JP2011241039A - シート検知装置およびシート供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化や軽量化を図りつつ、アクチュエータを確実に動作させる。
【解決手段】シート検知装置１００は、第１軸１１１を中心に揺動可能に支持された第１アクチュエータ１１０と、第２軸１２１を中心に揺動可能に支持された第２アクチュエータ１２０と、第２アクチュエータ１２０の揺動を検知するフォトセンサ１３０とを備えている。第１アクチュエータ１１０は、第１軸１１１の径方向に沿うように延びる長穴１１４を有し、第２アクチュエータ１２０は、長穴１１４に係合する係合凸部１２４を有している。係合凸部１２４は、第１アクチュエータ１１０の揺動に連動して、第２軸１２１を中心に長穴１１４の長手方向と交差する方向に揺動するように構成されている。長穴１１４は、第１アクチュエータ１１０が用紙Ｓに向けて揺動するときに係合凸部１２４と当接する面（上面１１４Ａ）が外側に凹となる曲面状に形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、シート状部材の有無を検知するシート検知装置およびシート供給装置に関する。

レーザプリンタなどの画像形成装置には、手差しトレイや給紙トレイ内に用紙（シート状部材）がセットされているか否かを検知するための用紙センサ（シート検知装置）が設けられている。このようなシート検知装置として、例えば、特許文献１には、発光部と受光部を有するフォトセンサと、手差しトレイに用紙がセットされることで揺動する第１アクチュエータ（第１揺動体および第２揺動体）と、第１アクチュエータの揺動に連動して揺動するリンクレバーと、リンクレバーと一体に揺動可能に設けられた光路遮蔽部材とを備えた構成が開示されている。

このような構成のシート検知装置では、手差しトレイに用紙がセットされることで第１アクチュエータが上方へ揺動し、これに連動してリンクレバーと光路遮蔽部材（第２アクチュエータ）が揺動する。これにより、光路遮蔽部材が発光部と受光部の間に移動するので、受光部が発光部からの光を受光することができなくなり、手差しトレイ上に用紙がセットされた（シート状部材がある）と検知することができる。

手差しトレイ上の用紙が減っていくと、第１アクチュエータが下方へ揺動していき、これに連動して第２アクチュエータが揺動する。そして、手差しトレイ上の用紙がなくなると、光路遮蔽部材が発光部と受光部の間から退避するので、受光部が発光部からの光を受光することができるようになり、手差しトレイ上にシート状部材がないと検知することができる。

ところで、前記したシート検知装置では、第１アクチュエータ（第２揺動体）に形成されたカム溝に、第２アクチュエータ（リンクレバー）に設けられた摺動ピンが摺動可能に挿入されることで、第２アクチュエータが第１アクチュエータの揺動に連動して揺動するように構成されている。このようにアクチュエータを複数の部品で構成することで、例えば、用紙に当接する第１アクチュエータを用紙の幅方向中央付近に配置して用紙の斜行を抑制する一方、フォトセンサを用紙の幅方向において任意の位置に配置することを可能にして、他の電気的装置との配線を容易にし、さらに、シート検知装置を備える機器の小型化を図ることが可能となる。

特許第４１５８８２３号公報

しかしながら、従来の構成においては、第１アクチュエータを用紙に当接させ、かつ、
第１アクチュエータによって第２アクチュエータを揺動させるために、第１アクチュエータの自重（重量）を大きくしたり、第１アクチュエータを付勢力の大きいバネなどで付勢したりする必要があった。第１アクチュエータの自重やバネの付勢力を大きくすると、アクチュエータを確実に揺動させることができるので、用紙の有無を確実に検知することが可能となるが、用紙をセットするときや、用紙が供給されるときに抵抗が大きくなるという問題が生じる。

また、第１アクチュエータを自重で揺動させる構成において第１アクチュエータを小型化しようとした場合、第１アクチュエータの重量が軽くなるので、アクチュエータが揺動しにくくなるおそれが生じる。同様に、第１アクチュエータをバネなど付勢する構成において小型のバネなどを採用しようとした場合、付勢力が小さくなるので、アクチュエータが揺動しにくくなるおそれが生じる。そうすると、例えば、光路遮蔽部材が発光部と受光部の間から確実に退避できなくなり、シート状部材の有無を誤検知するなど検知精度が低下する可能性が生じる。

本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものであり、小型化や軽量化を図りつつ、アクチュエータを確実に動作させることができるシート検知装置およびシート供給装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するための本発明は、シート状部材の有無を検知するシート検知装置であって、第１軸を中心に揺動可能に支持され、シート状部材があるときにシート状部材に当接する第１アクチュエータと、前記第１軸に平行な第２軸を中心に揺動可能に支持された第２アクチュエータと、前記第２アクチュエータの揺動を検知する検知手段とを備え、前記第１アクチュエータは、前記第１軸の径方向に沿うように延びる長穴を有し、前記第２アクチュエータは、軸方向から見て前記第２軸とずれた位置から突出して前記長穴に係合する係合凸部を有しており、前記係合凸部は、前記第１アクチュエータの揺動に連動して、前記第２軸を中心に前記長穴の長手方向と交差する方向に揺動するように構成され、前記長穴は、前記第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに前記係合凸部と当接する面が外側に凹となる曲面状に形成されていることを特徴とする。

また、前記した目的を達成するための本発明は、シート状部材を載置する載置部と、前記載置部に載置されたシート状部材を前記載置部の載置面に平行な方向に移動させる給紙ローラと、前記給紙ローラの回転中心に平行な第１軸を中心に揺動可能に支持され、前記載置部にシート状部材が載置されているときにシート状部材に当接する第１アクチュエータと、前記第１軸よりもシート状部材の移動方向下流側に配置され、前記第１軸に平行な第２軸を中心に揺動可能に支持された第２アクチュエータと、前記第２アクチュエータの揺動を検知する検知手段とを備え、前記第１アクチュエータは、前記第１軸の径方向および前記移動方向に沿うように長く延びる長穴を有し、前記第２アクチュエータは、軸方向から見て前記第２軸とずれた位置から突出して前記長穴に係合する係合凸部を有しており、前記係合凸部は、前記第１アクチュエータの揺動に連動して、前記第２軸を中心に前記長穴の長手方向と交差する方向に揺動するように構成され、前記長穴は、前記第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに前記係合凸部と当接する面が外側に凹となる曲面状に形成されていることを特徴とする。

このように構成されたシート検知装置およびシート供給装置によれば、長穴の内面のうち、第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに係合凸部と当接する面が外側に凹となる曲面状に形成されているので、係合凸部が第２軸を中心に移動しようとする方向と、係合凸部が長穴の内面から受ける力の方向とがなす角度を小さくできるので、第２アクチュエータを揺動しやすくすることができる。

また、第１アクチュエータが揺動するときの各姿勢において、係合凸部が長穴の内面から受ける力の方向の変化、より詳細には、係合凸部が第２軸を中心に移動しようとする方向と、係合凸部が長穴の内面から受ける力の方向とがなす角度の変化を小さくできるので、第２アクチュエータを動き始めの段階から揺動しやすくすることができる。

その結果、第１アクチュエータの自重や第１アクチュエータを付勢するバネなどの付勢力が小さくても、第２アクチュエータを確実に揺動（動作）させることができる。これにより、第１アクチュエータおよび第１アクチュエータを含む装置全体の小型化や軽量化を図りつつ、第２アクチュエータを確実に動作させることができる。

本発明によれば、長穴の内面のうち、第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに係合凸部と当接する面が外側に凹となる曲面状に形成されているので、第１アクチュエータおよび第１アクチュエータを含む装置全体の小型化や軽量化を図りつつ、第２アクチュエータを確実に動作させることができる。その結果、シート状部材の有無の検知精度を向上させることが可能となる。

実施形態に係るシート検知装置を備えたレーザプリンタの概略構成を示す図である。 手差しトレイとシート検知装置の斜視図である。 シート検知装置の斜視図である。 シート検知装置の側面図であり、手差しトレイに用紙がセットされていないときの状態を示す図（ａ）と、手差しトレイに１枚の用紙がセットされたときの状態を示す図（ｂ）と、手差しトレイにセット可能な最大枚数の用紙がセットされたときの状態を示す図（ｃ）である。 手差しトレイに用紙がセットされた状態から用紙の枚数が減少するときの動作の説明図（ａ）〜（ｃ）である。 比較例に係るシート検知装置において手差しトレイに用紙がセットされた状態から用紙の枚数が減少するときの動作の説明図（ａ）〜（ｃ）である。 手差しトレイに用紙をセットするときの動作の説明図（ａ），（ｂ）である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、本発明のシート検知装置をレーザプリンタ（画像形成装置）の手差しトレイに適用した例について説明する。そこで、以下の説明では、まず、レーザプリンタの概略構成を説明した後にシート検知装置の詳細な構成について説明する。

また、以下の説明において、方向は、レーザプリンタを使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における右側を「前（手前）」、左側を「後（奥）」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。さらに、図１における上下方向を「上下」とする。

＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、シート状部材の一例としての用紙Ｓを給紙するための給紙部４や、給紙された用紙Ｓに画像を形成するための画像形成部５などを備えて構成されている。

本体筐体２の前側には、開閉可能な手差しトレイ３が設けられている。手差しトレイ３（載置部３１）に載置（セット）された用紙Ｓは、給紙ローラ３２（図２参照）によって送り出され、搬送ローラ４４によって画像形成部５に供給される。図２に示すように、給紙ローラ３２は、用紙Ｓの幅方向（以下、左右方向という。）に平行な回転軸の回りに回転駆動し、載置部３１にセットされた用紙Ｓを載置部３１の載置面（上面）に対して平行な方向に送り出す（移動させる）ように構成されている。

図１に戻り、給紙部４は、本体筐体２内の下部に設けられた給紙トレイ４１と、給紙トレイ４１の前側上方に設けられた給紙ローラ４２と、給紙トレイ４１から画像形成部５に続く搬送経路に適宜設けられた搬送ローラ４３，４４とを主に備えている。給紙トレイ４１に収容された用紙Ｓは、給紙ローラ４２によって送り出され、搬送ローラ４３，４４によって画像形成部５に供給される。

画像形成部５は、プロセスカートリッジ５１と、露光装置５２と、定着装置５３とを主に備えている。

プロセスカートリッジ５１は、本体筐体に設けられた図示しないフロントカバーを開いたときにできる開口から本体筐体２に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５１は、感光体ドラム５１Ａと、転写ローラ５１Ｂと、図示しない帯電器と、感光体ドラム５１Ａの表面にトナー（現像剤）を供給する図示しない現像装置とを主に備えている。

定着装置５３は、プロセスカートリッジ５１の後方に設けられ、加熱ローラ５３Ａと、加熱ローラ５３Ａと対向配置されて加熱ローラ５３Ａを押圧する加圧ローラ５３Ｂとを主に備えている。

画像形成部５では、感光体ドラム５１Ａの表面が、帯電器により一様に帯電された後、露光装置５２から形成すべき画像に対応したパターンのレーザ光（鎖線参照）が高速走査にて照射されることで露光され、感光体ドラム５１Ａ上に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体ドラム５１Ａに現像装置からトナーが供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム５１Ａ上にトナー像が形成される。

その後、手差しトレイ３または給紙トレイ４１から供給された用紙Ｓが、感光体ドラム５１Ａと転写ローラ５１Ｂの間を搬送されることで、感光体ドラム５１Ａ上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓが、加熱ローラ５３Ａと加圧ローラ５３Ｂの間を搬送されることで、トナー像が用紙Ｓ上に熱定着される。定着装置５３（画像形成部５）から排出された用紙Ｓは、排紙経路に設けられた排紙ローラ６１により、本体筐体２の上面に形成された排紙トレイ６２上に排出される。

＜シート検知装置の詳細構成＞
シート検知装置１００は、手差しトレイ３上の用紙Ｓの有無、具体的には、手差しトレイ３（載置部３１）に用紙Ｓがセット（載置）されているか否かを検知する装置である。このシート検知装置１００は、図１，２に示すように、開いた状態の手差しトレイ３（載置部３１）の後側上方に設けられている。

図３，４に示すように、シート検知装置１００は、第１アクチュエータ１１０と、第２アクチュエータ１２０と、検知手段の一例としてのフォトセンサ１３０とを主に備えている。

［第１アクチュエータ］
第１アクチュエータ１１０は、第１軸１１１と、略扇形状の本体部１１２とから主に構成されており、第１軸１１１を中心に揺動可能に支持されている。

第１軸１１１は、給紙ローラ３２の近傍、具体的には、左側に隣接するように配置され、軸線が給紙ローラ３２の回転軸の軸線（回転中心）に対して平行な方向、すなわち、左右方向に延びるように、本体筐体２に対して回動可能に支持されている。この第１軸１１１は、載置部３１の上方において、載置部３１の載置面と所定の間隔をあけて設けられている。

本体部１１２は、第１軸１１１から用紙Ｓの移動方向下流側（後側）に向けて、第１軸１１１の軸線に直交する面に沿って略扇形状に延びており、第１軸１１１よりも後側（後述する長穴１１４が形成された側）に重心Ｇを有している。これにより、本体部１１２（第１アクチュエータ１１０）は、自重により第１軸１１１を中心として図示反時計回り方向に揺動し、手差しトレイ３上に用紙Ｓがないときには、図４（ａ）に示すように、その下端が手差しトレイ３に設けられたスリット３１Ａに入り込み、前方を向いた用紙当接面１１３がスリット３１Ａの前端に当接する。また、手差しトレイ３上に用紙Ｓがあるときには、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、用紙当接面１１３の下端部が用紙Ｓ（最も上にある用紙Ｓ）に上から当接する。

手差しトレイ３に用紙Ｓがセットされるときには、用紙当接面１１３が用紙Ｓの先端部に押されることで本体部１１２（第１アクチュエータ１１０）は、第１軸１１１を中心として図示時計回り方向に揺動する（図７参照）。

本体部１１２は、軸方向から見て、中央の上寄り付近に第１軸１１１の径方向にほぼ沿うように延びる長穴１１４を有している。この長穴１１４は、第１アクチュエータ１１０の揺動により、その姿勢を変えても、ほぼ用紙Ｓの移動方向（以下、前後方向という。）
に長く延びている。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、長穴１１４は、手差しトレイ３に１枚の用紙Ｓがセットされたときの第１アクチュエータ１１０の姿勢において、手差しトレイ３上の用紙Ｓとほぼ平行で、かつ、用紙Ｓが第１アクチュエータ１１０と当接する部分における用紙Ｓの移動方向に対してもほぼ平行となるように延びている。

なお、本実施形態において、長穴１１４の長手方向は、第１軸１１１の径方向と一致していないが、これに限定されず、第１軸１１１の径方向と一致していてもよい。

長穴１１４は、その内周のうち、第１アクチュエータ１１０が用紙Ｓ（下方）に向けて揺動するときの揺動方向上流側となる面（上面）１１４Ａが、長穴１１４の長手方向両端よりも中央が前記した揺動方向上流側に向けて後退する曲面状に形成されている。言い換えると、長穴１１４の上面１１４Ａは、第１軸１１１の軸方向から見て、長穴１１４の外側に向けて凹となる（上方に向けてふくらむ）弓形状の曲面に形成されている。この上面１１４Ａは、第１アクチュエータ１１０が用紙Ｓに向けて揺動するときに後述する係合凸部１２４と当接する。また、長穴１１４は、曲面状に形成されている上面１１４Ａに対向する下面１１４Ｂが、長穴１１４の長手方向に沿うように延びる平面状（第１軸１１１の軸方向から見て直線状）に形成されている。

なお、本発明において、長穴１１４は、底のある穴（溝）であってもよいし、貫通孔であってもよい。

［第２アクチュエータ］
第２アクチュエータ１２０は、第２軸１２１と、長板状のリンク部１２２と、板状の光路遮蔽部１２３とから主に構成されており、第２軸１２１を中心に揺動可能に支持されている。

第２軸１２１は、軸線が左右方向に延びており、前後方向、より具体的には、第１軸１１１よりも用紙Ｓの移動方向下流側（後側）に所定の間隔をあけて第１軸１１１に対し平行に配置され、本体筐体２に対して回動可能に支持されている。

リンク部１２２は、第２軸１２１の右端部から略前方（第１軸１１１側）へ向けて、第２軸１２１の径方向に沿って延びるように設けられ、軸方向から見て第２軸１２１とずれた位置から第２軸１２１に対して平行に右側（図４の紙面奥側）に向けて突出する係合凸部１２４を有している。

係合凸部１２４は、第１アクチュエータ１１０の長穴１１４に係合している。このように、係合凸部１２４と長穴１１４が互いに係合することで、係合凸部１２４は、第１アクチュエータ１１０の揺動に連動して、第２軸１２１を中心に長穴１１４の長手方向と交差する方向に揺動する。また、係合凸部１２４は、第１アクチュエータ１１０が用紙Ｓに向けて下降揺動するときに、長穴１１４の上面１１４Ａと当接し、第１アクチュエータ１１０が上昇揺動するときに、長穴の下面１１４Ｂと当接する。

光路遮蔽部１２３は、第２軸１２１の左端部から第２軸１２１の径方向に向けて延びるように設けられ、リンク部１２２と一体に揺動するように構成されている。

［フォトセンサ］
フォトセンサ１３０は、第２アクチュエータ１２０（光路遮蔽部１２３）の揺動を検知するセンサであり、光路遮蔽部１２３の揺動軌跡を挟んで対向する発光部１３１と受光部１３２とから主に構成されている。このフォトセンサ１３０は、発光部１３１からの光を受光部１３２で受光したときに所定の信号を出力するように構成されている。

具体的には、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、手差しトレイ３上に用紙Ｓがある場合、発光部１３１から受光部１３２への光を光路遮蔽部１２３が遮蔽することで、受光部１３２で光が受光されないため、フォトセンサ１３０から所定の信号が出力されることはない。一方、図４（ａ）に示すように、手差しトレイ３上に用紙Ｓがない場合、発光部１３１から受光部１３２までの光の光路上から光路遮蔽部１２３が退避することで、受光部１３２で光が受光されるため、フォトセンサ１３０から所定の信号が出力される。

本実施形態において、フォトセンサ１３０から出力された所定の信号は、本体筐体２内に設けられてレーザプリンタ１の動作を制御する図示しない制御装置に入力される。所定の信号が入力された制御装置は、手差しトレイ３上に用紙Ｓがないと判定し、その後の制御を実行する。具体的には、例えば、手差しトレイ３に用紙Ｓがないことをユーザに報知したり、給紙トレイ４１から代わりの用紙Ｓを供給したりする。

＜シート検知装置の動作＞
以上のように構成されたシート検知装置１００における、第１アクチュエータ１１０と第２アクチュエータ１２０の動作について説明する。

まず、手差しトレイ３に用紙Ｓがセットされた状態から用紙Ｓの枚数が減少するときの動作について、図５，６を参照しながら説明する。ここで、図６は、比較例に係る第１アクチュエータ２１０を備えたシート検知装置の動作を示すものである。比較例に係る第１アクチュエータ２１０の長穴２１４は、上面２１４Ａが長穴２１４の長手方向に沿うように延びる平面状に形成されている。言い換えると、変形例の長穴２１４は、上面２１４Ａと下面１１４Ｂが略平行に形成され、軸方向から見て長円形状をなしている。

なお、図５，６において、力Ｆ１，Ｆ２を示す矢印は、主に力Ｆ１，Ｆ２が作用する方向を示したものであり、その長さは実際の力Ｆ１，Ｆ２の大きさを示すものではない。

図５（ａ）に示すように、手差しトレイ３にセット可能な最大枚数の用紙Ｓがセットされた状態から、用紙Ｓの画像形成部５への供給などにより、手差しトレイ３上の用紙Ｓの枚数が減ると、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、第１アクチュエータ１１０が自重により第１軸１１１を中心として図示反時計回り方向（下方）に向けて揺動する。

このとき、係合凸部１２４は、第１アクチュエータ１１０の自重による揺動により、長穴１１４の上面１１４Ａから、係合凸部１２４と上面１１４Ａとの接触部の法線方向に向かう力Ｆ１を受ける。これにより、第２アクチュエータ１２０は、係合凸部１２４が上面１１４Ａから受ける力Ｆ１と、第２アクチュエータ１２０自身の自重などにより、第２軸１２１を中心として図示時計回り方向に向けて揺動することとなる。

なお、本実施形態において、第２アクチュエータ１２０は、その自重による回転モーメントに対する第２軸１２１と本体筐体２の図示しない軸受部との摩擦係数が、第１アクチュエータ１１０の自重による回転モーメント対する第１軸１１１と本体筐体２の図示しない軸受部との摩擦係数よりも大きくなっている。そのため、第２アクチュエータ１２０は、第１アクチュエータ１１０よりも先に揺動することはなく、長穴１１４の上面１１４Ａが係合凸部１２４を押すことで、第１アクチュエータ１１０の揺動に連動（従動）して揺動する。

ここで、第２アクチュエータ１２０は、係合凸部１２４が上面１１４Ａから受ける力Ｆ１の方向が、係合凸部１２４が第２軸１２１を中心に移動しようとする方向Ａ１に近づくほど、すなわち、方向Ａ１と力Ｆ１の方向とがなす角度θ１が小さくなるほど、容易に揺動することとなる。

図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、比較例の構成では、長穴２１４の上面２１４Ａが平面状に形成されているので、第１アクチュエータ２１０が自重によって揺動するときに、係合凸部１２４が上面２１４Ａから受ける力Ｆ２の方向（上面２１４Ａの法線方向）の変化が大きくなる。また、係合凸部１２４が移動しようとする方向Ａ２と、係合凸部１２４が上面２１４Ａから受ける力Ｆ２の方向とがなす角度θ２は、図６（ｃ）に示す位置で小さくできても、図６（ａ）に示す位置で大きくなってしまう。

その結果、比較例の構成では、前記した一連の動作の全体において、第２アクチュエータ１２０が比較的揺動しにくくなってしまう。特に、図６（ｃ）に示すように、用紙Ｓの枚数が少ないときに、係合凸部１２４と長穴２１４が第１軸１１１と第２軸１２１の間に位置し、方向Ａ２と力Ｆ２の方向がほぼ鉛直方向に向くように設定した場合、図６（ａ），（ｂ）に示すように、用紙Ｓの枚数が多くなると、長穴２１４の上面２１４Ａが鉛直方向に対して大きく傾斜する。

そのため、方向Ａ２と力Ｆ２の方向とがなす角度θ２が著しく大きくなるので、第１アクチュエータ２１０が揺動を開始する時点において、第１アクチュエータ２１０が第２アクチュエータ１２０を揺動させる力が小さくなり、第２アクチュエータ１２０は動き始めの段階が特に揺動しにくくなる。

一方、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態の構成では、長穴１１４の上面１１４Ａが外側に凹となる曲面状に形成されているので、第１アクチュエータ１１０が自重によって揺動するときに、係合凸部１２４が上面１１４Ａから受ける力Ｆ１の方向の変化が小さくなる。これにより、係合凸部１２４が移動しようとする方向Ａ１と、係合凸部１２４が上面１１４Ａから受ける力Ｆ１の方向がなす角度θ１を、図５（ａ）〜（ｃ）のいずれの位置においても比較的小さくできる。

特に、本実施形態の構成では、図５（ｃ）に示すように、用紙Ｓの枚数が少ないときに、方向Ａ１と力Ｆ１の方向がほぼ鉛直方向に向くように設定した場合、図５（ａ）に示すように、用紙Ｓの枚数が多いときには、係合凸部１２４が、長穴１１４の上面１１４Ａのうち、その長手方向における第１軸１１１から遠い側の端部において長穴１１４の外側に凹となるように傾斜している部分に当接する。

そのため、力Ｆ１の方向が、比較例の構成（図６（ａ）の力Ｆ２の方向）に比べて、鉛直方向に近づき、方向Ａ１と力Ｆ１の方向とがなす角度θ１が小さくなるので、第１アクチュエータ１１０が揺動を開始する時点において、第１アクチュエータ１１０が第２アクチュエータ１２０を揺動させる力が大きくなり、第２アクチュエータ１２０は動き始めの段階から揺動しやすくなっている。

また、本実施形態の構成では、第１アクチュエータ１１０が揺動するときの各姿勢において、方向Ａ１と力Ｆ１の方向とがなす角度θ１の変化を小さくできるので、前記した一連の動作の全体において、第２アクチュエータ１２０を揺動しやすくすることができる。

以上説明したように、本実施形態の構成によれば、第２アクチュエータ１２０を揺動しやすくすることができるので、第１アクチュエータ１１０の小型化や軽量化を図りつつ、第２アクチュエータ１２０を確実に揺動（動作）させることが可能となる。

また、本実施形態では、第１軸１１１および第２軸１２１が、用紙Ｓの幅方向に延び、かつ、用紙Ｓの移動方向に所定の間隔をあけて配置されており、長穴１１４が、用紙Ｓの移動方向に長く延びているので、第１アクチュエータ１１０の揺動によって長穴１１４（係合凸部１２４）を、長穴１１４の長手方向とほぼ直交する方向に揺動させることができる。これにより、第２アクチュエータ１２０を大きく揺動させることができるので、フォトセンサ１３０のＯＮ・ＯＦＦを確実に切り替えることが可能となる。その結果、用紙Ｓの有無の検知精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、第１アクチュエータ１１０が第１軸１１１よりも後側に重心Ｇを有し、自重により用紙Ｓに当接するので、第１アクチュエータ１１０を用紙Ｓに向けて付勢するバネなどを設ける必要がない。これにより、シート検知装置１００を簡易かつ安価な構成とすることができる。

次に、手差しトレイ３に用紙Ｓをセットするときの動作について、図７を参照しながら簡単に説明する。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、手差しトレイ３に用紙Ｓがセットされると、用紙Ｓの先端部によって用紙当接面１１３が押されることで、第１アクチュエータ１１０が第１軸１１１を中心として図示時計回り方向（上方）に向けて揺動する。これにより、係合凸部１２４が長穴１１４の下面１１４Ｂによって押し上げられるので、第２アクチュエータ１２０が、第２軸１２１を中心として図示反時計回り方向に向けて揺動する。

本実施形態の構成では、長穴１１４の下面１１４Ｂが平面状に形成されているので、係合凸部１２４は下面１１４Ｂ上をまっすぐ移動することができるので、第１アクチュエータ１１０および第２アクチュエータ１２０を押し上げやすくなっている。これにより、用紙Ｓを良好にセットすることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記実施形態では、第１アクチュエータ１１０が自重によって揺動して用紙Ｓに当接する構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、第１アクチュエータをトーションバネやコイルバネ、板バネなどの付勢部材によって付勢し、用紙（シート状部材）に当接させる構成としてもよい。

なお、本発明は、長穴の内面のうち、第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに係合凸部と当接する面が外側に凹となる曲面状に形成されているので、第２アクチュエータが揺動しやすくなっている。そのため、付勢力の小さい付勢部材を採用しても、第２アクチュエータを確実に動作させることができる。また、付勢力の小さい付勢部材を採用することで、第１アクチュエータを押し上げやすくすることができるので、シート状部材を良好にセットすることが可能となる。

前記実施形態では、第１軸１１１および第２軸１２１が左右方向（シート状部材の幅方向）に延びるように設けられた構成を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、第１アクチュエータがシート状部材の移動を妨げない構成であれば、第１軸および第２軸がシート状部材の幅方向（または移動方向）に対して傾斜した状態で設けられていてもよい。

前記実施形態では、長穴１１４の下面１１４Ｂ（曲面状に形成されている面に対向する面）が平面状に形成された構成を例示したが、これに限定されず、例えば、曲面状に形成してもよい。また、長穴の長手方向に対して傾斜するように形成してもよい。

前記実施形態では、長穴１１４の上面１１４Ａ（第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに係合凸部と当接する面）が、軸方向から見て、長手方向中央に向かうにつれて外側に凹となる弓形状に形成された構成（図４参照）を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば、長穴の長手方向における第１軸から遠い側の端部付近（第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに係合凸部と当接する部分）を外側に凹となるように傾斜するように形成し、それ以外の部分を平面状に形成してもよい。

前記実施形態では、検知手段としてフォトセンサ１３０を例示したが、これに限定されず、例えば、磁気センサを採用してもよい。なお、検知手段として磁気センサを採用する場合、第２アクチュエータには、前記実施形態の光路遮蔽部１２３の代わりに、磁石を有するアームを設ける必要がある。

前記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、ＬＥＤ光により感光体を露光する電子写真方式の画像形成装置や、感熱方式の画像形成装置、インクジェット方式の画像形成装置、そして、これらの画像形成装置に原稿読取装置を設けた複写機や複合機などであってもよい。

前記実施形態では、本発明のシート検知装置を画像形成装置（レーザプリンタ１）の手差しトレイ３に適用した例を示したが、これに限定されず、例えば、前記実施形態の給紙トレイ４１や、原稿読取装置の自動原稿送り装置（ＡＤＦ）の原稿トレイなどに適用してもよい。また、用紙の搬送経路に設け、用紙の有無（通過）を検知する用途に適用してもよい。

なお、本発明は、図２に示すように、載置部３１（手差しトレイ３）と、給紙ローラ３２と、シート検知装置１００（第１アクチュエータ、第２アクチュエータおよび検知手段）とから構成されたシート供給装置（符号省略）として構成することもできる。

前記実施形態では、シート状部材として、画像形成に使用される白紙の用紙Ｓ（いわゆる普通紙や厚紙など）を例示したが、これに限定されず、例えば、ＯＨＰシートや、絵や文字などが印刷された原稿などであってもよい。

１００ シート検知装置
１１０ 第１アクチュエータ
１１１ 第１軸
１１２ 本体部
１１３ 用紙当接面
１１４ 長穴
１１４Ａ 上面
１１４Ｂ 下面
１２０ 第２アクチュエータ
１２１ 第２軸
１２２ リンク部
１２３ 光路遮蔽部
１２４ 係合凸部
１３０ フォトセンサ
Ｇ 重心
Ｓ 用紙

Claims (7)

1. シート状部材の有無を検知するシート検知装置であって、
   第１軸を中心に揺動可能に支持され、シート状部材があるときにシート状部材に当接する第１アクチュエータと、
   前記第１軸に平行な第２軸を中心に揺動可能に支持された第２アクチュエータと、
   前記第２アクチュエータの揺動を検知する検知手段とを備え、
   前記第１アクチュエータは、前記第１軸の径方向に沿うように延びる長穴を有し、
   前記第２アクチュエータは、軸方向から見て前記第２軸とずれた位置から突出して前記長穴に係合する係合凸部を有しており、
   前記係合凸部は、前記第１アクチュエータの揺動に連動して、前記第２軸を中心に前記長穴の長手方向と交差する方向に揺動するように構成され、
   前記長穴は、前記第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに前記係合凸部と当接する面が外側に凹となる曲面状に形成されていることを特徴とするシート検知装置。
2. 前記第１軸および前記第２軸は、シート状部材の幅方向に延び、かつ、シート状部材の移動方向に所定の間隔をあけて配置されており、
   前記長穴は、前記移動方向に長く延びていることを特徴とする請求項１に記載のシート検知装置。
3. 前記第１アクチュエータは、シート状部材の移動方向において前記第１軸よりも前記長穴が形成された側に重心を有し、自重によりシート状部材に当接することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート検知装置。
4. 前記長穴は、前記曲面状に形成されている面に対向する面が平面状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシート検知装置。
5. シート状部材の有無を検知するシート検知装置であって、
   第１軸を中心に揺動可能に支持され、シート状部材があるときにシート状部材に当接する第１アクチュエータと、
   前記第１軸に平行な第２軸を中心に揺動可能に支持された第２アクチュエータと、
   前記第２アクチュエータの揺動を検知する検知手段とを備え、
   前記第１アクチュエータは、前記第１軸の径方向に沿うように延びる長穴を有し、
   前記第２アクチュエータは、軸方向から見て前記第２軸とずれた位置から突出して前記長穴に係合する係合凸部を有しており、
   前記係合凸部は、前記第１アクチュエータの揺動に連動して、前記第２軸を中心に前記長穴の長手方向と交差する方向に揺動するように構成され、
   前記長穴は、前記第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに前記係合凸部と当接する面が、前記長穴の長手方向における前記第１軸から遠い側の端部において外側に凹となるように傾斜していることを特徴とするシート検知装置。
6. 前記長穴は、前記第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに前記係合凸部と当接する面が外側に凹となる曲面状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のシート検知装置。
7. シート状部材を載置する載置部と、
   前記載置部に載置されたシート状部材を前記載置部の載置面に平行な方向に移動させる給紙ローラと、
   前記給紙ローラの回転中心に平行な第１軸を中心に揺動可能に支持され、前記載置部にシート状部材が載置されているときにシート状部材に当接する第１アクチュエータと、
   前記第１軸よりもシート状部材の移動方向下流側に配置され、前記第１軸に平行な第２軸を中心に揺動可能に支持された第２アクチュエータと、
   前記第２アクチュエータの揺動を検知する検知手段とを備え、
   前記第１アクチュエータは、前記第１軸の径方向および前記移動方向に沿うように長く延びる長穴を有し、
   前記第２アクチュエータは、軸方向から見て前記第２軸とずれた位置から突出して前記長穴に係合する係合凸部を有しており、
   前記係合凸部は、前記第１アクチュエータの揺動に連動して、前記第２軸を中心に前記長穴の長手方向と交差する方向に揺動するように構成され、
   前記長穴は、前記第１アクチュエータがシート状部材に向けて揺動するときに前記係合凸部と当接する面が外側に凹となる曲面状に形成されていることを特徴とするシート供給装置。

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