(57)【要約】【課題】給紙カセットの移動を許容範囲内の速度に制御し、給紙カセット挿入時の衝撃を抑え、規制板又は画像形成装置本体の破損や画像の不具合を防ぐ給紙カセットを提供する。【解決手段】装置本体２と、装置本体２に配置されたガイドレール６に沿って摺動することにより開閉自在に設けられた給紙カセット１において、給紙カセット１の下面、背面又は側面に設置される負荷部材と、給紙カセット１の装置本体２への移動速度を検知する検知手段１１と、検知手段１１の検知結果に基づき、負荷部材の負荷を制御する制御手段９と、を備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、該装置本体に配置されたガイドレールに沿って摺動することにより開閉自在に設けられた給紙カセットにおいて、
前記給紙カセットの下面、背面又は側面に設置される負荷部材と、
前記給紙カセットの前記装置本体への移動速度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記負荷部材の負荷を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする給紙カセット。
【請求項２】
前記負荷部材は、前記装置本体のガイドレールの側面又は下面に設置される電磁石と、前記給紙カセットのスライドレールの側面又は下面に前記電磁石と対向するように設置された磁性体を備え、
前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記給紙カセットの移動速度に基づき、前記電磁石の電流を変化させ磁力を変化させることを特徴とする請求項１に記載の給紙カセット。
【請求項３】
前記負荷部材は、前記ガイドレールを前記給紙カセットに対して接離するように回転させる駆動機構と、前記ガイドレールの側面との間でスライドレールの側面に設置されるクッション材と、を備え、
前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記給紙カセットの移動速度に基づき、前記駆動機構を駆動して前記ガイドレールを回転させることを特徴とする請求項１に記載の給紙カセット。
【請求項４】
前記負荷部材は、前記給紙カセットの背面に設置され、その基端部に開口部を設けたエアダンパと、前記装置本体の背面に設置され、前記エアダンパの開口部を開閉する駆動機構と、を備え、
前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記給紙カセットの移動速度に基づき、前記駆動機構を駆動して前記エアダンパの開口部を開閉することを特徴とする請求項１に記載の給紙カセット。
【請求項５】
前記給紙カセットは更に、前記給紙カセットの挿入位置を検出する位置検出手段を備え、該位置検出手段が所定の挿入位置を検出したときに、前記検出手段により前記給紙カセットの移動速度を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の給紙カセット。
【請求項６】
装置本体と、該装置本体に配置されたガイドレールに沿って摺動することにより開閉自在に設けられた給紙カセットにおいて、
前記給紙カセットの背面に設置され、その側面に開口部を設けたエアダンパからなる負荷部材を備え、該エアダンパの内側に前記開口部を覆うことができるフィルムを設けたことを特徴とする給紙カセット。
【請求項７】
前記請求項１から６のいずれかに記載の給紙カセットを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は給紙カセット、及びこの給紙カセットを備えた複写機やＦａｘ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、用紙の補給時や交換時の給紙カセットのスライド移動操作をスムーズに行うために、給紙カセットの両側に設けたスライドレールを、画像形成装置本体側に形成されたガイドレールに載置して給紙カセットをスライド移動することにより、画像形成装置本体に対して開閉自在となるように構成されている。しかし、給紙カセットを強い力で閉じると、給紙カセットが画像形成装置本体に挿入された衝撃により、用紙の側面を規制する規制板や画像形成装置本体が破損し、又は当該規制板がずれて紙詰まりや斜め搬送が発生して安定した給紙を行うことが困難になるという問題があった。
【０００３】
特許文献１には、給紙カセットの背面に設けられた第１電磁石と、これに対向するように画像形成装置本体の前記背面との対峙面に設けられた第２電磁石とを有し、給紙カセットの移動速度に応じて電流の大きさを制御することで、第１、第２電磁石の間に発生する磁力を調整する画像形成装置が提案されている。
【０００４】
特許文献２には、画像形成装置本体と給紙カセットにカム溝、押下軸及びロック爪を備えることで、給紙カセットの取り出し動作に伴って台板が押し下げられて底板付近に保持されるため、シート材の補給時には手動による台板の押下動作が必要なく、シート材の補給を容易かつ迅速に行うことができ、又台板の上昇が給紙カセットの装着を助長するため、装着抵抗を低減し快適な操作性を実現できる画像形成装置が提案されている。
【０００５】
特許文献３には、給紙カセット設けられたばねと長孔、及び収容室のガイドレールに沿って、ばねにより上方へ付勢される厚板を備えることで、用紙補充の操作性がよく給紙カセットの給紙装置への着脱がスムーズである給紙カセット及び給紙装置が提案されている。
【０００６】
しかし特許文献１に記載の画像形成装置では、給紙カセットの移動速度に応じて、第１、第２電磁石間に給紙カセットによる衝撃を回避するのに十分な磁力が発生するので、給紙カセットの移動速度が上がると磁力も強くなるため、給紙カセットの挿入による画像形成装置本体や規制板が受ける衝撃は大きくなるという問題があった。
【０００７】
特許文献２又は３に記載の画像形成装置では、給紙カセットの挿入速度を制御する手段を備えていないため、給紙カセット挿入時の衝撃により、規制板又は画像形成装置本体の破損や画像の不具合が生じるという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２００１６０号公報
【特許文献２】特開平６−９０７７号公報
【特許文献３】特開２００２−３４７９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、給紙カセットの移動を許容範囲内の速度に制御し、給紙カセット挿入時の衝撃を抑え、規制板又は画像形成装置本体の破損や画像の不具合を防ぐ給紙カセット、及びこの給紙カセットを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための手段として、本発明にかかる給紙カセットは、装置本体と、該装置本体に配置されたガイドレールに沿って摺動することにより開閉自在に設けられた給紙カセットにおいて、前記給紙カセットの下面、背面又は側面に設置される負荷部材と、前記給紙カセットの前記装置本体への移動速度を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、前記負荷部材の負荷を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
具体的な１つの方法としては、前記負荷部材は、前記装置本体のガイドレールの側面又は下面に設置される電磁石と、前記給紙カセットのスライドレールの側面又は下面に前記電磁石と対向するように設置された磁性体とを備え、前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記給紙カセットの移動速度に基づき、前記電磁石の電流を変化させ磁力を変化させることができる。
【００１２】
他の方法として、前記負荷部材は、前記ガイドレールを前記給紙カセットに対して接離するように回転させる駆動機構と、前記ガイドレールの側面との間でスライドレールの側面に設置されるクッション材とを備え、前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記給紙カセットの移動速度に基づき、前記駆動機構を駆動して前記ガイドレールを回転させることができる。
【００１３】
また、前記負荷部材は、前記給紙カセットの背面に設置され、その基端部に開口部を設けたエアダンパと、前記装置本体の背面に設置され、前記エアダンパの開口部を開閉する駆動機構とを備え、前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記給紙カセットの移動速度に基づき、前記駆動機構を駆動して前記エアダンパの開口部を開閉することが好ましい。
【００１４】
更に、前記給紙カセットは、前記給紙カセットの挿入位置を検出する位置検出手段を備え、該位置検出手段が所定の挿入位置を検出したときに、前記検出手段により前記給紙カセットの移動速度を検出することが好ましい。
【００１５】
別の方法として、装置本体と、該装置本体に配置されたガイドレールに沿って摺動することにより開閉自在に設けられた給紙カセットにおいて、前記給紙カセットの背面に設置され、その側面に開口部を設けたエアダンパからなる負荷部材を備え、該エアダンパの内側に前記開口部を覆うことができるフィルムを設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、給紙カセットの画像形成装置本体への挿入時に、給紙カセットの移動速度に応じて可変可能な負荷を給紙カセットへかけることで、給紙カセットの移動速度を制御し挿入時の衝撃を小さくすることができるため、衝撃による規制板や画像形成装置本体の損傷を防止すると共に、規制板のずれを防止し良好な給紙を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に本発明にかかる給紙カセット１を備えた画像形成装置２を示す。
画像形成装置２の正面には、３つの給紙カセット１ａ、１ｂ、１ｃをそれぞれ収納するための開口部３が形成されている。３つの給紙カセット１ａ、１ｂ、１ｃにはそれぞれサイズの異なる用紙が収容されている。
【００１８】
図２に本発明にかかる給紙カセット１を示す。
給紙カセット１は、カセット本体４とその両側面に配設された一対のスライドレール５からなる。画像形成装置２の開口部３の両側面には、画像形成装置２から出入りが可能な一対のガイドレール６が設けられている。給紙カセット１のスライドレール５をガイドレール６に係合させ、給紙カセット１を矢印Ａの方向に押し込むと、スライドレール５がガイドレール６内を摺動し、給紙カセット１が画像形成装置２に対して閉じられるようになっている。又、逆に給紙カセット１を図中の矢印Ｂの方向に引き出すことにより、スライドレール５がガイドレール６内を摺動し、給紙カセット１が手前に引き出される。これにより、給紙カセット１は、画像形成装置２に対して開閉自在となるように設けられている。
【００１９】
図３に本発明の第１実施形態である給紙カセット１を示す。
図３（ａ）に示すように、給紙カセット１のスライドレール５の側面に、スライドレール５の長手方向に沿って磁性体７が設けられている。又、ガイドレール６の側面の外側には磁性体７に対向するように、ガイドレール６の長手方向に沿って電磁石８が設けられている。電磁石８は、制御装置９と接続され、該制御装置９により磁力を複数段階に設定できるようになっている。更に、制御装置９には、給紙カセット１の位置を検出する位置検出装置１０と、移動速度を検出する速度センサ１１とが取り付けられている。位置検出装置１０としては、例えば、給紙カセット１の適定位置に設けた検出マークを検出することで給紙カセット１の位置を検出するものを採用することができる。速度センサ１１としては、例えば、画像形成装置２に給紙カセット１の側面と対向するように配置された光センサ（図示せず）から、移動する給紙カセット１へ光を照射し、給紙カセット１の側面に設置された複数の反射板（図示せず）からの反射光の測定によって給紙カセット１の移動速度を測定するものを採用することができる。前記磁性体７は図３（ｂ）に示すように、スライドレール５の下面に設けて、電磁石８をガイドレール６の下面下側に設けてもよい。
【００２０】
次に第１実施形態にかかる給紙カセット１の動作を説明する。
給紙カセット１を矢印Ａ方向へ押し込むことで、給紙カセット１のスライドレール５がガイドレール６内を摺動し、画像形成装置２へ向かってスライド移動を始め、この移動速度が早いと給紙カセット１挿入時の画像形成装置２との衝撃が大きくなる。そこで、給紙カセット１の移動速度を測定し制御する。
【００２１】
まず、位置検出装置１０により給紙カセット１の挿入位置が所定の位置に達したことを検出した後に、図４のフローチャートに示すように、ステップＳ１において速度センサ１１が、給紙カセット１の移動速度を検出する。ステップＳ２において制御装置９が、前記検出した移動速度を所定の第１閾値と該第１閾値より大きい第２閾値と比較することによって移動速度が適正か否かを判断する。検出速度が第１閾値と第２閾値の間にあって、移動速度が適正と判断した場合にはステップＳ３へ進み電磁石８の磁力設定はそのまま維持する。ステップＳ２において制御装置９が、測定した移動速度が不適正だと判断した場合にはステップＳ４へ進み、ステップＳ４では制御装置９が更にその移動速度が早すぎる又は遅すぎるかを判断する。検出速度が第２閾値より大きくて移動速度が早すぎると判断した場合にはステップＳ５へ進み、ステップＳ５では制御装置９が、適正な移動速度に対して、測定した移動速度が速すぎる分を電力に反映させて磁力を上げる。電磁石８の磁力を上げることで給紙カセット１に負荷がかかる。一方、ステップＳ４で検出速度が第１閾値より小さくて移動速度が遅すぎると判断した場合にはステップＳ６へ進み、ステップＳ６では制御装置９が、給紙カセット１の適正な移動速度に対して、測定した移動速度が遅すぎる分を電力に反映させて磁力を下げる。電磁石８の磁力を下げることで給紙カセット１にかかる負荷が軽くなる。これにより、給紙カセット１の画像形成装置２への挿入時の移動速度を制御し、衝撃を小さくすることができる。
【００２２】
図５で示すように、給紙カセット１の挿入位置と移動速度の検出回数及び給紙カセット１への負荷の増減回数を増やすことにより、よりスムーズな給紙カセット１の移動速度変更が可能となる。前記検出及び制御を給紙カセット１の挿入中に２〜３回行うことが好ましい。又、設計想定速度を下回った給紙カセット１の挿入に対しても、予め設定していた抵抗を減らすことにより設計想定速度に引き上げることが可能となる。一方で、給紙カセット１の引き抜き時の給紙カセット１の操作速度を設計想定速度にすることも可能である。
【００２３】
図６に本発明の第２実施形態である給紙カセット１を示すが、図３の第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
この画像形成装置２は、開口部３の側面に沿って一対の互いに対向するように配設されたガイドレール６を備える。２本のガイドレール６のうち、いずれか１本が、開口部３の手前に配置されている回転軸１２周りを、駆動機構１３ａにより画像形成装置２の内側に向かって水平に回転するように設置されている。駆動機構１３ａは、モータ１４により駆動される回転歯車１５と、ガイドレール６に取り付けられ回転歯車１５に噛み合い前記回転軸１２周りに回転する回転カム部材１６とからなっている。モータ１４は制御装置９と接続されている。また給紙カセット１のスライドレール５の側面外側には、スライドレール５に沿って、ガイドレール６との間で挟まれるクッション材１７が配設されている。クッション材１７としては、例えば、温度環境に強いシリコンゴム、ＣＲゴムやポロン材が好適である。
【００２４】
次に第２実施形態にかかる給紙カセット１の動作を説明する。
前記第１実施形態と同様に、給紙カセット１を矢印Ａ方向へ押し込むことで、給紙カセット１は画像形成装置２へ向かってスライド移動を始める。この給紙カセット１の挿入位置を位置検出装置１０で検出するとともに移動速度を速度センサ１１で検出し、この検出結果に基づき制御装置９がモータ１４と回転歯車１５を介して回転カム部材１６を回転軸１２周りに回転し、この回転カム部材１６の押圧によりガイドレール６が画像形成装置２の手前側に配置された回転軸１２周りに水平方向に回転する。これによりスライドレール５の側面に設置されたクッション材１７とガイドレール６との間の負荷が増減し、給紙カセット１の移動速度を制御できる。
【００２５】
図７（ａ）に本発明の第３実施形態である給紙カセット１を示すが、図３の第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
この画像形成装置１はその開口部３の奥壁に、給紙カセット１の背面に向かって伸びるエアダンパ１８を備える。このエアダンパ１８は基端部に開口部１９ａを有する。この開口部１９ａには、開口部１９ａを開閉するシャッタ２０と、シャッタ２０に設けたラック２１と噛み合うピニオン２２とを備えた駆動機構１３ｂが配置されている。
【００２６】
次に第３実施形態にかかる給紙カセット１の動作を説明する。
前記第１実施形態と同様に、給紙カセット１を矢印Ａ方向へ押し込むことで、給紙カセット１は画像形成装置２へ向かってスライド移動を始める。この給紙カセット１の挿入位置を位置検出装置１０で検出するとともに移動速度を速度センサ１１で検出し、この検出結果に基づき制御装置９がモータ１４及びピニオン２２を介してシャッタ２０を開口部１９ａに沿って駆動することで、エアダンパ１８の開口部１９ａを開閉する。これにより給紙カセット１の移動速度に応じて開口部１９ａの穴径が変化することで、給紙カセット１挿入時の抵抗が可変し、衝撃を小さくすることができる。
【００２７】
図７（ｂ）は、本発明の第４実施形態である給紙カセット１を示す。
前記第３実施形態の給紙カセット１では、図７（ａ）に示すように、位置検出装置１０、速度センサ１１、制御装置９を備えるが、第４実施形態の給紙カセット１では、図７（ｂ）に示すように位置検出装置１０、速度センサ１１及び制御装置９を備えず、エアダンパ１８の側面に開口部１９ｂを備え、エアダンパ１８の内側には開口部１９ｂを塞ぐためのフィルム２３が、開口部１９ｂに対して垂直に設けられている。フィルム２３としては、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のＰＥＴフィルムが好適である。
【００２８】
次に第４実施形態にかかる給紙カセット１の動作を説明する。
第４実施形態においては、矢印Ａ方向へ押し込まれ画像形成装置２へ向かってスライド移動する給紙カセット１の移動速度が速い場合には、給紙カセット１とエアダンパ１８の衝突時に、エアダンパ１８の開口部１９ｂから流出する単位時間あたりの風量が増えるため、図中２点鎖線で示すように、フィルム２３が開口部１９ｂへ向かって倒れ開口部１９ｂを塞ぐ形となり、給紙カセット１への負荷が増える。一方で移動速度が遅い場合にはフィルム２３が倒れず開口部１９ｂを塞がないため、負荷はそのままとなる。これにより給紙カセット１挿入時の抵抗が可変し、衝撃を小さくすることができる。開口部１９ｂの大きさ及び数量と、フィルム２３の厚みを変更することにより、給紙カセット１の挿入時の負荷を変化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る給紙カセットを備えた画像形成装置の全体斜視図。
【図２】本発明に係る給紙カセットを画像形成装置から引き抜いた状態を示す斜視図。
【図３】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る給紙カセットの正面断面図、（ｂ）はその変形例に係る正面断面図。
【図４】第１実施形態における給紙カセットの負荷制御を示すフローチャート。
【図５】第１実施形態における給紙カセットの移動速度と挿入位置の関係を示すグラフ。
【図６】本発明の第２実施形態に係る給紙カセットの上面断面図。
【図７】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る給紙カセットの上面断面図、（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る給紙カセットの上面断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１  給紙カセット
２  画像形成装置
５  スライドレール
６  ガイドレール
７  磁性体
８  電磁石
９  制御装置
１０  位置検出装置
１１  速度センサ
１３  駆動機構
１７  クッション材
１８  エアダンパ
１９  開口部（エアダンパ）
２３  フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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