JP3842778B2 - 用紙サイズ検知装置 - Google Patents

Description

本発明は複写機、ファクシミリ装置あるいはプリンタ等の画像処理装置に使用される用紙サイズ検知装置に係わり、特に用紙サイズに応じて給紙方向と直交する方向に用紙を移動させて収容する給紙トレイに使用するのに好適な用紙サイズ検知装置に関する。

複写機、ファクシミリ装置あるいはプリンタ等の画像処理装置では、使用目的に応じて各種のサイズの用紙を選択的に使用することが多い。このような装置では、初めから用紙サイズごとに専用のカセットトレイを使用する場合も多いが、ひとつのトレイで各種の用紙をその都度セットして使用することもある。手差しトレイもこの後者のトレイの一種である。このように各種の用紙をセットすることのできるトレイでは、そのトレイに現在どのサイズの用紙がセットされているかを検出する必要がある。このために、このようなトレイでは用紙サイズ検知装置が付属していることが多い。

図６は、従来の用紙サイズ検知装置を使用した給紙装置の一例を表わしたものである。この給紙装置では、トレイ本体１１内に用紙の給紙方向１２の方向に切られたスリット１３と、このスリット１３と直交する方向に移動自在とされた幅方向用紙ガイド１４と、スリット１３に沿って給紙方向に移動自在に配置された給紙方向用紙ガイド１５とが備えられている。任意のサイズの用紙１６をこのトレイ本体１１にセットするには、用紙１６の幅方向に合わせて用紙ガイド１４を給紙方向１２と直交する方向に移動させ、また給紙方向１２については用紙１６の給紙方向に合わせて給紙方向用紙ガイド１５を移動させるようになっている。

トレイ本体１１内には、“Ｙ”字型をしたカム付き歯車１８が支点１７を中心として回動自在に配置されている。このカム付き歯車１８は、その“Ｙ”字の下端（図で左斜め下の端部）に相当する一端面に所定の長さにわたって歯１９を刻んでおり、円板状の平歯車２１の歯とかみ合っている。カム付き歯車１８の２つに分岐した頭部側には、それらの分岐個所を跨ぐようにカム溝２２が刻まれている。給紙方向用紙ガイド１５には、このカム溝２２の溝とスリット１３の両者を貫通するピン２３が取り付けられている。すなわち、給紙方向用紙ガイド１５を給紙方向１２あるいはその反対方向に移動させると、これに応じてピン２３がカム溝２２に摺接しながら移動し、カム付き歯車１８はこれに伴って支点１７を中心として回動する。歯１９と噛み合った平歯車２１はこれに応じてそのシャフト２５を回転させることになる。このシャフト２５は次に説明する用紙サイズ検知機構の一部を構成している。

図７は、用紙サイズ検知機構を表わしたものである。用紙サイズ検知機構は、図６で紙面と垂直方向に配置されたシャフト２５に、円板形状をしてその一個所にそれぞれ突起２９を有する第１〜第３の円板スイッチ３１〜３３を所定間隔を置いて取り付けた構成となっており、これら第１〜第３の円板スイッチ３１〜３３に対応する位置にそれぞれ第１〜第３のマイクロスイッチ３４〜３６のアクチュエータ３７が配置されている。第１〜第３の円板スイッチ３１〜３３のそれぞれの突起２９は異なった回転角度に設定されている。

図８は第２の円板スイッチを例にとって、対応する第２のマイクロスイッチの検知動作を説明するためのものである。図６に示した給紙方向用紙ガイド１５を給紙方向１２あるいはその逆方向に移動させると、カム付き歯車１８（図６、図７）が回転して平歯車２１（図６、図７）がこれに伴って回転してシャフト２５が回転する。これにより、図８に示した第２の円板スイッチ３２も他の円板スイッチ３１、３３（図７）と共に回転する。第２の円板スイッチ３２の突起２９がアクチュエータ３７を動かして第２のマイクロスイッチ３５を動作させる回転角度は、給紙方向用紙ガイド１５が所定の用紙サイズに対応して停止する位置に対応している。したがって、第２のマイクロスイッチ３５がオンとなっている状態で、用紙サイズ検知装置はその所定の用紙サイズの用紙がセットされていることを検知することができる。第１および第３の円板スイッチ３１、３３の突起２９もそれぞれ異なった他の用紙サイズに対応する回転角度に設定されており、それぞれそれらの用紙サイズの用紙が給紙装置にセットされたとき、これらを検知することになる。

このような従来の用紙サイズ検知装置では、これをトレイ本体１１に組み込む都合上、図７に示した用紙サイズ検知機構をコンパクトに設計する必要があった。したがって、図８に示した各円板スイッチ３１〜３３やその突起２９のサイズを小型化する必要があり、マイクロスイッチ３５の検知誤差が大きいという問題があった。すなわち、従来の用紙サイズ検知装置では、図６に示したトレイ本体１１を図示しない複写機等の画像処理装置に押し込んだり用紙の補給のために手前に引くような動作を行うと、その振動によって異なった用紙サイズが検知されてしまうといった問題があった。

そこで本発明の目的は、トレイに衝撃が加わったような場合にも用紙サイズの検知を精度よく行うことのできる用紙サイズ検知装置を提供することにある。

請求項１記載の発明の用紙サイズ検知装置では、（イ）任意のサイズの用紙を複数枚積層して収容するためのトレイ本体と、（ロ）このトレイ本体に収容される用紙の給紙方向後端側に当接させるように給紙方向あるいはその反対方向に移動自在に配置された用紙ガイドと、（ハ）この用紙ガイドの移動をトレイ本体の給紙方向に沿った端部近傍に伝達する伝達手段と、（ニ）給紙方向に凹凸を有するとともに、伝達手段によって伝達された用紙ガイドの移動に応じて、給紙方向あるいはその反対方向に可動される一体に構成された可動部材と、（ホ）この可動部材の凹凸と対向し該可動部材の位置に対応してトレイ本体に収容されている用紙のサイズを検出する検知手段とを具備し、（へ）伝達手段は、用紙ガイドの移動を伝達するカムと可動部材と接触して該可動部材を移動させる部位とを一体に構成するとともに、（ト）用紙ガイドがひとつの用紙サイズに対応する位置から次に給紙方向に長い用紙サイズに対応する位置に向けて移動する区間で、可動部材への伝達を休止するカム部を有することを特徴としている。

すなわち請求項１記載の発明では、用紙の給紙方向後端側の位置をセットするための用紙ガイドが給紙方向あるいはその反対方向に用紙のセットのために移動したとき、可動部材を伝達手段によってトレイ本体の給紙方向に沿った端部近傍で給紙方向あるいはその反対方向への移動として可動させる。そして、給紙方向に凹凸を有するとともに、用紙ガイドの移動に応じて、給紙方向あるいはその反対方向に可動される一体に構成された可動部材の動きを用いて、検知手段で用紙のサイズを検出する。ここで、伝達手段は、用紙ガイドの移動を伝達するカムと可動部材と接触して該可動部材を移動させる部位とを一体に構成するとともに、用紙ガイドがひとつの用紙サイズに対応する位置から次に給紙方向に長い用紙サイズに対応する位置に向けて移動する区間で、可動部材への伝達を休止するカム部を有するので、用紙ガイドを用紙サイズに対応する箇所よりも多少大きなサイズ側に位置的に甘くセットしたような場合であっても、あるいは衝撃でそのような位置に用紙ガイドが移動したような場合にも、用紙サイズの検知を正確に行うことができるという利点がある。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の用紙サイズ検知装置で、伝達手段は、用紙ガイドがひとつの用紙サイズに対応する位置に対して次に給紙方向に長い用紙サイズに対応する位置の直前で、可動部材への伝達を開始するカム部を有することを特徴としている。

すなわち請求項２記載の発明では、用紙ガイドがひとつの用紙サイズに対応する位置に対して次に給紙方向に長い用紙サイズに対応する位置の直前で、可動部材への伝達を開始するカム部を有するので、用紙ガイドが用紙の給紙方向の長さよりも長い状態で位置決めが行われたような場合でも、用紙サイズが一段大きくなったサイズとして誤検知されることがなく、用紙サイズの検知を正確に行うことができるようになる。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、用紙の給紙方向後端側の位置をセットするための用紙ガイドが給紙方向あるいはその反対方向に用紙のセットのために移動したとき、可動部材を伝達手段によってトレイ本体の給紙方向に沿った端部近傍で給紙方向あるいはその反対方向への移動として可動させるようにしている。ここで、伝達手段は、用紙ガイドの移動を伝達するカムと可動部材と接触して該可動部材を移動させる部位とを一体に構成するとともに、用紙ガイドがひとつの用紙サイズに対応する位置から次に給紙方向に長い用紙サイズに対応する位置に向けて移動する区間で、可動部材への伝達を休止するカム部を有するので、用紙ガイドを用紙サイズに対応する箇所よりも多少大きなサイズ側に位置的に甘くセットしたような場合であっても、あるいは衝撃でそのような位置に用紙ガイドが移動したような場合にも、用紙サイズの検知を正確に行うことができる。

また請求項２記載の発明によれば、用紙ガイドがひとつの用紙サイズに対応する位置に対して次に給紙方向に長い用紙サイズに対応する位置の直前で、可動部材への伝達を開始するカム部を有するので、用紙ガイドが用紙の給紙方向の長さよりも長い状態で位置決めが行われたような場合でも、用紙サイズが一段大きくなったサイズとして誤検知されることがなく、用紙サイズの検知を正確に行うことができるようになる。

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例の用紙サイズ検知装置を使用した給紙装置を表わしたものである。トレイ本体１１内には、“Ｙ”字型をしたカム付き歯車１８が支点１７を中心として回動自在に配置されている。このカム付き歯車１８は、その“Ｙ”字の下端（図で左斜め下の端部）に相当する一端面に所定の長さにわたって歯１９を刻んでおり、平歯車１０２の歯とかみ合っている。カム付き歯車１８の２つに分岐した頭部側には、それらの分岐個所を跨ぐように細長いカム溝２２が刻まれている。給紙方向用紙ガイド１５には、このカム溝２２の溝とスリット１３の両者を貫通するピン２３が取り付けられている。すなわち、給紙方向用紙ガイド１５を給紙方向１２あるいはその反対方向（トレイ本体１１の挿抜方向）に移動させると、これに応じてピン２３がカム溝２２に摺接しながら移動し、カム付き歯車１８はこれに伴って支点１７を中心として回動する。

歯１９は、可動板１０１の片面に刻まれた歯１０２とかみ合っており、ちょうどピニオンとラックの関係となっている。可動板１０１は、図示しない保持部材によって給紙方向１２あるいはこれと反対方向に移動自在となっている。したがって、カム付き歯車１８が支点１７を中心として回動すると、可動板１０１も給紙方向１２あるいはこれと反対方向に移動することになる。可動板１０１は、歯１０２が刻まれた面と反対の面には、複数のスイッチ作動片１０４がそれぞれ所定の幅および間隔を置いて配置されている。また、可動板１０１と対向するトレイ先端の不動部材１０５上には、複数の検知スイッチ１０６が所定の間隔を置いて配置されている。

図２および図３は、可動板の移動による用紙サイズの検知原理を説明するためのものである。これらの図で、可動板１０１はトレイ本体１１（図１）に収容される用紙サイズに応じて矢印１１１方向の所定位置でその移動を停止する。例えば図２に示した位置でその移動が停止した場合には、図で左から数えて２番目の第２の検知スイッチ１０６₂が第３のスイッチ作動片１０４₃によってアクチュエートされる。また、例えば図３に示した位置でその移動が停止した場合には、第２〜第４の検知スイッチ１０６₂〜１０６₄が第２および第３のスイッチ作動片１０４₂、１０４₃によって踏み込まれてアクチュエートされる。このように可動板１０１の停止位置によって第１〜第４の検知スイッチ１０６₁〜１０６₄の１または複数が同時にオンとなり、その組み合わせによってトレイ本体１１に収容された用紙の給紙方向１２における長さとしての用紙サイズが検知されることになる。しかも、各検知スイッチ１０６₁〜１０６₄のアクチュエート方向が給紙方向１２と一致しているので、トレイ本体１１の装着時のストロークを使用してこれらの検知動作を確実に行うことができる。

本実施例の用紙サイズ検知装置では、用紙サイズの検知機構をトレイの側板近傍に給紙方向に細長く延長した形で配置したことと、複数の検知スイッチで平行して検知を行うようにしたことで、用紙サイズの検知精度を高めている。また、そればかりでなく本実施例の用紙サイズ検知装置では、トレイ本体１１を給紙方向１２あるいはその逆方向に移動させたときの振動による誤動作の発生も極力防止している。そこで、これらの対策についても説明を行う。

図４は、給紙方向用紙ガイドをカム付き歯車に取り付けた部分の断面構造を表わしたものである。用紙を収容するトレイ底板１２１には、図１に示したスリット１３が刻まれている。スリット１３の両側に配置されたガイドレール１２２、１２２に遊嵌する形で配置された給紙方向用紙ガイド１５には、カム付き歯車１８の下側の面からピン２３がカム溝２２を通して差し込まれている。

図５は、カム付き歯車のカム溝に対する給紙方向用紙ガイドの停止機構を示したものである。カム付き歯車１８の上部に配置された給紙方向用紙ガイド１５の側面には、摘み１３１が取り付けられている。図示しない圧縮ばねに逆らってこれを摘まむことによって図４に示したガイドレール１２２に対する図示しない部材の圧迫が解かれ、給紙方向用紙ガイド１５はスリット１３に沿って用紙の給紙方向１２あるいはその反対方向に移動可能になる。給紙方向用紙ガイド１５が用紙サイズとの関係で定まる所望の位置に停止したら、摘み１３１を外すことでガイドレール１２２に対して前記した部材が圧迫し、給紙方向用紙ガイド１５は給紙方向への移動を阻止されることになる。

このように給紙方向用紙ガイド１５は摘まみ１３１を摘まんでいない状態でその移動を禁止することができるので、トレイ本体１１（図１）を移動する際の振動に対してカム付き歯車１８が微妙に回動する事態を確実に防止することができ、用紙サイズの誤検知を防止することができる。

しかも、図５に示すようにカム溝２２は給紙方向に所定長ずつ直線形状となった階段状に形成されている。これは、給紙方向用紙ガイド１５がそのひとつの直線部分で移動しても支点１７を中心としてカム付き歯車１８が回転しないようにするためである。この結果、本実施例の用紙サイズ検知装置では、例えばひとつの直線部分１４１をピン２３（図４）が移動しても用紙サイズの検知は１種類のままとなる。したがって、仮にオペレータが用紙サイズのセットの際に用紙１６の端部に給紙方向用紙ガイド１５をきちんと当てない状態で摘まみ１３１を固定したような場合でも、すなわち、給紙方向用紙ガイド１５が用紙１６の給紙方向１２の長さよりも長いような状態で位置決めが行われたような場合でも、用紙サイズが“一段大きなサイズ”として誤検知されることがない。これは、実際にセットされた用紙サイズよりも大きな用紙として画像処理装置が画像の形成を行うといった事態を防止する利点を生じさせることになる。

なお、ガイドレール１２２には、それぞれの用紙サイズに対応する個所に係止溝を配置しておき、摘まみ１３１を操作することでこれに連動する図示しない係止片をこれに係止させて給紙方向１２あるいはこれと反対方向への移動を阻止させたり、係止溝との係止を解除させてこれらの方向への移動を可能とするようにしてもよい。また、実施例では第１〜第４の検知スイッチ１０６₁〜１０６₄の各スイッチを機械的な検知スイッチとしたが、光学的あるいは磁気的に検知するスイッチであってもよいことはもちろんである。

また、実施例では可動板１０１にスイッチ作動片１０４を取り付けて、可動板１０１と対向する固定位置にスイッチ作動片１０４でアクチュエートされるスイッチ１０６を配置したが、これとは逆に可動板１０１にスイッチ１０６を配置し、固定位置にスイッチ作動片１０４を配置するようにしてもよいことは当然である。更に、スイッチ作動片１０４およびスイッチ１０６は、実施例のように複数個ずつ配置してもよいし、一方のみを複数配置するようにしてもよいことも当然である。

本発明の一実施例の用紙サイズ検知装置を使用した給紙装置を一部切り欠いて示した平面図である。 可動板のある移動位置における用紙サイズの検知状態を示した側面図である。 可動板の他の移動位置における用紙サイズの検知状態を示した側面図である。 給紙方向用紙ガイドをカム付き歯車に取り付けた部分の断面構造を表わした断面図である。 カム付き歯車のカム溝に対する給紙方向用紙ガイドの停止機構を示した平面図である。 従来の用紙サイズ検知装置を使用した給紙装置を一部切り欠いて示した平面図である。 図６の用紙サイズ検知装置に使用させガイドレール用紙サイズ検知機構を示す側面図である。 第２の円板スイッチによる第２のマイクロスイッチの検知動作を示した平面図である。

符号の説明

１１ トレイ本体
１２ 用紙の給紙方向
１３ スリット
１５ 給紙方向用紙ガイド
１６ 用紙
１７ 支点
１８ カム付き歯車
２２ カム溝
２３ ピン
１０１ 可動板
１０２ 歯
１０４ スイッチ作動片
１０６ 検知スイッチ
１２２ ガイドレール
１３１ 摘み

Claims (2)

1. 任意のサイズの用紙を複数枚積層して収容するためのトレイ本体と、
   このトレイ本体に収容される用紙の給紙方向後端側に当接させるように給紙方向あるいはその反対方向に移動自在に配置された用紙ガイドと、
   この用紙ガイドの移動を前記トレイ本体の給紙方向に沿った端部近傍に伝達する伝達手段と、
   給紙方向に凹凸を有するとともに、前記伝達手段によって伝達された前記用紙ガイドの移動に応じて、給紙方向あるいはその反対方向に可動される一体に構成された可動部材と、
   この可動部材の凹凸と対向し該可動部材の位置に対応して前記トレイ本体に収容されている用紙のサイズを検出する検知手段を具備し、
   前記伝達手段は、前記用紙ガイドの移動を伝達するカムと前記可動部材と接触して該可動部材を移動させる部位とを一体に構成するとともに、
   前記用紙ガイドがひとつの用紙サイズに対応する位置から次に給紙方向に長い用紙サイズに対応する位置に向けて移動する区間で、前記可動部材への伝達を休止するカム部を有することを特徴とする用紙サイズ検知装置。
2. 前記伝達手段は、前記用紙ガイドがひとつの用紙サイズに対応する位置に対して次に給紙方向に長い用紙サイズに対応する位置の直前で、前記可動部材への伝達を開始するカム部を有することを特徴とする請求項１記載の用紙サイズ検知装置。

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