(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙が載置されるリフト板を有する着脱可能なカセットと、リフト板を上昇させる上昇手段とを備えた給紙装置であって、
前記リフト板によって傾く接触片と、
該接触片の傾きに応じて回動する遮光部材と、
該遮光部材の位置を検出する光センサー部とを備え、
前記リフト板には開口が形成され、
前記光センサー部は、
前記カセットが抜かれて前記接触片が第１の傾きになったときの前記遮光部材の第１の位置と、前記接触片が前記リフト板に形成された開口縁部に接触して第２の傾きになったときの前記遮光部材の第２の位置と、最下位位置にある前記リフト板上に載置された用紙の最上層に前記接触片が接触して第３の傾きになったときの前記遮光部材の第３の位置と、前記上昇手段の駆動により前記用紙を給紙するための上昇停止位置まで上昇した前記リフト板によって前記接触片が第４の傾きになったときの前記遮光部材の第４の位置とを区別可能に検出し、
前記光センサー部は、
前記遮光部材によってＯＮ又はＯＦＦに切り替わる第１のセンサーと第２のセンサーとを備え、
前記遮光部材が第１の位置にある場合に、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーがＯＦＦになり、前記遮光部材が第２の位置にある場合に、前記第１のセンサーがＯＦＦで前記第２のセンサーがＯＮになり、前記遮光部材が第３の位置にある場合に、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーがＯＮになり、前記遮光部材が第４の位置にある場合に、前記第１のセンサーがＯＮで前記第２のセンサーがＯＦＦになる
ことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーがＯＦＦの場合に、前記カセットが抜けている旨を報知し、前記第１のセンサーがＯＦＦで前記第２のセンサーがＯＮの場合に、前記カセットに用紙が無い旨を報知し、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーがＯＮの場合に、前記カセットに用紙が有る旨を報知し、前記第１のセンサーがＯＮで前記第２のセンサーがＯＦＦの場合に、前記上昇手段の駆動を停止させる制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の給紙装置を備えた
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録紙の残量と給紙カセットの着脱とリフト板の上昇停止位置を検出する給紙装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、給紙カセットに記録紙を積層体として載置しておき、リフトモーターにより給紙カセットのリフト板を上昇させて、リフト板上に積載された記録紙の最上層から１枚ずつ記録紙を分離供給させ、給紙された記録紙に画像形成を行うものがある。
【０００３】
給紙カセットから給紙可能な画像形成装置では、給紙カセットに積層体として載置された記録紙の有無、給紙カセットの着脱やリフト板の上昇停止位置を検出することが行われている。複数の検出手段を画像形成装置に設けることもあり、例えば、記録紙の残量検出手段と、給紙カセットの着脱検出手段の両方を画像形成装置に設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2002-172832号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、記録紙を検出する検出手段と、給紙カセットの着脱を検出する検出手段と、リフト板の上昇停止位置を検出する検出手段を画像形成装置に設けた場合に、それぞれの検出手段の構成や取り付け位置が異なっており、装置が複雑化していた。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる技術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】
【０００７】
本発明の給紙装置は、用紙が載置されるリフト板を有する着脱可能なカセットと、リフト板を上昇させる上昇手段とを備えた給紙装置であって、前記リフト板によって傾く接触片と、該接触片の傾きに応じて回動する遮光部材と、該遮光部材の位置を検出する光センサー部とを備え、前記リフト板には開口が形成され、前記光センサー部は、前記カセットが抜かれて前記接触片が第１の傾きになったときの前記遮光部材の第１の位置と、前記接触片が前記リフト板に形成された開口縁部に接触して第２の傾きになったときの前記遮光部材の第２の位置と、最下位位置にある前記リフト板上に載置された用紙の最上層に前記接触片が接触して第３の傾きになったときの前記遮光部材の第３の位置と、前記上昇手段の駆動により前記用紙を給紙するための上昇停止位置まで上昇した前記リフト板によって前記接触片が第４の傾きになったときの前記遮光部材の第４の位置とを区別可能に検出し、前記光センサー部は、前記遮光部材によってＯＮ又はＯＦＦに切り替わる第１のセンサーと第２のセンサーとを備え、前記遮光部材が第１の位置にある場合に、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーがＯＦＦになり、前記遮光部材が第２の位置にある場合に、前記第１のセンサーがＯＦＦで前記第２のセンサーがＯＮになり、前記遮光部材が第３の位置にある場合に、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーがＯＮになり、前記遮光部材が第４の位置にある場合に、前記第１のセンサーがＯＮで前記第２のセンサーがＯＦＦになることを特徴とする。
前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーがＯＦＦの場合に、前記カセットが抜けている旨を報知し、前記第１のセンサーがＯＦＦで前記第２のセンサーがＯＮの場合に、前記カセットに用紙が無い旨を報知し、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーがＯＮの場合に、前記カセットに用紙が有る旨を報知し、前記第１のセンサーがＯＮで前記第２のセンサーがＯＦＦの場合に、前記上昇手段の駆動を停止させる制御手段を備えてもよい。
本発明の画像形成装置は、上記の給紙装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記録紙の残量と給紙カセットの着脱とリフト板の上昇停止位置とを検出する機構を共通化することができる技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施形態の画像形成装置の模式断面図である。
【図２】図１に示す給紙カセットの斜視図である。
【図３】図１に示すアクチュエーターと光センサー部の斜視図である。
【図４】図１に示すアクチュエーターの動きを示すイメージ図である。
【図５】図４に示す遮光片の位置に対する第１のセンサーと第２のセンサーの出力値を示す図である。
【図６】図１に示すアクチュエーターの動きを示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態の給紙部６０を有する画像形成装置１は、複写機であり、図１を参照すると、原稿読取部２０と、原稿給送部３０と、記録部４０とを備えている。原稿読取部２０は、記録部４０の上部に配設され、原稿給送部３０は、原稿読取部２０の上部に配設されている。なお、本件の画像形成装置１は、複写機で説明したが、スキャナー、複合機等が含まれるのは、言うまでもない。
【００１１】
画像形成装置１の前面側には、画像形成装置１の設定や動作指示を行うタッチパネル装置１０が配設されている。タッチパネル装置１０には、印刷枚数等の数値を入力するためのテンキー、設定情報を初期化させる指示を入力するためのリセットキー、複写動作を停止させたり、入力された数値を消去させたりするためのストップキー、印刷動作を開始させる出力指示を入力するためのスタートキー等の各種操作キーが設けられている。また、タッチパネル装置１０には、画像形成装置１の状態を報知する表示領域が設けられている。
【００１２】
原稿読取部２０は、図１を参照すると、スキャナー２１と、プラテンガラス２２と、原稿読取スリット２３とを備える。スキャナー２１は、露光ランプ及びＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー等から構成され、原稿給送部３０による原稿ＭＳの搬送方向に移動可能に構成されている。プラテンガラス２２は、ガラス等の透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリット２３は、原稿給送部３０による原稿ＭＳの搬送方向と直交方向に形成されたスリットを有する。
【００１３】
プラテンガラス２２に載置された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー２１は、プラテンガラス２２に対向する位置に移動され、プラテンガラス２２に載置された原稿ＭＳを走査しながら原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部４０に出力する。また、原稿給送部３０により搬送された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー２１は、原稿読取スリット２３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット２３を介し、原稿給送部３０による原稿ＭＳの搬送動作と同期して原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部４０に出力する。
【００１４】
原稿給送部３０は、原稿載置部３１と、原稿排出部３２と、原稿搬送機構３３とを備えている。原稿載置部３１に載置された原稿ＭＳは、原稿搬送機構３３によって、１枚ずつ順に繰り出されて、原稿読取部２０の原稿読取スリット２３に対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部３２に排出される。なお、原稿給送部３０は、可倒式に構成され、原稿給送部３０を上方に持ち上げることで、プラテンガラス２２の上面を開放させることができる。
【００１５】
記録部４０は、画像形成部５０を備えると共に、給紙部６０と、搬送路７０と、搬送ローラー８１と、排出ローラー８２と、排出トレイ８３とを備えている。
【００１６】
給紙部６０は、積層された記録紙Ｐを収納する給紙カセット６１と、給紙カセット６１から記録紙Ｐを１枚ずつ搬送路７０に繰り出す給紙ローラー６２と、給紙カセット６１が収納されるカセット収納空間６３とを備えている。また、給紙部６０は、回動可能なアクチュエーター６４と、アクチュエーター６４の回動位置を検出する光センサー部６５とを備えている。アクチュエーター６４と光センサー部６５については後述する。給紙ローラー６２、搬送ローラー８１及び排出ローラー８２が搬送部として機能し、記録紙Ｐが搬送される。給紙ローラー６２によって搬送路７０に繰り出された記録紙Ｐは、搬送ローラー８１によって画像形成部５０に搬送される。そして、画像形成部５０によって記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー８２に導かれ、排出トレイ８３に出力される。
【００１７】
画像形成部５０は、感光体ドラム５１と、帯電部５２、露光部５３と、現像部５４と、転写部５５と、クリーニング部５６と、定着部５７とを備えている。露光部５３は、レーザー装置やミラー等を備えた光学ユニットであり、画像データに基づいてレーザー光を出力して、帯電部５２によって帯電された感光体ドラム５１を露光し、感光体ドラム５１の表面に静電潜像を形成する。現像部５４は、トナーを用いて感光体ドラム５１に形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム５１上に形成させる。転写部５５は、現像部５４によって感光体ドラム５１上に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写させる。定着部５７は、転写部５５によってトナー像が転写された記録紙Ｐを加熱してトナー像を記録紙Ｐに定着させる。
【００１８】
次に、給紙カセット６１の構成について図２を参照して詳細に説明する。
給紙カセット６１の本体部は、カセットフレーム６１０で構成され、図２に示す矢印Ａの方向に水平にスライドして画像形成装置１のカセット収納空間６３に挿入される。カセットフレーム６１０は、上面が開口した平らな箱形状に構成され、カセットフレーム６１０の底面には、開口６１１ａが形成されたリフト板６１１が備えられている。記録紙Ｐは、リフト板６１１上に積載され、図２に示す矢印Ｂの方向に供給される。リフト板６１１は、記録紙Ｐの用紙供給方向上流端がカセットフレーム６１０の底面に支持され、この支点を中心とし、下流端が自由端となるように構成されている。給紙カセット６１が画像形成装置１に挿入されると、モーター継手部６１２が図示しないリフトモーターと連結する。リフトモーターが回転駆動することにより、リフト板６１１の下流端が上昇し、リフト板６１１上の記録紙Ｐが給紙ローラー６２に当接して、給紙準備が整う。
【００１９】
図３は、カセット収納空間６３に取り付けられたアクチュエーター６４と光センサー部６５を示す斜視図である。アクチュエーター６４は、給紙カセット６１の給紙方向と軸方向とが直交するように画像形成装置１に軸支された軸部６４１と、軸部６４１にそれぞれ取り付けられた接触片６４２と遮光部材６４３とを有している。
【００２０】
接触片６４２は、軸部６４１からカセット収納空間６３の底面に向かって延びている。接触片６４２は、カセット収納空間６３に給紙カセット６１が挿入されたときに、カセットフレーム６１０の開口した上面側からリフト板６１１の開口縁部６１１ｂ又はリフト板６１１上に載置された記録紙Ｐに接触して、軸部６４１の回転方向に傾くように構成されている。また、接触片６４２には、挿入された際などにリフト板６１１やリフト板６１１上に積載された記録紙Ｐに乗り上がりやすいようにテーパーが付けられている。
【００２１】
遮光部材６４３は、軸部６４１の軸に対して直角方向から見てＬ字状であり、軸部６４１からカセット収納空間６３の底面に向かって延びる平板部材６４３ａと、平板部材６４３ａの先端部から奥壁に向かって延びる遮光片６４３ｂとで構成されている。給紙カセット６１がカセット収納空間６３に挿入されたときに、給紙カセット６１の奥壁と画像形成装置１の奥壁との間には、遮光部材６４３が軸部６４１の回転方向に回動可能な空間が形成され、遮光部材６４３はこの空間内に位置するように設けられている。接触片６４２が傾くと、軸部６４１が回転し、遮光部材６４３が回動する。
【００２２】
画像形成装置１のカセット収納空間６３の奥壁には、遮光片６４３ｂの位置を検出するための光センサー部６５が設けられている。光センサー部６５は、第１のセンサー６５１と第２のセンサー６５２を有している。第１のセンサー６５１は、光を発光する発光部６５１ａと発光部６５１ａからの光を受光する受光部６５１ｂとを備えており、第２のセンサー６５２は、光を発光する発光部６５２ａと発光部６５２ａからの光を受光する受光部６５２ｂとを備えている。第１のセンサー６５１は、第２のセンサー６５２よりカセット収納空間６３の上面側に設けられている。遮光片６４３ｂは、接触片６４２の傾きに応じて、第１のセンサー６５１の発光部６５１ａと受光部６５１ｂとの間と、第２のセンサー６５２の発光部６５２ａと受光部６５２ｂとの間を回動する。遮光片６４３ｂが第１のセンサー６５１の発光部６５１ａと受光部６５１ｂとの間に位置し、遮光片６４３ｂにより発光部６５１ａからの光が遮光されると、第１のセンサー６５１がＯＮになる。遮光片６４３ｂが第１のセンサー６５１の発光部６５１ａと受光部６５１ｂとの間に位置せず、発光部６５１ａからの光が受光部６５１ｂで受光されると、第１のセンサー６５１がＯＦＦになる。同様に、遮光片６４３ｂが第２のセンサー６５２の発光部６５２ａと受光部６５２ｂとの間に位置し、遮光片６４３ｂにより発光部６５２ａからの光が遮光されると、第２のセンサー６５２がＯＮになる。遮光片６４３ｂが第２のセンサー６５２の発光部６５２ａと受光部６５２ｂとの間に位置せず、発光部６５２ａからの光が受光部６５２ｂで受光されると、第２のセンサー６５２がＯＦＦになる。
【００２３】
図４及び図５を参照して、給紙部６０の状態と遮光片６４３ｂの位置と第１のセンサー６５１の出力値と第２のセンサー６５２の出力値との関係を説明する。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、給紙カセット６１がカセット収納空間６３から抜かれている場合、接触片６４２は自重で第１の傾きになる。接触片６４２が第１の傾きのとき、遮光片６４３ｂは第１のセンサー６５１及び第２のセンサー６５２をＯＦＦにする第１の位置に回動する。図４（ｂ）に示すように、給紙カセット６１がカセット収納空間６３に挿入されたときに、リフト板６１１上に記録紙Ｐが積載されていないと、接触片６４２の側部６４２ｂがリフト板６１１に形成された開口６１１ａの開口縁部６１１ｂに接触して、第２の傾きになる。接触片６４２が第２の傾きのとき、遮光片６４３ｂは第１のセンサー６５１をＯＦＦにして、第２のセンサー６５２をＯＮにする第２の位置に回動する。
【００２５】
具体的には、リフト板６１１は、図２の給紙上流側から給紙下流側に伸び、開口縁部６１１ｂはその途中（給紙上流側近くから）から図２の奥壁側方向から手前側方向に伸びている。また、給紙カセット６１には、開口６１１ａから接触片６４２の下端部６４２ａがリフト板６１１の下方に位置できる空間がある。リフト板６１１上に記録紙Ｐが積載されていないと、接触片６４２がリフト板６１１に形成された開口６１１ａの開口縁部６１１ｂに接触し、接触片６４２の下端部６４２ａはリフト板６１１の下方に位置して第２の傾きになる。記録紙Ｐが載置されると接触片６４２はリフト板６１１上の記録紙Ｐの最上面の上に載ることになる。記録紙Ｐが載置されずにリフト板６１１が上昇すると、接触片６４２がリフト板６１１に形成された開口６１１ａの開口縁部６１１ｂに接触し、接触片６４２の下端部６４２ａはリフト板６１１の下方に位置した状態になる。従来、給紙カセットに記録紙が積載されていない状態でリフト板が上昇した時、センサーの部材（アクチュエーターの接触片）がリフト板に接触せずリフト板の開口の部分に落としこむ構成をとっていた。本発明では、記録紙Ｐが積載されていない状態でリフト板６１１が上昇した時、センサーの部材（接触片６４２）に当たるようにセンサー（アクチュエーター６４）の取り付け位置もしくは穴（開口６１１ａ）の位置を設計する。また、記録紙Ｐを満載した状態と、その状態でリフト板６１１が上昇した場合のセンサーの傾きが異なるようにセンサーの取り付け位置を設計する。従来この位置に存在していた残量検知センサーの数を２つにすることで４段階の傾きを検知できるようにする。イメージ的には、図６に示す通りである。給紙カセット６１が抜けている状態では、リフト板６１１に当たらないのでセンサーは動かない。給紙カセット６１を挿しているが記録紙Ｐが無い状態では、リフト板６１１の開口６１１ａの開口縁部６１１ｂに接触しセンサーは少し傾く。記録紙Ｐが１枚以上積載されている状態では、記録紙Ｐに接触しセンサーは記録紙Ｐが無いときよりさらに傾く。リフト板６１１が停止位置まで上昇している状態では、リフト板６１１ａが上昇することによりセンサーがさらに傾くように設計されている。
【００２６】
図４（ｃ）に示すように、給紙カセット６１がカセット収納空間６３に挿入されたときに、リフト板６１１上に記録紙Ｐが１枚〜最大枚数積載されていると、リフト板６１１に形成された開口６１１ａが記録紙Ｐで覆われているため、接触片６４２がリフト板６１１上の記録紙Ｐの最上層に接触して第３の傾きになる。このとき、リフトモーターはまだ駆動しておらず、リフト板６１１は、リフトモーターの駆動によるリフト板６１１の上昇範囲において最下位位置にある。接触片６４２が第３の傾きのとき、遮光片６４３ｂは第１のセンサー６５１及び第２のセンサー６５２をＯＮにする第３の位置に回動する。図４（ｄ）に示すように、リフトモーターの駆動によってリフト板６１１が上昇停止位置まで上昇すると、接触片が第４の傾きになり、遮光片６４３ｂが第１のセンサー６５１をＯＮにして第２のセンサー６５２をＯＦＦにする第４の位置に回動する。第１のセンサー６５１のみがＯＮになったとき、記録紙Ｐは、リフト板６１１の上昇により給紙ローラー６２に当接した状態になっている。つまり、リフト板６１１が記録紙Ｐを給紙するための上昇停止位置に達したときに、遮光片６４３ｂにより第１のセンサー６５１がＯＮで第２のセンサー６５２がＯＦＦになる。
【００２７】
不図示の制御部は、第１のセンサー６５１及び第２のセンサー６５２がＯＦＦである場合、タッチパネル装置１０を介して、給紙カセット６１が装着されていない旨を報知し、第１のセンサー６５１がＯＦＦで第２のセンサー６５２がＯＮである場合、タッチパネル装置１０を介して、給紙カセット６１に記録紙Ｐが無い旨を報知し、第１のセンサー６５１及び第２のセンサー６５２がＯＮである場合、タッチパネル装置１０を介して、給紙カセット６１に記録紙Ｐが有る旨を報知し、第１のセンサー６５１がＯＮで第２のセンサー６５２がＯＦＦである場合、リフト板６１１が上昇停止位置まで上昇したと判定してリフトモーターの駆動を停止させる。なお、給紙カセット６１が装着されていない旨を示す第１のセンサー６５１及び第２のセンサー６５２がＯＦＦである場合以外の場合は、給紙カセット６１が装着されていることを示す。
【００２８】
このように、本実施形態では、給紙カセット６１が未装着の場合と、給紙カセット６１が装着されている場合の記録紙Ｐの有無と、リフトモーターの回転駆動によりリフト板６１１が上昇停止位置に到達した場合との４つの場合で、アクチュエーター６４の接触片６４２の傾きが異なるように調整し、接触片６４２の傾きに応じて回動する遮光片６４３ｂの位置を２個のセンサー（第１のセンサー６５１と第２のセンサー６５２）で検出している。これにより、本実施形態では、給紙カセット６１の装着の有無と、給紙カセット６１の記録紙Ｐの有無と、リフト板６１１の上昇停止位置とを同一種類の２個のセンサーを兼用して検出することができ、構成及び機構の取り付けを簡易にすることができる。
【００２９】
また、接触片６４２は、リフト板６１１に記録紙Ｐが載置されていない場合、リフト板６１１に形成された開口６１１ｃの開口縁部６１１ｄに接触して第２の傾きに傾くように軸部６４１に取り付けられてもよい。また、本実施形態では、給紙カセット６１の給紙方向と挿入方向とが直交する場合を例に説明したが、給紙カセット６１の給紙方向と挿入方向とは同一方向となるように設けられてもよい。
【００３０】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３１】
１  画像形成装置
１０  タッチパネル装置
２０  原稿読取部
２１  スキャナー
２２  プラテンガラス
２３  原稿読取スリット
３０  原稿給送部
３１  原稿載置部
３２  原稿排出部
３３  原稿搬送機構
４０  記録部
５０  画像形成部
５１  感光体ドラム
５２  帯電部
５３  露光部
５４  現像部
５５  転写部
５６  クリーニング部
５７  定着部
６０  給紙部
６１  給紙カセット
６２  給紙ローラー
６３  カセット収納空間
６４  アクチュエーター
６５  光センサー部
７０  搬送路
８１  搬送ローラー
８２  排出ローラー
８３  排出トレイ
６１０  カセットフレーム
６１１  リフト板
６１１ａ  開口
６１１ｂ  開口縁部
６１２  モーター継手部
６４１  軸部
６４２  接触片
６４２ａ  下端部
６４２ｂ  側部
６４３  遮光部材
６４３ａ  平板部材
６４３ｂ  遮光片
６５１  第１のセンサー
６５２  第２のセンサー
６５１ａ、６５２ａ  発光部
６５１ｂ、６５２ｂ  受光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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