JP6253611B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシート収納手段を装置本体に装着する際の衝撃を緩和するための構成に関する。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、シートを画像形成手段に供給するためのシート給送装置が設けられている。このシート給送装置は、画像形成装置本体（以下、装置本体という）に装着可能に設けられ、シートが収納される給紙カセットと、給紙カセットに収納されたシートを給送する給紙ローラとを備えている。

ところで、給紙カセットに収納されたシートが無くなったり、収納するシートを別のシートに変更したりする場合があり、この場合、給紙カセットを装置本体から引き出し、新たなシートを収納した後、給紙カセットを再び装置本体に挿入する。この作業はユーザによって行われるが、この際、ユーザが給紙カセットを過大な力で挿入すると、給紙カセットが装置本体に勢いよく装着される。この場合、給紙カセットが、給紙ローラによるシートの給送が可能な給送位置に装着された際に衝撃が生じ、この装着の際の衝撃により、給紙カセットに収納されたシートがずれたり、給紙カセットの装着不良を起こしたりする虞がある。

そこで、従来、ユーザが給紙カセットを過大な力で挿入することがないように、給紙カセットを所定量挿入すると、給紙カセットを給送位置に自動的に引き込む引き込み装置を設けたシート給送装置が提案されている（特許文献１参照）。このような引き込み装置を設けた場合、給紙カセットを給送位置の手前、数１０ｍｍの位置まで押し込むと、後は引き込み装置により給紙カセットが給送位置まで引き込まれる。

また、引き込み装置が給紙カセットを引き込む際の給紙カセットの勢いを抑制するため、引き込み装置内に回転型のダンパを設けたシート給送装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００７−７００６８号公報 特開２０１１−３７５４０号公報

ところで、特許文献２に記載のシート給送装置において、回転型のダンパにより抑制する給紙カセットの勢いは、引き込み装置により発生する引き込み力により発生するものである。したがって、この回転型のダンパにより給紙カセットの勢いを抑制する場合、給紙カセットの速度は引き込み装置により発生する引き込み力により発生する速度を想定している。このため、ユーザが勢いをつけて給紙カセットを挿入した場合には、引き込み装置による給紙カセットの速度に、ユーザによる給紙カセットの挿入速度が加わるので、回転型のダンパの抵抗力による給紙カセットの減速が不十分となる。

なお、ユーザが勢いをつけて給紙カセットを挿入することを考慮して抵抗力を発揮するダンパトルクを、より強力なものにした場合、引き込み装置が発生する引き込み力を、ダンパトルクに打ち勝つことができる大きさに設定する必要がある。しかし、この引き込み装置の引き込み力は、ユーザが給紙カセットを引き出す際には抵抗力となる。つまり、装着の際の衝撃を低減するようダンパトルクを強力にし、これに伴い引き込み装置の引き込み力を大きくすると、ユーザが給紙カセットを引き出す際の操作力が増大してしまい、操作性が低下する。
また、この回転型のダンパは、給紙カセットの速度に応じて抵抗力を変化させるが、給紙カセットの挿入位置に応じて抵抗力を変化させることはない。そのため、ユーザの操作性を犠牲にしないようにダンパトルクを小さくすると、給紙カセットが装着された際の衝撃を抑えるためにはストロークの大きなダンパが必要となり、装置が大型化してしまう。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、シート収納手段の装着の際の衝撃を低減すると共に、コンパクトでかつ操作性の低下を防ぐことのできる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ものである。

本発明は、シート給送装置において、装置本体と、シートを給送するシート給送手段と、前記シート給送手段により給送されるシートが収納され、前記装置本体に装着及び引き出し自在に設けられたシート収納手段と、前記シート収納手段が前記シート給送手段によるシートの給送が可能な給送位置に向けて装着される際、前記シート収納手段に対して抵抗力を加える抵抗ユニットと、を備え、前記抵抗ユニットは、前記シート収納手段の移動方向に対して交差する交差方向に移動可能なピストンロッドを有し、前記シート収納手段が前記給送位置に向けて装着される際に、前記ピストンロッドが前記交差方向に移動することで前記抵抗力を発生させる直動型オイルダンパと、前記シート収納手段と前記ピストンロッドとの間に設けられ、前記移動方向に移動する前記シート収納手段の運動を前記交差方向の運動として前記ピストンロッドに伝達する伝達機構と、を有し、前記伝達機構は、前記シート収納手段が前記抵抗ユニットから前記抵抗力を受け始める開始位置から前記給送位置に近づくに連れて、前記シート収納手段の前記移動方向における単位移動量に対して、前記ピストンロッドの前記交差方向における移動量を低減させる、ことを特徴とする。
また、本発明は、シート給送装置において、装置本体と、シートを給送するシート給送手段と、前記シート給送手段により給送されるシートが収納され、前記装置本体に装着及び引き出し自在に設けられたシート収納手段と、前記シート収納手段が前記シート給送手段によるシートの給送が可能な給送位置に向けて装着される際、前記シート収納手段に対して抵抗力を加える抵抗ユニットと、を備え、前記抵抗ユニットは、前記シート収納手段の移動方向に対して交差する交差方向に移動可能なピストンロッドを有し、前記シート収納手段が前記給送位置に向けて装着される際に、前記ピストンロッドが前記交差方向に移動することで前記抵抗力を発生させる直動型オイルダンパと、前記シート収納手段と前記ピストンロッドとの間に設けられ、前記移動方向に移動する前記シート収納手段の運動を前記交差方向の運動として前記ピストンロッドに伝達する伝達機構と、を有し、前記伝達機構は、前記シート収納手段が第１位置から前記第１位置よりも前記給送位置に近い第２位置に移動する際の前記シート収納手段の前記移動方向における単位移動量に対する前記ピストンロッドの前記交差方向における移動量が、前記シート収納手段が前記第２位置から前記第２位置よりも前記給送位置に近い第３位置に移動する際の前記シート収納手段の前記移動方向における単位移動量に対する前記ピストンロッドの前記交差方向における移動量よりも大きくなるように構成されている、ことを特徴とする。

本発明のように、シート収納手段を装置本体に装着する際、抵抗ユニットによって装着初期ほどシート収納手段に大きな抵抗力を加えることにより、シート収納手段の装着の際の衝撃を低減すると共に操作性の低下を防ぐことができる。

本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示す図。 上記フルカラーレーザビームプリンタの装着部及び装着部に着脱自在に装着される給紙カセットの構成を説明する平面図。 ダンパユニットを示す平面断面図であって、（ａ）は上記給紙カセットを挿入する前の状態、（ｂ）は上記給紙カセットを挿入した後の状態である。 ダンパユニットを示す平面断面図であって、（ａ）は抵抗力発生初期の状態、（ｂ）は給紙カセットが装着された状態である。 回動型リンク及び伝達部材の接触部を示す拡大断面図であって、（ａ）は抵抗力発生初期の状態、（ｂ）は給紙カセットが装着された状態である。 上記ダンパユニットのカセット挿入に伴う第１距離Ｌａの変化を示した図。 上記ダンパユニットのカセット挿入に伴う第２距離Ｌｂの変化を示した図。 上記ダンパユニットのカセット挿入に伴うＬａ／Ｌｂの変化を示した図。 上記ダンパユニットのカセット挿入に伴うピストンロッドの押し込み量変化を示した図。 上記ダンパユニットの他の構成を示す平面断面図であって、（ａ）は抵抗力発生初期の状態、（ｂ）は給紙カセットが装着された状態である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。図１において、１はフルカラーレーザビームプリンタ（以下、プリンタという）、１Ａは画像形成装置本体であるプリンタ本体、１Ｂはシートに画像を形成する画像形成部である。２はプリンタ本体１Ａの上方に略水平に設置された画像読取装置であり、この画像読取装置２とプリンタ本体１Ａとの間に、シート排出用の排出空間Ｐが形成されている。３０は、シートＳを収納するシート収納手段である給紙カセット６０からシートＳを給送するシート給送装置である。

画像形成手段である画像形成部１Ｂは、４ドラムフルカラー方式のものであり、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を備えている。ここで、各プロセスカートリッジ１１は、感光体ドラム１２、帯電手段である帯電器１３、現像手段である現像器１４を備えている。また、画像形成部１Ｂは、プロセスカートリッジ１１の上方に配された中間転写ユニット１Ｃと、定着部２０を備えている。なお、１５は現像器１４にトナーを供給するためのトナーカートリッジである。

中間転写ユニット１Ｃは、駆動ローラ１６ａ及びテンションローラ１６ｂに巻き掛けられた中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の内側に設けられ、感光体ドラム１２に対向した位置で中間転写ベルト１６に当接する１次転写ローラ１９を備えている。ここで、中間転写ベルト１６は、不図示の駆動部により駆動される駆動ローラ１６ａにより矢印方向に回転する。

そして、１次転写ローラ１９によって感光体ドラム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。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Ｓに転写する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、この定着部２０の左上部には第１排出ローラ対２５ａ、第２排出ローラ対２５ｂ及び両面反転部１Ｄが配置されている。この両面反転部１Ｄは、正逆転可能な反転ローラ対２２及び一面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部１Ｂに搬送する再搬送通路Ｒ等が設けられている。

次に、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。レーザスキャナ１０は、受信した電気信号に基づいて、レーザ光により、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の表面を順次露光する。これにより、各プロセスカートリッジ１１の感光体ドラム上に、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。

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上にフルカラーのトナー画像が形成される。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に設けられたシート給送手段であるピックアップローラ７５によって給紙カセット６０からシートＳが送り出される。送り出されたシートＳは、フィードローラ７６とリタードローラ７６ａとからなる分離部により、１枚ずつ分離されてレジストレーションローラ対４０に搬送され、レジストレーションローラ対４０により斜行が補正される。

レジストレーションローラ対４０によってシートＳの斜行が補正された後、シートＳは、レジストレーションローラ対４０により２次転写ローラ１７まで搬送される。そして、シートＳは、２次転写ローラ１７に印加した２次転写バイアスにより、中間転写ベルト１６上のトナー像がシートＳ上に一括して転写される。次に、トナー像が転写されたシートＳ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各色のトナーが溶融混色し、シートＳ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Ｓは、定着部２０の下流に設けられた第１排出ローラ対２５ａ，２５ｂによって排出空間Ｐに排出され、排出空間Ｐの下部に設けられた積載部２３に積載される。なお、シートＳの両面に画像を形成する際は、表面（第１面）に画像が定着された後、シートＳは反転ローラ対２２により再搬送通路Ｒに搬送され、再度、画像形成部１Ｂに搬送されて裏面（第２面）にも画像が形成される。

ここで、シート収納手段である給紙カセット６０は、シート給送装置本体を構成するプリンタ本体１Ａの下部に形成された図２に示す装着部（装着空間）１Ｅに着脱自在に装着されている。給紙カセット６０には、図２に示すように、シートＳのシート給送方向と直交する方向（奥行き方向）の位置を規制する奥側サイド規制板６１と手前側サイド規制板６２が設けられている。なお、本実施の形態においては、給紙カセット６０は、プリンタ本体１Ａの奥側に向けて挿入され、プリンタ本体１Ａの手前側に引き出される。また、給紙カセット６０には、シートＳのシート給送方向上流側端である後端の位置を規制する後端規制板６３が設けられている。さらに、この給紙カセット６０には、シートが積載される不図示の中板が設けられており、この中板に積載されたシートは、奥側サイド規制板６１、手前側サイド規制板６２及び後端規制板６３により、位置が規制される。

また、給紙カセット６０の給紙カセット本体６０Ａの奥側側壁６０ｃには、先端部に揺動ピン６５を有する揺動アーム６４が軸６４ａを支点として揺動可能に支持されている。また、装着部１Ｅを構成する本体フレーム７９の奥側内壁面７９ａには、給紙カセット６０を装着部１Ｅに弾性的に引き込む引き込みユニット６６が配置されている。引き込みユニット６６は、奥側内壁面７９ａに固定される引き込みユニットベース６９と、先端に引き込みフック６７が設けられ、引き込みユニットベース６９上に支点７０を中心に時計回りの方向に回動可能に支持されている引き込みアーム６８と、を備える。

引き込みアーム６８の引き込みフック６７には揺動アーム６４の揺動ピン６５を係止する凹部９１が形成されている。また、引き込みアーム６８の引き込みフック６７と支点７０の間にはアームピン７１が設けられ、このアームピン７１には、引き込みユニットベース６９に設けられたベースピン７２に一端が係止されている引っ張りバネ７３（付勢部材）の他端が係止されている。そして、この引っ張りバネ７３はトグルバネ（トグル機構）として作用して、引き込みアーム６８を、支点７０を中心に回動するように付勢する。

なお、給紙カセット６０を引き抜く際、凹部９１が揺動ピン６５を係止している間、引き込みアーム６８は引っ張りバネ７３に抗しながら引き抜き方向に支点７０を中心に図２に示す位置から反時計回りに回動する。この後、給紙カセット６０がさらに引き抜かれると、引き込みアーム６８は凹部９１による揺動ピン６５の係止が解除される待機位置まで回動する。この待機位置は、引き込みアーム６８の引き込みフック６７の凹部９１に、給紙カセット６０に設けられている揺動アーム６４の揺動ピン６５を受け入れるための位置である。なお、待機位置に回動する前に、引き込みアーム６８が所定量回動して給紙カセット６０が所定位置に位置すると、引き込みアーム６８には引っ張りバネ７３により反時計回り（反対方向）に回動する力が加えられるようになる。この力により、引き込みアーム６８は、待機位置に移動した後、不図示のストッパに当接して停止する。

一方、給紙カセット６０をプリンタ本体１Ａに装着する際、装着部１Ｅに給紙カセット６０を挿入すると、まず待機位置にある引き込みアーム６８の引き込みフック６７の凹部９１に給紙カセット６０に設けられている揺動アーム６４の揺動ピン６５が入り込む。この後、給紙カセット６０をさらに押し込むと、揺動ピン６５及び引き込みフック６７を介して引き込みアーム６８が奥側に押圧される。

これにより、引き込みアーム６８は支点７０を中心に引っ張りバネ７３に抗しながら時計回りに回動し、この後、所定位置（トグル機構の中立位置）まで回動すると、引き込みアーム６８は引っ張りバネ７３による付勢力が加わることにより時計回りに回動する。そして、このように引き込みアーム６８が時計回りに回動する過程で、引き込みフック６７の凹部９１が揺動ピン６５と係止する。この結果、引き込みアーム６８が回動すると、給紙カセット６０は引き込みアーム６８を介して引っ張りバネ７３により装着方向の付勢力を受けながら、ピックアップローラ７５によるシートの給送が可能となる所定の装着位置（給送位置）に移動する。

なお、給紙カセット６０が所定の装着位置に移動した後、給紙カセット本体６０Ａに上下方向に回動自在に設けられた中板が持ち上げられ、中板上のシートＳがピックアップローラ７５に当接する。この後、シート給送装置３０に設けられたピックアップローラ７５及びフィードローラ７６が回転することにより、シートＳは画像形成部１Ｂに供給される。

ところで、図２に示すように、給紙カセット本体６０Ａの装着方向上流側における装着方向と直交する一端部（右側端部）には給紙カセット６０を装着した際、給紙カセット６０の装着方向（奥行き方向）の位置決めを行う位置決め部７４が設けられている。この位置決め部７４は、給紙カセット本体６０Ａに設けられ、本体フレーム７９に突き当てられることにより給紙カセット６０の奥行き方向の位置決めを行う位置決め部材７４ａを有している。そして、給紙カセット６０が装着されると、給紙カセット６０が引き込みユニット６６により引き込まれ、位置決め部７４により、給紙カセット６０の装着方向の位置決めが行われ、給紙カセット６０はシートの給送が可能な給送位置に位置決めされる。

また、給紙カセット本体６０Ａの奥側側壁６０ｃには、給紙カセット６０を装着する際、給紙カセット６０に対して抵抗力（制動力）を加え、給紙カセット６０の移動速度を抑制する抵抗ユニットであるダンパユニット１００が取り付けられている。このダンパユニット１００は、図３に示すように、給紙カセット本体６０Ａの奥側側壁６０ｃに固定されたダンパケース１０２、ダンパケース１０２内に収められた直動型オイルダンパ１０１を備えている。また、このダンパユニット１００は、リンク部材である回動型リンク１０４と、回動型リンク１０４と直動型オイルダンパ１０１との間に設けられた伝達部材１０３を備えている。

直動型オイルダンパ１０１は、オイルダンパボディ１０６と、オイルダンパボディ１０６に設けられ、給紙カセット本体６０Ａの奥側側壁６０ｃと平行な方向に移動可能なピストンロッド１０７とを備えている。すなわち、ピストンロッド１０７は、給紙カセット６０の移動方向に対して直交する交差方向に移動可能に設けられている。直動型オイルダンパ１０１は直線的に伸縮可能に設けられており、伸縮時に抵抗力を発生する。ここでは、直動型オイルダンパ１０１の直線的な伸縮を直線動作という。そして、このピストンロッド１０７をオイルダンパボディ１０６に押し込む直線動作では、オイルダンパボディ１０６内のオイルにより押し込み方向と反対側に抵抗力（制動力）が発生する。ここで、直動型オイルダンパ１０１において、この抵抗力は、ピストンロッド１０７を押し込む速度の増減に伴って増減する。本実施の形態では、直動型オイルダンパ１０１は、オイルダンパボディ１０６内にピストンロッド１０７が入り込んで縮むときに発生する抵抗力を、給紙カセット６０の挿入時の制動力として利用する。

直動型オイルダンパ１０１は、直線動作をする方向（伸縮方向）が、プリンタ本体１Ａへの給紙カセット６０の装着方向と交差する方向になるように給紙カセット本体６０Ａに取り付けられている。また、伝達部材１０３は、ダンパケース１０２内で、ピストンロッド１０７の端部に当接して一体的に移動可能に設けられている。回動型リンク１０４はダンパケース１０２に設けられた回動中心である回動軸１０５により回動可能に支持されると共に、伝達部材１０３と接触するように配置されている。なお、回動軸１０５は、給紙カセット６０の移動方向及びピストンロッド１０７の移動方向である交差方向に直交する方向に延びている。そして、伝達部材１０３は、回動型リンク１０４の回動に伴って直線運動してピストンロッド１０７を押し込み、直動型オイルダンパ１０１に抵抗力を発生させる。上記回動型リンク１０４及び伝達部材１０３は、移動方向に移動する給紙カセット６０の運動を交差方向の運動としてピストンロッド１０７に伝達する伝達機構１１０を構成する。

次に、このような構成のダンパユニット１００の給紙カセット６０挿入時における制動動作について説明する。図３（ａ）は給紙カセット６０をプリンタ本体１Ａに挿入する前の状態を、図３（ｂ）は給紙カセット６０を挿入した後の状態を示している。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）において、伝達部材１０３は、回動型リンク１０４に当接する当接部１０３ａを有し、回動型リンク１０４は、伝達部材１０３に当接する突起部１０４ａ（被当接部）を有している。当接部１０３ａは、突起部１０４ａに向けて突出するように湾曲して形成されている。

給紙カセット６０をプリンタ本体１Ａに挿入すると、まず、図２に示す本体フレーム７９に設けられた当接部１２０と回動型リンク１０４が衝突し、回動型リンク１０４は回動軸１０５を回動中心として反時計回りに回動する。そして、この回動型リンク１０４の回動により回動型リンク１０４と当接している伝達部材１０３は、回動型リンク１０４からの力を受けてピストンロッド１０７をオイルダンパボディ１０６に押し込む方向に直線運動する。この動作に伴い、直動型オイルダンパ１０１は、ピストンロッド１０７が押し込まれる方向に力を受ける。この時、直動型オイルダンパ１０１は直線動作をして抵抗力が発生するため、給紙カセット６０はダンパユニット１００により挿入方向と逆方向に抵抗力を受ける。

ここで、本実施の形態では、抵抗力を発生させるため、直動型オイルダンパ１０１を用いているが、この直動型オイルダンパ１０１において発生する抵抗力は、一般的にピストンロッド１０７の押し込み速度の２乗に比例する。つまり、直動型オイルダンパ１０１の直線動作では、給紙カセット６０の挿入速度の２乗に比例した抵抗力が発生する。

直動型オイルダンパ１０１のダンパトルクを給紙カセット６０の勢いを抑制する抵抗力として利用した場合は、給紙カセット６０の挿入速度に比例した抵抗力が発生する。これに対し、例えば従来の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被制動部材の回転速度に比例する。したがって、ダンパユニット１００において、本実施の形態のように、直動型オイルダンパを用いた方が、回転型のオイルダンパを用いた場合に比べて抵抗力の速度依存性が高くなる。

ここで、給紙カセット６０の挿入方向と逆方向に働かせる抵抗力は、速度依存性が高いほうが望ましい。抵抗力の速度依存性が高いということは、給紙カセット６０の挿入速度が大きいほど、より大きな抵抗力が発生することを意味しており、抵抗力の速度依存性を高めることにより、より高速な給紙カセット６０の挿入に対応可能となる。このため、本実施の形態では、抵抗力の速度依存性が高い直動型オイルダンパ１０１を用いている。

ところで、ダンパユニット１００による抵抗力が大きくなると、給紙カセット６０を装着する際、給紙カセット６０を引き込む引き込みユニット６６の引き込み力を大きくする必要がある。しかし、引き込みユニット６６の引き込み力を大きくすると、ユーザにより給紙カセット６０を引き出す際の引き出し力（操作力）が大きくなり、操作性が低下する。

一方、抵抗力の速度依存性が高い直動型オイルダンパ１０１の場合、給紙カセット６０の挿入が低速であれば、非常に小さな抵抗力しか発生しない。このように小さな抵抗力しか発生しない場合は、抵抗力に打ち勝つのに必要な引き込みユニット６６の引き込み力を抑えることができ、これによりユーザの給紙カセット６０を引き出す際の引き出し力を小さくすることができ、操作性の低下を防ぐことができる。

そこで、本実施の形態では、給紙カセット６０の挿入方向の位置が給送位置に近づくほど抵抗力が低減するようにしている。具体的には、給紙カセット６０が給送位置に近づくほど、回動型リンク１０４により伝達部材１０３を押圧する力が小さくなるようにしている。そして、このように構成することにより、操作力の増大を抑えつつ、高速な給紙カセット６０の挿入に対しては、より大きな抵抗力を発揮できる。

次に、このような給紙カセット６０の装着方向の位置に応じた抵抗力の大きさについて図４（ａ）から図５（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は、抵抗力発生初期、すなわち回動型リンク１０４が本体フレーム７９の当接部１２０に当接したとき装着初期のダンパユニット１００の状態を、図４（ｂ）は給紙カセット６０が装着された状態のダンパユニット１００の状態を示している。また、図５（ａ）は抵抗力発生初期の回動型リンク１０４と伝達部材１０３の接触部付近の状態を、図５（ｂ）は給紙カセット６０が装着された状態の回動型リンク１０４と伝達部材１０３の接触部付近の状態を示している。なお、給紙カセット６０は、図４（ａ）及び図５（ａ）において給送位置に位置しており、図４（ｂ）及び図５（ｂ）においてダンパユニット１００から抵抗力を受け始める開始位置に位置している。

なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、ａは回動型リンク１０４と本体フレーム７９の当接部１２０との接触点、Ａは回動型リンク１０４と当接部１２０の接触点ａ（当接面）における法線、Ｌａは回動軸１０５と法線Ａの距離（第１距離とする）である。Ｆａは回動型リンク１０４が当接部１２０から受ける法線Ａ方向の力である。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、ｂは回動型リンク１０４と伝達部材１０３の当接部１０３ａとの接触点、Ｂは回動型リンク１０４と伝達部材１０３の接触点ｂ（当接面）における法線、Ｌｂは回動軸１０５と法線Ｂの距離（第２距離とする）である。Ｆｂは回動型リンク１０４が伝達部材１０３から受ける法線Ｂ方向の力である。

そして、給紙カセット６０が挿入されて図４（ａ）に示すように、当接部１２０に回動型リンク１０４が当接し、この後、さらに給紙カセット６０が挿入されると、図４（ｂ）に示すように、接触点ａは徐々に図中左側へ移動していく。この給紙カセット６０の挿入に伴う第１距離Ｌａの変化をグラフで表したものが図６である。なお、図６において、横軸０点がカセットの給送位置、矢印１０８が給紙カセット６０の挿入に伴い、給紙カセット６０の位置が変化していく方向を示している。

このように、給紙カセット６０を開始位置から給送位置に向けて挿入していくと、第１距離Ｌａは徐々に長くなり、給紙カセット６０の単位移動量に対する直動型オイルダンパ１０１のピストンロッド１０７の移動量が減少する。これにより、直動型オイルダンパ１０１の直線動作時の速度が減少し、直動型オイルダンパ１０１において発生する抵抗力が減少する。

一方、接触点ｂは給紙カセット６０が図５（ａ）に示す開始位置から、図５（ｂ）に示す給送位置に向けて近づくにつれて、伝達部材１０３の当接部１０３ａに沿って下方へ移動する。ここで、図５に示すように、回動型リンク１０４の突起部１０４ａと接触する伝達部材１０３の当接部１０３ａは湾曲している。これにより、回動型リンク１０４が回動すると、第２距離Ｌｂは徐々に短くなる。この給紙カセット６０の挿入に伴う第２距離Ｌｂの変化をグラフで表したものが図７である。このように、当接部１０３ａ及び突起部１０４ａを構成することにより、第２距離Ｌｂは、図５（ａ）に示す抵抗力発生初期よりも、図５（ｂ）に示す給紙カセット６０の装着状態の方が短くなる。そして、第２距離Ｌｂが短くなることにより、給紙カセット６０の単位移動量に対する直動型オイルダンパ１０１のピストンロッド１０７の移動量が減少する。すなわち、直動型オイルダンパ１０１の直線動作時の速度が減少して、直動型オイルダンパ１０１において発生する抵抗力が減少する。

給紙カセット６０の挿入に伴い第１距離Ｌａが長くなると共に、第２距離Ｌｂが短くなることにより、（第１距離）Ｌａ／（第２距離）Ｌｂは図８に示すように徐々に大きくなる。図９は、（第１距離）Ｌａ／（第２距離）Ｌｂが図８のように変化するように各パラメータを設定した場合の、給紙カセット６０の挿入距離当りのピストンロッド１０７の押し込み量の一例を示したものである。なお、図９では、給紙カセット６０が４ｍｍ挿入されるごとに、どれだけピストンロッド１０７が押し込まれるかを示している。

即ち、挿入された給紙カセット６０が、抵抗力発生初期において、例えば給送位置に対して２８ｍｍの位置から２４ｍｍの位置まで移動したとき、ピストンロッド１０７の押し込み量（移動量）は２．４ｍｍとなる。一方、給紙カセット６０が給送位置に対して４ｍｍの位置から給送位置に移動したときのピストンロッド１０７の押し込み量（移動量）は１．２ｍｍとなっている。

つまり、抵抗力発生初期におけるピストンロッド１０７の押し込み量は、給送位置に近い位置から給送位置に達するまでのピストンロッド１０７の押し込み量に比べて２倍になる。このように、給紙カセット６０の移動速度が同じ場合でも、抵抗力発生初期では、給紙カセット６０が給送位置に装着される直前に比べて２倍の押し込み量、すなわち２倍の速度でピストンロッド１０７を押し込むこととなる。

ここで、既述したように、直動型オイルダンパ１０１の抵抗力は給紙カセット６０の挿入速度に対して依存性がある。このため、本実施の形態のように、伝達部材１０３及び回動型リンク１０４を形成及び配置することにより、給紙カセット６０の位置が本体手前側であるときほど、すなわち装着初期ほど、大きな抵抗力が発生させることができる。

以上説明したように、本実施の形態においては、ダンパユニット１００として抵抗力の速度依存性の高い直動型オイルダンパ１０１を用いている。また、抵抗力発生初期ほど給紙カセット６０を大きく減速させるように伝達部材１０３及び回動型リンク１０４を配置している。これにより、ユーザの操作力を抑えつつ、高速な給紙カセット挿入が行われても十分な減速が可能となる。つまり、本実施の形態のように、給紙カセット６０を装着する際、ダンパユニット１００によって装着初期ほど給紙カセット６０に大きな抵抗力を加えることにより、給紙カセット６０の装着の際の衝撃を低減すると共に操作性の低下を防ぐことができる。

また、本実施の形態では、直動型オイルダンパ１０１は、直線動作をする方向（伸縮方向、交差方向）が、プリンタ本体１Ａへの給紙カセット６０の装着方向（移動方向）と交差（直交を含む）する方向になるように配置されている。このように配置することにより、直動型オイルダンパ１０１が、直線動作をする方向を、プリンタ本体１Ａへの給紙カセット６０の装着方向と平行にする場合よりも装置全体を小型化することが可能となる。
なお、本実施の形態では、伝達機構１１０を回動型リンク１０４及び伝達部材１０３から構成したが、本発明はこれに限らない。例えば伝達機構１１０は、Ｌ型の油圧機構、カム溝及びカムフォロワからなるカム機構、又は直交する２つのラックを有するラック＆ピニオン機構等から構成してもよい。

なお、これまでの説明においては、ダンパユニット１００を、給紙カセット６０及びプリンタ本体１Ａの一方である給紙カセット６０に設けたが、本発明は、これに限らない。例えば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、ダンパユニット１００を、給紙カセット６０及びプリンタ本体１Ａの他方、すなわち本体フレーム７９に固定するようにしても良い。この場合は、給紙カセット６０を挿入する際、ダンパユニット１００は給紙カセット６０に当接する。なお、図１０（ａ）は給紙カセット６０の挿入前の状態を、図１０（ｂ）は給紙カセット６０の装着状態を示している。この構成においても、本発明の効果を得ることができる。

１…画像形成装置（フルカラーレーザビームプリンタ）、１Ａ…装置本体（プリンタ本体）、１Ｂ…画像形成手段（画像形成部）、３０…シート給送装置、６０…シート収納手段（給紙カセット）、６６…引き込みユニット、７３…付勢部材（引っ張りバネ）７５…シート給送手段（ピックアップローラ）、１００…抵抗ユニット（ダンパユニット）、１０１…直動型オイルダンパ、１０３…伝達部材、１０３ａ…当接部、１０４…リンク部材（回動型リンク）、１０４ａ…被当接部（突起部）、１０５…回動中心（回動軸）、１０７…ピストンロッド、１１０…伝達機構、Ａ…法線、Ｂ…法線、Ｌａ…距離（第１距離）、Ｌｂ…距離（第２距離）、Ｓ…シート

Claims (16)

1. 装置本体と、
   シートを給送するシート給送手段と、
   前記シート給送手段により給送されるシートが収納され、前記装置本体に装着及び引き出し自在に設けられたシート収納手段と、
   前記シート収納手段が前記シート給送手段によるシートの給送が可能な給送位置に向けて装着される際、前記シート収納手段に対して抵抗力を加える抵抗ユニットと、を備え、
   前記抵抗ユニットは、
   前記シート収納手段の移動方向に対して交差する交差方向に移動可能なピストンロッドを有し、前記シート収納手段が前記給送位置に向けて装着される際に、前記ピストンロッドが前記交差方向に移動することで前記抵抗力を発生させる直動型オイルダンパと、
   前記シート収納手段と前記ピストンロッドとの間に設けられ、前記移動方向に移動する前記シート収納手段の運動を前記交差方向の運動として前記ピストンロッドに伝達する伝達機構と、を有し、
   前記伝達機構は、前記シート収納手段が前記抵抗ユニットから前記抵抗力を受け始める開始位置から前記給送位置に近づくに連れて、前記シート収納手段の前記移動方向における単位移動量に対して、前記ピストンロッドの前記交差方向における移動量を低減させる、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記抵抗ユニットは、前記シート収納手段及び前記装置本体のいずれか一方に設けられ、
   前記伝達機構は、前記移動方向及び前記交差方向に直交する方向に延びる回動軸を中心に回動するリンク部材を有し、
   前記リンク部材は、前記シート収納手段が前記給送位置に向けて装着される際、前記シート収納手段及び前記装置本体のいずれか他方に当接して回動すると共に、前記シート収納手段と前記装置本体のいずれか他方との当接面における法線と前記回動軸との距離が、前記シート収納手段が前記開始位置から前記給送位置に近づくに連れて長くなるように構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記伝達機構は、前記リンク部材と前記ピストンロッドとの間に設けられ、前記リンク部材が回動することにより前記交差方向に移動する伝達部材を有し、
   前記伝達部材は、前記リンク部材に当接する当接部を有し、
   前記リンク部材は、前記伝達部材に当接する被当接部を有し、
   前記当接部及び前記被当接部は、前記当接部と前記被当接部との当接面における法線と前記リンク部材の前記回動軸との距離が、前記シート収納手段が前記開始位置から前記給送位置に近づくに連れて短くなるように形成される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
4. 前記抵抗ユニットは、前記シート収納手段及び前記装置本体のいずれか一方に設けられ、
   前記伝達機構は、前記移動方向及び前記交差方向に直交する方向に延びる回動軸を中心に回動するリンク部材と、前記リンク部材と前記ピストンロッドとの間に設けられ、前記リンク部材が回動することにより前記交差方向に移動する伝達部材と、を有し、
   前記伝達部材は、前記リンク部材に当接する当接部を有し、
   前記リンク部材は、前記伝達部材に当接する被当接部を有し、
   前記当接部及び前記被当接部は、前記当接部と前記被当接部との当接面における法線と前記リンク部材の前記回動軸との距離が、前記シート収納手段が前記開始位置から前記給送位置に近づくに連れて短くなるように形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
5. 前記当接部は、前記被当接部に向けて突出するように湾曲して形成される、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のシート給送装置。
6. 前記直動型オイルダンパは、前記ピストンロッドの前記交差方向における速度の増減に応じて前記抵抗力が増減する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記抵抗ユニットは、前記シート収納手段に設けられており、前記シート収納手段が前記開始位置から前記給送位置に向けて装着される際に、前記装置本体に当接する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 前記装置本体の所定位置まで挿入された前記シート収納手段を前記給送位置まで引き込む引き込みユニットを備え、
   前記抵抗ユニットは、前記引き込みユニットにより前記シート収納手段が引き込まれる際に、前記抵抗力を発生させる、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート給送装置。
9. 前記所定位置は、前記開始位置と前記給送位置との間の位置であり、
   前記引き込みユニットは、前記シート収納手段が前記装置本体に装着される際には、前記シート収納手段を前記所定位置から前記給送位置に向けて付勢し、前記シート収納手段が前記装置本体に引き出される際には、前記シート収納手段を前記所定位置から前記開始位置に向けて付勢する付勢部材を有する、
   ことを特徴とする請求項８に記載のシート給送装置。
10. 装置本体と、
    シートを給送するシート給送手段と、
    前記シート給送手段により給送されるシートが収納され、前記装置本体に装着及び引き出し自在に設けられたシート収納手段と、
    前記シート収納手段が前記シート給送手段によるシートの給送が可能な給送位置に向けて装着される際、前記シート収納手段に対して抵抗力を加える抵抗ユニットと、を備え、
    前記抵抗ユニットは、
    前記シート収納手段の移動方向に対して交差する交差方向に移動可能なピストンロッドを有し、前記シート収納手段が前記給送位置に向けて装着される際に、前記ピストンロッドが前記交差方向に移動することで前記抵抗力を発生させる直動型オイルダンパと、
    前記シート収納手段と前記ピストンロッドとの間に設けられ、前記移動方向に移動する前記シート収納手段の運動を前記交差方向の運動として前記ピストンロッドに伝達する伝達機構と、を有し、
    前記伝達機構は、前記シート収納手段が第１位置から前記第１位置よりも前記給送位置に近い第２位置に移動する際の前記シート収納手段の前記移動方向における単位移動量に対する前記ピストンロッドの前記交差方向における移動量が、前記シート収納手段が前記第２位置から前記第２位置よりも前記給送位置に近い第３位置に移動する際の前記シート収納手段の前記移動方向における単位移動量に対する前記ピストンロッドの前記交差方向における移動量よりも大きくなるように構成されている、
    ことを特徴とするシート給送装置。
11. 前記抵抗ユニットは、前記シート収納手段及び前記装置本体のいずれか一方に設けられ、
    前記伝達機構は、前記移動方向及び前記交差方向に直交する方向に延びる回動軸を中心に回動するリンク部材を有し、
    前記リンク部材は、前記シート収納手段が前記給送位置に向けて装着される際、前記シート収納手段及び前記装置本体のいずれか他方に当接して回動すると共に、前記シート収納手段と前記装置本体のいずれか他方との当接面における法線と前記回動軸との距離が、前記シート収納手段が前記抵抗ユニットから前記抵抗力を受け始める開始位置から前記給送位置に近づくに連れて長くなるように構成される、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のシート給送装置。
12. 前記伝達機構は、前記リンク部材と前記ピストンロッドとの間に設けられ、前記リンク部材が回動することにより前記交差方向に移動する伝達部材を有し、
    前記伝達部材は、前記リンク部材に当接する当接部を有し、
    前記リンク部材は、前記伝達部材に当接する被当接部を有し、
    前記当接部及び前記被当接部は、前記当接部と前記被当接部との当接面における法線と前記リンク部材の前記回動軸との距離が、前記シート収納手段が前記開始位置から前記給送位置に近づくに連れて短くなるように形成される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のシート給送装置。
13. 前記抵抗ユニットは、前記シート収納手段及び前記装置本体のいずれか一方に設けられ、
    前記伝達機構は、前記移動方向及び前記交差方向に直交する方向に延びる回動軸を中心に回動するリンク部材と、前記リンク部材と前記ピストンロッドとの間に設けられ、前記リンク部材が回動することにより前記交差方向に移動する伝達部材と、を有し、
    前記伝達部材は、前記リンク部材に当接する当接部を有し、
    前記リンク部材は、前記伝達部材に当接する被当接部を有し、
    前記当接部及び前記被当接部は、前記当接部と前記被当接部との当接面における法線と前記リンク部材の前記回動軸との距離が、前記シート収納手段が前記抵抗ユニットから前記抵抗力を受け始める開始位置から前記給送位置に近づくに連れて短くなるように形成される、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のシート給送装置。
14. 前記当接部は、前記被当接部に向けて突出するように湾曲して形成される、
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のシート給送装置。
15. 前記装置本体の所定位置まで挿入された前記シート収納手段を前記給送位置まで引き込む引き込みユニットを備え、
    前記抵抗ユニットは、前記引き込みユニットにより前記シート収納手段が引き込まれる際に、前記抵抗力を発生させる、
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
16. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段にシートを給送する請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のシート給送装置と、を備えた、
    ことを特徴とする画像形成装置。

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