JP4962455B2 - 給紙装置及びそれを備えた画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像記録部に対して、紙または合成樹脂製のカットシート等の用紙（以下、被記録媒体という）を１枚ずつ給送する給紙装置及びそれを備えた画像記録装置の構成に関するものである。

従来より、インクジェット式の画像記録装置等の記録部と対向するように被記録媒体を給送するため、基端部を装置筐体に上下回動自在に支軸したアーム体の先端部に給紙ローラを備えた構成が知られている。この構成によれば、上面が開放された給紙トレイに堆積収容された用紙の最上面に、アーム体を押えるばねの付勢力により給紙ローラが押圧されている。そして、この状態で給紙ローラが回転駆動することにより、用紙の端部が給紙トレイの給送方向下流側の端部に形成された傾斜状の分離壁に突き当てられて、最上層のみの用紙が分離されて画像記録部の方向に給送される（特許文献１参照）。その場合、その給紙ローラの周面をゴム等の摩擦係数の大きい部材にて構成する。一方、その給紙ローラと対峙する給紙トレイの底面箇所にはコルク板などの同じく摩擦係数の大きい部材を貼り付ける。これにより、給紙トレイ内の用紙が少なくなったときに、給紙ローラの周面に当接している最上層の用紙とそれに隣接している下層の用紙とが同時に給紙される現象、即ち、重送が発生しないように構成している。

一方で、給紙トレイ内の用紙が無くなったときに、給紙ローラが給紙トレイの底面のコルク板に当接した状態で回転駆動すると、コルク板や給紙ローラの周面が過度に摩耗したり、摩擦力が大き過ぎて給紙ローラの回転がロックされたりする。この結果、給紙ローラの駆動系や給紙ローラを回転させる駆動モータに不具合を発生させる虞があるという問題があった。これらの問題を解消するため、特許文献２には、アーム体の先端部下面側に、上下回動可能な作動体からなる離間作動手段を設けた構成が開示されている。これにより、アーム体の先端部の給紙ローラが給紙トレイの底部に接近すると、作動体が先に底部に当接して、給紙ローラを底部から離間させるように押し上げるのである。
特開２００５−２４７５２１号公報 特開２００７−０６２９６５号公報

また、特許文献２に記載され、更に本願の図面の図１７にも示す様に作動体１０４における給送方向上流側端には、斜め上向きに突出する傾斜部１０５が設けられている。これは装置筐体のトレイ収納部内に挿入した状態の給紙トレイに用紙を追加供給するときに、前記傾斜部にて給紙ローラの下面側に用紙が円滑に導入され易くする構成であった。

しかしながら、給紙トレイ１００がトレイ収納部から引き出された状態では、給紙ローラ１０２がトレイ収納部の底板１０１に当接するように、アーム体１０３が筐体の奥側に向かって下向きに大きく傾く。そのとき、離間動作手段における作動体１０４は、その給紙方向上流側端部が底板１０１に接近するような姿勢まで傾いてしまう。そのため、作動体１０４における傾斜部１０５とアーム体１０３の下面側との間に大きな隙間ができる。

給紙トレイ１００内に堆積収容された用紙１０６のうち上層部の先端部が給紙トレイ１００の給紙方向上流側端の傾斜分離板１０８を乗り越えている状態で、ユーザが給紙トレイ１００をトレイ収納部内に押し込んでしまうと、図１５に示すように、傾斜部１０５とアーム体１０３の下面側との間の隙間１０７に、用紙１０６の上層部の先端部が挟まった状態となる。このまま、給紙トレイ１００をさらにトレイ収納部の奥側に押し込むと、給紙トレイ１００の傾斜分離板１０８が作動体１０４に接近し、作動体１０４が上昇しようとする。しかし、この作動体１０４とアーム体１０３との間に用紙１０６の先端部が挟まっているので、作動体１０４は上昇不能となる。ユーザがこのことを知らずに、さらに給紙トレイ１００をトレイ収納部の奥側に押し込むと、作動体１０４が傾斜分離板１０８に衝突する等して、作動体１０４やアーム体１０３が破損する虞があるという問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、給紙トレイがトレイ収納部内に収納されていない場合に、作動体をアーム体の下面に近接させる手段を備えたことにより、作動体とアーム体との間に用紙の先端部が進入可能な隙間がなくなり、給紙トレイの押し込み時におけるアーム体や作動体の破損を防止できるようにした給紙装置及びそれを備えた画像記録装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の給紙装置は、被記録媒体を堆積状態で収容可能な収容部を有する給紙トレイと、前記給紙トレイを挿抜可能に収納するトレイ収納部と、前記給紙トレイの少なくとも一部を支持する前記トレイ収納部の底板と、前記収容部に収容されている被記録媒体の堆積量に応じて上下回動可能なアーム体と、前記アーム体の先端部に配置され、前記収容部に収容されている被記録媒体のうちの最上位の被記録媒体に当接しながら回転駆動する給紙ローラと、アーム体に設けられ、前記収容部に被記録媒体が収容されていないとき、前記給紙ローラが前記収容部の底面から離間する方向に前記アーム体を移動させる離間作動手段と、前記トレイ収納部内に前記給紙トレイが収納されていないとき、前記離間作動手段と前記アーム体との間に被記録媒体が進入可能な間隙がなくなる状態に両者を近接させる近接作動手段と、を備えているものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置において、前記離間作動手段は、基端部が前記アーム体に上下回動可能に装着され、前記給送ローラよりも給送方向の上流側に延びた作動体と、前記作動体の前記給送方向の上流側の下面に設けられて前記被記録媒体の最上面に当接し、且つ前記被記録媒体が前記収容部に収容されていないとき、前記収容部の底面に形成された開放部に嵌まる検出部と、前記検出部よりも給送方向下流側の作動体に設けられ、前記収容部の底面に当接して前記給送ローラを前記収容部の底面から離間させる第１作動部と、を備え、前記近接作動手段は、前記トレイ収納部の底板に形成された突起部と、前記検出部と前記第１作動部との間の作動体に設けられ、前記トレイ収納部内に前記給紙トレイが収納されていないとき、前記突起部に当接して、前記作動体を前記アーム体に近接するように移動させる第２作動部と、を備えているものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の給紙装置において、前記給紙トレイには、前記給紙トレイが前記トレイ収納部に収納されているときに、前記突起部が嵌まる開口部が設けられているものである。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の給紙装置において、前記給紙トレイの裏面には、前記給紙トレイを前記トレイ収納部に挿入するとき、前記突起部と干渉しないように、前記挿入方向の先端部側から前記開口部まで延びる溝部を設けられたものである。

請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４に記載の給紙装置において、前記作動体には、前記検出部よりも給紙方向上流側に用紙誘い込み用の傾斜部を設けられたものである。

請求項６に記載の発明は、請求項２乃至５に記載の給紙装置において、前記給紙トレイには、前記給紙トレイを挿抜移動させるとき、前記アーム体及び前記作動体を前記給紙トレイの下流側端部から離間させる退避手段が備えられたものである
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の給紙装置において、前記退避手段は、前記アーム体に設けられたカムフォロアと、前記カムフォロアに摺接する前記給紙トレイの側部に形成されたカム部と、により構成されているものである。

請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の給紙装置において、前記退避手段は、前記給紙トレイの挿入方向の先端部から立設する傾斜分離板であり、その傾斜分離板の上端部が前記作動体の下面に摺接するように構成されているものである。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の給紙装置において、前記給紙トレイを前記トレイ収納部に挿入するとき、前記傾斜分離板を前記アーム体に摺接させることにより、前記アーム体を押し上げ、前記第２作動部と前記突起部との当接を解除するものである。

請求項１０に記載の発明は、前記請求項１乃至９のいずれかに記載の給紙装置と、前記給紙装置から給紙された前記記録媒体に画像を記録する画像記録部とを備えたものである。

請求項１の発明によれば、給紙トレイの収容部に被記録媒体が収容されていないとき、給紙ローラが前記収容部の底面から離間する方向にアーム体を移動させる離間動作手段を備えている。よって、前記収容部に被記録媒体が収容されていないときに、前記給紙ローラが回転駆動しても、前記底面との摩擦力が発生しないので、前記給紙ローラが不用意に摩耗したり、駆動モータが焼きつく等の故障も発生しない。また、前記給紙トレイがトレイ収納部に収納されていないとき、前記離間作動手段と前記アーム体との間に被記録媒体が進入可能な間隙がなくなる状態に両者を近接させる近接作動手段を備えている。よって、給紙トレイの先端部から被記録媒体が乗り出した状態で、前記給紙トレイが前記トレイ収納部へ挿入された際に、前記離間作動手段と前記アーム体との間に被記録媒体が進入することを防止し、併せてアーム体や作動体の破損を確実に防止できる。

請求項２の発明によれば、前記離間作動手段は、基端部が前記アーム体に上下回動可能に装着され、前記給送ローラよりも給送方向の上流側に延びた作動体と、前記作動体の前記給送方向の上流側の下面に設けられて前記被記録媒体の最上面に当接し、且つ前記被記録媒体が前記収容部に収容されていないとき、前記収容部の底面に形成された開放部に嵌まる検出部と、前記検出部よりも給送方向下流側の作動体に設けられ、前記収容部の底面に当接して前記給送ローラを前記収容部の底面から離間させる第１作動部とを備えている。
また、前記近接作動手段は、前記トレイ収納部の底板に形成された突起部と、前記検出部と前記第１作動部との間の作動体に設けられ、前記トレイ収納部内に前記給紙トレイが収納されていないとき、前記突起部に当接して、前記作動体を前記アーム体に近接するように移動させる第２作動部とを備えている。よって、請求項１の効果に加えて、離間作動手段と近接作動手段とを簡単な構成で作動させることができる。

請求項３の発明によれば、トレイ収納部に給紙トレイが収納されているときに、突起部が開口部に嵌まっているので、前記第２作動部と前記突起部とが当接しない。よって、給紙ローラを給紙トレイの底面と離間させる離間動作に影響を及ぼすことがない。

請求項４の発明によれば、給紙トレイをトレイ収納部に挿入するとき、給紙トレイと突起部とが干渉しないので、給紙トレイのトレイ収納部への挿入動作に支障をきたすことがない。

請求項５の発明によれば、トレイ収納部に収納されている給紙トレイに被記録媒体を継ぎ足す場合に、その先端部を給紙トレイ内に誘い込むことが容易にできるという効果を奏する。

請求項６の発明によれば、給紙トレイを挿抜するときに、アーム体及び作動体が給紙トレイの先端部と干渉することなく乗り越えさせることができ、部品の損傷が無くなるという効果を奏する。

請求項７の発明によれば、給紙トレイの側部にカム部を形成することで、給紙トレイの構成を利用して、退避手段を設けることができ、小型で、最小部品構成でありながら、必要な機能を充足させることができる。

請求項８の発明によれば、給紙トレイの先端部に傾斜分離部を設けることで、給紙トレイの構成を利用して、退避手段を設けることができ、小型で、最小部品構成でありながら、必要な機能を充足させることができる。

請求項９の発明によれば、給紙トレイをトレイ収納部に挿入したときに、前記給紙トレイの分離傾斜板によってアーム体を持ち上げることにより、前記第２作動部と前記突起部との当接を解除するものである。よって、前記第２作動部と前記突起部との当接を解除する構成が極めて簡単になる。

請求項１０の発明によれば、トレイ収納部に対する給紙トレイの挿抜が支障なく確実に行われることから、給紙装置から支障なく被記録媒体が確実に画像記録部に供給される。よって、画像形成装置の画像記録機能の確実性が向上すると共に、耐久性が向上するという効果を奏する。

［実施形態］
本発明を多機能型の画像記録装置に適応した実施形態について、添付図面を参照して以下に説明する。多機能型の画像記録装置は、ファクシミリ機能、プリンタ機能、複写機能、スキャナ機能等を備えており、公知なものである。

＜外観的構成＞
図１は、実施形態の画像記録装置１の外観的構成を示す斜視図である。以下の説明において、図１の画像記録装置１の手前側を前側とし、矢印左右で示す方向を左右方向にし、矢印前後で示す方向を前後方向とし、矢印上下で示す方向を上下方向とする。図１に示すように、画像記録装置１は、本体ケース２と上部ケース４とで覆われている。本体ケース２は、上面が開放された略箱状の形状から構成される。上部ケース４は、この本体ケース２の後側に、蝶番、ヒンジ部等により枢着され、上下回動可能に構成される。

本体ケース２の前側には、トレイ収納部２ａの開口が設けられている。上面開放状の給紙トレイ３が、このトレイ収納部２ａに対して前後方向に沿って挿抜可能に装着されている。給紙トレイ３には、その底部に被記録媒体としての用紙が堆積状態で収容される。その給紙トレイ３の上面には排紙トレイ３５が装着されている。

本体ケース２の前側上部には操作パネル５が配置されている。その操作パネル５には、数字ボタンやスタートボタン、機能操作ボタン等の各種のボタンが設けられている。これらのボタンが押下されることにより、各種の操作が行われる。また、その操作パネル５には液晶（ＬＣＤ）等のディスプレイ部６が設けられ、画像記録装置１の設定状態や各種の操作メッセージ等を表示する。

本体ケース２の前面であってトレイ収納部２ａの上方には、外部メモリ挿入部７が備えられている。その外部メモリ挿入部７は、記憶媒体である各種小型メモリーカードが装填され得るように構成されている。例えば、外部メモリ挿入部７に小型メモリーカードが装填された状態でユーザが操作パネル５の操作を行うことにより、小型メモリーカードに記憶されたデータが読み出され、その読み出されたデータがディスプレイ部６に表示されたり、記録用紙に印刷されたりすることが可能となる。

スキャナ部８は、操作パネル５の後部側であって上部ケース４の下方に配置されている。スキャナ部８の上面は、原稿載置用のガラス板で構成されており、このガラス板は、スキャナ部８の後端に対して枢軸を中心に上下回動可能な原稿カバー体で覆われている。原稿カバー体が上側に開けてガラス板の上に原稿を載置し、ガラス板の下方において往復移動する原稿読み取り用のライン型の密着型イメージセンサ（例えばＣＩＳ：Contact Image Senser）によって原稿の画像が読み取られる。例えば、ファクシミリ機能時に相手ファクシミリ装置に送信すべきファクシミリ原稿や、複写機能時に複写すべき原稿の画像がこのスキャナ部８によって読み取られる。

＜内部構成＞
次に、画像記録装置１の内部構成について図２乃至図９を参照して説明する。画像記録装置１は、記録機構部１０、給紙装置３０、給送機構部５０など多数の機構を内蔵している。ここで、図２は、図１に示す画像記録装置１の本体ケース２の内部構成を示す斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に従う矢視断面図である。図４（ａ）は、排紙トレイ部３５及びサイドガイド３６を除去した給紙トレイ３の斜視図である。図４（ｂ）は、給紙後収容部３ｂの底部３ａの部分拡大図である。図５は、給紙トレイ３及び給送機構５０の平面図である。図６は、給紙トレイ３の裏面の平面図である。図７は、駆動軸を除いた状態の給送機構５０及び作動体６１の斜視図である。図８は、駆動軸を除いた状態の給送機構５０及び作動体６１の裏側の斜視図である。図９は、図３の給送機構５０及び作動体６１の拡大図である。

（記録機構部１０の構成）
図２及び図３を参照して記録機構１０の構成を示す。図２に示すように、本体ケース２内の後部側には、左右方向（主走査方向）に延びるメインフレーム１１が給紙トレイ３の上方に配置されている。一対の第１及び第２ガイド部材１２、１３は、キャリッジ１４を摺動可能に案内支持するように、メインフレーム１１に支持されている。キャリッジ１４はインクジェット方式の記録ヘッド１５を搭載している。記録ヘッド１５は、多数のノズルを備えた公知の構成である。

ＣＲモータ１６が本体ケースの右側であって、第２ガイド部材１３の下方に設置されている。ＣＲモータ１６は、第２ガイド部材１３の上方に配置されたプーリ１７ａと接続されている。プーリ１７ｂが、プーリ１７ａと反対側の本体ケース２の左側であって、第２ガイド部材１３の上方に配置されている。タイミングベルト１８が、左右方向である主走査方向に延びるようにプーリ１７ａ、１７ｂの間に張設されて、第２ガイド部材１３の上面に配置されている。このタイミングベルト１８の一部がキャリッジ１４に連結されている。これにより、キャリッジ１４は、ＣＲモータ１６の正転逆転により、タイミングベルト１８を介して往復移動される。

図３は、図２のＡ−Ａ線に従う矢視断面図である。キャリッジ１４における記録ヘッド１５の下面と対峙するように左右方向に延びる扁平状のプラテン１９が、第１及び第２ガイド部材１２、１３の間であって、メインフレーム１１の底板１１ａの上方に固定されている。後述するアーム体５１が上昇した際に収まるアーム収容口２０が、メインフレーム１１の底板１１ａの下方に穿設されている。また、底板１１ａは、アーム体５１が上昇した際に、後述する作動体６１の当接片６１ｂと当接するストッパー部１１ｂを備えている。
トレイ収納部２ａはアーム収容口２０の下方に開口されている。トレイ収納部２ａに挿抜可能に収納される給紙トレイ３は、トレイ収納部２ａの底板２ｂに対して少なくとも一部が支持されている。また、トレイ収納部２ａの底板２ｂには、底板２ｂから上方に突起する突起部２ｃが形成されている。突起部２ｃは、トレイ収納部２ａに給紙トレイ３が収納されているときには、給紙トレイ３の底部３ａより上方に突出せず、後述する給紙トレイ３の底部３ａに形成された開口部４３に嵌まっている。

用紙を記録ヘッド１５の下面に送るための搬送ローラ対２１が、プラテン１９を挟んで搬送方向上流側に配置されている。また、記録済みの用紙を給紙トレイ３の上面に設けられた排紙トレイ部３５上に搬送するための排紙ローラ対２２が、プラテン１９を挟んで搬送方向下流側に配置されている。

（給紙装置３０の構成）
図４乃至図６を参照して給紙装置３０の構成を示す。尚、給紙トレイ３に収容される被記録媒体は、以下便宜上用紙と述べることとするが、被記録媒体は普通紙のみならず、はがきや封筒等の厚紙や光沢紙等の特殊紙、さらには樹脂フィルム等も含む概念である。

図４（ａ）に示すように、合成樹脂材の射出成形品である給紙トレイ３の収容部は、後収容部３ｂとこの後収容部３ｂに対して進退移動可能に連結された前収容部３ｄとからなる。後収容部３ｂに対して前収容部３ｄを後退させて全長（前後方向の長さ）を長くした状態での給紙トレイ３の収容部に収容可能な用紙の最大サイズはＡ３サイズである。Ａ３サイズの用紙の長辺が前後方向に沿い、短返が左右方向に沿うように後収容部３ｂと前収容部３ｄとにわたって、その内部に積載させることができる。また、Ａ４サイズの用紙を堆積収容するときには、前収容部３ｄを後収容部３ｂ内に押し込み、給紙トレイ３の長さを短くして使用する。

後収容部３ｂは、底部３ａと左右両側板３ｃと給送方向の下流側端に設けられた傾斜分離板３３とにより構成されている。同じく左右両側板（図示せず）を有する前収容部３ｄの搬送方向の上流側端には、把手部３ｅが設けられている。この給紙トレイ３の最大堆積量は、実施形態では普通紙で１５０枚程度、堆積高さはほぼ１５ｍｍ程度とする。

また、左右両側板３ｃの一方の上面には、給紙トレイ３の挿抜方向（前後方向）に沿って高さが変化するカム部３４が形成されている。このカム部３４は、傾斜分離板３３に近い側での高さは高く且つ実質水平状の第１部分３４ａと、この第１部分３４ａよりも前側に形成されるＶ型の第２部分３４ｂとからなる。このカム部３４は、給紙トレイ３をトレイ収納部２ａから挿抜する際に、後述するウイング７１と摺接する。

図５に示すように、合成樹脂材の射出成形品である排紙トレイ部３５が、前収容部３ｄの左右両側板に対して回動部３５ａを介して上下回動可能に連結されている。排紙トレイ部３５は水平状態（図５参照）にて前収容部３ｄの左右両側板に載置されている。排紙トレイ３５は、この前収容部３ｄと共にトレイ収納部２ａから引き出して延ばすことができる構成である。

給紙トレイ３における後収容部３ｂには、給紙トレイ３内の用紙の給紙方向と平行な側縁を案内し、且つ位置決めするための一対のサイドガイド３６が設けられている。他方、前収容部３ｂには、用紙の後端縁に当接するように前後方向に沿って移動調節可能なリヤガイド（図示せず）が設けられている。

一対のサイドガイド３６は、給紙トレイ３の左右両側板３ｃの間の底部３ａ上にて用紙の給送方向（前後方向）と直交する方向（左右方向）に広狭移動（広狭スライド）可能に設けられている。各サイドガイド３６は、底部３ａと平行状のスライダ３７と、このスライダから垂直に立設する当接板３８とを備えている。片方のサイドガイド３６にのみ、位置決めのための摘み付きロック部材（図示せず）が備えられている。

各スライダ３７は、底部３ａの上面に沿って左右方向にスライド可能で、収容される用紙の下面を支持する。各当接板３８は用紙の幅方向の側縁に当接するものである。

また、各スライダ３７の下面に連接されたラック杆３９の片面にはラック歯が形成されている。そして、左右一対のラック杆３９は底部３ａに凹み形成された左右一対の平行状のガイド溝内に沿って、互いに他方のサイドガイド３６に向かうように延び、左右一対のラック杆３９の各ラック歯が給紙トレイ３の底部３ａの下面のうち幅方向の中心線位置に配置された回転自在なピニオン４０に噛合うように構成されている。その結果、一対のサイドガイド３６により、給紙トレイ３の幅方向（用紙の給送方向と直交する方向）の中心線と用紙の幅方向の中心線とが一致するように、いわゆるセンター位置合わせすることができる。

各ロック部材は、スライダ３７の下面に設けられ、底部３ａの上面に形成された複数の係合歯に対して選択的に係脱可能に変位可能である。

上向きに開放された凹部等の開放部４１が、ラック杆３９の後方の底部３ａに形成されている。開放部４１は、給紙トレイ３に用紙が存在しない場合に、後述するアーム体５１に設置された作動体６１の検出部６３が嵌まるようになっている。

高摩擦係数部材（例えば、コルク等）にて構成されているベースパッド４２が、開放部４１の後方の底部３ａに固着（貼着）されている。ベースパッド４２は、トレイ収納部３に堆積された用紙を記録機構部１０に給送するための後述する一対の給送ローラ５３が、下向きに押圧するときそれぞれ当接する箇所に固着されている。これにより、給紙トレイ３内の用紙が少数枚になったとき、後述する給送ローラ５３の回動にて複数枚が同時に給送されるという重送現象を防止している。

図４（ｂ）に示すように、上下方向に貫通されたの開口部４３が、開放部４１とベースパッド４２との間の底部３ａに形成されている。また、図６に示すように、溝部４４が、給紙トレイ３の裏面に形成されている。溝部４４は、給紙トレイ挿入方向の先端部から開口部４３まで延びている。この溝部４４は、給紙トレイ３をトレイ収納部２ａに挿入する場合に、突起部２ｃと給紙トレイ３とが干渉しないようにするためのものである。実施形態において、溝部４４の上下方向の高さは、突起部２ｃよりも少し高ければよい。

（給送機構５０の構成）
図３、図５及び図７を参照して、給紙機構（給紙ローラユニットともいう）５０の構成を示す。図３に示すように、給送機構５０における合成樹脂製のアーム体５１が、駆動軸５２を中心にして上下回動可能に本体ケース２内に設置されている。アーム体５１は傾斜分離板３３に近づくように延びている。給紙ローラ５３がアーム体５１の先端部に配置されている。歯車伝達機構５１ａがアーム体５１内に配置されている。歯車伝達機構５１ａは、駆動軸５２から給紙ローラ５３に回転力を伝達するための複数の歯車及び遊星歯車からなる。尚、図５に示すように、実施形態における一対の給紙ローラ５３は、左右方向の中心線を挟んで左右対称位置に設けられている。

図５及び図７に示すように、アーム体５１の基端側には、駆動軸５２を回転可能に軸支するための軸孔５４が穿設されている。アーム体５１の先端側（自由端側）では、従動ギヤ５５が一体的に設けられた回転軸５６が軸孔に回転可能に軸支され、回転軸５６の両端に一対の給送ローラ５３が取付けられている。

図７に示すように、穴部５１ｂがアーム体５１の中途部に開口されている。この穴部５１ｂには、給紙トレイ３をトレイ収納部２ａに挿入する際に、給紙トレイ３の先端部の傾斜分離板３３にアーム体５１が完全に押し上げられ、後述する作動部６１がアーム体５１の下面に最も接近した状態のときに、作動体６１の傾斜部６１ａが嵌まるようになっている。

また、アーム体５１の基部寄り部位に、駆動軸５２の軸線と平行状に延びるウイング７１が左右一方向（給紙トレイ３のカム部３４側に対応する方向）に延びるように一体的に設けられている。このウイング７１に設けられた複数個のリング状の軸受７２を介して駆動軸５２に対してアーム体５１が回動可能に支持されている。

給紙トレイ３から用紙Ｐを１枚ずつ分離にして給送するときには、ＬＦモータ（図示せず）が逆回転し、駆動軸５２が正回転する。その回転力により歯車伝動機構５１ａを介してアーム体５１は下向き方向に付勢されるので、アーム体５１の先端部の給送ローラ５３が給紙トレイ３に堆積された用紙Ｐの最上面に押圧される。また、アーム体５１に設けられた歯車伝動機構５１ａを介して給送ローラ５３は給送方向（図３で反時計廻り方向）に回転される。これにより、給紙ローラ５３は、給紙トレイ３に堆積された用紙ＰをＵターン状の搬送経路３１、３２に給送する。

（作動体６１の構成）
図８及び図９を参照して作動体６１の構成について詳述する。図８及び図９に示すように、側面視で上下逆「ヘ」字状に形成された合成樹脂製の作動体６１が、アーム体５１の先端側に装着されている。作動体６１の基端部は、アーム体５１先端側の両側面に設けられた軸部６２に対して上下回動自在に装着されている。この作動体６１における給送方向上流側部位には、二股状の上向きの傾斜部６１ａが形成されている。また、作動体６１における給送方向下流側端部には、上向き湾曲形成された板状の当接片６１ｂが一体的に形成されている。作動体６１における給送方向上流の下面には検出部６３が形成されている。実施形態において、検出部６３はコロにて形成されている。作動体６１は、軸部６２を中心として給送方向下流側よりも給送方向上流側の重量が大きく形成されている。検出部６３と上記軸部６２との間には、同じく下面に突出する第１作動部６４ａが形成されている。また、検出部６３と第１作動部６４ａとの間には、同じく下面に突出する第２作動部６４ｂが形成されている。

検出部６３は、給紙トレイ３の収容部に用紙Ｐが存在するときには、その最上層の用紙Ｐに当接する一方、用紙Ｐが存在しないときには、給紙トレイ３の底部３ａに下向き凹状に開放された開放部４１に嵌まる。給紙トレイ３の収容部に用紙Ｐが存在しないとき、第１作動部６４は給紙トレイ３の底部３ａに当接して給送ローラ５３を底部３ａから離間させる機能を有する。即ち、検出部６３が開放部４１に嵌まって下降動するとき第１作動部６４が作動体６１の梃子の支点となって、アーム体５１を押し上げることになる。

また、トレイ収納部２ａに給紙トレイ３に収納されていないときには、第２作動部６４はトレイ収納部２ａの底板２ｂに形成された突起部２ｃに当接し、作動体６１の傾斜部６１ａをアーム体５１の底面に近接させる機能を有する。即ち、トレイ収納部２ａから給紙トレイ３が引出され、アーム体５１が下降動するとき第２作動部６４が作動体６１の梃子の支点となって、作動体６１の後端側を押し上げることになる。

＜本実施形態の作用＞
次に、画像記録装置１の作用動作について図１０乃至図１６を参照して説明する。ここで、図１０乃至図１２は、離間作動手段の作用説明図である。図１３は、給紙トレイ３の引出し時のアーム体５１の姿勢変化を示す作用説明図である。図１４は、給紙トレイ３の挿入時のアーム体５１の姿勢変化を示す作用説明図である。図１５は、近接作動手段の作用説明図である。図１６は、離間作動手段及び近接作動手段の原理説明図である。

（離間作動手段の作用）
離間作動手段の作用について図１０乃至図１２を参照して説明する。離間作動手段は、給紙トレイ３に堆積収容される用紙Ｐが無くなった（存在しない）ときに、給紙トレイ３の底部３ａに形成された開放部４１に、検出体６３が嵌まることによりアーム体５１を持ち上げて、給送ローラ５３が給紙トレイ３の底部３ａの表面に接触しないように作動させるものである。

ここで、図１０（ａ）は、給紙トレイ３に複数枚の用紙Ｐが積載されている状態における、アーム体５１及び作動体６１の動作位置を示す図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のアーム体５１及び作動体６１の部分拡大説明図である。図１１（ａ）は、給紙トレイ３に１枚の用紙Ｐが収容されている状態における、アーム体５１及び作動体６１の動作位置を示す図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のアーム体５１及び作動体６１の部分拡大説明図である。図１２（ａ）は、給紙トレイ３に用紙Ｐが無い状態における、アーム体５１及び作動体６１の動作位置を示す図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のアーム体５１及び作動体６１の部分説明拡大図である。

図１０（ａ）に示すように、給紙トレイ３に複数枚の用紙Ｐが堆積している状態では、堆積収容されている用紙Ｐの最上面に給送ローラ５３が当接（押圧）する。そして、作動体６１はアーム体５１に対して回動自在であるため、図１０（ｂ）に示すように、当該作動体６１における検出部６３も用紙Ｐの最上面に当接するが、第１作動部６４ａ及び第２作動部６４ｂは用紙Ｐの最上面に当接しないで、適宜の隙間ができる。この状態で給紙指令があると、駆動軸５２が所定方向に回転し、歯車伝動機構５１ａを介して給送ローラ５３は図１０（ａ）において時計回りに回転させられる。そして、堆積収容されている用紙Ｐを給紙トレイ３の先端（図１０（ａ）において左側端部）に配置されている用紙分離用の傾斜分離板３３に突き当てる。傾斜分離板３３における用紙Ｐの幅方向における中央部位に設けられた分離手段としての弾性分離片３３ａ（実施形態では板バネ製である）により最上層の用紙Ｐのみが分離されて、Ｕターン搬送路体３１、３２を介して記録機構部１０に給送されるのである。上記の状態は、底部３ａ上に最後の１枚の用紙Ｐが残る時まで持続される。

図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、給紙トレイ３に最後の１枚の用紙Ｐがある状態において、給送ローラ５３によって用紙Ｐが給送されると、底部３ａの開放部４１が現れる。すると、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、給紙トレイ３から用紙Ｐが無くなり、検出部６３が開放部４１に嵌まる。さらに、作動体６１の中途部の第１作動部６４ａが底部３ａの上面に当接し、作動体６１における給送方向の上流側部位の重量にて給送ローラ５３を底部３ａから若干の隙間だけ離間させるように、作動体６１にてアーム体５１を持ち上げるのである。これにより、給送ローラ５３が給送方向に回転駆動していても、底部３ａとの摩擦力が発生しない。よって、当該給送ローラ５３の外周面が過度に摩耗したり、底部３ａの上面に設けられた高摩擦係数部材（例えば、コルク等）にて構成されているベースパッド４２にて給送ローラ５３の回転が止められる、いわゆるロック状態も発生することがなく、ＬＦモータに過負荷が作用して、焼きつく等の不具合が解消できるのである。

前述するように、用紙Ｐが底部３ａ上から無くなったときに、検出部６３が開放部４１に嵌まり、そのとき、作動体６１にてアーム体５１を押し上げることができる程度に、作動体６１における給送方向の上流側部位の重量を下流側部位よりも大きくする。そのために、作動体６１は金属製でも合成樹脂部材であっても良い。検出部６３を金属部材にて構成しても良いし、作動体６１の検出部６３側を下向き付勢するためのねじりバネ等の付勢手段を設けても良い。更には、重りと付勢手段とを適宜組み合わせて使用しても良いことは言うまでもない。

ここで、図１６（ａ）を参照して、作動体６１の検出部６３側を下向きに付勢するねじりバネを設けた場合の離間作動手段の原理について説明する。

本実施形態において、作動体６１の長さＸ＝１１、給紙ローラ５３の重さｋ１＝３０ｇ、ねじりバネの荷重ｋ２＝５ｇとする。離間作動手段において、第１作動部６４ａが底部３ａの上面に当接する位置は、給紙ローラ５３側からの距離ｘ１＝１、ねじりバネの荷重位置側からの距離ｘ２＝１０の位置である。これにより、第１作動部６４ａと底部３ａの上面との当接位置を中心として給紙ローラ側の回転モーメント力Ｍ１＝ｘ１×ｋ１＝３０、ねじりバネの荷重位置側の回転モーメント力Ｍ２＝ｘ２×ｋ２＝５０となる。よって、ねじりバネの荷重が掛っている検出部６３側が下向きに付勢され、アーム体５１が持ち上がる。

（退避手段の作用）
図１３を参照して退避手段の作用について説明する。退避手段は、アーム体５１と給送ローラ５３及び作動体６１が給紙トレイ３の先端部（傾斜分離板３３）に衝突（干渉）しないようにするためのものである。退避手段は、アーム体５１に設けられたカムフォロアとしてのウイング部７１と、挿抜する給紙トレイ３の少なくとも一側板の上面に形成された上記ウイング部７１が摺接するカム部３４とからなる。

ここで、図１３（ａ）は、給紙トレイ３がトレイ収納部２ａに押し込まれた状態でのアーム体５１の位置を示す図である。図１３（ｂ）〜図１３（ｄ）は、図１３（ａ）に示す給紙トレイ３をトレイ収納部２ｂから引き出すときの、アーム体５１の動作位置を示す図である。尚、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）では作動体６１を図示省略している。

この退避手段によれば、例えば、図３のように、給紙トレイ３の傾斜分離板３３がＵターン状の搬送経路体３１、３２下端の位置に隣接するように押し込まれた状態では、図１３（ａ）に示すように、ウイング７１はカム部３４における第２部分３４ｂの最低高さの個所にある。その状態では、給送ローラ５３が給紙トレイ３の底部３ａまたは堆積された用紙Ｐの最上面に当接し得るように、アーム体５１は先端側が給送方向下流側にて下の傾斜姿勢となる。この状態から、給紙トレイ３をトレイ収納部２ａから引き出すとき、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示すように、作動体６１の下面が最初に傾斜分離板３３の上端に当接して、当該作動体６１が押し上げられる。次いで、ウイング７１はＶ型の第２部分３４ｂに摺接しながら押し上げられる。さらに、図１３（ｄ）に示すように、ウイング７１の下面が高さの高い第１部分３４ａに摺接しているときには、アーム体５１が実質上水平となるまで持ち上げられる。この状態では、アーム体５１の先端の給送ローラ５３は分離傾斜板３３の上端縁より高い位置にある。従って、作動体６１及び給送ローラ５３は分離傾斜板３３の上端縁と干渉することなく乗り越えることができる。

上記と逆に、給紙トレイ３をトレイ収納部２ａ内に挿入するときのアーム体５１及び作動体６１の動作について図１４を参照して示す。ここで、図１４（ａ）は、給紙トレイ３がトレイ収納部２ａに挿入される前のアーム体５１及び作動体６１の位置を示す図である。図１４（ｂ）は、トレイ収納部２ａに挿入された給紙トレイ３の先端部の傾斜分離板３３とアーム体５１とが当接した状態を示す図である。図１４（ｃ）は、給紙トレイ３の先端部の傾斜分離板３３にアーム体５１が完全に押し上げられた状態を示す図である。

図１４（ａ）に示す状態から給紙トレイ３をトレイ収納部２ａに挿入すると、図１４（ｂ）に示すように、給紙トレイ３の先端部の分離傾斜板３３の上端縁にてアーム体５１もしくはウイング７１を押し上げる。これにより、作動体６１もアーム体５１と共に上昇する。その場合、軸部６２を中心として、当接片６１ｂ側よりも上向きの傾斜部６１ａ側の重量が大きいので、当接片６１ｂ側が上向くように作動体６１が傾いた状態となる。そして、メインフレーム１１の底板１１ａに穿設されたアーム収容口２０にアーム体５１の大部分が侵入するように上昇すると、作動体６１の先端の当接片６１ｂが底板１１ａの下面のストッパー部１１ｂに当接する。その後、図１４（ｃ）に示すように、アーム体５１の上昇に連れて、作動体６１の当接片６１ｂの箇所を中心に上向き回動し、傾斜部６１ａ側を持ち上げることになる。さらに、給紙トレイ３をトレイ収納部２ａ内に挿入する量を大きくし、作動体６１が分離傾斜板３３の上端縁を乗り越えると、給紙トレイ３の引出し時の逆の動作で、カムフォロアであるウイング７１が給紙トレイ３のカム部３４に沿って移動する。従って、カム部３４の高さが低くなる箇所では、図３のように、作動体６１及びアーム体５１とその給送ローラ５３が底部３ａに近くなるように、下降できるのである。

（近接作動手段の作用）
近接作動手段の作用を図１５を参照して示す。ここで、図１５（ａ）は、トレイ収納部２ａに給紙トレイ３が収納されていない状態での、アーム体５１及び作動体６１の位置を示す図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のアーム体５１及び作動体６１の部分拡大説明図である。

図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、トレイ収納部２ａに給紙トレイ３が収納されていない状態では、アーム体５１はトレイ収納部２ａの底板２ｂに給紙ローラ５３が接近する位置まで回動下降している。このとき、底板２ｂに形成された突起部２ｃと作動体６１の下面から下向きに突出する第２作動部６４ｂとが当接している。これにより、作動体６１が軸部６２を中心に搬送方向上流側が上向きに回動され、作動体６１の傾斜部６１ａがアーム体５１に隙間なく近接する。

従って、アーム体５１の側面からの投影視において、作動体６１とアーム体５１との間に用紙Ｐが進入可能な間隙がなくなる状態に両者（作動体６１とアーム体５１）を近接させることができる。そうすると、給紙トレイ３をトレイ収納部２ａ内に挿入するときに、給紙トレイ３の傾斜分離板３３の上端縁からはみ出した用紙Ｐの先端部が作動体６１とアーム体５１との間の隙間に入り込むことがなくなる。その結果、さらに給紙トレイ３をトレイ収納部２ａ内に押し込んだときに、作動体６１と給紙トレイ３の先端部（傾斜分離板３３）とが干渉することが無くなり、この作動体６１の破損も生じないのである。

尚、図１４で示すように、給紙トレイ３の先端部の分離傾斜板３３の上端縁にてアーム体５１もしくはウイング７１を押し上げると、作動体６１もアーム体５１と共に上昇する。これにより、第２作動部６４ｂと突起部２ｃとの当接が解除される。

ここで、図１６（ｂ）を参照して、作動体６１の検出部６３側を下向きに付勢するねじりバネを設けた場合の近接作動手段の原理について説明する。

本実施形態において、作動体６１の長さＸ＝１１、給紙ローラ５３の重さｋ１＝３０ｇ、ねじりバネの荷重ｋ２＝５ｇとする。近接作動手段において、第２作動部６４ｂが突起部２ｃに当接する位置は、給紙ローラ５３側からの距離ｘ３＝２、ねじりバネの荷重位置側からの距離ｘ４＝９の位置である。これにより、第２作動部６４ｂと突起部２ｃとの当接位置を中心として給紙ローラ側の回転モーメント力Ｍ３＝ｘ３×ｋ１＝６０、ねじりバネの荷重位置側の回転モーメント力Ｍ４＝ｘ４×ｋ２＝４５となる。よって、ねじりバネの荷重が掛っている検出部６３側が上向きに付勢され、傾斜部６１ａがアーム体５１に隙間なく近接する。

本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、突起部２ｃとしては底板２ｂと一体成型しても良いし、底板２ｂに他の部材を設置しても良い。

本発明の実施形態における画像記録装置の外観的構成を示した斜視図である。 本実施形態の本体ケース２の内部構成を示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ線に従う矢視拡大断面図である。 排紙トレイ部及びサイドガイドを除去した給紙トレイの斜視図である。 給紙トレイ及び給送機構の平面図である。 給紙トレイの裏面の平面図である。 駆動軸を除いた状態の給送機構及び作動体の斜視図である。 駆動軸を除いた状態の給送機構及び作動体の裏側の斜視図である。 図３の給送機構及び作動体の拡大図である。 給紙トレイに複数枚の用紙が積載されている状態における、アーム体及び作動体の動作位置を示す図である。 給紙トレイに１枚の用紙が収容されている状態における、アーム体及び作動体の動作位置を示す図である。 給紙トレイに用紙Ｐが無い状態における、アーム体及び作動体の動作位置を示す図である。 給紙トレイの引出し時のアーム体の姿勢変化を示す作用説明図である。 給紙トレイの挿入時のアーム体の姿勢変化を示す作用説明図である。 近接作動手段の作用説明図である。 離間作動手段及び近接作動手段の原理説明図である。 従来技術の作用説明図である。

符号の説明

１ 画像記録装置
２ａ トレイ収納部
２ｂ 底板
２ｃ 突起部
３ 給紙トレイ
３ａ 底部
１０ 記録機構
３０ 給紙装置
３３ 傾斜分離板
４１ 開放部
４３ 開口部
４４ 溝部
５０ 給送機構
５１ アーム体
５３ 給紙ローラ
６１ 作動体
６１ａ 傾斜部
６３ 検出部
６４ａ 第１作動部
６４ｂ 第２作動部

Claims (10)

1. 被記録媒体を堆積状態で収容可能な収容部を有する給紙トレイと、
   前記給紙トレイを挿抜可能に収納するトレイ収納部と、
   前記給紙トレイの少なくとも一部を支持する前記トレイ収納部の底板と、
   前記収容部に収容されている被記録媒体の堆積量に応じて上下回動可能なアーム体と、
   前記アーム体の先端部に配置され、前記収容部に収容されている被記録媒体のうちの最上位の被記録媒体に当接しながら回転駆動する給紙ローラと、
   前記アーム体に設けられ、前記収容部に被記録媒体が収容されていないとき、前記給紙ローラが前記収容部の底面から離間する方向に前記アーム体を移動させる離間作動手段と、
   前記トレイ収納部内に前記給紙トレイが収納されていないとき、前記離間作動手段と前記アーム体との間に被記録媒体が進入可能な間隙がなくなる状態に両者を近接させる近接作動手段と、
   を備えたことを特徴とする給紙装置。
2. 前記離間作動手段は、
   基端部が前記アーム体に上下回動可能に装着され、前記給送ローラよりも給送方向の上流側に延びた作動体と、
   前記作動体の前記給送方向の上流側の下面に設けられて前記被記録媒体の最上面に当接し、且つ前記被記録媒体が前記収容部に収容されていないとき、前記収容部の底面に形成された開放部に嵌まる検出部と、
   前記検出部よりも給送方向下流側の作動体に設けられ、前記収容部の底面に当接して前記給送ローラを前記収容部の底面から離間させる第１作動部と、を備え、
   前記近接作動手段は、
   前記トレイ収納部の底板に形成された突起部と、
   前記検出部と前記第１作動部との間の作動体に設けられ、前記トレイ収納部内に前記給紙トレイが収納されていないとき、前記突起部に当接して、前記作動体を前記アーム体に近接するように移動させる第２作動部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記給紙トレイには、前記給紙トレイが前記トレイ収納部に収納されているときに、前記突起部が嵌まる開口部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
4. 前記給紙トレイの裏面には、前記給紙トレイを前記トレイ収納部に挿入するとき、前記突起部と干渉しないように、前記挿入方向の先端部側から前記開口部まで延びる溝部を設けたことを特徴とする請求項２または３に記載の給紙装置。
5. 前記作動体には、前記検出部よりも給紙方向上流側に用紙誘い込み用の傾斜部が設けられたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の給紙装置。
6. 前記給紙トレイには、前記給紙トレイを挿抜移動させるとき、前記アーム体及び前記作動体を前記給紙トレイの下流側端部から離間させる退避手段が備えられたことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の給紙装置。
7. 前記退避手段は、
   前記アーム体に設けられたカムフォロアと、
   前記カムフォロアに摺接する前記給紙トレイの側部に形成されたカム部と、
   により構成されていることを特徴とする請求項６に記載の給紙装置。
8. 前記退避手段は、前記給紙トレイの挿入方向の先端部から立設する傾斜分離板であり、その傾斜分離板の上端部が前記作動体の下面に摺接するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の給紙装置。
9. 前記給紙トレイを前記トレイ収納部に挿入するとき、前記傾斜分離板を前記アーム体に摺接させることにより、前記アーム体を押し上げ、前記第２作動部と前記突起部との当接を解除することを特徴とする請求項８に記載の給紙装置。
10. 前記請求項１乃至９のいずれかに記載の給紙装置と、前記給紙装置から給紙された前記記録媒体に画像を記録する画像記録部とを備えたことを特徴とする画像記録装置。