(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙の幅方向に沿って相対移動可能な一対の端縁規制部材を備え、該端縁規制部材を記録紙の端縁に対向当接させる位置まで移動させて端縁を揃えた状態で記録紙の繰り出しが可能な手差しトレイを備えた給紙装置において、
上記一対の端縁規制部材毎に設けられたラックが用いられる一対の連動部材と、
上記各連動部材のラックに噛み合うことで連動可能なピニオンが用いられ、各端縁規制部材を相対方向に移動させる伝達手段と、
上記連動部材の一つに係合して従動回転可能なギヤが用いられる連結手段と、
上記連結手段として用いられるギヤの周方向に沿って複数配置されて該ギヤの従動位置に応じてオン・オフ動作が可能なスイッチを有する従動位置検知手段と、
上記連動部材の最大移動位置近傍に対応して配置され、該連動部材との対向関係によりオン・オフ動作が可能なセンサとを備え、
上記従動位置検知手段における各スイッチのオン・オフ状態と上記センサのオン・オフ状態とに基づき予め設定されているサイズマップとの対応により上記記録紙幅の割り出しを行うことを特徴とする給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、給紙される記録紙のサイズ検知構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体として用いられる感光体上に担持されているトナー像を記録紙などの記録媒体に転写する行程が実行される。
【０００３】
記録媒体（以下、記録紙と表現する）は、感光体上に形成された画像サイズに対応するものが選択されて転写されるようになっている。このため、画像形成装置おいては、複数種類のサイズ毎に記録紙を収容しているカセットを備えた給紙装置が装備されている他に、給紙カセットにないサイズあるいは給紙カセット内に収容されている記録紙とは異種の記録紙を給紙するための手差し給紙装置を設ける場合がある。
【０００４】
手差し給紙装置は、常時使用されるものではなく、特別なサイズあるいは種類の記録紙を転写部に向けて給送する際にいられることが多い。手差し給紙装置の構成としては、画像形成装置内部に設けられているレジストローラの近傍に連続する給紙搬送路を上記給紙装置とは別に設け、該給紙搬送の末端を画像形成装置の壁部の一部を開閉できるようにした手差しトレイに連続させた構成がある。
【０００５】
記録紙への画像転写を行う場合、画像形成に先立ち予めサイズ指定が行われるとそのサイズに対応したサイズの記録紙が給紙カセットから繰り出されるが、手差しトレイから記録紙を繰り出す際には記録紙の指定が行われないことが多い。このため、例えば、感光体上に担持されている画像サイズと手差しトレイから繰り出される記録紙とのサイズが整合しない場合には不用意に画像のはみ出しなどが生じないように警告する必要がある。
【０００６】
従来、手差しトレイ上から繰り出される記録紙のサイズを検出する構成として、特開平５−４３０５８号公報に開示された構成がある。
上記公報には、繰り出し方向と直角な方向に相当する記録紙の幅方向に沿って相対方向に摺動可能な幅端縁規制部材を設け、端縁規制部材の摺動路中に抵抗体を配置すると共に抵抗体に接触する接触子を端縁規制部材に連動可能に設け、端縁規制部材の移動に連動する接触子の位置で変化する抵抗値を検出して端縁規制部材が幅方向端部に対向する記録紙の幅方向サイズ、いわゆる幅を割り出す構成が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に開示された構成には次の不具合がある。
まず、抵抗体に接触子を接触させながら摺動させる場合には接触状態が変化することにより記録紙幅の正確な検出が行えなくなる。つまり、部品の加工および組み付け精度によってあるいは使用環境によって接触圧力が変化することもあり、圧力が弱い場合には検出精度が低下し、圧力が高い場合には摺動抵抗が増加することにより端縁規制部材の摺動操作に円滑性が得られなくなる。特に、原稿サイズが大きい場合に接触子と抵抗体との接触圧力が弱いと、原稿と記録紙とのサイズ間での誤差が大きくなることもあり、この場合に原稿サイズに対して記録紙サイズが大きいと判別してしまうと記録紙中の非画像部も現像対象となり、クリーニング装置の負担増加やトナーの消費量の増加などの二次的な不具合が生じることになる。
【０００８】
本発目の目的は、上記従来の給紙サイズ検知に関する問題に鑑み、手差しトレイから給送される記録紙のサイズ判別を構成の複雑化を招くことなく高精度により判別することができる構成を備えた給紙装置および画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、記録紙の幅方向に沿って相対移動可能な一対の端縁規制部材を備え、該端縁規制部材を記録紙の端縁に対向当接させる位置まで移動させて端縁を揃えた状態で記録紙の繰り出しが可能な手差しトレイを備えた給紙装置において、上記一対の端縁規制部材毎に設けられたラックが用いられる一対の連動部材と、上記各連動部材のラックに噛み合うことで連動可能なピニオンが用いられ、各端縁規制部材を相対方向に移動させる伝達手段と、
上記連動部材の一つに係合して従動回転可能なギヤが用いられる連結手段と、
上記連結手段として用いられるギヤの周方向に沿って複数配置されて該ギヤの従動位置に応じてオン・オフ動作が可能なスイッチを有する従動位置検知手段と、
上記連動部材の最大移動位置近傍に対応して配置され、該連動部材との対向関係によりオン・オフ動作が可能なセンサとを備え、
上記従動位置検知手段における各スイッチのオン・オフ状態と上記センサのオン・オフ状態とに基づき予め設定されているサイズマップとの対応により上記記録紙幅の割り出しを行うことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置を適用した画像形成装置の模式図であり、同図に示す画像形成装置は、色分解に対応した色の画像を形成可能な感光体を複数備え、各感光体上で形成されたトナー像を中間転写体に重畳転写した画像を記録用紙などのシート（以下、便宜上、記録紙と表現する）に対して一括転写することにより多色画像を形成可能なカラープリンタである。本発明では、画像形成装置として、カラープリンタに限らず、カラー複写機、ファクシミリ装置および印刷機なども含まれること勿論である。
【００１４】
図１において、カラープリンタ１は、画像形成部１Ａが縦方向の中央部に位置し、その下方には給紙部１Ｂが、さらに画像形成部１Ａの上方には原稿載置台１Ｃ１を備えた原稿走査部１Ｃがそれぞれ配置されている。
【００１５】
画像形成部１Ａには、水平方向に展張面を有する中間転写ベルト２が配置されており、中間転写ベルト２の上位には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。
画像形成部１Ａには、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による画像を担持可能な感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂが中間転写体２の展張面に沿って並置されている。
【００１６】
各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂはそれぞれ同じ方向（図１では、反時計方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周辺には、ドラムの回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置４，書き込み装置５，現像装置６，１次転写装置７，およびクリーニング装置８が配置されている（便宜上、感光体３Ｙを対象として、各装置の符号にＹを付して示してある）。
【００１７】
中間転写ベルト２は、複数のローラ２Ａ〜２Ｃに掛け回されて感光体との対峙位置において同方向に移動可能な構成を備え、展張面を構成するローラ２Ａ、２Ｂとは別のローラ２Ｃは、中間転写ベルト２を挟んで２次転写装置９に対峙している。なお、図１中、符号１０は、中間転写ベルト２を対象としたクリーニング装置を示している。
【００１８】
２次転写装置９は、帯電駆動ローラ９Ａおよび従動ローラ９Ｂに掛け回されて２次転写装置９が位置する２次転写位置において中間転写ベルト２と同方向に移動可能な転写ベルト９Ｃを備えており、転写ベルト９Ｃを帯電駆動ローラ９Ａにより帯電させることにより中間転写ベルト２に重畳された多色画像あるいは担持されている単一色の画像を記録紙に転写することができる。
【００１９】
２次転写位置には給紙部１Ｂから記録紙が給送されるようになっている。
給紙部１Ｂは、複数の給紙カセット１Ｂ１と、給紙カセット１Ｂ１から繰り出される記録紙の搬送路に配置された複数の搬送ローラ１Ｂ２と、２次転写位置前方に位置するレジストローラ１Ｂ３とを備えている。本実施例では、給紙部１Ｂには、給紙トレイ１Ｂ１から繰り出される記録紙の搬送路に加えて給紙カセット１Ｂ１内に収容されていない種類の記録紙を２次転写位置に向け給送できる構成が備えられており、この構成は、画像形成部１Ａの壁面の一部を起倒可能に設けた手差しトレイ１Ａ１と繰り出しコロ１Ａ２とを備えている。
給紙カセット１Ｂ１からレジストローラ１Ｂ３に向けた記録紙の搬送路途中には、手差しトレイ１Ａ１から繰り出された記録紙の搬送路が合流し、いずれの搬送路から給送される記録紙もレジストローラ１Ｂ３によってレジストタイミングが設定されるようになっている。
【００２０】
書き込み装置５は、原稿走査部１Ｃに有する原稿載置台１Ｃ１上の原稿を走査することにより得られる画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂに対して画像情報に応じた静電潜像を形成するようになっている。
【００２１】
原稿走査部１Ｃには、原稿載置台１Ｃ１上の原稿を露光走査するスキャナ１Ｃ２が備えられており、さらに原稿載置台１Ｃ１の上面には、自動原稿給送装置１Ｃ３が配置されている。自動原稿給送装置１Ｃ３は、原稿載置台１Ｃ１上に繰り出される原稿を反転可能な構成を備え、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。
【００２２】
書き込み装置５により形成された感光体３上の静電潜像は現像装置６によって可視像処理され、中間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、２次転写装置９により記録紙に対して一括して２次転写される。
２次転写された記録紙は、表面に担持している未定着画像を定着装置１１によって定着される。
【００２３】
定着装置１１を通過した記録紙は、定着装置１１の後方に配置されている搬送路切り換え爪１２によって搬送方向が切り換えられるようになっており、排紙トレイ１３に向けた搬送路と、反転搬送路ＲＰとに搬送方向が選択される。
【００２４】
以上のような構成を備えたカラープリンタ１では、原稿載置台１Ｃ１上に載置された原稿を露光走査することによりあるいはコンピュータからの画像情報により、一様帯電された感光体３に対して静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置６によって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。
【００２５】
中間転写ベルト２に転写されたトナー像は、単一色画像の場合にはそのまま給紙部１Ｂから繰り出された記録紙に対して転写され、多色画像の場合には１次転写が繰り返されることにより重畳された上で記録紙に対して一括して２次転写される。２次転写後の記録紙は定着装置１１により未定着画像を定着された後、排紙トレイ１３あるいは、反転されて再度レジストローラ１Ｂ３に向けて給送される。
【００２６】
給紙カセット１Ｂ１とは別に設けられている手差しトレイ１Ａ１には、載置される記録紙の斜行を防止するための端縁規制部材１Ａ３が記録紙の幅方向に沿って摺動可能に設けられている。
図２は、手差しトレイ１Ａ１の平面図であり、同図において端縁規制部材１Ａ３は、手差しトレイ１Ａ１における記録紙幅方向（図中、矢印で示す方向）の中心を境にして記録紙幅方向両側にそれぞれ配置された一対の部材であり、互いに対向する側の面にはラックで構成された連動部材１４，１５が一体化されている。
【００２７】
連動部材１４，１５は、手差しトレイ１Ａ３における記録紙幅方向中心に配置されているピニオンからなる伝達手段１６に噛み合っており、伝達手段１６を介して各連動部材１４，１５が相対方向に移動することができる。
【００２８】
連動部材１４，１５のうちの一つ１４には、伝達手段１６に噛み合う側と反対側の面に今一つのラック１４Ａが形成されており、ラック１４Ａは、手差しトレイ１Ａ３の記録紙幅方向中心に配置されている従動位置検知手段１７と対応している。
【００２９】
従動位置検知手段１７は、連結手段をなすアイドルギヤ１４Ｂを介して今一つのラック１４Ａに噛み合い係合して回転可能なギヤ１７Ａを備えており、ギヤ１７Ａの周方向には図示しないが複数のスイッチが配置された構成を備えている。
【００３０】
従動位置検知手段１７は、ギヤ１７Ａの周面に形成されている係合部材がギヤ１７Ａの回転角に応じてギヤ１７Ａの周方向に沿って複数配置されているスイッチのいずれかをオン・オフさせる構成とされている。ギヤ１７Ａの回転角に応じてスイッチのオン・オフ動作を行わせる構成としては、図示しないが、ギヤ１７Ａと同軸支持されているカムとこのカムの凸状部により作動されるアクチュエータを備えたマイクロスイッチを用いた構成、あるいは、ギヤ１７Ａと同軸支持されている歯付き回転板とこの歯付き回転板における歯数を計数可能なエンコーダなどが用いられる。
【００３１】
従動位置検知手段１７においては、ギヤ１７Ａの回転角に応じて作動するスイッチからの出力信号の形態が異なり、これら出力信号を用いた論理式に基づき端縁規制部材１Ａ３の移動位置を割り出すようになっている。出力信号の組み合わせに関しては後述する。
【００３２】
従動位置検知手段１７のギヤ１７Ａと噛み合い係合する連動部材側のラック１４Ａと対向する位置には、連動部材１４の最大移動位置に対応してオン・オフ動作が可能なセンサとしてマイクロスイッチ１８が配置されている。マイクロスイッチ１８は、連動部材１４における今一つのラック１４Ａと対向当接可能な習性を有するアクチュエータを備えたマイクロスイッチであり、ラック１４Ａと対向当接している場合にオンとされ、ラック１４Ａとの対向当接関係が解除された場合、換言すれば、ラック１４Ａがアクチュエータから外れた場合にはオフに切り替わるようになっている。マイクロスイッチ１８は、ラック１４Ａの最大移動位置に対応しているので、端縁規制部材１Ａ３が最大サイズよりも小さいサイズの端縁に対向するように移動した場合にはオフに切り替わることができるようになっている。
【００３３】
マイクロスイッチ１８は、従動位置検知手段１７と共に出力信号の形態によって端縁規制部材１Ａ３の移動位置を割り出すための用いられる部材であり、従動位置検知手段１７およびマイクロスイッチ１８からの出力信号の形態と端縁規制部材１Ａ３の移動位置との関係に基づく記録紙サイズは表１に示す記録紙サイズ割り出しマップに基づく関係とされている。
【００３４】
【表１】
0003768862.tif 000002
【００３５】
表１において、歯車角度はギヤ１７Ａの回転角度を意味し、この回転角度は、通常、端縁規制部材１Ａ３が最も接近した位置にあるときが初期値とされている。
【００３６】
本実施形態では、従動位置検知手段１７およびマイクロスイッチ１８からの出力信号に基づき記録紙サイズを割り出すための制御部１９が設けられている。  図３は、制御部１９の構成を説明するためのブロック図であり、同図において制御部１９は、マイクロコンピュータにより主要部が構成され、図示しないＩ／Ｏインターフェースを介して入力側には従動位置検知手段１７およびマイクロスイッチ１８が接続され、出力側には記録紙サイズを表示可能な操作パネル２０および画像形成処理部２１が接続されている。画像形成処理部２１は、特に必要とするものではないが、例えば、原稿サイズに対応していない記録紙サイズである場合に必要に応じて原稿画像の変倍処理などを行うために用いられる。
【００３７】
本実施形態は以上のような構成であるから、手差しトレイ１Ａ１に導入される記録紙の端縁に対向当接するように端縁規制部材１Ａ３を移動させると、端縁規制部材１Ａ３と共に連動する連動部材であるラック１４，１５が伝達部材１６を介して相対方向に移動することができる。
連動部材のうちの一つ１４に設けられている今一つのラック１４Ａは、従動位置検知手段１７のギヤ１７Ａを回転させ、その回転量に応じてスイッチの出力形態が変化する。
【００３８】
一方、マイクロスイッチ１８は、連動部材であるラック１４，１５の位置に応じてオン・オフ動作を切り換えることができるので、この出力形態と従動位置検知手段１７での出力形態とを表１に示した記録紙サイズの割り出しマップから判別し、記録紙サイズを操作パネル２０（図３参照）に表示することができる。
【００３９】
本実施形態によれば、端縁規制部材１Ａ３の摺動位置を割り出すための構成として接触関係が設定された構成を用いないので、接触子と接触する部材の抵抗値変化を利用した構成と違って、接触する部材のような延長部材を用いないで済む。これにより、構造が大がかりとなることがなく、しかも、スイッチ同士の出力形態のみで記録紙幅を割り出せるのでスイッチを設けるだけの簡単な構成により記録紙幅を割り出すことができる。また、従動検知手段１７と連動部材１４との対応関係がギヤ同士の噛み合い係合に基づくので、接触関係よりも係合関係を適正化することができ記録紙幅の割り出し誤差を最小限にして正確に割り出すことができる。なお、センサとしては、上述したマイクロスイッチ１８に代えて、図４に示すように、透過型や反射型の光電式センサ１４Ｃを用いることも可能であり、この場合には非接触方式による検出態位が得られることでセンサの長寿命化が図れる。
【００４０】
次に本発明の実施形態に係る別例を説明する。
本別例は、従動位置検知手段１７による従動位置の検知に際してこれのギヤ１７Ａと連動部材であるラック１４との係合関係を維持できるようにしたことを特徴としている。
図５は、図２中、符号（５）で示す方向の断面図であり、同図において、手差しトレイ１Ａ３の下方には、手差しトレイ１Ａ３に固定された支柱２２によって一体化されている脱落防止部材２３が設けられている。
脱落防止部材２３は、連動部材１４のラック１４Ａと従動位置検知手段１７のギヤ１７Ａとの噛み合い係合が外れるのを防止するための部材であり、連動部材１４のラック１４Ａと哉１７Ａとが軸方向にずれてしまうのを防止しながら連動部材１４の摺動およびギヤ１７Ａの回転を許容できる空間を形成している。
本実施形態においては、脱落防止部材２１によって連動部材１４および従動位置検知手段１７の噛み合い係合部が下支えされることになるので、連動部材のラック１４Ａおよびギヤ１７Ａが軸方向に変位して噛み合い係合が解除されることがなくなる。これにより、従動位置検知手段１７に対する連動部材１４の移動位置を正確に割り出すことが可能となる。
【００４１】
次に本発明実施形態の他の例について説明する。
本実施形態では、連動部材１４のラック１４Ａに対向しているセンサをラック１４Ａの延長方向に沿って複数配置することを特徴としている。
図６は本実施形態を説明するための図であり、同図において、ラック１４Ａの延長方向には、図２に示したセンサであるマイクロスイッチ１８の他に、連動部材１４の最大移動位置よりも記録紙の幅方向中心側に今一つのセンサとしてのマイクロスイッチ（便宜上、符号１８’で示す）が配置されている。今一つのマイクロスイッチ１８’は、既存のマイクロスイッチ１８と違って、連動部材１４のラック１４Ａに常時対向していることになる。このため、本実施形態では、既存のマイクロスイッチ１８が連動部材１４の最大移動位置近傍を基準としてその位置を外れた場合と外れない場合とでオン・オフ動作が行われるのに対して、今一つのマイクロスイッチ１８’は、ラックの一部に設けられている凸部（図示されず）との対向関係によってオン・オフ動作できる構成とされている。
【００４２】
本実施形態においては、表１に示した割り出しマップにおける出力形態を増加させて論理式を求める際の条件を増加させることができる。これにより、記録紙幅をより細かくさらには割り出す種類を多くすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、一対の端縁規制部材の一つに設けられている連結部材に従動してその従動位置に応じてオン・オフ動作が可能な複数のスイッチを有した従動位置検知手段と連動部材の最大移動位置に対応して配置されて連動部材との対向関係によりオン・オフ動作が可能なセンサとを備えることにより、接触関係のない構成によって端縁規制部材の移動位置を割り出すことができるので、接触関係により生じる検出精度の低下を防止することが可能となる。
特に、連動部材および伝達手段として用いられる部材が接触関係ではなく係合関係を維持可能なラックとピニオンであり、従動位置検知手段がラックに噛み合うギヤおよびこれの周方向に沿って配置された複数のスイッチによって構成されているので、接触関係を維持する場合と違って、接触関係を維持するための加工精度や組み付け精度を高精度の維持する必要がなく、コスト上昇を防止することが可能となる。
【００４７】
請求項５記載の発明によれば、手差しトレイから導入される記録紙のサイズを簡単な構成により且つ正確に割り出すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る給紙装置を備えた画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示した給紙装置の要部構成を示す平面図である。
【図３】図２に示した給紙装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図２に示した制御部に用いられるセンサの変形例を説明するための斜視図である。
【図５】図２中、符号（５）で示す方向の断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る別例を説明するための給紙装置の要部構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置の一つであるカラープリンタ
１Ａ  画像形成部
１Ａ１  手差しトレイ
１Ａ３  端縁規制部材
１Ｂ  給紙部
１４，１５  連動部材であるラック
１４Ａ  連動部材の一つに形成されている今一つのラック
１６  伝達手段であるピニオン
１７  従動位置検知手段
１７Ａ  ギヤ
１８，１８’  センサであるマイクロスイッチ
１９  制御部
２０  操作パネル
２２  脱落防止部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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