JP5129285B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザが手置きでシートを載置することが可能な給紙装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。

プリンタ等の画像形成装置においては、装置本体内に装着された給紙カセットから用紙（シート）を自動給紙させる給紙経路と、手差し給紙トレイから用紙をユーザが手置きで給紙させる給紙経路とを備えている場合が多い。通常、給紙カセットからは汎用されるＡ４サイズの用紙が給紙され、手差し給紙トレイからは葉書サイズやＡ３サイズ等のマルチサイズの用紙が給紙される。通常、手差し給紙トレイは、装置本体の筐体に対して開閉可能に取り付けられ、常時は閉状態とされ、使用時に開状態とされる。

手差し給紙トレイには、手置きされた用紙を給紙ローラに接近させる役目を果たすリフト板が付設されている。このリフト板は、給紙時においては、用紙を給紙ローラに接近させるために持ち上げられ、非給紙時においては、前記持ち上げが解除されて下降されるという昇降動作を行う。かかる昇降動作は、例えば特許文献１の給紙装置では、リフト板の背面に配置された押し上げカムにより行われる。この押し上げカムは、モータ及び駆動ギアを含む駆動系により駆動される。この他に、例えば特許文献２に開示されているように、リフト板の背面にバネを配置し、常時リフト板を給紙ローラ方向に付勢する構成の給紙装置も知られている。

特開２００８−１７９４４０号公報 特開２００９−９１１４３号公報

ところで、手差し給紙トレイのリフト板には、思わぬ外力が作用することがある。例えば、ユーザが用紙束を手差し給紙トレイに載置した後に大きな力で押さえ付けるような動作が例示できる。この場合、特許文献１の給紙装置では、押し上げカムのようなメカニカルな機構でリフト板が持ち上げられた状態であると、前記駆動系が外力により破損されてしまう懸念がある。

一方、特許文献２のようなバネ方式の給紙装置では、上記のような外力が作用した場合、リフト板は容易に逃げるので、破損の問題は生じない。しかし、バネ加重のみに依存する給紙装置では、用紙束の厚さに応じた給紙圧を給紙ローラに対して与えることが難しく、バネ加重の精度を上げる必要がある。これに加え、用紙束が手差し給紙トレイにセットされるときに、リフト板が傾かないような機構を付加する必要がある。これらの要請は、給紙装置のコストアップに繋がる。

本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、簡易な構造でありながら、安定した給紙性能を有し、しかも外力に対する対策を備えた給紙装置、及びこれが適用された画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る給紙装置は、給紙されるシートが載置されるトレイ本体と、前記トレイ本体の給紙端側に配置される板状体であって、給紙方向の上流側の第１端縁部において前記トレイ本体に回動可能に連結され、給紙方向の下流側の第２端縁部が持ち上げられた給紙姿勢と、前記第２端縁部が前記給紙姿勢よりも自重で垂下した退避姿勢との間で姿勢変更可能なリフト板と、前記リフト板と当接する部分を備えた昇降部材と、前記昇降部材が前記リフト板を前記給紙姿勢に持ち上げる方向に、前記昇降部材に付勢力を与える付勢手段と、前記昇降部材の一部に対して前記付勢手段の付勢力を抗する押圧力を与え、前記リフト板を前記退避姿勢に姿勢変更させる降下手段と、を備え、前記昇降部材は、前記リフト板の背面に当接する持ち上げ部材と、前記持ち上げ部材と当接した状態で前記リフト板が前記給紙姿勢と前記退避姿勢とを取り得るよう、前記持ち上げ部材を回転させる軸部材と、前記軸部材と一体的に回転し、前記降下手段から前記押圧力が与えられるレバー部材と、を含む。

この構成によれば、昇降部材がリフト板と当接して該リフト板を給紙姿勢に持ち上げ、また、昇降部材に対して降下手段から押圧力を与えてリフト板を退避姿勢に姿勢変更させる構成であるので、リフト板の姿勢制御を安定的に行え、優れた給紙性能を確保することができる。一方、昇降部材は、付勢手段から与えられる付勢力によってリフト板を給紙姿勢に持ち上げる構成であるので、大きな外力がリフト板に加わった場合は、その外力を付勢手段で吸収することができる。

また、前記昇降部材は、前記リフト板の背面に当接する持ち上げ部材と、前記持ち上げ部材と当接した状態で前記リフト板が前記給紙姿勢と前記退避姿勢とを取り得るよう、前記持ち上げ部材を回転させる軸部材と、前記軸部材と一体的に回転し、前記降下手段から前記押圧力が与えられるレバー部材とを含むので、付勢手段は前記持ち上げ部材を前記軸部材の軸回りに回転させる付勢力を発生すれば良く、降下手段もレバー部材を介して前記軸部材の軸回りに前記持ち上げ部材を回転させる押圧力を発生すれば良く、それぞれの構成を簡素化することができる。

この場合、前記降下手段は、前記レバー部材と当接するアーム部材と、前記アーム部材と干渉し、該アーム部材を、前記付勢手段の付勢力を抗する押圧力を前記レバー部材に与える第１姿勢と、前記押圧力を開放し前記レバー部材から前記付勢力を受ける第２姿勢との間で姿勢変更させる姿勢変更部材と、前記姿勢変更部材を駆動する駆動手段とを含むことが望ましい。

この構成によれば、駆動手段によりアーム部材が、前記第１姿勢と第２姿勢との間で姿勢変更されるだけで、昇降部材への前記押圧力の付与及びその解除が達成できるようになる。従って、簡易な構成で降下手段を構築することができる。

ここで、前記姿勢変更部材がカム部材であり、前記駆動手段が、前記カム部材を回転させるモータであることは、好ましい構成の一つである。この構成によれば、モータでカム部材を回転させるだけで、アーム部材を前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で姿勢変更させることができる。

上記構成において、前記持ち上げ部材は、前記軸部材の長手方向に、所定間隔を置いて複数個が取り付けられていることが望ましい。この構成によれば、所定間隔を置いて配置された複数の持ち上げ部材でリフト板が支持されるので、給紙性能を安定化させることができる。

また、前記トレイ本体が開閉可能に取り付けられ、シートの供給を受ける筐体をさらに備え、前記アーム部材は、前記トレイ本体が前記筐体に対して開放された状態において、前記姿勢変更部材によって、前記第１姿勢と前記第２姿勢とを取ることが可能とされ、前記トレイ本体が前記筐体に対して閉止された状態において、前記レバー部材に常時押圧力を与える延長部を備えることが望ましい。

この構成によれば、トレイ本体が前記筐体に対して閉止された状態において、前記レバー部材に常時押圧力を与え、リフト板を退避姿勢に維持させることができる。このため、付勢手段の負荷をトレイ本体閉止時に軽減できると共に、周辺機器にリフト板の付勢力が及ぶことを抑止することが出来る。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、シートに画像形成処理を施す画像形成部と、前記画像形成部を収容する筐体と、前記筐体に取り付けられ、前記画像形成部にシートを供給する上記の構成を備えた給紙装置とを備える。

本発明によれば、簡易な構造で、リフト板の姿勢制御を安定的に行え、優れた給紙性能を確保することができ、また、大きな外力がリフト板に加わった場合に、その外力を付勢手段で吸収することができる構成を備える。従って、ユーザにとって使い勝手が良い一方で、故障が少なく、またコストダウンも図ることができる給紙装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。 画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 マルチトレイユニットの斜視図である。 上カバー及び横カバーを外したマルチトレイユニットの斜視図である。 リフト板が下降した状態の給紙トレイの斜視図である。 リフト板が上昇した状態の給紙トレイの斜視図である。 リフト機構（昇降部材及び付勢手段）を説明するための斜視図である。 図７のVIII−VIII線断面図である。 リフト機構の分解平面図である。 マルチトレイユニットの動作を説明するための側面図である。 マルチトレイユニットの動作を説明するための側面図である。 マルチトレイユニットの動作を説明するための側面図である。 リフト機構の第１変形実施形態を説明するための斜視図である。 リフト機構の第２変形実施形態を説明するための斜視図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図、図２は、画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１は、いわゆる胴内排紙型の複写機を例示しているが、画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよい。

画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有し胴内空間（胴内排紙部２４）を備えた装置本体２を備える。装置本体２は、シートに対して画像形成処理を行う。装置本体２は、略直方体形状の下部筐体２１と、下部筐体２１の上方に配設される略直方体形状の上部筐体２２と、下部筐体２１と上部筐体２２とを連結する連結筐体２３とを含む。下部筐体２１には画像形成のための各種機器が収容され、上部筐体２２には原稿画像を光学的に読み取るための各種機器が収容されている。下部筐体２１、上部筐体２２及び連結筐体２３で囲まれる胴内空間が、画像形成後のシートを収容可能な胴内排紙部２４とされている。連結筐体２３は、装置本体２の右側面の側に配置され、胴内排紙部２４へシートを排出するための排出口９６１が設けられている。

胴内排紙部２４として利用される前記胴内空間は、装置本体２の前面及び左側面において外部に開放されている。ユーザは、これらの開放部分から手を差し入れ、胴内排紙部２４から画像形成後のシートを取り出すことが可能である。前記胴内空間の底面２４１は、下部筐体２１の上面で区画され、排出口９６１から排出されたシートが積載される。

上部筐体２２の前面には、操作パネルユニット２５が突出して設けられている。操作パネルユニット２５は、テンキー、スタートキーなどを含む操作キー２５１及びＬＣＤタッチパネル２５２などを備え、ユーザからの各種の操作指示の入力を受け付ける。ユーザは、操作パネルユニット２５を通じて、印刷されるシートの枚数等を入力したり、印刷濃度等を入力したりすることができる。上部筐体２２の上には、画像が読み取られる原稿を押さえる押さえカバー２２６（図２では省いている）が配設されている。押さえカバー２２６は、その後端縁において上部筐体２２に対して回動可能に取り付けられている。

下部筐体２１には、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット２１１が装着されている。給紙カセット２１１は、下部筐体２１（装置本体２）の前面から手前方向に引出可能である。この給紙カセット２１１は、自動給紙用に設けられたカセットである。

装置本体２の右側面には、ユーザに手差し給紙を行わせるためのマルチトレイユニットＭ（給紙装置）が装着されている。マルチトレイユニットＭは、手差しシートが載置される給紙トレイ３０と、前記手差しシートを下部筐体２１内の画像形成部へ搬入する給紙ユニット４０とを含む。給紙トレイ３０は、その下端部において下部筐体２１に対して開閉自在に取り付けられており、不使用時は閉状態とされる。ユーザは、手差し給紙を行う場合、給紙トレイ３０を開き、その上にシートを載置する。このマルチトレイユニットＭについては、図３以下で詳述する。

続いて、図２に基づいて、装置本体２の内部構造を説明する。下部筐体２１の内部には、上方から順に、トナーコンテナ９９Ｙ、９９Ｍ、９９Ｃ、９９Ｋ、中間転写ユニット９２、画像形成部９３、露光ユニット９４、及び上述の給紙カセット２１１が収容されている。

画像形成部９３は、フルカラーのトナー像を形成するために、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各トナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備える。各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１の周囲に配置された、帯電器１２、現像装置１３、一次転写ローラ１４及びクリーニング装置１５とを含む。

感光体ドラム１１は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム１１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面を均一に帯電する。帯電後の感光体ドラム１１の周面は、露光ユニット９４によって露光され、静電潜像が形成される。

現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム１１の周面にトナーを供給する。現像装置１３は、２成分現像剤用のものであり、攪拌ローラ１６、１７、磁気ローラ１８、及び現像ローラ１９を含む。攪拌ローラ１６、１７は、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。磁気ローラ１８の周面には２成分現像剤層が担持され、現像ローラ１９の周面には、磁気ローラ１８と現像ローラ１９との間の電位差によってトナーが受け渡されることにより形成されたトナー層が担持される。現像ローラ１９上のトナーは、感光体ドラム１１の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。

一次転写ローラ１４は、中間転写ユニット９２に備えられている中間転写ベルト９２１を挟んで感光体ドラム１１とニップ部を形成し、感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト９２１上に一次転写する。クリーニング装置１５は、トナー像転写後の感光体ドラム１１の周面を清掃する。

イエロー用トナーコンテナ９９Ｙ、マゼンタ用トナーコンテナ９９Ｍ、シアン用トナーコンテナ９９Ｃ、及びブラック用トナーコンテナ９９Ｋは、それぞれ各色のトナーを貯留するものであり、ＹＭＣＫ各色に対応する画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの現像装置１３に、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。

露光ユニット９４は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々に設けられた感光体ドラム１１の周面に、原稿画像の画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。

中間転写ユニット９２は、中間転写ベルト９２１、駆動ローラ９２２及び従動ローラ９２３を備える。中間転写ベルト９２１上には、複数の感光体ドラム１１からトナー像が重ね塗りされる（一次転写）。重ね塗りされたトナー像は、給紙カセット２１１又は給紙トレイ３０から供給されるシートに、二次転写部９８において二次転写される。中間転写ベルト９２１を周回駆動させる駆動ローラ９２２及び従動ローラ９２３は、下部筐体２１によって回転自在に支持される。

給紙カセット２１１は、複数のシートが積層されてなるシート束を収納する。給紙カセット２１１の右端側の上部には、ピックアップローラ２１２が配置されている。ピックアップローラ２１２の駆動により、給紙カセット２１１内のシート束の最上層のシートが１枚ずつ繰り出され、搬入搬送路２６へ搬入される。一方、給紙トレイ３０に載置されたシートは、給紙ユニット４０の給紙ローラ４１の駆動によって、搬入搬送路２６へ搬入される。

搬入搬送路２６の下流側には、二次転写部９８、後述する定着ユニット９７及び排紙ユニット９６を経由して排出口９６１まで延びるシート搬送路２８が設けられている。シート搬送路２８の上流部分は、下部筐体２１に形成された内壁と、反転搬送ユニット２９の内側面を形成する内壁との間に形成されている。なお、反転搬送ユニット２９の外側面は、両面印刷の際にシートを反転搬送する反転搬送路２９１の片面を構成している。シート搬送路２８の、二次転写部９８よりも上流側にはレジストローラ対２７が配置されている。シートは、レジストローラ対２７にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、二次転写部９８に送り出される。

連結筐体２３の内部には、定着ユニット９７と排紙ユニット９６とが収納されている。定着ユニット９７は、定着ローラと加圧ローラとを含み、二次転写部９８においてトナー像が二次転写されたシートを加熱及び加圧することで、定着処理を施す。定着処理されたカラー画像付のシートは、定着ユニット９７の下流に配置されている排紙ユニット９６により、排出口９６１から胴内排紙部２４に向けて排出される。

上部筐体２２の上面には、第１コンタクトガラス２２２と第２コンタクトガラス２２３とが嵌め込まれている。第１コンタクトガラス２２２は、自動原稿給送装置（ＡＤＦ；図示せず）が上部筐体２２上に配置される場合に、ＡＤＦから自動給送される原稿シートの読取用に設けられている。第２コンタクトガラス２２３は、手置きされる原稿シートの読取用に設けられている。

上部筐体２２の内部には、原稿情報を光学的に読み取るための走査機構２２４と撮像素子２２５とが収容されている。走査機構２２４は、光源、移動キャリッジ、反射ミラー等を含み、原稿からの反射光を撮像素子２２５に導く。撮像素子２２５は、前記反射光をアナログ電気信号に光電変換する。前記アナログ電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路（図略）でデジタル電気信号に変換された後、露光ユニット９４に入力される。

続いて、図３〜図１２に基づき、マルチトレイユニットＭについて詳述する。図３は、図１、図２に示す装置本体２から取り外されたマルチトレイユニットＭの斜視図、図４は、給紙ユニット４０の上カバー４０１及び前カバー４０２を外したマルチトレイユニットＭの斜視図である。図５は、リフト板３２が下降した状態の給紙トレイ３０の斜視図、図６は、リフト板３２が上昇した状態の給紙トレイ３０の斜視図である。図７は、リフト機構５０が給紙トレイ３０に組み込まれた状態を示す斜視図、図８は、図７のVIII−VIII線断面図、図９はリフト機構５０の分解平面図である。図１０〜図１２は、マルチトレイユニットＭの動作を説明するための側面図である。

マルチトレイユニットＭは、大略的に、給紙トレイ３０、給紙ユニット４０、リフト機構５０（昇降部材及び付勢手段）及び降下機構６０（降下手段）を備える。給紙トレイ３０は、トレイ本体３１とリフト板３２とを含む。給紙ユニット４０には、図２に示した給紙ローラ４１が備えられている。リフト機構５０は、付勢力を伴ってリフト板３２を持ち上げ、該リフト板３２を給紙姿勢とすることが可能な機構である。降下機構６０は、リフト機構５０の前記付勢力に抗する押圧力を発生し、結果的にリフト板３２を降下させて退避姿勢とさせるための機構である。以下、これら各部について説明する。

図３〜図６を参照して、給紙トレイ３０のトレイ本体３１は、手差し給紙されるシートが載置される部位であって、装置本体２の外装カバーを兼ねる主トレイ部３１１と、この主トレイ部３１１に対して引き出し可能に装着された延長トレイ部３１２とを備えている。主トレイ部３１１は、その基端部３１３の側（給紙端側）において、下部筐体２１に回動自在に取り付けられている。また、主トレイ部３１１の先端部３１４には端縁開口が備えられ、この端縁開口に延長トレイ部３１２が出没自在に装着されている。なお、基端部３１３の側には、リフト板３２を取り付けるための表面開口３１５が備えられている。

給紙トレイ３０が使用されないとき、該給紙トレイ３０は下部筐体２１に対して閉じた姿勢とされ、この際、延長トレイ部３１２は主トレイ部３１１内に収容される。手差し給紙が実行されるとき、給紙トレイ３０は下部筐体２１に対して開いた姿勢とされ、用紙サイズに応じて、延長トレイ部３１２が主トレイ部３１１からスライドして引き出される。このような引き出しをガイドするために、主トレイ部３１１の前後方向中央には浅い第１凸条３１６が設けられ、延長トレイ部３１２の前後方向中央には、第１凸条３１６の下面に嵌り合う第２凸条３１７が設けられている。

リフト板３２は、前後方向に長い略長方形の板状体からなり、給紙トレイ３０に載置されたシートの上面が給紙ローラ４１（図２参照）に当接するよう、シートをリフトアップする役目を果たすものであって、リフト板本体３２１、一対のカーソル３２２及び導入板３２３を含む。リフト板３２は、トレイ本体３１の給紙端側に開口された表面開口３１５に嵌め入れられると共に、給紙方向の上流側の第１端縁部３２４においてトレイ本体３１に回動可能に連結され、給紙方向の下流側の第２端縁部３２５が持ち上げられた給紙姿勢（図６参照）と、第２端縁部３２５が給紙姿勢よりも自重で垂下した退避姿勢（図５参照）との間で姿勢変更可能である。

リフト板本体３２１には、図５、図６に模式的に示しているように、トレイ本体３１の表面開口３１５を形成する前壁面及び後壁面で軸支される回動軸３２Ａが備えられている。一対のカーソル３２２は、給紙されるシートの幅合わせを行うための部材であって、前後方向に互いに接近及び離間が可能なように、リフト板本体３２１に対してスライド移動自在に取り付けられている。このスライド移動を実現するために、リフト板３２には図略のピニオン及びラックが具備されている。導入板３２３は、リフト板本体３２１の給紙方向の下流端部に一体的に連接された板状部材であり、給紙ローラ４１を対向する位置に配置されている。

図５及び図６に示すように、トレイ本体３１は、ハウジング３３に取り付けられている。ハウジング３３は、トレイ本体３１の底面を覆う底板３３１と、この底板３３１の前後端部から各々立設された前側板３３２及び後側板３３３とを有し、左方視で浅いＵ字型を呈し、リフト板３２の導入板３２３を、前側板３３２及び後側板３３３の間で受入可能な前後幅を備えている。なお、底板３３１の左端付近の表面には、後述する第１、第２付勢バネ５４１、５４２を据え付けるためのバネ座３３４が突設されている。

リフト板３２が図５に示す退避姿勢であるとき、リフト板３２は表面開口３１５の内部へ収容され、トレイ本体３１とリフト板３２とは略水平な状態となる。この際、導入板３２３はハウジング３３に収容される。一方、リフト板３２が図６に示す給紙姿勢であるとき、リフト板３２は回動軸３２Ａ回りに回動されて第２端縁部３２５が持ち上げられた状態となり、これにより導入板３２３はハウジング３３から上方に突出した状態となる。

給紙ユニット４０は、上カバー４０１、前カバー４０２、右壁４０３及び左壁４０４を含み、筐体構造を備える。上カバー４０１の表面は、反転搬送路２９１（図２参照）を通して逆搬送されるシートをガイドするガイド面として機能し、シート逆搬送方向に延びる複数のリブ４０１Ｌが突設されている。左壁４０４の表面もまた、シート搬送路２８の一部を構成するガイド面として機能する。

図４を参照して、給紙ユニット４０は、給紙ローラ４１を保持する給紙ローラホルダ４１１と、給紙トレイ３０にシートがセットされたことを検知する揺動片４１２と、リフト板３２が給紙姿勢にまでリフトアップされたことを検知する第１センサ４１３と、シートを搬送するためのコロユニット４２とを含む。

給紙ローラホルダ４１１は、上下方向に揺動可能に給紙ユニット４０の筐体で支持されている。給紙トレイ３０にシートがセットされた状態で、リフト板３２がリフトアップされると、シートの上面が給紙ローラ４１の周面に当接すると共に、給紙ローラ４１及びこれを保持する給紙ローラホルダ４１１を上方へ持ち上げる。

揺動片４１２は、右壁４０３で揺動自在に吊持されている。揺動片４１２の揺動軌跡上には、検知光線の発受光を行う光センサが配置され、シートが給紙トレイ３０に載置され揺動片４１２が傾倒されることに伴う前記検知光線の遮断に基づき、シートのセットの有無が検知される。

第１センサ４１３は、フォトインタラプタ（ＰＩ）等からなり、給紙ローラホルダ４１１が、セットされたシートを介してリフト板３２で所定の位置まで持ち上げられ、所定の給紙圧が確保できる状態となったか否かを検知する。第１センサ４１３は、発光素子と、該発光素子と所定のギャップを置いて対向配置される受光素子と、前記ギャップに介入し発光素子が発する光を遮断する遮断片とを含む。この遮断片は、揺動する給紙ローラホルダ４１１の上面に取り付けられている。

コロユニット４２は、フリー回転するコロ４２１と、コロ４２１を回転自在に保持するコロホルダ４２２とを含み、本実施形態では４個のユニットが一列に配列されている例を示している。図４及び図１０に示されているように、コロ４２１の一部は、左壁４０４から突出している。コロユニット４２は、バネ４２３で左壁４０４から突出する方向に付勢されており、コロ４２１と対向して装置本体２の側に配置される搬送ローラに、コロ４２１が押圧される。

続いて図７〜図９を参照して、リフト機構５０について説明する。リフト機構５０は、リフト板３２を給紙姿勢に持ち上げるための機構であり、矩形板状の第１持ち上げ部材５１１及び第２持ち上げ部材５１２と、これら第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２が取り付けられる軸部材５２と、軸部材５２の前端５２３に取り付けられるレバー部材５３と、第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２を各々付勢する第１、第２付勢バネ５４１、５４２とを含む。

第１持ち上げ部材５１１は、リフト板３２の背面に突設されたリブ３２３Ｌ（図８参照）に当接する自由端５１１Ａと、軸部材５２に挿通される挿通孔を有する基端部５１１Ｂとを備える。同様に、第２持ち上げ部材５１２は、リフト板３２の背面のリブ３２３Ｌに当接する自由端５１２Ａと、軸部材５２に挿通される挿通孔を有する基端部５１２Ｂとを備える。軸部材５２には、その軸方向に離間して第１取り付け部５２１と第２取り付け部５２２とが設定されている。第１持ち上げ部材５１１の基端部５１１Ｂは第１取り付け部５２１に、第２持ち上げ部材５１２の基端部５１２Ｂは第２取り付け部５２２に、それぞれ挿通された状態で固定される。

軸部材５２の前端５２３は、ハウジング３３の前側板３３２で軸回りに回転可能に支持され、後端５２４もハウジング３３の後側板３３３に設けられた軸支部（図示せず）で軸回りに回転可能に支持されている。軸部材５２の前端５２３には、軸部材５２の径方向外側に突出するピン５２５が取り付けられている。

レバー部材５３は、筒体部５３１と、この筒体部５３１と一体のレバー本体部５３２とを含む。筒体部５３１は、軸部材５２の前端５２３に嵌合される部分であり、ピン５２５を通過させるスリットが軸方向に形成されている。レバー本体部５３２には、ピン５２５を嵌め込むことが可能な受容部が設けられている。レバー部材５３が軸部材５２に正しく嵌合された状態では、前記受容部にピン５２５が収容され、これにより軸部材５２がその軸回りに回転すると、レバー部材５３及び第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２も回転する。換言ずると、レバー部材５３が筒体部５３１の軸回りに回動すると、第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２も一体的に同方向に回転することになる。

第１、第２付勢バネ５４１、５４２は、コイルバネであり、それぞれ、第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２に対し、上方向に持ち上げる付勢力を与える。第１、第２付勢バネ５４１、５４２の下端はバネ座３３４（図６、図８参照）に嵌め込まれ、上端は、第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２の背面に嵌め込まれている。

第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２の自由端５１１Ａ、５１２Ａは、リフト板３２の背面に当接しているので、特に押圧力がレバー部材５３に与えられていない状態では、図７、図８に示すように、第１、第２付勢バネ５４１、５４２の付勢力によってリフト板３２は持ち上げられた状態（給紙姿勢）となる。一方、図７の状態において、レバー部材５３を筒体部５３１の軸回りに反時計方向に回動させる押圧力であって、第１、第２付勢バネ５４１、５４２の付勢力よりも大きい押圧力（付勢力を抗する押圧力）がレバー部材５３に与えられた場合、第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２も水平に近くなるように傾倒する。その結果、リフト板３２は第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２の支えを失い、その自重により回動軸３２Ａの軸回りに回動して水平に近い状態（退避姿勢）に降下するものである。

次に、図４、図１０〜図１２を主に参照して、降下機構６０について詳述する。降下機構６０は、レバー部材５３に対し、第１、第２付勢バネ５４１、５４２の前記付勢力に抗する押圧力を適時与え、結果的にリフト板３２を降下させる機構である。降下機構６０は、モータ６１（駆動手段）、ウォーム６２、ウォームホィール６３、第１減速ギア６４、第２減速ギア６５、偏心カム６６（姿勢変更部材／カム部材）、アーム部材６７、及び第２センサ６８（図１１にのみ表示）を含む。

モータ６１は、正転及び逆転駆動が可能なＤＣモータ等からなり、偏心カム６６を回転駆動させる駆動力を発生する。図１０に示すように、モータ６１の出力軸６１１にはウォーム６２が固着され、モータ６１が動作するとウォーム６２が回転する。モータ６１の動作は、制御部６１２（図４にのみ表示）により制御される。制御部６１２は、上述の第１センサ４１３及び第２センサ６８の出力に基づき、モータ６１の回転及び回転停止を制御する。

図１０を参照して、ウォームホィール６３は、第１軸６３０の軸回りにフリー回転し、ウォーム６２と歯合されるハス歯部６３１と、ハス歯部６３１の外径よりも径小のギア部６３２とを含む。第１減速ギア６４は、第２軸６４０の軸回りにフリー回転し、ウォームホィール６３のギア部６３２と歯合する大径部６４１と、この大径部６４１よりも外径が小さい小径部（図面せず）とを備えている。第２減速ギア６５は、第３軸６５０の軸回りにフリー回転し、第１減速ギア６４の前記小径部と、偏心カム６６の回転軸６６０に固着された回転ギア（図示せず）と歯合するギア部６５１を備える。

偏心カム６６は、その回転軸６６０から軸回りの回転力を与えられて回転するカム部材であって、径大部６６１と径小部６６２とを備えている。モータ６１が動作され、その出力軸６１１に回転力が発生すると、その回転力は、ウォーム６２及びウォームホィール６３に伝達され、第１減速ギア６４及び第２減速ギア６５によって所定の速度に減速された後、回転軸６６０に固着された回転ギアに入力される。これにより偏心カム６６は、回転軸６６０の軸回りに回転する。

アーム部材６７は、一端が回転軸６７０に取り付けられ、他端が自由端とされた部材であって、アーム本体６７１、筒体部６７２、湾曲先端部６７３、第１接触部６７４、第２接触部６７５及び延長部６７６を含む。アーム本体６７１は、細長い棒状の部材であり、その一端には筒体部６７２が、他端には湾曲先端部６７３が備えられていると共に、図１０における上側辺には第１接触部６７４が、下側辺には第２接触部６７５及び延長部６７６が形成されている。

筒体部６７２は、回転軸６７０に回転自在に挿通され、これによりアーム部材６７は、回転軸６７０の軸回りに回動自在とされている。アーム部材６７に対しては、レバー部材５３を介して第１、第２付勢バネ５４１、５４２の付勢力が与えられている。この付勢力は、回転軸６７０を回動支点として、常に湾曲先端部６７３が上方へ持ち上がる方向、つまりアーム部材６７が常に偏心カム６６へ押し付けられる方向の付勢力である。

第１接触部６７４は、偏心カム６６の周面が当接（干渉）する平坦な接触面である。上述の第１、第２付勢バネ５４１、５４２の付勢力によって、第１接触部６７４は偏心カム６６の周面に押し付けられている。従って、偏心カム６６の径大部６６１の周面又は径小部６６２の周面のいずれが第１接触部６７４と干渉するかによって、アーム部材６７の姿勢が変更される。図１０では、偏心カム６６の径大部６６１と第１接触部６７４とが当接しているので、アーム部材６７は水平な姿勢である。一方、図１１では、偏心カム６６の径小部６６２と第１接触部６７４とが当接しているので、アーム部材６７は回転軸６７０の軸回りに反時計方向に回動し、湾曲先端部６７３が上方へ持ち上がった状態となっている。

第２接触部６７５は、給紙トレイ３０（トレイ本体３１）が装置本体２に対して開かれている状態において、リフト板３２が給紙姿勢と退避姿勢との間で姿勢変更するときに（図１０、図１１）、リフト機構５０のレバー部材５３が当接する平坦な接触面である。レバー部材５３のレバー本体部５３２は、その筒体部５３１に基端部が連接された棒状部５３３と、該棒状部５３３の先端部に連接された円弧状の当接面を備えた先端部５３４とを含む。上述の第１、第２付勢バネ５４１、５４２によって、レバー部材５３は筒体部５３１の軸回りに時計方向に付勢されているので、先端部５３４は第２接触部６７５へ常に押し付けられた状態となる。

延長部６７６は、給紙トレイ３０が装置本体２に対して閉じられている状態において（図１２）、レバー部材５３が当接する湾曲した接触面である。延長部６７６は、第２接触部６７５の一端から、湾曲先端部６７３まで延びる、約９０度湾曲した湾曲面である。レバー部材５３は、給紙トレイ３０が装置本体２に対して開状態から閉状態に移行する間、並びに閉状態の間において、この湾曲先端部６７３から押圧力を受ける。

第２センサ６８は、検知光を発する発光素子６８１と、該発光素子６８１に対向配置され前記検知光を受光する受光素子６８２と、発光素子６８１と受光素子６８２との間に設けられた検知ギャップ６８３とを含む。アーム部材６７から突設される図略の遮断片が、検知ギャップ６８３を通過可能とされている。アーム部材６７が水平姿勢のとき（図１０）、前記遮断片によって検知光が遮断され、アーム部材６７が上方へ回動した傾斜姿勢のとき（図１１）、前記遮断片は検知ギャップ６８３を外れ、前記検知光は遮断されない。

モータ６１の制御部６１２は、第２センサ６８の出力信号に基づき上記検知光が遮断されたことを検知すると、リフト板３２が所定の退避姿勢に存在していると判定する。また、制御部６１２は、第１センサ４１３の出力信号に基づき給紙ローラホルダ４１１（給紙ローラ）が、リフト板３２を介して所定高さまで持ち上げられたことを検知すると、リフト板３２が給紙姿勢に存在していると判定する。このように、制御部６１２は、リフト板３２を退避姿勢と給紙姿勢との間で姿勢変更させる際に、第１センサ４１３又は第２センサ６８の出力信号に基づきリフト板３２の動作上限又は動作下限を検知しつつ、モータ６１を回転駆動させる。

続いて、以上の通り構成された降下機構６０の動作を説明する。図１０は、給紙トレイ３０（トレイ本体３１）が装置本体２に対して開状態とされている場合において、リフト板３２が退避姿勢とされている状態を示している。退避姿勢では、偏心カム６６の径大部６６１と、アーム部材６７の第１接触部６７４とが当接した状態となる。給紙姿勢から退避姿勢に変更されるとき、アーム部材６７は、回転軸６７０の軸回りに時計方向に回転して、ほぼ水平な姿勢（第１姿勢）となる。

アーム部材６７が水平姿勢であるとき、アーム部材６７の第２接触部６７５によって、レバー部材５３の先端部５３４に押圧力が与えられる。この押圧力は、第１、第２付勢バネ５４１、５４２によってレバー部材５３に与えられている付勢力に抗する押圧力である。このため、レバー部材５３は、その筒体部５３１の軸回りに反時計方向に回転し、これに伴い軸部材５２も反時計方向に回転する。従って、軸部材５２に一体的に取り付けられている第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２（図７、図８）も反時計方向に回転し、結果的にリフト板３２は持ち上げ支持点を失い、その自重により回動軸３２Ａの軸回りに回動して水平に近い状態（退避姿勢）に降下する。

図１１は、給紙トレイ３０（トレイ本体３１）が装置本体２に対して開状態とされている場合において、リフト板３２が給紙姿勢とされている状態を示している。給紙姿勢では、偏心カム６６の径小部６６２と、アーム部材６７の第１接触部６７４とが当接した状態となる。このとき、アーム部材６７の第２接触部６７５から、レバー部材５３の先端部５３４に対して与えられていた押圧力は開放される。従って、第１、第２付勢バネ５４１、５４２の付勢力によって、逆にレバー部材５３の先端部５３４がアーム部材６７の第２接触部６７５を押圧する。

結果として、退避姿勢から給紙姿勢に変更されるとき、アーム部材６７は、回転軸６７０の軸回りに反時計方向に回転して、湾曲先端部６７３が上方へ持ち上げられた傾斜姿勢（第２姿勢）となる。また、レバー部材５３は、時計方向に回転して先端部５３４が上方へ持ち上げられた傾斜姿勢となる。このようなレバー部材５３の回転は、軸部材５２を通して第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２に伝達され、これらを時計方向に回転させる。そして、リフト板３２は、回動軸３２Ａの軸回りに時計方向に回転して持ち上げられた状態（給紙姿勢）にリフトアップされるものである。

図１２は、給紙トレイ３０（トレイ本体３１）が装置本体２に対して閉状態とされている場合を示している。トレイ本体３１が、図１０に示す状態から、図１２に示す状態まで閉じられる過程において、レバー部材５３の先端部５３４は、アーム部材６７の第２接触部６７５及び延長部６７６の沿面に摺動しながら移動する。延長部６７６の形状は、レバー部材５３の先端部５３４が常時押圧力を受ける移動軌跡に対応した形状とされている。

つまり、トレイ本体３１が開状態から閉状態へ移動する間、並びに、閉状態へ移行した後は、レバー部材５３にはアーム部材６７から常に押圧力が与えられ、リフト板３２が持ち上げられないようにしている。このように構成することで、トレイ本体３１の装置本体２に対する開閉操作をスムースに行わせることができる。また、第１、第２付勢バネ５４１、５４２の負荷をトレイ本体３１の閉止時に軽減できると共に、周辺機器にリフト板３２の付勢力が及ぶことを抑止することが出来る。

以上説明した、本実施形態に係るマルチトレイユニットＭによれば、第１、第２付勢バネ５４１、５４２の付勢力を伴った第１、第２持ち上げ部材５１１、５１２でリフト板３２が給紙姿勢に持ち上げられる一方で、レバー部材５３にアーム部材６７から前記付勢力よりも大きい押圧力を与えてリフト板３２を退避姿勢に姿勢変更させる構成である。このため、リフト板３２の姿勢制御を安定的に行え、優れた給紙性能を確保することができる。また、リフト板３２が給紙姿勢とされた状態で、大きな外力がリフト板３２に加わった場合は、リフト板３２は下降することが可能で、その外力は第１、第２付勢バネ５４１で吸収される。このため、機械的な破損が生じることはない。

以上、本発明の各種実施形態につき説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。

（１）上記実施形態では、給紙装置の一例として、画像形成装置１に適用されるマルチトレイユニットＭを例示した。画像形成装置１に限らず、本発明の給紙装置は各種の用紙処理装置に適用することができる。

（２）上記実施形態では、付勢手段の一例として、コイルバネからなる第１、第２付勢バネ５４１、５４２を例示した。コイルバネに代えて、各種の付勢部材を採用することができる。図１３は、第１変形実施形態に係るリフト機構５０Ａが適用された給紙トレイ３０Ａを示す斜視図である。給紙トレイ３０Ａは、トレイ本体３１Ａ、リフト板３２０Ａ及びハウジング３３Ａを含む。リフト機構５０Ａは、第１、第２持ち上げ部材５５１、５５２と、これら第１、第２持ち上げ部材５５１、５５２が取り付けられる軸部材５６と、軸部材５６の一端に取り付けられるレバー部材５３Ａとを含む。これらの構成は、上記実施形態と同様である。

しかし、第１変形実施形態のリフト機構５０Ａは、付勢手段として第１、第２捻りコイルバネ５７１、５７２が採用されている点において、上記実施形態と相違する。第１、第２捻りコイルバネ５７１、５７２は、それぞれ軸部材５６にコイル部分が挿通されている。第１捻りコイルバネ５７１の一端は第１持ち上げ部材５５１の背面に取り付けられ、他端はハウジング３３Ａの所定部位に取り付けられている。同様に、第２捻りコイルバネ５７２の一端は第２持ち上げ部材５５２の背面に取り付けられ、他端はハウジング３３Ａの所定部位に取り付けられている。これら第１、第２捻りコイルバネ５７１、５７２の付勢力によって、第１、第２持ち上げ部材５５１、５５２がリフト板３２０Ａを持ち上げる方向に付勢されている。同様に、レバー部材５３Ａも付勢されている。このような第１、第２捻りコイルバネ５７１、５７２によっても、上記実施形態と同様な動作を行わせることができる。

（３）上記実施形態では、持ち上げ部材が付勢手段で直接的に付勢される例を示したが、間接的に付勢されるようにしても良い。図１４は、第２変形実施形態に係るリフト機構５０Ｂが適用された給紙トレイ３０Ｂを示す斜視図である。給紙トレイ３０Ｂは、トレイ本体３１Ｂ、リフト板３２Ｂ及びハウジング３３Ｂを含む。リフト機構５０Ｂは、第１、第２持ち上げ部材５９１、５９２と、第１、第２受圧部材５９３、５９４と、これら持ち上げ部材５９１、５９２及び受圧部材５９３、５９４が取り付けられる軸部材５８と、軸部材５８の一端に取り付けられるレバー部材５３Ｂとを含む。

軸部材５８の中央付近に取り付けられた第１、第２持ち上げ部材５９１、５９２の先端部は、リフト板３２Ｂの背面と当接し、リフト板３２Ｂを上方に持ち上げる。一方、第１、第２受圧部材５９３、５９４は、第１、第２持ち上げ部材５９１、５９２よりもやや水平に近い角度で、軸部材５８の両端部付近に取り付けられている。このため、第１、第２受圧部材５９３、５９４は、通常はリフト板３２Ｂの背面と当接しない。また、第１、第２受圧部材５９３、５９４の背面にはコイルバネからなる第１、第２付勢バネ５７３、５７４が介在され、第１、第２受圧部材５９３、５９４は付勢されている。軸部材５８の両端は、前側板３３２Ｂ及び後側板３３３Ｂで軸支されている。

第２変形実施形態のリフト機構５０Ｂによれば、軸部材５８の両端部に取り付けられている第１、第２受圧部材５９３、５９４が第１、第２付勢バネ５７３、５７４で上方に付勢され、この付勢力が軸部材５８を通して、軸部材５８の中央付近に取り付けられた第１、第２持ち上げ部材５９１、５９２に伝達され、リフト板３２Ｂが持ち上げられる。かかる構成によれば、第１、第２持ち上げ部材５９１、５９２が直接第１、第２付勢バネ５７３、５７４から付勢力が与えられていないので、リフト板３２Ｂの中央部が膨らんでしまうことを防止できる。また、重いシート束が給紙トレイ３０Ｂに載置されリフト板３２Ｂが撓んだ場合には、第１、第２受圧部材５９３、５９４によって、リフト板３２Ｂの両端部を支持させることができる。

Ｍ マルチトレイユニット（給紙装置）
１ 画像形成装置
２ 装置本体（筐体）
３０ 給紙トレイ
３１ トレイ本体
３２ リフト板
４０ 給紙ユニット
５０ リフト機構（昇降部材及び付勢手段）
５１１、５１２ 第１、第２持ち上げ部材
５２ 軸部材
５３ レバー部材
５４１、５４２ 第１、第２付勢バネ
６０ 降下機構（降下手段）
６１ モータ（駆動手段）
６６ 偏心カム（姿勢変更部材／カム部材）
６７ アーム部材

Claims (6)

1. 給紙されるシートが載置されるトレイ本体と、
   前記トレイ本体の給紙端側に配置される板状体であって、給紙方向の上流側の第１端縁部において前記トレイ本体に回動可能に連結され、給紙方向の下流側の第２端縁部が持ち上げられた給紙姿勢と、前記第２端縁部が前記給紙姿勢よりも自重で垂下した退避姿勢との間で姿勢変更可能なリフト板と、
   前記リフト板と当接する部分を備えた昇降部材と、
   前記昇降部材が前記リフト板を前記給紙姿勢に持ち上げる方向に、前記昇降部材に付勢力を与える付勢手段と、
   前記昇降部材の一部に対して前記付勢手段の付勢力を抗する押圧力を与え、前記リフト板を前記退避姿勢に姿勢変更させる降下手段と、を備え、
   前記昇降部材は、
   前記リフト板の背面に当接する持ち上げ部材と、
   前記持ち上げ部材と当接した状態で前記リフト板が前記給紙姿勢と前記退避姿勢とを取り得るよう、前記持ち上げ部材を回転させる軸部材と、
   前記軸部材と一体的に回転し、前記降下手段から前記押圧力が与えられるレバー部材と、を含む給紙装置。
2. 請求項１に記載の給紙装置において、
   前記降下手段は、
   前記レバー部材と当接するアーム部材と、
   前記アーム部材と干渉し、該アーム部材を、前記付勢手段の付勢力を抗する押圧力を前記レバー部材に与える第１姿勢と、前記押圧力を開放し前記レバー部材から前記付勢力を受ける第２姿勢との間で姿勢変更させる姿勢変更部材と、
   前記姿勢変更部材を駆動する駆動手段と、を含む給紙装置。
3. 請求項２に記載の給紙装置において、
   前記姿勢変更部材がカム部材であり、
   前記駆動手段が、前記カム部材を回転させるモータである、給紙装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の給紙装置において、
   前記持ち上げ部材は、前記軸部材の長手方向に、所定間隔を置いて複数個が取り付けられている、給紙装置。
5. 請求項２〜４のいずれかに記載の給紙装置において、
   前記トレイ本体が開閉可能に取り付けられ、シートの供給を受ける筐体をさらに備え、
   前記アーム部材は、
   前記トレイ本体が前記筐体に対して開放された状態において、前記姿勢変更部材によって、前記第１姿勢と前記第２姿勢とを取ることが可能とされ、
   前記トレイ本体が前記筐体に対して閉止された状態において、前記レバー部材に常時押圧力を与える延長部を備える、給紙装置。
6. シートに画像形成処理を施す画像形成部と、
   前記画像形成部を収容する筐体と、
   前記筐体に取り付けられ、前記画像形成部にシートを供給する請求項１〜５のいずれかに記載の給紙装置と、
   を備える画像形成装置。
   

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