JP4828440B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳細には画像形成装置本体に設けたカセット取付け凹部に、記録用紙の重さに応じて弾性力により昇降可能なボトムプレートを有するカセットが着脱可能に取付けられる画像形成装置に関する。

上述したカセットは、一般に、昇降可能なボトムプレートに記録用紙を載せることで、ボトムプレートが所定高さ位置にロックされるとともに、カセット取付け凹部に挿入していくと、ボトムプレートのロックが解除され、カセット取付け凹部の所定位置にセットされると画像形成装置本体に対してロックされるように構成されている（例えば特許文献１等参照）。
(特開２００１−２５３５６７号公報)

ところで、ボトムプレートのロックを解除させる機構部と、カセットをロックする機構部とは、一般的に異なる位置に配設されるため、両機構部が別部材を用いた構成となり、部品点数の増加のために構造の簡素化が困難となっていた。

本発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、構造の簡素化を図ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、画像形成装置本体に設けたカセット取付け凹部に、弾性力により上向きに押圧付勢されかつ記録用紙が載せられるボトムプレートを有するカセットが着脱可能に取付けられる画像形成装置において、水平軸回りに回動するとともに係止爪を有し、前記ボトムプレートに前記係止爪を係止してカセットの所定高さ位置に前記ボトムプレートをロックするボトムプレートロック手段と、鉛直軸回りに回動し、前記カセット取付け凹部の所定位置に前記カセットをロックする突起を有するとともに、上面または下面に形成され前記ボトムプレートロック手段を水平軸回りに回動させ、前記係止爪を前記ボトムプレートから外してロック解除するカム面を有するカセットロック部材とを備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記カム面は、前記カセットのカセット取付け凹部への挿入に際して、前記ボトムプレートロック手段に設けられた突出片が当接するとともに、前記カセットの挿入深さに応じて、前記突出片が押されて前記ボトムプレートロック手段が水平軸回りに回動するように、徐々に傾斜するように形成されていることを特徴とする。
又、請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記ボトムプレートロック手段に一端側が繋がった水平な軸部材と、前記軸部材の他端側に繋がっているとともに前記カムと接触するようになっており、前記カムとの接触位置に応じて水平軸回りに回動して前記ボトムプレートロック手段を作動させる解除レバーとを、更に備えることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記ボトムプレートの一部がカセットの両側面にそれぞれ設けた開口から外側へ突出するように舌片が形成され、その一対の舌片が、前記画像形成装置本体の前記カセット取付け凹部の近傍にカセット引き出し方向に下傾するように設けた一対の傾斜面に、カセット引き出しに伴って当接することで前記ボトムプレートが押し下げられ、ボトムプレートロック手段の係止爪がボトムプレートに係止し、前記ボトムプレートが押し下げられた状態にロックされることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記カセットロック部材は、前記カセットに設けた凹部に入り込む突起を有し、その突起の少なくとも片側を傾斜させた形状に形成され、前記カセットの引き出し力を受けて前記突起の傾斜部分が前記凹部の縁を乗り上げて前記突起が前記凹部から抜け出るように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、カセットのボトムプレートは、載せた記録用紙が少量であるときや無いとき弾性力により上昇し、記録用紙を載せていくとその重みにより降下する。この降下に際してボトムプレートに係止爪が係止すると、ボトムプレートは所定高さ位置よりも高くならないロック状態になる。このロック状態に保持すると、記録用紙が減少していってもボトムプレートが上昇せずに記録用紙の高さ位置が変わらないため、カセットから画像形成装置本体への記録用紙送りに支障が起こるため、カセットをカセット取付け凹部に挿入する際にカセットロック部材のカムを利用してボトムプレートロック手段をロック状態からロック解除状態へ回転させている。これにより記録用紙の減少に応じてボトムプレートが上昇し得る状態になる。そして、カセットがカセット取付け凹部に挿入されると、カセット取付け凹部に設けたカセットロック部材が、鉛直軸回りに一定角度範囲内で回動してカセットに係止してカセットをロックする。よって、上記カセットロック部材は、カセットをカセット取付け凹部の所定位置にロックする機能と、ボトムプレートロック手段をロック状態からロック解除状態へ回転させるカム機能との両方を有し、構造を簡略化することができる。

請求項３記載の発明によれば、カセットロック部材に設けられたカムと接触することにより解除レバーが水平軸回りに回動すると、これに伴って軸部材およびボトムプレートロック手段が解除レバーと一緒に回動し、つまりカセットロック部材から離れたボトムプレートロック手段が作動し、これによりボトムプレートのロック状態が解除される。

請求項４記載の発明によれば、カセットを引き出していくと、一対の舌片が画像形成装置本体に設けた一対の傾斜面に当接して押し下げられる。これによりボトムプレートが押し下げられて係止爪により係止され、ロック状態になる。

請求項５記載の発明によれば、カセットを引き出すと、カセットロック部材の突起の傾斜部分がカセットに設けた凹部の縁に乗り上げていき突起が凹部から抜け出してカセットのロック状態が解除される。これによりカセットのスムーズな引き出しが可能となる。例えば、カセット側に凸部および凹部の一方を、カセット取付け凹部側に他方をそれぞれ形成し、凸部と凹部とが相互に入り込む構成とした場合には、カセットの引き出しの際に、カセットを一旦持ち上げる操作を要するが、その持ち上げ操作を省略することが可能となり、操作感を向上させ得る。

以下に本発明を具体的に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体を示す斜視図である。

この画像形成装置は、画像形成装置本体１と、その画像形成装置本体１に記録用紙を供給するためのカセット１０とを有する。カセット１０は、画像形成装置本体１の下部に設けられたカセット取付け凹部２に対し、前後方向Ａへ水平移動させることで着脱される。なお、カセット１０をカセット取付け凹部２から引き出す方向側を前側とし、カセット１０をカセット取付け凹部２へ挿入する方向側を後側とする。

図２はカセットを示す平面図、図３はカセットを示す斜視図、図４は図３のカセットからボトムプレートを省略した状態を示す斜視図である。

カセット１０は、記録用紙が載せられるボトムプレート１１と、記録用紙を送り出すためのローラ１２と、一対の幅決め片１３とを有する。上記ボトムプレート１１は、後側に設けたヒンジ（図示せず）によりカセット１０に連結され、ボトムプレート１１の下側に設けたばね１４の上向きの押圧力により上昇可能となっており、この上に載せる記録用紙の重さにより降下可能となっている。ボトムプレート１１の前側には、左右両側に外側へ突出した一対の舌片１１ａが形成されており、一方カセット１０の左右両側面１０ａにはその舌片１１ａの上下動を許容する開口１０ｃが形成されている。前記ばね１４は、舌片１１ａとほぼ同軸Ｂ上に位置するように設けている。なお、舌片１１ａの外側端部は、側面１０ａよりも若干外側に突出している。

上記ローラ１２は回転駆動されず、画像形成装置本体１側に設けた、回転駆動される送り出しローラ（図示せず）と対向配置される。上記一対の幅決め片１３は、中心対称に移動して相手側の幅決め片１３との離隔距離が、記録用紙の幅寸法などに応じて調整されるように構成されている。

また、カセット１０には、ボトムプレート１１を所定高さ位置でロックするボトムプレートロック手段１９が設けられている。このボトムプレートロック手段１９は、図５および図６に示すように、係止爪１５を有し、水平軸回りに回動可能に設けた回動部材１６と、回動部材１６の回動する方向に拘わらず前記係止爪１５を水平位置に戻すように回動部材１６に引っ張り付勢力を付与する引っ張りばね１７と、ボトムプレート１１の下側に設けたＬ字状の係止部１８とを有する。

上記係止部１８は、ボトムプレート１１の押し下げに伴って係止爪１５に当接する位置に配置されていて、その押し下げにより係止爪１５を押し下げて回動部材１６を、図５において白抜矢符で示すように時計回りに回転させ、その係止爪１５が降下（回転）して係止部１８の水平部１８ａから離れると、引っ張りばね１７により係止爪１５は水平位置に戻され、図６に示すように係止部１８の水平部１８ａの上面に係止する。これによりボトムプレート１１の高さ位置が所定のロック位置にロックされる。

上記回動部材１６には、図７に示すように軸部材２０の一端側２０ａが連結され、軸部材２０の他端側２０ｂには解除レバー２１が連結されている。この解除レバー２１は、回動部材１６および軸部材２０を前記水平軸回りに回動させるためのもので、その水平軸から離れた位置に突出片２１ａが設けられたＬ字状に形成されている。

この突出片２１ａには、図８に示すようにカセットロック部材２２の上面に形成したカム面２２ａが接触するようになっている。このカセットロック部材２２は、図９（下側から見た図）に示すように、カセット１０側に突出した突起２３を有し、この突起２３が、カセット１０の側面１０ａの下部に設けた凹部１０ｂに入ることで、カセット１０の前後方向の移動を禁止して固定させるものであり、カセット取付け凹部２側に鉛直軸２２ｂ回りに一定角度範囲内で揺動可能となっている。また、カセットロック部材２２は、引っ張りばね２４により突起２３をカセット１０側へ押圧付勢するようになっており、かつ突起２３の前側と後側のそれぞれに、傾斜面２３ａと傾斜面２３ｂが形成されている。

このカセットロック部材２２は、引っ張りばね２４による押圧付勢を受けても、突起２３の少なくとも一部がカセット取付け凹部２内に突出するようになっている。そして、カセット１０をカセット取付け凹部２に挿入していくと、カセット１０の側面１０ａの後端が前側の傾斜面２３ａに当接し、これを受けてカセットロック部材２２は鉛直軸２２ｂの回りに揺動し、カセット１０の凹部１０ｂが移動してくると、その凹部１０ｂに突起２３が入り込んでカセット１０をその後端位置にロックする。逆にカセット１０を引き抜くときは、後側の傾斜面２３ｂが凹部１０ｂの縁に乗り上げることで、突起２３が凹部１０ｂから抜け出てカセット１０のロック状態が解除される。

一方、解除レバー２１の突出片２１ａは、カセット１０のカセット取付け凹部２への挿入に伴い所定角度だけ回転、例えば約１／４だけ回転する。即ち、カセット１０をカセット取付け凹部２へ挿入する前または突出片２１ａがカセットロック部材２２のカム面２２ａの前端に当接する前は、突出片２１ａは図７に示すように下向きに位置する。そして、カセット１０の挿入に伴って、突出片２１ａがカム面２２ａにより前側へ押されて、図８に示すように傾いていき、約１／４回転する。これに伴って、回動部材１６および軸部材２０が水平軸回りに回動して突出片２１ａが揺動する。このとき、図６に示すように突出片２１ａが係止部１８の水平部１８ａに係止した状態であると、突出片２１ａの時計回りの揺動により突出片２１ａが水平部１８ａから外れる。

このように前記カム面２２ａは突出片２１ａを下側から前側へと揺動させるべく、徐々に高くなるように形成されている。

図１０は、カセットロック部材２２の近傍におけるカセット取付け凹部２を示す斜視図である。この図に示すように、カセットロック部材２２の上方には、一定深さで窪んだ凹部２５が設けられている。この凹部２５はカセット１０の側面１０ａよりも若干外側に突出している舌片１１ａの上下動を許容するものであり、カセット取付け凹部２の左右両側に設けられている。各凹部２５の前側の壁面２６（図１０には右側のものが表れている）は、下側になる程に前側になるように形成された傾斜面となっていて、カセット１０を引き抜くときに、ボトムプレート１１の舌片１１ａが上記傾斜面２６に当接することで、舌片１１ａを含むボトムプレート１１全体を押し下げて、ボトムプレートロック手段１９によりボトムプレート１１をロックさせるために設けている。なお、図１０中の３０は、カセット１０の挿入・引き出しに際し、カセット１０の下面を支持する案内片であり、本実施形態では前後方向の３箇所に一対ずつ合計３対設けている。一番前側の案内片３０ａの上端は、前記傾斜面２６の下端よりも下側に位置していて、案内片３０ａの上端と傾斜面２６の下端との間の間隔Ｌの隙間を、舌片１１ａが通る状態で、カセット１０の挿入・引き抜きが行われるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る画像形成装置の動作内容につき説明する。

まず、例えば用紙切れなどで、画像形成装置本体１側のカセット取付け凹部２から引き抜いたカセット１０の状態につき述べる。ボトムプレート１１上には記録用紙が無いので、舌片１１ａを含むボトムプレート１１は上昇している。その状態で記録用紙を載せると、その重量によりボトムプレート１１が降下していく。そして、記録用紙の重量増加により所定の高さまで降下させていくと、図５に示すように、係止部１８の水平部１８ａが、水平位置に保持された係止爪１５を白抜方向へ回転させた後に係止爪１５の下側に位置するようになり、その後、引っ張りばね１７により係止爪１５が水平位置に戻ると、図６に示すように係止爪１５が水平部１８ａの上に位置してボトムプレート１１をロックする。

次に、このようにボトムプレート１１がロックされたカセット１０を、カセット取付け凹部２に挿入する。このとき、舌片１１ａの高さ位置は、前記間隔Ｌの隙間を通り抜け得る位置にあり、カセット１０のカセット取付け凹部２への挿入が可能となっており、また解除レバー２１の突出片２１ａは下向きに位置している。そして、挿入を続けていくと、カセット１０の下端が案内片３０で案内されていく。このとき、下向きに位置していた突出片２１ａが、カセット取付け凹部２に設けたカセットロック部材２２のカム面２２ａの前端に当接し、その後カセット１０の挿入深さに応じて前側に押されていく。これに伴って、軸部材２０を介して回動部材１６が係止爪１５を降下させるように回動する。更にカセット１０を深く挿入していくと、水平部１８ａの上に位置していた係止爪１５が水平部１８ａから外れ、ボトムプレート１１のロックが解除される。なお、ボトムプレート１１のロックが解除されても、記録用紙の重量によりボトムプレート１１は上昇せず、カセット１０の挿入に支障がない。その後、カセット１０が後端位置に達すると、それまでカセット１０の側面１０ａに当接していたカセットロック部材２２の突起２３が、側面１０ａに設けた凹部１０ｂに入り、カセット１０をロックする。これにより、舌片１１ａがカセット取付け凹部２に設けた凹部２５に位置するとともに、画像形成装置による印字が可能とされる。なお、カム面２２ａは、カセット１０がロックされているときに、突出片２１ａを前側に回転させた状態、つまりボトムプレート１１をロック解除した状態に維持するように形成されている。

そして、印字に伴い記録用紙の枚数が減少して軽くなっていき、ボトムプレート１１の高さ位置が記録用紙の重量に応じて徐々に上昇していく。当然、舌片１１ａの高さ位置は凹部２５で高くなっていく。

しかる後、記録用紙が無くなるか少なくなって記録用紙の補給指令が出ると、カセット１０を引き抜く。引き抜き前においては、突起２３が凹部１０ｂに入ったカセット１０がロックされた状態となっているとともに、舌片１１ａが凹部２５の上部に位置する。そして、凹部１０ｂから後側の傾斜面２３ｂが抜け出るような力で、カセット１０を引き抜くと、カセット１０のロックが解除される。更に、カセット１０を引き抜くと、舌片１１ａが凹部２５の前側の傾斜面２６に当接して降下していく。その後、舌片１１ａが傾斜面２６の下端よりも降下すると、舌片１１ａが前記隙間Ｌの箇所を通り抜けて、カセット１０の実質的な引き抜きが行われる。その後、前述したように記録用紙の載置等が繰り返されることになる。

したがって、本実施形態による場合には、カセットロック部材２２が、カセット１０をカセット取付け凹部２の所定位置にロックする突起２３と、ボトムプレートロック手段１９をロック状態からロック解除状態へ回転させるカム面２２ａとの両方を有し、構造を簡略化することができる。また、カセットロック部材２２に設けられたカム面２２ａと接触することにより解除レバー２１が水平軸回りに回動すると、これに伴って軸部材２０およびボトムプレートロック手段１９の係止爪１５が解除レバー２１と一緒に回動し、これによりボトムプレート１１のロック状態を解除できる。更に、カセット１０を引き出していくと、一対の舌片１１ａが画像形成装置本体１に設けた一対の傾斜面２６に当接して押し下げられ、これによりボトムプレート１１を押し下げて係止爪１５により係止して、ロック状態にできる。更にまた、カセット１０を引き出すと、カセットロック部材２２の突起２３の後側傾斜面２３ｂがカセット１０に設けた凹部１０ｂの縁に乗り上げていき、突起２３が凹部１０ｂから抜け出してカセット１０のロック状態を解除させ得る。これによりカセット１０のスムーズに引き出しが可能となる。例えば、図１１に示すように、カセット１００側に凸部１０１を、カセット取付け凹部２側に凸部１０２が入り込む凹部１０３をそれぞれ形成した場合には、カセット１００の引き出しの際に、カセット１００を一旦持ち上げる操作を要するが、その持ち上げ操作を省略することが可能となり、操作感を向上させ得る。このことは、カセット１００側に凹部１０３を、カセット取付け凹部２側に凹部１０３に入り込む凸部１０１を形成した場合に対しても同様である。

なお、上述した実施形態では画像形成装置本体１に対して１つのカセット１０を挿入・引き出しする構成のものを例に挙げているが、本発明はこれに限らず、画像形成装置本体に対して２以上のカセットを挿入・引き出しする構成のものにも同様に適用することができる。

また、上述した実施形態ではカセットロック部材２２の上面側にカム面２２ａを形成し、このカム面２２ａで解除レバー２１を回動させることで、ボトムプレートロック手段１９をロック状態からロック解除状態へ回転させているが、本発明はこれとは逆に、カセットロック部材２２の下面側にカム面を形成して前同様に作動させるようにしても実施できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体を示す斜視図である。 カセットを示す平面図である。 カセットを示す斜視図である。 図３のカセットからボトムプレートを省略した状態を示す斜視図である。 ボトムプレートロック手段がボトムプレートをロック解除した状態を示す側面図である。 ボトムプレートロック手段がボトムプレートをロックした状態を示す側面図である。 回動部材と軸部材と解除レバーとを示す斜視図である。 解除レバーとカセットロック部材のカム面との関係を示す斜視図である。 カセットロック部材がカセットをロックした状態を下側から見た図である。 カセットロック部材の近傍におけるカセット取付け凹部を示す斜視図である。 従来の画像形成装置の一例を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
２ カセット取付け凹部
１０ カセット
１０ａ 側面
１０ｂ 凹部
１０ｃ 開口
１１ ボトムプレート
１１ａ 舌片
１４ ばね
１５ 係止爪
１６ 回動部材
１７ 引っ張りばね
１８ 係止部
１９ ボトムプレートロック手段
２０ 軸部材
２１ 解除レバー
２２ カセットロック部材
２２ａ カム面
２２ｂ 鉛直軸
２３ 突起
２３ｂ 傾斜面
２５ 凹部
２６ 前側の壁面（傾斜面）

Claims (5)

1. 画像形成装置本体に設けたカセット取付け凹部に、弾性力により上向きに押圧付勢されかつ記録用紙が載せられるボトムプレートを有するカセットが着脱可能に取付けられる画像形成装置において、
   水平軸回りに回動するとともに係止爪を有し、前記ボトムプレートに前記係止爪を係止してカセットの所定高さ位置に前記ボトムプレートをロックするボトムプレートロック手段と、
   鉛直軸回りに回動し、前記カセット取付け凹部の所定位置に前記カセットをロックする突起を有するとともに、上面または下面に形成され前記ボトムプレートロック手段を水平軸回りに回動させ、前記係止爪を前記ボトムプレートから外してロック解除するカム面を有するカセットロック部材とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記カム面は、前記カセットのカセット取付け凹部への挿入に際して、前記ボトムプレートロック手段に設けられた突出片が当接するとともに、前記カセットの挿入深さに応じて、前記突出片が押されて前記ボトムプレートロック手段が水平軸回りに回動するように、徐々に傾斜するように形成されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置において、
   前記ボトムプレートロック手段に一端側が繋がった水平な軸部材と、
   前記軸部材の他端側に繋がっているとともに前記カム面と接触するようになっており、前記カム面との接触位置に応じて水平軸回りに回動して前記ボトムプレートロック手段を作動させる解除レバーとを、更に備えることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
   前記ボトムプレートの一部がカセットの両側面にそれぞれ設けた開口から外側へ突出するように舌片が形成され、その一対の舌片が、前記画像形成装置本体の前記カセット取付け凹部の近傍にカセット引き出し方向に下傾するように設けた一対の傾斜面に、カセット引き出しに伴って当接することで前記ボトムプレートが押し下げられ、ボトムプレートロック手段の係止爪がボトムプレートに係止し、前記ボトムプレートが押し下げられた状態にロックされることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
   前記カセットロック部材は、前記カセットに設けた凹部に入り込む突起を有し、その突起の少なくとも片側を傾斜させた形状に形成され、前記カセットの引き出し力を受けて前記突起の傾斜部分が前記凹部の縁を乗り上げて前記突起が前記凹部から抜け出るように構成されていることを特徴とする画像形成装置。

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