JP2016124669A - 給送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】多段階残量検知を実現しつつ、媒体の積層方向への給送装置のサイズを小さくする。【解決手段】給紙装置20は、給紙トレイ21と、給紙ローラ71と、アーム72と、2つのアクチュエータ74,75と、2つのセンサ76,77とを有する。給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A1から0枚までの間において、2つのアクチュエータ74,75は揺動し、センサ76はON状態及びOFF状態が2回切り替わり、センサ77はON状態及びOFF状態が1回切り替わる。そして、各センサ76,77の状態の切替タイミングがともに異なる。2つのアクチュエータ74,75は、同じ用紙12に接触することが可能な用紙12の積載量の範囲が存在する。【選択図】図6

Description

本発明は、シート状の媒体を給送する給送装置に関する。
特許文献1には、プリンタ等の給送装置に採用される残量検出装置が記載されている。この残量検出装置は、筐体に回動可能に支持されたアクチュエータと、2つの光センサとを有する。アクチュエータは、給紙トレイ内のシート状の媒体の残量に応じて回動する突出部を有している。2つの光センサは、突出部と干渉することでアクチュエータの状態を検出し、給紙トレイ内の媒体の残量を検出する。
特開平5−97278号公報
上記特許文献1に記載の残量検出装置においては、1つのアクチュエータと2つの光センサとによって、給紙トレイ内の媒体の残量を3段階で検出することが可能である。しかしながら、2つの光センサは突出部の回動軌跡上に順に配置され、回動する1つのアクチュエータの突出部を2つの光センサで検出する構成であるため、アクチュエータの回転支点から突出部の光センサとの干渉部分までの距離が比較的長いものとなる。
特許文献1の残量検出装置においては、給紙トレイに載置された媒体の積層方向に関して、2つの光センサがアクチュエータの回転支点よりも媒体側に配置されている。アクチュエータの回転支点から突出部の干渉部分まではある程度の長さが必要であるため、アクチュエータの回転支点を媒体から大きく離れた位置に配置する必要があり、アクチュエータ自体が大型化する。仮に、媒体の積層方向に関して、2つの光センサをアクチュエータの回転支点よりも媒体から離れた位置に配置した場合、回転支点自体は媒体に近づく構成となるが、回転支点から突出部の干渉部分まではある程度の長さが必要であるため、アクチュエータ自体は大型のままである。このようにアクチュエータが大型であると、当該残量検出装置を採用する給送装置のサイズも、媒体の表面と直交する方向に関して、大型化する。
そこで、本発明の目的は、多段階残量検知を実現しつつ、媒体の積層方向への給送装置のサイズを小さくすることが可能な給送装置を提供することである。
本発明の給送装置は、シート状の複数の媒体を積層状態で積載することが可能な積載部と、前記積載部に積載された媒体に当接しつつ回転することによって媒体を給送するための給送ローラと、第1支点を中心として揺動可能な第1アクチュエータと、第2支点を中心として揺動可能な第2アクチュエータと、前記第1アクチュエータと干渉する第1状態のときと干渉しない第2状態のときとで互いに異なる信号を出力する第1センサと、前記第2アクチュエータと干渉する第1状態のときと干渉しない第2状態のときとで異なる信号を出力する第2センサとを備えている。そして、前記第1アクチュエータは、前記積載部における媒体の積載量が第1所定量からこれよりも少ない第2所定量まで変化する間において、前記積載部に積載された媒体と接触し且つ媒体の積載量が減少するに連れて前記第1支点を中心として揺動し、前記第2アクチュエータは、前記積載部における媒体の積載量が第3所定量からこれよりも少ない第4所定量まで変化する間において、前記積載部に積載された媒体と接触し且つ媒体の積載量が減少するに連れて前記第2支点を中心として揺動し、前記積載部における媒体の積載量が前記第1所定量から、前記第2所定量まで変化する間において、前記第1センサの状態の前記第1状態及び前記第2状態の2つの状態間での切替が1回又は2回行われ、前記積載部における媒体の積載量が前記第3所定量から、前記第4所定量まで変化する間において、前記第2センサの状態の前記第1状態及び前記第2状態の2つの状態間での切替が1回又は2回行われ、少なくとも1つの積載量において、前記第1センサの状態の切替及び前記第2センサの状態の切替の片方だけが行われる。前記第1アクチュエータに係る前記第1所定量から前記第2所定量までの積載量の範囲と、前記第2アクチュエータに係る前記第3所定量から前記第4所定量までの積載量の範囲とが少なくとも一部において重複している。
本発明の給送装置によると、2つのアクチュエータと2つのセンサとを用いて媒体の残量を検出しており、且つ、少なくとも1つの積載量では2つのセンサの状態の切替の片方だけが行われるので、媒体の残量を3段階又は4段階で判別することができる。また、各アクチュエータとして、対応する1つのセンサと干渉する、比較的短い小型のアクチュエータを用いることができる。さらに、2つのアクチュエータが共に媒体に接触することが可能な媒体の積載量の範囲が存在しているので、積載部での媒体の積層方向への2つのアクチュエータの位置が大きく異なることがない。したがって、3段階又は4段階の多段階残量検知を実現しつつ、媒体の積層方向への給送装置のサイズを小さくすることができる。
本発明に係る一実施形態の給紙装置が採用された複合機の斜視図である。 図1に示すプリンタ部の内部構造を示す概略側面図である。 給紙部を示す斜視図である。 (a)は給紙部のアーム本体と2つのアクチュエータとの長さ関係を説明するための説明図であり、(b)は給紙部の2つのセンサの配置角度を説明するための説明図である。 センサの概略平面図である。 (a)は給紙トレイの用紙積載量が所定量A1であるときの2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略図であり、(b)は給紙トレイの用紙積載量が所定量A2であるときの2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略側面図である。 (a)は給紙トレイの用紙積載量が所定量A2から1枚の用紙が減った状態での2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略図であり、(b)は給紙トレイの用紙積載量が所定量A3であるときの2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略図である。 (a)は給紙トレイの用紙積載量が所定量A3から1枚の用紙が減った状態での2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略図であり、(b)は給紙トレイの用紙積載量が所定量A4であるときの2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略側面図である。 給紙トレイに用紙がないときの2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略側面図である。 制御部のブロック図である。 2つのセンサの状態に対応する用紙残量を示す説明図である。 本発明に係る一実施形態の給紙装置の給紙部の変形例であって、下方から見たときの平面図である。 本発明に係る一実施形態の給紙装置の給紙部の別の変形例であり、(a)は給紙トレイの用紙積載量が所定量A2であるときの2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略側面図であり、(b)は給紙トレイの用紙積載量が所定量A3であるときの2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略側面図である。 本発明に係る一実施形態の給紙装置の給紙部の別の変形例であり、(a)は給紙トレイの用紙積載量が所定量A4であるときの2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略側面図であり、(b)は給紙トレイに用紙がないときの2つのアクチュエータと2つのセンサとの位置関係を示す概略側面図である。
以下、適宜図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。以下の説明においては、本発明に係る一実施形態である給紙装置20が採用された複合機10が使用可能に設置された状態(図1の状態)を基準として上下方向D1が定義され、開口13が設けられている側を手前側(正面)として前後方向D2が定義され、複合機10を手前側(正面)から見て左右方向D3が定義される。
[複合機10の全体構造]
図1に示すように、複合機10は、略直方体形状を有し、下部にプリンタ部11が設けられている。複合機10は、ファクシミリ機能及びプリント機能などの各種の機能を有している。複合機10は、プリント機能として、インクジェット方式で用紙12(シート状の媒体:図2参照)の片面に画像を記録する機能を有している。なお、複合機10は、用紙12の両面に画像を記録するものであってもよい。また、複合機10の上面前方には、表示部150が設けられている。表示150は、複合機10の状態(例えば、用紙残量など)を表示する。
プリンタ部11は、図2に示すように、筐体11a、用紙12を複合機10の内部において搬送する搬送装置1、記録部40及び制御部180などを有する。筐体11aは、プリンタ部11の本体フレームであって、図2に示すように、搬送装置1、記録部40及び制御部180を収容する。搬送装置1は、用紙12を複合機10の内部において搬送する。搬送装置1は、後述する、給紙装置20、プラテン42、搬送ローラ対50及び排出ローラ対60を含む。
給紙装置20は、給紙トレイ21から用紙12をピックアップして搬送路35に給送する。搬送ローラ対50は、給紙装置20によって搬送路35に給送された用紙12を図2に示す一点鎖線の矢印で示される搬送向き15の下流側、すなわち、前方に搬送する。プラテン42は、搬送ローラ対50によって搬送される用紙12を下側から支持する。記録部40は、プラテン42によって支持された用紙12にインク滴を吐出することによって画像を記録する。排出ローラ対60は、記録部40によって画像が記録された用紙12を前方に搬送し、排出トレイ22に排出する。
[給紙装置20]
続いて、給紙装置20について、図1〜図8を参照しつつ以下に説明する。給紙装置(給送装置)20は、図2に示すように、給紙トレイ21と、給紙部70とを有する。給紙部70は、給紙トレイ21から用紙12をピックアップして搬送路35に給送する。本実施形態における給紙部70は、用紙12を後方に向けて給送する。
図1に示すように、プリンタ部11の正面には、開口13が形成されている。給紙トレイ(積載部)21は、開口13を通じて前後方向D2に挿抜可能に筐体11aに支持されている。給紙トレイ21は、その底面21aに複数の用紙12が積層状態で積載されることで、複数の用紙12を収容する。給紙トレイ21の上側には、排出トレイ22が配置されている。排出トレイ22は、給紙トレイ21と一体に移動する。排出トレイ22は、記録部40によって画像が記録され、且つ排出ローラ対60によって排出された用紙12を支持する。
[給紙部70]
給紙部70は、図2に示すように、搬送路35より搬送向き15の上流側であって、給紙トレイ21の上方で且つ記録部40の下方に設けられている。給紙部70は、図2及び図3に示すように、給紙ローラ71と、アーム72と、伝達機構73と、2つのアクチュエータ74,75と、2つのセンサ76,77とを有する。
アーム72は、図3に示すように、アーム本体72aと、このアーム本体72aと一体化された支持フレーム72bとを有する。アーム本体72aは、図2に示すように、前後方向D2の前方寄りの基端部に設けられた支軸79(第3支点)を中心として、左右方向D3における左から右に向かってみたときに、矢印E1向き(反時計回り)及び矢印E2向き(時計回り)に揺動可能に筐体11aに支持されている。これにより、アーム72も筐体11aに対して矢印E1向き及び矢印E2向きに揺動可能に構成される。支軸79は、筐体11aに固定されており、上下方向D1に関して給紙トレイ21よりも上方に配置されている。アーム本体72aは、前後方向D2の後方寄りに位置する先端部に給紙ローラ71を回転可能に支持し、その自重により、矢印E1の下側の向き(図1において反時計回りの向き)に付勢されている。これにより、給紙トレイ21が筐体11aに装着されている状態において、給紙ローラ71は、給紙トレイ21に積載された用紙12に対して、接触可能となる。
なお、アーム72には、筐体11aに対して給紙トレイ21を挿抜する際に給紙トレイ21の側壁と一時的に係合することでアーム72を回動させて、アーム72全体を支軸79とほぼ同じ高さレベルまで一時的に上昇させて退避させる退避部材(不図示)が設けられている。これにより、最大積載量の用紙12が収容された給紙トレイ21を、筐体11aに対して挿抜する際に、給紙トレイ21の用紙12と給紙ローラ71及び2つのアクチュエータ74,75とが干渉しなくなり、給紙トレイ21の挿抜動作をスムーズに行うことが可能となる。
伝達機構73は、図3に示すように、アーム本体72a内において、左右方向D3に沿う回転軸(不図示)を中心として回転可能に支持された複数のギア73aを有する。なお、ギア73aは、図3において4つ図示されているが、アーム本体72aの先端部内であって、後述の一対のローラ71a間には、図3において図示されていない1つのギア73aが設けられている。これら複数のギア73aは互いに噛合されて配置されている。そして、アーム本体72aの基端に配置されたギア73aに、給紙モータ71M(図9参照)の駆動力が伝達されることで、これら複数のギア73aが回転する。
給紙ローラ(給送ローラ)71は、一対のローラ71aを有する。一対のローラ71aは、アーム本体72aの先端部内を左右方向D3に挟んで配置されている。また、一対のローラ71aは、アーム本体72aの先端部内に設けられた図示しないギア73aの回転軸に固定されている。これにより、伝達機構73の複数のギア73aが給紙モータ71Mの駆動力によって回転することで、給紙ローラ71も回転する。この給紙ローラ71の回転により、給紙トレイ21の用紙12が搬送路35に向けて給送される。
支持フレーム72bは、図3に示すように、略箱形状を有しており、アーム本体72aの左右方向D3の左側壁に設けられている。支持フレーム72b内には、2つのアクチュエータ74,75と、2つのセンサ76,77とが設けられている。つまり、支持フレーム72bは、これらアクチュエータ74,75及びセンサ76,77を支持するためのフレームである。支持フレーム72bには、左右方向D3に延在する2つの支軸72b1,72b2が設けられている。支軸72b1は、図4(a)に示すように、支軸79と支軸72b2との間に配置されている。より具体的には、支軸72b1は、上下方向D1において支軸79と支軸72b2との間に配置されており、前後方向D2においても支軸79と支軸72b2との間に配置されている。換言すると、支軸72b2は、支軸72b1よりも支軸79から離れている。支持フレーム72bの底部72b3には、上下方向D1に貫通する2つの開口部(不図示)が形成されている。これら開口部は、アクチュエータ74,75と上下方向D1にそれぞれ対向している。これにより、アクチュエータ74,75が支持フレーム72bから開口部を介して出入り可能となり、用紙12と接触可能となる。
アクチュエータ74は、図3及び図4に示すように、支軸72b1(第1支点)を中心として揺動可能に支持フレーム72bに支持されている。アクチュエータ74は、前後方向D2における前方寄りに位置する前方部74aと、後方寄りに位置する後方部74bと、これら前方部74aと後方部74bとを接続する接続部74cとを有する。前方部74a及び後方部74bはともに支軸72b1と直交する方向に沿って延在している。接続部74cは左右方向D3に延在している。前方部74aと後方部74bとは、左右方向D3にずれて配置されている。アクチェエータ74は、後方部74bの延在方向の中央部分における上下方向D1の下部において、支軸72b1によって支持されている。また、支軸72b1の外周には、図4(a)に示すように、コイルバネ74d(付勢部材)が設けられている。コイルバネ74dの一端は後方部74bに係合し、他端は支持フレーム72bに係合しており、図4(a)に示すように、左右方向D3における左から右に向かって見たときに、コイルバネ74dはアクチュエータ74を反時計回り、すなわち、矢印F1方向に付勢する。
図4(a)に示すように、アクチュエータ74と給紙トレイ21に積載された用紙12とが接触する接触箇所74eは、後方部74bにおける上下方向D1の下部となっており、前後方向D2に関して支軸72b1よりも支軸79から離れた位置にある。これからもアクチュエータ74は、アーム72と同じ方向に揺動する構成となる。具体的には、給紙トレイ21の用紙12が減少すると、アーム72は矢印E1の向きに揺動する。このとき、アクチュエータ74も同じ向き(矢印F1)に揺動する。
アクチュエータ74の前方部74aには、干渉部74a1と、当接部74a2とが設けられている。干渉部74a1は、前方部74aの前後方向D2における前方寄りに形成されており、後述するようにセンサ76と干渉可能に構成されている。当接部74a2は、干渉部74a1よりも前後方向D2における後方寄りにおいて、干渉部74a1よりも上下方向D1の基部から上方に突出しており、後述の筐体11aのフレーム11a1に当接可能に構成されている。
アクチュエータ74は、図4(a)に示すように、アーム本体72aよりもその長さが短く構成されている。詳細には、アーム本体72aの支軸72b1からアーム本体72aの先端(支軸79に対して給紙ローラ71と同じ側にあって支軸79から最も離れたアーム72の先端)までの仮想直線L1aの距離は、アクチュエータ74の支軸79から最も離れた位置から支軸72b1までの仮想直線L1bの距離よりも長い。さらに、アーム本体72aの支軸72b1から支軸79までの仮想直線L1cの距離は、アクチュエータ74の支軸79に最も近い位置から支軸72b1までの仮想直線L1dの距離よりも長い。
アクチュエータ75は、図3及び図4(a)に示すように、支軸72b2(第2支点)を中心として揺動可能に支持フレーム72bに支持されている。アクチュエータ75は、前後方向D2における前方寄りに位置する前方部75aと、後方寄りに位置する後方部75bと、これら前方部75aと後方部75bとを接続する接続部75cとを有する。後方部75bは、支軸72b2と直交する方向に延在している。接続部75cは、後方部75bの延在方向の中央よりもやや前方部分から左右方向D3に延在している。前方部75aは、接続部75cの右側端部から前方に延在している。このようにアクチュエータ75も、前方部75aと後方部75bとが左右方向D3にずれて配置されている。前方部75aは、後述するようにセンサ77と干渉可能な干渉部75a1を有している。アクチェエータ75は、後方部75bの後方端部において、支軸72b2によって支持されている。これにより、アクチュエータ75は自重により、図4中時計回り、すなわち、矢印F2方向に付勢される。
図4(a)に示すように、アクチュエータ75と給紙トレイ21に積載された用紙12とが接触する接触箇所75eは、後方部75bの中央における上下方向D1の下部となっており、前後方向D2に関して支軸72b2が接触箇所75eよりも支軸79から離れた位置にある。これからもアクチュエータ75は、アーム72とは逆向きに揺動する構成となる。具体的には、給紙トレイ21の用紙12が減少すると、アーム72は矢印E1に揺動する。このとき、アクチュエータ75は矢印F2に揺動する。
また、アクチュエータ75も、図4(a)に示すように、アーム本体72aよりもその長さが短く構成されている。つまり、アーム本体72aの支軸72b2からアーム本体72aの先端(支軸79に対して給紙ローラ71と同じ側にあって支軸79から最も離れたアーム72の先端)までの仮想直線L2aの距離は、アクチュエータ75の支軸79から最も離れた位置から支軸72b2までの仮想直線L2bの距離よりも長い。アーム本体72aの支軸72b2から支軸79までの仮想直線L2cの距離は、アクチュエータ75の支軸79に最も近い位置から支軸72b2までの仮想直線L2dの距離よりも長い。このようにアクチュエータ75は、アーム本体72aよりもその長さが短く構成されている。
また、アクチュエータ75は、左右方向D3に沿ってアクチュエータ74と並んで配置されている。換言すると、2つのアクチュエータ74,75は、前後方向D2(給紙ローラ71による用紙12の給送方向)に関して、ほぼ同じ位置に配置されている。このため、給紙装置20の前後方向D2に関するサイズを小さくすることができる。
図4(a)に示すように、アクチュエータ74は、干渉部74a1(干渉箇所)と接触箇所74eとが、支軸72b1に対して互いに反対側に位置している。また、アクチュエータ75は、干渉部75a1(干渉箇所)と支軸72b2とが、接触箇所75eに対して互いに反対側に位置している。このように2つのアクチュエータ74,75は、給紙トレイ21に積載された用紙12が減少するのに伴って、互いに逆方向(アクチュエータ74は矢印F1、アクチュエータ75は矢印F2)に揺動する。
2つのセンサ76,77は、図3及び図4に示すように、左右方向D3及び上下方向D1に若干ずれて配置されているものの、前後方向D2にほぼ同じ位置に配置されている。このため、2つのセンサ76,77を互いに近い位置に配置できる。このため、支持フレーム72bに設けられた1つの配線基板78に取り付けやすくなる。このように2つのセンサ76,77が1つの基板78に取り付けられることで、センサ毎に配線基板を設けるよりも、部品点数を削減できるとともに、製造コストを減少させることが可能となる。また、2つのセンサ76,77が、配線基板78を介して、アクチュエータ74,75を支持する支持フレーム72bに支持されているため、センサ76とアクチュエータ74の干渉部74a1、及び、センサ77とアクチュエータ75の干渉部75a1との位置合わせがしやすくなる。このため、高精度の残量検知が可能となる。
2つのセンサ76,77は、図5に示すように、発光ダイオード(LED)などの発光素子76a,77aと、フォトトランジスタなどの受光素子76b,77bと、筐体76c,77cとをそれぞれ有する透過型光センサである。これら2つのセンサ76,77は同じ構成であるため、センサ76について説明する。
発光素子76a及び受光素子76bは、それぞれが筐体76cに囲まれている。筐体76cは、図5に示すように、コの字状の平面形状を有する。発光素子76aは、筐体76cの右側壁部に設けられており、左方に光を照射可能に配置されている。受光素子76bは、筐体76cの左側壁部に設けられており、発光素子76aから照射された光を受光可能に配置されている。このように発光素子76aと受光素子76bとが、コの字状の筐体76cにおいて左右方向D3へ所定の間隔をあけて対向配置されている。センサ76の発光素子76aと受光素子76bとの間の空間(センサ76の光路)には、アクチュエータ74の干渉部74a1が進入可能である。センサ76の光路に干渉部74a1が進入し、発光素子76aから受光素子76bへの光を遮断すると(つまりセンサ76がアクチュエータ74と干渉すると)、センサ76は「ON状態」となり、センサ76が制御部180にON状態であることを示す信号を出力する。一方、センサ76の光路から干渉部74a1が退避し、発光素子76aからの光を受光素子76bが受光すると、センサ76は「OFF状態」となり、センサ76が制御部180にOFF状態であることを示す信号を出力する。
なお、センサ77は、センサ76と同様に、発光素子77aと受光素子77bとを有する。これら発光素子77aと受光素子77bも、コの字状の筐体77cにおいて左右方向D3へ所定の間隔をあけて対向配置されている。センサ77の発光素子77aと受光素子77bとの間の空間(センサ77の光路)には、アクチュエータ75の干渉部75a1が進入可能である。センサ77の光路に干渉部75a1が進入し、発光素子77aから受光素子77bへの光を遮断すると(つまりセンサ77がアクチュエータ75と干渉すると)、センサ77は「ON状態」となり、センサ77が制御部180にON状態であることを示す信号を出力する。一方、センサ77の光路から干渉部75a1が退避し、発光素子77aからの光を受光素子77bが受光すると、センサ77は「OFF状態」となり、センサ77が制御部180にOFF状態であることを示す信号を出力する。
このようにセンサ76は、アクチュエータ74と干渉するときに「ON状態」をとり、アクチュエータ74と干渉しないときに「OFF状態」をとり、センサ77は、アクチュエータ75と干渉するときに「ON状態」をとり、アクチュエータ75と干渉しないときに「OFF状態」をとる。そして、センサ76,77はアクチュエータ74,75と干渉するときとしないときとで、異なる信号を出力する。
図4(b)に示すように、2つのセンサ76,77、2つの支軸72b1,72b2は、角度θ1と角度θ2とが互いに異なるように配置されている(角度θ1>角度θ2)。角度θ1は、センサ76の発光素子76a(又は受光素子76b)と支軸72b1とを通過する仮想線分L3が、支軸72b1を通過する仮想水平面H1(給紙トレイ21に積載された用紙12の表面と平行な平面)となす角度である。角度θ2は、センサ77の発光素子77a(又は受光素子77b)と支軸72b2とを通過する仮想線分L4が、支軸72b2を通過する仮想水平面H2となす角度である。これにより、センサ76の状態の切替と、センサ77の状態の切替とが行われる用紙12の積載量が互いに異なる構成を容易に実現することができる。
図4(b)に示すように、アクチュエータ74,75を支持する2つの支軸72b1,72b2は、上下方向D1(給紙トレイ21に積載された用紙12の表面と直交する方向)にずれて配置されている。これにより、センサ76のON状態とOFF状態との切替と、センサ77のON状態とOFF状態との切替とが行われる用紙12の積載量が互いに異なる構成を容易に実現することができる。
ここで、2つのアクチュエータ74,75の動作に伴う2つのセンサ76,77の状態の切替について、図6〜図9を参照しつつ以下に説明する。
本実施形態における給紙トレイ21は、例えば、A4サイズの普通紙を最大で250枚積載することが可能である。アーム72は、給紙ローラ71が最も上方にある用紙12と接触する位置に配置されるように、用紙12の残量が減少するに連れて図中反時計回りに用紙1枚分ずつ揺動する。図6(a)に示すように、250枚に相当する所定量A1(第3所定量)の用紙12が給紙トレイ21に積載されている状態の場合、アクチュエータ74の当接部74a2は、内側ガイド部材19を支持するフレーム11a1に当接し、アクチュエータ74は、接触箇所74eが用紙12から離隔した状態で維持される。また、このときのアクチュエータ74は、その干渉部74a1がセンサ76の光路から下方に退避した状態、すなわち、非干渉状態である。つまり、センサ76は「OFF状態(第2状態)」である。一方、積載量が所定量A1であるとき、アクチュエータ75は、フレーム11a1と当接することがなく、自重により図中時計回り(図4における矢印F2方向)に付勢されているため、接触箇所75eが最も上方にある用紙12と接触する。このとき、アクチュエータ75は、その干渉部75a1がセンサ77の光路から上方に退避した状態、すなわち、非干渉状態である。つまり、センサ77は「OFF状態(第2状態)」である。
アクチュエータ74は、アーム72の揺動に伴う支軸72b1の変位によってその全体が下方に変位する。アクチュエータ74の当接部74a2は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A1(図6(a)参照)から、第1所定枚数(例えば、150枚)に相当する所定量A2(図6(b)参照)(第1所定量)の間、フレーム11a1と当接している。このため、アクチュエータ74はその自由な揺動が規制されながらも図中反時計回り(図4における矢印F1方向)に揺動する。そして、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2になったとき、接触箇所74eが用紙12に接触する。給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2のとき、アクチュエータ74は、その干渉部74a1がセンサ76の光路から下方に退避した状態(非干渉状態)のままである。つまり、センサ76は「OFF状態」に維持される。このようにアクチュエータ74は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A1以下所定量A2以上の場合、当接部74a2がフレーム11a1に当接し、センサ76の状態を「OFF状態」に確実に維持することができる。一方、アクチュエータ75は、接触箇所75eが用紙12に接触した状態で、アーム72の揺動に伴う支軸72b2の変位によってその全体が下方に変位しながらアーム72とは逆方向、すなわち、図中時計回りに揺動する。給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2になったとき、アクチュエータ75は、その干渉部75a1がセンサ77の光路から上方に退避した状態(非干渉状態)のままである。つまり、センサ77は「OFF状態」に維持される。このように給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2以上の場合、アクチュエータ74,75は、対応する各センサ76,77が「OFF状態」となる揺動姿勢(以下では「第1姿勢B1,C1」という)をアーム72に対してそれぞれ取るように構成されている。
続いて、さらに用紙12の残量が減少すると、アクチュエータ74は、アーム72の揺動に伴う支軸72b1の変位によってその全体がさらに下方に変位する。図7(a)に示すように、アクチュエータ74の当接部74a2は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2未満、すなわち、所定量A2から1枚の用紙12が減ると、フレーム11a1から離隔する。このため、アクチュエータ74は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2未満になると、当接部74a2による規制が解除された状態で図中反時計回りに揺動する。アクチュエータ74は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2から1枚の用紙12が減った状態で、その干渉部74a1がセンサ76の光路に進入した状態(干渉状態)となる。つまり、センサ76は「ON状態」に切り替えられる。そして、アクチュエータ74は、給紙トレイ21の用紙積載量が第2所定枚数(例えば、50枚)に相当する所定量A3(図7(b)参照)まで減少する間、干渉部74a1がセンサ76の光路に進入した状態(干渉状態)のままである。つまり、センサ76は「ON状態」に維持される。一方、アクチュエータ75は、アーム72の揺動に伴う支軸72b2の変位によってその全体がさらに下方に変位しながら図中時計回りに揺動する。アクチュエータ75は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2(図6(b)参照)から所定量A3(図7(b)参照)まで減少する間、その干渉部75a1がセンサ77の光路から上方に退避した状態(非干渉状態)のままである。つまり、センサ77は「OFF状態」に維持される。このように給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2未満所定量A3以上の場合、アクチュエータ74は、センサ76が「ON状態」となる揺動姿勢(以下では「第2姿勢B2」という)をアーム72に対して取るように構成されている。一方、このときアクチュエータ75は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2以上の場合と同じく、センサ77が「OFF状態」となる第1姿勢C1のままである。
そして、さらに用紙12の残量が減少すると、アクチュエータ74は、アーム72の揺動に伴う支軸72b1の変位によってその全体がさらに下方に変位しながら図中反時計回りに揺動する。アクチュエータ74は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A3(図7(b)参照)から用紙残量1枚に相当する所定量A4(図8(b)参照)(第2所定量、第4所定量)まで減少する間、その干渉部74a1がセンサ76の光路に進入した状態(干渉状態)のままである。つまり、センサ76は「ON状態」に維持される。一方、アクチュエータ75は、用紙12の減少に伴って図中時計回りにさらに揺動する。アクチュエータ75は、図7(b)に示される給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A3の状態から1枚の用紙12が減った状態(図8(a)参照)で、その干渉部75a1がセンサ77の光路に進入した状態(干渉状態)となる。つまり、センサ77は「ON状態」に切り替えられる。そして、アクチュエータ75は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A4(図8(b)参照)まで減少する間、干渉部75a1がセンサ77の光路に進入した状態(干渉状態)のままである。つまり、センサ77は「ON状態」に維持される。このように給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A3未満所定量A4以上の場合、アクチュエータ74は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2未満所定量A3以上の場合と同じく、センサ76が「ON状態」となる第2姿勢B2のままである。一方、アクチュエータ75は、センサ77が「ON状態」となる揺動姿勢(以下では「第2姿勢C2」という)をアーム72に対して取るように構成されている。
給紙トレイ21の用紙12がなくなると、図9に示すように、アーム72は、図中反時計回りにさらに揺動し、給紙ローラ71が給紙トレイ21の底面21aに接触する。アクチュエータ74は、その全体が下方に変位しながら図中反時計回りにさらに揺動し、接触箇所74eが底面21aに形成された穴21bに落ち込む。このとき、アクチュエータ74は、その干渉部74a1がセンサ76の光路から上方に退避した状態(非干渉状態)となる。つまり、センサ76は「OFF状態」に切り替えられる。一方、アクチュエータ75は、その全体が下方に変位しながら図中時計回りにさらに揺動し、接触箇所75eが底面21aに接触する。このとき、アクチュエータ75は、その干渉部75a1がセンサ77の光路に進入した状態(干渉状態)のままである。つまり、センサ77は「ON状態」に維持される。このように給紙トレイ21に用紙12がない場合は、アクチュエータ74は、センサ76が「ON状態」となる揺動姿勢(以下では「第3姿勢B3」という)をアーム72に対して取るように構成されている。上述したように、第1姿勢B1と第3姿勢B3とでは、センサ76に対する干渉部74a1の位置は逆である。一方、このときアクチュエータ75は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A3未満所定量A4以上の場合と同じく、センサ77が「ON状態」となる第2姿勢C2のままである。アクチュエータ74は、給紙トレイ21の用紙21が1枚から0枚になると、揺動姿勢が第2姿勢B2から第3姿勢B3に切り替わり、センサ76だけが「ON状態」から「OFF状態」へと切り替わる。このため、給紙トレイ21における用紙12が0枚である状態を確実に検知することができる。
このように実施形態において、アクチュエータ74は、用紙12とアクチュエータ74とが接触している、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2(第1所定量)から所定量A4(第2所定量)まで変化する間において、給紙トレイ21に積載された用紙と接触しつつ反時計回りに揺動する。そして、この間において用紙積載量が所定量A2から用紙1枚減少する際に、アクチュエータ74に対するセンサ76の干渉及び非干渉の状態が切り替えられる。一方、アクチュエータ75は、用紙12とアクチュエータ75とが接触している、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A1(第3所定量)から所定量A4(第4所定量)まで変化する間において、給紙トレイ21に積載された用紙と接触しつつ時計回りに揺動する。そして、この間において用紙積載量が所定量A3から用紙1枚減少する際に、アクチュエータ75に対するセンサ77の干渉及び非干渉の状態が切り替えられる。すなわち、アクチュエータ74に関して、本発明に係る、積載部における媒体の積載量が第1所定量から第2所定量まで変化する間において、センサの状態が切り替えられるという構成が成り立っており、且つ、アクチュエータ75に関して、本発明に係る、積載部における媒体の積載量が第3所定量から第4所定量まで変化する間において、センサの状態が切り替えられるという構成が成り立っている。
[搬送路35]
図2に示すように、給紙トレイ21の後端部から搬送路35が延出されている。搬送路35は、湾曲搬送路33と直線搬送路34とを含む。湾曲搬送路33は、プリンタ部11の後方側を湾曲外側とし且つ前方側を湾曲内側として湾曲しつつ延びている。直線搬送路34は、前後方向D2に延びている。給紙トレイ21に支持された用紙12は、湾曲搬送路33を下方から上方へUターンするように搬送された後、直線搬送路34を前方に搬送されて記録部40に導かれる。記録部40により画像記録が行われた用紙12は、直線搬送路34をさらに前方に搬送されて排出トレイ22に排出される。
湾曲搬送路33は、所定間隔を隔てて互いに対向する外側ガイド部材18と内側ガイド部材19とによって形成されている。これら外側ガイド部材18と内側ガイド部材19は、筐体11aに支持されている。なお、内側ガイド部材19は、搬送ローラ対50の下方に配置されたフレーム11a1に固定されている。外側ガイド部材18は、湾曲搬送路33の湾曲外側を形成するガイド面18aを有する。内側ガイド部材19は、湾曲搬送路33の湾曲内側を形成するガイド面19aを有する。直線搬送路34は、所定間隔を隔てて互いに対向する記録部40とプラテン42とによって形成されている。
[搬送ローラ対50]
搬送ローラ対50は、図2に示すように、一対のローラ52,53により構成されており、記録部40よりも搬送向き15の上流側に配置されている。ローラ52は、ローラ53よりも下側に配置されており、湾曲搬送路33から直線搬送路34に導かれた用紙12の下面に当接する。ローラ52は、搬送モータ50M(図10参照)からの駆動力が付与されて回転する駆動ローラである。ローラ53は、ローラ52に対向して配置されており、用紙12の上面に当接する。ローラ53は、ローラ52の回転に伴って連れ回る。ローラ52とローラ53とは、協働して用紙12を上下方向D1から挟持し、搬送向き15に搬送する。
[排出ローラ対60]
排出ローラ対60は、図2に示すように、一対のローラ62,63により構成されており、記録部40よりも搬送向き15の下流側に配置されている。ローラ62は、ローラ63よりも下側に配置されており、直線搬送路34を搬送される用紙12の下面に当接する。ローラ62は、搬送モータ50Mから駆動力が付与されて回転する駆動ローラである。ローラ63は、ローラ62に対向して配置されており、用紙12の上面に当接する。ローラ63は、ローラ62の回転に伴って連れ回る拍車ローラである。ローラ62とローラ63とは、協働して用紙12を上下方向D1から挟持し、搬送向き15に搬送する。その結果、用紙12は、排出ローラ対60より搬送向き15の下流側に位置する開口13に向けて搬送され、排出トレイ21に排出される。
[プラテン42]
プラテン42は、図2に示すように、直線搬送路34の下側で且つ搬送ローラ対50及び排出ローラ対60の間に設けられている。プラテン42は、上下方向D1において記録部40に対向して配置され、直線搬送路34を搬送される用紙12を下側から支持する板状部材である。
[記録部40]
図2に示すように、記録部40は、直線搬送路34の上側で且つ上下方向D1においてプラテン42と対向する位置に配置されている。記録部40は、キャリッジ41と、記録ヘッド38と、駆動機構40a(図10参照)とを有している。キャリッジ41は、2つのガイドレール45,46によって支持されている。2つのガイドレール45,46は、前後方向D2に互いに離隔して配置され、各々が左右方向D3に延設されている。キャリッジ41は、2つのガイドレール45,46を跨ぐようにして配置されている。また、駆動機構40aは、キャリッジ駆動モータ40Mを有し、制御部180の制御により、キャリッジ41を2つのガイドレール45,46に沿って主走査方向である左右方向D3に往復移動させる。記録ヘッド38は、キャリッジ41に搭載されている。記録ヘッド38は、インクカートリッジ(不図示)から供給されたインクを、下面に設けられたノズル39から吐出する。すなわち、キャリッジ41が左右方向D3に移動している過程において、記録ヘッド38のノズル39からインク滴がプラテン42に向けて吐出されることにより、プラテン42に支持された用紙12の上面に画像が記録される。
[制御部180]
制御部180は、図10に示すように、CPU(Central Processing Unit)181、ROM(Read Only Memory)182、RAM(Random Access Memory)183、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)184などを含み、これらが協働して、キャリッジ駆動モータ40M、記録ヘッド38、給紙モータ71M、搬送モータ50M、表示部150等の動作を制御する。例えば、制御部180は、PC等の外部装置から送信された記録指令に基づいて、記録ヘッド38、キャリッジ駆動モータ40M、給紙モータ71M、搬送モータ50M等を制御して、用紙12に画像等を記録させる。
また、ROM182は、2つのセンサ76,77の状態の4種類の組み合わせを記憶している。これら4種類の組み合わせは、4段階の用紙残量状態に対応する。具体的には、図11に示すように、センサ76がOFF状態及びセンサ77がON状態のときは、用紙なしに対応し、センサ76がON状態及びセンサ77がON状態のときは、ニアエンプティに対応し、センサ76がON状態及びセンサ77がOFF状態のときは、用紙中積載に対応し、センサ76がOFF状態及びセンサ77がOFF状態のときは、用紙大積載に対応する。そして、制御部180は、センサ76,77からの信号に基づいて用紙残量を表示部150に表示させる。
なお、図10では、CPU181及びASIC184を1つずつ図示しているが、制御部180は、CPU181を1つだけ含み、この1つのCPU181が必要な処理を一括して行うものであってもよいし、CPU181を複数含み、これら複数のCPU181が必要な処理を分担して行うものであってもよい。また、制御部180は、ASIC184を1つだけ含み、この1つのASIC184が必要な処理を一括して行うものであってもよいし、ASIC184を複数含み、これら複数のASIC184が必要な処理を分担して行うものであってもよい。
続いて、用紙残量検知について以下に説明する。図6(a)及び図6(b)に示すように、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2以上の場合、アクチュエータ74は当接部74a2がフレーム11a1に当接するため、アクチュエータ74が非干渉状態をとる。このとき、アクチュエータ75も非干渉状態をとる。2つのセンサ76,77はともにOFF状態となり、制御部180にOFF状態を示す信号をそれぞれ出力する。これにより、制御部180は、2つのセンサ76,77からの信号に基づいて給紙トレイ21の用紙12の残量状態が十分であることを示す大積載状態であると判定する。そして、制御部180は、用紙の積載量が大積載であることを表示部150に表示させる。
本実施形態においては、表示部150に用紙12の残量状態を表示させているが、外部装置(例えば、PC)に用紙12の残量状態を表示させてもよい。
次に、用紙12に対する記録などが行われるに連れて、用紙12が減少し、図7(a)及び図7(b)に示すように、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2未満所定量A3以上の場合、アクチュエータ74が非干渉状態から干渉状態となり、アクチュエータ75は引き続き非干渉状態をとる。このとき、センサ76はON状態となり、制御部180にON状態を示す信号を出力し、センサ77は引き続き制御部180にOFF状態を示す信号を出力する。これにより、制御部180は、2つのセンサ76,77からの信号に基づいて給紙トレイ21の用紙12の残量状態がやや少なくなってきていることを示す中積載状態であると判定する。そして、制御部180は、用紙12の積載量が中積載であることを表示部150に表示させる。
さらに、用紙12に対する記録などが行われるに連れて、用紙12が減少し、図8(a)及び図8(b)に示すように、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A3未満所定量A4以上の場合、アクチュエータ74は引き続き干渉状態をとり、アクチュエータ75が非干渉状態から干渉状態となる。このとき、センサ76は引き続き制御部180にON状態を示す信号を出力し、センサ77はON状態となり、制御部180にON状態を示す信号を出力する。これにより、制御部180は、2つのセンサ76,77からの信号に基づいて給紙トレイ21の用紙12の残量状態がかなり少なくなってきていることを示すニアエンプティ状態であると判定する。そして、制御部180は、用紙12の積載量がニアエンプティであることを表示部150に表示させる。
そして、給紙トレイ21の用紙12がなくなると、図9に示すように、アクチュエータ74が干渉状態から非干渉状態となり、アクチュエータ75は引き続き干渉状態をとる。このとき、センサ76はOFF状態となり、制御部180にOFF状態を示す信号を出力し、センサ77は引き続き制御部180にON状態を示す信号を出力する。これにより、制御部180は、2つのセンサ76,77からの信号に基づいて給紙トレイ21の用紙12がないことを示すエンプティ状態であると判定する。そして、制御部180は、用紙12の積載量がエンプティであることを表示部150に表示させる。このように制御部180は、2つのセンサ76,77からの信号に基づいて、給紙トレイ21の用紙残量を判定し、表示部150のその残量状態を表示させることができる。
以上に述べたように、本実施形態による給紙装置20によると、2つのアクチュエータ74,75と2つのセンサ76,77とを用いて用紙12の残量を検出しており、且つ、給紙トレイ21の用紙12の積載量が所定量A1から0枚までの間において、センサ76においてはON状態及びOFF状態が2回切り替わり、センサ77においてはON状態及びOFF状態が1回切り替わる。そして、各センサ76,77の状態の切替タイミングがともに異なる。すなわち、用紙12の1つの積載量では2つのセンサ76,77の状態の切替が片方だけ行われる。このため、給紙トレイ21における用紙12の残量を3段階又は4段階で判別することができる。
特に、本実施形態では、給紙トレイ21の用紙12の積載量が所定量A1から0枚まで変化する間において、センサ76はその状態を2回切り替え、センサ77はその状態を1回切り替える。そして、センサ77では、用紙12の積載量がセンサ76の2回の状態の切り替えに対応した2つの積載量の間であるときに、その1回の状態の切り替えが行われる。このため、用紙12の残量検知を4段階で判別することができる。
また、各アクチュエータ74,75として、対応する1つのセンサ76,77と干渉する、比較的短い小型のアクチュエータを用いることができる。
また、2つのアクチュエータ74,75が同じ用紙12に接触することが可能な用紙12の積載量の範囲が存在している。より詳細には、2つのアクチュエータ74,75は、用紙枚数が第1所定枚数(本実施形態では150枚)以下1枚以上の範囲において、同じ用紙12に接触する。このため、上下方向D1への2つのアクチュエータ74,75の位置が大きく異なることがない。仮に2つのアクチュエータが同じ用紙12に接触することが可能な用紙12の積載量の範囲が存在していない場合、これらアクチュエータの位置が上下方向D1に大きく異なる。本実施形態においては、上下方向D1において、2つのアクチュエータ74,75の位置がほぼ同じ位置である。したがって、4段階の多段階残量検知を実現しつつ、給紙装置20の上下方向D1に関するサイズを小さくすることができる。
給紙トレイ21に積載された用紙12の残量変化に伴ったアーム72の揺動により、アクチュエータ74,75の揺動支点となる支軸72b1,72b2が下方に移動する。このとき、アクチュエータ74,75は支軸72b1,72b2を中心として揺動する。このため、比較的短い小型のアクチュエータ74,75を用いても、用紙12の残量変化に追従してアクチュエータ74,75が用紙12に接触することが可能な給紙トレイ21における用紙12の積載量の範囲を広くすることが可能となる。つまり、アクチュエータ74は、所定量A2から所定量A4までの積載量の範囲において、用紙12の残量変化に追従して用紙12に接触することが可能となる。アクチュエータ75は、所定量A1から所定量A4までの積載量の範囲において、用紙12の残量変化に追従して用紙12に接触することが可能となる。そして、各アクチュエータ74,75において、揺動姿勢が第1姿勢B1,C1と第2姿勢B2,C2との間で切り替わるときの用紙12の残量を、アクチュエータ74,75の形状やセンサ76,77の位置などを調整することによって、広い積載量の範囲から適宜選択することができる。したがって、アクチュエータ74,75の小型化による給紙装置20の小型化と、用紙12の残量検知可能範囲の拡大による利便性向上とを両立させることができる。
アクチュエータ74は、コイルバネ74dによって矢印F1方向に付勢されている。このため、用紙12の残量減少に伴うアクチュエータ74の揺動動作が確実に行われるようになる。また、アクチュエータ75は、自重によって矢印F2方向に付勢されている。これにおいても、用紙12の残量減少に伴うアクチュエータ74の揺動動作が行われる。
変形例として、アクチュエータ75が付勢部材により、矢印F2方向に付勢されていてもよい。別の変形例として、アクチュエータ74がコイルバネ74dによって付勢されず、自重によって矢印F1方向に付勢されていてもよい。なお、付勢部材としては、コイルバネ以外の弾性部材から構成されていてもよい。
また、別の変形例として、図12に示すように、給紙部270は、アクチュエータ274,275の接触箇所274e,275eが給紙ローラ71の左右方向D3(軸方向)の幅内に位置するアーム272を有していてもよい。上述の実施形態と同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。
図12に示すように、アクチュエータ274,275は、支持フレーム272bに支軸272b1,272b2を介して揺動可能に支持されている。アクチュエータ274の用紙12との接触箇所274eは、後方端に配置されている。アクチュエータ275の用紙12との接触箇所275eは、前後方向D2の略中央に配置されている。これらアクチュエータ274,275は、上述の実施形態と同様に、用紙12の残量の減少に伴って互いに反対方向に揺動するように構成されている。これら接触箇所274e,275eが、給紙ローラ71の左右方向D3の幅内に配置されると、接触箇所274e,275eと用紙12との接触に伴って用紙12に与えられる回転モーメントが減少する。例えば、アクチュエータの用紙との接触箇所が給紙ローラ71の幅内に位置していない場合、給紙ローラ71によって給送される用紙12には、アクチュエータとの接触によって回転モーメントが生じる。この回転モーメントが大きいと、用紙12の給送の際に、用紙12が斜行し搬送不良が生じる。しかしながら、本変形例においては、接触箇所274e,275eが給紙ローラ71の幅内に位置しているため、当該回転モーメントが抑制される。このため、用紙12の給送の際に斜行が生じにくくなる。
さらに、別の変形例として、図13(a)に示すように、給紙部を構成する2つのアクチュエータ374,375、及び、2つのセンサ376,377が、筐体11aに固定されていてもよい。2つのアクチュエータ374,375、及び、2つのセンサ376,377は、前後方向に並んで配置されている。アクチュエータ374は、本体374aと、干渉部374bとを有する。アクチュエータ374は、筐体11aに設けられた支軸372を中心として揺動可能に筐体11aに支持されている。アクチュエータ374は、自重によって図13(a)中反時計回りに付勢されており、給紙トレイ21に用紙12がある場合は、最も上方にある用紙12とその先端が接触する。支軸372は、本体374aの前方端部に配置されている。干渉部374bは、本体374aの前方基端部から突出して形成されている。
アクチュエータ375も、アクチュエータ374とほぼ同様な構成であり、本体375aと、干渉部375bとを有する。アクチュエータ375は、筐体11aに設けられた支軸373を中心として揺動可能に筐体11aに支持されている。アクチュエータ375も、自重によって図13(a)中反時計回りに付勢されており、給紙トレイ21に用紙12がある場合は、最も上方にある用紙12とその先端が接触する。支軸373は、本体375aの前方端部に配置されている。干渉部375bは、本体375aの前方基端部から突出して形成されている。
2つのセンサ376,377は、上述の実施形態におけるセンサ76,77と同様な光センサであり、発光素子376a,377a及び受光素子376b,377bとを有する。
図13(a)に示すように、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2の場合、アクチュエータ374の干渉部374b、及び、アクチュエータ375の干渉部375bは、センサ376の光路から下方に退避した状態、すなわち、非干渉状態となるように構成されている。給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2を超え所定量A1以下の場合も、アクチュエータ374の干渉部374b、及び、アクチュエータ375の干渉部375bは、同様に、センサ376の光路から下方に退避した状態(非干渉状態)となるように構成されている。このように給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A1以下所定量A2以上の場合は、アクチュエータ374,375は、対応する各センサ376,377が「OFF状態」となる揺動姿勢(以下では「第1姿勢B11,C11」という)をそれぞれ取るように構成されている。
図13(b)に示すように、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A3の場合、干渉部374bはセンサ376の光路に進入した状態、すなわち、干渉状態となるように構成されている。一方、干渉部375bはセンサ377の光路から下方に退避した状態(非干渉状態)のままとなるように構成されている。給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A3を超え所定量A2未満の場合も、干渉部374bは干渉状態を、干渉部375bは非干渉状態をとるように構成されている。このように給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2未満所定量A3以上の場合、アクチュエータ374は、センサ376が「ON状態」となる揺動姿勢(以下では「第2姿勢B12」という)を取るように構成されている。一方、このときアクチュエータ375は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2以上の場合と同じく、センサ377が「OFF状態」となる第1姿勢C11のままである。
図14(a)に示すように、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A4の場合、干渉部374bはセンサ376の光路に進入した状態(干渉状態)のままとなるように構成されている。一方、干渉部375bはセンサ377の光路に進入した状態、すなわち、干渉状態となるように構成されている。給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A4を超え所定量A3未満の場合も、干渉部374bは干渉状態を、干渉部375bは干渉状態をとるように構成されている。このように給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A3未満所定量A4以上の場合、アクチュエータ374は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2未満所定量A3以上の場合と同じく、センサ376が「ON状態」となる第2姿勢B12のままである。一方、アクチュエータ375は、センサ377が「ON状態」となる揺動姿勢(以下では「第2姿勢C12」という)を取るように構成されている。
図14(b)に示すように、給紙トレイ21の用紙12がなくなると、本体374aはその先端が穴21bに落ち込む。この状態において、干渉部374bはセンサ376の光路から上方に退避した状態、すなわち、非干渉状態となるように構成されている。一方、本体375aはその先端が底面21aに接触する。この状態において、干渉部375bはセンサ377の光路に進入した状態(干渉状態)のままとなるように構成されている。このように給紙トレイ21に用紙12がない場合は、アクチュエータ374は、センサ376が「ON状態」となる揺動姿勢(以下では「第3姿勢B13」という)を取るように構成されている。上述したように、第1姿勢B11と第3姿勢B13とでは、センサ376に対する干渉部74a1の位置は逆である。一方、このときアクチュエータ375は、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A3未満所定量A4以上の場合と同じく、センサ377が「ON状態」となる第2姿勢C12のままである。
このように本変形例においても、上述の実施形態に同様に、給紙トレイ21における用紙12の残量を4段階で判別することができる。また、本変形例においては、1つのアクチュエータ374,375に1つのセンサ376,377が対応して設けられる。このため、各アクチュエータ374,375の干渉部374b,375bの長さを短くすることができる。仮に、1つのアクチュエータに対して2つのセンサを用いると、2つのセンサに干渉可能とするために干渉部の長さが長くなり、アクチュエータ全体の長さが長くなる。しかしながら、本変形例においては、比較的短い小型のアクチュエータ374,375を用いることができる。また、2つのアクチュエータ374,375は、上述の実施形態と同様に、同じ用紙12に接触することが可能な用紙12の積載量の範囲が存在している。このため、上下方向D1への2つのアクチュエータ374,375の位置が大きく異なることがない。本実施形態においては、上下方向D1において、2つのアクチュエータ374,375の位置がほぼ同じ位置である。したがって、4段階の多段階残量検知を実現しつつ、給紙装置20の上下方向D1に関するサイズを小さくすることができる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なもので
ある。
例えば、上述した実施形態において、アクチュエータ74は、用紙12とアクチュエータ74とが接触している、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A2(第1所定量)から所定量A4(第2所定量)まで変化する間において、アクチュエータ74に対するセンサ76の干渉及び非干渉の状態が1回だけ切り替えられるものであるが、これを2回切り替えられるようにしてもよい。このような構成は、上述した実施形態において、アクチュエータ74に係るセンサ76がONからOFFに変化した直後における給紙トレイ21の用紙残量が1枚以上の適当な枚数となるようにすることによって実現可能である。すなわち、この場合、アクチュエータ74が用紙に接触している間に、センサ76の状態が2回切り替えられることになる。そして、本実施形態では、アクチュエータ74に当接部74a2を設け、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A1以下所定量A2以上のときに当接部74a2がフレーム11a1に当接するようにしているので、上述したようにセンサ76の状態を所定量A2以上において確実に「OFF状態」に維持することができる。なお、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A1以下所定量A2以上のときにアクチュエータ74の一部がフレーム11a1に当接しない構成を採用した場合においても、所定量A2以上においてセンサ76の状態を「OFF状態」とすること、つまりアクチュエータ74が用紙に接触している間にセンサ76の状態が2回切り替えられるようにすることが可能である。
例えば、第1のアクチュエータが給紙トレイ21の最大用紙積載量よりも小さい所定量G1から所定量A4まで用紙12と接触し、第2のアクチュエータが所定量G1よりも小さい所定量G2から所定量A4まで用紙12と接触する構成でもよい。つまり、2つのアクチュエータがともに上述のアクチュエータ74と同様に大積載量のときにフレームと当接する構成であってもよい。
また、上述した実施形態では第1所定量が最大用紙積載量よりも少ない量であり、第3所定量が最大用紙積載量であるが、第1所定量が最大用紙積載量であり、第3所定量が最大用紙積載量よりも少ない量であってもよい。さらに、上述した実施形態では第2所定量及び第4所定量が用紙1枚に相当する量であるが、それよりも多い量であってもよい。また、第2所定量と第4所定量とが異なる量であってもよい。
また、給紙トレイ21の用紙積載量が所定量A1から0枚までの間において、センサ76,376においてはON状態及びOFF状態が1回切り替わり、センサ77,377においてはON状態及びOFF状態が2回切り替わる構成でもよい。さらには、センサ76,77,376,377が共にON状態及びOFF状態が1又は2回切り替わる構成でもよい。
センサ76,77,376,377は、アクチュエータ74,75,374,375の干渉部74a1,75b,374b,375bが接触することで、ON状態とOFF状態とを切り替えるメカセンサであってもよい。
アクチュエータ74,75、274,275の接触箇所74e,75e,274e,275eは、用紙12と接触することが可能であれば、アクチュエータ74,75、274,275のどこに設けられていてもよい。アクチュエータ74,75、274,275は、前後方向D2に重なっていなくてもよい。アクチュエータ374,375は、前後方向D2に重なっていてもよい。
本発明は、複合機のみならず、ライン式・シリアル式のインクジェットプリンタや、レーザー式やサーマル式などの記録装置の給紙装置にも適用可能である。シートであれば、用紙12以外のものであってもよい。
12 用紙(シート状の媒体)
20 給紙装置(給送装置)
21 給紙トレイ(積載部)
71 給紙ローラ(給送ローラ)
72 アーム
74,274,374 アクチュエータ(第1アクチュエータ)
75,275,375 アクチュエータ(第2アクチュエータ)
74d コイルバネ(付勢部材)
76,376 センサ(第1センサ)
77,377 センサ(第2センサ)
72b1,372 支軸(第1支点)
72b2,373 支軸(第2支点)
74e,75e,274e,275e 接触箇所
79 支軸(第3支点)

Claims (10)

  1. シート状の複数の媒体を積層状態で積載することが可能な積載部と、
    前記積載部に積載された媒体に当接しつつ回転することによって媒体を給送するための給送ローラと、
    第1支点を中心として揺動可能な第1アクチュエータと、
    第2支点を中心として揺動可能な第2アクチュエータと、
    前記第1アクチュエータと干渉する第1状態のときと干渉しない第2状態のときとで互いに異なる信号を出力する第1センサと、
    前記第2アクチュエータと干渉する第1状態のときと干渉しない第2状態のときとで異なる信号を出力する第2センサとを備えており、
    前記第1アクチュエータは、前記積載部における媒体の積載量が第1所定量からこれよりも少ない第2所定量まで変化する間において、前記積載部に積載された媒体と接触し且つ媒体の積載量が減少するに連れて前記第1支点を中心として揺動し、
    前記第2アクチュエータは、前記積載部における媒体の積載量が第3所定量からこれよりも少ない第4所定量まで変化する間において、前記積載部に積載された媒体と接触し且つ媒体の積載量が減少するに連れて前記第2支点を中心として揺動し、
    前記積載部における媒体の積載量が前記第1所定量から、前記第2所定量まで変化する間において、前記第1センサの状態の前記第1状態及び前記第2状態の2つの状態間での切替が1回又は2回行われ、
    前記積載部における媒体の積載量が前記第3所定量から、前記第4所定量まで変化する間において、前記第2センサの状態の前記第1状態及び前記第2状態の2つの状態間での切替が1回又は2回行われ、
    少なくとも1つの積載量において、前記第1センサの状態の切替及び前記第2センサの状態の切替の片方だけが行われ、
    前記第1アクチュエータに係る前記第1所定量から前記第2所定量までの積載量の範囲と、前記第2アクチュエータに係る前記第3所定量から前記第4所定量までの積載量の範囲とが少なくとも一部において重複していることを特徴とする給送装置。
  2. 前記第1センサ及び前記第2センサの一方において状態の切替が2回行われ、
    前記第1センサ及び前記第2センサの他方では、前記積載部における媒体の積載量が前記一方において行われる前記2回の状態の切替に対応した2つの積載量の間であるときに状態の切替が行われることを特徴とする請求項1に記載の給送装置。
  3. 前記第1センサと前記第1支点とを通過する線分が、前記積載部に積載された媒体の表面に平行で前記第1支点を通過する平面となす角度は、前記第2センサと前記第2支点とを通過する線分が、前記積載部に積載された媒体の表面に平行で前記第2支点を通過する平面となす角度とは異なることを特徴とする請求項1又は2に記載の給送装置。
  4. 前記積載部に積載された媒体の表面と直交する方向への前記第1支点の位置と前記第2支点の位置とが互いに異なることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の給送装置。
  5. 前記第1アクチュエータと前記第2アクチュエータとが、前記給送ローラによる媒体の給送方向に少なくとも一部において重なっていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の給送装置。
  6. 前記第1アクチュエータと前記第2アクチュエータとが、前記給送ローラによる媒体の給送方向に同じ位置にあることを特徴とする請求項5に記載の給送装置。
  7. 前記第1センサと前記第2センサとが、前記給送ローラによる媒体の給送方向に同じ位置にあることを特徴とする請求項5又は6に記載の給送装置。
  8. 前記第1アクチュエータの前記第1センサとの干渉個所と、前記第1アクチュエータの媒体との接触個所とが、前記第1支点に対して互いに反対側に位置しており、
    前記第2アクチュエータの前記第2センサとの干渉個所と、前記第2支点とが、前記第2アクチュエータの媒体との接触個所に対して互いに反対側に位置していることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の給送装置。
  9. 第3支点を中心として揺動可能であって、前記給送ローラを回動可能に支持するアームをさらに備えており、
    前記第1アクチュエータは、前記アームの前記第3支点と前記第3支点に対して前記給送ローラと同じ側にあって前記第3支点から最も離れた前記アームの先端との間に前記第1支点が設けられることによって前記アームに支持され、
    前記第2アクチュエータは、前記アームの前記第3支点と前記アームの先端との間に前記第2支点が設けられることによって前記アームに支持されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の給送装置。
  10. 前記第1及び第2センサが前記アームに支持されていることを特徴とする請求項9に記載の給送装置。
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