JP2017105628A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート給送ユニットが装着状態であるか未装着状態であるかを簡易な構成で判別できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、装置本体と、シート収納カセットと、シート給送ユニットと、シート積載板上に載置されたシートの有無を検知する第１検知部を有する第１検知センサーと、シート積載板上に載置されたシートの上面の位置を検知する第２検知部を有する第２検知センサーと、カセット検知スイッチと、駆動装置と、制御部と、を備える。シート給送ユニットは、第１検知センサーの検知状態を切り換える第１アクチュエーターと、第２検知センサーの検知状態を切り換える第２アクチュエーターと、を有する。制御部は、第１検知センサー及び第２検知センサーの検知状態に基づいてシート給送ユニットの装着状態を判断する。【選択図】図１０

Description

本発明は、機器に供給する用紙等のシートを予め多数枚ストックしておくために用いられるシート給送装置を搭載した画像形成装置に関する。

給紙カセットは、複写機やプリンターに代表される画像形成装置において、カットペーパー等の給紙用として用いられる。この給紙カセットは、印字前の用紙を予め多数枚ストックしておき、給紙カセットの近傍に設けられた給紙ユニットによりカセット内に積み上げられた用紙束の最上層から１枚ずつ用紙を分離して供給する。

給紙ユニットには給紙ローラーやピックアップローラー等の消耗品が付設されるため、これらの消耗品のメンテナンス時や交換時に画像形成装置本体から給紙ユニットが容易に着脱できるようになっている。

また、給紙カセットには、上面に用紙が載置されるシート積載板が備えられたものがある。シート積載板は、カセット本体の底面内側に給紙方向上流端が支持され、この支点を中心とし、給紙方向下流側の端部を回動端として回動可能である。シート積載板の回動端は、画像形成装置に設けられたリフトモーター等の駆動手段によって上方に持ち上げられる。これにより、シート積載板上に載置された用紙の下流端を、適正な給紙位置に移動させることができ、安定した給紙を行うことが可能となる。

給紙位置の検知方法としては、給紙ユニットに配置されたピックアップローラーに連動して用紙又はシート積載板の上面を検知するセンサーの出力値を読み取る方法が一般的である。例えば特許文献１には、給紙ローラー対を用紙が通過したか否かを検知する第１検知センサーと、用紙積載板を上昇させる給紙位置を検知する第２検知センサー（上面検知センサー）とを備えた給紙装置が開示されている。

特開２００８−１００８２４号公報

特許文献１の構成では、給紙ユニットを画像形成装置本体に未挿入の状態で給紙カセットを挿入した場合、シート積載板の上面を検知するセンサーが機能しない。その結果、リフトモーターがシート積載板を無制限に上昇させてしまい、リフトモーター等のリフト機構の破損に繋がるという問題点があった。そこで、従来の構成では給紙ユニットの挿入状態を検知する専用のスイッチを設けていた。

しかし、給紙ユニットが未挿入の状態で給紙カセットが挿入されるという状況は稀であるため、そのような状況を想定して専用のスイッチを設けることは効率的ではなく、装置のコストアップにも繋がる。

本発明は上記問題点に鑑み、シート給送ユニットが装着状態であるか未装着状態であるかを簡易な構成で判別できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、装置本体と、シート収納カセットと、シート給送ユニットと、第１検知センサーと、第２検知センサーと、カセット検知スイッチと、駆動装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。シート収納カセットは、装置本体に対し着脱可能であり、シートを収容するシート収容部と、シート収容部の底面にシート給送方向上流側の端部が回動可能に支持され、上面にシートが載置されるシート積載板と、該シート積載板を昇降させるリフト機構と、を有する。シート給送ユニットは、装置本体に対し着脱可能であり、シート積載板上に載置されたシートを給送する。第１検知センサーは、シート積載板上に載置されたシートの有無を検知する。第２検知センサーは、リフト機構によって上昇したシート積載板上に載置されたシートの上面を検知する。カセット検知スイッチは、シート収納カセットの装着を検知する。駆動装置は、リフト機構に駆動力を伝達する。制御部は、駆動装置の駆動を制御する。シート給送ユニットは、シート積載板上に載置されたシートの有無に応じて第１検知センサーの検知状態を切り換える第１アクチュエーターと、シート積載板若しくはシート積載板上に載置されたシートの上面の位置に応じて第２検知センサーの検知状態を切り換える第２アクチュエーターと、を有する。制御部は、カセット検知スイッチがシート収納カセットの装着を検知した状態において、第１検知センサーがシート積載板上にシートが載置されていないと検知した場合、シート給送ユニットが装着状態であると判断する。第１検知センサーがシート積載板上にシートが載置されていると検知した場合、駆動装置を駆動させてリフト機構によりシート積載板を上昇させ、第２検知センサーがシートの上面を検知したときはシート給送ユニットが装着状態であると判断し、駆動装置を所定時間駆動させても第２検知センサーがシートの上面を検知しなかったときはシート給送ユニットが未装着状態であると判断する。

本発明の第１の構成によれば、画像形成装置にシート給送ユニットが装着されているか否かを確実に判別することができ、シート給送ユニットが未装着である場合にシート積載板が上限まで上昇している状態で駆動装置が継続して作動してしまう事態を未然に防止できる。従って、リフト機構や駆動装置に過剰な負荷が掛かることによる破損を防止することができる。また、シートの有無を検知する第１検知センサーと、シート積載板若しくはシートの上面の位置を検知する第２検知センサーとを用いてシート給送ユニットの装着状態を判別できるため、シート給送ユニットの装着状態を判別するための専用のセンサーを設ける必要がなくなり、制御機構の簡素化やコストダウンにも寄与する。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図 本実施形態の画像形成装置１００に装着される給紙カセット１ａを前面側上方から見た斜視図 給紙カセット１ａに用いるシート積載板２０の昇降機構を示す斜視図であり、シート積載板２０の自由端２０ｂが最下位に下降している状態を示す図 シート積載板２０の昇降機構を示す斜視図であり、シート積載板２０の自由端２０ｂが作動板２２によって持ち上げられた状態を示す図 シート積載板２０の昇降機構を示す側面図であり、シート積載板２０の自由端２０ｂが作動板２２によって持ち上げられた状態を示す図 装置本体１２０側のユニット挿入部１００ｃの給紙方向下流側の部分斜視図であり、ユニット挿入部１００ｃに給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂが挿入された状態を示す図 装置本体１２０側のユニット挿入部１００ｃの給紙方向下流側の部分斜視図であり、ユニット挿入部１００ｃから給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂを取り外した状態を示す図 給紙ユニット１１７ａのＰＥ検知センサー４０ｂ近傍の部分拡大図 給紙ユニット１１７ａの一端側（図１の奥側）の構成を示す部分斜視図 本実施形態の画像形成装置１００における給紙ユニット１１７ａの挿入検知制御を示すフローチャート

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構造を示す側面断面図である。なお、図中の実線矢印は用紙の搬送経路、及び搬送方向を示す。

図１において、画像形成装置１００の下部には、カセット式給紙部１０１が配置されている。カセット式給紙部１０１には、２つの給紙カセット１ａ、１ｂが備えられている。この給紙カセット１ａ、１ｂの内部に、印字前のカットペーパー等の用紙束Ｐが積載して収容され、画像形成装置１００の装置本体１２０に備えられた給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂにより用紙束Ｐから用紙が１枚ずつ分離して送り出される。給紙ユニット１１７ａは、給紙カセット１ａに対応して設けられたピックアップローラー２９ａと給紙ローラー対３０ａを有する。給紙ユニット１１７ｂは、給紙カセット１ｂに対応して設けられたピックアップローラー２９ｂと給紙ローラー対３０ｂを有する。給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂは、それぞれピックアップローラー２９ａ及びフィードローラー３０ａ、ピックアップローラー２９ｂ及びフィードローラー３０ｂを回転可能に保持するローラーホルダー３１（図５参照）を備えている。

手差し給紙部１０２は、画像形成装置１００の右側面上部の外部に備えられている。手差し給紙部１０２には、カセット式給紙部１０１と異なるサイズや厚みの用紙や、ＯＨＰシート、封筒、葉書き、送り状等のように１枚ずつ送り込まれるものが載置される。

画像形成装置１００内には用紙搬送部１０３が配置されている。用紙搬送部１０３は、カセット式給紙部１０１に対し、給紙方向下流側である右方に位置し、手差し給紙部１０２に対し、給紙方向下流側である左方に位置する。カセット式給紙部１０１から送り出された用紙は、用紙搬送部１０３により装置本体１２０の側面に沿って垂直上方に搬送され、手差し給紙部１０２から送り出された用紙Ｐは水平に搬送される。

画像形成装置１００の上面には原稿搬送装置１０４が配置され、その下方には画像読取部１０５が配置されている。使用者が原稿の複写を行う場合には、原稿搬送装置１０４に、文字や図形、模様等の画像が描かれた複数枚の原稿を積載する。原稿搬送装置１０４では原稿が１枚ずつ分離して送り出され、画像読取部１０５によってその画像データが読み取られる。

用紙搬送部１０３の用紙搬送方向下流側であって、画像読取部１０５の下方には、画像形成部１０６、及び転写部１０７が配置されている。画像形成部１０６では、画像読取部１０５によって読み取られた画像データに基づいて原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像が現像されてトナー像が形成される。一方、画像形成部１０６におけるトナー像の形成タイミングと同期をとってカセット式給紙部１０１から用紙搬送部１０３を介して用紙Ｐが転写部１０７に搬送される。画像形成部１０６において形成されたトナー像は、転写部１０７において用紙Ｐ上に転写される。

転写部１０７の下流側には、定着部１０８が配置されている。転写部１０７において未定着トナー像が転写された用紙Ｐは、定着部１０８へと搬送され、加熱ローラー及び加圧ローラーから成る定着ローラー対のニップ部を通過することにより、用紙Ｐ上の未定着トナー像が定着されて永久像とされる。

定着部１０８の下流側であって、画像形成装置１００の左側面の近傍には、排出・分岐部１０９が配置されている。定着部１０８から排出された用紙は、両面印刷を行わない場合には、排出・分岐部１０９から画像形成装置１００の左側面外側に設けられた用紙排出トレイ１１１に排出される。

画像形成部１０６から排出・分岐部１０９にかけての部分の下方であって、カセット式給紙部１０１の上方には、両面印字用ユニット１１０が配置されている。両面印字を行う場合には、定着部１０８から排出された用紙が、排出・分岐部１０９を介して両面印字用ユニット１１０へと送られる。両面印字用ユニット１１０へ送られた用紙は、スイッチバックにより表裏が反転され、再び用紙搬送部１０３を通って画像が形成されていない面を上向きにして転写部１０７へと搬送される。

また、画像形成装置１００には、操作部（通知装置）１１２および制御部１１３が配置されている。操作部１１２には、液晶表示部やＬＥＤが設けられており、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。その他、操作部１１２には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。制御部１１３は画像形成装置１００内の各装置に対して制御信号または入力信号の送受信を行う。

次に、画像形成装置１００に着脱可能に用いられる給紙カセット１ａの詳細な構成について、図１に加えて、図２及び図３を用いて説明する。図２は、給紙カセット１ａを前面側上方から見た外観斜視図であり、図３は、給紙カセット１ａに用いるシート積載板２０の昇降機構を示す斜視図である。なお、ここでは給紙カセット１ａの構成について説明するが、給紙カセット１ｂについても全く同様の構成である。

図２において、給紙カセット１ａは、図１に示す画像形成装置１００のカセット式給紙部１０１に収容されるものである。カセット本体１０は、底面の四方の周縁部に壁部１０ａ〜１０ｄが立設されて上面が開口した平坦な箱状に構成され、その上面方向から用紙束Ｐ（図１参照）を積載して収容する。画像形成装置１００内部において、給紙カセット１ａの上方であってカセット本体１０の用紙搬送方向下流側に位置する壁部１０ａの外側には給紙ユニット１１７ａ（図１参照）が配置され、用紙束Ｐから１枚ずつ分離された用紙は図２の矢印Ｂ方向に供給される。カセット本体１０の前面部には外装カバー３が一体成形され、この外装カバー３が画像形成装置１００の前面下部のハウジングの一部を構成する。また、外装カバー３の中央部には、給紙カセット１ａの着脱時に把持する把持部３ａが設けられている。

給紙カセット１ａの挿入または引き出し方向（矢印ＡＡ′方向）に対し平行な壁部１０ａ、１０ｄの外側にはガイドレール１１ａ、１１ｂが付設されている。画像形成装置１００の装置本体１２０側にはガイドレール１１ａ、１１ｂを摺動可能に支持する一対のレール支持部４４ａ（図７参照）が設けられており、ガイドレール１１ａ、１１ｂをレール支持部４４ａに沿って摺動させることで、給紙カセット１ａは画像形成装置１００に対し挿入及び引き出し可能となっている。

カセット本体１０の底面内側には、シート積載板２０が備えられている。用紙束Ｐはこのシート積載板２０上に積載される。なお、シート積載板２０及びシート積載板２０の昇降機構については後述する。

カセット本体１０の内部には、給紙方向（矢印Ｂ方向）に沿って立設された一対の幅規制カーソル２４が備えられている。幅規制カーソル２４は、給紙方向と直角をなす用紙幅方向の両側から用紙束Ｐの側面に当接し、用紙束Ｐが給紙ユニット１１７ａにより給紙される給紙位置に位置するように、用紙束Ｐの幅方向の位置決めを行う。幅規制カーソル２４は、カセット本体１０の底面内側に設けられた用紙幅方向に延在するカーソル移動溝（図示せず）に沿って移動可能である。なお、用紙幅方向の両側から用紙束Ｐの側面に当接する一対の幅規制カーソル２４は、それらの下方に設けられた図示しない連動機構により、一方を移動させると、それに連動して他方も移動するようになっている。このとき、一対の幅規制カーソル２４は、用紙束Ｐの幅方向中心線に対して、左右対称に移動する。

カセット本体１０の内部の給紙方向上流側には、後端規制カーソル２６が備えられている。後端規制カーソル２６は、給紙方向上流側から用紙束Ｐの側面に当接し、給紙ユニット１１７により用紙束Ｐから用紙が１枚ずつ分離されて給紙される給紙位置に位置するように、用紙束Ｐの給紙方向の位置決めを行う。後端規制カーソル２６は、カセット本体１０の底面内側に設けられた給紙方向に延在するカーソル移動溝（図示せず）に沿って移動可能である。

図３に示すように、シート積載板２０は、給紙方向上流側の端部を回動支点２０ａとしてカセット本体１０の底面内側に支持されており、給紙方向下流側の端部を自由端２０ｂとして上下に回動可能である。シート積載板２０は板状の部材であり、幅規制カーソル２４、及び後端規制カーソル２６の移動領域に切り欠きが設けられている。

シート積載板２０の自由端２０ｂ近傍の下方には、作動板駆動シャフト２１が配置されている。作動板駆動シャフト２１は、カセット本体１０の底面内側に形成された軸受部（図示せず）に回転可能に保持されている。作動板駆動シャフト２１の一端に作動板２２の固定孔２２ａが貫通して、作動板駆動シャフト２１と作動板２２が固定されている。作動板２２は、シート積載板２０の裏面の用紙幅方向略中央部に対向する位置に配置されている。

作動板駆動シャフト２１の他端には扇形ギア２３が連結されている。扇形ギア２３は、アイドルギア２５を介して駆動入力カップリング２７に連結されている。図２に示すように、駆動入力カップリング２７の一部はカセット本体１０から露出しており、給紙カセット１を画像形成装置１００に挿入したとき、駆動入力カップリング２７が装置本体１２０側に設けられたリフトモーター３５ａの駆動出力カップリング３７（図６参照）に連結される。

なお、図３では、給紙カセット１ａが画像形成装置１００に挿入されておらず、駆動入力カップリング２７が装置本体１２０側の駆動出力カップリング３７に連結されていない状態を示しており、作動板２２はカセット本体１０の底面に沿って倒伏した位置に配置されている。従って、シート積載板２０の自由端２０ｂも最下位に下降している。

図４及び図５は、それぞれシート積載板２０の昇降機構を示す斜視図及び側面図であり、シート積載板２０の自由端２０ｂが作動板２２によって持ち上げられた状態を示している。給紙カセット１が画像形成装置１００に挿入された状態で駆動出力カップリング３７が回転すると、駆動入力カップリング２７、アイドルギア２５、及び扇形ギア２３を介して作動板駆動シャフト２１に駆動力が伝達される。作動板２２が図５において反時計回り方向に回動することにより、作動板２２の回動側端縁２２ｂがシート積載板２０の裏面に沿って摺動し、シート積載板２０の自由端２０ｂが持ち上げられて上昇する。作動板駆動シャフト２１、作動板２２、扇形ギア２３、アイドルギア２５、及び駆動入力カップリング２７は、シート積載板２０を昇降させるリフト機構を構成する。

これにより、シート積載板２０上に積載された用紙束Ｐの最上層が給紙ユニット１１７のピックアップローラー２９に当接し、さらにフィードローラー３０ａとリタードローラー３０ｂから成る給紙ローラー対３０によって用紙が１枚ずつ分離して給紙カセット１ａから用紙搬送部１０３（図１参照）へと送り出される。

シート積載板２０上に積載された用紙が供給されていくにつれて駆動出力カップリング３７の回転量を増加することにより、作動板２２の回動量も増加し、カセット本体１０の底面と作動板２２とのなす角度も大きくなる。そして、シート積載板２０上に積載された用紙が全て供給されたとき、作動板２２は、カセット本体１０の底面から所定角度だけ起立した位置に配置され、シート積載板２０の自由端２０ｂも最上位まで上昇する。

図６及び図７は、装置本体１２０側のユニット挿入部１００ｃの給紙方向下流側の部分斜視図であり、図６はユニット挿入部１００ｃに給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂが挿入された状態を示す図、図７はユニット挿入部１００ｃから給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂを取り外した状態を示す部分斜視図である。図８は、図６における給紙ユニット１１７ａのＰＥ検知センサー４０ｂ近傍の部分拡大図、図９は、給紙ユニット１１７ａの一端側（図１の奥側）の構成を示す部分斜視図である。なお、給紙ユニット１１７ｂについても図９に示す給紙ユニット１１７ａと全く同様の構成である。

図６に示すように、給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂは、画像形成装置１００の背面側及び正面側に対向配置される一対の側面フレーム１００ａ、１００ｂ（図６では正面側の側面フレーム１００ｂは図示せず）の間に形成されたユニット挿入部１００ｃに着脱可能に支持されている。

ユニット挿入部１００ｃには、給紙カセット１ａ、１ｂの挿入方向（図６の矢印Ａ方向）に対し下流側の側面フレーム１００ａに、カセット検知スイッチ３３ａ、３３ｂ、リフトモーター３５ａ、３５ｂが配置されている。なお、リフトモーター３５ａ、３５ｂ本体は側面フレーム１００ａの裏面側に固定されており、リフトモーター３５ａ、３５ｂの回転軸に固定され、給紙カセット１ａ、１ｂ側の駆動入力カップリング２７（図４参照）に噛み合う駆動出力カップリング３７がユニット挿入部１００ｃに露出している。

画像形成装置１００の電源をオンにした状態で、給紙カセット１ａ、１ｂをユニット挿入部１００ｃ内の所定位置まで挿入すると、カセット検知スイッチ３３ａ、３３ｂがオンとなり、給紙カセット１ａ、１ｂの挿入が検知される。また、駆動入力カップリング２７がリフトモーター３５ａ、３５ｂの駆動出力カップリング３７と噛み合い、駆動入力カップリング２７、アイドルギア２５、及び扇形ギア２３を介して作動板駆動シャフト２１（いずれも図４参照）に駆動力を伝達可能となる。

図７に示すように、ユニット挿入部１００ｃには、給紙カセット１ａ、１ｂ内の用紙の有無を検知するＰＥ検知センサー（Paper Empty Sensor）４０ａ、４０ｂと、給紙カセット１ａ、１ｂ内の用紙束Ｐの上面を検知する上面検知センサー４１ａ、４１ｂが配置されている。ＰＥ検知センサー４０ａ、４０ｂ及び上面検知センサー４１ａ、４１ｂは、平面視コ字型の対向する内面に発光部及び受光部から成る検知部が設けられたＰＩ（フォトインタラプター）センサーである。なお、ＰＥ検知センサー４０ａ、４０ｂの検知部を第１検知部ｄ１、上面検知センサー４１ａ、４１ｂの検知部を第２検知部ｄ２と称する。

また、ユニット挿入部１００ｃには、給紙カセット１ａ、１ｂのガイドレール１１ａ、１１ｂを摺動可能に支持する一対のレール支持部４４ａ、４４ｂと、給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂのボス４３（フィードローラー３０ａの回転軸４５、図９参照）を支持する軸受孔４２ａ、４２ｂが形成されている。なお、図７ではガイドレール１１ａ、１１ｂを支持する一方のレール支持部４４ａ、４４ｂのみを図示している。

図８に示すように、ＰＥ検知アクチュエーター（第１アクチュエーター）５０は、給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂの奥側から中央部に向けて延在し、回動可能に支持されるシャフト５０ａと、シャフト５０ａの奥側の一端（通紙領域外）に形成されＰＥ検知センサー４０ａの第１検知部ｄ１の光路を遮断若しくは開放する第１遮光板５０ｂと、シャフト５０ａの中央部側の他端（フィードローラー３０ａの近傍）に形成され給紙カセット１ａ内の用紙束Ｐに当接する当接片５０ｃとを有する。図８は給紙カセット１ａが未挿入の状態を示しており、ＰＥ検知センサー４０ａの第１検知部ｄ１の光路が第１遮光板５０ｂによって遮断され、第１検知部ｄ１の受光信号レベルがＬＯＷ状態となっている。

シート積載板２０上に用紙束Ｐが積載された給紙カセット１ａを挿入した後、シート載置板２０を所定量上昇させると、当接片５０ｃが用紙束Ｐに押圧されてＰＥ検知アクチュエーター５０が揺動し、第１遮光板５０ｂは図８の反時計回り方向に回動する。その結果、第１遮光板５０ｂが第１検知部ｄ１から退避し、第１検知部ｄ１の光路が開放される。これにより、第１検知部ｄ１の受光信号レベルがＬＯＷからＨＩＧＨに切り換わる。

シート載置板２０にはＰＥ検知アクチュエーター５０の当接片５０ｃが通過可能なスリット（図示せず）が形成されている。印字動作により給紙カセット１ａ内の用紙が減少すると、その分だけシート積載板２０が上昇するので、ＰＥ検知アクチュエーター５０の角度は一定に保持される。給紙カセット１ａ内の用紙が無くなると、当接片５０ｃはシート積載板２０のスリットを通過し、ＰＥ検知アクチュエーター５０が時計回り方向に回動し、図８の状態になる。その結果、第１遮光板５０ｂが第１検知部ｄ１の光路を遮断することにより第１検知部ｄ１の受光信号レベルが再びＬＯＷに切り換わり、給紙カセット１ｂ内の用紙が無くなったことを検知可能となっている。なお、ここでは給紙カセット１ａに対応するＰＥ検知センサー４０ａ、ＰＥ検知アクチュエーター５０による用紙の検知について説明したが、給紙カセット１ｂに対応するＰＥ検知センサー４０ｂ、ＰＥ検知アクチュエーター５０による用紙の検知も全く同様である。

給紙ユニット１１７ａにはローラーホルダー３１（図８参照）がフィードローラー３０ａの回転軸４５を支点として揺動可能に支持されている。回転軸４５はユニット挿入部１００ｃの軸受孔４２ａ（図７参照）に挿入される。回転軸４５の径方向外側には位置決め用のボス４３が形成されている。

ローラーホルダー３１には上面検知アクチュエーター（第２アクチュエーター）５１が配置されている。上面検知アクチュエーター５１は上面検知センサー４１ｂの第２検知部ｄ２（図７参照）の光路を遮断若しくは開放する第２遮光板５１ａを有する。シート積載板２０が上昇していない非給紙時においては、第２遮光板５１ａは上面検知センサー４１ｂの第２検知部ｄ２から下方に退避しており、検知部の受光信号レベルがＨＩＧＨ状態となっている。

給紙動作時に作動板２２（図４参照）の回動によりシート積載板２０の自由端が上昇すると、シート積載板２０上に積載された用紙束Ｐの上面（用紙束Ｐが積載されていない状態ではシート積載板２０）がピックアップローラー２９に当接し、ピックアップローラー２９がローラーホルダー３１と共に押し上げられ、ローラーホルダー３１に支持された上面検知アクチュエーター５１も上方に移動する。その結果、上面検知アクチュエーター５１の第２遮光板５１ａが第２検知部ｄ２の光路を遮断することにより第２検知部ｄ２の受光信号レベルがＨＩＧＨからＬＯＷに切り換わり、ピックアップローラー２９の高さ、即ち用紙束Ｐの上面位置を検知可能となっている。

また、給紙ユニット１１７ａにはホルダー支持部材５３が支点５３ａ（図８参照）を中心として回動可能に設けられている。ホルダー支持部材５３は、支軸５３ａと、当接片５３ｂと、支持片５３ｃからなる略Ｌ字形状をなしている。支軸５３ａは、給紙ユニット１１７ａの挿入方向と直交するように配置される。当接片５３ｂは、支軸５３ａから下方に延びて、ユニット挿入部１００ｃへの給紙ユニット１１７ａの装着時に壁部１０ｂ（図２参照）によって押圧される。支点５３ａにはねじりバネ（図示せず）が付設されており、ホルダー支持部材５３は図９の紙面手前方向に付勢されている。さらに、軸部５３ａの下方で軸部５３ａと平行に延び、給紙ユニット１１７ａの挿入方向上流側から当接片５３ｂの回転を規制するストッパー５４が設けられている。給紙カセット１ａが未挿入のとき、ホルダー支持部材５３はねじりバネの付勢力によって図９の位置に配置され、ローラーホルダー３１を上方に持ち上げた状態で保持している。これにより、ユニット挿入部１００ｃに給紙カセット１ａを挿入する際にカセット本体１０とピックアップローラー２９との干渉を回避する。

そして、給紙カセット１ａがユニット挿入部１００ｃの所定位置まで挿入されると、挿入方向下流側の壁部１０ｂ（図２参照）がホルダー支持部材５３を押圧し、ホルダー支持部材５３はねじりバネの付勢力に抗して図９の紙面奥方向に回動する。その結果、ローラーホルダー３１が自重により下降して用紙束Ｐの上面に接触する。

次に、本発明の画像形成装置１００における給紙ユニット１１７ａの挿入検知機構について説明する。給紙ユニット１１７ａが挿入された状態で、シート積載板２０上に用紙束Ｐを積載せずに給紙カセット１ａを挿入すると、ＰＥ検知アクチュエーター５０の当接片５０ｃが用紙束Ｐによって押圧されないため、ＰＥ検知センサー４０ａの第１検知部ｄ１は遮光状態となる。また、シート積載板２０上に用紙束Ｐを積載した給紙カセット１ａを挿入すると、ＰＥ検知アクチュエーター５０の当接片５０ｃが用紙束Ｐによって押圧され、ＰＥ検知センサー４０ａの第１検知部ｄ１は透光状態となる。

一方、給紙ユニット１１７ａが未挿入の状態で給紙カセット１ａを挿入すると、ＰＥ検知アクチュエーター５０が存在しないためにＰＥ検知センサー４０ａの第１検知部ｄ１は透光状態となる。そのため、シート積載板２０上に用紙束Ｐを積載した給紙カセット１ａを挿入した場合は、ＰＥ検知センサー４０ａの検知結果のみでは給紙ユニット１１７ａが挿入状態であるのか未挿入状態であるのかを判別することができない。

ここで、給紙ユニット１１７ａが挿入状態であり、且つ、給紙カセット１ａのシート積載板２０上に用紙束Ｐが満載された状態であれば、作動板２２を所定量回動させてシート積載板２０を少し上昇させることで、ピックアップローラー２９ａがローラーホルダー３１と共に用紙束Ｐに押し上げられる。その結果、上面検知アクチュエーター５１の第２遮光板５１ａが上面検知センサー４１ａの第２検知部ｄ２の光路を遮光して受光信号レベルを変化させるため、用紙束Ｐの上面が検知可能となる。そして、用紙束Ｐの上面が検知された時点でリフトモーター３５ａを停止させることができる。

また、給紙ユニット１１７ａが未挿入の状態であれば、上面検知アクチュエーター５１が存在しないため、作動板２２を回動させてシート積載板２０を上昇させたとしても上面検知センサー４１ａの第２検知部ｄ２の受光信号レベルが変化しない。そのため、制御部１１３は作動板２２を所定量（所定時間）回動させても第２検知部ｄ２の受光信号レベルが変化しない場合は給紙ユニット１１７ａが未挿入であると判断してリフトモーター３５ａを停止させることができる。なお、リフトモーター３５ａの故障により作動板２２が回動せず、シート積載板２０が上昇しない場合は、リフトモーター３５ａが故障している旨を操作部１１２（図１参照）に表示して通知することにより、給紙ユニット１１７ａが未挿入の状態と区別することができる。以上のようにして、ＰＥ検知センサー４０ａと上面検知センサー４１ａを用いて、給紙カセット１ａを挿入した場合に給紙ユニット１１７ａが挿入状態であるのか未挿入状態であるのかを確実に判別することができる。

図１０は、本実施形態の画像形成装置１００における給紙ユニット１１７ａの挿入検知制御を示すフローチャートである。必要に応じて図１〜図９を参照しながら、図１０のステップに沿って給紙ユニット１１７ａの挿入検知手順について説明する。なお、以下の説明では給紙ユニット１１７ａの挿入検知手順について説明するが、給紙ユニット１１７ｂの挿入検知手順についても全く同様であるため説明を省略する。

先ず、画像形成装置１００の電源をオンにした状態で画像形成装置１００内に給紙カセット１ａを挿入すると、カセット挿入検知スイッチ３３ａがオンとなり（ステップＳ１）、カセット挿入検知スイッチ３３ａから制御部１１３に検知信号が送信されて給紙カセット１ａの挿入が検知される。次に、制御部１１３はＰＥ検知センサー４０ａの第１検知部ｄ１が透光状態であるか否かを判断する（ステップＳ２）。

ＰＥ検知センサー４０ａの第１検知部ｄ１が透光状態である場合は（ステップＳ２でＹＥＳ）、前述したように給紙ユニット１１７ａが挿入されているか否かが不明であるため、制御部１１３からリフトモーター３５ａに制御信号を送信して作動板２２の駆動を開始する（ステップＳ３）。そして、上面検知センサー４１ａの第２検知部ｄ２が遮光状態となるか否かを判断する（ステップＳ４）。

上面検知センサー４１ａの第２検知部ｄ２が透光状態である場合は（ステップＳ４でＮＯ）作動板２２の駆動を継続し、作動板２２が所定時間駆動したか否かを判断する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ５での「所定時間」は、給紙ユニット１１７ａが挿入されていれば用紙束Ｐの上面を検知できる程度の短時間に設定される。作動板２２の駆動が所定時間に到達していない場合は（ステップＳ５でＮＯ）ステップＳ４に戻り、第２検知部ｄ２が透光状態となったか否かを継続して判断する。

ステップＳ５において作動板２２の駆動が所定時間に到達した場合は（ステップＳ５でＹＥＳ）、給紙ユニット１１７ａが未挿入であると判断し（ステップＳ６）、作動板２２の駆動を終了する（ステップＳ７）。また、操作部１１２の液晶表示部に給紙ユニット１１７ａの挿入を促すエラー表示（例えば「給紙ユニットが挿入されていません」等の文字メッセージの表示）を行う（ステップＳ８）。

また、ステップＳ４において上面検知センサー４１ａの第２検知部ｄ２が遮光状態となった場合は（ステップＳ４でＹＥＳ）、給紙ユニット１１７ａが挿入状態であると検知できるため（ステップＳ９）、第２検知部ｄ２が遮光状態となった時点で作動板２２の駆動を終了し（ステップＳ１０）、処理を終了する。

一方、ステップＳ２においてＰＥ検知センサー４０ａの第１検知部ｄ１が遮光状態である場合は（ステップＳ２でＮＯ）、給紙ユニット１１７ａが挿入状態であると検知できる（ステップＳ１１）。この場合、シート積載板２０上に用紙束Ｐが積載されていない状態であるため、操作部１１２の液晶表示部に用紙束Ｐの補給を促すＥｍｐｔｙ表示（例えば「用紙がありません」等の文字メッセージの表示）を行う（ステップＳ１２）。

次に、制御部１１３はＰＥ検知センサー４１ａの第１検知部ｄ１が透光状態となったか否かを判断する（ステップＳ１３）。第１検知部ｄ１が透光状態となった場合は（ステップＳ１３でＹＥＳ）給紙カセット１ａに用紙束Ｐが補給されているため、制御部１１３からリフトモーター３５ａに制御信号を送信して作動板２２の駆動を開始する（ステップＳ１４）。そして、上面検知センサー４１ａの第２検知部ｄ２が遮光状態となるか否かを判断し（ステップＳ１５）、第２検知部ｄ２が遮光状態となった時点で作動板２２の駆動を終了し（ステップＳ１６）、処理を終了する。

上記の手順によれば、給紙カセット１ａへの用紙束Ｐの積載状態に係わらず、画像形成装置１００内に給紙ユニット１１７ａが挿入されているか否かを確実に判別することができ、給紙ユニット１１７ａが未挿入である場合にシート積載板２０が上限まで上昇している状態でリフトモーター３５ａが継続して作動してしまう事態を未然に防止できる。従って、作動板駆動シャフト２１や作動板２２、リフトモーター３５ａに過剰な負荷が掛かることによる破損を防止することができる。

また、用紙の有無を検知するＰＥ検知センサー４０ａと用紙の上面位置を検知する上面検知センサー４１ａとを用いて給紙ユニット１１７ａが挿入されているか否かを判別するため、給紙ユニット１１７ａの挿入状態を判別するための専用のセンサーを設ける必要がなくなり、制御機構の簡素化やコストダウンにも寄与する。

その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、ＰＥ検知センサー４０ａ、４０ｂ及び上面検知センサー４１ａ、４１ｂとして、平面視コ字型の対向する内面に発光部及び受光部を有する透過型センサーを用いたが、発光部より反射板に光を射出し、反射板からの反射光を受光部で検知する反射型センサーを用いることもできる。

また、上記実施形態では、操作部１１２の液晶表示部に文字メッセージを表示して給紙ユニット１１７ａ、１１７ｂが未装着である旨や、給紙カセット１ａ、１ｂに用紙束Ｐが無い旨の通知を行うこととしたが、例えば文字メッセージデータに代えて音声メッセージデータを記憶しておき、音声メッセージを用いて通知する構成としても良い。

また、給紙カセット１ａ、１ｂは用紙に限らず、ＯＨＰシートやラベルシート等の種々のシートを収容することができる。

本発明は、画像形成装置に着脱可能に装着されるシート給送ユニットとシート収納カセットとを備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、シート給送ユニットが挿入状態であるか未挿入状態であるかを簡易な構成で判別できる画像形成装置を提供することができる。

１ａ、１ｂ 給紙カセット（シート収納カセット）
１０ カセット本体
２０ シート積載板
２１ 作動板駆動シャフト（リフト機構）
２２ 作動板（リフト機構）
２３ 扇形ギア（リフト機構）
２５ アイドルギア（リフト機構）
２７ 駆動入力カップリング（リフト機構）
３１ ローラーホルダー
３３ａ、３３ｂ カセット検知スイッチ
３５ａ、３５ｂ リフトモーター（駆動装置）
４０ａ、４０ｂ ＰＥ検知センサー（第１検知センサー）
４１ａ、４１ｂ 上面検知センサー（第２検知センサー）
５０ ＰＥ検知アクチュエーター（第１アクチュエーター）
５１ 上面検知アクチュエーター（第２アクチュエーター）
１００ 画像形成装置
１１２ 操作部（通知手段）
１１３ 制御部
１１７ａ、１１７ｂ 給紙ユニット（シート給送ユニット）
１２０ 装置本体
ｄ１ 第１検知部
ｄ２ 第２検知部

Claims (6)

1. 装置本体と、
   前記装置本体に対し着脱可能であり、シートを収容するシート収容部と、該シート収容部の底面にシート給送方向上流側の端部が回動可能に支持され、上面にシートが載置されるシート積載板と、該シート積載板を昇降させるリフト機構と、を有するシート収納カセットと、
   前記装置本体に対し着脱可能であり、前記シート積載板上に載置されたシートを給送するシート給送ユニットと、
   前記シート積載板上に載置されたシートの有無を検知する第１検知センサーと、
   前記リフト機構によって上昇した前記シート積載板上に載置されたシートの上面を検知する第２検知センサーと、
   前記シート収納カセットの装着を検知するカセット検知スイッチと、
   前記リフト機構に駆動力を伝達する駆動装置と、
   該駆動装置の駆動を制御する制御部と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記シート給送ユニットは、
   前記シート積載板上に載置されたシートの有無に応じて前記第１検知センサーの検知状態を切り換える第１アクチュエーターと、
   前記シート積載板若しくは前記シート積載板上に載置されたシートの上面の位置に応じて前記第２検知センサーの検知状態を切り換える第２アクチュエーターと、を有し、
   前記制御部は、前記カセット検知スイッチが前記シート収納カセットの装着を検知した状態において、
   前記第１検知センサーが前記シート積載板上にシートが載置されていないと検知した場合、前記シート給送ユニットが装着状態であると判断し、
   前記第１検知センサーが前記シート積載板上にシートが載置されていると検知した場合、前記駆動装置を駆動させて前記リフト機構により前記シート積載板を上昇させ、前記第２検知センサーがシートの上面を検知したときは前記シート給送ユニットが装着状態であると判断し、前記駆動装置を所定時間駆動させても前記第２検知センサーがシートの上面を検知しなかったときは前記シート給送ユニットが未装着状態であると判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１検知センサーは、発光部及び受光部から成る第１検知部を有し、前記第２検知センサーは、発光部及び受光部から成る第２検知部を有しており、前記第１アクチュエーターは前記シート積載板上に載置されたシートの有無に応じて前記第１検知部を遮光状態若しくは透光状態に切り換え、前記第２アクチュエーターは、前記シート積載板若しくは前記シート積載板上に載置されたシートの上面の位置に応じて前記第２検知部を遮光状態若しくは透光状態に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記シート給送ユニットの装着状態を通知する通知手段が設けられており、
   前記制御部は、前記シート給送ユニットが未装着状態であると判断したとき前記通知手段を用いて前記シート給送ユニットの装着を要求する通知を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記通知手段は、前記シート収納カセット内のシートの有無を通知可能であり、
   前記制御部は、前記カセット検知スイッチにより前記シート収納カセットの装着が検知されており、且つ、前記第１検知センサーが前記シート積載板上にシートが載置されていないと検知しているときは前記通知手段を用いて前記シート収納カセットへのシートの補給を要求する通知を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記シート給送ユニットは、前記シート積載板上に積載されたシートの上面に当接して前記シートを繰り出すピックアップローラーと、シート給送方向に対して前記ピックアップローラーの下流側に配置されるフィードローラーと、前記フィードローラーと共にニップを形成し、前記シートを１枚ずつ捌きながら給送するリタードローラーと、前記ピックアップローラーと前記フィードローラーを回転可能に支持し、前記フィードローラーの回転軸を支点として前記ピックアップローラーを揺動させるローラーホルダーと、を有し、
   前記第１アクチュエーターは、前記シート給送方向と直交する方向に延在し、前記シート給送ユニットに揺動可能に支持されるシャフトと、前記シャフトの一端に形成され前記第１検知センサーの前記第１検知部の光路を遮断若しくは開放する第１遮光板と、前記シャフトの他端に形成され前記シート収納カセット内のシート束に当接する当接片と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記第２アクチュエーターは前記ローラーホルダーに配置されており、前記第２検知センサーの前記第２検知部の光路を遮断若しくは開放する第２遮光板を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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