(57)【要約】【課題】給紙カセットの引き出し方向に対する画像形成装置の荷重変化に対する重量バランスのズレを抑制することができ、しかも、給紙カセットを引き出す前の使用状態における画像形成装置の全体バランスを給紙カセットの引き出し方向前後で調整することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】複合機本体の一面から引き出し可能な給紙カセット２５と、複合機本体の一面と対向する他面寄りに回動支点を備えたアーム部３５及びアーム部３５の先端に設けられた重量部３６を備えたバランス部材３４と、給紙カセット２５の引き出し操作に連動して重量部３６が複合機本体の下方に向けて回動変位するようにバランス部材３４を回動させる駆動部３９とを備えている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体の一面から引き出し可能な給紙カセットと、前記画像形成装置本体の一面と対向する他面寄りに回動支点を備えたアーム部及び該アーム部の先端に設けられた重量部を備えたバランス部材と、前記給紙カセットの引き出し操作に連動して前記重量部が前記画像形成装置本体の下方に向けて回動変位するように前記バランス部材を回動させる駆動部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記バランス部材は前記アーム部材の内部と前記重量部の内部とで連通する空間部を備え、該空間部内には流動体が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記流動体には粘性が高く密度の大きい液体が用いられていることを特徴とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記アーム部材の内部と前記重量部の内部の内容積が略同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記バランス部材は、前記給紙カセットが前記画像形成装置本体に複数段に配置された場合には、その最上位付近の前記画像形成装置本体の内部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記バランス部材と前記駆動部とは、前記給紙カセットが前記画像形成装置本体に複数段に配置された場合には、その各段数のうち少なくとも上方寄りに位置する各段付近の前記画像形成装置本体の内部に配置され、
前記各バランス部材のアーム長さが前記給紙カセットの下段に向う程に短くされていることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ・複写機・ファクシミリ及びこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置に関し、特に画像形成装置本体の一面から引き出し可能な給紙カセットを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ・複写機・ファクシミリ及びこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置には、画像形成装置本体の正面（又は側面）から引き出し可能な複数段の給紙カセットを備えたものが周知である。
【０００３】
給紙カセットは、各給紙カセット毎にサイズの異なる転写紙を大量（例えば、５００枚以上）に収納することができ、画像形成処理時に指定又は自動で転写紙サイズを選択することによって、ユーザが所望するサイズの転写紙を画像形成処理の度に交換する手間を省くことができる。
【０００４】
また、各給紙カセットに収納された転写紙は、画像形成処理に伴って転写紙が無くなった場合には、画像形成装置本体の正面から引き出すことによって、新たな転写紙束をセットすることができる。
【０００５】
この際、引き出された給紙カセットに転写紙束をセットすると、画像形成装置本体の重量バランスが崩れ、特に、転写紙の収納枚数が多い大量収納時やサイズの大きい転写紙を収納した際には、画像形成装置本体の後方が浮き上がってしまうという問題が生じていた。
【０００６】
そこで、このような転写紙補充の際の画像形成装置本体の浮きを防止するため、給紙カセットの引き出しを検出した際には、画像形成装置本体の重心位置を下方に変位させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図１６及び図１７は、このような画像形成装置本体の重心位置を下方に変位させる画像形成装置の一例を示し、図１６は給紙カセット引き出し前の画像形成装置の説明図、図１７は給紙カセット引き出し後の画像形成装置の説明図である。
【０００８】
図１６及び図１７において、画像形成装置１は、画像形成装置本体２の底面に設けられたゴム等の弾性を有する前側脚３並びに後側脚４と、画像形成装置本体２の正面から引き出し可能な複数段の給紙カセット５〜８と、画像形成装置本体２の背面寄り内部に設けられたバランス調整ユニット９とを備えている。
【０００９】
バランス調整ユニット９は、画像形成装置本体２の最上位の給紙カセット５の背面寄りに配置されたプーリ１０と、一端が給紙カセット５の背面に固定され且つ他端がプーリ１０に巻設されたワイヤ１１と、一端に重り１２が固定され且つ他端がプーリ１０に巻設されたワイヤ１３とを備えている。
【００１０】
給紙カセット５が画像形成装置本体２に収納された状態においては、図１６に示すように、ワイヤ１１とワイヤ１３とはプーリ１０に巻かれた状態にある。
【００１１】
給紙カセット５が画像形成装置本体２の正面から引き出された状態においては、図１７に示すように、ワイヤ１１がプーリ１０から引き出されると同時にワイヤ１３がプーリ１０から繰り出されて重り１２が下降し、画像形成装置１の重心位置が下方に移動して画像形成装置１の転倒が抑制される。
【特許文献１】特開平１０−２２１９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、上記の如く構成された画像形成装置１にあっては、重り１２が画像形成装置本体２の内部で単に上下方向に変位するだけであるため、給紙カセット５の引き出しに連動して徐々に正面寄りへと移動する荷重変化への対応が困難で、図１８に示すように、画像形成装置１の前側と後側との荷重変化にズレが発生し易いという問題が生じていた。
【００１３】
また、一般的に、画像形成装置１の駆動等に係わる制御基板や駆動系が画像形成装置本体２の背面寄りに集中するため、画像形成装置１の重心位置は背面寄りである。
【００１４】
従って、もともと背面寄りに重心位置がある画像形成装置１の背面寄りにバランス調整ユニット９を配置した場合、給紙カセット５を引き出す前においても、画像形成装置本体２の背面側に大きな負荷が作用する。
【００１５】
このため、画像形成装置本体２を構成するフレーム等への負荷や後側脚４への負荷がさらに増大し、これらフレームや後側脚４の耐久性が損なわれ易いという問題も生じていた。
【００１６】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、給紙カセットの引き出し方向に対する画像形成装置の荷重変化に対する重量バランスのズレを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１７】
また、給紙カセットを引き出す前の使用状態における画像形成装置の全体バランスを給紙カセットの引き出し方向前後で調整することができる画像形成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】
【００１８】
本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体の一面から引き出し可能な給紙カセットと、前記画像形成装置本体の一面と対向する他面寄りに回動支点を備えたアーム部及び該アーム部の先端に設けられた重量部を備えたバランス部材と、前記給紙カセットの引き出し操作に連動して前記重量部が前記画像形成装置本体の下方に向けて回動変位するように前記バランス部材を回動させる駆動部とを備えていることを特徴とする。
【００１９】
この際、前記バランス部材は前記アーム部材の内部と前記重量部の内部とで連通する空間部を備え、該空間部内には流動体が充填されていることが好ましい。
【００２０】
また、前記流動体には粘性が高く密度の大きい液体を用いると共に、前記アーム部材の内部と前記重量部の内部の内容積が略同一であることが好ましい。
【００２１】
さらに、前記バランス部材は、前記給紙カセットが前記画像形成装置本体に複数段に配置された場合には、その最上位付近の前記画像形成装置本体の内部に配置され、前記バランス部材と前記駆動部とは、前記給紙カセットが前記画像形成装置本体に複数段に配置された場合には、その各段数のうち少なくとも上方寄りに位置する各段付近の前記画像形成装置本体の内部に配置されて、前記各バランス部材のアーム長さが前記給紙カセットの下段に向う程に短くされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像形成装置は、給紙カセットの引き出し方向に対する画像形成装置の荷重変化に対する重量バランスのズレを抑制することができ、しかも、給紙カセットを引き出す前の使用状態における画像形成装置の全体バランスを給紙カセットの引き出し方向前後で調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を複合機に適用し、図面を参照して説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機の斜視図、図２は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機の給紙カセット引き出し前の説明図、図３は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機の給紙カセット引き出し後の説明図、図４は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機に使用されるバランス部材の説明図、図５は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機に使用される要部の説明図、図６は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し前の要部の斜視図、図７は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し前の要部の平面図、図８は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し後の要部の斜視図、図９は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し後の要部の平面図、図１０は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機の給紙カセット引き出し前後の重量バランス変化のグラフ図である。
【００２５】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機２１は、複合機本体２２の底面に設けられたゴム等の弾性を有する前側脚２３並びに後側脚２４（図２及び図３に図示）と、複合機本体２２の正面から引き出し可能な複数段の給紙カセット２５〜２８と、複合機本体２２の一方の側面から開閉可能な手差し用紙トレイ２９と、複合機本体２２の他方の側面から突出した排紙トレイ３０と、複写機・ファクシミリ・スキャナとして原稿を読み取る際の自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３１と、表示画面３２を有すると共にこの表示画面３２のパネルスイッチ機能と併用して各種機能等の設定・選択操作を行う操作部３３とを備えている。
【００２６】
排紙トレイ３０は、ここでは上下左右に変位可能とすることにより、搬送シート（複写稿）を集積する際、その集積量に応じて上下方向に変位し、ソート機能等を用いた場合に集積した搬送シートの仕分けが可能となるように左右に変位する。尚、この排紙トレイ３０の変位は公知である。また、排紙トレイ３０には、集積した搬送シートの有無を検出する公知のセンサ等が設けられている。
【００２７】
ＡＤＦ３１には、読み取り用の原稿がセットされると共に、そのセットされた原稿の有無並びにサイズを自動的に検出する公知のセンサ等が設けられている。また、ＡＤＦ３１には、読み取り後の原稿が集積されると共に、その集積された原稿の有無を検出する公知の検出センサが設けられている。
【００２８】
一方、複合機本体２２の内部には、画像形成処理に係わる制御・駆動系（図示せず）が適宜配置されていると共に、図２及び図３に示すように、最上位の給紙カセット２５の引き出し操作（手動・自動は問わない）に連動して、画像形成時等の給紙カセット２５を引き出していない際の水平時（図２参照）と、給紙カセット２５を引き出した際の垂直時（図３参照）とに回動変位可能なバランス部材３４が設けられている。
【００２９】
バランス部材３４は、図４に示すように、一端側を回動支点するアーム部３５と、このアーム部３５の他端（先端）側に配置された重量部３６とを備え、本実施の形態では、互いに連通する空間部３７を有するように密閉状態で中空とされている。また、空間部３７は、アーム部３５と重量部３６の各内容積が略同一となるように形成されており、粘性が高く密度の大きい液体（例えば、市販のエンジンオイル）等の流動体３８が充填されている。
【００３０】
また、バランス部材３４は、水平時には給紙カセット２５の一方の側面に沿って配置されており、図５乃至図９に示すように、給紙カセット２５の他方の側面から背面に至る空間を利用して配置された駆動部３９によって給紙カセット２５の引き出し（押し入れ）に連動して回動する。尚、バランス部材３４は、例えば、アーム部３５を単なる棒体とし、重量部３６を単なる重り（移動しない流体充填を含む）でも良い。
【００３１】
駆動部３９は、給紙カセット２５の他方の側面下方寄りに固定されたラックギヤ４０と、このラックギヤ４０と噛み合うように複合機本体２２に支持されたピニオンギヤ４１と、ピニオンギヤ４１と同軸に設けられた駆動側プーリ４２と、給紙カセット２５の背面寄りで複合機本体２２に支持された従動側プーリ４３と、各プーリ４２，４３間に回動移動可能に架設されたベルト４４と、従動側プーリ４３に一端が固定され且つアーム部３５の一端に他端が固定された連結アーム４５とを備えている。
【００３２】
ラックギヤ４０は、本実施の形態では、給紙カセット２５の引き出し方向に沿って延在され、ピニオンギヤ４１の１／４回転（９０°）に相当する長さに設定されている。尚、ピニオンギヤ４１とラックギヤ４０との間に減速機構等を介在させ、給紙カセット２５の引き出し全長（ストッパ等に当接した最大引き出し量）に対してピニオンギヤ４１が１／４回転するように設定することも可能である。同様に、ピニオンギヤ４１の回転量に対して各プーリ４２，４３の回転量を同じとしているが、給紙カセット２５の引き出し量とバランス部材３４の回動変位量とを調整するために、ピニオンギヤ４１と各プーリ４２，４３の径を変えても良い。
【００３３】
上記の構成において、給紙カセット２５が画像形成装置本体２２に収納された状態においては、図２，図４，図５，図６，図７に示すように、バランス部材３４は略水平状態にある。
【００３４】
この際、バランス部材３４の空間部３７内に充填された流動体３８は、アーム部３５と重量部３６とに跨っていることから、複合機本体２２の前後に片寄ることなく複合機本体２２の本来の（バランス部材３４及び駆動部３９を配置していないと仮定した場合の）重量バランスに近い重量バランスを維持することができる。
【００３５】
また、流動体３８が液体等であることから、画像形成処理時に発生する複合機本体２２内の温度上昇に対する吸熱効果を発揮することもできる。
【００３６】
一方、給紙カセット２５が複合機本体２２の正面から引き出された状態においては、図３，図８，図９に示すように、その引き出し動作に連動するラックギヤ４０の移動に伴ってピニオンギヤ４１と一体にプーリ４２が回転し、このプーリ４２の回転に連動してベルト４４を介してプーリ４３と連結アーム４５とが回転することによってバランス部材３４が複合機本体２２の背面寄り下方へと回動し、バランス部材３４が略垂直状態となる。
【００３７】
この際、バランス部材３４の空間部３７内に充填された流動体３８は、その粘性が高く密度の大きい液体としたことに起因して徐々に重量部３６へと溜るため、バランス部材３４が回動式であることと相俟って、図１０に示すように、給紙カセット２５の引き出し開始時において複合機２１の前後のバランス差を小さくすることができることができるばかりでなく、急激な流体移動による異音の発生を防止することができる。
【００３８】
即ち、図１０に示した給紙カセット２５の引き出し開始時（初期）において、前後のバランス幅（幅Ａ参照）は図１８に示した従来技術での同時期におけるバランス幅（幅Ｂ参照）よりも狭いことから、従来技術に比べて複合機２１の前後のバランスが良いということができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の一実施形態（実施の形態２）に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し前の要部の斜視図である。尚、上記実施の形態１と同一の構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
上記実施の形態１における駆動部３９は、一対のプーリ４２，４３とベルト４４とでバランス部材３４を回動させたものであるのに対し、この実施の形態２では、ピニオンギヤ４１の回転量をセンサ４６で検出し、その検出結果に基づいて連結アーム４５を回転させる駆動モータ４７を駆動させるように構成したものである。
【００４１】
尚、センサ４６は、ピニオンギヤ４１の回転量を検出するものに変えて、複合機２１の重心位置を検出するものでも良い。
【００４２】
（実施の形態３）
図１２乃至図１５は、本発明の実施の形態３に係る画像形成装置を示し、図１２は本発明の一実施形態（実施の形態３）に係る画像形成装置としての複合機の給紙カセット引き出し前の説明図、図１３は本発明の一実施形態（実施の形態３）に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し前の要部の平面図、図１４は本発明の一実施形態（実施の形態３）に係る画像形成装置としての複合機の給紙カセット引き出し後の説明図、図１５は本発明の一実施形態（実施の形態３）に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し後の要部の平面図である。尚、上記実施の形態１と同一の構成には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
上記実施の形態１では、最上位に位置する給紙カセット２５の引き出しに連動してバランス部材３４を回動させたのに対し、この実施の形態３においては、複数の給紙カセット２５，２６に対応してバランス部材３４，３４'を配置すると共に、各バランス部材３４，３４'に駆動部３９，３９'を設けたものである。
【００４４】
図１２乃至図１５において、バランス部材３４，３４'は、上方２段の給紙カセット２５，２６に対して配置されていると共に、その回動時に互いに緩衝しないようにズレた位置に配置されている。また、下段側の給紙カセット２６に対応したバランス部材３４'は、最上位の給紙カセット２５よりも複合機２１の下方寄りに配置されていることから、重量バランスの変化は最上位の給紙カセット２５の引き出しに伴う重心位置の変化量も小さいことを考慮して、アーム部３５の長さは短く、必要に応じて空間部３７の全体容積も小さく設定されている。
【００４５】
このような構成とすれば、複数段の給紙カセット２５，２６の引き出しに対して、独立して重量バランスの均整を取ることが可能となる。
【００４６】
ところで、上記実施の形態１，３に示したように、ベルト４４を用いて給紙カセット２５の押し入れにバランス部材３４の復帰を連動させた場合、バランス部材３４の回動復帰に伴う荷重が給紙カセット２５を押し入れる操作力として加わることとなる。
【００４７】
従って、バランス部材３４を備えていないとした場合の給紙カセット２５を押し入れる際の操作力（押し入れ力）よりも強い操作力を必要とし、比較的緩やかな押し入れ操作を期待することができ、給紙カセット２５の押し入れ完了時の衝撃を小さくすることができるという相乗効果を発揮することもできる。
【００４８】
また、アーム部３５の長さや空間部３７の容積或いは流動体３８の比重等は、適用する複合機２１の機種等に容易に対応することができる。
【００４９】
ところで、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を複数段の給紙カセット２５〜２８を備えた複合機２１に適用して説明したが、例えば、給紙カセット２５〜２８の段数は任意であり、例えば、プリンタ専用機や複写専用機等のように、画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。
【００５０】
また、上記実施の形態１，３において、給紙カセット２５，２６を押し入れる際に、駆動モータ等のアシスト動力源を利用して、押し入れ荷重の軽減を図っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機の給紙カセット引き出し前の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機の給紙カセット引き出し後の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機に使用されるバランス部材の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機に使用される要部の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し前の要部の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し前の要部の平面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し後の要部の斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し後の要部の平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し前後の重量バランス変化のグラフ図である。
【図１１】本発明の一実施形態（実施の形態２）に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し前の要部の斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態（実施の形態３）に係る画像形成装置としての複合機の給紙カセット引き出し前の説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態（実施の形態３）に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し前の要部の平面図である。
【図１４】本発明の一実施形態（実施の形態３）に係る画像形成装置としての複合機の給紙カセット引き出し後の説明図である。
【図１５】本発明の一実施形態（実施の形態３）に係る画像形成装置としての複合機における給紙カセット引き出し後の要部の平面図である。
【図１６】従来の画像形成装置における給紙カセット引き出し前の画像形成装置の説明図である。
【図１７】従来の画像形成装置における給紙カセット引き出し後の画像形成装置の説明図である。
【図１８】従来の画像形成装置における給紙カセット引き出し前後の重量バランス変化のグラフ図である。
【符号の説明】
【００５２】
２１…複合機（画像形成装置）
２２…複合機本体（画像形成装置本体）
２５…給紙カセット（最上位）
３４…バランス部材
３５…アーム部
３６…重量部
３７…空間部
３８…流動体
３９…駆動部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2008170684.tif 000017
【図１６】
2008170684.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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