(57)【要約】【課題】  シートサイズ及びシート積載量にかかわらずシート給送手段に対する圧接力を一定にすることのできる給紙カセット及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  シート収納部１Ａに設けられ、シートＳ２が積載される上下方向に移動可能な中板２を、付勢手段によりシート給送手段側に付勢すると共に、負荷印加手段５２Ａ，５２Ｂにより、中板２に対して付勢手段の付勢方向と逆方向に負荷を加える。そして、負荷印加手段５２Ａ，５２Ｂにより中板２に加える負荷の大きさをシートサイズに応じて変更するための負荷変更手段１Ｂにより、中板上に最大サイズのシートが積載されたときにはシート積載量の減少に伴って中板２に加える負荷を増加させ、中板２に最小サイズのシートＳ２が積載されたときにはシート積載量にかかわらず中板２に一定の負荷を加えるようにする。【選択図】      図４
2007031100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるサイズのシートが収納可能なシート収納部と、
前記シート収納部に設けられ、シートを積載して上下方向に移動可能な中板と、
前記中板をシート給送手段側に付勢して中板に積載されたシートをシート給送手段に圧接させる付勢手段と、
前記中板に対して前記付勢手段の付勢方向と逆方向に負荷を加える負荷印加手段と、
前記負荷印加手段により前記中板に加える負荷の大きさを変更するための負荷変更手段と、
を備えたことを特徴とする給紙カセット。
【請求項２】
前記負荷変更手段により、シート積載量又はシートサイズに応じて前記中板に加える負荷の大きさを変更することを特徴とする請求項１記載の給紙カセット。
【請求項３】
前記負荷変更手段により、前記中板に積載されたシートをシート給送手段に圧接させる圧接力がシート積載量にかかわらず一定となるよう前記シート積載量に応じて前記中板に加える負荷の大きさを変更することを特徴とする請求項２記載の給紙カセット。
【請求項４】
前記負荷変更手段により、前記中板に積載されたシートをシート給送手段に圧接させる圧接力がシートサイズにかかわらず一定となるよう前記シートサイズに応じて前記中板に加える負荷の大きさを変更することを特徴とする請求項２記載の給紙カセット。
【請求項５】
前記負荷変更手段により、前記中板に積載されたシートをシート給送手段に圧接させる圧接力がシート積載量にかかわらず一定となるよう、前記中板上に最大サイズのシートが積載されたときにはシート積載量の減少に伴って前記中板に加える負荷を増加させ、前記中板に最小サイズのシートが積載されたときにはシート積載量にかかわらず前記中板に一定の負荷を加えることを特徴とする請求項１記載の給紙カセット。
【請求項６】
前記負荷変更手段により、前記最小サイズのシートの積載時、前記最大サイズのシートが満載されたときの重さと前記最小サイズのシートが満載されたときの重さとの差分を負荷として前記中板に加え、前記最大サイズのシートが積載されたときにはシート積載量の減少に伴って減少する積載シートの重さと負荷の合計が前記差分となるように負荷を前記中板に加えることを特徴とする請求項５記載の給紙カセット。
【請求項７】
前記負荷変更手段は、前記中板にシート給送方向と直交する幅方向に移動可能に設けられ、シートの側端位置を規制するサイド規制手段と、前記中板にシート給送方向に移動可能に設けられ、シートの後端を規制する後端規制手段と、前記サイド規制手段及び後端規制手段に取り付けられたワイヤ部材とを備えると共に、前記ワイヤ部材の端に前記負荷印加手段を取り付けて構成され、
前記サイド規制手段及び後端規制手段のシートサイズに応じた位置への移動に連動して前記ワイヤ部材を介して前記負荷印加手段を、前記中板に最大サイズのシートが積載されるときにはシート積載量の減少に伴って前記負荷を増加させる状態とし、前記中板に最小サイズのシートが積載されるときにはシート積載量にかかわらず前記中板に一定の負荷を加えるような状態とすることを特徴とする請求項５又は６記載の給紙カセット。
【請求項８】
前記負荷印加手段は、前記最大サイズのシートが中板に積載された際には、前記シート積載量の減少による中板の上昇に伴って負荷を増加させるように構成され、前記最小サイズのシートが中板に積載された際には、前記サイド規制手段及び後端規制手段の移動に連動して前記中板に引き込まれるように構成されていることを特徴とする請求項７記載の給紙カセット。
【請求項９】
前記負荷印加手段は重りであり、複数個の重り部材を屈曲自在に連結した鎖状のものであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか1項に記載の給紙カセット。
【請求項１０】
前記付勢手段によるシートのシート積載量の変化に伴う付勢力変化率は、前記最大サイズのシートのシート積載量の減少に伴うシートの自重減少率よりも小さく設定され、前記最小サイズのシートのシート積載量の減少に伴うシート束の自重減少率とほぼ等しく設定されていることを特徴とする請求項１記載の給紙カセット。
【請求項１１】
前記付勢手段は、前記最大サイズのシートが満載のときにシートを前記シート給送手段に圧接させる最適な圧接力を発生させるように設定された弾性部材であり、前記最小サイズのシートの満載時のシート自重をＷ１、中板位置をＨ１、前記最小サイズのシート１枚積載のときのシート自重をＷ０、中板位置をＨ０としたとき、前記弾性部材のバネ定数ｋと、（Ｗ１−Ｗ０）／（Ｈ０−Ｈ１）がほぼ同じである事を特徴とする請求項１０記載の給紙カセット。
【請求項１２】
画像形成部と、前記請求項１乃至１１の何れか１項に記載された給紙カセットと、前記給紙カセットに収納されたシートを送り出すシート給送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、給紙カセット及び画像形成装置に関し、特にシート収納部に収納されたシートとシート給送部材との圧接力を一定にするための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成部にシートを給送して画像を形成するようにしたものが広く普及している。このような画像形成装置としては、装置本体に給紙カセットを着脱自在に装着し、給紙カセットに収納されたシートを給送ローラにより画像形成部に自動給送するようにしているのが一般的である。
【０００３】
ここで、このような画像形成装置に用いられる給紙カセットとしては、例えば、給紙カセットのシート給送方向先端部両端に分離爪を設け、この分離爪によって給送ローラにより送り出されたシートを１枚ずつ分離して給送するものがある。
【０００４】
図９は、このような従来の爪分離方式の給紙カセットの構成を示すものである。この給紙カセットは、カセット本体１００と、シートＳを積載すると共に、シート給送手段である給送ローラ１０６にシートＳを押し付けるための中板１０２と、を備えている。さらに、中板１０２上に積載されたシートＳのシート給送方向と直交する方向（以下、幅方向という）の位置を規制するための左右のサイド規制板１０３Ａ，１０３Ｂと、中板１０２上に積載されたシートＳの後端位置を規制するための後端規制板１０５を備えている。さらに、給送ローラ１０６によりシートＳが給送される際、最上位のシートのみを分離するための分離爪１０９Ａ，１０９Ｂとを備えている。
【０００５】
ここで、左右のサイド規制板１０３Ａ，１０３Ｂと後端規制板１０５はカセット本体１００に対して固定されており、左右の分離爪１０９Ａ，１０９Ｂは、後端側の支軸１１１（一方は不図示）を中心として、サイド規制板１０３Ａ，１０３Ｂに上下方向に回動可能に取り付けられている。
【０００６】
また、中板１０２は後端側の支軸１１０Ａ，１１０Ｂを中心として上下方向に回動可能に左右のサイド規制板１０３Ａ，１０３Ｂに取り付けられている。さらに、中板１０２はカセット本体１００の底面のシート給送方向前端部に固定された左右のコイルスプリングである押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂにより上方に付勢され、中板１０２上に積載されているシートＳを給送ローラ１０６に押し付けるようにしている。
【０００７】
そして、このように左右の押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂの押上げ力（付勢力）によって、中板１０２上に積載されているシートＳの最上位シートＳａを給送ローラ１０６に圧接させている。そして、給送ローラ１０６が回転したとき、給送ローラ１０６の搬送力により最上位シートＳａが送り出されるようになる。なお、このように給送ローラ１０６により送り出された最上位シートＳａは、左右の分離爪１０９Ａ，１０９Ｂによって他のシートから分離される。
【０００８】
ところで、図１０の（ａ）は、中板１０２上に積載されているシートＳが満載状態にある場合を示し、図１０の（ｂ）は中板１０２上に積載されているシートＳが少量状態にある場合を示している。
【０００９】
ここで、給送ローラ１０６の搬送力は、中板１０２上に積載されたシートＳが、（ａ）に示す満載の状態にある場合も、（ｂ）に示す少量状態にある場合も常に一定の大きさでなくてはならない。このため、左右の押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂの押上げ力は、中板１０２上のシートＳの積載量の変化に伴って比例的に変化することが必要である。
【００１０】
したがって、例えばシート満載時及びシート少量積載時における最上位シートＳａの給送ローラ１０６への圧接力をそれぞれＦ１（満載時）、Ｆ２（少量積載時）、押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂの押上げ力をそれぞれＦ３（満載時）、Ｆ４（少量積載時）、中板１０２上のシートＳの重量をそれぞれＷ１（満載時）、Ｗ２（少量積載時）とすると、
Ｆ１＝Ｆ３−Ｗ１＝Ｆ２＝Ｆ４−Ｗ２
の関係が成立することが必要である。
【００１１】
また、シート満載時とシート少量積載時における押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂの高さ（ばね長）をそれぞれｄ１（満載時）、ｄ２（少量積載時）とすると、押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂのばね定数ｋ［変形量に対する荷重の変化量（Ｎ／ｍｍ）］は次のようになる。
【００１２】
ｋ（Ｎ／ｍｍ）＝［Ｗ１−Ｗ２（Ｎ）］／［ｄ１−ｄ２（ｍｍ）］
【００１３】
図１１は本給紙カセットがＡ４サイズのシートを収納する場合と、Ｂ４サイズのシートを収納する場合の、各サイズのシートの荷重（Ｎ）と、カセット中の残量（枚）と、最上位シートに与えられる押圧力と関係を示している。
【００１４】
ここで、給紙カセットがＡ４サイズのシートを収納するように設定された場合、使用する押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂとしては、図１１に示すようなものを使用する、即ち、ばねの押上げ力（ＦA４）と、中板１０２上の残シートの重さ（ＷＡ４）との差である圧接力（押圧力）ＳＡが、給紙カセット中のシート残量に関係なく常に一定となるような押上げ力を有しているものを使用する。これにより、最上位シートＳａに与えられる圧接力ＳＡがカセット中の残量に関係なく常に一定となり、給送ローラ１０６の搬送力が安定する。
【００１５】
また、給紙カセットがＢ４サイズのシートを収納するように設定された場合、使用する押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂとしては、図１１に示すようなものを使用する、即ち、ばねの押上げ力（ＦＢ４）と、中板１０２上の残シートの重さ（ＷＢ４）との差である圧接力ＳＢが、給紙カセット中の残量に関係なく常に一定となるような押上げ力を有しているものを使用している。
【００１６】
しかし、このように給紙カセットに収納するシートのサイズに応じて使用する押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂを変えた場合、例えばＢ４サイズのシートＳを積載するための給紙カセットにＡ４サイズのシートＳを積載した場合に次のような問題が生じる。即ち、押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂの押上げ力がＡ４サイズのシートＳに合わないことから、シートＳの残量が変わると、最上位シートＳａに与えられる圧接力ＳＢが変化する。この結果、給送ローラ１０６の搬送力が不安定となり、給送不良や重送等が生じてしまう。
【００１７】
このように、従来の給紙カセットにおいては、積載するシートＳのサイズによって、そのシートサイズに応じた押上げ力を有している押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂを採用していることから、他のサイズのシートＳを積載した場合、給送不良や重送等が生じてしまう。このため、シートサイズ毎にそのシートサイズに合った押上げばね１０７Ａ，１０７Ｂを備えている各サイズ専用の給紙カセットが必要であった。
【００１８】
そこで、このような不具合を解決するため、以下の方法が開示されている。即ち、押し上げバネのシートセット時の長さを、サイド規制手段の、積載するシートのサイズに合わせた整合位置への移動に連動させて変位させる事により、満載時に各シートサイズ毎に最適圧を得る方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１９】
【特許文献１】特開平０７−２５１９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
このような従来の給紙カセットにおいて、シートサイズに応じて満載時における圧接力を調節するようコイルバネ長を変化させた場合、満載時における圧接力をシートサイズに応じた最適圧とすることはできる。しかしながら、コイルバネ長が異なることから残り枚数が少ない少積載時には、同一の圧接力を得ることが困難である。
【００２１】
このため、異なるサイズのシートを積載収納する場合には、所定の範囲内で同一の圧接力を得るように構成する、或は使用頻度の高いシートに対する給紙性能を優先する等の処置を施すようにしている。
【００２２】
なお、これを回避するためには、別途圧接力とコイルバネ長、シート積載量を検知して制御駆動する機構が必要となり、このような機構を設けた場合には、構造が複雑となるばかりでなくコストも高くなるという他の問題が生じる。
【００２３】
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、シートサイズ及びシートシート積載量にかかわらずシートのシート給送手段（給送ローラ）に対する圧接力を一定にすることのできる給紙カセット及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、異なるサイズのシートが収納可能なシート収納部と、前記シート収納部に設けられ、シートを積載して上下方向に移動可能な中板と、前記中板をシート給送手段側に付勢して中板に積載されたシートをシート給送手段に圧接させる付勢手段と、前記中板に対して前記付勢手段の付勢方向と逆方向に負荷を加える負荷印加手段と、前記負荷印加手段により前記中板に加える負荷の大きさを変更するための負荷変更手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のように、負荷印加手段により中板に対して付勢手段の付勢方向と逆方向に負荷を加えると共に、負荷変更手段により、中板上に最大サイズのシートが積載されたときにはシート積載量の減少に伴って中板に加える負荷を増加させ、中板に最小サイズのシートが積載されたときにはシート積載量にかかわらず中板に一定の負荷を加えるようにすることにより、シートサイズ及びシート積載量にかかわらずシートのシート給送部材に対する圧接力を一定にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る給紙カセットを備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００２８】
同図において、２０は画像形成装置、２０Ａは画像形成装置本体（以下、装置本体という）２０Ａであり、この装置本体２０Ａの上部には不図示の光源を備えたスキャナユニット２２等を備えて原稿を読み取るスキャナ部２０Ｂが設けられている。また、このスキャナ部２０Ｂの下方には感光ドラム４５、現像器４３、転写帯電器４４等を備えた画像形成部４０と、装置本体２０Ａに着脱自在に装着された給紙カセット１に収納されたシートＳを給送するシート給送装置４１等が設けられている。
【００２９】
そして、このような構成の画像形成装置２０において、画像形成の際には、まず装置本体２０Ａの上面に設けられたプラテンガラス２１に不図示の原稿をセットする。この後、スキャナ２０Ｂに設けられたスキャナユニット２２を、原稿に光源からの光を照射しながら左から右へと移動させ、その反射光をミラー２３，２４，２５、レンズ２６、ミラー２７を介して感光ドラム４５上に照射するようにしている。
【００３０】
なお、このように反射光が感光ドラム上に照射されることにより、感光ドラム上には潜像が形成され、さらにこのようにして感光ドラム上に形成された潜像は、この後、現像器４３によってトナー像として顕像化されるようになっている。
【００３１】
一方、このトナー像形成動作に並行して給紙カセット１に収納されたシートＳが給送ローラ６により送り出された後、レジストローラ４６により、所定のタイミングで感光ドラム４５と転写ローラ４４とにより構成される転写部に搬送される。そして、このように転写部にシートＳが搬送された際、転写ローラ４４に転写バイアスを印加することにより、感光ドラム４５上に形成されたトナー像がシートに転写される。
【００３２】
次に、このようにトナー像が転写されたシートＳは、搬送ベルト２９により定着装置３０Ａへと搬送される。そして、定着装置３０Ａを構成する加熱手段３０と、加圧ローラ３２とのニップ部へ導かれ、ニップ部を通過する過程でシート面に転写されたトナー像が加熱及び加圧されてシート面に定着される。この後、定着装置３０Ａを通過したシートは排紙ローラ対３３によって搬送され、排紙トレイ３４上へ排出される。
【００３３】
ところで、装置本体２０Ａに着脱自在に装着される給紙カセット１は、図２及び図３に示すように、シートＳ１を収納するシート収納部を構成するカセット本体１Ａを備えている。さらに、収納されたシートＳ１の幅方向の位置を規制するサイド規制手段である左右のサイド規制板３Ａ，３Ｂと、シートＳの後端を規制する後端規制手段である後端規制板５を備えている。さらに、カセット本体１Ａに上下方向に回動自在に設けられ、積載収納されたシートＳ１の先端部をシート給送手段である給送ローラ６に押し付ける中板２と、中板２を給送ローラ側へ付勢する付勢手段である押し上げバネ７を備えている。
【００３４】
ここで、中板２は、カセット本体１Ａの側壁後端側に設けられた支軸１０を中心として上下方向に回動可能にカセット本体１に取り付けられている。また、左右のサイド規制板３Ａ，３Ｂは中板２に幅方向に移動可能に取り付けられている。なお、本実施の形態においては、左右のサイド規制板３Ａ、３Ｂにはラック１２，１３が設けられており、これらのラック１２，１３が中板２に取り付けられているアイドラギヤ１５に噛み合うことにより、左右のサイド規制板３Ａ，３Ｂはアイドラギヤ１５を介して連動するようになっている。
【００３５】
例えば、左側のサイド規制板３Ａを、図３に示す矢印Ｂ方向に移動させると、右側のサイド規制板３Ｂは矢印Ａ方向に移動し、逆に左側のサイド規制板３Ａを矢印Ａ方向に移動させると、右側のサイド規制板３Ｂは矢印Ｂ方向に移動する。
【００３６】
また、後端規制板５はカセット本体１の長手方向、即ちシート給送方向に移動可能に中板２に取り付けられている。そして、例えばこの後端規制板５を図３に示す矢印Ｃ方向に移動させる事により中板２上に積載されたシートＳ１の後端位置の規制を行うことができる。
【００３７】
ところで、本実施の形態においては、サイド規制板３Ａ，３Ｂの下面には滑車部材５１Ａ，５１Ｂが、後端規制板５の下面には滑車部材５１Ｅ，５１Ｆが、中板２の下面には滑車部材５１ａ〜５１ｆがそれぞれ設けられている。これら各滑車部材５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｅ，５１Ｆ，５１ａ〜５１ｆにはワイヤ部材５０が掛け回されている。
【００３８】
図３は、カセット本体１Ａに、カセット本体１Ａに収納可能な最大サイズのシートであるＡ３サイズのシートＳ１を収容した状態を示しており、この状態において、サイド規制板３Ａ，３Ｂはそれぞれ最大限離間した位置となっている。そして、このとき中板２の底面に固定された滑車部材５１ａ，５１ｂと、サイド規制板３Ａ側に固定された滑車部材５１Ａとは、ワイヤ部材５０が一直線となる位置にそれぞれ配設されている。
【００３９】
同様にサイド規制板３Ｂ側も、中板２に固定された滑車部材５１ｃ，５１ｄとサイド規制板３Ｂに固定された滑車部材５１Ｂとがそれぞれワイヤ部材５０が一直線となる位置に配置されている。さらに、中板２側に固定された滑車部材５１ｅ，５１ｆと後端規制板５に固定された滑車部材５１Ｅ，５１Ｆとは、ワイヤ部材５０が直線状となる位置にそれぞれ配設されている。
【００４０】
つまり、中板２の滑車部材５１ａ〜５１ｆと、サイド規制板３Ａ，３Ｂの滑車部材５１Ａ、５１Ｂと後端規制板５の滑車部材５１Ｅ，５１Ｆとは、最大サイズのシートがカセット本体１に収容された時、ワイヤ部材５０が直線状となる位置に配置されている。
【００４１】
一方、このワイヤ部材５０の両端には押し上げバネ７の付勢方向と逆方向に負荷を加える負荷印加手段である重り５２Ａ，５２Ｂがそれぞれ固定されている。なお、本実施の形態において、左右のサイド規制板３Ａ，３Ｂと、後端規制部５と、ワイヤ部材５０とにより、重り５２Ａ，５２Ｂにより中板２に加える負荷をシートサイズに応じて変更するための負荷変更手段１Ｂが構成される。
【００４２】
なお、この重り５２Ａ，５３Ｂは、Ａ３サイズのシートＳ１が満載状態のときには図２に示すように、カセット本体１の底面に横たわった状態となっている。また、この重り５２Ａ，５２Ｂは、シートＳ１が順次送り出されて中板２が上昇すると、これに伴って上方に引き上げられるような状態になっている。このように重り５２Ａ，５２Ｂを引き上げることにより、中板２には鉛直下方への負荷が加わるようになる。
【００４３】
なお、本実施の形態において、この重り５２Ａ，５３Ｂは、例えば図２に示すように複数の円筒又は球形状の重り部材をそれぞれ屈曲可能なように連結した構成であるが、紐状の屈曲可能な重り部材を用いるようにしても良い。
【００４４】
一方、図４は、カセット本体１Ａに最小サイズのシートであるＡ５サイズのシートＳ２を収容した状態を示しており、この場合サイド規制板３Ａ，３Ｂは最大接近した位置となる。このとき中板２側に固定された滑車部材５１ａ，５１ｂとサイド規制板３Ａ側に固定された滑車部材５１Ａとにより、ワイヤ部材５０は屈曲部を形成する。
【００４５】
同様に、サイド規制板３Ｂ側も中板２に固定された滑車部材５１ｃ，５１ｄとサイド規制板３Ｂに固定された滑車部材５１Ｂとにより同形状の屈曲部を形成する。また、後端規制板５もシート給送方向に移動するので、中板２に固定された滑車部材５１ｅ，５１ｆと後端規制板５の滑車部材５１Ｅ，５１Ｆとによりワイヤ部材５０は屈曲部を形成する。
【００４６】
ところで、このワイヤ部材５０の長さは、図２に示すようにＡ３のシートＳ１が満載された時にワイヤ部材５０の両端部に固定された重り５２Ａ、５２Ｂが全てカセット本体１の底面に横たわった状態となっている。Ａ５サイズのシートＳ２を収容した場合には、図５に示すように中板２に全ての荷重がかかるような長さに決められている。
【００４７】
図６は、押し上げバネ７のバネ力Ｆと、各サイズ（Ａ３，Ａ４及びＡ５）のシートの自重による負荷Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）のシート積載量との関係を示す図である。ここで、最大サイズのＡ３のシートＳ１を満載した状態では、図２に示すように、中板２は下に下がった状態であり、このとき押し上げバネ７が最も縮んだ状態である。なお、このとき重り５２は、カセット本体１Ａに横たわる状態となっており、中板２に負荷を加える状態とはなっていない。
【００４８】
そして、押し上げバネ７のバネ力（押付力）Ｆは、このように最大サイズのシートＳ１を満載した状態のとき、給送ローラ６と、中板２に積載されたシートＳ１の最上位のシートＳａとの給紙接触圧Ｐが、シートＳ１を重送させることなく、また不送りも発生しない最適となる範囲内に設定されている。
【００４９】
なお、このような範囲内に押し上げバネ７のバネ力Ｆを設定するため、Ａ３サイズのシートＳ１の満載時、シートＳ１の自重により中板２に加わる負荷（反力）をＷ３、このときの押し上げバネ７の長さ（中板２の高さ）をＨ１とする。また、Ａ３サイズのシートＳ１が一枚だけ中板２に積載されている時、中板２に加わる負荷（反力）をＷ０、このときの押し上げバネ７の長さ（中板２の高さ）をＨ０とする。このようにしたとき、押し上げバネ７のバネ定数ｋは、積載状態の差による負荷の差のＷ３−Ｗ０と押し上げバネ７の長さの差Ｈ０−Ｈ１との関係が、
ｋ＜（Ｗ３−Ｗ０）／（Ｈ０−Ｈ１）
となる様に設定されている。つまり、バネ定数ｋよりもＡ３サイズのシートＳ１の自重負荷Ｗ３の減少率の方が大きくなっている。
【００５０】
一方、Ａ３サイズのシートＳ１が給送ローラ６によって順次給送されることにより中板２上のシート積載量が減少し、シートＳ１の自重による負荷Ｗ３が減少すると、中板２は徐々に支軸１０を中心に押し上げバネ７のバネ力により上昇する。これに伴い押し上げバネ７は徐々に長さを増し、逆に反力Ｆ０は減少していく。
【００５１】
ここで、既述したように押し上げバネ７のバネ定数ｋと、Ａ３サイズのシートＳ１による負荷の差Ｗ３−Ｗ０と、押し上げバネ７の長さ（中板２の高さ）の差Ｈ０−Ｈ１との関係は、ｋ＜（Ｗ３−Ｗ０）／（Ｈ０−Ｈ１）となっている。
【００５２】
そして、このような関係のとき、Ａ３サイズのシートＳ１が満載状態から少積載状態になっていくにつれ、押し上げバネ７の反力Ｆ０とシートＳ１の自重による負荷Ｗ３は共に減少していく。しかし、バネ定数ｋよりもＡ３サイズのシートＳ１の自重負荷Ｗ３の減少率の方が大きいため、図６に示すＡ３サイズのシートＳ１の一枚積載時の給紙圧（押し上げバネ力Ｆ１−Ａ３サイズのシートＳ１の自重負荷Ｗ０）が最適給紙圧Ｐよりも大きくなる。
【００５３】
しかし、本実施の形態においては、ワイヤ部材５０の両端に重り５２（５２Ａ，５２Ｂ）が設けられており、中板２の上昇に伴って重り５２がカセット本体１の底面に横たわった状態から引き上げられる。そのため、図７に示すようにＡ３サイズのシートＳ１が一枚だけ積載された状態において重り５２の所定部分が空中に保持される。
【００５４】
そして、この重り５２の空中に保持された部分による鉛直下方への負荷は中板２に加わる。ここで、本実施の形態において、この重り５２による負荷をＡ３サイズのシートＳ１の満載時の負荷Ｗ３とＡ５サイズのシートＳ２の満載時の負荷Ｗ１との差分と等しくなるように設定している。これによりＡ３サイズのシートＳ１の満載から最後の一枚までの給紙圧Ｐを一定にすることが可能となる。
【００５５】
一方、積載可能な最小サイズであるＡ５サイズのシートＳ２をカセット本体１Ａに収容した場合には、図４に示すようにワイヤ部材５０に屈曲部が形成されるためワイヤ部材５０の両端部は、それぞれ下記に示す量だけ中板２に引き込まれる。これにより、ワイヤ部材５０の両端部に固定されている重り５２Ａ，５２Ｂは、それぞれ中板２の底面に設けられている不図示の保持部に沿って引き込まれる。
【００５６】
引き込み長さＤ＝２（Ｌｓ１−Ｌｓ）＋（Ｌｅ１−Ｌｅ）
【００５７】
なお、本実施の形態において、このようにＡ５サイズのシートＳ２をカセット本体１Ａに収納すると、重り５２Ａ，５２Ｂのすべてが中板２の底面に沿って引き込まれるように、引き込み長さＤを設定している。また、Ａ４サイズのシートＳ２をカセット本体１Ａに収納した場合には、重り５２Ａ，５２Ｂの一部が中板２の底面に沿って引き込まれるように、引き込み長さＤを設定している。
【００５８】
ここで、Ａ５サイズのシートＳ２を満載した状態では、図５に示すように中板２は下に下がった状態であり、押し上げバネ７が最も縮んだ状態である。この状態のとき、給送ローラ６と積載されたＡ５サイズのシートＳ２の最上位のシートＳａとの給紙接触圧Ｐｓは図６から、押し上げバネ７のバネ力（押付力）Ｆ０とＡ５サイズのシートＳ２の満載時の自重負荷Ｗ１との差分となっている。
【００５９】
この場合、Ａ３サイズのシートＳ１とＡ５サイズのシートＳ２の重量差は４倍あるので、Ａ５サイズのシートＳ２の積載時には給紙圧が高すぎることになってしまう。しかし、既述したようにＡ５サイズのシートＳ２を積載したとき、中板２に重り５２が引き込まれているため、中板２が満載状態で降下している場合であっても中板２には引き込まれた重り５２による負荷ＷＤが加算される。
【００６０】
そして、この負荷ＷＤをＡ３サイズのシートＳ１の満載時の重さである負荷Ｗ３と、Ａ５サイズのシートＳ２の満載時の重さである負荷Ｗ１との差分と等しくすることにより、Ａ５サイズのシートＳ２の満載状態においても最適給紙圧Ｐを発生させることが可能となる。
【００６１】
また、Ａ５サイズのシートＳ２が給送ローラ６によって順次給送されることにより中板２上のシート積載量が減少し、Ａ５サイズのシートＳ２の自重による負荷Ｗ１が減少する。それにより、中板２は徐々に支軸１０を中心に押し上げバネ７のバネ力により上昇し、これに伴い押し上げバネ７は徐々に長さを増し、逆に反力Ｆ０は減少していく。
【００６２】
ここで、Ａ５サイズのシートＳ２を積載しているときは、図8に示すように、重り５２は予め中板２にほとんど引き込まれているので、このように中板２が上昇しても重り５２が空中に保持される部分がほとんど無い。したがって、Ａ５サイズのシートＳ２を積載した場合には、中板２が上昇しても重り５２の加重が加わることはなく、そのため負荷ＷＤは、Ａ５サイズのシートＳ２の満載時と一枚積載時との差分が発生しない。
【００６３】
つまり、重り５２を設けることによりＡ５サイズのシートＳ２を積載する場合には、押し上げバネ７のバネ定数ｋとＡ５サイズのシートＳ２の満載から最後の一枚にかけてのシート自重減少率との関係が、ｋ≒（Ｗ１−Ｗ０）／（Ｈ０−Ｈ１）となる。
【００６４】
そして、このようにＡ５サイズのシートＳ２の自重負荷Ｗ１の減少率と、押し上げバネ７のバネ定数ｋをほぼ等しくなるようにする。これにより、Ａ５サイズのシートＳ２の満載から最後の一枚までにおいてもＡ３サイズのシートＳ１積載時と同様に給紙圧Ｐを一定にすることが可能となる。
【００６５】
以上述べたように、重り５２により中板２に対して押し上げバネ７の付勢（押し上げ）方向と逆方向に負荷を加えると共に、負荷変更手段１Ｂにより、中板上に最大サイズのシートＳ２が積載されたときにはシート積載量の減少に伴って中板２に加える負荷を増加させる。また、中板２に最小サイズのシートＳ２が積載されたときにはシート積載量にかかわらず中板２に一定の負荷を加えるようにすることにより、シートサイズ及びシート積載量にかかわらずシートＳ１，Ｓ２の給送ローラ６に対する圧接力を一定にすることができる。
【００６６】
言い換えれば、押し上げバネ７によるシート積載量の変化に伴う加圧力変化率を、積載可能な最大サイズのＡ３サイズのシートＳ１において満載から減少していくときのシート束自重減少率よりも小さく設定することにより、シートＳ１の積載量が減少してシート自重が減少する。そして、これに伴い押し上げバネ７による加圧力が増加しても、重り５２による鉛直下方への負荷力も暫時増加していくので、シート自重減少分を相殺して圧接力（給紙圧）を一定に保つことができる。
【００６７】
また、積載可能な最小サイズのＡ５サイズのシートＳ２においては、押し上げバネ７によるシート積載量の変化に伴う加圧力変化率と、満載から減少していくシート束自重減少をほぼ等しく設定することにより、重り５２による負荷はシートの積載量の多少にかかわらず一定となる。またこの負荷を、最大サイズのシート満載時自重と最小サイズシート満載時自重との差分に設定しているので最小サイズのシートにおいてもシートと給送部材との圧接力をシート積載量にかかわらず一定にする事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態に係る給紙カセットを備えた画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】上記給紙カセットの最大サイズのシート（Ａ３）の満載状態を示す側面断面図。
【図３】上記給紙カセットに最大サイズのシート（Ａ３）を収納した状態を示す平面図。
【図４】上記給紙カセットに最小サイズのシート（Ａ５）を収納した状態を示す平面図。
【図５】上記給紙カセットの最小サイズのシート（Ａ５）の満載状態を示す側面断面図。
【図６】上記給紙カセットにおける、押し上げバネ力と積載シート自重負荷と中板の位置との関係を説明する図。
【図７】上記給紙カセットの最大サイズのシート（Ａ３）を１枚積載した状態を示す側面断面図。
【図８】上記給紙カセットの最小サイズのシート（Ａ５）を１枚積載した状態を示す側面断面図。
【図９】従来の給紙カセットの斜視図。
【図１０】従来のカセットの、（ａ）はシート満載状態を、（ｂ）はシートが少量積載状態を示す側断面図。
【図１１】従来の給紙カセットにおける各サイズのシートの荷重と、カセット中の残量と、最上位シートに与えられる押圧力との関係を説明する図。
【符号の説明】
【００６９】
１          給紙カセット
１Ａ        カセット本体
１Ｂ        負荷変更手段
２          中板
３Ａ，３Ｂ  サイド規制板
５          後端規制板
６          給送ローラ
７          押し上げバネ
２０        画像形成装置
４０        画像形成部
４１        シート給送装置
５０        ワイヤ部材
５１        滑車
５２（５２Ａ，５２Ｂ）
重り
Ｓ１        Ａ３サイズのシート
Ｓ２        Ａ５サイズのシート
【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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