(57)【要約】【課題】シート材積載部材の角度が安定して昇降し、シート材の積載量によらず一定の給紙条件で給送出来る収納装置を提供すること。【解決手段】それぞれ一方の端部が記録材を収納する収納部の底面に回転自在に支持された第一の回転部材及び第二の回転部材と、第一の回転部材及び第二の回転部材のそれぞれの他方の端部が回転自在に連結されるとともに、収納部の内部で記録材を積載し、昇降移動する積載部材に対して、積載部材の積載面に沿って相対移動可能に組み付けられた連結部材と、を備え、駆動源からの回転駆動力が第一の回転部材に伝達され、第一の回転部材及び第二の回転部材がそれぞれの他方の端部の位置を移動させるように回転しつつ、連結部材が積載部材に対して積載面に沿って相対移動することで、積載部材が昇降方向に対する積載面の角度を所定の範囲内に維持しつつ収納部の内部を移動することを特徴とする。【選択図】図７
2018127306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を収納する収納部と、
前記収納部の内部において記録材が積載される積載部材であって、前記内部において昇降移動する積載部材と、
それぞれ一方の端部が前記収納部の底面に回転自在に支持された第一の回転部材及び第二の回転部材と、
前記第一の回転部材及び前記第二の回転部材のそれぞれの他方の端部が回転自在に連結されるとともに、前記積載部材に対して、前記積載部材の積載面に沿って相対移動可能に組み付けられた連結部材と、
前記第一の回転部材に回転駆動力を伝達する駆動源と、
を備え、
前記回転駆動力が前記第一の回転部材に伝達され、前記第一の回転部材及び前記第二の回転部材がそれぞれの前記他方の端部の位置を移動させるように回転しつつ、前記連結部材が前記積載部材に対して前記積載面に沿って相対移動することで、前記積載部材が前記昇降方向に対する前記積載面の角度を所定の範囲内に維持しながら前記収納部の内部において移動することを特徴とする収納装置。
【請求項２】
前記第一の回転部材と前記第二の回転部材は、回転軸に垂直な方向における前記一方の端部と前記他方の端部との間の長さが同じであり、前記収納部と前記連結部材とともにリンク機構を形成し、
前記第一の回転部材の前記一方の端部と前記第二の回転部材の前記一方の端部は、同じ高さにあり、
前記第一の回転部材の前記他方の端部は、前記連結部材が前記収納部の最下部に位置するときに、前記第二の回転部材の前記他方の端部よりも低い位置にあることを特徴とする請求項１に記載の収納装置。
【請求項３】
前記積載部材は、積載された前記記録材における一番上の記録材の高さが記録材の積載量に関わらず一定となるように、移動することを特徴とする請求項１または２に記載の収納装置。
【請求項４】
前記積載部材は、積載された前記記録材を給紙するピックアップローラに対し、積載された前記記録材における一番上の記録材が接する位置が、積載量に関わらず略一定となるように、移動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の収納装置。
【請求項５】
前記積載部材は、積載された前記記録材を給紙するピックアップローラに対し、積載された前記記録材における一番上の記録材が接する角度が、積載量に関わらず略一定となるように、移動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の収納装置。
【請求項６】
前記積載部材は、積載された前記記録材を狭持搬送する給紙ローラ対に対し、前記ピックアップローラによって給紙される記録材の侵入角度が、積載量に関わらず略一定となるように、移動することを特徴とする請求項４または５に記載の収納装置。
【請求項７】
前記収納部は、前記積載部材の昇降移動を案内する案内部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の収納装置。
【請求項８】
前記積載部材に積載された記録材の端部を、記録材が搬送される方向と直交する幅方向においてそろえるための、互いの相対距離を変更可能な一対の規制部材を有し、
前記第一の回転部材は、
前記一対の規制部材の間に位置し前記幅方向の幅が前記一対の規制部材の相対距離よ
りも短い中央部と、
前記中央部から前記幅方向に前記規制部材の外側まで延びる腕部であって、前記回転駆動力が供給される腕部と、
を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の収納装置。
【請求項９】
記録材に画像を形成する画像形成装置に対して着脱可能なことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の収納装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の収納装置と、
該収納装置により供給される前記記録材に画像を形成する画像形成手段と、
を備えた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、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置における用紙を給紙する収納装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の収納装置について説明する。図８と図９は、従来の収納装置の構成を示す図である。図８は記録材としてのシート材Ｐが多数積載されている時の図、図９はシート材Ｐが少数積載されている時の図である。１０６ａはピックアップローラ、１０６ｂは給紙ローラ対、１０５はシート材の収納部である給紙カセット、１１５はシート材積載部材、１１５ａはシート材積載部材支持部である。シート材積載部材１１５は、ピックアップローラ１０６ａ、給紙ローラ対１０６ｂに対してシート材積載部材支持部１１５ａで回転可能に支持されている。ピックアップローラ１０６ａ、給紙ローラ対１０６ｂは、図１に示すように画像形成装置本体側に取り付けられている。シート材Ｐは、ピックアップローラ１０６ａによってピックアップされ、給紙ローラ対１０６ｂによって画像形成装置本体内に狭持搬送される。給紙されるためには、シート材Ｐがピックアップローラ１０６ａに接している必要がある。シート材Ｐの積載量によらずシート材Ｐとピックアップローラ１０６ａを接する状態にするために、シート材積載部材１１５はシート材Ｐの積載量に応じて、シート材積載部材支持部１１５ａを中心に角度が変化する。シート材Ｐが多数積載されている時は図８のようにシート材積載部材１１５と水平面のなす角が小さく、シート材Ｐが少数積載されている時は図９のようにシート積載部材１１５と水平面のなす角が大きくなる。すなわち、シート材Ｐがピックアップローラ１０６ａに接する位置がシート材の積載量が減るにつれて変化する。また、シート材Ｐの給紙ローラ対１０６ｂへの侵入角度など他の給紙条件も変化する。
【０００３】
図８〜１０を用いて、シート材積載部材１１５の回転について説明する。図１０は、図９を斜めから見た状態で、説明用にシート材積載部材１１５を取り除いた図である。１１９は回転部材、１２２はギアである。回転部材１１９は、画像形成装置本体側に設けられた不図示の駆動源からギア１２２を介して回転駆動力を受け回転し、図８の位置と図９の位置の間で移動する。この時、シート材積載部材１１５は、上記のように給紙カセット１０５に対してシート材積載部材支持部１１５ａで回転可能に支持されていると同時に、回転部材１１９の先端部によって下から支えられている。そのため、回転部材１１９の移動にともなって、シート材積載部材１１５も、図８の位置と図９の位置の間で移動する。
【０００４】
従来のこのような構成では、シート材Ｐの積載量に応じてシート積載部材１１５の給紙カセット１０５の底部との角度が変化するため、シート材Ｐの積載量に応じてピックアップローラ１０６ａにシート材Ｐが接する角度が変化してしまう。このため、シート材Ｐの積載量に応じてシート材Ｐの給紙条件が一定でなくなってしまうという問題があった。上記の問題を解決するために、シート材の積載量によらず、シート材積載部材の角度が略一定となるように、特許文献１のような構成が提案されている。特許文献１では、シート材積載部材の昇降をカム等と弾性部材とで行い、紙幅方向に一つずつある一対のリンク機構でシート材積載部材の姿勢を保ち、さらに一対のリンク機構同士を安定して平行に移動させるための案内手段を用いる構成としている。それにより、シート材積載部材の角度を略水平に保って昇降させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８７６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の構成では、シート材積載部材を昇降させる手段とは別に、姿勢を保つためのリンク機構や安定して平行に移動させるための案内手段が必要となるため、構成が複雑になり、動作が不安定になる可能性や、コストが高くなる可能性があった。
【０００７】
本発明の目的は、シート材積載部材の角度が安定して昇降し、シート材の積載量によらず一定の給紙条件で給紙出来る収納装置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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の収納装置は、
記録材を収納する収納部と、
前記収納部の内部において記録材が積載される積載部材であって、前記内部において昇降移動する積載部材と、
それぞれ一方の端部が前記収納部の底面に回転自在に支持された第一の回転部材及び第二の回転部材と、
前記第一の回転部材及び前記第二の回転部材のそれぞれの他方の端部が回転自在に連結されるとともに、前記積載部材に対して、前記積載部材の積載面に沿って相対移動可能に組み付けられた連結部材と、
前記第一の回転部材に回転駆動力を伝達する駆動源と、
を備え、
前記回転駆動力が前記第一の回転部材に伝達され、前記第一の回転部材及び前記第二の回転部材がそれぞれの前記他方の端部の位置を移動させるように回転しつつ、前記連結部材が前記積載部材に対して前記積載面に沿って相対移動することで、前記積載部材が前記昇降方向に対する前記積載面の角度を所定の範囲内に維持しながら前記収納部の内部において移動することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
上記の収納装置と、
前記収納装置により供給される前記記録材に画像を形成する画像形成手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シート材積載部材の角度が安定して昇降し、シート材の積載量によらず一定の給紙条件で給紙出来る収納装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における、画像形成装置の概略構成図
【図２】実施例１における、シート材が少数積載されている時の斜視図
【図３】実施例１における図２からシート積載部材を除いた場合の斜視図
【図４】実施例１における、各規制部材を中央に移動させた時の斜視図
【図５】実施例１における、シート材が多数積載されている時の斜視図
【図６】実施例１における、シート材が多数積載されている時の断面図
【図７】実施例１における、シート材が少数積載されている時の断面図
【図８】従来例における、シート材が多数積載されている時の断面図
【図９】従来例における、シート材が少数積載されている時の断面図
【図１０】従来例における、シート材が少数積載されている時の斜視図
【図１１】実施例１とは違う、リンク機構がうまく動作しない可能性のある構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１２】
（実施例１）
図１〜３を用いて、本実施例の基本的な構成について説明する。図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。本実施例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用のレーザビームプリンタである。１は像担持体としての感光ドラム、２は接触帯電ローラ等の帯電手段であり、この帯電手段により感光ドラム１に帯電処理がされる。３は露光手段としてのレーザビームスキャナである。レーザビームスキャナ３は、レーザ光Ｌを出力して、感光ドラム１の帯電処理面を走査露光（照射）する。この走査露光により感光ドラム１面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。４は現像装置であり、現像スリーブ４ａから感光ドラム１面に現像剤（トナー）が供給されて感光ドラム１面の静電潜像が可転写像であるトナー像として順次に現像される。５は収納装置（給紙カセット）であり、シート材Ｐを積載収納させてある。収納装置内部の詳細については、図２以降で説明する。
【００１３】
給紙スタート信号に基づいてピックアップローラ６ａが駆動されて給紙カセット５内のシート材Ｐが一枚ずつ分離給紙される。そしてシート材Ｐは、給紙ローラ対６ｂ、レジストローラ７、シートパス８ａを通って、感光ドラム１と接触型・回転型の転写部材としての転写ローラ９との当接ニップ部である転写部位に所定のタイミングで導入される。転写部位に導入されたシート材Ｐは、この転写部位を挟持搬送され、その間、転写ローラ９には不図示の転写バイアス印加電源からトナーと逆極性の転写バイアスが印加される。これにより、転写部位において感光ドラム１面側のトナー像がシート材Ｐの表面に静電的に転写される。転写部位においてトナー像の転写を受けたシート材Ｐは、感光ドラム１面から分離されてシートパス８ｂを通って加熱装置１１へ搬送導入され、トナー像の加熱・加圧定着処理を受ける。一方、記録材分離後（シート材Ｐに対するトナー像転写後）の感光ドラム１面はクリーニング装置１０で転写残トナーや紙粉等の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。加熱装置１１を通ったシート材Ｐは、シートパス８ｃ側に進路案内されて排紙口１３から排紙トレイ１４上に排出される。
【００１４】
図２は、本実施例における収納装置の構成を示す斜視図である（（ａ）と（ｂ）は、同じ構成の向きを変えた図）。６ａはピックアップローラ、６ｂは給紙ローラ対、５は給紙カセット（収納部）、１５はシート材積載部材、１６は幅規制部材Ｌ、１７は幅規制部材Ｒ、１８は後端規制部材、５ａは給紙カセットレール部（案内部）、１５ａはシート材積載部材支持部である。シート材積載部材１５は、給紙カセット５内に設けられている。シート材Ｐは、シート積載部材１５に積載される（実際に積載された状態は図６参照）。シート材積載部材１５は、シート材積載部材支持部１５ａが給紙カセットレール部５ａに沿って、給紙カセット５に対してシート材積載方向（昇降方向）にスライドし、昇降移動可能に支持されている。ピックアップローラ６ａと給紙ローラ対６ｂは、図１の画像形成装置本体側に取り付けられている。幅規制部材Ｌ１６と幅規制部材Ｒ１７は、シート材Ｐの幅方向の位置を規制して、シート材Ｐの端部をそろえる一対の規制部材で、給紙カセット５の底部にシート材幅方向にスライドして、互いの相対距離を変更可能に取り付けられている。後端規制部材１８は、シート材Ｐの後端の位置を規制する部材で、給紙カセット５の底部にシート材搬送方向にスライド可能に取り付けられている。
【００１５】
図３は、構成の説明用に、図２からシート材積載部材１５を取り除いた場合の斜視図である。１９は第一の回転部材、２０は第二の回転部材、２１は連結部材である。第一の回
転部材１９と、第二の回転部材２０は、図３などで示すようにシート材の搬送方向と直交する方向に延びる薄い板状の部材で構成されている。給紙カセット５の底面には、第一の回転部材１９の一方の端部である第一の回転部材下端支持部１９ａと、第二の回転部材２０の一方の端部である第二の回転部材下端支持部２０ａが、それぞれ回転自在に支持されている。第一の回転部材１９の他方の端部は第一の回転部材上端支持部１９ｂと、第二の回転部材２０の他方の端部は第二の回転部材上端支持部２０ｂは、連結部材２１によってそれぞれ回転自在に支持されている。第一の回転部材１９と第二の回転部材２０の回転軸に垂直な方向における長さは略同等である。そして、第一の回転部材１９と第二の回転部材２０と連結部材２１と給紙カセット５とで、シート材Ｐの搬送方向と直交する方向から見たときに略平行四辺形となるリンク機構を構成している。
【００１６】
第一の回転部材１９には幅規制部材Ｌ１６の外側に延びる腕部１９ｃがあって、腕部１９ｃの端部にはギア２２が取付けられている。第一の回転部材１９には、画像形成装置本体側に設けられた駆動源（モータ）２４からギア２２を介して回転駆動力が伝達される。第一の回転部材１９が回転駆動力を受けることで、回転駆動力が第一の回転部材から連結部材２１に伝わる。そして、連結部材２１を通じて第二の回転部材２０に回転駆動力が伝わる。このようにして、リンク機構を構成している第一の回転部材１９と第二の回転部材２０と連結部材２１は、後述の図６の状態から図７の状態の間で動作する（図３も後述の図５も、説明のために用紙・シート材積載部材は省略している）。図６に示すように、シート材積載部材１５は、連結部材２１によって下から支えられている。連結部材２１は、シート材積載部材１５に対して、積載面に沿って相対移動可能な構成となっている。そのため、シート材積載部材１５は連結部材２１に対してシート材搬送方向にスライド可能である。
【００１７】
図４は、幅規制部材Ｌ１６と幅規制部材Ｒ１７と後端規制部材１８を、この収納装置で給紙可能な最も小さいサイズの用紙の位置まで移動させた状態を示す図である。図３と同様に、構成の説明用に、シート材積載部材１５を取り除いた図になっている。第一の回転部材１９は、シート材搬送方向に直交する方向において、給紙カセット５の中央部に位置する中央部を備え、そこから幅規制部材Ｌ１６の方に向かって腕部１９ｃが延びている。中央部の幅は、幅規制部材Ｌ１６と幅規制部材Ｒ１７を図４の位置まで移動させたときの幅規制部材Ｌ１６と幅規制部材Ｒ１７間の距離よりも狭くなっている。そのため、第一の回転部材１９と第二の回転部材２０は、幅規制部材Ｌ１６と幅規制部材Ｒ１７と後端規制部材１８が図４の位置まで来ても干渉しない位置にある。また、幅規制部材Ｌ１６には、第一の回転部材の腕部１９ｃと干渉しないように、切り欠き部１６ａがもうけられている。
【００１８】
図６と図７は、実際にシート材を積載した時の状態を示す図である。図６の状態の斜視図は図５、図７の状態の斜視図は図３が対応している。図６はシート材を多数積載した状態、図７はシート材を少数積載した状態の図である。図６の状態から、シート材の積載量を減らして、図７の状態になるまでの動きを説明する。画像形成装置本体側に設けられた駆動源２４によって、第一の回転部材１９が回転駆動力を受けることで、リンク機構を構成している第一の回転部材１９と第二の回転部材２０と連結部材２１は、図７の位置まで移動する。上記のように、リンク機構はシート材搬送方向と直交する方向から見て略平行四辺形のため、連結部材２１の水平面に対する角度はシート材の積載量に関わらず略一定である。
【００１９】
この時、図６の状態すなわち、連結部材２１が給紙カセット５内部の最下部に位置するとき、第一の回転部材上端支持部１９ｂは第二の回転部材上端支持部２０ｂよりも低い位置にある。ここで、図１１に、本実施例とはリンク機構の構成が異なる場合の断面図を示す。図１１では、第一の回転部材上端支持部２１９ｂが第二の回転部材上端支持部２０ｂ
と同じ高さもしくは第二の回転部材上端支持部２０ｂよりも高い位置にある構成としている。もしこのような構成の場合、図６と違い、第一の回転部材上端支持部２１９ｂと、第二の回転部材上端支持部２０ｂからそれぞれ仮想の直線を延ばしたとき、直線同士が交差する。そのため、この図１１の状態から回転したときの軌道に差異が生じる。そのため、第一の回転部材２１９に伝えた回転駆動力が、連結部材２２１を介して第二の回転部材２０に伝わる時に、第二の回転部材２０をスムーズに回転させるように作用せず、回転駆動力がリンク機構として伝わりにくくなる。その結果、リンク機構がスムーズに動き出しにくいというシミュレーション結果が出ている。本実施例では、上記のように、第一の回転部材上端支持部１９ｂが第二の回転部材上端支持部２０ｂよりも低い位置にあり、第一の回転部材上端支持部１９ｂと、第二の回転部材上端支持部２０ｂからそれぞれ仮想の直線を延ばしたとき、直線同士が交差しない。そのため、第一の回転部材１９に回転駆動力を伝えることでリンク機構はスムーズに動き出すことが可能である。
【００２０】
連結部材２１の上昇によって、連結部材２１によって下から支えられているシート材積載部材１５も上昇する。ここで、シート材積載部材１５は、シート材積載部材支持部１５ａと給紙カセットレール部５ａによって、給紙カセット５に対してシート材積載方向にスライド可能に支持されている。なおかつシート材積載部材１５は連結部材２１によって下から支持され、連結部材２１に対してシート材搬送方向にスライド可能となっている。そのため、シート材積載部材１５は、連結部材２１をスライドしながら、給紙カセットレール部５ａに沿って垂直に上昇する。この時、シート材積載部材１５の水平面に対する角度は、連結部材２１によって下から支持されているため、連結部材２１と同様に略一定である。シート材積載部材１５が上昇していき、シート材Ｐが給紙可能な位置まで来ると、不図示のシート材センサによってシート材Ｐが検知され、駆動源からの回転駆動力が停止し、図７の状態となる。
【００２１】
以上のように動作し、図６の状態と図７の状態との間で、シート材積載部材１５の水平面に対する角度は所定の範囲内で維持されるため、シート材積載部材１５上のシート材Ｐがピックアップローラ６ａに接する位置は略一定となる。さらに、シート材積載部材１５に積載されているシート材Ｐの給紙ローラ対６ｂに対する侵入角度も略一定である。このため、シート材Ｐが多数積載された状態でもシート材Ｐが少数積載された状態でも、シート材積載部材１５に積載された一番上のシート材の高さが一定となり、シート材の積載量に関わらずほぼ同等の給紙条件で給紙することが出来る。また、本実施例の構成にすることで、シート材積載部材の角度が安定して昇降し、シート材の積載量によらず一定の給紙条件で給紙出来る収納装置を提供することが出来る。
【００２２】
図１０は、従来の給紙カセットの構成を示す図である。構成の説明用に、シート材積載部材を取り除いた図になっている。構成については、背景技術の項で説明したものと同様なため、省略する。従来の給紙カセットもギア１２２を介して回転駆動力を受けており、また本実施例の給紙カセットがギア２２を介して回転駆動力を受けて、回転駆動力をリンク機構に伝えるのとメカニズムは同様である。そのため、給紙カセットとして互換性を持たせることが可能である。このことから、例として、給紙条件の厳しい紙種（例えば封筒等）ではより安定した給紙条件で給紙出来る本実施例の構成にし、その他の紙種では従来の給紙カセットの構成にする、等も可能である。
【００２３】
なお、本発明を実施するための形態を、実施例１のように、収納装置が、画像形成装置本体の内部に組み込まれる場合について、説明してきたが、本発明は、収納装置が画像形成装置本体の内部に組み込まれる場合にのみ、適用されるものではない。例えば、着脱可能な収納装置として、画像形成装置本体の下側にオプションで増設し、種類の異なるシート材、及び大量のシート材を給紙できるようにした構成に対しても適用可能である。
【符号の説明】
【００２４】
５…給紙カセット、１５…シート材積載部材、１９…第一の回転部材、２０…第二の回転部材、２１…連結部材、Ｐ…シート材、２４…駆動源
【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】
2018127306.tif 000008
【図７】
2018127306.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018127306.tif 000011
【図１０】
2018127306.tif 000012
【図１１】
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