(57)【要約】【課題】  組立性が容易で簡易な構造の用紙サイズ検知装置を提供する。【解決手段】  任意のサイズの用紙を積層状態で保持する給紙トレイ本体と、トレイ本体に積載された用紙に対して用紙の送り出し方向に移動自在に配置され積載された用紙の後端位置を規制するエンドフェンスと、エンドフェンスの一部と係合してエンドフェンスのスライド移動に伴ってエンドフェンスのスライド方向と直交する方向に移動する凹凸パターンを備えたリンクと、前記リンクの凹凸パターンに対応して画像形成装置本体に位置固定に設けられた複数の検知素子で構成された用紙サイズ信号生成部とを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意のサイズの用紙を積層状態で保持する給紙トレイ本体と、該給紙トレイ本体に積載された用紙に対して用紙の送り出し方向に移動自在に配置され積載された用紙の後端位置を規制するエンドフェンスと、該エンドフェンスの一部と係合して該エンドフェンスのスライド移動に伴って該エンドフェンスのスライド方向と直交する方向に移動する凹凸パターンを備えたリンクと、前記リンクの凹凸パターンに対応して画像形成装置本体に位置固定に設けられた複数の検知素子で構成された用紙サイズ信号生成部と、を有することを特徴とする用紙サイズ検知装置。
【請求項２】
任意のサイズの用紙を積層状態で保持する給紙トレイ本体と、トレイ本体に積載された用紙に対して用紙の送り出し方向と直交する方向に移動自在に配置され積載された用紙の幅位置を規制するサイドフェンスと、サイドフェンスの一部と係合してサイドフェンスのスライド移動に伴ってサイドフェンスのスライド方向と直交する方向に移動する凹凸パターンを備えたリンクと、前記リンクの凹凸パターンに対応して画像形成装置本体に位置固定に設けられた複数の検知素子で構成された用紙サイズ信号生成部と、を有することを特徴とする用紙サイズ検知装置。
【請求項３】
前記リンクは、その移動方向に沿ってラックギアを備え、前記ラックギアにかみ合うアイドルギアを介して前記エンドフェンスの位置情報を伝達することを特徴とする請求項１または２記載の用紙サイズ検知装置。
【請求項４】
前記用紙サイズ信号生成部を構成する検知素子は、前記サイドフェンスおよび該エンドフェンスと係合するリンクの移動方向と平行な面に対してＬ字型に配列されることを特徴とする請求項１記載または２記載の用紙サイズ検知装置。
【請求項５】
前記トレイ本体の挿抜方向は、前記給紙方向と一致する方向に設定されていることを特徴とする請求項１記載の用紙サイズ検知装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の用紙サイズ検知装置を具備することを特徴とする給紙トレイ。
【請求項７】
請求項６記載の給紙トレイ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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機あるいはこれらの複合機等の画像形成装置等に使用される用紙サイズ検知装置に関わり、特に用紙サイズに応じて給紙方向に用紙を規制して収容する給紙トレイに使用される用紙サイズ検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の画像形成装置では、使用目的に応じて各種サイズの用紙が使用される。このような装置の中には、使用目的に応じた各種サイズの用紙を積載・通紙可能なトレイを具備するものもあり、この場合には使用する用紙の大きさや向きに応じた画像を形成しなければならず、トレイに積載された用紙の大きさおよび向きを検知する必要がある。そのため、上記のような各種サイズの用紙を積載、通紙可能なトレイでは、自動的に用紙サイズを検知する装置が付属していることが多い。
用紙サイズ検知装置の従来の例としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された用紙サイズ検知装置は、用紙トレイに設けられて用紙の送り方向に対して後端位置を規制するエンドフェンスのスライド移動に伴い回動するセグメントギアとアイドルギアを介して噛み合うラックとから構成し、エンドフェンスと同期して動くラックの位置パターンにより、用紙サイズを検知するというものである。
また、別の例としては、例えば、特許文献２に記載されたものがある。この公報に記載された用紙サイズ検知装置は、特許文献１におけるセグメントギア上に設けられたエンドフェンスと係合する案内溝が、ステップ状になっていることを特徴としており、これにより使用する用紙サイズをより正確に検知するというものである。
【特許文献１】特開平７−２５１９５１号公報
【特許文献２】特開平１１−１６５８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述のサイズ検知装置では、いずれも軸を中心として回動する機構であるため、セグメントギアの中心をネジ止めする必要があること、また前記セグメントギアの動きに連動して動くアイドルギアやラックなどを用いて用紙サイズ検知版を動かす構造であることから、セグメントギアとラックの位置関係を厳密に規定して組み立てなければならず、組立性が容易でないという問題があった。
また、前記サイズ検知装置では、エンドフェンスの移動方向と平行にサイズ検知素子が設置される構造にならざるを得ないが、トレイ挿抜方向によってはサイズ検知素子がトレイの挿抜に干渉しないようにするために複雑な構造にする必要が生じるなどの問題もあった。
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、組立性が容易で簡易な構造の用紙サイズ検知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】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、任意のサイズの用紙を積層状態で保持する給紙トレイ本体と、トレイ本体に積載された用紙に対して用紙の送り出し方向に移動自在に配置され積載された用紙の後端位置を規制するエンドフェンスと、エンドフェンスの一部と係合してエンドフェンスのスライド移動に伴ってエンドフェンスのスライド方向と直交する方向に移動する凹凸パターンを備えたリンクと、前記リンクの凹凸パターンに対応して画像形成装置本体に位置固定に設けられた複数の検知素子で構成された用紙サイズ信号生成部とを有する用紙サイズ検知装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、任意のサイズの用紙を積層状態で保持する給紙トレイ本体と、トレイ本体に積載された用紙に対して用紙の送り出し方向と直交する方向に移動自在に配置され積載された用紙の幅位置を規制するサイドフェンスと、サイドフェンスの一部と係合してサイドフェンスのスライド移動に伴ってサイドフェンスのスライド方向と直交する方向に移動する凹凸パターンを備えたリンクと、前記リンクの凹凸パターンに対応して画像形成装置本体に位置固定に設けられた複数の検知素子で構成された用紙サイズ信号生成部とを有する用紙サイズ検知装置を最も主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記リンクは、その移動方向に沿ってラックギアを備え、前記ラックギアにかみ合うアイドルギアを介してエンドフェンスの位置情報を伝達する請求項１または２記載の用紙サイズ検知装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記用紙サイズ信号生成部は、サイドフェンスおよびエンドフェンスと係合するリンクの移動方向と平行な面に対してＬ字型に配列される請求項１記載または２記載の用紙サイズ検知装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記トレイ本体の挿抜方向は、前記給紙方向と一致する方向に設定されている請求項１記載の用紙サイズ検知装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の用紙サイズ検知装置とを具備する給紙トレイを最も主要な特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の給紙トレイを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、画像形成装置本体に設けられた用紙サイズ検知素子に用紙サイズ情報を伝達する凹凸パターンを施した部材を、エンドフェンスの動きと同期的に動くリンクと一体で形成するので簡易な構成とすることができ、またエンドフェンスに同期的に動くリンクを給紙トレイに対してフック形状による嵌め込みにより構成するので、組立性が容易になる。
本発明によれば、画像形成装置本体に設けられた用紙サイズ検知素子に用紙サイズ情報を伝達する凹凸パターンを施した部材を、サイドフェンスの動きと同期的に動くリンクと一体で形成するので簡易な構成とすることができ、またサイドフェンスと同期的に動くリンクを給紙トレイに対してフック形状による嵌め込みにより構成するので、組立性が容易になる。
本発明の給紙トレイは、エンドフェンスの位置情報とサイドフェンスの位置情報から積載する用紙のサイズを検知するため、高精度な用紙サイズ検知を可能にする。
本発明の用紙サイズ検知装置は、請求項１または請求項２の用紙サイズ検知装置において、用紙サイズ検知板の設置向きを自由に変換することを可能にする。このため、例えばトレイ挿抜方向に対して横の位置に検知部を設置するとトレイ挿抜の際に検知板と素子が接触して破壊する恐れがある場合やトレイ挿抜方向奥側に検知部を設けるスペースが無い場合などに検知部の向きを変えることが可能となる。
本発明の用紙サイズ検知装置は、８種類の用紙サイズの検知を３個の検知素子により行うことを可能にし、かつ検知部の省スペース化を可能とする。
本発明の給紙トレイは、給紙トレイ本体を画像形成装置に挿抜する方向を給紙方向と同一方向として、挿抜時の衝撃が検知機構の検知に与える影響を少なくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本実施形態の給紙トレイである。給紙トレイ１は、用紙を図示しない底板上に積層状態で保持し、底板上に積載された用紙の後端位置を規制するエンドフェンス２と積載された用紙を幅方向に規制するサイドフェンス３とを備えている。
ここで、本実施形態の給紙トレイは、サイズの大きいほうから、ＤＬＴサイズ、Ａ３横サイズ、Ｂ４横サイズ、Ａ４横サイズ、ＬＴサイズ、Ａ４縦サイズ、Ｂ５縦サイズ、Ａ５縦サイズという８種類のサイズの用紙を検知可能であり、このような各種の用紙サイズにあわせ、エンドフェンスは用紙の送り出し方向にスライド移動自在に取り付けられている。
図２は用紙サイズ検知装置を示す平面図、図３は用紙サイズ検知装置を示す正面図である。給紙トレイ底板裏面側には、エンドフェンスの一部と係合して同期的に異なった方向へ移動する用紙サイズ変換リンク４が配置されている。この用紙サイズ変換リンクは両端部に夫々設けたフック形構造５により給紙トレイ本体の被係合部１ａに嵌め込まれており、エンドフェンス２の移動方向（給紙方向）と直交する方向にスライド自在に構成されている。また同リンク４はその端部（図で左端部）に相当する箇所に凹凸パターン６を施してあり、凹凸パターン６は画像形成装置本体に設置された用紙サイズ検知素子７と対向している。
エンドフェンス２にはその下部に下方に延出する係合部２ａが一体に形成されており、エンドフェンス下部の係合部２ａが給紙トレイ本体に設けられたスリット１ｂおよび用紙サイズ変換リンク本体４のカム溝８（カムスリット）の両者を貫通する構造でエンドフェンス２と用紙サイズ変換リンク４の係合が実現されている。すなわち、エンドフェンス２を用紙サイズにあわせて給紙方向へ移動させると、これに応じてエンドフェンス下端の係合部２ａがカム溝８に摺動しながら移動し、用紙サイズ変換リンク４はそれに伴ってエンドフェンスと直交する方向に移動し、凹凸パターンを通じて用紙サイズ検知素子９に用紙サイズ情報が伝達される。貫通スリットとしてのカム溝８は図示のように非直線的（ジグザグ状）に延びており、給紙方向と平行な部分と斜めの部分が交互に連結された構成を備えている。
凹凸パターン６は、横方向へ延びる突条としての突起を複数個、上下方向位置、横方向位置、横方向長を夫々異ならせて配置している。対応するセンサー部７もこれらの突起を検知できるように複数個、適切な高さに配置されている。各センサー部７に対して個々の突起６が横方向移動する過程で、各センサー部７がオンオフすることにより、オンオフの組み合わせに基づいて制御手段はエンドフェンスの位置（用紙サイズ）を判定することができる。凹凸パターン６（突起）とセンサー部７とは、用紙サイズ信号生成部を構成している。
【０００７】
図４に、凹凸パターンの移動による用紙サイズ検知原理を示す。凹凸パターン６に対向して用紙サイズ検知素子７がＬ字形に配列している。用紙サイズ変換リンク４のスライドに連動してリンク４（凹凸パターン６）が左右（横方向）に移動し、サイズ検知素子のセンサー部７（フォトインタラプタ）を遮ることでスイッチのオンオフを行う。各センサー部７のオンオフ結果に基づいて図示しない制御手段（ＣＰＵ）が用紙サイズを判断する。検知する用紙サイズは既述の通り８種類のサイズであるが、本実施形態の検知部では３つのスイッチのオンオフで検知を行うことができる。一例として表１に、各スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のオンオフ状態と用紙サイズとの対応関係を示す。
［表１］
2006103953.tif 000003
【０００８】
図２に示すように、用紙サイズ変換リンク４に形成されるカム溝８は各サイズの用紙に対応するエンドフェンスの位置に応じて移動する凹凸パターン６の移動量をサイズ毎に均等になるように形成されている。すなわち、８種類の用紙サイズに対応するエンドフェンスの位置に対して、用紙サイズ変換リンクのスライド位置が均等となるように８つの点を取り、その点を滑らかにつないだ線をカム溝として形成する。また、エンドフェンスのガタによる位置ズレがサイズ検知に逐一影響を与えないようにするため、用紙サイズに対応するエンドフェンス位置近くでは、エンドフェンスの移動方向にガタ分だけ直線状の溝を形成する。この結果、仮にオペレーターが用紙サイズセットの際に用紙端部にエンドフェンスを当接させず少し余裕を持たせた状態で固定したような場合でも、用紙サイズが誤検知されることがなくなる。
なお、上記実施形態では、エンドフェンスの移動に対応して幅方向へ移動する用紙サイズ変換リンク４を用いて用紙サイズを検知するようにしたが、この構成を底板上の用紙束の幅方向位置を規制するサイドフェンスに適用しても良い。即ち、サイドフェンスの少なくとも一方にリンク４を組み付けて、同様の構成によってサイズを検知するようにしてもよい。即ち、任意のサイズの用紙を積層状態で保持する給紙トレイ本体１と、トレイ本体１に積載された用紙に対して用紙の送り出し方向と直交する方向に移動自在に配置され積載された用紙の幅位置を規制するサイドフェンス３と、サイドフェンス３の一部と係合してサイドフェンスのスライド移動に伴ってサイドフェンスのスライド方向と直交する方向に移動する凹凸パターンを備えたリンク４と、リンク４の凹凸パターン６に対応して画像形成装置本体に位置固定に設けられた複数の検知素子７で構成された用紙サイズ信号生成部とを有するように構成してもよい。
【０００９】
図５はアイドルギアを介して用紙サイズ検知装置をトレイ挿抜方向奥に設けた構造を示す。エンドフェンス２と係合してスライドする用紙サイズ変換リンク４には一体でラックギア９を設けた構造とする。給紙トレイ挿抜方向奥には凹凸パターン１０ａを備えたサイズ検知板１０を配置し、画像形成装置本体に設置された用紙サイズ検知素子２０と対向している。サイズ検知板１０はフック形構造によりトレイ本体１に嵌め込まれており、エンドフェンス移動方向に対してスライド自在に構成されている。
サイズ検知板１０と用紙サイズ検知素子２０は、用紙サイズ信号生成部を構成している。
また、用紙検知板１０は給紙トレイ裏側に位置する部分にラックギア１１を一体で設けており、前記リンクのラックギア９と段付きアイドルギア１２を介して係合している。すなわち、エンドフェンス２を用紙サイズにあわせて給紙方向と平行に進退移動させると、これに応じて用紙サイズ変換リンク４がエンドフェンス２と直交する方向に移動し、これに応じてアイドルギア１２を介して用紙検知板１０がエンドフェンスと平行方向に移動して、凹凸パターン１０ａを通じて用紙サイズ検知素子２０に用紙サイズ情報が伝達される。
【００１０】
以上のように本発明によれば、画像形成装置本体に設けられた用紙サイズ検知素子に用紙サイズ情報を伝達する凹凸パターン６を施した部材を、エンドフェンスの動きと同期的に動くリンク４と一体で形成するので、簡易な構成とすることができ、またエンドフェンス２に同期的に動くリンク２を給紙トレイに対してフック形状による嵌め込みにより構成するので、組立性が容易になる。
また、エンドフェンス２の位置情報とサイドフェンス３の位置情報から積載する用紙のサイズを検知するため、高精度な用紙サイズ検知を可能にする。
また、用紙サイズ検知板の設置向きを自由に変換することを可能にする。このため、例えばトレイ挿抜方向に対して横の位置に検知部を設置するとトレイ挿抜の際に検知板と素子が接触して破壊する恐れがある場合やトレイ挿抜方向奥側に検知部を設けるスペースが無い場合などに検知部の向きを変えることが可能となる。
また、８種類の用紙サイズの検知を３個の検知素子により行うことを可能にし、かつ検知部の省スペース化を可能とする。
また、給紙トレイ本体を画像形成装置に挿抜する方向を給紙方向と同一方向として、挿抜時の衝撃が検知機構の検知に与える影響を少なくすることが可能となる。
本発明の給紙トレイは、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の給紙部に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の給紙トレイを示す図。
【図２】本発明の用紙サイズ検知装置を示す平面図。
【図３】本発明の用紙サイズ検知装置を示す正面図。
【図４】凹凸パターンの移動による用紙サイズ検知原理を示す説明図。
【図５】アイドルギアを介して用紙サイズ検知装置をトレイ挿抜方向奥に設けた構造を示す説明図。
【符号の説明】
【００１２】
１  給紙トレイ
２  エンドフェンス
３  サイドフェンス
４  用紙サイズ変換リンク
５  着脱フック
６  凹凸パターン
７  用紙サイズ検知素子
８  カム溝
９  ラックギア
１０  サイズ検知板
１１  ラックギア
１２  アイドルギア
【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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