JP2015209311A - ユニット引き込み装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体に対し着脱可能なユニットを、装着時の衝撃を抑制しながらユーザーに負荷をかけずに装置本体内の所定の位置に確実に引き込み可能なユニット引き込み装置を提供する。【解決手段】ユニット引き込み装置５０は、給紙カセット１０の係合突起８０に係合するフック部材６３と、フック部材６３に引き込み力を作用させる引き込み力発生機構と、引き込み速度の増加を抑制するロータリーダンパー６０と、引き込み力発生機構とロータリーダンパー６０との間に配置される２段ギア５９と、を備える。２段ギア５９は、引き込み力発生機構の第１ギア５３に係合する小径部５９ａと、小径部５９ａと噛み合う第１の位置と小径部５９ｂから離間する第２の位置とを移動可能な大径部５９ｂと、を含む。第１ギア５３には、給紙カセット１０が引き込み完了位置に到達する直前に、大径部５９ｂを第１の位置から第２の位置に移動させる突起部５４が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、装置本体に対し引き出し及び挿入可能に装着されるユニットを装置本体内に引き込むユニット引き込み装置、及びそれを備えた複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置は、装置本体の底部に複数枚の用紙（記録媒体）が収容される給紙カセットが、画像形成装置本体に対して引き出し可能に備えられており、給紙カセットの上方に配設されたピックアップローラー等で構成される送出手段や、給紙ローラー対等で構成される分離搬送手段によって、給紙カセットに収容された用紙を１枚ずつ順に送り出し、搬送ローラーによって画像形成部及び定着装置へと搬送することにより、用紙上に画像を形成するよう構成されている。

上述したような画像形成装置では、給紙カセットは、用紙補充のため、或いは用紙サイズ変更のためユーザーの手作業により装置本体に対して着脱される。このとき、給紙カセットが装置本体の所定位置（装着位置）まで十分に挿入されない場合がある。このような場合には、給紙カセットが位置決めされず、画像が用紙の幅方向中央に正確に形成されなかったり、搬送不良が発生したりすることがあった。

また、給紙カセットの重さと充填された用紙の重さを合わせた重量が大きくなってしまい、給紙カセットを装着位置に挿入する際の操作性が悪くなる。そこで、給紙カセット操作性を改善するため、給紙カセットを装置本体内の装着位置へ引き込む引き込み装置が種々提案されている。

例えば特許文献１には、給紙ユニットを所定の位置まで装着した後、引き込み装置の係合部の係合を引き離し、引き込み力を解除する引き込み装置が開示されている。また、特許文献２には、シート収納手段と係合した後、シート収納手段の装着方向への移動に伴って徐々に引き込み力を蓄える蓄力手段を有し、引き込み手段による引き込み力が最大となる前後に蓄力手段の引き込み力を解放して装着位置まで引き込みを行うシート給送装置が開示されている。

また、給紙トレイを引き込む際の引き込み速度の大きさに応じた負荷を発生させて、引き込み速度の増加を抑制する抑制部材を備えた引き込み装置も知られている。この引き込み装置では、給紙トレイの引き込み速度の増加を抑制することができるので、給紙トレイ装着時の衝撃を抑制することが可能である。

特開２０１０−１８４０６号公報 特開２００６−３２７８２３号公報

特許文献１の構成では、係合部を解除すると引き込んだ給紙ユニットを所定の位置に留めておく力が働かなくなり、給紙の振動等により所定の位置から離れるおそれがあった。また、特許文献２の構成では、蓄力手段に徐々に引き込み力を蓄えていくには強い力が必要であり、装着操作開始時にユーザーに負担をかけることになる。また、抑制部材を備えた引き込み装置では、抑制部材の負荷により引き込み力が低下するので、給紙トレイが装着位置（引き込み完了位置）に到達する前に引き込みが停止する場合があるという問題点があった。

なお、ここでは給紙カセットを例に挙げて挿入及び引き出し操作時の問題点について説明したが、給紙カセットに限らず、両面ユニットや定着ユニット、現像ユニット等、装置本体に対して引き出し可能な他のユニットに対しても同様の問題が生じる。

本発明は、上記問題点に鑑み、装置本体に対し着脱可能なユニットを、装着時の衝撃を抑制しながらユーザーに負荷をかけずに装置本体内の所定の位置に確実に引き込むことができるユニット引き込み装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、装置本体に対し挿入または引き出し可能に装着されるユニットに設けられた被係合部に係合するフック部材と、フック部材と被係合部とがユニットの引き込み開始位置で係合すると、フック部材に引き込み力を作用させる引き込み力発生機構と、引き込み力発生機構から動力が伝達可能に設けられ、引き込み力発生機構がユニットを装置本体の内方に引き込むときに、引き込み速度に応じた負荷を発生して引き込み速度の増加を抑制する抑制部材と、を備え、引き込み力発生機構と抑制部材との間に配置される２段ギアをさらに備え、ユニットを装置本体内の引き込み完了位置に引き込むユニット引き込み装置であって、引き込み力発生機構は、第１回動支点に回動可能に設けられ、回動側端部にフック部材が連結された第１回動部材を含み、第１回動部材は、フック部材が回動可能に連結されたアーム部材と、アーム部材が固定され第１回動支点を中心に回動可能な第１ギアと、を有し、２段ギアは、第１ギアに係合する小径ギアと、小径ギアと同軸上に配置され、小径ギアと噛み合う第１の位置と小径ギアから離間する第２の位置とを移動可能であり、抑制部材に連結される大径ギアと、を含み、第１ギアまたは大径ギアには、ユニットが引き込み完了位置に到達する直前に第１ギアと大径ギアとの間に入り込んで、大径ギアを第１の位置から第２の位置に移動させる突起部が設けられている。

本発明の第１の構成によれば、引き込み力発生機構から動力が伝達可能に設けられ、引き込み力発生機構がユニットを装置本体の内方に引き込むときに、引き込み速度に応じた負荷を発生して引き込み速度の増加を抑制する抑制部材を備える。これにより、ユニットの引き込み速度の増加を抑制することができるので、ユニット装着時の衝撃を抑制することができる。

また、フック部材に引き込み力を作用させる引き込み力発生機構を設けることによって、ユニット装着時のユーザーの負荷を抑制することができる。

また、引き込み力発生機構と抑制部材との間に配置される２段ギアは、引き込み力発生機構の第１ギアに係合する小径ギアと、小径ギアと同軸上に配置され、小径ギアと噛み合う第１の位置と小径ギアから離間する第２の位置とを移動可能であり、抑制部材に連結される大径ギアと、を含み、第１ギアまたは大径ギアには、ユニットが引き込み完了位置に到達する直前に第１ギアと大径ギアとの間に入り込んで、大径ギアを第１の位置から第２の位置に移動させる突起部が設けられている。これにより、ユニットの装着時にユニットが引き込み完了位置に到達する直前に、ユニットに対する抑制部材の負荷が解除される。このため、引き込み力が低下してユニットが引き込み完了位置に到達する前に引き込みが停止するのを抑制することができるので、ユニットを引き込み完了位置に確実に引き込むことができる。

本発明のユニット引き込み装置５０を備えた画像形成装置１００の概略断面図 画像形成装置１００を図１の手前方向から見た外観斜視図 画像形成装置１００に装着される給紙カセット１０の外観斜視図 ユニット引き込み装置５０のカバーを取り外した状態を示す斜視図 給紙カセット１０の挿入前（引き込み開始前）のユニット引き込み装置５０の状態を模式的に示す平面図 大径部５９ｂが小径部５９ａに接近して噛み合った状態を示す側面図 突起部５４が第１ギア５３と大径部５９ｂとの間に入り込んで、大径部５９ｂが小径部５９ａとは噛み合わない位置まで退避した状態を示す側面図 図５の状態から給紙カセット１０が画像形成装置１００本体に所定量挿入され、爪部６５ａと係止部６３ｃとの係合状態が解除された状態を示す平面図 図８の状態から給紙カセット１０がさらに引き込まれ、アーム部材６１が所定角度回転した状態を示す平面図 図９の状態から給紙カセット１０がさらに引き込まれ、アーム部材６１が所定角度回転した状態を示す平面図 係合突起８０がガイド溝５１ａの終点まで移動し、給紙カセット１０が画像形成装置１００内の給紙可能位置（引き込み完了位置）まで引き込まれた状態を示す平面図 給紙カセット１０の挿入前に係止部６３ｃと爪部６５ａとの係合が外れ、アーム部材６１が引き込み完了位置にあるにも関わらず、係合突起８０とフック部材６３が係合していない状態を示すユニット引き込み装置５０の平面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００本体内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。なお、ここでは画像形成装置１００として、モノクロ複合機について示している。

画像形成部Ｐには、感光体ドラム１の回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って、帯電装置２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラー７、クリーニング装置８、及び除電装置（図示せず）が配設されている。画像形成部Ｐでは、感光体ドラム１を図１において反時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。

感光体ドラム１は、例えばアルミドラムの表面に感光層が積層されたものであり、帯電装置２により、表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット３からのレーザービームを表面に照射することにより、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定されるものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や、帯電時のオゾンの発生が少なく高解像度の画像が得られる有機感光層（ＯＰＣ）等が好ましい。

帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させるものである。例えば帯電装置２として、細いワイヤー等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置が用いられる。なお、コロナ放電装置に代えて、帯電ローラーに代表される帯電部材を感光体表面に接触させた状態で帯電部材に電圧を印加する接触式の帯電装置を用いても良い。露光ユニット３は、画像読取部２１において読み取られた原稿画像データに基づいて光ビーム（例えばレーザービーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

現像装置４は、感光体ドラム１の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。この現像装置４へのトナーの供給はトナーコンテナ５から中間ホッパー６を介して行われる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置４に収容されている。

転写ローラー７は、感光体ドラム１表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路１１を搬送されてくる用紙（記録媒体）に転写する。クリーニング装置８は、感光体ドラム１の長手方向に線接触するクリーニングローラーやクリーニングブレード等を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム１の表面に残った残留トナーを除去する。

画像読取部２１は、複写時に原稿を照明するスキャナーランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサー等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像データに変換する。

コピー動作を行う場合、画像読取部２１において原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。一方、画像形成部Ｐにおいて、帯電装置２により図１中の反時計回り方向に回転する感光体ドラム１が一様に帯電され、画像読取部２１で読み取られた原稿画像データに基づいて露光ユニット３が感光体ドラム１上にレーザービーム（光線）を照射することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１表面に形成する。その後、現像装置４が静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。

上記のようにトナー像が形成された画像形成部Ｐに向けて、給紙ユニット１２により給紙カセット（ユニット、記録媒体収納カセット）１０から用紙１８が送出され、用紙搬送路１１及びレジストローラー対１３を経由して画像形成部Ｐに所定のタイミングで搬送される。そして、画像形成部Ｐにおいて転写ローラー７により感光体ドラム１表面のトナー像が用紙１８に転写される。トナー像が転写された用紙１８は感光体ドラム１から分離され、定着装置９に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙１８にトナー像が定着される。

定着装置９を通過した用紙１８は、複数方向に分岐した分岐部１６によって搬送方向が振り分けられる。用紙１８の片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対１４によって排出トレイ１５に排出される。

一方、用紙１８の両面に画像を形成する場合は、定着装置９を通過した用紙１８は一旦排出ローラー対１４方向に搬送され、用紙１８の後端が分岐部１６を通過した後に排出ローラー対１４を逆回転させるとともに分岐部１６の搬送方向を切り換えることで、用紙１８の後端から反転搬送路１７に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対１３に再搬送される。そして、感光体ドラム１上に形成された次の画像が転写ローラー７により用紙１８の画像が形成されていない面に転写され、定着装置９に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１５に排出される。

図２に示すように、画像読取部２１の上面には、透明なガラス板（コンタクトガラス）が取り付けられた原稿載置台（図示せず）や、画像形成装置１００本体の前面側（図１の手前方向）に突出した操作パネル２２が配設されている。また、画像読取部２１の上面には、原稿載置台に載置された原稿を押さえるプラテン（原稿押さえ）２３が開閉自在に支持されている。

また、ハウジング１００ａの前面側にはフロントカバー２４が開閉可能に設けられている。このフロントカバー２４を開放することで、ハウジング１００ａ内の各部材のメンテナンスや交換が行われる。

図３に示すように、給紙カセット１０の底面となるカセットベース２５の四方の周縁部には壁部２５ａ〜２５ｄが立設されている。なお、図３では左手前側が画像形成装置１００の前面側（図２の手前側）となっている。また、図３において、ハウジング１００ａに対する給紙カセット１０の挿入方向を矢印Ａ、引き出し方向を矢印Ａ′で示し、給紙カセット１０の給紙方向を矢印Ｂで示す。

給紙カセット１０の挿入方向に対し上流側の壁部２５ｃにはカセットカバー３３が装着されている。カセットカバー３３は、その表面側（図３の左側）が外部に露出して画像形成装置１００（図２参照）本体の外装面の一部を構成する。また、カセットカバー３３の中央部には、給紙カセット１０の着脱時に把持する把持部３５が設けられている。

用紙１８（図１参照）が積載される用紙積載板２８は、左右（矢印ＡＡ′方向両端）の揺動軸を支点として給紙方向下流側（図２の矢印Ｂ方向）がカセットベース２５に対し上下に昇降可能に設けられている。また、用紙積載板２８の幅方向両側には、用紙積載板２８に積載される用紙１８の幅方向の位置決めを行う一対の幅合わせカーソル３７ａ、３７ｂが、カセットベース２５に形成された案内溝に沿ってそれぞれ用紙幅方向（図の矢印ＡＡ′方向）に往復移動可能に設けられている。

また、用紙搬送路１１（図１参照）に向けて用紙が矢印Ｂ方向に送出されるため、用紙１８の後端を揃える後端カーソル３１は、カセットベース２５に形成された案内溝に沿って用紙搬送方向（図の矢印Ｂ方向）と平行に往復移動可能に設けられている。この幅合わせカーソル３７ａ、３７ｂ、及び後端カーソル３１を、積載される用紙サイズに合わせて移動させることにより、用紙１８を給紙カセット１０内の所定位置に収納する。

給紙カセット１０の挿入または引き出し方向（矢印ＡＡ′方向）に対し平行な壁部２５ａ、２５ｄの外側にはガイドレール４０ａ、４０ｂが付設されている。画像形成装置１００本体側（ハウジング１００ａ側）にはガイドレール４０ａ、４０ｂを摺動可能に支持する支持部（図示せず）が設けられており、ガイドレール４０ａ、４０ｂを支持部に沿って摺動させることで、給紙カセット１０はハウジング１００ａに対し挿入及び引き出し可能となっている。

次に、給紙カセット１０の挿入操作を補助するためのユニット引き込み装置５０について説明する。

図４に示すように、ユニット引き込み装置５０は、給紙カセット１０を画像形成装置１００内の所定位置（給紙可能位置）まで引き込む機能を有するものであり、ハウジング５１の底面には、第２ギア（第２回動部材）５５、第１ギア（第１回動部材）５３、アイドルギア５７、２段ギア５９、ロータリーダンパー（抑制部材）６０、ダンパーホルダー６５等が配設されている。なお、説明の便宜のため、図４ではハウジング５１のカバーを取り外して内部構造が見える状態としている。

ハウジング５１の底面には給紙カセット１０の挿入および引き出し方向（図３の矢印ＡＡ′方向）に沿ってガイド溝５１ａが形成されている。ガイド溝５１ａには給紙カセット１０に形成された係合突起（被係合部）８０（図５参照）が係合し、給紙カセット１０の挿入または引き出し操作に伴いガイド溝５１ａに沿って摺動する。ハウジング５１の側面には係合突起８０をガイド溝５１ａに案内する開口部５１ｂが形成されている。

第１ギア５３、第２ギア５５は、それぞれ第１回動支点５３ａ、第２回動支点５５ａにおいてハウジング５１の底面に回転可能に支持される扇型ギアである。アイドルギア５７は、第２ギア５５、第１ギア５３と噛み合うことで、第２ギア５５及び第１ギア５３の回転方向を同方向としている。

第１ギア５３は図４および図５に示すように、２段ギア５９の小径部（小径ギア）５９ａに噛み合っており、ロータリーダンパー６０は２段ギア５９の大径部（大径ギア）５９ｂに噛み合っている。ロータリーダンパー６０は、回転速度が大きなときは大きな負荷（減衰力）を発生させ、回転速度が小さなときは小さな負荷を発生させる。そして、この負荷をブレーキ力として２段ギア５９に伝達する。なお、第１ギア５３、第２ギア５５、後述するアーム部材６１および引っ張りバネ７０等によって、後述するフック部材６３と係合突起８０とが給紙カセット１０の引き込み開始位置で係合することによって、フック部材６３に引き込み力を作用させる引き込み力発生機構が構成されている。

２段ギア５９は、一方向にのみ回転駆動力を伝達可能なワンウェイギアである。２段ギア５９の小径部５９ａと大径部５９ｂとはワンウェイ機構を介して連結されており、このワンウェイ機構が一方向にのみ噛み合うことにより、第１ギア５３と２段ギア５９との間で一方向の回転のみが伝達され、第１ギア５３と２段ギア５９が同期して回転するようになっている。ワンウェイ機構としては、ラチェット、ワンウェイクラッチ等が用いられる。

本実施形態では図６に示すように、２段ギア５９はラチェット機構を有しており、小径部５９ａと大径部５９ｂとの対向部分の各々には、ラッチが形成されている。このラチェット機構（ワンウェイ機構）によって、給紙カセット１０が画像形成装置１００に引き込まれるときのみ、小径部５９ａの回転に伴って大径部５９ｂが回転される。このため、給紙カセット１０が画像形成装置１００に引き込まれるときは、第１ギア５３が図４の反時計回り方向に回転し、第１ギア５３と２段ギア５９との間でワンウェイ機構を介して回転駆動力が伝達される。一方、給紙カセット１０が画像形成装置１００から引き出されるときは、ワンウェイ機構により第１ギア５３と２段ギア５９との間での回転駆動力の伝達が遮断されるため、ロータリーダンパー６０による負荷は２段ギア５９から第１ギア５３に伝達されない。

また、図６および図７に示すように、小径部５９ａと大径部５９ｂとは同軸（同じ回転軸）上に配置されており、大径部５９ｂは小径部５９ａと噛み合う第１の位置（図６の位置）と小径部５９ｂから離間する第２の位置（図７の位置）とを移動可能に形成されている。

第１ギア５３の上面（大径部５９ｂとの対向面）には、大径部５９ｂ側の部分がテーパー状に形成された突起部５４が設けられている。この突起部５４は、給紙カセット１０が引き込み完了位置（給紙可能位置）に到達する直前（例えば数ｍｍ手前）に、図７に示すように第１ギア５３と大径部５９ｂとの間に入り込んで、大径部５９ｂを第１の位置から小径部５９ａとは噛み合わない第２の位置まで退避させる。

図４および図５に示すように、第１ギア５３にはアーム部材（第１回動部材）６１が固定されている。アーム部材６１は、第１ギア５３の第１回動支点５３ａを支点として第１ギア５３と共に回動可能となっている。アーム部材６１の回動端には、回動支点６１ｂを中心にアーム部材６１に対して回転可能なフック部材６３が連結されている。

フック部材６３には、通常の引き込み動作で使用する第１係合溝６３ａと、ユニット引き込み装置５０と給紙カセット１０の係合突起８０が係合されずにユニット引き込み装置５０が引き込み完了状態となったときの復帰動作で使用する第２係合溝６３ｂと、ダンパーホルダー６５の爪部６５ａと係合してフック部材６３の移動を規制することでアーム部材６１の回動を規制する係止部６３ｃとが形成されている。

アーム部材６１の係合穴６１ａには、引っ張りバネ（付勢部材）７０の一端が係合しており、引っ張りバネ７０の他端部は第２ギア５５のボス部５５ｂに係合している。これにより、アーム部材６１は引っ張りバネ７０により第１回動支点５３ａを支点として反時計回り方向に付勢されている。

次に、図５〜図１１を用いてユニット引き込み装置５０による給紙カセット１０の引き込み動作について説明する。図５の状態（給紙カセット１０の挿入前（引き込み開始前）の状態）ではフック部材６３の係止部６３ｃが爪部６５ａと係合しており、フック部材６３がガイド溝５１ａの開口端（引き込み開始位置）に保持されている。また、引っ張りバネ７０は自然長から引き伸ばされ、付勢力（引き込み力）が蓄積されている。

給紙カセット１０を画像形成装置１００本体に所定量挿入すると、図８に示すように、給紙カセット１０に設けられた係合突起８０がハウジング５１の開口部５１ｂからガイド溝５１ａに挿入され、フック部材６３の第１係合溝６３ａの内面（図８の上側面）を押圧する。これにより、フック部材６３が支点６１ｂを中心に反時計回り方向に回転し、爪部６５ａと係止部６３ｃとの係合状態が解除される。係合が解除されると、引っ張りバネ７０の付勢力が解放されることによってフック部材６３の第１係合溝６３ａの内面（図８の下側面）が係合突起８０を押圧し、給紙カセット１０の引き込みを開始する。

また、引っ張りバネ７０からアーム部材６１の係合穴６１ａに作用する付勢力Ｆは、係合穴６１ａの回動軌道Ｏ（図に破線円弧で表示）の接線方向の分力Ｆ１と、係合穴６１ａからアーム部材６１の回動支点（第１回動支点５３ａ）に向かう分力Ｆ２とに分解される。分力Ｆ１は、アーム部材６１を回動させる回転モーメントであり、給紙カセット１０の引き込み力として作用する。図８の状態では、付勢力Ｆの方向は分力Ｆ２の方向に近接しており、分力Ｆ１は分力Ｆ２に比べて小さくなっている。

図８の状態から給紙カセット１０がさらに引き込まれた図９の状態では、引っ張りバネ７０の付勢力によってアーム部材６１及び第１ギア５３が第１回動支点５３ａを支点として反時計回り方向に回動する。そして、アーム部材６１の回転によって引っ張りバネ７０の一端（係合穴６１ａ）が回動軌道Ｏ上を反時計回り方向に移動する。

このとき、アイドルギア５７を介して第１ギア５３と噛み合う第２ギア５５も第２回動支点５５ａを支点として反時計回り方向に回動する。即ち、引っ張りバネ７０の他端が係止されたボス部５５ｂは、引っ張りバネ７０の一端が係止された係合穴６１ａと同方向に回動する。

つまり、アーム部材６１の回動に伴い、引っ張りバネ７０の一端（係合穴６１ａ）が引っ張りバネ７０の他端（ボス部５５ｂ）に近づく方向に回動して引っ張りバネ７０が収縮するため付勢力Ｆの大きさは小さくなるが、ボス部５５ｂも係合穴６１ａから離間する方向に回動するため、引っ張りバネ７０の収縮による付勢力Ｆの減衰を抑制することができる。その結果、付勢力Ｆの大きさは図８に比べてやや小さくなる程度である。また、付勢力Ｆの方向は分力Ｆ２の方向から離れる方向に変化し、分力Ｆ１の方向に接近するため、図８に比べて分力Ｆ１の割合が大きくなっている。

図９の状態から給紙カセット１０がさらに引き込まれた図１０の状態では、引っ張りバネ７０の一端及び他端がさらに反時計回り方向に移動する。アーム部材６１の回動に伴う引っ張りバネ７０の収縮によって付勢力Ｆの大きさは小さくなるが、ボス部５５ｂの係合穴６１ａから離間する方向への回動によって付勢力Ｆの減衰が抑制されるため、付勢力Ｆの大きさは図９に比べてやや小さくなる程度である。また、付勢力Ｆの方向は分力Ｆ１の方向により接近するため、図９に比べて分力Ｆ１の割合が大きくなっている。

そして、図１１に示すように、係合突起８０がガイド溝５１ａの終点まで移動したとき、給紙カセット１０が画像形成装置１００内の給紙可能位置（引き込み完了位置）まで引き込まれる。なお、ここでは係合突起８０とガイド溝５１ａの終点との当接によって給紙可能位置を規定したが、例えば係合突起８０がガイド溝５１ａの終点に到達する前に、給紙カセット１０側の当接片が画像形成装置１００本体側の被当接面に当接することで給紙可能位置を規定することもできる。

また、給紙カセット１０の引き込み動作中は、第１ギア５３に２段ギア５９を介してロータリーダンパー６０の負荷（トルク）が作用する。例えば、給紙カセット１０に収容されている用紙が少量で給紙カセット１０の引き込み負荷が小さく、分力Ｆ１による引き込み速度が大きくなった場合は、ロータリーダンパー６０のトルクが大きくなって、給紙カセット１０の引き込み速度を減速させることができる。また、給紙カセット１０に収容されている用紙が大量で給紙カセット１０の引き込み負荷が大きい場合は、ロータリーダンパー６０のトルクが小さくなって、分力Ｆ１で給紙カセット１０を引き込めなくなるのを抑制することができる。

ここで、上述したように、第１ギア５３の上面には、突起部５４が設けられているので、給紙カセット１０が引き込み完了位置に到達する直前に、図７に示すように第１ギア５３と大径部５９ｂとの間に突起部５４が入り込んで、大径部５９ｂは第１の位置から小径部５９ａとは噛み合わない第２の位置に退避する。これにより、ロータリーダンパー６０の負荷が解除され、負荷が解除された状態で給紙カセット１０は引き込み完了位置に引き込まれる。

一方、図１１の状態から給紙カセット１０を引き出す場合は、係合突起８０が第１係合溝６３ａの内面（図１１の下側面）を押圧する。これにより、アーム部材６１が引っ張りバネ７０の付勢力Ｆに抗して時計回り方向に回転し、引き込み動作時とは逆に図１０〜図８の状態を順に経由し、図５に示したように係止部６３ｃが爪部６５ａに係合してフック部材６３を引き込み開始位置に戻した後、係合突起８０がガイド溝５１ａから離脱して給紙カセット１０の引き出し動作が完了する。

なお、給紙カセット１０が画像形成装置１００から引き出されるときは、ワンウェイギアである２段ギア５９によって第１ギア５３と２段ギア５９との間での回転駆動力の伝達が遮断されるため、ロータリーダンパー６０の負荷は第１ギア５３及びアーム部材６１に伝達されない。従って、ロータリーダンパー６０の負荷を受けることなく給紙カセット１０を円滑に引き出すことができる。

ところで、給紙カセット１０の挿入前に何らかの外力によって係止部６３ｃと爪部６５ａとの係合が外れた場合、図１２に示すように、ユニット引き込み装置５０が引き込み状態であり、アーム部材６１が引き込み完了位置（ガイド溝５１ａの終点側）にあるにも関わらず、係合突起８０とフック部材６３（第１係合溝６３ａ）が係合していない状態（係合異常）となる。この係合異常からの復帰は、第２係合溝６３ｂと、フック部材６３の回動方向上流端から第２係合溝６３ｂに連通する案内溝６３ｄによって行われる。

具体的には、図１２の状態で給紙カセット１０を通常と同じ動作で画像形成装置１００に挿入した場合、係合突起８０がガイド溝５１ａから案内溝６３ｄを通過して第２係合溝６３ｂに挿入される。この状態で給紙カセット１０を引き出すと、係合突起８０が第２係合溝６３ｂの内面（図１２の下側面）を押圧し、アーム部材６１が引っ張りバネ７０の付勢力Ｆに抗して時計回り方向に回転する。その後、ダンパーホルダー６５の爪部６５ａに係止部６３ｃが係合してフック部材６３が引き込み開始位置に戻り、ユニット引き込み装置５０を図５に示した給紙カセット１０の挿入前（引き込み開始前）の状態に復帰させることができる。

本実施形態では、上記のように、引き込み力発生機構（第１ギア５３、第２ギア５５、アーム部材６１および引っ張りバネ７０等）が給紙カセット１０を画像形成装置１００本体の内方に引き込むときに、引き込み速度に応じた負荷を発生して引き込み速度の増加を抑制するロータリーダンパー６０を備える。これにより、給紙カセット１０の引き込み速度の増加を抑制することができるので、給紙カセット１０装着時の衝撃を抑制することができる。

また、フック部材６３に引き込み力を作用させる引き込み力発生機構を設けることによって、給紙カセット１０装着時のユーザーの負荷を抑制することができる。

また、第１ギア５３には、給紙カセット１０が引き込み完了位置に到達する直前に第１ギア５３と大径部５９ｂとの間に入り込んで、大径部５９ｂを第１の位置から小径部５９ａとは噛み合わない第２の位置まで退避させる突起部５４が設けられている。これにより、給紙カセット１０の装着時に給紙カセット１０が引き込み完了位置に到達する直前に、給紙カセット１０に対するロータリーダンパー６０の負荷が解除される。このため、引き込み力が低下して給紙カセット１０が引き込み完了位置に到達する前に引き込みが停止するのを抑制することができるので、給紙カセット１０を引き込み完了位置に確実に引き込むことができる。

また、上記のように、引っ張りバネ７０の一端が係止されたアーム部材６１（及び第１ギア５３）と、引っ張りバネ７０の他端が係止された第２ギア５５とが同方向に回動するため、アーム部材６１の回動に伴う引っ張りバネ７０の付勢力Ｆの減衰が抑制される。従って、給紙カセット１０の引き込み開始時から引き込み完了時に亘って一定以上の引き込み力を確保することができ、引き込み動作を円滑に行うことができる。

また、引き込み完了時においてもフック部材６３には所定の付勢力が作用するため、係合突起８０をガイド溝５１ａの終点に確実に留置させることができ、給紙カセット１０を画像形成装置１００内の給紙可能位置に安定して装着することができる。

また、上記のように、給紙カセット１０の引き込み開始時から引き込み完了時に亘って、アーム部材６１を回動させる回転モーメント（分力Ｆ１）が大きくなる方向に変化するため、第１ギア５３と第２ギア５５の同方向への回動による付勢力Ｆの減衰抑制効果と合わせて、給紙カセット１０の引き込み力をより強めることができる。

また、上記のように、アーム部材６１が固定された第１ギア５３にロータリーダンパー６０を連結することにより、給紙カセット１０内の用紙の収容量に係わらず給紙カセット１０を常に一定の引き込み速度で画像形成装置１００内に引き込むことができる。

また、上記のように、２段ギア５９は、ラチェット機構を有し、給紙カセット１０が画像形成装置１００本体に引き込まれるときのみ小径部５９ａの回転に伴って大径部５９ｂが回転される。これにより、給紙カセット１０が画像形成装置１００から引き出されるときは、ラチェット機構により第１ギア５３と２段ギア５９との間での回転駆動力の伝達が遮断されるため、ロータリーダンパー６０による負荷は２段ギア５９から第１ギア５３に伝達されない。このため、ロータリーダンパー６０の負荷を受けることなく給紙カセット１０を円滑に引き出すことができる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、突起部５４を第１ギア５３に設けたが、突起部５４を２段ギア５９の大径部５９ｂに設けてもよい。

また、上記実施形態では、引っ張りバネ７０の一端が係止されるアーム部材６１が固定された第１ギア５３と引っ張りバネ７０の他端が係止されるボス部５５ｂが設けられた第２ギア５５とがアイドルギア５７を介して連結されており、第１ギア５３と第２ギア５５とが同方向に回転するようにしたが、アイドルギア５７による連結に代えて、第１ギア５３と第２ギア５５とを同時に且つ同方向に回転させるリンク機構で連結しても良い。

また、上記実施形態では、給紙カセット１０を画像形成装置１００本体内に引き込むユニット引き込み装置５０について説明したが、給紙カセット１０に限らず、現像装置４や定着装置９が画像形成装置１００本体内に挿入または引き出し可能に装着されている場合は、それらのユニットの引き込み装置としても全く同様に適用可能である。

また、本発明は図１に示したようなモノクロ複合機に限らず、カラープリンターやカラー複合機、モノクロプリンター、インクジェット記録方式の画像形成部を備えたカラー複合機やカラープリンター等、引き出し可能なユニットを備えた他の画像形成装置にも適用可能である。

本発明は、装置本体に対し引き出し及び挿入可能に装着されるユニットを装置本体内に引き込むユニット引き込み装置に利用可能である。本発明の利用により、ユーザーに負荷をかけずに装置本体内の所定の位置にユニットを確実に引き込むことができるユニット引き込み装置を、簡易な構成で提供することができる。

１０ 給紙カセット（ユニット、記録媒体収納カセット）
１２ 給紙ユニット
１８ 用紙（記録媒体）
５０ ユニット引き込み装置
５１ ハウジング
５１ａ ガイド溝
５１ｂ 開口部
５３ 第１ギア（第１回動部材）
５３ａ 第１回動支点
５４ 突起部
５５ 第２ギア（第２回動部材）
５５ａ 第２回動支点
５５ｂ ボス部
５７ アイドルギア
５９ ２段ギア
５９ａ 小径部（小径ギア）
５９ｂ 大径部（大径ギア）
６０ ロータリーダンパー（抑制部材）
６１ アーム部材（第１回動部材）
６１ａ 係合穴
６１ｂ 支点
６３ フック部材
６３ａ 第１係合溝
６３ｂ 第２係合溝
６３ｃ 係止部
６３ｄ 案内溝
６５ ダンパーホルダー
６５ａ 爪部
７０ 引っ張りバネ（付勢部材）
８０ 係合突起（被係合部）
１００ 画像形成装置

Claims (8)

1. 装置本体に対し挿入または引き出し可能に装着されるユニットに設けられた被係合部に係合するフック部材と、
   前記フック部材と前記被係合部とが前記ユニットの引き込み開始位置で係合すると、前記フック部材に引き込み力を作用させる引き込み力発生機構と、
   前記引き込み力発生機構から動力が伝達可能に設けられ、前記引き込み力発生機構が前記ユニットを前記装置本体の内方に引き込むときに、引き込み速度に応じた負荷を発生して前記引き込み速度の増加を抑制する抑制部材と、
   を備え、前記ユニットを前記装置本体内の引き込み完了位置に引き込むユニット引き込み装置であって、
   前記引き込み力発生機構と前記抑制部材との間に配置される２段ギアをさらに備え、
   前記引き込み力発生機構は、第１回動支点に回動可能に設けられ、回動側端部に前記フック部材が連結された第１回動部材を含み、
   前記第１回動部材は、前記フック部材が回動可能に連結されたアーム部材と、該アーム部材が固定され前記第１回動支点を中心に回動可能な第１ギアと、を有し、
   前記２段ギアは、前記第１ギアに係合する小径ギアと、前記小径ギアと同軸上に配置され、前記小径ギアと噛み合う第１の位置と前記小径ギアから離間する第２の位置とを移動可能であり、前記抑制部材に連結される大径ギアと、を含み、
   前記第１ギアまたは前記大径ギアには、前記ユニットが前記引き込み完了位置に到達する直前に前記第１ギアと前記大径ギアとの間に入り込んで、前記大径ギアを前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる突起部が設けられていることを特徴とするユニット引き込み装置。
2. 前記引き込み力発生機構は、前記第１回動部材と、前記第１回動部材に一端が係止され、前記フック部材が前記ユニットを前記装置本体内に引き込む方向に前記第１回動部材を付勢する付勢部材と、該付勢部材の他端が係止され、第２回動支点に回動可能に設けられる第２回動部材と、を有し、
   前記第２回動部材は、前記付勢部材の付勢力による前記第１回動部材の回転に伴い前記第１回動部材と同方向に回動することを特徴とする請求項１に記載のユニット引き込み装置。
3. 前記付勢部材の付勢方向は、前記ユニットの引き込み開始時から引き込み完了時に亘って前記第１回動部材に作用する回転モーメントが大きくなる方向に変化することを特徴とする請求項２に記載のユニット引き込み装置。
4. 前記第２回動部材は、前記第１ギアと一つ以上のアイドルギアを介して連結される第２ギアであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のユニット引き込み装置。
5. 前記２段ギアは、ラチェット機構を有し、
   前記ユニットが前記装置本体に引き込まれるときのみ前記小径ギアの回転に伴って前記大径ギアが回転されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のユニット引き込み装置。
6. 前記フック部材は、前記被係合部に係合する第１係合溝と、前記引き込み開始位置の近傍に設けられた爪部に係合する係止部とを有しており、
   前記フック部材に係合した前記被係合部が前記フック部材を押圧して前記フック部材が回動することで、前記爪部と前記係止部との係合が解除されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のユニット引き込み装置。
7. 前記ユニットは、記録媒体を収納する記録媒体収納カセットであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のユニット引き込み装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のユニット引き込み装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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