JP2017007856A - 用紙検出装置、手差しトレイ、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化や軽量化を図りつつ、用紙の有無を安定して判定する。
【解決手段】センサレバー５０は、用紙２２が載置されていない状態では、回転軸６０を中心に、アーム部５０ｂが上昇した状態を維持する。このとき、遮蔽板レバー５１は、停止板５１ｄによって停止させられている。用紙２２が載置されると、センサレバー５０は回転軸６０を中心に回転し、用紙検出板５０ｄが下降する。センサレバー５０が回転動作を開始すると、この回転動作に連動して回転軸６１を中心に遮蔽板レバー５１が回転し、遮蔽板レバー５１の遮蔽板５１ｃによってフォトインタラプタ５２の光路を遮断する。そして、遮蔽板５１ｃがストッパー６５に当接し、フォトインタラプタ５２の光路を塞いだ状態で停止し、用紙２２が載置されている間、この状態を維持する。
【選択図】図３

Description

本発明は、用紙検出装置、手差しトレイ、及び画像形成装置に関する。

従来より、プリンタなどの画像形成装置では、厚さやサイズが特異な用紙（被印刷媒体）を用いる場合などに、装置本体の側面に開閉可能に設けられた給紙トレイが利用される。このような画像形成装置においては、給紙トレイ上の用紙の有無に応じて揺動するアクチュエータと、このアクチュエータに連動するレバーと、このレバーと一体に回動する遮蔽板とによってフォトインタラプタの発光部からの光を遮光／透光することで、給紙トレイ上の用紙の有無を検出する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−５０１０９号公報

しかしながら、上記従来技術では、用紙の有無を確実に検出するためには、アクチュエータの重量を大きくしたり、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。アクチュエータの重量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が、用紙をセットするときや、用紙の送り出し時の抵抗が大きくなるという問題があった。

また、小型化を図ろうとすべく、アクチュエータを小型化すると、重量が小さくなり、バネを小型化すると、付勢力も小さくなり、アクチュエータを確実に揺動させることが難しくなって、用紙の有無を誤検知するという問題がある。

そこで本発明は、小型化や軽量化を図りつつ、用紙の有無を安定して判定することを目的とする。

この発明に係る用紙検出装置は、用紙が載置されると、第１の軸を中心に回転する第１の部材と、前記第１の部材が所定の方向に回転動作を開始するまでは所定の検出領域外に位置し、前記第１の部材が前記回転動作を開始すると、当該回転動作の開始に連動して第２の軸を中心に回転して前記検出領域に進入する第２の部材と、前記検出領域に進入した第２の部材を前記検出領域に位置させた状態で、前記第２の部材の回転動作を停止させる停止部材と、前記検出領域に進入する前記第２の部材を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。

この発明に係る手差しトレイは、用紙が載置される底板と、前記底板上に用紙が載置されたことを検出する用紙検出装置と、を備え、前記用紙検出装置は、前記底板上に前記用紙が載置されると、第１の軸を中心に回転する第１の部材と、前記第１の部材が所定の方向に回転動作を開始するまでは所定の検出領域外に位置し、前記第１の部材が前記回転動作を開始すると、当該回転動作の開始に連動して第２の軸を中心に回転して前記検出領域に進入する第２の部材と、前記検出領域に進入した第２の部材を前記検出領域に位置させた状態で、前記第２の部材の回転動作を停止させる停止部材と、前記検出領域に進入する前記第２の部材を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。

この発明に係る画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成装置であって、用紙を載置する手差しトレイを備え、前記手差しトレイは、用紙が載置される底板と、前記底板上に用紙が載置されたことを検出する用紙検出装置と、を備え、前記用紙検出装置は、前記底板上に前記用紙が載置されると、第１の軸を中心に回転する第１の部材と、前記第１の部材が所定の方向に回転動作を開始するまでは所定の検出領域外に位置し、前記第１の部材が前記回転動作を開始すると、当該回転動作の開始に連動して第２の軸を中心に回転して前記検出領域に進入する第２の部材と、前記検出領域に進入した第２の部材を前記検出領域に位置させた状態で、前記第２の部材の回転動作を停止させる停止部材と、前記検出領域に進入する前記第２の部材を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、小型化や軽量化を図りつつ、用紙の有無を安定して判定することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置１及びＭＰＦトレイ４０の構成を示す斜視図である。 本第１実施形態による用紙検知機構４５の構造を示す斜視図である。 本第１実施形態による用紙検知動作（用紙未載置時）を説明するための側面図及び斜視図である。 本第１実施形態による用紙検知動作（用紙載置初期段階）を説明するための側面図及び斜視図である。 本第１実施形態による用紙検知動作（用紙載置最終段階）を説明するための側面図及び斜視図である。 本発明の第２実施形態による用紙検知機構７０の構造を示す上面図及び側面図である。 本第２実施形態による用紙検知動作を説明するための側面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示す断面図である。図において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、用紙（被印刷媒体）に直接トナー像を転写する方式ではなく、一旦、中間転写ベルトにトナー画像を転写し、二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に中間転写ベルトを介してトナー像を二次転写する方式となっている。

画像形成装置１は、画像形成部２、両面印刷用搬送ユニット３、給紙部４、及び定着部５で構成されている。画像形成部２は、４個の画像形成ユニット６（６−１、６−２、６−３、６−４）を多段式に並設した構成からなる。上記３個の画像形成ユニット６−１、６−２及び６−３は、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成する。上記３個の画像形成ユニット６−１、６−２、６−３に続く４番目の画像形成ユニット６−４は、ブラック（Ｋ）のモノクロ画像を形成する。これら４色のトナー画像は用紙に塗り重ねられてフルカラーの画像を形成する。

各画像形成ユニット６−１〜６−４は、現像ユニットに収容された現像剤の色や種類を除けば同じ構成である。したがって、以下、画像形成ユニット６−４を例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面に接して又は近傍を取り巻いて、クリーナ８、帯電ローラ９、光書込ヘッド１０、及び現像器１１の現像ローラ１２が配置されている。

現像器１１は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すように、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。

また、現像器１１の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１２を備え、内部にはトナー撹拌部材、現像ローラ１２にトナーを供給するトナー供給ローラ１３、現像ローラ１２上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。感光体ドラム７の帯電ローラ９と現像器１１との間に位置する上面に近接して、本体装置側の光書込ヘッド１０が配置されている。

また、感光体ドラム７の下面に近接して中間転写ベルト１４が配設されている。そして、この中間転写ベルト１４を間に挟んで一次転写ローラ１５が感光体ドラム７の下面に向けて押圧されている。

中間転写ベルト１４は、導電性カーボン又はイオン伝導物質を含有した樹脂製の導電性のシート状部材からなり、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルトである。駆動ローラ１６と従動ローラ１７に掛け渡されて、駆動ローラ１６により図の反時計回り方向に循環駆動され、図の矢印ａ、ｂ、ｃで示す反時計回り方向に循環移動する。中間転写ベルト１４には、表面に当接してベルトクリーナ２０が配置されている。ベルトクリーナ２０は、中間転写ベルト１４上から廃トナーを除去する。

感光体ドラム７は、図の時計回り方向に回転する。そして先ず帯電ローラ９からの電荷付与により、感光体ドラム７の周面が一様に帯電して初期化される。次に、印字情報に基づく光書込ヘッド１０からの光書き込みにより、感光体ドラム７の周面に静電潜像が形成される。

そして、この静電潜像は、現像ローラ１２による現像処理によって、現像器１１に収納したトナーによりトナー像化（現像）される。感光体ドラム７の周面に現像されたトナー像は、感光体ドラム７の回転に伴われて、一次転写ローラ１５によって中間転写ベルト１４のベルト面に転写（一次転写）される。中間転写ベルト１４は、ベルト面に転写（一次転写）されたトナー像を、更に用紙２２に転写（二次転写）すべく用紙２２への転写位置まで搬送する。

ベルト位置制御機構１８は、中間転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１５を備えている。ベルト位置制御機構１８は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６−１、６−２及び６−３に対応する３個の一次転写ローラ１５を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。そして、ベルト位置制御機構１８は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６−４に対応する１個の一次転写ローラ１５を上記３個の一次転写ローラ１５の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて中間転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させる。

すなわち、ベルト位置制御機構１８は、中間転写ベルト１４の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１５が中間転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６−４に対応する一次転写ローラ１５のみが中間転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１５が中間転写ベルト１４から離れる）に切換える。

給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備えている。給紙部４の給紙カセット２１のいずれか一方、あるいは双方には多枚数のカット紙状の用紙２２が収容されている。２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２３、給送ローラ２４、捌きローラ２５、待機搬送ローラ対２６が配置されている。

用紙２２は、用紙取出ローラ２３の回転によって、一枚毎に給紙カセット２１から搬出され、給送ローラ２４及び捌きローラ２５を通って待機搬送ローラ対２６に給送される。あるいは、用紙２２の厚さやサイズが特異な場合には、用紙２２は、開成された装着部２７に装着されたＭＰＦ（Multi Paper Feeder)トレイ４０上から給紙ローラ４１によって送り出され、終端返送路３４ｃ、返送ローラ対３５ｄを介して待機搬送ローラ対２６に給送される。

待機搬送ローラ対２６の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、中間転写ベルト１４を介して従動ローラ１７に圧接する二次転写ローラ３０が配設されている。これら中間転写ベルト１４、従動ローラ１７及び二次転写ローラ３０により、用紙２２への二次転写部が形成されている。

この二次転写部の下流（図では上方）側には、ベルト式熱定着ユニットからなる定着部５が配置されている。定着部５の更に下流側には、定着後の用紙を定着部５から搬出する搬出ローラ対３１、搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレイ３２に排紙する排紙ローラ対３３が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット３は、搬出ローラ対３１と排紙ローラ対３３との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した返送路を備えている。この返送路は、開始返送路３４ａ、下方に曲がる中間返送路３４ｂ、左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３４ｃ、及びこれら返送路の途中に配置された４組の返送ローラ対３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄを備えている。上記終端返送路３４ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２６への搬送路に連絡している。

図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１及びＭＰＦトレイ４０の構成を示す斜視図である。ＭＰＦトレイ４０の左右側面には、それぞれサイド規制板４２が設けられている。サイド規制板４２は、ＭＰＦトレイ４０の底板４３上に載置された用紙２２の横方向のずれを防止するために、用紙２２の幅に合わせて横方向に移動可能となっている。また、用紙２２の搬入口の近傍で、給紙ローラ４１の下方には、リフター４４が配置されている。

リフター４４は、給紙ローラ４１の回転と同期して、不図示のカムで上昇／下降可能に設置されている。リフター４４は、ＭＰＦトレイ４０に載置された用紙２２を送り出す際に、給紙ローラ４１が駆動開始するタイミングに合わせて上昇して用紙２２を持ち上げ、当該用紙２２の先端を給紙ローラ４１に当接させる。

持ち上げられた用紙２２は、給紙ローラ４１と不図示のリタードローラとに挟持され、給紙ローラ４１の回転によって画像形成装置１の内部に搬送される。リフター４４は、用紙２２が給紙ローラ４１により所定量だけ搬送されるまで上昇した位置を保持し、用紙２２が所定量だけ搬送され、内部の搬送ローラに受け渡されると、下降して元の位置に戻るようになっている。また、リフター４４の下部には、ＭＰＦトレイ４０に用紙２２が載置されているか否かを検知するための用紙検知機構４５が収容されている。

図３（ａ）、（ｂ）は、本第１実施形態による用紙検知機構４５の構造を示す斜視図である。用紙検知機構４５は、リフター４４の下部に収納されている。用紙検知機構４５は、センサレバー５０、遮蔽板レバー５１、及びフォトインタラプタ５２から構成されている。センサレバー５０は、回転軸６０に対して図示の左側に錘部５０ａ、右側にアーム部５０ｂを備えている。センサレバー５０において、錘部５０ａ側が重くなるように、錘部５０ａの重量と長さ、及びアーム部５０ｂの重量と長さが設計されており、外力が加わっていない状態、すなわち用紙２２が載置されていない状態では、回転軸６０を中心に、錘部５０ａが下降し、アーム部５０ｂが上昇するようになっている。

錘部５０ａの端部には、後述する遮蔽板レバー５１の一部が当接するように凹部５０ｃが設けられている。また、アーム部５０ｂの先端には、垂直方向に延設された用紙検出板５０ｄが設けられている。該用紙検出板５０ｄは、ＭＰＦトレイ４０上に用紙２２が載置されていない場合には、錘部５０ａ側が下降し、アーム部５０ｂが上昇することで、図３（ａ）に示すように、リフター４４の上面に設けられたスリットから突出するようになっている。一方、ＭＰＦトレイ４０上に用紙２２が載置されると、用紙２２の重量により用紙検出板５０ｄが押下されて下降するようになっている。つまり、本第１実施形態では、バネなどの付勢部材を用いることなく、用紙が載置されると、その１枚の用紙の重量のみで、用紙検出板５０ｄが押下されて下降し、用紙がなくなると、用紙検出板５０ｄが上昇して元の位置に戻るようになっている。

遮蔽板レバー５１は、回転軸６１に対して図示の左側に錘部５１ａ、右側にアーム部５１ｂを備えている。上記回転軸６０と回転軸６１とは、同軸となるよう構成されており、センサレバー５０と遮蔽板レバー５１とは、同軸上で可動する。遮蔽板レバー５１においては、アーム部５１ｂ側が重くなるように、錘部５１ａの重量と長さ、及びアーム部５１ｂの重量と長さが設計されており、外力が加わっていない状態では、回転軸６１を中心に、錘部５１ａが上昇し、アーム部５１ｂ側が下降するようになっている。

アーム部５１ｂの先端には、垂直方向に延設された遮蔽板５１ｃが設けられている。当該遮蔽板５１ｃは、フォトインタラプタ５２の発光部と受光部との隙間に配置するように設計されている。遮蔽板レバー５１が回転軸６１を中心に回転することにより遮蔽板５１ｃがフォトインタラプタ５２の発光部からの光を遮光／透光する。フォトインタラプタ５２の下部には、ストッパー６５が配設されている。アーム部５１ｂが下降し、遮蔽板５１ｃがフォトインタラプタ５２の光路を遮断した状態で、アーム部５１ｂがストッパー６５に当接してアーム部５１ｂの下降を停止するようになっている。言い換えると、センサレバー５０のアーム部５０ｂが下降し続けても、遮蔽板レバー５１のアーム部５１ｂは、遮蔽板５１ｃがフォトインタラプタ５２の光路を遮断した状態で停止する。

また、アーム部５１ｂの途中には、センサレバー５０側に突出した停止板５１ｄが設けられている。停止板５１ｄは、上述したセンサレバー５０のアーム部５０ｂの上面に当接するようになっている。すなわち、停止板５１ｄをアーム部５０ｂの上面に当接させることによって、アーム部５１ｂが自重で下降するのを規制している。つまり、センサレバー５０のアーム部５０ｂが下降しなければ、遮蔽板レバー５１のアーム部５１ｂも回転軸６１を中心に下降しないようになっている。言い換えると、センサレバー５０のアーム部５０ｂが下降し始めると、遮蔽板レバー５１のアーム部５１ｂも回転軸６１を中心に下降し始める。

錘部５１ａの端部の上面には、センサレバー５０側に突出した停止板５１ｅが設けられている。当該停止板５１ｅは、上述したように、センサレバー５０の錘部５０ａの端部に設けられている凹部５０ｃに当接するようになっている。（用紙が載置されて）センサレバー５０のアーム部５０ｂが下降して最下点に達したとき、遮蔽板レバー５１の停止板５１ｅがセンサレバー５０の凹部５０ｃに当接する。このとき、センサレバー５０の錘部５０ａが停止板５１ｅを下方から押圧し、遮蔽板レバー５１を固定する。このように、遮蔽板レバー５１を固定することで、機器振動などによって遮蔽板レバー５１が動かないようにして、遮蔽板５１ｃによる誤動作（フォトインタラプタ５２の遮光／透光誤動作）を防止する。

図４（ａ）、（ｂ）乃至図６（ａ）、（ｂ）は、本第１実施形態による用紙検知動作を説明するための側面図及び斜視図である。まず、ＭＰＦトレイ４０に用紙２２が載置されていない場合には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、センサレバー５０においては、錘部５０ａ側が下降し、アーム部５０ｂ側が上昇し、用紙検出板５０ｄがリフター４４の上面に設けられたスリットから突出した状態を保持する。このとき、遮蔽板レバー５１の停止板５１ｄがセンサレバー５０のアーム部５０ｂによって下方から支持されているので、遮蔽板レバー５１のアーム部５１ｂも下降せず、初期位置を保持する。このため、遮蔽板レバー５１のアーム部５１ｂの先端に設けられた遮蔽板５１ｃは、フォトインタラプタ５２の発光部と受光部との光路を塞いでいない。なお、遮蔽板５１ｃは、図示の遮蔽範囲Ｄのみで有効である。したがって、不図示の制御部は、フォトインタラプタ５２が透光状態、すなわち用紙が載置されていないと判定する（ＯＦＦ判定）。

次に、ＭＰＦトレイ４０に用紙２２が載置されると、その初期段階（用紙が載置された直後）において、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、センサレバー５０の用紙検出板５０ｄが用紙によって矢印方向に押下されるため、センサレバー５０は、回転軸６０で回動し、アーム部５０ｂ側が下降を開始する。アーム部５０ｂ側が下降を開始すると、遮蔽板レバー５１の停止板５１ｄが支持を失うので、アーム部５０ｂの下降に連動して、遮蔽板レバー５１のアーム部５１ｂも下降を開始する。この時点で、遮蔽板レバー５１のアーム部５１ｂの先端に設けられた遮蔽板５１ｃがフォトインタラプタ５２の発光部と受光部との光路を塞ぐことになる。そして、遮蔽板５１ｃは、ストッパー６５に当接し、フォトインタラプタ５２の発光部と受光部との光路を塞いだ状態で停止する。したがって、不図示の制御部は、フォトインタラプタ５２が遮光状態、すなわち用紙２２が載置されていると確実に判定することができる（ＯＮ判定）。

そして、ストッパー６５に当接した遮蔽板５１ｃは、以降もフォトインタラプタ５２の発光部と受光部との光路を塞いだ状態を維持する。したがって、不図示の制御部は、用紙２２が載置されている間、フォトインタラプタ５２が遮光状態、すなわち用紙２２が載置されていると確実に判定することができる（ＯＮ判定）。

その後、センサレバー５０のアーム部５０ｂ側が更に下降し、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、センサレバー５０のアーム部５０ｂが最下点ＢＰに達すると、遮蔽板レバー５１の停止板５１ｅがセンサレバー５０の凹部５０ｃに支持される。したがって、遮蔽板レバー５１のアーム部５１ｂがストッパー６５に当接するとともに、その錘部５１ａがセンサレバー５０の錘部５０ａに支持されることにより、遮蔽板レバー５１が確実に固定される。このように、機器振動などによって遮蔽板レバー５１が動かないようにして、遮蔽板５１ｃによる誤動作（フォトインタラプタ５２の遮光／透光誤動作）を低減することが可能となる。

ＭＰＦトレイ４０上の用紙２２が無くなると、用紙検出板５０ｄに加わる重量がなくなるので、センサレバー５０においては、錘部５０ａ側が下降し、アーム部５０ｂ側が上昇し始め、用紙検出板５０ｄは、元の位置（図４（ａ））に戻される。用紙検出板５０ｄが元の位置に戻るまでは、図５（ａ）の過程を経過するので、遮蔽板５１ｃは、フォトインタラプタ５２の発光部と受光部との光路を塞いだ状態を維持する。そして、用紙検出板５０ｄが元の位置に戻った時点で、遮蔽板５１ｃが、フォトインタラプタ５２の発光部と受光部との光路から外れることになる。したがって、不図示の制御部は、用紙２２が無くなった時点で、フォトインタラプタ５２が透光状態、すなわち用紙２２が載置されていないと確実に判定することができる（ＯＦＦ判定）。

上述した第１実施形態によれば、用紙２２が載置されたことにより、回転軸６０を中心にアーム部５０ｂが下降を開始すると、当該下降動作の開始に連動させて回転軸６１を中心にアーム部５１ｂを下降させ、アーム部５１ｂの先端に設けられている遮蔽板５１ｃによってフォトインタラプタ５２の光路を遮断し、遮蔽板５１ｃをストッパー６５に当接させて、フォトインタラプタ５２の光路を塞いだ状態で停止させるようにしたので、用紙２２の有無を検知するセンサレバー５０とフォトインタラプタ５２の光路を遮断する遮蔽板レバー５１とを分割することが可能となり、小型化や軽量化を図ることができる。また、センサレバー５０の動きに対して遮蔽板５１ｃの可動距離を最小限にできるので、小型化や軽量化を図ることができるとともに、用紙２２の有無を安定して判定することができる。また、遮蔽板５１ｃをストッパー６５に当接させて、フォトインタラプタ５２の光路を塞いだ状態で停止させるようにしたので、遮蔽板５１ｃの正確な位置決めを行うことができる。

また、上述した第１実施形態によれば、センサレバー５０の回転軸６０と遮蔽板レバー５１の回転軸６１とを同軸としたので、小型化や軽量化を図ることができる。

また、上述した第１実施形態によれば、センサレバー５０を、回転軸６０を中心に一方を錘部５０ａ、他方をアーム部５０ｂとし、用紙２２が載置されていない状態で、回転軸６０を中心に錘部５０ａが下降し、アーム部５０ｂが上昇するよう構成し、遮蔽板レバー５１を、回転軸６１を中心に錘部５１ａ、他方にアーム部５１ｂとし、外力がない状態で、回転軸６１を中心に錘部５１ａが上昇し、アーム部５１ｂが下降するよう構成したので、バネなどの付勢部材を設けることなく、自重によって可動することができ、小型化や軽量化を図ることができる。

また、上述した第１実施形態によれば、遮蔽板レバー５１のアーム部５１ｂの下降動作開始タイミングと上昇動作開始タイミングを規制するために、センサレバー５０のアーム部５０ｂの上面に当接する停止板５１ｄを、アーム部５１ｂに設けるようにしたので、簡単な構造で、遮蔽板レバー５１の下降動作開始タイミングと上昇動作開始タイミングを規制することができ、小型化や軽量化を図りつつ、用紙の有無を安定して判定することができる。

また、上述した第１実施形態によれば、遮蔽板レバー５１の錘部５１ａを、センサレバー５０のアーム部５０ｂが最下点ＢＰに達した位置で、センサレバー５０の錘部５０ａに形成した凹部５０ｃが、錘部５１ａに突出するように設けた停止板５１ｅに当接することによって遮蔽板レバー５１を固定するようにしたので、機器振動などによって遮蔽板レバー５１が動かないようにして、フォトインタラプタ５２の光路を塞いでいる遮蔽板５１ｃによる誤動作（フォトインタラプタ５２の遮光／透光誤動作）を防止することができる。

Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態による用紙検知機構７０の構造を示す上面図及び側面図である。用紙検知機構７０は、シャフト７１、用紙検出板７２、規制板７３、遮蔽板７５、ストッパー８０、及びフォトインタラプタ９０から構成されている。用紙検出板７２は、上述した第１実施形態による用紙検出板５０ｄに相当し、シャフト７１に所定の角度に支持されている。シャフト７１は、外力が加わっても、弾性部材（スプリングバネ、板状バネなど）７１ａによって所定の角度（図７（ｂ）に示す状態）に戻るようになっている。

すなわち、ＭＰＦトレイ４０上に用紙２２が載置されていない場合には、シャフト７１が上記弾性部材７１ａによって所定の角度に支持されているので、用紙検出板７２は、図７（ｂ）に示すように、不図示のリフターのスリットから突出するようになっている。一方、ＭＰＦトレイ４０上に用紙２２が載置されると、用紙２２の重量によって上記弾性部材７１ａの復元力に逆らって用紙検出板７２が押下されて、矢印で示すように、シャフト７１を回転軸として回転（下降）するようになっている。つまり、本第２実施形態では、用紙２２が載置されると、その１枚の用紙２２の重量のみで、用紙検出板７２が押下されて下降し、用紙２２がなくなると、用紙検出板７２が上昇して元の位置に戻るように、バネなどの弾性部材７１ａの弾性力を調整すればよい。

規制板７３は、シャフト７１に所定の角度に固定されており、用紙検出板７２が固定されている反対側に突起部７３ａを備えている。突起部７３ａは、用紙２２が載置されていない場合（用紙検出板７２が下降していない状態で）、後述する遮蔽板７５に設けられた突起部７５ａを支持するようになっている。遮蔽板７５は、側面にシャフト７１の軸方向に突出した突起部７５ａを備えており、シャフト７１に固定されず、自由に回動可能になっている。したがって、図７（ｂ）に示す状態、すなわちＭＰＦトレイ４０上に用紙２２が載置されていない場合には、上述したように、遮蔽板７５の回転は、規制板７３の突起部７３ａによって規制されている。当該遮蔽板７５の先端部が位置する箇所には、発光部と受光部とを有するフォトインタラプタ９０が設置されている。遮蔽板７５の先端部がフォトインタラプタ９０の発光部からの光を遮光／透光することで用紙２２の有無を検知する。

また、フォトインタラプタ９０の下部には、ストッパー８０が配設されている。該ストッパー８０は、上述した第１実施形態によるストッパー６５に相当し、遮蔽板７５の停止位置を規制する。遮蔽板７５は、ストッパー８０によって強制的に停止させられることにより、フォトインタラプタ５２の発光部と受光部との光路を塞いだ状態で停止する。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本第２実施形態による用紙検知動作を説明するための側面図である。まず、ＭＰＦトレイ４０に用紙２２が載置されていない場合には、図８（ａ）に示すように、用紙検出板７２は、シャフト７１が弾性部材７１ａによって所定の角度に支持されているので、リフターのスリットから突出した状態を保持する。このとき、規制板７３の突起部７３ａが遮蔽板７５の突起部７５ａを支持するようにして遮蔽板７５を固定しているので、遮蔽板７５も回動することなく初期位置を保持する。このため、遮蔽板７５は、フォトインタラプタ９０の発光部と受光部との光路を塞いでいない。したがって、不図示の制御部は、フォトインタラプタ９０が透光状態、すなわち用紙２２が載置されていないと判定する（ＯＦＦ判定）。

次に、ＭＰＦトレイ４０に用紙２２が載置されると、その初期段階（用紙が載置された直後）において、図８（ｂ）に示すように、用紙検出板７２が用紙２２によって矢印方向に押下されるため、用紙検出板７２は、シャフト７１で回動して下降を開始する。用紙検出板７２（シャフト７１）が下降（回転）を開始すると、規制板７３も連動して回転するので、突起部７３ａによる規制が外れ、遮蔽板７５も連動して下降（回転）する。この時点で、遮蔽板７５は、フォトインタラプタ９０の発光部と受光部との光路を塞ぐことになる。

そして、遮蔽板７５は、途中でストッパー８０に当接し、フォトインタラプタ９０の発光部と受光部との光路を塞いだ状態で停止する。ストッパー８０に当接した遮蔽板７５は、以降もフォトインタラプタ９０の発光部と受光部との光路を塞いだ状態を維持する。

その後、用紙検出板７２は更に下降し、図８（ｃ）に示すように、用紙検出板７２がリフターの上面に当接して強制的に停止する。ストッパー８０に当接した遮蔽板７５は、フォトインタラプタ９０の発光部と受光部との光路を塞いだ状態を維持しているので、不図示の制御部は、用紙２２が載置されている間、フォトインタラプタ５２が遮光状態、すなわち用紙２２が載置されていると確実に判定することができる（ＯＮ判定）。

ＭＰＦトレイ４０上の用紙２２が無くなると、用紙検出板７２は、弾性部材７１ａによって元の位置（図８（ａ））に戻される。用紙検出板７２が元の位置に戻るまでは、図８（ｂ）の過程を経過するので、遮蔽板７５は、フォトインタラプタ９０の発光部と受光部との光路を塞いだ状態を維持する。そして、用紙検出板７２が元の位置に戻った時点で、遮蔽板７５が、フォトインタラプタ９０の発光部と受光部との光路から外れることになる。したがって、不図示の制御部は、用紙２２が無くなった時点で、フォトインタラプタ９０が透光状態、すなわち用紙２２が載置されていないと確実に判定することができる（ＯＦＦ判定）。

上述した第２実施形態によれば、用紙２２が載置されたことにより、シャフト７１を回転軸として用紙検出板７２が下降を開始すると、当該下降動作の開始に連動させてシャフト７１を回転軸として遮蔽板７５を下降させ、遮蔽板７５によってフォトインタラプタ９０の光路を遮断し、遮蔽板７５をストッパー８０に当接させて、フォトインタラプタ９０の光路を塞いだ状態で停止させるようにしたので、用紙２２の有無を検知する用紙検出板７２とフォトインタラプタ９０の光路を遮断する遮蔽板７５とを分割することが可能となり、小型化や軽量化を図ることができる。また、用紙検出板７２の動きに対して遮蔽板７５の可動距離を最小限にできるので、小型化や軽量化を図ることができるとともに、用紙２２の有無を安定して判定することができる。また、遮蔽板７５をストッパー８０に当接させて、フォトインタラプタ９０の光路を塞いだ状態で停止させるようにしたので、遮蔽板７５の正確な位置決めを行うことができる。

また、上述した第２実施形態によれば、用紙検出板７２の回転軸と遮蔽板７５の回転軸を、同軸のシャフト７１としたので、小型化や軽量化を図ることができる。

また、上述した第２実施形態によれば、用紙２２が載置されていない状態で用紙検出板７２を初期位置に保持するよう回転軸を付勢する弾性部材７１ａを設け、用紙検出板７２を、用紙２２が載置されていない状態で弾性部材７１ａによって初期位置に保持し、用紙検出板７２に、遮蔽板７５の下降動作開始タイミングと上昇動作開始タイミングを規制する突起部７３ａを設け、遮蔽板７５に、用紙検出板７２の初期位置において、突起部７３ａに当接する突起部７５ａを設けるようにしたので、簡単な構造で、遮蔽板レバー５１の下降動作開始タイミングと上昇動作開始タイミングを規制することができ、小型化や軽量化を図りつつ、用紙の有無を安定して判定することができる。

以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
付記１に記載の発明は、用紙が載置されると、第１の軸を中心に回転する第１の部材と、前記第１の部材が所定の方向に回転動作を開始するまでは所定の検出領域外に位置し、前記第１の部材が前記回転動作を開始すると、当該回転動作の開始に連動して第２の軸を中心に回転して前記検出領域に進入する第２の部材と、前記検出領域に進入した第２の部材を前記検出領域に位置させた状態で、前記第２の部材の回転動作を停止させる停止部材と、前記検出領域に進入する前記第２の部材を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする用紙検出装置である。

（付記２）
付記２に記載の発明は、前記第１の軸と前記第２の軸は、同軸である、ことを特徴とする付記１に記載の用紙検出装置である。

（付記３）
付記３に記載の発明は、前記第１の部材は、前記第１の軸を中心に一方を第１の錘部、他方を第１のアーム部とし、前記用紙が載置されていない状態で、前記第１の軸を中心に前記第１の錘部が下降し、前記第１のアーム部が上昇するよう回転し、前記第２の部材は、前記第２の軸を中心に一方を第２の錘部、他方を第２のアーム部とし、外力がない状態で、前記第２の軸を中心に前記第２の錘部が上昇し、前記第２のアーム部が下降するよう回転する、ことを特徴とする付記２に記載の用紙検出装置である。

（付記４）
付記４に記載の発明は、前記第２のアーム部は、当該第２のアーム部が回転動作を開始するタイミングを規制するための、前記第１のアーム部の上面に当接する第１の停止板を備えている、ことを特徴とする付記３に記載の用紙検出装置である。

（付記５）
付記５に記載の発明は、前記第２の錘部は、前記第１のアーム部が最下点に達した位置で、前記第１の錘部が当接することによって前記第２の部材を固定する第２の停止板を備えている、ことを特徴とする付記３又は４に記載の用紙検出装置である。

（付記６）
付記６に記載の発明は、用紙が載置されていない状態で前記第１の部材を初期位置に保持するよう前記第１の軸を付勢する弾性部材と、前記第１の部材の回転動作と連動し、前記第１の軸を中心に回動し、前記第２の部材が回転動作を開始するタイミングを規制する規制部材と、を更に備え、前記第２の部材は、前記第１の部材の初期位置において、前記規制部材に当接する突起部を有する、ことを特徴とする付記１又は２に記載の用紙検出装置である。

（付記７）
付記７に記載の発明は、用紙が載置される底板と、前記底板上に用紙が載置されたことを検出する用紙検出装置と、を備え、前記用紙検出装置は、前記底板上に前記用紙が載置されると、第１の軸を中心に回転する第１の部材と、前記第１の部材が所定の方向に回転動作を開始するまでは所定の検出領域外に位置し、前記第１の部材が前記回転動作を開始すると、当該回転動作の開始に連動して第２の軸を中心に回転して前記検出領域に進入する第２の部材と、前記検出領域に進入した第２の部材を前記検出領域に位置させた状態で、前記第２の部材の回転動作を停止させる停止部材と、前記検出領域に進入する前記第２の部材を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする手差しトレイである。

（付記８）
付記８に記載の発明は、前記底板上に載置された用紙を、給紙ローラが駆動開始するタイミングに合わせて上昇して前記用紙を持ち上げ、当該用紙の先端を前記給紙ローラに当接させるリフターを更に備え、前記用紙検出装置は、前記リフターの下部に収納されている、ことを特徴とする付記７に記載の手差しトレイである。

（付記９）
付記９に記載の発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置であって、用紙を載置する手差しトレイを備え、前記手差しトレイは、用紙が載置される底板と、前記底板上に用紙が載置されたことを検出する用紙検出装置と、を備え、前記用紙検出装置は、前記底板上に前記用紙が載置されると、第１の軸を中心に回転する第１の部材と、前記第１の部材が所定の方向に回転動作を開始するまでは所定の検出領域外に位置し、前記第１の部材が前記回転動作を開始すると、当該回転動作の開始に連動して第２の軸を中心に回転して前記検出領域に進入する第２の部材と、前記検出領域に進入した第２の部材を前記検出領域に位置させた状態で、前記第２の部材の回転動作を停止させる停止部材と、前記検出領域に進入する前記第２の部材を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

（付記１０）
付記１０に記載の発明は、前記手差しトレイは、前記底板上に載置された用紙を、給紙ローラが駆動開始するタイミングに合わせて上昇して前記用紙を持ち上げ、当該用紙の先端を前記給紙ローラに当接させるリフターを更に備え、前記用紙検出装置は、前記リフターの下部に収納されている、ことを特徴とする付記９に記載の画像形成装置である。

１…画像形成装置、２…画像形成部、３…両面印刷用搬送ユニット、４…給紙部、５…定着部、６（６−１、６−２、６−３、６−４）…画像形成ユニット、７…感光体ドラム、８…クリーナ、１１…現像器、９…帯電ローラ、１０…光書込ヘッド、１４…中間転写ベルト、１５…一次転写ローラ、１６…駆動ローラ、１７…従動ローラ、１８…ベルト位置制御機構、２１…給紙カセット、２２…用紙（被印刷媒体）、２３…用紙取出ローラ、２４…給送ローラ、２５…捌きローラ、２６…待機搬送ローラ対、２７…装着部、３０…二次転写ローラ、３１…搬出ローラ対、３２…排紙トレイ、３３…排紙ローラ対、３４ａ…開始返送路、３４ｂ…中間返送路、３４ｃ…終端返送路、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ…返送ローラ対、４０…ＭＰＦ（Multi Paper Feeder)トレイ、４１…給紙ローラ、４２…サイド規制板、４３…底板、４４…リフター、４５、７０…用紙検知機構、５０…センサレバー、５０ａ、５１ａ…錘部、５０ｂ、５１ｂ…アーム部、５０ｃ…凹部、５０ｄ…用紙検出板、５１…遮蔽板レバー、５１ｃ…遮蔽板、５１ｄ、５１ｅ…停止板、５２、９０…フォトインタラプタ、６０、６１…回転軸、６５、８０…ストッパー、７１…シャフト、７２…用紙検出板、７３…規制板、７５…遮蔽板、７３ａ、７５ａ…突起部

Claims (10)

1. 用紙が載置されると、第１の軸を中心に回転する第１の部材と、
   前記第１の部材が所定の方向に回転動作を開始するまでは所定の検出領域外に位置し、前記第１の部材が前記回転動作を開始すると、当該回転動作の開始に連動して第２の軸を中心に回転して前記検出領域に進入する第２の部材と、
   前記検出領域に進入した第２の部材を前記検出領域に位置させた状態で、前記第２の部材の回転動作を停止させる停止部材と、
   前記検出領域に進入する前記第２の部材を検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とする用紙検出装置。
2. 前記第１の軸と前記第２の軸は、同軸である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の用紙検出装置。
3. 前記第１の部材は、前記第１の軸を中心に一方を第１の錘部、他方を第１のアーム部とし、前記用紙が載置されていない状態で、前記第１の軸を中心に前記第１の錘部が下降し、前記第１のアーム部が上昇するよう回転し、
   前記第２の部材は、前記第２の軸を中心に一方を第２の錘部、他方を第２のアーム部とし、外力がない状態で、前記第２の軸を中心に前記第２の錘部が上昇し、前記第２のアーム部が下降するよう回転する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の用紙検出装置。
4. 前記第２のアーム部は、
   当該第２のアーム部が回転動作を開始するタイミングを規制するための、前記第１のアーム部の上面に当接する第１の停止板を備えている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の用紙検出装置。
5. 前記第２の錘部は、
   前記第１のアーム部が最下点に達した位置で、前記第１の錘部が当接することによって前記第２の部材を固定する第２の停止板を備えている、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の用紙検出装置。
6. 用紙が載置されていない状態で前記第１の部材を初期位置に保持するよう前記第１の軸を付勢する弾性部材と、
   前記第１の部材の回転動作と連動し、前記第１の軸を中心に回動し、前記第２の部材が回転動作を開始するタイミングを規制する規制部材と、
   を更に備え、
   前記第２の部材は、前記第１の部材の初期位置において、前記規制部材に当接する突起部を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙検出装置。
7. 用紙が載置される底板と、
   前記底板上に用紙が載置されたことを検出する用紙検出装置と、
   を備え、
   前記用紙検出装置は、
   前記底板上に前記用紙が載置されると、第１の軸を中心に回転する第１の部材と、
   前記第１の部材が所定の方向に回転動作を開始するまでは所定の検出領域外に位置し、前記第１の部材が前記回転動作を開始すると、当該回転動作の開始に連動して第２の軸を中心に回転して前記検出領域に進入する第２の部材と、
   前記検出領域に進入した第２の部材を前記検出領域に位置させた状態で、前記第２の部材の回転動作を停止させる停止部材と、
   前記検出領域に進入する前記第２の部材を検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とする手差しトレイ。
8. 前記底板上に載置された用紙を、給紙ローラが駆動開始するタイミングに合わせて上昇して前記用紙を持ち上げ、当該用紙の先端を前記給紙ローラに当接させるリフターを更に備え、
   前記用紙検出装置は、
   前記リフターの下部に収納されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載の手差しトレイ。
9. 用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   用紙を載置する手差しトレイを備え、
   前記手差しトレイは、
   用紙が載置される底板と、
   前記底板上に用紙が載置されたことを検出する用紙検出装置と、
   を備え、
   前記用紙検出装置は、
   前記底板上に前記用紙が載置されると、第１の軸を中心に回転する第１の部材と、
   前記第１の部材が所定の方向に回転動作を開始するまでは所定の検出領域外に位置し、前記第１の部材が前記回転動作を開始すると、当該回転動作の開始に連動して第２の軸を中心に回転して前記検出領域に進入する第２の部材と、
   前記検出領域に進入した第２の部材を前記検出領域に位置させた状態で、前記第２の部材の回転動作を停止させる停止部材と、
   前記検出領域に進入する前記第２の部材を検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 前記手差しトレイは、
    前記底板上に載置された用紙を、給紙ローラが駆動開始するタイミングに合わせて上昇して前記用紙を持ち上げ、当該用紙の先端を前記給紙ローラに当接させるリフターを更に備え、
    前記用紙検出装置は、
    前記リフターの下部に収納されている、
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
    

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