JP4289356B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するもので、液滴状のインクを記録シートに向けて噴射することにより画像を形成していく、いわゆるインクジェット記録装置に適用して有効である。

インクジェット記録装置等の画像形成装置では、通常、給紙トレイに載置された記録シートをピックアップローラ等の給紙ローラにて１枚ずつ画像形成部に給紙（搬送）することにより、記録シートに画像を形成している（例えば、特許文献１参照）。

また、給紙ローラは、記録シートに接触して回転することにより記録シートに搬送力を付与するので、給紙ローラは、記録シートを給紙（搬送）する場合に、給紙ローラと記録シートとの接触部において必要な摩擦力が発生するように記録シート側に押圧される。
特開２００５−２４７５４２号公報

ところで、給紙トレイから画像形成部に至る搬送経路で発生する記録シートの搬送抵抗が大きくなるほど、給紙ローラにて記録シートに付与される搬送力を大きくする必要があり、かつ、大きな搬送力を付与するには給紙ローラを記録シートに押圧する押圧力を大きくして給紙ローラと記録シートとの接触部において発生する摩擦力を大きくする必要がある。

このため、光沢紙等の摩擦係数の大きい記録シートや厚みの厚い記録シート等の大きな搬送抵抗が発生する記録シートを給紙（搬送）するには、大きな押圧力にて給紙ローラを記録シート側に押圧する必要がある。

しかし、給紙トレイの底部の撓み剛性が小さいと、大きな押圧力にて給紙ローラを記録シート側に押圧しても、給紙トレイの底部が押圧方向に撓んで記録シートが押圧方向に移動（変位）してしまうので、給紙ローラと記録シートとの接触部において発生する摩擦力を大きくすることができず、十分な搬送力を記録シートに付与することができない、といった問題が発生する。

また、給紙ローラは、通常、揺動可能に本体側に組み付けられたローラアームの先端側に回転可能に組み付けられているので、図２２に示すように、給紙トレイの底部３３が押圧方向に撓んで記録シートが押圧方向に移動（変位）してしまうと、ローラアーム５２と記録シートとのなす角（以下、この角をアーム角という。）が大きくなってしまう。

そして、アーム角が大きくなると、図２２（ｂ）に示すように、給紙ローラ６０は、記録シートに搬送力を付与することなく、給紙ローラ６０自体が搬送方向上流側に移動するように記録シートに食い込んでいくので、給紙トレイに載置された記録シートを給紙（搬送）することができなくなってしまう、といった問題が発生する。

これらの問題に対しては、給紙トレイの底部の厚みを厚くする等して給紙トレイの底部の撓み剛性を大きくすれば解決することができるものの、給紙トレイの底部の厚みを厚くすると、給紙トレイが大型化してしまい、画像形成装置全体が大きくなってしまう。

本発明は、上記点に鑑み、給紙トレイが大型化することを抑制しつつ、大きな搬送抵抗が発生する記録シートも安定して給紙（搬送）することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、記録シートが載置される給紙トレイ（３０）と、給紙トレイ（３０）が着脱可能に収納されるベース部材（３）と、記録シートに画像を形成する画像形成手段（７０）と、給紙トレイ（３０）に載置された記録シートに接触しながら回転することにより、記録シートを画像形成手段（７０）側に供給する給紙ローラ（６０）と、先端側に給紙ローラ（６０）が回転可能に組み付けられ、揺動することにより給紙ローラ（６０）を記録シート側に押圧する押圧力を発生させるローラアーム（５２）と、給紙トレイ（３０）の底部（３３）側に一体形成され、給紙ローラ（６０）が記録シートを押圧する押圧力と対向するようにして給紙トレイ（３０）の底部（３３）を支持するとともに、側部から下方側に突出する複数本の突条の支持リブ（３３ａ）とを備え、ローラアーム（５２）は、記録シートを画像形成手段（７０）側に供給する方向に給紙ローラ（６０）を回転させるとともに、ローラアーム（５２）を記録シート側に揺動させて押圧力を発生させる駆動伝達機構（５６）を有し、支持リブ（３３ａ）は、給紙ローラ（６０）に対応する部位より記録シートの給紙方向上流側にて給紙トレイ（３０）の底部（３３）を支持し、ベース部材（３）には、支持リブ（３３ａ）と接触することにより押圧力を受けるともに、給紙トレイ（３０）の底部（３３）と略平行となるように板状に形成された支持プレート（３ａ）が設けられており、さらに、支持プレート（３ａ）のうち給紙トレイ（３０）の装着方向後退側には、装着方向前進側に向けて凸となるように略Ｖ字状に切り欠かれた切り欠き部（３ｇ）が設けられていることを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、給紙トレイ（３０）の底部（３３）が支持リブ（３３ａ）により支持された構成となるので、大きな押圧力にて給紙ローラ（６０）を記録シート側に押圧しても給紙トレイ（３０）の底部（３３）が押圧方向に大きく撓んでしまうことを防止できる。つまり、本発明では、給紙トレイ（３０）の底部（３３）の厚みを厚くすることなく、給紙トレイ（３０）の底部（３３）が押圧方向に大きく撓んでしまうことを防止できる。

したがって、光沢紙等の摩擦係数の大きい記録シートや厚みの厚い記録シート等の大きな搬送抵抗が発生する記録シートにも十分な搬送力を付与することができるとともに、アーム角が大きくなることを防止できるので、給紙トレイが大型化することを抑制しつつ、大きな搬送抵抗が発生する記録シートも安定的に給紙（搬送）することができる。

また、請求項１に記載の発明では、支持リブ（３３ａ）は、給紙トレイ（３０）の底部（３３）に一体成形されているので、支持リブ（３３ａ）を別部品とした場合に比べて、画像形成装置の組み立て工数を低減することができ、上記の課題を解決しつつ、画像形成装置の製造原価上昇を抑制することができる。

ところで、アーム角が大きくなると、前述したように、給紙ローラ（６０）自体が搬送方向上流側に移動するように記録シートに食い込んで、給紙トレイ（３０）に載置された記録シートを給紙（搬送）することができなくなってしまうので、アーム角は押圧力によらず、一定角度となることが望ましい。

しかし、給紙ローラ（６０）の押圧力は、ローラアーム（５２）が揺動することより発生するので、押圧力が大きくなるとローラアーム（５２）の揺動角が大きくなり、アーム角が大きくなってしまう。

このため、搬送抵抗の大きい記録シートを搬送するために、給紙ローラ（６０）の押圧力が大きくなると、これに連動してアーム角が大きくなってしまい、給紙トレイ（３０）に載置された記録シートを給紙（搬送）することができなくなってしまうおそれが高くなる。

これに対して、請求項１に記載の発明では、支持リブ（３３ａ）は、給紙ローラ（６０）に対応する部位より記録シートの給紙方向上流側にて給紙トレイ（３０）の底部（３３）を支持することを特徴としている。

これにより、請求項１に記載の発明では、後述する図２０（ｃ）に示すように、給紙ローラ（６０）の押圧力により、給紙トレイ（３０）の底部（３３）のうち給紙方向下流側が給紙方向上流側より僅かに大きく撓むので、押圧力が大きくなってローラアーム（５２）の揺動角が大きくなった場合であっても、アーム角が大きくなってしまうことを抑制できる。

したがって、請求項１に記載の発明では、押圧力によってアーム角が大きく変化してしまうことを抑制できるので、搬送抵抗の大きい記録シートを搬送する場合にであっても、記録シートを安定的に給紙（搬送）することができる。

ところで、仮に、画像形成装置が設置される設置面に支持リブ（３３ａ）を直接接触させるような構成とすると、設置面が平坦ではなく凹状にうねっている場合には、支持リブ（３３ａ）が設置面に接触するまで給紙トレイ（３０）の底部（３３）が撓んでしまうので、底部（３３）が大きく撓んでしまうおそれが高い。

これに対して、請求項１に記載の発明では、ベース部材（３）には、支持リブ（３３ａ）と接触することにより押圧力を受ける支持プレート（３ａ）が設けられていることを特徴としている。

これにより、請求項１に記載の発明では、支持リブ（３３ａ）が支持プレート（３ａ）に接触することにより給紙トレイ（３０）の底部（３３）が大きく撓むことを防止できるので、設置面が平坦ではなく凹状にうねっている場合であっても、設置面の影響を排除して給紙トレイ（３０）の底部（３３）が大きく撓むこと防止できる。

したがって、請求項１に記載の発明によれば、画像形成装置の設置箇所によらず、大きな搬送抵抗が発生する記録シートも安定的に給紙（搬送）することができる。
ところで、給紙トレイ（３０）はベース部材（３）に着脱可能に収納されているので、給紙トレイ（３０）をベース部材（３）に装着する際に、給紙トレイ（３０）の底部（３３）と支持プレート（３ａ）とが擦れ合ってしまう可能性が高い。
このとき仮に、支持プレート（３ａ）のうち給紙トレイ（３０）の装着方向後退側が凹凸のない真っ直ぐな形状であると、支持プレート（３ａ）の装着方向後退側全域が、ほぼ同時に給紙トレイ（３０）の底部（３３）と擦れ合ってしまうので、給紙トレイ（３０）をベース部材（３）に装着する際の装着抵抗が大きくなってしまう。
これに対して、請求項１に記載の発明では、支持プレート（３ａ）は、給紙トレイ（３０）の底部（３３）と略平行となるように板状に形成されており、さらに、支持プレート（３ａ）のうち給紙トレイ（３０）の装着方向後退側には、装着方向前進側に向けて凸となるように略Ｖ字状に切り欠かれた切り欠き部（３ｇ）が設けられていることを特徴としている。
これにより、請求項１に記載の発明では、支持プレート（３ａ）の装着方向後退側全域が、ほぼ同時に給紙トレイ（３０）の底部（３３）と擦れ合うことはなく、支持プレート（３ａ）のうち変形し難い両側から変形し易い中央部にかけて徐々に接触箇所（擦れ合う箇所）が変化していくので、支持プレート（３ａ）に多少の変形（凹凸）がある場合であっても、給紙トレイ（３０）をベース部材（３）に装着する際に給紙トレイ（３０）が支持プレート（３ａ）に引っかかってしまうことを防止でき、給紙トレイ（３０）の装着性を向上させることができる。
ところで、請求項１に記載の発明では、支持リブ（３３ａ）が支持プレート（３ａ）に接触することにより給紙ローラ（６０）の押圧力を受けるので、仮に、支持プレート（３ａ）の撓み剛性が小さく、かつ、支持プレート（３ａ）と設置面との間に隙間があると、支持プレート（３ａ）が大きく撓んでしまい、給紙トレイ（３０）の底部（３３）も大きく撓んでしまう。

これに対して、請求項２に記載の発明では、支持プレート（３ａ）は、ベース部材（３）が設置される設置面に接触し得るように構成されていることを特徴としている。
これにより、請求項２に記載の発明では、給紙ローラ（６０）の押圧力を設置面で受ける構成となるので、支持プレート（３ａ）の撓み剛性が小さい場合であっても、支持プレート（３ａ）が大きく撓んでしまうことを防止できる。

したがって、支持プレート（３ａ）の厚みを厚くすることなく、給紙トレイ（３０）の底部（３３）も大きく撓んでしまうことを防止できるので、画像形成装置の大型化を招くことなく、大きな搬送抵抗が発生する記録シートも安定的に給紙（搬送）することができる。

また、請求項３に記載の発明では、支持プレート（３ａ）のうち支持リブ（３３ａ）に対応する部位には、他の部位に比べて厚みが厚い肉厚部（３ｂ）が設けられていることを特徴とする。

これにより、肉厚部（３ｂ）にて支持プレート（３ａ）と設置面とを確実に接触させることができるので、支持プレート（３ａ）の撓み剛性が小さい場合であっても、支持プレート（３ａ）が大きく撓んでしまうことを確実に防止できる。

請求項４に記載の発明では、支持プレート（３ａ）の撓み剛性は、給紙トレイ（３０）の底部（３３）の撓み剛性より大きいことを特徴とする。
これにより、支持プレート（３ａ）が大きく撓んでしまうことを防止できるので、給紙トレイ（３０）の底部（３３）が大きく撓んでしまうことを防止できる。したがって、設置面が平坦ではなく凹状にうねっている場合であっても、設置面の影響を排除して給紙トレイ（３０）の底部（３３）が大きく撓むこと防止できる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段に限定されるものではない。

本実施形態は、プリンタ機能、スキャナ機能、カラーコピー機能及びファクシミリ機能等の複数機能を備えた、いわゆる複合機に本発明に係る画像形成装置を適用したものであり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。

１．画像形成装置１の概要
図１は本実施形態の画像形成装置１の外観を表す斜視図であり、図２は給紙ユニット６０及び画像形成ユニット７０の側断面図である。

画像形成装置１の外観形状を構成する本体ケーシング２は、図１に示すように、樹脂製の直方体箱状体であり、本実施形態に係る画像形成装置１では、紙面手前側を前方側とし、紙面上方側を重力方向上方側として設置使用される。

そして、本体ケーシング２の前方側上面位置には、入力操作用の各種操作ボタンが配置された操作部１１、及び使用者に向けてメッセージや画像等の情報を表示する表示部１２等から構成された操作パネル１０が設けられている。

また、本体ケーシング２の上方側であって操作パネル１０の後方側位置には、原稿に記載されている画像を読み取るスキャナユニット２０が設けられており、このスキャナユニット２０は、スキャナ機能、カラーコピー機能又はファクシミリ機能を使用する際の画像読取手段として機能するものである。なお、スキャナユニット２０はＣＣＤ等の画像撮像手段を有して構成された周知のものであるので、本明細書では、詳細説明を省略する。

また、本体ケーシング２内の下方側位置には、図２に示すように、記録紙やＯＨＰ用紙等のシート状の記録シートが複数枚積層された状態で載置（収容）される給紙トレイ３０が設けられている。

そして、この給紙トレイ３０は、本体ケーシング２の前面に形成された開口２ａ（図１参照）から前方側へ水平に引き出すことで本体ケーシング２からの取り外しことができ、逆に、本体ケーシング２の開口２ａから後方側へ水平に挿入することで本体ケーシング２に装着することができる。

給紙ユニット５０は、給紙トレイ３０に載置されている記録シートを１枚ずつ画像形成ユニット７０に向けて給紙（搬送）するための給紙手段であり、この給紙ユニット５０は、給紙トレイ３０の上方側に対応する部位にて本体ケーシング２に固定されたフレーム４に支持されている。

また、本体ケーシング２内の後端部、つまり給紙トレイ３０の後端部に対応する部位には、給紙トレイ３０から後方側に給紙（搬送）されてきた記録シートの搬送方向を、前方側に略１８０°転向させるように上方へＵターンさせる搬送経路５が形成されている。

そして、給紙ユニット５０の上方側位置には、搬送経路５を経由して搬送（給紙）されてきた記録シートに画像を形成（印刷）する画像形成ユニット７０が配置されており、画像形成ユニット７０にて画像形成が終了した記録シートは、給紙トレイ３０の上面であって前方寄りの位置に排出される。

なお、画像形成ユニット７０は、周知のインクジェット式の画像形成手段であるので、本明細書では、その詳細説明は省略する。
２．供給トレイの構成
図３はセカンドトレイ４０が載置されていない状態での供給トレイ３０及び給紙ユニット５０の斜視図であり、図４はセカンドトレイ４０が載置された状態での供給トレイ３０及び給紙ユニット５０の斜視図である。

また、図５は、セカンドトレイ４０が載置されていない状態での供給トレイ３０及び給紙ユニット５０を上方から見た平面図であり、図６は取手部３５を取り外した給紙トレイ３０の上面側斜視図であり、図７は取手部３５を取り外した給紙トレイ３０の下面側斜視図であり、図８は図６及び図７のＡ−Ａ断面図である。

また、図９（ａ）は本体ケーシング２の下方部及び側面部を構成するベース部材３を下方側から見た下面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、図１０は図９（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図１１は図１０のＡ部拡大図であり、図１２はベース部材３（本体ケーシング２）に給紙トレイ３０を装着した場合における図９（ａ）のＡ−Ａ断面相当で切断した断面図であり、図１３は図１２のＡ部拡大図であり、図１４は図５のＡ−Ａ断面図である。

給紙トレイ３０は、図３及び図５に示すように、記録シートが載置される矩形状の薄皿状部品であり、本実施形態に係る給紙トレイ３０では、最大Ａ４サイズの記録シートが載置可能な大きさ設定された樹脂部品にて構成されている。

また、給紙トレイ３０は、その左右側端部に、左右方向に変位可能な一対の側端部ガイド３１、３２が設けられており、この一対の側端部ガイド３１、３２は、変位した位置によらず、常に、一対の側端部ガイド３１、３２間の中央部が同位置（本実施形態では、給紙トレイ３０の幅左右方向中央部）となるように連動して変位作動するように構成されている。

すなわち、側端部ガイド３１、３２は、記録シートが上面に載置される載置板部３１ａ、３２ａ、載置板部３１ａ、３２ａにおける左右方向外側の端部から上方へ垂直に立設された側板部３１ｂ、３２ｂ、及び各載置板部３１ａ、３２ａの底面から互いに他方の側端部ガイド３１、３２側に向けて延びるリニアガイドバー３１ｃ、３２ｃを有して構成されている。

また、両リニアガイドバー３１ｃ、３２ｃは、前後方向（記録シートの搬送方向）に離隔した状態で平行配置されているとともに、給紙トレイ３０の底板３３に左右方向に沿って設けられた溝部３３ａ、３３ｂ内に摺動可能に嵌め込まれ、かつ、両リニアガイドバー３１ｃ、３２ｃには、互いに対向する側にラックギア（図示せず。）が形成されている。

そして、各ラックギアそれぞれは、給紙トレイ３０の底部３３（以下、底板３３と記す。）の左右方向（幅方向）の略中央位置に回転可能に設けられたピニオンギア（図示せず。）と噛み合っている。このため、両側端部ガイド３１、３２は、ピニオンギアを介して互いに機械的に連動して摺動変位するので、一対の側端部ガイド３１、３２は、一対の側端部ガイド３１、３２間の中央部が同位置となるように連動して変位作動する。

また、側板部３１ｂ、３２ｂのうち記録シートの左右方向端部と接触する部分は、前後方向（記録シートの搬送方向）に沿って平行に延びる平面状に形成されているため、記録シートは、側端部ガイド３１、３２により左右方向の位置決めがされた状態で画像形成ユニット７０（搬送経路５）に給紙（搬送）される。

また、給紙トレイ３０（底板３３）のうち記録シートの搬送方向下流側、つまり給紙トレイ３０（底板３３）の後端側には、給紙ユニット５０により搬送力が付与された記録シートの搬送方向を上方側に転向させるガイド板３４が設けられており、このガイド板３４の左右方向中央部には、金属製の分離部材３４ａが設けられている。

分離部材３４ａは、上下に所定間隔で並んだ複数の突起部からなるもので、各突起部の先端が僅かにガイド板３４の前面から突出している。このため、給紙ユニット５０によってガイド板３４に向けて押し出された複数枚の記録シートの搬送方向先端側が、分離部材３４ａ（突起部）の先端に接触することにより搬送抵抗を受けるので、最上位に載置されていた記録シートが分離されて画像形成ユニット７０に向けて１枚ずつ搬送（給紙）される。

一方、給紙トレイ３０（底板３３）のうち記録シートの搬送方向上流側、つまり給紙トレイ３０（底板３３）の前端側には、図４に示すように、取手部３５が設けられており、この取手部３５は、給紙トレイ３０を着脱する際の把持部をなすものである。

また、底板３３の裏面（下面）側には、図８に示すように、後述する給紙ローラ６０が記録シートを押圧する押圧力と対向して、その押圧力を受けることにより底板３３を支持する支持リブ３３ａが設けられており（図１４参照）、この支持リブ３３ａは、底板３３から下方側に突出する複数本の突状にて構成されている。

一方、底板３３の表面（上面）側には、図１４に示すように、給紙トレイ３０に載置される記録シートに接触して所定の搬送抵抗を発生させる分離パッド３３ｂが設けられており、この分離パッド３３ｂは、後述する給紙ローラ６０と記録シートとが接触する位置に対応する部位に設けられている。

そして、本実施形態に係る支持リブ３３ａは、分離パッド３３ｂより記録シートの搬送方向上流側、つまり給紙ローラ６０に対応する部位より記録シートの給紙方向上流側にて底板３３を支持するように設けられている。

なお、本実施形態では、底板３３及び支持リブ３３ａを合成樹脂製とするとともに、底板３３と支持リブ３３ａとを一体成形することにより、支持リブ３３ａを底板３３に一体化している。

ところで、給紙トレイ３０は、ベース部材３に挿入装着された状態で本体ケーシング２内に収納される。そして、ベース部材３のうち支持リブ３３ａに対応する部位には、図１４に示すように、支持リブ３３ａと接触することにより、給紙ローラ６０が記録シートを押圧する押圧力を受ける支持プレート３ａが設けられている。

そして、支持プレート３ａのうち支持リブ３３ａに対応する部位には、他の部位に比べて厚みが厚い肉厚部３ｂが設けられており、本実施形態では、支持プレート３ａの下面側、つまり支持プレート３ａのうち支持リブ３３ａとの対向面の反対側に支持プレート３ａの一部を突出させるようにして肉厚部３ｂを支持プレート３ａに一体形成している。

また、ベース部材３は、給紙ユニット５０や図示しない搬送ローラ等を駆動する電動モータ等の駆動源、又は駆動源や画像形成ユニット７０を制御する制御装置等を収納する収納部３ｃを有しており、この収納部３ｃは、図９（ａ）及び図１０に示すように、給紙トレイ３０が装着される装着空間３ｄを挟んで両側に設けられている。

そして、支持プレート３ａは、給紙トレイ３０の装着方向前進側（ベース部材３の後端側）において、底板３３と略平行に広がって装着空間３ｄを挟んで両側に設けられた収納部３ｃを連結するような板状の部材にて構成されている。一方、収納部３ｃうち給紙トレイ３０の装着方向後退側（ベース部材３の前端側）は、金属プレート３ｅにて補強されたブリッジ部３ｆにて連結されている。

なお、本実施形態では、支持プレート３ａ、肉厚部３ｂ及び収納部３ｃを含むベース部材３は、樹脂にて一体成形されている。
また、支持プレート３ａのうち給紙トレイ３０の装着方向後退側には、図９（ａ）に示すように、装着方向前進側に向けて凸となるように略Ｖ字状に切り欠かれた切り欠き部３ｇが設けられており、この切り欠き部３ｇの頂点３ｈは、給紙ローラ６０と記録シートとが接触する位置に対応する部位（本実形態では、左右方向略中央）と一致するように設定されている。

なお、支持プレート３ａの左右方向（記録シートの搬送方向と直交する方向）両端には、給紙トレイ３０の左右方向両端と摺動可能に接触して給紙トレイ３０を支持するレール部（図示せず。）が一体形成され、切り欠き部３ｇの先端側全域、つまり支持プレート３ａのうち図９（ａ）の太い二点鎖線で示される給紙トレイ３０の装着方向後退側全域は、図９（ｂ）に示すように、装着方向後退側に向かうほど、肉厚が薄くなるようなテーパ部３ｊが設けられている。

また、本実施形態に係る給紙トレイ３０には、図４に示すように、葉書や封筒等のコピー用紙に比べて厚みが厚く、かつ、小さい記録シートを所定位置（本実施形態では、左右方向略中央）に載置するためのセカンドトレイ４０を有しており、このセカンド４０は、給紙トレイ３０の上方側に着脱可能に給紙トレイ３０に組み付けられている。

３．給紙ユニット５０の構成
図１５は給紙ユニット５０を図５のＥ−Ｅ断面にて切断した断面図であり、図１６は給紙ユニット５０を図５のＡ−Ａ断面にて切断した断面図である。図１７は給紙ローラ６０を図５のＣ−Ｃ断面にて切断した断面図であり、図１７（ａ）は給紙ローラ６０（回転軸６５）が貫通穴５５ａの中心線と平行な状態を示し、図１７（ｂ）は給紙ローラ６０（回転軸６５）が貫通穴５５ａの中心線に対して傾いた状態を示している。図１８は第２ねじりコイルバネ５８の作動を示す図であり、図１９は給紙ユニット５０を下方側から見た斜視図である。

給紙ユニット５０は、給紙トレイ３０に載置された記録シートに搬送力を付与して画像形成ユニット７０に向けて記録シートを給紙（搬送）する搬送手段であり、この給紙ユニット５０は、図５に示すように、給紙トレイ３０の上方側にて給紙トレイ３０の左右方向中央部から一端側（本実施形態では、右端側）に延びるように配置された支軸５１により揺動可能に支持されている。

なお、支軸５１は、金属製のフレーム４により支持されており、支軸５１に作用する外力のうち支軸５１の直径方向成分は主にフレーム４にて受け、支軸５１は主に支軸５１に作用するトルクを伝達又は受ける。

そして、支軸５１の軸方向端部のうち給紙トレイ３０の左右方向端部（本実施形態では、右端）側に対応する部位には、前記駆動源から回転力を支軸５１に伝達する大歯車５３が設けられており、一方、支軸５１の軸方向端部のうち給紙トレイ３０の左右方向中央部に対応する部位には、支軸５１と一体的に回転する小歯車５４が設けられている。

また、ローラアーム５２は、支軸５１に対して回転可能に組み付けられて支軸５１の直径方向に延びる腕部材であり、このローラアーム５２の先端には、支軸５１と平行な方向に延びる回転軸６５（図１７参照）を中心として回転する給紙ローラ６０が組み付けられている。このため、ローラアーム５２が支軸５１を揺動中心として底板３３（記録シート）側に回転すると、給紙ローラ６０が記録シートに押し付けられ、給紙ローラ６０を記録シートに押圧する押圧力が発生する。

一方、給紙ローラ６０は、給紙トレイ３０に載置された記録シートに接触しながら回転することにより記録シートに搬送力を付与する搬送手段であり、この給紙ローラ６０は、図１７に示すように、軸状に形成された本体部材６１、及び本体部材６１の軸方向両端側に装着されたローラ部材６２等を有して構成されている。

なお、本実施形態では、本体部材６１は硬質の合成樹脂製であり、ローラ部材６２はゴム等の摩擦係数が大きく、かつ、弾性変形可能な樹脂製である。
また、ローラ部材６２が装着された円筒状のローラ支持部６３、６４を連結する棒状の回転軸６５の軸方向中央位置には歯車当接部６５ａが設けられ、この歯車当接部６５ａの回転軸方向両側にはアーム当接部６５ｂ、６５ｂが設けられている。

そして、回転軸６５の断面形状は、図１５に示すように略十字状に形成されており、一方、歯車当接部６５ａの断面形状は、図１６に示すように、回転軸６５の最大寸法より大きな直径を有する丸軸部、及び対向する位置にて丸軸部から径方向円に突出する突起部からなる形状に形成され、各アーム当接部６５ｂの断面形状は、回転軸６５の最大寸法より大きな直径を有する丸軸部からなる円形状に形成されている。

一方、ローラアーム５２の先端側には、図１７に示すように、回転軸６５が挿入される貫通穴５５ａが設けられており、この貫通穴５５ａにより回転軸６５（給紙ローラ６０）を回転可能に支持する軸支部５５が構成されている。

そして、回転軸６５は、歯車当接部６５ａを挟んで両側に設けられたアーム当接部６５ｂの外周面が貫通穴５５ａの内周面に摺動可能に接触することにより軸支部５５に回転可能に支持されている。このとき、アーム当接部６５ｂの外形寸法は、貫通穴５５ａの内径寸法より僅かに小さいため、回転軸６５は、図１７（ｂ）に示すように、貫通穴５５ａの中心軸に対して傾いた状態で回転することができる。

また、２つの軸支部５５の間には、給紙ローラ６０（回転軸６５）に駆動力を伝達する駆動歯車６６がローラアーム５２に対して回転可能に組み付けられており、駆動歯車６６の回転中心に設けられた貫通孔６６ａ内には、図１６に示すように、歯車当接部６５ａが配置されている。

そして、貫通孔６６ａの外縁部の一部には扇形状の切り欠き部（凹部）が形成されており、この切り欠き部に歯車当接部６５ａの突起部が嵌り込んで、貫通孔６６ａの切り欠き部（凹部）と歯車当接部６５ａの突起部とが係合している。

なお、本実施形態では、扇形状の切り欠き部（凹部）の円弧長さを歯車当接部６５ａの突起部の円弧長さ（幅寸法）より大きくして、駆動歯車６６と歯車当接部６５ａ（回転軸６５）との間に所定角度（本実施形態では、駆動歯車６６の回転角度に換算して略６０°）のガタツキが発生するようにしている。

また、ローラアーム５２には、図１５及び図１６に示すように、支軸５１に固定された小歯車５４から駆動歯車６６に駆動力を伝達する複数枚の動力伝達歯車５６が、ローラアーム５２の延出方向に沿って組み込まれている。

このとき、動力伝達歯車５６の枚数は、図１６の矢印に示す向きに支軸５１（小歯車５４）を回転させることにより、ローラアーム５２の先端側が記録シート（底板３３）側に揺動するように回転したときに、給紙ローラ６０と記録シートとの接線方向が記録シートの搬送方向と一致するように設定されている。

このため、給紙ローラ６０に駆動力が作用すると、記録シートに搬送力が付与されるとともに、給紙ローラ６０（駆動歯車６６）に作用する反力によりローラアーム５２が記録シート側に揺動しようとするので、給紙ローラ６０に駆動力が作用しても給紙ローラ６０が記録シートから離れることなく、安定的に搬送力が給紙ローラ６０から記録シートに付与される。

ところで、上述したように、給紙ローラ６０を回転させる駆動力の反力を利用して給紙ローラ６０を記録シート側に押圧する手段では、給紙ローラ６０を記録シートに押圧する際の押圧力が変動し易く、特に、駆動力が作用していない起動時には押圧力が発生しない。

そこで、本実施形態では、図３に示すように、支軸５１側に配設されてローラアーム５２を常に記録シート側に揺動させる弾性力を発生させる第１ねじりコイルバネ５７、及びローラアーム５２の先端側に配設されてローラアーム５２を記録シート側に揺動させる弾性力を発生させる第２ねじりコイルバネ５８が設けられている。

なお、第２ねじりコイルバネ５８は、ローラアーム５２と記録シートとのなす角が小さい場合、つまりローラアーム５２が略水平となった場合には、図１８（ｂ）、図１８（ｃ）及び図１９に示すように、フレーム４に設けられた当接片４ａと接触して弾性変形することによりローラアーム５２を記録シート側に押圧（付勢）する。因みに、図１８（ｂ）及び図１８（ｃ）の一点鎖線は、最上位の記録シートを示している。

逆に、ローラアーム５２と記録シートとのなす角が大きい場合には、図１８（ａ）に示すように、第２ねじりコイルバネ５８は当接片４ａから離隔するので、ローラアーム５２を記録シート側に押圧する弾性力は発生しない。つまり、第２ねじりコイルバネ５８は、ローラアーム５２が略水平となった場合のみローラアーム５２を記録シート側に押圧（付勢）する。

４．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、給紙トレイ３０の底板３３が支持リブ３３ａにより支持された構成となっているので、大きな押圧力にて給紙ローラ６０を記録シート側に押圧しても給紙トレイ３０の底板３３が押圧方向に大きく撓んでしまうことを防止できる。つまり、本実施形態では、給紙トレイ３０の底板３３の厚みを厚くすることなく、給紙トレイ３０の底板３３が押圧方向に大きく撓んでしまうことを防止できる。

したがって、光沢紙等の摩擦係数の大きい記録シートや厚みの厚い記録シート等の大きな搬送抵抗が発生する記録シートにも十分な搬送力を付与することができるとともに、アーム角が大きくなることを防止できるので、給紙トレイが大型化することを抑制しつつ、大きな搬送抵抗が発生する記録シートも安定的に給紙（搬送）することができる。

また、本実施形態では、支持リブ３３ａは、給紙トレイ３０の底板３３に一体成形されているので、支持リブ３３ａを別部品とした場合に比べて、画像形成装置１の組み立て工数を低減することができる。したがって、給紙トレイが大型化することを抑制しつつ、大きな搬送抵抗が発生する記録シートも安定的に給紙（搬送）することができるとともに、画像形成装置１の製造原価上昇を抑制することができる。

ところで、図２０はローラアーム５２の揺動作動を示す模式図である。なお、図２０においては給紙ローラ６０の変形を強調して描かれているが、実際には図２０に示すほど大きくは変形しない。

給紙ローラ６０に駆動力が作用していないとき、又は記録シートに作用する搬送抵抗が小さく駆動力が小さいときには、図２０（ａ）に示すように、ローラアーム５２と記録シートとのなす角であるアーム角θは、初期値θｏである。

そして、搬送抵抗が大きくなると、これに呼応するように給紙ローラ６０を回転させる駆動力が大きくなるので、その反力であるローラアーム５２を記録シート側に押圧する押圧力が大きくなる。

このとき、本実施形態では、底板３３の撓み変形が支持リブ３３ａにより抑制されているので、増大した押圧力により、図２０（ｂ）の実線で示すように支持リブ３３ａがない場合（図２０（ｂ）の二点鎖線）に比べて、給紙ローラ６０の外周が大きく撓んで給紙ローラ６０自体が搬送方向上流側に移動するように記録シートに食い込んでしまう。

そして、給紙ローラ６０が記録シートに食い込んでしまうと、給紙トレイ３０に載置された記録シートを給紙（搬送）することができなくなってしまうので、アーム角θは押圧力によらず、一定角度となることが望ましい。

しかし、給紙ローラ６０を駆動する反力を利用した給紙ローラ６０の押圧力は、ローラアーム５２が揺動することより発生するので、押圧力が大きくなるとローラアーム５２の揺動角が大きくなり、図２０（ｂ）に示すように、アーム角θがθｏからθ１となるように大きくなってしまう。

このため、搬送抵抗の大きい記録シートを搬送するために、給紙ローラ６０の押圧力が大きくなると、これに連動してアーム角θが大きくなってしまい、給紙トレイ３０に載置された記録シートを給紙（搬送）することができなくなってしまうおそれが高くなる。

これに対して、本実施形態では、支持リブ３３ａは、給紙ローラ６０に対応する部位より記録シートの給紙方向上流側にて給紙トレイ３０の底板３３を支持することを特徴としているので、図２０（ｃ）に示すように、給紙ローラ６０の押圧力により、給紙トレイ３０の底板３３のうち給紙方向下流側が給紙方向上流側より僅かに大きく撓む。

つまり、底板３３のうち給紙方向下流側が給紙方向上流側より下がって、底板３３がローラアーム５２と平行となるような方向に撓むので、押圧力が大きくなってローラアーム５２の揺動角が大きくなった場合であっても、アーム角θが大きくなってしまうことを抑制できる。

したがって、本実施形態では、押圧力によらずアーム角θを略一定にすることができるので、搬送抵抗の大きい記録シートを搬送する場合にであっても、記録シートを安定的に給紙（搬送）することができる。

ところで、仮に、画像形成装置１が設置される設置面に支持リブ３３ａを直接接触させるような構成とすると、設置面が平坦ではなく凹状にうねっている場合には、支持リブ３３ａが設置面に接触するまで給紙トレイ３０の底板３３が撓んでしまうので、底板３３が大きく撓んでしまうおそれが高い。

これに対して、本実施形態では、ベース部材３には、支持リブ３３ａと接触することにより押圧力を受ける支持プレート３ａが設けられているので、支持リブ３３ａが支持プレート３ａに接触することにより給紙トレイ３０の底板３３が大きく撓むことを防止できる。

したがって、設置面が平坦ではなく凹状にうねっている場合であっても、設置面の影響を排除して給紙トレイ３０の底板３３が大きく撓むこと防止できるので、画像形成装置１の設置箇所によらず、大きな搬送抵抗が発生する記録シートも安定的に給紙（搬送）することができる。

なお、本実施形態は、記録シートの搬送が行われていないときも含めて常に支持リブ３３ａと支持プレート３ａとが接触している場合、及び所定以上の押圧力が発生したとき、つまり搬送抵抗が所定以上となったときに支持リブ３３ａと支持プレート３ａとが接触している場合のいずれの場合であってもよい。

ところで、本実施形態では、支持リブ３３ａが支持プレート３ａに接触することにより給紙ローラ６０の押圧力を受けるので、仮に、支持プレート３ａの撓み剛性が小さく、かつ、支持プレート３ａと設置面との間に隙間があると、支持プレート３ａが大きく撓んでしまい、給紙トレイ３０の底板３３も大きく撓んでしまう。

これに対して、本実施形態では、支持プレート３ａは、ベース部材３が設置される設置面に接触するように構成されているので、給紙ローラ６０の押圧力を設置面で受ける構成となり、支持プレート３ａの撓み剛性が小さい場合であっても、支持プレート３ａが大きく撓んでしまうことを防止できる。

したがって、支持プレート３ａの厚みを厚くすることなく、給紙トレイ３０の底板３３も大きく撓んでしまうことを防止できるので、画像形成装置の大型化を招くことなく、大きな搬送抵抗が発生する記録シートも安定的に給紙（搬送）することができる。

なお、本実施形態では、設計中心寸法にて支持プレート３ａが設置面に接触するように構成したが、実際の製品では、寸歩バラツキにより支持プレート３ａが設置面に接触していない場合もあり得るが、少なくとも所定以上の押圧力が発生したとき、つまり搬送抵抗が所定以上となったときには、支持プレート３ａと設置面とを接触させるようになっている。

また、本実施形態では、支持プレート３ａのうち支持リブ３３ａに対応する部位に、他の部位に比べて厚みが厚い肉厚部３ｂが設けられているので、肉厚部３ｂにて支持プレート３ａと設置面とを確実に接触させることができ、支持プレート３ａの撓み剛性が小さい場合であっても、支持プレート３ａが大きく撓んでしまうことを確実に防止できる。

ところで、給紙トレイ３０はベース部材３に着脱可能に収納されているので、給紙トレイ３０をベース部材３に装着する際に、給紙トレイ３０の底板３３と支持プレート３ａとが擦れ合ってしまう可能性が高い。

このとき仮に、支持プレート３ａのうち給紙トレイ３０の装着方向後退側が凹凸のない真っ直ぐな形状であると、支持プレート３ａの装着方向後退側全域が、ほぼ同時に給紙トレイ３０の底板３３と擦れ合ってしまうので、給紙トレイ３０をベース部材３に装着する際の装着抵抗が大きくなってしまう。

これに対して、本実施形態では、支持プレート３ａのうち給紙トレイ３０の装着方向後退側に、装着方向前進側に向けて凸となるように略Ｖ字状に切り欠かれた切り欠き部３ｇが設けられているので、支持プレート３ａの装着方向後退側全域が、ほぼ同時に給紙トレイ３０の底板３３と擦れ合うことはなく、徐々に擦れ合う箇所が増えていくこととなる。

したがって、給紙トレイ３０をベース部材３に装着する際の装着抵抗が大きくなってしまうことを防止でき、給紙トレイ３０の装着性を向上させることができる。
また、本実施形態では、支持プレート３ａのうち給紙トレイ３０の装着方向後退側全域には、装着方向後退側に向かうほど肉厚が薄くなるようなテーパ部３ｊが設けられているので、給紙トレイ３０をベース部材３に装着する際に、給紙トレイ３０を支持プレート３ａに容易に案内することができ、給紙トレイ３０の装着抵抗を低減することができる。

５．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、画像形成ユニット７０が特許請求の範囲に記載された画像形成手段に相当し、動力伝達歯車５６等が特許請求の範囲に記載された駆動伝達機構を構成している。

（第２実施形態）
第１実施形態では、支持プレート３ａが設置面に直接接触し得る構成であったので、支持プレート３ａの剛性はそれほど大きくなかったが、本実施形態は、支持プレート３ａの撓み剛性を、給紙トレイ３０の底板３３の撓み剛性より大きくしたものである。

具体的には、図２１に示すように、支持プレート３ａの裏面側又は内部に補強用の金属プレート３ｋを配置したものである。
これにより、本実施形態では、支持プレート３ａが大きく撓んでしまうことを防止できるので、給紙トレイ３０の底板３３が大きく撓んでしまうことを防止できる。したがって、設置面が平坦ではなく凹状にうねっている場合であっても、設置面の影響を排除して給紙トレイ３０の底板３３が大きく撓むこと防止できる。

なお、図２１では、補強用の金属プレート３ｋを配置することにより、支持プレート３ａの撓み剛性を、給紙トレイ３０の底板３３の撓み剛性より大きくしたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば支持プレート３ａ自体を金属製とする、又は支持プレート３ａ全体を肉厚部３ｂと同様な厚みとする等してもよい。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、支持リブ３３ａは底板３３（給紙トレイ３０）に一体成形されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば支持リブ３３ａがベース部材３側に設けられている場合、及び支持リブ３３ａが給紙トレイ３０及びベース部材３と別個の独立した部品である場合のいずれでもよい。

また、上述の実施形態では、支持リブ３３ａが支持プレート３ａに接触し得るように構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、支持リブ３３ａが設置面に直接接触し得るような構成としてもよい。

また、上述の実施形態では、第１ねじりコイルバネ５７及び第２ねじりコイルバネ５８を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも一方のねじりコイルバネを廃止してもよい。

また、上述の実施形態では、画像形成手段として、インクジェット方式の画像形成手段を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電子写真方式の画像形成手段を用いてもよいことはいうまでもない。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１の外観を表す斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙ユニット６０及び画像形成ユニット７０の側断面図である。 本発明の実施形態に係るセカンドトレイ４０が載置されていない状態での供給トレイ３０及び給紙ユニット５０の斜視図である。 本発明の実施形態に係るセカンドトレイ４０が載置された状態での供給トレイ３０及び給紙ユニット５０の斜視図である。 本発明の実施形態に係るセカンドトレイ４０が載置されていない状態での供給トレイ３０及び給紙ユニット５０を上方から見た平面図である。 本発明の実施形態に係る給紙トレイ３０において取手部３５を取り外した給紙トレイ３０の上面側斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙トレイ３０において取手部３５を取り外した給紙トレイ３０の下面側斜視図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は本体ケーシング２の下方部及び側面部を構成するベース部材３を下方側から見た下面図であり、（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図９（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図１０のＡ部拡大図である。 ベース部材３（本体ケーシング２）に給紙トレイ３０を装着した場合における図９（ａ）のＡ−Ａ断面相当で切断した断面図である。 図１２のＡ部拡大図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る給紙ユニット５０を図５のＥ−Ｅ断面にて切断した断面図である。 本発明の実施形態に係る給紙ユニット５０を図５のＡ−Ａ断面にて切断した断面図である。 給紙ローラ６０を図５のＣ−Ｃ断面にて切断した断面図である。 第２ねじりコイルバネ５８の作動を示す図である。 給紙ユニット５０を下方側から見た斜視図である。 ローラアーム５２の揺動作動を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る本体ケーシング２の下方部及び側面部を構成するベース部材３を下方側から見た下面図である。 発明が解決しようとする課題の説明図である。

符号の説明

１…画像形成装置、２…本体ケーシング、２ａ…開口、３…ベース部材、
３ａ…支持プレート、３ｂ…肉厚部、３ｃ…収納部、３ｄ…装着空間、
３ｅ…金属プレート、３ｆ…ブリッジ部、３ｇ…切り欠き部、
３ｊ…テーパ部、３ｋ…金属プレート、４…フレーム、４ａ…当接片、
５…搬送経路、１０…操作パネル、１１…操作部、２０…スキャナユニット、
３０…給紙トレイ、３１…側端部ガイド、３１…両側端部ガイド、
３１ａ…載置板部、３１ｂ…側板部、３１ｃ…リニアガイドバー、
３３…底板、３３ａ…溝部、３３ａ…支持リブ、３３ｂ…分離パッド、
３４…ガイド板、３４ａ…分離部材、３５…取手部、４０…セカンドトレイ、
５０…給紙ユニット、５１…支軸、５２…ローラアーム、５３…大歯車、
５４…小歯車、５５…軸支部、５５ａ…貫通穴、５６…動力伝達歯車、
５７…第１ねじりコイルバネ、５８…第２ねじりコイルバネ、６０…給紙ローラ、
６１…本体部材、６２…ローラ部材、６３…ローラ支持部、６５…回転軸、
６５ａ…歯車当接部、６５ｂ…アーム当接部、６６…駆動歯車、６６ａ…貫通孔、
７０…画像形成ユニット。

Claims (4)

1. 記録シートが載置される給紙トレイと、
   前記給紙トレイが着脱可能に収納されるベース部材と、
   前記記録シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記給紙トレイに載置された記録シートに接触しながら回転することにより、記録シートを前記画像形成手段側に供給する給紙ローラと、
   先端側に前記給紙ローラが回転可能に組み付けられ、揺動することにより前記給紙ローラを記録シート側に押圧する押圧力を発生させるローラアームと、
   前記給紙トレイの底部側に一体成形され、前記給紙ローラが記録シートを押圧する押圧力を受けるとともに、前記底部から下方側に突出する複数本の突条の支持リブとを備え、
   前記ローラアームは、前記記録シートを前記画像形成手段側に供給する方向に前記給紙ローラを回転させるとともに、前記ローラアームを前記記録シート側に揺動させて前記押圧力を発生させる駆動伝達機構を有し、
   前記支持リブは、前記給紙ローラに対応する部位より記録シートの給紙方向上流側に設けられ、
   前記ベース部材には、前記支持リブの先端側と接触して前記押圧力を受けるとともに、前記給紙トレイの底部と略平行となるように板状に形成された支持プレートが設けられており、
   さらに、前記支持プレートのうち前記給紙トレイの装着方向後退側には、前記装着方向前進側に向けて凸となるように略Ｖ字状に切り欠かれた切り欠き部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記支持プレートは、前記ベース部材が設置される設置面に接触し得るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記支持プレートのうち前記支持リブに対応する部位には、他の部位に比べて厚みが厚い肉厚部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記支持プレートの撓み剛性は、前記給紙トレイの底部の撓み剛性より大きいことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

Images