(57)【要約】【課題】強度低下を招くことなくインジケータを設けることができ、幅寸法を縮小して小型化を図ることができるとともに、省スペースを実現しつつインジケータに大きな移動ストロークを確保することができる給紙カセットを提供すること。【解決手段】画像形成装置本体に着脱可能であって、揺動可能な用紙積載板と、該用紙積載板を駆動する駆動ギヤ３６と、前記用紙積載板上に積載された用紙の残量を表示するインジケータ３５を備えた給紙カセット７において、前記駆動ギヤ３６の回転によって前記インジケータ３５を駆動するよう構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能であって、揺動可能な用紙積載板と、該用紙積載板を駆動する駆動ギヤと、前記用紙積載板上に積載された用紙の残量を表示するインジケータを備えた給紙カセットにおいて、
前記駆動ギヤの回転によって前記インジケータを駆動するよう構成したことを特徴とする給紙カセット。
【請求項２】
前記インジケータをリブに沿って移動可能に支持するとともに、当該給紙カセットを画像形成装置本体から引き出したときに前記インジケータが移動する方向に該インジケータと前記リブとの隙間が漸減するよう構成した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】
前記駆動ギヤの回転をギヤを介して前記インジケータに伝達するとともに、当該給紙カセットを画像形成装置本体から引き出すときの前記駆動ギヤと前記ギヤとの噛み合い負荷が大きくなるよう両ギヤの歯数比を設定したことを特徴とする請求項１記載の給紙カセット。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の給紙カセットを画像形成装置本体に着脱可能に装着して成る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、画像形成装置本体に着脱可能に装着される給紙カセットとこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、用紙を収容した給紙カセットが着脱可能に装着されるが、給紙カセットは、用紙を積載した積層揺動可能な用紙積載板を備えている。
【０００３】
ところで、画像形成動作によって用紙積載板上の用紙が消費されるに従って用紙積載板がリフト機構によってリフトアップされるが、給紙カセットには、用紙積載板のリフトアップに連動して移動することによって用紙の残量を表示するインジケータを備えたものがある。
【０００４】
而して、リフトアップ機構が設けられた給紙カセットを用紙の補給等のために画像形成装置本体から引き出すと用紙積載板の支持が解除されるため、該用紙積載板が自重によって落下して衝撃音を発生するという問題があった。
【０００５】
そこで、用紙積載板と給紙カセット底面との間にエアダンパや油圧ダンパを介設し、給紙カセット引き出し時の衝撃をダンパによって吸収して衝撃音の発生を防ぐ提案がなされている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２８７８３９号公報
【特許文献２】特開平１１−０２９２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、用紙残量を表示するインジケータを備えた従来の給紙カセットにおいては、カセット本体のインジケータが動く範囲を切り欠く必要があったため、カセット本体の強度が低下してしまうという問題があった。又、給紙カセットの側面にリフト機構を配置する構成が採用されていたため、カセット本体の幅寸法が大きくなるという問題もあった。
【０００７】
更に、従来はインジケータをレバーによって上下動させる方式が採用されていたため、インジケータの移動ストロークとして駆動ギヤの回転距離と同等の大きさを確保することができず、インジケータを上下に移動させる構成を採用するものにあっては、インジケータの移動ストローク分のスペースを要するという問題がある。
【０００８】
従って、本発明の第１の目的は、強度低下を招くことなくインジケータを設けることができ、幅寸法を縮小して小型化を図ることができるとともに、省スペースを実現しつつインジケータに大きな移動ストロークを確保することができる給紙カセット及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
又、給紙カセットを引き出した際の衝撃音を低く抑えるために特許文献１，２において提案された構成では、高価なダンパを要するため、部品点数の増加とコストアップが避けられないという問題がある。
【００１０】
従って、本発明の第２の目的は、給紙カセットを引き出した際の衝撃音をコストアップを招くことなく簡単な構成で低減させることができる給紙カセットとこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像形成装置本体に着脱可能であって、揺動可能な用紙積載板と、該用紙積載板を駆動する駆動ギヤと、前記用紙積載板上に積載された用紙の残量を表示するインジケータを備えた給紙カセットにおいて、前記駆動ギヤの回転によって前記インジケータを駆動するよう構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記インジケータをリブに沿って移動可能に支持するとともに、当該給紙カセットを画像形成装置本体から引き出したときに前記インジケータが移動する方向に該インジケータと前記リブとの隙間が漸減するよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記駆動ギヤの回転をギヤを介して前記インジケータに伝達するとともに、当該給紙カセットを画像形成装置本体から引き出すときの前記駆動ギヤと前記ギヤとの噛み合い負荷が大きくなるよう両ギヤの歯数比を設定したことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の給紙カセットを画像形成装置本体に着脱可能に装着して画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、用紙積載板をリフトアップするための駆動ギヤの回転によってインジケータを駆動してこれを移動させる方式を採用したため、従来のようにカセット本体を切り欠く必要がなく、カセット本体の強度低下を招くことがない。又、給紙カセットの側面にリフト機構を配置する必要がないため、カセット本体の幅寸法を縮小して給紙カセットの小型化を図ることができる。更に、インジケータの移動ストロークとして駆動ギヤの回転距離と同等の大きさを確保することができ、インジケータを回転のみによって動かすために省スペース化を実現することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、給紙カセットを画像形成装置本体から引き出したために用紙積載板の支持が解除され、該用紙積載板が自重によって落下しても、これに連動して移動するインジケータの移動方向に該インジケータとリブとの隙間が漸減するようにしたため、インジケータの移動と共に該インジケータとリブとの摩擦力が次第に大きくなり、この摩擦力が用紙積載板の落下の抵抗となって該用紙積載板の急激な落下を防ぐこととなり、用紙積載板の落下に伴う衝撃音が低く抑えられる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、給紙カセットを画像形成装置本体から引き出したために該用紙積載板が自重によって落下しても、駆動ギヤとギヤとの噛み合い負荷が大きくなるように、用紙積載板の駆動ギヤからは、インジケータへのギヤ伝達が増速される比となるようにし、この負荷が用紙積載板の落下の抵抗となるため、用紙積載板の急激な落下が防がれて衝撃音が低く抑えられる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３の効果を画像形成装置において得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザビームプリンタの側断面図であり、図示のレーザビームプリンタ１は、箱状の装置本体１ａを備えており、該装置本体１ａの上面の中央部には傾斜した凹状の排紙トレイ３２が設けられている。又、装置本体１ａの前面（図１の右方が前方）上部には開閉可能な手差しトレイ８が設けられ、装置本体１ａの下部には給紙部２を構成する給紙カセット７が設けられており、この給紙カセット７は手前側に引き出すことができる。
【００２１】
而して、本実施の形態に係るレーザビームプリンタ１は、装置本体１ａ内に設けられた搬送路Ｌに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するものであって、前記搬送路Ｌは、装置本体１ａ内を前方から後方（図１の右方から左方）に略水平に延びる水平部Ｌ１と、該水平部Ｌ１の端部から略垂直に立ち上がる垂直部Ｌ２とで側面視略Ｌ字状に構成されている。
【００２２】
又、レーザビームプリンタ１は、装置本体１ａの下部に設けられた前記給紙部２と、該給紙部２上方の装置本体１ａ内の略中央部に設けられた画像形成部３と、該画像形成部３の後方に配された定着部４と、該定着部４上方の装置本体１ａの上面に設けられた凹状の排紙部５と、前記搬送路Ｌの水平部Ｌ１と前記給紙カセット７との間に設けられた再給紙搬送部６を備えている。
【００２３】
上記給紙部２は、用紙を収納するとともに、その用紙を前記画像形成部３に向けて給送するものであって、前記給紙カセット７と前記手差しトレイ８を含んで構成されている。
【００２４】
ここで、給紙カセット７は、上面が開放された矩形箱状を成すものであって、その内部に積層して収容された不図示の用紙を１枚ずつ送り出す機能を果たし、これが図示のように装置本体１ａ内に装着されている状態では搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に位置している。
【００２５】
又、給紙カセット７には、内底面に対して接離するリフト板９と、該リフト板９の接離動作に連動して昇降する用紙積載板１０と、前記リフト板９の前端（用紙の送出方向下流端）近傍に取り付けられて該リフト板９を図１の矢印方向に回動させるリフト駆動軸１１と、前記用紙積載板１０の後端（用紙の送出方向上流端）近傍を回動可能に軸支する軸１２を備えている。
【００２６】
更に、給紙部２には、給紙カセット７内の用紙積載板１０上に積層された用紙を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１３と、取り出された用紙を搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出すフィードローラ１４とリタードローラ１５、複数の給紙ローラ１６，１７，１８、送り出された用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部３へと供給するレジストローラ対１９の他、手差しトレイ８に載置された用紙を取り出すピックアップローラ２０が設けられている。
【００２７】
前記画像形成部３は、給紙部２から供給された用紙に画像を形成するものであって、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の前後方向略中央部に回転可能に配された像担持体としての感光ドラム２１、その周囲に配置された帯電器２２、現像装置２３、転写ローラ２４及びクリーニング装置２５、これらの上方に配置されたレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）２６、トナーホッパー２７等を備えている。
【００２８】
又、前記定着部４は、画像形成部３において用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する加熱ローラ２８と加圧ローラ２９を備えている。
【００２９】
更に、前記排紙部５は、定着部４においてトナー像が定着された用紙を装置本体１ａ外へと排出するためのものであって、搬送路Ｌの垂直部Ｌ２の途中に設けられた複数の搬送ローラ対３０と垂直部Ｌ２の末端に設けられた排紙ローラ対３１及び装置本体１ａ外へと排出される用紙を積載するための前記排紙トレイ３２を備えている。
【００３０】
又、前記再給紙搬送部６は、用紙の両面に画像を形成する場合に使用されるものであって、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に配された別の搬送路Ｌ’とその適所に設けられた複数の搬送ローラ対３３を備えている。
【００３１】
次に、以上の構成を有するレーザビームプリンタ１の画像形成動作について説明する。
【００３２】
例えばパーソナルコンピュータ（パソコン）等の端末から当該レーザビームプリンタ１にプリント開始信号が送信されると、画像形成部３においては、感光ドラム２１は不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器２２によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザ光がレーザスキャナユニット２６から出力されて感光ドラム２１上に照射されると、該感光ドラム２１上には静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム２１上に形成された静電潜像は、現像装置２３によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００３３】
同時に給紙部２においては、例えば給紙カセット７内に収容された用紙は、ピックアップローラ１３によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、フィードローラ１４とリタードローラ１５及び給紙ローラ１６，１７，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出され、レジストローラ対１９によって一時待機状態とされた後、感光ドラム２１上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部３へと供給される。尚、手差しトレイ８に積載された用紙に画像を形成する場合には、用紙は、ピックアップローラ２０によって１枚ずつ取り出され、給紙ローラ１６，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出される。
【００３４】
画像形成部３においては、感光ドラム２１と転写ローラ２４との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラ２４によって感光ドラム２１に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（転写面）に感光ドラム２１上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着部４へと搬送され、この定着部４において加熱ローラ２８と加圧ローラ２９によって挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム２１の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置２５によって除去される。
【００３５】
而して、定着部４にて表面にトナー像が定着された用紙は、搬送ローラ対３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２を上方へと搬送され、排紙ローラ対３１によって装置本体１ａの上部に設けられた排紙トレイ３２に排出されて積載される。
【００３６】
以上が用紙の片面に画像を形成する場合の一連の動作であるが、用紙の両面に画像を形成する場合には、定着部４にて片面にトナー像が定着された用紙を搬送ローラ対３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２へと送り込んだ後、搬送ローラ対３０を逆転させることによって用紙をスイッチバックさせて別の搬送路Ｌ’へと送り込む。そして、搬送路Ｌ’に設けられた複数の搬送ローラ対３３によって用紙を搬送路Ｌ’に沿って前方（図１の右方）へと搬送し、該用紙を給紙ローラ１６，１７，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１に再び送り込めば、該用紙の表裏が逆転し、以後、前記と同様の動作によって感光ドラム２１上のトナー像を用紙の表面（画像が形成されていない他方の面）に転写し、そのトナー像を定着部４において用紙に定着させれば、用紙の両面に画像が形成される。このようにして両面に画像が形成された用紙は、前記と同様に搬送ローラ対３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２を上方へと搬送され、排紙ローラ対３１によって排紙トレイ３２に排出される。
【００３７】
［給紙カセット］
次に、本発明に係る給紙カセット７について詳細に説明する。
【００３８】
＜実施の形態１＞
図２は本発明の実施の形態１に係る給紙カセットの斜視図、図３は同給紙カセットに用紙がフルに積載されている状態を示す部分斜視図、図４は同給紙カセットに用紙が残っていない状態（用紙残量０）を示す部分斜視図である。
【００３９】
図２に示す給紙カセット７は、上面が開放された矩形箱状を成すカセット本体７Ａを有し、その内部には前記用紙積載板１０とこれを押し上げるリフト板９（図１参照）の他、リフト板９を駆動して用紙積載板１０を昇降動させるリフト機構３４（図３及び図４参照）が設けられている。又、図３及び図４に示すように、カセット本体７Ａの前端側部には、用紙積載板１０上に積載された用紙の残量を表示するロータリ式のインジケータ３５が回転可能に設けられている。
【００４０】
前記リフト機構３４は、図３及び図４に示すように、カセット本体７Ａの一側部に設けられた扇形の駆動ギヤ３６を備えており、この駆動ギヤ３６は前記リフト駆動軸１１の端部に結着されている。そして、駆動ギヤ３６と前記インジケータ３５に形成されたギヤ３７とは３つのギヤ３８，３９，４０を介して連結されており、駆動ギヤ３６の回転はギヤ３８，３９，４０，３７を経てインジケータ３５に伝達される。ここで、駆動ギヤ３６によってリフト駆動軸１１及びこれに結着されたリフト板９が回動すると、用紙積載板１０が軸１２を中心として上下に揺動するが、用紙積載板１０上の用紙が消費されるに従って駆動ギヤ３６が駆動されて用紙積載板１０が軸１２を中心として上方に移動すると、この動作に連動してインジケータ３５が回動して用紙積載板１０上に積載された用紙の残量を表示する。
【００４１】
即ち、図３は給紙カセット７に用紙がフルに積載されている状態を示すが、用紙が消費されるに従って駆動ギヤ３６が矢印方向に駆動されると、その回転はギヤ３８，３９，４０，３７を経てインジケータ３５に伝達され、該インジケータ３５が矢印方向に回動して用紙の残量を表示する。そして、給紙カセット７内の用紙が全て消費されて残量が０となると、図４に示すようにインジケータが回動して用紙残量０を表示する。
【００４２】
而して、本実施の形態では、用紙積載板１０をリフトアップするための駆動ギヤ３６の回転によってインジケータ３５を駆動してこれを移動させる方式を採用したため、従来のようにカセット本体７Ａを切り欠く必要がなく、カセット本体７Ａの強度低下を招くことがない。又、給紙カセット７の側面にリフト機構３４を配置する必要がないため、カセット本体７Ａの幅寸法を縮小して給紙カセット７の小型化を図ることができる。
【００４３】
更に、インジケータ３５の移動ストロークとして駆動ギヤ３６の回転距離と同等の大きさを確保することができ、インジケータ３５を回転のみによって動かすために省スペース化を実現することができる。
【００４４】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の給紙カセットの実施の形態２を図５及び図６に基づいて説明する。
【００４５】
図５は本発明の実施の形態２に係る給紙カセットの用紙積載板とこれを昇降動させるリフト機構の斜視図、図６はインジケータのラック部の側面図である。
【００４６】
本実施の形態では、用紙の残量に応じて上下動するインジケータ４１を備えており、このインジケータ４１にはラック歯４１ａ（図６参照）が刻設されたラック部４１Ａが設けられており、駆動ギヤ３６の回転はギヤ３８，３９及びギヤ３９に一体に形成された不図示のピニオンに噛合するインジケータ４１のラック歯４１ａによってインジケータ４１の上下動に変換される。従って、ユーザーはインジケータ４１の上下位置によって用紙の残量を視認することができる。
【００４７】
本実施の形態に係る給紙カセット７では、図６に示すように、インジケータ４１のラック部４１Ａには上下方向の溝４１ｂが形成されており、この溝４１ｂの上下には一対の突起４１ｃが相対向して一体に形成されている。そして、ラック部４１Ａの溝４１ｂにはリブ４２が上下方向に貫通しており、このリブ４２はその幅が上方に向かって広がるテーパ状に成形されている。従って、ラック部４１Ａの突起４１ｃとリブ４２の間の隙間は上方に向かって狭くなっている。
【００４８】
而して、給紙カセット７を画像形成装置本体１ａから引き出すと、用紙積載板１０の保持が開示されるために該用紙積載板１０が自重によって給紙カセット７の底面上に落下するが、このとき、インジケータ４１はリブ４２に沿って上動する。すると、前述のようにリブ４２はその幅が上方に向かって広がるテーパ状に成形されているため、インジケータ４１の移動方向に突起４１ｃとリブ４２との隙間が漸減し、インジケータ４１の移動と共に該インジケータ４１とリブ４２との摩擦力が次第に大きくなり、この摩擦力が用紙積載板１０の落下の抵抗となって該用紙積載板１０の急激な落下が防がれ、用紙積載板１０の落下に伴う衝撃音が低く抑えられる。又、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４９】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の給紙カセットの実施の形態３を図７に基づいて説明する。
【００５０】
図７は本発明の実施の形態３に係る給紙カセットのリフト機構とインジケータ部分の側面図であり、本図においては図５及び図６に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００５１】
本実施の形態は、互いに噛合する駆動ギヤ３６とギヤ３８の歯数を給紙カセット７を画像形成装置本体１ａから引き出すときの駆動ギヤ３６とギヤ３８との噛み合い負荷が大きくなるよう両ギヤ３６，３８の歯数比をリフト駆動軸１１で回転駆動される駆動ギヤ３８の関係を増速としたことを特徴とする。
【００５２】
而して、本実施の形態では、給紙カセット７を画像形成装置本体１ａから引き出したために該用紙積載板１０が自重によって落下しても、駆動ギヤ３６とギヤ３８との噛み合い関係が増速比となることからリフト駆動軸１１を回転させるときの負荷が大きくなり、この負荷が用紙積載板１０の落下の抵抗となるため、用紙積載板１０の急激な落下が防がれて衝撃音が低く抑えられる。又、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５３】
尚、以上は本体からの駆動伝達を駆動ギヤ３６に伝達して動作させる構成を説明したが、本体からの駆動力をギヤ３８，３９，４０に伝達することも可能である。又、以上は本発明を特にレーザビームプリンタに適用した形態について説明したが、本発明は、プリンタの他、複写機やファクシミリ装置、それらの複合機等の他の任意の画像形成装置とこれに備えられた給紙カセットに対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る画像形成装置（レーザビームプリンタ）の側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る給紙カセットの斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る給紙カセットに用紙がフルに積載されている状態を示す部分斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る給紙カセット用紙が残っていない状態（用紙残量０）を示す部分斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る給紙カセットの用紙積載板とこれを昇降動させるリフト機構の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る給紙カセットのインジケータのラック部の側面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る給紙カセットのリフト機構とインジケータ部分の側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１          レーザビームプリンタ（画像形成装置）
１ａ        画像形成装置本体
２          給紙部
３          画像形成部
４          定着部
５          排紙部
６          再給紙搬送部
７          給紙カセット
７Ａ        カセット本体
８          手差しトレイ
９          リフト板
１０        用紙積載板
１１        リフト駆動軸
１２        軸
１３        ピックアップローラ
１４        フィードローラ
１５        リタードローラ
１６〜１８  給紙ローラ
１９        レジストローラ対
２０        ピックアップローラ
２１        感光ドラム
２２        帯電器
２３        現像装置
２４        転写ローラ
２５        クリーニング装置
２６        レーザスキャナユニット（ＬＳＵ）
２７        トナーホッパー
２８        加熱ローラ
２９        加圧ローラ
３０        搬送ローラ対
３１        排紙ローラ対
３２        排紙トレイ
３３        搬送ローラ対
３４        リフト機構
３５        インジケータ
３６        駆動ギヤ
３７〜４０  ギヤ
４１        インジケータ
４１Ａ      インジケータのラック部
４１ａ      ラック部のラック歯
４１ｂ      ラック部の溝
４１ｃ      ラック部の突起
４２        リブ
Ｌ，Ｌ’    搬送路
Ｌ１        搬送路の水平部
Ｌ２        搬送路の垂直部
【図１】
2009040517.tif 000003
【図２】
2009040517.tif 000004
【図３】
2009040517.tif 000005
【図４】
2009040517.tif 000006
【図５】
2009040517.tif 000007
【図６】
2009040517.tif 000008
【図７】
2009040517.tif 000009