画像形成装置
【課題】シートトレイが揺動可能な構造において、シートサイズによらずに、シートを安定して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。
【解決手段】画像形成装置は、シートが載置されるシートトレイと、シートトレイを揺動可能に支持する装置本体と、揺動するシートトレイ内のシートの一端部が付勢されるピックアップローラを備える。シートトレイは、シートの端部位置を規制するガイド部材と、ガイド部材の移動に連動してシートトレイの揺動支点および重心の少なくとも一方の位置を移動させることで、シートトレイ内のシートからピックアップローラに加わる力がシートサイズに応じて変化するのを抑える抑制機構とを備えている。
【解決手段】画像形成装置は、シートが載置されるシートトレイと、シートトレイを揺動可能に支持する装置本体と、揺動するシートトレイ内のシートの一端部が付勢されるピックアップローラを備える。シートトレイは、シートの端部位置を規制するガイド部材と、ガイド部材の移動に連動してシートトレイの揺動支点および重心の少なくとも一方の位置を移動させることで、シートトレイ内のシートからピックアップローラに加わる力がシートサイズに応じて変化するのを抑える抑制機構とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体に揺動可能に支持されるシートトレイを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、用紙を収容する給紙トレイを装置本体で揺動可能に支持して、用紙を含めた給紙トレイ全体の重さを利用して給紙トレイ内の用紙をピックアップローラに付勢するものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−１１６６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、用紙サイズが変わると、給紙トレイ全体の重心位置が変わり、ピックアップローラへの付勢力が変化するので、用紙サイズによっては用紙を良好に搬送することができなくなるおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、給紙トレイ（シートトレイ）が揺動可能な構造において、用紙サイズ（シートサイズ）によらずに、用紙（シート）を安定して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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、シートが載置されるシートトレイと、前記シートトレイを揺動可能に支持する装置本体と、前記装置本体のうち前記シートトレイの揺動する一端部の上方に配置され、揺動する前記シートトレイ内のシートの一端部が付勢されるピックアップローラと、を備える。
前記シートトレイは、前記シートトレイの底部に移動可能に設けられ、前記シートの端部位置を規制するガイド部材と、前記ガイド部材の移動に連動して前記シートトレイの揺動支点および重心の少なくとも一方の位置を移動させることで、前記シートトレイ内のシートから前記ピックアップローラに加わる力がシートサイズに応じて変化するのを抑える抑制機構とを備えている。
【０００７】
この構成によれば、シートサイズを変えた場合であっても、抑制機構によってシートトレイの揺動支点および重心の少なくとも一方の位置を移動させることでピックアップローラに加わる力が変化するのを抑えることができるので、シートサイズによらずにピックアップローラで安定してシートを搬送することができる。
【０００８】
また、前記構成において、前記抑制機構は、前記シートトレイに対して前記シートの搬送方向に移動可能で、かつ、前記揺動支点となる支点部と、シートサイズが小さくなる方向に前記ガイド部材を移動させるときに、前記支点部が前記搬送方向の下流側に移動するように、前記ガイド部材と前記支点部とを連動させる支点連動機構とを備え、前記装置本体に、前記支点部を支持する複数の支持部を設けてもよい。
【０００９】
これによれば、支点部の移動によってシートトレイの揺動支点を基準とした重量バランスを変えることができるので、ピックアップローラに加わる力が変化するのを抑えることができる。
【００１０】
また、前記構成において、前記支点連動機構は、前記ガイド部材に当接する前記シートの前記搬送方向における中央部に前記支点部が位置するように、前記ガイド部材と前記支点部とを連動させるように構成されているのが望ましい。
【００１１】
これによれば、シートサイズが変わっても、各シートの支点部を基準とした重量バランスが釣り合うので、シートの重さを無視することができ、ピックアップローラに加わる力の調整を錘部材などを用いて簡単に行うことができる。また、印字に伴ってシートの数が減っても、支点部を基準とした重量バランスが変わらないので、シートの数の減少に伴ってピックアップローラに加わる力が変化することも抑えることができる。
【００１２】
また、前記構成において、前記ガイド部材は、前記シートの搬送方向に移動可能であるとともに、前記シートの搬送方向上流側の端部に当接する上流側ガイドであり、前記支点連動機構は、前記シートトレイに前記搬送方向に沿って形成されたトレイ側ラック部と、前記上流側ガイドに前記搬送方向に沿って形成されたガイド側ラック部と、前記ガイド側ラック部と前記トレイ側ラック部との間に設けられ、各ラック部に噛み合いながら転動する転動ギヤと、前記転動ギヤを回転可能に支持するとともに、前記シートトレイに対して前記搬送方向に移動可能に設けられる移動フレームと、を備え、前記支点部が前記移動フレームに設けられているのが望ましい。
【００１３】
これによれば、簡単な構成で、上流側ガイドの移動量と支点部の移動量に差を付けることができる。
【００１４】
また、前記構成において、前記上流側ガイドに、錘部材を設け、前記上流側ガイドを搬送方向下流側に移動させると、前記支点部が搬送方向下流側に移動するとともに、前記錘部材が搬送方向下流側に移動するように構成するのが望ましい。
【００１５】
支点部を移動させる構造では、シートトレイの形状や構造によっては、支点部の位置を搬送方向下流側に移動させると、シートトレイの支点部よりも搬送方向上流側の部位に対して働く自重による下向きの力が強くなり、ピックアップローラへの付勢力が強くなることがある。しかし、この構成によれば、支点部を搬送方向下流側へ移動させる際には、錘部材も搬送方向下流側に移動するので、搬送方向上流側の部位に働く下向きの力が大きくなりすぎるのを抑制し、ピックアップローラへの付勢力の変化を抑制することができる。
【００１６】
また、前記構成において、前記上流側ガイドのうち前記搬送方向下流側の端部に、前記支点部を基準とした前記シートトレイ自体の重量バランスを釣り合わせるための第１錘部材を設け、前記搬送方向上流側の端部に、前記シートトレイ内のシートを前記ピックアップローラに付勢するための第２錘部材を設けるのが望ましい。
【００１７】
これによれば、シートサイズが変わっても、第１錘部材によってシートトレイ自体の重量バランスが釣り合うので、ピックアップローラに加わる力が変化するのをより抑えることができる。また、ピックアップローラへの付勢力が第２錘部材の重さに対応した力になるので、第２錘部材の重さを変えるだけで好ましい付勢力を簡単に得ることができる。
【００１８】
また、本発明は、揺動支点を変えずに重心の位置のみを移動させてもよい。具体的には、前記構成において、前記抑制機構が、前記シートトレイに対して前記シートの搬送方向に移動可能な錘部材と、シートサイズが小さくなる方向に前記ガイド部材を移動させるときに、前記錘部材が前記搬送方向上流側に移動するように、前記ガイド部材と前記錘部材とを連動させる錘連動機構とを備えるように構成されていてもよい。
【００１９】
これによれば、シートサイズの変更に伴うシートトレイ全体の重心位置の変化を、錘部材の移動によって抑えることができるので、ピックアップローラに加わる力が変化するのを抑えることができる。
【００２０】
また、前記構成において、前記錘部材は、前記シートトレイの前記搬送方向上流側の端部から前記揺動支点までの範囲内で移動可能に設けられるのが望ましい。
【００２１】
これによれば、錘部材が揺動支点を跨いで搬送方向上流側と下流側とに移動可能な構造に比べ、ピックアップローラに加わる力の調整を行いやすいので、構造を簡易化することができる。
【００２２】
また、前記構成において、前記錘連動機構は、ラックアンドピニオン機構であるのが望ましい。
【００２３】
これによれば、簡易な構成で錘連動機構を構成することができる。
【００２４】
また、前記構成において、前記シートトレイは、前記装置本体に対して着脱可能であるのが望ましい。
【００２５】
これによれば、ユーザがシートトレイにシートを容易にセットすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、シートトレイが揺動可能な構造において、シートサイズによらずに、シートを安定して搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るカラープリンタを簡略的に示す図である。
【図２】リアガイドおよびサイドガイドをＡ４サイズの用紙に合わせた状態の給紙トレイを示す斜視図である。
【図３】リアガイドおよびサイドガイドをＡ５サイズの用紙に合わせた状態の給紙トレイを示す斜視図である。
【図４】リアガイドおよびサイドガイドをＡ６サイズの用紙に合わせた状態の給紙トレイを示す斜視図である。
【図５】分解した給紙トレイを左斜め上方から見た斜視図である。
【図６】分解した給紙トレイを右斜め下方から見た斜視図である。
【図７】図８のＩ−Ｉ断面図である。
【図８】給紙トレイの一部を破断して示す平面図である。
【図９】リアガイドを図８の状態から後方に移動した状態を示す平面図である。
【図１０】Ａ４サイズの用紙を収容した給紙トレイを示す側面図（ａ）と、断面図（ｂ）である。
【図１１】Ａ５サイズの用紙を収容した給紙トレイを示す側面図（ａ）と、断面図（ｂ）である。
【図１２】Ａ６サイズの用紙を収容した給紙トレイを示す側面図（ａ）と、断面図（ｂ）である。
【図１３】重心のみを移動させる形態を示す説明図（ａ），（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１の概略構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分について詳細に説明する。
【００２９】
また、以下の説明において、方向は、カラープリンタを使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。
【００３０】
図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体１０内に、給紙ユニット３０と、４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット６０と、定着ユニット７０とを備えている。
【００３１】
装置本体１０の上部には、装置本体１０から排出されたシートの一例としての用紙Ｓが載置される排紙トレイ１２が設けられている。
【００３２】
給紙ユニット３０は、装置本体１０内の下部に設けられ、用紙Ｓが載置されるシートトレイの一例としての給紙トレイ１００と、給紙トレイ１００から用紙Ｓを転写位置（中間転写ベルト６３と２次転写ローラ６５との間）に搬送する給紙機構３１とを備えている。
【００３３】
給紙トレイ１００は、装置本体１０に対して着脱可能となっている。これにより、ユーザが給紙トレイ１００に用紙Ｓを容易にセットすることが可能となっている。なお、給紙トレイ１００の構造については、後で詳述する。
【００３４】
給紙機構３１は、給紙トレイ１００の後側に設けられ、ピックアップローラ３２と、分離ローラ３３と、分離パッド３４と、一対の紙粉取りローラ３５と、一対のレジストローラ３６とを備えている。
【００３５】
ピックアップローラ３２は、給紙トレイ１００から用紙Ｓを送り出すためのローラであり、給紙トレイ１００内に積層された用紙Ｓの搬送方向下流側の端部の上方に配置されている。分離ローラ３３および分離パッド３４は、ピックアップローラ３２から搬送されてくる用紙Ｓが複数枚重なっている場合に用紙Ｓを１枚ずつに分離する機構であり、ピックアップローラ３２の搬送方向下流側に設けられている。
【００３６】
一対の紙粉取りローラ３５は、分離ローラ３３から搬送されてくる用紙Ｓ上の紙粉を除去するローラであり、分離ローラ３３の搬送方向下流側に設けられている。一対のレジストローラ３６は、紙粉取りローラ３５から搬送されてくる用紙Ｓの先端の位置を揃えて用紙Ｓを転写位置に送り出すためのローラであり、紙粉取りローラ３５よりも搬送方向下流側、かつ、転写位置よりも搬送方向上流側に設けられている。
【００３７】
このように構成される給紙ユニット３０では、給紙トレイ１００内の用紙Ｓが、ピックアップローラ３２および分離ローラ３３等によって１枚ずつ分離されて上方へ送られ、一対の紙粉取りローラ３５の間を通過する過程で紙粉が除去される。その後、用紙Ｓは、レジストローラ３６に搬送され、当該レジストローラ３６によって先端の位置が揃えられた後、転写位置に搬送される。
【００３８】
ＬＥＤユニット４０は、感光ドラム５１に対向して配置され、先端に図示しない複数のＬＥＤが感光ドラム５１の軸方向に配列されている。ＬＥＤユニット４０は、画像データに基づいてＬＥＤを明滅させることで、感光ドラム５１の表面を露光する。
【００３９】
プロセスカートリッジ５０は、複数色のトナーに対応して複数設けられ、給紙ユニット３０の上方で前後方向に並列されている。プロセスカートリッジ５０は、感光ドラム５１や、図示や符号を省略する公知の帯電器、現像ローラ、供給ローラ、層厚規制ブレード、トナー収容室などを備えて構成されている。
【００４０】
転写ユニット６０は、プロセスカートリッジ５０の上方に設けられ、駆動ローラ６１と、従動ローラ６２と、駆動ローラ６１および従動ローラ６２の間に張設された無端状の中間転写ベルト６３と、中間転写ベルト６３を介して感光ドラム５１と対向配置された４つの１次転写ローラ６４と、中間転写ベルト６３を介して駆動ローラ６１と対向配置された２次転写ローラ６５とを備えている。
【００４１】
このようなプロセスカートリッジ５０および転写ユニット６０では、感光ドラム５１の表面が、帯電器により一様に帯電された後、ＬＥＤユニット４０によって露光されることで、感光ドラム５１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容室内のトナーは、供給ローラを介して現像ローラの表面に担持される。
【００４２】
現像ローラの表面に担持されたトナーは、現像ローラから感光ドラム５１上の静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化されて感光ドラム５１上にトナー像が形成される。各感光ドラム５１上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト６３上に順次重ね合わせて転写される。そして、給紙ユニット３０から搬送された用紙Ｓが、中間転写ベルト６３と２次転写ローラ６５の間の転写位置を通過することで、中間転写ベルト６３上のトナー像が用紙Ｓに転写される。
【００４３】
定着ユニット７０は、転写ユニット６０の後側上方に設けられ、加熱ローラ７１と、加熱ローラ７１と対向配置されて加熱ローラ７１を押圧する加圧ローラ７２とを備えている。定着ユニット７０では、トナー像が転写された用紙Ｓが、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過することでトナー像が熱定着される。そして、トナー像が熱定着された用紙Ｓは、装置本体１０の外部に排出されて排紙トレイ１２上に載置される。
【００４４】
＜給紙トレイ周りの構造＞
次に、給紙トレイ１００周りの構造について詳細に説明する。
図２に示すように、給紙トレイ１００は、支点部１３２Ｂが装置本体１０に回動可能に支持されることで、当該支点部１３２Ｂを揺動支点として前後端部が上下に揺動可能となっている。これにより、給紙トレイ１００内の用紙Ｓ（図１参照）の後端部が、ピックアップローラ３２に付勢されるようになっている。
【００４５】
支点部１３２Ｂは、図３および図４に示すように、給紙トレイ１００内の用紙Ｓのサイズに応じた位置に配置される上流側ガイド（ガイド部材）の一例としてのリアガイド１４１の前後方向への移動に応じて前後に移動可能となっている。また、リアガイド１４１には、後述する第１錘部材１４１Ｄ（図６参照）および第２錘部材としての規制壁１４１Ａが設けられており、第１錘部材１４１Ｄおよび第２錘部材がリアガイド１４１とともに前後に移動可能となっている。
【００４６】
これにより、給紙トレイ１００は、用紙サイズに合わせて移動するリアガイド１４１の移動に連動して給紙トレイ１００の揺動支点および重心の位置を移動させることで、給紙トレイ１００内の用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力が用紙サイズに応じて変化するのを抑えることが可能となっている。詳しくは、以下の通りである。
【００４７】
図５に示すように、給紙トレイ１００は、略箱状のトレイ本体１１０と、トレイ本体１１０の後端に回動可能に設けられる回動フレーム１２０と、トレイ本体１１０に前後方向に移動可能に設けられる移動フレーム１３０と、移動フレーム１３０に設けられるガイド機構１４０とを備えている。
【００４８】
トレイ本体１１０は、用紙Ｓが載置される底壁部１１１と、底壁部１１１の前端から上方に延びる前壁部１１２と、底壁部１１１の左右の端部から上方に延びる一対の側壁部１１３とを備え、後方および上方に開口した箱状に形成されている。底壁部１１１には、後述するリアガイド１４１を前後に移動可能に支持するスライド用長孔１１１Ａと、後述する一対のサイドガイド１４３の前後左右の動きを許容するための一対の逃げ孔１１１Ｂと、後述する転動ギヤ１４２に噛み合うトレイ側ラック部１１１Ｃ（図６参照）とが設けられている。
【００４９】
スライド用長孔１１１Ａは、底壁部１１１の前端部の左右方向中央から底壁部１１１の前後方向の略中央部まで延びるように形成されている。また、スライド用長孔１１１Ａの左右両側には、給紙トレイ１００の重量バランスを調整するための複数の円孔１１１Ｄが形成されている。より具体的には、支点部１３２Ｂが給紙トレイ１００の前後方向の中央に配置されたときに、給紙トレイ１００自体（用紙Ｓや後述する錘部材を除く）の支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスが釣り合うように、適切な位置に円孔１１１Ｄが形成されている。
【００５０】
一対の逃げ孔１１１Ｂは、底壁部１１１の後部の左右方向外側にそれぞれ矩形状に形成されている。
【００５１】
図６に示すように、トレイ側ラック部１１１Ｃは、底壁部１１１から下方に延びた後左右方向内側に延びる断面視Ｌ字状に形成されるとともに前後方向（用紙Ｓの搬送方向）に沿って延びる長尺状の部位であり、その先端部（左右方向内側の端部）にラック歯Ｃ１（図７参照）が形成されている。トレイ側ラック部１１１Ｃは、左右方向において、各逃げ孔１１１Ｂとスライド用長孔１１１Ａとの間に１つずつ設けられている。
【００５２】
また、トレイ側ラック部１１１Ｃは、その前端部が左右方向から見てスライド用長孔１１１Ａの後端部と重なる位置まで形成されるとともに、その後端部が逃げ孔１１１Ｂの後端縁と略同じ位置まで形成されている。なお、トレイ側ラック部１１１Ｃの上端部（底壁部１１１との繋ぎ目）の左右方向内側には、トレイ成形時の型抜き用の孔１１１Ｅが形成されている。
【００５３】
回動フレーム１２０は、左右に延びる長尺状の後壁部１２１と、後壁部１２１の左右の両端部から前方に延びる一対の側壁部１２２とを備えており、各側壁部１２２の内面の前側下部には、左右方向内側に突出する回動軸部１２２Ａが形成されている。回動軸部１２２Ａは、トレイ本体１１０の側壁部１１３に形成された支持孔１１３Ａに回動可能に支持されている。
【００５４】
そして、回動フレーム１２０は、図１に示すように、給紙トレイ１００を装置本体１０に装着したときに、装置本体１０（詳しくは、後述するサイドフレーム１１）に設けられる係合突起１１Ｂに下側から係合するようになっている。これにより、装置本体１０に装着した給紙トレイ１００が用紙Ｓの減少により徐々に図示時計回りに揺動していく場合において、給紙トレイ１００の後壁を構成する回動フレーム１２０が揺動しないので、回動フレーム１２０（給紙トレイ１００の後側部分）がピックアップローラ３２に干渉したり、用紙Ｓの搬送経路を塞ぐのを防止することが可能となっている。
【００５５】
なお、図５に示すように、側壁部１１３の後端部には、他の部分よりも下方に凹んだ逃げ部１１３Ｂが形成されている。これにより、給紙トレイ１００の揺動によって、側壁部１１３（給紙トレイ１００の後側部分）がピックアップローラ３２に干渉するのを防止することが可能となっている。
【００５６】
移動フレーム１３０は、左右に延びる長尺状の下壁部１３１と、下壁部１３１の左右の両端部から上方に延びる一対の側壁部１３２とを備えている。下壁部１３１の左右方向中央部には、後述する一対の転動ギヤ１４２を回転可能に支持する一対の支持軸１３１Ａと、後述するサイドガイドギヤ１４４を回転可能に支持する支持軸１３１Ｂとが上方に突出するように形成されている。
【００５７】
一対の支持軸１３１Ａは、下壁部１３１の前側に設けられ、後述するリアガイド１４１の左右両側に配置されるように左右に所定の間隔を空けて配置されている。支持軸１３１Ｂは、下壁部１３１の後側に設けられ、左右方向において一対の支持軸１３１Ａの間に配置されている。
【００５８】
一対の側壁部１３２の上端部には、左右方向内側に突出してトレイ本体１１０の一対の側壁部１１３の上面に係合するフランジ部１３２Ａが形成されている。これにより、移動フレーム１３０が、トレイ本体１１０に対して前後方向に移動可能に設けられるようになっている。
【００５９】
また、一対の側壁部１３２の左右方向外側の面の後側上部には、左右方向外側に突出する円柱状の支点部１３２Ｂが形成されている。これにより、移動フレーム１３０とともに支点部１３２Ｂが前後に移動可能となっている。より具体的には、リアガイド１４１をＡ４サイズの用紙Ｓに対応した最も後方の位置に配置したときに、支点部１３２Ｂが給紙トレイ１００の前後方向の中央に配置され（図２参照）、その位置から、用紙サイズが小さくなるにつれ、支点部１３２Ｂが後方に移動するようになっている（図３，４参照）。
【００６０】
ガイド機構１４０は、リアガイド１４１と、一対の転動ギヤ１４２と、一対のサイドガイド１４３と、サイドガイドギヤ１４４とを備えている。
【００６１】
リアガイド１４１は、用紙Ｓの前端部（搬送方向上流側の端部）に当接して当該前端部の位置を規制する部材であり、トレイ本体１１０の底壁部１１１に前後方向へ移動可能に設けられている。具体的に、リアガイド１４１は、用紙Ｓの前端部に当接する規制壁１４１Ａと、規制壁１４１Ａの下端から後方に向けて延びるガイド側ラック部１４１Ｂとを備えて構成されている。
【００６２】
規制壁１４１Ａは、前後方向に直交するとともに左右方向に延びる板状に形成されており、トレイ本体１１０の底壁部１１１の上面に沿って前後に移動可能となっている。この規制壁１４１Ａには、給紙トレイ１００内の用紙Ｓをピックアップローラ３２に付勢するための図示せぬ第２錘部材が内蔵されている。つまり、本実施形態では、規制壁１４１Ａ自体が第２錘部材となっている。
【００６３】
また、規制壁１４１Ａの下端の中央部には、下方に突出する連結部１４１Ｃが形成されている。連結部１４１Ｃは、スライド用長孔１１１Ａよりも僅かに小さな幅で形成されており、スライド用長孔１１１Ａを通ってガイド側ラック部１４１Ｂに連結されている。なお、規制壁１４１Ａ、ガイド側ラック部１４１Ｂおよび連結部１４１Ｃは一体に形成されていてもよいし、それぞれ別体に構成し、接着剤等で接合させてもよい。
【００６４】
ガイド側ラック部１４１Ｂは、前後方向に沿って延びるとともに上下方向に直交するように形成される長尺の板状の部位であり、トレイ本体１１０の底壁部１１１の下面に沿って前後に移動可能となっている。そして、ガイド側ラック部１４１Ｂの左右の両端部には、転動ギヤ１４２に噛み合うラック歯Ｂ１（図７参照）が形成されている。
【００６５】
また、図６に示すように、ガイド側ラック部１４１Ｂの後端部の下面には、支点部１３２Ｂを基準とした給紙トレイ１００自体の重量バランスを釣り合わせるための第１錘部材１４１Ｄが設けられている。
【００６６】
これにより、用紙サイズが変わっても、第１錘部材によって給紙トレイ１００自体の重量バランスが釣り合うので、ピックアップローラ３２に加わる力が変化するのをより抑えることが可能となっている。
【００６７】
転動ギヤ１４２は、図７に示すように、ガイド側ラック部１４１Ｂとトレイ側ラック部１１１Ｃとの間に設けられ、各ラック部１４１Ｂ，１１１Ｃに噛み合いながら転動するように構成されている。具体的に、転動ギヤ１４２は、ガイド側ラック部１４１Ｂに噛み合う第１ギヤ部１４２Ａと、トレイ側ラック部１１１Ｃに噛み合う第２ギヤ部１４２Ｂと、第１ギヤ部１４２Ａと第２ギヤ部１４２Ｂの間に設けられるフランジ部１４２Ｃとを備えて構成されている。
【００６８】
第１ギヤ部１４２Ａと第２ギヤ部１４２Ｂは、同径に形成されており、第１ギヤ部１４２Ａがフランジ部１４２Ｃの上側に配置され、第２ギヤ部１４２Ｂがフランジ部１４２Ｃの下側に配置されている。
【００６９】
フランジ部１４２Ｃは、第１ギヤ部１４２Ａおよび第２ギヤ部１４２Ｂよりも径方向外側に突出するように形成されるリング状のフランジであり、断面視Ｌ字状に形成されたトレイ側ラック部１１１Ｃの上に載置されている。また、フランジ部１４２Ｃによってリアガイド１４１のガイド側ラック部１４１Ｂが下から支持されている。
【００７０】
以上のように転動ギヤ１４２が各ラック部１４１Ｂ，１１１Ｃに噛み合うことで、図８および図９に示すように、リアガイド１４１を前後に移動させると、転動ギヤ１４２もリアガイド１４１と同じ方向に移動するようになっている。そして、転動ギヤ１４２は、前述したように移動フレーム１３０の支持軸１３１Ａに回転可能に支持されることで移動フレーム１３０と一体に前後動するようになっているので、リアガイド１４１を前後に動かすと、支点部１３２Ｂがリアガイド１４１と同じ方向に移動するようになっている。
【００７１】
つまり、本実施形態では、転動ギヤ１４２と各ラック部１４１Ｂ，１１１Ｃと移動フレーム１３０によって、リアガイド１４１と支点部１３２Ｂとを連動させる支点連動機構が構成されている。そして、この支点連動機構によって、リアガイド１４１を後方（用紙サイズが小さくなる方向）に移動させるときに、支点部１３２Ｂが後方（搬送方向の下流側）に移動するようになっている。
【００７２】
これにより、支点部１３２Ｂの移動によって給紙トレイ１００の揺動支点を基準とした重量バランスを変えることができるので、ピックアップローラ３２に加わる力が変化するのを抑えることが可能となっている。
【００７３】
また、本実施形態では転動ギヤ１４２の第１ギヤ部１４２Ａと第２ギヤ部１４２Ｂが同径であるため、リアガイド１４１は、転動ギヤ１４２の移動量の２倍の移動量で移動するようになっている。つまり、転動ギヤ１４２が１回転したときには、転動ギヤ１４２がその外径分の距離だけトレイ本体１１０に対して移動するとともに、リアガイド１４１が転動ギヤ１４２に対してその外径分の距離だけ移動する。そのため、トレイ本体１１０に対するリアガイド１４１の移動量は、トレイ本体１１０に対する転動ギヤ１４２の移動量と、転動ギヤ１４２に対するリアガイド１４１の移動量を足した量となるので、転動ギヤ１４２の移動量に対して２倍の移動量で移動するようになっている。
【００７４】
したがって、リアガイド１４１を前後に動かすと、移動フレーム１３０に形成された支点部１３２Ｂがリアガイド１４１の移動量の半分の移動量で移動するようになっている。このようにリアガイド１４１の移動量と支点部１３２Ｂの移動量を２：１の比率にすることで、後で詳述するように、リアガイド１４１を用紙Ｓのサイズに合わせて移動させると、そのサイズの用紙Ｓの前後方向の中央部に支点部１３２Ｂを移動させることが可能となっている。
【００７５】
これにより、用紙サイズが変わっても、各用紙Ｓの支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスが釣り合うので、用紙Ｓの重さを無視することができ、ピックアップローラ３２に加わる力の調整を第１錘部材１４１Ｄおよび第２錘部材（規制壁１４１Ａ）用いて簡単に行うことが可能となっている。また、印字に伴って用紙Ｓの数が減っても、支点部１３２Ｂを基準とした用紙Ｓの重量バランスが変わらないので、用紙Ｓの数の減少に伴ってピックアップローラ３２に加わる力が変化することも抑えることが可能となっている。
【００７６】
図５に示すように、サイドガイド１４３は、用紙Ｓの左右の端部に当接して当該端部の位置を規制する部材であり、移動フレーム１３０の下壁部１３１に左右方向へ移動可能に設けられている。具体的に、サイドガイド１４３は、用紙Ｓの左右の端部に当接する規制壁１４３Ａと、規制壁１４３Ａの下端から左右方向内側に向けて延びるラック部１４３Ｂとを備えて構成されている。
【００７７】
規制壁１４３Ａは、左右方向に直交するとともに前後方向に延びる板状に形成されており、トレイ本体１１０の底壁部１１１の逃げ孔１１１Ｂから上方に突出して、トレイ本体１１０内で左右に移動可能となっている。規制壁１４３Ａの下端の中央部には、下方に突出してラック部１４３Ｂに連結される連結部１４３Ｃが形成されている。
【００７８】
ラック部１４３Ｂは、左右方向に沿って延びるとともに上下方向に直交するように形成される長尺の板状の部位であり、移動フレーム１３０の下壁部１３１に形成される図示せぬガイドリブなどで移動可能に支持されることで、トレイ側ラック部１１１Ｃと移動フレーム１３０の下壁部１３１の間で左右に移動可能となっている。そして、一対のサイドガイド１４３の各ラック部１４３Ｂは、前後方向で対向するように配置され、対向する側の端部には、サイドガイドギヤ１４４に噛み合う図示せぬラック歯が形成されている。
【００７９】
サイドガイドギヤ１４４は、各ラック部１４３Ｂの間に配置され、各ラック部１４３Ｂに噛み合っている。これにより、一方のサイドガイド１４３の左右の移動に連動して、他方のサイドガイド１４３を移動させることが可能となっている。
【００８０】
また、図２に示すように、装置本体１０には、給紙トレイ１００の左右両側に配置される一対のサイドフレーム１１が設けられ、各サイドフレーム１１の上端部には、支持部の一例としての複数の支持凹部１１Ａが形成されている。支持凹部１１Ａは、半円状に形成され、給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂを回動可能に支持している。各支持凹部１１Ａは、用紙サイズに対応して移動する支点部１３２Ｂの各位置に対応した位置に形成されている。
【００８１】
また、各サイドフレーム１１の後側上部には、給紙トレイ１００の回動フレーム１２０に係合する係合突起１１Ｂが左右方向内側に突出するように設けられている。
【００８２】
本実施形態では、前述した支点連動機構と支点部１３２Ｂとリアガイド１４１（第２錘部材としての規制壁１４１Ａと第１錘部材１４１Ｄ）とによって、給紙トレイ１００内の用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力が用紙サイズに応じて変化するのを抑える抑制機構が構成されている。そして、この抑制機構では、リアガイド１４１を後方に移動させると、支点部１３２Ｂも後方に移動するとともに、錘部材（１４１Ａ，１４１Ｄ）も後方に移動するようになっている。
【００８３】
これにより、支点部１３２Ｂの後方への移動によって給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも前側の部位に対して働く自重による下向きの力が強くなっても、錘部材が支点部１３２Ｂと同じ方向に移動するので、給紙トレイ１００の前側の部位に働く下向きの力が大きくなりすぎるのを抑制し、ピックアップローラ３２への付勢力の変化を抑制することが可能となっている。以下に、抑制機構による作用について、詳細に説明する。
【００８４】
＜抑制機構の作用＞
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、Ａ４サイズの用紙Ｓを給紙トレイ１００内にセットした場合には、リアガイド１４１が最も前方の位置に配置されることで、支点部１３２Ｂが給紙トレイ１００の前後方向の中央に位置するので、給紙トレイ１００自体の重量バランス（支点部１３２Ｂ周りのモーメント）が釣り合う。つまり、下記の式（１）が成り立つ。ここで、図１０（ｂ）等では、支点部１３２Ｂと力が加わる点を、目立たせるために、丸と十字にて表記している。
【００８５】
Ｗｃ１・Ｌｃ１ ＝ Ｗｃ２・Ｌｃ２ ・・・ （１）
Ｗｃ１：給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも後側の部位の重心に加わる力
Ｌｃ１：Ｗｃ１の位置から支点部１３２Ｂまでの距離
Ｗｃ２：給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも前側の部位の重心に加わる力
Ｌｃ２：Ｗｃ２の位置から支点部１３２Ｂまでの距離
【００８６】
また、用紙Ｓの支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスも、支点部１３２Ｂが用紙Ｓの中央に位置することにより、釣り合っている。さらに、第１錘部材１４１Ｄの位置は、支点部１３２Ｂに近いため、第１錘部材１４１Ｄの重心に加わる力Ｗｒ１が支点部１３２Ｂ回りのモーメントに与える影響は少なく、無視することができる。
【００８７】
そして、ピックアップローラ３２が用紙Ｓの後端部に位置することから、ピックアップローラ３２から支点部１３２Ｂまでの距離Ｌｐは、用紙Ｓの半分の長さＬｓと略同じであるため、用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力Ｐは、支点部１３２Ｂから用紙Ｓの半分の長さＬｓだけ離れた第２錘部材（規制壁１４１Ａ）の重心に加わる力Ｗｒ２と略同じになる。詳しくは、下記の式（２）が成り立つ。
Ｐ ＝ Ｗｒ２・Ｌｓ／Ｌｐ ≒ Ｗｒ２ ・・・ （２）
【００８８】
以上により、Ａ４サイズの用紙Ｓを給紙トレイ１００内にセットした場合には、用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力Ｐを、第２錘部材（規制壁１４１Ａ）の重心に加わる力Ｗｒ２と略同じにすることができる。これにより、ピックアップローラ３２への付勢力が第２錘部材の重さと略同じ力になるので、第２錘部材の重さを変えるだけで好ましい付勢力を簡単に得ることができる。
【００８９】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、Ａ５サイズの用紙Ｓを給紙トレイ１００内にセットし、リアガイド１４１をＡ５サイズに対応した位置に移動させた場合には、支点部１３２ＢがＡ５サイズの用紙Ｓの中央に対応した位置に移動する。これにより、用紙Ｓの支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスが釣り合うこととなる。
【００９０】
また、この際、給紙トレイ１００自体の重量バランスは、下記の式（３）で表される。
Ｗｃ１・Ｌｃ１ ＜ Ｗｃ２・Ｌｃ２ ・・・ （３）
つまり、支点部１３２Ｂの移動により、Ａ４サイズのときと比べ、給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも前側の部位が重くなっている。しかし、リアガイド１４１の移動により、第１錘部材１４１Ｄが支点部１３２Ｂよりも後方に離れた位置に配置されるので、この第１錘部材１４１Ｄによるモーメントが、給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも後側の部位のモーメントに加算され、給紙トレイ１００の重量バランスが釣り合うようになっている。
【００９１】
つまり、本実施形態では、Ａ５サイズと後述するＡ６サイズにおいて支点部１３２Ｂを基準とした給紙トレイ１００の重量バランスが略釣り合うように、第１錘部材１４１Ｄの重さや位置（移動量）が設定されている。そのため、第１錘部材１４１Ｄと給紙トレイ１００自体の重量バランスの関係が下記の式（４）で表されるようになっている。
Ｗｒ１・Ｌｒ ＋ Ｗｃ１・Ｌｃ１ ≒ Ｗｃ２・Ｌｃ２ ・・・ （４）
【００９２】
以上により、用紙ＳがＡ５サイズのときでも用紙Ｓと給紙トレイ１００の重量バランスが釣り合うので、用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力Ｐは、Ａ４サイズのときと同様に、支点部１３２Ｂから用紙Ｓの半分の長さＬｓだけ離れた第２錘部材（規制壁１４１Ａ）の重心に加わる力Ｗｒ２と略同じになる。つまり、上記の式（２）が成り立つこととなる。
【００９３】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、Ａ６サイズの用紙Ｓを給紙トレイ１００内にセットし、リアガイド１４１をＡ６サイズに対応した位置に移動させた場合には、支点部１３２ＢがＡ６サイズの用紙Ｓの中央に対応した位置に移動する。これにより、用紙Ｓの支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスが釣り合うこととなる。
【００９４】
また、前述したようにＡ６サイズのときでも、給紙トレイ１００の重量バランスが釣り合うように第１錘部材１４１Ｄが構成されているので、第１錘部材１４１Ｄと給紙トレイ１００自体の重量バランスの関係が上記の式（４）を満たすようになっている。
【００９５】
以上により、用紙ＳがＡ６サイズのときでも用紙Ｓと給紙トレイ１００の重量バランスが釣り合うので、用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力Ｐは、Ａ４，Ａ５サイズのときと同様に、支点部１３２Ｂから用紙Ｓの半分の長さＬｓだけ離れた第２錘部材（規制壁１４１Ａ）の重心に加わる力Ｗｒ２と略同じになる。つまり、上記の式（２）が成り立つこととなる。
【００９６】
以上によれば、用紙サイズを変えた場合であっても、抑制機構によって給紙トレイ１００の揺動支点および重心の位置を移動させることでピックアップローラ３２に加わる力が変化するのを抑えることができるので、用紙サイズによらずにピックアップローラ３２で安定して用紙Ｓを搬送することができる。
【００９７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００９８】
前記実施形態では、給紙トレイ１００の揺動支点と重心の両方を移動させることでピックアップローラ３２に加わる力の変化を抑えることとしたが、本発明はこれに限定されず、例えば給紙トレイ１００の揺動支点のみを移動させてもよい。この構造としては、例えば、前記実施形態の構造から、錘部材を取り除くとともに、リアガイド１４１の移動量に対する支点部１３２Ｂの移動量や給紙トレイ１００の形状を適宜変更した構造が挙げられる。なお、リアガイド１４１の移動量に対する支点部１３２Ｂの移動量を変更するには、例えば、前記実施形態における転動ギヤ１４２の第１ギヤ部１４２Ａと第２ギヤ部１４２Ｂの外径（ギヤ比）を変えればよい。
【００９９】
また、本発明は、揺動支点を変えずに重心の位置のみを移動させてもよい。具体的には、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、例えば、抑制機構２００を、給紙トレイ３００に対して前後（シートの搬送方向）に移動可能な錘部材２１０と、リアガイド３１０と錘部材２１０とを連動させる錘連動機構２２０とで構成してもよい。
【０１００】
錘連動機構２２０は、ラックアンドピニオン機構であり、主に、リアガイド３１０に設けられるガイド側ラック部２２１と、錘部材２１０に設けられる錘側ラック部２２２と、ガイド側ラック部２２１と錘側ラック部２２２に噛み合うピニオンギヤ２２３とを備えている。ガイド側ラック部２２１は、給紙トレイ３００のトレイ本体３２０に前後に移動可能に設けられ、右側の側面にラック歯が形成されている。
【０１０１】
錘側ラック部２２２は、トレイ本体３２０に前後に移動可能に設けられ、左側の側面にラック歯が形成されている。ピニオンギヤ２２３は、ガイド側ラック部２２１と錘側ラック部２２２との間に配置され、トレイ本体３２０に回転可能に設けられている。
【０１０２】
このように錘連動機構２２０が構成されることによって、後方（用紙サイズが小さくなる方向）にリアガイド３１０を移動させるときに、錘部材２１０が前方（搬送方向上流側）に移動するようになっている。これにより、用紙サイズの変更に伴う給紙トレイ３００全体の重心位置の変化を、錘部材２１０の移動によって抑えることができるので、ピックアップローラに加わる力が変化するのを抑えることができる。
【０１０３】
また、この形態において、トレイ本体３２０に固定される支点部３３０に対して、錘部材２１０は、給紙トレイ３００の前端部３０１から支点部３３０までの範囲内で移動可能に設けられている。これにより、錘部材２１０が支点部３３０を跨いで後側と前側とに移動可能な構造に比べ、ピックアップローラに加わる力の調整を行いやすいので、構造を簡易化することができる。
【０１０４】
前記実施形態では、ガイド部材としてリアガイド１４１（上流側ガイド）を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばサイドガイドであってもよい。すなわち、サイドガイドの移動に連動させて給紙トレイの揺動支点および重心の少なくとも一方を移動させてもよい。
【０１０５】
前記実施形態では、シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｓを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。
前記実施形態では、カラープリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１ カラープリンタ
１０ 装置本体
３２ ピックアップローラ
１００ 給紙トレイ
１１１Ｃ トレイ側ラック部
１３０ 移動フレーム
１３２Ｂ 支点部
１４１ リアガイド
１４１Ａ 規制壁
１４１Ｂ ガイド側ラック部
１４１Ｄ 第１錘部材
１４２ 転動ギヤ
Ｓ 用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体に揺動可能に支持されるシートトレイを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、用紙を収容する給紙トレイを装置本体で揺動可能に支持して、用紙を含めた給紙トレイ全体の重さを利用して給紙トレイ内の用紙をピックアップローラに付勢するものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−１１６６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、用紙サイズが変わると、給紙トレイ全体の重心位置が変わり、ピックアップローラへの付勢力が変化するので、用紙サイズによっては用紙を良好に搬送することができなくなるおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、給紙トレイ（シートトレイ）が揺動可能な構造において、用紙サイズ（シートサイズ）によらずに、用紙（シート）を安定して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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、シートが載置されるシートトレイと、前記シートトレイを揺動可能に支持する装置本体と、前記装置本体のうち前記シートトレイの揺動する一端部の上方に配置され、揺動する前記シートトレイ内のシートの一端部が付勢されるピックアップローラと、を備える。
前記シートトレイは、前記シートトレイの底部に移動可能に設けられ、前記シートの端部位置を規制するガイド部材と、前記ガイド部材の移動に連動して前記シートトレイの揺動支点および重心の少なくとも一方の位置を移動させることで、前記シートトレイ内のシートから前記ピックアップローラに加わる力がシートサイズに応じて変化するのを抑える抑制機構とを備えている。
【０００７】
この構成によれば、シートサイズを変えた場合であっても、抑制機構によってシートトレイの揺動支点および重心の少なくとも一方の位置を移動させることでピックアップローラに加わる力が変化するのを抑えることができるので、シートサイズによらずにピックアップローラで安定してシートを搬送することができる。
【０００８】
また、前記構成において、前記抑制機構は、前記シートトレイに対して前記シートの搬送方向に移動可能で、かつ、前記揺動支点となる支点部と、シートサイズが小さくなる方向に前記ガイド部材を移動させるときに、前記支点部が前記搬送方向の下流側に移動するように、前記ガイド部材と前記支点部とを連動させる支点連動機構とを備え、前記装置本体に、前記支点部を支持する複数の支持部を設けてもよい。
【０００９】
これによれば、支点部の移動によってシートトレイの揺動支点を基準とした重量バランスを変えることができるので、ピックアップローラに加わる力が変化するのを抑えることができる。
【００１０】
また、前記構成において、前記支点連動機構は、前記ガイド部材に当接する前記シートの前記搬送方向における中央部に前記支点部が位置するように、前記ガイド部材と前記支点部とを連動させるように構成されているのが望ましい。
【００１１】
これによれば、シートサイズが変わっても、各シートの支点部を基準とした重量バランスが釣り合うので、シートの重さを無視することができ、ピックアップローラに加わる力の調整を錘部材などを用いて簡単に行うことができる。また、印字に伴ってシートの数が減っても、支点部を基準とした重量バランスが変わらないので、シートの数の減少に伴ってピックアップローラに加わる力が変化することも抑えることができる。
【００１２】
また、前記構成において、前記ガイド部材は、前記シートの搬送方向に移動可能であるとともに、前記シートの搬送方向上流側の端部に当接する上流側ガイドであり、前記支点連動機構は、前記シートトレイに前記搬送方向に沿って形成されたトレイ側ラック部と、前記上流側ガイドに前記搬送方向に沿って形成されたガイド側ラック部と、前記ガイド側ラック部と前記トレイ側ラック部との間に設けられ、各ラック部に噛み合いながら転動する転動ギヤと、前記転動ギヤを回転可能に支持するとともに、前記シートトレイに対して前記搬送方向に移動可能に設けられる移動フレームと、を備え、前記支点部が前記移動フレームに設けられているのが望ましい。
【００１３】
これによれば、簡単な構成で、上流側ガイドの移動量と支点部の移動量に差を付けることができる。
【００１４】
また、前記構成において、前記上流側ガイドに、錘部材を設け、前記上流側ガイドを搬送方向下流側に移動させると、前記支点部が搬送方向下流側に移動するとともに、前記錘部材が搬送方向下流側に移動するように構成するのが望ましい。
【００１５】
支点部を移動させる構造では、シートトレイの形状や構造によっては、支点部の位置を搬送方向下流側に移動させると、シートトレイの支点部よりも搬送方向上流側の部位に対して働く自重による下向きの力が強くなり、ピックアップローラへの付勢力が強くなることがある。しかし、この構成によれば、支点部を搬送方向下流側へ移動させる際には、錘部材も搬送方向下流側に移動するので、搬送方向上流側の部位に働く下向きの力が大きくなりすぎるのを抑制し、ピックアップローラへの付勢力の変化を抑制することができる。
【００１６】
また、前記構成において、前記上流側ガイドのうち前記搬送方向下流側の端部に、前記支点部を基準とした前記シートトレイ自体の重量バランスを釣り合わせるための第１錘部材を設け、前記搬送方向上流側の端部に、前記シートトレイ内のシートを前記ピックアップローラに付勢するための第２錘部材を設けるのが望ましい。
【００１７】
これによれば、シートサイズが変わっても、第１錘部材によってシートトレイ自体の重量バランスが釣り合うので、ピックアップローラに加わる力が変化するのをより抑えることができる。また、ピックアップローラへの付勢力が第２錘部材の重さに対応した力になるので、第２錘部材の重さを変えるだけで好ましい付勢力を簡単に得ることができる。
【００１８】
また、本発明は、揺動支点を変えずに重心の位置のみを移動させてもよい。具体的には、前記構成において、前記抑制機構が、前記シートトレイに対して前記シートの搬送方向に移動可能な錘部材と、シートサイズが小さくなる方向に前記ガイド部材を移動させるときに、前記錘部材が前記搬送方向上流側に移動するように、前記ガイド部材と前記錘部材とを連動させる錘連動機構とを備えるように構成されていてもよい。
【００１９】
これによれば、シートサイズの変更に伴うシートトレイ全体の重心位置の変化を、錘部材の移動によって抑えることができるので、ピックアップローラに加わる力が変化するのを抑えることができる。
【００２０】
また、前記構成において、前記錘部材は、前記シートトレイの前記搬送方向上流側の端部から前記揺動支点までの範囲内で移動可能に設けられるのが望ましい。
【００２１】
これによれば、錘部材が揺動支点を跨いで搬送方向上流側と下流側とに移動可能な構造に比べ、ピックアップローラに加わる力の調整を行いやすいので、構造を簡易化することができる。
【００２２】
また、前記構成において、前記錘連動機構は、ラックアンドピニオン機構であるのが望ましい。
【００２３】
これによれば、簡易な構成で錘連動機構を構成することができる。
【００２４】
また、前記構成において、前記シートトレイは、前記装置本体に対して着脱可能であるのが望ましい。
【００２５】
これによれば、ユーザがシートトレイにシートを容易にセットすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、シートトレイが揺動可能な構造において、シートサイズによらずに、シートを安定して搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るカラープリンタを簡略的に示す図である。
【図２】リアガイドおよびサイドガイドをＡ４サイズの用紙に合わせた状態の給紙トレイを示す斜視図である。
【図３】リアガイドおよびサイドガイドをＡ５サイズの用紙に合わせた状態の給紙トレイを示す斜視図である。
【図４】リアガイドおよびサイドガイドをＡ６サイズの用紙に合わせた状態の給紙トレイを示す斜視図である。
【図５】分解した給紙トレイを左斜め上方から見た斜視図である。
【図６】分解した給紙トレイを右斜め下方から見た斜視図である。
【図７】図８のＩ−Ｉ断面図である。
【図８】給紙トレイの一部を破断して示す平面図である。
【図９】リアガイドを図８の状態から後方に移動した状態を示す平面図である。
【図１０】Ａ４サイズの用紙を収容した給紙トレイを示す側面図（ａ）と、断面図（ｂ）である。
【図１１】Ａ５サイズの用紙を収容した給紙トレイを示す側面図（ａ）と、断面図（ｂ）である。
【図１２】Ａ６サイズの用紙を収容した給紙トレイを示す側面図（ａ）と、断面図（ｂ）である。
【図１３】重心のみを移動させる形態を示す説明図（ａ），（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１の概略構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分について詳細に説明する。
【００２９】
また、以下の説明において、方向は、カラープリンタを使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。
【００３０】
図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体１０内に、給紙ユニット３０と、４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット６０と、定着ユニット７０とを備えている。
【００３１】
装置本体１０の上部には、装置本体１０から排出されたシートの一例としての用紙Ｓが載置される排紙トレイ１２が設けられている。
【００３２】
給紙ユニット３０は、装置本体１０内の下部に設けられ、用紙Ｓが載置されるシートトレイの一例としての給紙トレイ１００と、給紙トレイ１００から用紙Ｓを転写位置（中間転写ベルト６３と２次転写ローラ６５との間）に搬送する給紙機構３１とを備えている。
【００３３】
給紙トレイ１００は、装置本体１０に対して着脱可能となっている。これにより、ユーザが給紙トレイ１００に用紙Ｓを容易にセットすることが可能となっている。なお、給紙トレイ１００の構造については、後で詳述する。
【００３４】
給紙機構３１は、給紙トレイ１００の後側に設けられ、ピックアップローラ３２と、分離ローラ３３と、分離パッド３４と、一対の紙粉取りローラ３５と、一対のレジストローラ３６とを備えている。
【００３５】
ピックアップローラ３２は、給紙トレイ１００から用紙Ｓを送り出すためのローラであり、給紙トレイ１００内に積層された用紙Ｓの搬送方向下流側の端部の上方に配置されている。分離ローラ３３および分離パッド３４は、ピックアップローラ３２から搬送されてくる用紙Ｓが複数枚重なっている場合に用紙Ｓを１枚ずつに分離する機構であり、ピックアップローラ３２の搬送方向下流側に設けられている。
【００３６】
一対の紙粉取りローラ３５は、分離ローラ３３から搬送されてくる用紙Ｓ上の紙粉を除去するローラであり、分離ローラ３３の搬送方向下流側に設けられている。一対のレジストローラ３６は、紙粉取りローラ３５から搬送されてくる用紙Ｓの先端の位置を揃えて用紙Ｓを転写位置に送り出すためのローラであり、紙粉取りローラ３５よりも搬送方向下流側、かつ、転写位置よりも搬送方向上流側に設けられている。
【００３７】
このように構成される給紙ユニット３０では、給紙トレイ１００内の用紙Ｓが、ピックアップローラ３２および分離ローラ３３等によって１枚ずつ分離されて上方へ送られ、一対の紙粉取りローラ３５の間を通過する過程で紙粉が除去される。その後、用紙Ｓは、レジストローラ３６に搬送され、当該レジストローラ３６によって先端の位置が揃えられた後、転写位置に搬送される。
【００３８】
ＬＥＤユニット４０は、感光ドラム５１に対向して配置され、先端に図示しない複数のＬＥＤが感光ドラム５１の軸方向に配列されている。ＬＥＤユニット４０は、画像データに基づいてＬＥＤを明滅させることで、感光ドラム５１の表面を露光する。
【００３９】
プロセスカートリッジ５０は、複数色のトナーに対応して複数設けられ、給紙ユニット３０の上方で前後方向に並列されている。プロセスカートリッジ５０は、感光ドラム５１や、図示や符号を省略する公知の帯電器、現像ローラ、供給ローラ、層厚規制ブレード、トナー収容室などを備えて構成されている。
【００４０】
転写ユニット６０は、プロセスカートリッジ５０の上方に設けられ、駆動ローラ６１と、従動ローラ６２と、駆動ローラ６１および従動ローラ６２の間に張設された無端状の中間転写ベルト６３と、中間転写ベルト６３を介して感光ドラム５１と対向配置された４つの１次転写ローラ６４と、中間転写ベルト６３を介して駆動ローラ６１と対向配置された２次転写ローラ６５とを備えている。
【００４１】
このようなプロセスカートリッジ５０および転写ユニット６０では、感光ドラム５１の表面が、帯電器により一様に帯電された後、ＬＥＤユニット４０によって露光されることで、感光ドラム５１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容室内のトナーは、供給ローラを介して現像ローラの表面に担持される。
【００４２】
現像ローラの表面に担持されたトナーは、現像ローラから感光ドラム５１上の静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化されて感光ドラム５１上にトナー像が形成される。各感光ドラム５１上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト６３上に順次重ね合わせて転写される。そして、給紙ユニット３０から搬送された用紙Ｓが、中間転写ベルト６３と２次転写ローラ６５の間の転写位置を通過することで、中間転写ベルト６３上のトナー像が用紙Ｓに転写される。
【００４３】
定着ユニット７０は、転写ユニット６０の後側上方に設けられ、加熱ローラ７１と、加熱ローラ７１と対向配置されて加熱ローラ７１を押圧する加圧ローラ７２とを備えている。定着ユニット７０では、トナー像が転写された用紙Ｓが、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過することでトナー像が熱定着される。そして、トナー像が熱定着された用紙Ｓは、装置本体１０の外部に排出されて排紙トレイ１２上に載置される。
【００４４】
＜給紙トレイ周りの構造＞
次に、給紙トレイ１００周りの構造について詳細に説明する。
図２に示すように、給紙トレイ１００は、支点部１３２Ｂが装置本体１０に回動可能に支持されることで、当該支点部１３２Ｂを揺動支点として前後端部が上下に揺動可能となっている。これにより、給紙トレイ１００内の用紙Ｓ（図１参照）の後端部が、ピックアップローラ３２に付勢されるようになっている。
【００４５】
支点部１３２Ｂは、図３および図４に示すように、給紙トレイ１００内の用紙Ｓのサイズに応じた位置に配置される上流側ガイド（ガイド部材）の一例としてのリアガイド１４１の前後方向への移動に応じて前後に移動可能となっている。また、リアガイド１４１には、後述する第１錘部材１４１Ｄ（図６参照）および第２錘部材としての規制壁１４１Ａが設けられており、第１錘部材１４１Ｄおよび第２錘部材がリアガイド１４１とともに前後に移動可能となっている。
【００４６】
これにより、給紙トレイ１００は、用紙サイズに合わせて移動するリアガイド１４１の移動に連動して給紙トレイ１００の揺動支点および重心の位置を移動させることで、給紙トレイ１００内の用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力が用紙サイズに応じて変化するのを抑えることが可能となっている。詳しくは、以下の通りである。
【００４７】
図５に示すように、給紙トレイ１００は、略箱状のトレイ本体１１０と、トレイ本体１１０の後端に回動可能に設けられる回動フレーム１２０と、トレイ本体１１０に前後方向に移動可能に設けられる移動フレーム１３０と、移動フレーム１３０に設けられるガイド機構１４０とを備えている。
【００４８】
トレイ本体１１０は、用紙Ｓが載置される底壁部１１１と、底壁部１１１の前端から上方に延びる前壁部１１２と、底壁部１１１の左右の端部から上方に延びる一対の側壁部１１３とを備え、後方および上方に開口した箱状に形成されている。底壁部１１１には、後述するリアガイド１４１を前後に移動可能に支持するスライド用長孔１１１Ａと、後述する一対のサイドガイド１４３の前後左右の動きを許容するための一対の逃げ孔１１１Ｂと、後述する転動ギヤ１４２に噛み合うトレイ側ラック部１１１Ｃ（図６参照）とが設けられている。
【００４９】
スライド用長孔１１１Ａは、底壁部１１１の前端部の左右方向中央から底壁部１１１の前後方向の略中央部まで延びるように形成されている。また、スライド用長孔１１１Ａの左右両側には、給紙トレイ１００の重量バランスを調整するための複数の円孔１１１Ｄが形成されている。より具体的には、支点部１３２Ｂが給紙トレイ１００の前後方向の中央に配置されたときに、給紙トレイ１００自体（用紙Ｓや後述する錘部材を除く）の支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスが釣り合うように、適切な位置に円孔１１１Ｄが形成されている。
【００５０】
一対の逃げ孔１１１Ｂは、底壁部１１１の後部の左右方向外側にそれぞれ矩形状に形成されている。
【００５１】
図６に示すように、トレイ側ラック部１１１Ｃは、底壁部１１１から下方に延びた後左右方向内側に延びる断面視Ｌ字状に形成されるとともに前後方向（用紙Ｓの搬送方向）に沿って延びる長尺状の部位であり、その先端部（左右方向内側の端部）にラック歯Ｃ１（図７参照）が形成されている。トレイ側ラック部１１１Ｃは、左右方向において、各逃げ孔１１１Ｂとスライド用長孔１１１Ａとの間に１つずつ設けられている。
【００５２】
また、トレイ側ラック部１１１Ｃは、その前端部が左右方向から見てスライド用長孔１１１Ａの後端部と重なる位置まで形成されるとともに、その後端部が逃げ孔１１１Ｂの後端縁と略同じ位置まで形成されている。なお、トレイ側ラック部１１１Ｃの上端部（底壁部１１１との繋ぎ目）の左右方向内側には、トレイ成形時の型抜き用の孔１１１Ｅが形成されている。
【００５３】
回動フレーム１２０は、左右に延びる長尺状の後壁部１２１と、後壁部１２１の左右の両端部から前方に延びる一対の側壁部１２２とを備えており、各側壁部１２２の内面の前側下部には、左右方向内側に突出する回動軸部１２２Ａが形成されている。回動軸部１２２Ａは、トレイ本体１１０の側壁部１１３に形成された支持孔１１３Ａに回動可能に支持されている。
【００５４】
そして、回動フレーム１２０は、図１に示すように、給紙トレイ１００を装置本体１０に装着したときに、装置本体１０（詳しくは、後述するサイドフレーム１１）に設けられる係合突起１１Ｂに下側から係合するようになっている。これにより、装置本体１０に装着した給紙トレイ１００が用紙Ｓの減少により徐々に図示時計回りに揺動していく場合において、給紙トレイ１００の後壁を構成する回動フレーム１２０が揺動しないので、回動フレーム１２０（給紙トレイ１００の後側部分）がピックアップローラ３２に干渉したり、用紙Ｓの搬送経路を塞ぐのを防止することが可能となっている。
【００５５】
なお、図５に示すように、側壁部１１３の後端部には、他の部分よりも下方に凹んだ逃げ部１１３Ｂが形成されている。これにより、給紙トレイ１００の揺動によって、側壁部１１３（給紙トレイ１００の後側部分）がピックアップローラ３２に干渉するのを防止することが可能となっている。
【００５６】
移動フレーム１３０は、左右に延びる長尺状の下壁部１３１と、下壁部１３１の左右の両端部から上方に延びる一対の側壁部１３２とを備えている。下壁部１３１の左右方向中央部には、後述する一対の転動ギヤ１４２を回転可能に支持する一対の支持軸１３１Ａと、後述するサイドガイドギヤ１４４を回転可能に支持する支持軸１３１Ｂとが上方に突出するように形成されている。
【００５７】
一対の支持軸１３１Ａは、下壁部１３１の前側に設けられ、後述するリアガイド１４１の左右両側に配置されるように左右に所定の間隔を空けて配置されている。支持軸１３１Ｂは、下壁部１３１の後側に設けられ、左右方向において一対の支持軸１３１Ａの間に配置されている。
【００５８】
一対の側壁部１３２の上端部には、左右方向内側に突出してトレイ本体１１０の一対の側壁部１１３の上面に係合するフランジ部１３２Ａが形成されている。これにより、移動フレーム１３０が、トレイ本体１１０に対して前後方向に移動可能に設けられるようになっている。
【００５９】
また、一対の側壁部１３２の左右方向外側の面の後側上部には、左右方向外側に突出する円柱状の支点部１３２Ｂが形成されている。これにより、移動フレーム１３０とともに支点部１３２Ｂが前後に移動可能となっている。より具体的には、リアガイド１４１をＡ４サイズの用紙Ｓに対応した最も後方の位置に配置したときに、支点部１３２Ｂが給紙トレイ１００の前後方向の中央に配置され（図２参照）、その位置から、用紙サイズが小さくなるにつれ、支点部１３２Ｂが後方に移動するようになっている（図３，４参照）。
【００６０】
ガイド機構１４０は、リアガイド１４１と、一対の転動ギヤ１４２と、一対のサイドガイド１４３と、サイドガイドギヤ１４４とを備えている。
【００６１】
リアガイド１４１は、用紙Ｓの前端部（搬送方向上流側の端部）に当接して当該前端部の位置を規制する部材であり、トレイ本体１１０の底壁部１１１に前後方向へ移動可能に設けられている。具体的に、リアガイド１４１は、用紙Ｓの前端部に当接する規制壁１４１Ａと、規制壁１４１Ａの下端から後方に向けて延びるガイド側ラック部１４１Ｂとを備えて構成されている。
【００６２】
規制壁１４１Ａは、前後方向に直交するとともに左右方向に延びる板状に形成されており、トレイ本体１１０の底壁部１１１の上面に沿って前後に移動可能となっている。この規制壁１４１Ａには、給紙トレイ１００内の用紙Ｓをピックアップローラ３２に付勢するための図示せぬ第２錘部材が内蔵されている。つまり、本実施形態では、規制壁１４１Ａ自体が第２錘部材となっている。
【００６３】
また、規制壁１４１Ａの下端の中央部には、下方に突出する連結部１４１Ｃが形成されている。連結部１４１Ｃは、スライド用長孔１１１Ａよりも僅かに小さな幅で形成されており、スライド用長孔１１１Ａを通ってガイド側ラック部１４１Ｂに連結されている。なお、規制壁１４１Ａ、ガイド側ラック部１４１Ｂおよび連結部１４１Ｃは一体に形成されていてもよいし、それぞれ別体に構成し、接着剤等で接合させてもよい。
【００６４】
ガイド側ラック部１４１Ｂは、前後方向に沿って延びるとともに上下方向に直交するように形成される長尺の板状の部位であり、トレイ本体１１０の底壁部１１１の下面に沿って前後に移動可能となっている。そして、ガイド側ラック部１４１Ｂの左右の両端部には、転動ギヤ１４２に噛み合うラック歯Ｂ１（図７参照）が形成されている。
【００６５】
また、図６に示すように、ガイド側ラック部１４１Ｂの後端部の下面には、支点部１３２Ｂを基準とした給紙トレイ１００自体の重量バランスを釣り合わせるための第１錘部材１４１Ｄが設けられている。
【００６６】
これにより、用紙サイズが変わっても、第１錘部材によって給紙トレイ１００自体の重量バランスが釣り合うので、ピックアップローラ３２に加わる力が変化するのをより抑えることが可能となっている。
【００６７】
転動ギヤ１４２は、図７に示すように、ガイド側ラック部１４１Ｂとトレイ側ラック部１１１Ｃとの間に設けられ、各ラック部１４１Ｂ，１１１Ｃに噛み合いながら転動するように構成されている。具体的に、転動ギヤ１４２は、ガイド側ラック部１４１Ｂに噛み合う第１ギヤ部１４２Ａと、トレイ側ラック部１１１Ｃに噛み合う第２ギヤ部１４２Ｂと、第１ギヤ部１４２Ａと第２ギヤ部１４２Ｂの間に設けられるフランジ部１４２Ｃとを備えて構成されている。
【００６８】
第１ギヤ部１４２Ａと第２ギヤ部１４２Ｂは、同径に形成されており、第１ギヤ部１４２Ａがフランジ部１４２Ｃの上側に配置され、第２ギヤ部１４２Ｂがフランジ部１４２Ｃの下側に配置されている。
【００６９】
フランジ部１４２Ｃは、第１ギヤ部１４２Ａおよび第２ギヤ部１４２Ｂよりも径方向外側に突出するように形成されるリング状のフランジであり、断面視Ｌ字状に形成されたトレイ側ラック部１１１Ｃの上に載置されている。また、フランジ部１４２Ｃによってリアガイド１４１のガイド側ラック部１４１Ｂが下から支持されている。
【００７０】
以上のように転動ギヤ１４２が各ラック部１４１Ｂ，１１１Ｃに噛み合うことで、図８および図９に示すように、リアガイド１４１を前後に移動させると、転動ギヤ１４２もリアガイド１４１と同じ方向に移動するようになっている。そして、転動ギヤ１４２は、前述したように移動フレーム１３０の支持軸１３１Ａに回転可能に支持されることで移動フレーム１３０と一体に前後動するようになっているので、リアガイド１４１を前後に動かすと、支点部１３２Ｂがリアガイド１４１と同じ方向に移動するようになっている。
【００７１】
つまり、本実施形態では、転動ギヤ１４２と各ラック部１４１Ｂ，１１１Ｃと移動フレーム１３０によって、リアガイド１４１と支点部１３２Ｂとを連動させる支点連動機構が構成されている。そして、この支点連動機構によって、リアガイド１４１を後方（用紙サイズが小さくなる方向）に移動させるときに、支点部１３２Ｂが後方（搬送方向の下流側）に移動するようになっている。
【００７２】
これにより、支点部１３２Ｂの移動によって給紙トレイ１００の揺動支点を基準とした重量バランスを変えることができるので、ピックアップローラ３２に加わる力が変化するのを抑えることが可能となっている。
【００７３】
また、本実施形態では転動ギヤ１４２の第１ギヤ部１４２Ａと第２ギヤ部１４２Ｂが同径であるため、リアガイド１４１は、転動ギヤ１４２の移動量の２倍の移動量で移動するようになっている。つまり、転動ギヤ１４２が１回転したときには、転動ギヤ１４２がその外径分の距離だけトレイ本体１１０に対して移動するとともに、リアガイド１４１が転動ギヤ１４２に対してその外径分の距離だけ移動する。そのため、トレイ本体１１０に対するリアガイド１４１の移動量は、トレイ本体１１０に対する転動ギヤ１４２の移動量と、転動ギヤ１４２に対するリアガイド１４１の移動量を足した量となるので、転動ギヤ１４２の移動量に対して２倍の移動量で移動するようになっている。
【００７４】
したがって、リアガイド１４１を前後に動かすと、移動フレーム１３０に形成された支点部１３２Ｂがリアガイド１４１の移動量の半分の移動量で移動するようになっている。このようにリアガイド１４１の移動量と支点部１３２Ｂの移動量を２：１の比率にすることで、後で詳述するように、リアガイド１４１を用紙Ｓのサイズに合わせて移動させると、そのサイズの用紙Ｓの前後方向の中央部に支点部１３２Ｂを移動させることが可能となっている。
【００７５】
これにより、用紙サイズが変わっても、各用紙Ｓの支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスが釣り合うので、用紙Ｓの重さを無視することができ、ピックアップローラ３２に加わる力の調整を第１錘部材１４１Ｄおよび第２錘部材（規制壁１４１Ａ）用いて簡単に行うことが可能となっている。また、印字に伴って用紙Ｓの数が減っても、支点部１３２Ｂを基準とした用紙Ｓの重量バランスが変わらないので、用紙Ｓの数の減少に伴ってピックアップローラ３２に加わる力が変化することも抑えることが可能となっている。
【００７６】
図５に示すように、サイドガイド１４３は、用紙Ｓの左右の端部に当接して当該端部の位置を規制する部材であり、移動フレーム１３０の下壁部１３１に左右方向へ移動可能に設けられている。具体的に、サイドガイド１４３は、用紙Ｓの左右の端部に当接する規制壁１４３Ａと、規制壁１４３Ａの下端から左右方向内側に向けて延びるラック部１４３Ｂとを備えて構成されている。
【００７７】
規制壁１４３Ａは、左右方向に直交するとともに前後方向に延びる板状に形成されており、トレイ本体１１０の底壁部１１１の逃げ孔１１１Ｂから上方に突出して、トレイ本体１１０内で左右に移動可能となっている。規制壁１４３Ａの下端の中央部には、下方に突出してラック部１４３Ｂに連結される連結部１４３Ｃが形成されている。
【００７８】
ラック部１４３Ｂは、左右方向に沿って延びるとともに上下方向に直交するように形成される長尺の板状の部位であり、移動フレーム１３０の下壁部１３１に形成される図示せぬガイドリブなどで移動可能に支持されることで、トレイ側ラック部１１１Ｃと移動フレーム１３０の下壁部１３１の間で左右に移動可能となっている。そして、一対のサイドガイド１４３の各ラック部１４３Ｂは、前後方向で対向するように配置され、対向する側の端部には、サイドガイドギヤ１４４に噛み合う図示せぬラック歯が形成されている。
【００７９】
サイドガイドギヤ１４４は、各ラック部１４３Ｂの間に配置され、各ラック部１４３Ｂに噛み合っている。これにより、一方のサイドガイド１４３の左右の移動に連動して、他方のサイドガイド１４３を移動させることが可能となっている。
【００８０】
また、図２に示すように、装置本体１０には、給紙トレイ１００の左右両側に配置される一対のサイドフレーム１１が設けられ、各サイドフレーム１１の上端部には、支持部の一例としての複数の支持凹部１１Ａが形成されている。支持凹部１１Ａは、半円状に形成され、給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂを回動可能に支持している。各支持凹部１１Ａは、用紙サイズに対応して移動する支点部１３２Ｂの各位置に対応した位置に形成されている。
【００８１】
また、各サイドフレーム１１の後側上部には、給紙トレイ１００の回動フレーム１２０に係合する係合突起１１Ｂが左右方向内側に突出するように設けられている。
【００８２】
本実施形態では、前述した支点連動機構と支点部１３２Ｂとリアガイド１４１（第２錘部材としての規制壁１４１Ａと第１錘部材１４１Ｄ）とによって、給紙トレイ１００内の用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力が用紙サイズに応じて変化するのを抑える抑制機構が構成されている。そして、この抑制機構では、リアガイド１４１を後方に移動させると、支点部１３２Ｂも後方に移動するとともに、錘部材（１４１Ａ，１４１Ｄ）も後方に移動するようになっている。
【００８３】
これにより、支点部１３２Ｂの後方への移動によって給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも前側の部位に対して働く自重による下向きの力が強くなっても、錘部材が支点部１３２Ｂと同じ方向に移動するので、給紙トレイ１００の前側の部位に働く下向きの力が大きくなりすぎるのを抑制し、ピックアップローラ３２への付勢力の変化を抑制することが可能となっている。以下に、抑制機構による作用について、詳細に説明する。
【００８４】
＜抑制機構の作用＞
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、Ａ４サイズの用紙Ｓを給紙トレイ１００内にセットした場合には、リアガイド１４１が最も前方の位置に配置されることで、支点部１３２Ｂが給紙トレイ１００の前後方向の中央に位置するので、給紙トレイ１００自体の重量バランス（支点部１３２Ｂ周りのモーメント）が釣り合う。つまり、下記の式（１）が成り立つ。ここで、図１０（ｂ）等では、支点部１３２Ｂと力が加わる点を、目立たせるために、丸と十字にて表記している。
【００８５】
Ｗｃ１・Ｌｃ１ ＝ Ｗｃ２・Ｌｃ２ ・・・ （１）
Ｗｃ１：給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも後側の部位の重心に加わる力
Ｌｃ１：Ｗｃ１の位置から支点部１３２Ｂまでの距離
Ｗｃ２：給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも前側の部位の重心に加わる力
Ｌｃ２：Ｗｃ２の位置から支点部１３２Ｂまでの距離
【００８６】
また、用紙Ｓの支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスも、支点部１３２Ｂが用紙Ｓの中央に位置することにより、釣り合っている。さらに、第１錘部材１４１Ｄの位置は、支点部１３２Ｂに近いため、第１錘部材１４１Ｄの重心に加わる力Ｗｒ１が支点部１３２Ｂ回りのモーメントに与える影響は少なく、無視することができる。
【００８７】
そして、ピックアップローラ３２が用紙Ｓの後端部に位置することから、ピックアップローラ３２から支点部１３２Ｂまでの距離Ｌｐは、用紙Ｓの半分の長さＬｓと略同じであるため、用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力Ｐは、支点部１３２Ｂから用紙Ｓの半分の長さＬｓだけ離れた第２錘部材（規制壁１４１Ａ）の重心に加わる力Ｗｒ２と略同じになる。詳しくは、下記の式（２）が成り立つ。
Ｐ ＝ Ｗｒ２・Ｌｓ／Ｌｐ ≒ Ｗｒ２ ・・・ （２）
【００８８】
以上により、Ａ４サイズの用紙Ｓを給紙トレイ１００内にセットした場合には、用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力Ｐを、第２錘部材（規制壁１４１Ａ）の重心に加わる力Ｗｒ２と略同じにすることができる。これにより、ピックアップローラ３２への付勢力が第２錘部材の重さと略同じ力になるので、第２錘部材の重さを変えるだけで好ましい付勢力を簡単に得ることができる。
【００８９】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、Ａ５サイズの用紙Ｓを給紙トレイ１００内にセットし、リアガイド１４１をＡ５サイズに対応した位置に移動させた場合には、支点部１３２ＢがＡ５サイズの用紙Ｓの中央に対応した位置に移動する。これにより、用紙Ｓの支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスが釣り合うこととなる。
【００９０】
また、この際、給紙トレイ１００自体の重量バランスは、下記の式（３）で表される。
Ｗｃ１・Ｌｃ１ ＜ Ｗｃ２・Ｌｃ２ ・・・ （３）
つまり、支点部１３２Ｂの移動により、Ａ４サイズのときと比べ、給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも前側の部位が重くなっている。しかし、リアガイド１４１の移動により、第１錘部材１４１Ｄが支点部１３２Ｂよりも後方に離れた位置に配置されるので、この第１錘部材１４１Ｄによるモーメントが、給紙トレイ１００の支点部１３２Ｂよりも後側の部位のモーメントに加算され、給紙トレイ１００の重量バランスが釣り合うようになっている。
【００９１】
つまり、本実施形態では、Ａ５サイズと後述するＡ６サイズにおいて支点部１３２Ｂを基準とした給紙トレイ１００の重量バランスが略釣り合うように、第１錘部材１４１Ｄの重さや位置（移動量）が設定されている。そのため、第１錘部材１４１Ｄと給紙トレイ１００自体の重量バランスの関係が下記の式（４）で表されるようになっている。
Ｗｒ１・Ｌｒ ＋ Ｗｃ１・Ｌｃ１ ≒ Ｗｃ２・Ｌｃ２ ・・・ （４）
【００９２】
以上により、用紙ＳがＡ５サイズのときでも用紙Ｓと給紙トレイ１００の重量バランスが釣り合うので、用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力Ｐは、Ａ４サイズのときと同様に、支点部１３２Ｂから用紙Ｓの半分の長さＬｓだけ離れた第２錘部材（規制壁１４１Ａ）の重心に加わる力Ｗｒ２と略同じになる。つまり、上記の式（２）が成り立つこととなる。
【００９３】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、Ａ６サイズの用紙Ｓを給紙トレイ１００内にセットし、リアガイド１４１をＡ６サイズに対応した位置に移動させた場合には、支点部１３２ＢがＡ６サイズの用紙Ｓの中央に対応した位置に移動する。これにより、用紙Ｓの支点部１３２Ｂを基準とした重量バランスが釣り合うこととなる。
【００９４】
また、前述したようにＡ６サイズのときでも、給紙トレイ１００の重量バランスが釣り合うように第１錘部材１４１Ｄが構成されているので、第１錘部材１４１Ｄと給紙トレイ１００自体の重量バランスの関係が上記の式（４）を満たすようになっている。
【００９５】
以上により、用紙ＳがＡ６サイズのときでも用紙Ｓと給紙トレイ１００の重量バランスが釣り合うので、用紙Ｓからピックアップローラ３２に加わる力Ｐは、Ａ４，Ａ５サイズのときと同様に、支点部１３２Ｂから用紙Ｓの半分の長さＬｓだけ離れた第２錘部材（規制壁１４１Ａ）の重心に加わる力Ｗｒ２と略同じになる。つまり、上記の式（２）が成り立つこととなる。
【００９６】
以上によれば、用紙サイズを変えた場合であっても、抑制機構によって給紙トレイ１００の揺動支点および重心の位置を移動させることでピックアップローラ３２に加わる力が変化するのを抑えることができるので、用紙サイズによらずにピックアップローラ３２で安定して用紙Ｓを搬送することができる。
【００９７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００９８】
前記実施形態では、給紙トレイ１００の揺動支点と重心の両方を移動させることでピックアップローラ３２に加わる力の変化を抑えることとしたが、本発明はこれに限定されず、例えば給紙トレイ１００の揺動支点のみを移動させてもよい。この構造としては、例えば、前記実施形態の構造から、錘部材を取り除くとともに、リアガイド１４１の移動量に対する支点部１３２Ｂの移動量や給紙トレイ１００の形状を適宜変更した構造が挙げられる。なお、リアガイド１４１の移動量に対する支点部１３２Ｂの移動量を変更するには、例えば、前記実施形態における転動ギヤ１４２の第１ギヤ部１４２Ａと第２ギヤ部１４２Ｂの外径（ギヤ比）を変えればよい。
【００９９】
また、本発明は、揺動支点を変えずに重心の位置のみを移動させてもよい。具体的には、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、例えば、抑制機構２００を、給紙トレイ３００に対して前後（シートの搬送方向）に移動可能な錘部材２１０と、リアガイド３１０と錘部材２１０とを連動させる錘連動機構２２０とで構成してもよい。
【０１００】
錘連動機構２２０は、ラックアンドピニオン機構であり、主に、リアガイド３１０に設けられるガイド側ラック部２２１と、錘部材２１０に設けられる錘側ラック部２２２と、ガイド側ラック部２２１と錘側ラック部２２２に噛み合うピニオンギヤ２２３とを備えている。ガイド側ラック部２２１は、給紙トレイ３００のトレイ本体３２０に前後に移動可能に設けられ、右側の側面にラック歯が形成されている。
【０１０１】
錘側ラック部２２２は、トレイ本体３２０に前後に移動可能に設けられ、左側の側面にラック歯が形成されている。ピニオンギヤ２２３は、ガイド側ラック部２２１と錘側ラック部２２２との間に配置され、トレイ本体３２０に回転可能に設けられている。
【０１０２】
このように錘連動機構２２０が構成されることによって、後方（用紙サイズが小さくなる方向）にリアガイド３１０を移動させるときに、錘部材２１０が前方（搬送方向上流側）に移動するようになっている。これにより、用紙サイズの変更に伴う給紙トレイ３００全体の重心位置の変化を、錘部材２１０の移動によって抑えることができるので、ピックアップローラに加わる力が変化するのを抑えることができる。
【０１０３】
また、この形態において、トレイ本体３２０に固定される支点部３３０に対して、錘部材２１０は、給紙トレイ３００の前端部３０１から支点部３３０までの範囲内で移動可能に設けられている。これにより、錘部材２１０が支点部３３０を跨いで後側と前側とに移動可能な構造に比べ、ピックアップローラに加わる力の調整を行いやすいので、構造を簡易化することができる。
【０１０４】
前記実施形態では、ガイド部材としてリアガイド１４１（上流側ガイド）を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばサイドガイドであってもよい。すなわち、サイドガイドの移動に連動させて給紙トレイの揺動支点および重心の少なくとも一方を移動させてもよい。
【０１０５】
前記実施形態では、シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｓを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。
前記実施形態では、カラープリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１ カラープリンタ
１０ 装置本体
３２ ピックアップローラ
１００ 給紙トレイ
１１１Ｃ トレイ側ラック部
１３０ 移動フレーム
１３２Ｂ 支点部
１４１ リアガイド
１４１Ａ 規制壁
１４１Ｂ ガイド側ラック部
１４１Ｄ 第１錘部材
１４２ 転動ギヤ
Ｓ 用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが載置されるシートトレイと、
前記シートトレイを揺動可能に支持する装置本体と、
前記装置本体のうち前記シートトレイの揺動する一端部の上方に配置され、揺動する前記シートトレイ内のシートの一端部が付勢されるピックアップローラと、を備える画像形成装置であって、
前記シートトレイは、
前記シートトレイの底部に移動可能に設けられ、前記シートの端部位置を規制するガイド部材と、
前記ガイド部材の移動に連動して前記シートトレイの揺動支点および重心の少なくとも一方の位置を移動させることで、前記シートトレイ内のシートから前記ピックアップローラに加わる力がシートサイズに応じて変化するのを抑える抑制機構とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記抑制機構は、
前記シートトレイに対して前記シートの搬送方向に移動可能で、かつ、前記揺動支点となる支点部と、
シートサイズが小さくなる方向に前記ガイド部材を移動させるときに、前記支点部が前記搬送方向の下流側に移動するように、前記ガイド部材と前記支点部とを連動させる支点連動機構とを備え、
前記装置本体には、
前記支点部を支持する複数の支持部が設けら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。
【請求項３】
前記支点連動機構は、
前記ガイド部材に当接する前記シートの前記搬送方向における中央部に前記支点部が位置するように、前記ガイド部材と前記支点部とを連動させるように構成さ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。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記シートの搬送方向に移動可能であるとともに、前記シートの搬送方向上流側の端部に当接する上流側ガイドであり、
前記支点連動機構は、
前記シートトレイに前記搬送方向に沿って形成されたトレイ側ラック部と、
前記上流側ガイドに前記搬送方向に沿って形成されたガイド側ラック部と、
前記ガイド側ラック部と前記トレイ側ラック部との間に設けられ、各ラック部に噛み合いながら転動する転動ギヤと、
前記転動ギヤを回転可能に支持するとともに、前記シートトレイに対して前記搬送方向に移動可能に設けられる移動フレームと、を備え、
前記支点部が前記移動フレームに設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記上流側ガイドには、錘部材が設けられ、
前記上流側ガイドを搬送方向下流側に移動させると、前記支点部が搬送方向下流側に移動するとともに、前記錘部材が搬送方向下流側に移動するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記上流側ガイドのうち前記搬送方向下流側の端部には、前記支点部を基準とした前記シートトレイ自体の重量バランスを釣り合わせるための第１錘部材が設けられ、前記搬送方向上流側の端部には、前記シートトレイ内のシートを前記ピックアップローラに付勢するための第２錘部材が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記抑制機構は、
前記シートトレイに対して前記シートの搬送方向に移動可能な錘部材と、
シートサイズが小さくなる方向に前記ガイド部材を移動させるときに、前記錘部材が前記搬送方向上流側に移動するように、前記ガイド部材と前記錘部材とを連動させる錘連動機構とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記錘部材は、前記シートトレイの前記搬送方向上流側の端部から前記揺動支点までの範囲内で移動可能に設けられることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記錘連動機構は、ラックアンドピニオン機構であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記シートトレイは、前記装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
シートが載置されるシートトレイと、
前記シートトレイを揺動可能に支持する装置本体と、
前記装置本体のうち前記シートトレイの揺動する一端部の上方に配置され、揺動する前記シートトレイ内のシートの一端部が付勢されるピックアップローラと、を備える画像形成装置であって、
前記シートトレイは、
前記シートトレイの底部に移動可能に設けられ、前記シートの端部位置を規制するガイド部材と、
前記ガイド部材の移動に連動して前記シートトレイの揺動支点および重心の少なくとも一方の位置を移動させることで、前記シートトレイ内のシートから前記ピックアップローラに加わる力がシートサイズに応じて変化するのを抑える抑制機構とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記抑制機構は、
前記シートトレイに対して前記シートの搬送方向に移動可能で、かつ、前記揺動支点となる支点部と、
シートサイズが小さくなる方向に前記ガイド部材を移動させるときに、前記支点部が前記搬送方向の下流側に移動するように、前記ガイド部材と前記支点部とを連動させる支点連動機構とを備え、
前記装置本体には、
前記支点部を支持する複数の支持部が設けら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。
【請求項３】
前記支点連動機構は、
前記ガイド部材に当接する前記シートの前記搬送方向における中央部に前記支点部が位置するように、前記ガイド部材と前記支点部とを連動させるように構成さ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。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記シートの搬送方向に移動可能であるとともに、前記シートの搬送方向上流側の端部に当接する上流側ガイドであり、
前記支点連動機構は、
前記シートトレイに前記搬送方向に沿って形成されたトレイ側ラック部と、
前記上流側ガイドに前記搬送方向に沿って形成されたガイド側ラック部と、
前記ガイド側ラック部と前記トレイ側ラック部との間に設けられ、各ラック部に噛み合いながら転動する転動ギヤと、
前記転動ギヤを回転可能に支持するとともに、前記シートトレイに対して前記搬送方向に移動可能に設けられる移動フレームと、を備え、
前記支点部が前記移動フレームに設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記上流側ガイドには、錘部材が設けられ、
前記上流側ガイドを搬送方向下流側に移動させると、前記支点部が搬送方向下流側に移動するとともに、前記錘部材が搬送方向下流側に移動するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記上流側ガイドのうち前記搬送方向下流側の端部には、前記支点部を基準とした前記シートトレイ自体の重量バランスを釣り合わせるための第１錘部材が設けられ、前記搬送方向上流側の端部には、前記シートトレイ内のシートを前記ピックアップローラに付勢するための第２錘部材が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記抑制機構は、
前記シートトレイに対して前記シートの搬送方向に移動可能な錘部材と、
シートサイズが小さくなる方向に前記ガイド部材を移動させるときに、前記錘部材が前記搬送方向上流側に移動するように、前記ガイド部材と前記錘部材とを連動させる錘連動機構とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記錘部材は、前記シートトレイの前記搬送方向上流側の端部から前記揺動支点までの範囲内で移動可能に設けられることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記錘連動機構は、ラックアンドピニオン機構であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記シートトレイは、前記装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−３５６７４（Ｐ２０１３−３５６７４Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７４６３６（Ｐ２０１１−１７４６３６）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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