JP2016124699A - Sheet feeding device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、装置本体に対して装着及び引き出し可能なシート収納手段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 provided with a sheet storage unit that can be attached to and pulled out from an apparatus main body, and an image forming apparatus provided with the sheet feeding apparatus.
従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられるシート給送装置には、積載されたシートを収納する給紙カセット(シート収納手段)が、画像形成装置本体(以下、装置本体という)に対して装着及び引き出し可能に備えられているのが一般的である。この給紙カセットに収納されたシートは、ピックアップローラ等を有するシート給送部によって1枚ずつ画像形成部に向けて給送される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a sheet feeding apparatus used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a sheet feeding cassette (sheet storing means) for storing stacked sheets is provided in an image forming apparatus main body (hereinafter referred to as an apparatus main body). In general, it is provided so that it can be mounted and pulled out. The sheets stored in the sheet feeding cassette are fed one by one toward the image forming unit by a sheet feeding unit having a pickup roller or the like.
給紙カセットに収納されたシートが無くなったり、別のシートに変更したりする場合には、給紙カセットを装置本体から引き出して新たなシートを収納した後、この給紙カセットを再び装置本体に挿入して装着することとなる。この作業はユーザーによって行われるため、給紙カセット挿入時の力はユーザー任せとなる。そのため、ユーザーによっては過大な力で挿入してしまい、給紙カセットが装置本体に勢いよく装着されることがある。この場合には、給紙カセットの装着時の衝撃により、給紙カセットに収納されたシートがずれるおそれがある。 If there are no sheets stored in the paper cassette, or if you want to change to another sheet, pull out the paper cassette from the main body and store a new sheet. Insert and install. Since this operation is performed by the user, the power at the time of inserting the paper feed cassette is left to the user. For this reason, some users may insert the paper cassette with excessive force, and the paper feed cassette may be vigorously attached to the apparatus main body. In this case, there is a possibility that the sheets stored in the paper feed cassette may shift due to an impact when the paper feed cassette is mounted.
そこで、給紙カセットを装着完了位置に引き込む引き込み装置(引き込み手段)を設け、かつ、引き込み装置が給紙カセットを引き込む際に給紙カセットの勢いを抑制する構成を備えた画像形成装置が提案されている。この画像形成装置では、給紙カセットを、装着が完了する装着完了位置から数十mm手前の位置まで押し込むと、あとは自動的に装着完了位置まで引き込むため、ユーザーが給紙カセットを押し込む力は必要最小限で済む。そのため、ユーザーが過大な力で給紙カセットを押し込む可能性が減るため、給紙カセットが勢いよく装置本体に装着されることが少なくなる。また、装置本体に給紙カセットが勢いよく挿入された際にも、給紙カセットまたは装置本体に備え付けられた直動型ダンパによって給紙カセットの速度が抑制されることで、給紙カセットに対する衝撃が低減される(特許文献1参照)。 In view of this, an image forming apparatus is proposed that includes a pull-in device (pull-in means) that pulls the paper cassette into the installation completion position and that suppresses the momentum of the paper cassette when the pull-in device pulls in the paper cassette. ing. In this image forming apparatus, when the paper cassette is pushed to a position several tens of millimeters from the installation completion position where the installation is completed, the paper cassette is automatically pulled to the installation completion position. Minimal need. For this reason, since the possibility that the user pushes the paper feed cassette with an excessive force is reduced, the paper feed cassette is less likely to be attached to the apparatus main body. In addition, even when the paper cassette is vigorously inserted into the main body, the speed of the paper cassette is suppressed by the linear motion damper provided in the paper cassette or the main body, so that the impact to the paper cassette is reduced. Is reduced (see Patent Document 1).
ところで、給紙カセットまたは装置本体に備え付けられた直動型ダンパは、給紙カセットが引き出されて負荷が無くなった後は、自身の復帰力で復元しなければならない。直動型ダンパがシリンダ内に内蔵バネを有するオイルダンパ(油圧ダンパ)である場合、ダンパ戻し力(復帰力)は、内蔵バネにより発生され、内蔵バネのストローク(バネ圧縮量)に依存する。 By the way, the linear motion type damper provided in the paper feed cassette or the apparatus main body must be restored by its own restoring force after the paper feed cassette is pulled out and the load is eliminated. When the direct acting damper is an oil damper (hydraulic damper) having a built-in spring in the cylinder, the damper return force (return force) is generated by the built-in spring and depends on the stroke (spring compression amount) of the built-in spring.
このため、引き込み装置による引込力を低減するために内蔵バネのバネ圧を弱くすると、復帰力が不足することになり、給紙カセットが引き出された際に、直動型ダンパのピストンロッドが停止して動作しない、戻り不良を発生するおそれがある。この場合には、給紙カセットを引き出そうとするユーザーへのアシスト力が無くなり、ユーザーの引き出し時の負担が増大してしまう。 For this reason, if the spring pressure of the built-in spring is weakened to reduce the pull-in force by the pull-in device, the restoring force will be insufficient, and the piston rod of the direct acting damper will stop when the paper cassette is pulled out. There is a possibility that a return failure may occur. In this case, the assisting force for the user who tries to pull out the paper feed cassette is lost, and the burden on the user when the paper cassette is pulled out increases.
そこで、直動型ダンパの全ストロークに対して復元可能となるように内蔵バネのバネ圧を強く設定すると、直動型ダンパの減衰力(制動力)が増大してしまう。そのため、給紙カセットを装置本体に確実に装着するためには、引き込み装置による引込力を増大しなければならなくなる。その場合、引き込み装置が大型化して装置全体の大型化を招くおそれがあると共に、装置本体に対する給紙カセットの装着及び引き出し時の操作力が増大して、ユーザーの負担が大きくなるおそれがある。 Therefore, if the spring pressure of the built-in spring is set so strong that it can be restored for the entire stroke of the direct acting damper, the damping force (braking force) of the direct acting damper increases. Therefore, in order to securely attach the paper feed cassette to the apparatus main body, it is necessary to increase the pulling force by the pulling apparatus. In that case, there is a possibility that the pulling-in device will be enlarged and the entire device will be enlarged, and the operating force at the time of loading and unloading the paper feed cassette with respect to the apparatus main body may be increased, which may increase the burden on the user.
そこで、本発明は、シート収納手段による引込力を増大させず、シート収納手段の引き出し時の復帰力を確保でき、装置本体に対するシート収納手段の装着及び引き出し時の操作力を低減可能なシート収納手段及び画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can secure the return force when the sheet storage means is pulled out without increasing the pulling force by the sheet storage means, and can reduce the operation force when the sheet storage means is attached to and pulled out from the apparatus main body. It is an object to provide an image forming apparatus and an image forming apparatus.
本発明は、シート給送装置において、装置本体と、前記装置本体に対して装着及び引き出し可能で且つシートが収納されるシート収納手段と、前記装置本体に設けられ、前記装置本体に対し所定位置を超えて挿入された前記シート収納手段の一部に係合して前記装置本体内の装着完了位置に引き込む引き込み手段と、前記シート収納手段又は前記装置本体に設けられ、前記引き込み手段により前記装置本体に引き込まれる前記シート収納手段と前記装置本体とで圧縮される際、前記シート収納手段の装着時の移動速度を低減する減衰力を発生させるダンパ手段と、前記ダンパ手段に設けられ、前記シート収納手段の前記挿入時には圧縮され、前記シート収納手段の前記引き出し初期動作時に、前記シート収納手段を引き出す方向の移動を補助する力を発生するアシスト手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention relates to a sheet feeding apparatus, an apparatus main body, sheet storage means that can be attached to and withdrawn from the apparatus main body and that stores a sheet, and provided in the apparatus main body, with a predetermined position relative to the apparatus main body Engaging with a part of the sheet storage means inserted beyond the pull-in means and pulling it into the mounting completion position in the apparatus main body, provided in the sheet storage means or the apparatus main body, and the apparatus by the pull-in means A damper unit that generates a damping force that reduces a moving speed when the sheet storage unit is mounted when the sheet storage unit is pulled into the main body and the apparatus main body is compressed; Compressed when the storage means is inserted, and assists movement in the direction of pulling out the sheet storage means during the initial pull-out operation of the sheet storage means And assist means for generating that power, characterized in that it comprises a.
本発明によると、シート収納手段による引込力を増大させず、シート収納手段の引き出し時の復帰力を確保でき、装置本体に対するシート収納手段の装着及び引き出し時の操作力を低減することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to secure the return force when the sheet storage means is pulled out without increasing the pull-in force by the sheet storage means, and it is possible to reduce the operation force when the sheet storage means is attached to and pulled out from the apparatus main body. Become.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。まず、図1を用いて、本発明の実施形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、図1は、本実施形態に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタを正面から見た状態で示す概略断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, an image forming apparatus including a sheet feeding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a laser beam printer as an image forming apparatus according to the present embodiment as viewed from the front.
[画像形成装置]
図1に示すように、画像形成装置であるフルカラーのレーザビームプリンタ(以下「プリンタ」)1は、画像形成装置本体(以下、装置本体という)1aを備えている。この装置本体1aは、装置各部を制御する制御手段としての制御部18と、画像形成部28と、定着手段としての定着部20と、装置本体1aの上方に略水平に配置された上部装置としての画像読取装置2とを有している。
[Image forming apparatus]
As shown in FIG. 1, a full-color laser beam printer (hereinafter referred to as “printer”) 1 serving as an image forming apparatus includes an image forming apparatus main body (hereinafter referred to as apparatus main body) 1a. The apparatus
装置本体1aには、画像読取装置2の下方にシート排出用の排出空間Sが設けられている。排出空間Sの下方にはトナーカートリッジ15が配置され、装置本体1aの下部には、複数(本実施形態では4つ)のシート給送装置29が配置されている。
In the apparatus
画像形成部28は、4ドラムフルカラー方式を採用しており、レーザスキャナ10と、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナー画像を形成する4個のプロセスカートリッジ11とを有している。
The
ここで、各プロセスカートリッジ11は、感光体としての感光ドラム12と、帯電手段としての帯電器13と、現像手段としての現像器14と、クリーニング手段としてのクリーナ(不図示)とを有している。また、画像形成部28は、プロセスカートリッジ11の上方に中間転写ユニット41を有している。
Each
中間転写ユニット41は、駆動ローラ16a及びテンションローラ16bに巻き掛けられた像担持体としての中間転写ベルト16を有している。また、中間転写ユニット41は、中間転写ベルト16の内側に配置され、感光ドラム12に対向した位置で中間転写ベルト16の内面に当接する1次転写ローラ19を有している。中間転写ベルト16は、フィルム状部材から構成され、各感光ドラム12に当接しており、不図示の駆動部によって駆動される駆動ローラ16aにより矢印方向に回転させられる。
The
1次転写ローラ19から中間転写ベルト16に正極性の転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム12上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト16に多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはカラー画像が形成される。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次転写ローラ17が配置されている。なお、駆動ローラ16aとこれに圧接する2次転写ローラ17とで形成される2次転写ニップ部Nにより2次転写部が構成されている。
By applying a positive transfer bias from the
2次転写ローラ17のシート搬送方向の下流には定着部20が配置され、定着部20の上方には、第1排出ローラ対25a、第2排出ローラ対25b、及び反転排出部としての両面反転部42が配置されている。両面反転部42は、正逆転可能なシート反転搬送ローラとしての反転ローラ対26、及び第1面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部28に搬送する再搬送通路R等を有している。なお、画像形成部28と、2次転写ニップ部Nと、定着部20とにより、後述のシート給送装置29により送り出されたシートPに画像を形成する画像形成手段27が構成される。
A
上記構成において、画像読取装置2で読み取られた画像情報又は不図示のパーソナルコンピュータ(PC)等の外部機器から入力された画像情報は、画像処理された後、電気信号に変換されて画像形成部28のレーザスキャナ10に伝送される。
In the above configuration, image information read by the
そして、画像形成部28では、各プロセスカートリッジ11の感光ドラム12の表面をレーザスキャナ10から射出されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック成分色の画像情報に対応する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及び電位に一様に帯電されている感光ドラム12の表面が順次露光され、各プロセスカートリッジ11の感光ドラム上に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの静電潜像が順次形成される。
In the
この後、静電潜像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの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。
Thereafter, the electrostatic latent image is developed and visualized with toners of yellow, magenta, cyan and black colors, and each color toner image on each photosensitive drum is intermediated by the primary transfer bias applied to the
一方、シート給送装置29から送り出されたシートPは、レジストレーションローラ対40を通過し、2次転写ニップ部Nへ送られる。ここで、レジストレーションローラ対40は、シートPが突き当られてループを形成することにより、シートPの先端をニップ部に倣わせて斜行を補正する。2次転写ニップ部Nでは、画像形成部28で形成されたトナー像がシートP上に一括して2次転写される。
On the other hand, the sheet P sent out from the
引き続き、このようにトナー像を2次転写されたシートPは、定着部20に搬送されて加熱及び加圧され、トナー像をカラー画像として定着される。この後、カラー画像が定着されたシートPは、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の積載部23に積載される。
Subsequently, the sheet P onto which the toner image has been secondarily transferred in this manner is conveyed to the fixing
シート給送装置29には、シートPを収容するシート収納手段としての給紙カセット30と、給紙カセット30に収容されているシートPを下流の引き抜きローラ対21に向けて送り出すシート給送部24とが配置されている。シート給送部24は、給紙カセット30におけるシート給送方向の下流上部に配置され、ピックアップローラ62と、フィードローラ60及びリタードローラ61で構成される分離ローラ対22とを有している。
The
ピックアップローラ62は、フィードローラ60を中心に回動可能なアーム(不図示)により回動可能に支持され、給紙カセット30内に収納されたシートPに圧接して回転することでシートPを送り出す。なお、給紙カセット30は、装置本体1aに対して装着及び引き出し可能である。
The
画像形成動作が開始されると、シートPはシート給送部24により給紙カセット30から1枚ずつ分離給送される。ピックアップローラ62により送り出されたシートPは、フィードローラ60により搬送されるが、シートが重送した場合には、2枚目以降のシートはリタードローラ61で給紙カセット30側に戻される。これらフィードローラ60及びリタードローラ61から構成される分離ローラ対22によって分離搬送されたシートPは、引き抜きローラ対21によってさらに下流側へ送られ、レジストレーションローラ対40に搬送される。
When the image forming operation is started, the sheets P are separated and fed one by one from the
[給紙カセットの装着及び引き出し構成]
次に、本実施形態に係るシート給送装置29において給紙カセット30を装置本体1a内に装着させる構成等について説明する。
[Installation and drawer configuration of paper cassette]
Next, a configuration in which the
まず、装置本体1a内の装着完了位置に向けて給紙カセット30を装着する動作について、図2及び図3を参照して説明する。なお、図2は、本実施形態に係る装置本体1aの外観を示す斜視図であり、図3は、本実施形態に係る給紙カセット30及び引き込み装置80の外観を示す斜視図である。図1において給紙カセット30は上下方向に4段配置されていたが、図2では便宜上、3段配置されている構成として記載している。
First, the operation of mounting the
即ち、図2に示すように、装置本体1a内に設けられた収納空間Spに対し、給紙カセット30の上下方向(矢印Zの方向)は、給紙カセットコロ(不図示)が本体レール130に乗ることによって位置決めされる。給紙カセット30の装着方向と交差する方向(矢印Xの方向)は、給紙カセット30の対向面74に備え付けられている位置決めボス190(図3参照)が、装置本体1aに設けられた位置決め孔(不図示)に挿入されることで位置決めされる。また、給紙カセット30の装着(引き出し)方向(矢印Yの方向)は、位置決め部9a(図3参照)が装置本体1aの本体フレームに当接することで位置決めされる。
That is, as shown in FIG. 2, with respect to the storage space Sp provided in the apparatus
給紙カセット30は、装置本体1aの収納空間Sp内に配置された引き込み装置80によって、装置本体1aの収納空間Sp内の装着完了位置に向けて引き込まれる。給紙カセット30が装着完了位置に引き込まれていくとき、以下の力が作用することによって抵抗力Rpが働く。即ち、プッシュスイッチを用いたシートサイズ検知素子ユニット600を押圧する力や、直動型ダンパ100による減衰力や、シート給送部24(図1)でピックアップローラ62を移動させる力などにより、抵抗力Rpが働く。なお、ピックアップローラ62は、給紙カセット30が引き出されているときには待機位置に位置し、給紙カセット30の装着動作に連動して待機位置からシートを給送可能な位置に移動する。この給紙カセット30を装着する際にピックアップローラ62を移動させる力が必要となる。
The
なお、装置本体1aに設けられた引き込み装置80は、装置本体1aに対し所定位置(図4(b)の位置)を超えて挿入された給紙カセット30の一部(73)に係合して、装置本体内の装着完了位置(図5(b)の位置)に引き込む引き込み手段を構成する。また、給紙カセット30の一部である被引き込みピン73は、給紙カセット30を装置本体1aに装着する際にトグルアーム81に係合する係合部材を構成する。
The pull-in
次に、給紙カセット30の対向面74側に備え付けられた直動型ダンパ100について、図4(a),(b)、図5(a),(b)、図6(a)〜(c)及び図7を参照して説明する。なお、図4(a)は、給紙カセット30が装着完了位置に至る前の状態を示す平面図、図4(b)は、給紙カセット30の引き込みが開始される時点の状態を示す平面図である。図5(a),(b)は、それぞれ給紙カセット装着時の状態を段階的に示す平面図である。図6(a)〜(c)は、給紙カセット装着時における給紙カセット底面側の状態を段階的に示す底面図である。図7(a)は、本実施形態に係る直動型ダンパ100を示す断面図、図7(b)は、従来タイプの直動型ダンパ100’を示す断面図である。
Next, regarding the linear
即ち、図6(a)〜(c)に示すように、装置本体側を向いて当接面179(図4参照)に対向する給紙カセット30の対向面74には、略円筒状の支持部43と、支持部43に連結された状態で図6下方に延設された略円筒状の支持部45とが設けられている。支持部43,45には、直動型のオイルダンパ(油圧ダンパ)から構成される直動型ダンパ100が、図中の上下方向に沿ってスライド移動可能(摺動可能)となるように、且つ同図上方への突出を規制されて支持されている。なお、支持部45は、内部を視認し易くするために断面した状態で示している。
That is, as shown in FIGS. 6A to 6C, a substantially cylindrical support is provided on the facing
ダンパ手段としての直動型ダンパ100は、図7(a)に示すように、作動オイルoが充填されたシリンダ部112と、ピストンロッド部111とを有している。ピストンロッド部111の先端部には、オリフィス113aを有してシリンダ部112に摺動可能に挿入されたピストン部113が連結されている。オリフィス113aは、シリンダ部112内のピストン部113の第1油圧室112aと下側の第2油圧室112bを連通させる。ピストンロッド部111は、シリンダ部112の下方に油密状に摺動可能に嵌挿されている。シリンダ部内には、ピストンロッド部111をシリンダ部112から押し出す方向に付勢するダンパ内蔵バネ114が配置されている。ダンパ内蔵バネ114は、シリンダ部112の一端部112dとピストン部113との間に設けられている。
As shown in FIG. 7A, the
図7(a)における下端部には、外付けのダンパ復帰バネ110が配置されている。ダンパ復帰バネ110は、直動型ダンパ100の移動方向(図6の上下方向)に直列に設けられている。ダンパ復帰バネ110は、給紙カセット30に設けられた支持部45の支持壁部45a(図6も併せて参照)に一端を当接させ且つ他端をピストンロッド部111の一端部111aに当接させて、アシスト手段(アシストバネ)を構成している。
An external
ここで、図7(b)に、従来タイプの直動型ダンパ100’を示す。この直動型ダンパ100’では、シリンダ部112、ピストン部113及びダンパ内蔵バネ114の構造は図7(a)の直動型ダンパ100と同様であるが、以下の点で異なっている。即ち、直動型ダンパ100’では、図7(a)におけるダンパ復帰バネ110が配置されていないため、ピストンロッド部111が図中下方に長く延設されて支持壁部45aに直接に当接している。なお、図7(a),(b)において図示は省略しているが、ピストンロッド部111のシリンダ部112内への進入時に増えるピストンロッド部の体積分に相当する作動オイルoをシリンダ部112から一旦押し出す油圧機器が設けられている。
Here, FIG. 7B shows a conventional type
この構造により、直動型ダンパ100’は、復帰力が不足して、給紙カセット30の引き出し時に戻り不良を発生するおそれがあり、給紙カセット30を引き出そうとするアシスト力が無くなって引き出し時の負担を増大させるおそれがある。
Due to this structure, the
このような従来タイプによる問題点を解消した本実施形態の直動型ダンパ100では、ダンパ復帰バネ110が、給紙カセット30の挿入時(図3の矢印B方向)には圧縮される。そして、給紙カセット30の引き出し時(図3の矢印A方向)には、給紙カセット30を引き出す方向の移動を補助するアシスト力を出力することができる。
In the linear
以上の直動型ダンパ100は、装置本体1aと給紙カセット30との間で圧縮されて減衰力を発生させる。この直動型ダンパ100は、引き込み装置80により装置本体1aに引き込まれる給紙カセット30と装置本体1aとの間で圧縮される際に、給紙カセット30の装着時の移動速度を低減する減衰力を発生させるダンパ手段を構成する。また、外付けのダンパ復帰バネ110は、給紙カセット30の引き出し時に、装置本体1aと給紙カセット30との間で圧縮された直動型ダンパ100を弾性力で押し出すように機能する。
The above-described direct
ダンパ復帰バネ110は、直動型ダンパ100の装着時にピストンロッド部111の一端部111aに当接可能に配置されることで、以下のように動作する。即ち、ダンパ復帰バネ110が、給紙カセット30の引き出し時に、圧縮状態から復帰しつつ直動型ダンパ100を押圧することにより、給紙カセット30を装置本体1aから引き出す初期動作を良好にアシストすることができる。
The
以上のように直動型ダンパ100は、給紙カセット30側に配置されているが、この構成に限らず、以下のように構成することも可能である。即ち、直動型ダンパ100を装置本体1a側に配置し、且つ当接面179に相当する当接面を給紙カセット30側に設けて、装置本体1a側の直動型ダンパ100を当接面に当接させるように構成することも可能である。
As described above, the linear
なお、図7(a)において、シリンダ部112を図中上下反対にして、ピストンロッド部111の一端部111aを装置本体1aの当接面179に向け、且つシリンダ部112の一端部112dをダンパ復帰バネ110側に向けるように配置することもできる。この場合も、ダンパ復帰バネ110は、シリンダ部112の一端部112dの当接状態で圧縮されてからアシスト力を発生するべく圧縮されるように、ダンパ内蔵バネ114より大きな弾性力を有する。
7A, the
次に、給紙カセット30の引き込み時に作用する抵抗力Rpに打ち勝って給紙カセット30を引き込む引き込み装置80について、図3、図4(a),(b)、図5(a),(b)及び図6(a)〜(c)を参照して説明する。
Next, with respect to the pull-in
図3に示すように、給紙カセット30の対向面74(装置本体1a内の当接面179に対向する面)には、被引き込みアーム72が回動軸71によって回動可能に支持されている。被引き込みアーム72の先端部には、被引き込みピン73が上方に突出するように支持されている。
As shown in FIG. 3, a retracted
引き込み装置80は、挿入される給紙カセット30の対向面74に対向する装置本体1aの収納空間Sp内に配置されている(図2参照)。この引き込み装置80は、装置本体側に設けられたケース部材80aと、ケース部材80aに回動可能に設けられ、給紙カセット30の被引き込みピン73と係合可能なトグルアーム81と、トグルバネ83とを有している。このトグルバネ83は、引っ張りコイルバネから構成され、トグルアーム81とケース部材80aとの間に張設されている。また、トグルアーム81は、回動軸47を中心に回動可能となるように支持されている。なお、引き込み装置80は、トグルバネ83の付勢力により給紙カセット30を装着完了位置に引き込むトグル機構を構成する。
The pull-in
以上の構成を有する引き込み装置80は、給紙カセット30が収納されていない際には、引き込み装置80のトグルアーム81先端の引き込みフック82が、図4(a)に示す待機位置82aにおいて、挿入されてくる給紙カセット30に対して待機している。
In the retracting
引き込みフック82が待機位置にあるとき、直動型ダンパ100は、図4(a)に示す状態にあり、シリンダ部112の一端部112dが当接面179に接触しておらず、負荷を未だ受けてはいない。このため、図6(a)に示すように、待機状態の直動型ダンパ100は、最も伸長した状態にあり、一端部111aがダンパ復帰バネ110とは強くは接触しない状態にある。
When the pull-
そして、図4(b)の位置まで給紙カセット30が挿入されて、被引き込みピン73が引き込み装置80に到達すると、被引き込みピン73はトグルアーム81の引き込みフック82に係合する。この時点でも直動型ダンパ100は、当接面179に未だ接触しておらず、負荷を受けていない図6(a)の状態にある。
When the
さらに、給紙カセット30を挿入していくと、被引き込みピン73が引き込みフック82に係合したままの状態で円弧状の長孔78に沿って移動し、トグルアーム81が、図5(a)の反時計回り方向に回転する。このとき、図5(a)に示すように、中立点である回動軸47をトグルバネ83が反対側に越える(超える)と、引込む力が発生して給紙カセット30を自動的に引き込む。その後、直動型ダンパ100のシリンダ部112の一端部112dが当接面179に接触することにより、減衰力が発生し始めて、給紙カセット30の引込み時の移動速度が低減される。また、中立点である回動軸47をトグルバネ83が反対側に越えた後に、給紙カセット挿入時の最大抵抗位置に到達する。この最大抵抗位置とは、抵抗力Rpが最大となる位置である。この時点では、図6(b)に示すように、シリンダ部112の他端部112cと外付けのダンパ復帰バネ110とは未だ強くは接触しておらず、ダンパ復帰バネ110は引込み力に対する負荷とはなっていない。
Further, as the
さらに、給紙カセット30を挿入していくと、直動型ダンパ100は、図6(b)に示すように、シリンダ部112の他端部112cがダンパ復帰バネ110と接触し、ダンパ復帰バネ110が直動型ダンパ100の抵抗を受け始める。その後、給紙カセット30が更に挿入されると、引き込みフック82が、被引き込みピン73を円弧状の長孔78の奥側へと引き込み、給紙カセット30を、収納空間Sp内における装着完了位置に収納する(図5(b)、図6(c)参照)。
Further, as the
本実施形態では、当接面179に当接することでピストンロッド部111に対し圧縮されたシリンダ部112は、解放時には、油圧室内に配置されたダンパ内蔵バネ114によって復帰力を受けて復元する。直動型のオイルダンパでは一般的に、発生する抵抗力は、ピストンロッド部111のシリンダ部112内への押し込み速度の2乗に比例する。よって、本実施形態では、給紙カセット30の挿入速度の2乗に比例した減衰力が発生することになる。
In the present embodiment, the
一方、他に用いられている、グリスの粘性を利用した回転型のオイルダンパの場合、一般的にダンパトルクは回転速度に比例する。よって、回転型オイルダンパのダンパトルクを、給紙カセット30の勢いを抑制する減衰力として利用した場合には、給紙カセット30の挿入速度に比例した減衰力が発生することになる。
On the other hand, in the case of a rotary oil damper that uses the viscosity of grease, which is used elsewhere, the damper torque is generally proportional to the rotational speed. Therefore, when the damper torque of the rotary oil damper is used as a damping force that suppresses the momentum of the
このように、両者を比較すると、直動型ダンパ100を用いたほうが減衰力の速度依存性が高いと言える。給紙カセット30の挿入方向と逆の方向に作用させる減衰力は、速度依存性が高いほうが望ましい。減衰力の速度依存性が高いということは、給紙カセット30の挿入速度が大きいほど、より大きな減衰力が発生することを意味している。即ち、より高速な給紙カセット30の挿入に対応することが可能となる。
As described above, when both are compared, it can be said that the use of the linear
一方で、減衰力の速度依存性が高いことは、給紙カセット30の挿入が低速であれば、極めて小さな減衰力しか発生しないことを意味する。これにより、減衰力に打ち勝つのに必要な引き込み装置80の引込力を低減することができる。この引込力の低減は、ユーザーが必要な給紙カセット30の引き出し力(操作力)をも低減することにつながる。
On the other hand, the high speed dependency of the damping force means that only a very small damping force is generated if the
以上のように本実施形態では、上記減衰力が給紙カセット30の挿入速度に応じて変化させられるので、直動型ダンパ100を用いることで、操作力の増大を抑えつつ、高速な給紙カセット30の挿入に対してはより大きな減衰力を発揮できる。
As described above, in the present embodiment, the damping force is changed according to the insertion speed of the
直動型ダンパ100では、シリンダ部112が、装置本体1aの収納空間Sp内に設けられた当接面179に一端部112dを当接させつつ当接面179を押圧する際の反力によって給紙カセット30が収納空間Spから後退させられる。ここで、ダンパ内蔵バネ114は、ダンパ復帰バネ110よりも弾性力)が小さく設定されている。このため、ダンパ復帰バネ110側にまだ移動していないピストン部113に対してシリンダ部112が沈み込むことで、第1油圧室112a内の作動オイルoがピストン部113のオリフィス113aを通過し第2油圧室112bに流入して減衰力を発生させる。
In the
直動型ダンパ100は、負荷が作用しなくなった後は、ダンパ内蔵バネ114の復帰力で自己復帰するように構成されており、この復帰力は、引き込み装置80による給紙カセット30の引き込み時の負荷として作用する。ダンパ内蔵バネ114のバネ圧を弱くすると、復帰力が不足して、給紙カセット30が引き出された際に、ピストンロッド部111は停止して動作しない「戻り不良」が発生してしまう。
The
本実施形態では、ピストンロッド部111の負荷は、停止時から動作し始める初期動作時に抵抗が大きく、動作後は少ない力で動作する。ピストンロッド部111の装着完了位置では、ダンパ内蔵バネ114とダンパ復帰バネ110とを合わせた比較的強いバネ力を発揮し、動作後では、停止しない程度の力をアシストすればよいため、低いバネ力で十分である。このため、ダンパ内蔵バネ114は、ピストンロッド部111が動作後に停止しない程度の、弾性力の弱いバネにする必要がある。そのため、初期にピストンロッド部111が動作し始める動作は、ダンパ内蔵バネ114に加えてダンパ復帰バネ110を設けたことで力をアシストできるので、ダンパ内蔵バネ114のバネ定数を小さく設定することができる。
In this embodiment, the load of the
次に、本実施形態に係る直動型ダンパ100のダンパストロークとバネ圧との関係について、図8を参照して説明する。なお、図8は、ダンパストロークとバネ圧との関係を示すグラフ図である。
Next, the relationship between the damper stroke and the spring pressure of the
図8のグラフでは、横軸に、直動型ダンパ100のストロークをとり、縦軸に、ダンパ内蔵バネ114及びダンパ復帰バネ110の少なくとも一方によるバネ圧をとっている。図8において、従来タイプのようにダンパ内蔵バネ114のみで直動型ダンパ100の全ストロークを復帰させることを考えると、ピストンロッド部111の停止位置から動作させるのに、比較的強いバネ圧(例えば50g程度)が最低限必要である。そして、直動型ダンパ100は、ストロークを増すにつれて、バネ定数により一定にバネ圧が増えていってしまう(破線Saを参照)。
In the graph of FIG. 8, the horizontal axis represents the stroke of the
本実施形態の構成(本構成)では、給紙カセット30の装着(引き出し)方向の位置(図2のY方向位置)に応じて、直動型ダンパ100の圧縮量(ストローク)が変化するが、ダンパストロークは、以下のようになる。即ち、引き込み装置80による給紙カセット30の装置本体1a側への引き込みに際して、給紙カセット30の挿入された位置のストロークに加え、調整量、位置精度誤差分を考慮すればよいだけである。従って、ダンパストロークを、直動型ダンパ100の全ストロークに対し、停止から復帰に関して想定する必要はない。
In the configuration of the present embodiment (this configuration), the compression amount (stroke) of the
そして、給紙カセット30の引き込み動作で使用する範囲のみ、直動型ダンパ100が停止すると限定して、使用範囲のみが初期動作時に必要な50g程度のバネ圧を超えていれば良い(実線Sbを参照)。それ以外の範囲は、ダンパ復帰動作中に停止しない程度の低いバネ圧に設定されているため、外付けのダンパ復帰バネ110は、このダンパ復帰バネ110の作用範囲である6mm程度の範囲(矢印Eの範囲)において50gを超えるようにアシストしている。
Then, only the range used in the pull-in operation of the
次に、図9を参照して、本実施形態に係る給紙カセット30の引き込み時の抵抗力Rpと引込力Fとの関係について説明する。なお、図9は、給紙カセット30の位置と給紙カセット装着時の負荷(抵抗)との関係を示すグラフ図である。図9では、引込力と、引込力に抵抗する負荷を実測して示している。
Next, the relationship between the resistance force Rp and the pull-in force F when the
図9における横軸は、給紙カセット30の位置(mm)であって、0[mm]を給紙カセット30の装着完了位置の状態とし、数値が大きくなるほど給紙カセット30が引き出された状態を表している。縦軸は、引込力や負荷の数値(g)を表している。なお、図9において、◆はシートサイズ検知素子ユニット600によるサイズ検知を示し、△はピックアップローラ62による負荷を示し、×はダンパ内蔵バネ114による負荷を示し、◇は抵抗力Rpを示し、●は引込力Fを示し、□は摺動抵抗を示す。
The horizontal axis in FIG. 9 is the position (mm) of the
図9における引込力Fが抵抗力Rpより大きければ、引き込み可能であることを表している。給紙カセット30を装置本体1aに挿入する際には、常時、給紙カセット30と本体レール(不図示)等との摺動抵抗が作用している。図9に示すように、引込力Fは、給紙カセット30に発生する抵抗力Rpよりも大きな引込力Fを発生させる。これにより、引き込み動作途中に停止することなく、給紙カセット30の位置決め部9a(図3参照)が装置本体1aの収納空間Sp内の本体フレームに当接するまで、引き込むことができる。
If the pulling force F in FIG. 9 is larger than the resistance force Rp, it indicates that pulling is possible. When the
次に、図10を参照して、給紙カセット30の位置と直動型ダンパ100の負荷(抵抗)との関係について説明する。なお、図10は、給紙カセット30の位置と直動型ダンパ100の負荷(抵抗)との関係を示すグラフ図である。図10では、引込力と、引込力に抵抗する負荷を実測して示している。
Next, the relationship between the position of the
図10における横軸は、給紙カセット30の位置(mm)であって、0[mm]を給紙カセット30の挿入状態とし、数値が大きくなるほど給紙カセット30が引き出された状態を表している。縦軸は、引込力や負荷の数値(g)を表している。図10において、実線は、ダンパ内蔵バネ114と外付けのダンパ復帰バネ110とを備える本実施形態の構成に関して示し、破線は、従来タイプのダンパ内蔵バネ114のみの構成に関して示す。
The horizontal axis in FIG. 10 represents the position (mm) of the
図4(b)に示す装着完了位置において、引き込み動作を開始した直後、引き込み位置の25mm程度手前から、以下のように力関係が変化し始める。まず、直動型ダンパ100の抵抗力Rpと、ピックアップローラ62の加圧動作を行うためにピックアップローラ62を移動させる際の抵抗とが、給紙カセット30に作用し始める。
At the mounting completion position shown in FIG. 4B, immediately after the pull-in operation is started, the force relationship starts to change as follows from about 25 mm before the pull-in position. First, the resistance force Rp of the
直動型ダンパ100の抵抗力Rpは、装置本体1a内の当接面179に当接し、ピストンロッド部111のシリンダ部112に対する相対移動による抵抗力を発生させる。まず、ピストン部113とシリンダ部112との相対移動でオリフィス113aにより生じる油圧による減衰力に加えて、直動型ダンパ100の全ストロークに作用するダンパ内蔵バネ114のみが作用する(図6(a)に示す状態)。
The resistance force Rp of the
その後、シリンダ部112の他端部112cがダンパ復帰バネ110の先端部に当接することで(図6(b)に示す状態)、ダンパ復帰バネ110が、直動型ダンパ100による抵抗力として作用する(図6(c)に示す状態)。
Thereafter, the
そして、抵抗力Rpは、プッシュスイッチを用いたシートサイズ検知素子ユニット600を押す力と、ダンパ復帰バネ110とが作用する直前の7mm程度の位置で最大になる。シートサイズ検知素子ユニット600を押す力とダンパ復帰バネ110の付勢力とは、図10に示すように、5mm程度の位置から作用し始め(図9でも同様)、その後、引き込み動作が完了する。
The resistance force Rp is maximized at a position of about 7 mm immediately before the force that presses the sheet size
直動型ダンパ100の復帰力を、外付けのダンパ復帰バネ110を使用せずにダンパ内蔵バネ114のみで行うようにした図7(b)の直動型ダンパ100’によれば、負荷(抵抗)の変化は、図10における破線で示すようになる。
According to the
給紙カセット30が装置本体1aに引き込まれる際の抵抗力Rpは、5mm程度手前の位置(最大負荷位置)で比較すると、ダンパ復帰バネ110を有する場合と、ダンパ内蔵バネ114のみを有する場合とで、図10における負荷低減量Ra分の差がある。よって、本実施形態の構成を用いることにより、負荷低減量Ra分だけ最大負荷を低減することができ、給紙カセット30の引き込みに必要な力を低減することができる。
The resistance force Rp when the
以上の本実施形態によると、給紙カセット30の引き出し時にダンパ戻し力を発生する外付けのダンパ復帰バネ110を設けることで、直動型ダンパ100自身に内蔵されたダンパ内蔵バネ114のバネ圧を弱くし、ストロークを小さくすることができる。また、ダンパ復帰バネ110は、直動型ダンパ100の全ストロークに対して作用するのではなく、給紙カセット30の引き出し時に、ダンパ復帰の初期動作の範囲に作用する。これにより、最も負荷が重い直動型ダンパ100の圧縮状態から復元する際の初期動作を確実にアシストすることができる。
According to the present embodiment described above, by providing the external
さらに、給紙カセット30の引き出し時に、引き込み最大負荷時には作用しない(または従来よりも低い)負荷のバネ圧とすることができ、全ストロークに対して復元可能にした図7(b)の構成に比べて、引き込み装置80による引込力を低減できる。
Further, when the
1…画像形成装置/1a…装置本体/27…画像形成手段/29…シート給送装置/30…給紙カセット(シート収納手段)/73…被引き込みピン(シート収納手段の一部,係合部材)/80…引き込み装置(引き込み手段,トグル機構)/80a…ケース部材/81…トグルアーム/83…トグルバネ/100…直動型ダンパ(ダンパ手段,油圧ダンパ)/110…ダンパ復帰バネ(アシスト手段,アシストバネ部材)/111…ピストンロッド部/112…シリンダ部/113…ピストン部/113a…オリフィス/114…ダンパ内蔵バネ/o…作動オイル/P…シート
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記装置本体に対して装着及び引き出し可能で且つシートが収納されるシート収納手段と、
前記装置本体に設けられ、前記装置本体に対し所定位置を超えて挿入された前記シート収納手段の一部に係合して前記装置本体内の装着完了位置に引き込む引き込み手段と、
前記シート収納手段又は前記装置本体に設けられ、前記引き込み手段により前記装置本体に引き込まれる前記シート収納手段と前記装置本体とで圧縮される際、前記シート収納手段の装着時の移動速度を低減する減衰力を発生させるダンパ手段と、
前記ダンパ手段に設けられ、前記シート収納手段の前記挿入時には圧縮され、前記シート収納手段の前記引き出し初期動作時に、前記シート収納手段を引き出す方向の移動を補助する力を発生するアシスト手段と、を備える、
ことを特徴とするシート給送装置。 The device body;
Sheet storage means that can be attached to and withdrawn from the apparatus main body and in which a sheet is stored;
A pull-in means that is provided in the apparatus main body, engages with a part of the sheet storage means inserted beyond a predetermined position with respect to the apparatus main body, and pulls into a mounting completion position in the apparatus main body;
When the sheet storage means and the apparatus main body are provided in the sheet storage means or the apparatus main body and are compressed by the pull-in means into the apparatus main body, the moving speed when the sheet storage means is mounted is reduced. Damper means for generating a damping force;
Assist means provided in the damper means, which is compressed when the sheet storage means is inserted, and generates a force that assists movement in a direction in which the sheet storage means is pulled out during the initial pull-out operation of the sheet storage means; Prepare
A sheet feeding apparatus characterized by that.
前記アシスト手段は、前記シート収納手段の前記引き出し時に、前記装置本体と前記シート収納手段との間で圧縮された前記油圧ダンパを押し出すアシストバネであり、
前記アシストバネの弾性力を前記ダンパ内蔵バネの弾性力よりも大きく設定した、
ことを特徴とする請求項1に記載のシート給送装置。 The damper means is a hydraulic damper that has a damper built-in spring inside, and is compressed between the apparatus main body and the sheet storage means to generate the damping force,
The assist means is an assist spring that pushes out the compressed hydraulic damper between the apparatus main body and the sheet storage means when the sheet storage means is pulled out,
The elastic force of the assist spring was set larger than the elastic force of the damper built-in spring,
The sheet feeding apparatus according to claim 1.
作動オイルが充填されたシリンダ部と、
前記シリンダ部に摺動可能に挿入され、オリフィスが形成されたピストン部を有するピストンロッド部と、を有し、
前記ダンパ内蔵バネは、前記シリンダ部内に配置されて前記ピストンロッド部を前記シリンダ部から押し出す方向に付勢し、
前記アシストバネは、前記ピストンロッド部又は前記シリンダ部の当接状態で前記ダンパ内蔵バネが圧縮されてから圧縮されるように前記ダンパ内蔵バネより大きな弾性力を有する、
ことを特徴とする請求項2に記載のシート給送装置。 The damper means is
A cylinder filled with hydraulic oil,
A piston rod part having a piston part slidably inserted into the cylinder part and having an orifice formed thereon,
The damper built-in spring is arranged in the cylinder part and urges the piston rod part in a direction to push out from the cylinder part,
The assist spring has a larger elastic force than the spring with a built-in damper so as to be compressed after the spring with a built-in damper is compressed in a contact state of the piston rod part or the cylinder part.
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。 The assist springs are arranged in series in the moving direction of the piston rod arranged in the cylinder part.
The sheet feeding apparatus according to claim 3.
前記装置本体側に設けられたケース部材と、
前記ケース部材に回動可能に設けられ、前記シート収納手段の前記一部と係合可能なトグルアームと、
前記トグルアームと前記ケース部材との間に張設されたトグルバネと、を有し、
前記トグルバネの付勢力により前記シート収納手段を前記装着完了位置に引き込む、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート給送装置。 The pull-in means is
A case member provided on the apparatus main body side;
A toggle arm that is rotatably provided on the case member and engageable with the part of the sheet storage means;
A toggle spring stretched between the toggle arm and the case member,
Pulling the sheet storage means into the mounting completion position by the biasing force of the toggle spring;
The sheet feeding device according to any one of claims 1 to 4, wherein the sheet feeding device is provided.
ことを特徴とする請求項5に記載のシート給送装置。 The toggle spring is set so as to maximize the load applied to the sheet storage means after generating an elastic force in a direction of pulling the sheet storage means to the installation completion position beyond the neutral point.
The sheet feeding apparatus according to claim 5, wherein the sheet feeding apparatus is a sheet feeding apparatus.
前記アシスト手段は、前記シート収納手段の前記引き出し時に、前記装置本体と前記シート収納手段との間で圧縮された前記油圧ダンパを押し出すアシストバネであり、
前記トグルバネが中立点を超えて前記シート収納手段を装着完了位置に引き込む方向の弾性力を発生し、前記シート収納手段に加わる負荷が最大になった位置を超えて後に前記アシストバネが弾性力を発生する、
ことを特徴とする請求項6に記載のシート給送装置。 The damper means is a hydraulic damper that has a damper built-in spring inside, and is compressed between the apparatus main body and the sheet storage means to generate the damping force,
The assist means is an assist spring that pushes out the compressed hydraulic damper between the apparatus main body and the sheet storage means when the sheet storage means is pulled out,
The toggle spring generates an elastic force in a direction that pulls the sheet storage means to the installation completion position beyond the neutral point, and the assist spring generates an elastic force after the position where the load applied to the sheet storage means is maximized. Occur,
The sheet feeding apparatus according to claim 6.
前記シート給送装置により送り出されたシートに画像を形成する画像形成手段と、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,
Image forming means for forming an image on the sheet fed by the sheet feeding device,
An image forming apparatus.
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