(57)【要約】【課題】用紙カセットの裏側の空間に用紙が落ちることを防止する画像形成装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、画像形成装置（１）は、カセット（２０１）と、センサ（２０１５）と、コントローラ（９０１）とを有する。カセット（２０１）は、用紙を積載する。センサ（２０１５）は、カセット（２０１）後端に設けられている。コントローラ（９０１）は、センサ（２０１５）がカセット（２０１）からの用紙のはみ出しを検知すると用紙がはみ出していることを報知器（４０）を用いて報知する制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を積載するカセットと、
前記カセット後端に設けられたセンサと、
前記センサが前記カセットからの用紙のはみ出しを検知すると用紙がはみ出していることを報知器を用いて報知する制御を行うコントローラと、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記センサは、前記カセットの壁面に設けられている請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記センサは、鉛直方向に設けられている請求項1記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記カセットと前記センサを連結する軸部材を有する請求項1記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記センサは、前記カセットとバネで連結されている請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、用紙カセットの引き出し時における用紙残りを防止する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、画像形成装置に挿入する用紙カセットは、用紙束を積載するトレイ、用紙束の幅方向の位置を規制する一対のサイドウォールを備える構成が主流である。用紙カセットは、さらに連結部材（シャフト＋ピン）を備える。用紙カセットが画像形成装置の内部に挿入され場合、連結部材は、画像形成装置内に固定されている駆動ユニット（カップリング）に差し込まれて連結する。駆動ユニットは、トレイに積載された用紙束の最上位の用紙が給紙ローラに当接する位置までトレイを上昇させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、用紙カセットが画像形成装置の内部から引き出される場合、用紙束の最上位の用紙は、給紙ローラに接触した状態または挟まれた状態になる可能性がある。この場合、最上位の用紙は、給紙ローラによって摩擦力が働く。最上位の用紙は、用紙カセットが画像形成装置の内部から引き出されるのに反して、画像形成装置の内部に留まろうとする。最上位の用紙は、サイドウォールを乗り越えて、画像形成装置の内部であって、用紙カセットと駆動ユニットの間に落ちる可能性がある。ここでは、画像形成装置の内部であって、用紙カセットと駆動ユニットの間を用紙カセットの裏側の空間と定義する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、画像形成装置は、画像形成装置は、カセットと、センサと、コントローラとを有する。前記カセットは、用紙を積載する。前記センサは、前記カセット後端に設けられている。前記コントローラは、前記センサが前記カセットからの用紙のはみ出しを検知すると用紙がはみ出していることを報知器を用いて報知する制御を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の外観を示す概略図。
【図２】実施形態に係る用紙カセットの上方斜視図。
【図３】実施形態に係る用紙カセット及び駆動ユニットの上方斜視図。
【図４Ａ】実施形態に係る用紙カセットの側面図。
【図４Ｂ】実施形態に係る用紙カセットのリア側を拡大して示す側面図。
【図４Ｃ】実施形態に係る用紙カセットのリア側の斜視図。
【図５Ａ】実施形態に係る用紙カセットの側面図。
【図５Ｂ】実施形態に係る用紙カセットのリア側を拡大して示す側面図。
【図６】実施形態に係る画像形成装置の制御系統を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。画像形成装置１は、画像形成部１０、用紙搬送装置２０、スキャナ３０、コントロールパネル４０、排紙トレイ５０を有する。画像形成部１０は、画像形成装置１の中央にある。画像形成部１０は、画像情報を、例えばハードコピーもしくはプリントアウトと称される出力画像として出力する。用紙搬送装置２０は、画像形成部１０の下方にある。用紙搬送装置２０は、画像形成部１０に対して画像出力に用いられる任意サイズの用紙を供給する。用紙搬送装置２０は、用紙カセット２０１、用紙カセット２０２、用紙カセット２０３、用紙カセット２０４を収納するための空間を有する。用紙搬送装置２０は、鉛直方向に下方から用紙カセット２０４、用紙カセット２０３、用紙カセット２０１、用紙カセット２０２の順に互いに対向するように収納する。用紙カセット２０２よりも鉛直方向の上方は、画像形成部１の底面である。
【０００８】
スキャナ３０は、画像形成装置１の上方にある。スキャナ３０は、画像形成部１０において画像形成される対象である画像情報を原稿から画像データとして取り込む。コントロールパネル４０は、画像形成装置１の上方にある。コントロールパネル４０は、画像形成部１０における画像形成の開始や、スキャナ３０による原稿の画像情報の読み取りの開始を入力するための入力機能を有する。コントロールパネル４０は、ユーザに対する各種メッセージを表示する表示機能を有する。排紙トレイ５０は、画像形成装置１の側面にある。排紙トレイ５０は、画像形成部１０で画像形成された用紙を積載する。
【０００９】
図２は、実施形態に係る用紙搬送装置２０に着脱する用紙カセット２０１の上方斜視図である。ここでは、用紙カセット２０１の構造について説明するが、用紙カセット２０２、２０３、２０４の構造も同様である。矢印Ｘは、用紙搬送装置２０に対する用紙カセット２０１の挿入方向である（以降、用紙カセット２０１の挿入方向と称す）。また、矢印Ｘと反対方向が用紙カセット２０１の引き出し方向である。本実施形態では、用紙カセット２０１が用紙搬送装置２０に装着した状態で、用紙カセット２０１における用紙搬送装置２０の内部に位置する側をリア側、用紙搬送装置２０の外部に位置する側をフロント側と定義する。画像形成装置１は、給紙ローラ２１を有する。給紙ローラ２１は、用紙カセット２０１が装着されたときに、用紙カセット２０１に積載された用紙束の上面と対向する。給紙ローラ２１は、用紙カセット２０１に積載された用紙束の上面から一枚ずつ画像形成部１０に搬送する。給紙ローラ２１は、用紙カセット２０１が用紙搬送装置２０に装着されるＸ方向と直交するＹ方向に用紙を搬送する。給紙ローラ２１は、Ｙ方向における用紙の先端側と対向する。
【００１０】
用紙カセット２０１は、筐体２０１１、フロント側サイドウォール２０１２Ｆ，リア側サイドウォール２０１２Ｒ、エンドウォール２０１３、トレイ２０１４、センサ２０１５を有する。筐体２０１１は、箱状であって、その内部に用紙を積載して収納する。筐体２０１１は、Ｘ方向が用紙の幅方向、Ｙ方向が用紙の長手方向と一致するように用紙束を積載する。フロント側サイドウォール２０１２Ｆは、用紙カセット２０１に積載される用紙束の一端側（フロント側）の側面と接する。フロント側サイドウォール２０１２Ｆは、Ｘ方向の前後に移動し、用紙の幅方向の位置を規制する。同様に、リア側サイドウォール２０１２Ｒは、用紙カセット２０１に積載される用紙束の他端側（リア側）の側面と接する。リア側サイドウォール２０１２Ｒは、Ｘ方向の前後に移動し、用紙の幅方向の位置を規制する。
【００１１】
エンドウォール２０１３は、Ｙ方向における用紙束の後端側の面と接する。エンドウォール２０１３は、Ｙ方向の前後に移動し、用紙の長手方向の位置を規制する。トレイ２０１４は、筐体２０１１に積載された用紙束の最下面と接する。
【００１２】
なお、本実施形態では、用紙ずれとは、用紙が用紙カセット２０１のリア側の壁面も乗り越えてセンサ２０１５に接する位置までずれることを意味する。用紙残りとは、用紙ずれを起こした用紙が用紙カセット２０１の裏側の空間に落ちて、画像形成装置１の内部に残ることを意味する。
【００１３】
センサ２０１５は、用紙カセット２０１のリア側の壁面近傍に位置する。センサ２０１５は、筐体２０１１よりも鉛直方向に突出する。センサ２０１５は、棒状のアクチュエータである。センサ２０１５は、筐体２０１１よりも鉛直方向に突出した部分になんらかが接触することによる圧力の変化を検知する。センサ２０１５は、なんらかの圧力が加えられたことを検知している間、オン状態になり信号を出力する。つまり、センサ２０１５は、用紙ずれを検知できる。具体的には、センサ２０１５は、Ｘ方向にリア側サイドウォール２０１２Ｒを乗り越えて、さらに用紙カセット２０１のリア側の壁面も乗り越えた（筐体２０１１からはみ出した）用紙を検知する。また、センサ２０１５は、筐体２０１１よりも鉛直方向に突出した部分になにも接触していない間、つまり、なんの圧力も加わえられていない間、オフ状態になり信号を出力しない。用紙カセット２０１が画像形成装置１から引き出される場合、センサ２０１５は、用紙ずれを起こした用紙も用紙カセット２０１と一緒に画像形成装置１内部から引き出す。センサ２０１５は、画像形成装置１内の用紙残りを防止するストッパとしても機能する。
【００１４】
図３は、実施形態に係る用紙カセット２０１のリア側の斜視図である。用紙カセット２０１は、さらに連結部材２０１６を有する。連結部材２０１６は、用紙カセット２１のリア側の壁面からＸ方向に突出した部材である。連結部材２０１６は、用紙カセット２０１が画像形成装置に挿入される場合、画像形成装置１に固定されている駆動ユニット２２と連結する。駆動ユニット２２は、連結部材２０１６と連結するカップリング部材２２１を有する。駆動ユニット２２は、連結部材２０１６を介してトレイ２０１４を駆動する。トレイ２０１４は、給紙ローラ２１による用紙の搬送を確実とするために、用紙束全体を筐体２０１１の底面から給紙ローラ２１に向けて押し上げる。
【００１５】
図４Ａは、実施形態に係る画像形成装置１に挿入された用紙カセット２０１及び用紙カセット２０２の側面図である。図４Ｂは、図４ＡにおけるI部分を拡大して示す用紙カセット２０１及び用紙カセット２０２の側面図である。図４Ｃは、実施形態に係る画像形成装置１に挿入された用紙カセット２０１及び用紙カセット２０２をリア側から見た斜視図である。センサ２０１５は、用紙カセット２０１よりも上方の用紙カセット２０２の底面よりも鉛直方向に突出している。用紙カセット２０２の底面は、用紙カセット２０１がＸ方向の前後に可動する範囲内において、Ｘ方向に沿ってセンサ２０１５と接触しない溝２０２１を有する。用紙カセット２０１が画像形成装置１から引き出される場合であっても、センサ２０１５は、この溝２０２１により、用紙カセット２０２との接触を回避できる。なお、溝２０２１の形状は、用紙カセット２０２がセンサ２０１５と接触しない形状であればよく、限定されない。
【００１６】
用紙カセット２０１の底面も、用紙カセット２０１よりも下方の用紙カセット２０３が有するセンサと接触しないようにＸ方向に沿って溝２０２１と同様の溝を有する。用紙カセット２０３の底面も、用紙カセット２０３よりも下方の用紙カセット２０４が有するセンサと接触しないようにＸ方向に沿って溝２０２１と同様の溝を有する。用紙カセット２０２よりも上方の画像形成部１０の底面も、用紙カセット２０２が有するセンと接触しないようにＸ方向に沿って溝２０２１と同様の溝を有する。用紙カセット２０４は下方に画像形成装置１から引き出され、かつセンサを有する部材が存在しないため、底面に溝を有さなくてもよい。つまり、少なくとも用紙カセット２０１、２０２、２０３、画像形成部１０は底面に溝を有する。なお、用紙カセット２０４が用紙搬送装置２０の任意の位置、例えば、図１に示す用紙カセット２０１、２０２、２０３のいずれかの位置に収納可能である場合はＸ方向に沿って溝２０２１と同様の溝を有する。これは、用紙搬送装置２０において、用紙カセット２０４が画像形成装置１から引き出され、かつセンサを有する用紙カセットよりも上方に収納される可能性もあるからである。
【００１７】
図５Ａは、実施形態に係る画像形成装置１から用紙カセット２０１が引き出された状態を示す側面図である。図５Ｂは、図５ＡにおけるII部分を拡大して示す用紙カセット２０１及び用紙カセット２０２の側面図である。用紙カセット２０２は、底面から用紙カセット２０１側に鉛直方向の下方に延びたカバー部材２０２２をフロント側に有する。一例としては、カバー部材２０２２は、用紙カセット２０２のフロント側の壁面から鉛直方向に突出する。カバー部材２０２２は、用紙カセット２０１がＸ方向の前後に可動する範囲内において、用紙カセット２０１のどの部分とも接触しない位置まで鉛直方向に突出する。カバー部材２０２２は、センサ２０１５と水平方向に対向する。カバー部材２０２２のＹ方向の大きさは、センサ２０１５のＹ方向の大きさ以上である。つまり、ユーザは、用紙カセット２０１が画像形成装置１から引き出し方向へ最大限引き出された場合であっても、センサ２０１５に触れることはできない。
【００１８】
用紙カセット２０１の底面も、用紙カセット２０１よりも下方の用紙カセット２０３が有するセンサと対向するように、カバー部材２０２２と同様のカバー部材をフロント側に有する。用紙カセット２０３の底面も、用紙カセット２０３よりも下方の用紙カセット２０４が有するセンサと対向するように、カバー部材２０２２と同様のカバー部材をフロント側に有する。用紙カセット２０２よりも上方の画像形成部１０の底面も、用紙カセット２０２が有するセンサと対向するように、カバー部材２０２２と同様のカバー部材をフロント側に有する。用紙カセット２０４は下方に画像形成装置１から引き出され、かつセンサを有する部材が存在しないため、底面のフロント側にカバー部材を有さなくてもよい。つまり、少なくとも用紙カセット２０１、２０２、２０３、画像形成部１０は底面のフロント側にカバー部材を有する。なお、用紙カセット２０４が用紙搬送装置２０の任意の位置、例えば、図１に示す用紙カセット２０１、２０２、２０３のいずれかの位置に収納可能である場合は底面のフロント側にカバー部材２０２２と同様のカバー部材を有する。これは、用紙搬送装置２０において、用紙カセット２０４が画像形成装置１から引き出され、かつセンサを有する他の用紙カセットよりも上方に収納される可能性もあるからである。本実施形態によれば、カバー部材２０２２は、センサ２０１５が用紙の接触以外の接触を検知することを防止できる。
【００１９】
次に、センサ２０１５の構成及びセンサ２０１５と筐体２０１１との接続についての様々な態様について説明する。図４Ｃに示すように、センサ２０１５は、筐体２０１１のリア側の壁面に設けられたＹ方向と並行な軸２０１７にαバネ２０１８を介して連結している。センサ２０１５は、Ｘ方向の１方が筐体２０１１のリア側の壁面と接し、他方が開放されている。αバネ２０１８は、センサ２０１５を筐体２０１１に押し付けるような力を働かせる。センサ２０１５は、先端にαバネ２０１８による力以上の力がＸ方向から加えられると、図３に示す矢印Ｚ方向に軸２０１７を中心として回転する。センサ２０１５は、αバネ２０１８により、用紙カセット２０１の挿入又は引き出しの衝撃で用紙ずれを誤検知することを防止する。なお、αバネ２０１８の代わりに、同様の機能を有する他の弾性体を用いてもよい。
【００２０】
さらに、筐体２０１１は、図４Ｃに示すように、規制部材２０１９を有する。規制部材２０１９は、センサ２０１５が用紙によってＸ方向に押された状態で所定角度まで回転したところで接触する。規制部材２０１９は、センサ２０１５の所定角度以上回転することを規制する。したがって、センサ２０１５は、規制部材２０１９により、用紙残りを防止すると共に、用紙ずれを起こした用紙も用紙カセット２０１と一緒に画像形成装置１内部から効率よく引き出せる。
【００２１】
さらに、センサ２０１５は、切欠き２０１５ａを有する。切欠き２０１５ａは、用紙と接触するセンサ２０１５の面の先端近傍にある。切欠き２０１５ａは、センサ２０１５が鉛直方向に突出した状態で、用紙と接触するセンサ２０１５の面からＸ方向にへこんでいる。切り欠き２０１５ａは、用紙と接触するセンサ２０１５の面にＹ方向に亘って設けられている。切欠き２０１５ａは、用紙がＸ方向にセンサ２０１５を乗り越える前に用紙をキャッチする。なお、切欠き２０１５ａは、用紙をキャッチできればよく、その形状は限定されない。他にも窪みや凹部などでもよい。用紙ずれが生じた状態で用紙カセット２０１が画像形成装置１から引き出されたとしても、用紙ずれを起こした用紙は、切欠き２０１５ａに引っかかった状態で用紙カセット２０１と一緒に画像形成装置１内部から引き出される。
【００２２】
用紙と接触するセンサ２０１５の面は、鉛直方向に突出した状態で、Ｘ方向と直交する。用紙と接触するセンサ２０１５の面は、大きくなるにつれ、用紙に対するストッパとしての機能も効果的になる。図２は、用紙カセット２０１がセンサ２０１５を１つのみ有する例を示しているが、センサ２０１５の数はこれに限られない。センサ２０１５は、Ｙ方向にそって筐体２０１１のリア側の壁面に複数設けられてもよい。なお、用紙カセット２０１が複数のセンサ２０１５を有する場合、用紙カセット２０１よりも上方の用紙カセット２０２は、複数のセンサ２０１５それぞれを逃がすような複数の溝２０２１を有する。
【００２３】
図６は、実施形態に係る画像形成装置１の制御系統を示すブロック図である。画像形成装置１は、メインコントローラ９０、画像形成部制御回路９１、コントロールパネル制御回路９２、給紙部制御回路９３、第１のセンサ制御回路９４、第２のセンサ制御回路９５を有する。メインコントローラ９０は、ＣＰＵ９０１、メモリ９０２を有する。ＣＰＵ９０１は、メモリ９０２に保存されている制御プログラムに基づいて各部を制御する。画像形成部制御回路９１は、画像形成部１０による画像形成動作をＣＰＵ９０１の命令によって制御する。コントロールパネル制御回路９２は、コントロールパネル４０でのメッセージの表示、ユーザ入力の受付をＣＰＵ９０１の命令によって制御する。給紙部制御回路９３は、給紙ローラ２１による用紙の搬送をＣＰＵ９０１の命令によって制御する。さらに、給紙部制御回路９３は、駆動ユニット２２の駆動をＣＰＵ９０１の命令によって制御する。第２のセンサ制御回路９４は、センサ２０１５の動作をＣＰＵ９０１の命令によって制御する。センサ２０１５は、なんらかが接触している間（オン状態の間）、信号をセンサ制御回路９４に出力する（信号オン）。センサ２０１５は、なにも接触していない間（オフ状態の間）、信号をセンサ制御回路９４に出力しない（信号オフ）。第２のセンサ制御回路９５は、図示しない開閉センサの動作を制御する。開閉センサは、画像形成装置１の内部にある。開閉センサは、用紙カセット２０１が画像形成装置１に完全に挿入されたかを検知する。
【００２４】
本実施形態では、ＣＰＵ９０１は、センサ２０１５からの信号のオン又はオフを常に監視する。ＣＰＵ９０１は、センサ２０１５からの信号を検知した場合（言い換えると、センサ２０１５が用紙の接触を検知した場合）、コントロールパネル４０へ用紙ずれが起きている可能性があることを示す内容の注意メッセージを表示するように制御する。コントロールパネル４０は、注意メッセージの報知器として機能する。なお、ＣＰＵ９０１は、注意メッセージまたは警告音をコントロールパネル４０から音声出力するように制御してもよい。ＣＰＵ９０１は、コントロールパネル４０のランプを点灯するように制御してもよい。ＣＰＵ９０１は、注意メッセージの表示、音声出力、ランプの点灯を任意の組み合わせで同時または順番に実行するようにコントロールパネル４０を制御してもよい。なお、ＣＰＵ９０１は、センサ２０１５がオフ状態になった後、かつ、開閉センサが用紙カセット２０１が画像形成装置１に完全に挿入されたことを検知した後、給紙ローラ２１による用紙の搬送を再開するように制御する。
【００２５】
本実施形態によれば、用紙カセット２０１が画像形成装置１から引き出される場合に、用紙ずれを検知することができ、用紙残りを防止することができる。ユーザは、コントロールパネル４０に表示された注意メッセージを確認することで、用紙残りが発生する可能性を早期に認識できる。その結果、ユーザは、用紙ずれを起こした用紙を除去することで、画像形成装置１内の不具合を未然に防止できる。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１…画像形成装置、１０…画像形成部、２０…用紙搬送装置、２２…駆動ユニット、９０…メインコントローラ、２０１…用紙カセット、２０２…用紙カセット、２０３…用紙カセット、２２１…カップリング部材、２０１１…筐体、２０１２Ｆ…フロント側サイドウォール、２０１２Ｒ…リア側サイドウォール、２０１５…センサ、２０１５ａ…切欠き、２０１６…連結部材、２０１７…軸、２０１８…αバネ、２０１９…規制部材、２０２２…カバー部材。
【図１】
2011178567.tif 000003
【図２】
2011178567.tif 000004
【図３】
2011178567.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2011178567.tif 000007
【図４Ｃ】
2011178567.tif 000008
【図５Ａ】
2011178567.tif 000009
【図５Ｂ】
2011178567.tif 000010
【図６】
2011178567.tif 000011