(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降可能な用紙積載テーブルを有し、
装置本体に対し引き出し可能に設けられた用紙トレイと、
前記用紙積載テーブル上方に設けられ積載用紙の最上紙を繰り出し搬送する給紙ローラと、
前記用紙積載テーブル上面または前記積載用紙最上面が前記給紙ローラに当接していることを認識し、前記積載用紙最上面の位置を一定に保つ制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記用紙積載テーブルの上面に対し平行をなす光軸が、前記積載用紙と前記給紙ローラとの当接位置上方を通るよう、前記用紙トレイの外側に設置されるとともに、
前記積載用紙が前記用紙積載テーブル上の給紙可能位置に置かれているか否かの状態を判断する第１の場合と、前記用紙トレイに対し着脱自在に設けられた用紙位置規制部材が正しくセットされているか否かの状態を判断する第２の場合と、前記用紙トレイを引き出した際の装置本体側への異物侵入があるか否かの状態を判断する第３の場合と、前記積載用紙の反り量および折れ量を判断する第４の場合と、を検出する光学式センサを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
昇降可能な用紙積載テーブルを有し、
装置本体に対し引き出し可能に設けられた用紙トレイと、
前記用紙積載テーブル上方に設けられ積載用紙の最上紙を繰り出し搬送する給紙ローラと、
前記装置本体に対する前記用紙トレイの装着状態を検出する用紙トレイセンサと、
前記給紙ローラに対する前記用紙積載テーブル上面または前記積載用紙最上面の当接状態を検出し、前記積載用紙最上面の位置を一定に制御するための信号を出力する用紙高さセンサと、
前記積載テーブル上面に対し平行をなす光軸が、前記積載用紙と前記給紙ローラとの当接位置上方を通るよう、前記用紙トレイの外側に設置されてなる光学式センサと、
前記用紙トレイセンサ、用紙高さセンサおよび光学式センサから出力される信号の組合せにより、前記積載用紙が前記用紙積載テーブル上の給紙可能位置に置かれているか否かの状態を判断する第１の場合と、前記用紙トレイに対し着脱自在に設けられた用紙位置規制部材が正しくセットされているか否かの状態を判断する第２の場合と、前記用紙トレイを引き出した際の装置本体側への異物侵入があるか否かの状態を判断する第３の場合と、前記積載用紙の反り量および折れ量を判断する第４の場合と、を検出する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタや複写機などの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置においては、用紙積載位置を検出するための光学センサを用紙トレイ内部に設けたり、用紙積載位置の上方にスイッチや光学センサを用いたアクチュエータを設けた機構等が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
用紙積載位置を検出するセンサを用紙トレイ内部に設けた場合は、複数の用紙サイズを検出するためにセンサの数も複数必要となる。スイッチやアクチュエータを使用した場合は、用紙や用紙トレイと接触するため破損の問題を有する。
【０００４】
ここで、少ない数のセンサで給紙部における複数の異常状態を検出可能にしたものとして特開平６−１４４６４２号公報を例示することができる。特開平６−１４４６４２号公報によれば、給紙ローラの近くに設けた光学式センサによって用紙トレイ内の用紙の有無検出を行うとともに、非記録時に用紙トレイから押し出されている用紙が存在する場合にはこれを給紙不良として検出し、一対の光学式センサによって２つ（用紙有無、給紙不良）の異常状態を検出するようにした構成が開示されている。
【０００５】
しかしながら、特開平６−１４４６４２号公報に示された構成では、光学式センサの光軸を用紙トレイの用紙送出し口の部位に配置したものであるため、例えば積載用紙の給紙方向後端部が折れていたりしても、折れ曲がった部位が光学式センサの光軸から外れているために検出することができず、用紙ジャムや印刷不良を招いてしまうことになる。
【０００６】
本発明の目的は、複数の異常状態を少ない数のセンサで検出可能とし、構成の簡素化を図るとともに、給紙部の信頼性を向上させた画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、昇降可能な用紙積載テーブルを有し、装置本体に対し引き出し可能に設けられた用紙トレイと、前記用紙積載テーブル上方に設けられ積載用紙の最上紙を繰り出し搬送する給紙ローラと、前記用紙積載テーブル上面または前記積載用紙最上面が前記給紙ローラに当接していることを認識し、前記積載用紙最上面の位置を一定に保つ制御手段とを備えた画像形成装置において、前記用紙積載テーブルの上面に対し平行をなす光軸が、前記積載用紙と前記給紙ローラとの当接位置上方を通るよう、前記用紙トレイの外側に設置されるとともに、前記積載用紙が前記用紙積載テーブル上の給紙可能位置に置かれているか否かの状態を判断する第１の場合と、前記用紙トレイに対し着脱自在に設けられた用紙位置規制部材が正しくセットされているか否かの状態を判断する第２の場合と、前記用紙トレイを引き出した際の装置本体側への異物侵入があるか否かの状態を判断する第３の場合と、前記積載用紙の反り量および折れ量を判断する第４の場合と、を検出する光学式センサを備えることにより達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【０００９】
はじめに、画像形成装置としてレーザプリンタを例示し、その全体概略構成を図３を用いて説明する。
【００１０】
図３において１,２,３は用紙を収容する用紙トレイである。４は感光ドラムを示し、図示しないコントローラからの信号に基づいて回転を始める。感光ドラム４が回転を開始すると、図示しないコロナ帯電器によって感光ドラム４表面が均一に帯電される。帯電した感光ドラム４には、図示しない光学系により静電潜像が形成される。静電潜像は図示しない現像装置の位置に到達するとトナーによって現像され、感光ドラム２上にトナー像として可視化される。こうして公知の電子写真プロセスにより形成されたトナー像は転写器５により用紙トレイ１、２または３から送り出されてきた用紙に転写される。６は定着装置であり、用紙に転写されたトナー像を定着させる。なお、１２は搬送される用紙の方向を切り替えるゲート部材、１１は画像形成が終了した用紙を載置させる排紙トレイである。
【００１１】
１４は送紙路で、給紙部１,２,３−画像形成手段４,５,６−排紙トレイ１１を連絡する用紙搬送路として設けられている。１３は引込み路を示し、画像形成手段４,５,６に対し用紙搬送方向下流側の送紙路１４から分岐して設けられており、ゲート部材１２の切り替えにより定着装置６から送り出されてきた用紙を選択的に引き込む。１５は戻し路を示し、引込み路１３の途中から分岐し、その終端を画像形成手段４,５,６に対し用紙搬送方向上流側の送紙路１４に合流させて設けられている。
【００１２】
従って、用紙の両面に画像記録を行う場合は、定着装置６から送り出されてきた用紙を引込み路１３へ引き込み、この引き込んだ用紙を戻し路１５に送り出すことによって、片面記録済みの用紙を再び画像形成手段に送り込み、これによって両面画像記録が実行される。なお、図において７,８はゲート部材１２の前後に設けられた搬送ローラ、９,１０は引込み路１３上に設けられた正転／逆転切り替え可能な搬送ローラ、１６は引込み路１３に引き込まれた用紙を戻し路１５へ案内、あるいは再び送紙路１４側へ戻す様に案内するためのゲート部材である。
【００１３】
次に、図１および図２を用いて給紙部の構成を説明する。図１は図３に対応させた給紙部の概略拡大図、図２は図１を左側から見た図である。用紙トレイ１,２,３は、図１の紙面に対し垂直方向へ引出し可能であるとともに、プリンタ本体から取り外し可能に設けられており、用紙サイズ毎に用紙トレイが用意されているような場合には、当該トレイと交換することができるように構成されている。
【００１４】
各用紙トレイ内に設けられた昇降テーブル１ａ,２ａ,３ａは、用紙トレイが所定の装着位置に押し込まれてプリンタ本体に装填されると、図２に示した光学センサＳ７,Ｓ８,Ｓ９が各用紙トレイの装填を検出し、昇降テーブル駆動用ギア１７,１８,１９と嵌合し、昇降テーブルに積載された用紙の最上面（昇降テーブル上に用紙が存在しない場合は昇降テーブル上面）が、給紙ローラ２０,２１,２２に当接するまで昇降テーブルの上昇動作が行われる。ここで、給紙ローラ２０,２１,２２は上下方向に移動可能に支持されており、上記昇降テーブルの上昇動作により給紙ローラ２０,２１,２２が押し上げられると、給紙ローラ近傍に設けられた光学センサＳ１０,Ｓ１１,Ｓ１２（図２参照）がこれを監視しており、給紙ローラが予め設定された給紙位置まで押し上げられたことをセンサＳ１０,Ｓ１１,Ｓ１２が検出すると、昇降テーブル１ａ,２ａ,３ａの上昇移動が停止される。また、図２において光学センサＳ１３,Ｓ１４,Ｓ１５は用紙の有無を検出するためのセンサであり、センサＳ１０,Ｓ１１,Ｓ１２がオンの時、即ちセンサの光軸上に被検出部が存在し光が遮られている時にセンサＳ１３,Ｓ１４,Ｓ１５が検出されると、この状態を用紙なしと判断し、用紙なしの信号を出力する。
【００１５】
給紙部において、用紙トレイ１,２,３の外側に設けられた固定部材、例えばプリンタ本体のフレームには、フォトセンサ等の非接触センサＳ１,Ｓ２,Ｓ３,Ｓ４,Ｓ５,Ｓ６が取り付けられており、フォトセンサＳ１とフォトセンサＳ２が対をなし、フォトセンサＳ３とフォトセンサＳ４が対をなし、フォトセンサＳ５とフォトセンサＳ６が対をなしている。各フォトセンサ対の光軸は、用紙トレイ１,２,３における給紙位置Ａ,Ｂ,Ｃよりも上方を通過するように設定されている。
【００１６】
なお、図１において２３（図２においては２３ａ，２３ｂに対応する。）は用紙位置規制部材を示し、大容量用紙トレイ３に対し着脱自在に設けられている。また、Ｐは用紙トレイに積載収容された用紙を示している。
【００１７】
上記構成により本発明の画像形成装置においては、一対のフォトセンサにより複数の異常状態、即ち選択された用紙トレイ内に用紙が正しく置かれていない状態の検出、用紙位置規制部材２３，２３ａ，２３ｂが正しくセットされていない状態の検出、用紙トレイ装着部への異物侵入の検出、ならびに積載用紙における反りや折れの検出を行えるようにしている。
【００１８】
以下、各状態の検出動作を図１および図２に加え表１を参照しながら説明する。表１は複数の異常状態を検出する際の各センサ信号の組み合せ例を示すものであり、表において「ON」はフォトセンサの光軸上に被検出物が存在し光が遮られている場合を意味し、「OFF」はフォトセンサの光軸上に被検出物が存在していない場合を意味する。なお、表１中「ON/OFF」についてはON、OFFどちらの場合も考えられ得ることを意味している。
【００１９】
【表１】
0003682836.tif 000002
第１の場合として、選択された用紙トレイ１の昇降テーブル１ａ上において、用紙Ｐが正しく置かれておらず、例えば図１に破線で示すように用紙Ｐが左側にずれて置かれており、給紙ローラ２０の直下に積載用紙Ｐの上面が対向するように置かれていない時は、給紙ローラ２０が用紙Ｐ上面によって押し上げられる状態が発生しないので、センサＳ１０が検出せずセンサＳ１３が検出したままのためテーブル１ａは用紙上面が給紙位置に到達していないものと判断し、上昇動作を継続する。上昇動作が継続されて行き、用紙Ｐ上面がフォトセンサＳ１，Ｓ２の光軸にかかると、フォトセンサＳ１，Ｓ２からの出力に基づき、テーブル１ａの上昇動作を停止させ、異常状態を知らせるための信号がプリンタ制御部（図示せず）等に出力される。
【００２０】
第２の場合として、用紙トレイ３の用紙位置規制部材２３が正しくセットされておらず、用紙位置規制部材２３の上端がフォトセンサＳ５，Ｓ６の光軸にかかってしまう程、浮いた状態でセットされているのにもかかわらず、用紙トレイ３を本体に装着してしまった時は、センサＳ９，Ｓ１２が検出する前にフォトセンサＳ５，Ｓ６が検出するため異常状態と判断し、昇降テーブル３ａの上昇を行わずに異常状態を知らせるための信号をプリンタ制御部等に出力する。
【００２１】
第３の場合として、用紙トレイをプリンタ本体から取り外した場合であって、センサＳ７,Ｓ８,Ｓ９の内、少なくとも１つのセンサが検出していない状態において、用紙トレイに用紙を補給をしている間に用紙トレイを取り出した空間に操作者の手やその他異物が侵入し、当該侵入物がフォトセンサの光軸にかかった時は、それを契機に給紙動作を停止させ、異常状態を知らせるための信号をプリンタ制御部等に出力する。
【００２２】
表１の第３の場合の用紙トレイ１に関するセンサＳ１〜Ｓ１５のＯＮ，ＯＦＦ関係は、給紙部に用紙トレイ１が装着されており、用紙トレイ２または用紙トレイ３の内、いずれか一方の用紙トレイがプリンタ本体から引き出されている場合、もしくは用紙トレイ２および用紙トレイ３の両方の用紙トレイがプリンタ本体から引き出されている場合における信号の関係を示している。
【００２３】
また、表１の第３の場合の用紙トレイ２に関するセンサＳ１〜Ｓ１５のＯＮ，ＯＦＦ関係は、給紙部に用紙トレイ２が装着されており、用紙トレイ１または用紙トレイ３の内、いずれか一方の用紙トレイがプリンタ本体から引き出されている場合、もしくは用紙トレイ１および用紙トレイ３の両方の用紙トレイがプリンタ本体から引き出されている場合における信号の関係を示している。
【００２４】
さらに、表１の第３の場合の用紙トレイ３に関するセンサＳ１〜Ｓ１５のＯＮ，ＯＦＦ関係は、給紙部に用紙トレイ３が装着されており、用紙トレイ１または用紙トレイ２の内、いずれか一方の用紙トレイがプリンタ本体から引き出されている場合、もしくは用紙トレイ１および用紙トレイ２の両方の用紙トレイがプリンタ本体から引き出されている場合における信号の関係を示している。
【００２５】
第４の場合として、用紙トレイに用紙を積載するときに用紙に反りや折れが生じたり、あるいは用紙トレイ内に長期間放置しておいたことにより用紙に反りが発生しており、当該反り量および折れ量が、フォトセンサの光軸にかかる程の量である時は、センサＳ７,Ｓ８,Ｓ９,Ｓ１０,Ｓ１１,Ｓ１２が検出しセンサＳ１３,Ｓ１４,Ｓ１５のセンサが検出しない印刷状態または印刷可能な状態で、用紙の反り部および折れ部がフォトセンサＳ１,Ｓ２,Ｓ３,Ｓ４,Ｓ５,Ｓ６の光軸にかかった時点で、異常状態を知らせるための信号をプリンタ制御部等に出力する。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の異常状態を少ない数のセンサで検出可能となり、構成の簡素化を図ることができる。また、給紙部の信頼性が向上された画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の給紙部を示す構成図。
【図２】本発明の画像形成装置の給紙部を示す構成図。
【図３】画像形成装置の全体概略構成図。
【符号の説明】
１,２,３…用紙トレイ、１ａ,２ａ,３ａ…昇降テーブル、１７,１８,１９…昇降テーブル駆動用ギア、２０,２１,２２…給紙ローラ、Ｓ１〜Ｓ１５…光学式センサ、２３,２３ａ,２３ｂ…用紙位置規制部材。
【図１】
0003682836.tif 000003
【図２】
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【図３】
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