(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を積載する用紙積載手段と、前記用紙を一枚ずつ分離し画像形成部へ送る給紙手段と、該給紙手段に対して用紙を当接させもしくは所定位置へ上昇制御する用紙支持手段と、前記用紙積載手段内の用紙の有無を検知する用紙検知手段とを備えた画像形成装置において、前記用紙検知手段は、用紙積載手段に積載可能な用紙サイズの内、最小サイズの用紙の後端近傍を検知し得るよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、用紙支持手段は所定の軸心を回転中心として斜めに用紙を支持する底板と、該底板の先端が所定の高さにあることを検知する底板検知手段を備え、用紙検知手段は用紙が所定高さ以上ある時と用紙無しの時とで同じ信号を発するよう構成した画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、用紙積載手段は装置本体より用紙搬送方向と直行する方向に挿抜可能に設けられ、用紙支持手段は所定の軸心を回転中心として斜めに用紙を支持する底板を備え、用紙検知手段は用紙上面に当接するフィラーを備え、前記底板には前記フィラーが落ち込む穴形状を有し、かつ、用紙積載手段を装置本体より引き抜くときに前記フィラーを非機能状態に待避させ、用紙積載手段を給紙位置にセットした時に前記フィラーを機能状態とする待避手段を設けた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンタ、ＦＡＸまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の画像形成装置においては装置の小型化および生産性の向上が求められているため、給紙位置から用紙に画像が形成される転写位置までの用紙搬送距離が短いものが多い。通常、作像の開始は用紙積載手段の用紙の有無を確認してからスタートすることが好ましいが、このような画像形成装置の場合特に生産性の向上のため、連続して画像印刷を行う際は次の用紙の有無を確認する前に前の用紙の転写を行いながら次の作像の開始を行う場合が多々ある。
【０００３】
用紙の有無を検出する手段は用紙積載手段の出口近傍に設けられているので、前の用紙後端が用紙積載手段内にいる間は次の用紙の有無が確認できないため、上記のような動作を行わなければならない。作像を開始した後に用紙の無いことが判明した場合は当然その作像中の画像は印刷できないことになるため、それに要したトナーが全くの無駄になることはもちろん、画像形成部に残った未転写トナーを清掃する工程などが発生するため、感光体等寿命部品の不必要な消耗による劣化やその工程に要する余分な電力消費などを招く。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では上記従来技術の問題点に鑑み、用紙検出手段を最小用紙サイズの後端近傍位置で検出することで最終紙の検出を早くし、無駄な作像工程を行わないことでトナー消費や装置の劣化、電力消費を押さえた画像形成装置を提供することを第一の目的とする。
【０００５】
また、本発明では、傾斜型底板を有する用紙積載手段に合わせ、更に底板検知手段との検知信号の組み合わせにより４段階の用紙残量状態の検知を可能とする画像形成装置を提供することを第二の目的とする。
【０００６】
また更に、本発明では、用紙搬送方向とトレイ挿抜方向が直行する構成の給紙手段においては、用紙検出手段を構成する用紙検知フィラーを待避する手段を設け、かつトレイの引き抜き時に用紙検出フィラーが待避することで、トレイの挿抜による用紙検出フィラーの破損や、用紙検出フィラーを避けるためにトレイの壁肉を減じることによる強度の減少を防止し得るようにした画像形成装置を提供することを第三の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、用紙を積載する用紙積載手段と、前記用紙を一枚ずつ分離し画像形成部へ送る給紙手段と、該給紙手段に対して用紙を当接させもしくは所定位置へ上昇制御する用紙支持手段と、前記用紙積載手段内の用紙の有無を検知する用紙検知手段とを備えた画像形成装置において、前記用紙検知手段は、用紙積載手段に積載可能な用紙サイズの内、最小サイズの用紙の後端近傍を検知し得るよう構成したことを特徴とする画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、用紙支持手段は所定の軸心を回転中心として斜めに用紙を支持する底板と、該底板の先端が所定の高さにあることを検知する底板検知手段を備え、用紙検知手段は用紙が所定高さ以上ある時と用紙無しの時とで同じ信号を発するよう構成した画像形成装置を特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、用紙積載手段は装置本体より用紙搬送方向と直行する方向に挿抜可能に設けられ、用紙支持手段は所定の軸心を回転中心として斜めに用紙を支持する底板を備え、用紙検知手段は用紙上面に当接するフィラーを備え、前記底板には前記フィラーが落ち込む穴形状を有し、かつ、用紙積載手段を装置本体より引き抜くときに前記フィラーを非機能状態に待避させ、用紙積載手段を給紙位置にセットした時に前記フィラーを機能状態とする待避手段を設けた画像形成装置を特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、用紙検出手段を最小用紙サイズの後端近傍位置で検出することで最終紙の検出を早くし、無駄な作像工程を行わないことでトナー消費や装置の劣化、電力消費を押さえることができ、傾斜型の底板を有する用紙積載手段に合わせ、更に底板検知手段との検知信号の組み合わせにより４段階の用紙残量状態の検知を可能とし、使用者に対しより詳細な状態を告知でき、使用勝手が良好となり、また更に、用紙搬送方向とトレイ挿抜方向が直行する構成の給紙装置を設けた場合には、用紙検出手段を構成するフィラーを待避する手段を設け、かつトレイの引き抜き時に用紙検出フィラーが待避することで、トレイの挿抜によるフィラーの破損や、フィラーを避けるためにトレイの壁肉を減じることによる強度の減少を防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。図１に本発明の画像形成装置の概略断面図を示す。給紙トレイ１００に積載された用紙１０１は給紙部１０２によって一枚ずつに分離され画像形成部１０３の転写部１０４へ搬送される。転写部１０４で表面に画像を転写された用紙は定着１０５へ搬送され、画像を定着された後排紙部１０６にて機外へ排出される。一方、画像の形成は画像形成部１０３内の書込部１０７で感光体１０８に潜像を作像し、現像部１０９にて潜像にトナーを付着させ転写部１０４で用紙と一緒となる。
【００１２】
給紙トレイ１００は装置本体に対し挿抜可能に構成され、用紙１０１の搬送方向とは直行する方向に抜き差しされる。給紙トレイ１００内には底板１が設けられ支点１ａを中心として回動自在に支持されている。底板１の下側にはスプリング２が設けられ、用紙１０１を給紙コロ３へと所定の圧力で当接させる。
【００１３】
また、底板１の中央付近上方には透過型フォトインタラプタ４ａと用紙検知フィラー４ｂで構成された用紙検知手段４が設けられており、用紙検知フィラー４ｂの先端は底板１に設けられた穴部１ｂに自重にて落ち込むよう構成されている。底板１の穴部１ｂは給紙トレイ１００に積載可能な用紙サイズのうち最も小さなサイズ（ここでいう最小サイズとは搬送方向に最も短いサイズをいう）の用紙後端近傍に位置し、底板１上に用紙１０１がある時には用紙検知フィラー４ｂ先端は用紙上面に当接する。
【００１４】
図１に示すような画像形成装置の場合、転写部１０４から給紙部１０２までの長さをＬ１、給紙部１０２から用紙検知位置までの長さをＬ２、同様に転写部１０４を起点として作像開始点となる書込部１０７までの、感光体１０８円周方向の長さをＬ３としたとき、（Ｌ１＋Ｌ２）＞Ｌ３の関係が満たされないと用紙の有無の確認が出来ないうちに次の作像を開始しなければならなくなる。
【００１５】
前述したような作像の無駄を発生させないためには、次の作像までのインターバル時間を設け用紙の有無が検知された後にその作像を開始することとなるが、その場合はインターバル時間分の余計な時間がかかるため、印刷生産性が著しく悪くなってしまう。よって本図示例ではＬ２をなるべく大きくするようにして、最少サイズ紙後端近傍で用紙検知を行っている。
【００１６】
更に図２で示すように、底板１の先端奥側上方には透過型フォトインタラプタ５ａと底板検知フィラー５ｂで構成された底板検知手段５が設けられており、自重にて垂れ下がっている底板検知フィラー５ｂは底板１が所定の高さに達したときその先端が底板の端部１ｃに当接するよう構成されている。
【００１７】
底板１の先端部では用紙積載量の違いにより底板１の高さの違いが顕著であるが、底板１の中央部は先端に比べ支点１ａに近いため底板１の高さの変化が少ない反面、用紙上面高さの違いが顕著となる（図３参照）。本図示例ではこの事に着目し底板検知手段５を底板１の先端側、用紙検知手段４をより支点１ａに近い側に配している。これによりそれぞれの検知精度が向上し正確な用紙残量検知手段が構成できる。
【００１８】
用紙検知フィラー４ｂにはフォトインタラプタ４ａを遮光する遮光板４ｃがあり、フィラー先端の載った用紙が満載時のおよそ２／３以下から１枚だけの時には遮光する状態に、用紙が無く用紙検知フィラー４ｂが底板１の穴部１ｂに落ち込んだ時と、用紙積載高さが満載時のおよそ２／３より多い時は遮光しない状態になるよう構成されている。
【００１９】
底板検知フィラー５ｂにもフォトインタラプタ５ａを遮光する遮光板５ｃがある。用紙残量がおよそ１／３以上の時は底板１が低い位置にあるため、底板検知フィラー５ｂは自重で垂れ下がった状態か、底板１の端部１ｃに当接しても遮光板５ｃがフォトインタラプタ５ａを遮光する状態となるよう構成されている。用紙残量がおよそ１／３未満の時は底板１の端部１ｃで底板検知フィラー５ｂの先端が持ち上げられて遮光しない状態となるよう構成されている。このため、用紙検知手段４及び底板検知手段５による信号の組み合わせにより表１のようになり、用紙無しを含めて４段階の用紙残量の検知が可能となる。なお、透過型フォトインタラプタ４ａ、５ａが遮光されない状態をＯＮ、遮光された状態をＯＦＦとしている。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
更にまた、用紙検知フィラー４ｂの近傍にはスプリング６ａとレバー部６ｂからなるフィラー待避手段６が設けられている。レバー部６ｂの先端には傾斜面６ｃが設けられ、用紙検知フィラー４ｂの側面より突出した突起部４ｄを下から掬う位置に構成されている。他端には下方に伸びた受面６ｄがあり給紙トレイ１００の背面１００ａに当接する。スプリング６ａはレバー部６ｂを給紙トレイ引き抜き方向に付勢しており、その時、用紙検知フィラー４ｂを持ち上げている。給紙トレイ１００が挿入されたときはトレイ背面１００ａによって受面６ｄが押されるので、先端傾斜面６ｃが後退し用紙検知フィラー４ｂは自重にて垂れ下がった状態となる（図４参照）。
【００２２】
用紙検知フィラー４ｂが底板１の中央ないし回転支点１ａに近い位置に有る場合、用紙検知フィラー４ｂが給紙トレイ１００の深い位置にまで垂れ下がるように構成されているため、そのまま給紙トレイ１００を挿抜すると用紙ガイドや給紙トレイの奥壁と用紙検知フィラー４ｂが干渉し、当該用紙検知フィラー４ｂを破損してしまうことがある。しかし、上記のような構成によって給紙トレイ１００の挿抜にあわせて用紙検知フィラー４ｂが自動的に待避状態と使用可能な状態とに変移するので用紙検知フィラー４ｂの破損を招くようなことがない。サイドガイドやトレイの奥壁を大きく切り欠くことも可能であるが、トレイやガイドの強度低下を招くため望ましくない。
【００２３】
本実施の形態例では底板が斜めに上がる傾斜タイプの給紙トレイについて述べたが、請求項１に関してはこれに限らず、底板を水平に持ち上げるタイプのトレイでも適用することができる。また用紙搬送方向と給紙トレイ１００の挿抜方向が直行式でない場合でも、請求項１または２に対しては適用することができる。
【００２４】
なお、本発明の画像形成装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１から３記載の画像形成装置によれば、用紙検出手段を最小用紙サイズの後端近傍位置で検出することで最終紙の検出を早くし、無駄な作像工程を行わないことでトナー消費や装置の劣化、電力消費を押さえることができ、傾斜型の底板を有する用紙積載手段に合わせ、更に底板検知手段との検知信号の組み合わせにより４段階の用紙残量状態の検知を可能とし、使用者に対しより詳細な状態を告知でき、使用勝手が良好となり、また更に、用紙搬送方向とトレイ挿抜方向が直行する構成の給紙装置を設けた場合には、用紙検出手段を構成するフィラーを待避する手段を設け、かつトレイの引き抜き時に用紙検出フィラーが待避することで、トレイの挿抜によるフィラーの破損や、フィラーを避けるためにトレイの壁肉を減じることによる強度の減少を防ぐことができる、等種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の給紙トレイの近傍の状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示す傾斜した底板の支点近傍と先端との高さ変位を示す略図である。
【図４】図２に示す用紙検知フィラーと待避レバーの動作を示す略図である。
【符号の説明】
１  底板（用紙積載手段）
４  用紙検知手段
４ａ  透過型フォトインタラプタ（用紙検知手段）
４ｂ  用紙検知フィラー（用紙検知手段）
４ｃ  遮光板（用紙検知手段）
４ｄ  突起部（用紙検知手段）
５  底板検知手段
５ａ  フォトインタラプタ（底板検知手段）
５ａ  透過型フォトインタラプタ（底板検知手段）
５ｂ  底板検知フィラー（底板検知手段）
５ｃ  遮光板（底板検知手段）
６  フィラー待避手段
１００  給紙トレイ（用紙積載手段）
１０１  用紙
１０２  給紙部（給紙手段）
【図１】
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【図２】
0003907490.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003907490.tif 000006