用紙供給装置及びこれを搭載した画像形成装置
【課題】省スペース化を図りつつ、用紙の破損を防止することができる用紙供給装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置に適用された用紙供給装置は、引き出し式の給紙カセット４を備え、給紙カセット４には、用紙Ｐを積載するベース板４６及びボトム板４８が設置されている。ベース板４６及びボトム板４８は用紙搬送方向にスライド可能であり、給紙カセット４が引き出された状態では、コイルばね５４によりピックアップローラ５６から離れた位置（用紙搬送方向の上流側）に退避されている。給紙カセット４が本体２に押し込まれると、同時に梃子部材５２が変位してベース板４６とともにボトム板４８をスライドさせ、用紙Ｐをピックアップローラ５６の方向へ移動させる。
【解決手段】画像形成装置に適用された用紙供給装置は、引き出し式の給紙カセット４を備え、給紙カセット４には、用紙Ｐを積載するベース板４６及びボトム板４８が設置されている。ベース板４６及びボトム板４８は用紙搬送方向にスライド可能であり、給紙カセット４が引き出された状態では、コイルばね５４によりピックアップローラ５６から離れた位置（用紙搬送方向の上流側）に退避されている。給紙カセット４が本体２に押し込まれると、同時に梃子部材５２が変位してベース板４６とともにボトム板４８をスライドさせ、用紙Ｐをピックアップローラ５６の方向へ移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等に代表される画像形成装置に用いられる用紙供給装置及びこれを搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置に搭載された用紙供給装置に関し、従来から上下複数段に配置された給紙カセット（用紙カセット）を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。この先行技術では、画像形成装置の本体に対して給紙カセットが前面側へ引き出し可能な構造であり、給紙カセットへの用紙の補給は、いわゆるフロントローディング方式により行われる。
【０００３】
給紙カセットには用紙が積層して収容されており、積層された用紙は画像形成装置の本体内で給紙ローラ（前送りコロ）により１枚ずつ分離して送り出される。このとき用紙が送り出される方向は、本体内で右方向又は左方向である。
【特許文献１】特開２００１−３９６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術のように、フロントローディング方式の給紙カセットを採用している場合、構造上、給紙カセットの挿入方向と給紙ローラの回転方向（用紙搬送方向）とが互いに直交する位置関係になる。このような位置関係では、給紙カセットに用紙を満載した状態でこれを画像形成装置の本体に挿入すると、上層部分の用紙が給紙ローラに引っかかり、用紙が破損したり皺になったりすることがある。
【０００５】
このような問題を避けるため、従来から給紙カセットの高さを用紙の積載量よりも充分に大きくすることで、給紙ローラの位置よりも用紙の上層部分の位置をずっと低く抑える対策が施されている。これにより、用紙を満載した状態で給紙カセットを画像形成装置の本体に挿入しても、その上層部分の位置から給紙ローラまでの間に充分な隙間が設けられていることから、用紙に損傷が生じにくい。
【０００６】
しかしながら、従来の対策では必然的に給紙カセット１つ１つの高さが大きくなり、それだけ画像形成装置本体内のスペースを圧迫することになる。特に近年では、画像形成装置の高機能化に伴う部品配置の高密度化が進んでいるため、給紙カセットだけに大きなスペースを割くことはできない。そうかといって、単純に給紙カセットの高さを低くするだけでは、上記のように用紙が給紙ローラに引っ掛かるという問題を解決することができない。
【０００７】
そこで本発明は上記の問題点をふまえ、用紙の補充に際してローラとの接触による用紙の破損を引き起こすことがなく、合わせて省スペース化を図ることができる技術の提供を課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の用紙供給装置は、用紙を積層して収容する給紙部を所定の給紙位置に移動させた場合、その用紙全体をローラに対して離れた位置からローラに接近する位置まで移動させる機構を備えることで上記の課題を解決する。このとき用紙の移動方向はローラの回転方向に一致しているため、たとえ用紙がローラに接触することがあったとしても、それによって用紙が破損することはない。したがって、積層された用紙の上層部分とローラとの間に過大なスペースを空けておく必要がなく、その分、給紙部を小型化することができる。
【０００９】
用紙供給装置の具体的な構成は以下の通りである。
先ず上記の給紙部は、枚葉の用紙を厚み方向に積層して収容するものであり、本発明の用紙供給装置は、給紙部から所定の用紙搬送方向へ延びる搬送路を有した用紙搬送部を備えている。また、上記のローラは給紙部に収容された用紙と用紙搬送部との間に配置されており、用紙搬送方向に対して直角な回転軸線を有している。そして本発明の用紙供給装置は、給紙部に積層された最上層の用紙にローラの外周面を接触させた状態で回転させることにより、この最上層の用紙を給紙部から用紙搬送部に向けて１枚ずつ送り出すものである。
【００１０】
その上で本発明の用紙供給装置はスライド機構を備える。このスライド機構は、給紙部を用紙搬送方向に直交する方向へスライド可能に支持している。またスライド機構は、ローラによる用紙の送り出しが可能な給紙位置と給紙部に対する用紙の補充が可能な補充位置との間にて給紙部の移動を案内する。そして本発明の用紙供給装置は、上記のスライド機構に案内されて補充位置の方向から給紙位置まで給紙部が移動した場合、給紙部に積層された用紙を移動させる用紙移動機構を備えている。この用紙移動機構により、用紙全体がローラに対して離れた位置からローラの回転方向に沿ってローラに接近する位置まで移動される。このように、用紙移動機構により用紙全体をローラに接近する位置まで移動させ、その最上層の用紙をローラに押し付けると、ローラの回転に伴って用紙を１枚ずつ送り出すことが可能になる。
【００１１】
より好ましくは、給紙部に収容可能な用紙の最大積層厚は、用紙の積層方向でみて最下層の位置からローラの外周面までの間隔に設定されている。この場合、用紙の最上層位置からローラの外周面までの隙間を全く設けない設定も可能である。本発明の用紙供給装置においてこのような設定が可能であるのは、給紙部のスライドによって用紙がローラに引っ掛からない構造を採用しているためである。したがって、同じ積載量で給紙部のサイズを最小化することができることから、より省スペース化を達成することができる。
【００１２】
上述した用紙移動機構の動作は、所定の部材を用いて機構的に実現することができる。この場合、用紙移動機構は、用紙載置台及び変位部材を備える。用紙載置台は、給紙部に収容される用紙を積載した状態で給紙部内にて用紙搬送方向へスライド可能に支持されている。また変位部材は、給紙部の給紙位置への移動に連動して変位し、この変位に伴い用紙載置台を用紙搬送方向でみて上流の位置から下流の位置へスライドさせるものである。
【００１３】
このような構成であれば、例えば使用者（ユーザ）が用紙の補充に際して給紙部を補充位置に移動させて用紙を補充した後、給紙部を給紙位置まで移動させると、このときの移動に連動して同時に用紙載置台が機構的にスライドし、ローラに対して離れた位置からローラに接近した位置まで用紙全体が移動することになる。
【００１４】
あるいは別の態様として、用紙移動機構の動作は、所定の動力を用いて機械的に実現することもできる。この場合、用紙移動機構は、上記した用紙載置台の他に動力部を備える。動力部は、給紙部が給紙位置へ移動したことが検知されると、用紙載置台を用紙搬送方向でみて上流の位置から下流の位置までスライドさせる動力を発生する。
【００１５】
このような態様の場合、給紙部の移動に連動して用紙全体を移動させるのではなく、別の動力部を用いて用紙全体を移動させることから、使用者（ユーザ）が給紙部を移動させる際の負荷が軽減される。
【００１６】
また本発明は、上述した用紙供給装置を搭載し、これを用いて画像形成部に用紙を供給する画像形成装置としても構成される。この場合、用紙供給装置において給紙部のサイズを最小化できるため、画像形成装置全体としての省スペース化が有効に図られる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、給紙部の移動方向とローラの回転方向（回転軸）とが直交する位置関係にあっても、給紙部の移動に合わせてローラの回転方向に用紙全体を移動させているため、用紙を破損することなく用紙の補充を行うことができる。また、ローラと用紙の上層部分との間に過大な隙間を設ける必要がないことから、給紙部の大きさを最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、用紙供給装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施形態の用紙供給装置が適用された画像形成装置１を右前上方から示した斜視図である。図１中の左斜め下方向は、ユーザに相対する画像形成装置１の正面である。また、図１中の右斜め下方向は画像形成装置１の右側面であり、左斜め上方向は画像形成装置１の左側面である。画像形成装置１は、例えば複写機や複合機、ネットワーク用の多機能周辺機器（ＭＦＰ）等として利用される。
【００１９】
画像形成装置１は、胴内排紙型と称される箱形状の本体２を備えている。このため本体２の内側には、胴内型の用紙排出トレイ１５が形成されている。この用紙排出トレイ１５には、画像形成装置１で印刷された用紙が本体２の左側から右側へ向かって排出されるものとなっている。ユーザは、用紙排出トレイ１５に排出された用紙を本体２の正面側（又は右側）から取り出すことができる。
【００２０】
本体２の上側には、原稿搬送装置８が搭載されている。画像形成装置１を複写機やファクシミリ、ネットワークスキャナとして利用するときは、原稿搬送装置８に原稿をセットして原稿を読み取らせることができる。本体２の上部位置には光学式の画像読取部９が内蔵されており、原稿搬送装置８に搬送された原稿の画像面は、画像読取部９にて光学的に読み取られる。
【００２１】
また原稿搬送装置８は、図示しないヒンジ機構を介して本体２に連結されている。ヒンジ機構は本体２の後端部に位置しており、原稿搬送装置８はヒンジ機構を支点として上方へ跳ね上げるようにして開閉動作することができる。
【００２２】
本体２の上部位置で、画像読取部９よりも手前側には操作・表示部１０２が設置されている。操作・表示部１０２には、ユーザの各種操作を受け付ける複数の操作キーやスイッチが配置されているほか、各種情報を表示する表示画面１０４が配置されている。また操作・表示部１０２は、表示画面１０４を介してユーザの操作を受け付けるタッチ式パネルの機能をも有している。
【００２３】
図１には示されていないが、本体２の下部位置には本実施形態の用紙供給装置を構成する給紙カセットが内蔵されている。給紙カセットは上下２段に設置されており、本体２の正面には給紙カセットの各段ごとに用紙補充用の外装ハンドル４０が設置されている。画像形成装置１の給紙カセットはいわゆるフロントローディング式であり、ユーザは外装ハンドル４０を手前に引くことで、給紙カセットを本体２から引き出すことができる。この状態で給紙カセットに用紙を補充すると、ユーザは外装ハンドル４０を再び押し込んで給紙カセットを給紙位置にセットすることができる。なお、給紙カセットの構成についてはさらに後述する。
【００２４】
本体２の右側面には、開閉式の手差しトレイ５が備えられている。手差しトレイ５は、給紙カセットに収容されていないサイズの用紙や、ＯＨＰシート等を１枚ずつ給紙する場合に使用される。不使用時には、手差し給紙部５は本体２の右側面にたたみ込んで収納される。
【００２５】
次に、画像形成装置１の内部構造について説明する。
図２は、画像形成装置１を概略的に示した垂直断面正面図である。なお、図２中の実線矢印は用紙の搬送経路及びその搬送方向を示している。図２に示されるように、画像形成装置１の本体２の下部には、本実施形態の用紙供給装置を構成するカセット式給紙部３が配置されている。カセット式給紙部３には、上記のように２段の給紙カセット４が備えられている。各給紙カセット４内には印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積載して収容されている。カセット式給紙部３からは、給紙カセット４内に積載された用紙Ｐが１枚ずつ分離して送り出される。
【００２６】
上下２段の給紙カセット４には、それぞれの位置で異なる用紙サイズや用紙タイプを設定することができる。例えば、上段の給紙カセット４には使用頻度が比較的高いＡ４普通紙を収容し、下段の給紙カセット４にはＡ４より大型サイズの用紙を収容することができる。あるいは、上下段いずれかの給紙カセット４を多目的用途とし、ここにＯＨＰシートや厚紙、薄紙等を収容することもできる。いずれにしても、各段の給紙カセット４に収容される用紙サイズや用紙タイプ等は、予め画像形成装置１に設定しておくことができる。
【００２７】
画像形成装置１は、その内部に用紙搬送部６を備えている。用紙搬送部６は、カセット式給紙部３との関係でみると、その給紙方向である左方に位置する。カセット式給紙部３から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送部６により本体２の左側面に沿って形成された搬送路内を垂直上方に搬送され、また手差しトレイ５から送り出された用紙Ｐは本体２の内部を右側から左方向へ水平に搬送されてそれぞれ転写部１１に至る。
【００２８】
画像形成装置１による画像の形成は、以下のように行われる。
本体２内には、用紙搬送部６からの用紙搬送方向でみて下流位置に画像形成部１０及び転写部１１が備えられている。このうち画像形成部１０では、読み取り画像を処理した画像データに基づいて原稿画像の静電潜像が形成され、さらにこの静電潜像からトナー像が形成される。
【００２９】
用紙搬送部６よりも用紙搬送方向下流側で、転写部１１のすぐ上流側には、レジストローラ７が備えられている。レジストローラ７は、用紙Ｐの斜め送りを矯正するとともに、画像形成部１０で形成されるトナー像との同期をとりながら転写部１１に向けて用紙Ｐを送り出す。転写部１１では、レジストローラ７によって同期をとりつつ送られてきた用紙Ｐにトナー像が転写される。
【００３０】
用紙搬送方向でみて転写部１１の下流側には、定着部１２が備えられている。転写部１１にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは定着部１２へと送られ、ここで加熱・加圧されてトナー像が定着される。
【００３１】
また、用紙搬送方向でみて定着部１２の下流側で、本体２の左側面の近傍に排出・分岐部１３が備えられている。両面印刷を行わない場合（片面印刷の場合）、定着部１２から排出された用紙Ｐは排出・分岐部１３からそのまま用紙排出トレイ１５に排出される。両面印刷を行う場合、用紙Ｐは一旦、排出・分岐部１３から用紙排出トレイ１５に向けて途中まで送り出された後、搬送方向が切り換えられて用紙反転部３０に引き込まれる。引き込まれた用紙Ｐは、本体２の左側面に沿って形成されている搬送経路３２を通じて下方へ搬送された後、カセット式給紙部３の上方位置で上向きに反転され、レジストローラ７に送られる。なお、用紙Ｐの幅方向への位置ずれを検知するためのセンサ３１が設けられている。位置ずれが検知された場合には、シフト補正機構７０によって位置補正（スキュー補正）が行われる。
【００３２】
次に、画像形成装置１に適用された用紙供給装置の詳細について説明する。
図３は、引き出された給紙カセット４が押し込まれる動作を上面視により示した連続図である。図３中の上方は画像形成装置１の背面、つまりユーザからみて奥側に位置している。また図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う位置で示された給紙カセット４の縦断面図である。これら図３及び図４には、上下いずれかの段の給紙カセット４だけが示されている。
【００３３】
図３中（Ａ）及び図４中（Ａ）は、本体２の手前側へ給紙カセット４が用紙Ｐを補充可能な位置まで引き出された状態を示す（補充位置）。これに対し、図３中（Ｂ）及び図４中（Ｂ）は、用紙搬送部６に用紙Ｐを送り出すことが可能な位置まで給紙カセット４が最後まで押し込まれた状態を示す（給紙位置）。
【００３４】
先ず、給紙カセット４の構成を説明する。
給紙カセット４は、スライド式のカセット枠体４２を備えている。カセット枠体４２は、全体として上面が開口した直方体形状をなし、さらに用紙搬送方向でみて下流側に位置する左端面が開放されている。カセット枠体４２の右端面及び下端面にはそれぞれスライド機構４４が設置されている。これらスライド機構４４は、本体２に対してカセット枠体４２を前後方向へスライド自在に支持している。
【００３５】
カセット枠体４２の内側には、用紙載置台（用紙移動機構）となるベース板４６及びボトム板４８が設置されている。このうちベース板４６が用紙搬送方向でみて上流側に位置し、ボトム板４８が下流側に位置している。ベース板４６及びボトム板４８はいずれも矩形状をなし、これらはカセット枠体４２の内側で互いに隣接して配置されている。また、ベース板４６とボトム板４８とは、ヒンジ部５０を介して相互に連結されている。ヒンジ部５０は、カセット枠体４２に収容される用紙Ｐに対して両側に位置する縁部に形成されている。
【００３６】
ベース板４６には、その四隅近傍の位置に４つの長孔４６ａが形成されている。これら長孔４６ａは、用紙搬送方向（左右方向）に延びている。カセット枠体４２には、ベース板４６の長孔４６ａに対応して４つのガイドピン４２ａが形成されている。ガイドピン４２ａはカセット枠体４２の底面から突き出た状態で、それぞれ対応する長孔４６ａに嵌め合わされている。このためベース板４６及びボトム板４８は、カセット枠体４２の底面に沿って一定距離（ガイドピン４２ａに対して長孔４６ａが移動できる距離）を用紙搬送方向にスライド可能となっている。
【００３７】
またベース板４６には、用紙搬送方向でみて上流側の端部（右端部）近傍の位置に別の長孔４６ｂが形成されている。この長孔４６ｂは、他の４つの長孔４６ａと違って用紙搬送方向と直交する方向（カセット枠体４２の前後方向）に延びている。
【００３８】
一方、カセット枠体４２には、その底板部に変位部材の一例として梃子部材５２が設置されている。梃子部材５２は全体としてＬ字形状をなし、その支点５２ａはカセット枠体４２の奧の側壁に支持されている。梃子部材５２は、支点５２ａからカセット枠体４２の奧の側壁に沿って延びる短辺部５２ｂと、支点５２ａからカセット枠体４２の内側へ向けて延びる長辺部５２ｃを有する。これら短辺部５２ｂと長辺部５２ｃとは、支点５２ａを挟んで互いに９０°の開きをなしている。この状態で梃子部材５２は、カセット枠体４２の底板に沿って支点５２ａを中心に変位（回転）可能である。
【００３９】
梃子部材５２の長辺部５２ｃは、カセット枠体４２の下面に沿ってベース板４６の下方を延びており、その先端にはピン部材５２ｄが設置されている。このピン部材５２ｄは、上述したベース板４６の長孔４６ｂに嵌め合わされている。この状態で、ピン部材５２ｄには引っ張り式のコイルばね５４の一端が固定されている。一方、コイルばね５４の他端はカセット枠体４２の右の側壁（用紙搬送方向上流位置）に固定されている。このため、ピン部材５２ｄとカセット枠体４２の右の側壁との間には、コイルばね５４による張力が作用している。
【００４０】
次に、以上のように構成された給紙カセット４の用紙補給時の動作について順を追って説明する。
【００４１】
図３中（Ａ）及び図４中（Ａ）に示されているように、ユーザによる用紙Ｐの補給時に、画像形成装置１の本体２から給紙カセット４が手前側へ引き出された状態では、カセット枠体４２の奧の側壁が本体２から離れている。このため梃子部材５２の短辺部５２ｂは、カセット枠体４２の奧の側壁から本体２との間にできた隙間内に突き出ることができる。この場合、コイルばね５４の張力でピン部材５２ｄが引き寄せられる結果、ベース板４６とともにボトム板４８はカセット枠体４２の右の側壁に最も引き寄せられた状態にある。
【００４２】
次に、図３中（Ｂ）及び図４中（Ｂ）に示されているように、用紙Ｐが補充されて給紙カセット４が本体２に対して押し込まれると、最終的にカセット枠体４２の奧の側壁が本体２に密着する。このとき、カセット枠体４２の奧の側壁が本体２に密着する前の段階で、梃子部材５２の短辺部５２ｂが先に本体２に接触し、これによって次第に短辺部５２ｂが相対的に押されていく。そして、最終的にカセット枠体４２の奧の側壁が本体２に密着すると、短辺部５２ｂはカセット枠体４２の奧の側壁に平行となる位置まで変位する。
【００４３】
このようにして短辺部５２ｂが変位すると、同時に梃子部材５２の長辺部５２ｃが図３中（Ｂ）に示されるように時計回り方向に変位する。これにより、コイルばね５４の張力に抗してピン部材５２ｄがカセット枠体４２の右の側壁から引き離される。この結果、ベース板４６とともにボトム板４８は、カセット枠体４２の右の側壁から離れるようにして用紙搬送方向下流側へスライドする。
【００４４】
本体２の内部で、ベース板４６及びボトム板４８がスライドした先には、ピックアップローラ５６が設置されている。ピックアップローラ５６は、ボトム板４８上に積載された用紙Ｐの一端部（用紙搬送方向下流端部）の上方に位置する。また、ピックアップローラ５６に続いて、給紙ローラ５８及び分離ローラ５９が設置されている。ピックアップローラ５６は、用紙搬送方向に対して直交する軸線回りに回転する。なお、その他のローラについても同様である。
【００４５】
ピックアップローラ５６は、積載された用紙Ｐをその最上層から繰り出し、給紙ローラ５８に引き継ぐものである。給紙ローラ５８は、ピックアップローラ５６から受け取った用紙Ｐを用紙搬送部６に送り出す。このとき分離ローラ５９は、図示しないトルクリミッタの設定トルク内で給紙ローラ５８と逆向きの力を生じ、用紙Ｐの重ね送りを防止する。
【００４６】
また図４に示されているように、ボトム板４８の下方にはリフト板６３が設置されている。リフト板６３は、図示しないモータの動力で駆動軸６４とともに図４中でみて時計回り方向に回転し、ボトム板４８を上方へ持ち上げる。これにより、ボトム板４８上に積載された最上位の用紙Ｐがピックアップローラ５６に接触する位置まで持ち上げられ、本体２の内部ではカセット式給紙部３による用紙Ｐの繰り出しが可能な状態となる。
【００４７】
逆に、改めて用紙Ｐを補充する際には、図３中（Ｂ）に示される状態から給紙カセット４が本体２の手前側へ引き出される。すると、それまで本体２に接触していたカセット枠体４２の奧の側壁が本体２から次第に離れていくので、このとき本体２とカセット枠体４２の奧の側壁との間で次第に拡がっていく空間内では、梃子部材５２の短辺部５２ｂが変位可能になる。
【００４８】
一方、給紙カセット４が押し込まれていたときからコイルばね５４の張力は作用し続けており、僅かでもカセット枠体４２が本体２から引き離されると、コイルばね５４の張力によって梃子部材５２は変位する。これにより、ボトム板４８及びベース板４６がコイルばね５４の張力でカセット枠体４２の右の側壁に引き寄せられるので、用紙Ｐはピックアップローラ５６の真下の位置から用紙搬送方向でみて上流側へ退避するようにしてスライドする。
【００４９】
このように本実施形態では、給紙カセット４を本体２に出し入れする動作に連動してベース板４６及びボトム板４８が用紙搬送方向にスライドし、用紙Ｐをピックアップローラ５６に対して接近させたり、遠ざけたりしている。特に給紙カセット４の押し込み時には、用紙Ｐをピックアップローラ５６の回転方向と同じ方向に移動させているため、このとき用紙Ｐがピックアップローラ５６に接触しても、ピックアップローラ５６が単純に回転するだけであり、用紙Ｐがピックアップローラ５６に引っ掛かって破損したり、皺になったりすることはない。
【００５０】
また図４中（Ａ）に示されているように、給紙カセット４の押し込み時には、用紙搬送方向（左右方向）でみてピックアップローラ５６と用紙Ｐとが離れた位置関係にあるため、たとえ用紙Ｐを満載した状態で給紙カセット４を本体２に押し込んでも、本体２の内部でピックアップローラ５６に用紙Ｐが引っ掛からない構造となっている。このため、給紙カセット４とピックアップローラ５６との間に過度に大きい隙間を確保しておく必要がなく、それだけ給紙カセット４の上下方向の高さ寸法を短くすることができる。
【００５１】
図５は、給紙カセット４を上下二段に重ねた配置構造を示す縦断面図である。図５に示されているように、本実施形態の構造によれば、用紙Ｐとピックアップローラ５６との間の隙間Ｃを最小化することができる（例えば隙間が全くない状態：Ｃ＝０ｍｍでもよい）。つまり、用紙Ｐの積層方向（上下方向）でみて、ボトム板４８の上面位置からピックアップローラ５６の下面位置までの間（図中寸法Ｓ）にて用紙Ｐの最大積層厚（最大高さ）を設定することができる。このため、用紙Ｐの収容量を一定とすると、その一定収容量に対して給紙カセット４の高さ寸法Ｈを最小に抑えることができる。
【００５２】
このため、例えば図５中に二点鎖線で示されているように、限られたカセット式給紙部３の空間内に３段目の給紙カセット４を追加することで、より多様な用紙サイズに対応することができる。あるいは、逆にカセット式給紙部３全体の空間を減らし、その分の空間を画像形成装置１の別の機能要素の配置に割り当てることもできる。
【００５３】
以上が一実施形態の内容であるが、さらに給紙カセット４の第２例について以下に説明する。
【００５４】
図６は、給紙カセット４の第２例とその動作を示した縦断面図である。この第２例では、上述した梃子部材５２に代えて、ラック６０とピニオン６２、それに図示しないモータを組み合わせた動力部により用紙Ｐをスライドさせている。ラック６０はベース板４６の上面に取り付けられており、これと噛み合うピニオン６２が図示しないモータの出力軸に取り付けられている。なお、図示しないモータは、例えばカセット枠体４２の側壁に取り付けられている。
【００５５】
第２例の場合、例えば給紙カセット４と本体２とを電気的に接続するドロワコネクタ（図示されていない）を用いてモータの駆動が制御（ＯＮ／ＯＦＦ）される。図示しないドロワコネクタは、給紙カセット４及び本体２のそれぞれに雄コネクタ、雌コネクタの組み合わせで設けられている。そして、用紙Ｐの補充時にユーザが給紙カセット４を本体２に押し込むと、図示しないドロワコネクタが相互に接続される。この接続が感知されると、例えば図示しない制御装置がモータを一定角度だけ回転させ、ラック６０及びピニオン６２を組み合わせた直動機構によりベース板４６とともにボトム板４８をスライドさせる（図６中（Ａ）→（Ｂ））。なお第２例においても、ベース板４６をカセット枠体４２の右の側壁に引き寄せるには、一実施形態で挙げたコイルばね５４を用いればよい。
【００５６】
本発明は上述した一実施形態に制約されることなく、各種の変形や置換を伴って実施することができる。画像形成装置１の内部構造や各種機構部品の形態はあくまで好ましい例示であり、本発明が図示のものに限定されるわけではない。
【００５７】
一実施形態では、用紙供給装置が適用された画像形成装置１として複写機や複合機等を例示しているが、本発明の用紙供給装置は、フロントローディング式の給紙カセットを備えたプリンタにも適用することができる。
【００５８】
その他、一実施形態で挙げた各種の部材や駆動部品はいずれも好ましい例示であり、これらは適宜変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】一実施形態の用紙供給装置が適用された画像形成装置を右前上方から示した斜視図である。
【図２】画像形成装置を概略的に示した垂直断面正面図である。
【図３】引き出された給紙カセットが押し込まれる動作を上面視により示した連続図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う位置で示された給紙カセットの縦断面図である。
【図５】給紙カセット４を上下二段に重ねた配置構造例を示す縦断面図である。
【図６】給紙カセット４の第２例とその動作を示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 画像形成装置
２ 本体
３ カセット式給紙部
４ 給紙カセット
６ 用紙搬送部
８ 原稿搬送装置
９ 画像読取部
１０ 画像形成部
１１ 転写部
１２ 定着部
１３ 排出・分岐部
４４ スライド機構
４６ ベース板（用紙移動機構）
４８ ボトム板（用紙移動機構）
５２ 梃子部材（用紙移動機構、変位部材）
５４ コイルばね（用紙移動機構）
５６ ピックアップローラ
６０ ラック（用紙移動機構）
６２ ピニオン（用紙移動機構）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等に代表される画像形成装置に用いられる用紙供給装置及びこれを搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置に搭載された用紙供給装置に関し、従来から上下複数段に配置された給紙カセット（用紙カセット）を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。この先行技術では、画像形成装置の本体に対して給紙カセットが前面側へ引き出し可能な構造であり、給紙カセットへの用紙の補給は、いわゆるフロントローディング方式により行われる。
【０００３】
給紙カセットには用紙が積層して収容されており、積層された用紙は画像形成装置の本体内で給紙ローラ（前送りコロ）により１枚ずつ分離して送り出される。このとき用紙が送り出される方向は、本体内で右方向又は左方向である。
【特許文献１】特開２００１−３９６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術のように、フロントローディング方式の給紙カセットを採用している場合、構造上、給紙カセットの挿入方向と給紙ローラの回転方向（用紙搬送方向）とが互いに直交する位置関係になる。このような位置関係では、給紙カセットに用紙を満載した状態でこれを画像形成装置の本体に挿入すると、上層部分の用紙が給紙ローラに引っかかり、用紙が破損したり皺になったりすることがある。
【０００５】
このような問題を避けるため、従来から給紙カセットの高さを用紙の積載量よりも充分に大きくすることで、給紙ローラの位置よりも用紙の上層部分の位置をずっと低く抑える対策が施されている。これにより、用紙を満載した状態で給紙カセットを画像形成装置の本体に挿入しても、その上層部分の位置から給紙ローラまでの間に充分な隙間が設けられていることから、用紙に損傷が生じにくい。
【０００６】
しかしながら、従来の対策では必然的に給紙カセット１つ１つの高さが大きくなり、それだけ画像形成装置本体内のスペースを圧迫することになる。特に近年では、画像形成装置の高機能化に伴う部品配置の高密度化が進んでいるため、給紙カセットだけに大きなスペースを割くことはできない。そうかといって、単純に給紙カセットの高さを低くするだけでは、上記のように用紙が給紙ローラに引っ掛かるという問題を解決することができない。
【０００７】
そこで本発明は上記の問題点をふまえ、用紙の補充に際してローラとの接触による用紙の破損を引き起こすことがなく、合わせて省スペース化を図ることができる技術の提供を課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の用紙供給装置は、用紙を積層して収容する給紙部を所定の給紙位置に移動させた場合、その用紙全体をローラに対して離れた位置からローラに接近する位置まで移動させる機構を備えることで上記の課題を解決する。このとき用紙の移動方向はローラの回転方向に一致しているため、たとえ用紙がローラに接触することがあったとしても、それによって用紙が破損することはない。したがって、積層された用紙の上層部分とローラとの間に過大なスペースを空けておく必要がなく、その分、給紙部を小型化することができる。
【０００９】
用紙供給装置の具体的な構成は以下の通りである。
先ず上記の給紙部は、枚葉の用紙を厚み方向に積層して収容するものであり、本発明の用紙供給装置は、給紙部から所定の用紙搬送方向へ延びる搬送路を有した用紙搬送部を備えている。また、上記のローラは給紙部に収容された用紙と用紙搬送部との間に配置されており、用紙搬送方向に対して直角な回転軸線を有している。そして本発明の用紙供給装置は、給紙部に積層された最上層の用紙にローラの外周面を接触させた状態で回転させることにより、この最上層の用紙を給紙部から用紙搬送部に向けて１枚ずつ送り出すものである。
【００１０】
その上で本発明の用紙供給装置はスライド機構を備える。このスライド機構は、給紙部を用紙搬送方向に直交する方向へスライド可能に支持している。またスライド機構は、ローラによる用紙の送り出しが可能な給紙位置と給紙部に対する用紙の補充が可能な補充位置との間にて給紙部の移動を案内する。そして本発明の用紙供給装置は、上記のスライド機構に案内されて補充位置の方向から給紙位置まで給紙部が移動した場合、給紙部に積層された用紙を移動させる用紙移動機構を備えている。この用紙移動機構により、用紙全体がローラに対して離れた位置からローラの回転方向に沿ってローラに接近する位置まで移動される。このように、用紙移動機構により用紙全体をローラに接近する位置まで移動させ、その最上層の用紙をローラに押し付けると、ローラの回転に伴って用紙を１枚ずつ送り出すことが可能になる。
【００１１】
より好ましくは、給紙部に収容可能な用紙の最大積層厚は、用紙の積層方向でみて最下層の位置からローラの外周面までの間隔に設定されている。この場合、用紙の最上層位置からローラの外周面までの隙間を全く設けない設定も可能である。本発明の用紙供給装置においてこのような設定が可能であるのは、給紙部のスライドによって用紙がローラに引っ掛からない構造を採用しているためである。したがって、同じ積載量で給紙部のサイズを最小化することができることから、より省スペース化を達成することができる。
【００１２】
上述した用紙移動機構の動作は、所定の部材を用いて機構的に実現することができる。この場合、用紙移動機構は、用紙載置台及び変位部材を備える。用紙載置台は、給紙部に収容される用紙を積載した状態で給紙部内にて用紙搬送方向へスライド可能に支持されている。また変位部材は、給紙部の給紙位置への移動に連動して変位し、この変位に伴い用紙載置台を用紙搬送方向でみて上流の位置から下流の位置へスライドさせるものである。
【００１３】
このような構成であれば、例えば使用者（ユーザ）が用紙の補充に際して給紙部を補充位置に移動させて用紙を補充した後、給紙部を給紙位置まで移動させると、このときの移動に連動して同時に用紙載置台が機構的にスライドし、ローラに対して離れた位置からローラに接近した位置まで用紙全体が移動することになる。
【００１４】
あるいは別の態様として、用紙移動機構の動作は、所定の動力を用いて機械的に実現することもできる。この場合、用紙移動機構は、上記した用紙載置台の他に動力部を備える。動力部は、給紙部が給紙位置へ移動したことが検知されると、用紙載置台を用紙搬送方向でみて上流の位置から下流の位置までスライドさせる動力を発生する。
【００１５】
このような態様の場合、給紙部の移動に連動して用紙全体を移動させるのではなく、別の動力部を用いて用紙全体を移動させることから、使用者（ユーザ）が給紙部を移動させる際の負荷が軽減される。
【００１６】
また本発明は、上述した用紙供給装置を搭載し、これを用いて画像形成部に用紙を供給する画像形成装置としても構成される。この場合、用紙供給装置において給紙部のサイズを最小化できるため、画像形成装置全体としての省スペース化が有効に図られる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、給紙部の移動方向とローラの回転方向（回転軸）とが直交する位置関係にあっても、給紙部の移動に合わせてローラの回転方向に用紙全体を移動させているため、用紙を破損することなく用紙の補充を行うことができる。また、ローラと用紙の上層部分との間に過大な隙間を設ける必要がないことから、給紙部の大きさを最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、用紙供給装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施形態の用紙供給装置が適用された画像形成装置１を右前上方から示した斜視図である。図１中の左斜め下方向は、ユーザに相対する画像形成装置１の正面である。また、図１中の右斜め下方向は画像形成装置１の右側面であり、左斜め上方向は画像形成装置１の左側面である。画像形成装置１は、例えば複写機や複合機、ネットワーク用の多機能周辺機器（ＭＦＰ）等として利用される。
【００１９】
画像形成装置１は、胴内排紙型と称される箱形状の本体２を備えている。このため本体２の内側には、胴内型の用紙排出トレイ１５が形成されている。この用紙排出トレイ１５には、画像形成装置１で印刷された用紙が本体２の左側から右側へ向かって排出されるものとなっている。ユーザは、用紙排出トレイ１５に排出された用紙を本体２の正面側（又は右側）から取り出すことができる。
【００２０】
本体２の上側には、原稿搬送装置８が搭載されている。画像形成装置１を複写機やファクシミリ、ネットワークスキャナとして利用するときは、原稿搬送装置８に原稿をセットして原稿を読み取らせることができる。本体２の上部位置には光学式の画像読取部９が内蔵されており、原稿搬送装置８に搬送された原稿の画像面は、画像読取部９にて光学的に読み取られる。
【００２１】
また原稿搬送装置８は、図示しないヒンジ機構を介して本体２に連結されている。ヒンジ機構は本体２の後端部に位置しており、原稿搬送装置８はヒンジ機構を支点として上方へ跳ね上げるようにして開閉動作することができる。
【００２２】
本体２の上部位置で、画像読取部９よりも手前側には操作・表示部１０２が設置されている。操作・表示部１０２には、ユーザの各種操作を受け付ける複数の操作キーやスイッチが配置されているほか、各種情報を表示する表示画面１０４が配置されている。また操作・表示部１０２は、表示画面１０４を介してユーザの操作を受け付けるタッチ式パネルの機能をも有している。
【００２３】
図１には示されていないが、本体２の下部位置には本実施形態の用紙供給装置を構成する給紙カセットが内蔵されている。給紙カセットは上下２段に設置されており、本体２の正面には給紙カセットの各段ごとに用紙補充用の外装ハンドル４０が設置されている。画像形成装置１の給紙カセットはいわゆるフロントローディング式であり、ユーザは外装ハンドル４０を手前に引くことで、給紙カセットを本体２から引き出すことができる。この状態で給紙カセットに用紙を補充すると、ユーザは外装ハンドル４０を再び押し込んで給紙カセットを給紙位置にセットすることができる。なお、給紙カセットの構成についてはさらに後述する。
【００２４】
本体２の右側面には、開閉式の手差しトレイ５が備えられている。手差しトレイ５は、給紙カセットに収容されていないサイズの用紙や、ＯＨＰシート等を１枚ずつ給紙する場合に使用される。不使用時には、手差し給紙部５は本体２の右側面にたたみ込んで収納される。
【００２５】
次に、画像形成装置１の内部構造について説明する。
図２は、画像形成装置１を概略的に示した垂直断面正面図である。なお、図２中の実線矢印は用紙の搬送経路及びその搬送方向を示している。図２に示されるように、画像形成装置１の本体２の下部には、本実施形態の用紙供給装置を構成するカセット式給紙部３が配置されている。カセット式給紙部３には、上記のように２段の給紙カセット４が備えられている。各給紙カセット４内には印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積載して収容されている。カセット式給紙部３からは、給紙カセット４内に積載された用紙Ｐが１枚ずつ分離して送り出される。
【００２６】
上下２段の給紙カセット４には、それぞれの位置で異なる用紙サイズや用紙タイプを設定することができる。例えば、上段の給紙カセット４には使用頻度が比較的高いＡ４普通紙を収容し、下段の給紙カセット４にはＡ４より大型サイズの用紙を収容することができる。あるいは、上下段いずれかの給紙カセット４を多目的用途とし、ここにＯＨＰシートや厚紙、薄紙等を収容することもできる。いずれにしても、各段の給紙カセット４に収容される用紙サイズや用紙タイプ等は、予め画像形成装置１に設定しておくことができる。
【００２７】
画像形成装置１は、その内部に用紙搬送部６を備えている。用紙搬送部６は、カセット式給紙部３との関係でみると、その給紙方向である左方に位置する。カセット式給紙部３から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送部６により本体２の左側面に沿って形成された搬送路内を垂直上方に搬送され、また手差しトレイ５から送り出された用紙Ｐは本体２の内部を右側から左方向へ水平に搬送されてそれぞれ転写部１１に至る。
【００２８】
画像形成装置１による画像の形成は、以下のように行われる。
本体２内には、用紙搬送部６からの用紙搬送方向でみて下流位置に画像形成部１０及び転写部１１が備えられている。このうち画像形成部１０では、読み取り画像を処理した画像データに基づいて原稿画像の静電潜像が形成され、さらにこの静電潜像からトナー像が形成される。
【００２９】
用紙搬送部６よりも用紙搬送方向下流側で、転写部１１のすぐ上流側には、レジストローラ７が備えられている。レジストローラ７は、用紙Ｐの斜め送りを矯正するとともに、画像形成部１０で形成されるトナー像との同期をとりながら転写部１１に向けて用紙Ｐを送り出す。転写部１１では、レジストローラ７によって同期をとりつつ送られてきた用紙Ｐにトナー像が転写される。
【００３０】
用紙搬送方向でみて転写部１１の下流側には、定着部１２が備えられている。転写部１１にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは定着部１２へと送られ、ここで加熱・加圧されてトナー像が定着される。
【００３１】
また、用紙搬送方向でみて定着部１２の下流側で、本体２の左側面の近傍に排出・分岐部１３が備えられている。両面印刷を行わない場合（片面印刷の場合）、定着部１２から排出された用紙Ｐは排出・分岐部１３からそのまま用紙排出トレイ１５に排出される。両面印刷を行う場合、用紙Ｐは一旦、排出・分岐部１３から用紙排出トレイ１５に向けて途中まで送り出された後、搬送方向が切り換えられて用紙反転部３０に引き込まれる。引き込まれた用紙Ｐは、本体２の左側面に沿って形成されている搬送経路３２を通じて下方へ搬送された後、カセット式給紙部３の上方位置で上向きに反転され、レジストローラ７に送られる。なお、用紙Ｐの幅方向への位置ずれを検知するためのセンサ３１が設けられている。位置ずれが検知された場合には、シフト補正機構７０によって位置補正（スキュー補正）が行われる。
【００３２】
次に、画像形成装置１に適用された用紙供給装置の詳細について説明する。
図３は、引き出された給紙カセット４が押し込まれる動作を上面視により示した連続図である。図３中の上方は画像形成装置１の背面、つまりユーザからみて奥側に位置している。また図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う位置で示された給紙カセット４の縦断面図である。これら図３及び図４には、上下いずれかの段の給紙カセット４だけが示されている。
【００３３】
図３中（Ａ）及び図４中（Ａ）は、本体２の手前側へ給紙カセット４が用紙Ｐを補充可能な位置まで引き出された状態を示す（補充位置）。これに対し、図３中（Ｂ）及び図４中（Ｂ）は、用紙搬送部６に用紙Ｐを送り出すことが可能な位置まで給紙カセット４が最後まで押し込まれた状態を示す（給紙位置）。
【００３４】
先ず、給紙カセット４の構成を説明する。
給紙カセット４は、スライド式のカセット枠体４２を備えている。カセット枠体４２は、全体として上面が開口した直方体形状をなし、さらに用紙搬送方向でみて下流側に位置する左端面が開放されている。カセット枠体４２の右端面及び下端面にはそれぞれスライド機構４４が設置されている。これらスライド機構４４は、本体２に対してカセット枠体４２を前後方向へスライド自在に支持している。
【００３５】
カセット枠体４２の内側には、用紙載置台（用紙移動機構）となるベース板４６及びボトム板４８が設置されている。このうちベース板４６が用紙搬送方向でみて上流側に位置し、ボトム板４８が下流側に位置している。ベース板４６及びボトム板４８はいずれも矩形状をなし、これらはカセット枠体４２の内側で互いに隣接して配置されている。また、ベース板４６とボトム板４８とは、ヒンジ部５０を介して相互に連結されている。ヒンジ部５０は、カセット枠体４２に収容される用紙Ｐに対して両側に位置する縁部に形成されている。
【００３６】
ベース板４６には、その四隅近傍の位置に４つの長孔４６ａが形成されている。これら長孔４６ａは、用紙搬送方向（左右方向）に延びている。カセット枠体４２には、ベース板４６の長孔４６ａに対応して４つのガイドピン４２ａが形成されている。ガイドピン４２ａはカセット枠体４２の底面から突き出た状態で、それぞれ対応する長孔４６ａに嵌め合わされている。このためベース板４６及びボトム板４８は、カセット枠体４２の底面に沿って一定距離（ガイドピン４２ａに対して長孔４６ａが移動できる距離）を用紙搬送方向にスライド可能となっている。
【００３７】
またベース板４６には、用紙搬送方向でみて上流側の端部（右端部）近傍の位置に別の長孔４６ｂが形成されている。この長孔４６ｂは、他の４つの長孔４６ａと違って用紙搬送方向と直交する方向（カセット枠体４２の前後方向）に延びている。
【００３８】
一方、カセット枠体４２には、その底板部に変位部材の一例として梃子部材５２が設置されている。梃子部材５２は全体としてＬ字形状をなし、その支点５２ａはカセット枠体４２の奧の側壁に支持されている。梃子部材５２は、支点５２ａからカセット枠体４２の奧の側壁に沿って延びる短辺部５２ｂと、支点５２ａからカセット枠体４２の内側へ向けて延びる長辺部５２ｃを有する。これら短辺部５２ｂと長辺部５２ｃとは、支点５２ａを挟んで互いに９０°の開きをなしている。この状態で梃子部材５２は、カセット枠体４２の底板に沿って支点５２ａを中心に変位（回転）可能である。
【００３９】
梃子部材５２の長辺部５２ｃは、カセット枠体４２の下面に沿ってベース板４６の下方を延びており、その先端にはピン部材５２ｄが設置されている。このピン部材５２ｄは、上述したベース板４６の長孔４６ｂに嵌め合わされている。この状態で、ピン部材５２ｄには引っ張り式のコイルばね５４の一端が固定されている。一方、コイルばね５４の他端はカセット枠体４２の右の側壁（用紙搬送方向上流位置）に固定されている。このため、ピン部材５２ｄとカセット枠体４２の右の側壁との間には、コイルばね５４による張力が作用している。
【００４０】
次に、以上のように構成された給紙カセット４の用紙補給時の動作について順を追って説明する。
【００４１】
図３中（Ａ）及び図４中（Ａ）に示されているように、ユーザによる用紙Ｐの補給時に、画像形成装置１の本体２から給紙カセット４が手前側へ引き出された状態では、カセット枠体４２の奧の側壁が本体２から離れている。このため梃子部材５２の短辺部５２ｂは、カセット枠体４２の奧の側壁から本体２との間にできた隙間内に突き出ることができる。この場合、コイルばね５４の張力でピン部材５２ｄが引き寄せられる結果、ベース板４６とともにボトム板４８はカセット枠体４２の右の側壁に最も引き寄せられた状態にある。
【００４２】
次に、図３中（Ｂ）及び図４中（Ｂ）に示されているように、用紙Ｐが補充されて給紙カセット４が本体２に対して押し込まれると、最終的にカセット枠体４２の奧の側壁が本体２に密着する。このとき、カセット枠体４２の奧の側壁が本体２に密着する前の段階で、梃子部材５２の短辺部５２ｂが先に本体２に接触し、これによって次第に短辺部５２ｂが相対的に押されていく。そして、最終的にカセット枠体４２の奧の側壁が本体２に密着すると、短辺部５２ｂはカセット枠体４２の奧の側壁に平行となる位置まで変位する。
【００４３】
このようにして短辺部５２ｂが変位すると、同時に梃子部材５２の長辺部５２ｃが図３中（Ｂ）に示されるように時計回り方向に変位する。これにより、コイルばね５４の張力に抗してピン部材５２ｄがカセット枠体４２の右の側壁から引き離される。この結果、ベース板４６とともにボトム板４８は、カセット枠体４２の右の側壁から離れるようにして用紙搬送方向下流側へスライドする。
【００４４】
本体２の内部で、ベース板４６及びボトム板４８がスライドした先には、ピックアップローラ５６が設置されている。ピックアップローラ５６は、ボトム板４８上に積載された用紙Ｐの一端部（用紙搬送方向下流端部）の上方に位置する。また、ピックアップローラ５６に続いて、給紙ローラ５８及び分離ローラ５９が設置されている。ピックアップローラ５６は、用紙搬送方向に対して直交する軸線回りに回転する。なお、その他のローラについても同様である。
【００４５】
ピックアップローラ５６は、積載された用紙Ｐをその最上層から繰り出し、給紙ローラ５８に引き継ぐものである。給紙ローラ５８は、ピックアップローラ５６から受け取った用紙Ｐを用紙搬送部６に送り出す。このとき分離ローラ５９は、図示しないトルクリミッタの設定トルク内で給紙ローラ５８と逆向きの力を生じ、用紙Ｐの重ね送りを防止する。
【００４６】
また図４に示されているように、ボトム板４８の下方にはリフト板６３が設置されている。リフト板６３は、図示しないモータの動力で駆動軸６４とともに図４中でみて時計回り方向に回転し、ボトム板４８を上方へ持ち上げる。これにより、ボトム板４８上に積載された最上位の用紙Ｐがピックアップローラ５６に接触する位置まで持ち上げられ、本体２の内部ではカセット式給紙部３による用紙Ｐの繰り出しが可能な状態となる。
【００４７】
逆に、改めて用紙Ｐを補充する際には、図３中（Ｂ）に示される状態から給紙カセット４が本体２の手前側へ引き出される。すると、それまで本体２に接触していたカセット枠体４２の奧の側壁が本体２から次第に離れていくので、このとき本体２とカセット枠体４２の奧の側壁との間で次第に拡がっていく空間内では、梃子部材５２の短辺部５２ｂが変位可能になる。
【００４８】
一方、給紙カセット４が押し込まれていたときからコイルばね５４の張力は作用し続けており、僅かでもカセット枠体４２が本体２から引き離されると、コイルばね５４の張力によって梃子部材５２は変位する。これにより、ボトム板４８及びベース板４６がコイルばね５４の張力でカセット枠体４２の右の側壁に引き寄せられるので、用紙Ｐはピックアップローラ５６の真下の位置から用紙搬送方向でみて上流側へ退避するようにしてスライドする。
【００４９】
このように本実施形態では、給紙カセット４を本体２に出し入れする動作に連動してベース板４６及びボトム板４８が用紙搬送方向にスライドし、用紙Ｐをピックアップローラ５６に対して接近させたり、遠ざけたりしている。特に給紙カセット４の押し込み時には、用紙Ｐをピックアップローラ５６の回転方向と同じ方向に移動させているため、このとき用紙Ｐがピックアップローラ５６に接触しても、ピックアップローラ５６が単純に回転するだけであり、用紙Ｐがピックアップローラ５６に引っ掛かって破損したり、皺になったりすることはない。
【００５０】
また図４中（Ａ）に示されているように、給紙カセット４の押し込み時には、用紙搬送方向（左右方向）でみてピックアップローラ５６と用紙Ｐとが離れた位置関係にあるため、たとえ用紙Ｐを満載した状態で給紙カセット４を本体２に押し込んでも、本体２の内部でピックアップローラ５６に用紙Ｐが引っ掛からない構造となっている。このため、給紙カセット４とピックアップローラ５６との間に過度に大きい隙間を確保しておく必要がなく、それだけ給紙カセット４の上下方向の高さ寸法を短くすることができる。
【００５１】
図５は、給紙カセット４を上下二段に重ねた配置構造を示す縦断面図である。図５に示されているように、本実施形態の構造によれば、用紙Ｐとピックアップローラ５６との間の隙間Ｃを最小化することができる（例えば隙間が全くない状態：Ｃ＝０ｍｍでもよい）。つまり、用紙Ｐの積層方向（上下方向）でみて、ボトム板４８の上面位置からピックアップローラ５６の下面位置までの間（図中寸法Ｓ）にて用紙Ｐの最大積層厚（最大高さ）を設定することができる。このため、用紙Ｐの収容量を一定とすると、その一定収容量に対して給紙カセット４の高さ寸法Ｈを最小に抑えることができる。
【００５２】
このため、例えば図５中に二点鎖線で示されているように、限られたカセット式給紙部３の空間内に３段目の給紙カセット４を追加することで、より多様な用紙サイズに対応することができる。あるいは、逆にカセット式給紙部３全体の空間を減らし、その分の空間を画像形成装置１の別の機能要素の配置に割り当てることもできる。
【００５３】
以上が一実施形態の内容であるが、さらに給紙カセット４の第２例について以下に説明する。
【００５４】
図６は、給紙カセット４の第２例とその動作を示した縦断面図である。この第２例では、上述した梃子部材５２に代えて、ラック６０とピニオン６２、それに図示しないモータを組み合わせた動力部により用紙Ｐをスライドさせている。ラック６０はベース板４６の上面に取り付けられており、これと噛み合うピニオン６２が図示しないモータの出力軸に取り付けられている。なお、図示しないモータは、例えばカセット枠体４２の側壁に取り付けられている。
【００５５】
第２例の場合、例えば給紙カセット４と本体２とを電気的に接続するドロワコネクタ（図示されていない）を用いてモータの駆動が制御（ＯＮ／ＯＦＦ）される。図示しないドロワコネクタは、給紙カセット４及び本体２のそれぞれに雄コネクタ、雌コネクタの組み合わせで設けられている。そして、用紙Ｐの補充時にユーザが給紙カセット４を本体２に押し込むと、図示しないドロワコネクタが相互に接続される。この接続が感知されると、例えば図示しない制御装置がモータを一定角度だけ回転させ、ラック６０及びピニオン６２を組み合わせた直動機構によりベース板４６とともにボトム板４８をスライドさせる（図６中（Ａ）→（Ｂ））。なお第２例においても、ベース板４６をカセット枠体４２の右の側壁に引き寄せるには、一実施形態で挙げたコイルばね５４を用いればよい。
【００５６】
本発明は上述した一実施形態に制約されることなく、各種の変形や置換を伴って実施することができる。画像形成装置１の内部構造や各種機構部品の形態はあくまで好ましい例示であり、本発明が図示のものに限定されるわけではない。
【００５７】
一実施形態では、用紙供給装置が適用された画像形成装置１として複写機や複合機等を例示しているが、本発明の用紙供給装置は、フロントローディング式の給紙カセットを備えたプリンタにも適用することができる。
【００５８】
その他、一実施形態で挙げた各種の部材や駆動部品はいずれも好ましい例示であり、これらは適宜変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】一実施形態の用紙供給装置が適用された画像形成装置を右前上方から示した斜視図である。
【図２】画像形成装置を概略的に示した垂直断面正面図である。
【図３】引き出された給紙カセットが押し込まれる動作を上面視により示した連続図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う位置で示された給紙カセットの縦断面図である。
【図５】給紙カセット４を上下二段に重ねた配置構造例を示す縦断面図である。
【図６】給紙カセット４の第２例とその動作を示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 画像形成装置
２ 本体
３ カセット式給紙部
４ 給紙カセット
６ 用紙搬送部
８ 原稿搬送装置
９ 画像読取部
１０ 画像形成部
１１ 転写部
１２ 定着部
１３ 排出・分岐部
４４ スライド機構
４６ ベース板（用紙移動機構）
４８ ボトム板（用紙移動機構）
５２ 梃子部材（用紙移動機構、変位部材）
５４ コイルばね（用紙移動機構）
５６ ピックアップローラ
６０ ラック（用紙移動機構）
６２ ピニオン（用紙移動機構）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枚葉の用紙を厚み方向に積層して収容する給紙部と、
前記給紙部から所定の用紙搬送方向へ延びる搬送路を有した用紙搬送部と、
前記給紙部に収容された用紙と前記用紙搬送部との間に配置され、前記用紙搬送方向に対して直角な回転軸線を有したローラとを備え、
前記給紙部に積層された最上層の用紙に前記ローラの外周面を接触させた状態で回転させることにより、この最上層の用紙を前記給紙部から前記用紙搬送部に向けて１枚ずつ送り出す用紙供給装置において、
用紙を収容した状態で前記給紙部を前記用紙搬送方向に直交する方向へスライド可能に支持するとともに、前記ローラによる用紙の送り出しが可能な給紙位置と前記給紙部に対する用紙の補充が可能な補充位置との間にて前記給紙部の移動を案内するスライド機構と、
前記スライド機構に案内されて前記補充位置の方向から前記給紙位置まで前記給紙部が移動した場合、前記給紙部に積層された用紙を前記ローラに対して離れた位置から前記ローラの回転方向に沿って前記ローラに接近する位置まで移動させる用紙移動機構とを備えたことを特徴とする用紙供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の用紙供給装置において、
前記給紙部に収容可能な用紙の最大積層厚は、用紙の積層方向でみて最下層の位置から前記ローラの外周面までの間隔に設定されていることを特徴とする用紙供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の用紙供給装置において、
前記用紙移動機構は、
前記給紙部に収容される用紙を積載した状態で前記給紙部内にて前記用紙搬送方向へスライド可能に支持された用紙載置台と、
前記給紙部の前記給紙位置への移動に連動して変位し、この変位に伴い前記用紙載置台を前記用紙搬送方向でみて上流の位置から下流の位置へスライドさせる変位部材とを備えたことを特徴とする用紙供給装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の用紙供給装置において、
前記用紙移動機構は、
前記給紙部に収容される用紙を積載した状態で前記給紙部内にて前記用紙搬送方向へスライド可能に支持された用紙載置台と、
前記給紙部が前記給紙位置へ移動したことが検知されると、前記用紙載置台を前記用紙搬送方向でみて上流の位置から下流の位置までスライドさせる動力を発生する動力部とを備えたことを特徴とする用紙供給装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の用紙供給装置を搭載し、これを用いて画像形成部に用紙を供給することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
枚葉の用紙を厚み方向に積層して収容する給紙部と、
前記給紙部から所定の用紙搬送方向へ延びる搬送路を有した用紙搬送部と、
前記給紙部に収容された用紙と前記用紙搬送部との間に配置され、前記用紙搬送方向に対して直角な回転軸線を有したローラとを備え、
前記給紙部に積層された最上層の用紙に前記ローラの外周面を接触させた状態で回転させることにより、この最上層の用紙を前記給紙部から前記用紙搬送部に向けて１枚ずつ送り出す用紙供給装置において、
用紙を収容した状態で前記給紙部を前記用紙搬送方向に直交する方向へスライド可能に支持するとともに、前記ローラによる用紙の送り出しが可能な給紙位置と前記給紙部に対する用紙の補充が可能な補充位置との間にて前記給紙部の移動を案内するスライド機構と、
前記スライド機構に案内されて前記補充位置の方向から前記給紙位置まで前記給紙部が移動した場合、前記給紙部に積層された用紙を前記ローラに対して離れた位置から前記ローラの回転方向に沿って前記ローラに接近する位置まで移動させる用紙移動機構とを備えたことを特徴とする用紙供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の用紙供給装置において、
前記給紙部に収容可能な用紙の最大積層厚は、用紙の積層方向でみて最下層の位置から前記ローラの外周面までの間隔に設定されていることを特徴とする用紙供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の用紙供給装置において、
前記用紙移動機構は、
前記給紙部に収容される用紙を積載した状態で前記給紙部内にて前記用紙搬送方向へスライド可能に支持された用紙載置台と、
前記給紙部の前記給紙位置への移動に連動して変位し、この変位に伴い前記用紙載置台を前記用紙搬送方向でみて上流の位置から下流の位置へスライドさせる変位部材とを備えたことを特徴とする用紙供給装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の用紙供給装置において、
前記用紙移動機構は、
前記給紙部に収容される用紙を積載した状態で前記給紙部内にて前記用紙搬送方向へスライド可能に支持された用紙載置台と、
前記給紙部が前記給紙位置へ移動したことが検知されると、前記用紙載置台を前記用紙搬送方向でみて上流の位置から下流の位置までスライドさせる動力を発生する動力部とを備えたことを特徴とする用紙供給装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の用紙供給装置を搭載し、これを用いて画像形成部に用紙を供給することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−４４７７０（Ｐ２００８−４４７７０Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２４１３４（Ｐ２００６−２２４１３４）
【出願日】平成１８年８月２１日（２００６．８．２１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２１日（２００６．８．２１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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