JP2008254841A - 画像形成装置 - Google Patents

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稔 川西
Akira Matsushima
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Abstract

【課題】引き込み装置の状態にかかわらず、給紙カセットを収納することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】給紙カセット52を装置本体に設けられた収容部の給紙可能位置に引き込むためのアーム106を設ける。収容部に給紙カセット52が装着される際、給紙カセット52に設けられた係止部102をアーム106に設けられた係止溝106aに係止しながらアーム106を待機位置から引き込み位置まで移動させることにより、給紙カセット52を給紙可能位置に引き込む。また、給紙カセット52を装着する前にアーム106が引き込み位置にある場合には、係止案内部111bにより係止部102を案内して、係止溝106aに係止させる。
【選択図】図3

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にシートを収納する給紙カセットを着脱可能に装着するようにしたものに関する。
従来の画像形成装置においては、シートを収納する給紙カセットを装置本体に着脱自在に装着するようにしたものがある。そして、このような画像形成装置では、画像形成時、シートを収納する給紙カセットに収納されたシートを順次画像形成部へ搬送し、画像形成部においてシートへの画像形成を行っている。
ところで、この給紙カセットは、例えばシート充填のため、又はシートサイズの変更のため装置本体に着脱自在に装着されるが、シートを充填した後、装着動作を行うと、シート充填後の給紙カセットは重いためユーザーに大きな負担を与える。また、給紙カセットが重い場合、装着の際、力を入れすぎると装着方向の勢いが付くため、装着時に衝撃が生じ、この衝撃により充填されたシートの位置がズレたり又は給紙カセットが破損するという問題がある。
ここで、このような問題を解決する手段として、例えば給紙カセットの挿入が検知されると、駆動手段により給紙カセットを引き込む引き込み部材を駆動し、給紙カセットを自動引き込みするようにしたものがある。これにより、ユーザーに給紙カセットの挿入操作を行わせないようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、このように給紙カセットを自動引き込みする方法では、装置本体に対し電力が供給されない状態では自動引き込みを行うことができない。したがって、このような非電力供給時にも自動引き込みを行うためには駆動電力を貯蓄するチャージ手段が必要となり、装置が非常に複雑となっていた。
そこで、この電力による駆動手段を用いた給紙カセット自動引き込み方法に対し、電力を必要としないバネを用いた構成の機械式の給紙カセット引き込み機構がある。
このような機械式の給紙カセット引き込み機構では、図10に示すように給紙カセット52の裏側に係止ピン102を設け、図11に示す装置本体51の収納部1Bの内部に引き込み装置101を設けている。
引き込み装置101は、図12に示すように、揺動軸107を中心に揺動可能に構成されたアーム106を備えている。このアーム106の揺動端部には給紙カセット52の係止ピンを係止するための係止溝106aが形成されている。また、装置本体51に設けられた軸110及びアーム106側に設けられた軸109との間に掛けられたトグルバネ108を備えている。
そして、給紙カセット52を装置本体51の収納部1Bに挿入すると、図13に示す給紙カセット52の係止ピン102がアーム106の係止溝106aに係止され、引き込み装置101により給紙カセット52が給紙可能位置まで引き込まれる。
このトグルバネ108は、バネ力の作用方向が中立点を境にある方向から反対方向に反転するようになっており、このトグルバネ108は給紙カセット52が挿入される前は中立点付近の中立点より位相の少しずれた待機位置(ホームポジション)で待機している。そして、給紙カセットが挿入されて、係止ピン102がアーム106の係止溝106aに係止され、アーム106が揺動させられると、中立点を超えてバネの収縮力により引き込み力を発生するようになっている。この引き込み力によりカセットが自動的に引き込まれる。
ここで、このようにトグルバネ108が引き込み力を発生することにより、給紙カセット挿入時のユーザーの負担を軽くする。また、トグルバネ108のバネ力や引き込み位置を調整することにより、カセット挿入時のシートの位置ズレや破損といった問題を解決している。
特開平2−198925号公報
しかしながら、このような従来の引き込み装置101を備えた画像形成装置において、給紙カセット52が引き出された状態で装置本体に振動や衝撃が加わり、この振動や衝撃がアーム106に伝わる場合がある。このように振動や衝撃が伝わると、アーム106が、図12に示す本来あるべき待機位置(ホームポジション)ではなく、図13の(a)に示すようにカセット引き込み位置に移動してしまう場合がある。
そして、このようにアーム106が移動すると、給紙カセット52を挿入する際に給紙カセット52の引き込み動作が行われない。さらに、図13の(b)に示すようにカセット52上の係止ピン102とアーム106との干渉によって給紙カセット52を給紙可能位置まで挿入できない。
なお、振動や衝撃によってアーム106が動かないようにするには、例えばアーム106の待機位置をトグルバネの中立点から大きく位相を離した位置にすればよいが、この場合、アーム106にはカセット挿入方向とは反対側に力が大きく働いてしまう。このため、カセット挿入時におけるユーザーの負荷が大きくなりユーザビリティーが悪化してしまう。
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、引き込み装置の状態にかかわらず、カセットを収納することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、シートを収納する給紙カセットを装置本体に設けられた収容部に着脱可能に装着する画像形成装置において、前記給紙カセットに設けられた係止部と、前記収容部に設けられ、前記係止部を係止する係止溝を備え、前記係止部を前記係止溝に係止しながら待機位置から引き込み位置まで移動して前記給紙カセットを引き込むための引き込み部材と、前記給紙カセットを装着する際に、前記引き込み部材が前記引き込み位置にある場合には、前記給紙カセットの装着に伴って前記係止溝に前記係止部を係止させるよう前記係止部を案内する係止案内部を設けたことを特徴とするものである。
本発明のように、給紙カセットを装着する際に引き込み部材が引き込み位置に移動してしまっている場合でも、係止部を係止溝に係止させることができるので、引き込み装置の状態にかかわらず給紙カセットを収納することができる。
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。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタ(LBP)の概略構成を示す図である。
図1において、1はレーザビームプリンタ本体(以下、プリンタ本体という)であり、このプリンタ本体1は、画像形成部1Aを備えており、下方にはカセットペディスタル50が設けられている。
ここで、画像形成部1Aは、電子写真方式により画像形成を行うものであり、トナー像を形成する感光体ドラム7a、感光体ドラム7aに形成されたトナー像をシートSに転写する転写ローラ9などを備えている。なお、7は、感光体ドラム7a、帯電器7b、現像スリーブ7c、クリーナ7dを備えたプロセスカートリッジである。
そして、このような構成の画像形成部1Aにおいて、画像形成動作が開始されると、まずレーザ露光装置8により画像信号に応じたレーザ光が感光体ドラム7aに照射され、感光体ドラム上に潜像が形成される。次に、この潜像をプロセスカートリッジ7に収納されたトナーで現像することにより、感光体ドラム上にトナー画像(可視像)が形成される。
また、このようなトナー画像形成動作に並行してプリンタ本体1に設けられている給紙カセット2から、或はカセットペディスタル50に設けられている給紙カセット52からシートSが給送される。
そして、このシートSは、搬送ローラ5及びレジストローラ対6によって感光体ドラム7aに形成された画像と同期をとって感光体ドラム7aと転写ローラ9とにより構成される転写部に搬送される。この後、この転写部において、転写ローラ9へバイアスを印加することによってトナー画像がシートSへ転写されるようになっている。
なお、このようなトナー画像が転写されたシートSは、この後、定着装置10へ搬送され、この定着装置10において加圧・加熱されることによりトナー画像が定着され、さらにこの後、排出ローラ11によって装置上部の排出部12へ排出される。
ところで、カセットペディスタル50は、複数の(本実施の形態においては、3つの)給紙カセット52(52a,52b,52c)と、それぞれの給紙カセット内のシートSを送り出すピックアップローラ53(53a,53b,53c)とを備えている。この3つの給紙カセット52は、様々なサイズ・坪量のシートを積載給紙可能に構成されている。
カセットペディスタル50は、プリンタ本体1の載置台を兼用しており、プリンタ本体1を載せた状態での移動を考慮して下面の四箇所にキャスタ59が取り付けられている。なお、プリンタ本体1に、この給紙カセット52を着脱可能に装着させても良い。
このカセットペディスタル50は、プリンタ本体1から給送信号を受け取ると、その給送信号に適したシートSを積載した給紙カセット52を選択し、選択された給紙カセット52からピックアップローラ53によりシートSを給送するようにしている。なお、このようにピックアップローラ53により送り出されたシートSは、リタードローラ対54(54a,54b,54c)により1枚ずつ分離された後、搬送ローラ56(56a,56b,56c)によりプリンタ本体1に送り込まれる。
ここで、既述した図10に示すように、給紙カセット52の背面には給紙カセット52をカセットペディスタル内に挿入する際、既述した図11に示す引き込み装置101に係止される係止部である係止ピン102が設けられている。
この係止ピン102は、ピン保持アーム103により保持されている。なお、この係止ピン102を保持するピン保持アーム103は、軸105を介して給紙カセット52に対して左右方向(装着方向と交差する方向)に回動可能となっている。これにより、係止ピン102は左右の動きが拘束されないフローティング状態となっている。
そして、この給紙カセット52は、カセットペディスタル50の収納部1Bの内壁に対向して設けられた、既述した図11に示すようなスライドガイド104に沿って収納部1Bに着脱自在に挿入装着されるようになっている。なお、この給紙カセット52の挿入操作はユーザーにより行われる。
この挿入操作により給紙カセット52の背面に取り付けられた係止ピン102(図10参照)が収納部1Bの後側板に取り付けられた引き込み装置101の位置まで到達すると、引き込み装置101により係止ピン102が係止される。この後、係止ピン102は引き込み装置101により引っ張り込まれ、給紙カセット52は所定の給紙可能位置まで引き込まれる。
この引き込み装置101は、図2に示すように、給紙カセット着脱方向に揺動(移動)可能な引き込み部材であるアーム106を備えている。そして、アーム106の一方の端部には係止ピン102を係止するための係止溝106aが形成されており、この係止溝106aに係止ピン102が入り込んで係合する。
また、引き込み装置101は、アーム106と連結していて、その弾性力によりアーム106に回転モーメントを発生させ、給紙カセット52を引き込む力を引き出しているバネであるトグルバネ108を備えている。さらに、引き込み装置101は、アーム106が揺動して給紙カセット52を引き込む際、係止ピン102の引き込み方向の移動を案内する案内溝であるガイド溝111aを有したガイド部材111を備えている。
なお、図2において、110はトグルバネ108の回動中心となる軸、107はアーム106に設けられ、アーム106の揺動中心となる軸、109はアーム106に設けられ、アーム106とトグルバネ108を連結する軸である。
次に、このように構成された引き込み装置101における給紙カセット52の引き込み動作について説明する。
給紙カセット52がユーザーの操作によりカセットペディスタル50の収容部1B(図11参照)に挿入(装着)されると、係止ピン102が、まず図2の(a)に示すようにガイド部材111のガイド溝111aの入り口近傍に達する。この後、給紙カセット52をさらに挿入すると、係止ピン102はガイド溝111aに誘導され、待機位置に位置しているアーム106の一端部に形成された係止溝106aに進入し、これによりアーム106が係止ピン102を係止する状態となる。
次に、この状態より更に給紙カセット52が挿入されると、係止ピン102はアーム106を押圧しながら、係止溝106aの奥に徐々に移動し、かつバネ113の作用によりガイド溝111aのアーム側側面に沿って移動する。そして、このように係止ピン102によって押圧されることにより、アーム106は待機位置から揺動支点である軸107を支点として揺動し、さらにこのアーム106の揺動により軸109が挿入方向に移動する。
このように軸109が移動すると、やがてアーム106の位置が、軸110、軸109、軸107が一直線上に並ぶ、所定の揺動位置であるアーム106に回転(揺動)モーメントがかからないトグル機構の中立点の位置となる。
次に、この位置に達した後、更に給紙カセット52が挿入されると、トグル機構の中立の位置を超える。これにより、この後、アーム106はトグルバネ108の弾性力により軸107を支点として揺動を始め、その回転モーメントによる作用力を受ける係止ピン102は、ガイド溝111aに沿って引き込まれていく。
これにより、係止ピン102は図2の(b)の矢印Dで示す軌跡をたどってアーム106により引き込まれる。そして、このように係止ピン102が引き込まれることにより、アーム106が不図示の突き当て部で停止する引き込み位置まで引き込まれ、これによりカセット52は給紙可能位置に到達する。そして、このように給紙カセット52が、引き込み位置に引き込まれると、給紙カセット52からのシートの給送が可能となる。
ところで、本実施の形態において、ガイド溝111aは、図2の(a)に示すようにアーム106と反対側に大きく膨らんだ膨らみ部111cを有している。そして、ガイド溝111aに、このような膨らみ部111cを設けることにより、アーム106が引き込み位置に達したとき、図3の(a)に示すようにアーム106と、ガイド溝111aとの間に係止ピン102が通過することができる隙間111bが形成される。
そして、この隙間111bは、振動や衝撃によりアーム106が引き込み位置に移動してしまった場合に係止案内部としての迂回路を形成するものであり、係止溝106aと連通している。このため、アーム106が引き込み位置にある状態のとき、給紙カセット52を挿入すると、係止ピン102を、迂回路となる隙間111bを通過して係止溝106aに進入させることができる。
つまり、アーム106が引き込み位置にあるとき、隙間111bが形成されることにより、給紙カセット52を挿入すると、係止ピン102をアーム106の係止溝106aに進入させることができる。これにより、係止ピン102を既述した図2の(b)に示す係止溝106aに係止される位置に移動させることができる。
次に、このように構成された引き込み装置101において、給紙カセット52が挿入される前に、アーム106が図2の(b)に示す引き込み位置にある場合の給紙カセット52の装着動作について説明する。
まず、図3の(a)に示すように給紙カセット52をカセットペディスタル50の収容部1Bに挿入する。これにより、係止ピン102が、ガイド部材111のガイド溝111aの入り口近傍に達する。
この後、さらに給紙カセット52を挿入させる。この場合トグル機構は作用せず、給紙カセット52の係止ピン102はガイド溝111aに誘導され、アーム106の係止溝106aが形成されている側の端部とガイド溝111aとにより形成される隙間111b(迂回路)に沿って進む。
次に、さらに給紙カセット52を、図3の(b)に示すように給紙可能位置よりも多い押し込み量Xだけ押し込むと、係止ピン102は、図3の(b)の矢印Aの軌跡に示すように、アーム106に沿って移動して係止溝106aに臨む位置に達する。この後、図4に示すように給紙カセット52を矢印Cに引き出すと、係止ピン102は、矢印Bの軌跡に示すように隙間111bと連通している係止溝106aに入り込むようになる。
これにより、既に引き込み位置まで引き込まれているアーム106に係止ピン102を係止することができると共に、給紙カセット52を給紙可能位置に保持することができる。なお、このようにアーム106に係止ピン102を係止させることにより、この後、給紙カセット52を引き出すと、給紙カセット52と共にアーム106も回動し、既述した図2の(a)に示す待機位置に復帰する。
このように、カセット装着前に、振動や衝撃によってアーム106が臨界点を超えてトグル機構によって回転してしまってアーム106が引き込み位置にある場合でも、係止ピン102を係止溝106aに係止させることができる。これにより、引き込み装置101の状態にかかわらず給紙カセット52を収納することができる。
また、給紙カセット52が収納された後に、給紙カセット52を引き出すことにより、アーム106を待機位置に戻すことができる。すなわち、給紙カセット52を装着する前に、振動、衝撃等によりアーム106が引き込み位置に揺動してしまった場合でも、給紙カセット52を、通常よりも奥側に押し込むことにより、給紙カセット52を収納することができる。また、給紙カセット52を引き出すことにより、アーム106を簡単に待機位置に復帰させることができる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
図5は、本実施の形態に係る引き込み装置の構成を示す側面図である。なお、図5において、既述した図2及び図12と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
図5において、122は引き込み装置101が係止するための係止部である係止ピンであり、この係止ピン122はピン保持アーム103に対し鉛直方向(上下方向)に移動可能に設けられると共に、バネ114により下方に押圧されている。
また、図5において、106bはアーム106に一体に設けられた傾斜面であり、この傾斜面106bは、アーム106が後述する図7の(a)に示す引き込み位置に達したとき、ガイド溝111aの下方に位置するようになっている。そして、この位置に位置することにより、係止案内部としての傾斜面106bはアーム106が引き込み位置に揺動した際、ガイド溝111aに案内されながら移動する係止ピン122に当接し、この係止ピン122を上方に待避させることができる。
次に、このように構成された引き込み装置101における給紙カセット52の引き込み動作について説明する。
給紙カセット52がユーザーの操作によりカセットペディスタル50の収容部1B(図11参照)に挿入(装着)されると、係止ピン122が、まず図6の(a)に示すようにガイド部材111のガイド溝111aの入り口近傍に達する。この後、給紙カセット52をさらに挿入すると、係止ピン122はガイド溝111aに誘導され、アーム106の一端部に形成された係止溝106aに進入し、これによりアーム106が係止ピン122を係止する状態となる。
次に、この状態より更に給紙カセット52が挿入されると、係止ピン122はアーム106を押圧しながら、係止溝106aの奥に徐々に移動し、かつバネ113の作用によりガイド溝111aのアーム側側面に沿って移動する。
そして、この後、さらに給紙カセット52が挿入されると、係止ピン122はトグルバネ108の収縮力によりガイド溝111aに沿って引き込まれて行き、係止ピン102はアーム106により矢印Fの軌跡で引き込まれる。また、給紙カセット52はアーム106が不図示の突き当て部で停止する位置まで引き込まれ、給紙可能位置に移動する。
次に、図7〜図9を用いて給紙カセット52が挿入されていないのにも関わらず、アーム106が図6の(b)に示す引き込み位置まで回動した場合の、引き込み装置101における給紙カセット52の装着動作について説明する。
この場合でも、まず図7の(a)に示すように給紙カセット52をカセットペディスタル50の収容部1Bに挿入する。これにより、係止ピン122が、ガイド部材111のガイド溝111aの入り口近傍に達する。
この後、さらに給紙カセット52を挿入すると、これに伴い、係止ピン122は図8の(a)に示すように、アーム106に一体に設けられた傾斜面106bに近づき、やがて傾斜面106bに当接する。
この後、さらにカセット52を挿入していくと、係止ピン122は図8の(b)に示すように、傾斜面106bに沿ってバネ114に抗しながら上昇し、ガイド溝111aと係合しない退避位置に移動する。そして、この後、給紙カセット52をさらに挿入すると、係止ピン122は、図9の(a)に示すように、アーム106の上面を摺動し、やがてガイド溝111aの上方のガイド溝111aと係合する係合位置に達する。
そして、このようにガイド溝111aの上方に達すると、係止ピン122は、図7の(b)及び図9の(b)に示すように、バネ114の力により、引き込み位置に移動しているアーム106の係止溝106aに落下する。
これにより、既に引き込み位置まで引き込まれているアーム106に係止ピン122を係止することができると共に、給紙カセット52を給紙可能位置に保持することができる。なお、このようにアーム106に係止ピン122を係止させることにより、給紙カセット52を引き出すと、給紙カセット52と共にアーム106も回動し、既述した図6の(a)に示す待機位置に復帰する。
このように、本実施の形態においては、カセット装着前にアーム106が引き込み位置にある場合には、アーム106に設けた傾斜面106bにより、係止ピン122を係止溝106aに係止させることができる。これにより、引き込み装置101の状態(位置)にかかわらず給紙カセット52を収納することができる。
また、振動や衝撃によってアーム106が臨界点を超えてトグル機構によって回転してしまった場合でも、給紙カセット52を引き出すことにより、アーム106を待機位置に戻すことができる。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタ(LBP)の概略構成を示す図。 上記レーザビームプリンタに設けられた引き込み装置の給紙カセット引き込み動作を説明する図。 上記引き込み装置におけるアームが引き込み位置まで回動した際の給紙カセットの引き込み動作について説明する第1の図。 上記引き込み装置におけるアームが引き込み位置まで回動した際の給紙カセットの引き込み動作について説明する第2の図。 本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置に設けられた引き込み装置の構成を説明する図。 上記引き込み装置におけるアームが引き込み位置まで回動した際の給紙カセットの引き込み動作について説明する第1の図。 上記引き込み装置におけるアームが引き込み位置まで回動した際の給紙カセットの引き込み動作について説明する第2の図。 上記引き込み装置におけるアームが引き込み位置まで回動した際の給紙カセットの引き込み動作について説明する第3の図。 上記引き込み装置におけるアームが引き込み位置まで回動した際の給紙カセットの引き込み動作について説明する第4の図。 従来の給紙カセットの斜視図。 上記給紙カセットが引き出された状態を示す斜視図。 従来の画像形成装置に設けられた引き込み装置の構成を説明する斜視図。 従来の引き込み装置の給紙カセット引き込み動作を説明する図。
符号の説明
1 レーザビームプリンタ本体
1A 画像形成部
1B 収納部
2,52 給紙カセット
50 カセットペディスタル
101 引き込み装置
102 係止ピン
103 ピン保持アーム
106 アーム
106a 係止溝
106b 傾斜面
108 トグルバネ
111 ガイド部材
111a ガイド溝
111b 隙間
111c 膨らみ部
114 バネ
122 係止ピン
S シート

Claims (7)

  1. シートを収納する給紙カセットを装置本体に設けられた収容部に着脱可能に装着する画像形成装置において、
    前記給紙カセットに設けられた係止部と、
    前記収容部に設けられ、前記係止部を係止する係止溝を備え、前記係止部を前記係止溝に係止しながら待機位置から引き込み位置まで移動して前記給紙カセットを引き込むための引き込み部材と、
    前記給紙カセットを装着する際に、前記引き込み部材が前記引き込み位置にある場合には、前記給紙カセットの装着に伴って前記係止溝に前記係止部を係止させるよう前記係止部を案内する係止案内部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記引き込み部材が移動して前記給紙カセットを引き込む際、前記係止部の引き込み方向の移動を案内する案内溝を有するガイド部材を備え、
    前記係止案内部は、前記引き込み部材が前記引き込み位置にある状態で、前記引き込み部材と前記ガイド部材の案内溝との間に形成され、前記係止溝に前記係止部を案内する迂回路であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記案内溝に、前記引き込み部材が前記引き込み位置にある状態で、前記引き込み部材との間に前記係止溝に連通する隙間を形成する膨らみ部分を設け、
    前記迂回路は、前記引き込み部材が前記引き込み位置にある状態で、前記引き込み部材と前記ガイド部材の膨らみ部分との間に形成されていることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記係止部は、前記係止溝と係合する係合位置と、前記係止溝と係合しない退避位置との間で移動可能に設けられ、
    前記係止案内部は、前記引き込み部材に設けられ、前記引き込み部材が前記引き込み位置にある状態で、前記係止溝に前記係止部を案内するよう前記係止部を前記退避位置に移動させる傾斜面であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  5. 前記引き込み部材が移動して前記給紙カセットを引き込む際、前記係止部の引き込み方向の移動を案内する案内溝を有するガイド部材を備え、
    前記傾斜面は、前記引き込み部材が前記引き込み位置に移動した際、前記案内溝に案内されながら移動する前記係止部に当接して前記係止部を前記退避位置に移動することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
  6. 前記係止部を前記給紙カセットに上下方向に移動可能に設けたことを特徴とする請求項4又は5記載の画像形成装置。
  7. 前記引き込み部材をバネにより移動させるトグル機構により移動させることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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