(57)【要約】【課題】フロントローディング式の画像処理装置において、用紙セット時に生じる、用紙ガイドの位置ずれ等を防止して用紙搬送のトラブルを解消する。【解決手段】奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒについて、用紙補給装置に収容可能な定型サイズ用紙（例えば、Ａ４横及びＢ４縦）の規制位置に対応する領域Ｇ１，Ｇ２のピニオンギアへの噛み合い状態を固くし、それ以外の部分Ｇ０の噛み合い状態を緩くなるように構成することで、用紙セット時や用紙補給装置の画像形成装置への挿入時に発生する、用紙束による衝撃が奥側の用紙ガイド３Ｒに加わっても、用紙ガイド３Ｒの位置ずれ（がたつき）を少なくする。【選択図】図３
2004244142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置手前側での出し入れ操作により用紙をセットするフロントローディング式の画像形成装置に装着される用紙補給装置であって、ローディング方向に沿って延びるラックギアを有し、それぞれが互いに対向するように配置された手前側の用紙ガイド及び奥側の用紙ガイドと、前記２つの用紙ガイドの各ラックギアに噛み合うピニオンギアとを備えているとともに、用紙の給紙方向がローディング方向に対して直交する用紙補給装置において、
前記２つの用紙ガイドのうち、少なくとも奥側の用紙ガイドのラックギアには、前記ローディング方向の特定位置に、当該ラックギアと前記ピニオンギアとの噛み合い状態が他の部分とは異なる領域が設けられていることを特徴とする用紙補給装置。
【請求項２】
前記ピニオンギアの噛み合い状態が異なる領域は、当該用紙補給装置に収容可能な定型サイズ用紙を規制する位置に対応する領域であり、その特定領域の噛み合い状態が固くて、それ以外の部分の噛み合い状態が緩いことを特徴とする請求項１記載の用紙補給装置。
【請求項３】
前記ピニオンギアの噛み合い状態が異なる領域は、当該用紙補給装置に収容可能な複数種の定型サイズ用紙を規制する各位置に対応する複数の領域であり、それら複数の特定領域の噛み合い状態が固くて、それ以外の部分の噛み合い状態が緩いことを特徴とする請求項１記載の用紙補給装置。
【請求項４】
前記ピニオンギアの噛み合い状態が異なる領域は、ギアの転位によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の用紙補給装置。
【請求項５】
装置手前側での出し入れ操作により用紙をセットするフロントローディング式の画像形成装置に装着される用紙補給装置であって、ローディング方向に沿って延びるラックギアを有し、それぞれが互いに対向するように配置された手前側の用紙ガイド及び奥側の用紙ガイドと、前記２つの用紙ガイドの各ラックギアに噛み合うピニオンギアとを備えているとともに、用紙の給紙方向がローディング方向に対して直交する用紙補給装置において、
前記２つの用紙ガイドのうち、少なくとも奥側の用紙ガイドのラックギアには、前記ローディング方向の所定位置に、その部分のラックギアの歯を前記ピニオンギアに向けて押圧するための突起が設けられているとともに、補給装置本体側に前記ラックギアの突起を押圧する押圧部材が設けられており、当該用紙補給装置に収容可能な１種もしくは複数種の定型サイズ用紙を規制する位置に前記用紙ガイドを配置したときに、前記ラックギアの突起に前記補給装置本体側の押圧部材が接触して、前記ラックギアの前記ピニオンギアへの噛み合い状態が固くなるように構成されていることを特徴とする用紙補給装置。
【請求項６】
前記手前側の用紙ガイド及び奥側の用紙ガイドにはそれぞれ用紙さばき爪が一体的に設けられていることを特徴とする請求項１または５に記載の用紙補給装置。
【請求項７】
前記奥側の用紙ガイドの変形を防止するための変形防止手段が設けられていることを特徴とする請求項１または５に記載の用紙補給装置。
【請求項８】
前記ピニオンギアの上面または下面のいずれか一方の面に補強板が設けられていることを特徴とする請求項１または５に記載の用紙補給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に用いられる用紙補給装置（給紙カセット）に関し、さらに詳しくは、用紙セットを装置の手前側の操作で行うフロントローディング式の画像形成装置に用いられる用紙補給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロントローディング式の画像形成装置は、例えば縦型の装置本体の上部に、原稿台、スキャナ部、画像形成部及び排紙トレイが配置され、下部に給紙部が配置されている。給紙部はカセット収容部を備え、そのカセット収容部に用紙補給装置（給紙カセット）を、装置本体の手前側から奥側に向けて押し込むことにより装着するようになっている。また、用紙を補給する際の用紙セットは、給紙カセットを装置手前側に引き出し、用紙を給紙カセット内にセットした後に、給紙カセットを押し込むという手順で行われる。
【０００３】
このようなフロントローディング式の画像形成装置に用いられる用紙補給装置としては、例えば、図１７に示すように、ラックギア４３３，４３４を有する２個の用紙ガイド４３１，４３２、用紙さばき爪４３５，４３６、各用紙ガイドのラックギア４３３，４３４に噛み合うピニオンギア４０４及び用紙後端板４０６などによって構成される位置決め機構を備えた給紙カセット４０１がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図１７に示す給紙カセット４０１は、用紙の給紙方向が、画像形成装置へのカセット挿入方向（ローディング方向）に直交する方向となっている。また、給紙カセット４０１への用紙の補給をスムーズに行えるように、その奥側と手前側にそれぞれ用紙ガイド４３１，４３２がローディング方向にスライド自在に配置されている。それら２つの用紙ガイド４３１，４３２は、前記したように、各ラックギア４３３，４３４が１つのピニオンギア４０４に噛み合っており、一方の用紙ガイド（例えば手前側の用紙ガイド４３１）を移動させることにより、他方の用紙ガイド（奥側の用紙ガイド４３２）が連動して移動するようになっている。なお、給紙カセット４０１には、図１８に示すように、給紙カセット本体４０２内にセットされた用紙を押し上げるための回転板４０７が設けられている。
【０００５】
また、このような用紙規制機構つまり一対の用紙ガイドの位置調節にラックピニオン機構を備えた給紙カセットにおいて、用紙規制機構のがた等を吸収する技術として、給紙方向の奥側の用紙ガイド（サイドフェンス）の用紙規制面を、用紙の給紙方向に対して斜め形状とすることにより、用紙規制機構に組み付け上のがた等があっても、用紙規制面が用紙の幅方向端部に平行に接触するようにした構造が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１２９８５６号公報
【特許文献２】
特開２０００−１６６４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フロントローディング式の画像形成装置に用いられている給紙カセットでは、用紙セット時において、使用者が、用紙束を奥側の用紙ガイドに突き当てて位置決めをした後、用紙の手前側をカセット内に落とし込むので、奥側の用紙ガイドに大きな衝撃が加わる。また、用紙を給紙カセットにセットした後、給紙カセットを画像形成装置に押し込んだときにも、カセット挿入完了時の衝撃つまり用紙重量に起因する衝撃が奥側の用紙ガイドに加わる。このように、奥側の用紙ガイドに、用紙のセット時や給紙カセットの挿入時において衝撃が加わると、奥側の用紙ガイドががたついて、用紙ガイドの位置ずれが生じるため、用紙規制のばらつきや用紙さばき爪からの用紙はずれが発生する。
【０００８】
なお、給紙カセットにおいて、がたつきを吸収する技術として、前記した特許文献２に記載の機構があるが、この特許文献２に記載の機構は、奥側の用紙ガイド（サイドフェンス）の用紙規制面を用紙の給紙方向に対して斜め形状とし、用紙規制面が寄せ位置まで移動したときに、用紙規制機構のがたつきを吸収して、用紙規制面が用紙の幅方向端部と平行になるようにする構造であり、用紙規制機構自体のがたつきは存在しているため、前記したような用紙セット時や給紙カセット挿入時の衝撃力が加わったときには、用紙ガイドの位置ずれ（がたつき）が発生する。
【０００９】
本発明は、そのような問題を解消するためになされたものであり、フロントローディング式の画像処理装置において、用紙セット時に生じる、用紙ガイドの位置ずれ（がたつき）等を防止することができ、用紙搬送のトラブルを解消することが可能な用紙補給装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の用紙補給装置は、装置手前側での出し入れ操作により用紙をセットするフロントローディング式の画像形成装置に装着される用紙補給装置であって、ローディング方向に沿って延びるラックギアを有し、それぞれが互いに対向するように配置された手前側の用紙ガイド及び奥側の用紙ガイドと、前記２つの用紙ガイドの各ラックギアに噛み合うピニオンギアとを備えているとともに、用紙の給紙方向がローディング方向に対して直交する用紙補給装置において、前記２つの用紙ガイドのうち、少なくとも奥側の用紙ガイドのラックギアには、前記ローディング方向（ラックギアの長手方向）の特定位置に、当該ラックギアと前記ピニオンギアとの噛み合い状態が他の部分とは異なる領域が設けられていることによって特徴づけられる。
【００１１】
より具体的には、前記ピニオンギアの噛み合い状態が異なる特定領域が、当該用紙補給装置に収容可能な定型サイズ用紙を規制する位置に対応する領域であり、その特定領域の噛み合い状態が固くて、それ以外の部分の噛み合い状態が緩くなるようにしている。また、複数種の定型サイズ用紙が収容可能な用紙補給装置（いわゆるユニバーサルカセット）の場合、前記ピニオンギアの噛み合い状態が異なる特定領域が、それら複数種の定型サイズ用紙を規制する各位置に対応する複数の領域であり、それら複数の特定領域の噛み合い状態が固くて、それ以外の部分の噛み合い状態が緩くなるようにする。
【００１２】
なお、前記ピニオンギアの噛み合い状態が異なる特定領域の形態としては、例えば、ラックギアの歯（数歯）を基準ピッチ線に対して転位した転位ギアを挙げることができる。
【００１３】
この発明の用紙補給装置によれば、用紙ガイドが定型サイズ用紙を規制する位置あるときには、用紙ガイドのラックギアとピニオンギアとの噛み合い状態が固くなる。すなわち、ラックギアとピニオンギアとの噛み合いのあそびが少なくなって、用紙ガイドのがたつきが少なくなる。従って、用紙セット時や給紙カセット挿入時において衝撃力が奥側の用紙ガイドに加わっても、用紙ガイドの位置ずれ等を少なくすることができる。
【００１４】
一方、用紙ガイドが定型サイズ用紙を規制する位置以外の場所（用紙ガイドの移動領域）にあるときには、ラックギアとピニオンギアとの噛み合い状態が固い状態から緩い状態に変わる。すなわち、ラックギアとピニオンギアとの噛み合いのあそびが多くなるので、用紙ガイドを軽い力で動かすことができ、用紙ガイドを用紙規制位置などにスライド移動させるときの操作をスムーズに行うことができる。
【００１５】
なお、以上のような噛み合い状態が異なる領域は、手前側の用紙ガイドのラックギアにも形成しておいてもよい。
【００１６】
本発明の用紙補給装置は、装置手前側での出し入れ操作により用紙をセットするフロントローディング式の画像形成装置に装着される用紙補給装置であって、ローディング方向に沿って延びるラックギアを有し、それぞれが互いに対向するように配置された手前側の用紙ガイド及び奥側の用紙ガイドと、前記２つの用紙ガイドの各ラックギアに噛み合うピニオンギアとを備えているとともに、用紙の給紙方向がローディング方向に対して直交する用紙補給装置において、前記２つの用紙ガイドのうち、少なくとも奥側の用紙ガイドのラックギアには、前記ローディング方向の所定位置に、その部分のラックギアの歯を前記ピニオンギアに向けて押圧するための突起が設けられているとともに、補給装置本体側に前記ラックギアの突起を押圧する押圧部材（例えばレール側の突起）が設けられており、当該用紙補給装置に収容可能な１種もしくは複数種の定型サイズ用紙を規制する位置に前記用紙ガイドを配置したときに、前記ラックギアの突起に前記補給装置本体側の押圧部材が接触して、前記ラックギアの前記ピニオンギアへの噛み合い状態が固くなるように構成されていることによって特徴づけられる。
【００１７】
この発明の用紙補給装置によれば、用紙ガイドが定型サイズ用紙を規制する位置あるときには、ラックギアの突起が補給装置本体側の押圧部材にて押されて、その押圧部分のラックギアとピニオンギアとの噛み合い状態が固くなる。すなわち、ラックギアとピニオンギアとの噛み合いのあそびが少なくなって、用紙ガイドのがたつきが少なくなる。従って、用紙セット時や給紙カセット挿入時において衝撃力が奥側の用紙ガイドに加わっても、用紙ガイドの位置ずれ等を少なくすることができる。
【００１８】
一方、用紙ガイドが定型サイズ用紙を規制する位置以外の場所（用紙ガイドの移動領域）にあるときには、ラックギア側の突起の押圧部材が接触しない状態となり、ラックギアとピニオンギアとの噛み合い状態が固い状態から通常の状態（緩い噛み合い状態）に戻るので、用紙ガイドを軽い力で動かすことができ、用紙ガイドを用紙規制位置などにスライド移動させるときの操作をスムーズに行うことができる。
【００１９】
ここで、本発明の用紙補給装置において、例えば、奥側の用紙ガイドの給紙方向の上流側に位置する幅ガイド板（用紙規制板）と、下流側に位置する幅ガイド板について、用紙を受ける面の面積と、各幅ガイド板のギア噛み合い位置（ラックギアとピニオンギアとが噛み合う位置）に対する距離を略等しくすることにより、用紙セット時や用紙補給装置の画像形成装置への挿入時に発生する、用紙束による衝撃を、奥側の用紙ガイドにおけるギア噛み合い位置の上流側と下流側で略等しく受けるように構成してもよい。このように構成すれば、奥側の用紙ガイドに作用する回転モーメントを、ギア噛み合い位置の上流側と下流側とで略等しくすることができ、奥側の用紙ガイドの変形を防止することができる。これにより、画像形成装置において、セットした用紙の位置ずれや、それに伴う用紙搬送のトラブルが発生することを防ぐことができる。
【００２０】
本発明の用紙補給装置において、手前側の用紙ガイド及び奥側の用紙ガイドにそれぞれ用紙さばき爪を一体的に設けておくことが好ましい。このように、用紙さばき爪を各用紙ガイドに一体的に設けておけば、用紙ガイドの位置を設定するだけで、用紙さばき爪の位置も同時に設定することが可能となり、用紙セット時の作業性が向上する。
【００２１】
本発明の用紙補給装置において、奥側の用紙ガイドの変形を防止するための変形防止手段を設けておくことが好ましい。
【００２２】
用紙ガイドの変形を防止するための手段としては、用紙補給装置の本体（給紙カセット本体）に対する用紙ガイドの台板の浮き（反り）を防止するためのレール、あるいは、ラックギア形成部分のねじれを防止するためのねじれ防止部材などを挙げることができる。
【００２３】
そして、このような変形防止手段を設けて用紙ガイドの台板の変形を防止することで、用紙の衝撃が加わる幅ガイド板の変形（倒れ）を防ぐことができる。すなわち、用紙セット時や用紙補給装置の挿入完了時において、セット用紙によって、用紙ガイド（奥側）の幅ガイド板が押されて幅ガイド板が倒れ、これに伴って用紙ガイドの台板が反ることになるが、その台板の反りを防止しておけば、幅ガイド板の変形を抑えることができる。
【００２４】
また、用紙ガイドのラックギアの形成部は、幅ガイド板の形成部と比べて、強度が弱くなっており、用紙補給装置を画像形成装置に挿入する際に発生する衝撃により、ラックギアが変形したり、折れる場合があるが、ラックギア形成部のねじれ等を補強するねじれ防止部材を設けておくことにより、ラックギアの変形・破壊等を防止することができる。なお、ねじれ防止部材は用紙ガイドに一体形成しておいてもよいし、別途作製したねじれ防止部材を用紙ガイドに取り付けるようにしてもよい。
【００２５】
本発明の用紙補給装置において、前記ピニオンギアの上面または下面のいずれか一方の面に補強板を設けておくことが好ましい。このように、ピニオンギアを補強板にて補強して強度を高めておくことで、用紙セット時や用紙補給装置の画像形成装置への挿入時において、ピニオンギアに大きな力が加わっても、ピニオンギアの変形を小さくすることができる。これにより、ピニオンギアの変形によって発生する問題、つまり用紙セット時や用紙補給装置の挿入時においてセットした用紙がずれることを防止することができる。
【００２６】
なお、補強板は、ピニオンギアの外径よりも直径の大きな円板であることが好ましい。また、補強板は、ピニオンギアとは別部材のものをピニオンギアの下面（もしくは上面）に接着等により固着する形態であってもよいし、ピニオンギアに補強板を一体形成する形態であってもよい。
【００２７】
本発明の用紙補給装置において、ピニオンギアを支持する軸の直径を太くし、ピニオンギアに衝撃が加わっても、軸の変形を防止するように構成することが好ましい。なお、ピニオンギアの軸の直径は、ピニオンギアの外径の１／３以上とすることが好ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
まず、本発明の用紙補給装置を適用するフロントローディング式の画像形成装置の構造を図１１を参照しながら説明する。
【００３０】
図１１に示す画像形成装置２００は、縦型の装置本体２０１の上面に透明ガラス体の原稿台２０２が設置されており、この原稿台２０２上に置かれた原稿の画像を読み取るためのスキャナ部２０３が原稿台２０２の下方に設けられている。スキャナ部２０３の下方で装置本体２０１の片側端部（図１１の右側端部）に画像形成部２０４が設けられており、スキャナ部２０３で読み取られた画像データが画像形成部２０４に入力され、その画像データに基づく原稿画像が用紙表面に電子写真画像形成法にて複写される。画像形成後の用紙は、装置本体２０１の上部中央（スキャナ部２０２の下方位置）に設置された排紙トレイ２０５に排出される。
【００３１】
また、図１１に示す画像形成装置２００においては、排紙トレイ２０５の下方部に給紙部２０６が配置されている。給紙部２０６には上下２段のカセット収容部２０７，２０７が設けられており、各カセット収容部２０７に、本発明の実施形態である用紙補給装置（給紙カセット）１が装着される。
【００３２】
用紙補給装置１は、カセット収容部２０７に、装置本体２０１の手前側から奥側に向けて押し込むことによって装着され、その用紙補給装置１に収容された用紙を、用紙搬送部（図示せず）によって、ローディング方向（カセット押し込み方向）と直交する方向に取り出し、前記した画像形成部２０４に搬送して原稿画像を形成するようになっている。
【００３３】
次に、本発明の用紙補給装置の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
【００３４】
本実施形態の用紙補給装置１は、一般に、給紙カセットと称される装置であって、図１１に示すようなフロントローディング式の画像形成装置２００に装着される。
【００３５】
用紙補給装置１は、図１に示すように、補給装置本体２（以下、給紙カセット本体２という）を備えており、その給紙カセット本体２の前面２ａが、画像形成装置２００（図１１参照）のローディング方向の手前側となるように画像形成装置２００に取り付けられる。また、用紙の給紙方向はローディング方向と直交する方向であり、図１の左側が給紙方向の上流側となっている。
【００３６】
給紙カセット本体２には、ローディング方向の手前側の用紙ガイド３Ｆと奥側の用紙ガイド３Ｒ（図１のハッチングで示す一対の部材）とが対向配置されている。手前側の用紙ガイド３Ｆ及び奥側の用紙ガイド３Ｒは、それぞれローディング方向に延びるレール（詳細は後述する）に沿ってスライド移動が可能であり、これら２つの用紙ガイド３Ｆ，３Ｒの間にピニオンギア４が配置されている。ピニオンギア４は、給紙カセット本体２の底板から上方に突出する軸５に回動自在に設けられている。なお、給紙カセット本体２には、セットされた用紙を押し上げるための回転板７（図１３参照）が設けられている。また、給紙カセット本体２の底板には、用紙後端板６を位置決め固定するための複数のスリット孔６ａが設けられている。
【００３７】
手前側の用紙ガイド３Ｆには、図１及び図２に示すように、ローディング方向に沿って延びるラックギア３３Ｆが台板３０Ｆに一体形成されている。ラックギア３３Ｆは、ピニオンギア４に対して給紙方向の下流側に配置されており、その位置でピニオンギア４に噛み合っている。台板３０Ｆの手前側の端部には、台板３０Ｆからそれぞれ垂直に立ち上がる上流側の幅ガイド板３１Ｆと下流側の幅ガイド板３２Ｆが一体形成されている。さらに、手前側の用紙ガイド３Ｆの下流側端部には用紙さばき爪３４Ｆが一体的に設けられている。また、手前側の用紙ガイド３Ｆには、位置固定用のロック３５Ｆ（図１４参照）が設けられている。
【００３８】
奥側の用紙ガイド３Ｒは、図１及び図２に示すように、ローディング方向に沿って延びるラックギア３３Ｒが台板３０Ｒに一体形成されている。ラックギア３３Ｒは、ピニオンギア４に対して給紙方向の上流側に配置されており、その位置でピニオンギア４に噛み合っている。台板３０Ｒの奥側の端部には、台板３０Ｒからそれぞれ垂直に立ち上がる上流側の幅ガイド板３１Ｒと下流側の幅ガイド板３２Ｒが一体形成されている。さらに、奥側の用紙ガイド３Ｒの下流側端部には用紙さばき爪３４Ｒが一体的に設けられている。
【００３９】
そして、本実施形態においては、手前側の用紙ガイド３Ｆ、奥側の用紙ガイド３Ｒ、手前側の用紙さばき爪３４Ｆ、奥側の用紙さばき爪３４Ｒ、各用紙ガイド３Ｆ，３Ｒのラックギア３３Ｆ，３３Ｒ及びピニオンギア４によって用紙の位置決め機構（用紙規制機構）が構成されている。
【００４０】
また、ラックギア３３Ｆ，３３Ｒとピニオンギア４で構成されるラックピニオン機構によって、手前側の用紙ガイド３Ｆ（幅ガイド板３１Ｆ，３２Ｆ）と奥側の用紙ガイド３Ｒ（幅ガイド板３１Ｒ，３２Ｒ）とが互いに逆向き（接近離反する向き）に、かつ、互いに連動してスライド移動するようになっており、例えばＡ４、Ａ３、Ｂ５、Ｂ４などの様々なサイズの用紙をセットすることができる。従って、一対の用紙ガイド３Ｆ，３Ｒを移動させることにより、各種サイズの用紙を固定することができるので、ユーザの用途に適したサイズの用紙を、図１１に示す画像形成装置２００に給紙することができる。
【００４１】
次に、本実施形態の特徴部分であるラックギアの構成について図３及び図４を参照しながら説明する。
【００４２】
本実施形態では、奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒの歯の形状を部分的に異ならせている点に特徴がある。
【００４３】
具体的には、図３及び図４に示すように、奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒのローディング方向（ラックギアの長手方向）の特定位置、つまり定型サイズ用紙（例えばＡ４横、Ｂ４縦）の規制位置に対応する２つの領域（以下、Ａ４横規制領域Ｇ１、Ｂ４縦規制領域Ｇ２という）を設け、それらＡ４横規制領域Ｇ１及びＢ４縦規制領域Ｇ２の歯のピニオンギア４への噛み合い状態が固く、それこれ以外の領域つまり移動領域Ｇ０の歯のピニオンギア４への噛み合い状態が緩くなるようにしている。
【００４４】
Ａ４横規制領域Ｇ１及びＢ４縦規制領域Ｇ２の噛み合い状態を固くする方法としては、例えば、各規制領域Ｇ１，Ｇ２のギア（数歯）を、移動領域Ｇ０のギアの基準ピッチ線に対して転位（歯みぞ深さを浅くする転位）して形成するという方法を採用する。なお、この例では、手前側の用紙ガイド３Ｆのラックギア３３Ｆについては、ピニオンギア４への噛み合い状態が、長手方向（ローディング方向）の全体にわたって一定（転位なし）である。
【００４５】
そして、このように、奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒに、ピニオンギア４への噛み合い状態が固くなるＡ４横規制領域Ｇ１及びＢ４縦規制領域Ｇ２を設けておくことにより、用紙ガイド３Ｆ，３Ｒが定型サイズ用紙（例えばＢ４縦）を規制する位置あるときには（図３）、奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３ＲのＢ４縦規制領域Ｇ２がピニオンギア４に噛み合って、その噛み合い状態が固くなり、ラックギア３３Ｒとピニオンギア４との噛み合いのあそびが少なくなるので、奥側の用紙ガイド３Ｒのがたつきが少なくなる。従って、用紙セット時や給紙カセット挿入時において衝撃力が奥側の用紙ガイド３Ｒに加わっても、奥側の用紙ガイド３Ｒの位置ずれを少なくすることができ、セットした用紙の位置ずれや、それに伴う用紙搬送のトラブルを防ぐことができる。
【００４６】
一方、用紙ガイド３Ｆ，３Ｒが定型サイズ用紙を規制する位置以外の場所にあるとき（図４）、つまり奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒの移動領域Ｇ０にピニオンギア４が噛み合っている状態のときには、ラックギア３３Ｒとピニオンギア４との噛み合い状態が緩くなって噛み合いのあそびが多くなるので、用紙ガイド３Ｆ，３Ｒを軽い力で動かすことができ、用紙ガイド３Ｆ，３Ｒを用紙規制位置などにスライド移動させるときの操作をスムーズに行うことができる。
【００４７】
なお、用紙ガイドの位置ずれ（がたつき）を防止する方法としては、図３、図４に示す構造に限れられることなく、例えば図５（Ａ）、（Ｂ）に示すような構造を採用してもよい。
【００４８】
図５に示す例では、奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒのローディング方向における所定位置に、ラックギア３３Ｒの歯をピニオンギア４に向けて押圧するための突起１３，１３を設けている。また、奥側の用紙ガイド３Ｒを案内するレール１１の所定位置に突起１２，１２を設けている。
【００４９】
そして、この例では、定型サイズ用紙を規制する位置に奥側の用紙ガイド３Ｒ配置したときに、図５（Ａ）に示すように、奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒ背面側の突起１３に、給紙カセット本体２側のレール１１の突起１２が接触し、その接触部分のラックギア３３Ｒの歯がピニオンギア４に向けて押圧されて、ラックギア３３Ｒとピニオンギア４との噛み合い状態が固くなり、ラックギア３３Ｒとピニオンギア４との噛み合いのあそびが少なくなるように構成しているので、用紙規制位置において奥側の用紙ガイド３Ｒのがたつきが少なくなる。従って、用紙セット時や給紙カセット挿入時において衝撃力が奥側の用紙ガイド３Ｒに加わっても、奥側の用紙ガイド３Ｒの位置ずれを少なくすることができ、セットした用紙の位置ずれや、それに伴う用紙搬送のトラブルを防ぐことができる。
【００５０】
一方、奥側の用紙ガイド３Ｒが定型サイズ用紙を規制する位置以外の場所にあるときには、図５（Ｂ）に示すように、ラックギア３３Ｒの突起１３にレール１１側の突起１２が接触しない状態となり、ラックギア３３Ｒとピニオンギア４との噛み合い状態が通常の状態（噛み合いが緩い状態）に戻って噛み合いのあそびが多くなるので、用紙ガイド３Ｆ，３Ｒを軽い力で動かすことができ、用紙ガイド３Ｆ，３Ｒを用紙規制位置などにスライド移動させるときの操作をスムーズに行うことができる。
【００５１】
次に、本実施形態の他の特徴部分である用紙ガイドの配置関係等について図２を参照しながら説明する。
【００５２】
−奥側の用紙ガイドについて−
奥側の用紙ガイド３Ｒの上流側の幅ガイド板３１Ｒが用紙を受ける用紙受け面３１Ｒａの面積と、下流側の幅ガイド板３２Ｒが用紙を受ける用紙受け面３２Ｒａの面積とを等しくしている。また、上流側の幅ガイド板３１Ｒの上流側端部とギア噛み合い位置（ラックギア３３Ｒとピニオンギア４との噛み合い位置）ＰＲとの間の距離（給紙方向の距離）ＬＲ１と、下流側の幅ガイド板３２Ｒの下流側端部とギア噛み合い位置ＰＲとの間の距離（給紙方向の距離）ＬＲ２とを等しくしている（ＬＲ１＝ＬＲ２）。
【００５３】
−手前側と奥側の用紙ガイドの関係について−
奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒをピニオンギア４に対して給紙方向の上流側に配置し、手前側の用紙ガイド３Ｆのラックギア３３Ｆをピニオンギア４に対して給紙方向の下流側に配置することで、奥側の用紙ガイド３Ｒの上流側の幅ガイド板３１Ｒの上流側端部とギア噛み合い位置ＰＲとの間の距離（給紙方向の距離）ＬＲ１が、手前側の用紙ガイド３Ｆの上流側の幅ガイド板３１Ｆの上流側端部とギア噛み合い位置（ラックギア３３Ｆとピニオンギア４との噛み合い位置）ＰＦとの間の距離（給紙方向の距離）ＬＦ１よりも短くなるようにしている（ＬＲ１＜ＬＦ１）。
【００５４】
以上のように、本実施形態の用紙補給装置１によれば、奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒをピニオンギア４に対して給紙方向の上流側（図１７に示す従来の給紙カセットではピニオンギアの下流側）に配置しており、さらに、奥側の用紙ガイド３Ｒの上流側の幅ガイド板３１Ｒと下流側の幅ガイド板３２Ｒについて、それぞれの用紙受け面３１Ｒａ，３２Ｒａの面積が互いに等しくて、かつ上流側の幅ガイド板３１Ｒの上流側端部とギア噛み合い位置ＰＲとの間の距離ＬＲ１と、下流側の幅ガイド板３２Ｒの下流側端部とギア噛み合い位置ＰＲとの間の距離ＬＲ２とが等しくなるようにしているので、用紙セット時や画像形成装置２００への用紙補給装置１の挿入時に発生する用紙束による衝撃を、奥側の用紙ガイド３Ｒの給紙方向の上流側と下流側（ラックギア３３Ｒの噛み合い位置ＰＲの上流側と下流側）で略等しく受けることができ、奥側の用紙ガイド３Ｒに作用する回転モーメントを、ギア噛み合い位置ＰＲの上流側と下流側とで略等しくすることができる。これにより、奥側の用紙ガイド３Ｒの変形を防止することができ、セットした用紙の位置ずれや、それに伴う用紙搬送のトラブルを防ぐことができる。
【００５５】
さらに、奥側の用紙ガイド３Ｒの上流側の幅ガイド板３１Ｒの上流側端部とギア噛み合い位置ＰＲとの間の距離ＬＲ１が、手前側の用紙ガイド３Ｆの上流側の幅ガイド板３１Ｆの上流側端部とギア噛み合い位置ＰＦとの間の距離ＬＦ１よりも短くなるようにしているので（ＬＲ１＜ＬＦ１）、用紙セット時や画像形成装置２００への用紙補給装置１の挿入時の衝撃力により、奥側の用紙ガイド３Ｒに作用する回転モーメントを小さくすることができ、奥側の用紙ガイド３Ｒの負担を軽減することができる。
【００５６】
ここで、奥側の用紙ガイド３Ｒと手前側の用紙ガイド３Ｆとの関係を、図２に示すような配置とすると、手前側の用紙ガイド３Ｆについては、衝撃力に対して不利な条件になるが、手前側の用紙ガイド３Ｆに加わる衝撃力は、奥側の用紙ガイド３Ｒよりも小さいので、手前側の用紙ガイド３Ｆを不利な条件としても特に問題はない。
【００５７】
また、用紙ガイド３Ｆと用紙ガイド３Ｒとは、同じ形状であることがより好ましい。同じ形状とすることで、製造コストを低くすることができる。また、上記のように用紙ガイド３Ｆと用紙ガイド３Ｒとを同じ形状にするためには、ラックギア３３Ｆ，３３Ｒが給紙方向に対して用紙ガイド３Ｆ，３Ｒのほぼ中央になるように形成することがより好ましい。
【００５８】
なお、図２に示す構造では、奥側の用紙ガイド３Ｒの上流側の幅ガイド板３１Ｒの用紙受け面３１Ｒａの面積と、下流側の幅ガイド板３２Ｒの用紙受け面３２Ｒａの面積とを等しくしているが、それら用紙受け面３１Ｒａと用紙受け面３２Ｒａとの面積が異なる場合でも、上流側の幅ガイド板３１Ｒの用紙受け面３１Ｒａの面積とこの用紙受け面３１Ｒａの中心位置からギア噛み合い位置ＰＲまでの距離との積と、下流側の幅ガイド板３２Ｆの用紙受け面３２Ｒａの面積とこの用紙受け面３２Ｒａの中心位置からギア噛み合い位置ＰＲまでの距離との積とが略等しくなるように構成することで、奥側の用紙ガイド３Ｒに作用する回転モーメントをギア噛み合い位置ＰＲの上流側と下流側とで略等しくすることが可能である。
【００５９】
次に、本実施形態の別の特徴部分を図６〜図１９を参照しながら説明する。
【００６０】
本実施形態では、前記したように、定型サイズ用紙を規制する位置において、奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒとピニオンギア４との噛み合い状態を固くしているので、用紙セット時や用紙補給装置の挿入時において、ラックギア３３Ｒに負荷がかかる。この点を考慮して各部の変形防止手段を設けている。その具体的な構造を以下に説明する。
【００６１】
［用紙ガイドの変形防止］
変形防止手段の１つとして、用紙ガイドをローディング方向に案内するレールの形状を改善するという方法を採用している。
【００６２】
具体的には、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、給紙カセット本体２側に設けるレール１０１の断面形状を逆Ｌ型（鉤状）とするとともに、そのレール１０１に係合する断面形状Ｌ型の係合部材１０２を奥側の用紙ガイド３Ｒに設けている。このような構造を採用することにより、奥側の用紙ガイド３Ｒの台板３０Ｒ及びラックギア３３Ｒの形成部の反りや変形を防止することができ、幅ガイド板３１Ｒ、３２Ｒの変形（倒れ）を抑えることができる。
【００６３】
さらに、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、奥側の用紙ガイド３Ｒの係合部材１０２がレール１０１から離れることを防止するレール離脱防止部材１０３を設けておけば、奥側の用紙ガイド３Ｒの台板３０Ｒの反りや変形をより確実に防止することができる。
【００６４】
なお、レール１０１及び係合部材１０２の各断面形状はＬ型に限られることなく、例えばＴ型の断面形状など、互いに係合する他の任意の断面形状であってもよい。また、係合部材１０１の構成に替えて、奥側の用紙ガイド３Ｒの下面側に断面形状Ｌ型のレール１０１に係合する形状のガイド溝、例えば断面形状Ｌ型またはＴ型などのガイド溝を形成しておいてもよい。
【００６５】
また、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、奥側の用紙ガイド３Ｒの幅ガイド板３１Ｒの下方に相当する位置に、断面形状が逆Ｌ型の補助レール１０４を設けるとともに、その補助レール１０４に係合するＬ型のガイド溝１０５を用紙ガイド３Ｒに設けて、幅ガイド板３１Ｒの形成部分の反りや変形を防止するように構成すれば、幅ガイド板３１Ｒの倒れを更に確実に防止することができる。なお、以上の図６及び図７に示すような変形防止構造（レール等の構造）は、手前側の用紙ガイド３Ｆにも設けておいてもよい。
【００６６】
さらに、奥側の用紙ガイド３Ｒについて、図８に示すように、ラックギア３３Ｒの形成部と用紙ガイド３Ｒの上流付近とを、ねじれ防止部材１０６にて連結してラックギア３３Ｒの形成部の補強を行うことにより、用紙ガイド３Ｒに対するラックギア３３Ｒの変形（図中矢印で示す方向の変形）を防止するようにしてもよい。なお、ねじれ防止部材１０６は、図８に示すように、奥側の用紙ガイド３Ｒに一体形成しておいてもよいし、別途作製したねじれ防止部材を用紙ガイドに取り付けるようにしてもよい。
【００６７】
［ピニオンギアの変形防止］
本実施形態では、ラックギア３３Ｒ（３３Ｆ）の反り等によって衝撃を受けるピニオンギア４についても変形防止のための対策を施している。
【００６８】
具体的には、図９に示すように、ピニオンギア４の下面側に補強板１０７を設けている。補強板１０７は、ピニオンギア４の外径よりも直径の大きな円板であり、ピニオンギア４の下面に接着等により固着されている。
【００６９】
このように、ピニオンギア４を補強板１０７にて補強して強度を高めておくことで、用紙セット時や画像形成装置２００への用紙補給装置１の挿入時において、ピニオンギア４に大きな力が加わっても、ピニオンギア４の変形を小さくすることができる。これにより、ピニオンギア４の変形によって発生する問題、つまり用紙セット時や用紙補給装置の挿入時においてセットした用紙がずれることを防止することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、図１０に示すように、ピニオンギア４を支持する軸５を太くすることで、軸５の変形による問題、すなわちピニオンギア４の軸５が変形すると、ピニオンギア４の位置ずれが生じて、用紙ガイド３Ｆ、３Ｒの位置もずれてしまうという問題が発生することを防止している。
【００７１】
なお、軸５の直径は、ピニオンギア４の外径の１／３以上とすることが好ましい。また、軸５の直径を太くすると、ピニオンギア４の軸穴４ａが大きくなって強度低下の問題が生じるので、ピニオンギア４の下部に補強板１０７を設けてピニオンギア４の強度を確保することが好ましい。なお、図９及び図１０に示した補強板１０７はピニオンギア４と一体形成しておいてもよい。
【００７２】
以上の本実施形態の用紙補給装置１は、図１１に示した画像形成装置２００の給紙部２０６（カセット収容部２０７）に装着して使用される。その使用時において、用紙をセットする手順を図１２〜図１６を参照しながら以下に説明する。
【００７３】
（１）まず、図１２に示すように、画像形成装置２００の装置本体２０１から用紙補給装置１を手前側に引き出す。引き出した用紙補給装置１に用紙が載置されていない場合（図１３）には、回転板７が上方に上がっている状態になっているので、回転板７を下方に押し下げる。
【００７４】
（２）図１４に示すように、手前側の用紙ガイド３Ｆのロック３５Ｆを解除した状態で、手前側の用紙ガイド３Ｆをスライドさせて、手前側の用紙ガイド３Ｆの位置を、セットする用紙サイズに合わせて設定する。この手前側の用紙ガイド３Ｆのスライドに伴って、奥側の用紙ガイド３Ｒもスライドする。具体的には、手前側の用紙ガイド３Ｆをスライドさせると、この手前側の用紙ガイド３Ｆのラックギア３３Ｆが噛み合っているピニオンギア４が回転し、このピニオンギア４の回転により、奥側の用紙ガイド３Ｒのラックギア３３Ｒが送られて奥側の用紙ガイド３Ｒがスライド移動する。
【００７５】
（３）用紙後端板６の位置を、用紙サイズに合わせて設定する（図１４）。この用紙後端板６は、手前側の用紙ガイド３Ｆ及び奥側の用紙ガイド３Ｒとは無関係に移動させることができる。
【００７６】
（４）図１５に示すように用紙をさばきやすくする。次に、図１６に示すように、用紙を用紙補給装置１の給紙カセット本体２内にセットする。このとき、用紙が用紙さばき爪３４Ｆ，３４Ｒの下にくるように用紙をセットする。また、用紙束の上端が「最大高さライン」よりも下になるように、セットする用紙の量を調整する。そして、用紙がセットされた用紙補給装置１を画像形成装置２００に押し込む。このようにして、用紙の補給を行うことができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の用紙補給装置によれば、奥側の用紙ガイドのラックギアについて、補給装置本体に収容可能な定型サイズ用紙の規制位置に対応する特定領域のピニオンギアへの噛み合い状態を固くし、それ以外の部分の噛み合い状態を緩くしているので、用紙セット時や用紙補給装置の画像形成装置への挿入時に発生する、用紙束による衝撃が奥側の用紙ガイドに加わっても、用紙ガイドの位置ずれ（がたつき）を少なくすることができる。これにより、画像形成装置において、セットした用紙の位置ずれや、それに伴う用紙搬送のトラブルが発生することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の平面図である。
【図２】図１の実施形態の要部構造を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態の特徴部分であるラックギアの構成を模式的に示す平面図である。
【図４】同じくラックギアの構成を模式的に示す平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態の要部構造を模式的に示す図である。
【図６】用紙ガイドの変形防止構造の一例を示す平面図（Ａ）及び要部縦断面図（Ｂ）である。
【図７】用紙ガイドの変形防止構造の他の例を示す平面図（Ａ）及び要部斜視図（Ｂ）である。
【図８】用紙ガイドの変形防止構造の別の例を示す平面図である。
【図９】ピニオンギアの補強構造の一例を示す斜視図である。
【図１０】ピニオンギア軸の補強構造の一例を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の用紙補給装置を適用する画像形成装置の構造を示す斜視図である。
【図１２】画像形成装置への用紙セットの手順説明図である。
【図１３】同じく用紙セットの手順説明図である。
【図１４】同じく用紙セットの手順説明図である。
【図１５】同じく用紙セットの手順説明図である。
【図１６】同じく用紙セットの手順説明図である。
【図１７】フロントローディング式の画像形成装置に用いられる従来の給紙カセットの平面図である。
【図１８】同じく給紙カセットの平面図である。
【符号の説明】
１  用紙補給装置
２  補給装置本体（給紙カセット本体）
３Ｆ  手前側の用紙ガイド
３０Ｆ  台板
３１Ｆ  幅ガイド板（上流側）
３２Ｆ  幅ガイド板（下流側）
３３Ｆ  ラックギア
３４Ｆ  用紙さばき爪
３Ｒ  奥側の用紙ガイド
３０Ｒ  台板
３１Ｒ  幅ガイド板（上流側）
３１Ｒａ  用紙受け面（上流側）
３２Ｒ  幅ガイド板（下流側）
３２Ｒａ  用紙受け面（下流側）
３３Ｒ  ラックギア
Ｇ０  移動領域
Ｇ１  Ａ４横規制領域
Ｇ２  Ｂ４縦規制領域
３４Ｒ  用紙さばき爪
４  ピニオンギア
５  軸
６  用紙後端板
６ａ  スリット孔
７  回転板
１１  レール
１２  突起（レール側）
１３  突起（ラックギア側）
１０１  レール
１０２  係合部材
１０３  レール離脱防止部材
１０４  補助レール
１０５  ガイド溝
１０６  ねじれ防止部材
１０７  補強板
２００  画像形成装置
２０１  装置本体
２０２  原稿台
２０３  スキャナ部
２０４  画像形成部
２０５  排紙トレイ
２０５  給紙部
２０６  カセット収容部
【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】
2004244142.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004244142.tif 000017
【図１６】
2004244142.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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