JP3773114B2

JP3773114B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3773114B2
Application number: JP2003174494A
Authority: JP
Inventors: 亮米川
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: JP2005008352A; US7068970B2; US20050018158A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、媒体に画像及び（又は）文字を印刷する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
印刷媒体（以下、紙を対象に考える）に画像及び（又は）文字を印刷するプリンタには複数枚の印刷用紙が収納でき、印刷時に給紙する給紙カートリッジを有するものがある。前記給紙カートリッジは前記印刷用紙の大きさ及び方向によってそれぞれ独立して設けられている場合もあるが、一般的に多く用いられている給紙カートリッジは、複数の大きさ又は向き（例えば、Ａ４、Ａ４横、Ｂ５、Ｂ５横等）の印刷用紙に対応したものである。
【０００３】
前記給紙カートリッジの内部において、印刷用紙がばらけたり、ずれたりするのを防ぐためにスライド式の印刷用紙止め具が設けられており、該印刷用紙止め具をスライドさせて、前記収納する印刷用紙の大きさにあわせて該印刷用紙を固定することが可能である。
【０００４】
また、印刷を行うときには前記給紙カートリッジに収納されている前記印刷用紙の大きさ及び向きの情報を予めプリンタ本体（制御部）及び該プリンタに接続され、該プリンタに印刷データを送るＰＣ、デジタルカメラ等の機器に送っておいたほうがよく、それに関して多くの方法が提案されている。
【０００５】
図２に従来の給紙カートリッジの斜視図を、また、図５に、図２に示す給紙カートリッジを用いたときの用紙サイズ検出装置の平面図、正面図、側面図を示す。
図２に示す給紙カートリッジ１は、矩形の箱型の形状を有しており、印刷用紙Ｐを収納する収納スペース１１が形成されている。印刷用紙Ｐの前側端部Ｐは、給紙カートリッジ１の印刷用紙前端止め部１２に当接して配置される。また、給紙カートリッジ１は収納スペース１１内部をスライドするスライド式の印刷用紙後端止め具１３を備えており、印刷用紙Ｐの後側端部Ｐ２は印刷用紙後端止め具１３にて固定される。すなわち、印刷用紙Ｐは前側端部Ｐ１を印刷用紙前端止め部１２にて、後側端部Ｐ２を印刷用紙後端止め具１３にて固定される。
【０００６】
給紙カートリッジ１は箱型の縁部にプリンタにスライド装着するときのガイドが形成されている。また、縁部の外側には、突起部１４が配置されており４つの出入可能な突起１４１、１４２、１４３、１４４を有している。突起部１４はスライド式の印刷用紙後端止め具１３の位置によって突起の突出状態が変化するものである。
【０００７】
プリンタにはこの給紙カートリッジ１をプリンタに装着したときに、突起１４１、１４２、１４３、１４４が到達する位置に図５に示す印刷用紙サイズ検出装置７が配置されている。印刷用紙サイズ検出装置７は基板７１と、基板７１の裏面（給紙カートリッジ側）に取り付けられたタクトスイッチ７１１，７１２、７１３、７１４を押すための印刷用紙サイズ検出具７２とを備えている。印刷用紙サイズ検出具７２も基板７１の裏面に取り付けられており、突起１４１、１４２、１４３、１４４と当接する部分は、突起と同じ数７２１、７２２、７２３、７２４に分割されている。
【０００８】
給紙カートリッジ１をプリンタに装着したときに、突出している突起（ここでは、突起１４１、１４４）が印刷用紙サイズ検出具７２（７２１、７２４）を押圧する。突起１４１、１４４にて押圧された印刷用紙サイズ検出具７２（７２１、７２４）は、その圧力をタクトスイッチ７１１、７１４に伝達し、タクトスイッチ７１１、７１４をＯＮ状態に保持する。押されたタクトスイッチ７１１、７１４及び押されていないタクトスイッチ７１２、７１３の組み合わせによって印刷用紙後端止め具１３の位置すなわち、印刷用紙Ｐのサイズを検出することができるものである。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−１１５５５号公報
【特許文献２】
特開８−３２４８０１号公報
【特許文献３】
特開平１１−１３０２９５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板７１と印刷用紙サイズ検出具７２とは、ボルトで共締めされており、印刷用紙サイズ検出用具７２（７２１、７２２、７２３、７２４）が突起１４１（１４２、１４３、１４４）に押されることでタクトスイッチ７１１（７１２、７１３、７１４）を押すものであり、タクトスイッチ７１１（７１２，７１３，７１４）を確実にＯＮ状態になるまで押すと基板７１には大きな荷重がかかる。基板７１に大きな荷重がかかると基板自体湾曲してしまい、タクトスイッチ７１１（７１２、７１３、７１４）の反応が鈍くなることがおこる。また、場合によっては基板７１が荷重に耐えられずに割れてしまうこともありえる。
【００１１】
また、タクトスイッチ７１１（７１２、７１３、７１４）を基板７１上に実装しているので基板７１の製造工程が増えると共に、構造が複雑になりそれだけ不具合が発生する部分が増える。
【００１２】
そこで本発明は、長期にわたり使用しても基板の変形及び（又は）破損を防止し、媒体（紙等）の大きさ及び（又は）向きを正確に検出することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また本発明は、簡単な構造を有し製作時間及びコストを削れると共に、媒体（紙等）の大きさ及び(又は)向きを誤検知なく又は略誤検知なく検出することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、媒体に画像及び(又は）文字を印刷する画像形成装置であって、前記画像形成装置に装着され複数の大きさの前記媒体を収納するための媒体収納カートリッジと、前記画像形成装置に取り付けられ前記媒体収納カートリッジに収納されている前記媒体の大きさを検出するための媒体サイズ検出装置と、を備えており、前記媒体収納カートリッジは、収納される前記媒体の大きさに合わせて該カートリッジ内部を摺動し、該媒体を保持するための媒体後端止め具と、前記媒体収納カートリッジの側面に設けられ、複数の突起を備えており、前記媒体後端止め具の前記媒体収納カートリッジ内での位置によって、突出する突起が異なる突起部とを有しており、前記媒体サイズ検出装置は前記媒体収納カートリッジが前記画像形成装置に装着されたときに前記突起部と対面する位置に取り付けられた基板と、接地されていると共に弾性及び導電性を有しており、前記基板の表面に取り付けられ、一端部が該基板の裏面に回りこんで、該基板に設けられたスルーホールと選択的に接触する媒体サイズ検出具とを有しており、前記媒体収納カートリッジが前記画像形成装置に装着された状態のときに前記突起部の突出した突起が前記媒体サイズ検出具を押し、該媒体サイズ検出具がスルーホールと接触することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１５】
この構成によると、前記媒体サイズ検出具が基板の表面に取り付けられて、該基板の表面をサポートするので、前記媒体サイズ検出具が押されることで該基板自体にかかる荷重を低減することができる。それゆえ、前記基板の変形を防ぐことができ、変形による誤作動を防ぐことができる。
【００１６】
また、荷重がかかることによる前記基板の破壊も防ぐことができるので、基板寿命を長くすることができると共に、長期間の使用においても高い信頼性を保持することが可能である。
【００１７】
前記媒体サイズ検出装置は、前記基板に設けられたスルーホールの電圧状態で媒体のサイズを検出するものであり、スイッチ類を省略することができるので、部品コストを低くすることができると共に、取り付けの工程を省略することができ、より簡単に媒体サイズ検出装置を製作することができ、結果として画像形成装置を簡単、安価に製作することが可能である。
【００１８】
また、本発明は上記構成の媒体収納カートリッジにおいて、媒体後端止め具に加えて該媒体後端止め具とは垂直に摺動する媒体側部止め具を有しており、前記媒体収納カートリッジの前記突起部が設けられていない側面にも、前記媒体側部止め具の該媒体収納カートリッジ内での位置によって、異なる位置の突起が突出する第２突起部が備えられており、前記画像形成装置には前記媒体収納カートリッジを装着したときに対面し一部接触する位置に前記の媒体サイズ検出装置と同一形状の第２媒体サイズ検出装置を備えている画像形成装置を提供する。
【００１９】
この構成によると、前記媒体のサイズのみならず、該媒体の前記媒体収納カートリッジでの配置方向も検出することが可能である。たとえば、Ａ３の短辺とＡ４の長辺は同じ長さであり、前記媒体後端止め具、それに連動する突起部及び媒体サイズ検出装置では検出することができない、媒体の配置方向も検出することが可能である。
【００２０】
また、前記画像形成装置とは、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の媒体上に画像及び文字を印刷するものを広くさしている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の１例であるプリンタの概略配置図である。また、媒体収納カートリッジである給紙カートリッジは従来例の給紙カートリッジと同一の形状を有しており、便宜上同一の部分には同一の符号を付してある。
【００２２】
図１に示すプリンタＡは、媒体Ｐ（ここでは印刷用紙Ｐ）が収納される媒体収納カートリッジである給紙カートリッジ１と、給紙カートリッジ１から印刷用紙Ｐを送出する給紙ローラＫｒと、感光体ドラムＫｄと、感光体ドラムＫｄの表面に電荷をためるための帯電装置Ｔｄと、表面を帯電された感光体ドラムＫｄを露光して静電潜像を形成する露光装置Ｒｓ（ここではレーザーＲｓ）と、静電潜像が形成された感光体ドラムＫｄにトナーを付着させて現像する現像装置Ｇｓと、感光体ドラムＫｄの表面に現像された画像を印刷用紙Ｐ上に転写する転写ローラＴｓｒと、印刷用紙Ｐ上に転写された画像を定着させる定着ローラＴｈｒと、感光体ドラムＫｄ表面に残ったトナーを取り除くクリーニング装置Ｃｒと、感光体ドラムＫｄ表面の電荷を取り除く除電装置Ｊｄとを有している。
【００２３】
プリンタＡの動作を説明する。まず、感光体ドラムＫｄは回転し、回転するときに帯電装置Ｔｄが感光体ドラムＫｄの表面を帯電させる。ＰＣ等から送られてくる画像データを基に表面が帯電された感光体ドラムＫｄの表面を、レーザーＲｓにて露光して感光体ドラム表面に静電潜像を作成する。現像装置Ｇｓにて静電潜像が形成された感光体ドラムＫｄの表面に感光体ドラムＫｄの表面の電荷とは反対の極性の電荷を有するトナーを付着させ現像する。感光体ドラム表面の現像された画像を印刷用紙Ｐを挟んで感光体ドラムＫｄの表面の電荷より高い電荷でトナーを印刷用紙Ｐにひきつけて転写する。トナーが転写された印刷用紙Ｐは定着ローラＴｈｒにて加圧加熱され、印刷用紙Ｐに画像が定着される。また、印刷用紙Ｐに転写されずに感光体ドラムＫｄに残ったトナーはクリーニング装置Ｃｒにて取り除かれる。
【００２４】
このとき、給紙カートリッジ１に収納されている印刷用紙は給紙ローラＫｒにて感光体ドラムＫｄの回転にあわせて、画像が印刷用紙Ｐの定められた位置にくるように給紙される。
【００２５】
給紙カートリッジ１は、プリンタＡに矢印の方向に挿入装着されるものであり、プリンタＡの給紙カートリッジ装着部Ｓの内面に設けられた印刷用紙サイズ検出装置２にて給紙カートリッジ１に収納されている印刷用紙Ｐのサイズを検出している。
【００２６】
図２に給紙カートリッジ１の斜視図を示す。給紙カートリッジ１は従来プリンタに用いられている側面に突起部を有する給紙カートリッジであり、従来例にて示した給紙カートリッジと同一の部分には同一の符号がふしてある。
図２に示す給紙カートリッジ１は、上面１ｕが開いた箱型の形状を有しており、印刷用紙Ｐを収納する収納スペース１１を形成している。収納スペース１１には、印刷用紙Ｐを収納したときに印刷用紙Ｐの前端部Ｐ１が当接する前端部当接部１２と、収納スペース１１に摺動し印刷用紙Ｐの後端部Ｐ２を押える印刷用紙後端止め具１３と、印刷用紙後端止め具１３の位置にあわせて複数の突起が突出する突起部１４とを備えている。
【００２７】
印刷用紙のサイズは、Ａ４、Ｂ５といったように規格で定められている。このことによって、印刷用紙後端止め具１３は収納スペース１１において、予め定められた停止位置に停止するように形成されている。
【００２８】
突起部１４は、それには限定されないがここでは、印刷用紙後端止め具１３の位置に応じて突出する突起を４個備えており、各突起１４１，１４２，１４３，１４４が突出しているか否かによって印刷用紙後端止め具１３の位置を示すものである。
【００２９】
図３に印刷用紙サイズ検出装置の平面図、正面図及び側面図をそれぞれ示す。
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す印刷用紙サイズ検出装置２は、印刷用紙サイズ情報を伝記情報として出力する基板２１と、基板２１とボルト止めされ、給紙カートリッジ１の突起部１４にて押される印刷用紙サイズ検出具２２とを有している。
【００３０】
基板２１は表と裏を電気的に導通状態にするスルーホール２１１，２１２，２１３，２１４が設けられている。スルーホール２１１、２１２、２１３、２１４は給紙カートリッジ１プリンタＡに装着されたときに、突起部１４の突起１４１、１４２、１４３、１４４と対応する位置に配置されている。また、印刷用紙サイズ検出具２２は、弾性及び導電性を有する素材で形成されており、途中で折り返した形状を有している。印刷用紙サイズ検出具２２の一方の端部２２１は一つにまとめられており、端部２２１にて基板２１の表側（抵抗等が取り付けられた面）とボルト止めにて固定されている。
【００３１】
印刷用紙サイズ検出具２２の他方の端部２２２は、折り返しで基板の表側から裏側に回り込んでおり、それには限定されないがここでは、４等分されている。等分された先端部２２２１、２２２２、２２２３、２２２４は、それぞれ、基板２１のスルーホール２１１、２１２、２１３、２１４に対向して配置されている。
【００３２】
印刷用紙サイズ検出具２２は、接地されており各スルーホール２１１、２１２、２１３、２１４と接触する部分には導電性を有しスルーホールの金属部分との接触を大きくするための半球状の接触部２２３が形成されている。接触部２２３は印刷用紙サイズ検出具２２と一体的に形成されていてもよく、また、後付されているものでもよい。
【００３３】
給紙カートリッジ１がプリンタＡに装着されるときに、突出部の突起のうち突出したものが（例えば、突起１４１、１４４）、印刷用紙サイズ検出具２２の他方の端部２２２１、２２２４を押す。突起１４１、１４４にて押された印刷用紙サイズ検出具２２の端部２２２１、２２２４の接触部２２３は、スルーホール２１１、２１４と接触する。スルーホール２１１、２１２、２１３、２１４は常に所定の電圧が印加されており、通常状態では「Ｈｉ」状態であるのに対し、接触部２２３と接触したスルーホール２１１、２１４は印刷用紙サイズ検出具２２が接地されているので「Ｌｏｗ」になる。この各スルーホール２１１、２１２、２１３、２１４の「Ｈｉ」及び「Ｌｏｗ」の組み合わせで、印刷用紙後端止め具１３の位置、すなわち、印刷用紙Ｐの大きさを検出し、図示を省略した制御装置等に送信する。
【００３４】
図３各図に示すように、印刷用紙サイズ検出具２２は基板２１の表面（突起部１４と面するのと反対側の面）の略前面を覆っており、基板２１は印刷用紙サイズ検出具２２に支えられるので、強度を保つことが可能である。
【００３５】
印刷用紙Ｐの大きさと突起部の突起の関係は例えば図４に示されるような表に表すことが可能である。
図４に示す表は、横に紙のサイズ、縦に各スルーホール２１１、２１２、２１３、２１４の電圧状態示している。例えば、給紙カートリッジ１に、Ａ４が収納されている場合、スルーホール２１１、２１４の電圧状態が「Ｌｏｗ」となっており、スルーホール２１２、２１３の電圧状態が「Ｈｉ」である。すなわち、突起１４１、１４４が突出しており、残りは凹んでいる。ことを示している。同様にＡ５、Ｂ４、Ｂ５のときは、Ａ４のときとは異なるスルーホールがそれぞれ、「Ｌｏｗ」状態になっている。
【００３６】
以上のことを参照して、給紙カートリッジをプリンタに装着したときの該カートリッジに収納されている印刷用紙のサイズの検出手順を示す。
まず、給紙カートリッジ１の収納スペース１１内で印刷用紙後端止め具１３の位置を、収納スペース１１に収納される印刷用紙Ｐの大きさにあわせて摺動し決定する。それには限定されないがここでは、印刷用紙の大きさがＡ４であるとする。このとき、給紙カートリッジ１の側面に設けられた突起部１４の突起のうち、突起１４１、１４４が突出する（図２等参照）。
【００３７】
収納スペース１１に印刷用紙Ｐを収納し、プリンタＡに給紙カートリッジ１を装着する。このとき、プリンタＡに備えられている印刷用紙サイズ検出装置２にて給紙カートリッジ１に収納されている印刷用紙Ｐのサイズを検出する。突起部１３の突出している突起１４１、１４４が印刷用紙サイズ検出装置２の印刷用紙サイズ検出具２２の端部２２２１、２２２４を押すことで、端部２２２１、２２２４の突起と当接する側と反対側に形成されている接触部２２３が基板２１のスルーホール２１１、２１４と接触する（図３各図参照）。
【００３８】
印刷用紙サイズ検出具２２は導電性を有すると共に、接地されており、それゆえ、接触部２２３と接触するスルーホール１４１、１４４は接地され、電圧が「Ｈｉ」状態から、「Ｌｏｗ」状態に変化する。すなわち、スルーホール１４２、１４３は「Ｈｉ」、スルーホール１４１、１４４は「Ｌｏｗ」状態となる。この状態を図示を省略した制御部に送信することで、給紙カートリッジ１に収納されている印刷用紙ＰがＡ４サイズであることを、プリンタＡの制御部が認識することができる。
【００３９】
これによって、プリンタＡはＰＣやデジタルカメラ等の印刷を行う機器に収納されている印刷用紙のサイズの情報を送ることができる。
【００４０】
また、給紙カートリッジ１の突起部１４にある４つの突起のうち、少なくとも一つは常に突出している状態であるように設定すれば、給紙カートリッジ１がプリンタＡに装着された状態では、印刷用紙サイズ検出装置２の基板２１のスルーホール２１１、２１２、２１３、２１４のうち、突出した突起に対応するスルーホールは接地される、すなわち、「Ｌｏｗ」状態となる。このことは、印刷用紙サイズ検出装置２が制御部に全てのスルーホールが「Ｈｉ」状態であると送信してきた場合、給紙カートリッジ１はプリンタＡに装着されていないか、又は、不完全な状態で装着されていることが認識され、プリンタＡの誤作動を減らすことが可能である。
【００４１】
給紙カートリッジ１の印刷用紙収納スペース１１に印刷用紙後端止め具１３の摺動方向とは垂直な方向に摺動する印刷用紙側端止め具を備えており、突起部１４とは反対側の側面に第２突起部を備え、印刷用紙側端止め具の位置を表示し、さらにプリンタに設けられた印刷用紙サイズ検出装置にて収納されている印刷用紙の横方向の大きさについて検出できるようにしてもよい。こうすることで、印刷用紙が縦向きの場合及び横向きの場合どちらにも対応することが可能である。
【００４２】
上記の実施例では画像形成装置の例として、感光体ドラムを有するレーザープリンタを例示したが、これに限定されるものではなく、媒体に画像及び（又は）文字を形成するものを広く採用することが可能である。また、媒体として、印刷用紙を例示しているが、これに限定されるものではなく、ＯＨＰ等画像及び（又は）文字を形成するものを広く採用することが可能である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によると、長期にわたり使用しても基板の変形及び（又は）破損を防止し、媒体（紙等）の大きさ及び（又は）向きを正確に検出することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４４】
また本発明はによると、簡単な構造を有し製作時間及びコストを削れると共に、媒体（紙等）の大きさ及び(又は)向きを誤検知なく又は略誤検知なく検出することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一例であるプリンタの概略配置図である。
【図２】本発明にかかる画像形成装置に用いられる媒体収納カートリッジの一例である給紙カートリッジの斜視図である。
【図３】図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明にかかる画像形成装置に用いられる媒体サイズ検出装置の一例の平面図、正面図及び側面図である。
【図４】印刷用紙サイズ検出装置と印刷用紙のサイズの関係を示す表である。
【図５】図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来の画像形成装置に用いられる媒体サイズ検出装置の一例の平面図、正面図及び側面図である。
【符号の説明】
１給紙カートリッジ
１１収納スペース
１２印刷用紙前端止め部
１３印刷用紙後端止め部
１４突起部
１４１、１４２、１４３、１４４突起
２印刷用紙サイズ検出装置
２１基板
２２印刷用紙サイズ検出具
Ａプリンタ
Ｐ印刷用紙
Ｋｒ給紙ローラ
Ｋｄ感光体ドラム
Ｔｄ帯電装置
Ｒｓ露光装置
Ｇｓ現像装置
Ｔｓｒ転写ローラ
Ｔｈｒ定着ローラ
Ｃｒクリーニング装置
Ｊｄ除電装置

Claims

媒体に画像及び(又は）文字を印刷する画像形成装置であって、
前記画像形成装置に装着され複数の大きさの前記媒体を収納するための媒体収納カートリッジと、
前記画像形成装置に取り付けられ前記媒体収納カートリッジに収納されている前記媒体の大きさを検出するための媒体サイズ検出装置と、を備えており、
前記媒体収納カートリッジは、収納される前記媒体の大きさに合わせて該カートリッジ内部を摺動し、該媒体を保持するための媒体後端止め具と、
前記媒体収納カートリッジの側面に設けられ、複数の突起を備えており、前記媒体後端止め具の前記媒体収納カートリッジ内での位置によって、突出する突起が異なる突起部とを有しており、
前記媒体サイズ検出装置は前記媒体収納カートリッジが前記画像形成装置に装着されたときに前記突起部と対面する位置に取り付けられた基板と、
接地されていると共に弾性及び導電性を有しており、前記基板の表面に取り付けられ、一端部が該基板の裏面に回りこんで、該基板に設けられたスルーホールと選択的に接触する媒体サイズ検出具とを有しており、
前記媒体収納カートリッジが前記画像形成装置に装着された状態のときに前記突起部の突出した突起が前記媒体サイズ検出具を押し、該媒体サイズ検出具がスルーホールと接触することを特徴とする画像形成装置。
前記媒体収納カートリッジは、媒体後端止め具に加えて該媒体後端止め具とは垂直に摺動する媒体側部止め具を有しており、
前記媒体収納カートリッジの前記突起部が設けられていない側面にも、前記媒体側部止め具の該媒体収納カートリッジ内での位置によって、異なる位置の突起が突出する第２突起部が備えられており、
前記画像形成装置には前記媒体収納カートリッジを装着したときに対面し一部接触する位置に前記の媒体サイズ検出装置と同一形状の第２媒体サイズ検出装置が備え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。