(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能に装着される給紙カセットの底面内側に往復移動可能に設けられ、前記給紙カセットに収納される用紙の端部を規制する規制部材と、
前記給紙カセットに設けられ、一端が前記規制部材に連結された追従腕部と、該追従腕部の他端側に連続し半径方向に突出する一つ以上の凸部が形成された円弧状部と、を有し、前記規制部材の移動に連動して揺動可能に設けられた追従部材と、
前記画像形成装置本体側の前記円弧状部に対向する位置に配置され、前記凸部の接触により弾性変形可能な複数枚の検知板を有する検知部材と、
該検知部材の背面に設けられ、前記複数の検知板の弾性変形によりオン状態とオフ状態とが切り換えられる複数の接触子を有する多連スイッチと、
該多連スイッチの上方に水平に突設され、前記各検知板の裏面に当接して揺動支点となる支持片と、
を備え、前記給紙カセット内に収納された用紙のサイズを検知する用紙サイズ検知機構であって、
前記各検知板は、前記検知部材本体に片持ち支持され前記支持片が当接する基端部と、該基端部よりも先端側であって前記凸部が接触する揺動部から成り、
前記各検知板の少なくとも１枚は、前記基端部の弾性変形可能な範囲が前記揺動部よりも大きいことを特徴とする用紙サイズ検知機構。
【請求項２】
前記各検知板の少なくとも１枚は、前記基端部にスリットが形成されるとともに、前記揺動部に厚肉部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の用紙サイズ検知機構。
【請求項３】
前記スリットは、前記検知板の長手方向と平行に複数形成されることを特徴とする請求項２に記載の用紙サイズ検知機構。
【請求項４】
前記厚肉部は、リブ状に形成されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の用紙サイズ検知機構。
【請求項５】
前記厚肉部は、前記揺動部の長手方向に連続するリブ、または長手方向に平行な端面側から見て重複する複数のリブから成ることを特徴とする請求項４に記載の用紙サイズ検知機構。
【請求項６】
前記各検知板の少なくとも１枚は、前記基端部が弾性を有する金属板で形成されることを特徴とする請求項１に記載の用紙サイズ検知機構。
【請求項７】
前記検知部材本体及び前記揺動部は樹脂製であり、前記基端部は前記検知部材本体及び前記揺動部と同時成形されることを特徴とする請求項６に記載の用紙サイズ検知機構。
【請求項８】
前記検知部材本体及び前記揺動部は樹脂製であり、前記基端部は前記検知部材本体及び前記揺動部の成形後に前記検知部材本体と前記揺動部との間に溶着固定されることを特徴とする請求項６に記載の用紙サイズ検知機構。
【請求項９】
前記各検知板の少なくとも１枚は、前記基端部が前記揺動部に比べて幅が狭いことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の用紙サイズ検知機構。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の用紙サイズ検知機構を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に挿脱自在に収納された給紙カセットに積載されている用紙サイズの検知機構及びそれを備えた画像形成装置に関し、さらに詳しくは、構造が簡単で、設置スペースを小さくでき、且つ誤検知の発生を防止できる用紙サイズ検知機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、各種サイズの用紙を適宜に積載することができる給紙カセットが挿脱自在に設けられている。そして、この給紙カセットが収納される画像形成装置は、積載された用紙サイズを自動的に検知することができるようになっている。
【０００３】
用紙サイズの検知機構の典型例としては、給紙カセットに用紙を積載したときに用紙の端に押し当てられ用紙の位置を規定する押当部材の位置を検出するスイッチを有した機構が知られている。しかしながら、この検知機構では、用紙のサイズの数だけスイッチを設けなければならないので、部品の点数が増える上に、多くのスイッチを設けるために大きなスペースを要するという難点があり、画像形成装置をコンパクト化する上での障害になっていた。
【０００４】
上記の問題を解決するために、例えば特許文献１には、スイッチの数を少なくし、スイッチのオン・オフの組合せにより用紙のサイズを検知する装置が開示されている。この改良された用紙サイズ検知装置は、画像形成装置本体に設けられた３個のプッシュスイッチと、給紙カセットに設けられた、押当部材に連動して回動する、周縁にギア歯の形成されたセグメントギアと、セグメントギアにより回動されるアイドルギアと、アイドルギアに噛み合うラックを有しセグメントギアの回動に応じて移動し、給紙カセットが画像形成装置に挿入されたときにスイッチを選択的に押してオン・オフさせる凹凸を有した切欠部材とを備えている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の用紙サイズ検知機構では、セグメントギア、アイドルギア及びラック等のギア、並びに独立した複数個（３個）のスイッチが用いられるので、機構が複雑になり、コストも高いものになる。
【０００６】
そこで、特許文献２には、給紙カセット側に、積載された用紙に押し当てられる移動自在な押当部材と、この押当部材に連動して揺動する、給紙カセット挿入方向の先端部に１個以上の凸部を有した追従部材とを備え、画像形成装置側に、追従部材の凸部が当接することにより弾性的に変形する検知板を有した検知部材と、検知板の作動によって切換えられる多連スイッチとを備えた用紙サイズ検知機構が開示されている。
【０００７】
特許文献２の構成によれば、独立した複数個のスイッチの代わりに小型で安価な１個の多連スイッチを用い、給紙カセットとスイッチの間に弾性体を用いた検知部材を介在させることにより、機構を簡単にし、省スペース化及び低コスト化を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２５１９５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２５０１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２の構成では、検知部材を樹脂製の板状部材とし、樹脂の弾性変形を利用して板状部材を多連スイッチの接触子を押圧する位置（オン位置）から、押圧を解除する位置（オフ位置）に自動復帰させている。
【００１０】
そのため、検知部材を変形させる量や変形頻度によっては、検知部材が弾性変形により復元可能な領域を超えてクリープ変形（塑性変形）を起こし、オン位置からオフ位置へ十分に復帰せず用紙サイズを誤検知するおそれがあった。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、検知部材のクリープ変形を抑制することにより、用紙サイズの誤検知を効果的に防止できる用紙サイズ検知機構及びそれを備えた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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、画像形成装置本体に着脱可能に装着される給紙カセットの底面内側に往復移動可能に設けられ、前記給紙カセットに収納される用紙の端部を規制する規制部材と、前記給紙カセットに設けられ、一端が前記規制部材に連結された追従腕部と、該追従腕部の他端側に連続し半径方向に突出する一つ以上の凸部が形成された円弧状部と、を有し、前記規制部材の移動に連動して揺動可能に設けられた追従部材と、前記画像形成装置本体側の前記円弧状部に対向する位置に配置され、前記凸部の接触により弾性変形可能な複数枚の検知板を有する検知部材と、該検知部材の背面に設けられ、前記複数の検知板の弾性変形によりオン状態とオフ状態とが切り換えられる複数の接触子を有する多連スイッチと、該多連スイッチの上方に水平に突設され、前記各検知板の裏面に当接して揺動支点となる支持片と、を備え、前記給紙カセット内に収納された用紙のサイズを検知する用紙サイズ検知機構であって、前記各検知板は、前記検知部材本体に片持ち支持され前記支持片が当接する基端部と、該基端部よりも先端側であって前記凸部が接触する揺動部から成り、前記各検知板の少なくとも１枚は、前記基端部の弾性変形可能な範囲が前記揺動部よりも大きいことを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の用紙サイズ検知機構において、前記各検知板の少なくとも１枚は、前記基端部にスリットが形成されるとともに、前記揺動部に厚肉部が形成されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の用紙サイズ検知機構において、前記スリットは、前記検知板の長手方向と平行に複数形成されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の用紙サイズ検知機構において、前記厚肉部は、リブ状に形成されることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の用紙サイズ検知機構において、前記厚肉部は、前記揺動部の長手方向に連続するリブ、または長手方向に平行な端面側から見て重複する複数のリブから成ることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の用紙サイズ検知機構において、前記各検知板の少なくとも１枚は、前記基端部が弾性を有する金属板で形成されることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の用紙サイズ検知機構において、前記検知部材本体及び前記揺動部は樹脂製であり、前記基端部は前記検知部材本体及び前記揺動部と同時成形されることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の用紙サイズ検知機構において、前記検知部材本体及び前記揺動部は樹脂製であり、前記基端部は前記検知部材本体及び前記揺動部の成形後に前記検知部材本体と前記揺動部との間に溶着固定されることを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記構成の用紙サイズ検知機構において、前記各検知板の少なくとも１枚は、前記基端部が前記揺動部に比べて幅が狭いことを特徴としている。
【００２１】
また本発明は、上記構成の用紙サイズ検知機構を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の構成によれば、検知板の基端部は弾性変形可能な範囲が揺動部よりも大きくなり、弾性変形し易くなる。また、支持片との当接により基端部の変形が規制されるため、基端部が弾性変形により復元可能な領域を超えてクリープ変形を起こすおそれは少ない。また、基端部の剛性が小さいため、仮に基端部がクリープ変形を起こしても、検知板は多連スイッチの復元力により接触前の位置まで十分に復元する。従って、検知板の追従性（応答性）が向上し、用紙サイズの誤検知を効果的に防止することができる。
【００２３】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の用紙サイズ検知機構において、検知板の揺動部は厚肉部によって剛性が大きくなり、弾性変形し難くなる。一方、検知板の基端部はスリットによって剛性が小さくなり、弾性変形し易くなる。従って、簡単な構成で検知板の基端部の弾性変形可能な範囲を揺動部よりも大きくすることができる。
【００２４】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の用紙サイズ検知機構において、スリットを検知板の長手方向と平行に複数形成することにより、基端部の耐久性を維持しつつ、基端部の剛性を効果的に小さくすることができる。
【００２５】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第２又は第３の構成の用紙サイズ検知機構において、厚肉部をリブ状に形成することにより、揺動部全体を厚肉にする構成に比べて検知部材を形成する樹脂量を低減することができる。
【００２６】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の用紙サイズ検知機構において、厚肉部を、揺動部の長手方向に連続するリブ、または長手方向に平行な端面側から見て重複する複数のリブで構成することにより、揺動部の剛性を効果的に大きくすることができる。
【００２７】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１の構成の用紙サイズ検知機構において、各検知板の少なくとも１枚の基端部を、弾性を有する金属板で形成することにより、基端部を樹脂で形成した場合に比べて熱クリープに対する強度や弾性変形の繰り返しに対する疲労限度が大きくなる。従って、高温環境下での画像形成装置の輸送時や保管時における検知板のクリープ変形をより効果的に抑制することができる。
【００２８】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第６の構成の用紙サイズ検知機構において、基端部を樹脂製の検知部材本体及び揺動部と同時成形することにより、検知部材の製造工数を削減することができる。
【００２９】
また、本発明の第８の構成によれば、上記第６の構成の用紙サイズ検知機構において、基端部を樹脂製の検知部材本体及び揺動部の成形後に検知部材本体と揺動部との間に溶着固定することにより、検知部材本体及び揺動部の成形に用いる金型の構成を簡素化することができる。
【００３０】
また、本発明の第９の構成によれば、上記第１乃至第８のいずれかの構成の用紙サイズ検知機構において、各検知板の少なくとも１枚は、揺動部に比べて基端部の幅を狭くすることにより、基端部がより弾性変形し易くなり、用紙サイズの検知精度が向上する。
【００３１】
また、本発明の第１０の構成によれば、上記第１乃至第９のいずれかの構成の用紙サイズ検知機構を備えることにより、簡易な構成で給紙カセット内の用紙サイズを精度良く検知できる画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の用紙サイズ検知機構を備えた画像形成装置の内部構成を示す概略図
【図２】本発明の用紙サイズ検知機構を備えた給紙カセットを用紙積載部側から見た平面図
【図３】本発明の用紙サイズ検知機構を拡大して示した平面図
【図４】本発明の第１実施形態の用紙サイズ検知機構に用いられる検知部材を追従部材に対向する側から見た斜視図
【図５】本発明の用紙サイズ検知機構に用いられる多連スイッチの斜視図（図５（ａ））及び多連スイッチの簡易的な回路図（図５（ｂ））
【図６】本発明の用紙サイズ検知機構における像形成装置本体側に装着された検知部材と追従部材との位置関係を斜め上方から見た斜視図
【図７】図６の状態から検知部材を取り外して多連スイッチと追従部材との位置関係を斜め上方から見た斜視図
【図８】後端規制部材３１が位置Ａに配置されたときの追従部材３３の円弧状部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示す平面図
【図９】後端規制部材３１が位置Ｂに配置されたときの追従部材３３の円弧状部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示す平面図
【図１０】後端規制部材３１が位置Ｃに配置されたときの追従部材３３の円弧状部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示す平面図
【図１１】後端規制部材３１が位置Ｄに配置されたときの追従部材３３の円弧状部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示す平面図
【図１２】後端規制部材３１が位置Ｅに配置されたときの追従部材３３の円弧状部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示す平面図
【図１３】本発明の第２実施形態の用紙サイズ検知機構に用いられる検知部材を追従部材に対向する側から見た斜視図
【図１４】第２実施形態の用紙サイズ検知機構に用いられる検知部材の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の用紙サイズ検知機構を備えた画像形成装置の内部構成を示す概略図である。画像形成装置１００はタンデム式のカラー複写機であり、画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、図１では左側から順に配設されている。画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像を順次形成する。
【００３４】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに図１において反時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写されて重畳された後、二次転写ローラー９の作用によって記録媒体の一例としての用紙Ｐ上に転写され、さらに、定着装置７において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００３５】
トナー像が転写される用紙２６は、装置下部の給紙カセット１０内に収容されている。用紙２６は給紙カセット１０の用紙積載板２８上に積載されており、ピックアップローラー２９に用紙２６の上面が所定の圧力で圧接された状態でピックアップローラー２９を回転させることで用紙２６の給送が開始される。そして、給紙ローラー対３０により複数枚の用紙２６のうち最上の１枚のみが分離され、用紙搬送路１１に向けて搬送される。用紙搬送路１１を通過した用紙２６はレジストローラー対１４に到達し、画像形成タイミングに合わせて二次転写ローラー９と後述する中間転写ベルト８の駆動ローラー１３との間のニップへと搬送される。
【００３６】
中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラー９から見て中間転写ベルト８の移動方向の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１７が配置されている。
【００３７】
画像読取部２０は、複写時に原稿を照明するスキャナーランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサ等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像データに変換する。
【００３８】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００３９】
画像読取部２０から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって画像データに応じて光ビームを照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像読取部２０からの画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラー（現像剤担持体）を備え、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラーにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００４０】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置５ａ〜５ｄにより除去される。
【００４１】
中間転写ベルト８は、従動ローラー１２及び駆動ローラー１３に掛け渡されており、ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１３の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回りに回転を開始すると、用紙２６がレジストローラー１４から所定のタイミングで中間転写ベルト８に近接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において用紙２６上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙２６は定着装置７へと搬送される。
【００４２】
定着装置７に搬送された用紙２６は、定着ローラー対１５のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙２６の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙２６は、搬送ローラー対１６を経て用紙搬送路１９の分岐部に配置された搬送ガイド部材２１によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路２３に送られて両面コピーされた後に）、排出ローラー対２４を介して排出トレイ１８に排出される。
【００４３】
用紙搬送路１９は、具体的には、搬送ローラー対１５の下流側において左右二股に分岐し、一方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は排出トレイ１８に連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は両面搬送路２３に連通するように構成されている。
【００４４】
次に、用紙サイズ検知機構について説明する。図２は、給紙カセットを上面側の用紙積載部から見た平面図である。用紙サイズ検知機構３０は、給紙カセット１０側に往復移動可能に設けられ、用紙のサイズに応じた位置に配置することで積載された用紙２６の後端を整合する後端規制部材３１と、後端規制部材３１の移動に連動して揺動中心３２を中心に揺動自在に設けられた、矢印Ｘで示す給紙カセット１０挿入方向の先端部に扇形の円弧状部４０を有した追従部材３３とを備え、給紙カセット１０が挿脱自在に収納される画像形成装置１００本体（図１参照）側に、挿入された追従部材３３の円弧状部４０の外周縁部３３ａに対向した位置に円弧状部４０との当接を検知する検知部材３５と、検知部材３５の作動により切換えられる多連スイッチ３７とを備えている。なお、給紙カセット１０は図１の紙面表側方向から画像形成装置１００本体に挿脱される。
【００４５】
給紙カセット１０は、用紙サイズ検知機構３０を除いて、本発明の新規特徴を構成するものではなくそれ自体は公知の形態のものでよい。したがって用紙サイズ検知機構３０以外についての説明は省略する。公知の給紙カセット１０においては、選択されたサイズの用紙２６は、移動自在に設けられた一対の幅規制部材３９ａ、３９ｂ並びに上述の後端規制材３１によって位置決めされて積載される。
【００４６】
図３は、用紙サイズ検知機構３０を拡大して示した平面図である。追従部材３３は、円弧状部４０と追従腕部４１とを備え、給紙カセット１０の下面側に配設されている。追従部材３３は、円弧状部４０の扇の要の部分に前述の揺動中心３２が位置付けられ、軸部材４２によって給紙カセット１０に揺動自在に取付けられている。そして、揺動中心３２を挟んで円弧状部４０の反対側に追従腕部４１が延びている。
【００４７】
円弧状部４０の外周縁部３３ａには、半径方向に突出した一対の凸部４３ａ及び４３ｂが周方向に凹部４３ｃを挟んで配設されている。この凸部４３ａ、４３ｂ及び凹部４３ｃの周方向の位置は、給紙カセット１０の後端規制部材３１の用紙サイズに応じた移動位置と、給紙カセット１０の挿入により凸部４３ａ及び／又は凸部４３ｂが当接する検知部材３５との関係によって設定されている。凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５との当接関係については後に詳述する。
【００４８】
追従腕部４１の先端部には、揺動中心３２から半径方向に延びた長孔状の案内孔４１ａが形成されている。この案内孔４１ａには後端規制部材３１に設けられた突軸３１ａが移動自在に嵌合されている。したがって、後端規制部材３１を給紙カセット１０に積載される用紙２６のサイズによって、最小の用紙サイズを規定する位置（図２の位置Ａ）と最大の用紙サイズを規定する位置（図２の位置Ｅ）の間で移動させると、後端規制部材３１の突軸３１ａと追従部材３３の案内孔４１ａが嵌合していることにより、追従部材３３は揺動中心３２を中心に矢印Ｙで示すように揺動する。
【００４９】
具体的には、後端規制部材３１を位置Ａから位置Ｅの方向に移動させたときには追従部材３３が時計方向に揺動し、逆に後端規制部材３１を位置Ｅから位置Ａの方向に移動させたときには追従部材３３が反時計方向に揺動する。
【００５０】
図４は、本発明の第１実施形態の用紙サイズ検知機構に用いられる検知部材を追従部材に対向する側から見た斜視図である。検知部材３５は、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）等の弾性に富むプラスチックによって一体に略平板状に形成されている。検知部材３５には、給紙カセット１０の挿入方向Ｘに対向して位置付けられた平板状の本体部５０に、３枚の略矩形板状の検知板５１ａ、５１ｂ及び５１ｃが一体形成されている。
【００５１】
検知板５１ａ〜５１ｃは、上端部が本体部５０に一体的に支持連結され、本体部５０と同一平面上に並列に配置されて下方に片持ち梁状に延びている。検知板５１ａ〜５１ｃ各々の上端から距離Ｌ１の位置には、給紙カセット１０の挿入方向Ｘと反対方向に突出する突出片Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が備えられている。
【００５２】
また、距離Ｌ１の略半分の上端から距離Ｌ２の位置には、突出片Ｔ１〜Ｔ３が備えられた面の裏面の各々に、多連スイッチ３７の接触子Ｓ１〜Ｓ３（図５参照）が当接される凸状部Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６が形成されている。この凸状部Ｔ４〜Ｔ６の配設間隔は、接触子Ｓ１〜Ｓ３の間隔に合わせて、突出片Ｔ１〜Ｔ３の間隔よりも狭くなっている。
【００５３】
また、検知板５１ａ〜５１ｃの下端部から距離Ｌ２の略半分である距離Ｌ３の位置までの領域にはリブ５３が形成されている。以下、検知板５１ａ〜５１ｃの上端部から距離Ｌ３の位置までの領域を基端部Ｒ１と称し、検知板５１ａ〜５１ｃの距離Ｌ３の位置から下端部までの領域を揺動部Ｒ２と称する。
【００５４】
検知板５１ａ、５１ｃの揺動部Ｒ２に形成されるリブ５３は、揺動部Ｒ２を囲むように形成される縁取り部分と、縁取り部分の内側に複数形成された斜め部分とから成る。また、検知板５１ｂに形成されるリブ５３は、揺動部Ｒ２を囲むように形成される縁取り部分と、縁取り部分を縦方向に２分割する縦線部分とから成る。即ち、リブ５３は、揺動部Ｒ２の長手方向に連続するか、または長手方向に平行な端面側から見て重複するように形成されており、各検知板５１ａ〜５１ｃの揺動部Ｒ２は、基端部Ｒ１に比べてリブ５３の厚み分だけ肉厚となっている。
【００５５】
また、検知板５１ａ、５１ｃの基端部Ｒ１には縦方向に２本のスリット５５が形成されている。検知部材３５は、一体に成形された複数個（５個）のフック状の取付脚５０ａを画像形成装置１００本体の係合孔６１（図７参照）に係合することで取り付けられる。
【００５６】
図５（ａ）は、多連スイッチの斜視図であり、図５（ｂ）は、多連スイッチの簡易的な回路図である。多連スイッチ３７は、３個の接触子Ｓ１、Ｓ２及びＳ３を備えた自動復帰型のオン・オフスイッチである。接触子Ｓ１、Ｓ２及びＳ３のいずれかが押されるとそれぞれのスイッチがオンされ、オンされたスイッチは押しが解除されると自動的にオフの位置に復帰する。接触子Ｓ１〜Ｓ３は一列に配置され、検知部材３５の凸状部Ｔ４〜Ｔ６（図４参照）のそれぞれに当接した状態で、複数個のフック状の取付脚３７ａ及び位置決めピン３７ｂによって画像形成装置１００本体（図７参照）に取付けられる。
【００５７】
そして、接触子Ｓ１が押されオン状態になるとコネクターＣＮ−１から電気信号が出力され、接触子Ｓ２が押されるとコネクターＣＮ−３から、また接触子Ｓ３が押されるとコネクターＣＮ−４からそれぞれ電気信号が出力される。なお、本明細書でいう多連スイッチには、図５に示したような複数（ここでは３個）の接触子を有する１個のスイッチに限らず、１つの接触子を有する小型のスイッチを複数個並列に配置したスイッチの集合体も含まれる。
【００５８】
図６は、画像形成装置本体側に装着された検知部材と追従部材との位置関係を斜め上方から見た斜視図、図７は、図６の状態から検知部材を取り外して多連スイッチと追従部材との位置関係を斜め上方から見た斜視図である。必要に応じて図４及び図５を参照しながら、図６及び図７を用いて給紙カセット１０側に備えられた追従部材３３の一対の凸部４３ａ及び４３ｂと、画像形成装置１００本体側に備えられた検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係、即ち、給紙カセット１０に積載された用紙２６のサイズに応じて移動する後端規制部材３１に連動する追従部材３３と、検知部材３５により作動される多連スイッチ３７との関係について説明する。
【００５９】
検知部材３５が装着される画像形成装置１００側には、３個の接触子Ｓ１〜Ｓ３を有する多連スイッチ３７が配置されている。多連スイッチ３７の上方には、検知部材３５の裏面（凸状部Ｔ４〜Ｔ６が形成される面）に当接する支持片６０が水平に突設されている。支持片６０は、検知板５１ａ〜５１ｃの距離Ｌ３の位置よりもやや上方に対向するように配置されている。
【００６０】
検知板５１ａ〜５１ｃの各々は、突出片Ｔ１〜Ｔ３のいずれかが給紙カセット１０の挿入によって追従部材３３の凸部４３ａあるいは凸部４３ｂによって押され変形されると、その変形量であるカセット挿入方向Ｘの作動ストロークを、Ｌ２／Ｌ１の約１／２に縮小して凸状部Ｔ４〜Ｔ６を介して接触子Ｓ１〜Ｓ３に伝達する。
【００６１】
図８〜図１２は、用紙サイズの違いによる追従部材と検知部材との関係を示す平面図である。必要に応じて図２〜図７を参照しながら、図８〜図１２を用いて用紙サイズ検知機構３０の具体的な検知方法について説明する。なお、図８〜図１２は追従部材３３の凸部４３ａ及び４３ｂと、対向する検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３とが、給紙カセット１０の挿入方向Ｘにおいて当接する直前の状態で示している。また、ここでは後端規制部材３１が小サイズ用紙のときの位置である位置Ａと大サイズ用紙のときの位置である位置Ｅの間で、位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥ（図２参照）に配置され、５種類の用紙サイズを規定するように構成された例を示している。
【００６２】
図８は、後端規制部材３１が位置Ａに配置されたときの追従部材３３の外周縁部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示している。図８に示すように、位置Ａにおいては凸部４３ａが突出片Ｔ１に当接するように位置付けられ、突出片Ｔ２及びＴ３は凹部４３ｃに位置付けられる。その結果、検知部材３５は検知板５１ａのみが湾曲して凸状部Ｔ４が接触子Ｓ１に当接することにより、多連スイッチ３７は接触子Ｓ１のみがオン状態となり、コネクターＣＮ−１から電気信号が出力される。
【００６３】
図９は、後端規制部材３１が位置Ｂに配置されたときの追従部材３３の外周縁部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示している。図９に示すように、位置Ｂにおいては凸部４３ａが突出片Ｔ１及びＴ２に当接するように位置付けられ、突出片Ｔ３は凹部４３ｃに位置付けられる。その結果、検知部材３５は検知板５１ａ及び５１ｂが湾曲して凸状部Ｔ４、Ｔ５が接触子Ｓ１、Ｓ２に当接することにより、多連スイッチ３７は接触子Ｓ１及びＳ２がオン状態となり、コネクターＣＮ−１及びＣＮ−３から電気信号が出力される。
【００６４】
図１０は、後端規制部材３１が位置Ｃに配置されたときの追従部材３３の外周縁部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示している。図１０に示すように、位置Ｃにおいては凸部４３ａが突出片Ｔ１〜Ｔ３に当接するように位置付けられる。その結果、検知部材３５は検知板５１ａ〜５１ｃが湾曲して凸状部Ｔ４、Ｔ５及びＴ６が接触子Ｓ１、Ｓ２及びＳ３に当接することにより、多連スイッチ３７は接触子Ｓ１、Ｓ２及びＳ３がオン状態となり、コネクターＣＮ−１、ＣＮ−３及びＣＮ−４から電気信号が出力される。
【００６５】
図１１は、後端規制部材３１が位置Ｄに配置されたときの追従部材３３の外周縁部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示している。図１１に示すように、位置Ｄにおいては凸部４３ａが突出片Ｔ２及びＴ３に当接するように位置付けられる。その結果、検知部材３５は検知板５１ｂ及び５１ｃが湾曲して凸状部Ｔ５及びＴ６が接触子Ｓ２及びＳ３に当接することにより、多連スイッチ３７は接触子Ｓ２及びＳ３がオン状態となり、コネクターＣＮ−３及びＣＮ−４から電気信号が出力される。
【００６６】
図１２は、後端規制部材３１が位置Ｅに配置されたときの追従部材３３の外周縁部３３ａの凸部４３ａ、４３ｂと検知部材３５の突出片Ｔ１〜Ｔ３との関係を示している。図１２に示すように、位置Ｅにおいては凸部４３ａが突出片Ｔ３に当接するように位置付けられる。その結果、検知部材３５は検知板５１ｃのみが湾曲して凸状部Ｔ６が接触子Ｓ３に当接することにより、多連スイッチ３７は接触子Ｓ３がオン状態となり、コネクターＣＮ−４から電気信号が出力される。
【００６７】
なお、ここでは図示しないが、位置Ａのときよりも小サイズの用紙の場合には、位置Ａの状態の凸部４３ａ及び凸部４３ｂは図８の位置からさらに反時計方向に揺動され、突出片Ｔ１及びＴ３に当接するように位置付けられ、突出片Ｔ２は凹部４３ｃに位置付けられる。この場合には、検知部材３５は検知板５１ａ及び５１ｃが湾曲して凸状部Ｔ４及びＴ６が接触子Ｓ１及びＳ３に当接することにより、多連スイッチ３７の接触子Ｓ１及びＳ３がオン状態となり、コネクターＣＮ−１、ＣＮ−４から電気信号が出力される。
【００６８】
また、位置Ｅのときよりも大サイズの用紙の場合には、位置Ｅの状態の凸部４３ａ及び凸部４３ｂは図１２の位置からさらに時計方向に揺動され、突出片Ｔ１、Ｔ２及びＴ３に当接しないように位置付けられる。この場合には、多連スイッチ３７の接触子Ｓ１、Ｓ２及びＳ３はいずれもオフ状態となるので、コネクターＣＮ−１、ＣＮ−３、ＣＮ−４から電気信号は出力されない。
【００６９】
上述したように、用紙サイズの違いによる後端規制部材３１の位置により、多連スイッチ３７からは異なった組合せの電気信号が出力される。この多連スイッチ３７のコネクターＣＮ−１、ＣＮ−３及びＣＮ−４からの電気信号を画像形成装置１００に備えられた制御手段（図示していない）に入力することにより、電気信号の組合せが判読されて給紙カセット１０内の用紙サイズが検出される。
【００７０】
このように、従来の独立した複数個のスイッチの代わりに小型で安価な１個の多連スイッチ３７を用い、また従来のセグメントギア、アイドルギア、ラック等の代わりにギアを有しない追従部材３３を用い、さらに弾性材料で形成された検知部材３５を用いたので、機構を簡単にすることができる。また省スペース化が可能になる。特に、検知部材３５に片持ち梁状の板部材からなる検知板５１ａ〜５１ｃを備えたことにより、給紙カセット１０の挿入ストロークをより小さな検知幅で読めるので、多連スイッチ３７を小型化することができる。ギアを用いない追従部材３３、また小型化が可能な安価な多連スイッチ３７の使用により、用紙サイズ検知機構の低コストが可能になる。
【００７１】
第１実施形態の用紙サイズ検知機構３０では、多連スイッチ３７の接触子Ｓ１〜Ｓ３に接触または離間する検知部材３５の検知板５１ａ〜５１ｃの、支持片６０に当接する基端部Ｒ１にスリット５５を形成し、基端部Ｒ１から下方の揺動部Ｒ２にリブ５３を形成したことを特徴としている。
【００７２】
第１実施形態の構成により、突出片Ｔ１〜Ｔ３、凸状部Ｔ４〜Ｔ６が形成された揺動部Ｒ２は、リブ５３によって長手方向に連続するか、または長手方向に平行な端面側から見て重複する厚肉部が形成されるため剛性が大きくなり、弾性変形し難くなる。その結果、追従部材３３の凸部４３ａ、４３ｂとの接触による検知板５１ａ〜５１ｃの変形は基端部Ｒ１に集中するため、揺動部Ｒ２はクリープ変形を起こし難くなる。
【００７３】
一方、基端部Ｒ１はスリット５５によって剛性が小さくなり、弾性変形可能な範囲が揺動部Ｒ２よりも大きくなる（弾性変形し易い）が、支持片６０との当接により変形が規制されるため、弾性変形により復元可能な領域を超えてクリープ変形を起こすおそれは少ない。また、基端部Ｒ１は剛性が小さいため、仮に基端部Ｒ１がクリープ変形を起こしても、検知板５１ａ〜５１ｃは多連スイッチ３７の接触子Ｓ１〜Ｓ３の復元力により接触前の位置まで十分に復元する。従って、凸部４３ａ、４３ｂの接触及び離間に対する検知板５１ａ〜５１ｃの追従性（応答性）が向上し、用紙サイズの誤検知を効果的に防止することができる。
【００７４】
一般に、多くの材料は変形が小さい範囲（弾性範囲内）では変形しても元に戻る。この弾性を示す範囲の変形を弾性変形という。ここから応力がある限界（降伏点）を超えると、弾性の性質から元にもどらないクリープ変形を起こす領域へ変わる。即ち、本明細書中の「弾性変形可能な範囲」とは、元の形状から降伏点までの変形可能範囲を指す。
【００７５】
また、検知板５１ａ、５１ｃにおいては基端部Ｒ１の幅を揺動部Ｒ２よりも狭くすることで、基端部Ｒ１の変形が一層容易になっている。なお、ここでは検知板５１ａ、５１ｃの基端部Ｒ１のみにスリット５５を形成したが、検知板５１ｂの基端部Ｒ１にも同様のスリット５５を形成しても良い。或いは、検知板５１ａ〜５１ｃのうち、最も使用頻度の高い用紙サイズに対応する追従部材３３の位置で円弧状部４０の外周縁部３３ａに押圧されるもの（例えば検知板５１ａ）のみにリブ５３及びスリット５５を形成しても良い。
【００７６】
図１３は、本発明の第２実施形態の用紙サイズ検知機構に用いられる検知部材を追従部材に対向する側から見た斜視図である。本実施形態に用いられる検知部材３５では、検知板５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの基端部Ｒ１は弾性を有する金属板７０で形成されており、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の樹脂により成形された本体部５０と揺動部Ｒ２とを連結している。
【００７７】
金属板７０には複数の貫通孔が形成されており、本体部５０及び揺動部Ｒ２の突起を貫通孔に挿入して溶着部７１を形成することで基端部Ｒ１と本体部５０、及び基端部Ｒ１と揺動部Ｒ２が固定される。また、揺動部Ｒ２には第１実施形態と同様にリブ５３が形成されている。追従部材３３や多連スイッチ３７等、用紙サイズ検知機構の他の部分の構成、並びに用紙サイズの違いによる追従部材３３と検知部材３５との関係は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７８】
第２実施形態の用紙サイズ検知機構３０では、弾性を有する金属板７０で基端部Ｒ１を形成することにより、基端部Ｒ１の弾性変形可能な範囲が揺動部Ｒ２よりも大きくなるとともに、基端部Ｒ１の熱クリープに対する強度や弾性変形の繰り返しに対する疲労限度が第１実施形態に比べて大きくなる。従って、高温環境下での画像形成装置１００の輸送時や保管時における検知板５１ａ〜５１ｃのクリープ変形をより効果的に抑制することができ、用紙サイズの誤検知を確実に防止することができる。基端部Ｒ１を構成する金属板７０としては、弾性限度の高いステンレス（ＳＵＳ）板やばね用ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４ＣＳＰ）などが好適に用いられる。
【００７９】
なお、本体部５０及び揺動部Ｒ２の突起７１を基端部Ｒ１の貫通孔に挿入して溶着部７１を形成する代わりに、樹脂製の本体部５０と揺動部Ｒ２を成形する際に、金型内に基端部Ｒ１となる金属板７０を配置し、本体部５０と揺動部Ｒ２の成形と同時に溶着部７１を形成することにより、基端部Ｒ１を体部５０及び揺動部Ｒ２と一体成形しても良い。
【００８０】
また、ここでは検知板５１ａ〜５１ｃの全ての基端部Ｒ１を金属板７０で形成したが、検知板５１ａ〜５１ｃのうち、最も使用頻度の高い用紙サイズに対応する追従部材３３の位置で円弧状部４０の外周縁部３３ａに押圧されるもの（例えば検知板５１ａ）の基端部Ｒ１のみを金属板７０で形成しても良い。
【００８１】
その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記各実施形態においては、追従部材３３の円弧状部３３ａに２個の凸部４３ａ及び４３ｂを備えたが、凸部の数は検出する用紙のサイズの多寡によって、１個あるいは２個以上に適宜に設定すればよい。
【００８２】
また、上記第１実施形態では揺動部Ｒ２にリブ５３を形成することで揺動部Ｒ２の剛性を高めているが、例えば揺動部Ｒ２の長手方向の一部または全部を長手方向に連続して、または長手方向と直交する方向に重複するように基端部Ｒ１よりも肉厚にすることで、揺動部Ｒ２の剛性を高めても良い。
【００８３】
また、上記各実施形態では自動復帰式の多連スイッチ３７を用いたが、多連スイッチ３７の接触子Ｓ１〜Ｓ３を検知部材３５の検知板５１ａ〜５１ｃに適宜の手段によって連結させ、より簡単な自動復帰式でないスイッチを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、画像形成装置に挿脱自在に収納された給紙カセットに積載されている用紙サイズの検知機構に利用可能である。本発明の利用により、検知部材のクリープ変形に起因する用紙サイズの誤検知を効果的に防止できる用紙サイズ検知機構を簡易且つ低コストで実現可能となる。
【符号の説明】
【００８５】
１０              給紙カセット
３０              用紙サイズ検知機構
３１              後端規制部材（規制部材）
３３              追従部材
３３ａ            外周縁部
３５              検知部材
３７              多連スイッチ
４０              円弧状部
４１              追従腕部
４２              揺動支点
４３ａ、４３ｂ    凸部
５１ａ〜５１ｃ    検知板
５３              リブ（厚肉部）
５５              スリット
６０              支持片
７０              金属板
７１              溶着部
１００            画像形成装置
Ｔ１〜Ｔ３        突出片
Ｔ４〜Ｔ６        凸状部
Ｓ１〜Ｓ３        接触子
Ｒ１              基端部
Ｒ２              揺動部
【図１】
0005380477.tif 000002
【図５】
0005380477.tif 000003
【図２】
0005380477.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図６】
0005380477.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005380477.tif 000009
【図９】
0005380477.tif 000010
【図１０】
0005380477.tif 000011
【図１１】
0005380477.tif 000012
【図１２】
0005380477.tif 000013
【図１３】
0005380477.tif 000014
【図１４】
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