容装置に用紙をセットした後で、前記規制部材を規制位置に固定して用紙の両側部と後端部とを押圧・固定し、給紙カセットを着脱する際の衝撃等により、用紙がずれを生じたりしないように規制している。
【０００３】
前記給紙カセットにおいては、用紙積載するボトムプレートを、カセット筐体の側板に設けた支点を中心にして揺動可能に支持し、前記ボトムプレートの用紙送り出し側先端部に、カセット底板との間にスプリングを配置している。前記給紙カセットに対して、ボトムプレートを下降させた状態に固定して、そのプレートの上に用紙を積載して先端部を分離爪に係止させ、給紙カセットを画像形成装置の給紙部に装着する。前記給紙カセットの装着の最終部では、ボトムプレートに対する係止が解除されると、スプリングの付勢力によりボトムプレートとともに用紙が上昇し、用紙の送り出し側先端部が給紙ローラに押圧される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の給紙カセットにおいては、ボトムプレートの先端部側に配置している１種類のスプリングを用いて、用紙を給紙ローラに向けて付勢する手段を設けているために、大サイズの用紙と小サイズの用紙の場合で、ボトムプレートにかかる重量が異なるため、用紙の給紙ローラに対する押圧力が異なる値となる。そこで、前記ボトムプレートの先端部側に配置する第１のスプリングに加えて、第２の弾性部材としての第２のスプリングを設けることが考えられており、例えば、大サイズの用紙を装着した際に、エンドガイドを所定のサイズに固定した状態で、第２のスプリングを動作させるように設けて、用紙の重量に対応する付勢力（給紙ローラに対する押圧力）を発揮できるように構成することもある。しかしながら、前記エンドガイドに対応させて第２のスプリングを作動させるような給紙カセットでは、小サイズの用紙に対しては作動させることができないという問題が残っている。これに対して、小サイズの用紙を給紙カセットにセットした場合でも、その用紙が光沢紙等の厚紙、または、ＯＨＰシートのような重量（秤量）の大きいシート類では、ボトムプレートに設けた第１のスプリングが負担する重量、つまり、ボトムプレートの負担する重量が、大サイズの用紙の場合とほぼ同じ値となることが多くある。さらに、第１のスプリングが負担する重量は、Ａ４サイズの用紙の縦送り（用紙の長さ方向が給紙方向）の場合よりも、Ｂ５サイズの用紙の横送りの方が大きいものとなる。しかし、Ｂ４サイズの用紙の縦送りに対応させて、エンドガイドにより第２のスプリングを作動させるように構成した場合には、ほぼ同じ重量を負担するにもかかわらずＢ５サイズの用紙を積載したボトムプレートに対して、第２のスプリングを働かせることができない構造となっている。
【０００５】
本発明は、ボトムプレートが負担する重量が前記用紙の巾方向のサイズに対応することに着目し、給紙カセットに設ける第２の弾性部材を、サイドガイドの移動に連動させて動作状態に切り換え可能にする給紙カセットを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、給紙カセット筐体内部に収納される用紙を載置するボトムプレートと、
前記収納した用紙の給紙方向の後端を規制するエンドガイドと、用紙の給紙方向の両側部を規制する一対のサイドガイドと、
前記ボトムプレートを押し上げる第１の弾性部材と、
前記第１の弾性部材の付勢力を補助するための第２の弾性部材と、を備えた給紙カセットに関する。
請求項１の発明は、前記ボトムプレートを押し上げる第１の弾性部材に加えて、前記第１の弾性部材の付勢力を補助するための第２の弾性部材を設け、
前記第２の弾性部材は、前記サイドガイドの一方のアーム部材に設けた押し上げ用リブにより、ボトムプレートを押し上げる状態に揺動されるよう構成され、
前記サイドガイドが移動される位置に追従させて、前記第２の弾性部材をボトムプレートを押し上げるように、前記サイドガイドの一方のアーム部材に設けた押し上げ用リブにより、動作されるよう構成することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記第２の弾性部材には下面突部材を設けて、前記下面突部材の突出高さを任意に設定可能に構成し、
前記下面突部材の突出高さは、ボトムプレートに載置される用紙の残量が一定以下に減少したときに、前記第２の弾性部材が作用しないように構成することを特徴とする。
請求項３の発明は、前記第２の弾性部材が板バネで構成され、サイドガイドが移動される動作に応じて、前記板バネを動作位置と非動作位置とに切替えるよう連動させるとともに、前記サイドガイドを移動させる動作により、前記板バネに上向きの押し上げ作用を行わせるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
前述したように給紙カセットを構成し、第２の弾性部材の付勢力を収納される用紙の紙質、枚数、サイズに応じて切り換えるようにしたので、第１の弾性部材のみ、または第１の弾性部材と第２の弾性部材により、ボトムプレートを押し上げて用紙の上面を給紙ローラに適正な圧力で押し付けることができる。また、サイドガイドにより第２の弾性部材の付勢力を切り換えるようにしたので、用紙の給紙方向の長さが短いが、ボトムプレートにかかる重量が大きい場合に、第２の弾性部材がボトムプレートに付勢力を付与することにより、用紙の上面を給紙ローラに適正な圧力で押し付けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図示する例にしたがって、本発明の給紙カセットの構成を説明する。図１、２に示す例は、給紙カセットの平面図と側面図とを示し、図３にはボトムプレートを外した状態の平面図を示しているもので、用紙収容部２５に任意のサイズの用紙を収容可能な、いわゆるユニバーサルタイプの給紙カセットとして構成される。前記給紙カセット２０は、画像形成装置の給紙部に装着する方向Ｙに対して、用紙を送り出す方向Ｘが直角に設定されているもので、前記筐体２１の手前側にはハンドル２３を、装着側の前側には、両側一対の脚部材２４、２４ａを突出させて設け、画像形成装置の給紙部に着脱させる際に、前記脚部材２４、２４ａを給紙部に設けたガイド部材（図５に示すガイド１９）に案内させて、給紙カセットを給紙部で移動させるようにする。
【００１０】
前記給紙カセット２０の用紙収容部２５には、ボトムプレート３０をヒンジ部３１、３１ａを介して揺動可能に設けており、用紙を前記ボトムプレート３０にセットして、給紙方向Ｘの先端部に配置する前板２２側を大きく上昇させ得るようにする。前記用紙収容部２５に収容する用紙を規定するために、用紙の送り出し側後端部を押圧するエンドガイド４０と、用紙の両側を規制して押圧するサイドガイド５０、５１とを設けている。前記３つのガイド部材４０、５０、５１は、カセット筐体２１の底板２６に設けたガイド部２７、２８、２８ａに沿ってそれぞれ案内可能に設けており、前記各ガイド部材は任意の位置で固定が可能なものとされている。また、給紙カセットの中央部に対して用紙の送り中心を設定するセンターレジ方式の給紙カセットでは、前記用紙の両側を規制するための２つのサイドガイド５０、５１は、底板２６に沿って配置される連動機構を用いて、前記２つのサイドガイド５０、５１を相互に離接可能に設けている。
【００１１】
前記２つのサイドガイド５０、５１には、分離爪５５、５６を各々支持させており、前記２つのサイドガイド５０、５１により用紙の給紙方向両側を規制した状態で、分離爪５５、５６が用紙の両側の角の部分を係止して、用紙さばき作用に対応させるようにする。前記分離爪５５は、従来より一般に用いられているものと同様に、用紙の送り出し方向の両側の角部に、略三角形の平板部を係止させて保持し、給紙ローラの送り力と分離爪５５に用紙の角部が係止されることにより、用紙に対するさばき作用を発揮し、画像形成装置の記録部に向けて１枚ずつ分離した用紙を供給できるようにする。なお、前記給紙カセット２０において、給紙方向の前板２２の内面には、用紙の先端部を当接させて整列作用を容易に行い得るようにするために、縦の突条部材２２ａを設けており、前記突条部材により給紙方向先端部が規制された用紙に対しては、分離爪の縦アームが引っ掛かったりしないように保護される。
【００１２】
前述したように、給紙カセット２０の内部で用紙の両側面を規制する２つのサイドガイド５０、５１は、図３、４に説明するように、用紙の側面に当接する縦部材を平板部材に対して立設させて設けている。前記２つのサイドガイド５０、５１を連動させて、相互に離接する方向に移動させるために、アーム部材５２、５３の対向面にラックを形成し、前記ラックをピニオン５４に噛合わせている。そして、一方のサイドガイド５１を、係止・解除するための手段を設けたハンドル部材５１ａを用いて移動させることにより、他方のサイドガイド５０を連動移動させて離接させ、用紙の両側部を押圧する位置で固定し、用紙を規制位置に保持するようにすることは、従来のセンターレジ方式の給紙カセットの場合と同様に構成される。
【００１３】
前記給紙カセット２０の内部で用紙を支持するボトムプレート３０は、給紙側前方で底板２６との間に配置する第１の弾性部材としてのスプリング３２、３２ａを用いており、用紙を給紙ローラに向けて押し上げる作用を行う。前記第１の弾性部材３２、３２ａとしては、従来の給紙カセットと同様に、コイルスプリングを用いている。前記第１の弾性部材３２……に加えて、本実施例では、第２の弾性部材３３を配置しており、ボトムプレート３０が負担する用紙の重量が大きい場合等に、前記第２の弾性部材３３を第１の弾性部材３２……とともに作動させて、ボトムプレート３０を押し上げる作用を補助させる。
【００１４】
なお、ボトムプレートにかかる重量が変わるということは、Ａ４縦（用紙の巾方向への送り）とＡ４横（用紙の長手方向への送り）の状態で用紙をセットした場合に、Ａ４縦の場合にはボトムプレートに用紙の重量のすべてが積載される。これに対して、Ａ４横送りの場合には用紙の送り方向の後端部がボトムプレートから外れる状態となり、積載される用紙の重心がボトムプレートの支点に近い位置におかれるので、ボトムプレートを介して付勢部材に加わる負荷も小さい値となる。前記Ａ４サイズの用紙の他に、Ｂ５の用紙では、ボトムプレートの支点から離れた位置、すなわち、ボトムプレートの送り出し方向前方側に用紙が積載される上、用紙の重心もボトムプレートの支点から離れた位置にある。そのため、Ｂ５の用紙の方が、Ａ４横の用紙に比べて、ボトムプレートを介してスプリングに作用する負荷が大きいものとなる。
【００１５】
前記２種類の弾性部材３２、３３において、小サイズの用紙またはボトムプレートが負担する重量が比較的小さい用紙を、ボトムプレート３０上にセットした場合には、第１の弾性部材３２のみを作動させて、用紙を給紙ローラに向けて押圧させて給紙に対応させる。これに対して、大サイズの用紙等のように、ボトムプレートにかかる重量の大きい用紙をセットしたときには、前記第１の弾性部材３２のみでは、用紙を給紙ローラに向けて押圧する力を良好に発揮できないことから、第２の弾性部材３３を追加して作用させることにより、用紙の押上作用を良好に行わせ得るようにする。
【００１６】
前記第２の弾性部材３３は、図示されるように構成されるもので、ボトムプレート３０に対する押上力を補助するための板バネ３４は、ヒンジ部３６、３６ａを中心にして、給紙方向の後部側を揺動可能に形成するホルダー３５に取り付けられている。前記ホルダー３５の揺動側端部の下面には、下面突部材３７を下方に突出させて設けており、２つのサイドガイド５０、５１の間隔が広げられる動作に追従して、前記ホルダー３５の先端部側がヒンジを中心にして上に持ち上げられ、板バネ３４の先端部をボトムプレート３０に押圧させ、前記板バネ３４と第１の弾性部材３２とを協同させて、用紙を押し上げる作用を行う。なお、前記第２の弾性部材３３のホルダー３５と、カセット筐体との間に配置するスプリング３８は、第２の弾性部材３３を非動作位置に引き下げるための付勢手段であるが、前記スプリング３８を設けなくても、第２の弾性部材３３はその自重で下降される。そして、前述したようにスプリング３８を設けた場合には、２つのサイドガイドを接近させる方向に移動させて、押上用リブ５８がホルダー３５に対応する位置から外れた時に、前記スプリング３８により揺動されて、非作動位置に確実に保持される。
【００１７】
本実施例において、前記ボトムプレート３０が負担する重量が大きい用紙としては、前述したように、Ａ３、Ｂ４サイズの用紙類のように、巾が広くて長い用紙類が対象とされるが、その他に、Ａ４、Ｂ５サイズの用紙の横送りの場合等が対象とされる。つまり、比較的小サイズの用紙類においても、それを横送りの状態で給紙カセットに収納した場合には、その用紙の重量の全部をボトムプレートが負担し、弾性部材により給紙ローラに向けて押し上げる作用を行わなければならない。そこで、Ａ４サイズの用紙のように巾の狭い用紙の縦送りの場合等を除いて、用紙の送り方向の両側部を押圧する際に、２つのサイドガイド５０、５１の間隔が広くされる場合、すなわち、給紙方向に直交する巾方向で、用紙の巾の広い用紙類に対しては、前記サイドガイドにより規制する際に、第２の弾性部材３３を自動的に作動させるように構成しているものである。また、前記第２の弾性部材としての板バネ３４を押上位置に揺動させる動作を行う押圧用リブ５８は、その突出高さを任意に設定することにより、用紙が少なくなった状態では作用しないようにすることも可能である。例えば、前記押圧用リブ５８と第２の弾性部材３３の下面突部材３７の高さを調整することで、用紙の残量が半分程度となったときに、板バネ３４に対する押上作用が解消されるようにすれば、残紙が少ない時にも板バネ３４による押上作用が加えられないように出来る。
【００１８】
前述したように構成される給紙カセット２０において、用紙をボトムプレート上にセットして、エンドガイド４０を用紙の後端部に押圧して固定し、用紙の両側部に対して２つのサイドガイド５０、５１を押圧・固定する。前記２つのサイドガイドを移動させる範囲が、巾の広い用紙に対応して所定の巾よりも外側になると、サイドガイド５１のアーム５３に設けている押上用リブ５８が、第２の弾性部材３３のホルダー３５の下面に係合して、前記ホルダー３５をヒンジ３６を中心に揺動させる。そして、前記第２の弾性部材３３の板バネ３４が、ボトムプレート３０の下面に当接して押上作用を行い得る状態に設定される。なお、前記サイドガイドが移動される位置に追従して、第２の弾性部材を動作させる機構において、対象とする用紙サイズは、Ａ４、Ｂ５サイズ等の横送りの場合を想定して説明したが、前記用紙サイズは任意に設定が可能であり、第２の弾性部材の押上力も、板バネの種類を適宜選択することができ、板バネに代えて、コイルスプリングを用いて第２の弾性部材を構成しても良い。さらに、第２弾性部材を動作させるためにサイドガイドに設ける押上用リブと、ホルダーに設ける下面突部材において、各々の部材の形状や組み合わせ構造等に関しては、その動作が良好に行い得るものであれば、図示される例に限定されるものではなく、適宜構成することが可能である。
【００１９】
前述したように構成された給紙カセット２０は、図５に示すように構成された画像形成装置に装着して、給紙作用を行うことができる。前記画像形成装置１は、記録部２と給紙カセット２０を装着する給紙部１５とを一体に設けた例で示しているが、給紙部１５に複数個の給紙カセットを装着可能に構成することもできる。前記図示した給紙カセット２０の下部に、他の１つまたは複数個の給紙カセットを追加して装備可能とする場合には、カセット装着部と給紙装置とを追加して設け、各給紙カセットから送り出される用紙を、案内路１８を縦に接続することで給紙できるようにする。
【００２０】
前記画像形成装置１の記録部２には、トナー画像を形成する感光体ドラム３の周囲に、その回転方向にしたがって、帯電部材４と、書込部材５、現像ローラ７を感光体ドラム３に対応させて配置する現像装置６とを設けている。また、用紙搬送路１０を挟んで転写ローラ８を配置し、用紙搬送路１０を通る用紙の裏面側から所定の値の電圧を印加して、感光体ドラム３に形成したトナー画像を転写する転写部を設け、前記帯電部材４の上流部には、残留トナーを掻き乱してトナーの付着力を弱めるブラシ部材９を配置している。
【００２１】
前記記録部２の内部で用紙を搬送するために、用紙搬送路１０を配置しており、感光体ドラム３に形成するトナー画像にタイミングを合わせて、搬送ローラ装置１２により用紙を搬送する。また、前記用紙搬送路１０では、給紙部１５にセットした給紙カセット２０から、給紙ローラ１６により送り出した用紙を、用紙ガイド１７を用いて用紙搬送路に向けて案内し、搬送ローラ装置１１により搬送ローラ装置１２に向けて搬送する。そして、前記感光体ドラム３に形成するトナー画像にタイミングを合わせて、搬送ローラ装置１２を駆動し、感光体ドラム３と転写ローラ８の間を通して、トナー画像の転写を行わせる。
【００２２】
前記記録部２において、前記感光体ドラム３に対しては、帯電部材４によりドラム表面を一様に帯電させてから、書込部材５から画像の光を照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像に対して現像ローラ７からトナーを供給して、トナー画像として可視像化する。前記トナー画像は、用紙の裏面側から所定の値の電圧を印加することにより、感光体ドラム３から用紙に向けてトナー画像を移転させ、トナー画像を担持する用紙は、定着装置１３を通して定着して画像を記録し、排出ローラ装置１４により給紙部１５の上面に設けた排出部に堆積される。
【００２３】
前記給紙部１５においては、給紙カセットの給紙側の上部に位置させて、給紙ローラ１６を配置しており、給紙カセット装着部では、給紙カセットを着脱する際に用いるガイド部材１９、１９ａを設けている。そして、前記給紙カセットの筐体に設けた脚部材２４、２４ａと、筐体の両側に形成する被ガイド部材（図示を省略）を、前記ガイド部材１９、１９ａに摺動させて、給紙カセットの着脱の動作を行わせる。また、給紙カセット２０を押し込んで停止させた状態で、ボトムプレート３０を上昇させて、用紙の上面を給紙ローラ１６に押圧して、給紙の動作に対処させるようにする。なお、前記給紙部１５の給紙側のフレームには、縦の案内路１８を形成しており、例えば、前記給紙部１５と同様な給紙カセット収容機構を縦に複数積み重ねるように配置した場合には、下部の給紙カセットから供給される用紙を、前記縦の案内路１８を介して記録部の用紙搬送路１０に向けて搬送できるようにする。
【００２４】
【発明の効果】
本発明においては、前述したように給紙カセットを構成し、第２の弾性部材の付勢力を収納される用紙の紙質、枚数、サイズに応じて切り換えるようにしたので、第１の弾性部材のみ、または第１の弾性部材と第２の弾性部材により、ボトムプレートを押し上げて用紙の上面を給紙ローラに適正な圧力で押し付けることができる。また、サイドガイドにより第２の弾性部材の付勢力を切り換えるようにしたので、用紙の給紙方向の長さが短いが、ボトムプレートにかかる重量が大きい場合に、第２の弾性部材がボトムプレートに付勢力を付与することにより、用紙の上面を給紙ローラに適正な圧力で押し付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  給紙カセットの平面図である。
【図２】  給紙カセットの側面図である。
【図３】  給紙カセットのボトムプレートを除去した状態の説明図である。
【図４】  第２の弾性部材を揺動させる機構の説明図である。
【図５】  画像形成装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１    画像形成装置、  ２    記録部、  ３    感光体ドラム、
４    帯電部材、  ５    書込部材、  ６    現像装置、
７    現像ローラ、  ８    転写ローラ、  １０    用紙搬送路、
１１・１２    搬送ローラ装置、  １３    定着装置、
１４    排出ローラ装置、  １５    給紙部、  １６    給紙ローラ、
１７    用紙ガイド、  １８    案内路、  １９    カセットガイド、
２０    給紙カセット、  ２１    筐体、  ２２    前板、
２３    ハンドル、  ２４    脚部材、  ２５    用紙収容部、
２６    底板、  ２７・２８    ガイド、  ３０    ボトムプレート、
３１    ヒンジ、  ３２    第１の弾性部材、  ３３    第２の弾性部材、
３４    板バネ、  ３５    ホルダー、  ３６    ヒンジ、
３７    下面突部材、  ３８    戻しスプリング、  ４０    エンドガイド、
４１    スライダー、  ５０・５１    サイドガイド、
５２・５３    アーム部材、  ５４    ピニオン、  ５５・５６    分離爪、
５８    押上用リブ。
【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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