JP6413961B2

JP6413961B2 - 引き込み装置及び画像形成装置

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Inventors: 杉島　芳雄; 芳雄杉島; 宏章 ▲高▼井
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Description

本発明は、給紙カセット等のユニットを装置本体に引き込む引き込み装置及びこの引き込み装置を備えた画像形成装置に関する。

プリンターや複合機等の画像形成装置において、画像形成されるシートが収容される給紙カセットは、シートの補充等のために装置本体に対して引き出し可能に設けられている。画像形成装置には、給紙カセットを装置本体にある程度押し込むと、給紙カセットを給紙位置へ自動的に引き込む引き込み装置が設けられているものがある。

引き込み装置を使用することによって、使用者が給紙カセットを押し込む負担が軽減されるので作業性が良くなると共に、給紙カセットを給紙位置に位置決めしやすくなる。また、引き込み装置には、給紙カセットを引き込む方向への付勢力を緩衝する緩衝部材が備えられているものもある。

給紙カセットを引き込むための付勢部材としてバネを使用した場合、バネの特性上、引き込み開始時と引き込み終了時との付勢力に差が生じる。通常、引き込み終了時の付勢力が引き込み開始時の付勢力よりも弱くなる。引き込み終了時の付勢力が弱いと、給紙カセットを給紙位置へ位置決めする精度に問題が生じる場合があるので、引き込み終了時の付勢力はできるだけ高いことが好ましい。付勢力の差を小さくして引き込み終了時の付勢力を維持するためには、バネを大型化する必要があるが、その場合、引き込み装置が大型化し、設計自由度が小さくなるという問題がある。

一方、引き込み終了時の付勢力を高くすると、用紙の補充等の際に給紙カセットを使用者が引き出す際に、この付勢力に抗する大きな力が必要となり、作業性が悪くなる。このように、使用者の作業性の向上と給紙カセットの位置決め精度の向上との相反する要求を両立させることは困難である。

特許文献１には、錘の自重によって給紙カセットを引き込む引き込み装置が提案されている。特許文献１の引き込み装置においては、給紙カセットが所定の位置まで押し込まれると、給紙カセットが錘と連結されて、錘の自重によって給紙位置へ引き込まれる一方で、給紙カセットが所定の位置まで引き出されると、錘との連結が解除されて、引き出し作業の負荷が低減するように構成されている。

特開２０１０−２０２３３０号公報

しかしながら特許文献１に記載されている引き込み装置においては、錘を収容するスペースが必要になったり、錘の分だけ重量が増加したりするので、引き込み装置が大型化するという問題がある。

そこで本発明は上記事情を考慮し、給紙カセット等のユニットの装置本体に対する位置決め精度とユニット引き出し時の使用者の作業性とを向上でき、さらに小型化が可能な引き込み装置及びこの引き込み装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の引き込み装置は、装置本体に対して引き出し可能に設けられたユニットを前記装置本体に引き込む引き込み装置であって、前記ユニットを引き込み開始位置から引き込み終了位置の方向へ付勢する引き込みモジュールを複数個備え、前記複数個の引き込みモジュールは、前記引き込み開始位置から前記引き込み終了位置までの引き込みストロークが一部重なると共に、前記引き込み開始位置が前記引き込み方向において異なるように設けられていることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、異なる引き込み開始位置の間では、少なくとも１個の引き込みモジュールでユニットが引き込み終了位置へ引き込まれることになる。つまり、異なる引き込み開始位置の間においては、少なくとも１個の引き込みモジュールの付勢力に抗してユニットを引き出せばよいので、ユニットの引き出し力の最大値を低減できる。また、ユニットを引き込むための全体の引き込みストロークは短くならないので、ユニット引き込み時の衝撃を安定化できる。

本発明の引き込み装置において、前記複数個の引き込みモジュールは、前記引き込みストロークの長さが異なることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、異なる引き込みストロークを有する引き込みモジュールの引き込み開始位置の間では、少なくとも１個の引き込みモジュールの付勢力に抗してユニットを引き出せばよいので、ユニットの引き出し力の最大値を低減できる。

本発明の引き込み装置において、前記複数個の引き込みモジュールは、前記引き込み終了位置における引き込み力が異なることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、ユニットの荷重が水平方向において偏っている場合に、高い荷重がかかる引き込みモジュールの引き込み力を強くし、他の引き込みモジュールの引き込み力を弱くすることで、ユニットの最大引き出し力を大きくすることなく、ユニットをバランスよく引き込むことができる。

本発明の引き込み装置において、前記複数個の引き込みモジュールは、前記引き込み力を発生するバネ部材を有し、該バネ部材のバネ定数は前記複数個の引き込みモジュールにおいて異なることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、複数個の引き込みモジュールの引き込み終了位置における引き込み力を異ならせることができる。

本発明の引き込み装置において、前記引き込みモジュールは、前記装置本体及び前記ユニットのいずれか一方に設けられた被係合部と、他方に設けられて前記被係合部に係合する係合部と、を備え、前記被係合部は、前記引き込み開始位置と前記引き込み終了位置との間をスライド可能なキャリッジピンと、該キャリッジピンを前記引き込み終了位置の方向に引き込むバネ部材と、を有し、前記係合部は、前記キャリッジピンに係合可能な凹部を有し、前記引き込み開始位置において、前記被係合部の前記キャリッジピンに前記係合部の前記凹部が係合した後、前記キャリッジピンが前記バネ部材によって前記引き込み終了位置の方向に引き込まれることにより、前記ユニットを前記装置本体に対して引き込むことを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、係合部が被係合部に係合した後、係合部をバネ部材によって確実に引き込み終了位置へ引き込むことができる。また、引き込みモジュールを小型化できる。

本発明の引き込み装置において、前記被係合部は前記装置本体に設けられ、前記係合部は前記ユニットに設けられていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、ユニットを装置本体に対して安定に引き込むことができる。

本発明の引き込み装置において、前記被係合部には、前記バネ部材の引き込み力を緩衝する緩衝部材が備えられていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、引き込み終了位置へ係合部が引き込まれる際の衝撃を緩和することができる。

本発明の引き込み装置において、少なくとも引き込みストロークが最も長い前記引き込みモジュールには、前記緩衝部材が備えられていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、引き込み時の衝撃を緩和する効果が高くなり、動作の、常に衝撃を緩和するので、引き込みをすることができる。

本発明の引き込み装置において、前記緩衝部材は、液体又は気体を媒体とするダンパーであることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、安価で汎用性のある緩衝部材を使用することができる。

本発明の画像形成装置は、装置本体に対して引き出し可能に設けられたユニットを前記装置本体に引き込む引き込み装置を備え、前記引き込み装置は、前記ユニットを引き込み開始位置から引き込み終了位置の方向へ付勢する引き込みモジュールを複数個備え、前記複数個の引き込みモジュールは、前記引き込み開始位置から前記引き込み終了位置までの引き込みストロークが一部重なると共に、前記引き込み開始位置が前記引き込み方向において異なるように設けられていることを特徴とする。

本発明の画像形成装置において、前記ユニットは、画像形成されるシートを収容する給紙カセットであって、前記引き込み装置は、前記シートの給紙位置の方向へ前記給紙カセットを引き込むことを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、給紙カセットを引き出す際に必要な力が軽減されるので、引き出し作業を容易に行うことができるようになる。

本発明の画像形成装置において、前記引き込み装置において、前記給紙位置に近い方に配置された前記引き込みモジュールは、前記引き込み終了位置における引き込み力が、他の引き込みモジュールよりも強くなるように設けられていることを特徴としても良い。

給紙カセットには、給紙位置に近い側に偏って用紙が収容されているので、荷重が偏っている。そこで、このような構成を採用することにより、給紙カセットをバランスよく引き込むことができる。また、他の引き込みモジュールの引き込み力を弱くすることで、給紙カセットの引き出し力の最大値を低減できる。

本発明の画像形成装置において、前記複数個の引き込みモジュールは、前記引き込み力を発生するバネ部材を有し、前記給紙位置に近い方に配置された前記引き込みモジュールは、前記バネ部材のバネ定数が他の引き込みモジュールよりも高いことを特徴としても良い。

本発明の画像形成装置において、前記引き込み装置において、前記給紙位置に近い方に配置された前記引き込みモジュールは、前記引き込みストロークの長さが、他の引き込みモジュールよりも短くなるように設けられていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、給紙位置に近い方に配置された引き込みモジュールの引き込み終了位置において、給紙カセットを給紙位置に引き込む力が比較的大きく作用するので、給紙カセットを給紙位置に円滑に引き込むことができる。

本発明の画像形成装置において、前記引き込み装置において、前記給紙位置に近い方に配置された前記引き込みモジュールは、前記引き込み開始タイミングが、他の引き込みモジュールよりも遅くなるように設けられていることを特徴としても良い。

本発明の画像形成装置において、前記引き込み装置において、前記給紙位置に近い方に配置された前記引き込みモジュールは、前記引き込み終了位置が、他の引き込みモジュールの前記引き込み終了位置よりも前記引き込み方向における下流側に位置していることを特徴としても良い。

本発明の画像形成装置において、前記引き込みモジュールは、前記装置本体及び前記ユニットのいずれか一方に設けられた被係合部と、他方に設けられて前記被係合部に係合する係合部と、を備え、前記被係合部は、前記引き込み開始位置と前記引き込み終了位置との間をスライド可能なキャリッジピンと、該キャリッジピンを前記引き込み終了位置の方向に引き込むバネ部材と、を有し、前記係合部は、前記キャリッジピンに係合可能な凹部を有し、前記被係合部と前記係合部とは、前記引き込み開始位置において、前記被係合部の前記キャリッジピンに前記係合部の前記凹部が係合した後、前記キャリッジピンが前記バネ部材によって引き込まれて前記引き込み終了位置の方向にスライドすることにより、前記ユニットを前記装置本体に対して引き込むように構成されていることを特徴としても良い。

本発明の画像形成装置において、前記引き込みモジュールの前記被係合部には、前記バネ部材の付勢力を緩衝する緩衝部材が備えられていることを特徴としても良い。

本発明の画像形成装置において、前記給紙カセットは、前記装置本体に設けられたレールに沿って引き出し可能に設けられており、前記引き込み装置は、前記給紙カセットと前記レールとの間に設けられていることを特徴としても良い。

このような構成を採用することにより、引き込み装置を設置するための専用のスペースを設ける必要がないので、画像形成装置を小型化できる。

本発明によれば、引き込みストロークの一部では、少なくとも１個の引き込みモジュールの付勢力に抗してユニットを引き出せばよいので、ユニットの引き出し力の最大値低減できる。したがって、ユニットの装置本体に対する位置決め精度を維持しつつ、ユニット引き出し時の使用者の作業性を向上できる。

本開示の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。本開示の第１の実施形態に係る引き込み装置において、引き込みモジュールの配置を示す平面図である。図３（Ａ）は、本開示の第１の実施形態に係る引き込み装置において、引き込み開始位置における右側の引き込みモジュールの被係合部を左側から見た側面図であり、図３（Ｂ）は、引き込み終了位置における右側の引き込みモジュールの被係合部を左側から見た側面図である。本開示の第１の実施形態に係る引き込み装置において、右側の引き込みモジュールの係合部を右側から見た側面図である。本開示の第１の実施形態に係る引き込み装置の引き込みモジュールにおいて、被係合部と係合部とを示す正面図である。図６（Ａ）は、本開示の第１の実施形態に係る引き込み装置において、引き込み動作開始前の状態を説明する平面図であり、図６（Ｂ）は、左側の引き込みモジュールが引き込み開始位置に達した状態を示す平面図である。図７（Ａ）は、本開示の第１の実施形態に係る引き込み装置において、右側の引き込みモジュールが引き込み開始位置に達した状態を示す平面図であり、図７（Ｂ）は、給紙カセットが給紙位置に引き込まれた状態を示す平面図である。本開示の第２の実施形態に係る引き込み装置において、引き込みモジュールの配置を示す平面図である。図９（Ａ）は、本開示の第２の実施形態に係る引き込み装置において、引き込み動作開始前の状態を説明する平面図であり、図９（Ｂ）は、左側の引き込みモジュールが引き込み開始位置に達した状態を示す平面図である。図１０（Ａ）は、本開示の第２の実施形態に係る引き込み装置において、右側の引き込みモジュールが引き込み開始位置に達した状態を示す平面図であり、図１０（Ｂ）は、給紙カセットが給紙位置に引き込まれた状態を示す平面図である。図１１（Ａ）は、本開示の第１の実施形態に係る引き込み装置において、給紙カセットに作用する引き込み力と各引き込みモジュールのストロークとの関係を示すグラフ、図１１（Ｂ）は、本開示の第２の実施形態に係る引き込み装置において、給紙カセットに作用する引き込み力と各引き込みモジュールのストロークとの関係を示すグラフ、図１１（Ｃ）は、本開示の第３の実施形態に係る引き込み装置において、給紙カセットに作用する引き込み力と各引き込みモジュールのストロークとの関係を示すグラフである。図１２（Ａ）は、本開示の第４の実施形態に係る引き込み装置において、引き込みモジュールの配置を示す平面図であり、図１２（Ｂ）は、本開示の第５の実施形態に係る引き込み装置において、引き込みモジュールの配置を示す側面図である。

以下、図面を参照しつつ、本開示の一実施形態に係る引き込み装置及び画像形成装置について説明する。

まず、図１を用いて、画像形成装置としてのプリンター１の全体の構成について説明する。図１は、本開示の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。以下の説明では、図１における紙面手前側を、プリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きはプリンター１を正面から見た方向を基準とする。

図１に示されるように、プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備える。プリンター本体２の上面には排紙トレイ３が設けられており、プリンター本体２の下部には、前方に開口した下部空間２ａが形成されている。下部空間２ａの左右の側面には、左右一対の平行なレール４Ｌ、４Ｒが対向して設けられている。一対のレール４Ｌ、４Ｒには、用紙（図示せず）を収納する給紙カセット５がスライド可能に係合している。一対のレール４Ｌ、４Ｒと給紙カセット５との間には、引き込み装置６が介装されており、一対のレール４Ｌ、４Ｒに沿って給紙カセット５をある程度押し込むと、給紙カセット５は下部空間２ａの給紙位置まで自動的に引き込まれる。

プリンター本体２の内部の左側には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）を有する露光器８が配置され、右側には、画像形成部９が設けられている。画像形成部９には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられ、感光体ドラム１０の周囲には、帯電器１１と、現像装置１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置されている。現像装置１２には、トナーコンテナ１５が接続されている。

画像形成部９の右側には、給紙カセット５から排紙トレイ３に向かって縦に延びる用紙の搬送経路１７が設けられている。搬送経路１７において、上流端には、下部空間２ａの右側に給紙装置１８が設けられ、中流部には感光体ドラム１０と転写ローラー１３とで構成される転写部１９が設けられ、下流部には定着装置２０が設けられ、下流端には排紙装置２１が設けられている。給紙装置１８は、給紙カセット５が引き込み装置６によって給紙位置に引き込まれると、給紙カセット５と係合して給紙カセット５に収容されているシートを給紙可能となっている。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置２０の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器８からのレーザー光Ｐにより感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１２でトナー像に現像される。

一方、給紙装置１８によって給紙カセット５から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１９へと搬送され、転写部１９において感光体ドラム１０上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１７を下流側へと搬送されて定着装置２０に進入し、定着装置２０において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙装置２１から排紙トレイ３に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。

次に、引き込み装置６について、図２を参照して説明する。図２は引き込み装置の配置を示す平面図である。

引き込み装置６は、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒからなり、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒは、給紙カセット５の引き込み方向に沿った引き込み開始位置Ｐ１と引き込み終了位置Ｐ２との間に設けられた被係合部３１と、引き込み開始位置Ｐ１で被係合部３１に係合して引き込み終了位置Ｐ２まで引き込まれる係合部３２と、を有する。引き込み開始位置Ｐ１と引き込み終了位置Ｐ２との間を、引き込みストロークＳとする。左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒは、同じ引き込みストロークＳを有する。左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒにおいて、被係合部３１は左右のレール４Ｌ、４Ｒに設けられており、係合部３２は給紙カセット５の左右の側面に設けられている。

左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒは、それぞれの引き込みストロークＳが一部重なると共に、引き込み開始位置Ｐ１が異なるように配置されている。具体的には、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込み開始位置Ｐ１が、左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込み開始位置Ｐ１よりも引き込み方向における下流側に配置されている。つまり、左側の引き込みモジュール３０Ｌの被係合部３１は、左側のレール４Ｌの中央よりやや後寄りの位置に配置されており、右側の引き込みモジュール３０Ｒの被係合部３１は、右側のレール４Ｒの後端付近に配置されている。

このように配置することにより、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒの引き込み開始位置Ｐ１の間には、左側の引き込みモジュール３０Ｌのみが作用する領域Ｓ１が形成され、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込み開始位置Ｐ１と左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込み終了位置Ｐ２との間には、引き込みストロークＳが重なる重なり領域Ｓ２が形成される。

そして、左側の引き込みモジュール３０Ｌの係合部３２は、被係合部３１に係合して引き込み終了位置Ｐ２近くまで引き込まれた（図２の二点鎖線で示す位置）際に、給紙カセット５が給紙位置に位置決めされるように設けられている。一方、右側の引き込みモジュール３０Ｒの係合部３２は、左側の引き込みモジュール３０Ｌの係合部３２と、前後方向において同じ位置に設けられている。このため、左側の引き込みモジュール３０Ｌの係合部３２が引き込み終了位置Ｐ２近くまでに引き込まれた際、右側の引き込みモジュール３０Ｒの係合部３２は、引き込みストロークＳの途中までしか引き込まれないことになる。

次に、図３（Ａ）〜図５を参照して、左右の引き込みモジュール３０の構成について説明する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は右側の引き込みモジュールの被係合部を左側から見た側面図であり、図３（Ａ）は引き込み開始位置における被係合部、図３（Ｂ）は引き込み終了位置における被係合部を示す。図４は右側の引き込みモジュールの係合部を右側から見た側面図である。図５は引き込みモジュールの被係合部と係合部とを示す正面図である。

図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示されるように、右側の引き込みモジュール３０Ｒの被係合部３１は、右レール４Ｒの長さ方向に沿ってスライド可能なキャリッジピン４１と、キャリッジピン４１を後方に付勢するコイルばね（バネ部材）４２と、コイルばね４２の付勢力を緩衝するオイルダンパー（緩衝部材）４３と、を備えている。キャリッジピン４１と、コイルばね４２と、オイルダンパー４３とは、ベース部材４４に支持されている。なお、左側の引き込みモジュール３０Ｌも、右側の引き込みモジュール３０Ｒと同様の構造を有する。

ベース部材４４は、右レール４Ｒの長さ方向に長く、右レール４Ｒの幅と同等の幅を有する長方形状の部材であり、右レール４Ｒの底面にビスＢ１で固定されている。ベース部材４４には、幅方向の中央と上端とに、右レール４Ｒの長さ方向に延びる中央凹部４４ａと上凹部４４ｂとが形成されている。中央凹部４４ａと上凹部４４ｂとは、外側（プリンター２の下部空間２ａの外側）に向かって開口しており、中央凹部４４ａは、幅広の方形状の断面形状を有し、上凹部４４ｂは、略正方形の断面形状を有する。ベース部材４４の下縁には、前後の端部にフック部４４ｃが形成されている。

中央凹部４４ａには、右レール４Ｒの長さ方向に沿ってガイド孔５１が形成されている。ガイド孔５１は、右レール４Ｒの長さ方向に沿った直線状部５１ａと、直線状部５１ａの前端から９０°湾曲して下方に直角に延びる直交部５１ｂと、を有する。

キャリッジピン４１は、ベース部材４４の中央凹部４４ａにスライド可能に支持されるスライダ５４に支持されている。スライダ５４は、ベース部材４４の長さ方向に長い、扁平な直方体状の部材である。スライダ５４の前端には、スライダ５４の長手方向と交差する方向に延びるストッパ部５４ａが形成されている。ストッパ部５４ａの前端面には、複数の弾性片５４ｂが設けられている。

スライダ５４の内面の後端部には、直角方向に延びる支持ピン５５が立設されており、支持ピン５５にはコマ５６が回動可能に支持されている。キャリッジピン４１は、コマ５６の内面に立設されている。支持ピン５５とキャリッジピン４１とは、キャリッジピン４１が前方となるようにガイド孔５１に係合している。また、キャリッジピン４１はガイド孔５１から内方向に突出している。支持ピン５５及びキャリッジピン４１をガイド孔５１に係合させて、スライダ５４をガイド孔５１に沿って前方にスライドさせると、キャリッジピン４１はガイド孔５１の湾曲面に係止される。そして、コマ５６が支持ピン５５を中心として図３の時計周り方向に回動して、キャリッジピン４１がガイド孔５１の湾曲面に沿って直交部５１ｂに係合する。キャリッジピン４１がガイド孔５１の直交部５１ｂに係合すると、ガイド孔５１に沿ったスライダ５４のスライド動作が規制される。

スライダ５４は、キャリッジピン４１がガイド孔５１の直交部５１ｂに係合する引き込み開始位置Ｐ１（図３（Ａ）参照）と、支持ピン５５がガイド孔５１の直線状部５１ａの後端にスライドした引き込み終了位置Ｐ２（図３（Ｂ）参照）との間を、ベース部材４４の中央凹部４４ａ内で右レール４Ｒの長さ方向にスライドする。引き込み開始位置Ｐ１と引き込み終了位置Ｐ２との間が、スライダ５４の移動距離、すなわち、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込みストロークＳとなる。なお、引き込み終了位置Ｐ２においては、スライダ５４のストッパ部５４ａは、ベース部材４４の前端に当接している。

コイルばね４２は、ベース部材４４の上凹部４４ｂに収容されている。コイルばね４２の後端４２ａは、上凹部４４ｂの後端に係止され、前端４２ｂは、スライダ５４のストッパ部５４ａに係止されている。コイルばね４２は、ストッパ部５４ａを後方向に付勢している。すなわち、コイルばね４２は、スライダ５４を引き込み終了位置Ｐ２へ付勢している。

オイルダンパー４３は、シリンダー４３ａとピストン４３ｂとを有する。シリンダー４３ａは、ピストン４３ｂが前方を向く姿勢で、ベース部材４４のフック部４４ｃに支持されている。ピストン４３ｂは、先端がスライダ５４のストッパ部５４ａに支持されている。なお、オイルダンパー４３の代わりにエアダンパーを使用しても良い。

図４に示されるように、右側の引き込みモジュール３０Ｒの係合部３２は、給紙カセット５の右側面に固定された主スライダ６１に設けられている。

主スライダ６１は、右レール４Ｒの長さと同等の長さを有し、右レール４Ｒと対応するように給紙カセット５の右側面に固定されている。

主スライダ６１は、図５に示されるように、中継スライダ６２にスライド可能に係合しており、中継スライダ６２は、右側の引き込みモジュール３０Ｒの被係合部３１の前方において、右レール４Ｒにスライド可能に係合している。このような中継スライダ６２を設けることにより、給紙カセット５の引き出し可能な長さを長くすることができ、給紙カセット５を引き出した際に、給紙カセット５を左右のレール４Ｌ、４Ｒと略平行に維持できるようになっている。

係合部３２は、主スライダ６１の長さ方向に長い板片状の部材であり、主スライダ６１の外側の面（給紙カセット５と反対側の面）にビスＢ２で固定されている。係合部３２には、後端面から前方に延びる凹部６５が形成されている。凹部６５は、キャリッジピン４１の直径よりも僅かに広い幅を有する。凹部６５は、後方に向かって拡径した開口部６５ａと、開口部６５ａから前方に向かって右レール４Ｒの長さ方向に沿って延びる水平部６５ｂと、水平部６５ｂの前端から前方に向かって斜め上方向に傾斜した傾斜部６５ｃと、を有する。

上記構成を有する引き込み装置６における給紙カセット５の引き込み動作を、図３及び図４と図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）を参照して説明する。図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、引き込み装置によって給紙カセットを引き込む動作を説明する平面図である。

図６（Ａ）に示されるように、給紙カセット５が引き出された状態では、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒにおいて、被係合部３１と係合部３２との係合は解除されており、被係合部３１において、キャリッジピン４１は引き込み開始位置Ｐ１に待機している。

給紙カセット５を左右のレール４Ｌ、４Ｒに沿って押し込む（図６（Ａ）の白抜き矢印参照）と、図６（Ｂ）に示されるように、まず、左側のレール４Ｌにおいて、給紙カセット５の左側面に設けられた引き込みモジュール３０Ｌの係合部３２が、左側のレール４Ｌに設けられた引き込みモジュール３０Ｌの被係合部３１に係合する。詳細には、図４に示される係合部３２の凹部６５の開口部６５ａから水平部６５ｂに、被係合部３１のキャリッジピン４１が挿入される。

さらに給紙カセット５を押し込むと、係合部３２の凹部６５の傾斜部６５ｃがキャリッジピン４１に当接し、キャリッジピン４１が傾斜部６５ｃに沿って上方に移動するように、コマ５６が支持ピン５５を中心として図３の反時計回り方向へ回動する。これにより、キャリッジピン４１は、ガイド孔５１内において直交部５１ｂから直線状部５１ａへ移動し、キャリッジピン４１とガイド孔５１の直交部５１ｂとの係止が解除される。すなわち、スライダ５４とベース部材４４との係合が解除される。すると、スライダ５４はコイルばね４２で付勢されて、キャリッジピン４１は係合部３２の傾斜部６５ｃに係合したまま、ガイド孔５１の直線状部５１ａを後方にスライドする。すなわち、給紙カセット５は、給紙位置の方向へ引き込まれる。

一方、右側の引き込みモジュール３０Ｒにおいては、左側の引き込みモジュール３０Ｌで給紙カセット５が引き込まれている途中で、図７（Ａ）に示されるように、係合部３２が引き込み開始位置Ｐ１に達すると、係合部３２が被係合部３１と係合し、左側の引き込みモジュール３０Ｌにおける引き込み動作と同じ引き込み動作が開始される。そして、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒの重なり領域Ｓ２の長さだけ、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒによって給紙カセット５が引き込まれる。

やがて、図７（Ｂ）に示されるように、左側の引き込みモジュール３０Ｌの係合部３２が引き込み終了位置Ｐ２近くまでスライドして、給紙カセット５が給紙位置に位置決めされる。このスライド動作中、コイルばね４２の付勢力はオイルダンパー４３で緩衝されているので、スライダ５４はゆっくりと引き込まれ、引き込み完了時の衝撃も抑えられる。また、左側の引き込みモジュール３０Ｌにおいて、係合部３２が引き込み終了位置Ｐ２近くまでスライドすると、スライダ５４のストッパ部５４ａは、ベース部材４４の前端の近くまで移動する（図３（Ｂ）参照）。

なお、図７（Ｂ）に示されるように、右側の引き込みモジュール３０Ｒにおいては、係合部３２は引き込みストロークの途中までしか引き込まれていない。

次に、給紙カセット５を引き出す動作について説明する。引き出し開始時には、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒにおいて、被係合部３１のコイルばね４２の付勢力に抗する力が必要となる。左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒのコイルばね４２の付勢力に抗して給紙カセット５を引き出すと、やがて、右側の引き込みモジュール３０Ｒにおいて、係合部３２が引き込み開始位置Ｐ１近くに達する（図７（Ａ）参照）。すると、係合部３２に係合している被係合部３１のキャリッジピン４１がガイド孔５１ａの前端に当接し、係合部３２の凹部６５の傾斜部６５によって案内されて、ガイド孔５１の直交部５１ｂに係止され、キャリッジピン４１が凹部６５から離間して係合部３２と被係合部３１との係合が解除される。これにより、以降の引き出し動作に、右側の引き込みモジュール３０Ｒのコイルばね４２の付勢力が及ばなくなる。係合部３２と被係合部３１との係合解除動作は、係合動作の逆の動作であり、詳細な説明は省略する。

すなわち、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込み開始位置Ｐ１と、左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込み開始位置Ｐ１との間の領域Ｓ１では、左側の引き込みモジュール３０Ｌのコイルばね４２の付勢力のみが給紙カセット５に作用している。この付勢力に抗して給紙カセット５を引き出すと、左側の引き込みモジュール３０Ｌにおいて、係合部３２が引き込み開始位置Ｐ１に達して（図６（Ｂ）参照）、係合部３２と被係合部３１との係合が解除される。その後、給紙カセット５は左右のレール４Ｌ、４Ｒに沿って抵抗なく引き出される（図６（Ａ）参照）。

上記説明したように本開示の一実施形態に係る引き込み装置６によれば、引き込み装置６の引き込みストロークＳの範囲内で給紙カセット５を引き出す途中で、右側の引き込みモジュール３０Ｒにおいては、係合部３２と被係合部３１の係合が解除されて引き込む方向への付勢力が掛からなくなるので、引き出し力の最大値を小さくすることができる。

さらに、給紙装置１８に近い側に配置されている右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込みタイミングが、左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込みタイミングよりも遅くなるように構成されている。これにより、給紙装置１８に近い右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込み終了位置Ｐ２において、給紙カセット５を給紙位置に向かって引き込む力が比較的大きく作用するので、給紙カセット５を給紙位置に円滑に引き込むことができる。

なお、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒにおいては、オイルダンパー４３は必ずしも必要ではない。引き込みストロークが長い左側の引き込みモジュール３０Ｌにオイルダンパーを設ければ、引き込み時の衝撃を吸収する効果が高くなる。引き込み完了時の衝撃緩衝部材としては、安価で汎用性のあるオイルダンパー４３やエアダンパーを使用することが好ましい。

さらに、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒは、給紙カセット５が係合する左右のレール４Ｌ、４Ｒに組み込まれているので、引き込み装置６を設置するための専用のスペースが不要となる。さらに、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒは小型かつ軽量であるので、画像形成装置１の小型化や軽量化が可能となる。

次に、図８〜図１０（Ｂ）を参照して、本開示の第２の実施形態に係る引き込み装置を説明する。図８は引き込み装置の位置を示す平面図であり、図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、引き込み装置によって給紙カセットを引き込む動作を説明する平面図である。

第２の実施形態に係る引き込み装置６においては、図８に示されるように、左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込みストロークＳの長さが、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込みストロークＳの長さよりも長い。そして、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒは、左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込み開始位置Ｐ１が、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込み開始位置Ｐ１よりも引き込み方向の上流側に位置し、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒの引き込み終了位置Ｐ２は、引き込み方向において同じ位置となるように、それぞれ左右のレール４Ｌ、４Ｒに配置されている。また、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒの引き込み力は、それぞれの引き込み終了位置Ｐ２においてほぼ同じになるように、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒのコイルばね４２のバネ定数が設定されている。

図９（Ａ）に示されるように、給紙カセット５が引き出された状態では、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒにおいて、被係合部３１と係合部３２との係合は解除されており、被係合部３１において、キャリッジピン４１は引き込み開始位置Ｐ１に待機している。給紙カセット５を一対のレール４Ｌ、４Ｒに沿って押し込むと、図９（Ｂ）に示されるように、まず、左側の引き込みモジュール３０Ｌにおいて、係合部３２が被係合部３１に係合する。

さらに給紙カセット５を押し込むと、図１０（Ａ）に示されるように、左側の引き込みモジュール３０Ｌの係合部３２が引き込み終了位置Ｐ２へ向かって引き込まれる。一方、右側の引き込みモジュール３０Ｒにおいては、左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込み動作の途中で、係合部３２が被係合部３１と係合して引き込み動作が開始され、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒの引き込みストロークが重なっている領域において、同時に引き込み動作が行われる。このとき、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒの各係合部３２は、それぞれ引き込み終了位置Ｐ２から同じストロークだけ引き出された状態である。上述の様に、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒのコイルばね４２のバネ定数は同等に設定されているので、各係合部３２が引き込み終了位置Ｐ２から同じストロークだけ引き出された状態では、給紙カセット５に作用する引き込み力は、引き込みストロークの短い右側の引き込みモジュール３０Ｒの方が、左側の引き込みモジュール３０Ｌよりも小さくなっている。そして、図１０（Ｂ）に示されるように、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒによって給紙カセット５が同時に給紙位置に引き込まれる。

次に、給紙カセット５を引き出す動作について説明する。引き出し開始時には、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒにおいて、被係合部３１のコイルばね４２の付勢力に抗する力が必要となる。左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒのコイルばね４２の付勢力に抗して給紙カセット５を引き出すと、やがて、右側の引き込みモジュール３０Ｒにおいて、係合部３２が引き込み開始位置Ｐ１に達し、係合部３２と被係合部３１との係合が解除される（図１０（Ａ）参照）。これにより、以降の引き出し動作に、右側の引き込みモジュール３０Ｒのコイルばね４２の付勢力が及ばない。

すなわち、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込み開始位置Ｐ１と、左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込み開始位置Ｐ１との間の領域では、左側の引き込みモジュール３０Ｌのコイルばね４２の付勢力のみが給紙カセット５に作用している。この付勢力に抗して給紙カセット５を引き出すと、左側の引き込みモジュール３０Ｌの係合部３２が引き込み開始位置Ｐ１に達して（図９（Ｂ）参照）、係合部３２と被係合部３１との係合が解除される。その後、給紙カセット５は左右のレール４Ｌ、４Ｒに沿って抵抗なく引き出される（図９（Ａ）参照）。

上記説明したように本開示の第２の実施形態に係る引き込み装置６によって、給紙カセット５を引き出す途中で、引き込み装置６の右側の引き込みモジュール３０Ｒにおいて、係合部３２と被係合部３１の係合が解除されて引き込む方向への付勢力が掛からなくなるので、引き出す際に要する力を小さくすることができる。

なお、第２の実施形態の引き込み装置６においても、少なくとも左側の引き込みモジュール３０Ｌにはオイルダンパー４３を設けることが好ましい。引き込みストロークの長い方の引き込みモジュールにオイルダンパー４３を設けることにより、引き込み時の衝撃を吸収する効果が高くなり、給紙カセット５を円滑に引き込むことができる。

次に、上記の第２の実施形態の変形例である、本開示の第３の実施形態に係る引き込み装置について説明する。第３の実施形態においては、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒのそれぞれのコイルばね４２のバネ定数が異なる。

第２の実施形態においては、引き込みストロークの長い左側の引き込みモジュール３０Ｌと引き込みストロークの短い右側の引き込みモジュール３０Ｒの、それぞれのコイルばね４２のバネ定数を同じとした。第３の実施形態においては、左側の引き込みモジュール３０Ｌのコイルばね４２のバネ定数を、第２の実施形態における左側の引き込みモジュール３０Ｌのコイルばね４２のバネ定数よりも小さくし、右側の引き込みモジュール３０Ｒのバネ定数を、第２の実施形態における右側の引き込みモジュール３０Ｒよりも大きくした。

したがって、第３の実施形態においては、引き込み終了位置Ｐ２において、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込み力は、左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込み力よりも大きくなる。

次に、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）に示すグラフを参照して、第１〜第３の実施の形態における引き込み装置における給紙カセット５に作用する引き込み力の変化について説明する。図１１（Ａ）は第１の実施の形態における引き込み装置、図１１（Ｂ）は第２の実施の形態における引き込み装置、図１１（Ｃ）は第３の実施の形態に係る引き込み装置を示す。各グラフにおいて、横軸は左右の引き込みモジュール３０Ｒ、３０Ｌのストローク（コイルばねの伸び）を示し、縦軸は左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒ及び給紙カセット５に作用する引き込み力を示す。また、各グラフの実線は、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒの引き込み力ＦＬ、ＦＲ、給紙カセット５に作用する引き込み力ＦＡ（ＦＲ＋ＦＬ）を示す。破線は、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込み開始位置Ｐ１を左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込み開始位置Ｐ１と同じにした場合に給紙カセット５に作用する引き込み力Ｆ０を示す。下側の一点鎖線は、給紙カセット５を引き込むために必要な最小の引き込み力Ｆｍｉｎを示し、上側の一点鎖線は、米国のリハビリテーション法第５０８条に基づいて規制される、給紙カセット５の最大の引き出し力Ｆｍａｘを示す。

第１〜第３実施形態において、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒの引き込み開始位置Ｐ１を同じとすると、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）の破線で示すように、給紙カセット５の引き込み力が最大引き出し力Ｆｍａｘに接近し、裕度がなくなる。

しかし、第１〜第３実施形態のように、右側の引き込みモジュール３０Ｒの引き込み開始位置Ｐ１Ｒを左側の引き込みモジュール３０Ｌの引き込み開始位置Ｐ１Ｌよりも、引き込み方向における下流側に位置させると、給紙カセット５に作用する引き出し力の最大値を低減することが可能となる。これにより、給紙カセット５を引き込むために必要な引き込み力を得ると共に、給紙カセット５に作用する最大の引き込み力が最大引き出し力Ｆｍａｘに近くなることを防止できる。また、給紙カセット５を引き込むための全体のストロークは短くならないので、給紙カセット５の挿入時の操作性やダンパー効果等は低下しない。

本開示の実施形態における給紙カセット５には、給紙装置１８寄りに用紙が収容されているため、給紙カセット５からかかる荷重が左側のレール４Ｌよりも右側のレール４Ｒの方が大きい場合がある。そこで、第３の実施形態のように、右側の引き込みモジュール３０Ｒのコイルばね４２のバネ定数を、左側の引き込みモジュール３０Ｌのコイルばね４２のバネ定数よりも大きく設定することにより、給紙カセット５に作用する最大の引き出し力を大きくすることなく、給紙カセット５の引き込み力を左右の引き出しモジュール３０Ｌ、３０Ｒに適切に配分することができる。これにより、給紙カセット５を常にバランスよく引き込むことが可能となる。

さらに、本開示の第４及び第５の実施形態に係る引き込み装置６について図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）を参照して説明する。

図１２（Ａ）に示される第４の実施形態に係る引き込み装置においては、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒが、給紙カセット５の下面と装置本体２の下部空間２ａの下方の底面との間に設けられている。すなわち、左右の引き込みモジュール３０Ｌ、３０Ｒの被係合部３１は、下部空間２ａの下方の底面に、引き込み開始位置が前後方向において異なるように配置され、係合部３２は、給紙カセット５の下面に、前後方向において同じ位置となるように配置されている。

図１２（Ｂ）に示される第５の実施形態に係る引き込み装置においては、上下の引き込みモジュール３０Ｔ、３０Ｂが、給紙カセット５の一方の側面と、装置本体２の下部空間２ａの側方の側面との間に、上下に平行に並んで設けられている。すなわち、上下の引き込みモジュール３０Ｔ、３０Ｂの被係合部３１は、下部空間２ａの側方の側面に、引き込み開始位置が前後方向において異なるように配置され、係合部３２は、給紙カセット５の側面に、前後方向において同じ位置となるように配置されている。

このように、引き込みモジュール３０は、必ずしも左右のレール４Ｌ、４Ｒに設ける必要はなく、給紙位置への位置決めの精度や引き込みモジュール３０の配置空間等を考慮して、適宜な位置に設けることができる。また、引き込みモジュール３０は３個以上設けても良い。また、複数の引き込みモジュール３０を一体化して、それぞれ独立して移動する構成としてもよい。

本実施形態に係る引き込み装置６は、給紙カセット５の他に、給紙装置１８や、画像形成部９（現像装置１２や転写部１９等）、定着装置２０などの、プリンター本体２に着脱可能に設けられる各種ユニットにも適用可能である。

さらに、本開示の実施形態では、プリンター１に本開示の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のプリンター１以外の画像形成装置に本開示の構成を適用しても良い。

さらに、上記した本開示の実施形態の説明は、本開示に係る引き込み装置及び画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本開示の技術範囲は、特に本開示を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本開示の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本開示の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された開示の内容を限定するものではない。

１プリンター（画像形成装置）
２プリンター本体（装置本体）
４Ｌ、４Ｒ左右レール
５給紙カセット（ユニット）
１８給紙装置
３０引き込みモジュール
３１被係合部
３２係合部
４１キャリッジピン
４２コイルばね（バネ部材）
４３オイルダンパー（緩衝部材）
６５凹部

Claims

装置本体内の空間から引き出し可能に設けられて、画像形成される用紙を収容する給紙カセットと、前記空間の、前記給紙カセットの引き出し方向と直交する方向に対向する側面の一方に設けられて、前記給紙カセットから用紙を給紙する給紙装置と、前記給紙カセットを前記空間へ引き込む引き込み装置と、を備え、
前記引き込み装置は、前記給紙カセットを引き込み開始位置から引き込み終了位置の方向へ付勢する引き込みモジュールを複数個備え、該複数個の引き込みモジュールは、前記給紙装置からの距離が異なる位置にそれぞれ配置され、
前記複数個の引き込みモジュールは、前記引き込み開始位置から前記引き込み終了位置までの引き込みストロークが一部重なると共に、前記引き込み開始位置が引き込み方向において異なり、
前記給紙装置に近い位置に配置された前記引き込みモジュールは、前記引き込みストロークの長さが、他の引き込みモジュールよりも短いことを特徴とする画像形成装置。
前記引き込み装置において、前記給紙装置に近い位置に配置された前記引き込みモジュールは、前記引き込み開始タイミングが、他の引き込みモジュールよりも遅くなるように設けら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。
装置本体内の空間から引き出し可能に設けられて、画像形成される用紙を収容する給紙カセットと、前記空間の、前記給紙カセットの引き出し方向と直交する方向に対向する側面の一方に設けられて、前記給紙カセットから用紙を給紙する給紙装置と、前記給紙カセットを前記空間へ引き込む引き込み装置と、を備え、
前記引き込み装置は、前記給紙カセットを引き込み開始位置から引き込み終了位置の方向へ付勢する引き込みモジュールを複数個備え、該複数個の引き込みモジュールは、前記給紙装置からの距離が異なる位置にそれぞれ配置され、
前記複数個の引き込みモジュールは、前記引き込み開始位置から前記引き込み終了位置までの引き込みストロークが一部重なると共に、前記引き込み開始位置が引き込み方向において異なり、
前記引き込み装置において、前記給紙装置に近い位置に配置された前記引き込みモジュールは、前記引き込み終了位置が、他の引き込みモジュールの前記引き込み終了位置よりも前記引き込み方向における下流側に位置していることを特徴とする画像形成装置。