JP2019052046A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】満杯検知装置を有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、排出された用紙が積載される排紙トレイ２１と、前記排紙トレイ２１に第１の高さまで用紙が積載された第１満杯状態と、前記第１の高さよりも高い第２の高さまで用紙が積載された第２満杯状態とを検知する満杯検知装置５０と、を備え、前記満杯検知装置５０は、前記第１満杯状態における用紙に接触して第１の位置に移動する第１アクチュエータ５１と、前記第２満杯状態における用紙に接触して第２の位置に移動する第２アクチュエータ６１と、前記第１アクチュエータ５１及び前記第２アクチュエータ６１がそれぞれ前記第１の位置及び前記第２の位置へ移動したことを検知する１つのセンサー８１と、前記センサー８１の検知結果に基づいて前記第１満杯状態又は前記第２満杯状態を判定する制御部と、を備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、満杯検知装置を備える画像形成装置に関する。

画像形成装置は、外部から入力された画像データに基づいて画像を形成するプリンターと、外部から入力された画像データに加え、付設された原稿読取装置で読み取られた画像データに基づいて画像を形成するＭＦＰとに、共通に使用される場合がある。一般的な画像形成装置は、画像形成された用紙が排出されて積載される排紙トレイが上面に形成されている。ＭＦＰとして使用される場合には、画像形成装置の上面に原稿読取装置が装着されるので、排出されて積載された用紙束を取り出す際に原稿読取装置が邪魔になることがある。このため、ＭＦＰとして使用される場合に排紙トレイに積載可能な用紙の量は、プリンターとして使用される場合に比べて少ない。一例として、プリンターの最大積載枚数は５００枚であり、ＭＦＰの最大積載枚数は２５０枚である。

排紙トレイに積載された用紙の量を検知するために、特許文献１に記載されているように、シート材（用紙）の高さに応じて移動する満杯検知手段が設けられる場合がある。

特開平１０−１２０２９５号公報

ところで、前述のように、画像形成装置が、最大積載枚数が異なる仕様に共通に使用される場合、仕様毎に排出部を設ける必要があった。すなわち、プリンター仕様の排出部には、５００枚の積載高さまで用紙が積載されたこと（満杯状態）を検知する検知機構を設け、ＭＦＰ仕様の排出部には、２５０枚の積載高さまで用紙が積載されたこと（満杯状態）を検知する検知機構を設けていた。このように、仕様毎に検知機構を変更する必要があった。

本発明は上記事情を考慮し、プリンター仕様とＭＦＰ仕様とで共通に使用される満杯検知装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、 本発明の画像形成装置は、排出された用紙が積載される排紙トレイと、前記排紙トレイに第１の高さまで用紙が積載された第１満杯状態と、前記第１の高さよりも高い第２の高さまで用紙が積載された第２満杯状態とを検知する満杯検知装置と、を備え、前記満杯検知装置は、前記第１満杯状態における用紙に接触して第１の位置に移動する第１アクチュエータと、前記第２満杯状態における用紙に接触して第２の位置に移動する第２アクチュエータと、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータがそれぞれ前記第１の位置及び前記第２の位置へ移動したことを検知する１つのセンサーと、前記センサーの検知結果に基づいて前記第１満杯状態又は前記第２満杯状態を判定する制御部と、を備えている。

本発明の画像形成装置において、前記排紙トレイの上方に設けられる用紙の排出口と前記排出口の下方に設けられる開口部と、を有する後壁を備え、前記第１アクチュエータは、前記開口部を通って前記後壁から突出する突出位置から、前記後壁から退避した前記第１の位置へ向かって回動するように設けられ、前記第２アクチュエータは、前記排出口に回動可能に支持されて、前記第２の位置に向かって上方に回動するように設けられていることを特徴としてもよい。

本発明の画像形成装置において、前記第１アクチュエータは、回転可能に支持される第１回転軸と、前記第１回転軸から径方向に延びて前記排紙トレイに積載される用紙に接触可能な第１接触片と、前記第１回転軸から径方向に延びて前記センサーの検知領域と重なるように設けられる被検知片と、を有し、前記第２アクチュエータは、回転可能に支持される第２回転軸と、前記第２回転軸から方向に延びて前記排紙トレイに積載される用紙に接触可能な第２接触片と、前記第２回転軸から径方向に延びて前記被検知片に当接するリンク片と、を有し、前記第１接触片が前記第１満杯状態における用紙に接触して前記第１アクチュエータが前記第１の位置に回転することで、前記被検知片が前記センサーの検知領域に重なるように移動して、前記制御部が前記第１満杯状態を判定し、前記第１満杯状態が判定された後、前記排紙トレイへの用紙の排出が継続されて、前記第２接触片が前記第２満杯状態における用紙に接触して前記第２アクチュエータが前記第２の位置に回転することで、前記リンク片が前記被検知片を押圧して前記センサーの検知領域から前記被検知片が離間し、前記制御部が前記第２満杯状態を判定することを特徴としてもよい。

本発明の画像形成装置において、前記センサーは、前記検知領域に形成される光路の遮断又は開放を検知する光センサーであり、前記第２アクチュエータは、前記排出口から排出中の用紙が当接することで押し上げられる作動片を有し、前記被検知片は、前記径方向に沿ったスリットと、前記第１アクチュエータの前記第１の位置への回転方向において前記スリットよりも上流側の副遮光部及び下流側の主遮光部と、を有し、前記第１満杯状態においては、前記主遮光部が前記光路を遮断し、前記第１満杯状態後に用紙が排出された場合は、排出中の用紙が前記作動片に当接して押し上げられ、前記第２アクチュエータが上方へ回転して前記被検知片を回転させ、前記スリットが前記検知領域を通過して前記光路を開放した後で前記副遮光部が前記検知領域を通過して前記光路を遮断するように設けられ、前記制御部は、前記第１満杯状態が判定された後の前記光路の開放時間に基づいて、前記第１満杯状態が判定された後に前記積載トレイから用紙が取り出されたかどうかを判定することを特徴としてもよい。

本発明の画像形成装置において、前記制御部は、前記第１満杯状態が判定された後の前記光路の開放時間が所定の時間よりも長い場合は、前記第１満杯状態が判定された後に前記積載トレイから用紙が取り出されたと判定し、 前記第１満杯状態が判定された後の前記光路の開放時間が前記所定の時間以下の場合は、前記第１満杯状態が判定された後に用紙の排出が継続されていると判定することを特徴としてもよい。

本発明の画像形成装置において、前記第１アクチュエータの回転方向における前記主遮光部の幅は、前記副遮光部の幅よりも広いことを特徴としてもよい。

本発明によれば、プリンター仕様とＭＦＰ仕様とのそれぞれの用紙の満杯を検知するセンサーや、センサーを設けた後壁を共通化できるので、コストダウンが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置（プリンター仕様）を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置（ＭＦＰ仕様）を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の後壁を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第１の満杯検知装置において、第１アクチュエータを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第１の満杯検知装置において、第２アクチュエータを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第１の満杯検知装置において、通常姿勢における両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第１の満杯検知装置において、第１満杯状態における両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第１の満杯検知装置において、第２満杯状態における両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、第１アクチュエータの被検知片を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、通常姿勢における両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、積載された用紙によって回転した両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、第１満杯状態における両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、第１満杯状態後に排出された用紙によって回転した両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、第１満杯状態後に排出された用紙によって回転した両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、第１満杯状態後に排出された用紙によって回転した両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、第２満杯状態後における両アクチュエータを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、 光センサーのオンとオフとの切り替えを示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の第２の満杯検知装置において、制御部のフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

まず、図１〜図３を参照して、画像形成装置の構成について説明する。図１はプリンター仕様時の画像形成装置の斜視図、図２はＭＦＰ仕様時の画像形成装置の斜視図、図３は画像形成装置の内部構成を模式的に示す正面図である。以下の説明では、図１及び図２に示す前後左右方向と、画像形成装置の前後左右方向とする。各図に付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ画像形成装置の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。

画像形成装置１は、図１に示されるように、単独ではプリンターとして、図２に示されるように、原稿読取装置３が装着された状態ではＭＦＰとして、共通に使用される。

図３に示されるように、画像形成装置の装置本体２には、用紙Ｓが収容される給紙カセット１１と、給紙カセット１１から用紙Ｓを給紙する給紙装置１３と、用紙Ｓにトナー像を形成する画像形成部１５と、トナー像を用紙Ｓに定着する定着装置１７と、トナー像が定着された用紙Ｓを排出する排出装置１９と、排出された用紙Ｓが積載される排紙トレイ２１と、が備えられている。

給紙カセット１１は、装置本体２の下部に、前後方向にスライド可能に支持されている。給紙装置１３は、給紙カセット１１の前端部上方に配置されている。画像形成部１５は、給紙カセット１１の上方に設けられている。定着装置１７は、画像形成部１５の後部上方に配置されている。排出装置１９は、定着装置１７の上方に配置され、排紙トレイ２１は、排出装置１９の前方の、装置本体２の上面に形成されている（排紙トレイ２１については後述する）。

装置本体２には、給紙装置１３から上方に延び、画像形成部１５と定着装置１７とを通って後方に延び、排出装置１９に向かって上方に延びる用紙Ｓの搬送経路２３が形成されている。さらに、装置本体２には、画像形成動作を制御する制御部２５が設けられている。

画像形成動作について説明する。給紙装置１３によって給紙カセット１１から給紙された用紙Ｓは、搬送経路２３に沿って画像形成部１５に搬送され、画像形成部１５で用紙Ｓにトナー像が形成される。トナー像が形成された用紙Ｓは、搬送経路２３に沿って定着装置１７に搬送され、定着装置１７でトナー像が用紙Ｓに定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、搬送経路２３に沿って排出装置１９に搬送され、排出装置１９によって排紙トレイ２１に排出される。

画像形成装置１をプリンターとして使用する際は、図１に示されるように、装置本体２の上面３１の右前隅に、操作パネル７１が装着される。操作パネル７１には、表示部や押しボタン等が備えられている。パソコンなどの外部機器から制御部２５に画像データが送信されると、制御部２５は前述の画像形成動作を実行する。

一方、画像形成装置１をＭＦＰとして使用する際は、図２に示されるように、装置本体２の上面３１に原稿読取装置３が装着される。原稿読取装置３は、原稿を搬送して画像データを読み取る本体部と、タッチパネルや押しボタンを有する操作部と、を備えている。原稿読取装置３は、装置本体２の上面３１のほぼ後ろ半分に載置される。原稿読取装置３で読み取られたり外部機器から送信されたりした画像データが制御部２５に送信されると、制御部２５は前述の画像形成動作を実行する。

次に、図１と図４を参照して、排紙トレイ２１について説明する。図４は後壁を示す斜視図である。

装置本体２は、平坦な上面３１を有しており、上面３１の中央には、矩形状の開口３３が形成されている。排紙トレイ２１は、この開口３３内に、後側から前側に向かって上方に傾斜するように形成されている。排紙トレイ２１の後側及び左右両側は、略垂直な後壁３５及び左右側壁３７で囲まれている。後壁３５の上端部には、用紙の排出口３９が、用紙Ｓの幅方向に沿って形成されている。排出口３９には、排出装置１９を構成する排出ローラー１９ａが配置されている。排出装置１９によって排出口３９から排出された用紙Ｓは排紙トレイ２１に落下し、排紙トレイ２１に沿って後方にスライドして、後端が後壁３５に当接することで、用紙Ｓが排出方向に整合されるようになっている。後壁３５には、さらに、アクチュエータ通過開口４１が開口部として形成されている。アクチュエータ通過開口４１は、排出口３９の下方の用紙幅方向の中央付近に、上下方向に沿った矩形状に形成されている。

後壁３５には、排紙トレイ２１に第１の高さＨ１（図３参照）まで用紙Ｓが積載された第１満杯状態と、第１の高さＨ１よりも高い第２の高さＨ２（図３参照）まで用紙Ｓが積載された第２満杯状態とを検知する満杯検知装置５０が備えられている。一例として、第１の高さＨ１は、排紙トレイ２１に、ＭＦＰ仕様時の満杯状態である２５０枚の用紙が積載された際の高さであり、第２の高さＨ２は、プリンター仕様時の満杯状態である５００枚の用紙が積載された際の高さである。前述のように、ＭＦＰ仕様時には、装置本体２の上面３１に原稿読取装置３が装着されるため、積載された用紙Ｓの取り出し易さを考慮して、ＭＦＰ仕様時の満杯状態での積載枚数はプリンター仕様時の満杯状態の積載枚数よりも少なくなっている。

次に、第１の実施形態に係る満杯検知装置５０について、図５Ａ及び図５Ｂ、図６〜図８を参照して説明する。図５Ａは第１アクチュエータを示す斜視図、図５Ｂは第２アクチュエータを示す斜視図である。図６〜図８は、各アクチュエータの動作を説明する側面図であり、図６は通常姿勢、図７は第１満杯状態、図８は第２満杯状態を示す。

満杯検知装置５０は、第１アクチュエータ５１と、第２アクチュエータ６１と、センサーとしての光センサー８１と、を備えている。

図５Ａに示されるように、第１アクチュエータ５１は、第１回転軸５１ａと、第１回転軸５１ａの中央付近から径方向に延びる第１接触片５１ｂと、第１回転軸５１ａの一端（右端）から径方向に延びる被検知片としての遮光片５１ｃと、を有している。図６にも示されるように、第１接触片５１ｂは、第１回転軸５１ａの軸方向から見て五角形の平板状を成している。第１接触片５１ｂの一方の側辺には、第１回転軸５１ａの周方向に沿って最も突出する屈曲点５１ｄが形成されている。遮光片５１ｃは、第１回転軸５１ａの軸方向から見て略矩形状の平板状を成している。第１接触片５１ｂと遮光片５１ｃとの第１回転軸５１ａを中心とした角度は、１８０度よりも小さい角度である。

第１アクチュエータ５１は、後壁３５の内側に配置されている。第１回転軸５１ａは、アクチュエータ通過開口４１の上方に幅方向と平行となるように配置されて、両端が回転可能に支持されている。図６に示す通常姿勢において、第１接触片５１ｂは、第１回転軸５１ａから前方に向かって斜め下方に延びて、アクチュエータ通過開口４１から排紙トレイ２１の上方に突き出ている（突出位置）。第１接触片５１ｂの屈曲点５１ｄは、最も排紙トレイ２１の側に突き出ている。遮光片５１ｃは、第１回転軸５１ａから前方に向かって斜め上方に延びている。第１アクチュエータ５１は、回転モーメントによるバランス、あるいは、ねじりコイルバネ（図示省略）によって、上記の通常姿勢をとっている。

図５Ｂに示されるように、第２アクチュエータ６１は、第２回転軸６１ａと、第２回転軸６１ａから径方向に延びる３つの第２接触片６１ｂと、第２回転軸６１ａの一端（右端）から径方向に延びるリンク片６１ｃと、を有している。第２接触片６１ｂは、第２回転軸６１ａと直交する方向から見て平板状を成しており、第２回転軸６１ａと平行な２本の線に沿って屈曲している。３つの第２接触片６１ｂは、第２回転軸６１ａの中央付近に所定の間隔を開けて設けられている。リンク片６１ｃは、第２回転軸６１ａの軸方向から見て略Ｌ字状を成しており、第２回転軸６１ａから径方向に延びる本体部と、本体部の先端から屈曲する先端部と、を有している。先端部の外側の面には、第２回転軸６１ａの軸方向外方向に突出する突部６１ｄが形成されている。リンク片６１ｃと第２接触片６１ｂとの間の第２回転軸６１ａを中心とした角度は、９０度よりも小さい角度である。

第２アクチュエータ６１は、後壁３５の内側において、第１アクチュエータ５１よりも上方に配置されている。第２回転軸６１ａは、排出口３９の上方に幅方向と平行となるように配置されて、両端が回転可能に支持されている。図６に示される通常姿勢において、各第２接触片６１ｂは、第２回転軸６１ａから排出方向（前方）に向かって下方に傾斜して、排出口３９から排紙トレイ２１の上方に突出している。リンク片６１ｃは、第２回転軸６１ａからほぼ垂直に垂下して、突部６１ｄが、第１アクチュエータ５１の遮光片５１ｃに、排紙トレイ２１とは反対側から当接している。第２アクチュエータ６１は、回転モーメントによるバランス、あるいは、ねじりコイルバネ（図示省略）によって上記通常姿勢をとっている。

光センサー８１は、所定の間隔を開けて対向する投光部と受光部とを有している（図６〜図８には一方のみ図示）。投光部から受光部に向かう光路が被検知物によって遮断又は開放されることで、光センサー８１のオフ／オンが切り替わり、制御部に信号を出力する。光センサー８１は、後壁３５の内側において排出口３９の下方に配置されている。詳細には、光センサー８１は、第１アクチュエータ５１の遮光片５１ｃの先端部の回動軌跡と重なるように配置されている。図６に示されるように、両アクチュエータ５１、６１の通常姿勢においては、第１アクチュエータ５１の遮光片５１ｃの先端部は、光センサー８１の検知領域（光路を形成する領域）には達していない。すなわち、光センサー８１はオフを示す信号を制御部２５に出力している。

上記説明した満杯検知装置５０を備える画像形成装置１における満杯検知動作について、図６〜図８を参照して説明する。

図６に示される通常姿勢において、画像形成された用紙Ｓが排出口３９から排出されて排紙トレイ２１に積載されていくと、やがて、積載された用紙Ｓの後端が、第１アクチュエータ５１の第１接触片５１ｂに当接するようになる。詳細には、第１接触片５１ｂの屈曲点５１ｄよりも下方の辺に、用紙Ｓの後端が当接する。このように第１接触片５１ｂに用紙の後端が当接すると、第１アクチュエータ５１は、図６の反時計回り方向に一時的に回転し、遮光片５１ｃが光センサー８１の検知領域に重なって光路を遮断する場合がある。ここで、制御部２５は、光路の遮断時間が一定時間（例えば、１枚の用紙の排出時間）以下であれば、光路が遮断された、すなわち、第１の高さＨ１まで用紙が積載されたことを判定しないようになっている。

用紙Ｓがさらに排出されて、排紙トレイ２１に積載された用紙Ｓの後端が第１接触片５１ｂの屈曲点５１ｄに当接すると、第１アクチュエータ５１は、図７に示されるように、遮光片５１ｃが光センサー８１の検知領域に重なって光路を完全に遮断する第１の位置に回転する（移動する）。これにより、光センサー８１はオフからオンに切り替わり、信号を制御部２５に出力する。この場合、光路の遮断時間は一定時間よりも長くなるので、制御部２５は、第１の高さＨ１まで用紙Ｓが積載されたこと、すなわち、第１満杯状態を判定する。なお、第１アクチュエータ５１の遮光片５１ｃは、第２アクチュエータ６１のリンク片６１ｃの突部６１ｄに当接した状態を維持している。

ＭＦＰ仕様の場合に、このように排紙トレイ２１に用紙Ｓが第１の高さＨ１まで積載されると、制御部２５は、操作パネル７１の表示部に、第１満杯状態であることを示すメッセージを表示して、排出された用紙Ｓを排紙トレイ２１から取り出すようにユーザーに促すこともできる。あるいは、画像形成動作をいったん中断しても良い。

さらに用紙Ｓが排出されていくと、やがて、最上位の用紙Ｓが第２アクチュエータ６１の各第２接触片６１ｂを上方に押圧するようになる。各第２接触片６１ｂが上方に押圧されると、第２アクチュエータ６１は、図７の時計回り方向に回転する。すると、第２アクチュエータ６１のリンク片６１ｃの突部６１ｄが、第１アクチュエータ５１の遮光片５１ｃを押し、第１アクチュエータ５１は図７の反時計回り方向に回転し始める。

さらに用紙Ｓが排出されて、各第２接触片６１ｂが略水平となる第２の位置まで第２アクチュエータ６１が回転する（移動する）と、図８に示されるように、第１アクチュエータ５１の遮光片５１ｃの先端部が光センサー８１の検知領域から離間して光センサー８１の光路が復活する。これにより、光センサー８１はオンからオフに切り替わり、制御部２５に信号が出力される。制御部２５は、第２の高さＨ２まで用紙Ｓが積載されたこと、すなわち、第２満杯状態を判定する。そして、操作パネル７１の表示部に、第２満杯状態であることを示すメッセージを表示する。あるいは、画像形成動作を停止する。

なお、第１アクチュエータ５１及び第２アクチュエータ６１は、排紙トレイ２１から用紙Ｓが取り出された後、図６に示される通常姿勢に自動的に回動する。

上記説明したように、本発明によれば、第１満杯状態と第２満杯状態との検知に、光センサー８１を共通に使用しているので、部品点数を削減できる。詳細には、第１アクチュエータ５１と第２アクチュエータ６１とを、遮光片５１ｃとリンク片６１ｃとによって連動させたことで、１つの光センサー８１で第１及び第２アクチュエータ５１、６１の回動を別々に検知することができる。

また、満杯状態を第１満杯状態とするか第２満杯状態とするかをユーザーが選択することができる。例えば、プリンター仕様において、第１アクチュエータ５１が第１の位置に回転したことを光センサー８１が検知することで第１満杯状態（積載枚数が２５０枚）を満杯状態と判定しても良い。あるいは、ＭＦＰ仕様において、排紙トレイ２１から用紙束を取り出し難くても、第２アクチュエータ６１が第２の位置に回転したことを光センサー８１が検知することで第２満杯状態（積載枚数が５００枚）を満杯状態と判定しても良い。この場合、満杯状態を第１満杯状態とするか第２満杯状態とするかを、操作パネル７１でユーザーが選択できるようにすることもできる。

また、第１アクチュエータ５１は、第１満杯状態で排紙トレイ２１の上方から装置本体２内に退避して、用紙Ｓの積載に干渉しないので、第１満杯状態検知後も、排出された用紙Ｓの後端を後壁３５に当接させて整合させていくことができる。さらに、第２アクチュエータ６１も、第２満杯状態では略水平に回動するので、画像形成装置１の上方に装着される原稿読取装置３に干渉しない。

本実施形態では、センサーとして光センサー８１を使用したが、遮光片５１ｃの先端部によって押圧及び押圧解除される接触式のセンサーを使用することもできる。

次に、第２の実施形態に係る満杯検知装置５０について、図９を参照して説明する。図９は第１アクチュエータの遮光片と光センサーとを示す側面図である。

第２の実施形態では、第１アクチュエータ５１の遮光片５１ｃが、第１回転軸５１ａの径方向に沿ったスリット５１ｅと、第１アクチュエータ５１の第１の位置への回転方向（図９の反時計回り方向、矢印参照）においてスリット５１ｅよりも上流側の副遮光部５１ｆ及び下流側の主遮光部５１ｇと、を有している。スリット５１ｅは、遮光片５１ｃの先端縁から径方向に沿って形成されている。第１アクチュエータ５１の回転方向における主遮光部５１ｇの幅Ｗ１は、副遮光部５１ｆの幅Ｗ２よりも広い。

第２アクチュエータ６１は、第２接触片６１ｂが排出口３９から排出中の用紙Ｓが当接することで押し上げられるように設けられている。これにより、第２アクチュエータ６１は、用紙Ｓの排出中には上方に回転し、用紙Ｓの排出後には下方に回転する。

まず、用紙Ｓの排出動作時の両アクチュエータ５１及び６１の挙動と、光センサー８１のオンオフ切り替えについて、図１０Ａ〜図１４を参照して説明する。図１０Ａ〜図１３は用紙排出時の第１アクチュエータと第２アクチュエータとを示す側面図、図１４は光センサーのオンとオフの切り替えを示すタイミングチャートである。

図１０Ａに示されるように、排紙トレイ２１に用紙Ｓが積載されておらず、排出口３９から用紙Ｓが排出されていない状態では、両アクチュエータ５１、６１は通常姿勢に回転して、光センサー８１の検知領域８１ａは開放されている。

用紙Ｓが排出口３９から排出されると、前述のように、作動片６１ｂが排出中の用紙Ｓが当接することで押し上げられ、第２アクチュエータ６１は、用紙Ｓの排出中には上方に回転し、用紙Ｓの排出後には下方に回転する。この第２アクチュエータ６１の回転によって遮光片５１ｃが回転して、一時的に光センサー８１の検知領域８１ａを通過することにより、光センサー８１のオン／オフが切り替わる。このオン／オフ切り替えは、図１４には図示省略されている。

用紙Ｓが排出口３９から排出されて排紙トレイ２１に積載されていくと、積載された用紙Ｓの後端が、第１アクチュエータ５１の第１接触片５１ｂの屈曲点５１ｄよりも下方の辺に当接し始める。すると、図１０Ｂに示されるように、積載された用紙Ｓで第１接触片５１ｂが押されて、第１アクチュエータ５１が反時計回り方向に回転し始める。

用紙Ｓの排出が継続されて、図１１Ａに示されるように、積載された用紙Ｓの高さが第１高さＨ１に達すると、用紙のＳの後端が第１アクチュエータ５１の第１接触片５１ｂの屈曲点５１ｄに当接して、第１アクチュエータ５１は第１の位置に回転する（第1満杯状態）。これにより、遮光片５１ｃの主遮光部５１ｇが光センサー８１の検知領域８１ａを通過し、光センサー８１はオフからオンに切り替わる（図１４の時刻ｔ１）。

その後、次に排出される用紙Ｓが、第２アクチュエータ６１の第２接触片６１ｂに当接すると、図１１Ｂに示されるように、第２接触片６１ｂが用紙Ｓで押し上げられて、第２アクチュエータ６１は上方向（図１１Ｂの時計回り方向）に回転する。これにより、遮光片５１ｃが図１１Ｂの反時計回り方向に回転して、遮光片５１ｃのスリット５１ｅが光センサー８１の検知領域８１ａを通過し、光センサー８１はオンからオフに切り替わる（図１４の時刻ｔ２）。

遮光片５１ｃが図１１Ｂの反時計回り方向にさらに回転すると、図１２Ａに示されるように、スリット５１ｅが検知領域８１ａから離間して、副遮光部５１ｆが検知領域８１ａを通過し、光センサー８１はオフからオンに切り替わる（図１４の時刻ｔ３）。

遮光片５１ｃが図１２Ａの反時計回り方向にさらに回転すると、図１２Ｂに示されるように、副遮光部５１ｆ、すなわち、遮光片５１ｃが検知領域８１ａを通過して、光センサー８１はオンからオフに切り替わる（図１５の時刻ｔ４）。

一方、排出口３９から用紙Ｓが排出されて用紙Ｓの後端が第２接触片６１ｂから離間すると、第２アクチュエータ６１は下方向（図１２Ｂの反時計回り方向）に回転する。これにより、遮光片５１ｃが図１２Ｂの時計回り方向に回転して、図１２Ａに示されるように、遮光片５１ｃの副遮光部５１ｆが検知領域８１ａを通過して、光センサー８１がオフからオンに切り替わる（図１５の時刻ｔ５）。

遮光片５１ｃが図１２Ａの時計回り方向にさらに回転すると、副遮光部５１ｆは検知領域８１ａから離間して、スリット５１ｅが検知領域８１ａを通過して、図１１Ｂに示されるように、光センサー８１がオンからオフに切り替わる（図１４の時刻ｔ６）。

第１アクチュエータ５１が図１１Ａに示される第１の位置まで回転すると、スリット５１ｅは検知領域８１ａから離間して、主遮光部５１ｇが検知領域８１ａを通過し、光センサー８１はオフからオンに切り替わる（図１４の時刻ｔ７）。

用紙Ｓの１回の排出動作（Ｄｎｔ）毎に、上記の第２アクチュエータ６１の回転に伴う光センサー８１のオンとオフの切り替えが繰り返される。

そして、排紙トレイ２１に第２高さＨ２まで用紙Ｓが積載されると、図１３に示されるように、第２アクチュエータ６１は第２の位置に回転し、第２アクチュエータ６１の第２接触片６１ｂは、積載された用紙Ｓで押し上げられて略水平姿勢となる。つまり、遮光片５１ｃが回転して検知領域８１ａを通過した後（図１４の時刻ｔ４、ｔｎ４）、光センサー８１はオフに維持される。つまり、第２アクチュエータ６１が第２の位置に回転した後、用紙Ｓが排出されると、前述のように第２アクチュエータ６１が回動して第１アクチュエータ５１の遮光片５１ｃも回動する。しかし、遮光片５１ｃは、図１３の位置から反時計回り方向に回動し、光センサー８１の検知領域８１ａを通過しないので、光センサー８１はオフに維持される。

次に、第２の実施形態に係る満杯検知装置５０の検知動作（第１満杯状態、第１満杯状態検知後に用紙が排紙トレイ２１から取り出されたこと、第２満杯状態、の検知動作）について、図１４と図１５のフローチャート等を参照して説明する。つまり、第１満杯状態になった後、排紙トレイ２１から用紙Ｓを取り出すと、両アクチュエータ５１及び６１は通常姿勢（図１０Ａ参照）に戻るため、光センサー８１がオンからオフに切り替わり、第２満杯状態と区別できなくなってしまう。用紙Ｓを取り出した場合は、用紙Ｓの排出を継続することが可能であるが、第２満杯状態の場合は、用紙Ｓの排出を継続することが不可能である。このため、第１満杯状態になった後で光センサー８１がオンからオフに切り替わった場合に、用紙Ｓが取り出されたか、あるいは、第２満杯状態かを区別する必要がある。

用紙Ｓの排出が開始されると、まず、ステップＳ１において、制御部２５は、光センサー８１がオンに切り替わった時刻（図１４の時刻ｔ１）からオフに切り替わった時刻（図１４の時刻ｔ２）までの時間Ｔ１（以降、オン時間とする）が、所定の時間Ｘ１以上かどうかを判定する。

前述のように、排紙トレイ２１に積載された用紙Ｓの高さが高さＨ１に達した場合（図１１Ａ参照）、第１アクチュエータ５１が第１の位置に回転して遮光片５１ｃの主遮光部５１ｇが光センサー８１の検知領域８１ａを通過し、光センサー８１がオフからオンに切り替わる。また、用紙Ｓの１回の排出動作に伴って第２アクチュエータ６１が回転した場合も、光センサー８１はオフからオンに切り替わった後、オンからオフに切り替わる。用紙Ｓの排出動作時のオン時間は、第１アクチュエータ５１の第１の位置への回転時のオン時間よりも短いので、オン時間が所定の時間Ｘ１以上である場合は、第１アクチュエータ５１が第１の位置に回転していると判定される。

具体的には、１枚目の用紙Ｓが排出された場合、オン時間Ｔ１は所定時間Ｘ１よりも短い（ステップＳ１のＮ）ので、オン時間Ｔ１が所定時間Ｘ１以上となるまで、用紙Ｓが排出される毎にステップＳ１の処理をループする。そして、例えば、２５０枚目の用紙Ｓが排出されると、排紙トレイ２１に積載された用紙Ｓが高さＨ１に達して第１アクチュエータ５１が第１の位置（図１１Ａ参照）に回転し、遮光片５１ｃ（主遮光部５１ｇ）が光センサー８１の検知領域８１ｃを通過する。この場合、オン時間Ｔ１は所定時間Ｘ１以上である（ステップＳ１のＹ）ので、ステップＳ２に進む。

そこで、ステップＳ１で、オン時間Ｔ１が所定時間Ｘ１よりも長いと判定されると、ステップＳ２に進み、制御部２５は、第１満杯状態であると判定する。その後、ステップＳ３に進んで、用紙Ｓの排出の継続が可能かどうかを判定する。ＭＦＰ仕様の場合は、用紙Ｓの排出が不可能と判定されて、処理が終了する。この際、操作パネル７１の表示部に第１満杯状態であることを示すメッセージを表示してもよい。一方、プリンター仕様の場合は、用紙Ｓの排出を継続が可能と判定されて、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４で、制御部２５は、光センサー８１がオフに切り替わった時刻（図１４の時刻ｔ２）からオンに切り替わった時刻（図１４の時刻ｔ３）までの時間Ｔ２（以降、オフ時間とする）が、所定時間Ｘ２よりも短いかどうかを判定する。

第１満杯状態検知後に用紙Ｓの排出が継続されると、図１１Ａから図１２Ｂに示されるように、排出される用紙Ｓによって第２アクチュエータ６１及び第１アクチュエータ５１が回転して、光センサー８１はオンとオフとに切り替わる。つまり、第１アクチュエータ５１が回転して、光センサー８１の検知領域８１ａをスリット５１ｅが通過した後、副遮光部５１ｆが通過するので、光センサー８１はオフからオンに切り替わる。

一方で、第１満杯状態が判定された後に用紙Ｓを取り出すと、第１アクチュエータ５１と第２アクチュエータ６１とは通常姿勢（図１０Ａ参照）に回転する。これにより、光センサー８１の検知領域８１ａはいったん開放されるので、光センサー８１はオンからオフに切り替わる。そして、次の用紙排出動作が実行されるまでは、オフ状態に維持される。

そこで、制御部２５は、第１満杯状態判定後に、光センサー８１のオフ時間Ｔ２が所定時間Ｘ２以下よりも短い場合は、第１満杯状態判定後に用紙の排出動作が継続されていると判定し、ステップＳ５に進む。つまり、第１満杯状態判定後に用紙Ｓの排出が継続された場合のオフ時間は、スリット５１ｅの通過時間である。スリット５１ｅの幅は比較的狭いので、スリット５１ｅが検知領域８１ａを通過する時間は短い。一方、用紙Ｓ取り出し後のオフ時間は、第１アクチュエータ５１が通常姿勢（図１０Ａ参照）に回転した後の時間であり、スリット５１ｅの通過時間よりも長い。

ステップＳ５では、制御部２５は、光センサー８１のオフ時間Ｔ３が所定時間Ｘ３以上かどうかを判定する。言い換えると、光センサー８１がオフに切り替わった時刻（図１４の時刻ｔｎ４）から所定時間Ｘ３経過後の時刻（図１４の時刻ｔｎｘ）に光センサー８１がオンかどうかを判定する。前述のように、排紙トレイ２１に積載された用紙Ｓが第２高さＨ２に達して第２アクチュエータ６１が第２の位置に回転すると（図１３参照）、第１アクチュエータ５１の遮光片５１ｃが検知領域８１ａを通過した後（図１５の時刻ｔ４）、光センサー８１はオフに維持される。

したがって、ステップＳ５で、制御部２５が、光センサー８１のオフ時間Ｔ３が所定時間Ｘ３以上であると判定すると、ステップＳ６に進み、制御部２５が第２満杯状態と判定する。その後、用紙Ｓの排出を停止したり、操作パネル７１の表示部に第２満杯状態であることを示すメッセージを表示したりする等の指示を実行する。

一方、ステップＳ４で、光センサー８１のオフ時間Ｔ２が所定時間Ｘ２よりも長いと判定された場合は、ステップＳ７に進み、制御部２５は、排紙トレイ２１に積載された用紙Ｓが取り出されたと判定する。

上記説明したように、第２の実施形態に係る満杯検知装置によれば、第１満杯状態後の用紙Ｓの排出動作を光センサー８１で検知することで、第１満杯状態後に排紙トレイ２１から用紙を取り出した場合と、第１満杯状態後に用紙Ｓの排出が継続されている場合と、を区別して検知することができる。つまり、双方の場合とも、光センサー８１のオンからオフへの切り替わりによって判定されるが、第２の実施形態では、光センサー８１によって用紙Ｓの排出動作も検知できるようにしたので、第１満杯状態後に用紙Ｓの排出動作を光センサー８１が検知するか否かによって区別することができる。

具体的には、第１満杯状態を判定した後、光センサー８１のオフ時間が所定時間よりも長い場合には、排紙トレイ２１に積載された用紙Ｓが取り出されたと判定でき、短い場合には、第１満杯状態後に用紙Ｓの排出が継続されていると判定できる。

また、第１アクチュエータ５１の回転方向における主遮光部５１ｇの幅は、副遮光部５１ｆの幅よりも広く形成されている。したがって、遮光片５１ｃの寸法を大きくせずに、第１満杯状態時に光センサー８１の検知領域８１ａを確実に遮断することができ、第１満杯状態をより正確に判定することができる。

さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ 画像形成装置
３ 原稿読取装置
２１ 排紙トレイ
２５ 制御部
３５ 後壁
３９ 排出口
４１ アクチュエータ通過開口（開口部）
５０ 満杯検知装置
５１ 第１アクチュエータ
５１ａ 第１回転軸
５１ｂ 第１接触片
５１ｃ 遮光片（被検知片）
５１ｅ スリット
５１ｆ 副遮光部
５１ｇ 主遮光部
６１ 第２アクチュエータ
６１ａ 第２回転軸
６１ｂ 第２接触片
６１ｃ リンク片
８１ 光センサー
８１ａ 検知領域

Claims (6)

1. 排出された用紙が積載される排紙トレイと、
   前記排紙トレイに第１の高さまで用紙が積載された第１満杯状態と、前記第１の高さよりも高い第２の高さまで用紙が積載された第２満杯状態とを検知する満杯検知装置と、を備え、
   前記満杯検知装置は、
   前記第１満杯状態における用紙に接触して第１の位置に移動する第１アクチュエータと、
   前記第２満杯状態における用紙に接触して第２の位置に移動する第２アクチュエータと、
   前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータがそれぞれ前記第１の位置及び前記第２の位置へ移動したことを検知する１つのセンサーと、
   前記センサーの検知結果に基づいて前記第１満杯状態又は前記第２満杯状態を判定する制御部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記排紙トレイの上方に設けられる用紙の排出口と前記排出口の下方に設けられる開口部と、を有する後壁を備え、
   前記第１アクチュエータは、
   前記開口部を通って前記後壁から突出する突出位置から、前記後壁から退避した前記第１の位置へ向かって回動するように設けられ、
   前記第２アクチュエータは、
   前記排出口に回動可能に支持されて、前記第２の位置に向かって上方に回動するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１アクチュエータは、回転可能に支持される第１回転軸と、前記第１回転軸から径方向に延びて前記排紙トレイに積載される用紙に接触可能な第１接触片と、前記第１回転軸から径方向に延びて前記センサーの検知領域と重なるように設けられる被検知片と、を有し、
   前記第２アクチュエータは、回転可能に支持される第２回転軸と、前記第２回転軸から方向に延びて前記排紙トレイに積載される用紙に接触可能な第２接触片と、前記第２回転軸から径方向に延びて前記被検知片に当接するリンク片と、を有し、
   前記第１接触片が前記第１満杯状態における用紙に接触して前記第１アクチュエータが前記第１の位置に回転することで、前記被検知片が前記センサーの検知領域に重なるように移動して、前記制御部が前記第１満杯状態を判定し、
   前記第１満杯状態が判定された後、前記排紙トレイへの用紙の排出が継続されて、前記第２接触片が前記第２満杯状態における用紙に接触して前記第２アクチュエータが前記第２の位置に回転することで、前記リンク片が前記被検知片を押圧して前記センサーの検知領域から前記被検知片が離間し、前記制御部が前記第２満杯状態を判定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記センサーは、前記検知領域に形成される光路の遮断又は開放を検知する光センサーであり、
   前記第２アクチュエータは、前記排出口から排出中の用紙が当接することで押し上げられる作動片を有し、
   前記被検知片は、
   前記径方向に沿ったスリットと、前記第１アクチュエータの前記第１の位置への回転方向において前記スリットよりも上流側の副遮光部及び下流側の主遮光部と、を有し、
   前記第１満杯状態においては、前記主遮光部が前記光路を遮断し、
   前記第１満杯状態後に用紙が排出された場合は、排出中の用紙が前記作動片に当接して押し上げられ、前記第２アクチュエータが上方へ回転して前記被検知片を回転させ、前記スリットが前記検知領域を通過して前記光路を開放した後で前記副遮光部が前記検知領域を通過して前記光路を遮断するように設けられ、
   前記制御部は、前記第１満杯状態が判定された後の前記光路の開放時間に基づいて、前記第１満杯状態が判定された後に前記積載トレイから用紙が取り出されたかどうかを判定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、
   前記第１満杯状態が判定された後の前記光路の開放時間が所定の時間よりも長い場合は、前記第１満杯状態が判定された後に前記積載トレイから用紙が取り出されたと判定し、 前記第１満杯状態が判定された後の前記光路の開放時間が前記所定の時間以下の場合は、前記第１満杯状態が判定された後に用紙の排出が継続されていると判定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１アクチュエータの回転方向における前記主遮光部の幅は、前記副遮光部の幅よりも広いことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。

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