引き込み装置
【課題】 部品点数が少ない簡易な構成で、ユニットを装置本体に確実に位置決めすることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 ユニットである給紙カセット９を装置本体の所定位置に引き込んで位置決めする引き込み装置Ｄには、飛び移り座屈をする弾性体としての板バネ３と、板バネ３に設けられた係合部４と、係合部４に係合する被係合部５が設けられている。ユニット９が装置本体に装着される際に、係合部４と被係合部５が係合し、板バネ３が飛び移り座屈をすることより、ユニットが装置本体の所定位置に引き込まれる。
【解決手段】 ユニットである給紙カセット９を装置本体の所定位置に引き込んで位置決めする引き込み装置Ｄには、飛び移り座屈をする弾性体としての板バネ３と、板バネ３に設けられた係合部４と、係合部４に係合する被係合部５が設けられている。ユニット９が装置本体に装着される際に、係合部４と被係合部５が係合し、板バネ３が飛び移り座屈をすることより、ユニットが装置本体の所定位置に引き込まれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引き込み装置および引き込み装置を備えた画像形成装置に関する。特にユニットを装置本体に引き込む引き込み装置およびこの引き込み装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートに画像を形成するプリンタ等の画像形成装置には、画像形成装置本体（以下、装置本体という。）に対して、装着および引き出し可能なユニットが設けられている。このユニットとしては、例えば、シートを収納する給紙カセットや、給紙カセットからシートを給送するためシート給送装置（シート給送ユニット）や、シートに画像を形成するための画像形成部（転写ユニット、定着ユニット等）などがある。
【０００３】
これらのユニットは、ユニットを装置本体から引き出した後、装置本体に対して装着するためにユーザが手動でユニットを装置本体に押し込む際に、ユニットが装置本体の所定位置である装着完了位置まで十分に押し込まれて位置決めされない場合がある。画像形成装置においては、ユニットが装置本体の装着完了位置へ位置決めされない場合、様々な問題が生じる。
【０００４】
例えば、ユニットが給紙カセットの場合には、シートの位置が適正な位置に無いため、シートに正確に画像が形成されなかったり、シートの給送不良（シートの斜送やジャム）を発生させたりする。また、ユニットが画像をシートに転写する転写ユニット等の場合には、搬送されてくるシートに対して画像の位置が適正な位置に転写できないことがあり、画像品質不良を起こしてしまう。
【０００５】
したがって、これらのユニットは、画像形成装置本体に対して、確実に位置決めして装着される必要がある。
【０００６】
そこで、従来は、トグル機構を用いて、ユニットを装置本体に対して位置決めする引き込み機構を備えた画像形成装置が提案されている（特許文献１）。
【０００７】
引き込み装置１０１は、図１５に示すように、揺動軸１０７を中心に揺動可能に構成されたトグルアーム１０６を備えている。このトグルアーム１０６の揺動端部には、給紙カセットの係止ピン１０２を係止するための係止溝１０６ａが形成されている。また、装置本体５１に設けられた軸１１０およびトグルアーム１０６側に設けられた軸１０９との間に掛けられたトグルバネ１０８を備えている。また、係止ピン１０２を係止して案内するガイド部材１１１を備えている。
【０００８】
そして、給紙カセットを装置本体５１の収納部１Ｂに挿入すると、図１６に示すように、給紙カセットの係止ピン１０２がトグルアーム１０６の係止溝１０６ａに係止され、引き込み装置１０１により給紙カセットが給紙可能位置まで引き込まれる。
【０００９】
トグルバネ１０８は、バネ力の付勢方向が、中立点を境に時計周り方向から反時計周り方向に反転するようになっており、給紙カセットが挿入される前は中立点付近の中立点より位相の少しずれた待機位置で待機しており、時計周り方向に付勢されている。
【００１０】
そして、給紙カセットが挿入されて、係止ピン１０２がトグルアーム１０６の係止溝１０６ａに係止され、中立点を超えるまでトグルアーム１０６が揺動させられると、トグルバネ１０８の付勢方向が反時計周り方向に反転し、カセットが装置本体に引き込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１５１６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、トグル機構を用いた引き込み装置では、トグルバネによる付勢力の向きを変える揺動部材と、揺動部材に係止する係止部材を案内するガイド部材が必要である。
【００１３】
すなわち、図１６に示すトグル機構を用いた引き込み装置は、トグルバネ１０８と、係止ピン１０２を掴んで給紙カセットを引き込むトグルアーム１０６と、トグルアーム１０６の係止溝１０６ａに係止された係止ピン１０２を案内するガイド部材１１１が必要となる。
【００１４】
しかしながら、近年の画像形成装置は、さらなる低コスト化が望まれており、部品点数が少なく、より簡易な構成で、ユニットを装置本体に確実に位置決めするものが望まれている。
【００１５】
本発明の目的は、部品点数が少ない簡易な構成で、ユニットを装置本体に確実に位置決めすることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、「装置本体に装着および引き出し可能なユニットを前記装置本体の所定位置に引き込む引き込み装置であって、
前記装置本体および前記ユニットの一方に設けられ、飛び移り座屈をする弾性体と、前記弾性体に設けられた係合部と、
前記装置本体および前記ユニットの他方に設けられ、前記係合部と係合する被係合部と、を有し、
前記ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記係合部と前記被係合部が係合し、前記弾性体が飛び移り座屈をすることにより、前記ユニットを前記装置本体の前記所定位置に引き込むことを特徴とする引き込み装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、弾性体の飛び移り座屈現象を利用することでユニットが装置本体の所定位置に引き込まれるので、ユニットを装置本体に対して、確実に位置決めすることができる。また、弾性体の飛び移り座屈により弾性体が発生させる力の向きとユニットを引き込む方向が同一である。したがって、トグル機構を利用した引き込み装置のように揺動部材やガイド部材を別途設ける必要がなく、部品点数を減らすことができ、簡易な構成でユニットを装置本体に引き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用された引き込み装置の第１の実施形態を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態によるユニットを引き込む動作を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態によるユニットを引き出す動作を示す図
【図４】ユニットの装着動作の作用力を示す図
【図５】本発明の引き込み装置が適用された画像形成装置を示す図
【図６】図５に示した画像形成装置の斜視図
【図７】本発明が適用された引き込み装置の第２の実施形態を示す図
【図８】本発明が適用された引き込み装置の第２の実施形態を示す図
【図９】本発明が適用された引き込み装置の第３の実施形態を示す図
【図１０】本発明が適用された引き込み装置の板バネの動きを示す図
【図１１】本発明が適用された引き込み装置の第４の実施形態を示す図
【図１２】本発明の第４の実施形態によるユニットを引き込む動作を示す図
【図１３】本発明の第４の実施形態によるユニットを引き出す動作を示す図
【図１４】本発明の第１の実施形態の弾性体である板バネをコイルばねに変形した例を示す図
【図１５】特許文献１に記載の発明が適用された引き込み装置を示す図
【図１６】特許文献１に記載の発明が適用された引き込み装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に説明する。
【００２０】
図５（ａ）は、本発明の引き込み装置が適用された画像形成装置の全体構成を示し、図５（ｂ）は、画像形成装置に設けられている給紙カセット９の断面図を示している。また、図６は画像形成装置の斜視図を示している。
【００２１】
図５（ａ）において、１はフルカラーレーザービームプリンタ（以下、プリンタという）、１Ａは画像形成装置本体（プリンタ本体）、１Ｂはシートに画像を形成する画像形成部、２０は定着部である。２は装置本体１Ａの上方に略水平に設置された上部装置である画像読取装置であり、この画像読取装置２と装置本体１Ａとの間に、シート排出用の排紙空間Ｓが形成されている。なお、１５はトナーカートリッジである。
【００２２】
画像形成部１Ｂは、プロセスカートリッジ１１を備えている。プロセスカートリッジ１１は、感光体ドラム１２と、帯電手段である帯電器１３と、現像手段である現像器１４を備えている。また、プロセスカートリッジ１１の上方には、中間転写ユニット１Ｃが備えられている。
【００２３】
中間転写ベルト１６に１次転写ローラ１９によって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の負極性を持つトナー像が中間転写ベルト１６に転写される。中間転写ユニット１Ｃの駆動ローラ１６ａと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像をシートＰに転写する２次転写部を構成する２次転写ローラ１７が設けられている。さらに、この２次転写ローラ１７の上部に定着部２０が配置されている。
【００２４】
次に、このように構成されたプリンタ１の画像形成動作について説明する。まず、原稿の画像情報を画像読取装置２によって読み取ると、この画像情報は画像処理された後、電気信号に変換されて画像形成部１Ｂのレーザスキャナ１０に伝送される。なお、画像情報はパソコン等の外部機器から画像形成部１Ｂに入力される場合もある。そして、画像形成部１Ｂでは、各プロセスカートリッジ１１の感光体ドラム１２の表面をレーザスキャナ１０から射出されたレーザ光により走査する。これにより、帯電器１３によって表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム１２の表面が順次露光され、各プロセスカートリッジ１１の感光体ドラム上に静電潜像が順次形成される。
この後、この静電潜像を各色トナーにより現像して可視化すると共に、１次転写ローラ１９に印加した１次転写バイアスにより、各感光体ドラム上の各色トナー像を中間転写ベルト１６に順次重ね合わせて転写する。これにより、中間転写ベルト１６上にトナー画像が形成される。
【００２５】
また、このトナー画像形成動作に並行してシート給送装置３０からシートＰが送り出される。シート給送装置３０は、図７（ｂ）に示すように、シートＰを積載する積載板３５を備えたシートＰ給紙カセット９、最上面のシートをピックアップする給紙ローラ３１により搬送ローラ３２と分離ローラ３３から成る分離搬送ローラ対にシートを搬送する構成である。シートＰが給送されるのにしたがって減少するのに合わせて、シート積載板３５は給紙可能高さにシート面を上昇させる制御がされている。給送されてシートが無くなると、シート有無検知センサ３６で検知されて給紙動作が停止して、シート補給の報知をパネルなどにする。給紙カセット９に収納されているシートが無くなった場合には、ユーザは給紙カセット９を引き出して、新たにシートを給紙カセット９に補給して給紙カセット９にシートを収納する。
【００２６】
この後、シートＰは、レジストローラ対４０から２次転写部まで搬送される。この後、２次転写部にて、２次転写ローラ１７に印加した２次転写バイアスにより、トナー像がシートＰ上に転写される。
次に、このようにトナー像が転写されたシートＰは、定着部２０に搬送され、定着部２０において熱及び圧力を受けて、シートＰにカラーの画像として定着される。この後、画像が定着されたシートＰは、定着部２０の下流に設けられた第１排出ローラ対２５ａによって排出空間Ｓに排出され、排出空間Ｓの底面に突出された積載部２３に積載される。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
次に、本発明の特徴部分である引き込み装置Ｄの第１の実施形態について、図を用いて説明する。図１において、９は、装置本体１Ａに対して装着および引き出し可能なユニットとしての給紙カセットである。Ｄは、ユニットである給紙カセット９を装置本体１Ａの所定位置に引き込んで位置決めする引き込み装置である。３は飛び移り座屈をする弾性体としての板バネであり、４は板バネ３に設けられた係合部であり、５は係合部に係合する被係合部である。被係合部５は、係合部４に係合するピン６と、ピン６を揺動可能に支持するアーム７と、アーム７を回転可能に支持する回転軸８を備えている。本実施形態において係合部４を有する板バネ３は装置本体１Ａに取り付けられ、被係合部５は給紙カセット９に取り付けられている。
【００２８】
図１に示すように、給紙カセット９が装置本体１Ａから引出された状態において、板バネ３は、装置本体１Ａに設けられた両端支持部５０により、たわませた状態で両端を支持され、係合部４は板バネ３に沿って配置されている。
【００２９】
板バネ３は、給紙カセット９の装置本体１Ａへの装着方向Ｘ，引き出し方向Ｙに力を加えられると、弾性変形をする。また、板バネ３は、たわませた状態で支持されているので、装着方向Ｘ、引き出し方向Ｙに加えられた力が一定限度を超えると、力が加えられた方向に飛び移り座屈による変形をする。
【００３０】
本発明において、飛び移り座屈とは、たわんでいる弾性体に外側から力が加えられた場合に、その力が一定限度以上となると、それ以上の力を加えなくとも、弾性体が急激に変形し、力が加えられた方向（たわんでいる方向と逆方向）に反りかえる現象をいう。また、飛び移り座屈による変形は、弾性変形であり、飛び移り座屈による変形をした弾性体は、逆方向に力が加えられると、その方向に飛び移り座屈をする。
【００３１】
なお、本発明の飛び移り座屈をする弾性体に用いることができる材料としてバネ用ステンレス鋼や、バネ用ベリリウム銅・りん青銅・洋白等を使用可能である。なお、板厚が比較的薄い板状の金属が、飛び移り座屈を起こしやすい。
【００３２】
次に、引き込み装置Ｄにより、給紙カセット９を装置本体１Ａに装着および引き出す動作について、図２および図３に基づいて説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、給紙カセット９を装置本体１Ａの所定位置である装着完了位置まで装着する際の動作概略図である。図２（ａ’）〜（ｃ’）は、それらに対応したピン６と板バネ３および係合部４の状態図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、給紙カセット９を装置本体１Ａの装着完了位置から引出す際の引き込み装置Ｄの動作概略図、図３（ａ’）〜（ｃ’）は、それらに対応したピン６と板バネ３および係合部４の状態図である。
【００３３】
まず、給紙カセット９を装置本体１Ａに装着する動作について説明する。給紙カセット９を装着方向Ｘに挿入していくと、図２（ａ’）に示すように、ピン６は、６ａにある位置から６ｂの位置に移り、係合部４に当接する。さらに、給紙カセット９を装着方向Ｘに挿入すると、係止ピン６は、係合部４にガイドされてアーム７が揺動し、６ｃの位置を通って、６ｄの位置へ移動して板バネ３に当接する。なお、符号６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、ピン６の移動位置を示す。
【００３４】
さらに給紙カセット９を装着方向Ｘに挿入していくと、ピン６は板バネ３を装置本体１Ａの後側板に向かって押し込んでいくと、板バネ３は、図２（ｂ）、（ｂ’）の状態になるまで装着方向Ｘに弾性変形していく。図２（ｂ）、（ｂ’）の状態から、さらに給紙カセット９を装着方向Ｘに挿入し、板バネ３に加えられた力が一定限度以上となると、板バネ３は装着方向Ｘに飛び移り座屈による変形を起こし、図２（ｃ）、（ｃ’）の状態となる。図２（ｃ）は、引き込み装置Ｄによって給紙カセット９が装置本体１Ａに引き込まれて装着された状態の図である。
【００３５】
板バネ３は、飛び移り座屈による変形をする際に、装着方向Ｘに引き込み力を生じる。板バネ３が図２（ｂ）、（ｂ’）の状態から図２（ｃ）、（ｃ’）の状態へ飛び移り座屈をする際に、係合部４とピン６は係合したままであるので、給紙カセット９は、係合部４と被係合部５を介して装置本体１Ａに引き込まれる。
【００３６】
一般的に、画像形成装置には、ユニットを装置本体への装着方向で位置決めをするための位置決め機構が設けられている。本実施形態での位置決め機構は、図６で示すように、給紙カセット９に設けられている突き当て部材９ａと、装置本体１Ａに設けられている基準部材２１とで構成されている。そして、給紙カセット９が装置本体１Ａに装着されて突き当て部材９ａが基準部材２１に突き当ることにより、給紙カセット９の装着方向の位置決めがされる。
【００３７】
給紙カセット９が位置決め機構により位置決めされた状態では、板バネ３は、飛び移り座屈による変形を途中で止められた状態となっている。もし、位置決め機構による給紙カセット９の位置決めがされない場合には、図２（ｃ’）に示すように、点線で示される状態まで板バネ３は飛び移り座屈により変形する。このように、給紙カセット９は、装置本体１Ａに装着された状態において、位置決め機構により板バネ３が飛び移り座屈による変形を途中で止めた位置にある。したがって、板バネ３により、給紙カセット９に装着方向Ｘの力が働き、給紙カセット９は引き込み方向に付勢される。これにより、給紙カセット９は装置本体１Ａの装着完了位置で確実に位置決めされる。
【００３８】
すなわち、ユーザが給紙カセット９を装置本体１Ａに対して装着方向Ｘに挿入していき、板バネ３に一定限度以上の力が加えられると、給紙カセット９は、装着完了位置である図２（ｃ）の状態へ板バネ３が飛び移り座屈をすることで引き込まれる。したがって、給紙カセット９を装置本体に対して確実に位置決めすることができる。一方、給紙カセット９の挿入による板バネ３に加えられる力が一定限度未満であれば、弾性変形した板バネ３は図２（ａ）の状態に戻るので、ユーザは給紙カセット９が装着されたと誤認することはない。
【００３９】
次に、引き込み装置Ｄにより、給紙カセット９を装置本体１Ａに装着された状態から引出す動作について、図３に基づいて説明する。図３（ａ）、（ａ’）の装着完了位置にある給紙カセット９を引き出し方向Ｙに引出し始めると、図３（ｂ）、（ｂ’）に示すように、係合部４に係合した被係合部５の係止ピン６が板バネ３を引き出し方向Ｙに弾性変形させる。
【００４０】
図３（ｂ）、（ｂ’）の状態から、さらに給紙カセット９を引き出し方向Ｙに引き出すと、板バネ３に加えられた力は一定限度以上となるので、板バネ３は挿入した際とは逆向きである引き出し方向Ｙに飛び移り座屈を起こし、図３（ｃ）、（ｃ’）の状態となる。
【００４１】
板バネ３は、飛び移り座屈をする際に引き出し方向Ｙの向きに力を生じる。板バネ３が図３（ｂ）、（ｂ’）の状態から図３（ｃ）、（ｃ’）の状態へ飛び移り座屈をする際に、係合部４とピン６は係合したままであるので、給紙カセット９は、係合部４と被係合部５を介して引き出される。
【００４２】
なお、図３（ｃ’）に示すように、板バネ３が図３（ｂ）から図３（ｃ）へ飛び移り座屈をする過程において、係止ピン６は、係合部４にガイドされてアーム７が揺動し、６ａの位置から、６ｂの位置、６ｃの位置へと順に揺動していく。そして、飛び移り座屈後は、被係合部との係合が解除され６ｄの位置となる。
【００４３】
以上説明したように、第１の実施形態の引き込み装置Ｄによれば、弾性体の飛び移り座屈現象を利用することにより、簡易な構成で、ユニットを装置本体１Ａに確実に位置決めすることができる。
【００４４】
なお、図４は、給紙カセット９の装着および引き出す動作における板バネ３の作用力を表した図である。縦軸は板バネ３が給紙カセット９に作用する力を示し、横軸は給紙カセット９の装置本体１Ａの装着完了位置からの距離を示す。作用力が正の値を示す場合は、板バネ３が給紙カセット９を引き出し方向Ｙに押し出す力を持っていることを示し、負の値を示す場合は板バネ３が給紙カセット９を装着方向Ｘに引き込む力を持っていることを示す。
【００４５】
すなわち、給紙カセット９を挿入するユーザは、給紙カセット９の装着完了位置からの距離が図４（ａ）から図４（ｂ）のときは、作用力が正の値を示すので、給紙カセット９を装着方向Ｘに押し込む力が必要である。また、給紙カセット９の装着完了位置からの距離が図４（ｂ）から図４（ｃ）のときは、作用力が負の値を示すので、ユーザが手で押し込まなくとも給紙カセット９は装着方向Ｘに引込まれる。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態の引き込み装置Ｄについて説明する。なお、第２の実施形態の引き込み装置Ｄでは、弾性体に設けられた係合部のみが第１の実施形態と異なり、それ以外の構成は第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。第２の実施形態の引き込み装置Ｄは、図７に示すように、係合部が第１係合部６３と第２係合部６４の２つを有している。なお、６１は弾性体としての板バネである。
【００４７】
図８に示すように、ユニットとしての給紙カセットが装着された状態において、第１係合部６３と第２係合部６４は、給紙カセットに設けられた被係合部であるピン６を両側から挟んだ状態となる。したがって、第２の実施形態の引き込み装置Ｄは、衝撃等によりピン６が係合部から外れにくいという効果を有する。以下、第２の実施形態の係合部について詳細に説明する。
【００４８】
図７に示すように、ユニットが装着されていない状態において、第１係合部６３及び第２係合部６４は、ギャップＬ１だけ離間して配置されている。一方、ピン６は幅Ｌ２を有している。両者の関係はＬ１＞Ｌ２となるよう構成されている。
【００４９】
次に、ユニットである給紙カセット９を装置本体１Ａに装着する際の、係合部としての第１係合部６３および第２係合部６４、ならびに被係合部に設けられているピン６の動作について説明する。
【００５０】
図７に示すように、給紙カセットを装着方向Ｘに挿入していくと、ピン６は、７１ａ’の位置から７１ｂ’の位置へ移動し、第１係合部６３に当接する。さらに、給紙カセットを装着方向Ｘに挿入していくと、第１係合部６３の７１ｃ’の位置を通り、第２係合部６４の７１ｄ’の位置に当接する。さらに、給紙カセットを装着方向Ｘに挿入していくと、ピン６は７１ｅ’の位置へ移動し、板バネ３に当接する。
【００５１】
さらに、給紙カセットを装着方向Ｘに挿入していくと、ピン６は、板バネ３を装着方向Ｘに向かって押し込んでいき、板バネ３は装着方向Ｘに弾性変形する。そして、板バネ３に加えられた力が一定限度以上となると、板バネ３は装着方向Ｘに飛び移り座屈による変形を起こし、図８の状態となる。なお、図８は、給紙カセットが装置本体１Ａに装着された状態の図である。
【００５２】
また、ユニットが装着された状態においては、第１係合部と第２係合部のギャップＬ１’はピン６の幅Ｌ２より短くなる。したがって、第２の実施形態の引き込み装置Ｄは、衝撃等が生じた場合でもピン６が外れにくいため、誤作動（引き込み不良等）を防止することができるという効果を有する。
【００５３】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態の引き込み装置Ｄについて説明する。なお、第３の実施形態では、引き込み装置Ｄが弾性体である板バネ３のたわみを制限するたわみ制限部６５を有する点のみが第２の実施形態と異なり、それ以外の構成は第２の実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００５４】
第３の実施形態の引き込み装置Ｄは、図９に示すように、両端支持部５０の一方と第２係合部６４の間の位置で、弾性体のたわみを制限するように支持するたわみ制限部６５を有する。
【００５５】
図１０は弾性体である板バネ３の動きを示す図であり、６１ａ乃至６１ｄは、板バネ３の状態を表している。なお、図１０において、係合部は不図示である。
【００５６】
図１０において、６１ａは、給紙カセットが装着されていない状態の第２の実施形態の板バネ３の形状を表しており、６１ｂは、給紙カセットが装着されていない状態の第３の実施形態の板バネ３の形状を表している。すなわち、第３の実施形態では、たわみ制限部６５により、板バネ３のたわみを６１ａよりも制限した６１ｂの状態に固定支持している。
【００５７】
また、６１ｃは、板バネ３が装着方向Ｘに飛び移り座屈をする直前の状態を示しており、６１ｄは、板バネ３が装着方向Ｘに飛び移り座屈をした後の状態を示している。
【００５８】
以上のように、第３の実施形態の引き込み装置Ｄによれば、たわみ制限部６５により、弾性体のたわみを制限することで、板バネ３を飛び移り座屈をする直前の状態である６１ｃに近い状態である６１ｂの状態にすることができる。
【００５９】
その結果、第３の実施形態の引き込み装置Ｄは、板バネ３を６１ａの状態から６１ｂの状態まで押し込む力が不要とし、板バネ３が飛び移り座屈をするまでに要する力を小さくできる。したがって、ユーザがユニットを装着する際に要する力を小さくでき、ユニットの着脱操作を行うユーザにとってのユーザビリティが向上する。
【００６０】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態ついて説明する。なお、第４の実施形態の引き込み装置Ｄは、ユニットが装置本体に開閉可能に設けられた扉ユニットである点が第２の実施形態と異なり、それ以外の構成は第２の実施形態と同じである。
【００６１】
図１１に示すように、２２は装置本体に装着および開閉可能な扉ユニットである。
第１乃至第３の実施形態と同様に飛び移り座屈をする弾性体としての板バネ３は、たわませた状態で、不図示の装置本体１Ａに固定されている。また、板バネ３には第１係合部６３と第２係合部６４が設けられている。また、扉ユニット２２の裏面には係止ピン６と回転軸８を備えたアーム７が設けられている。また、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、扉ユニット２２は１８ａ及び１８ｂを軸として、装置本体１Ａに対して回動可能である。図１１（ｃ）は第４の実施形態が適用された引き込み装置Ｄの拡大図である。
【００６２】
次に、扉ユニット２２を装置本体１Ａに開ける動作および閉める動作について、図１２および１３に基づいて説明する。
【００６３】
まず、扉ユニット２２が開いた状態から装着完了位置まで閉める動作について、図１２に基づいて説明する。
【００６４】
図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、扉ユニット２２を開いた状態から装置本体１Ａの所定位置である装着完了位置まで閉める際の動作概略図である。図１２（ａ’）、（ｂ’）、（ｃ’）は、それらに対応した扉ユニット２２の上視図である。図１２（ａ”）、（ｂ”）、（ｃ”）は、それらに対応した係止ピン６と板バネ３及び第１係合部６３並びに第２係合部６４の状態図である。
【００６５】
図１２（ａ）、（ａ’）、（ａ”）に示すように、扉ユニット２２を装着方向Ｘに押して閉めていくと、アーム７が重力下向きに傾いているため係止ピン６は第１係合部６３に当接する。さらに、扉ユニット２２を装着方向Ｘに押していくと、係止ピン６は、第２係合部６４と第１係合部６３にガイドされてアーム７が揺動し、板バネ３に当接する。さらに、扉ユニット２２を装着方向Ｘに押していくと、係止ピン６は板バネ３を装着方向Ｘに押しこんでいき、板バネ３は図１２（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）の状態になるまで装着方向Ｘに弾性変形していく。
【００６６】
さらに、扉ユニット２２を装着方向Ｘに押していき、板バネ３に加えられた力が一定限度以上となると、板バネ３は装着方向Ｘに飛び移り座屈による変形を起こし、図１２（ｃ）、（ｃ’）、（ｃ”）となる。
【００６７】
板バネ３は、飛び移り座屈による変形をする際に、装着方向Ｘに引き込み力を生じる。板バネ３が図１２（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）の状態から図１２（ｃ）、（ｃ’）、（ｃ”）の状態へ飛び移り座屈をする際に、第１係合部６３および第２係合部６４とピン６は係合したままである。したがって、扉ユニット２２は、係合部と被係合部を介して装置本体１Ａに引き込まれる。
【００６８】
なお、第４の実施形態の引き込み装置Ｄは第１の実施形態の引き込み装置Ｄと同様に、扉ユニット２２は、位置決め機構により、装置本体１Ａの装着完了位置で確実に位置決めされる。
【００６９】
次に、扉ユニット２２が装着完了位置にある閉められた状態から開ける動作について図１３に基づいて説明する。
【００７０】
また、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、扉ユニット２２を装置本体１Ａの所定位置である装着完了位置から開ける際の動作概略図である。図１３（ａ’）、（ｂ’）、（ｃ’）は、それらに対応した扉ユニット２２の上視図である。図１３（ａ”）、（ｂ”）、（ｃ”）は、それらに対応した係止ピン６と板バネ３及び第１係合部６３並びに第２係合部６４の状態図である。
【００７１】
図１３（ａ）、（ａ’）、（ａ”）の装着完了位置から扉ユニット２２を引き出し方向Ｙに開け始めると、図１３（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）に示すように、第１係合部６３および第２係合部６４に係合した係止ピン６が板バネ３を引き出し方向Ｙに弾性変形させる。
【００７２】
図１３（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）の状態から、さらに扉ユニット２２を引き出し方向Ｙに開けると、板バネ３に加えられた力は一定限度以上となる。そして、挿入した際とは逆向きである引き出し方向Ｙに板バネ３が飛び移り座屈を起こし、図１３（ｃ）、（ｃ’）、（ｃ”）の状態となる。
【００７３】
板バネ３は、飛び移り座屈をする際に引き出し方向Ｙの向きに力を生じる。板バネ３が図３（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）の状態から図３（ｃ）、（ｃ’）、（ｃ”）の状態へ飛び移り座屈をする際に、第１係合部６３および第２係合部６４とピン６は係合したままであるので、扉ユニット２２は、係合部と被係合部を介して引き出される。
【００７４】
なお、本第４の実施形態において、上述した第３の実施形態の構成を適用してもよい。
【００７５】
以上説明したように、本第４の実施形態の引き込み装置Ｄによれば、扉ユニット２２を用いた第４の実施形態においても、第１の実施形態の引き込み装置Ｄと同様に、簡易な構成で、ユニットを装置本体に確実に位置決めすることができる。
【００７６】
＜変形例＞
以上の第１乃至４の実施形態で示す引き込み装置Ｄでは、弾性体が装置本体１Ａに設けられているが、本発明はこれに限らず、ユニットに飛び移り座屈をする弾性体が設けられていても良い。すなわち、装置本体およびユニットの一方であるユニットに弾性体を設け、装置本体およびユニットの他方である装置本体に被係合部を設けてもよい。なお、弾性体がユニットに設けられる場合には、被係合部は装置本体１Ａに設けられる。この場合、ユニットを装置本体に装着する際に、係合部と被係合部が係合し、弾性体が飛び移り座屈をすることでユニットが装置本体１Ａの所定位置に引き込まれる動作は、第１乃至４の実施形態と同じである。
【００７７】
また、第１乃至４の実施形態で示す引き込み装置Ｄでは、弾性体として板バネを用いているが、図１４のようにコイルバネ３’を用いてもよい。図１４（ａ）は、ユニットを装着する前のコイルバネ３’および係合部４の状態を示し、図１４（ｂ）は、ユニットが装着方向Ｘに挿入され、不図示の装置本体１Ａに装着された状態の図を示している。なお、ユニット側に設けられている被係合部５の構成は第１実施形態と同じであるので、説明および図示を省略する。また、被係合部と係合部が係合し、弾性体であるコイルバネ３’が飛び移り座屈をする動作についても第１実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【００７８】
なお、図１４（ｃ）に示すように、係合部４が設けられたコイルバネ３’は、装置本体１Ａの両端支持部５０にたわませた状態で支持されるが、第１乃至４の実施形態と同様に、弾性体であるコイルバネ３’はユニット側に設けられてもよい。その場合は、被係合部は装置本体に設けられる。
【００７９】
また、ユニットとして、第１乃至３の実施形態では給紙カセットを、第４の実施形態では扉ユニットを用いているが、本発明はこれに限られず、転写ユニットや定着ユニット等を用いてもよい。これにより、転写ユニットや定着ユニット等が確実に装置本体内に引き込まれて位置決めがされ、安定した画像形成処理が行える。
【符号の説明】
【００８０】
Ｄ 引き込み装置
１Ａ 装置本体
３ 板バネ
４ 係合部
５ 被係合部
６ 係止ピン
７ アーム
８ 回転軸
９ 給紙カセット
２２ 扉ユニット
５０ 両端支持部
６３ 第１係合部
６４ 第２係合部
６５ たわみ制限部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引き込み装置および引き込み装置を備えた画像形成装置に関する。特にユニットを装置本体に引き込む引き込み装置およびこの引き込み装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートに画像を形成するプリンタ等の画像形成装置には、画像形成装置本体（以下、装置本体という。）に対して、装着および引き出し可能なユニットが設けられている。このユニットとしては、例えば、シートを収納する給紙カセットや、給紙カセットからシートを給送するためシート給送装置（シート給送ユニット）や、シートに画像を形成するための画像形成部（転写ユニット、定着ユニット等）などがある。
【０００３】
これらのユニットは、ユニットを装置本体から引き出した後、装置本体に対して装着するためにユーザが手動でユニットを装置本体に押し込む際に、ユニットが装置本体の所定位置である装着完了位置まで十分に押し込まれて位置決めされない場合がある。画像形成装置においては、ユニットが装置本体の装着完了位置へ位置決めされない場合、様々な問題が生じる。
【０００４】
例えば、ユニットが給紙カセットの場合には、シートの位置が適正な位置に無いため、シートに正確に画像が形成されなかったり、シートの給送不良（シートの斜送やジャム）を発生させたりする。また、ユニットが画像をシートに転写する転写ユニット等の場合には、搬送されてくるシートに対して画像の位置が適正な位置に転写できないことがあり、画像品質不良を起こしてしまう。
【０００５】
したがって、これらのユニットは、画像形成装置本体に対して、確実に位置決めして装着される必要がある。
【０００６】
そこで、従来は、トグル機構を用いて、ユニットを装置本体に対して位置決めする引き込み機構を備えた画像形成装置が提案されている（特許文献１）。
【０００７】
引き込み装置１０１は、図１５に示すように、揺動軸１０７を中心に揺動可能に構成されたトグルアーム１０６を備えている。このトグルアーム１０６の揺動端部には、給紙カセットの係止ピン１０２を係止するための係止溝１０６ａが形成されている。また、装置本体５１に設けられた軸１１０およびトグルアーム１０６側に設けられた軸１０９との間に掛けられたトグルバネ１０８を備えている。また、係止ピン１０２を係止して案内するガイド部材１１１を備えている。
【０００８】
そして、給紙カセットを装置本体５１の収納部１Ｂに挿入すると、図１６に示すように、給紙カセットの係止ピン１０２がトグルアーム１０６の係止溝１０６ａに係止され、引き込み装置１０１により給紙カセットが給紙可能位置まで引き込まれる。
【０００９】
トグルバネ１０８は、バネ力の付勢方向が、中立点を境に時計周り方向から反時計周り方向に反転するようになっており、給紙カセットが挿入される前は中立点付近の中立点より位相の少しずれた待機位置で待機しており、時計周り方向に付勢されている。
【００１０】
そして、給紙カセットが挿入されて、係止ピン１０２がトグルアーム１０６の係止溝１０６ａに係止され、中立点を超えるまでトグルアーム１０６が揺動させられると、トグルバネ１０８の付勢方向が反時計周り方向に反転し、カセットが装置本体に引き込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１５１６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、トグル機構を用いた引き込み装置では、トグルバネによる付勢力の向きを変える揺動部材と、揺動部材に係止する係止部材を案内するガイド部材が必要である。
【００１３】
すなわち、図１６に示すトグル機構を用いた引き込み装置は、トグルバネ１０８と、係止ピン１０２を掴んで給紙カセットを引き込むトグルアーム１０６と、トグルアーム１０６の係止溝１０６ａに係止された係止ピン１０２を案内するガイド部材１１１が必要となる。
【００１４】
しかしながら、近年の画像形成装置は、さらなる低コスト化が望まれており、部品点数が少なく、より簡易な構成で、ユニットを装置本体に確実に位置決めするものが望まれている。
【００１５】
本発明の目的は、部品点数が少ない簡易な構成で、ユニットを装置本体に確実に位置決めすることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、「装置本体に装着および引き出し可能なユニットを前記装置本体の所定位置に引き込む引き込み装置であって、
前記装置本体および前記ユニットの一方に設けられ、飛び移り座屈をする弾性体と、前記弾性体に設けられた係合部と、
前記装置本体および前記ユニットの他方に設けられ、前記係合部と係合する被係合部と、を有し、
前記ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記係合部と前記被係合部が係合し、前記弾性体が飛び移り座屈をすることにより、前記ユニットを前記装置本体の前記所定位置に引き込むことを特徴とする引き込み装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、弾性体の飛び移り座屈現象を利用することでユニットが装置本体の所定位置に引き込まれるので、ユニットを装置本体に対して、確実に位置決めすることができる。また、弾性体の飛び移り座屈により弾性体が発生させる力の向きとユニットを引き込む方向が同一である。したがって、トグル機構を利用した引き込み装置のように揺動部材やガイド部材を別途設ける必要がなく、部品点数を減らすことができ、簡易な構成でユニットを装置本体に引き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用された引き込み装置の第１の実施形態を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態によるユニットを引き込む動作を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態によるユニットを引き出す動作を示す図
【図４】ユニットの装着動作の作用力を示す図
【図５】本発明の引き込み装置が適用された画像形成装置を示す図
【図６】図５に示した画像形成装置の斜視図
【図７】本発明が適用された引き込み装置の第２の実施形態を示す図
【図８】本発明が適用された引き込み装置の第２の実施形態を示す図
【図９】本発明が適用された引き込み装置の第３の実施形態を示す図
【図１０】本発明が適用された引き込み装置の板バネの動きを示す図
【図１１】本発明が適用された引き込み装置の第４の実施形態を示す図
【図１２】本発明の第４の実施形態によるユニットを引き込む動作を示す図
【図１３】本発明の第４の実施形態によるユニットを引き出す動作を示す図
【図１４】本発明の第１の実施形態の弾性体である板バネをコイルばねに変形した例を示す図
【図１５】特許文献１に記載の発明が適用された引き込み装置を示す図
【図１６】特許文献１に記載の発明が適用された引き込み装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に説明する。
【００２０】
図５（ａ）は、本発明の引き込み装置が適用された画像形成装置の全体構成を示し、図５（ｂ）は、画像形成装置に設けられている給紙カセット９の断面図を示している。また、図６は画像形成装置の斜視図を示している。
【００２１】
図５（ａ）において、１はフルカラーレーザービームプリンタ（以下、プリンタという）、１Ａは画像形成装置本体（プリンタ本体）、１Ｂはシートに画像を形成する画像形成部、２０は定着部である。２は装置本体１Ａの上方に略水平に設置された上部装置である画像読取装置であり、この画像読取装置２と装置本体１Ａとの間に、シート排出用の排紙空間Ｓが形成されている。なお、１５はトナーカートリッジである。
【００２２】
画像形成部１Ｂは、プロセスカートリッジ１１を備えている。プロセスカートリッジ１１は、感光体ドラム１２と、帯電手段である帯電器１３と、現像手段である現像器１４を備えている。また、プロセスカートリッジ１１の上方には、中間転写ユニット１Ｃが備えられている。
【００２３】
中間転写ベルト１６に１次転写ローラ１９によって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の負極性を持つトナー像が中間転写ベルト１６に転写される。中間転写ユニット１Ｃの駆動ローラ１６ａと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像をシートＰに転写する２次転写部を構成する２次転写ローラ１７が設けられている。さらに、この２次転写ローラ１７の上部に定着部２０が配置されている。
【００２４】
次に、このように構成されたプリンタ１の画像形成動作について説明する。まず、原稿の画像情報を画像読取装置２によって読み取ると、この画像情報は画像処理された後、電気信号に変換されて画像形成部１Ｂのレーザスキャナ１０に伝送される。なお、画像情報はパソコン等の外部機器から画像形成部１Ｂに入力される場合もある。そして、画像形成部１Ｂでは、各プロセスカートリッジ１１の感光体ドラム１２の表面をレーザスキャナ１０から射出されたレーザ光により走査する。これにより、帯電器１３によって表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム１２の表面が順次露光され、各プロセスカートリッジ１１の感光体ドラム上に静電潜像が順次形成される。
この後、この静電潜像を各色トナーにより現像して可視化すると共に、１次転写ローラ１９に印加した１次転写バイアスにより、各感光体ドラム上の各色トナー像を中間転写ベルト１６に順次重ね合わせて転写する。これにより、中間転写ベルト１６上にトナー画像が形成される。
【００２５】
また、このトナー画像形成動作に並行してシート給送装置３０からシートＰが送り出される。シート給送装置３０は、図７（ｂ）に示すように、シートＰを積載する積載板３５を備えたシートＰ給紙カセット９、最上面のシートをピックアップする給紙ローラ３１により搬送ローラ３２と分離ローラ３３から成る分離搬送ローラ対にシートを搬送する構成である。シートＰが給送されるのにしたがって減少するのに合わせて、シート積載板３５は給紙可能高さにシート面を上昇させる制御がされている。給送されてシートが無くなると、シート有無検知センサ３６で検知されて給紙動作が停止して、シート補給の報知をパネルなどにする。給紙カセット９に収納されているシートが無くなった場合には、ユーザは給紙カセット９を引き出して、新たにシートを給紙カセット９に補給して給紙カセット９にシートを収納する。
【００２６】
この後、シートＰは、レジストローラ対４０から２次転写部まで搬送される。この後、２次転写部にて、２次転写ローラ１７に印加した２次転写バイアスにより、トナー像がシートＰ上に転写される。
次に、このようにトナー像が転写されたシートＰは、定着部２０に搬送され、定着部２０において熱及び圧力を受けて、シートＰにカラーの画像として定着される。この後、画像が定着されたシートＰは、定着部２０の下流に設けられた第１排出ローラ対２５ａによって排出空間Ｓに排出され、排出空間Ｓの底面に突出された積載部２３に積載される。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
次に、本発明の特徴部分である引き込み装置Ｄの第１の実施形態について、図を用いて説明する。図１において、９は、装置本体１Ａに対して装着および引き出し可能なユニットとしての給紙カセットである。Ｄは、ユニットである給紙カセット９を装置本体１Ａの所定位置に引き込んで位置決めする引き込み装置である。３は飛び移り座屈をする弾性体としての板バネであり、４は板バネ３に設けられた係合部であり、５は係合部に係合する被係合部である。被係合部５は、係合部４に係合するピン６と、ピン６を揺動可能に支持するアーム７と、アーム７を回転可能に支持する回転軸８を備えている。本実施形態において係合部４を有する板バネ３は装置本体１Ａに取り付けられ、被係合部５は給紙カセット９に取り付けられている。
【００２８】
図１に示すように、給紙カセット９が装置本体１Ａから引出された状態において、板バネ３は、装置本体１Ａに設けられた両端支持部５０により、たわませた状態で両端を支持され、係合部４は板バネ３に沿って配置されている。
【００２９】
板バネ３は、給紙カセット９の装置本体１Ａへの装着方向Ｘ，引き出し方向Ｙに力を加えられると、弾性変形をする。また、板バネ３は、たわませた状態で支持されているので、装着方向Ｘ、引き出し方向Ｙに加えられた力が一定限度を超えると、力が加えられた方向に飛び移り座屈による変形をする。
【００３０】
本発明において、飛び移り座屈とは、たわんでいる弾性体に外側から力が加えられた場合に、その力が一定限度以上となると、それ以上の力を加えなくとも、弾性体が急激に変形し、力が加えられた方向（たわんでいる方向と逆方向）に反りかえる現象をいう。また、飛び移り座屈による変形は、弾性変形であり、飛び移り座屈による変形をした弾性体は、逆方向に力が加えられると、その方向に飛び移り座屈をする。
【００３１】
なお、本発明の飛び移り座屈をする弾性体に用いることができる材料としてバネ用ステンレス鋼や、バネ用ベリリウム銅・りん青銅・洋白等を使用可能である。なお、板厚が比較的薄い板状の金属が、飛び移り座屈を起こしやすい。
【００３２】
次に、引き込み装置Ｄにより、給紙カセット９を装置本体１Ａに装着および引き出す動作について、図２および図３に基づいて説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、給紙カセット９を装置本体１Ａの所定位置である装着完了位置まで装着する際の動作概略図である。図２（ａ’）〜（ｃ’）は、それらに対応したピン６と板バネ３および係合部４の状態図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、給紙カセット９を装置本体１Ａの装着完了位置から引出す際の引き込み装置Ｄの動作概略図、図３（ａ’）〜（ｃ’）は、それらに対応したピン６と板バネ３および係合部４の状態図である。
【００３３】
まず、給紙カセット９を装置本体１Ａに装着する動作について説明する。給紙カセット９を装着方向Ｘに挿入していくと、図２（ａ’）に示すように、ピン６は、６ａにある位置から６ｂの位置に移り、係合部４に当接する。さらに、給紙カセット９を装着方向Ｘに挿入すると、係止ピン６は、係合部４にガイドされてアーム７が揺動し、６ｃの位置を通って、６ｄの位置へ移動して板バネ３に当接する。なお、符号６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、ピン６の移動位置を示す。
【００３４】
さらに給紙カセット９を装着方向Ｘに挿入していくと、ピン６は板バネ３を装置本体１Ａの後側板に向かって押し込んでいくと、板バネ３は、図２（ｂ）、（ｂ’）の状態になるまで装着方向Ｘに弾性変形していく。図２（ｂ）、（ｂ’）の状態から、さらに給紙カセット９を装着方向Ｘに挿入し、板バネ３に加えられた力が一定限度以上となると、板バネ３は装着方向Ｘに飛び移り座屈による変形を起こし、図２（ｃ）、（ｃ’）の状態となる。図２（ｃ）は、引き込み装置Ｄによって給紙カセット９が装置本体１Ａに引き込まれて装着された状態の図である。
【００３５】
板バネ３は、飛び移り座屈による変形をする際に、装着方向Ｘに引き込み力を生じる。板バネ３が図２（ｂ）、（ｂ’）の状態から図２（ｃ）、（ｃ’）の状態へ飛び移り座屈をする際に、係合部４とピン６は係合したままであるので、給紙カセット９は、係合部４と被係合部５を介して装置本体１Ａに引き込まれる。
【００３６】
一般的に、画像形成装置には、ユニットを装置本体への装着方向で位置決めをするための位置決め機構が設けられている。本実施形態での位置決め機構は、図６で示すように、給紙カセット９に設けられている突き当て部材９ａと、装置本体１Ａに設けられている基準部材２１とで構成されている。そして、給紙カセット９が装置本体１Ａに装着されて突き当て部材９ａが基準部材２１に突き当ることにより、給紙カセット９の装着方向の位置決めがされる。
【００３７】
給紙カセット９が位置決め機構により位置決めされた状態では、板バネ３は、飛び移り座屈による変形を途中で止められた状態となっている。もし、位置決め機構による給紙カセット９の位置決めがされない場合には、図２（ｃ’）に示すように、点線で示される状態まで板バネ３は飛び移り座屈により変形する。このように、給紙カセット９は、装置本体１Ａに装着された状態において、位置決め機構により板バネ３が飛び移り座屈による変形を途中で止めた位置にある。したがって、板バネ３により、給紙カセット９に装着方向Ｘの力が働き、給紙カセット９は引き込み方向に付勢される。これにより、給紙カセット９は装置本体１Ａの装着完了位置で確実に位置決めされる。
【００３８】
すなわち、ユーザが給紙カセット９を装置本体１Ａに対して装着方向Ｘに挿入していき、板バネ３に一定限度以上の力が加えられると、給紙カセット９は、装着完了位置である図２（ｃ）の状態へ板バネ３が飛び移り座屈をすることで引き込まれる。したがって、給紙カセット９を装置本体に対して確実に位置決めすることができる。一方、給紙カセット９の挿入による板バネ３に加えられる力が一定限度未満であれば、弾性変形した板バネ３は図２（ａ）の状態に戻るので、ユーザは給紙カセット９が装着されたと誤認することはない。
【００３９】
次に、引き込み装置Ｄにより、給紙カセット９を装置本体１Ａに装着された状態から引出す動作について、図３に基づいて説明する。図３（ａ）、（ａ’）の装着完了位置にある給紙カセット９を引き出し方向Ｙに引出し始めると、図３（ｂ）、（ｂ’）に示すように、係合部４に係合した被係合部５の係止ピン６が板バネ３を引き出し方向Ｙに弾性変形させる。
【００４０】
図３（ｂ）、（ｂ’）の状態から、さらに給紙カセット９を引き出し方向Ｙに引き出すと、板バネ３に加えられた力は一定限度以上となるので、板バネ３は挿入した際とは逆向きである引き出し方向Ｙに飛び移り座屈を起こし、図３（ｃ）、（ｃ’）の状態となる。
【００４１】
板バネ３は、飛び移り座屈をする際に引き出し方向Ｙの向きに力を生じる。板バネ３が図３（ｂ）、（ｂ’）の状態から図３（ｃ）、（ｃ’）の状態へ飛び移り座屈をする際に、係合部４とピン６は係合したままであるので、給紙カセット９は、係合部４と被係合部５を介して引き出される。
【００４２】
なお、図３（ｃ’）に示すように、板バネ３が図３（ｂ）から図３（ｃ）へ飛び移り座屈をする過程において、係止ピン６は、係合部４にガイドされてアーム７が揺動し、６ａの位置から、６ｂの位置、６ｃの位置へと順に揺動していく。そして、飛び移り座屈後は、被係合部との係合が解除され６ｄの位置となる。
【００４３】
以上説明したように、第１の実施形態の引き込み装置Ｄによれば、弾性体の飛び移り座屈現象を利用することにより、簡易な構成で、ユニットを装置本体１Ａに確実に位置決めすることができる。
【００４４】
なお、図４は、給紙カセット９の装着および引き出す動作における板バネ３の作用力を表した図である。縦軸は板バネ３が給紙カセット９に作用する力を示し、横軸は給紙カセット９の装置本体１Ａの装着完了位置からの距離を示す。作用力が正の値を示す場合は、板バネ３が給紙カセット９を引き出し方向Ｙに押し出す力を持っていることを示し、負の値を示す場合は板バネ３が給紙カセット９を装着方向Ｘに引き込む力を持っていることを示す。
【００４５】
すなわち、給紙カセット９を挿入するユーザは、給紙カセット９の装着完了位置からの距離が図４（ａ）から図４（ｂ）のときは、作用力が正の値を示すので、給紙カセット９を装着方向Ｘに押し込む力が必要である。また、給紙カセット９の装着完了位置からの距離が図４（ｂ）から図４（ｃ）のときは、作用力が負の値を示すので、ユーザが手で押し込まなくとも給紙カセット９は装着方向Ｘに引込まれる。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態の引き込み装置Ｄについて説明する。なお、第２の実施形態の引き込み装置Ｄでは、弾性体に設けられた係合部のみが第１の実施形態と異なり、それ以外の構成は第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。第２の実施形態の引き込み装置Ｄは、図７に示すように、係合部が第１係合部６３と第２係合部６４の２つを有している。なお、６１は弾性体としての板バネである。
【００４７】
図８に示すように、ユニットとしての給紙カセットが装着された状態において、第１係合部６３と第２係合部６４は、給紙カセットに設けられた被係合部であるピン６を両側から挟んだ状態となる。したがって、第２の実施形態の引き込み装置Ｄは、衝撃等によりピン６が係合部から外れにくいという効果を有する。以下、第２の実施形態の係合部について詳細に説明する。
【００４８】
図７に示すように、ユニットが装着されていない状態において、第１係合部６３及び第２係合部６４は、ギャップＬ１だけ離間して配置されている。一方、ピン６は幅Ｌ２を有している。両者の関係はＬ１＞Ｌ２となるよう構成されている。
【００４９】
次に、ユニットである給紙カセット９を装置本体１Ａに装着する際の、係合部としての第１係合部６３および第２係合部６４、ならびに被係合部に設けられているピン６の動作について説明する。
【００５０】
図７に示すように、給紙カセットを装着方向Ｘに挿入していくと、ピン６は、７１ａ’の位置から７１ｂ’の位置へ移動し、第１係合部６３に当接する。さらに、給紙カセットを装着方向Ｘに挿入していくと、第１係合部６３の７１ｃ’の位置を通り、第２係合部６４の７１ｄ’の位置に当接する。さらに、給紙カセットを装着方向Ｘに挿入していくと、ピン６は７１ｅ’の位置へ移動し、板バネ３に当接する。
【００５１】
さらに、給紙カセットを装着方向Ｘに挿入していくと、ピン６は、板バネ３を装着方向Ｘに向かって押し込んでいき、板バネ３は装着方向Ｘに弾性変形する。そして、板バネ３に加えられた力が一定限度以上となると、板バネ３は装着方向Ｘに飛び移り座屈による変形を起こし、図８の状態となる。なお、図８は、給紙カセットが装置本体１Ａに装着された状態の図である。
【００５２】
また、ユニットが装着された状態においては、第１係合部と第２係合部のギャップＬ１’はピン６の幅Ｌ２より短くなる。したがって、第２の実施形態の引き込み装置Ｄは、衝撃等が生じた場合でもピン６が外れにくいため、誤作動（引き込み不良等）を防止することができるという効果を有する。
【００５３】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態の引き込み装置Ｄについて説明する。なお、第３の実施形態では、引き込み装置Ｄが弾性体である板バネ３のたわみを制限するたわみ制限部６５を有する点のみが第２の実施形態と異なり、それ以外の構成は第２の実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００５４】
第３の実施形態の引き込み装置Ｄは、図９に示すように、両端支持部５０の一方と第２係合部６４の間の位置で、弾性体のたわみを制限するように支持するたわみ制限部６５を有する。
【００５５】
図１０は弾性体である板バネ３の動きを示す図であり、６１ａ乃至６１ｄは、板バネ３の状態を表している。なお、図１０において、係合部は不図示である。
【００５６】
図１０において、６１ａは、給紙カセットが装着されていない状態の第２の実施形態の板バネ３の形状を表しており、６１ｂは、給紙カセットが装着されていない状態の第３の実施形態の板バネ３の形状を表している。すなわち、第３の実施形態では、たわみ制限部６５により、板バネ３のたわみを６１ａよりも制限した６１ｂの状態に固定支持している。
【００５７】
また、６１ｃは、板バネ３が装着方向Ｘに飛び移り座屈をする直前の状態を示しており、６１ｄは、板バネ３が装着方向Ｘに飛び移り座屈をした後の状態を示している。
【００５８】
以上のように、第３の実施形態の引き込み装置Ｄによれば、たわみ制限部６５により、弾性体のたわみを制限することで、板バネ３を飛び移り座屈をする直前の状態である６１ｃに近い状態である６１ｂの状態にすることができる。
【００５９】
その結果、第３の実施形態の引き込み装置Ｄは、板バネ３を６１ａの状態から６１ｂの状態まで押し込む力が不要とし、板バネ３が飛び移り座屈をするまでに要する力を小さくできる。したがって、ユーザがユニットを装着する際に要する力を小さくでき、ユニットの着脱操作を行うユーザにとってのユーザビリティが向上する。
【００６０】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態ついて説明する。なお、第４の実施形態の引き込み装置Ｄは、ユニットが装置本体に開閉可能に設けられた扉ユニットである点が第２の実施形態と異なり、それ以外の構成は第２の実施形態と同じである。
【００６１】
図１１に示すように、２２は装置本体に装着および開閉可能な扉ユニットである。
第１乃至第３の実施形態と同様に飛び移り座屈をする弾性体としての板バネ３は、たわませた状態で、不図示の装置本体１Ａに固定されている。また、板バネ３には第１係合部６３と第２係合部６４が設けられている。また、扉ユニット２２の裏面には係止ピン６と回転軸８を備えたアーム７が設けられている。また、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、扉ユニット２２は１８ａ及び１８ｂを軸として、装置本体１Ａに対して回動可能である。図１１（ｃ）は第４の実施形態が適用された引き込み装置Ｄの拡大図である。
【００６２】
次に、扉ユニット２２を装置本体１Ａに開ける動作および閉める動作について、図１２および１３に基づいて説明する。
【００６３】
まず、扉ユニット２２が開いた状態から装着完了位置まで閉める動作について、図１２に基づいて説明する。
【００６４】
図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、扉ユニット２２を開いた状態から装置本体１Ａの所定位置である装着完了位置まで閉める際の動作概略図である。図１２（ａ’）、（ｂ’）、（ｃ’）は、それらに対応した扉ユニット２２の上視図である。図１２（ａ”）、（ｂ”）、（ｃ”）は、それらに対応した係止ピン６と板バネ３及び第１係合部６３並びに第２係合部６４の状態図である。
【００６５】
図１２（ａ）、（ａ’）、（ａ”）に示すように、扉ユニット２２を装着方向Ｘに押して閉めていくと、アーム７が重力下向きに傾いているため係止ピン６は第１係合部６３に当接する。さらに、扉ユニット２２を装着方向Ｘに押していくと、係止ピン６は、第２係合部６４と第１係合部６３にガイドされてアーム７が揺動し、板バネ３に当接する。さらに、扉ユニット２２を装着方向Ｘに押していくと、係止ピン６は板バネ３を装着方向Ｘに押しこんでいき、板バネ３は図１２（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）の状態になるまで装着方向Ｘに弾性変形していく。
【００６６】
さらに、扉ユニット２２を装着方向Ｘに押していき、板バネ３に加えられた力が一定限度以上となると、板バネ３は装着方向Ｘに飛び移り座屈による変形を起こし、図１２（ｃ）、（ｃ’）、（ｃ”）となる。
【００６７】
板バネ３は、飛び移り座屈による変形をする際に、装着方向Ｘに引き込み力を生じる。板バネ３が図１２（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）の状態から図１２（ｃ）、（ｃ’）、（ｃ”）の状態へ飛び移り座屈をする際に、第１係合部６３および第２係合部６４とピン６は係合したままである。したがって、扉ユニット２２は、係合部と被係合部を介して装置本体１Ａに引き込まれる。
【００６８】
なお、第４の実施形態の引き込み装置Ｄは第１の実施形態の引き込み装置Ｄと同様に、扉ユニット２２は、位置決め機構により、装置本体１Ａの装着完了位置で確実に位置決めされる。
【００６９】
次に、扉ユニット２２が装着完了位置にある閉められた状態から開ける動作について図１３に基づいて説明する。
【００７０】
また、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、扉ユニット２２を装置本体１Ａの所定位置である装着完了位置から開ける際の動作概略図である。図１３（ａ’）、（ｂ’）、（ｃ’）は、それらに対応した扉ユニット２２の上視図である。図１３（ａ”）、（ｂ”）、（ｃ”）は、それらに対応した係止ピン６と板バネ３及び第１係合部６３並びに第２係合部６４の状態図である。
【００７１】
図１３（ａ）、（ａ’）、（ａ”）の装着完了位置から扉ユニット２２を引き出し方向Ｙに開け始めると、図１３（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）に示すように、第１係合部６３および第２係合部６４に係合した係止ピン６が板バネ３を引き出し方向Ｙに弾性変形させる。
【００７２】
図１３（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）の状態から、さらに扉ユニット２２を引き出し方向Ｙに開けると、板バネ３に加えられた力は一定限度以上となる。そして、挿入した際とは逆向きである引き出し方向Ｙに板バネ３が飛び移り座屈を起こし、図１３（ｃ）、（ｃ’）、（ｃ”）の状態となる。
【００７３】
板バネ３は、飛び移り座屈をする際に引き出し方向Ｙの向きに力を生じる。板バネ３が図３（ｂ）、（ｂ’）、（ｂ”）の状態から図３（ｃ）、（ｃ’）、（ｃ”）の状態へ飛び移り座屈をする際に、第１係合部６３および第２係合部６４とピン６は係合したままであるので、扉ユニット２２は、係合部と被係合部を介して引き出される。
【００７４】
なお、本第４の実施形態において、上述した第３の実施形態の構成を適用してもよい。
【００７５】
以上説明したように、本第４の実施形態の引き込み装置Ｄによれば、扉ユニット２２を用いた第４の実施形態においても、第１の実施形態の引き込み装置Ｄと同様に、簡易な構成で、ユニットを装置本体に確実に位置決めすることができる。
【００７６】
＜変形例＞
以上の第１乃至４の実施形態で示す引き込み装置Ｄでは、弾性体が装置本体１Ａに設けられているが、本発明はこれに限らず、ユニットに飛び移り座屈をする弾性体が設けられていても良い。すなわち、装置本体およびユニットの一方であるユニットに弾性体を設け、装置本体およびユニットの他方である装置本体に被係合部を設けてもよい。なお、弾性体がユニットに設けられる場合には、被係合部は装置本体１Ａに設けられる。この場合、ユニットを装置本体に装着する際に、係合部と被係合部が係合し、弾性体が飛び移り座屈をすることでユニットが装置本体１Ａの所定位置に引き込まれる動作は、第１乃至４の実施形態と同じである。
【００７７】
また、第１乃至４の実施形態で示す引き込み装置Ｄでは、弾性体として板バネを用いているが、図１４のようにコイルバネ３’を用いてもよい。図１４（ａ）は、ユニットを装着する前のコイルバネ３’および係合部４の状態を示し、図１４（ｂ）は、ユニットが装着方向Ｘに挿入され、不図示の装置本体１Ａに装着された状態の図を示している。なお、ユニット側に設けられている被係合部５の構成は第１実施形態と同じであるので、説明および図示を省略する。また、被係合部と係合部が係合し、弾性体であるコイルバネ３’が飛び移り座屈をする動作についても第１実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【００７８】
なお、図１４（ｃ）に示すように、係合部４が設けられたコイルバネ３’は、装置本体１Ａの両端支持部５０にたわませた状態で支持されるが、第１乃至４の実施形態と同様に、弾性体であるコイルバネ３’はユニット側に設けられてもよい。その場合は、被係合部は装置本体に設けられる。
【００７９】
また、ユニットとして、第１乃至３の実施形態では給紙カセットを、第４の実施形態では扉ユニットを用いているが、本発明はこれに限られず、転写ユニットや定着ユニット等を用いてもよい。これにより、転写ユニットや定着ユニット等が確実に装置本体内に引き込まれて位置決めがされ、安定した画像形成処理が行える。
【符号の説明】
【００８０】
Ｄ 引き込み装置
１Ａ 装置本体
３ 板バネ
４ 係合部
５ 被係合部
６ 係止ピン
７ アーム
８ 回転軸
９ 給紙カセット
２２ 扉ユニット
５０ 両端支持部
６３ 第１係合部
６４ 第２係合部
６５ たわみ制限部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に装着および引き出し可能なユニットを前記装置本体の所定位置に引き込む引き込み装置であって、
前記装置本体および前記ユニットの一方に設けられ、飛び移り座屈をする弾性体と、前記弾性体に設けられた係合部と、
前記装置本体および前記ユニットの他方に設けられ、前記係合部と係合する被係合部と、を有し、
前記ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記係合部と前記被係合部が係合し、前記弾性体が飛び移り座屈をすることにより、前記ユニットを前記装置本体の前記所定位置に引き込む
ことを特徴とする引き込み装置。
【請求項２】
前記装置本体および前記装置本体に装着および引き出し可能なユニットの一方に設けられ、前記弾性体をたわませるように両端を支持する両端支持部を有することを特徴とする請求項１に記載の引き込み装置。
【請求項３】
前記両端支持部の一方と前記係合部の間の位置で、前記弾性体のたわみを制限するたわみ制限部を有することを特徴とする請求項２に記載の引き込み装置。
【請求項４】
前記装置本体に装着および引き出し可能なユニットを前記装置本体の所定位置で位置決めするための位置決め機構を備え、前記ユニットが前記位置決め機構により前記装置本体の所定位置で位置決めされた状態では、前記弾性体は、飛び移り座屈による変形が途中で止められた状態で支持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の引き込み装置。
【請求項５】
前記弾性体は、板状の金属またはコイルバネであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の引き込み装置。
【請求項６】
装置本体に開閉可能なユニットを前記装置本体の所定位置に引き込む引き込み装置であって、
前記装置本体および前記ユニットの一方に設けられ、飛び移り座屈をする弾性体と、前記弾性体に設けられた係合部と、
前記装置本体および前記ユニットの他方に設けられ、前記係合部と係合する被係合部と、を有し、
前記ユニットが前記装置本体に閉じられる際に、前記係合部と前記被係合部が係合し、前記弾性体が飛び移り座屈をすることにより、前記ユニットを前記装置本体の前記所定位置に引き込む
ことを特徴とする引き込み装置。
【請求項７】
前記装置本体および前記装置本体に開閉可能なユニットの一方に設けられ、前記弾性体をたわませるように両端を支持する両端支持部を有することを特徴とする請求項６に記載の引き込み装置。
【請求項８】
前記両端支持部の一方と前記係合部の間の位置で、前記弾性体のたわみを制限するたわみ制限部を有することを特徴とする請求項７に記載の引き込み装置。
【請求項９】
前記装置本体に開閉可能なユニットを前記装置本体の所定位置で位置決めするための位置決め機構を備え、前記ユニットが前記位置決め機構により前記装置本体の所定位置で位置決めされた状態では、前記弾性体は、飛び移り座屈による変形が途中で止められた状態で支持されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の引き込み装置。
【請求項１０】
前記弾性体は、板状の金属またはコイルバネであることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の引き込み装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の引き込み装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
装置本体に装着および引き出し可能なユニットを前記装置本体の所定位置に引き込む引き込み装置であって、
前記装置本体および前記ユニットの一方に設けられ、飛び移り座屈をする弾性体と、前記弾性体に設けられた係合部と、
前記装置本体および前記ユニットの他方に設けられ、前記係合部と係合する被係合部と、を有し、
前記ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記係合部と前記被係合部が係合し、前記弾性体が飛び移り座屈をすることにより、前記ユニットを前記装置本体の前記所定位置に引き込む
ことを特徴とする引き込み装置。
【請求項２】
前記装置本体および前記装置本体に装着および引き出し可能なユニットの一方に設けられ、前記弾性体をたわませるように両端を支持する両端支持部を有することを特徴とする請求項１に記載の引き込み装置。
【請求項３】
前記両端支持部の一方と前記係合部の間の位置で、前記弾性体のたわみを制限するたわみ制限部を有することを特徴とする請求項２に記載の引き込み装置。
【請求項４】
前記装置本体に装着および引き出し可能なユニットを前記装置本体の所定位置で位置決めするための位置決め機構を備え、前記ユニットが前記位置決め機構により前記装置本体の所定位置で位置決めされた状態では、前記弾性体は、飛び移り座屈による変形が途中で止められた状態で支持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の引き込み装置。
【請求項５】
前記弾性体は、板状の金属またはコイルバネであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の引き込み装置。
【請求項６】
装置本体に開閉可能なユニットを前記装置本体の所定位置に引き込む引き込み装置であって、
前記装置本体および前記ユニットの一方に設けられ、飛び移り座屈をする弾性体と、前記弾性体に設けられた係合部と、
前記装置本体および前記ユニットの他方に設けられ、前記係合部と係合する被係合部と、を有し、
前記ユニットが前記装置本体に閉じられる際に、前記係合部と前記被係合部が係合し、前記弾性体が飛び移り座屈をすることにより、前記ユニットを前記装置本体の前記所定位置に引き込む
ことを特徴とする引き込み装置。
【請求項７】
前記装置本体および前記装置本体に開閉可能なユニットの一方に設けられ、前記弾性体をたわませるように両端を支持する両端支持部を有することを特徴とする請求項６に記載の引き込み装置。
【請求項８】
前記両端支持部の一方と前記係合部の間の位置で、前記弾性体のたわみを制限するたわみ制限部を有することを特徴とする請求項７に記載の引き込み装置。
【請求項９】
前記装置本体に開閉可能なユニットを前記装置本体の所定位置で位置決めするための位置決め機構を備え、前記ユニットが前記位置決め機構により前記装置本体の所定位置で位置決めされた状態では、前記弾性体は、飛び移り座屈による変形が途中で止められた状態で支持されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の引き込み装置。
【請求項１０】
前記弾性体は、板状の金属またはコイルバネであることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の引き込み装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の引き込み装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−３５６４３（Ｐ２０１３−３５６４３Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７１９９９（Ｐ２０１１−１７１９９９）
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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