(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、
前記カセットを装着すると前記上昇手段と連結し、前記カセットを抜き出すと前記上昇手段との連結を解除する継手部と、
上昇した前記リフト板によって傾く接触片と、
前記接触片が取り付けられた軸部と、
前記軸部に取り付けられ、前記接触片の傾きに応じて前記軸部が回動することによって位置決めされる遮光部材と、
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、
前記接触片が所定量以上に載置された用紙の最上層に接触して第１の傾きになったときの前記遮光部材の第１の位置と、前記接触片が所定量未満に載置された用紙の最上層に接触して第２の傾きになったときの前記遮光部材の第２の位置と、前記用紙が無くなって前記接触片が上昇した前記リフト板の前記開口の開口縁部に接触して第３の傾きになったときの前記遮光部材の第３の位置と、前記カセットが抜かれて前記継手部による前記上昇手段との連結が解除されて前記リフト板が下降して前記接触片が自重で鉛直方向の第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、
前記光センサー部の出力値が前記第１の位置を示す場合に、前記カセットに載置された用紙が多量である旨を報知し、前記光センサー部の出力値が前記第２の位置を示す場合に、前記カセットに載置された用紙が少量である旨を報知し、前記光センサー部の出力値が前記第３の位置を示す場合に、前記カセットに用紙が無い旨を報知し、前記光センサー部の出力値が前記第４の位置を示す場合に、前記カセットが抜けている旨を報知する報知手段を備えた
ことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
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のセンサーがＯＮで前記第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のセンサー及び前記第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４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になる
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、リフトモーターなどにより給紙カセットのリフト板を持ち上げて、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残量と給紙カセットの着脱を検出することが行われている。例えば、記録紙の残量を検出する方法としては、リフト板上の記録紙に接触すると回動するアクチュエーターの回動位置に基づいて、記録紙の有無を検出する技術がある。また、給紙カセットの着脱を検出する方法としては、給紙カセットが挿入されたときに押し込まれてＯＮになる押しボタン式のスイッチを給紙カセットの挿入路に設ける技術がある。また、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、記録紙が有るか無いかしか分からなかった。また、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それぞれ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、前記カセットを装着すると前記上昇手段と連結し、前記カセットを抜き出すと前記上昇手段との連結を解除する継手部と、上昇した前記リフト板によって傾く接触片と、前記接触片が取り付けられた軸部と、前記軸部に取り付けられ、前記接触片の傾きに応じて前記軸部が回動することによって位置決めされる遮光部材と、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、前記接触片が所定量以上に載置された用紙の最上層に接触して第１の傾きになったときの前記遮光部材の第１の位置と、前記接触片が所定量未満に載置された用紙の最上層に接触して第２の傾きになったときの前記遮光部材の第２の位置と、前記用紙が無くなって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、前記カセットが抜かれて前記継手部による前記上昇手段との連結が解除されて前記リフト板が下降して前記接触片が自重で鉛直方向の第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、前記光センサー部の出力値が前記第１の位置を示す場合に、前記カセットに載置された用紙が多量である旨を報知し、前記光センサー部の出力値が前記第２の位置を示す場合に、前記カセットに載置された用紙が少量である旨を報知し、前記光センサー部の出力値が前記第３の位置を示す場合に、前記カセットに用紙が無い旨を報知し、前記光センサー部の出力値が前記第４の位置を示す場合に、前記カセットが抜けている旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする。
また、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のセンサーがＯＮで前記第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のセンサー及び前記第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４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になってもよい。
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を検出する機構を共通化するとともに、記録紙の残量を多段階的に検出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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、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、給紙カセット６１のリフト板の上昇によって回動するアクチュエーター６４と、アクチュエーター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、露光部５３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し、リフトモーターの回転によりリフト板６１１の下流端が持ち上げられる。不図示のリフト板上昇検出センサーにより、リフト板６１１上に積載された記録紙Ｐの最上層が給紙ローラー６２に当接したことが検出されると、リフトモーターの回転が停止し、記録紙Ｐが給紙位置にセットされる。リフト板６１１上に記録紙Ｐが無い場合、リフト板上昇検知センサーにより、リフト板６１１が上昇上限位置まで上昇したことが検出されたときに、リフトモーターの回転が停止する。
【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、画像形成装置１のカセット収納空間６３の上面に取り付けられており、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、リフト板６１１が上昇したときに、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に接触して押し上げられ、軸部６４１の回転方向に回転可能に構成されている。具体的には、給紙カセット６１が画像形成装置１から抜き出されている場合、接触片６４２の傾きは第４の傾き（基準角）になっている。記録紙Ｐが積載された状態でリフト板６１１が上昇すると、接触片６４２は、記録紙Ｐの最上層に当接して押し上げられて傾く。記録紙Ｐの残量が減るにつれて、接触片６４２の傾きが小さくなり、記録紙Ｐが無くなると、接触片６４２は先端部６４２ａが図２に示すリフト板６１１に形成された開口６１１ａに落ち込む。リフト板６１１の開口６１１ａは、開口縁部６１１ｂが接触片６４２の側部６４２ｂに当接して接触片６４２を押し上げて少し傾けるように（第３の傾きになるように）、大きさが調整されている。記録紙Ｐの補給などで給紙カセット６１が画像形成装置１から抜き出されると、モーター継手部６１２と不図示のリフトモーターとの連結が解除されて、リフト板６１１の下流端がカセットフレーム６１０の底面側に倒れ、接触片６４２が自重で第４の傾きに戻る。
【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、所定量以上（多量）の記録紙Ｐが載置された状態でリフト板６１１が上昇した場合、接触片６４２は記録紙Ｐの最上層に当接して第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のみをＯＮにする第１の位置に回動する。そのため、第１のセンサー６５１がＯＮになり、第２のセンサー６５２がＯＦＦになる。図４（ｂ）に示すように、記録紙Ｐが所定量未満（少量）になると、接触片６４２が第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と第２のセンサー６５２の両方をＯＮにする第２の位置に回動する。図４（ｃ）に示すように、記録紙Ｐが無くなると、接触片６４２の先端部６４２ａがリフト板６１１の開口６１１ａに落ちて、開口縁部６１１ｂに接触片６４２の側部６４２ｂが当接し、第３の傾きになる。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をＯＦＦにして第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、給紙カセット６１がカセット収納空間６３から抜き出されると、接触片６４２は第４の傾きになる。接触片６４２が第４の傾きのとき、遮光片６４３ｂは第１のセンサー６５１および第２のセンサー６５２をＯＦＦにする第４の位置に回動する。
【００２５】
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の出力値に応じて、例えばタッチパネル装置１０を介して給紙部６０の状態を報知する報知手段として機能してもよい。例えば、図５に示すように、不図示の制御部は、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、給紙カセット６１の記録紙Ｐが多量である旨を報知し、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、給紙カセット６１の記録紙Ｐが少量である旨を報知し、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、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ＯＦＦである場合、給紙カセット６１が装着されていない旨を報知してもよい。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。
【００２６】
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の残量が「無し」である場合と、「少量」である場合と、「多量」である場合との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の残量とを同一種類の２個のセンサーを兼用して検出しているため、構成を簡易にすることができる。また、本実施形態では、２個のセンサーで、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の残量を「無し」、「少量」、「多量」の３段階に分けて検出することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、リフト板６１１を図示しないリフトモーターによって上昇させて、リフト板６１１上に積載された記録紙Ｐの最上層を給紙ローラー６２に当接させるように構成したが、リフトモーターを用いることなく、バネ等の弾性部材の付勢力によってリフト板６１１を上昇させるタイプの給紙カセットであっても、上記と同様の作用、効果を得ることができる。また、接触片６４２は、上昇したリフト板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３の傾きに傾くように軸部６４１に取り付けられてもよい。
【００２８】
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】
【００２９】
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
６１１ｃ  開口
６１１ｄ  開口縁部
６１２  モーター継手部
６４１  軸部
６４２  接触片
６４２ａ  先端部
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】
0006264279.tif 000002
【図２】
0006264279.tif 000003
【図３】
0006264279.tif 000004
【図４】
0006264279.tif 000005
【図５】
0006264279.tif 000006