JP5936454B2 - Sheet feeding apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、装置本体に対して着脱可能なシートカセットを備えたシート給送装置、及びこのシート給送装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a sheet feeding apparatus including a sheet cassette that can be attached to and detached from the apparatus main body, and an image forming apparatus including the sheet feeding apparatus.
記録紙などのシートを積載したシートカセットを、装置本体に一方向から出し入れして着脱する構造のシート給送装置では、シートカセットが常にシート給送装置の定まった装着位置に正確に装着されることが要求される。シートカセットが正規の装着位置に装着されることで、シートの搬送途中における紙詰まり（ジャム）等の搬送不良等を起こさずに安定したシートの搬送が可能となる。また、シートカセットは、シートの補給ごとに頻繁にシート給送装置から着脱されるため、着脱時にユーザに大きな力を掛けさせない利便性が求められる。 In a sheet feeding apparatus having a structure in which a sheet cassette loaded with recording paper or the like is loaded into and removed from the apparatus main body from one direction, the sheet cassette is always mounted accurately at a predetermined mounting position of the sheet feeding apparatus. Is required. By mounting the sheet cassette at the proper mounting position, it is possible to stably transport the sheet without causing a transport failure such as a paper jam (jam) during the transport of the sheet. Further, since the sheet cassette is frequently detached from the sheet feeding apparatus every time the sheet is replenished, the convenience is required not to apply a great force to the user during the attachment / detachment.
装置本体へのシートカセットの確実な装着、並びに着脱時の労力軽減を目的として、トグル機構を用いたカセット保持装置が提案されている。このカセット保持装置では、カセット装着時には、シートカセットを所定の位置まで挿入すると、トグル機構によりバネ力を利用してシートカセットがシート給送装置の装着位置に自動的に位置決めされる。一方、シートカセットを引き出す際には、バネ力に抗して所定の位置まで引き出すと、トグル機構によりバネ力で自動的に一定量押し出される（特許文献１参照）。 A cassette holding device using a toggle mechanism has been proposed for the purpose of surely attaching a sheet cassette to the apparatus main body and reducing labor when attaching and detaching. In this cassette holding device, when the sheet cassette is inserted to a predetermined position, the sheet cassette is automatically positioned at the mounting position of the sheet feeding device using a spring force by a toggle mechanism. On the other hand, when pulling out the sheet cassette, if the sheet cassette is pulled out to a predetermined position against the spring force, the sheet cassette is automatically pushed out by a certain amount by the spring force (see Patent Document 1).
ところが、このような方式では、シートカセットのシート容量が増大すると、シートカセットを装着位置まで引き込むために大きなバネ力が必要となる。それに伴い、シートカセットを引き出す際には、大きなバネ力に抗してシートカセットを引き出さなければならず、ユーザの労力も大きなものとなる。 However, in such a system, when the sheet capacity of the sheet cassette increases, a large spring force is required to pull the sheet cassette to the mounting position. Accordingly, when the sheet cassette is pulled out, the sheet cassette must be pulled out against a large spring force, which increases the user's labor.
そこで、シートカセットの引き出し時には、操作レバーの操作でトグル機構のバネ端の位置を切り替え、シートカセットを押し出す回動力を大きくして、ユーザの労力を低減することができるシート給送装置が提案されている（特許文献２参照）。 Therefore, when the sheet cassette is pulled out, a sheet feeding device is proposed that can reduce the user's labor by switching the position of the spring end of the toggle mechanism by operating the operation lever and increasing the rotational force for pushing out the sheet cassette. (See Patent Document 2).
しかし、特許文献２記載のトグル機構のバネ端の位置を切り替える回動方式では、操作レバーによる操作機構が必要であり、構成が複雑になる。さらに、シートカセットの引き出し時にユーザが操作レバーを操作する必要があるため、ユーザビリティを損なう。
However, the rotation method for switching the position of the spring end of the toggle mechanism described in
本発明は、簡単な構成で且つシートカセットの引き出し時にユーザの操作性を損なうことのないカセット保持装置を備えたシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sheet feeding apparatus and an image forming apparatus having a cassette holding device which has a simple configuration and does not impair user operability when a sheet cassette is pulled out.
本発明は、シート給送装置において、装置本体と、前記装置本体に着脱可能なシートカセットと、前記シートカセットに設けられた係合部と、前記装置本体側に回動可能に設けられ、前記係合部と係合可能なトグルアーム、及び前記トグルアームと前記装置本体とに連結されたトグルバネを有し、前記トグルバネの弾性力により前記シートカセットを前記装置本体の装着位置に引き込むトグル機構と、を備え、前記シートカセットを前記装置本体の装着位置から引き出すときの前記係合部と前記トグルアームの係合位置が、前記シートカセットを前記装置本体に装着するときの前記係合部と前記トグルアームとの係合位置よりも前記トグルアームの回転中心からの距離が長くなるように設定したことを特徴とする。 In the sheet feeding apparatus, the present invention is provided in the apparatus main body, a sheet cassette that can be attached to and detached from the apparatus main body, an engagement portion provided in the sheet cassette, and a rotatable device on the apparatus main body side. A toggle arm that can be engaged with an engaging portion; and a toggle mechanism that has a toggle spring connected to the toggle arm and the apparatus main body, and that pulls the sheet cassette into the mounting position of the apparatus main body by the elastic force of the toggle spring. The engagement portion when the sheet cassette is pulled out from the mounting position of the apparatus main body and the engagement position of the toggle arm are the engagement section when the sheet cassette is mounted on the apparatus main body and the The distance from the rotation center of the toggle arm is set to be longer than the engagement position with the toggle arm.
本発明によれば、操作レバー等を不要にした簡単な構成により、トグルバネ力を大きくした場合であっても、引き出し時にはシートカセットに掛かるトグルバネ力を低減することで、カセット着脱時の負担を軽減し、ユーザビリティを向上することができる。 According to the present invention, even when the toggle spring force is increased by a simple configuration that does not require an operation lever or the like, the load at the time of pulling out the cassette can be reduced by reducing the toggle spring force applied to the sheet cassette when being pulled out. In addition, usability can be improved.
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて詳細に説明する。先ず、本発明に係るシート給送装置及び画像形成装置について説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a sheet feeding apparatus and an image forming apparatus according to the present invention will be described.
本発明に係るシート給送装置は、シートを取り扱うシート取り扱い装置に組み込まれて、シートを処理するシート処理部にシートを供給する構成を有する。シート取り扱い装置には、シートに画像を形成する画像形成装置、シート束を綴じる綴じ装置、シートやシート束に孔を開ける穿孔装置、シート束を折り曲げる折り装置等がある。画像形成装置には、複写機、レーザビームプリンタ（以下「ＬＢＰ」という）、ファクシミリ及びこれらの複合機などの電子写真方式或いは静電記録方式のものがある。 A sheet feeding apparatus according to the present invention is incorporated in a sheet handling apparatus that handles sheets, and has a configuration that supplies sheets to a sheet processing unit that processes sheets. Examples of the sheet handling apparatus include an image forming apparatus that forms an image on a sheet, a binding apparatus that binds sheet bundles, a punching apparatus that opens holes in sheets and sheet bundles, and a folding apparatus that folds sheet bundles. Examples of the image forming apparatus include a copying machine, a laser beam printer (hereinafter referred to as “LBP”), a facsimile, and an electrophotographic system or an electrostatic recording system such as a composite machine thereof.
本実施形態では、シート給送装置としてのシート給送部１２０は、画像形成装置としてのＬＢＰ１００に装備されているが、ＬＢＰに限定されるものでなく、本発明に係るシート給送装置は複写機やファクシミリ等の画像形成装置に装備されてもよい。
In the present embodiment, the
［レーザビームプリンタ］
まず、画像形成装置であるＬＢＰ１００について説明する。ＬＢＰ１００は、大きく画像形成プロセス部、クリーニング部、シート給送部、二次転写部、定着排紙部から構成される。以下、それぞれについて図２を用いて説明する。なお、図２は、本実施形態におけるＬＢＰ１００を示す概略断面図である。
[Laser beam printer]
First, the
［画像形成プロセス部］
図２に示すように、ＬＢＰ１００は、装置本体としてのＬＢＰ本体（以下、装置本体という）１００ａを備えている。装置本体１００ａは、プロセスカートリッジ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを着脱自在に有している。これら４個のプロセスカートリッジ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは同一構造であるが、異なる色すなわちイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。
[Image formation process section]
As shown in FIG. 2, the
プロセスカートリッジ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは、現像ユニット１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄとクリーナユニット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄとにより構成されている。このうち現像ユニット１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄは、現像ローラ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄと、現像材塗布ローラ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄと、トナー容器とを有している。
The
一方、クリーナユニット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄは、像担持体である感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄと、帯電ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄとを有している。さらに、クリーナユニット１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄは、ドラムクリーニングブレード１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄと、廃トナー容器とを有している。
On the other hand, the
プロセスカートリッジ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄの鉛直下方には、スキャナユニット１０９が配置されている。このスキャナユニット１０９は、画像信号に基づく露光を感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄに対して行う。
A
感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、帯電ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット１０９によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。
The
中間転写ベルトユニット１１０では、中間転写ベルト１１０ｅが駆動ローラ１１０ｆ及びテンションローラ１１０ｇに張架されており、テンションローラ１１０ｇが矢印Ｔの方向に張力を掛けている。また、各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向して、中間転写ベルト１１０ｅの内側に一次転写ローラ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄが配設されており、不図示のバイアス印加部により転写バイアスが印加される構成となっている。
In the intermediate
各感光体ドラムが図２の時計回り方向に回転し、中間転写ベルト１１０ｅが反時計回り方向に回転し、さらに一次転写ローラ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄに正極性のバイアスが印加される。これにより、感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１０１ａ上のトナー像から順次、中間転写ベルト１１０ｅ上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１１３まで搬送される。なお、プロセスカートリッジ１０３ａ〜１０３ｄ、中間転写ベルトユニット１１０及び二次転写部１１３等により、シートカセット２００から送り出されるシートＳに画像を形成する本発明の画像形成部が構成される。
Each photosensitive drum rotates in the clockwise direction in FIG. 2, the
［クリーニング部］
トナー像転写後に感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄ表面に残ったトナーは、クリーニングブレード１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄによって除去され、廃トナー容器に回収される。また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト１１０ｅ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１１によって除去される。除去されたトナーは、不図示の廃トナー搬送路を通過し、装置奥面部に配置された不図示の廃トナー回収容器へと回収される。
[Cleaning part]
The toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 101a to 101d after the toner image transfer is removed by the
［シート給送部］
シート給送部１２０は、装置本体１００ａに装着されている給送ローラ１２１と、フィードローラ１２２と、リタードローラ１２３と、装置本体１００ａに対して着脱可能なシートカセット２００とを有している。シート給送部１２０より１枚ずつ分離、給送されたシートＳは、レジストレーションローラ対１１４に搬送される。シートカセット２００は、図２における手前方向（ＬＢＰ１００の操作側の正面）、すなわちシートＳの搬送方向と直交する幅方向にて着脱可能に構成されている。
[Sheet feeding section]
The
［二次転写部と定着排紙部］
シートＳは、レジストレーションローラ対１１４により二次転写部１１３に搬送される。二次転写部１１３において、二次転写ローラ１１３ａに正極性のバイアスが印加されることにより、搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１１０ｅ上の４色のトナー像が二次転写される。
[Secondary transfer section and fixing paper discharge section]
The sheet S is conveyed to the
トナー像転写後のシートＳは、定着部１１５に搬送され、定着ローラ１１５ａと加圧ローラ１１５ｂとによって加熱、加圧され、その表面にトナー像が定着される。定着されたシートＳは、排紙ローラ対１１７に向けて搬送され、そのまま排紙トレイ１１８上へ排出される。
The sheet S after the transfer of the toner image is conveyed to the fixing
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の特徴的な構成であるシート給送装置としてのシート給送部１２０について、図１及び図３〜図１０を用いて詳細に説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a
なお、図１は、本実施形態におけるカセット保持装置の拡大図である。図３（ａ）は、本実施形態におけるシート給送部１２０の一部を示す斜視図、図３（ｂ）は、本実施形態におけるカセット保持装置の一部を拡大した斜視図である。図４〜図６は、本実施形態におけるカセット保持装置の動作を示した図であり、後に詳述する。図７は、本実施形態におけるトグルアーム３０１の姿勢と回動方向の関係を示した図である。図８は、本実施形態における装置本体１００ａとシートカセット２００の関係を示した図である。
FIG. 1 is an enlarged view of the cassette holding device in the present embodiment. FIG. 3A is a perspective view showing a part of the
また図９は、装置本体側に回動可能に設けられ、後述の係合部（２２１，２２２）と係合可能なトグルアーム３０１の引き込み力Ｆ１、Ｆ２と、シートカセット２００を移動させるための力Ｒ、アームバネ２２５の張力Ｐ１、Ｐ２との関係を示した図である。図１０は、トグルアーム３０１及び被引込みピン２２１ａ、保持ピン２２２ａに掛かる力を示した図である。図９のグラフの横軸はトグルアーム３０１の位置を示し、縦軸は、トグルアーム３０１の引き込み力Ｆ１、Ｆ２と、シートカセット２００を移動させるために必要な力Ｒと、アームバネ２２５の張力Ｐ１、Ｐ２の大きさとを示している。
Further, FIG. 9 is provided on the apparatus main body side so as to be rotatable, and pulling forces F1 and F2 of a
シート給送部１２０は、図２及び図３（ａ）に示すように、装置本体１００ａに取り付けられた給送ローラ１２１、フィードローラ１２２、リタードローラ１２３と、引込みユニット３００とを有している。シート給送部１２０は、左右両側に設けられたガイドレール１２４ａ、１２４ｂと、ガイドコロ２０３ａ、２０３ｂとを有するシートカセット２００を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the
シートカセット２００は、ガイドレール１２４ａ、１２４ｂ及びガイドコロ２０３ａ、２０３ｂ等を介して装置本体１００ａに導かれる。シートカセット２００は、シートＳを積載収容し、ガイドレール１２４ａ、１２４ｂ等を介して装置本体１００ａに対して挿入・引き出し（挿抜方向、装着方向）自在なシートカセットを構成する。なお、引込みユニット３００は、図２ではシートカセット２００の紙面奥側に位置している。
The
給送ローラ１２１、フィードローラ１２２及びリタードローラ１２３は、シートカセット２００の上方に配設されている。給送ローラ１２１は、シートＳを最上位のものから順次送り出す。給送ローラ１２１によって送り出されたシートＳは、フィードローラ１２２とリタードローラ１２３とによって１枚ずつ分離されて給送される。
The feeding
シートカセット２００には、シートＳが積載されるカセット中板２０１が回転自在に設けられている。カセット中板２０１は、シートカセット２００が装置本体１００ａに挿入されると、不図示の中板昇降機構により、図２の矢印Ｚ方向に回動する。カセット中板２０１が矢印Ｚ方向に回動すると、カセット中板２０１上のシートＳは、不図示のシートＳの高さ検知部によって検知され、最上位のシートＳが常に一定高さレベルになるように制御される。
In the
シートカセット２００及びガイドレール１２４ａ、１２４ｂには、ガイドコロ２０３ａ、２０３ｂ及びレールコロ（不図示）が取り付けられている。ガイドコロ２０３ａ、２０３ｂ及びレールコロは、シートカセット２００の装置本体１００ａへの着脱時に、シートカセット２００とガイドレール１２４ａ、１２４ｂとの間で転がり、シートカセット２００の装置本体１００ａからのスムーズな着脱を補助する。
本実施形態におけるシート給送部１２０には、本発明の要部である、シートカセットの確実な装着とシートカセットの着脱時の操作力の軽減を図るための、トグルの原理を利用したカセット保持装置が配設されている。シートカセット２００を引き込む機構は、後述するトグルアーム３０１がその回動軸位置と引っ張りコイルバネであるトグルバネ３０２との位置関係に応じて回動方向が切り替わり、その切り替わり時に生じる力を利用している。トグルバネ３０２は、トグルアーム３０１と装置本体１００ａとに連結されている。
The
ここで、カセット保持装置について図１、図３〜図７を用いて説明する。すなわち、図１、図３（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、シート給送部１２０の装置本体側には、引込みユニット３００が配設されている。引込みユニット３００は、後述のシートカセット２００に設けた被引込みアーム２２１及び引き出しアーム２２２と係合するもので、被引込みアーム２２１との係合時にシートカセット２００を装置本体１００ａに引き込む。
Here, the cassette holding device will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 7. That is, as shown in FIGS. 1, 3 (b) and 4 (a), 4 (b), the
なお、本実施形態では、被引込みアーム２２１及び引き出しアーム２２２により本発明の係合部が構成されている。また、被引込みピン２２１ａにより、シートカセット２００を装置本体１００ａに装着するときにトグルアーム３０１に係合する第１係合部が構成されている。更に、保持ピン２２２ａにより、シートカセット２００を装置本体１００ａから引き出すときにトグルアーム３０１に係合する第２係合部が構成されている。本実施形態では、保持ピン２２２ａとトグルアーム３０１の回動軸３０１ａからの距離が被引込みピン２２１ａと回動軸３０１ａからの距離よりも長く設定されている。
In the present embodiment, the
また、図１及び図３（ａ）に示すように、シートカセット２００の装置本体１００ａ側を向く側面の中央部には、引込みユニット３００と対向する位置に、上支持ブラケット２００ａと下支持ブラケット２００ｂとが突出形成されている。上支持ブラケット２００ａは、引込みユニット３００側に頂部を向けた略三角形状に形成され、この頂部の部分には、シートカセット２００の挿入・引き出し方向（挿抜方向、装着方向）に沿う形状の長穴２３０が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3A, an
所定間隔あけた上支持ブラケット２００ａと下支持ブラケット２００ｂ間には、カセットバネ掛け部２３１が配設されている。下支持ブラケット２００ｂの左端部には、引込みユニット３００のガイド部３０４に向かって突出する長尺の引き出しアーム２２２が固定されている。つまり、引き出しアーム２２２は、シートカセット装着時には、引き出しアーム２２２に設けられた保持ピン（第２係合部）２２２ａの進路から離間した状態のトグルアーム３０１に係合せずに装置本体内に進入するようにシートカセット２００に固定されている。引き出しアーム２２２の先端部には、上記保持ピン２２２ａが下向きに設けられている。
A cassette
保持ピン２２２ａは、ガイド部３０４内で保持部３０１ｃに係合された状態ではシートカセット２００を装着位置に保持する（図５（ｃ）参照）。そして、シートカセット２００が引き抜かれる際には、引き出しアーム２２２と共に矢印Ｇ方向（図１、図６（ｂ）参照）に移動し保持部３０１ｃをＧ方向に押して（図６（ｂ））、トグルアーム３０１を反時計回り方向に回動させる。
The holding
上支持ブラケット２００ａと下支持ブラケット２００ｂ間には、アーム支点ピン２２１ｂを長穴２３０に摺動自在に挿通した被引込みアーム２２１の後端部が位置している。被引込みアーム２２１は、先端部に、被引込みピン２２１ａを下向きに有し、この被引込みピン２２１ａとアーム支点ピン２２１ｂ間にアームバネ掛け部２２１ｃが突出形成されている。アームバネ掛け部２２１ｃとカセットバネ掛け部２３１とには、引っ張りバネであるアームバネ２２５の両端が夫々引っ掛けられ、これにより、被引込みアーム２２１は図１に示す状態に保持される。被引込みピン（第１係合部）２２１ａは、シートカセット２００に揺動可能で且つシートカセット２００の装着方向に移動可能に支持された被引き込みアーム２２１に設けられている。
Between the
また、引込みユニット３００には、シートカセット２００側に支持された被引込みアーム２２１の被引込みピン２２１ａを案内するガイド部３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃが形成されている。被引込みピン２２１ａが通過する経路は、シートカセット２００の装置本体１００ａへの挿入・引き出し方向によって異なる。被引込みピン２２１ａは、シートカセット２００の挿入時にはガイド部３０３ａ、３０３ｂを通過し、シートカセット２００の引き出し時には、ガイド部３０３ｃを通過する。ガイド部３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃの中央部分には、これらガイド部３０３ａ〜３０３ｃを区画する区画部３０３ｄが設けられている。ここで、区画部３０３ｄはガイド部３０３ａ〜３０３ｃを形成する引込みユニット３００の上カバー部に一体的に形成され、被引込みピン２２１ａを高さ方向に回避する位置で連結されている。
Further, the pull-in
引込みユニット３００には、シートカセット２００側に設けられた引き出しアーム２２２の保持ピン２２２ａを案内するガイド部３０４が設けられている。さらに、引込みユニット３００には、トグルアーム３０１が、回動軸（回転中心）３０１ａを支点として回動可能となるように支持されている。
The pull-in
トグルアーム３０１は、引込み部３０１ｂ（図４（ａ），（ｂ））と、被押込み部３０１ｅ（図４（ａ），（ｂ））とを有している。引込み部３０１ｂは、シートカセット２００の装置本体１００ａへの挿入動作時に被引込みピン２２１ａと係合する。被押込み部３０１ｅは、被引込みピン２２１ａによって押され、トグルアーム３０１を矢印Ｃ方向（図１）に回動させる力を受ける。
The
また、トグルアーム３０１には、シートカセット２００の装置本体１００ａへの装着が完了した後に保持ピン２２２ａと係合してシートカセット２００を保持する保持部３０１ｃ（図４（ａ），（ｂ））が形成されている。保持部３０１ｃは、ガイド部３０４側に突出しその先端がシートカセット２００側に屈曲している。トグルアーム３０１には、バネ掛けピン３０１ｄが設けられている。バネ掛けピン３０１ｄは、引っ張りコイルバネであるトグルバネ３０２によって、引込みユニット３００の筐体に配設されたバネ支点軸３０５と連結されている。トグルバネ３０２は、シートカセット２００に最大積載量でシートが積載された状態でもトグルアーム３０１がシートカセット２００を装置本体の後述する装着位置に引き込めるだけの力を発生させる弾性力で設定されている。
The
トグルアーム３０１は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、回動軸３０１ａ側から保持部３０１ｃ側に延びる全体的に長尺な形状を呈している。このトグルアーム３０１は、保持部３０１ｃの回動軸３０１ａ寄りの部分に、シートカセット２００挿入時に移動してくる被引込みピン２２１ａを奥側に通過させる通過溝部３０１ｆ（図３（ｂ）も参照）を有している。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
さらにトグルアーム３０１は、引込み部３０１ｂと被押込み部３０１ｅとの間に、通過溝部３０１ｆを奥側に通過した被引込みピン２２１ａをガイド部３０３ｃ側に通過させるための通過溝部３０１ｇを有している。通過溝部３０１ｇは、図５（ｃ）のようにトグルアーム３０１の保持部３０１ｃが保持ピン２２２ａをオーバーストローク位置に引き込んだ状態からシートカセット２００が引き抜かれると、被引込みピン２２１ａをガイド部３０３ｃ側に導くように案内する。（図６（ａ）参照）。
Further, the
トグルバネ３０２を支持するバネ支点軸３０５とバネ掛けピン３０１ｄとを結ぶ直線Ｌと回動軸３０１ａとが一致した図７（ａ）の状態を、トグルバネ３０２の中立点（思案点）とする。この中立点を境として、図７（ｂ）のように回動軸３０１ａに対してトグルバネ３０２（直線Ｌ）が一側から中立点を越えて装置本体１００ａの奥側（他側）に移動したとき、トグルアーム３０１は、図７（ｂ）における時計回り方向（矢印Ｃ）の回転トルクを受ける。
The state of FIG. 7A in which the straight line L connecting the
これにより、トグルアーム３０１は回動してガイド部３０３ａ内で被引込みピン２２１ａを移動させることにより、シートカセット２００を装置本体１００ａ内（装置本体内）に引き込む。トグルバネ３０２は、トグルアーム３０１を介して被引込みピン２２１ａで挿入方向に押されたときに一側から中立点までは被引込みピン２２１ａに対し反力を作用させるが、中立点を他側に越えると挿入方向と同方向の引き込み力を発生する。
As a result, the
シートカセット２００側には、トグルアーム３０１の引込み部３０１ｂ及び保持部３０１ｃと係合する被引込みピン２２１ａ及び保持ピン２２２ａが配設されている。被引込みピン２２１ａは、アーム支点ピン２２１ｂを中心として左右に揺動可能な被引込みアーム２２１の先端に固定されている。保持ピン２２２ａは、シートカセット２００側に固定された引き出しアーム２２２の先端に固定されている。アーム支点ピン２２１ｂは、シートカセット２００側に設けられた長穴２３０に係合した状態で、この長穴２３０に沿って装置本体１００ａに対する前後方向（図１における上下方向）にスライド可能となっている。
On the
被引込みアーム２２１は、被引込みピン２２１ａとアーム支点ピン２２１ｂとの間にアームバネ掛け部２２１ｃを有している。アームバネ掛け部２２１ｃは、引っ張りコイルバネであるアームバネ２２５によって、シートカセット２００側のカセットバネ掛け部２３１と連結されている。アームバネ２２５は、アームバネ掛け部２２１ｃを介して被引込みアーム２２１を、図１の矢印Ｇ方向に付勢すると共に矢印Ｈ方向に回動させるように付勢している。
The retracted
以上の構成を備えたカセット保持装置による、シートカセット２００を装置本体１００ａに挿入・引き出しする際の動作について、図４〜図８を用いて説明する。
The operation when the
図４（ａ），（ｂ）、図５（ａ），（ｃ）、図６（ａ），（ｂ）は、それぞれトグルアーム３０１の位置に対応している。図４（ａ）はホームポジションを、図４（ｂ）はシートカセットの引き込み途中の状態を、図５（ａ）は装着位置、図５（ｃ）はオーバーストローク位置の状態を、図６（ａ）は保持位置を、図６（ｂ）はシートカセットの引き出し途中の状態を夫々示す。また、図５（ｂ）は図５（ａ）のＵ部拡大図、図５（ｄ）は図５（ｃ）のＶ部拡大図である。図８（ａ）はシートカセット２００を装置本体１００ａから引き出した時の状態を、図８（ｂ）はシートカセット２００が装置本体に装着された状態を夫々示す。
4A, 4B, 5A, 5C, 6A, and 6B correspond to the position of the
最初に、シートカセット２００を装置本体１００ａに装着する際の動作について説明する。
First, an operation when the
まず、図８（ａ）に示すように装置本体１００ａからシートカセット２００が引き出された状態とする。このとき、図７（ｃ）のように、バネ支点軸３０５とバネ掛けピン３０１ｄとを結ぶ直線Ｌが回動軸３０１ａよりも装置本体１００ａに対して前側（一側）に位置している。このため引込みユニット３００内のトグルアーム３０１には、トグルバネ３０２により図７（ｃ）の反時計回り方向（矢印Ｄ）の回転トルクが発生するが、トグルアーム３０１は、引込みユニット３００内のストッパ（不図示）により図４（ａ）の位置で停止している。このときのトグルアーム３０１の位置をホームポジションとする。
First, as shown in FIG. 8A, the
この状態から、ユーザがシートカセット２００を装置本体１００ａに挿入すると、シートカセット２００の被引込みアーム２２１及び引き出しアーム２２２が、引込みユニット３００内に進入する。この際、引き出しアーム２２２の保持ピン２２２ａは、上下に貫通しているガイド部３０４（図３（ｂ）参照）をその奥側に移動する。また、被引込みアーム２２１の被引込みピン２２１ａは、この時点で対向位置しているトグルアーム３０１の通過溝部３０１ｆを通ると共に、上下に貫通しているガイド部３０３ａ（図３（ｂ）参照）をその奥側に移動する。
When the user inserts the
そして、被引込みアーム２２１の被引込みピン２２１ａが、トグルアーム３０１の被押込み部３０１ｅと当接する。その状態から、シートカセット２００をさらに押し込むと、シートカセット２００の押し込み移動が、被引込みアーム２２１を介してトグルアーム３０１に伝達される。
Then, the retracted
被引込みアーム２２１の被引込みピン２２１ａは、ガイド部３０３ａに沿って移動し、トグルアーム３０１が回動軸３０１ａを中心に時計回り方向（図１、図４（ａ）の矢印Ｃ方向）に押されて回動する。この動きにより、バネ支点軸３０５とバネ掛けピン３０１ｄとを結ぶ直線Ｌは、中立点を越えて奥側（他側）に移動する。直線Ｌが中立点（図７（ａ））を通過すると、トグルアーム３０１は、トグルバネ３０２により矢印Ｃ方向（図１、図７（ｂ））の回転トルクを受けて回動する。このトグルアーム３０１に掛かる矢印Ｃ方向の回転トルクが、引込み部３０１ｂを被引込みピン２２１ａと係合させ、被引込みアーム２２１を介してシートカセット２００に引き込み加勢力として働く。
The retracted
そして、この引き込み加勢力が図４（ｂ）のように、シートカセット２００を装置本体１００ａ内部に向かって移動させる。その後、図８（ｂ）のように装着位置までシートカセット２００が移動し、装置本体１００ａに設けられた不図示の突き当て部材に突き当り停止する。このときのトグルアーム３０１及びシートカセット２００の位置が図５（ａ）に示す装着位置となる。
The pulling urging force moves the
シートカセット２００が装着位置に到達した後、被引込みピン２２１ａは、トグルアーム３０１の回転トルクでガイド部３０３ｂに沿ってさらに図５（ｃ）の位置まで移動する。このとき、シートカセット２００は位置決めされ停止しているが、被引込みピン２２１ａ及び被引込みアーム２２１は、アームバネ２２５を伸ばしながら移動可能である。そして、アーム支点ピン２２１ｂは、シートカセットの長穴２３０内を図５（ｂ）におけるＡ点から図５（ｄ）におけるＢ点に移動する。このときの図５（ｃ）におけるトグルアーム３０１の位置を、オーバーストローク位置とする。
After the
被引込みピン２２１ａは、オーバーストローク位置まで達すると、ガイド部３０３ａ及びトグルアーム３０１の引込み部３０１ｂから解放される。引込み部３０１ｂ及びガイド部３０３ａから解放された被引込みピン２２１ａは、アームバネ２２５の張力により、アーム支点ピン２２１ｂがガイド部３０３ｂの傾斜に沿って、図５（ｂ）におけるＡ点まで移動し、ストッパ（不図示）突き当たって停止する。
When the retracted
一方、オーバーストローク位置において被引込みピン２２１ａを解放したトグルアーム３０１は同方向への回動を続け、その保持部３０１ｃが保持ピン２２２ａと当接した時点で停止する。このときのトグルアーム３０１の位置を保持位置とし、図６（ａ）に示し、この保持位置では、トグルアーム３０１が引き出しアーム２２２の保持ピン２２２ａを規制することによりシートカセット２００の位置決めが行われる。トグルアーム３０１が保持位置に到達することで、シートカセット２００の装置本体１００ａ内の装着位置への装着動作が完了する。この装着位置において、シート給送部１２０によりシートカセット２００からシートが確実に給送される。
On the other hand, the
以上、シートカセット２００を装着する際のカセット保持装置の動作について説明した。ユーザがシートカセット２００を押し込むと引込みユニット３００よってシートカセット２００は自動的に装着位置まで移動させられて保持される。
The operation of the cassette holding device when mounting the
次に、シートカセット２００が装着されて装置本体１００ａに収まっている状態から、シート補給などのためにシートカセット２００を装置本体１００ａから引き出す際の動作について説明する。
Next, an operation when the
シートカセット２００が装着されて装置本体１００ａに収まっているとき、トグルアーム３０１は図６（ａ）の保持位置にあり、トグルアーム３０１の保持部３０１ｃは保持ピン２２２ａと係合している。つまり、シートカセット２００が装着位置に位置しているとき及びトグルアーム３０１が保持ピン２２２ａに係合しシートカセット２００が引き出されるときに、トグルアーム３０１から被引き込みアーム２２１を離間させる必要がある。そのため、被引き込みアーム２２１を引き出し方向に付勢するアームバネ２２５を設け、シートカセット２００が装着位置に位置しているときにシートカセット２００を保持ピン２２２ａが保持している。
When the
この状態からユーザがシートカセット２００を引き出すと、シートカセット２００の引き出し移動が引き出しアーム２２２と保持ピン２２２ａを介して、トグルアーム３０１の保持部３０１ｃに伝達される。その後、ユーザはトグルアーム３０１の矢印Ｃ方向（図７（ｂ））の回動力に抗してシートカセット２００を引き出す。
When the user pulls out the
この引き出し途中におけるトグルアーム３０１、保持ピン２２２ａ及び被引込みピン２２１ａの関係を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）に示すように、被引込みピン２２１ａは、トグルアーム３０１から退避しており、ガイド部３０３ｃに沿って移動することでシートカセット２００の引き出し時に負荷として作用しない。
FIG. 6B shows the relationship between the
シートカセット２００の引き出し時には、この引き出し方向に移動する保持ピン２２２ａによりトグルアーム３０１が中立点を通過するように押される。これにより、トグルアーム３０１が中立点を通過すると、トグルバネ３０２によりトグルアーム３０１に作用する回転トルクが矢印Ｄ方向（図７（ｃ））に切り替わり、自動的にトグルアーム３０１はホームポジションまで回動する。
When the
ここで、トグルアーム３０１によってシートカセット２００を引き込む力（引き込み力）Ｆ１と、シートカセット２００を移動させるために必要な力Ｒと、アームバネ２２５の張力Ｐとの関係について、図９及び図１０を用いて説明する。
Here, FIG. 9 and FIG. 10 show the relationship between the force (drawing force) F1 for pulling the
本実施形態におけるシートカセット（給紙カセット）２００を移動させるために必要な力Ｒは、シートカセット２００の位置に拘わらず一定とする。ここで、トグルアーム３０１は、トグルバネ３０２の張力によって回転トルクを受け、被引込みピン２２１ａに対して図１０における矢印Ｅ方向の力を付与する。
The force R required to move the sheet cassette (paper feed cassette) 200 in the present embodiment is constant regardless of the position of the
このトグルアーム３０１から被引込みピン２２１ａに対して作用する力を引き込み力Ｆ１とする。引き込み力Ｆ１は、トグルアーム３０１の位置によって変化し、トグルアーム３０１の位置に応じて図９のような曲線を描く。図９においてＦ１＞Ｒとなったとき、シートカセット２００は、トグルアーム３０１によって移動を始め、自動的に装着位置まで到達する。
A force acting on the retracted
ところで、本実施形態においてアーム支点ピン２２１ｂは、シートカセット２００が装着位置に達するまで図５（ｂ）における点Ａに保持されている。つまり、アーム支点ピン２２１ｂが点Ａにあるときのアームバネ２２５の張力Ｐの矢印Ｅ方向成分をＰ１とすると、Ｐ１＞Ｒという関係になっている。なぜならば、もしＰ１＜Ｒという関係とした場合には、シートカセット２００が装着位置に達する前にトグルアーム３０１がオーバーストローク位置に達してしまい、シートカセット２００を装置本体１００ａの突き当て位置まで引き込めないおそれがあるためである。
Incidentally, in this embodiment, the
また、図５（ｄ）におけるＢ点にアーム支点ピン２２１ｂがあるときのアームバネ２２５の張力ＰのＥ方向成分をＰ２とすると、オーバーストローク位置において、Ｆ１＞Ｐ２としている。これは確実に被引込みピン２２１ａをガイド部３０３ｂに導き、保持位置において保持ピン２２２ａとトグルアーム３０１の保持部３０１ｃとを当接させるためである。
Further, assuming that the E direction component of the tension P of the
ところで、従来はつまり、トグルアーム３０１のシートカセット２００を引き込む力がそのままシートカセット２００を引き出すのに必要な力に加算される構造となっており、特にシート積載量が多い場合には、非常に大きな力が必要であった。すなわち、シートカセット２００を確実に引き込むためには、シートカセット２００に最大積載量でシートが積載された状態でも引き込めるだけの力が必要である。そのため、従来は、シートカセット２００を引き込むときの力と同じ大きさの力でシートカセット２００を引き出す必要があった。
By the way, in the prior art, in other words, the force for pulling the
それに対し本実施形態では、シートカセット２００を装着する際には、トグルアーム３０１の回動軸３０１ａに対して近い位置で被引込みピン２２１ａを介してシートカセット２００を引き込む。そして引き出す際には、トグルアーム３０１の回動軸３０１ａから遠い位置で保持部３０１ｃを押しながら保持ピン２２２ａが移動するため、シートカセット２００を軽い力で引き出すことができる。
On the other hand, in the present embodiment, when the
ここで、図１０に示すように、或る位置におけるトグルアーム３０１の回転トルクをＴ、シートカセット２００を引き込む際の被引込みピン２２１ａの、トグルアーム３０１の回動軸３０１ａからの距離を引き込み時の第１距離ｒ１とする。さらに、同じトグルアーム３０１の位置における保持ピン２２２ａの、トグルアーム３０１の回動軸３０１ａからの距離を引き出し時の第２距離ｒ２とする。すると、本実施形態においては、引き込み力Ｆ１は、
Ｆ１＝Ｔ／ｒ１
となる。一方、シートカセット２００の引き出し時におけるトグルアーム３０１の引き込み力をＦ２とすると、
Ｆ２＝Ｔ／ｒ２
となる。
Here, as shown in FIG. 10, the rotational torque of the
F1 = T / r1
It becomes. On the other hand, when the pull-in force of the
F2 = T / r2
It becomes.
本実施形態のようにｒ１＜ｒ２という関係にすることで、シートカセット２００の引き出し時のトグルアーム３０１の引き込み力Ｆ２は、
Ｆ２＝（ｒ１／ｒ２）Ｆ１
となり、図９に示すように、シートカセット装着時よりも小さくすることができる。以上の本実施形態によれば、装着時にはシートカセット２００を大きな力で引き込みながらも、引き出す際にはそれよりも小さな力で引き出すことができる。
By using the relationship r1 <r2 as in the present embodiment, the pull-in force F2 of the
F2 = (r1 / r2) F1
Thus, as shown in FIG. 9, it can be made smaller than when the sheet cassette is mounted. According to the present embodiment described above, the
本実施形態では、トグルアーム３０１とトグルバネ３０２とにより、回動力（回転トルク）の方向がトグルアーム３０１の位相によって切り替わる本発明のトグル機構が構成される。このトグル機構は、トグルバネ３０２の弾性力によりシートカセット２００を装置本体１００ａの装着位置に引き込む。
In the present embodiment, the
トグルアーム３０１は、被引込みアーム２２１の被引込みピン２２１ａと係合したときに、回動力によってシートカセット２００を装置本体１００ａに引き込む方向に付勢する。そして、シートカセット２００の引き出し時の保持ピン２２２ａの回動軸３０１ａからの第２距離ｒ２が、トグルアーム３０１の引込み部３０１ｂ及び被押込み部３０１ｅと係合する被引込みピン２２１ａの回動軸３０１ａからの第１距離ｒ１より長く設定されている。
When the
つまり、トグルアーム３０１が、シートカセット２００の装置本体１００ａへの装着時に押されて、一側から中立点（思案点）を他側に越える回動をしながらシートカセット２００を装置本体１００ａ内に引き込む。シートカセット２００の装着時には、被引込みアーム２２１が、トグルアーム３０１の被押込み部３０１ｅに係合されて確実にシートカセット２００を引き込める引き込み力で挿入方向に引き込まれる。そして、シートカセット２００の装置本体１００ａからの引き出し時には、引き込み時の第１距離ｒ１よりも長い引き出し時の第２距離ｒ２の保持部３０１ｃを、保持ピン２２２ａが装着時より弱い力で引き出し方向に移動できる。
That is, the
本実施形態では、シートカセット２００を装置本体１００ａの装着位置から引き出すときの係合部（引き出しアーム２２２）とトグルアーム３０１の係合位置が、以下のようになっている。つまり、この係合位置は、シートカセット２００を装置本体１００ａに装着するときの係合部（被引込みアーム２２１）とトグルアーム３０１との係合位置よりもトグルアーム３０１の回動軸（回転中心）３０１ａからの距離が長くなるように設定される。これにより、操作レバー等を不要にした簡単な構成により、トグルバネ力を大きくした場合であっても、引き出し時にはシートカセット２００に掛かるトグルバネ力を低減することで、カセット着脱時の負担を軽減し、ユーザビリティを向上することができる。
In the present embodiment, the engaging positions of the engaging portion (drawing arm 222) and the
つまり本実施形態では、トグル機構とテコを利用した簡単な構成により、シートカセット２００の挿抜方向に応じて、被引込みピン２２１ａ及び保持ピン２２２ａとトグルアーム３０１との係合位置を変え、トグルアーム３０１の引き込み力を変えることができる。従って本実施形態によると、従来のような操作レバー等を不要とし、且つ、シートカセット２００の引き出し時に、操作負担を軽くすることができる。
That is, in this embodiment, the engagement position of the retracted
また本実施形態では、被引込みアーム２２１は、シートカセット２００の装置本体１００ａへの挿抜時に揺動可能となるように支持されると共に、アームバネ２２５でシートカセット２００の装置本体１００ａからの引き出し方向に付勢される。また、アームバネ２２５の付勢力（Ｐ１）は、シートカセット２００を装置本体１００ａに装着し得る力（Ｒ）よりも大きく設定される（Ｐ１＞Ｒ）。アームバネ２２５の付勢力は、トグルアーム３０１の被引込みアーム２２１との係合部である被引込みピン２２１ａにおける付勢力よりも小さい。このため、トグルアーム３０１をカセット挿抜方向に応じて切り替えることで、テコの原理により確実にカセット着脱時の操作力を軽減することができる。
In the present embodiment, the
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は本実施形態におけるカセット保持装置の動作状態を示す図で、（ａ）〜（ｃ）は夫々トグルアーム３０１の位置に対応しており、（ａ）はホームポジションの状態を、（ｂ）装着位置の状態を、（ｃ）はシートカセット２００の引き出し途中の状態を夫々示す。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram showing the operation state of the cassette holding device in the present embodiment. (A) to (c) correspond to the position of the
前述した第１の実施形態では、引き出しアーム２２２及び保持ピン２２２ａはシートカセット２００に固定されていたが、本第２の実施形態では、引き出しアーム２２２が左右に揺動可能に配設されている。シートカセット２００の挿抜方向に対応して経路が異なる場合について図１１を用いて説明する。なお、本実施形態における被引込みアーム２２１、被引込みピン２２１ａ及びトグルアーム３０１の動きは、第１の実施形態と同一であるので、同一の符合を付してその説明を省略する。
In the first embodiment described above, the pull-out
図１１（ａ）に示すように、本実施形態の引き出しアーム２４２は、シートカセット２００に左右方向揺動可能に軸２４２ｂで軸支されている。つまり、引き出しアーム２４２は、装着時には、トグルアーム３０１を回避して回動しながら装置本体１００ａ内に進入するようにシートカセット２００に揺動可能に支持されている。引き出しアーム２４２の先端には、第２係合部としての保持ピン２４２ａが下向きに固定されている。
As shown in FIG. 11A, the
引き出しアーム２４２の軸２４２ｂ寄りにはバネ掛け部２４２ｃが形成されている。引き出しアーム２４２は、一端がシートカセット２００側に支持された保持バネ２４３の他端がバネ掛け部２４２ｃに係止された状態で、軸２４２ｂを支点として片側に付勢されている。保持バネ２４３は、弾性部材としての引っ張りコイルバネである。なお、本実施形態では、被引込みアーム２２１及び引き出しアーム２４２により本発明の係合部が構成され、被引込みピン２２１ａにより第１係合部が構成され、保持ピン２４２ａにより第２係合部が構成されている。
A
一方、引込みユニット４００側には、保持ピン２４２ａを導入して案内するガイド部４１３ａ、４１３ｂが形成されている。ガイド部４１３ａは、図１１（ａ）のホームポジションにある引き出しアーム２４２の保持ピン２４２ａを挿入させる位置に進入口４１３ｃを有し、進入口４１３ｃからガイド部４１３ｂに向かって湾曲させて形成されている（本実施形態では円弧状に形成している）。ガイド部４１３ｂは、ガイド部４１３ａとの連結部分からシートカセット２００側に向かって直線状となるように形成されている。
On the other hand, guide
シートカセット２００を装置本体１００ａに挿入し、被引込みピン２２１ａと保持ピン２４２ａが引込みユニット４００に進入する際、保持ピン２４２ａは図１１（ｂ）のように、保持バネ２４３の付勢力に抗しつつ円弧状のガイド部４１３ａに沿って移動する。
When the
その後、シートカセット２００が位置決めされて保持状態になると、保持ピン２４２ａは、ガイド部４１３ｂとの連結部分に到達する。その後、シートカセット２００を装置本体１００ａから引き出すときには、保持ピン２４２ａは図１１（ｃ）に示すように、直線状のガイド部４１３ｂに沿って移動する。そして、保持ピン２４２ａがガイド部４１３ｂから抜けると、引き出しアーム２４２は、保持バネ２４３の付勢力に準じて再び図１１（ａ）の位置に戻る。
After that, when the
ここで、シートカセット２００挿入時の保持ピン２４２ａは、トグルアーム３０１から離れた位置において引込みユニット４００内に進入する移動軌跡をとる。その後、トグルアーム３０１が被引込みピン２２１ａに押されて回動し、保持ピン２４２ａは、ガイド部４１３ａを移動してトグルアーム３０１の保持部３０１ｃと係合可能な位置に達する。
Here, the holding
本実施形態における引き出しアーム２４２は、シートカセット２００の装着時には、その保持ピン（第２係合部）２４２ａがトグルアーム３０１を回避して回動しながら装置本体内に進入するようにシートカセット２００に揺動可能に支持されている。そして、装置本体１００ａに保持ピン２４２ａを回動させるように案内するガイド部４１３ａを設けている。
When the
以上の構成により、シートカセット２００の挿入動作における保持ピン２４２ａの移動軌跡をトグルアーム３０１の回動軌跡から、より確実に退避させることができ、トグルアーム３０１と保持ピン２４２ａとが干渉することをより確実に防止できる。
With the above configuration, the movement trajectory of the holding
さらに、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、シートカセット２００引き出し時の保持ピン２４２ａの回動軸３０１ａからの位置が、シートカセット２００挿入時の被引込みピン２２１ａの回動軸３０１ａからの位置よりも離れている。これにより、シートカセット２００を装着する際には大きな力で引き込み、引き出す際にはこれより小さな力で引き出すことができる。
Further, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the position of the holding
＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る第３の実施形態について図１２〜図１４を参照して説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる箇所について詳細に説明し、同じ構成については詳細な説明は省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that portions different from the first embodiment and the second embodiment will be described in detail, and detailed description of the same configuration will be omitted.
図１２は、本実施形態におけるカセット保持装置を示す拡大図、図１３（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態におけるカセット保持装置の動作を示す図である。図１４は、本実施形態におけるトグルアーム５０１の引き込み力とシートカセット（給紙カセット）２００を移動させるための力との関係、言い換えるとトグルアーム５０１の位置とトグルアーム５０１の引き込み力との関係を示す図である。図１４のグラフでは、横軸がトグルアーム５０１の位置を示し、縦軸がトグルアーム５０１の引き込み力Ｆ３、Ｆ４とシートカセット２００を移動させるための力Ｒの大きさを示している。
FIG. 12 is an enlarged view showing the cassette holding device in this embodiment, and FIGS. 13A to 13C are views showing the operation of the cassette holding device in this embodiment. FIG. 14 shows the relationship between the pull-in force of the
前述した第１及び第２の実施形態では、被引込みアーム２２１及び引き出しアーム２２２（２４２）という２つの部材を用いてシートカセット２００の装着時と引き出し時とでトグルアーム３０１への作用位置を切り替えていた。これに対し本実施形態では、１つの部材でシートカセット２００の装着時と引き出し時とでトグルアーム３０１への作用位置を切り替える構成としている。
In the first and second embodiments described above, the operation position on the
すなわち、本実施形態におけるカセット保持装置は、図１２に示すように、装置本体１００ａ側に配設された引込みユニット５００と、シートカセット２００側に配設された被引込みアーム２５１とを備えている。
That is, as shown in FIG. 12, the cassette holding device in the present embodiment includes a
シートカセット２００側では、シートカセット２００の装置本体１００ａ側を向く側面の中央部にて、引込みユニット５００に対向する位置に下支持ブラケット２００ｂが突出形成されている。下支持ブラケット２００ｂには、カセットバネ掛け部２４１が配設されている。下支持ブラケット２００ｂには、被引込みアーム２５１がその後端部のアーム支点ピン２５１ｂを回動自在に支持されている。
On the
被引込みアーム２５１は、先端部に、トグルアーム５０１の係合部５０１ｂと係合する被引込みピン２５１ａを下向きに有し、この被引込みピン２５１ａとアーム支点ピン２５１ｂ間にアームバネ掛け部２５１ｃを有している。
The retracted
なお、本実施形態では、被引込みアーム２５１により本発明の係合部が構成され、被引込みピン２５１ａにより第１係合部及び第２係合部が構成されている。また、トグルアーム５０１及びトグルバネ５０２により、トグルバネ５０２の弾性力によりシートカセット２００を装置本体１００ａの装着位置に引き込む本発明のトグル機構が構成される。
In the present embodiment, the
アームバネ掛け部２５１ｃとカセットバネ掛け部２４１とには、引っ張りバネであるアームバネ２５４の両端が夫々引っ掛けられ、被引込みアーム２５１は図１２に示す状態に保持されている。これにより、被引込みピン２５１ａを先端に有する被引込みアーム２５１は、アームバネ２５４で図１２の左側に付勢された状態で、アーム支点ピン２５１ｂを中心として左右に揺動可能に支持される。
Both ends of an
一方、装置本体１００ａ側に配設された引込みユニット５００には、シートカセット２００側に設けられた被引込みピン２５１ａを案内するガイド部５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃ、５０３ｄが形成されている。つまり、本実施形態では、被引込みアーム（係合部）２５１をシートカセット２００に揺動自在に支持している。そして装置本体１００ａに、シートカセットの装置本体１００ａの装着位置への装着に伴って被引込みアーム２５１とトグルアーム５０１との係合する位置をトグルアーム５０１の回動軸５０１ａから離れる方向に案内するガイド部５０３ａ〜５０３ｄを設けている。
On the other hand,
ガイド部５０３ａは、シートカセット２００側から引込みユニット５００に向かうように直線状に形成されている。ガイド部５０３ｂは、シャッタ５０７に当接する部分から回動軸（回転中心）５０１ａに向けて傾斜して直線状に延びると共に、被押込み部５０１ｅに対応する位置からガイド部５０３ｃ側に向かって直線状に延びるように形成される。ガイド部５０３ｃは、ガイド部５０３ｂとの連結部分から奥側に向かって傾斜して直線状に延びてガイド部５０３ｄの奥側端部と連結される。ガイド部５０３ｄは、ガイド部５０３ｃとの連結部分からシートカセット２００側に向かって直線状に延びてシャッタ５０７に連絡される。
The
シートカセット２００の装置本体１００ａへの挿入時には、被引込みピン２５１ａは、ガイド部５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃをこの順に通過する。そして、シートカセット２００を装置本体１００ａから引き出す際には、被引込みピン２５１ａは、ガイド部５０３ｄ、５０３ａ、シャッタ５０７の順に通過する。
When the
ガイド部５０３ａとガイド部５０３ｂ、５０３ｄとは、引込みユニット５００の入り口付近で合流している。その境界部には、ガイド部５０３ｄ側からガイド部５０３ａへの被引込みピン２５１ａの通過を許容し、ガイド部５０３ａ側からガイド部５０３ｄへの被引込みピン２５１ａの進入を規制するシャッタ５０７が配設されている。このシャッタ５０７は、回動軸５０７ａを支点として、図１３（ａ）の状態から反時計回り方向にのみ回動可能となるように支持され、ガイド部５０３ａに進入してきた被引込みピン２５１ａをガイド部５０３ｄに進入させないように機能する。
The
また、引込みユニット５００内には、シートカセット２００の引き出し時に被引込みピン２５１ａと係合する係合部５０１ｂを備えたトグルアーム５０１が、回動軸（回転中心）５０１ａを支点として回動可能に支持されている。トグルアーム５０１にはバネ掛けピン５０１ｄが設けられている。トグルアーム５０１はバネ掛けピン５０１ｄを、引張りコイルバネであるトグルバネ５０２によって、引込みユニット５００の筺体内に配設されたバネ支点軸５０５に連結されている。
Further, in the pull-in
本実施形態では、被引込みアーム（係合部）２５１をシートカセット２００に揺動自在に支持し、装置本体１００ａにガイド部５０３ａ〜５０３ｄを備えている。これらガイド部５０３ａ〜５０３ｄは、トグル機構がシートカセット２００を引き込む力を発生する中立点に被引込みアーム２５１を引き込むまでは、被引込みアーム２５１とトグルアーム５０１との係合位置が回動軸５０１ａに近づく方向に案内する。そして、中立点を超えて引き込まれるときには、被引込みアーム２５１とトグルアーム５０１との係合位置がトグルアーム５０１の回動軸５０１ａから離れる方向に案内する。
In the present embodiment, a retractable arm (engagement portion) 251 is swingably supported by the
以上の構成を備えたカセット保持装置の、シートカセット２００を装置本体１００ａに対して挿入・引き出し（挿抜）する際の動作について、図１３を用いて説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれトグルアーム５０１の位置に対応した状態を示しており、（ａ）はホームポジションを、（ｂ）は切り替え位置を、（ｃ）は装着位置をそれぞれ示す。
The operation of the cassette holding apparatus having the above configuration when the
まず、装置本体１００ａからシートカセット２００が引き出された状態では、トグルアーム５０１は、図１２のようにバネ支点軸５０５とバネ掛けピン５０１ｄを結ぶ直線Ｌが回動軸５０１ａよりも装置本体１００ａの前側に位置している。そのため、トグルアーム５０１は、図１３（ａ）に示す位置で停止している。このときのトグルアーム５０１の位置をホームポジションとする。
First, in a state where the
この状態から、ユーザがシートカセット２００を装置本体１００ａに挿入すると、被引込みアーム２５１は引込みユニット５００内に進入し、その被引込みピン２５１ａをトグルアーム５０１の係合部５０１ｂに沿わせるように移動する。そして、ガイド部５０３ｂからガイド部５０３ｃ側に移行する時点で、トグルアーム５０１の被押込み部５０１ｅと当接する。
When the user inserts the
この状態からシートカセット２００をさらに押し込むと、シートカセット２００のわずかな押し込み移動が被引込みピン２５１ａからトグルアーム５０１に伝達される。被引込みピン２５１ａがガイド部５０３ａ、５０３ｂに沿って移動するとき、トグルアーム５０１が、回動軸５０１ａを中心として図１２の時計回り方向（矢印Ｃ方向）に押されて回動する。
When the
この動きにより、バネ支点軸５０５とバネ掛けピン５０１ｄを結ぶ直線Ｌは移動し、一側から中立点を他側に通過すると、トグルアーム５０１は、トグルバネ５０２により矢印Ｃ方向（図１２）の回転トルクを受ける。これにより、トグルアーム５０１は、被引込みピン２５１ａを介してシートカセット２００を装置本体１００ａ内に引き込む。このとき、被引込みピン２５１ａは、係合部５０１ｂと被押込み部５０１ｅとの間の凹部５０１ｆに入り込む。
By this movement, the straight line L connecting the
そして、被引込みピン２５１ａはガイド部５０３ｂをさらに移動し、図１３（ｂ）に示すように、ガイド部５０３ｃと交差する部分に到達する。このときのトグルアーム５０１の位置を切り替え位置とする。
And the to-
トグルアーム５０１が切り替え位置に達すると、アームバネ２５４の付勢力とトグルアーム５０１の回動トルクとにより、被引込みピン２５１ａは、長尺の係合部５０１ｂに押されながら傾斜形状のガイド部５０３ｃを移動させられる。そして被引込みピン２５１ａは、ガイド部５０３ｃとガイド部５０３ｄとの連結部分に当接し、図１３（ｃ）の位置に達する。この位置で被引込みピン２５１ａが係合部５０１ｂで保持されることにより、シートカセット２００は装置本体１００ａに対し位置決めされ、トグルアーム５０１も回動を停止する。このときのシートカセット２００の位置を装着位置とする。
When the
その後、シートカセット２００を装置本体１００ａから引き出すとき、被引込みピン２５１ａは、被引込みピン２５１ａを押しながらシートカセット２００側に向かって直線状のガイド部５０３ｄを案内され、図１３（ｃ）の矢印Ｆ方向に移動する。そして、被引込みピン２５１ａは、シャッタ５０７を押して開放して、引込みユニット５００外に出る。開放したシャッタ５０７は、不図示のバネの付勢力により、ガイド部５０３ｄを閉止する位置に復帰する。
Thereafter, when the
ここで、トグルアーム５０１の引き込み力Ｆ３、Ｆ４の変化について説明する。図１４において、Ｆ３は、シートカセット２００を装置本体１００ａに装着する際のトグルアーム５０１の引き込み力であり、Ｆ４は、シートカセット２００を引き出す際のトグルアーム５０１の引き込み力である。
Here, changes in the pull-in forces F3 and F4 of the
図１４に示すように、引き込み力Ｆ３は切り替え位置を境に低下する。これは、ガイド部５０３ｃに沿って被引込みピン２５１ａがトグルアーム５０１から離れる方向に移動し、係合部５０１ｂの被引込みピン２５１ａと接する位置が回動軸５０１ａから遠ざかるためである。
As shown in FIG. 14, the pull-in force F3 decreases at the switching position. This is because the retracted
よって、本実施形態は、図１４に示すように、シートカセット２００を移動させるために必要な力Ｒ（一点鎖線）が、一部分のみピークをもつような場合に有効である。また、シートカセット２００を装置本体１００ａから引き出すときのトグルアーム５０１の引き込み力Ｆ４は、同図に示すように、全体的に引き込み力Ｆ３よりも小さくなる。
Therefore, the present embodiment is effective when the force R (dashed line) necessary for moving the
以上のように本実施形態によると、シートカセット２００を装着時には大きな力で引き込み、引き出す際にはそれより小さな力で引き出すことができるという前述実施形態と同様の効果が得られると共に、カセット保持装置をより簡単な構成にすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態では、装置本体１００ａからシートカセット２００を挿入・引き出しする際に被引込みピン２５１ａに作用して被引込みピン２５１ａの動作を規制するシャッタ（規制ガイド部材）５０７を設けている。このため、被引込みピン２５１ａの移動経路を、シャッタ５０７により、シートカセット２００の挿入時と引き出し時とで確実に異ならせることができる。また、被引込みピン２５１ａの移動をシャッタ５０７で規制することにより、シートカセット２００の挿抜方向に応じて、被引込みピン２５１ａのトグルアーム５０１との係合位置を確実に変えることができる。
In the present embodiment, a shutter (regulation guide member) 507 is provided which acts on the retracted
１００…画像形成装置（レーザビームプリンタ）、１００ａ…装置本体（レーザビームプリンタ本体）、１０３ａ〜１０３ｄ，１１０，１１３…画像形成部（プロセスカートリッジ，中間転写ベルトユニット，二次転写部）、１２０…シート給送装置（シート給送部）、２００…シートカセット、２２１，２２２，２４２…係合部（被引込みアーム，引き出しアーム）、２２１ａ…第１係合部（被引込みピン）、２２２ａ，２４２ａ…第２係合部（保持ピン）、２２５，２５４…アームバネ、２５１…係合部（被引込みアーム）、２５１ａ…第１係合部，第２係合部（被引込みピン）、３０１，３０２，５０１，５０２…トグル機構（トグルアーム，トグルバネ）、３０１ａ，５０１ａ…トグルアームの回転中心（回動軸）、４１３ａ…ガイド部、５０３ａ〜５０３ｄ…ガイド部、ｒ１…第１距離、ｒ２…第２距離
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記装置本体に着脱可能なシートカセットと、
前記シートカセットに設けられた係合部と、
前記装置本体側に回動可能に設けられ、前記係合部と係合可能なトグルアーム、及び前記トグルアームと前記装置本体とに連結されたトグルバネを有し、前記トグルバネの弾性力により前記シートカセットを前記装置本体の装着位置に引き込むトグル機構と、を備え、
前記シートカセットを前記装置本体の装着位置から引き出すときの前記係合部と前記トグルアームの係合位置が、前記シートカセットを前記装置本体に装着するときの前記係合部と前記トグルアームとの係合位置よりも前記トグルアームの回転中心からの距離が長くなるように設定した、
ことを特徴とするシート給送装置。 The device body;
A sheet cassette detachable from the apparatus body;
An engaging portion provided in the sheet cassette;
A toggle arm that is pivotally provided on the apparatus main body side and engageable with the engaging portion; and a toggle spring connected to the toggle arm and the apparatus main body, and the seat is made by an elastic force of the toggle spring. A toggle mechanism that pulls the cassette into the mounting position of the apparatus main body,
When the sheet cassette is pulled out from the mounting position of the apparatus main body, the engagement position between the engagement arm and the toggle arm is the same as the engagement section and the toggle arm when the sheet cassette is mounted in the apparatus main body. Set so that the distance from the rotation center of the toggle arm is longer than the engagement position,
A sheet feeding apparatus characterized by that.
ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。 The engaging portion engages with the toggle arm when the sheet cassette is pulled out from the apparatus main body, and a first engaging section that engages with the toggle arm when the sheet cassette is mounted on the apparatus main body. A distance from the rotation center of the second engagement portion and the toggle arm is set to be longer than the distance from the rotation center of the first engagement portion and the toggle arm.
The sheet feeding apparatus according to claim 1.
前記シートカセットが前記装着位置に位置しているとき及び前記トグルアームが前記第２係合部に係合し前記シートカセットが引き出されるときに、前記トグルアームから前記被引き込みアームを離間させるため前記被引き込みアームを引き出し方向に付勢するアームバネを設け、前記シートカセットが前記装着位置に位置しているときに前記シートカセットを前記第２係合部が保持する、
ことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。 The first engagement portion is provided on a retracted arm supported by the sheet cassette so as to be swingable and movable in a mounting direction of the sheet cassette, and the second engagement portion is provided on the sheet cassette. Provided in the drawer arm,
In order to separate the retracted arm from the toggle arm when the sheet cassette is located at the mounting position and when the toggle arm is engaged with the second engaging portion and the sheet cassette is pulled out. An arm spring for urging the retracted arm in the pulling direction is provided, and the second engaging portion holds the sheet cassette when the sheet cassette is located at the mounting position;
The sheet feeding apparatus according to claim 2, wherein the sheet feeding apparatus is a sheet feeding apparatus.
ことを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。 When the sheet cassette is mounted, the drawer arm is configured to enter the apparatus main body without engaging with the toggle arm that is separated from the path of the second engagement portion provided on the drawer arm. Fixed to the sheet cassette,
The sheet feeding apparatus according to claim 3.
ことを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。 When the sheet cassette is mounted, the drawer arm is attached to the sheet cassette so that a second engagement portion provided on the drawer arm enters the apparatus main body while rotating around the toggle arm. A guide portion that is supported so as to be swingable and that guides the apparatus main body to rotate the second engagement portion;
The sheet feeding apparatus according to claim 3.
ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。 The engagement portion is swingably supported by the sheet cassette, and the engagement portion and the toggle arm are engaged with the apparatus main body when the sheet cassette is attached to the attachment position of the apparatus main body. A guide portion is provided for guiding the position to move away from the rotation center of the toggle arm,
The sheet feeding apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。 The engaging portion is supported by the sheet cassette in a swingable manner until the engaging portion is pulled to a neutral point where the toggle mechanism generates a force for pulling the sheet cassette. And the toggle arm is guided in a direction approaching the rotation center of the toggle arm, and when pulled beyond the neutral point, the engagement position between the engagement portion and the toggle arm is the position of the toggle arm. Provided with a guide part that guides away from the center of rotation,
The sheet feeding apparatus according to claim 1.
前記シートカセットから送り出されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 A sheet feeding device according to any one of claims 1 to 7,
An image forming unit that forms an image on a sheet fed from the sheet cassette,
An image forming apparatus.
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