JP2012148868A

JP2012148868A - 引き込み装置およびこれを備えた画像形成装置

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Publication number: JP2012148868A
Application number: JP2011010040A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Fujita; 明宏藤田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: JP5696494B2

Abstract

【課題】給紙トレイの引き込み速度を減速しつつ、給紙トレイの引き込み力の低下を防止して給紙トレイを正規の装着位置に確実に引き込むことができる引き込み装置および画像形成装置を提供すること。
【解決手段】給紙トレイをセット位置に引き込む引き込み力を発生させる第１スプリング７１３および第２スプリング７１４と、給紙トレイの引き込みに応じて回動する第１レバー７１０と、第１レバー７１０と同期して回転する第１ギヤ７１１と、給紙トレイの引き込み速度を減速させる減速力を発生させる第３ギヤ７２１および速度依存性ダンパ７２２と、第３ギヤ７２１に連結されるとともに第１ギヤ７１１に係合する第２ギヤ７２０とを備えた引き込み装置７０において、給紙トレイの引き込み時、給紙トレイがセット位置に達する直前で第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との係合が解除されるよう、第１ギヤ７１１が径方向内方側に切欠かれた切欠き部７１１ａを有する。
【選択図】図１９

Description

本発明は、引き込み装置および画像形成装置に関し、特に、給紙トレイを装置本体に引き込む引き込み手段を備えた引き込み装置およびこの引き込み装置を備えた画像形成装置に関する。

一般に、画像形成装置は、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像を読み取る読取部と、読取部によって読み取られた画像を記録紙に形成する画像形成部と、画像形成部に記録紙を給紙する給紙部とを備え、画像形成部が有する光書込装置によって感光体表面に光を照射することにより静電潜像を形成し、感光体表面に形成された静電潜像にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色成分からなるトナーを供給しトナー像として可視像化し、これら各色成分のトナー像を転写材に転写することにより、カラー画像を形成するようになっている。

また、上述した画像形成装置は、記録紙を収容する給紙トレイを有している。この給紙トレイは、給紙部の内部に設けられた左右一対のレール部材を介して、給紙部に対して引き出し方向に着脱可能に構成されており、適宜、記録紙が補給されるようになっている。

このような引き出し式の給紙トレイは、記録紙が補給された状態においては重いため、給紙トレイの着脱に際してユーザに対して大きな負担を与えることとなる。また、給紙トレイが重いためにユーザによって過大な操作力が付与されると、給紙トレイが勢いよく給紙部に装着される場合がある。このような場合には、給紙トレイの装着時の衝撃によって、給紙トレイに収容された記録紙の位置がずれたり、給紙トレイが破損したりすることが考えられる。このため、給紙トレイの着脱に要する操作力については配慮が必要である。

また近年では、お年寄りや障害のある人々に対しての配慮からバリアフリーやユニバーサルデザイン等の考え方が浸透しており、２０００年１２月には米連邦政府がリハビリテーション法５０８条における「アクセシビリティ・スタンダード」を発表した。これによると「装置およびキーを作動させる力は、最大でも５ポンド重（２２．２Ｎ）までとすること。」と明記されている。これは今後オフィス環境において、これらの方々の雇用を想定したものであり、機器の操作力にも配慮が必要となる。したがって、給紙トレイについても操作力の低減が望まれる。なお、使用者の操作力には、ばらつきがあるため過剰な操作力で装着された場合は、装着位置での突当ての衝撃で積層収容された記録紙やその位置決めフェンス等が位置ずれする。

従来、このような不具合を防止するため、給紙トレイを装着位置に引き込む引き込み装置を備えた画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の画像形成装置においては、給紙トレイを装着方向にある程度まで押し入れると、給紙トレイに設けた被係合部が引き込み装置に設けられた係合部と係合する。被係合部が係合部と係合すると、引き込み装置が装着位置まで給紙トレイを引き込む。このように引き込み装置で装着位置に自動で給紙トレイを所定の引き込み力で引き入れることができるので、ユーザの負担を軽減させることができる。また、給紙トレイが引き込まれる際の移動速度（引き込み速度）の大きさに応じて負荷が増減する速度依存性ダンパユニットを備えている。このため、過剰な操作力で給紙トレイが装着されたときには、速度依存性ダンパユニットの作用により負荷が増大し、引き込み速度が減速される。その結果、給紙トレイ装着時の衝撃発生を抑制することができ、積層収容された記録紙が位置ずれしたり、給紙トレイが破損したりするのを抑制することができる。

しかしながら、上述の特許文献１に記載の従来の画像形成装置にあっては、給紙トレイを装着位置に引き込むまで速度依存性ダンパユニットが作動しているため、給紙トレイの引き込み速度の減速とともに引き込み力も低下してしまう。このように給紙トレイの引き込み力が低下すると、給紙トレイが装着位置に達する前に停止してしまうおそれがあった。したがって、従来の画像形成装置では、給紙トレイの引き込み速度を減速しつつ、給紙トレイを正規の装着位置に確実に引き込むことができないという問題があった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、給紙トレイの引き込み速度を減速しつつ、給紙トレイの引き込み力の低下を防止して給紙トレイを正規の装着位置に確実に引き込むことができる引き込み装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る引き込み装置は、上記目的を達成するため、装置本体に対して引き出し可能に装着される給紙トレイをセット位置まで引き込む引き込み手段と、前記引き込み手段に係合することにより前記給紙トレイを引き込む際の引き込み速度を減速させる減速手段とを有する引き込み装置であって、前記給紙トレイの引き込み時、前記給紙トレイが前記セット位置に達する直前で前記引き込み手段と前記減速手段との係合を解除する構成を有する。

この構成により、本発明は、給紙トレイの引き込み時、給紙トレイがセット位置に達する直前で引き込み手段と減速手段との係合を解除するので、セット位置の直前で給紙トレイの引き込みに対する負荷が解除される。このため、給紙トレイの引き込み速度を減速しつつ、給紙トレイの引き込み力の低下を防止して給紙トレイを正規の装着位置に確実に引き込むことができる。

また、本発明に係る引き込み装置において、前記引き込み手段は、前記給紙トレイをセット位置に引き込む引き込み力を発生させる引き込み力発生部材と、前記給紙トレイの引き込みに応じて回動する回動部材と、前記回動部材に設けられ、前記回動部材の回動支点を中心に回転するギヤ部とを有し、前記減速手段は、減速力を発生させる減速力発生部材と、前記減速力発生部材に連結されるとともに前記ギヤ部に係合する係合ギヤとを有し、
前記ギヤ部は、前記給紙トレイが前記セット位置に達する直前で前記係合ギヤとの係合を解除するよう、径方向内方側に切欠かれた切欠き部を有する。

この構成により、本発明は、給紙トレイがセット位置に達する直前で切欠き部が係合ギヤと対向することとなり、ギヤ部と係合ギヤとの間に隙間が形成される。これにより、給紙トレイがセット位置に達する直前で、ギヤ部と係合ギヤとの係合を確実に解除することができる。

また、本発明に係る引き込み装置において、前記減速手段は、前記給紙トレイの引き出し時、前記減速力発生部材と前記係合ギヤとの連結を解除する構成を有する。

この構成により、本発明は、給紙トレイの引き出し時、減速手段が減速力発生部材と係合ギヤとの連結を解除するので、給紙トレイを引き出す際の負荷を無くすことができる。これにより、過剰な操作力を要することなく、給紙トレイを引き出すことができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の引き込み装置を備えた構成を有する。

この構成により、本発明は、給紙トレイの引き込み速度を減速しつつ、給紙トレイの引き込み力の低下を防止して給紙トレイを正規の装着位置に確実に引き込むことができる引き込み装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

本発明では、給紙トレイの引き込み速度を減速しつつ、給紙トレイの引き込み力の低下を防止して給紙トレイを正規の装着位置に確実に引き込むことができる引き込み装置および画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るデジタル複合機の概略構成図である。本発明の実施の形態に係るデジタル複合機の斜視図である。本発明の実施の形態に係るデジタル複合機の制御構成を示すブロック図である。給紙部の詳細な構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）は、昇降装置の動作を説明する図である。昇降装置の概略構成を示す斜視図である。引き込み装置の外観を示す斜視図である。引き込み装置の概略構成を示す図であって、引き込み装置を底面側から見た斜視図である。一部部品を取り外した状態の引き込み装置を底面側から見た斜視図である。引き込み装置の内部構造を示す底面図である。引き込み装置の爪を示す斜視図である。引き込み装置の第２ギヤを示す拡大斜視図である。（ａ）、（ｂ）は、第２ギヤと第３ギヤとの連結状態を示す概略図である。給紙トレイのセット位置を示す概略図である。給紙トレイがセット位置に達する直前における第１ギヤと第２ギヤとの係合状態を示す概略図である。給紙トレイがセット位置に達する直前の状態を示す概略図である。引き込み装置の動作を示す図であって、給紙トレイの引き込み初期の状態を示す図である。引き込み装置の動作を示す図であって、第１スプリングの付勢力と第２スプリングの付勢力とが釣り合った状態を示す図である。引き込み装置の動作を示す図であって、給紙トレイの引き込みが完了した状態を示す図である。（ａ）、（ｂ）は、給紙トレイの引き込み操作力および引き出し操作力を説明する図である。それぞれ構成の異なる引き込み装置の引き込み速度を比較した比較図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１〜図３は、本発明に係る引き込み装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、画像形成装置をデジタル複合機に適用した例を示している。

図１および図２に示すように、デジタル複合機１は、作像部Ａと、給紙部Ｂと、定着部Ｃと、原稿読み取り部（スキャナ）Ｄと、操作表示部Ｅとから構成されている。

作像部Ａは、感光体ドラム２と、その外周に沿って設けられた作像要素とからなる。作像要素は、感光体ドラム２の外周に図中、反時計回り（感光体ドラムの回転方向に同じ）に設けられた帯電ユニット３と、現像ユニット４と、転写ユニット５と、クリーニングブレード６と、除電ランプ２７とからなる。感光体ドラム２の露光面に対しては、帯電ユニット３と現像ユニット４との間にレーザビームＬによる光書き込みが行われるようになっている。このレーザビームＬは、図示しないレーザ光源からのレーザ光を図示しないポリゴンミラーや結像レンズ等の走査光学系を有する光走査装置７から感光体ドラム２表面に出射され、前記感光体ドラム２の表面に略軸方向（主走査方向）に走査される。

帯電ユニット３は、感光体ドラム２の表面を所定電位に帯電させるもので、帯電された感光体ドラム２に対してレーザビームＬにより光書き込みが行われると、感光体ドラム２の表面に潜像が形成される。潜像は、現像ユニット４によってトナー現像され、転写ベルトを使用した転写ユニット５によって後述の給紙部Ｂから搬送されてきたシート（ここでは用紙）に転写され、定着部Ｃ側に送られる。感光体ドラム２の表面に残留したトナーは、クリーニングブレード６によって掻き落とされ、除電ランプ２７によって感光体ドラム２の表面が除電された後、再度帯電ユニット３側に回転する。すなわち、感光体ドラム２の１回転中に帯電、光書き込み、現像、転写、クリーニング、除電の各工程が実行され、この動作が各画像毎（シートへの画像形成毎）に繰り返される。

給紙部Ｂは、４段の給紙トレイ８、９、１０、１１と、各給紙トレイ８〜１１の用紙搬送方向の出口側上部に設けられた給紙ユニット１２、１３、１４、１５と、これらの各給紙ユニット１２〜１５から引き出されたシートを作像部Ａ側に導く搬送ローラ対１６、１７、１８、１９を含む縦搬送路２０と、縦搬送路２０のシート搬送方向最下流側に設けられたレジストローラ対２１とから構成されている。本実施の形態では、４段の給紙トレイ８、９、１０、１１のうち上部の２段はデジタル複合機１の本体側に、下部の２段は図２に示すようにデジタル複合機本体の下部に付設されている。給紙トレイ８、９、１０、１１は、デジタル複合機本体に対して引き出し可能に装着されるようになっている。

また、縦搬送路２０を形成する側板２０ａ、２０ｂは、図１に示すように下部のヒンジを中心に開放可能に構成されている。これにより、縦搬送路２０あるいは給紙ユニット１２〜１５の出口側でジャムが発生した場合には、上記側板２０ａ、２０ｂを開放してジャム処理を行うことができるようになっている。なお、図２に示すように、側板２０ａ、２０ｂ側のデジタル複合機１の本体側面には、必要に応じて両面ユニットＦが設けられるようになっている。

また、レジストローラ対２１のシート搬送方向上流側には、レジストセンサ２１ａが設けられ、レジストローラ対２１に達したシートの有無を検知することができるようになっている。

定着部Ｃは、転写ユニット５のシート搬送方向下流側直後に設けられた加熱ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂとを含む定着ユニット２３から構成されている。また、定着ユニット２３のシート搬送方向下流側には、分岐爪２４によって排紙ローラ２５を介して排紙トレイ２６にシートを排紙するための排紙経路２５ａと図示しない両面ユニット（オプションで取り付けられる）にシートを搬出する両面搬送経路２４ａが設けられている。

スキャナ部Ｄは、図２に示すように排紙トレイ２６の上方に配置され、上端に原稿を載置するためのコンタクトガラス２８が設けられている。本実施の形態では、図示を省略しているが、スキャナ部Ｄの上部に自動原稿給送装置（以下、ＡＤＦという）Ｇ（図３参照）等のユニットが装着されて原稿の光読み取り（スキャン）が行われる。

操作表示部Ｅは、図２に示すように、デジタル複合機１の本体前面側（操作側ＯＰ）の上部に配置され、この操作表示部Ｅには、プリントキー等の各種操作ボタン２９ａやメニュー表示等各種情報を表示する表示部２９ｂ等が配設されている。表示部２９ｂは、タッチパネルで構成されていてもよい。

次に、図３を参照して、本実施の形態に係るデジタル複合機１の制御構成について説明する。

図３に示すように、デジタル複合機１（図１参照）は、ＡＤＦ（Ｇ）、光走査装置７、作像部Ａ、定着部Ｃ、給紙部Ｂ、スキャナ部Ｄの各制御を実行するシステム制御部３０を有しており、このシステム制御部３０には、上記制御対象に加えて操作表示部Ｅ、画像メモリ３１、画像処理部３２、不揮発メモリ３３および各種センサがそれぞれ接続されている。システム制御部３０は、操作表示部Ｅからの指示入力によりユーザが所望する制御を実行し、スキャナ部Ｄで読み取った画像データを一旦画像メモリ３１に格納した上で、所定のあるいはユーザが所望する画像処理を画像処理部３２で行って光走査装置７に出力し、作像部Ａで作像し、給紙部Ｂから給紙されたシートＰに転写し、定着部Ｃで排紙ローラ２５から排紙し、あるいは両面ユニットＦ側に搬出する。これらの制御プログラムは、不揮発メモリ３３に格納され、システム制御部３０はこの制御プログラムに従って所定の制御を実行する。

なお、制御プログラムは、予め不揮発メモリ３３に格納しておいて使用する場合の他に、例えば図示しないハードディスク装置に図示しないネットワークを介してサーバから、あるいは図示しない媒体駆動装置にロードされたＣＤ−ＲＯＭ、ＳＤカード等の記録媒体に記録されたプログラムデータをダウンロードして使用し、あるいはバージョンアップを行うこともできる。

また、本実施の形態では、画像形成装置としてデジタル複合機を例に説明したが、デジタル複写機、アナログ複写機、プリンタ、ファクシミリ等のシート状部材に画像を形成する機器全般に適用可能である。

次に、図４および図５を参照して、給紙部Ｂの詳細な構成について、給紙トレイ８を例に説明する。なお、図４および図５においては、シートの外縁を規制する枠は省略している。

図４に示すように、給紙部Ｂの操作側ＯＰから見て奥側（図４中、左側）には、給紙トレイ８の底板８１を上昇させるための昇降装置５０と、給紙トレイ８の引き込み機能を備えた引き込み装置７０とが設けられている。また、箱型の給紙トレイ８の底面には、下方に突出したピン１００が設けられている。このピン１００は、引き込み装置７０の案内溝７０１にスライド可能に係合するようになっている。

また、給紙トレイ８には、支点８３（図５（ａ）参照）を中心に揺動可能に支持された底板８１と、駆動軸８５と偏心回転片８６とからなる昇降部材８４（図５（ａ）参照）とが設けられている。

図５（ａ）に示すように、昇降部材８４は、偏心回転片８６の先端部（自由端側）が底板８１の下面の上記支点８３から離れた位置に当接し、支点８３を中心とする底板８１の昇降動作を可能としている。また、給紙トレイ８のセット位置の上方のデジタル複合機１の本体側あるいは給紙部Ｂの本体側には紙面検知センサ８９が設けられ、紙面検知センサ８９から延びるフィラー８９ａの回転角を図示しない光センサによって検知し、用紙束の上面が給紙位置に達したかどうかを検知している。

図６に示すように、昇降装置５０は、上述の昇降部材８４と昇降駆動装置５１とからなる。底板８１の下方に設けられた昇降部材８４は、駆動軸８５と、駆動軸８５の一端近くに固定された偏心回転片８６と、駆動軸８５の他端近くに当該駆動軸８５の半径方向に突出させて取り付けた２本の係合突起８７とを有する。駆動軸８５をその中心軸のまわりに回転させると、偏心回転片８６も駆動軸８５の中心軸のまわりで回動し、偏心回転片８６は底板８１の下面に接して底板８１の自由端側を図５（ａ）、（ｂ）に示すように上方へ持ち上げる。これにより、底板８１上に積載されたシート束の上面が給紙ローラ１２ａに接触する。すなわち、給紙トレイ８に収容されたシートの給紙が可能な状態とされる。

昇降駆動装置５１は、昇降モータ５２と、昇降モータ５２の出力軸に取り付けたウォーム・ギア５３と、ウォーム・ギア５３と噛み合うウォーム・ホイール５４と、ウォーム・ホイール５４と噛み合う平歯車５５と、平歯車５５の回転軸に取り付けたカップリング５６とからなる。カップリング５６は、円筒形状であり、自由端から回転軸に平行に伸びる４本の切り込みを有しており、このカップリング５６の切り込みに、昇降部材８４の駆動軸８５に設けられた係合突起８７が嵌合して昇降モータ５２によって昇降部材８４の駆動軸８５を回転駆動する。

このように構成された給紙部Ｂでは、給紙トレイ８を引き出し、底板８１上にシート束を積載して給紙トレイ８を給紙部Ｂ内に押し込むと、給紙トレイ８は図示しないレール上を給紙部Ｂの奥側に移動する。このとき、給紙トレイ８が所定距離だけ給紙部Ｂの奥側に移動すると、引き込み装置７０により給紙カセット８がセット位置に引き込まれる。引き込み装置７０の構成および動作については、後述する。

給紙カセット８がセット位置に装着されると、セット検知センサ４４により検知され、底板８１の上昇動作を開始する。ここで、初めカップリング５６は、係合突起８７と噛み合わないため、スプリング５７の弾性付勢力に抗して奥側へ押し込まれ、係合突起８７へ付勢された形で回転する。したがって、このときの給紙トレイ８は、カップリング５６によって押し出されるような力を受けている（図４参照）。

その後、カップリング５６の回転によってカップリング５６の溝に係合突起８７が噛み合うと、スプリング５７の弾性力により係合突起８７にカップリング５６の溝が入り込み、昇降モータ５２の駆動力が駆動軸８５に伝達される。そして、図５（ａ）に示すように、積載最上紙の紙面が所定の給紙位置に達したことが紙面検知センサ８９によって検知されると、昇降モータ５２の駆動を停止させる。

次に、図７〜図１０を参照して、引き込み装置７０の構成について説明する。

本実施の形態では、給紙トレイ８を引き込む引き込み装置７０を例に説明するが、他の給紙トレイ９、１０、１１についても引き込み装置７０と同様の構成の引き込み装置を適用可能である。

図７に示すように、引き込み装置７０は、上カバー部材７０２ａと下カバー部材７０２ｂとから構成された筺体７０２を備えており、この筺体内部に各種構成部材を収容している。上カバー部材７０２ａの上面には、給紙トレイ８（図４参照）の底面に取り付けられたピン１００がスライド可能に係合する案内溝７０１が形成されている。ピン１００は、給紙トレイ８の挿入および引き出しに応じて、図７中、矢印Ｋ方向（挿入方向）および矢印Ｌ方向（引き出し方向）に案内溝７０１に沿ってスライド移動可能とされる。案内溝７０１の引き出し方向の端部には、ピン１００を受け入れるよう引き出し方向に傾斜したテーパ状の案内溝入口７０１ａが形成されている。また、下カバー部材７０２ｂは、デジタル複合機１（図１参照）の本体内部に設けられたベース部材１ａ（図１５参照）上に取り付けられている。

次いで、図８〜図１３を参照して、引き込み装置７０の内部構造について説明する。なお、図８〜図１０は、下カバー部材７０２ｂを取り外した状態の引き込み装置７０を底面側から見た図である。さらに、図９は、図８における引き込み装置７０の一部部品を取り外した状態を示す図である。

図８および図９に示すように、引き込み装置７０は、給紙トレイ８をセット位置まで引き込む引き込み手段としての引き込みユニット７１と、引き込みユニット７１に係合することにより給紙トレイ８を引き込む際の引き込み速度を減速させる減速手段としてのダンパユニット７２とを含んで構成されている。

引き込みユニット７１は、給紙カセット８の引き込みに応じて回動支点７１０ａを支点に回動する回動部材としての第１レバー７１０と、第１レバー７１０に設けられ、第１レバー７１０と同期して回動支点７１０ａを回転中心として回転する扇型の第１ギヤ７１１と、回動支点７１２ａを支点に回動する第２レバー７１２と、給紙トレイ８をセット位置に引き込むための引き込み力を発生させる引き込み力発生部材としての第１スプリング７１３および第２スプリング７１４とを有している。本実施の形態における第１ギヤ７１１は、本発明に係るギヤ部を構成している。

図１０に示すように、第１レバー７１０は、回動支点７１０ａから離隔した端部に設けられた回動支点７１０ｂを回転中心に回転可能に構成された爪７１５を有している。爪７１５は、回動支点７１０ｂを回転中心に第１レバー７１０に対して自由に回転できるようになっている。この爪７１５には、図１１に示すように、通常の引き込み動作時にピン１００と係合する係合溝７１５ａと、後述するダンパホルダ７２３の係合部７２３ａと係合することにより爪７１５の移動を規制することで、第１レバー７１０の回動を規制する係止部７１５ｂとが一体的に形成されている。

また、図１０に示すように、第１レバー７１０は、第１スプリング７１３の端部７１３ａと係合穴７１０ｃにおいて係合することにより第１スプリング７１３により付勢され、第１スプリング７１３の端部７１３ｂは回転自在に構成される第２レバー７１２の係合穴７１２ｂに係合し、第２レバー７１２の端部の係合部７１２ｃには、第２スプリング７１４の端部７１４ｂが係合し、第２スプリング７１４の端部７１４ａは下カバー部材７０２ｂ（図７参照）の図示しない係合部に係合されている。

図８および図９に示すように、ダンパユニット７２は、第１ギヤ７１１と噛み合う係合ギヤとしての第２ギヤ７２０と、第２ギヤ７２０の回転中心軸と同軸上で回転可能な第３ギヤ７２１と、第３ギヤ７２１と噛み合う速度依存性ダンパ７２２とを有している。本実施の形態における第３ギヤ７２１および速度依存性ダンパ７２２は、本発明に係る減速力発生部材を構成している。

図１２に示すように、第２ギヤ７２０の中心部にはラッチ７２０ａが設けられている。また、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、第３ギヤ７２１の中心部にもラッチ７２１ａが設けられている。すなわち、第２ギヤ７２０のラッチ７２０ａと第３ギヤ７２１のラッチ７２１ａとは、一方向の回転時にのみ噛み合うようになっている。例えば、図１３（ａ）に示すように、第２ギヤ７２０が反時計方向に回転すると、第２ギヤ７２０のラッチ７２０ａと第３ギヤ７２１のラッチ７２１ａとが噛み合い、第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１との間で一方向（反時計方向）の回転のみが伝達され、第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１とが同期して回転するようになっている。したがって、第２ギヤ７２０の回転方向が、給紙トレイ８がセット位置に引き込まれるときに第２ギヤ７２０が回転する方向である場合にのみ、第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１との間でラッチ７２０ａおよびラッチ７２１ａを介して回転が伝達される。

一方で、図１３（ｂ）に示すように、第２ギヤ７２０が時計方向に回転すると、第２ギヤ７２０のラッチ７２０ａと第３ギヤ７２１のラッチ７２１ａとの噛み合いが解除され、第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１との間で回転が伝達されないようになっている。したがって、給紙トレイ８がセット位置から引き出されるときに、第２ギヤ７２０が時計方向に回転した場合であっても、第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１との間で回転の伝達が行われない。すなわち、給紙トレイ８の引き出し時は、第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１との連結が解除され、第２ギヤ７２０の回転が速度依存性ダンパ７２２に伝達されないようになっている。これにより、給紙トレイ８を引き出す際の負荷を無くすことができる。その結果、過剰な操作力を要することなく、給紙トレイ８を引き出すことができる。

図１０に示すように、速度依存性ダンパ７２２は、回転速度が大きなときは大きな負荷（減衰力）を発生し、回転速度が小さなときは小さな負荷を発生し、この負荷をブレーキ力として第３ギヤ７２１に伝達するようになっている。また、給紙トレイ８がセット位置から引き出されるときは、ラッチ７２０ａおよびラッチ７２１ａ（図１３参照）により第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１との間での回転の伝達が遮断されるため、速度依存性ダンパ７２２による負荷は第３ギヤ７２１から第２ギヤ７２０に伝達されない。

ここで、給紙トレイ８のセット位置とは、図１４に示すように、給紙トレイ８がデジタル複合機１の本体内部に挿入され、給紙トレイ８の挿入方向前端部（図中、左側端部）に設けられたストッパ８ａがベース部材１ａ上に立設されたステー１ｂに当接した状態をいう。

次に、図１５および図１６を参照して、本発明の特徴的な構成について説明する。

図１５に示すように、本実施の形態に係る第１ギヤ７１１は、給紙トレイ８がセット位置に達する直前で第２ギヤ７２０との係合が解除されるよう、第２ギヤ７２０と噛み合う扇型の外周部のうち一部領域に、径方向内方側に切欠かれた切欠き部７１１ａを有する。この切欠き部７１１ａは、第２ギヤ７２０と対向したとき、第２ギヤ７２０との間に所定の隙間を形成するようになっている。このため、切欠き部７１１ａと第２ギヤ７２０との間では、回転の伝達が行われないようになっている。

ここで、給紙トレイ８がセット位置に達する直前とは、図１６に示すように、給紙トレイ８のストッパ８ａの先端からステー１ｂまでの距離が所定距離（例えば、５ｍｍ）となった時点をいう。したがって、給紙トレイ８の挿入に伴い第１ギヤ７１１が回転し、給紙トレイ８がセット位置に達する直前となったとき、図１５に示す切欠き部７１１ａが第２ギヤ７２０と対向するようになっている。このとき、第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との係合が解除される。

次に、図１０、図１７〜図１９を参照して、引き込み装置７０の動作について説明する。

まず、図１０に示すように、引き込み装置７０は、ピン１００が係合溝７１５ａ（図１１参照）を押圧していない場合、爪７１５の係止部７１５ｂがダンパホルダ７２３の係合部７２３ａに係止されている。

図１０に示す状態から、さらに給紙トレイ８がセット位置に向けて本体内部に挿入されると、図１７に示すように、ピン１００が、案内溝入口７０１ａから給紙トレイ８のユーザの操作力によって、案内溝７０１に挿入されて爪７１５の係合溝７１５ａを押圧する。これにより、ダンパホルダ７２３と係止されていた爪７１５が回動支点７１０ｂを中心に時計方向に回転し、図１０に示す係止部７１５ｂと係合部７２３ａとの係止が解除される。係止が解除されると、第１スプリング７１３の付勢力によって、爪７１５がピン１００の引き込みを開始する。また、ピン１００の引き込みに伴い、第１レバー７１０が時計方向に回動する。したがって、第１ギヤ７１１も第１レバー７１０の回動と同期して時計方向に回転する。このとき、第１ギヤ７１１の外周部と第２ギヤ７２０とは、噛み合っており、第３ギヤ７２１を介して速度依存性ダンパ７２２による減衰力（負荷）が作用している。なお、引き込み方向は、図１７〜図１９の右方向である。

次いで、図１８に示すように、爪７１５がピン１００の引き込みを継続すると、ピン１００が案内溝７０１に沿ってさらに引き込まれ、所定のつり合い位置まで引き込まれる。このとき、第１スプリング７１３の付勢力による第２レバー７１２の回転モーメントと、第２スプリング７１４の付勢力による第２レバー７１２の回転モーメントとがつり合う。

その後、図１９に示すように、ピン１００が図１８に示すつり合い位置からさらに引き込まれると、第１スプリング７１３の付勢力による第２レバー７１２の回転モーメントよりも、第２スプリング７１４の付勢力による第２レバー７１２の回転モーメントの方が大きくなるため、第２レバー７１２が反時計方向に回動する。このとき、給紙トレイ８がセット位置の直前の位置（図１６参照）まで引き込まれると、第１ギヤ７１１の回転に伴い、切欠き部７１１ａが第２ギヤ７２０と対向する位置まで移動する。これにより、第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との係合が解除される。したがって、給紙トレイ８がセット位置の直前に達すると、給紙トレイ８の引き込みに対して、速度依存性ダンパ７２２による減衰力（負荷）が作用しなくなる。その後、ピン１００は、速度依存性ダンパ７２２による減衰力（負荷）を受けることなく、図１９に示す給紙トレイ８の装置本体への引き込み完了位置（セット位置）まで移動する。

一方、引き込み装置７０は、給紙トレイ８がセット位置から引き出される場合には、ピン１００を介して爪７１５を引き出し方向に移動させることにより、第１スプリング７１３を介して第２レバー７１２を時計方向に回動させる。これにより、引き込み装置７０は、第２スプリング７１４を伸長させるとともに、給紙トレイ８がさらに引き出されることにより第１スプリング７１３を伸長させる。このため、引き込み装置７０は、給紙トレイ８を引き込むための付勢力を、給紙トレイ８の引き出し時に、第１スプリング７１３および第２スプリング７１４に蓄える。また、給紙トレイ８の引き出し時は、ラッチ７２０ａおよびラッチ７２１ａ（図１３参照）により第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１との間での回転の伝達が遮断される。このため、速度依存性ダンパ７２２による負荷が第３ギヤ７２１から第２ギヤ７２０に伝達されないので、比較的小さな操作力で給紙トレイ８を容易に引き出すことができる。

次に、図２０（ａ）、（ｂ）を参照して、給紙トレイ８の着脱時の各操作力について説明する。

図２０（ａ）、（ｂ）において、Ｐ_１は、給紙トレイ８をセット位置に引き込む際に作用する第１スプリング７１３および第２スプリング７１４の付勢力の総和であり、引き込み装置７０による給紙トレイ８の引き込み力である。また、図２０（ａ）におけるＰ_２は、カップリング５６と係合突起８７との嵌合時に作用する負荷である。また、図２０（ａ）、（ｂ）において、Ｐ_３は、給紙トレイ８の摺動負荷であり、給紙トレイ８の引き込み時と引き出し時とで作用する方向が異なる。また、図２０（ａ）、（ｂ）において、Ｐ_４は、速度依存性ダンパ７２２による減衰力（負荷）であり、給紙トレイ８の引き込み時と引き出し時とで作用する方向が異なる。さらに、図２０（ｂ）におけるＰ_５は、カップリング５６と係合突起８７との間の嵌合を解除するために必要な負荷である。

図２０（ａ）に示すように、給紙トレイ８をセット位置に引き込む際に必要となる引き込み操作力Ｆ_ｉｎ（Ｎ）は、引き込み装置７０による引き込み力Ｐ_１から負荷Ｐ_２と摺動負荷Ｐ_３と減衰力Ｐ_４との和を差し引いた値となる。すなわち、引き込み操作力Ｆ_ｉｎは、Ｆ_ｉｎ＝Ｐ_１−（Ｐ_２＋Ｐ_３＋Ｐ_４）で示される。

例えば、引き込み装置７０による引き込み力Ｐ_１（Ｎ）＝１２Ｎ±２Ｎ、負荷Ｐ_２（Ｎ）＝３Ｎ±１Ｎ、摺動負荷Ｐ_３（Ｎ）＝３Ｎ±１Ｎ、減衰力Ｐ_４（Ｎ）＝２Ｎ±１Ｎとしたとき、引き込み操作力Ｆ_ｉｎ（Ｎ）は、Ｆ_ｉｎ（Ｎ）＝１０Ｎ−（４Ｎ＋４Ｎ＋３Ｎ）＝−１Ｎとなる。このように、引き込み装置７０による引き込み力Ｐ_１が規定内で最も小さく、かつ各負荷Ｐ_２〜Ｐ_４が規定内で最も大きい場合を想定すると、引き込み操作力Ｆ_ｉｎ（Ｎ）が−１Ｎとなり、給紙トレイ８を確実にセット位置まで引き込むことができない。

そこで、本実施の形態では、上述の通り、セット位置の直前で第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との係合が解除されるため、速度依存性ダンパ７２２による減衰力（負荷）Ｐ_４が解除される。このため、本実施の形態における引き込み操作力Ｆ_ｉｎ（Ｎ）は、Ｆ_ｉｎ（Ｎ）＝１０Ｎ−（４Ｎ＋４Ｎ）＝２Ｎとなる。したがって、本実施の形態においては、上記のような場合であっても給紙トレイ８をセット位置に引き込むだけの十分な引き込み操作力Ｆ_ｉｎ（＝２Ｎ）を確保することが可能となる。

一方、図２０（ｂ）に示すように、給紙トレイ８をセット位置から引き出す際にかかる総負荷Ｐ_０は、引き込み装置７０による引き込み力Ｐ_１と負荷Ｐ_５と摺動負荷Ｐ_３と減衰力Ｐ_４との総和である。すなわち、総負荷Ｐ_０は、Ｐ_０＝Ｐ_１＋Ｐ_５＋Ｐ_３＋Ｐ_４で示される。したがって、給紙トレイ８をセット位置から引き出す際に必要となる引き出し操作力Ｆ_ｏｕｔ（Ｎ）は、総負荷Ｐ_０が作用する方向と反対方向に総負荷Ｐ_０と同等の大きさを要する。

例えば、引き込み装置７０による引き込み力Ｐ_１（Ｎ）＝１２Ｎ±２Ｎ、負荷Ｐ_５（Ｎ）＝３Ｎ±１Ｎ、摺動負荷Ｐ_３（Ｎ）＝３Ｎ±１Ｎ、減衰力Ｐ_４（Ｎ）＝２Ｎ±１Ｎとしたとき、総負荷Ｐ_０（Ｎ）は、Ｐ_０（Ｎ）＝１２Ｎ＋４Ｎ＋４Ｎ＋３Ｎ＝２３Ｎとなる。したがって、引き出し操作力Ｆ_ｏｕｔ（Ｎ）も２３Ｎだけ必要となる。このように、引き込み装置７０による引き込み力Ｐ_１が規定内で平均的な大きさで、かつ各負荷Ｐ_３〜Ｐ_５が規定内で最も大きい場合を想定すると、引き出し操作力Ｆ_ｏｕｔ（Ｎ）が２３Ｎとなり、２２．２Ｎを越えてしまう。したがって、操作力を５ポンド重（２２．２Ｎ）以下としなければならない米連邦政府発行のリハビリテーション法５０８条の規定を満たすことができない。

そこで、本実施の形態では、上述の通り、給紙トレイ８の引き出し時は、第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１との連結が解除されるため、速度依存性ダンパ７２２による減衰力（負荷）Ｐ_４が作用しないようになっている。このため、本実施の形態における引き出し操作力Ｆ_ｏｕｔ（Ｎ）は、Ｆ_ｏｕｔ（Ｎ）＝１２Ｎ＋４Ｎ＋４Ｎ＝２０Ｎとなる。したがって、本実施の形態においては、上記のような場合であっても、引き出し操作力Ｆ_ｏｕｔ（Ｎ）が５ポンド重（２２．２Ｎ）以下となり、米連邦政府発行のリハビリテーション法５０８条の規定を満たすことができる。

次に、図２１を参照して、本実施の形態に係る引き込み装置７０による給紙トレイ８の引き込み速度と、速度依存性ダンパを有していない構成の引き込み装置および速度依存性ダンパを有する従来構造の引き込み装置の引き込み速度との比較について説明する。

図２１において、破線で示すグラフは、速度依存性ダンパを有していない構成の引き込み装置による給紙トレイの引き込み速度を示すグラフである。また、一点鎖線で示すグラフは、速度依存性ダンパを有する従来構造の引き込み装置による給紙トレイの引き込み速度を示すグラフである。さらに、実線で示すグラフは、本実施の形態に係る引き込み装置７０による給紙トレイ８の引き込み速度を示すグラフである。

図２１に示すように、速度依存性ダンパを有していない構成の引き込み装置にあっては、約６００ｍｍ／Ｓの引き込み速度で給紙トレイが引き込まれ、比較的大きな衝撃を発生させた後、減衰して停止する。

また、速度依存性ダンパを有する従来構造の引き込み装置にあっては、約８０ｍｍ／Ｓの引き込み速度で給紙トレイが引き込まれ、昇降装置のカップリング部分の負荷が加わった時点で徐々に減速し停止する。

一方、本実施の形態に係る引き込み装置７０では、引き込み開始からセット位置直前までは約８０ｍｍ／Ｓの引き込み速度で給紙トレイ８が引き込まれる。その後、給紙トレイ８がセット位置直前に達すると、第２ギヤ７２０と第３ギヤ７２１との連結が解除され、速度依存性ダンパ７２２による減衰力（負荷）が作用しなくなるため、実線のグラフで示すように引き込み速度を増大させることなく停止する。このように、本実施の形態に係る引き込み装置７０では、速度依存性ダンパ７２２による減衰力（負荷）を解除しても、引き込み速度が増大しないので、給紙トレイ８の引き込み操作感が悪化するということはない。

以上のように、本実施の形態では、給紙トレイ８の引き込み時、給紙トレイ８がセット位置に達する直前で第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との噛み合いを解除することにより引き込みユニット７１とダンパユニット７２との係合を解除するので、セット位置の直前で給紙トレイ８の引き込みに対する負荷が解除される。このため、給紙トレイ８の引き込み速度を減速しつつ、給紙トレイ８の引き込み力の低下を防止して給紙トレイ８を正規の装着位置に確実に引き込むことができる。

また、本実施の形態では、給紙トレイ８がセット位置に達する直前で第１ギヤ７１１の切欠き部７１１ａが第２ギヤ７２０と対向することとなり、第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との間に隙間が形成される。これにより、給紙トレイ８がセット位置に達する直前で、第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との係合を確実に解除することができる。

なお、本実施の形態においては、付勢部材として引張りスプリングである第１スプリング７１３、第２スプリング７１４を用いているが、付勢部材としては、圧縮スプリングを用いたり、板バネ、ゴム、樹脂等の弾性部材を用いてもよい。

また、本実施の形態においては、給紙トレイ８の引き込みに本発明の引き込み装置７０を設けた例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、プロセスカートリッジは、外装カバー等を開放し、手前側に引き出すことで装置本体から取り出し、新品のプロセスカートリッジを手前側から奥側にスライドさせて、装置本体に装着させているが、このプロセスカートリッジの装置本体の装着に本発明の引き込み装置７０を用いてもよい。また、トナーボトルが装置本体に対してスライドされて交換する場合は、トナーボトルの装置本体の装着に本発明の引き込み装置を用いてもよい。

また、本実施の形態においては、給紙トレイ８がセット位置の直前に達したとき、第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との係合を解除するために、第１ギヤ７１１に切欠き部７１１ａを設けたが、給紙トレイ８がセット位置の直前に達したときに第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との係合が解除される構成であれば、いずれの構成であってもよい。例えば、給紙トレイ８がセット位置の直前に達したときに、第１ギヤ７１１と第２ギヤ７２０との係合が解除されるよう、第１ギヤ７１１の円弧の長さを短くしてもよい。

以上のように、本発明に係る引き込み装置および画像形成装置は、給紙トレイの引き込み速度を減速しつつ、給紙トレイの引き込み力の低下を防止して給紙トレイを正規の装着位置に確実に引き込むことができるという効果を有し、給紙トレイを装置本体に引き込む引き込み手段を備えた引き込み装置およびこの引き込み装置を備えた例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置等からなる画像形成装置等として有用である。

１デジタル複合機（画像形成装置）
８、９、１０、１１給紙トレイ
７０引き込み装置
７１引き込みユニット（引き込み手段）
７２ダンパユニット（減速手段）
１００ピン
７０１案内溝
７１０第１レバー（回動部材）
７１１第１ギヤ（ギヤ部）
７１１ａ切欠き部
７１２第２レバー
７１３第１スプリング（引き込み力発生部材）
７１４第２スプリング（引き込み力発生部材）
７２０第２ギヤ（係合ギヤ）
７２１第３ギヤ（減速力発生部材）
７２２速度依存性ダンパ（減速力発生部材）

特開２００７−７００６８号公報

Claims

装置本体に対して引き出し可能に装着される給紙トレイをセット位置まで引き込む引き込み手段と、前記引き込み手段に係合することにより前記給紙トレイを引き込む際の引き込み速度を減速させる減速手段とを有する引き込み装置であって、
前記給紙トレイの引き込み時、前記給紙トレイが前記セット位置に達する直前で前記引き込み手段と前記減速手段との係合を解除することを特徴とする引き込み装置。
前記引き込み手段は、前記給紙トレイをセット位置に引き込む引き込み力を発生させる引き込み力発生部材と、前記給紙トレイの引き込みに応じて回動する回動部材と、前記回動部材に設けられ、前記回動部材の回動支点を中心に回転するギヤ部とを有し、
前記減速手段は、減速力を発生させる減速力発生部材と、前記減速力発生部材に連結されるとともに前記ギヤ部に係合する係合ギヤとを有し、
前記ギヤ部は、前記給紙トレイが前記セット位置に達する直前で前記係合ギヤとの係合を解除するよう、径方向内方側に切欠かれた切欠き部を有することを特徴とする請求項１に記載の引き込み装置。
前記減速手段は、前記給紙トレイの引き出し時、前記減速力発生部材と前記係合ギヤとの連結を解除することを特徴とする請求項２に記載の引き込み装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の引き込み装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。