JP2018052731A - シート積載ユニットおよびそれを備えたシート搬送装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート幅を正確に検知することができるとともに、カーソルを移動させる際の負荷が大きくなるのを抑制することが可能なシート積載ユニットおよびそれを備えたシート搬送装置並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】この原稿積載トレイ（シート積載ユニット）２０は、原稿積載板２１と、原稿の幅方向の位置決めを行う位置決め部２５と幅方向に沿って延在するラック部２６とを有するカーソル２３ａと、ラック部２６に対向配置され、発光部２８ａおよび受光部２８ｂを有する検知センサー２８と、を備える。ラック部２６に幅方向に沿って配置される複数の被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ異なる光学特性を有し、制御部１０１は、受光部２８ｂが被検知部Ｒ１〜Ｒ３の光学特性に応じた量の光を受光することで出力される出力値に基づいて、原稿の幅方向のサイズを検知する。
【選択図】図５

Description

本発明は、シート積載板と、シート積載板に載置されたシートの幅方向の位置決めを行うカーソルと、を含むシート積載ユニットおよびそれを備えたシート搬送装置並びに画像形成装置に関するものである。

従来、シート積載板と、用紙（シート）の幅方向に沿って移動可能で、シート積載板に載置された用紙の幅方向の位置決めを行う位置決め部と用紙の幅方向に沿って延在するラック部とを有する一対のカーソルと、一対のラック部に係合し、ラック部の移動に伴い回転するピニオンギアと、を備えたシート積載ユニットが広く用いられている。

従来のシート積載ユニットでは、用紙の幅（用紙サイズ）を検知するために、例えばピニオンギアに抵抗式のポジションセンサーが設けられている。そして、用紙幅に合わせてカーソルを移動させることによってピニオンギアが回転し、ピニオンギアの回転量に応じたレベルの信号がポジションセンサーから出力される。そして、この信号レベルに基づいて用紙の幅が検知される。

なお、ピニオンギアに抵抗式のポジションセンサーを設けることによって用紙幅を検知するシート積載ユニットは、例えば特許文献１に開示されている。

特開２０１６−８８６２９号公報

しかしながら、従来のシート積載ユニットのようにピニオンギアの回転量に基づいて用紙幅を検知する構成では、ラック部とピニオンギアとの間で歯飛びが生じた場合に、用紙幅（カーソルの位置）を正確に検知できないという問題点がある。また、ピニオンギアに抵抗式のポジションセンサーを設けるので、カーソルを移動させる際の負荷が大きくなるという問題点がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、シート幅を正確に検知することができるとともに、カーソルを移動させる際の負荷が大きくなるのを抑制することが可能なシート積載ユニットおよびそれを備えたシート搬送装置並びに画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の構成のシート積載ユニットは、載置部本体と、載置部本体と共にシートが積載されるシート積載板と、載置部本体の上面をシート搬送方向に直交する幅方向に移動可能で、シート積載板に載置されたシートの幅方向の側面に当接して位置決めを行うカーソルと、カーソルに連結され、幅方向に沿って延在するラック部と、載置部本体の内部に設けられ、ラック部と共にラックピニオン機構を構成するピニオンギアと、ラック部に対向配置され、発光部および受光部を有する検知センサーと、ラック部に幅方向に沿って配置され、カーソルが所定位置に配置された状態で検知センサーに検知される複数の被検知部と、検知センサーの出力に応じて、カーソルの位置を検知することで、シート積載板に載置されたシートの幅方向のサイズを検知する制御部と、を備える。複数の被検知部は、それぞれ異なる光学特性を有し、検知センサーは、発光部から出射した光を被検知部を介して受光部で受光し、制御部は、受光部が被検知部の光学特性に応じた量の光を受光することで出力される出力値に基づいて、シートの幅方向のサイズを検知する。

本発明の第１の構成によれば、ラック部に幅方向に沿って配置される複数の被検知部は、それぞれ異なる光学特性を有し、制御部は、受光部が被検知部の光学特性に応じた量の光を受光することで出力される出力値に基づいて、シートの幅方向のサイズを検知する。これにより、シート幅に合わせてカーソルを移動させることによりラック部も移動し、その状態において検知センサーに対向する被検知部の光学特性に応じた量の光が受光部によって受光される。このため、受光部が受光した受光量に応じた出力値に基づいてカーソルの位置、すなわちシートの幅方向のサイズ（シート幅）を検知することができる。この場合、検知センサーによりカーソルの位置を直接検知するので、従来のシート積載ユニットのようにカーソルの位置をピニオンギアの回転量を用いて間接的に検知する場合と異なり、シート幅を正確に検知することができる。

また、検知センサーとして非接触型のセンサーを用いることによって、カーソルを移動させる際の負荷が大きくなるのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態の原稿積載トレイを備えた画像形成装置の構造を概略的に示した断面図である。 本発明の第１実施形態の原稿積載トレイを備えた原稿搬送装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態の原稿積載トレイの構造を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態の原稿積載トレイの原稿積載板を除いたカーソル周辺の構造を示した平面図である。 本発明の第１実施形態の原稿積載トレイの被検知部が設けられたカーソルの構造を示した平面図である。 本発明の第１実施形態の原稿積載トレイの検知センサー周辺の構造を示した断面図である。 本発明の第２実施形態の原稿積載トレイの検知センサー周辺の構造を示した断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の原稿積載トレイ（シート積載ユニット）２０を備えた画像形成装置１００の構造を概略的に示した断面図である。画像形成装置１００は、装置本体の下部に配設された給紙部１と、給紙部１の右方および上方に配設された用紙搬送部２と、用紙搬送部２の上方に配設された画像形成部３と、画像形成部３よりも用紙搬送方向下流側に配設された定着部４と、これらの画像形成部３および定着部４の上方に配設された画像読取部（画像読取装置）５と、この画像読取部５の上方に配設された原稿搬送装置（シート搬送装置）１０とを備えている。

用紙搬送部２は、給紙部１から給紙された用紙を画像形成部３に向けて搬送し、さらに、画像形成部３から定着部４において画像形成が施された用紙を排出トレイ６上に排出するようになっている。

画像形成部３は、電子写真プロセスによって、画像読取部５により読み取られた原稿の画像データに基づいて用紙に所定のトナー像を形成する。定着部４は、画像形成部３においてトナー像が転写された用紙にトナー像を定着させる。

画像読取部５は、原稿搬送装置１０によって移送される原稿やコンタクトガラス上に載置された原稿に光を照射して、その反射光を電気信号に変換することにより原稿の画像情報を読み取るとともに、その原稿画像に対応する画像データを生成するものである。

原稿搬送装置１０は、コピー（複写）開始の指示入力などに応答して、原稿積載トレイ２０上に載置された原稿を自動的に１枚ずつ搬送するとともに、搬送されてくる原稿の画像を画像読取部５で読み取った後に排出トレイ１２（図２参照）上へ排出させる、いわゆるシートスルータイプの原稿読み取りを行うものである。

図２に示すように、原稿搬送装置１０には、原稿（シート）が載置される原稿積載トレイ２０と、原稿積載トレイ２０に積載された原稿を搬送する原稿搬送部（シート搬送部）１１と、原稿積載トレイ２０の下方に配置され、排出された原稿が載置される排出トレイ１２と、が設けられている。原稿搬送部１１内には、原稿積載トレイ２０から排出トレイ１２に至る原稿搬送路（図示せず）が形成されている。原稿搬送路（図示せず）の原稿搬送方向上流端には、原稿積載トレイ２０上の原稿が挿入される原稿挿入口１３が設けられており、原稿搬送方向下流端には、画像読取部５で画像が読み取られた原稿が排出される原稿排出口（図示せず）が設けられている。また、原稿搬送部１１内には、原稿搬送路（図示せず）に沿って図示しないピックアップローラー、給紙ローラー、分離板、搬送ローラー対、及び排出ローラー対から成る原稿搬送部材が設けられている。

原稿積載トレイ２０は図３に示すように、原稿（シート）が積載される原稿積載板（シート積載板）２１と、原稿積載板２１の原稿搬送方向下流側に配置され、原稿積載板２１が取り付けられるトレイ本体（載置部本体）２２と、原稿の幅方向（原稿搬送方向と直交する方向）の側面に当接して位置決めを行う一対のカーソル２３ａおよび２３ｂと、を備えている。

トレイ本体２２の上面には、原稿の幅方向（原稿搬送方向に直交する方向）に延びるスリットが形成されており、カーソル２３ａおよび２３ｂは、スリットに沿って移動する。

各カーソル２３ａおよび２３ｂは図４に示すように、原稿積載板２１（図３参照）に載置された原稿の幅方向の位置決めを行う位置決め部２５と、トレイ本体２２の内部に配置され、原稿幅方向（図４の上下方向）に沿って延在するラック部２６と、位置決め部２５およびラック部２６を連結する連結部２４と、を有する。位置決め部２５は、トレイ本体２２に平行なベース部２５ａと、ベース部２５ａから立設された規制部２５ｂと、によって構成されている。連結部２４は、ベース部２５ａの下部とラック部２６の端部とを連結している。なお、位置決め部２５、連結部２４およびラック部２６は、嵌合などによって一体的に形成されていてもよいし、樹脂成型により一体成型されていてもよい。

各ラック部２６の原稿搬送方向の対向面には、原稿幅方向に延びるラック歯が形成されている。各ラック部２６のラック歯は、トレイ本体２２に回転可能に取り付けられたピニオンギア２７のピニオン歯に係合している。ラック部２６およびピニオンギア２７によって、ラックピニオン機構が構成されている。

ピニオンギア２７の中心部には、下方に突出する軸部２７ａ（図６参照）が形成されており、軸部２７ａは、トレイ本体２２に設けられた支持部材２２ａの挿入孔に回転可能に挿入されている。ピニオンギア２７は、ラック部２６の移動に伴って回転可能であり、一方のカーソル２３ａ（又は２３ｂ）を原稿幅方向に移動させると、ピニオンギア２７が回転し、これに連動して他方のカーソル２３ｂ（又は２３ａ）も反対方向に同一量だけ移動する。即ち、各カーソル２３ａおよび２３ｂは原稿幅方向の中心線に対して左右対称に移動する。

ここで、一方のカーソル（ここではカーソル２３ａ）のラック部２６には図５に示すように、異なる光学特性を有する複数（ここでは３つ）の被検知部Ｒ１、Ｒ２およびＲ３が原稿幅方向に沿って互いに所定の間隔を隔てて設けられている。なお、被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、ラック部２６の被検知部Ｒ１〜Ｒ３以外の部分とは異なる光学特性を有する。本実施形態では、被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ光の透過率が異なるように構成されている。なお、被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、複数種類（ここでは３種類）の定形サイズの原稿の幅方向のサイズに対応する位置に設けられている。

また、トレイ本体２２には図６に示すように、カーソル２３ａのラック部２６に対向するように、原稿幅（原稿の幅方向のサイズ）を検知するための検知センサー２８が設けられている。検知センサー２８は、発光部２８ａおよび受光部２８ｂを有するＰＩセンサーである。本実施形態では、検知センサー２８は透過型センサーであり、発光部２８ａはラック部２６の下面（又は上面）に対向配置され、受光部２８ｂはラック部２６の上面（又は下面）に対向配置されている。すなわち、発光部２８ａおよび受光部２８ｂは、ラック部２６に設けられた被検知部Ｒ１〜Ｒ３を厚み方向に挟んで対向配置されている。

発光部２８ａは、受光部２８ｂに向けて発光し、受光部２８ｂは、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を透過した光を受光する。このとき、受光部２８ｂは、被検知部Ｒ１〜Ｒ３の光学特性（光の透過率）に応じた量の光を受光する。そして、検知センサー２８は、受光量に応じた検知信号を、画像形成装置１００全体（又は原稿搬送装置１０）を制御する制御部（図１参照）１０１に出力する。制御部１０１は、受信した検知信号の出力値に基づいてカーソル２３ａおよび２３ｂの位置を検知するとともに原稿の幅方向のサイズを検知する。

被検知部Ｒ１〜Ｒ３をそれぞれ光の透過率が異なるように構成する方法としては様々な方法が挙げられる。

例えば、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を厚みの違いにより、光の透過率が異なるように形成してもよい。この場合、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を半透明樹脂により形成することが好ましい。

また、被検知部Ｒ１〜Ｒ３の下面および上面の少なくとも一方にそれぞれ凹凸の大きさが異なるシボ加工を施してもよい。この場合、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を半透明樹脂または透明樹脂により形成することが好ましい。

また、被検知部Ｒ１〜Ｒ３にそれぞれ光の透過率が異なるシート部材を貼り付けてもよい。この場合、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を透明樹脂または半透明樹脂により形成することが好ましい。

なお、被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、ラック部２６と同じ樹脂を用いて一体成型されていることが好ましいが、ラック部２６とは異なる樹脂を用いて二色成型されていてもよい。また、ラック部２６のうちの被検知部Ｒ１〜Ｒ３に対応する部分に開口部を設けるとともに、それぞれ光の透過率が異なる樹脂部材又はシート部材を開口部に取り付けてもよい。

本実施形態では、上記のように、ラック部２６に幅方向に沿って配置される複数の被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ異なる光学特性を有し、制御部１０１は、受光部２８ｂが被検知部Ｒ１〜Ｒ３の光学特性に応じた量の光を受光することで出力される出力値に基づいて、原稿幅を検知する。これにより、原稿幅に合わせてカーソル２３ａおよび２３ｂを移動させることによりラック部２６も移動し、その状態において検知センサー２８に対向する被検知部Ｒ１〜Ｒ３の光学特性に応じた量の光が受光部２８ｂによって受光される。このため、受光部２８ｂが受光した受光量に応じた出力値に基づいてカーソル２３ａおよび２３ｂの位置、すなわち原稿幅を検知することができる。この場合、検知センサー２８によりカーソル２３ａの位置を直接検知するので、従来のシート積載ユニットのようにカーソルの位置をピニオンギアの回転量を用いて間接的に検知する場合と異なり、原稿幅を正確に検知することができる。また、原稿積載トレイ２０の構造の簡素化およびコストダウンを図ることができる。

また、検知センサー２８として非接触型のセンサーを用いることによって、カーソル２３ａおよび２３ｂを移動させる際の負荷が大きくなるのを抑制することができる。

また、上記のように、被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ光の透過率が異なるように構成されており、検知センサー２８は、発光部２８ａから出射され、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を透過した光を受光部２８ｂで受光する。これにより、透過型の検知センサー２８を用いて原稿幅を容易に検知することができる。

また、上記のように、被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ厚みが異なるように形成されていてもよい。また、被検知部Ｒ１〜Ｒ３の表面には、それぞれ凹凸の大きさが異なるシボ加工が施されていてもよい。また、被検知部Ｒ１〜Ｒ３には、それぞれ光の透過率が異なるシート部材が設けられていてもよい。このように構成すれば、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を、それぞれ光の透過率が異なるように容易に構成することができる。

また、上記のように、被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、複数種類の定形サイズの原稿の幅方向のサイズに対応する位置に設けられている。これにより、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を用いて原稿幅を容易に検知することができる。

また、上記のように、ラック部２６を有する一対のカーソル２３ａおよび２３ｂとピニオンギア２７とを備える原稿積載トレイ２０に本発明を容易に適用することができる。また、カーソル２３ａを移動させるとカーソル２３ｂがカーソル２３ａとは逆方向に同じ移動量だけ移動するので、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を両方のカーソル２３ａおよび２３ｂに設ける必要がなく、検知センサー２８を２個設ける必要もない。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の原稿積載トレイ２０では、被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ光の反射率が異なるように構成されている。

本実施形態では図７に示すように、検知センサー２８は反射型センサーであり、発光部２８ａおよび受光部２８ｂはラック部２６の上面又は下面（ここでは上面）に対向配置されている。すなわち、発光部２８ａおよび受光部２８ｂは、ラック部２６に対して厚み方向の同じ側に配置されている。

発光部２８ａは、被検知部Ｒ１〜Ｒ３に向けて発光し、受光部２８ｂは、被検知部Ｒ１〜Ｒ３で反射した光を受光する。このとき、受光部２８ｂは、被検知部Ｒ１〜Ｒ３の光学特性（光の反射率）に応じた量の光を受光する。

被検知部Ｒ１〜Ｒ３をそれぞれ光の反射率が異なるように構成する方法としては様々な方法が挙げられる。

例えば、被検知部Ｒ１〜Ｒ３の上面又は下面（発光部２８ａおよび受光部２８ｂが対向配置される面、ここでは上面）にそれぞれ凹凸の大きさが異なるシボ加工を施してもよい。

また、被検知部Ｒ１〜Ｒ３にそれぞれ光の反射率が異なるシート部材を貼り付けてもよい。

なお、本実施形態では、受光部２８ｂは被検知部Ｒ１〜Ｒ３で反射した光を受光するので、上記第１実施形態と異なり、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を半透明樹脂や透明樹脂で形成する必要はない。

本実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

本実施形態では、上記のように、被検知部Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ光の反射率が異なるように構成されており、検知センサー２８は、発光部２８ａから出射され、被検知部Ｒ１〜Ｒ３で反射した光を受光部２８ｂで受光する。これにより、反射型の検知センサー２８を用いて原稿幅を容易に検知することができる。

また、上記のように、被検知部Ｒ１〜Ｒ３の表面には、それぞれ凹凸の大きさが異なるシボ加工が施されていてもよい。また、被検知部Ｒ１〜Ｒ３には、それぞれ光の反射率が異なるシート部材が設けられていてもよい。このように構成すれば、被検知部Ｒ１〜Ｒ３を、それぞれ光の反射率が異なるように容易に構成することができる。

本実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、本発明のシート積載ユニットとして、原稿搬送装置１０に設けられた原稿積載トレイ２０を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、本発明は、手差しトレイ（シート積載ユニット）にも適用可能である。また、本発明は、画像形成装置本体に対して着脱可能で、用紙積載板（シート積載板）が上下方向に揺動する給紙カセット（シート積載ユニット）にも適用可能である。

また、上記実施形態では、一方のカーソル（ここではカーソル２３ａ）のみに被検知部Ｒ１〜Ｒ３を設けるとともに、検知センサー２８を１個のみ設ける例について示したが、本発明はこれに限らない。カーソル２３ａおよび２３ｂの両方に被検知部Ｒ１〜Ｒ３を設けるとともに、検知センサー２８を２個設けてもよい。

３ 画像形成部
１０ 原稿搬送装置（シート搬送装置）
１１ 原稿搬送部（シート搬送部）
２０ 原稿積載トレイ（シート積載ユニット）
２１ 原稿積載板（シート積載板）
２２ トレイ本体（載置部本体）
２３ａ、２３ｂ カーソル
２５ 位置決め部
２６ ラック部
２７ ピニオンギア
２８ 検知センサー
２８ａ 発光部
２８ｂ 受光部
１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
Ｒ１〜Ｒ３ 被検知部

Claims (10)

1. 載置部本体と、
   前記載置部本体と共にシートが積載されるシート積載板と、
   前記載置部本体の上面をシート搬送方向に直交する幅方向に移動可能で、前記シート積載板に載置された前記シートの前記幅方向の側面に当接して位置決めを行うカーソルと、
   前記カーソルに連結され、前記幅方向に沿って延在するラック部と、
   前記載置部本体の内部に設けられ、前記ラック部と共にラックピニオン機構を構成するピニオンギアと、
   前記ラック部に対向配置され、発光部および受光部を有する検知センサーと、
   前記ラック部に前記幅方向に沿って配置され、前記カーソルが所定位置に配置された状態で前記検知センサーに検知される複数の被検知部と、
   前記検知センサーの出力に応じて、前記カーソルの位置を検知することで、前記シート積載板に載置された前記シートの前記幅方向のサイズを検知する制御部と、
   を備え、
   前記複数の被検知部は、それぞれ異なる光学特性を有し、
   前記検知センサーは、前記発光部から出射した光を前記被検知部を介して前記受光部で受光し、
   前記制御部は、前記受光部が前記被検知部の光学特性に応じた量の光を受光することで出力される出力値に基づいて、前記シートの前記幅方向のサイズを検知することを特徴とするシート積載ユニット。
2. 前記光学特性は、光の透過率であり、
   前記複数の被検知部は、それぞれ光の透過率が異なるように構成されており、
   前記検知センサーは、前記発光部から出射され前記被検知部を透過した光を前記受光部で受光することを特徴とする請求項１に記載のシート積載ユニット。
3. 前記光学特性は、光の反射率であり、
   前記複数の被検知部は、それぞれ光の反射率が異なるように構成されており、
   前記検知センサーは、前記発光部から出射され前記被検知部で反射した光を前記受光部で受光することを特徴とする請求項１に記載のシート積載ユニット。
4. 前記複数の被検知部は、厚みの違いにより、前記光の透過率を異ならせていることを特徴とする請求項２に記載のシート積載ユニット。
5. 前記複数の被検知部の表面に、それぞれ凹凸の大きさが異なるシボ加工が施されていることにより、前記透過率または前記反射率を異ならせていることを特徴とする請求項２または３に記載のシート積載ユニット。
6. 前記複数の被検知部には、光の透過率が異なるシート部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のシート積載ユニット。
7. 前記複数の被検知部には、光の反射率が異なるシート部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のシート積載ユニット。
8. 前記複数の被検知部は、複数種類の定形サイズの前記シートの前記幅方向のサイズに対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシート積載ユニット。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のシート積載ユニットと、前記シート積載ユニットに積載された前記シートを搬送するシート搬送部と、を備えることを特徴とするシート搬送装置。
10. 請求項９に記載のシート搬送装置と、画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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