(57)【要約】【課題】アクチュエータのストロークが短くて済む用紙供給装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置本体(2)から着脱可能に構成されており、厚み方向に積層された枚葉の用紙を収納可能な給紙カセット(3)と、装置本体に回動自在に支持されており、遮光板(56)を備え、用紙の最上層に接触可能なアクチュエータ(50)と、遮光板の移動軌跡上に配置された複数個の検知手段(30,40)とを具備し、遮光板は、この遮光板を貫通して穿設され、各検知手段の間隔よりも小径の穴(60)を有しており、この穴を各検知手段の間に配置させることにより、給紙カセットの用紙の残量を検出している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体から着脱可能に構成されており、厚み方向に積層された枚葉の用紙を収納可能な給紙カセットと、
前記装置本体に回動自在に支持されており、遮光板を備え、前記用紙の最上層に接触可能なアクチュエータと、
前記遮光板の移動軌跡上に配置された複数個の検知手段とを具備し、
前記遮光板は、この遮光板を貫通して穿設され、前記各検知手段の間隔よりも小径の穴を有しており、この穴を前記各検知手段の間に配置させることにより、前記給紙カセットの用紙の残量を検出していることを特徴とする用紙供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の用紙供給装置であって、
前記各検知手段は、計２個で構成され、前記装置本体の上下方向に沿って配置されており、
前記穴を下方の検知出段に対峙して配置させることにより、前記給紙カセットの用紙の残量が多量である旨を検出し、
前記穴を前記各検知手段の間に配置させることにより、前記給紙カセットの用紙の残量が少量である旨を検出し、
前記穴を上方の検知出段に対峙して配置させることにより、前記給紙カセットの用紙の残量が無い旨を検出し、
前記穴を前記上方の検知出段よりもさらに上方に配置させることにより、前記給紙カセットが無い旨を検出している
ことを特徴とする用紙供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の用紙供給装置を搭載し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、複写機やプリンタ、ファクシミリ等に代表される画像形成装置に用いられる用紙供給装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の用紙供給装置では用紙の残量を検出している。詳しくは、画像形成装置本体には、遮蔽部を備えたアクチュエータが回動自在に支持されており、このアクチュエータの先端は、給紙カセットの最上層の用紙に接触可能に構成されている（例えば、特許文献１参照）。
そして、この遮蔽部が２個の光センサを遮光する位置に応じて、用紙の残量多量、残量少量、残量無しとの計３つの状態を検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５-９７２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術では、アクチュエータのストロークが長くなり、小容量の給紙カセットに適用し難いとの問題がある。
なぜならば、当該技術の遮光部は、この遮光部が各センサに全く対峙しない状態で用紙の残量多量を検出し、さらに、各センサの光を遮る状態で用紙の残量少量や残量無しを検出しており、アクチュエータのストロークは、この３つの状態を検出するために、センサの間隔よりも長くする必要があるからである。
【０００５】
また、当該技術では特に明記されていないが、仮に、給紙カセット無しの状態をも検出するためには、アクチュエータがさらに移動しなければならず、この結果、アクチュエータのストロークはセンサ間隔の約３倍の長さを要することになる。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、アクチュエータのストロークが短くて済む用紙供給装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための第１の発明は、画像形成装置本体から着脱可能に構成されており、厚み方向に積層された枚葉の用紙を収納可能な給紙カセットと、装置本体に回動自在に支持されており、遮光板を備え、用紙の最上層に接触可能なアクチュエータと、遮光板の移動軌跡上に配置された複数個の検知手段とを具備し、遮光板は、この遮光板を貫通して穿設され、各検知手段の間隔よりも小径の穴を有しており、この穴を各検知手段の間に配置させることにより、給紙カセットの用紙の残量を検出している。
【０００７】
第１の発明によれば、給紙カセットは、厚み方向に積層された枚葉の用紙を収納可能である。一方、アクチュエータは装置本体に回動自在に支持され、複数個の検知手段の間隔よりも小径の穴を有した遮光板を備えている。なお、この間隔とは、例えば２個の検知手段の場合には、上側のセンサから下側のセンサまでの間隔であり、３個以上の検知出段の場合には、最も上方に位置するセンサから最も下方に位置するセンサまでの間隔の意である。
【０００８】
そして、この遮光板の穴と検知手段との位置に応じて給紙カセットの用紙の残量を検出するが、この穴が各検知手段の間に位置する状態を用紙の残量検出に利用している。よって、遮光板が各検知手段の光を遮る状態のみ、或いは遮光板が各検知手段に対峙しない状態を用紙の残量検出に利用していた従来の構成に比して、アクチュエータのストロークが短くて済み、総収納枚数の少ない給紙カセットにも容易に適用できる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明の構成において、各検知手段は、計２個で構成され、装置本体の上下方向に沿って配置されており、この穴を下方の検知出段に対峙して配置させることにより、給紙カセットの用紙の残量が多量である旨を検出し、この穴を各検知手段の間に配置させることにより、給紙カセットの用紙の残量が少量である旨を検出する。
【００１０】
さらに、この穴を上方の検知出段に対峙して配置させることにより、給紙カセットの用紙の残量が無い旨を検出し、この穴を上方の検知出段よりもさらに上方に配置させることにより、給紙カセットが無い旨を検出していることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、これら用紙の残量多量、残量少量、残量無しの他、給紙カセット無しの状態との計４つの状態を検出でき、利便性が向上するし、また、２個の検知手段を用いているにも拘わらず、「多量」、「少量」、「用紙なし」及び「給紙カセット無し」を検出する場合であっても、アクチュエータのストロークは検知手段の間隔の２倍の長さで済む。
【００１２】
第３の発明は、第１や第２の発明の用紙供給装置を搭載した画像形成装置であることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、アクチュエータのストロークの短縮によって装置本体の小型化にも寄与する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、遮光板の穴が各検知手段の間に位置する状態を用紙の残量検出に利用しているため、アクチュエータのストロークが短くなる用紙供給装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施例のプリンタの構成図である。
【図２】図１のプリンタの装置本体に設置された透過型センサ等の説明図である。
【図３】図２の装置本体に支持されるアクチュエータの説明図である。
【図４】図２の透過型センサと図３の遮光板との状態説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例であるプリンタの構成図である。このプリンタ１は箱型の装置本体２を備え（図２ではその内部の一部分が示されている）、この装置本体２の下部には用紙供給装置が配置される。
【００１６】
本実施例の用紙供給装置は、装置本体２から引き出す及び押し込むことにより着脱可能な給紙カセット３を有する。
このカセット３には画像形成前の用紙が厚み方向に積層状態で収納され、この用紙は１枚ずつ分離されて装置本体２の内部に送出される。
【００１７】
装置本体２の内部には、用紙搬送方向でみてレジストローラ５、画像形成部８及び転写部１２の順に配置されている。
画像形成部８は感光体ドラムを有し、帯電されたドラムの表面は露光部６で照射され、静電潜像が形成される。
【００１８】
そして、トナーをドラムの表面に静電的に付着させると、この表面には、露光部６による静電潜像に応じたトナー像が現像される。
転写部１２は転写ローラを備えており、ドラムと転写ローラとは、トナー像を用紙に転写するための転写ニップ部を形成し、これらドラムと転写ローラとの間を用紙が通過すると、トナー像が用紙に転写される。
【００１９】
また、用紙搬送方向でみて転写部１２の下流側には、定着部１４及び排出ローラ１６の順に配置され、定着部１４から送出された用紙は排紙トレイに排出される。
ところで、本実施例の用紙供給装置は、フォトインタラプタ等からなる２個の透過型センサ（検知手段）３０，４０を備えている。
【００２０】
具体的には、図２に示されるように、装置本体２の内部にて給紙カセット３の上方の適宜位置には、透過型センサ３０，４０が装置本体２の上下方向に沿って配置されている。
より詳しくは、透過型センサ３０は、発光部３２及び受光部３４を有し、この発光部３２からの光が受光部３４で検出可能に構成されている。
【００２１】
また、透過型センサ４０は、透過型センサ３０に上方に並設され、このセンサ４０も発光部４２及び受光部４４を有しており、この発光部４２からの光が受光部４４で検出可能に構成される。
そして、装置本体２の適宜位置に設けられたコントローラ２０は、これら２個の透過型センサ３０，４０の信号を用いて後述の計４つの状態を判定している。
【００２２】
一方、装置本体２の内部にて透過型センサ３０，４０の近傍には、軸部２６が突設される。本実施例の軸部２６は、上述した発光部３２，４２からの光の照射方向に沿って延び、アクチュエータ５０を回動自在に支持する。
このアクチュエータ５０は、図３に示される如く、回動支持部５２と、接触部５４と、円弧状の遮光板５６とで構成され、回動支持部５２が上述した軸部２６の周壁に遊嵌される。
【００２３】
接触部５４は、この図３でみて回動支持部５２の右側に配置され、その端部分は最上層の用紙に接触可能であり、また、給紙カセット３が装置本体２から引き出された後には、この装置本体２の底面に接触可能に構成されている。
また、遮光板５６は、同図でみて回動支持部５２の左側に配置されており、湾曲本体５８と、この湾曲本体５８を貫通して穿設された穴６０とを有している。
【００２４】
本実施例の穴６０は、透過型センサ３０，４０の上下方向の間隔よりも小径で形成されている。
そして、回動支持部５２を軸部２６に遊嵌させると、アクチュエータ５０は回動支持部５２を中心にして回動可能になり、透過型センサ３０，４０は遮光板５６の移動軌跡上に配置される。
【００２５】
次いで、接触部５４を最上層の用紙に当接させると、アクチュエータ５０は用紙の残量に応じて図３でみて時計回りに回動するので、コントローラ２０は、給紙カセット３内の用紙の残量や、このカセット３無しの各状態をそれぞれ判定できる。
【００２６】
より具体的には、用紙が追加された給紙カセット３を装置本体２に押し込むと、回動支持部５２が回動し、接触部５４が最上層の用紙に当接する。このアクチュエータ５０の姿勢は図３に示された姿勢に相当し、遮光板５６の穴６０が透過型センサ３０に対峙する（図４（ａ））。
【００２７】
つまり、この場合の遮光板５６は、その穴６０が発光部３２に対峙しているので、透過型センサ４０では、湾曲本体５８が発光部４２から受光部４４への光を遮り、コントローラ２０は「０」と判定する。
これに対し、透過型センサ３０では、湾曲本体５８が発光部３２から受光部３４への光を遮らず、発光部３２からの光が穴６０を介して受光部３４で検出されるため、コントローラ２０は「１」と判定する。
【００２８】
したがって、コントローラ２０では論理（０，１）が得られ、給紙カセット３の用紙の残量が多量である旨を判定する。
次に、用紙がカセット３から１枚ずつ分離してレジストローラ５に向けて送出されると、アクチュエータ５０は図３の姿勢から時計回りに回動し、穴６０が透過型センサ３０と透過型センサ４０との間に対峙することになる（図４（ｂ））。
【００２９】
つまり、この場合の遮光板５６は、その穴６０が発光部３２，４２のいずれにも対峙しない。すなわち、透過型センサ３０，４０では、湾曲本体５８が発光部３２，４２から受光部３４，４４への光をいずれも遮るため、コントローラ２０は「０」と判定する。
【００３０】
この結果、コントローラ２０では論理（０，０）が得られることから、給紙カセット３の用紙の残量が少量である旨を判定する。
その後、総ての用紙がカセット３からレジストローラ５に向けて送出されると、アクチュエータ５０はさらに時計回りに回動し、穴６０が透過型センサ４０に対峙する（図４（ｃ））。
【００３１】
つまり、この場合の遮光板５６は、その穴６０が発光部４２に対峙しているため、透過型センサ４０では、湾曲本体５８が発光部４２から受光部４４への光を遮らず、発光部４２からの光が穴６０を介して受光部４４で検出され、コントローラ２０は「１」と判定する。
【００３２】
これに対し、透過型センサ３０では、湾曲本体５８が発光部３２から受光部３４への光を遮ることから、コントローラ２０は「０」と判定する。
したがって、コントローラ２０では論理（１，０）が得られ、給紙カセット３の用紙の残量が無い旨を判定する。なお、この場合のコントローラ２０は、プリンタ１の操作パネルで用紙無しを知らせるランプを点灯させる。
【００３３】
続いて、例えば用紙を補充すべく、給紙カセット３を装置本体２から引き出すと、アクチュエータ５０はさらに時計回りに回動し、穴６０が透過型センサ４０よりも上方に位置することになる（図４（ｄ））。
つまり、この場合の遮光板５６は、その穴６０が発光部３２，４２のいずれにも対峙しない。
【００３４】
しかも、透過型センサ３０，４０では、湾曲本体５８が発光部３２，４２から受光部３４，４４への光をいずれも遮らず、発光部３２からの光は穴６０を経由することなく受光部３４で検出され、また、発光部４２からの光もそのまま受光部４４で検出される。
【００３５】
よって、コントローラ２０では論理（１，１）が得られ、給紙カセット３が無い旨を判定する。なお、この場合のコントローラ２０は、プリンタ１の操作パネルでカセット無しを知らせるランプを点灯させる。
再び図１に戻り、上述した用紙供給装置を搭載したプリンタ１が印刷を行う際は、カセット３から用紙がレジストローラ５に到達する。
【００３６】
このレジストローラ５は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部８で形成されるトナー像との画像転写タイミングを計りながら、用紙を転写部１２に向けて送出する。
一方、この図の入力ポート２２は、印刷の元になる画像データが外部から受信可能に構成されている。この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである。そして、このデータに基づき、コントローラ２０では光の照射などを制御する。
【００３７】
これにより、ドラムの表面には、帯電及び露光を経て静電潜像が形成され、さらに、この静電潜像に応じたトナー像が用紙に転写される。
その後、この用紙は未定着トナー像を担持した状態で定着部１４に向けて送られ、この定着部１４の熱ローラで加熱及び加圧され、トナー像が定着される。次いで、定着部１４から送出された用紙は排出ローラ１６で排紙トレイに排出される。
【００３８】
以上のように、本実施例によれば、給紙カセット３は、厚み方向に積層された枚葉の用紙を収納可能である。一方、アクチュエータ５０は装置本体２に回動自在に支持され、２個の透過型センサ３０，４０の間隔よりも小径の穴６０を有した遮光板５６を備えている。
【００３９】
そして、この遮光板５６の穴３０とセンサ３０，４０との位置に応じて給紙カセット３の用紙の残量を検出するが、この穴６０が各センサ３０，４０の間に位置する状態を用紙の残量検出に利用している。よって、遮光板が各センサの光を遮る状態のみ、或いは遮光板が各センサに対峙しない状態を用紙の残量検出に利用していた従来の構成に比して、アクチュエータ５０のストロークが短くて済み、総収納枚数の少ない給紙カセットにも容易に適用できる。
【００４０】
また、これら用紙の残量多量、残量少量、残量無しの他、給紙カセット無しの状態との計４つの状態を検出でき、利便性が向上するし、また、２個の透過型センサ３０，４０を用いているにも拘わらず、「多量」、「少量」、「用紙なし」及び「給紙カセット無し」を検出する場合であっても、アクチュエータ５０のストロークはセンサ３０，４０間隔の２倍の長さで済む。
【００４１】
さらに、アクチュエータ５０のストロークの短縮によって装置本体２の小型化にも寄与する。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
【００４２】
例えば、上述の実施例では２個の透過型センサ３０，４０で構成されているが、３個の透過型センサで構成されていても良く、この場合の穴６０の径は、隣接したセンサの間隔よりも大きく設定する一方、最も上方に位置するセンサから最も下方に位置するセンサまでの間隔よりは小さく設定すれば良い。
【００４３】
また、本発明の検知手段は、実施例の透過型センサに限定されるものではなく、反射型センサであっても良い。
さらに、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
【００４４】
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、アクチュエータのストロークが短くて済むとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００４５】
１  プリンタ（画像形成装置）
２  画像形成装置本体
３  給紙カセット
３０，４０  透過型センサ（検知手段）
３２，４２  発光部
３４，４４  受光部
５０  アクチュエータ
５２  回動支持部
５４  接触部
５６  遮光板
５８  湾曲本体
６０  穴
【図１】
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【図２】
2011073799.tif 000004
【図３】
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【図４】
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