(57)【要約】【課題】カラーＬＢＰの高速化で画像形成を開始する前に紙無しを検知する。【解決手段】給紙装置の紙無し検知手段を用紙後端規制板に設け、ラスト紙の給紙開始とほぼ同時期の早い段階で紙無し状態を検知する。【選択図】　　　図１
2004123365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のシート材を積載する積載手段と、該積載手段に積載するシート材の少なくとも一辺を規制する規制手段と、前記積載手段からシート材を給送する給送手段と、前記積載手段上のシート材の有無を検知する検知手段と、を有するシート材給送装置において、
前記検知手段を前記規制手段上に設けたことを特徴とするシート材給送装置。
【請求項２】
前記規制手段は、前記積載手段に積載されたシート材の、前記給送手段による給送方向に対し、略後端の側辺を規制する後端規制部材であることを特徴とする請求項１記載のシート材給送装置。
【請求項３】
前記後端規制部材は、前記給送手段によるシート材の給送方向に略並行に移動可能に構成したことを特徴とする請求項２記載のシート材給送装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３記載のシート材給送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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置等に用いられるシート材を給送するシート材給送装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームプリンター等の画像形成装置においては近年、画像処理速度の向上に伴いカラー化、高画質化が進んでいる、またネットワーク環境下での使用等に伴い、高速処理、大量処理の要求が高まってきている。これらの要求に対応するため、カラープリンターやこれに付随する大容量給紙装置も多く実用化されている。以下に従来の画像形成装置の形態を図９に従って説明する。図９は画像形成装置を表す断面図でありカラープリンターを例示している。
【０００３】
この画像形成装置は、像担持体である感光ドラム上にトナー像を形成する画像形成部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２ＢＫと、そのトナー像を一旦転写する中間転写ベルト３及びそのベルト３上のトナー像を記録媒体であるシートＳに転写する転写手段である２次転写ローラ４、シートＳを中間転写ベルト３と２次転写ローラ４に向け送り出す給紙手段及び転写手段へシートＳを搬送する給送手段、定着手段、排紙手段を具備する。
【０００４】
以下画像形成について説明する。図９に示すように画像形成装置には複数枚のシートＳを積載する給紙カセット５が着脱自在に装着されている。また、大容量のシートＳを積載し、画像形成装置の載置台としての機能を果たす給紙デッキ６も具備している。ピックアップローラ７により給紙カセット５から給送されたシートＳは、リタードローラ対８により１枚ずつに分離され、搬送ローラ９によってレジストローラ対１０に搬送される。
【０００５】
シートＳが搬送されたときにはレジストローラ対１０は回転を停止しており、このニップに突き当てられることによりシートＳは斜行を矯正される。
【０００６】
像担持体を含むプロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫには４ドラムフルカラー方式の場合、図のごとくイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つが並列配置されている。各々のプロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫに対し、それぞれ光学走査系１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫが設けられ、画像信号により各色ごとの感光体ドラム上にトナー像が形成された後、転写ローラ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＢＫにより図中矢印方向に走行する中間転写ベルト３上に各色トナーが重ねて転写される。
【０００７】
この後、シートＳはレジストローラ対１０により所定のタイミングで、２次転写ローラ４に送り出され、中間転写ベルト３上のトナー像がシートＳ上に転写され、定着器１４で定着された後、排紙ローラ対１５により排出され、排紙トレー１６上に積載される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の画像形成装置においては、給紙カセット５にシートＳがあることが検知されてから画像形成部２によって画像形成プロセスを行う必要がある。その理由は、給紙カセット５内のシートＳの有無を検知する以前に画像形成プロセスを行うと次のような不具合を生じるからである。すなわち、画像形成プロセスを開始した後にシートＳが無いことを検知すると、感光体ドラム、あるいは中間転写ベルト上に転写されていないトナー像が残ってしまうことになり、このトナー像を除去するためのクリーニングに時間がかかるばかりでなく、感光体ドラム、中間転写ベルト、さらにはこれらをクリーニングする手段を劣化させ、画像形成装置の耐久性を低下させるという問題が発生する。
【０００９】
さらに、給紙カセット５にシートＳがあることを検知してから画像形成プロセスを行う場合には時間のロスが発生してしまい、画像形成装置の高速化を妨げるという問題がある。すなわち、シートＳの有無を検知する紙有無検知手段１７は、最小サイズのシートＳよりもシート搬送方向下流側に配置する必要がある。このため、最小サイズのシートＳは移動を開始した直後にその後端が紙有無検知手段１７を通過することになるが、最大サイズのシートＳは、移動を開始してからその後端が紙有無検知手段１７を通過するまでに時間がかかる。つまり給紙カセット５内のシート無しを検知するまでに時間がかかることになる。
【００１０】
特にフルカラー方式の画像形成装置の場合、前述のように画像形成プロセスに時間がかかるため、高速化のためにはカセット内の紙無しを早期に検知する手段が不可欠であった。また給紙デッキ６の場合には、給紙口から２次転写ローラ４までの距離が長くなるため、その要求は切実であった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、給紙カセット上のシートの有無を検知する検知手段を、給紙カセットに積載されるシートの後端位置を規制する後端規制板上に設け、同検知手段を給紙カセット上に積載されるシートの大きさに合わせて後端規制板とともに移動可能に構成することにより、シートサイズによらず、早期に紙無しを検知することを実現している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施例）
（第１の実施例）
以下に本発明を適用した第１の実施例を図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
先ず図２を参照しながら給紙カセット５の構成を説明する。図２は第１の実施例の給紙カセットの上視図である。給紙カセット５の幅規制板１９ａ及び１９ｂは給紙カセット５の底面５ａに設けられたガイド２０に沿ってスライド可能に配置されている。幅規制板１９ａと１９ｂはラック２１及びピニオン２２にて連結されており、２枚の幅規制板の中心が常に一定位置となるよう互いに連動してスライドするよう設定されている。また給紙カセット５の底面５ａには前記ガイド２０に略平行にラチェット２３が形成されており、幅規制板の移動を規制している。シートの後端位置を規制する後端規制板１８は、同じく給紙カセット５の底面５ａに設けられたガイド２０に沿ってスライド可能に配置されている。また後端規制板１８はガイド２０に略平行に形成されたラチェット２３によりその移動を規制されている。
【００１４】
次に幅規制板を示す斜視図であるところの図３を参照して、シートサイズ設定方法について以下に説明する。幅規制板１９ａ及び後端規制板１８のシートに当接しない面にはレバー２６が軸２６ａを中心に回動自在に軸支されている。またレバー２６の略下方にはスリット２８にガイドされてスライド可能なストッパー２７がレバー２６に連結されている。ストッパー２７は不図示のバネにより常に図中下方に付勢されている。このため通常ストッパー２７はラチェット２３に係止しており、幅規制板１９ａ、及び後端規制板１８はスライド動作を規制されている。ここでレバー２６を軸２６ａを中心に矢印Ａの方向に回動するとレバー２６に連結されたストッパー２７は前述のバネの力に抗して上方に持ち上げられる。この結果、ストッパー２７はラチェット２３から解除され、幅規制板１９または後端規制板１８はガイド２０にガイドされてスライド可能となる。ユーザーは前記の状態で幅規制板１９または後端規制板１８を矢印Ｂの方向にスライドし、所望のシート幅に移動した後レバー２６を開放することによりシートサイズを設定出来る。
【００１５】
給紙カセット５へのシートのＳの積載は、給紙カセット５をレール２４に沿って画像形成装置手前側に引き出した後、中板２５上にシートＳを積載することで行う。給紙カセット５を画像形成装置１内に装着すると不図示のリフトアップ機構により中板２５が軸２５ａを中心に回動し、給紙カセット５に積載されたシートＳの最上部が所定の高さに調節され、給紙動作が可能となる。
【００１６】
以下に図１を参照して紙有無検知手段の構成を説明する。図１は本実施例の構成を示す図であり、図２中Ａ−Ａ断面図である。
【００１７】
後端規制板１８の下部には紙有無検知レバー１７が軸２９を中心に回動自在に配置され、同紙有無検知レバーに隣接してフォトセンサ３０が固定されている。軸２９ならびにフォトセンサ３０は蓋３１により覆われている。紙有無検知レバー１７は前記蓋３１に設けられたスリット３１ａから突出する第１の位置、すなわち図１（Ａ）に示す位置に不図示のバネにより付勢されている。また前記第１の位置において、紙有無検知レバー１７はフォトセンサ３０のスリットを塞ぎフォトセンサ３０を遮光するように設定されている。また前記蓋３１の高さは給紙カセット５に設けられた中板２５と略同じに設定されており、図１（Ｂ）に示すように給紙カセットの中板上にシートＳを積載すると、紙有無検知レバー１７は前記蓋３１のスリット３１ａ内に略退避する第２の位置に回動される。前記第２の位置において、紙有無検知レバー１７はフォトセンサ３０のスリットを開放し、フォトセンサ３０が投光するように設定されている。図２に示すようにフォトセンサ３０は給紙カセット５の枠体に設けられたコネクタ３２と束線３３にて電気的に接続されている。画像形成装置１の前記コネクタ３２に略対向する位置にはコネクタ３２と対を成すコネクタ（不図示）が配置されており、不図示のコントローラに電気的に接続されている。給紙カセット５が画像形成装置１内に収納されると、給紙カセット５のコネクタ３２は画像形成装置１内の不図示のコネクタに接続され、フォトセンサ３０の信号が、不図示のコントローラに伝達される。
【００１８】
尚給紙カセット５の底部にはカバー３４が固定され、フォトセンサ３０とコネクタ３２を接続する束線３３が給紙カセット５に積載されたシートＳに接触しないようになっている。
【００１９】
以上説明した構成を採用することにより、給紙カセット５内のシートＳが画像形成装置１に給送され、給紙カセット５内の最後の１枚のシートＳが給紙ローラ７の動作により移動を開始すると、シートＳの後端が紙有無検知レバー１７を通過すると同時に紙有無検知レバー１７は不図示のバネにより図１（Ａ）に示す第１の位置に回動され、紙無し状態を検知することが出来る。
【００２０】
尚本実施例では紙有無検知手段として紙有無検知レバーとフォトセンサを組み合わせた構成を採用しているが、反射型フォトセンサで直接的にシートの有無を検知する等その他の構成を採用することも出来る。
【００２１】
（第２の実施例）
以下に本発明を適用した第２の実施例を、図４〜図６を参照して以下に説明する。第１の実施例と同一部材には同一符号を付すとともに、構成的、機能的に変わらないものについてはその説明を省略する。第２実施例は、本発明を大容量の給紙デッキに採用した構成を例示している。
【００２２】
先ず主断面図であるところの図４を基に給紙デッキ６のカセット５の構成の概略を説明する。給紙デッキ６の中にはレール２４に沿って引出し可能に取り付けられた給紙カセット５が設けられており、さらに給紙カセット５の中にはワイヤ３５により昇降自在に釣り下げられた中板２５が設けられている。中板２５および中板２５上に積載されたシートＳはワイヤ３５がワイヤ巻取りドラム３７に巻き取られることにより上昇し、紙面検知手段３６により最上位の紙面が略一定になるように制御され、給紙動作が可能となる。また給紙カセット５が給紙デッキ６より引出されると、巻取りドラム３７はワイヤを巻きだし、中板２５は下降する。
【００２３】
幅規制板１９並びに後端規制板１８は中板２５上に積載される最下位のシートＳから最上位のシートＳまで規制できるよう高さを設定されている。また、本実施例では紙有無検知手段は後端規制板１８の最上部に配置され、前記紙面検知手段３６により制御される最上位の紙面に対応する高さに調節されている。
【００２４】
また、給紙カセット５の上視図である図５に示すように、中板２５には幅規制板１９及び後端規制板１８のスライド範囲に対応した開口が設けられている。
【００２５】
以下に図６を参照して紙有無検知手段の構成を説明する。図６は本実施例の構成を示す図であり、図５中Ｂ−Ｂ断面図である。
【００２６】
後端規制板１８の上部には紙有無検知レバー１７が配置され、同紙有無検知レバー１７に隣接してフォトセンサ３０が固定されている。紙有無検知レバー１７は軸２９を中心に、フォトセンサ３０のスリットを塞ぎフォトセンサ３０を遮光する第１の位置、すなわち図６（Ａ）に示す位置と、フォトセンサ３０のスリットを開放し、フォトセンサ３０が投光する第２の位置、すなわち図６（Ｂ）に示す位置とに回動自在に配置され、通常自重で第１の位置にある。また紙有無検知レバー１７の一端は、後端規制板１８の側壁に設けられたスリット１８ａから中板２５上に積載されたシートＳの方向に突出している。フォトセンサ３０に一端を接続されたケーブル３３は後端規制板１８の内部にて下方に延び、中板２５の下を通過してコネクタ３２に接続されている。
【００２７】
給紙デッキ６から給紙カセット５が引出され、中板２５が下降した状態では、紙有無検知レバー１７は前記第１の位置にある。中板２５上にシートＳが積載され、中板２５が上昇すると、最上部のシートＳにより紙有無検知レバー１７は図６（Ｂ）に示す前記第２の位置に回動される。そして、給紙カセット５内のシートＳが画像形成装置１に給送され、給紙カセット５内の最後の１枚のシートＳが給紙ローラ７の動作により移動を開始すると、シートＳの後端が紙有無検知レバー１７を通過すると同時に紙有無検知レバー１７はその自重によりにより図６（Ａ）に示す第１の位置に回動され、紙無し状態を検知することが出来る。
【００２８】
（第３の実施例）
以下に本発明を適用した第３の実施例を図７、図８を参照して説明する。図７、図８は本実施例の紙有無検知手段の構成を示す斜視図である。第１、第２の実施例と同一部材には同一符号を付すとともに、構成的、機能的に変わらないものについてはその説明を省略する。
【００２９】
本実施例の第２実施例との相違点は、紙有無検知レバーを後端規制板１８内に退避可能に構成した点である。第２実施例では後端規制板１８の上部に配置された紙有無検知レバー１７は、後端規制板１８の側壁に設けられたスリット１８ａから中板２５上に積載されたシートＳの方向に突出しており、シートＳを中板２５上に積載する際に邪魔になるという課題があった。本実施例は前記課題を解決する手段を実現するものである。
【００３０】
図７に示すように、紙有無検知レバー１７はフラッグ３８、軸３９、ならびにコイルバネ４０にて構成されており、軸３９はフラッグ３８のフランジ部３８ａに、同フランジ部３８ａはコイルバネ４０に各々貫通し、一体化されている。フラッグ３８のフランジ部３８ａには切り欠き３８ｂが設けられ、軸３９の前記切り欠き３８ｂに略対向する位置には突起３９ｃが一体に形成されている。フラッグ３８は、軸３９に対して回動可能であり、切り欠き３８ｂの一辺が軸３９上の前記突起３９ｃに当接する第１の位置、すなわち図８（Ａ）に示す位置と、切り欠き３８ｂの他辺が軸３９上の突起３９ｃに当接する第２の位置、すなわち図８（Ｂ）に示す位置とで回転が規制され、コイルバネ４０により図８（Ａ）に示す第１の位置に付勢されている。
【００３１】
軸３９は後端規制板１８の上部に回動自在に保持され、軸３９に一体に形成された遮光部３９ａがフォトセンサ３０のスリットを遮光した状態において、軸３９の突き当て部３９ｂがフォトセンサ３０に当接することでその回転が規制されている。前記の状態でフラッグ３８は後端規制板１８のスリット１８ａから中板２５上に積載されたシートＳの方向に突出している。
【００３２】
前述の構成を採用することにより、給紙カセット５を給紙デッキ６から引出した状態で、中板２５上にシートＳを積載する場合、シートＳの束を紙有無検知レバー１７のフラッグ３８の略上方から落下させるとフラッグ３８はフォトセンサ３０によって回転規制された軸３９を中心に、コイルバネの力に抗して図８（Ｂ）に示す第２の位置に回転させられ、後端規制板１８のスリット１８ａ内に略退避する。給紙カセット５の中板２５上に積載可能なシートＳの上限は、前記スリット１８ａの下辺よりも略下方に設定されており、中板２５上にシートＳの積載がされると、フラッグ３８はコイルバネ４０の作用により軸３９を中心に回転し、図８（Ａ）に示す第１の位置に戻る。
【００３３】
そして給紙カセット５が画像形成装置１内に収納され、実施例２で説明したのと同様の紙面制御が行われると、上昇したシートにより、紙有無検知レバー１７はフラッグ３８と軸３９が同時に回動し、フォトセンサ３０が投光する位置に略固定される。
【００３４】
以上説明したように、本構成を採用することにより、中板２５上にシートＳを積載する作業を阻害することなく、後端規制板１８上に紙有無検知レバー１７を配置することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、給紙カセット上のシートの有無を検知する検知手段を、給紙カセットに積載されるシートの後端位置を規制する後端規制板上に設け、同検知手段を給紙カセット上に積載されるシートの大きさに合わせて後端規制板とともに移動可能に構成することにより、シートサイズによらず、早期に紙無しを検知することができるので、簡単な方法で画像形成装置の高速化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の紙有無検知手段を示す図２中Ａ−Ａ断面図。
【図２】第１実施例の給紙カセットを示す上視図。
【図３】第１実施例の幅規制板を示す斜視図。
【図４】第２実施例の画像形成装置と給紙デッキを示す主断面図。
【図５】第２実施例の給紙カセットを示す上視図。
【図６】第２実施例の紙有無検知手段を示す図５中Ｂ−Ｂ断面図。
【図７】第３実施例の紙有無検知レバーを示す斜視図。
【図８】第３実施例の紙有無検知レバーを示す斜視図。
【図９】従来の画像形成装置と給紙デッキを示す主断面図。
【符号の説明】
１‥‥画像形成装置
５‥‥給紙カセット
６‥‥給紙デッキ
１７‥‥紙有無検知レバー
１８‥‥後端規制板
３０‥‥フォトセンサ
【図１】
2004123365.tif 000003
【図２】
2004123365.tif 000004
【図３】
2004123365.tif 000005
【図４】
2004123365.tif 000006
【図５】
2004123365.tif 000007
【図６】
2004123365.tif 000008
【図７】
2004123365.tif 000009
【図８】
2004123365.tif 000010
【図９】
2004123365.tif 000011