JP2016033079A - 用紙サイズ検知装置、画像形成装置 - Google Patents

用紙サイズ検知装置、画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】用紙幅も含めた全ての用紙サイズを認識できるようにする。
【解決手段】用紙サイズ検知装置は、回転体81と、回転体81の側面から延びた被検知体82と、被検知体82を検知するセンサ83と、センサ83での検知結果に基づき用紙サイズを判定する判定手段とを備えている。回転体81の側面からは、第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812が延びている。第1のアクチュエータ811は、用紙搬送路を搬送されるA5縦の用紙に押される位置に延びている。第2のアクチュエータ812は、用紙搬送路を搬送されるA5縦以外の用紙に押される位置に延びている。第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812は、回転体81の側面の同じ回転位置から延びている。第2のアクチュエータ812は、第1のアクチュエータ811よりも長く形成されている。
【選択図】図4

Description

本発明は、用紙搬送路を搬送される用紙サイズを検知する用紙サイズ検知装置、画像形成装置に関する。
画像形成装置では、給紙カセットに積載した用紙のサイズを、給紙カセットに備えられたカーソルやダイヤルの位置で検知したり、ユーザーがパネル入力することで認識している。しかしながら、例えばカーソル、ダイヤルの設定ミス、パネル入力ミス等で、実際に積載されている用紙の用紙サイズと画像形成装置が認識している用紙サイズが異なる状態になると、JAM(紙詰まり)や画像形成不良が引き起こされる。
このため、下記の特許文献1では、搬送路に配置されたセンサで用紙の通過時間を測定し、測定した時間に基づき搬送方向の用紙長を判別している。
また、下記の特許文献2では、定着ユニットに設置したサーミスタを用いて用紙幅を検知している。この方法では、定着ユニット内のヒーターローラーの温度上昇が、用紙が通過している領域とそうでない領域とで異なることから、認識している用紙サイズで想定される温度上昇時間とサーミスタで検知したヒーターローラーの温度上昇時間が異なる場合には、用紙サイズが不適切であると判別している。
特開平10−20718号公報 特開2007−232831号公報
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、用紙幅を検知することまでは行われていなかった。また、特許文献2に記載の方法では、サーミスタの検知精度や、用紙厚さ等のパラメータが検知結果に影響を与えることから、実際に使用するのは困難であった。
本発明は斯かる課題に鑑みてなされたもので、上記課題を解決できる用紙サイズ検知装置、画像形成装置を提供することを目的とする。
このような目的を達成するために、本発明の用紙サイズ検知装置は、
回転体と、
該回転体の側面から延びて用紙搬送路を搬送される全ての用紙に押される位置に配置された第1のアクチュエータと、
前記第1のアクチュエータと前記回転体の軸方向に離間して前記回転体の側面から延び、前記用紙搬送路を搬送される全ての用紙に押される位置に配置された第2のアクチュエータと、
前記回転体を初期位置に位置決めする位置決め手段と、
前記回転体が前記初期位置から回転してから前記初期位置に戻るまでの時間に基づき、前記用紙搬送路を搬送される用紙のサイズを判定する用紙サイズ判定手段と、
を備え、
前記第1のアクチュエータ及び前記第2のアクチュエータは、互いに異なる長さに形成され、前記回転体の周方向の同一位置に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、
前記回転体を前記初期位置側に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする。
また、本発明は、
前記第2のアクチュエータは、B5縦の用紙の搬送方向の長さをL1,A5縦の用紙の搬送方向の長さをL2,用紙に押された前記第2のアクチュエータの前記用紙搬送路上での移動距離をL3,用紙に押された前記第1のアクチュエータの前記用紙搬送路上での移動距離をL4とすると、以下の式(1)を満たすように形成されていることを特徴とする。
(L1−L2)>(L3−L4)・・・・・・・・・・・(式1)
また、本発明は、
前記用紙サイズ判定手段は、
前記回転体の側面から延びた被検知体と、
該被検知体を検知するセンサと、
該センサでの検知結果に基づき用紙サイズを判定する判定手段とを備えていることを特徴とする。
また、本発明は、
前記判定手段は、用紙サイズ毎に予め定められた前記回転体の回転時間と、前記センサでの検知結果に基づき特定される前記回転体の回転時間とを比較して、用紙サイズを判定することを特徴とする。
また、本発明は、
前記用紙搬送路での用紙搬送速度を調整する搬送速度調整手段を備えることを特徴とする。
また、本発明は、
前記搬送速度調整手段は、給紙カセットの開閉後のファーストプリント時に、用紙搬送速度を通常の用紙搬送速度に調整することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、
上記用紙サイズ検知装置を備えることを特徴とする。
本発明によれば、第2のアクチュエータによる回転体の回転時間に基づきA5縦以外の用紙サイズを特定でき、第1のアクチュエータによる回転体の回転時間に基づきA5縦の用紙サイズを特定できるので、用紙搬送路を搬送される用紙の用紙幅も含めた全てのサイズを回転体の回転時間に基づき認識できる。
本発明の一実施形態の画像形成装置の構成図である。 図1の画像形成装置が備える用紙サイズ検知装置の構成の概略を示す図である。 用紙搬送路と用紙サイズとの関係を示す図である。 回転体の構成の概略を示す斜視図である。 図4の第1のアクチュエータを示す側面図である。 図4の第2のアクチュエータを示す側面図である。 回転体の動作を示す第1の側面図である。 回転体の動作を示す第2の側面図である。 回転体の動作を示す第3の側面図である。
<実施の形態>
〔画像形成装置1の構成〕
まず、図1を参照して、本発明の実施の形態に係る画像形成装置1の構成について、図1を用いて説明する。
図1によると、本実施の形態の画像形成装置1は、原稿読取部2と、原稿給送部3と、本体部4と、スタックトレイ5と、操作パネル部6とを備えている。
原稿読取部2は、本体部4の上方に配設され、原稿給送部3は、原稿読取部2の上方に配設されている。スタックトレイ5は、本体部4に設けられた記録紙の排出口41側に配設され、また、操作パネル部6は、本体部4のフロント側に配設されている。
原稿読取部2は、スキャナー21と、プラテンガラス22と、原稿読取スリット23とを備える。スキャナー21は、露光ランプ、及びCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)撮像センサ等から構成され、原稿給送部3による原稿の搬送方向に移動可能に構成されている。プラテンガラス22は、ガラス等の透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリット23は、原稿給送部3による原稿の搬送方向と直交方向に形成されたスリットを有する。
プラテンガラス22に載置された原稿を読み取る場合には、スキャナー21は、プラテンガラス22に対向する位置に移動され、プラテンガラス22に載置された原稿を走査しながら原稿を読み取って画像データを取得して、取得した画像データを本体部4に出力する。
また、原稿給送部3により搬送された原稿を読み取る場合には、スキャナー21は、原稿読取スリット23と対向する位置に移動され、原稿読取スリット23を介し、原稿給送部3による原稿の搬送動作と同期して原稿を読み取って画像データを取得し、取得した画像データを本体部4に出力する。
原稿給送部3は、原稿載置部31と、原稿排出部32と、原稿搬送機構33とを備えている。原稿載置部31に載置された原稿は、原稿搬送機構33によって、1枚ずつ順に繰り出されて原稿読取スリット23に対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部32に排出される。なお、原稿給送部3は、可倒式に構成され、原稿給送部3を上方に持ち上げることで、プラテンガラス22の上面を開放させることができる。
本体部4は、画像形成部7を備えると共に、給紙部42と、用紙搬送路43と、搬送ローラー対44と、排出ローラー対45とを備えている。給紙部42は、それぞれサイズ又は向きが異なる記録紙を収納する複数の給紙カセット421と、給紙カセット421から記録紙を1枚ずつ用紙搬送路43に繰り出す給紙ローラー422とを備えている。
給紙ローラー422、搬送ローラー対44、及び排出ローラー対45は、搬送部として機能する。記録紙は、この搬送部により搬送される。給紙ローラー422によって用紙搬送路43に繰り出された記録紙は、搬送ローラー対44によって画像形成部7に搬送される。
そして、画像形成部7によって記録が施された記録紙は、排出ローラー対45によってスタックトレイ5に排出される。
操作パネル部6は、7セグLED等の低価格の表示部61と、スタートキー、テンキー、複写/FAX送信/スキャナー等の動作モードの切り換えボタンと、印刷、送信、受信、保存、又は記録に関する指示を行うためのボタンやタッチパネル等とを含む入力部62を備えている。操作パネル部6は、ユーザーによる画像形成装置1のこれら入力部62からの指示入力を受け付ける。
また、操作パネル部6は、ユーザーによるパスワード等の認証入力を受け付ける。
画像形成部7は、感光体ドラム71と、露光部72と、現像部73と、転写部74と、定着装置8とを備えている。露光部72は、レーザー装置やミラーやレンズ等を備えた光学ユニットであり、画像データに基づいた光を出力して感光体ドラム71を露光し、感光体ドラム71の表面に静電潜像を形成する。現像部73は、トナーを用いて感光体ドラム71に形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム71上に形成させる。
転写部74は、現像部73によって感光体ドラム71上に形成されたトナー像を記録紙に転写させる。定着装置8は、転写部74によってトナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる。
次に、画像形成装置1が備える用紙サイズ検知装置80について説明する。図2は、用紙サイズ検知装置80の構成の概略を示す図である。図3は、用紙搬送路43と用紙サイズとの関係を示す図である。図3中に示した基準点は、各用紙サイズの大きさを比較するために仮に示した基準点であり、左上隅を合わせたときの各用紙の寸法が、この基準点を基に示されている。
画像形成装置1で用いられる用紙サイズには、A5縦,B5縦,A5横,A4縦,B4縦,B5横,A3縦,A4横がある。A5縦は、用紙搬送路43での搬送方向の長さが210mm,幅が148mmとなっている。B5縦は、用紙搬送路43での搬送方向の長さが257mm,幅が182mmとなっている。A5横は、用紙搬送路43での搬送方向の長さが148mm,幅が210mmとなっている。A4縦は、用紙搬送路43での搬送方向の長さが297mm,幅が210mmとなっている。B4縦は、用紙搬送路43での搬送方向の長さが364mm,幅が257mmとなっている。B5横は、用紙搬送路43での搬送方向の長さが182mm,幅が257mmとなっている。A3縦は、用紙搬送路43での搬送方向の長さが420mm,幅が297mmとなっている。A4横は、用紙搬送路43での搬送方向の長さが210mm,幅が297mmとなっている。
用紙サイズ検知装置80は、給紙カセット421から給紙ローラー422で1枚ずつ繰り出され、搬送ローラー対44で搬送される用紙のサイズを検知するためのものである。用紙サイズ検知装置80は、図2,4に示すように、回転体81と、被検知体82と、センサ83と、判定手段84とを備えている。被検知体82,センサ83,及び判定手段84は、回転体81が初期位置から回転してから初期位置に戻るまでの時間に基づき、用紙搬送路43を搬送される用紙のサイズを判定する用紙サイズ判定手段を構成している。
回転体81は、図4に示すように丸棒状を呈しており、用紙搬送路43に回転自在に配置されている。回転体81の側面からは、第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812が延びている。
第1のアクチュエータ811は、用紙搬送路43を搬送されるA5縦の用紙に押される位置に、回転体81の側面から平板状に延びている。第1のアクチュエータ811は、図5に実線で示すように用紙搬送路43を搬送される用紙の先端が当接してから、図5に二点鎖線で示すように用紙の後端が通過するまでに、用紙に当接した第1のアクチュエータ811の当接位置が、用紙搬送方向に用紙搬送路43上で距離L4移動するように形成されている。
第2のアクチュエータ812は、用紙搬送路43を搬送されるA5縦以外の用紙に押される位置に、回転位置から平板状に延びている。第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812は、回転体81の周方向の同一位置に設けられている。
第2のアクチュエータ812は、図6に実線で示すように用紙搬送路43を搬送される用紙の先端が当接してから、図6に二点鎖線で示すように用紙の後端が通過するまでに、用紙に当接した第2のアクチュエータ812の当接位置が、用紙搬送方向に用紙搬送路43上で距離L3移動するように形成されている。
第2のアクチュエータ812は、第1のアクチュエータ811よりも長く形成されている。具体的には、第2のアクチュエータ812は、例えば、B5縦の用紙の搬送方向の長さをL1(図3参照),A5縦の用紙の搬送方向の長さをL2(図3参照),用紙に押された第2のアクチュエータ812の用紙搬送路43上での移動距離をL3(図6参照),用紙に押された第1のアクチュエータ811の用紙搬送路43上での移動距離をL4(図5参照)とすると、以下の式(1)を満たすように形成することができる。
(L1−L2)>(L3−L4)・・・・・・・・・・・(式1)
このようにすると、A4横の用紙により第2のアクチュエータ812が押される時間とA5縦の用紙により第1のアクチュエータ811が押される時間との差(L3−L4)/V(Vは用紙の搬送速度)を、B5縦の用紙により第2のアクチュエータ812が押される時間とA4横の用紙により第2のアクチュエータ812が押される時間との差(L1−L2)/V(Vは用紙の搬送速度)より小さくできる。
これにより、A4横の用紙により第2のアクチュエータ812が押される時間を基準としたときに、A5縦の用紙により第1のアクチュエータ811が押される時間が、B5縦の用紙により第2のアクチュエータ812が押される時間より短くなる。
この結果、A5縦の用紙により第1のアクチュエータ811が押された場合の計測時間と、B5縦の用紙により第2のアクチュエータ812が押された場合の計測時間とを区別でき、B5縦とA5縦の用紙の搬送方向の長さを確実に区分けして検出できるようになる。
なお、第1のアクチュエータ811,第2のアクチュエータ812が用紙に最初に当接する初期位置は、図示していない位置決め手段により設定されるようになっている。つまり、位置決め手段は、回転体81を初期位置に位置決めしている。
被検知体82は、回転体81の側面から平板状に延びている。センサ83は、被検知体82を検知するためのものである。センサ83は、被検知体82が初期位置に位置しているときはオフ信号を出力しており、回転体81が用紙の搬送方向に回転して被検知体82が初期位置からセンサ83の方向に移動するとオン信号を出力する。
判定手段84は、センサ83からオン信号が入力されてからオフ信号が入力されるまでの時間を計測し、その計測時間に基づき用紙搬送路43を搬送される用紙のサイズを判定する。
次に、用紙搬送路43を搬送される用紙のサイズを判定する用紙サイズ検知装置80の動作について説明する。
給紙カセット421に収納された用紙は、給紙カセット421から給紙ローラー422により1枚ずつ用紙搬送路43に繰り出され、搬送ローラー対44で用紙搬送路43を搬送される。
用紙搬送路43を搬送される用紙のサイズがA5縦の場合には、図7に示すように用紙搬送路43を搬送される用紙の先端が用紙搬送路43上の第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812の配置位置に到達すると、第1のアクチュエータ811が用紙に押される。第1のアクチュエータ811が用紙に押されることで、回転体81は、用紙の搬送方向への回転を開始する。
用紙搬送路43を搬送される用紙のサイズがA5縦以外の場合には、図7に示すように用紙搬送路43を搬送される用紙の先端が用紙搬送路43上の第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812の配置位置に到達すると、第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812が用紙に押される。第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812が用紙に押されることで、回転体81は、初期位置から用紙の搬送方向への回転を開始する。
回転体81が用紙の搬送方向に回転するのに伴い、回転体81の側面から延びた被検知体82が回転体81を中心として回転する。回転体81が用紙の搬送方向への回転を開始すると、センサ83から用紙サイズ判定手段82にオン信号が入力される。
用紙搬送路43を搬送される用紙のサイズがA5縦の場合には、回転体81は、図8に示すように用紙による第1のアクチュエータ811の押しが解けると、自重により逆方向に回転して元の初期位置に戻る。用紙搬送路43を搬送される用紙のサイズがA5縦以外の場合には、回転体81は、図9に示すように用紙による第2のアクチュエータ812の押しが解けるまで回転し、その後自重により逆方向に回転して元の初期位置に戻る。
回転体81が元の位置に戻ると被検知体82が初期位置に戻り、センサ83から用紙サイズ判定手段82にオフ信号が入力される。用紙サイズ判定手段82は、センサ83からオン信号が入力されてからオフ信号が入力されるまでの時間を計測し、計測時間に基づき用紙のサイズを判定する。
用紙サイズがB5縦,A5横,A4縦,B4縦,B5横,A3縦,A4横である場合、各用紙サイズの搬送方向の長さが異なる。このため、第2のアクチュエータ812の押しが開始されてから回転体81が元の位置に戻るまでの時間が異なり、用紙サイズ判定手段82による計測時間も用紙サイズ毎に異なる時間となる。
例えば、図3に示すように、A5横の搬送方向の長さが148mm,B5横の搬送方向の長さが182mm,A4横の搬送方向の長さが210mm,B5縦搬送方向の長さが257mm,A4縦の搬送方向の長さが297mm,B4縦の搬送方向の長さが364mm,A3縦の搬送方向の長さが420mmである。このため、用紙サイズ判定手段82による計測時間は、A5横,B5横,A4横,B5縦,A4縦,B4縦,A3縦の順で大きな値となる。
このため、用紙サイズ判定手段82は、実際の計測時間が用紙サイズ毎に予め定められた時間の中のどの用紙サイズの時間に該当するかを判別することで、用紙搬送路43を搬送された用紙のサイズを特定する。
また、用紙サイズがA5縦である場合は、第1のアクチュエータ811の押しが解かれると被検知体82が初期位置に戻る。このため、第2のアクチュエータ812の押しが解かれるまで被検知体82が初期位置に戻らないB5縦,A5横,A4縦,B4縦,B5横,A3縦,A4横の用紙サイズの場合と、用紙サイズ判定手段82による計測時間を異ならせることができる。このため、用紙サイズ判定手段82は、実際の計測時間がA5縦の用紙サイズに対し予め定められた時間に該当するかを判別することで、用紙搬送路43を搬送された用紙がA5縦の用紙サイズであるかを判定する。
以上のように構成することで、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態によれば、第2のアクチュエータ812による回転体81の回転時間に基づきA5縦以外の用紙サイズを特定でき、第1のアクチュエータ811による回転体81の回転時間に基づきA5縦の用紙サイズを特定できる。このため、用紙搬送路43を搬送される用紙の用紙幅も含めた全てのサイズを認識できる。この結果、給紙カセット421に実際に収納された用紙と画像形成装置1で認識している用紙とで用紙サイズが異なることを判別でき、JAMや画像形成不良を削減できる。
上記実施形態では、用紙サイズ判定手段がセンサからオン信号が入力されてからオフ信号が入力されるまでの時間で回転体の回転時間を特定した場合について説明したが、回転体の回転時間の特定方法は任意であり、これには限定されない。また、第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812の長さや形状も、用紙搬送サイズ毎に回転体の回転量を変えられるのであれば任意である。
また、給紙カセット421の開閉後のファーストプリント時には、用紙搬送速度が通常の用紙搬送速度よりも速くなる傾向があり、そのままでは用紙サイズ毎の計測時間に差が生じにくくなって、誤計測が生じやすくなる。このため、給紙カセット421の開閉後のファーストプリント時にも通常の用紙搬送速度で用紙が搬送されるように、搬送速度調整手段を備える構成としてもよい。搬送速度調整手段は、用紙搬送速度が例えば100mm/sec程度の通常の用紙搬送速度となるように、給紙カセット421の開閉後のファーストプリント時に用紙搬送路43での用紙搬送速度を調整する。
また、第1のアクチュエータ811及び第2のアクチュエータ812は、互いに異なる長さに形成されていればよく、上記実施形態の構成には限定されない。また、上記実施形態では、回転体81が自重により回転して初期位置に戻る場合について説明したが、付勢手段に付勢されて初期位置に戻る構成としてもよい。この構成では、回転体81は、図示していない付勢手段により初期位置側に付勢されており、第1のアクチュエータ811,第2のアクチュエータ812に用紙が通過したときに、回転体81が初期位置に戻る。
1 画像形成装置
2 原稿読取部
3 原稿給送部
4 本体部
5 スタックトレイ
6 操作パネル部
7 画像形成部
8 定着装置
21 スキャナー
22 プラテンガラス
23 原稿読取スリット
31 原稿載置部
32 原稿排出部
33 原稿搬送機構
41 排出口
42 給紙部
43 用紙搬送路
44 搬送ローラー対
45 排出ローラー対
71 感光体ドラム
72 露光部
73 現像部
74 転写部
80 用紙サイズ検知装置
81 回転体
82 被検知体
83 センサ
84 判定手段
421 給紙カセット
422 給紙ローラー
811 第1のアクチュエータ
812 第2のアクチュエータ

Claims (8)

  1. 回転体と、
    該回転体の側面から延びて用紙搬送路を搬送される全ての用紙に押される位置に配置された第1のアクチュエータと、
    前記第1のアクチュエータと前記回転体の軸方向に離間して前記回転体の側面から延び、前記用紙搬送路を搬送される全ての用紙に押される位置に配置された第2のアクチュエータと、
    前記回転体を初期位置に位置決めする位置決め手段と、
    前記回転体が前記初期位置から回転してから前記初期位置に戻るまでの時間に基づき、前記用紙搬送路を搬送される用紙のサイズを判定する用紙サイズ判定手段と、
    を備え、
    前記第1のアクチュエータ及び前記第2のアクチュエータは、互いに異なる長さに形成され、前記回転体の周方向の同一位置に設けられていることを特徴とする用紙サイズ検知装置。
  2. 前記回転体を前記初期位置側に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の用紙サイズ検知装置。
  3. 前記第2のアクチュエータは、B5縦の用紙の搬送方向の長さをL1,A5縦の用紙の搬送方向の長さをL2,用紙に押された前記第2のアクチュエータの前記用紙搬送路上での移動距離をL3,用紙に押された前記第1のアクチュエータの前記用紙搬送路上での移動距離をL4とすると、以下の式(1)を満たすように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の用紙サイズ検知装置。
    (L1−L2)>(L3−L4)・・・・・・・・・・・(式1)
  4. 前記用紙サイズ判定手段は、
    前記回転体の側面から延びた被検知体と、
    該被検知体を検知するセンサと、
    該センサでの検知結果に基づき用紙サイズを判定する判定手段とを備えていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の用紙サイズ検知装置。
  5. 前記判定手段は、用紙サイズ毎に予め定められた前記回転体の回転時間と、前記センサでの検知結果に基づき特定される前記回転体の回転時間とを比較して、用紙サイズを判定することを特徴とする請求項4に記載の用紙サイズ検知装置。
  6. 前記用紙搬送路での用紙搬送速度を調整する搬送速度調整手段を備えることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の用紙サイズ検知装置。
  7. 前記搬送速度調整手段は、給紙カセットの開閉後のファーストプリント時に、用紙搬送速度を通常の用紙搬送速度に調整することを特徴とする請求項6に記載の用紙サイズ検知装置。
  8. 請求項1〜7の何れかに記載の用紙サイズ検知装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
JP2014156808A 2014-07-31 2014-07-31 用紙サイズ検知装置、画像形成装置 Expired - Fee Related JP6281438B2 (ja)

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