JP2020111448A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートカセットの挿抜荷重を安定させる画像形成装置を提供する。【解決手段】ロック機構９は、ローラ９２１と第１突起部９２２と第２突起部９２３とを有するロックアーム９２と、付勢部材９３と、第１ガイド部９１１と第２ガイド部９１２とを有するホルダ９１とを備える。ロックアーム９２は、シートカセット１０がスライドするときに、ロックアーム９２が第１ガイド部９１１の第１突起部９２２との接点Ｃ１における法線Ｎ１と、第２ガイド部９１２の第２突起部９２３との接点Ｃ２における法線Ｎ２との交点を回動中心Ｒとして回動する。第１ガイド部９１１及び第２ガイド部９１２は、シートカセット１０がスライドしてローラ９２１が第１カム面１１３Ａに接触して移動するとき、ロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントが一定となる位置に回動中心Ｒが移動するように、第１突起部９２２及び第２突起部９２３を案内する。【選択図】図４

Description

本発明は、シートカセットを備えた画像形成装置に関する。

一般的な画像形成装置には複数枚のシートを収容可能なシートカセットが備えられている。このシートカセットは、例えば画像形成装置本体に対して前面側から挿抜可能とされている。そして、画像形成装置本体にはシートカセットを所定の位置に固定するロック機構が設けられている。

特許文献１には、ロック機構として挿抜方向と交差する方向に移動するロックアームと付勢部材とを備えた画像形成装置が開示されている。このロックアームはシートカセットの上面に設けられたカム面を上方向から押さえることによって、シートカセットを画像形成装置本体に固定している。

特開２０１８−３０６９４号公報

特許文献１の技術によれば、シートカセットが画像形成装置本体に収納された状態においては、ロックアームが挿抜方向と交差する方向にカム面を押圧するため、ロックアームがカム面から受ける反力の方向及び大きさが安定し、シートカセットの固定力が安定する。一方、収納位置付近におけるシートカセットの挿抜途中の状態においては、ロックアームがカム面を押圧する押圧力が変化するため、シートカセットを挿抜するときにユーザにかかる荷重である挿抜荷重が変化する。よって、この挿抜荷重を一定にしてユーザの操作性を改善する余地がある。

本発明は、シートカセットの挿抜荷重を安定させる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、収納部が形成された画像形成装置本体と、前記収納部に収納された収納位置と前記収納部から引き出された引出位置との間を第１方向に沿ってスライド可能に構成され、前記第１方向に対して傾斜した第１カム面を有するシートカセットと、前記シートカセットを前記収納位置に固定するロック機構とを備え、前記ロック機構は、前記画像形成装置本体に設けられるとともに、前記シートカセットが前記収納位置にあるときに前記第１カム面に接触する接触部を有し、前記第１カム面に垂直な第１平面に沿って変位可能なロックアームと、前記画像形成装置本体に設けられるとともに、前記ロックアームを前記シートカセットに向けて付勢する付勢部材と、前記ロックアーム又は前記画像形成装置本体の一方に設けられるとともに、前記第１平面と直交する第２方向へ延びる第１突起部と、前記ロックアーム又は前記画像形成装置本体の一方に設けられ、前記第１突起部に対して前記第１方向に異なる位置に配置されて前記第２方向へ延びる第２突起部と、前記ロックアーム又は前記画像形成装置本体の他方に設けられ、前記第１突起部と係合して案内する第１ガイド部と、前記ロックアーム又は前記画像形成装置本体の他方に設けられ、前記第２突起部と係合して案内する第２ガイド部とを備え、前記ロックアームは、前記シートカセットがスライドするときに前記第２方向から見たときに、前記ロックアームが前記第１ガイド部の前記第１突起部との接点における法線と、前記第２ガイド部の前記第２突起部との接点における法線との交点を回動中心として回動し、前記第１ガイド部及び前記第２ガイド部は、前記シートカセットがスライドして前記接触部が前記第１カム面に接触して移動するとき、前記ロックアームの前記接触部における回転モーメントが一定となる位置に前記回動中心が移動するように、前記第１突起部及び前記第２突起部を案内する。

本発明によれば、接触部が第１カム面に接触して移動するときにはロックアームの接触部における回転モーメントが一定となるため、収納位置付近におけるシートカセットの挿抜途中の状態において、シートカセットの挿抜荷重を安定させることができる。

一実施形態の画像形成装置の中央断面図である。 シートカセットと装置本体とロック機構とを示す平断面図である。 シートカセットとロック機構とを示す斜視図である。 左側のロック機構の平面図である。 ロック機構の組み立て工程を説明する図であり、（ａ）は組み付け前の状態、（ｂ）は組み付け途中の状態、（ｃ）は組み付け後の状態を示している。 一実施形態の画像形成装置におけるシートカセット挿抜時の動作を説明する図である。 一実施形態の画像形成装置におけるシートカセット挿抜時の動作を説明する図である。 一実施形態の画像形成装置におけるシートカセット挿抜時の動作を説明する図である。 一実施形態の画像形成装置におけるシートカセット挿抜時の動作を説明する図である。 一実施形態の画像形成装置におけるシートカセット挿抜時の動作を説明する図である。 一実施形態の画像形成装置におけるシートカセット挿抜時の動作を説明する図である。

［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態の画像形成装置１の中央断面図である。以下の説明では、図１に示すように画像形成装置１が使用可能に設置された状態を基準とし、シートカセット１０が引き出される側を前、その反対側を後とし、画像形成装置１を前側から見て左右方向を規定し、さらに画像形成装置１の排出トレイ８２側を上、その反対を下とし、各方向を定める。

画像形成装置１は、画像形成装置本体の一例としての装置本体２と、供給ユニット３と、モータ４と、画像形成ユニット５と、排出ユニット８と、ロック機構９とを備えている。

装置本体２は、画像形成装置１の各構成部材を支持するフレームと、画像形成装置１の外観を構成する外装カバーとを備えている。装置本体２の下部にはシートカセット１０を収納する収納部２Ｃが形成されている。供給ユニット３は、画像形成装置１の下部に配置され、シートＳを画像形成ユニット５に搬送するものである。

画像形成ユニット５は、供給ユニット３よりもシートＳの搬送方向下流側に配置され、供給ユニット３から搬送されてきたシートＳに画像を形成するものである。排出ユニット８は、画像形成ユニット５よりもシートＳの搬送方向下流側に配置され、画像形成ユニット５により画像が形成されたシートＳを画像形成装置１の外部へ排出するものである。

供給ユニット３は、シートカセット１０と、供給機構２０と、搬送ローラ２４と、レジストローラ２６と、ロック機構９とを備えている。

シートカセット１０は、装置本体２の収納部２Ｃに収納された収納位置と、収納部２Ｃから引き出された引出位置との間を第１方向に沿ってスライド可能に構成される。本実施形態において第１方向は前後方向である。つまり、シートカセット１０は装置本体２に対して水平方向に挿抜可能に構成される。

またシートカセット１０は、複数枚のシートＳを収容可能なカセット本体１１と、カセット本体１１に配置されシートＳが積載されるとともにシートＳを上下方向に変位可能な圧板１２と、圧板１２を上昇させる圧板上昇部材１３とを有する。圧板上昇部材１３はモータ４によって駆動される。図１では圧板上昇部材１３の上昇によって圧板１２が持ち上げられ、圧板１２上に積載されているシートＳが供給可能位置まで上昇させられた状態を示している。

供給機構２０はシートカセット１０に積載されるシートＳを一枚ずつ分離して取り出し、搬送ローラ２４へ向けて搬送する機構である。供給機構２０は、ピックアップローラ２１と、分離ローラ２２と、分離パッド２３とを備えている。

ピックアップローラ２１は圧板１２により供給可能位置まで上昇されたシートＳを取り出すためのローラであり、圧板１２の上方に配置されている。分離ローラ２２はピックアップローラ２１よりもシートＳの搬送方向下流側に配置されており、分離パッド２３は分離ローラ２２に対向配置されるとともに分離ローラ２２に向けて付勢されている。

ピックアップローラ２１により取り出されたシートＳは分離ローラ２２側へ送り出され、分離ローラ２２と分離パッド２３との間で１枚ずつに分離され、搬送ローラ２４に向けて搬送される。

搬送ローラ２４はシートＳに搬送力を付与するローラであり、供給機構２０よりもシートＳの搬送方向下流側に配置されている。供給機構２０から搬送ローラ２４に向けて搬送されてきたシートＳはレジストローラ２６へ向けて搬送される。

レジストローラ２６は搬送ローラ２４よりもシートＳの搬送方向下流側に配置されている。レジストローラ２６は搬送されるシートＳの先端の移動を規制して一旦停止させた後、所定のタイミングにて転写位置に向けて搬送する。

画像形成ユニット５は、供給ユニット３から搬送されてきたシートＳの表面に画像を転写するプロセスカートリッジ５０と、プロセスカートリッジ５０の感光体ドラム５４の表面を露光する露光ユニット６０と、プロセスカートリッジ５０によりシートＳに転写された画像を定着させる定着ユニット７０とを備えている。

プロセスカートリッジ５０は装置本体２におけるシートカセット１０の収納位置よりも上方に配置されている。プロセスカートリッジ５０は、現像剤収容室５１と、供給ローラ５２と、現像ローラ５３と、感光体ドラム５４と、転写ローラ５５とを備えている。

現像剤収容室５１には現像剤となるトナーが収容されている。現像剤収容室５１に収容されたトナーは、図示しない撹拌部材により撹拌されながら供給ローラ５２に送られる。供給ローラ５２は現像剤収容室５１から送られてくるトナーをさらに現像ローラ５３へ供給する。現像ローラ５３は供給ローラ５２に密着して配置されており、供給ローラ５２から供給されるとともに図示しない摺接部材により帯電されたトナーを担持する。

感光体ドラム５４は現像ローラ５３に隣接して配置されている。感光体ドラム５４の表面は図示しない帯電器により一様に帯電された後、露光ユニット６０により露光される。感光体ドラム５４の露光された部分は他の部分よりも電位が低くなり、感光体ドラム５４に画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体ドラム５４の表面に、帯電されたトナーが現像ローラ５３から供給されることにより、静電潜像が顕像化されて現像剤像となる。

転写ローラ５５は感光体ドラム５４に対向配置される。転写ローラ５５の表面に転写バイアスがされている状態で、現像剤像が形成された感光体ドラム５４と転写ローラ５５との間（転写位置）でシートＳを挟持しなから搬送することにより、感光体ドラム５４の表面に形成された現像剤像がシートＳの表面に転写される。

露光ユニット６０は、レーザダイオードと、ポリゴンミラーと、レンズと、反射鏡とを備えており、画像形成装置１に入力された画像データに基づいてレーザ光を感光体ドラム５４へ向けて照射することにより、感光体ドラム５４の表面を露光する。

定着ユニット７０は、加熱ローラ７１と、押圧ローラ７２とを備えている。加熱ローラ７１はモータ４からの駆動力により回転駆動され、加熱ローラ７１は図示しない電源から電力を供給することで加熱される。押圧ローラ７２は加熱ローラ７１に対向配置されており、加熱ローラ７１に密着して従動回転する。現像剤像が転写されたシートＳが定着ユニット７０に搬送されてくると、加熱ローラ７１と押圧ローラ７２との間でシートＳを挟持しながら搬送し、シートＳに現像剤像を定着させる。

排出ユニット８は、排出ローラ８１と、排出トレイ８２とを備えている。排出ローラ８１は一対のローラであり、定着ユニット７０から搬送されてくるシートＳを装置本体２の外部へ向けて排出する。排出トレイ８２は装置本体２の上面に形成されており、排出トレイ８２には排出ローラ８１により装置本体２の外部に排出されたシートＳが堆積される。

ロック機構９は、シートカセット１０を収納位置に固定するものであり、シートカセット１０の左右側壁部の上方に一対設けられている。以下に、シートカセット１０を収納位置に固定する構造について詳しく説明する。

［収納位置に固定するためのシートカセットの構成］
図２はシートカセット１０と装置本体２とロック機構９とを示す平断面図である。図３はシートカセット１０とロック機構９とを示す斜視図である。図２及び図３においてはシートカセット１０が収納位置にある状態を示している。シートカセット１０は装置本体２の左側に配置された左側フレーム２Ａと右側に配置された右側フレーム２Ｂとの間に位置している。

カセット本体１１は上面が開口された略直方体形状である。カセット本体１１はシートＳを収容するための左側壁部１１１及び右側壁部１１２を有する。左側壁部１１１の左面における後端近傍の下端部には、ロック機構９が接触して変位するカム面１１３が形成されている。カム面１１３は、前側から順に、シートカセット１０が収納位置にあるときにロック機構９が接触する第１カム面１１３Ａと、シートカセット１０の挿抜途中にロック機構９が接触する第２カム面１１３Ｂと、第３カム面１１３Ｃとを有する。右側壁部１１２は左側壁部１１１と左右対称な構成であるので説明を省略する。

第１カム面１１３Ａは、第１方向に対して傾斜した面であり、左側壁部１１１の左面から左後方へ延びる平面である。第２カム面１１３Ｂは、第１カム面１１３Ａより第１方向に対する傾斜の緩やかな面であり、第１カム面１１３Ａの後端から左後方へ延びる平面である。第２カム面１１３Ｂが第１カム面１１３Ａより第１方向に対する傾斜の緩やかな面であることにより、シートカセット１０の挿抜途中における挿抜荷重の急激な変化が抑制される。

第３カム面１１３Ｃは、第１カム面１１３Ａより第１方向に対する傾斜の緩やかな面であり、第２カム面１１３Ｂの後端から左側壁部１１１の左面に向かって右後方へ延びる平面である。なお、各カム面同士の境界は丸み面取りされていることが好ましい。

［ロック機構の構成］
図４は左側のロック機構９の平面図である。ロック機構９は、画像形成装置本体を構成する部材の一例としてのホルダ９１と、ロックアーム９２と、付勢部材９３とを備えている。ホルダ９１は、第１ガイド部９１１と、第２ガイド部９１２と、第１案内部９１３と、第２案内部９１４と、保持部９１５とを備えている。ロックアーム９２は、接触部の一例としてのローラ９２１と、第１突起部９２２と、第２突起部９２３と、当接部９２４とを備えている。右側のロック機構９は左側のロック機構９と左右対称の構成であるので説明を省略する。

＜ホルダ＞
ホルダ９１は、左側フレーム２Ａの下部に配置されている。ホルダ９１は、ロックアーム９２及び付勢部材９３を収容して支持する部材である。第１ガイド部９１１は、第１突起部９２２と係合して第１突起部９２２を案内する部材である。第１ガイド部９１１は、ホルダ９１の左端部から中央付近の空間へ向かって右方へ突出した板状部材であり、スナップフィットの凸部を構成する。この凸部の先端部である第１ガイド部９１１の右端面は、第１突起部９２２と係合して案内するガイド面９１１Ａであり、右前から左後方向へ湾曲しながら延びている。

第２ガイド部９１２は、第２突起部９２３と係合して第２突起部９２３を案内する溝である。第２ガイド部９１２は、ホルダ９１における第１ガイド部９１１の後方に形成され、ホルダ９１の右端部から左前方向へ湾曲しながら延びている。

第１案内部９１３は、左端がホルダ９１の左端部において開放され、右端が第１ガイド部９１１に連通し、第１突起部９２２を第１ガイド部９１１へ案内可能な孔部である。第２案内部９１４は、左端がホルダ９１の左端部において開放され、右端が第２ガイド部９１２に連通し、第２突起部９２３を第２ガイド部９１２へ案内可能な孔部である。

このように、ホルダ９１に第１案内部９１３及び第２案内部９１４を設けることにより、ロックアーム９２を左方から第１案内部９１３及び第２案内部９１４に挿入することで、ロックアーム９２をホルダ９１に組み付けることができる。なお、第１案内部９１３及び第２案内部９１４における開放される一端は、両方同じ方向に開放されていればホルダ９１の左端以外であってもよい。

保持部９１５は、付勢部材９３の端部を保持する部材である。本実施形態の保持部９１５は、ホルダ９１の左前部からホルダ９１内の空間へＬ字型に突出する突起であり、付勢部材９３の前端部を引っかけた状態で保持する。

＜ロックアーム＞
ロックアーム９２は、ホルダ９１に収容された状態で支持され、シートカセット１０を収納位置で固定する部材である。ロックアーム９２は、シートカセット１０が収納位置にあるときに第１カム面１１３Ａに接触するローラ９２１を有し、第１カム面１１３Ａに垂直な第１平面に沿って変位可能に構成される。本実施形態において第１平面は第１方向に沿った面、つまり前後左右方向に延びる面である。すなわち、ロックアーム９２は装置本体２に対して水平方向に変位可能にホルダ９１に支持される。

ローラ９２１はロックアーム９２の下端に形成された切欠部９２Ａに配置され、上下方向に延びる回転軸部９２１Ａによって軸支されている。第１突起部９２２は、第１ガイド部９１１と係合して案内される部材である。第２突起部９２３は、第２ガイド部９１２と係合して案内される部材である。第１突起部９２２及び第２突起部９２３は、第１平面と直交する第２方向へ延びる突起である。本実施形態において第２方向は上下方向である。また、第２突起部９２３は第１突起部９２２に対して第１方向に異なる位置に配置されている。

図４の状態において第１突起部９２２は、ロックアーム９２の中央付近の前部における上下面から上下方向に突出した円柱状の突起である。第２突起部９２３は、ロックアーム９２の中央付近の後部における上下面から上下方向に突出した円柱状の突起である。

当接部９２４は、付勢部材９３の端部を支持するとともに、付勢部材９３に付勢される部分である。図４の状態において当接部９２４は、ロックアーム９２の左端付近の前端部に配置され、付勢部材９３の後端部に当接して支持するとともに、付勢部材９３によって後方へ付勢されている。

このようなロックアーム９２を図４に示すように上方向から見たとき、ローラ９２１と第１突起部９２２と第２突起部９２３と当接部９２４とが略平行四辺形の各頂点に配置されている。そして、ロックアーム９２は、シートカセット１０がスライドするときにローラ９２１がカム面１１３に当接して回動する。このとき、上方向から見て、ロックアーム９２は、第１ガイド部９１１の第１突起部９２２との接点Ｃ１における法線Ｎ１と、第２ガイド部９１２の第２突起部９２３との接点Ｃ２における法線Ｎ２との交点を回動中心Ｒとして回動する。つまり、回動中心Ｒはロックアーム９２が変位することによって移動する。

＜付勢部材＞
付勢部材９３は、ロックアーム９２をシートカセット１０に向けて付勢する部材である。本実施形態において付勢部材９３はロックアーム９２の当接部９２４を後方へ向けて付勢している。付勢部材９３としては、例えば、ばね、ゴム等の弾性体を用いることができ、本実施形態では圧縮コイルばねを用いている。付勢部材９３の前端部はホルダ９１の保持部９１５に保持され、後端部はロックアーム９２の当接部９２４に支持されている。

また、付勢部材９３は、第１突起部９２２と第２突起部９２３とを結ぶ直線Ｌを挟んでローラ９２１と反対側に配置されている。このように、付勢部材９３をローラ９２１から遠い位置に配置することにより、小さな付勢力の付勢部材９３でシートカセット１０を収納位置に固定することができる。

また、付勢部材９３は、第１ガイド部９１１の延在方向に沿ってロックアーム９２を付勢するように配置されている。第１ガイド部９１１の延在方向とは、第１ガイド部９１１が延びている方向に沿った方向である。このように、第１ガイド部９１１の延在方向に沿って付勢部材９３を配置することにより、第２突起部９２３が第２ガイド部９１２に押し付けられる力が小さくなり、第２突起部９２３と第２ガイド部９１２との接点Ｃ２における摩擦力を低減することができる。

また、ロック機構９の各部は以下のような配置となっている。すなわち、シートカセット１０がスライドしてローラ９２１が第１カム面１１３Ａに接触して移動するとき、ロックアーム９２は回動中心Ｒを中心に回動する。このとき、第１ガイド部９１１及び第２ガイド部９１２は、ロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントが一定となる位置にロックアーム９２の回動中心Ｒが移動するように、第１突起部９２２及び第２突起部９２３を案内する。

このように、ローラ９２１が第１カム面１１３Ａに接触して移動するときにはロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントが一定となるため、収納位置においてシートカセット１０の固定力を安定させるとともに、収納位置付近におけるシートカセット１０の挿抜途中の状態において、シートカセット１０の挿抜荷重を安定させることができる。

また、第１突起部９２２は、シートカセット１０が収納位置にあるときに第２突起部９２３よりもローラ９２１から遠い位置に位置し、第２ガイド部９１２は、第１方向に対して第１ガイド部９１１よりも傾斜が大きくなるように形成されている。本実施形態では、図４に示すように、前方向に対する第１ガイド部９１１の角度θ１よりも前方向に対する第２ガイド部９１２の角度θ２が大きくなっている。

このように、シートカセット１０が収納位置にあるときに第１突起部９２２が第２突起部９２３よりもローラ９２１から遠い位置に位置することにより、ローラ９２１が第１カム面１１３Ａを乗り越えるとき、第２突起部９２３は第１突起部９２２よりも大きく変位する。よって、第２ガイド部９１２を第１方向に対して第１ガイド部９１１よりも傾斜が大きくなるように形成することにより、第２ガイド部９１２を短くすることができ、ロック機構９を小型化できる。

また、ローラ９２１は、第１突起部９２２及び第２突起部９２３よりも、第１方向において収納位置側、つまり後側に配置される。この構成により、第１突起部９２２及び第２突起部９２３が回動中心Ｒの近くに配置されるため、ロックアーム９２の回転モーメントが小さくなり、小さな付勢力の付勢部材９３でもシートカセット１０を収納位置に固定することができる。

［ロック機構の組み立て］
図５はロック機構９の組み立て工程を説明する図であり、（ａ）は組み付け前の状態、（ｂ）は組み付け途中の状態、（ｃ）は組み付け後の状態を示している。まず、図５の（ａ）に示すように、ロックアーム９２及び付勢部材９３をホルダ９１の左方に配置する。このとき、ロックアーム９２は、ローラ９２１が右端に位置し、第２突起部９２３が第２案内部９１４に対向するように配置する。一方、付勢部材９３は、前端部が後端部より右側に位置し、前端部が保持部９１５と対向するように配置する。

この状態から、付勢部材９３を右方へ移動させて前端部を保持部９１５へ引っかける。ホルダ９１における保持部９１５の右後方には、付勢部材９３の組み付け時に付勢部材９３を支持する支持部９１６が設けられている。したがって、付勢部材９３は保持部９１５と支持部９１６とで支持され、図５の（ｂ）に示す状態となる。

次に、図５の（ａ）に示す状態にあるロックアーム９２を右方へ移動させ、第１案内部９１３及び第２案内部９１４を通じてホルダ９１に挿入すると、図５の（ｂ）に示す状態となる。このとき、ローラ９２１はホルダ９１内を通過してホルダ９１の右端からホルダ９１の外部へ突出する。また、第２突起部９２３は第２案内部９１４を通じて第２ガイド部９１２に案内され、さらに第２ガイド部９１２の右端部まで案内される。また、第１突起部９２２は第１案内部９１３を通じて第１ガイド部９１１に案内され、さらにスナップフィットによりガイド面９１１Ａに係合する。そして、ロックアーム９２の当接部９２４近傍の面が付勢部材９３の後端部に当接する。

この状態から、ロックアーム９２の左端部９２５を右前方向に押すと、ロックアーム９２の左端部９２５は前方へ揺動し、図５の（ｃ）に示す状態となる。このとき、第１突起部９２２は、ガイド面９１１Ａに沿って前方へ移動する。また、第２突起部９２３は、第２ガイド部９１２に沿って左前方へ移動する。そして、付勢部材９３の後端部がロックアーム９２の当接部９２４近傍の面で押されることで左方へ移動して当接部９２４に当接する。以上でロック機構９の組み立てが完了する。

このように、ホルダ９１に第１案内部９１３及び第２案内部９１４を設けることにより、ロックアーム９２を左方から第１案内部９１３及び第２案内部９１４に挿入する簡単な工程で、ロックアーム９２をホルダ９１に組み付けることができる。また、付勢部材９３をホルダ９１に組み付ける工程の後、ロックアーム９２をホルダ９１に挿入する工程を行うことで、付勢部材９３及びロックアーム９２をホルダ９１に簡単に組み付けることができる。

また、第１突起部９２２はスナップフィットにより第１ガイド部９１１に係合するため、ホルダ９１にロックアーム９２を挿入するだけでロックアーム９２がホルダ９１に保持される。このような組み立て工程によれば、ロック機構９は産業用ロボットを用いて組み立てることも可能である。

［位置決め部の構成］
図１及び図２に示すように、シートカセット１０には、シートカセット１０を収納位置に位置決めする左右一対の位置決め部１４が設けられている。一方、装置本体２には、位置決め部１４に係合する左右一対の係合部１５が設けられている。位置決め部１４及び係合部１５は、シートカセット１０が装置本体２に挿入されて収納位置に到達したときに互いに係合する位置に設けられる。

位置決め部１４は、左側壁部１１１及び右側壁部１１２の外面の前端側に、それぞれ左側フレーム２Ａ及び右側フレーム２Ｂへ向けて突出して設けられた円柱状の突起である。係合部１５は、左側フレーム２Ａ及び右側フレーム２Ｂの内面の前端側に、それぞれ左側壁部１１１及び右側壁部１１２へ向けて突出して設けられた略Ｌ字型の突起である。なお、位置決め部１４及び係合部１５の形状には特に限定はない。

また、シートカセット１０の前端側に位置決め部１４を設け、後端側にカム面１１３を設けることにより、シートカセット１０の前端側が位置決め部１４で位置決めされた場合に、後端側をロック機構９で固定することによって後端側の位置が不安定になることを抑制することができる。

［シートカセット引き出し時の動作］
次に、収納位置にあるシートカセット１０を装置本体２から引き出すときの動作について、図６から図１１を参照して説明する。図２及び図６に示すように、シートカセット１０が収納位置にある状態では、位置決め部１４が係合部１５と係合することでシートカセット１０の後方向への移動が規制されている。また、ローラ９２１が第１カム面１１３Ａを押すことで、シートカセット１０は後方向へ力が掛かった状態となり、前方向への移動が規制される。よって、シートカセット１０は前後方向への移動が規制された状態であり、収納位置に固定されている。

図６の状態からロック機構９の付勢力に抗してシートカセット１０を前方向に引くと、第１カム面１１３Ａが前方向へ移動することによってローラ９２１が左方へ押される。このとき、第１突起部９２２が第１ガイド部９１１に案内されて前方へ移動し、第２突起部９２３が第２ガイド部９１２に案内されて左方へ移動することによって、ロックアーム９２は回動中心Ｒを中心として回動する。

そして、図７に示すように、ローラ９２１が第１カム面１１３Ａの後端に到達するまで、ロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントは一定となる。すなわち、図６から図７の状態へシートカセット１０を引き出すために必要な力が一定となる。

図７の状態からさらにシートカセット１０を前方向に引くと、図８に示すように、ローラ９２１は第２カム面１１３Ｂに沿って移動する。このとき、第１突起部９２２が第１ガイド部９１１に案内されて前方へ移動し、第２突起部９２３が第２ガイド部９１２に案内されて左方へ移動することによって、ロックアーム９２は回動中心Ｒを中心として回動する。ローラ９２１が第２カム面１１３Ｂに沿って移動している間は、ロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントは一定となり、シートカセット１０を引き出すために必要な力が一定となる。

ここで、第２カム面１１３Ｂは第１カム面１１３Ａより傾斜が緩やかであるため、シートカセット１０を引き出すために必要な力が小さくなる。よって、第１カム面１１３Ａと第３カム面１１３Ｃとの間に第２カム面１１３Ｂを設けることで、シートカセット１０の引き出し途中における荷重の急激な変化が抑制される。

図８の状態からさらにシートカセット１０を前方向に引くと、図９に示すように、ローラ９２１は第２カム面１１３Ｂと第３カム面１１３Ｃの境界であるカム面１１３の頂点に到達する。図９の状態からさらにシートカセット１０を前方向に引くと、図１０に示すように、ローラ９２１は第３カム面１１３Ｃに沿って移動する。

このとき、第１突起部９２２が第１ガイド部９１１に案内されて後方へ移動し、第２突起部９２３が第２ガイド部９１２に案内されて右方へ移動することによって、ロックアーム９２は回動中心Ｒを中心として先程までとは逆方向に回動する。ローラ９２１が第３カム面１１３Ｃに沿って移動している間は、ロックアーム９２が第３カム面１１３Ｃを押すことによって、シートカセット１０は引き出す方向に付勢される。

図１０の状態からさらにシートカセット１０を前方向に引くと、図１１に示すように、ローラ９２１はシートカセット１０から離間し、ロックアーム９２はホルダ９１に組み付けられた位置で保持される。その後、シートカセット１０は引出位置まで引き出される。

［シートカセット挿入時の動作］
次に、引出位置にあるシートカセット１０を装置本体２へ挿入するときの動作について、先程とは逆に図１１から図６を参照して説明する。シートカセット１０を引出位置から後方向へ移動させて装置本体２へ挿入すると、図１１の状態を経て図１０に示すように、第３カム面１１３Ｃがローラ９２１に接触する。

図１０の状態からロック機構９の付勢力に抗してシートカセット１０を後方向へ押し込むと、第３カム面１１３Ｃが後方向へ移動することによってローラ９２１が左方へ押される。このとき、第１突起部９２２が第１ガイド部９１１に案内されて前方へ移動し、第２突起部９２３が第２ガイド部９１２に案内されて左方へ移動することによって、ロックアーム９２は回動中心Ｒを中心として回動する。

そして、図９に示すように、ローラ９２１は第２カム面１１３Ｂと第３カム面１１３Ｃの境界であるカム面１１３の頂点に到達する。図９の状態からさらにシートカセット１０を後方向へ押し込むと、図８に示すように、ローラ９２１は第２カム面１１３Ｂに沿って移動する。このとき、第１突起部９２２が第１ガイド部９１１に案内されて後方へ移動し、第２突起部９２３が第２ガイド部９１２に案内されて右方へ移動することによって、ロックアーム９２は回動中心Ｒを中心として先程までとは逆方向に回動する。

ローラ９２１が第２カム面１１３Ｂに沿って移動している間は、ロックアーム９２が第２カム面１１３Ｂを押すことによって、シートカセット１０は押し込む方向に付勢される。そして、図７に示すように、ローラ９２１が第２カム面１１３Ｂの前端に到達するまで、ロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントは一定となる。すなわち、シートカセット１０を押し込むために必要な力が一定となる。

図７の状態からさらにシートカセット１０を後方向へ押し込むと、ローラ９２１は第１カム面１１３Ａに沿って移動し、図６の状態となる。このとき、第１突起部９２２が第１ガイド部９１１に案内されて後方へ移動し、第２突起部９２３が第２ガイド部９１２に案内されて右方へ移動することによって、ロックアーム９２は回動中心Ｒを中心として回動する。ローラ９２１が第１カム面１１３Ａに沿って移動している間は、ロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントは一定となり、シートカセット１０を押し込むために必要な力が一定となる。

ここで、第１カム面１１３Ａは第２カム面１１３Ｂより傾斜が急であるため、シートカセット１０を押し込むために必要な力が大きくなる。よって、第１カム面１１３Ａと第３カム面１１３Ｃとの間に第２カム面１１３Ｂを設けることで、シートカセット１０の押し込み途中における荷重の急激な変化が抑制される。

また、図６に示すように、シートカセット１０が収納位置に到達すると、位置決め部１４が係合部１５と完全に係合し、シートカセット１０の後方向への移動が規制される。一方、ローラ９２１が第１カム面１１３Ａを押すことで後方向へ力が掛かった状態が維持され、前方向への移動が規制される。よって、シートカセット１０は前後方向への移動が規制され、収納位置に固定される。

上記のシートカセット１０の引き出し時の動作及び挿入時の動作によると、ローラ９２１が第１カム面１１３Ａに接触して移動するときにはロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントが一定となるため、収納位置においてシートカセット１０の固定力が安定するとともに、収納位置付近におけるシートカセット１０の挿抜途中の状態において、シートカセット１０の挿抜荷重が安定する。

［変形例］
なお、上記の実施形態では第１方向を前後方向としたが、これに限定されることはなく、画像形成装置の形態に応じて左右方向、上下方向等、どの方向であってもよい。また、上記の実施形態では第１平面を前後左右方向に延びる面としたが、これに限定されることはなく、第１平面は第１カム面１１３Ａに垂直であればよい。例えば、第１平面を第１方向に沿って、前後上下方向に延びる面、上下左右に延びる面とすることができる。

上記の実施形態では接触部としてローラ９２１を設けたが、接触部はロックアーム９２の先端部分とするなど、ローラ９２１以外の構成であってもよい。

また、上記の実施形態では第１突起部９２２をロックアーム９２に設け、第１ガイド部９１１をホルダ９１に設けたが、逆に第１突起部９２２をホルダ９１に設け、第１ガイド部９１１をロックアーム９２に設けてもよい。第２突起部９２３と第２ガイド部９１２も同様である。

上記の実施形態ではシートカセット１０の前端側に位置決め部１４を設け、後端側にカム面１１３を設けたが、位置決め部１４及びカム面１１３の位置に限定はない。例えば、シートカセット１０の後端側に位置決め部１４を設け、前端側にカム面１１３を設けてもよい。

［実施形態の効果］
上記の実施形態である画像形成装置１は、収納部２Ｃが形成された装置本体２を備える。また、画像形成装置１は、収納部２Ｃに収納された収納位置と収納部２Ｃから引き出された引出位置との間を第１方向に沿ってスライド可能に構成され、第１方向に対して傾斜した第１カム面１１３Ａを有するシートカセット１０を備える。また、画像形成装置１は、シートカセット１０を収納位置に固定するロック機構９を備える。ロック機構９は、装置本体２のホルダ９１に設けられるとともに、シートカセット１０が収納位置にあるときに第１カム面１１３Ａに接触するローラ９２１を有し、第１カム面１１３Ａに垂直な第１平面に沿って変位可能なロックアーム９２を備える。また、ロック機構９は、ホルダ９１に設けられるとともに、ロックアーム９２をシートカセット１０に向けて付勢する付勢部材９３を備える。また、ロック機構９は、ロックアーム９２に設けられるとともに、第１平面と直交する第２方向へ延びる第１突起部９２２を備える。また、ロック機構９は、ロックアーム９２に設けられ、第１突起部９２２に対して第１方向に異なる位置に配置されて第２方向へ延びる第２突起部９２３を備える。また、ロック機構９は、ホルダ９１に設けられ、第１突起部９２２と係合して案内する第１ガイド部９１１を備える。また、ロック機構９は、ホルダ９１に設けられ、第２突起部９２３と係合して案内する第２ガイド部９１２を備える。そして、ロックアーム９２は、シートカセット１０がスライドするときに第２方向から見たときに、ロックアーム９２が第１ガイド部９１１の第１突起部９２２との接点Ｃ１における法線Ｎ１と、第２ガイド部９１２の第２突起部９２３との接点Ｃ２における法線Ｎ２との交点を回動中心Ｒとして回動する。また、第１ガイド部９１１及び第２ガイド部９１２は、シートカセット１０がスライドしてローラ９２１が第１カム面１１３Ａに接触して移動するとき、ロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントが一定となる位置に回動中心Ｒが移動するように、第１突起部９２２及び第２突起部９２３を案内する。

この構成によれば、ローラ９２１が第１カム面１１３Ａに接触して移動するときにはロックアーム９２のローラ９２１における回転モーメントが一定となるため、収納位置においてシートカセット１０の固定力を安定させるとともに、収納位置付近におけるシートカセット１０の挿抜途中の状態において、シートカセット１０の挿抜荷重を安定させることができる。

また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、第１突起部９２２は、シートカセット１０が収納位置にあるときに、第２突起部９２３よりもローラ９２１から遠い位置に位置する。そして、第２ガイド部９１２は、第１方向に対して第１ガイド部９１１よりも傾斜が大きくなるように形成されている。

この構成によれば、シートカセット１０が収納位置にあるときに第１突起部９２２が第２突起部９２３よりもローラ９２１から遠い位置に位置することにより、ローラ９２１が第１カム面１１３Ａを乗り越えるとき、第２突起部９２３は第１突起部９２２よりも大きく変位する。よって、第２ガイド部９１２を第１方向に対して第１ガイド部９１１よりも傾斜が大きくなるように形成することにより、第２ガイド部９１２を短くすることができ、ロック機構９を小型化できる。

また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、付勢部材９３は、第１突起部９２２と第２突起部９２３とを結ぶ直線Ｌを挟んでローラ９２１と反対側に配置される。

この構成によれば、付勢部材９３をローラ９２１から遠い位置に配置することにより、小さな付勢力の付勢部材９３でシートカセット１０を収納位置に固定することができる。

また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、付勢部材９３は、第１ガイド部９１１の延在方向に沿ってロックアーム９２を付勢するように配置される。

この構成によれば、第１ガイド部９１１の延在方向に沿って付勢部材９３を配置することにより、第２突起部９２３が第２ガイドに押し付けられる力が小さくなり、第２突起部９２３と第２ガイド部９１２との接点Ｃ２における摩擦力を低減することができる。

また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、ローラ９２１は、第１突起部９２２及び第２突起部９２３よりも、第１方向において収納位置側に配置される。

この構成によれば、第１突起部９２２と第２突起部９２３とが回動中心Ｒの近くに配置されるため、ロックアーム９２の回転モーメントが小さくなり、小さな付勢力の付勢部材９３でもシートカセット１０を収納位置に固定することができる。

また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、シートカセット１０は、第１カム面１１３Ａに続いて第１方向における収納位置側に、シートカセット１０の挿抜途中にローラ９２１が接触するとともに第１カム面１１３Ａより第１方向に対する傾斜の緩やかな第２カム面１１３Ｂを有する。

この構成によれば、シートカセット１０の挿抜途中における挿抜荷重の急激な変化を抑制できる。

また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、第１突起部９２２及び第２突起部９２３はロックアーム９２に設けられ、第１ガイド部９１１及び第２ガイド部９１２はホルダ９１に設けられる。そして、ホルダ９１は、一端が開放され、他端が第１ガイド部９１１に連通し、第１突起部９２２を第１ガイド部９１１へ案内可能な第１案内部９１３を備える。また、ホルダ９１は、一端が第１案内部９１３の一端と同方向に開放され、他端が第２ガイド部９１２に連通し、第２突起部９２３を第２ガイド部９１２へ案内可能な第２案内部９１４を備える。

この構成によれば、ロックアーム９２を一方向から第１案内部９１３及び第２案内部９１４に挿入する簡単な工程で、ロックアーム９２をホルダ９１に組み付けることができる。

また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、付勢部材９３は圧縮コイルばねであり、ホルダ９１は、圧縮コイルばねの一端を保持する保持部９１５を有し、ロックアーム９２は、圧縮コイルばねの他端が当接する当接部９２４を有する。

この構成によれば、付勢部材９３をホルダ９１に組み付ける工程の後、ロックアーム９２を挿入する工程を行うことで、付勢部材９３及びロックアーム９２をホルダ９１に簡単に組み付けることができる。

また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、第１ガイド部９１１はスナップフィットの凸部で構成されている。

この構成によれば、ロックアーム９２を挿入するだけでロックアーム９２がホルダ９１に保持される。

１ 画像形成装置
２ 装置本体（画像形成装置本体）
２Ｃ 収納部
９ ロック機構
１０ シートカセット
９１ ホルダ（画像形成装置本体）
９２ ロックアーム
９３ 付勢部材
１１３Ａ 第１カム面
１１３Ｂ 第２カム面
９１１ 第１ガイド部
９１２ 第２ガイド部
９１３ 第１案内部
９１４ 第２案内部
９１５ 保持部
９２１ ローラ（接触部）
９２２ 第１突起部
９２３ 第２突起部
９２４ 当接部
Ｃ１ 接点
Ｃ２ 接点
Ｌ 直線
Ｎ１ 法線
Ｎ２ 法線
Ｒ 回動中心

Claims (9)

1. 収納部が形成された画像形成装置本体と、
   前記収納部に収納された収納位置と前記収納部から引き出された引出位置との間を第１方向に沿ってスライド可能に構成され、前記第１方向に対して傾斜した第１カム面を有するシートカセットと、
   前記シートカセットを前記収納位置に固定するロック機構とを備え、
   前記ロック機構は、
   前記画像形成装置本体に設けられるとともに、前記シートカセットが前記収納位置にあるときに前記第１カム面に接触する接触部を有し、前記第１カム面に垂直な第１平面に沿って変位可能なロックアームと、
   前記画像形成装置本体に設けられるとともに、前記ロックアームを前記シートカセットに向けて付勢する付勢部材と、
   前記ロックアーム又は前記画像形成装置本体の一方に設けられるとともに、前記第１平面と直交する第２方向へ延びる第１突起部と、
   前記ロックアーム又は前記画像形成装置本体の一方に設けられ、前記第１突起部に対して前記第１方向に異なる位置に配置されて前記第２方向へ延びる第２突起部と、
   前記ロックアーム又は前記画像形成装置本体の他方に設けられ、前記第１突起部と係合して案内する第１ガイド部と、
   前記ロックアーム又は前記画像形成装置本体の他方に設けられ、前記第２突起部と係合して案内する第２ガイド部とを備え、
   前記ロックアームは、
   前記シートカセットがスライドするときに前記第２方向から見たときに、前記ロックアームが前記第１ガイド部の前記第１突起部との接点における法線と、前記第２ガイド部の前記第２突起部との接点における法線との交点を回動中心として回動し、
   前記第１ガイド部及び前記第２ガイド部は、
   前記シートカセットがスライドして前記接触部が前記第１カム面に接触して移動するとき、前記ロックアームの前記接触部における回転モーメントが一定となる位置に前記回動中心が移動するように、前記第１突起部及び前記第２突起部を案内することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１突起部は、前記シートカセットが前記収納位置にあるときに、前記第２突起部よりも前記接触部から遠い位置に位置し、
   前記第２ガイド部は、前記第１方向に対して前記第１ガイド部よりも傾斜が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記付勢部材は、前記第１突起部と前記第２突起部とを結ぶ直線を挟んで前記接触部と反対側に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記付勢部材は、前記第１ガイド部の延在方向に沿って前記ロックアームを付勢するように配置されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記接触部は、前記第１突起部及び前記第２突起部よりも、前記第１方向において前記収納位置側に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記シートカセットは、前記第１カム面に続いて前記第１方向における前記収納位置側に、前記シートカセットの挿抜途中に前記接触部が接触するとともに前記第１カム面より前記第１方向に対する傾斜の緩やかな第２カム面を有することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 第１突起部及び前記第２突起部は前記ロックアームに設けられ、
   前記第１ガイド部及び前記第２ガイド部は前記画像形成装置本体に設けられ、
   前記画像形成装置本体は、
   一端が開放され、他端が前記第１ガイド部に連通し、前記第１突起部を前記第１ガイド部へ案内可能な第１案内部と、
   一端が前記第１案内部の一端と同方向に開放され、他端が前記第２ガイド部に連通し、前記第２突起部を前記第２ガイド部へ案内可能な第２案内部とを備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記付勢部材は圧縮コイルばねであり、
   前記画像形成装置本体は、前記圧縮コイルばねの一端を保持する保持部を有し、
   前記ロックアームは、前記圧縮コイルばねの他端が当接する当接部を有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１ガイド部はスナップフィットの凸部で構成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の画像形成装置。

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