JP6463138B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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。

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。

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。

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）。

特開２００５−２６３３４６号公報

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。

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。

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。

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。

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に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ための、内部にダンパ内蔵バネを有する直動型オイルダンパと、前記直動型オイルダンパとは別に設けられ、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バネと、を備え、前記アシストバネの弾性力は、前記ダンパ内蔵バネの弾性力より大きいことを特徴とする。

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。

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としてのレーザビームプリンタを示す概略断面図。 本実施形態に係る装置本体の外観を示す斜視図。 本実施形態に係る給紙カセット及び引き込み装置の外観を示す斜視図。 （ａ）は給紙カセットが装着完了位置に至る前の状態を示す平面図、（ｂ）は給紙カセットの引き込みが開始される時点の状態を示す平面図。 （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。 （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。 （ａ）は本実施形態に係る直動型ダンパの断面図、（ｂ）は従来タイプの直動型ダンパの断面図。 ダンパストロークとバネ圧との関係を示すグラフ図。 給紙カセット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。 給紙カセットの位置と直動型ダンパの負荷（抵抗）との関係を示すグラフ図。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (7)

1. 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に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ための、内部にダンパ内蔵バネを有する直動型オイルダンパと、
   前記直動型オイルダンパとは別に設けられ、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バネと、を備え、
   前記アシストバネの弾性力は、前記ダンパ内蔵バネの弾性力より大きい、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記直動型オイルダンパは、
   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１に記載のシート給送装置。
3. 前記シリンダ部に配置される前記ピストンロッド部の移動方向に、前記アシストバネを直列に配置する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
4. 前記引き込み手段は、
   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３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 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た後に前記シート収納手段に加わる負荷が最大になるように設定した、
   ことを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
6. 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５に記載のシート給送装置。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載のシート給送装置と、
   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。
   

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