JP2006282311A - 給紙装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 給紙装置において、一つの検知センサを用いて精度よく給紙カセットの装着及び用紙の有無を検知する。
【解決手段】 給紙装置10は用紙に画像形成を行う画像形成部を有する画像形成装置とともに用いられ、画像形成部に用紙を給紙する。給紙装置は、用紙が積載され、給紙装置本体12に対してスライドさせて給紙装置本体に着脱可能な給紙カセット13と、給紙装置本体に備えられ給紙カセットに積載された用紙を画像形成部側に送出する給紙ローラ15と、用紙の給紙方向上流側に配設された検知センサ21と、給紙ローラの回転軸に同軸に遊嵌され用紙の給紙方向上流側に延び給紙カセットの給紙装置本体への着脱に応じて検知センサに対して相対的に回動するドグ22と、記録用紙の有無に応じてドグを検知センサに対して相対的に回動させる穴部25とを有し、ドグの回動に応じて検知センサでドグを検知して給紙カセットの給紙装置本体への着脱及び用紙の有無を検知する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に、画像形成装置に用いられる給紙装置に関するものである。
一般に、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置には、記録用紙(以下単に用紙と呼ぶ)を画像形成部に給紙するための給紙装置が備えられている。そして、給紙装置には用紙が積載された給紙カセットが備えられ、用紙を補給する際には、給紙カセットを給紙装置本体から引き出して用紙を補給した後、給紙カセットを給紙装置本体に収納している。
画像形成装置において画像形成(印字)を行う際には、給紙カセットを給紙装置本体に正しく装着するとともに給紙カセットに用紙が収納されている必要がある。このため、給紙カセットの装着及び給紙カセット内の用紙の有無を検知するため、給紙装置にはカセット装着検知用センサと用紙有無検知センサとが備えられ、これらカセット装着検知用センサ及び用紙有無検知センサによってそれぞれカセット装着及び用紙有無を検知するようにしている。
ところが、上述のように二つのセンサを備えるとなると、センサ設置スペースが余分に必要となるばかりでなく、コストアップの要因となってしまう。このような課題を解決するため、例えば、給紙カセットを画像形成装置本体に装着すると、装着検知センサによって給紙カセットの装着が検知され、給紙が開始されると、マグネットが用紙上面に当接して、給紙装置によって給紙カセット内の用紙が順次給紙される。そして、給紙カセット内の用紙が無くなると、マグネットがリードスイッチを接点開として、装着検知センサが未装着検知状態に切換えられて、これによって給紙カセット内に用紙が無いと判定するようにしたものがある(特許文献1参照)。
特開平6−247588号公報
ところで、特許文献1に記載された給紙装置においては、一つの検知センサを用いて、カセットの装着検知及び用紙有無の検知を行っているものの、装着検知センサで給紙カセットの装着が検知された後、マグネット及びリードスイッチ等の切り替え手段によって装着検知センサが未装着検知状態に切換えられると、用紙が無くなったと判定するようにしており、切り替え手段等の機構が別に必要となって構造が複雑になってしまうという課題がある。
さらに、特許文献1に記載された給紙装置においては、マグネット及びリードスイッチ等の切り替え手段によって装着検知センサの状態を切り換えて、カセット装着及び用紙有無の両方を装置検知センサで検知しているが、給紙カセットが装着された後においては、マグネット及びリードスイッチ等の切り換え手段と装着検知センサとが一体的に用紙有無検知センサとして機能していることになる。つまり、カセット用装着については装着検知センサでのみ検知を行い、用紙の有無については、マグネット及びリードスイッチ等の切り換え手段と装着検知センサとを用紙有無検知センサとして用いていることになり、単純に一つの検知センサでカセット装着及び用紙有無を検知していない。
いづれにしても、特許文献1に記載された給紙装置では、装着検知センサのみを用いているものの、カセット装着検知及び用紙有無検知の機構が複雑となってしまうという課題がある。
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、一つの検知センサを用いて精度よく給紙カセットの装着及び用紙の有無を検知することができる給紙装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、記録用紙に画像形成を行う画像形成部を有する画像形成装置とともに用いられ、前記画像形成部に前記記録用紙を給紙する給紙装置において、前記記録用紙が積載され、給紙装置本体に対してスライドさせて前記給紙装置本体に着脱可能な給紙カセットと、前記給紙装置本体に備えられ前記給紙カセットに積載された用紙を前記画像形成部側に送出する給紙ローラと、前記給紙カセットの上方、かつ給紙ローラよりも給紙方向上流側に配設された検知センサと、前記給紙ローラの回転軸に同軸に遊嵌され前記給紙カセットの前記給紙装置本体への着脱に応じて前記検知センサに対して相対的に回動する検知レバー体と、前記記録用紙の有無に応じて前記検知レバー体を前記検知センサに対して相対的に回動させる検知レバー体規制部とを有し、前記検知レバー体の回動に応じて前記検知センサで前記検知レバー体を検知して前記給紙カセットの前記給紙装置本体への着脱及び前記記録用紙の有無を検知するようにしたことを特徴とするものである。
本発明では、前記検知レバー体は、前記給紙方向上流側に延びるアーム部と、前記給紙方向に交差する方向で下向きに延びる突出部とを備え、前記検知レバー体規制部は前記突出部に対向して前記給紙カセットの底面に形成された穴部であって、前記給紙カセットに用紙がない状態となると前記突出部が前記穴部に落ち込んで前記検知レバー体が回動し前記アーム部を前記検知センサが検知する。
本発明では、例えば、前記穴部は前記給紙方向に延在し、前記突出部の前記給紙方向側の面はテーパー状に傾斜した面である。また、前記給紙カセットが前記給紙装置本体に装着された際、前記給紙カセットの上側に位置し少なくとも電源を中継する基板部を有し、前記基板部の前記給紙方向下流端面部に前記検知センサを搭載するようにしてもよい。
さらに、本発明では、前記検知レバー体の前記回転軸方向への移動を規制する移動規制部材を有することが望ましい。
以上のように、本発明の給紙装置は、給紙ローラの回転軸に同軸に、記録用紙の給紙方向上流側に延びる検知レバー体を遊嵌して、検知レバー体が給紙カセットの給紙装置本体への着脱に応じて検知センサに対して相対的に回動し、さらに記録用紙の有無に応じて検知レバー体を検知センサに対して相対的に回動させる検知レバー体規制部を備えるようにしたので、検知レバー体の回動に応じて検知センサで検知レバー体を検知して給紙カセットの給紙装置本体への着脱及び記録用紙の有無を検知することができ、その結果、一つの検知センサで精度よく給紙カセットの装着及び記録用紙の有無を検知することができるという効果がある。
本発明では、検知レバー体が、給紙方向上流側に延びるアーム部と、給紙方向に交差する方向で下向きに延びる突出部とを備えて、検知レバー体規制部を、突出部に対向して給紙カセットの底面に形成された穴部として、給紙カセットに記録用紙がない状態となると突出部が前記穴部に落ち込んで検知レバー体が回動しアーム部を検知センサが検知するようにしたので、記録用紙の有無を的確に検出できるという効果がある。
本発明では、穴部を給紙方向に延在させ、突出部の給紙方向側の面をテーパー状に傾斜した面としたので、給紙カセット引き出しの際の際突出部がスムーズに穴部から抜け出ることができ、さらに記録用紙を補給して給紙カセットを装着する際には、テーパー面が記録用紙表面に当接するから、スムーズに給紙カセットの装着を行えるという効果がある。
本発明では、給紙カセットの上側に位置する基板部の給紙方向下流端面部に検知センサを搭載するようにしたので、新たに検知センサを取り付ける場所を確保する必要がなく、その結果、コストアップを避けることができるという効果がある。
さらに、本発明では、検知レバー体の回転軸方向への移動を規制する移動規制部材を有しているので、回転軸に遊嵌された検知レバー体が軸方向に移動してしまうことがなくなって、検知センサで検知レバー体の検知が行えなくなるという事態を回避することができる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
まず、図1を参照して、図1は本発明の実施例1による給紙装置を画像形成装置とともに破断して側方から示す図であり、図示の給紙装置10は、例えば、複写機等の画像形成装置本体(以下単に装置本体と呼ぶ)11に備えられ、給紙装置10から感光体ドラム(図示せず)を備える画像形成部(図示せず)に用紙が給紙される。図示はしないが、画像形成部においては、感光体ドラムが帯電器によって均一に露光され、その後、画像データに応じて露光ユニットによって感光体ドラムが露光されて、感光体ドラム上に静電潜像が形成される。感光体ドラム上の静電潜像は現像器によって現像されてトナー像とされる。そして、転写位置で転写ローラによって感光体ドラム上のトナー像が用紙に転写された後、用紙は定着装置に送られ、ここで定着されて、排紙トレイに排紙される。一方、転写後、感光体ドラム上に残留する残留トナーはクリーニングユニットによってクリーニングされ、感光体ドラムは除電器によって除電されて、一回の画像形成プロセスが終了する。
給紙装置10は給紙装置本体12と給紙装置本体12に装着された給紙カセット13とを有し、給紙カセット13は図中実線矢印で示す方向に引き出し可能となっている。つまり、給紙装置10に用紙を補給する際には、前カバー部13aを把持して給紙カセット13を給紙装置本体12から引き出した後、給紙カセット13に用紙を補給して、給紙カセット13を給紙装置本体12に挿入(装着)する。
給紙カセット13には、底板16が備えられ、底板16上に用紙がセットされる。この底板16は用紙の量(枚数)に応じて給紙方向(破線矢印で示す方向)端が上昇して、用紙先端が、給紙装置本体12に取り付けられた給紙ローラ15に当接し、給紙ローラ15の回転駆動によって用紙が用紙搬送路(図示せず)に送出されて、画像形成部に至る。
図2を参照して、図2は給紙カセットを示す斜視図であり、給紙カセット13は、前述のように用紙載置板(ベースカセット)14を備え、この用紙載置板14上に底板(ボトムカセット)16が配設されている。用紙載置板14には一対の幅合わせカーソル部17が配設され、これら幅合わせカーソル部17は給紙方向(図2に破線矢印で示す方向)に交差する方向に移動可能になっており、用紙サイズに応じて幅合わせカーソル部を交差方向に移動させて、底板16上に用紙が積載される。図示のように、底板16の給紙方向両側辺部にはそれぞれ支点部18が形成され、これら支点部18は、図示しない付勢部材(バネ等)によって、図1において上方(給紙ローラ15)に付勢され、支点部18を回動支点として図1において反時計回りに回動する。
この結果、底板16に載置された用紙の先端が給紙ローラ15に当接するまで、底板16は反時計回りに回動することになって、用紙先端は常に給紙ローラ15に当接していることになる。また、給紙カセット13には用紙搬送方向に交差する方向(スラスト方向)に突出するロック片(ロックボトム)19が配設されており、これらロック片19は図示しない付勢部材(バネ等)によってスラスト方向に付勢されている。そして、給紙カセット13を給紙装置本体12に装着した際には、ロック片19が給紙装置本体12に形成された係止部(図示せず)に係止されて、給紙カセット13が給紙装置本体12に装着される。
再び、図1を参照して、図示のように給紙カセット13の上側には基板部20が位置づけられ、この基板部20には高圧電源等が配置され、転写ローラ(図示せず)に転写電圧等を供給する。また、基板部20には画像形成装置自体を制御する制御装置(コントローラ)等を配置するようにしてもよい。つまり、基板部20には各種電装部品が実装されている。そして、図示の例では、基板部20の給紙方向下流側端部には検知センサ21が配置されている。一方、後述するように、給紙ローラ15の回転軸体(図1には示さず)には、検知レバー体(以下ドグと呼ぶ)22が遊嵌されており、ドグ22を検知センサ21で検知することによって、給紙カセット13の装着及び用紙の有無が検知される。
図3を参照して、図3は給紙カセット13を給紙装置本体12に装着した状態を示す図であり、図示の例では、給紙カセット13に用紙がセットされていない状態が示されている。図示のように、給紙装置本体12にはスラスト方向に伸びる回転軸体23が回転可能に支持され、この回転軸体23には給紙ローラ15が嵌合されている。従って、回転軸体23の回転によって給紙ローラ15が、図3に実線矢印で示す方向に回転されて、給紙ローラ15によって用紙が用紙搬送路に送り出される。
回転軸体23には、前述のように、ドグ22が遊嵌されている。具体的には、ドグ22は磨耗に強い樹脂(PC)で成形され、ドグ22の一端側が回転軸体23に遊嵌されている。つまり、ドグ22の一端側は滑り軸受け24として機能する。従って、回転軸体23の回転に伴ってドグ22が回転することはない。ドグ22は本体部22aと、この本体部22aに対して給紙方向逆方向に延在するアーム部22bとを有しており、本体部22aとアーム部22bとは一体に成形されている。
また、本体部22aは下方に突出する突出部22cが形成されており、この突出部22cの前後辺面(給紙方向側の面)は傾斜している(つまり、給紙方向下流側及び給紙方向上流側に延びるように傾斜するテーパー状面となっている)。さらに、本体部22aのスラスト方向両面にはそれぞれ円弧状のリブ部22dが形成され(図3では一方のリブ部22dのみが示されている)、これらリブ部22dによって、後述するスラスト方向規制部材との接触抵抗を低減するようにして、ドグ22が回転軸体23を中心軸としてスムーズに回動するようにしている。
図示のように、底板16には給紙方向に延びる穴部(検知レーバー体規制部)25が形成されており、アーム部22bが検知センサ21で検知された際には、突出部22cの先端部は穴部25に挿入された状態となる。検知センサ21は、例えば、発光部21aと受光部21bとを有しており、アーム部22bが発光部21aと受光部21bとの間に挿入されると、後述するようにして、給紙カセット非装着又は用紙無しが検知される。
前述のように、ドグ22は回転軸体23に遊嵌されているので、つまり、ドグ22は滑り軸受けによって回転軸体23に取り付けられているので、ドグ22は回転軸体23に沿って移動してしまうことがある(即ち、ドグ22はスラスト方向に移動しやすい)。そして、ドグ22がスラスト方向に移動すると、検知センサ21とアーム部22bとの相対的位置関係がずれて、検知センサ21によってドグ22のアーム部22bが検知できないという事態が発生する。
このような事態を防止するため、図4及び図5に示すように(図4及び図5においては、検知センサ21は省略されている)、給紙装置本体にスラスト方向規制部材26a及び26bを設けて(図4にはスラスト方向規制部材26aのみが示され、図5にはスラスト方向規制部材26bのみが示されている)、これらスラスト方向規制部材26a及び26bによってドグ22のスラスト方向への移動を規制して、ドグ22のアーム部22bと検知センサ21との相対的位置ずれを防止するようにしている。つまり、スラスト方向規制部材26a及び26bをそれぞれドグ22のスラスト方向両面側に配設して、これらスラスト方向規制部材26a及び26bによってドグ22のスラスト方向への移動を規制するようにしている。スラスト方向規制部材26a及び26bはドグ22のスラスト方向への移動を規制しているため、ドグに接触することもあるが、ドグ22(つまり、本体部22a)の両面には円弧状のリブ部22dが形成されているので、これらリブ部22dがスラスト方向規制部材26a及び26bに接触することになり、ドグ22とスラスト方向規制部材26a及び26bとの接触を低減させることができる。従って、ドグ22の回動に支障が生じることはない。
続いて、図3と図6乃至図8とを参照して、本発明の実施例1による給紙装置における給紙カセット装着検知及び用紙有無検知について説明する。図6は給紙カセット13を給紙装置本体12から引き出しつつある状態を示す断面図であり、給紙装置本体12から給紙カセット13を引き出すと、給紙カセット13内の用紙の有無に拘らず、突出部22cの規制が解かれることになって、回転軸体23を中心軸としてドグ22は反時計方向に回動することになる。この結果、ドグ22のアーム部22bが発光部21aと受光部21bとの間に挿入され、発光部21aからの光が遮光されることになって、検知センサ21はオフ状態となる。
そして、検知センサ21がオフ状態となると、制御装置(図示せず)は、例えば、操作パネル(図示せず)に備えられたな給紙カセット装着・用紙有無ランプ(図示せず)を点灯させる。ユーザは給紙カセット13が引き出された状態で給紙カセット装着・用紙有無ランプが点灯すると、給紙カセット13が給紙装置本体12に未装着であると知ることができる。
ユーザは給紙カセット13に用紙を補給した後、給紙装置本体12に給紙カセット13を装着することになる。図7は給紙カセット13を給紙装置本体12に装着した状態を示す断面図であり(図7においては、用紙は省略されている)、用紙が補給された状態では、穴部25は用紙に覆われているから、給紙カセット13を給紙装置本体12に装着すると、ドグ22の突出部22cが用紙によって持ち上げられて、ドグ22は回転軸体23回りに時計回りに回動し、アーム部22bが検知センサ21から離脱する。この結果、発光部22aからの光が受光部22bに到達して、検知センサ22はオン状態となる。
そして、検知センサ21がオン状態となると、制御装置は、給紙カセット装着・用紙有無ランプを消灯させる。ユーザは、給紙カセット13に用紙を補給した後給紙カセット13を給紙装置本体22に装着した際、給紙カセット装着・用紙有無ランプが消灯すると、給紙カセット13が給紙装置本体12に正常に装着されたと知ることができる。
図8は給紙カセット13の用紙がなくなった状態を示す断面図であり、画像形成装置によって印字を行って、給紙カセット13内の用紙がなくなると、底板16に形成された穴部25が露出し、ドグ22の突出部22cが穴部25に落ち込むことになる。突出部22cが穴部25に落ち込むと、ドグ22が回転軸体23回りに反時計回りに回動して、アーム部22bが発光部21aと受光部21bとの間に挿入され、発光部21aからの光が遮光され、検知センサ21はオフ状態となる。
そして、検知センサ21がオフ状態となると、制御装置は、給紙カセット装着・用紙有無ランプを点灯させる。ユーザは給紙カセット13が給紙装置本体12に装着された状態で給紙カセット装着・用紙有無ランプが点灯すると、給紙カセット13内の用紙がなくなったことを知ることができる。
このようにして、給紙カセット13の装着及び給紙カセット13の用紙有無に応じて給紙ローラ15の回転軸体23に遊嵌されたドグ22を回転軸体23回りに回動させて、基板検知部20に配設された検知センサ21でドグ22を検知するようしたから、一つの検知センサ21のみで給紙カセット13の装着及び用紙の有無を検知することができ、さらには、給紙ローラ15の回転軸体23にドグ22を遊嵌するようにしたから、給紙動作中に用紙がなくなると直ちにドグ22が回動するから、精度よくしかも速く用紙無を検知することができる。また、ドグ22を回転可能に支持するための機構を別に設ける必要がなく、構成が簡単になるばかりでなく、コストを低減することができるという効果がある。
加えて、用紙がなくなると、ドグ22の突出部22cが穴部25に落ち込むことになるが、上述の実施例では、突出部22cの前後辺面がテーパー状面となっているから、給紙カセット13を給紙装置本体12から引き出す際に、突出部22cが穴部25内で引っ掛かってしまうことがなく、また、用紙を補給した後、給紙カセット13を給紙装置本体12に装着する際においては、テーパー状面が用紙表面に当接しつつ、ドグ22が時計回りに回動するから、スムーズに給紙カセット13の装着を行うことができる。
なお、上述の実施例では、検知センサとして光学センサを用いたが、検知センサとしては、光学センサに限らず、例えば、ドグ22のアーム部22bが接触した際にオンするスイッチ等を用いるようにしてもよい。
給紙ローラの回転軸に同軸に、記録用紙の給紙方向上流側に延びるドグを遊嵌して、ドグが給紙カセットの給紙装置本体への着脱に応じて検知センサに対して相対的に回動し、さらに記録用紙の有無に応じてドグを検知センサに対して相対的に回動させる穴部を備えるようにしたから、ドグの回動に応じて検知センサでドグを検知して給紙カセットの給紙装置本体への着脱及び記録用紙の有無を検知することができる結果、給紙装置における給紙カセットの装着及び記録用紙の有無の検知に適用できる。
図1は本発明の実施例1による給紙装置を破断して側方から示す図である。 図1に示す給紙装置で用いられる給紙カセットの一例を示す斜視図である。 図2に示す給紙カセットを給紙装置本体に装着した状態を拡大して示す図である。 図3に示す検知レバー体(ドグ)のスラスト方向への移動規制を説明するための図である。 図3に示す検知レバー体(ドグ)のスラスト方向への移動規制を説明するための図である。 給紙カセットを給紙装置本体から引き出しつつある状態を示す断面図である。 給紙カセットを給紙装置本体に装着した状態を示す断面図である。 給紙カセットの用紙がなくなった状態を示す断面図である。
符号の説明
10 給紙装置
11 画像形成装置本体
12 給紙装置本体
13 給紙カセット
14 用紙載置板(ベースカセット)
15 給紙ローラ
16 底板
17 カーソル部
18 支点部
19 ロック片(ロックボトム)
20 基板部
21 検知センサ
22 検知レバー体(ドグ)
23 回転軸体
24 滑り軸受け
25 穴部
26a,26b スラスト方向規制部材

Claims (5)

  1. 記録用紙に画像形成を行う画像形成部を有する画像形成装置とともに用いられ、前記画像形成部に前記記録用紙を給紙する給紙装置において、
    前記記録用紙が積載され、給紙装置本体に対してスライドさせて前記給紙装置本体に着脱可能な給紙カセットと、
    前記給紙装置本体に備えられ、前記給紙カセットに積載された用紙を前記画像形成部側に送出する給紙ローラと、
    前記給紙カセットの上方、かつ給紙ローラよりも給紙方向上流側に配設された検知センサと、
    前記給紙ローラの回転軸に同軸に遊嵌され、前記給紙カセットの前記給紙装置本体への着脱に応じて前記検知センサに対して相対的に回動する検知レバー体と、
    前記記録用紙の有無に応じて前記検知レバー体を前記検知センサに対して相対的に回動させる検知レバー体規制部とを有し、
    前記検知レバー体の回動に応じて前記検知センサで前記検知レバー体を検知して前記給紙カセットの前記給紙装置本体への着脱及び前記記録用紙の有無を検知するようにしたことを特徴とする給紙装置。
  2. 前記検知レバー体は、前記給紙方向上流側に延びるアーム部と、
    前記給紙方向に交差する方向で下向きに延びる突出部とを備え、
    前記検知レバー体規制部は前記突出部に対向して前記給紙カセットの底面に形成された穴部であり、
    前記給紙カセットに用紙がない状態となると前記突出部が前記穴部に落ち込んで前記検知レバー体が回動し前記アーム部を前記検知センサが検知するようにしたことを特徴とする請求項1記載の給紙装置。
  3. 前記穴部は前記給紙方向に延在し、
    前記突出部の前記給紙方向側の面はテーパー状に傾斜した面であることを特徴とする請求項2に記載の給紙装置。
  4. 前記給紙カセットが前記給紙装置本体に装着された際、前記給紙カセットの上側に位置し少なくとも電源を中継する基板部を有し、
    前記基板部の前記給紙方向下流端面部に前記検知センサが搭載されていることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載の給紙装置。
  5. 前記検知レバー体の前記回転軸方向への移動を規制する移動規制部材を有することを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載の給紙装置。
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