JP2010143693A - センサ機構及びシート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シート積載手段上のシート有無検知手段と、ラストシートを検出するラストシート検知手段とを備えると、それぞれに検知用センサが必要であり、コスト高となってしまう。
【解決手段】 ラストシートが給送されると回転体５０が回転し、回転体５０に形成されたスリット５０ｂによりフォトインタラプタ５１からのハイとローの繰り返し信号に出力され、この信号に基づいてラストシートを検知でき、回転体５０をトレイ４０上のシートの有無に応じてフォトインタラプタ５１の遮光・投光位置に移動可能に支持することによりシートの有無の検知もできる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ＦＡＸ等の画像形成装置において、シートの状態を検知するために設けられるセンサ機構と、このセンサ機構を備えるシート給送装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置として、入力した画像情報に応じて変調されたレーザビームにより、感光体を露光走査することで静電潜像を形成し、潜像をトナーで現像してシート（記録紙）に転写する、いわゆるレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）が普及している。特に、近年では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を感光体または中間転写体上に重ねて形成し、形成したトナー像を一括してシートに転写してカラー画像を形成するカラーレーザビームプリンタが普及してきている。

そして、これらのカラーレーザビームプリンタでは画像処理速度の向上に伴い、高速処理の要求が高まってきている。このプリンタにおける高速処理の要求に応えるため、シートカセットなどのシート積載部からシートの供給が完了する前にトナー像の感光体あるいは中間転写体上への形成を開始するカラーレーザビームプリンタの構成が知られている。この構成では、シート積載部に画像形成できるシートが有ることを検出した後にトナー像を感光体あるいは中間転写体上に形成を始める構成に比べて格段にスループットを上げることができる。すなわち、給送されるシートがシート積載部のシート有無検出手段を抜ける前に、次のシートに対するトナー像の感光体あるいは中間転写体上への形成を開始して、感光体あるいは中間転写体へのトナー像の形成間隔を短くすることにより、スループットを上げている。

しかしながら、このカラーレーザビームプリンタでは、供給されるシートがシート有無検知手段を抜ける前にトナー像を形成してしまうため、シート積載部に供給するシートがないことを検出したときには、感光体または中間転写体上にはトナー像が残ってしまう。そのため、この残ってしまったトナー像を除去するためのクリーニングに時間がかかるばかりでなく、感光体または中間転写体、さらにクリーニングする手段を劣化させるため、画像形成装置を維持するのに多大な努力（メンテナンス等）が必要であった。

そこで、できるだけ早いタイミングで給送したシートが最後のシートか否か判別できれば、次シートのトナー像を形成してよいか否かの判断が早い段階でできて、高いスループットのカラーレーザビームプリンタを実現することができることになる。

例えば、最後のシート（以下、ラストシートという）を早いタイミングで検知する提案としては、シート積載部に積載されているシート束の下面に摺接する回転可能な回転体を配置してラストシートを検知するようにしたものがある（特許文献１参照）。これは、ラストシートの給送に伴い回転体が回転し、この回転を検出することによりラストシートであることを判断するものである。

このラストシート検知手段の一例を図面に基づいて説明する。図１７は従来のカラーレーザビームプリンタの構成を説明する断面図であり、図１８は図１７の手差し給送装置の拡大図である。

図１７において、１００はプリンタ本体、３ａ〜３ｄはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のプロセスカートリッジ、９はスキャナユニット、１０は中間転写ベルト、１３は二次転写部をそれぞれ示す。また、１５は定着部、１８は排出トレイを示す。入力した画像情報に応じて変調されたレーザビームがスキャナユニット９より出力され、４色のプロセスカートリッジ３ａ〜３ｄに搭載された感光体を露光走査することで静電潜像を形成する。そして、現像したトナー像を中間転写ベルト１０、二次転写部１３を経てシートに転写する。トナー像が転写されたシートは定着部１５で加熱加圧されてトナー像が定着された後に排出トレイ１８上に排出される。

３００は手差し給送装置を示し、積載されたシート束から１枚ずつシート分離し、二次転写部１３へシートを供給する。３０１はピックアップローラ、３０２はシート積載トレイ、３０３はラストシート検出用の回転体、３０４はラストシート検出用のフォトインタラプタ、３０５はシート有無検知センサレバー、３０６はシート有無検知用フォトインタラプタをそれぞれ示す。

回転体３０３は、円板よりなる回転体本体３０３ａに等間隔４箇所のスリット３０３ｂが設けられている。この回転体３０３はラストシートが給送されるとシートとの摩擦により回転し、ラストシート検出用フォトインタラプタ３０４から回転体のスリット３０３ｂによってオン・オフの周期的な信号が出力される。図１９はラストシートが給送されたときのラストシート検出用のフォトインタラプタ３０４から出力された信号波形を示している。このようにして、フォトインタラプタ３０４から出力された信号波形によってピックアップローラ３０１によりラストシートが給送されるとたことを早い段階で検知することができるため、高いスループットのカラーレーザビームプリンタを実現することができる。

なお、この構成のラストシート検知手段では、新たなシートがシート積載トレイ３０２上にセットされてもシート有りの判断ができない。そのため、シート有無検知センサレバー３０５とシート有無検知用フォトインタラプタ３０６から構成されるシート有無検知手段が別個に設けられている。
特開平１０−１９８２４７号公報

しかしながら、上記従来例の構成では、シート有無検知手段とは別に、回転体および回転体検出用のセンサ（ラストシート検出用フォトインタラプタ）が必要となり、プリンタのコストＵＰになってしまうという問題があった。
本発明は、この課題に鑑みてなされたもので、一つの機構でシート有無検知とラストシートの検知との両方が行えるように構成して従来よりも安価なシート給装装置を提供できるようにすることを目的とする。

本発明のセンサ機構は、第１の状態と第２の状態との間で移動可能で且つ回転可能に設けられた回転体と、前記回転体の状態に応じた信号を出力する検知手段と、を備え、前記検知手段は、前記回転体の前記第１の状態と、前記回転体が前記第１の状態から移動した前記第２の状態と、前記回転体が回転している第３の状態と、のそれぞれの状態に応じて異なる信号を出力することを特徴とする。

また、本発明のシート給送装置では、シートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段からシートを給送するシート給送手段と、を有し、前記シート積載手段に積載されるシートの状態を検知するためのセンサ機構を設け、前記センサ機構は、前記シート積載手段に積載されるシートの最下位のシートに当接可能で且つ回転可能に設けられ、更に前記シート積載手段に積載されるシートの有無に応じて第１の状態と第２の状態との間で移動可能に設けられた回転体と、前記回転体の状態に応じた信号を出力する検知手段と、を備え、前記検知手段は、前記シート積載手段上に積載されるシートにより設定される前記回転体の前記第１の状態と、前記シート積載手段上にシートが無いために設定される前記回転体の前記第２の状態と、前記シート積載手段に積載されているラストシートの給送に伴って前記回転体が回転している第３の状態と、のそれぞれの状態に応じた信号を出力することを特徴とする。

以上説明したように、本発明のセンサ機構によれば、回転可能で且つ移動可能な回転体と、回転体の状態を検知する１つの検知手段と、を用いて回転体の３つの状態を検知することができる。そのため、安価なセンサ機構を提供することができる。

本発明のシート給送装置では、回転可能で且つ移動可能な回転体と、回転体の状態を検知する１つの検知手段と、を用いてシート有無検知とラストシートの検知をすることができる。このように一つ検知手段でシート有無検知とラストシートの検知とができることから、コストダウンが図れる。
また、画像形成装置にこのシート給送装置を適用すると、安価な構成でトナーの浪費を抑え、かつ高スループットの画像形成装置を提供することができる。

以下に図面を参照して、本発明に係るシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置の一例として電子写真方式のカラーレーザビームプリンタに適用した場合の実施形態を具体的に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（第１の実施の形態）
以下に、本発明の第１の実施形態について図面を用いて説明する。まず、画像形成装置の全体構成について説明し、その後、本発明の特徴的な構成である手差し給送装置について説明する。

（画像形成装置の全体構成）
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概要説明する。

（画像形成部）
図１に示すプリンタ部１には、シートに画像を形成するための画像形成部を備えており、この画像形成部を説明する。なお、この画像形成部は、電子写真方式のプロセスでシートに画像を形成するものである。

装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを備えている。これら４個のプロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、同一構造であるが、異なる色、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、クリーナユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって構成されている。

このうち現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、現像ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄと、現像剤塗布ローラ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、及びトナー容器を有している。クリーナユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、駆動源Ｍ１により駆動される像担持体である感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、ドラムクリーニングブレード８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと、廃トナー容器とを有している。

プロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの鉛直下方にはスキャナユニット９が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対して行う。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット９によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。

中間転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１０ｅがモータ等の駆動源Ｍ２により駆動される駆動ローラ１０ｆ及びテンションローラ１０ｇに張架されており、テンションローラ１０ｇが矢印Ｔ方向に張力をかけている。また、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向して、中間転写ベルト１０ａの内側に一次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。

感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０ｅ上に一次転写する場合には、各感光ドラムが図１における時計周りに回転し、中間転写ベルト１０ｅを反時計周りに回転させる。そして、一次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに正極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム１ａ上のトナー像から順次、中間転写ベルト１０ｅ上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１３まで搬送される。

（クリーニング部）
トナー像転写後に、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面に残ったトナーは、ドラムクリーニングブレード８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄによって除去される。また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト１０ｅ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって除去される。そして、除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、装置奥面部に配置された廃トナー回収容器（不図示）へと回収される。

（シート給送装置）
本実施の形態の画像形成装置では、２つのシート給送装置を有する。第１のシート給送装置はプリンタ本体１００内部に設けられた本体シート給送装置２０であり、第２のシート給送装置はプリンタ本体１００の側面に設けられた手差しシート給送装置（マルチ給送装置）３０である。本体シート給送装置２０または手差しシート給送装置３０からり一枚ずつ分離されたシートＳがレジストローラ対１４に搬送される。

（二次転写部と定着部）
レジストローラ対１４によりシートＳは二次転写部１３に搬送される。二次転写部１３において、二次転写ローラ１３ａに正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１０ｅ上の４色のトナー像を一括して二次転写する。トナー像転写後のシートＳは、定着部１５に搬送され、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとによって加熱、加圧されてその表面にトナー像が定着される。定着されたシートＳは、排出ローラ対１７によって排出トレイ１８上へ排出される。

（手差し給送装置）
手差し給送装置についての構成および動作について図面を用いて詳細に説明する。図２は、図１における手差し給送装置３０の拡大図であり、図３は手差し給送装置３０の斜視図である。

４０はシート積載手段であるＭＰトレイ（以下トレイという）である。トレイ４０には積載されるシート束Ｓの幅方向を整列させるＭＰサイド規制板４１が設けられている。３３は外装であるＭＰカバー（以下カバーという）であり、支点３３ａを中心に回転可能に支持されている。トレイ４０はカバー３３とヒンジ３４との交点３６を回転中心として回転可能に支持されており、カバー３３の開動作に伴ってシート給送待機位置（図２の状態）となり、閉動作に伴って装置内部へ収納される仕組みになっている。

３１はＭＰピックアップローラ（以下ピックアップローラという）であり、３７はピックアップローラ軸３１ａ同軸上に支持されたカムである。トレイ４０は、トレイバネ３５によりピックアップローラ３１に向けて付勢されており、トレイコロ４２がカム３７と当接することにより姿勢が保たれている。モータ等の駆動源Ｍ３により駆動力を受けて、ピックアップローラ軸３１ａが回転すると、同軸上に接続されたカム３７が回転してトレイ４０を上昇させる。トレイ４０上のシートＳがピックアップローラ３１に圧接されて送り出され、送り出されたシートは分離パット３２により一枚ずつ分離され搬送される。

そして、連続的にシートを給送する場合には、ピックアップローラ軸３１ａが連続的に回転してピックアップローラ３１が回転してシートを送り出すが、一枚ずつ送り出す毎にカム３７が回転してトレイ４０が昇降する。

図１７は、本実施の形態の画像形成装置の制御を行う制御部のブロック図である。

プリンタ本体のＣＰＵ（中央演算処理装置）は、シート給送信号と検知手段であるフォトインタラプタ５１の出力信号とが入力される。そして、これらの信号を受信して各種の判断を行い、スキャナユニット９や各駆動部Ｍ１〜Ｍ３の制御を行う。

ここで、本発明の特徴である、トレイ４０上にシートＳが有るか否かを判別するシート有無検知と、トレイ４０上のラストシートが給送されたことを検知するラストシート検知の両方の機能を有するセンサ機構を説明する。

図４は、このセンサ機構の構成を説明する斜視図である。５０は被検出部材である回転体であり、回転体５０には、円板形状の回転体本体５０ａに扇形状のスリット５０ｂが等間隔に４箇所に設けられており、各スリット５０ｂの開口面積は互いに同一に設定されている。４０ａはトレイ４０に、トレイ４０のシートの積載面と交差する方向に設けられたガイド長穴である。回転体５０の回転軸５０ｃがガイド長穴４０ａに係合することにより、回転体５０はトレイ４０に対して、ガイド長穴４０ａに沿ってスライドして移動可能、かつ回転軸５０ｃ中心に回転可能に設けられている。５２はねじりコイルバネであり、回転体５０の回転軸５０ｃに当接し、回転体５０を図上方に向けて付勢して、積載されているシートの下面に当接可能としている。

５１は検知手段である光学式センサの一例とするフォトインタラプタであり、トレイ４０に設けられていて回転体５０の状態によってシート有無検知に応じた信号とラストシートの検知に応じた信号を出力することができる。

５０ｄは回転体５０の回転軸５０ｃ上に設けられた四角断面形状の回転体カムである。一方、カバー３３には、Ｖ字溝が形成された位置決めガイド３３ｂが設けられており、Ｖ字溝に回転軸５０ｃ上に設けられた回転体カム５０ｄが入り込めるように位置決めガイド３３ｂが配置されている。これら回転体カム５０ｄ及び位置決めガイド３３ｂに形成されているＶ字溝によって、後述する回転体５０の回転方向の位相を規定するための位相規定手段を構成する。

次に、センサ機構の動作について説明する。

図２に示す状態では、トレイ４０上にシートＳが無く、且つトレイ４０がカム３７により押し下げられたシート給送待機状態を示している。このシート給送待機状態は、シート給送信号が入力されてシート給送を開始するまでの待機状態である。そして、シート給送待機状態では、回転体５０は、ねじりコイルバネ５２の付勢力を受けてガイド長穴４０ａの上端に当接した状態で保持され、トレイ４０の上面から上方に突出している。この状態では、本発明の第２の状態であり、フォトインタラプタ５１は回転体５０と離れていて、フォトインタラプタ５１のＬＥＤ（発光ダイオード）光が透過することにより回転体５０を検知しない非検知信号であるロー（Ｌｏｗ）信号が出力されている。

プリンタ本体のＣＰＵは、シート給送待機状態において、この非検知信号であるロー（Ｌｏｗ）信号が入力されることによりトレイ４０上にシートＳが無いこと「シート無し状態」を検知することができる。このように、回転体５０が第２の状態にあるときには、フォトインタラプタ５１からはＣＰＵ（中央演算処理装置）が「シート無し状態」を判断するための信号が出力される。

図５は、トレイ４０上にシート束Ｓを積載した状態を示している。回転体５０はシート束Ｓの自重によりガイド長穴４０ａに沿ってスライドして長穴下端まで押し下げられる。このとき、回転体５０の回転軸５０ｃ上に設けられた四角断面形状の回転体カム５０ｄが、カバー３３に設けられた位置決めガイド３３ｂのＶ字溝に嵌まり、回転体５０の回転が規制されて回転方向の位相が規定される。すなわち、シート束Ｓがトレイ４０上に無い場合には、回転体５０はガイド長穴４０ａ上端に位置して自由に回転できる状態であるが、シート束Ｓがトレイ４０上に載せられると、回転体５０がガイド長穴４０ａ下側に位置して回転が規制される。これは、位相規定手段によって、回転体５０が下方にスライドすると回転体カム５０ｄの四角のいずれかの角をＶ字溝に合わされるように回転をしながらガイド長穴４０ａ下側に導かれて回転体５０の回転が規制されるためである。なお、回転カム５０ｄは断面正方形に形成されており、位置決めガイド３３ｂのＶ字溝は９０°の角度で形成されているため、回転カム５０ｄのいずれか一つの角がＶ字溝に嵌まり込むことになる。

これにより、回転体カム５０ｄと回転体５０のスリット５０ｂの位置関係は、回転体カム５０ｄの４角いずれの角が位置決めガイド３３ｂのＶ字溝に嵌まっても同じ関係になるように設定されている。すなわち、回転体５０が固定されたときには、複数のスリット５０ｂのいずれのスリットでも同じ位置に位置した状態となり、この状態を回転体５０の位相が規定されると定義する。そして、回転体カム５０ｄと位置決めガイド３３ｂのＶ字溝とで回転体５０の回転方向の位相が規定されて回転体が固定されている状態では、フォトインタラプタ５１のＬＥＤ（発光ダイオード）光を回転体５０の回転体本体５０ａが遮光する。そして、この状態を本発明の第１の状態として、フォトインタラプタ５１は、そのＬＥＤ（発光ダイオード）光が回転体５０のスリット５０ｂでない部分により非透過となり、回転体５０を検知する検知信号であるハイ（Ｈｉｇｈ）信号が出力される。
以上の構成をもって、プリンタ本体のＣＰＵは、トレイ４０のシート給送待機状態において、フォトインタラプタ５１から検知信号であるハイ（Ｈｉｇｈ）信号が入力されることにより、トレイ４０上にシートＳが有ること「シート有り状態」を検知することができる。このように、回転体５０が第１の状態にあるときには、フォトインタラプタ５１からはＣＰＵ（中央演算処理装置）が「シート有り状態」を判断するための信号が出力される。

図６は、トレイ４０上の積載されたシート束Ｓが順次給送され、最後のシートであるラストシートＳ１を給送している状態を示した図である。このシート給送動作状態のときは、不図示のモータより駆動を受けてピックアップローラ３１が回転すると、ピックアップローラ軸３１ａの同軸上に接続されたカム３７が回転し、トレイ４０はトレイバネ３５の付勢力により上方に向けて移動する。回転体５０もトレイ４０とともに上方に向けて移動し、カバー３３および位置決めガイド３３ｂのＶ字溝から離間する。このとき、回転体５０は回転規制が解除となり、回転可能な状態となるが、当接しているラストシートＳ１が搬送されるまでは回転をしない。

ラストシートＳ１が給送されると、回転体５０は給送されるラストシートＳ１との摩擦によって矢印Ｒ方向に回転する。回転体５０に設けられたスリット５０ｂとそれ回転体本体５０ａが交互にフォトインタラプタ５１のＬＥＤ（発光ダイオード）光部を通過することから、フォトインタラプタ５１は透過と非透過状態が繰返される。これによりフォトインタラプタ５１からハイ（Ｈｉｇｈ）とロー（Ｌｏｗ）の周期的な信号を繰返して出力される。出力波形は背景技術の項で説明した図１９と同様の繰返しの波形となる。プリンタ本体のＣＰＵは、シート給送状態においてハイ（Ｈｉｇｈ）、ロー（Ｌｏｗ）の周期的な信号を受信することにより、トレイ４０上に有るラストシートＳ１が給送されている状態を検知することができる。この状態を本発明の第３の状態とする。このように、回転体５０が第３の状態にあるときには、フォトインタラプタ５１からはＣＰＵ（中央演算処理装置）が「ラストシート給送状態」を判断するための信号が出力される。
以上説明した構成により、１つの検知手段であるフォトインタラプタで「シート有り」、「シート無し」、「ラストシート」の３つステータスをＣＰＵ（中央演算処理装置）が判断するための信号を出力することができることになる。

ＣＰＵ（中央演算処理装置）が検知手段からの信号に基づいて「シート有り」を判断した場合には、シート給送が続けられ画像形成部により画像形成が継続して行われる。また、ＣＰＵ（中央演算処理装置）が検知手段からの信号に基づいて「シート無し」を判断した場合には、画像形成装置のディスプレイや画像形成装置に接続されているＰＣ等に「シート無し」の表示を行ってユーザにシートの補給を促す。さらに、ＣＰＵ（中央演算処理装置）が検知手段からの信号に基づいて「ラストシート」を判断した場合には、画像形成部での画像形成を中断する。この場合、従来よりも早い段階でラストシートが判断できるため、無駄な画像形成動作を行わないようにすることが可能となる。すなわち、シートカセットからシートの供給が完了する前にトナー像の感光体上への形成を開始する方式のプリンタにおいても、シート無しを判断する前に感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄへトナー像を形成する動作を停止することが可能となる。

そして、このようにラストシートを判断すると、シート給送装置はシート給送待機状態となり、トレイ４０が下降した状態で停止して待機する。このときに、回転体５０が第２の状態となり、フォトインタラプタ５１からの信号によりＣＰＵ（中央演算処理装置）が「シート無し」を判断して、上述したようにユーザへシートの補給を促す。

本実施の形態では、トナー浪費を抑え、かつ高スループットのカラーレーザビームプリンタを実現するためにフォトインタラプタを２個使用していた従来の構成に比べ、フォトインタラプタを１つ削除することができ、コストダウンを図ることができる。さらに、別個のシート有無検知手段を設ける必要がなく、さらにトレイ４０の下側に配置するため、装置の小型化も図れることができる。

なお、「シート有り検知」をするために回転体５０に設けた回転体カム５０ｄの回転方向の位相の規定すなわち回転体の固定は上述した構成に限定するものではない。カバー３３に設けた位置決めガイド３３ｂと協働し、回転体５０の回転の位相を規定し、回転を規制できればよく、例えば、図７に示すように構成してもよい。すなわち、図７に示すように、カバー３３に設けた位置決めガイド３３ｃは外装面に対してＬ字形状をしている。回転体６０に設けられた四角断面形状の回転体カム６０ｄの２辺とＬ字形状の２辺が接するようにして回転体６０の回転の位相を規定すなわち回転体６０を固定する。６０ａは回転体本体、６０ｂはスリット、６０ｃは回転軸である。この回転体６０の回転が規制された状態で、フォトインタラプタ５１のＬＥＤ（発光ダイオード）光を遮光するようにスリット６０ｂを構成すればよい。

また、第１の実施の形態では、回転体カム５０ｄ、６０ｄを四角断面形状で構成したが、これに限定するものではない。多角形状で回転方向の位相を規定し、回転を規制できるものであればよい。

（第２の実施の形態）
続いて、第２の実施形態について図を用いて説明する。図８は、第２の実施の形態に係る回転体の構成を説明する斜視図である。図９は第２の実施の形態の手差し給送装置において、トレイ上にシートがない「シート無し状態」を示し、図１０はトレイ上にシートが有る「シート有り状態」を示している。図１１はラストシートを給送している状態を示している。なお、本第２の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と異なる部分を詳細に説明し、その他の部分は実質的に第１の実施の形態と同じであるため説明は省略する。

図８において、５５が第２の実施の形態に係る回転体である。第１の実施の形態同様、回転体本体５５ａに４つのスリット５５ｂを有し、回転軸５５ｃの同軸上には回転方向の位相の規定すなわち回転体５５を固定する回転体カム５５ｄを備える。また、回転体５５は、第１の実施の形態同様、ＭＰトレイ４５（以下トレイという）に設けられたガイド長穴４５ａにスライド可能かつ回転可能に支持されている。５３ｂはＭＰカバー５３（以下カバーという）に設けられた位置決めガイドであり、Ｌ字形状を成している。５６はシート有無レバーであり、その回転軸５６ｃはトレイ４５に設けられた軸受部４５ｂに回転可能に支持される。シート有無レバー５６は回転体５５の回転軸５５ｃの下方に伸びる２本のリフトレバー５６ｂを備える。

図９におけるトレイ４５上にシートがない「シート無し状態」では、回転体５５はその自重によりガイド長穴４５ａの下端に位置する。このとき、四角断面形状の回転体カム５５ｄの一辺がカバー５３に設けられた位置決めガイド面５３ｂ（外装面に対して鉛直に伸びる面）と対向することにより回転体５５の回転方向の位相が規定されて回転が規制される。また、シート有無レバー５６は、回転体５５の回転軸５５ｃの下方に配置されるリフトレバー５６ｂを備えている。そして、ガイド長穴４５ａの下端に位置する回転体５５によりリフトレバー５６ｂは下方に下げられ、シート接触部５６ａはトレイ４５のシート積載面上に突出した状態になる。この図９の状態において、フォトインタラプタ５１は、そのＬＥＤ（発光ダイオード）光は回転体５５により遮光されることなく透過することによりロー（Ｌｏｗ）信号を出力する。すなわち、第１の実施の形態同様、プリンタ本体は、このシート給送信号の入力されていないシート給送待機状態において、このロー（Ｌｏｗ）信号を検知することによりトレイ４５上にシートＳがない「シート無し状態」を検知することができる。

図１０におけるトレイ４５上にシートが有る「シート有り状態」では、シート束Ｓの自重によりシート有無レバー５６の接触部５６ａが下方に押される。回転軸５６ｃを中心に回転することにより、リフトレバー５６ｃを介して回転５５は上方に押し上げられ、回転体本体５５ａの外周面はシートＳの最下位のシート（ラストシート）と接触する。このとき、回転体５５は、ガイド長穴４５ａに沿って移動し、かつ、四角断面形状の回転体カム５５ｄの一辺が位置決めガイド５３ｂ面に沿うように移動する。すなわち、この状態においても四角断面形状の回転体カム５５ｄの一辺が位置決めガイド５３ｂ面は対向していることから回転体５５の回転方向の位相が規定され、かつ回転が規制されている。

この図１０の状態において、フォトインタラプタ５１は、そのＬＥＤ（発光ダイオード）光が回転体５５のスリット５５ｂでない部分により遮光されることによりハイ（Ｈｉｇｈ）信号を出力する。すなわち、第１の実施の形態同様、プリンタ本体のＣＰＵは、このシート給送信号が入力されていないシート給送待機状態において、このハイ（Ｈｉｇｈ）信号を検知することによりトレイ４５上にシートＳが有る「シート有り状態」を検知することができる。

図１１におけるラストシートＳ１を給送している状態では、トレイ４５が上昇し、カバー５３および位置決めガイド面５３から離間することにより、回転体５５は回転可能となる。ラストシートＳ１が給送されると、回転５５は搬送されるラストシートＳ１との摩擦によって矢印Ｒ方向に回転する。回転体５５に設けられたスリット５５ｂとそれ以外の部分が交互にフォトインタラプタ５１のＬＥＤ（発光ダイオード）光部を通過することから、フォトインタラプタ５１はハイ（Ｈｉｇｈ）とロー（Ｌｏｗ）の周期的な信号を出力する。出力波形は従来技術の項で説明した図１９と同様の波形となる。第１の実施の形態同様、プリンタ本体（ＣＰＵ）は、シート給送状態においてハイ（Ｈｉｇｈ）とロー（Ｌｏｗ）の周期的な信号を受信することにより、トレイ４５上に有るラストシートＳ１が給送されている状態を検知することができる。

以上説明した構成により、第１の実施の形態同様に、１つの検知手段であるフォトインタラプタで「シート有り検知」、「シート無し検知」、「ラストシート検知」の３つステータスを検知できる。そのため、トナー浪費を抑え、かつ高スループットのカラーレーザビームプリンタを実現するためにフォトインタラプタを２個使用していた従来の構成に比べ、フォトインタラプタを１つ削除することができ、コストダウンを図ることができる。さらに、別個のシート有無検知手段を設ける必要がなく、さらにトレイの下側に配置するため、装置の小型化も図れることができる。

（第３の実施の形態）
続いて、第３の実施形態について図を用いて説明する。図１２は、第３の実施の形態に係る回転体の構成を説明する斜視図である。図１３は第３の実施の形態の手差し給送装置において、トレイ上にシートがない「シート無し状態」を示し、図１４はトレイ上にシートが有る「シート有り状態」を示している。図１５はラストシートを給送している状態を示している。なお、本第３の実施の形態の説明では、第１及び第２の実施の形態と異なる部分を詳細に説明し、その他の部分は実質的に第１及び第２の実施の形態と同じであるため説明は省略する。

図１２において、６５が第３の実施の形態に係る回転体である。第１、第２の実施の形態同様、回転体本体６５ａに４つのスリット６５ｂを有し、回転軸６５ｃの同軸上には回転方向の位相を規定すなわち回転体６５を固定する回転体カム６５ｄを備える。６３ａおよび６３ｂはＭＰカバー６３（以下カバーという）に設けられた位置決めガイド面であり、６３ａはカバー６３の外装面に平行な面、６３ｂはカバー６３の外装面に鉛直な面であり、二つの面でＬ字形状を成している。６６はシート有無レバーであり、その回転軸６６ｃはＭＰトレイ４６（以下トレイという）に設けられた軸受部４６ａに回転可能に支持される。第２の実施の形態と異なる点は、回転体６５がシート有無レバー５６に設けられたリフトアーム６６ｂの軸受部６６ｄに軸支されている点である。

図１３におけるトレイ４６上にシートがない「シート無し状態」では、回転体６５の自重により、シート有無レバー６６のリフトレバー６６ｂが下げられるともにシート接触６６ａ側が持ち上げられる。そして、シート接触部６６ａはトレイ４６のシート積載面から上方に突出した状態になる。このとき、回転体６５の四角断面形状の回転体カム６５ｄの一辺が位置決めガイド面６３ａと対向し回転体６５の自重を受けることにより、回転体６５およびシート有無レバー６６の姿勢が保たれる。

この図１３の状態において、フォトインタラプタ５１は、そのＬＥＤ（発光ダイオード）光は回転体６５により遮光されることなく透過することによりロー（Ｌｏｗ）信号を出力する。すなわち、第１、第２の実施の形態同様、プリンタ本体のＣＰＵは、このシート給送信号が入力されていないシート給送待機状態において、このロー（Ｌｏｗ）信号を検知することによりトレイ４６上にシートＳがない「シート無し状態」を検知することができる。

図１４におけるトレイ４６上にシートが有る「シート有り状態」では、シート束Ｓの自重によりシート有無レバー６６の接触部６６ａが下方に押される。回転軸６６ｃを中心に回転することにより、リフトレバー６６ｂを介して回転５６は上方に押し上げられ、回転体本体５６ａの外周面はシートＳの最下位のシート（ラストシート）と接触する。このとき、回転体５６ａは、四角断面形状の回転体カム６５ｄの一辺が位置決めガイド面６３ｂに沿うように移動するため、この状態においても回転体５６の回転方向の位相が規定され、かつ回転が規制されている。この図１４の状態において、フォトインタラプタ５１は、そのＬＥＤ（発光ダイオード）光が回転体６５のスリット６５ｂでない部分により遮光されることによりハイ（Ｈｉｇｈ）信号を出力する。すなわち、第１の実施の形態同様、プリンタ本体のＣＰＵは、このシート給送信号のないシート給送待機状態において、このハイ（Ｈｉｇｈ）信号を検知することによりトレイ４６上にシートＳが有る「シート有り状態」を検知することができる。

図１５におけるラストシートＳ１を給送している状態では、トレイ４６が上昇し、カバー６３および位置決めガイド面６３ｂから離間することにより、回転体６５は回転可能となる。ラストシートＳ１が給送されると、回転６５は搬送されるラストシートＳ１との摩擦によって矢印Ｒ方向に回転する。回転体６５に設けられたスリット６５ｂとそれ以外の部分が交互にフォトインタラプタ５１のＬＥＤ（発光ダイオード）光部を通過することから、フォトインタラプタ５１はハイ（Ｈｉｇｈ）とロー（Ｌｏｗ）の周期的な信号を出力する。出力波形は従来技術の項で説明した図１９と同様の波形となる。第１、第２の実施の形態同様、プリンタ本体のＣＰＵは、シート給送状態においてハイ（Ｈｉｇｈ）とロー（Ｌｏｗ）の周期的な信号を受信することにより、トレイ４６上に有るラストシートＳ１が給送されている状態を検知することができる。

以上説明した構成により、第１、第２の実施の形態同様に、１つの検知手段であるフォトインタラプタで「シート有り検知」、「シート無し検知」、「ラストシート検知」の３つステータスを検知できる。そのため、トナー浪費を抑え、かつ高スループットのカラーレーザビームプリンタを実現するためにフォトインタラプタを２個使用していた従来の構成に比べ、フォトインタラプタを１つ削除することができ、コストダウンを図ることができる。さらに、別個のシート有無検知手段を設ける必要がなく、さらにトレイの下側に配置するため、装置の小型化も図れることができる。

本発明にかかる第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。 図１における手差し給送装置の拡大図である。 本発明にかかる第１の実施の形態に係る手差し給送装置の構成を説明する斜視図である。 本発明にかかる第１の実施の形態に係る回転体の構成を説明する斜視図である。 本発明にかかる第１の実施の形態に係る手差し給送装置における「シート有り状態」を説明する断面図である。 本発明にかかる第１の実施の形態に係る手差し給送装置における「ラストシート給送状態」を説明する断面図である。 本発明にかかる第１の実施の形態に係る回転体の位相規定手段の別の例を示した概略図である。 本発明にかかる第２の実施の形態に係る回転体の構成を説明する斜視図である。 本発明にかかる第２の実施の形態に係る手差し給送装置における「シート無し状態」を説明する断面図である。 本発明にかかる第２の実施の形態に係る手差し給送装置における「シート有り状態」を説明する断面図である。 本発明にかかる第２の実施の形態に係る手差し給送装置における「ラストシート給送状態」を説明する断面図である。 本発明にかかる第３の実施の形態に係る回転体の構成を説明する斜視図である。 本発明にかかる第３の実施の形態に係る手差し給送装置における「シート無し状態」を説明する断面図である。 本発明にかかる第３の実施の形態に係る手差し給送装置における「シート有り状態」を説明する断面図である。 本発明にかかる第３の実施の形態に係る手差し給送装置における「ラストシート給送状態」を説明する断面図である。 本発明に係る画像形成装置のブロック図である。 従来の画像形成装置の概略断面図である。 図１７における手差し給送装置の拡大図である。 「ラストシート給送状態」を検知したセンサ機構の出力波形を示した図である。

符号の説明

１、１００ プリンタ本体
３０、３００ 手差し給送装置
３１ ＭＰピックアップローラ
３２ 分離パット
３３、５３、６３ ＭＰカバー
３３ｂ 位置決めガイド
３５ トレイバネ
３７ カム
４０、４５、４６ ＭＰトレイ
５０、５５、６０、６５ 回転体
５０ａ、５５ａ、６０ａ、６５ａ 回転体本体
５０ｂ、５５ｂ、６０ｂ、６５ｂ スリット
５０ｃ、５５ｃ、６０ｃ、６５ｃ 回転軸
５０ｄ、５５ｄ、６０ｄ、６５ｄ 回転体カム
５１ フォトインタラプタ
５３ｂ、６３ｂ 位置決めガイド面
５６、６６ シート有無レバー

Claims (9)

1. 第１の状態と第２の状態との間で移動可能で且つ回転可能に設けられた回転体と、
   前記回転体の状態に応じた信号を出力する検知手段と、
   を備え、
   前記検知手段は、前記回転体の前記第１の状態と、前記回転体が前記第１の状態から移動した前記第２の状態と、前記回転体が回転している第３の状態と、のそれぞれの状態に応じて異なる信号を出力することを特徴とするセンサ機構。
2. 前記第１の状態において前記回転体の回転方向の位相を規定する位相規定手段を備え、
   前記第１の状態では、前記検知手段は、前記位相規定手段による回転方向の位相を規定されることにより前記回転体を検知する検知信号を出力し、前記第１の状態から移動した前記第２の状態では、前記検知手段は前記回転体を検知しない非検知信号を出力し、前記第３の状態では、前記検知手段は前記回転体の回転を検知する検知信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のセンサ機構。
3. 前記回転体は回転体本体と、該回転体本体に形成されたスリットとから構成され、前記検知手段は、前記回転体の位置及び前記スリットの位置に応じて光の透過又は非透過を検知して信号を出力する光学式センサであり、前記回転体の前記第１の状態において回転方向の位相を規定する位相規定手段を備え、
   前記位相規定手段による回転方向の位相を規定された前記回転体の前記第１の状態では、前記回転体本体に対向して光の非透過により前記光学式センサが信号を出力し、前記回転体本体が前記検知手段に対向している前記第１の状態から移動した前記第２の状態では、光の透過より前記光学式センサが信号を出力し、前記第３の状態では、前記回転体の回転により前記回転体本体と前記スリットによる光の透過と非透過との繰返しにより前記光学式センサが信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のセンサ機構。
4. シートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段からシートを給送するシート給送手段と、を有するシート給送装置において、
   前記シート積載手段に積載されるシートの状態を検知するためのセンサ機構を設け、
   前記センサ機構は、
   前記シート積載手段に積載されるシートの最下位のシートに当接可能で且つ回転可能に設けられ、更に前記シート積載手段に積載されるシートの有無に応じて第１の状態と第２の状態との間で移動可能に設けられた回転体と、
   前記回転体の状態に応じた信号を出力する検知手段と、
   を備え、
   前記検知手段は、前記シート積載手段上に積載されるシートにより設定される前記回転体の前記第１の状態と、前記シート積載手段上にシートが無いために設定される前記回転体の前記第２の状態と、前記シート積載手段に積載されているラストシートの給送に伴って前記回転体が回転している第３の状態と、のそれぞれの状態に応じた信号を出力することを特徴とするシート給送装置。
5. 前記回転体の前記第１の状態において回転方向の位相を規定する位相規定手段を備え、
   前記第１の状態では、前記回転体は前記位相規定手段により位相が規定されることにより前記検知手段が前記回転体本体を検知してシート有りを判断する信号を出力し、前記第１の状態から移動した前記第２の状態では、前記検知手段がシート無しを判断する信号を出力し、前記第３の状態では、前記最下位のシートの給送に伴う前記回転体の回転により前記検知手段がラストシートを判断するため信号を出力することを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
6. 前記回転体は回転体本体と、該回転体本体に形成されたスリットとから構成され、前記検知手段は、前記回転体の位置及び前記スリットの位置に応じて光の透過又は非透過を検知して信号を出力する光学式センサであり、前記回転体の前記第１の状態において回転方向の位相を規定する位相規定手段を備え、
   前記第１の状態では、前記回転体本体に対向して光の非透過により前記光学式センサがシート有りを判断する信号を出力し、前記回転体本体が前記検知手段に対向している前記第１の状態から移動した前記第２の状態では光の透過により前記光学式センサがシート無しを判断する信号を出力し、前記第３の状態では、前記回転体の回転に伴う前記回転体本体と前記スリットによる光の透過と非透過との繰返しにより前記光学式センサがラストシートを判断するための信号を出力することを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
7. 前記第１の状態は前記シート給送手段によるシート給送待機状態において前記シート積載手段上にシートが有る状態であり、前記第２の状態は前記シート給送待機状態において前記シート積載手段上にシートが無い状態であり、前記第３の状態はシート給送動作状態において前記シート積載手段上に積載されている最下位のシートの給送に伴って前記回転体が回転している状態であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 請求項４乃至７に記載のシート給送装置と
   前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、
   を備えた画像形成装置。
9. 前記画像形成部は、複数の電子写真方式のプロセスで形成したトナー像を像担持体に重ね合わせて転写し、前記像担持体に転写されたトナー像をシートに一括して転写する方式であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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