JP2003237983A - シート材給送装置、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シートカセット内のシート材の積載量が変化
した場合でも、常に一定のスループットタイムでシート
材を給送する。 【解決手段】 ローラ支持アーム２ｃの先端の回転軸２
ｄによって給紙ローラ２ｂを回転自在に支持し、またセ
ンサフラグ２ｇを揺動自在に支持する。センサフラグ２
ｇを最上位のシート材Ｓの先端に当接させて非給送位置
に配置する。給送ローラ２ｂによってシート材Ｓが給紙
されると、このシート材Ｓによってセンサフラグ２ｇ
が、ローラ支持アーム２ｃ上のシート材センサ（光セン
サ）２ｈを遮光し、これにより給紙が開始されたことが
検知される。センサフラグ２ｇ及びセンサ２ｈがローラ
支持アーム２ｃ上に配設されているので、センサ２ｈの
検知タイミングは、シート材の積載量によって変化する
ことはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート材を給送す
るシート材給送装置、及びこれを備えたプリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プリンタ、複写機、ファクシ
ミリ等の画像形成装置では、積載されたシート材を１枚
ずつ分離して画像形成部に給送するためのシート材給送
装置が備えられている。このシート材給送装置は、複数
枚のシート材を積載・収納するためのシート材積載カセ
ット（以下、単に「カセット」という。）等のシート積
載手段、シート積載手段に積載されたシート材を最上位
のものから１枚ずつ分離・給送するための給送ローラ、
給送ローラを駆動する駆動源などから構成されている。
このようなシート材給送装置は、シート材が積載された
カセットから、シート材を１枚ずつ確実に分離して給送
することが要求される。

【０００３】なお、画像形成装置とは、上述のシート材
給送装置と、このシート材給送装置から１枚ずつ給送さ
れたシート材に所定の処理（例えば画像の形成、画像の
読み取り等）を行うシート材処理部とを有している装置
を総称して言う。また、シート材には、紙、はがき、封
筒、ボール紙、薄い樹脂製のシート等が含まれる。

【０００４】シート材給送装置では、積載された複数枚
のシート材を給送ローラで１枚ずつ分離・給送するため
のシート分離手段の分離方式として種々のタイプのもの
がある。例えば、斜面を利用してシート材を分離する斜
面分離方式が知られている。

【０００５】この斜面分離方式では、カセット等のシー
ト積載手段上に積載された各シート材の先端面に対して
所定の角度で傾斜しかつ所定の摩擦係数を有する傾斜分
離面を備えている。この傾斜分離面は、給送ローラより
もシート材の給送方向の下流側に設けられている。

【０００６】そして、斜面分離方式では、カセット等の
シート積載手段上に積載されたシート材を、回転する給
送ローラの摩擦力により捕捉し、給送ローラによって送
り出された最上位のシート先端がこの傾斜分離面に当接
摺動して撓み、撓んだシート先端が下位のシート先端か
らずらされることによって、最上位のシート材から順次
１枚ずつ分離・給送されるようになっている。すなわ
ち、斜面分離方式は、積載されたシート材の先端（前
端）を傾斜分離面に所定角度で突き当てることにより、
積載された１番上のシート材だけを撓ませて捌く方式で
ある。

【０００７】以下、図５を参照して、この斜面分離方式
について説明する。なお、図５は、斜面分離方式による
シート材給送装置を備えた画像形成装置の一例としての
レーザビームプリンタにおけるシート材給送装置の要部
を示している。

【０００８】図５において、１０１は積載されたシート
材のうち最上位の１枚を給送する給送ローラ、１０２は
給送ローラ１０１を回転自在に支持するローラ支持アー
ム、１０３はローラ支持アーム１０２をプリンタ本体内
で揺動自在に支持する原動軸、１０４はシート材を積載
するカセットの側面に設けられた傾斜分離面をそれぞれ
示している。シート材給送装置では、原動軸１０３の回
転が歯車（不図示）を介して給送ローラ１０１に伝達さ
れ、給送ローラ１０１が矢印Ｒ１方向に回転するように
なっている。

【０００９】また、図５において、１０５はプリンタ本
体内の軸１０５ａを中心に揺動自在に支持されたセンサ
フラグ、１０６はプリンタ本体内に設置されたフォトセ
ンサ、Ｓ１はカセットに積載されている１番目の（最上
位の）シート材、Ｓ２は２番目のシート材、Ｓ３は３番
目のシート材を示している。さらに、μｐは１番目のシ
ート材Ｓ１と給送ローラ１０１との摩擦係数であり、μ
は袋詰めあるいはパックされた状態から取り出して捌か
ずにカセットに積載したときのシート材相互間の摩擦係
数である。

【００１０】１番目のシート材Ｓ１が給送ローラ１０１
の回転により傾斜面１０４に対して当接して撓んだ場合
（傾斜面１０４をシート材Ｓ１の先端側が昇っていく直
前）に作用する給送方向の力Ｆについて、以下の式
（１）が成立する。

【００１１】Ｆ＝Ｐｒ＋Ｎ・μ……（１）

【００１２】ここで、Ｐｒはシート材Ｓ１を傾斜分離面
１０４に沿って撓ませる力、すなわち耐力を示す。ま
た、Ｎは１番目のシート材Ｓ１が給送ローラ１０１から
受ける垂直荷重である。また、シート材Ｓ１の耐力Ｐｒ
は、力の作用点と傾斜分離面１０４との距離、すなわ
ち、給送ローラ１０１が１番目のシート材Ｓ１と接合す
る点から傾斜分離面１０４までの距離Ｋの二乗に反比例
する。つまり、シート材Ｓ１の耐力Ｐｒは以下の式
（２）で表せる

【００１３】Ｐｒ＝（ａ／Ｋ^２）＋ｂ……（２）

【００１４】なお、シート材の耐力は、シート材の厚み
にも依存し、一般にシート材の厚みが薄くなるほど耐力
が小さくなり、厚くなるほど耐力が大きくなる。

【００１５】上述の式（１）の左辺が大きくなる場合、
すなわち、 Ｆ＞Ｐｒ＋Ｎ・μ……（３） となった場合、シート材Ｓ１は傾斜分離面１０４に沿っ
て撓み、給送ローラ１０１に送り出され傾斜分離面１０
４を昇り始める。そしてシート材Ｓ１がセンサフラグ１
０５を通過すると、センサフラグ１０５は軸１０５ａを
回動中心として矢印Ｒ２方向に回転する。すると、セン
サフラグ１０５の後端部１０５ｂがフォトセンサ１０６
の光路（不図示）を遮断し、シート材Ｓ１が通過したこ
とをレーザビームプリンタのＣＰＵ（不図示）が検知す
る。シート材Ｓ１が通過したことをＣＰＵが検知した一
定時間後にシート材Ｓ２の給送を開始する。

【００１６】斜面分離方式を用いたシート材給送装置
は、このような動作の繰り返しによって次々とシート材
を給送していく。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述の斜面分離方式を
用いたシート材給送装置においては、給送ローラ１０１
から給送されたシート材が確実に給送されたかどうかの
確認を、プリンタ本体に設けられたフォトセンサ１０６
により確認していたために、カセット上のシート材の積
載量の多寡によってスループットが異なるといった問題
があった。

【００１８】以下この問題を、図６を参照して説明す
る。なお、図６は、斜面分離方式によるシート材給送装
置を備えた画像形成装置の一例としてのレーザビームプ
リンタ（ＬＢＰ）におけるシート材給送装置の要部を抽
出して示している。

【００１９】図６において、１０１は積載されたシート
材Ｓのうちの最上位のシート材Ｓ１を１枚を給送する給
送ローラ、１０２は給送ローラ１０１を回転自在に支持
するローラ支持アーム、１０３はローラ支持アーム１０
２をプリンタ本体内で揺自在に支持する原動軸、１０４
はシート材Ｓを積載するカセットの側面に設けられた傾
斜分離面、１０５はプリンタ本体内の軸１０５ａを中心
に揺動自在に支持されたセンサフラグ、１０６はプリン
タ本体内に設置されたフォトセンサである。また、給送
ローラ１０１は図６中の矢印Ｒ１方向に周速度Ｖで回転
するものとする。

【００２０】カセットに積載されて、給送ローラ１０１
から給送された最上位のシート材Ｓ１は傾斜分離面１０
４を昇り、センサフラグ１０５を揺動させる。そして、
揺動したセンサフラグ１０５はその後端部１０５ｂがフ
ォトセンサ１０６の光路（不図示）を遮断する。フォト
センサ１０６が遮断されるとＣＰＵ（不図示）はシート
材Ｓが給送されたことを認識する。そしてその瞬間から
固定時間Ｔ後に再び次のシート材Ｓを給送する信号がＣ
ＰＵから出され、次のシート材Ｓの給送を開始する。

【００２１】給送ローラ１０１がカセットの最上位のシ
ート材Ｓ１を給送してからそのシート材がセンサフラグ
１０５に到達するまでの時間はカセットの積載量に依存
する。シート材Ｓがカセットに満載された状態Ａ（図６
中の実線で示す。）では、給送ローラ１０１がカセット
に積載された最上位のシート材Ｓ１の給送を開始してか
らそのシート材Ｓ１の先端がセンサフラグ１０５に到達
するまでに要する時間は、ＬＡ／Ｖである。一方、シー
ト材がカセットに少ししか積載されていない状態Ｂ（図
６中の二点鎖線で示す。）では、給送ローラ１０１がカ
セットに積載された最上位のシート材Ｓ１の給送を開始
してからそのシート材Ｓ１の先端がセンサフラグ１０５
に到達するまでに要する時間は、ＬＢ／Ｖである。

【００２２】つまり、ある給送を開始してから次の給送
が開始されるまでに要する時間をスループットタイムと
すると、状態Ａの場合のスループットタイムＴＡは、 ＴＡ＝Ｔ＋ＬＡ／Ｖ……（３） となる。一方、状態Ｂの場合の場合のスループットタイ
ムＴＢは、 ＴＢ＝Ｔ＋ＬＢ／Ｖ……（４） となる。

【００２３】ここで、ＬＡ＜ＬＢであるから、 Ｔ＋ＬＡ／Ｖ＜Ｔ＋ＬＢ／Ｖ……（５） となる。このことは、カセット上のシート材Ｓの積載量
が少量の場合ほどスループットタイムが長くなることに
なる。

【００２４】カセットの積載量によりスループットタイ
ムが異なるということは、すなわち、カセットの積載量
により給送されるあるシート材Ｓと給送される次のシー
ト材Ｓとの距離（紙間）が異なるということである。こ
こでシート材Ｓの長さをＬＰとすると、状態Ａにおける
紙間ＬＡは、 ＬＡ＝Ｔ・Ｖ＋ＬＡ−ＬＰ……（６） となる。一方、状態Ｂおける紙間ＬＢは、 ＬＢ＝Ｔ・Ｖ＋ＬＢ−ＬＰ……（７） となる。式（７）と式（６）の差、つまり、（ＬＢ−Ｌ
Ａ）だけ状態Ｂは状態Ａよりも紙間が大きいということ
になる。

【００２５】このようにプリンタ本体にセンサフラグ１
０５及びセンサ１０６が固定されていると、カセットの
積載量の変化によるスループットタイムの変化、また、
カセットの積載量の変化による紙間の変化が生じる。

【００２６】カセットの積載量に応じてスループットタ
イムが変化するということは、カセットの積載量に応じ
てプリント速度が変化するということになる。プリンタ
は通常一定の速度でプリントを行わなければならない。
そのため、カセットの積載量にかかわらずスループット
タイムを等しくするには、カセットの積載量を検知し、
その積載量ごとに上述の時間Ｔを設定する等の制御を必
要とする。この場合、余分なセンサ、制御機構等を必要
とし、構成を複雑化してコストアップを招くことにな
る。

【００２７】また、状態Ａにおける紙間ＬＡで十分プリ
ントが可能であるならば、状態Ｂでは（ＬＢ−ＬＡ）だ
け余分な紙間を設けていることになる。すなわち、スル
ープットタイムを短縮することが可能である。近年、プ
リンタの高速化が求められている中、このような無駄を
排除することは大変重要な課題である。

【００２８】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、シート材積載手段上のシート材の積載量によら
ず、常に一定のスループットタイムでシート材を給送す
ることが可能なシート材給送装置、及びこれを備えた画
像形成装置を提供することを目的とするものである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
複数枚のシート材が積層状態で積載されるシート材積載
手段と、前記シート材積載手段上に積載されたシート材
の後端側に揺動中心となる基端部を有するアーム部材
と、前記アーム部材の先端部に回転自在に支持されて前
記シート材積載手段上の最上位のシート材の前端側に上
方から当接する給送ローラと、前記シート材積載手段上
のシート材の先端を規制するとともに前記給送ローラの
回転によって給送される最上位のシート材を次のシート
材から分離する傾斜分離面と、を備えたシート材給送装
置において、前記給送ローラによって給送されるシート
材を検知する検知手段を、前記アーム部材上に設けた、
ことを特徴とする。

【００３０】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
シート材給送装置において、前記検知手段は、前記アー
ム部材によって揺動自在に支持されたセンサフラグと、
前記アーム部材に配設されるとともに前記センサフラグ
の位置を検知する第１の光センサと、を有する、ことを
特徴とする。

【００３１】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
シート材給送装置において、前記センサフラグは、非給
紙状態の最上位のシート材の先端に当接する非給紙位置
と、給紙状態のシート材によって退避される給紙位置と
をとり、前記第１の光センサは、前記センサフラグが前
記非給紙位置から前記給紙位置に、また前記給紙位置か
ら前記非給紙位置に移動したことを検知する、ことを特
徴とする。

【００３２】請求項４に係る発明は、請求項２又は３に
記載のシート材給送装置において、前記シート材積載手
段上のシート材がなくなることにより前記センサフラグ
が前記非給紙位置から移動したことを検知する第２の光
センサを、前記シート材積載手段の下方に設ける、こと
を特徴とする。

【００３３】請求項５に係る発明は、請求項２又は３に
記載のシート材給送装置において、前記シート材積載手
段上のシート材がなくなることにより前記センサフラグ
が前記非給紙位置から移動したことを検知する第３の光
センサを、前記アーム部材に設ける、ことを特徴とす
る。

【００３４】請求項６に係る発明は、請求項２ないし５
のいずれか１項に記載のシート材給送装置において、前
記シート材積載手段上のシート材の積載量が少なくなっ
たときの、前記センサフラグの前記非給紙位置の変化を
検知する第４の光センサを、前記アーム部材に設ける、
ことを特徴とする。

【００３５】請求項７に係る発明は、シート材に画像を
形成する画像形成部と、前記画像形成部にシート材を供
給するシート材給送手段とを備えた画像形成装置におい
て、前記シート材給送手段が、請求項１ないし６のいず
れか１項に記載のシート材給送装置である、ことを特徴
とする。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。なお、各図面において、同
一の符号を付したものは、同様の構成又は作用を有する
ものであり、これらについての重複説明は適宜省略する
ものとする。

【００３７】＜実施の形態１＞実施の形態１に係るシー
ト材給送装置は、シート材の給送を確認するシート材セ
ンサをローラ支持アームに設置し、かつ、回転軸に支持
されたシート材センサフラグの回転中心を給送ローラの
回転中心と同軸とするものである。以下、詳述する。

【００３８】図１に、本実施の形態に係るシート材給送
装置を備えた画像形成装置の一例を示す。同図に示す画
像形成装置は、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）であ
り、同図はその概略構成を示す縦断面である。なお、同
図では、シート材Ｓの搬送経路を、二点鎖線で示してい
る。

【００３９】同図に示すレーザビームプリンタ（以下
「画像形成装置」という。）１は、シート給送方向に傾
斜分離面２ｆを有するシートカセット（シート材積載手
段）２ａ、シートカセット２ａ内のシート材Ｓを最上位
のものから１枚ずつ給送する給送ローラ２ｂ、及び給送
されたシート材Ｓを搬送する多数のローラ（搬送ローラ
３ａ、レジストローラ３ｂ、排紙ローラ３ｃ等）からな
るシート搬送手段３、画像情報に基づいた情報光Ｌを画
像形成部５の電子写真感光体５ａへ照射するスキャナユ
ニット４、電子写真感光体５ａに画像を形成する画像形
成部５、電子写真感光体５ａに形成された画像をシート
材Ｓに転写する転写手段６、転写された画像をシート材
Ｓに定着する定着手段７、一端側が画像形成装置本体Ｍ
に回動可能に支持され、他端側で給送ローラ２ｂを回転
可能に支持するローラ支持アーム２ｃ、給送ローラ２
ｂ、及び原動軸２ｅの回転を制御する制御部（不図示）
等を備えている。そして、上述のシートカセット２ａ、
給送ローラ２ｂ、ローラ支持アーム２ｃ、シートカセッ
ト２ａ、シートカセット２ａ内の傾斜分離面２ｆ、制御
部、及び後述のシート材センサ、センサフラグ等により
シート材給送装置２が構成される。

【００４０】通常、画像形成装置ではシート材Ｓの単位
時間当たりの出力枚数があらかじめ決められており、図
１に示す画像形成装置１においては、各ローラ、すなわ
ち給送ローラ２ｂ、搬送ローラ３ａ、レジストローラ３
ｂ、排紙ローラ３ｃ、転写手段６、定着手段７によって
搬送されるシート材Ｓの搬送速度がほぼ同じ速度Ｐとな
るように設定されているものとする。

【００４１】なお、画像形成部５は、上述の電子写真感
光体５ａと、少なくとも１つのプロセス手段とを備え、
画像形成装置１に脱着可能なプロセスカートリッジとし
てユニット化されている。ここで、プロセス手段として
は、例えば電子写真感光体５ａを帯電させる帯電手段、
スキャナユニット４によって電子写真感光体５ａ上に形
成される静電潜像を現像する現像手段、電子写真感光体
５ａの表面に残るトナーを除去するためのクリーニング
手段等がある。

【００４２】上述のように構成された画像形成装置１で
は、帯電手段によって電子写真感光体５ａ表面を一様に
帯電し、帯電後の電子写真感光体５ａ表面に対しスキャ
ナユニットから画像情報に基づいた情報光Ｌを照射して
静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段によって現
像することにより電子写真感光体５ａにトナー像を形成
する。そして、このトナー像の形成と同期させて、シー
ト材Ｓを１枚ずつシートカセット２ａから給送ローラ２
ｂ、搬送ローラ３ａ、及びレジストローラ３ｂによっ
て、画像形成部５へと搬送し、画像形成部５の電子写真
感光体５ａ上に形成したトナー像を転写手段６によって
シート材Ｓに転写する。この転写後のシート材Ｓは、定
着手段７に搬送され、この定着手段７によってトナー像
が定着され、さらに排紙ローラ３ｃによって画像形成装
置本体Ｍの外部に排出される。

【００４３】次に、本実施の形態のシート材給送装置２
の構成について説明する。シート材給送装置２における
シートカセット２ａには、例えば水平面Ｈに対する傾斜
角θが７０度の傾斜分離面２ｆが形成されている。ま
た、傾斜分離面２ｆはシート材センサフラグ２ｇの揺動
動作を阻害しないようなスリット（不図示）が設けられ
ている。

【００４４】給送ローラ２ｂは、傾斜分離面２ｆよりも
上流側（シート給送方向に沿っての上流側。以下単位に
「上流側」という。なお、シート給送方向に沿っての下
流側を単に「下流側」という。）に位置しており、ロー
ラ支持アーム２ｃの先端側に回転自在に支持された回転
軸２ｄと一体に形成されている。

【００４５】シート材センサ（第１の光センサ）２ｈ
は、例えば投光部と受光部との間に光路を形成するフォ
トセンサによって構成されている。一方、シート材セン
サフラグ２ｇは回転軸２ｄに対して回動自在に取り付け
られており、かつシート材センサフラグ２ｇの先端部２
ｉは、シートカセット２ａに対するシート材Ｓの積載量
によらず、シート材Ｓが給送されていないときは常に、
傾斜分離面２ｆに設けられたスリット内にある。つま
り、シート材センサフラグ２ｇの先端部２ｉは、シート
カセット２ａの積載量によらず、シート材Ｓが給送され
ていないときは常に、シートカセット２ａに積載された
最上位のシート材Ｓの給送方向先端に当接するようにな
っている。このときのセンサフラグ２ｇの位置を非給紙
位置とする。また、シート材センサフラグ２ｇの後端部
２ｊの回動軌道はシート材センサ２ｈの光路を遮断する
ことができるように設定されている。

【００４６】ローラ支持アーム２ｃはその基端側が画像
形成装置本体Ｍ側に設けられた原動軸２ｅに対して相対
回転可能に取り付けられており、ローラ支持アーム２ｃ
全体はこの原動軸２ｅを中心として揺動自在となってい
る。そして、原動軸２ｅの回転が歯車（不図示）により
回転軸２ｄに伝わることで、給送ローラ２ｂが図１中の
矢印Ｒ１方向に回転するようになっている。

【００４７】給送ローラ２ｂが矢印Ｒ１方向に回転を開
始すると、給送ローラ２ｂと当接する、シートカセット
２ａに積載された最上位のシート材Ｓは傾斜分離面２ｆ
を昇り始める。このとき、このシート材Ｓと当接するシ
ート材センサフラグ２ｇはこのシート材Ｓにより回転軸
２ｄを中心に矢印Ｒ３方向に回転（揺動）して給紙位置
に退避される。そして、シート材センサフラグ２ｇの後
端部２ｊがシート材センサ２ｈの光路を遮断し、これに
より制御部は、このシート材Ｓが給送開始されたことを
検知する。

【００４８】このシート材Ｓの給送方向先端がレジスト
ローラ３ｂに到達すると原動軸２ｅの回転が止まるよう
に制御部から指示が出る。原動軸２ｅの回転が止まる
と、原動軸２ｅの駆動により矢印Ｒ１方向に回転してい
た給送ローラ２ｂの回転が止まる。その後、このシート
材Ｓはレジストローラ３ｂの駆動により搬送されてい
く。また、原動軸２ｅは、制御部から次のシート材Ｓを
給送する指示がでない限り回転しない。

【００４９】このシート材Ｓが搬送されていき、このシ
ート材Ｓの後端がシート材センサフラグ２ｇの回動範囲
を抜けきると、シート材センサフラグ２ｇは回転軸２ｄ
を中心に自重で矢印Ｒ４方向に回転し、シートカセット
２ａに積載された最上位のシート材Ｓと当接する位置で
止まる。このとき、シート材センサフラグ２ｇにより遮
断されていたシート材センサ２ｈの光路が開通されて、
制御部は、シート材Ｓの給送が完了したことを検知す
る。

【００５０】シートカセット２ａに積載された最上位の
シート材Ｓが給送ローラ２ｂにより給送されていないと
き、シート材センサフラグ２ｇはシートカセット２ａに
積載された最上位のシート材Ｓの給送方向の先端と当接
しているために、カセット２ａに積載された最上位のシ
ート材Ｓが給送ローラ２ｂにより給送されると、時間差
無くシート材センサフラグ２ｇは回転軸２ｄを中心に矢
印Ｒ３方向に回転し、シート材センサ２ｈの光路を遮断
する。つまり、制御部は、シートカセット２ａに積載さ
れた最上位のシート材Ｓの給送が開始されると直ちにこ
のシート材Ｓが給送されたことを検知することができ
る。

【００５１】また、シートカセット２ａに積載された最
上位のシート材Ｓが給送されていないとき、シートカセ
ット２ａの積載量にかかわらず、シート材センサフラグ
２ｇはシートカセット２ａに積載された最上位のシート
材Ｓの給送方向先端と当接している。つまり、シートカ
セット２ａの積載量にかかわらず、シートカセット２ａ
に積載された最上位のシート材Ｓが給送されると、時間
差無くシート材センサフラグ２ｇは回転軸２ｄを中心に
矢印Ｒ３方向に回転し、シート材センサ２ｈの光路を遮
断する。すなわち、シートカセット２ａの積載量にかか
わらず、シートカセット２ａに積載された最上位のシー
ト材Ｓが給送されると、制御部は直ちにこのことを検知
することができる。

【００５２】このように、シート材センサフラグ２ｇ及
びシート材センサ２ｈを上述のように構成することによ
り、シートカセット２ａの積載量にかかわらず、シート
カセット２ａに積載されたシート材Ｓが給送されると直
ちに制御部がこのシート材Ｓが給送されたことを検知す
ることが可能となる。

【００５３】従来技術で述べた、斜面分離方式を用いた
シート材給送装置の場合、画像形成装置本体側にシート
材センサを設置すると、カセットに積載された最上位の
シート材の給送方向先端からシート材センサまでの距離
がシートカセット上のシート材の積載量により異なるた
め、シート材の給送開始からシート材センサがこのシー
ト材を検知するまでの時間が積載量によって異なり、し
たがってスループットタイム（あるシート材を給送して
から次のシート材を給送するまでに要する時間）及び紙
間（あるシート材の後端と次のシート材の先端との距
離）問題があった。

【００５４】これに対して、本実施の形態の構成を採用
すると、シートカセット２ａ上のシート材Ｓの積載量の
多寡にかかわらず、シートカセット２ａに積載された最
上位のシート材Ｓが給送されると直ちにこのことを制御
部によって検知することができるため、常に一定のスル
ープットタイム、紙間でシート材Ｓを給送することが可
能となる。

【００５５】＜実施の形態２＞図２に、本発明の実施の
形態２を示す。本実施の形態においては、図１に示す画
像形成装置１にシート残センサが追加され、かつシート
カセットの底面（積載面）にシート材センサフラグの揺
動動作を妨げないようなスリット（不図示）が追加され
た点が異なり、これ以外の構成については、上述の実施
の形態１と同様である。なお、図２中において、図１と
同様の部材等については同一の符号を付してその重複説
明は省略するものとする。

【００５６】同図中において、複数枚のシート材Ｓが積
載される、シートカセット（図２では不図示）の積載面
２ｋの下方には、シート残センサ（第２の光センサ）２
ｍが配設されている。シート残センサ２ｉは、前述のシ
ート材２ｈと同様の構成である。すなわち投光部と受光
部とを有していて、両者間に光路が形成されたフォトセ
ンサである。このシート残センサ２ｍは、画像形成装置
Ｍ（図１参照）側に配設されており、光路を遮断するも
のがあれば反応するようになっている。

【００５７】図２において状態Ａは、シートカセットの
積載面２ｋ上にシート材Ｓが有る状態であり、一方、状
態Ｂは、シートカセットの積載面２ｋ上にシート材Ｓが
無くなった状態である。状態Ａにおいて、シートカセッ
トに積載されているシート材Ｓが給送ローラ２ｂにより
順次給送されていくと、シートカセットにシート材Ｓが
無くなる。すると、今まではシートカセット２ａの最上
位のシート材Ｓの給送方向の先端と当接していたシート
材センサフラグ２ｇは、支えであったシート材Ｓが無く
なったため自重によりその先端部２ｉがシートカセット
２ａの積載面２ｋに形成されているスリット（不図示）
に落ち込む（図２中の二点鎖線）。これにより、センサ
フラグ２ｇの先端部２ｉがシート残センサ２ｍの光路を
遮断する。つまり状態Ｂになる。

【００５８】シート材センサフラグ２ｇがシート残セン
サ２ｍの光路を遮断することは、シートカセットの積載
面２ｋ上にシート材Ｓが全く積載されていないときのみ
発生する。すなわち、シートカセット２ａにシート材Ｓ
が無くなったことを検知できる。

【００５９】実施の形態１で前述したように、画像形成
装置１の制御部は、シート材センサフラグ２ｇとシート
材センサ２ｈの組み合わせで、シート材Ｓが給送された
ことを直ちに検知することができる。また、上述したよ
うに、シート材センサフラグ２ｇとシート残センサ２ｍ
の組み合わせでシートカセット内にシート材Ｓが無くな
ったことを検知できる。すなわちシート材センサフラグ
２ｇは、シート材Ｓが給送されたことを検知し、さら
に、シートカセットにシート材Ｓが無くなったことを検
知するといった、２つの機能を有する。

【００６０】従来、シートカセット２ａに積載されたシ
ート材Ｓが給送されたことの検知と、シートカセット２
ａにシート材Ｓが無くなったことの検知は別の部材を使
用して行われる。本実施の形態のように、ローラ支持ア
ーム２ｃに支持され回転軸２ｄを揺動中心としたシート
材センサフラグ２ｇが、シート材Ｓの給送の検知とシー
トカセット２ａにシート材Ｓが無くなったことの検知と
に兼用されることにより、画像形成装置の構成を簡略化
することが可能となる。また、このことは画像形成装置
のコスト低下にもつながる。

【００６１】＜実施の形態３＞図３に、本発明の実施の
形態３を示す。本実施の形態においては、図１の画像形
成装置１に補充センサが追加されたことのみが異なり、
以下ではこの異なる点を主に説明する。なお、図３中に
おいて、図１と同様の部材等については同一の符号を付
してその重複説明は省略するものとする。また、補充セ
ンサ（第４の光センサ）２ｎはローラ支持アーム２ｃに
取り付けられ、この補充センサ２ｎ上を遮断するものが
あれば反応するフォトセンサであり、構成はシート材セ
ンサ２ｈと同様である。

【００６２】図３において、状態Ａはシートカセットの
積載面２ｋに積載されたシート材Ｓの積載量が多い状態
を示し、一方、状態Ｂは少ない場合を示している。

【００６３】状態Ａにおいて、給送ローラ２ｂによりシ
ートカセットの積載面２ｋに積載された最上位のシート
材Ｓが給送されていないとき、シート材センサフラグ２
ｇの後端部２ｊは、補充センサ２ｎの光路を遮断してい
ない。一方、状態Ｂにおいて、給送ローラ２ｂによりシ
ートカセットの積載面２ｋに積載された最上位のシート
材Ｓが給送されていないとき、シート材センサフラグ２
ｇの後端部２ｊは補充センサ２ｎの光路を遮断してい
る。状態Ａと状態Ｂの違いはシートカセットの積載面２
ｋ上のシート材Ｓの積載量の違いである。つまり、補充
センサ２ｎの光路が遮断されるかどうかは積載面２ｋ上
のシート材Ｓの積載量に依存する。

【００６４】例えば、給送ローラ２ｂにより、積載面２
ｋに積載された最上位のシート材Ｓが給送されていない
状態で、シートカセット２ａにシート材Ｓが残り５０枚
となったときにはじめて、補充センサ２ｎの光路がシー
ト材センサフラグ２ｇの後端部２ｊによって遮断される
ように、補充センサ２ｎをローラ支持アーム２ｃに位置
決めする。給送ローラ２ｂにより、積載面２ｋに積載さ
れた最上位のシート材Ｓが給送されていない状態で、積
載面２ｋにシート材Ｓが十分積載されているときは、補
充センサ２ｎの光路は、シート材センサフラグ２ｇの後
端部２ｊによって遮断されていない。ところが、シート
材Ｓが順次給送されていき、積載面２ｋにシート材Ｓの
残りが５０枚になったとき、給送ローラ２ｂにより積載
面２ｋ上に積載された最上位のシート材Ｓが給送されて
いない状態で、補充センサ２ｎの光路は、シート材セン
サフラグ２ｇの後端部２ｊによって遮断される。すなわ
ち、制御部は、シートカセットの積載面２ｋ上のシート
材Ｓの積載量が残り５０枚であることを検知することが
可能になる。

【００６５】実施の形態１で述べたように、制御部は、
シート材センサフラグ２ｇとシート材センサ２ｈの組み
合わせで、シート材Ｓが給送されたことを直ちに検知す
ることが可能である。また、上述したように、シート材
センサフラグ２ｇと補充センサ２ｎの組み合わせで、シ
ートカセットの積載面２ｋに積載されたシート材Ｓの積
載量を検知できる。すなわちシート材センサフラグ２ｇ
は、シート材Ｓが給送されたことの検知と、シートカセ
ットの積載面２ｋ上のシート材Ｓの積載量の検知との双
方を行うことができる。

【００６６】従来、積載面に積載されたシート材Ｓが給
送されたことの検知と、積載面上のシート材Ｓの積載量
の検知とはそれぞれ個別の部材によって行っていた。本
実施の形態のように、ローラ支持アーム２ｃに支持され
回転軸２ｄを揺動中心としたシート材センサフラグ２ｇ
が、シート材Ｓの給送の検知と積載面２ｋ上のシート材
の積載量との検知との双方を兼用することにより、画像
形成装置の構成は簡略化される。また、このことは画像
形成装置のコスト低下にも繋がる。

【００６７】＜実施の形態４＞図４に、本発明の実施の
形態４を示す。本実施の形態は、前述の実施の形態２の
図２中のシート残センサ（第３の光センサ）２ｍが、画
像形成装置本体側ではなく、ローラ支持アーム２ｃに配
設されている点が異なる。この他は、実施の形態２と同
様であるので、同じ符号を付して重複説明は省略する。

【００６８】図４において、状態Ａは、シートカセット
の積載面２ｋ上にシート材Ｓが有る状態であり、一方、
状態Ｂは、積載面２ｋ上にシート材Ｓが無くなった状態
である。状態Ａにおいて、積載面２ｋに積載されている
シート材Ｓが給送ローラ２ｂにより順次給送されていく
と、積載面２ｋ上のシート材Ｓが無くなる。すると、今
までは積載面２ｋ上の最上位のシート材Ｓの給送方向の
先端と当接していたシート材センサフラグ２ｇは、支え
であったシート材Ｓが無くなったため、自重により、積
載面２ｋに設けてあるスリットに落ち込む。すると、シ
ート材センサフラグ２ｇの後端部２ｊはシート残センサ
２ｍの光路を遮断する。

【００６９】シート材センサフラグ２ｇの後端部２ｊが
シート残センサ２ｍの光路を遮断することは、積載面２
ｋ上にシート材Ｓが全くなくなったときにのみ発生す
る。すなわち、積載面２ｋ上にシート材Ｓが無くなった
ことを検知できる。

【００７０】実施の形態１で述べたように、制御部は、
シート材センサフラグ２ｇとシート材センサ２ｈとの組
み合わせで、シート材Ｓが給送されたことを直ちに検知
することが可能である。また、上述したように、シート
材センサフラグ２ｇとシート残センサ２ｍとの組み合わ
せで積載面２ｋ上にシート材Ｓが無くなったことを検知
できる。すなわちシート材センサフラグ２ｇは、シート
材Ｓが給送されたことの検知と、シートカセット内にシ
ート材Ｓが無くなったこととの双方を検知することがで
きる。

【００７１】従来、積載面２ｋに積載されたシート材Ｓ
が給送されたことの検知と、積載面２ｋ上にシート材Ｓ
が無くなったこととの検知は、それぞれ個別の部材によ
って行っていた。本実施の形態のように、ローラ支持ア
ーム２ｃに支持され回転軸２ｄを揺動中心としたシート
材センサフラグ２ｇが、シート材Ｓの給送の検知と、積
載面２ｋ上のシート材Ｓが無くなったこととの検知との
双方の検知に兼用されることにより、画像形成装置の構
成を簡略化することが可能となる。また、このことは画
像形成装置のコスト低下にもつながる。さらに、前述の
実施の形態２とは異なり、シート残センサ２ｍを、積載
面２ｋの下方に配設するのではなく、ローラ支持アーム
２ｃに配設することにより、積載面２ｋの下方のスペー
スを小さくすることが可能となる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
シート材の給送を検知する検知手段をアーム部材上に設
けることにより、シート材積載手段上のシート材の積載
量によらず、常に一定のスループットタイムでシート材
を給送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のシート材給送装置、及
び画像形成装置の概略構成を示す縦断面である。

【図２】実施の形態２のシート材給送装置の動作説明図
である。

【図３】実施の形態３のシート材給送装置の動作説明図
である。

【図４】実施の形態４のシート材給送装置の動作説明図
である。

【図５】従来のシート材給送装置の動作説明図である。

【図６】従来のシート材給送装置の問題点を説明する図
である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置（レーザビームプリンタ） ２ シート材給送装置 ５ 画像形成部（プロセスカートリッジ） ２ａ シート材積載部材（シートカセット） ２ｂ 給送ローラ ２ｃ アーム部材（ローラ支持アーム） ２ｆ 傾斜分離面 ２ｇ シート材センサフラグ ２ｈ 第１の光センサ（シート材センサ） ２ｍ 第２の光センサ，第３の光センサ（シート
残センサ） ２ｎ 第４の光センサ（補充センサ） Ｓ シート材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F048 AA02 AA04 AA05 AB01 BA02 BA03 BA05 BB10 CB12 CC03 CC11 CC17 DA04 DB01 DB11 DB13 DC02 DC09 EB02 3F343 FA02 FB02 FB03 FB04 FC29 FC30 GA01 GB01 HA33 JA17 JA19 JD07 JD34 KB05 KB20 LA04 LA15 LC06 MA02 MA03 MA13 MA14 MA23 MB13 MB14 MC06 MC08

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚のシート材が積層状態で積載され
   るシート材積載手段と、前記シート材積載手段上に積載
   されたシート材の後端側に揺動中心となる基端部を有す
   るアーム部材と、前記アーム部材の先端部に回転自在に
   支持されて前記シート材積載手段上の最上位のシート材
   の前端側に上方から当接する給送ローラと、前記シート
   材積載手段上のシート材の先端を規制するとともに前記
   給送ローラの回転によって給送される最上位のシート材
   を次のシート材から分離する傾斜分離面と、を備えたシ
   ート材給送装置において、 前記給送ローラによって給送されるシート材を検知する
   検知手段を、前記アーム部材上に設けた、 ことを特徴とするシート材給送装置。
2. 【請求項２】 前記検知手段は、前記アーム部材によっ
   て揺動自在に支持されたセンサフラグと、前記アーム部
   材に配設されるとともに前記センサフラグの位置を検知
   する第１の光センサと、を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載のシート材給送装置。
3. 【請求項３】 前記センサフラグは、非給紙状態の最上
   位のシート材の先端に当接する非給紙位置と、給紙状態
   のシート材によって退避される給紙位置とをとり、前記
   第１の光センサは、前記センサフラグが前記非給紙位置
   から前記給紙位置に、また前記給紙位置から前記非給紙
   位置に移動したことを検知する、 ことを特徴とする請求項２に記載のシート材給送装置。
4. 【請求項４】 前記シート材積載手段上のシート材がな
   くなることにより前記センサフラグが前記非給紙位置か
   ら移動したことを検知する第２の光センサを、前記シー
   ト材積載手段の下方に設ける、 ことを特徴とする請求項２又は３に記載のシート材給送
   装置。
5. 【請求項５】 前記シート材積載手段上のシート材がな
   くなることにより前記センサフラグが前記非給紙位置か
   ら移動したことを検知する第３の光センサを、前記アー
   ム部材に設ける、 ことを特徴とする請求項２又は３に記載のシート材給送
   装置。
6. 【請求項６】 前記シート材積載手段上のシート材の積
   載量が少なくなったときの、前記センサフラグの前記非
   給紙位置の変化を検知する第４の光センサを、前記アー
   ム部材に設ける、 ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記
   載のシート材給送装置。
7. 【請求項７】 シート材に画像を形成する画像形成部
   と、前記画像形成部にシート材を供給するシート材給送
   手段とを備えた画像形成装置において、 前記シート材給送手段が、請求項１ないし６のいずれか
   １項に記載のシート材給送装置である、 ことを特徴とする画像形成装置。