JP4096475B2 - 記録媒体供給装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に装着される記録媒体供給装置、およびその記録媒体供給装置が装着される画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタなどの画像形成装置では、通常、用紙を給紙するための給紙カセットが、装置本体に着脱自在に装着されるように構成されている。この給紙カセットには、積載される用紙を受ける用紙押圧板と、その用紙押圧板を、積載される用紙の重量に抗して付勢するばねとが備えられている。用紙押圧板は、通常、その一端が回動可能に支持されており、用紙を満杯に積載した時には、ばねの付勢力に抗して下向きに回動され、その後、用紙が順次供給されるに従って、ばねの付勢力によって次第に上向きに回動するように構成されている。
【０００３】
また、このような画像形成装置においては、給紙カセット内の用紙の残存量を検知して、オペレータに用紙の補給のタイミングを知らせる必要がある。そのため、従来では、たとえば、給紙カセット内の用紙の残存量を、フォトセンサなどによって検知することにより、補給のタイミングを報知するようにしていた。
【０００４】
しかし、フォトセンサによると、ほこりや外乱光などにより誤検知を生じやすいため、たとえば、特開平５−１０５２７２号公報には、圧電素子などの圧力センサを用いて、用紙の重量を検知し、その用紙の重量から用紙の残存量を検知するようにすることが提案されている。
【０００５】
すなわち、特開平５−１０５２７２号公報には、用紙を満杯にした状態で、圧力センサによってその重量を検知しておき、次いで、用紙が所定枚数給紙された時に、圧力センサによって再び用紙の重量を検知することにより、その所定枚数分の重量を算出し、この値から、用紙１枚あたりの重量を算出した後、その時の重量を、この用紙１枚のあたり重量で割ることにより、用紙の残存枚数を算出することが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平５−１０５２７２号公報に記載される検知方法では、用紙の給紙枚数を検知するためのカウンタが必要となり、また、用紙の残存枚数を算出する演算処理を実行するための演算回路やメモリなどが必要である。
【０００７】
また、このような重量検知および演算処理を実行するためには、用紙を満杯にする毎に、何らかの手段で処理を開始するためのトリガを入力する必要があり、とりわけ、用紙の厚さや種類などが変更された場合には、その前に演算された値を用いることなどもできず、このようなトリガの入力が必須となる。そのため、トリガの入力を、たとえば、オペレータによって、用紙を補給するごとにその都度キー入力させるようにすると、操作が煩雑となり、一方、用紙が補給されたことを自動的に検知して、トリガを入力させるようにするには、そのための装置構成が必要となる。
【０００８】
さらに、このような検知方法では、給紙動作の途中において、既に積載されている用紙の上に、厚さや種類の異なる用紙を積載すると、正確な用紙の残存枚数を検知することができない。
【０００９】
本発明は、上記した不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、用紙の厚さや種類、あるいは積載される状態などにかかわらず、その用紙の積載量を、正確かつ確実に検知し得る、記録媒体供給装置、および、その記録媒体供給装置が備えられる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、記録媒体が積載される受け部材を備え、前記受け部材が、前記記録媒体の積載量に応じて移動するように構成されている、記録媒体供給装置において、前記記録媒体の積載量に応じて移動する前記受け部材の位置を圧電素子によって検知することにより、前記記録媒体の積載量を検知するように構成され、前記記録媒体の積載による押圧力に抗して前記受け部材を付勢する支持用付勢手段と、前記受け部材の位置に応じて伸縮し、前記圧電素子を押圧する検知用付勢手段とを備え、前記圧電素子が、前記検知用付勢手段の付勢力を検知することにより、前記受け部材の位置を検知するように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によると、記録媒体の積載量に応じて受け部材が移動すると、その移動された受け部材の位置が、圧電素子によって検知される。そして、その検知結果に基づいて、記録媒体の積載量が検知される。
【００１２】
また、受け部材は、記録媒体がより多く積載されている時には、支持用付勢手段の付勢に抗する方向に移動され、一方、記録媒体がより少なく積載されている時には、支持用付勢手段が付勢する方向に移動される。そして、検知用付勢手段には、その受け部材の移動状態、つまり、受け部材の位置に応じた付勢力が発生するため、この検知用付勢手段によって発生した付勢力を、圧電素子で検知することによって、受け部材の位置が連続的に検知される。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記受け部材が設けられ、前記記録媒体が収容される収容部と、前記記録媒体収容部が着脱自在に装着される装着部とを備え、前記圧電素子が前記装着部に設けられていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成によると、収容部を装着部から取り外して、記録媒体の補給を行なうことができる一方で、装着部に圧電素子が設けられているため、圧電素子を作動させるための電気的な接続部品などを、着脱される収容部に引き回す必要がなく、装置構成の簡略化を図ることができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記収容部の前記装着部への装着動作に連動して、前記圧電素子における、前記検知用付勢手段の付勢力の検知を可能とする連動手段を備えていることを特徴としている。
【００１６】
このような構成によると、記録媒体が収容された収容部を、装着部に装着した時には、連動手段によって、圧電素子が、検知用付勢手段の付勢力を検知し得る状態となる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記連動手段は、前記装着部に設けられ、前記検知用付勢手段の付勢力を解放および規制する付勢規制部材と、前記収容部に設けられ、前記付勢規制部材に当接する当接部材とを備えており、前記収容部の前記装着部への装着時には、前記当接部材が前記付勢規制部材に当接することにより、前記付勢規制部材を、前記検知用付勢手段の付勢力を解放するように作動させ、前記収容部の前記装着部からの取り外し時には、前記当接部材が前記付勢規制部材から離れることにより、前記付勢規制部材を、前記検知用付勢手段の付勢力を規制するように作動させることを特徴としている。
【００１８】
このような構成によると、収容部を装着部から取り外した時には、当接部材が付勢規制部材から離れて、この当接部材の離脱によって付勢規制部材が作動して、検知用付勢手段の付勢力を規制する一方で、収容部を装着部に装着した時には、当接部材が付勢規制部材に当接し、この当接によって付勢規制部材が作動して、検知用付勢手段の付勢力を解放し、これによって、圧電素子を、検知用付勢手段の付勢力を検知し得る状態とすることができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、画像形成装置であって、請求項１ないし４のいずれかに記載の記録媒体供給装置を備えていることを特徴としている。
【００２０】
このような記録媒体供給装置を画像形成装置に備えると、記録媒体供給装置が、記録媒体の積載量に応じて移動された受け部材の位置を圧電素子によって検知するため、記録媒体の厚さや種類、あるいは積載される状態などにかかわらず、その記録媒体の積載量を、正確かつ確実に検知することができる。そのため、記録媒体を好適なタイミングで補給することができ、正確かつ確実な画像形成動作を達成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図１および図２において、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２に、本発明の記録媒体供給装置としてのフィーダユニット４や、そのフィーダユニット４から供給された記録媒体としての用紙３に所定の画像を形成するための画像形成ユニット５などを備えている。
【００２２】
フィーダユニット４は、本体ケーシング２の底部に形成される装着部としての給紙カセット装着部５１と、この給紙カセット装着部５１に着脱自在に装着される収容部としての給紙カセット５２と、給紙カセット５２の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ７と、給紙ローラ７に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ９とを備えている。
【００２３】
給紙カセット５２には、後で詳述するように、用紙３が積載される受け部材としての用紙押圧板５３と、この用紙押圧板５３の前端部（用紙押圧板５３における給紙ローラ７により近い側の端部）と給紙カセット５２の底部との間に介装され、用紙３の積載による押圧力に抗して用紙押圧板５３を、その裏側から付勢する支持用付勢手段としての第１ばね５４と、分離パット８およびその分離パット８を付勢するばね１０とを備えている。
【００２４】
用紙押圧板５３は、用紙３の前端から長さ方向途中までを受けることができるような平板状をなし、その後端部（用紙押圧板５３における給紙ローラ７により遠い側の端部）が、給紙カセット５２の下方において軸支部５９を介して揺動可能に支持されるとともに、その前端部が、上下方向に回動可能とされている。また、用紙押圧板５３は、その前端部が、第１ばね５４によってその裏面側から付勢されているため、補給により用紙３の積載量が増えると、その前端部が、後端部を支点として第１ばね５４の付勢力に抗して下向きに回動され、給紙により用紙３の積載量が減ると、その前端部が、第１ばね５４の付勢力によって、後端部を支点として次第に上向きに回動される。
【００２５】
そして、給紙時においては、用紙押圧板５３上の最上位にある用紙３が、用紙押圧板５３の裏側からの第１ばね５４の付勢力によって給紙ローラ７に向かって押圧され、その給紙ローラ７の回転によって、給紙ローラ７と分離パット８とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。レジストローラ９は、駆動側および従動側の２つのローラから構成されており、給紙ローラ７から送られてくる用紙３を、所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に送るようにしている。
【００２６】
画像形成ユニット５は、スキャナユニット１１、現像ユニット１２、定着ユニット１３などを備えている。
【００２７】
スキャナユニット１１は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１４、レンズ１５および１６、反射鏡１７、１８および１９などを備えており、レーザ発光部からの発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１４、レンズ１５、反射鏡１７および１８、レンズ１６、反射鏡１９の順に通過あるいは反射させて、後述する現像ユニット１２の感光ドラム２１の表面上に高速走査にて照射させている。
【００２８】
現像ユニット１２は、スキャナユニット１１の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２０内に、感光ドラム２１、現像カートリッジ３６、スコロトロン型帯電器２５、転写ローラ２６などを備えている。現像カートリッジ３６は、ドラムカートリッジ２０に対して着脱自在に装着されており、現像ローラ２２、層厚規制ブレード２３、供給ローラ２４およびトナーボックス２７などを備えている。
【００２９】
トナーボックス２７内には、電気絶縁性を有する正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーボックス２７内のトナーは、トナーボックス２７の中心に設けられる回転軸２８に支持されるアジテータ２９により攪拌されて、トナーボックス２７の側部に開口されたトナー供給口３０から放出される。なお、トナーボックス２７の側壁には、トナーの残量検知用の窓４０が設けられており、回転軸２８に支持されたクリーナ３９によって清掃される。
【００３０】
トナー供給口３０の側方位置には、供給ローラ２４が回転可能に配設されており、また、この供給ローラ２４に対向して、現像ローラ２２が回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ２４と現像ローラ２２とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
【００３１】
供給ローラ２４は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ２２は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。なお、現像ローラ２２には、感光ドラム２１に対して逆極性の転写バイアスが印加されている。
【００３２】
また、現像ローラ２２の近傍には、層厚規制ブレード２３が配設されている。この層厚規制ブレード２３は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部が設けられており、押圧部がブレード本体の弾性力によって現像ローラ２２上に圧接されるように構成されている。
【００３３】
そして、トナー供給口３０から放出されるトナーは、供給ローラ２４の回転により、現像ローラ２２に供給され、この時、供給ローラ２４と現像ローラ２２との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ２２上に供給されたトナーは、現像ローラ２２の回転に伴って、層厚規制ブレード２３と現像ローラ２２との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２２上に担持される。
【００３４】
一方、感光ドラム２１は、現像ローラ２２の側方位置において、現像ローラ２２に対向するような状態で回転可能に配設されている。この感光ドラム２１は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面が、ポリカーボネートを主成分とする有機感光体などの正帯電性の材料により形成されている。また、スコロトロン型帯電器２５は、感光ドラム２１の上方に、所定の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型帯電器２５は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム２１の表面を一様に正帯電させることができるように構成されている。
【００３５】
そして、感光ドラム２１の表面は、スコロトロン型帯電器２５により一様に正帯電された後、スキャナユニット１１からのレーザービームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ２２の回転により、現像ローラ２２上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２１に対向して接触する時に、感光ドラム２１の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２１の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって現像（反転現像）が達成される。
【００３６】
感光ドラム２１の下方には、この感光ドラム２１に対向する転写ローラ２６が回転可能に配設されている。転写ローラ２６は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、感光ドラム２１に対して逆極性の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラム２１上に担持された可視像は、用紙３が感光ドラム２１と転写ローラ２６との間を通る間に用紙３に転写される。
【００３７】
定着ユニット１３は、現像ユニット１２の側方下流側に配設され、加熱ローラ３２、加熱ローラ３２に押圧される押圧ローラ３１、および、これら加熱ローラ３２および押圧ローラ３１の下流側に設けられる１対の搬送ローラ３３を備えている。加熱ローラ３２は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、現像ユニット１２において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ３２と押圧ローラ３１との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ３３によって、１対の排紙ローラ３４に搬送するようにしている。１対の排紙ローラ３４に送られた用紙３は、その排紙ローラ３４によって排紙トレイ３５上に排紙される。
【００３８】
そして、このような本実施形態のレーザプリンタ１には、給紙カセット５２内に収容される用紙３の残存量を検知するための用紙残量検知ユニット５５が設けられている。この用紙残量検知ユニット５５は、圧電素子からなる圧力センサ５６と、この圧力センサ５６が保持されるホルダ部材５７と、このホルダ部材５７を付勢する検知用付勢手段としての第２ばね５８とを備えている。ホルダ部材５７は、用紙押圧板５３の下面において、その用紙押圧板５３の前後方向に延びるような板状に形成されており、その前端部が用紙押圧板５３の長さ方向途中に位置し、その後端部が用紙押圧板５３の後端部よりやや後方に位置するように配置されている。ホルダ部材５７の後端部は、本体ケーシング２の給紙カセット装着部５１の底部において、給紙カセット装着部５１に設けられる軸支部６０を介して揺動可能に支持されており、これによって、その前端部が上下方向に回動可能とされている。
【００３９】
また、圧力センサ５６は、ホルダ部材５７の前端部の表面に設けられるとともに、第２ばね５８は、ホルダ部材５７の前端部の裏面と、給紙カセット装着部５１の底部に形成される凹部６１との間に介装されている。そのため、この第２ばね５８の付勢力によって、ホルダ部材５７の前端部に設けられる圧力センサ５６が、用紙押圧板５３の裏面に向けて当接される。
【００４０】
そして、用紙押圧板５３は、用紙３がより多く積載されている時には、第１ばね５４の付勢力に抗して、その前端部が下向きに回動され、一方、用紙３がより少なく積載されている時には、第１ばね５４の付勢力によって、その前端部が上向きに回動されるので、このように回動される用紙押圧板５３の下面に位置するホルダ部材５７は、この用紙押圧板５３の回動に従って、軸支部６０を支点としてその前端部が下向きあるいは上向きに用紙押圧板５３との平行を保ちながら回動される。その結果、このホルダ部材５７を付勢する第２ばね５８の付勢力は、ホルダ部材５７の回動状態、つまり、用紙押圧板５３の回動状態、さらに言い換えると、用紙押圧板５３の前端部の位置に応じて変化する。そのため、用紙押圧板５３に当接している圧力センサ５６には、用紙押圧板５３の前端部の位置に応じて変化する第２ばね５８からの押圧力が与えられるため、この圧力センサ５６に加わる押圧力を検知することによって、用紙押圧板５３の前端部の位置を連続的に検知することができる。
【００４１】
そして、図１に示すように、用紙押圧板５３上に用紙３がない状態においては、第２ばね５８は最も伸張された状態となるので、圧力センサ５６に加わる押圧力が最も弱くなり、その状態における圧力センサ５６からの出力電圧は、最も低い値となる。一方、図２に示すように、用紙押圧板５３上に用紙３が満杯で積載されている状態においては、第２ばね５８は最も圧縮された状態となるので、圧力センサ５６に加わる押圧力が最も強くなり、その状態における圧力センサ５６からの出力電圧は、最も高い値となる。また、圧電素子からなる圧力センサ５６では、その圧力センサ５６に加わる圧力がリニアに電圧に変換されるので、この圧力センサ５６の電圧変化を、図示しないＣＰＵにより換算して、たとえば、図３に示すような形態で表示すれば、用紙押圧板５３上に用紙３が満杯で積載されている状態を１００％として、現在の用紙３の残存量がどのくらいのパーセントとなっているのかを、正確かつ確実に、リアルタイムで連続的に知ることができる。
【００４２】
すなわち、図３には、本体ケーシング２の表面に組み込まれるパネル部６２が示されており、このパネル部６２には、このレーザプリンタ１を操作するための操作キー６３や、その操作キー６３に対応したメッセージあるいはエラーメッセージなどが表示されるＬＣＤ表示部６４などが設けられており、これらとともに、用紙３の残存量を示す用紙残量インジケータ６５が設けられている。この用紙残量インジケータ６５は、たとえば、図４（ａ）に示すように、用紙３が満杯の時には、表示部のすべてが所定の色で表示され、給紙が進むに従って、たとえば、用紙３の残量が約半分となった時には、図４（ｂ）に示すように、表示部の約半分が所定の色で表示され、さらに、用紙３がなくなった時には、図４（ｃ）に示すように、表示部には所定の色が表示されなくなる。このような用紙残量インジケータ６５によって表示すると、用紙３の残存量にリアルタイムに対応した表示を行なうことができ、その用紙３の残存量を、正確かつ確実に知ることができる。なお、たとえば、用紙３の残存量が少なくなった時には、色が変わるように表示して、オペレータに用紙３の補給を促すようにしてもよい。
【００４３】
しかも、このような用紙残量検知ユニット５５による、用紙３の残存量の検知は、圧力センサ５６が直接用紙３の重量を検知するのではなく、第２ばね５８の付勢力から用紙押圧板５３の前端部の位置を検知することにより行なわれるので、用紙３の厚さや種類、あるいは積載される状態などにかかわらず、その用紙３の残存量を、正確かつ確実に検知することができる。また、たとえば、用紙３を補給する毎に、トリガを入力することなどが不要であり、操作の簡易化および装置構成の簡略化を図ることができる。さらには、用紙３の給紙枚数を検知するためのカウンタや、用紙３の残存量を算出する演算処理を実行するための演算回路やメモリなども不要であり、さらなる装置構成の簡略化を図ることによって、装置のコストの低減化を図ることができる。
【００４４】
また、この用紙残量検知ユニット５５では、用紙押圧板５３が給紙カセット５２に設けられている一方で、圧力センサ５６が設けられるホルダ部材５７が、給紙カセット装着部５１に設けられているので、給紙カセット５２を給紙カセット装着部５１から取り外して、用紙３の補給を行なうことができながら、かつ、圧力センサ５６を作動させるための電気的な接続部品などを、給紙カセット５２に引き回す必要がなく、装置構成の簡略化が図られている。しかし、給紙カセット５２を給紙カセット装着部５１に装着した時には、用紙押圧板５３に圧力センサ５６を当接させて、第２ばね５８の付勢力を検知する必要があることから、このフィーダユニット４には、給紙カセット５２の給紙カセット装着部５１への装着動作に連動して、用紙押圧板５３に圧力センサ５６を当接させるための連動手段としての連動機構７６が設けられている。
【００４５】
この連動機構７６は、給紙カセット装着部５１に設けられる、付勢規制手段としての係合片６９およびばね７０と、ホルダ部材５７に設けられる、係合突起７１と、給紙カセット５２に設けられる、ころ６６、６７および当接部材としての当接切欠部６８とによって構成されている。
【００４６】
係合片６９は、ホルダ部材５７における幅方向両側の前方に設けられており、上下方向に延びる細長い板状をなし、その上下方向途中において、給紙カセット装着部５１に設けられる軸支部７２によって回動可能に支持されている。また、その上端には、ばね７０を係止する係止部７３が形成されるとともに、その上下方向途中であって、軸支部７２より上側には、後方に向かって突出する係合部７４が形成されている。ばね７０は、その一端が係止部７３に係止されるとともに、その他端が係合片６９よりも後方において、給紙カセット装着部５１の図示しないフレームに係止されている。また、係合突起７１は、ホルダ部材５７における幅方向両側の前端部に形成されており、上方に向かって突出し、その上端が係合片６９の係合部７４の下端と当接可能な位置に設けられている。
【００４７】
これによって、たとえば、図５および図６に示すように、ばね７０は、常には、係合片６９の係止部７３を後方に引っ張るので、係合片６９は、軸支部７２を支点として、その上端が後方で、その下端が前方に回動するように付勢される。その結果、係合片６９の係合部７４が下方に向かうので、ホルダ部材５７の前端部が最も下方に位置している時には、その係合突起７１と当接し、これによって、ホルダ部材５７は、第２ばね５８の付勢力に抗して、その上向きの回動が阻止される。
【００４８】
また、図１および図２に示すように、当接切欠部６８は、給紙カセット５２における第１ばね５４よりも後方の底部が開口されることによって形成されており、給紙カセット５２が給紙カセット装着部５１に装着された状態において、その当接切欠部６８の開口前端部７５が、係合片６９の下端に当接して、係合片６９を、ばね７０の付勢力に抗して軸支部７２を支点として、その上端が前方で、その下端が後方に回動させるようにしている。また、一方のころ６６は、給紙カセット５２の前後方向途中（給紙カセット５２が給紙カセット装着部５１に装着された状態において、ホルダ部材５７の後方にくるような位置）に設けられており、また、他方のころ６７は、給紙カセット５２の後端部に設けられている。
【００４９】
そして、図１および図２に示すように、給紙カセット５２が給紙カセット装着部５１に装着されている状態においては、上記したように、当接切欠部６８の開口前端部７５が、係合片６９の下端に当接しているため、係合片６９は、ばね７０の付勢力に抗して軸支部７２を支点として、その上端が前方で、その下端が後方に回動され、これによって、係合片６９の係合部７４とホルダ部材５７の係合突起７１との係合が解除される状態となる。そのため、ホルダ部材５７は、第２ばね５８の付勢力によって上向きに付勢され、圧力センサ５６が用紙押圧板５３に当接された状態で、その用紙押圧板５３の回動に従って回動されるようになる。
【００５０】
一方、用紙３を補給するために、給紙カセット５２を給紙カセット装着部５１から取り外す時には、図５に示すように、給紙カセット５２の引き出しに従って、ころ６６が、ホルダ部材５７の上を押さえ込むようにして通過するので、このころ６６の押さえ込みによって、ホルダ部材５７は、軸支部６０を支点として、その前端部が下向きに回動される。また、これとともに、給紙カセット５２が引き出されると、当接切欠部６８の開口前端部７５が、係合片６９の下端から離れるため、係合片６９は、ばね７０の付勢力によって軸支部７２を支点として、その上端が後方で、その下端が前方に回動される。その結果、ころ６６の押さえ込みによって、ホルダ部材５７の前端部が最も下方に位置した時には、係合片６９の係合部７４がホルダ部材５７の係合突起７１と当接し、これによって、ホルダ部材５７は、第２ばね５８の付勢力に抗して、その上向きの回動が阻止される。
【００５１】
そして、図６に示すように、給紙カセット５２が取り外された時には、ホルダ部材５７の前端部が最も下方に位置した状態で保持される。そのため、次いで、用紙３を補給して、再び、給紙カセット５２を給紙カセット収容部５１に装着する時には、給紙カセット５２のころ６６および６７が、ホルダ部材５７の上を円滑に通過することができ、これによって、給紙カセット５２の給紙カセット収容部５１への装着を円滑に行なうことができる。そして、給紙カセット５２が給紙カセット収容部５１に装着されると、図２に示すように、当接切欠部６８の開口前端部７５が、係合片６９の下端に当接するため、上記したように、係合片６９の係合部７４とホルダ部材５７の係合突起７１との係合が解除されて、ホルダ部材５７は、再び、第２ばね５８の付勢力によって上向きに付勢され、圧力センサ５６が用紙押圧板５３に当接された状態で、その用紙押圧板５３の回動に従って回動されるようになる。
【００５２】
このような連動機構７６によれば、給紙カセット５２を給紙カセット装着部５１から取り外した時には、第２ばね５８の付勢力に抗してホルダ部材５７の上向きの回動を自動的に阻止して、次の給紙カセット５１の装着動作を円滑に行なうことができるとともに、給紙カセット５２を給紙カセット装着部５１に装着した時には、第２ばね５８の付勢力を解放してホルダ部材５７を上向きに回動させ、圧力センサ５６を自動的に用紙押圧板５３に当接させることによって、この圧力センサ５６により第２ばね５８の付勢力を検知し得る状態を形成することができる。したがって、給紙カセット５２収容部に設けられる当接切欠部６８の開口前端部７５の、給紙カセット装着部５１に設けられる係合片６９に対する当接および離脱によって、第２ばね５８の付勢力の解放および規制を行なうことができるので、簡易な構成によって、確実な連動動作を確保できるとともに、給紙カセット５２を給紙カセット装着部５１に装着するごとに、第２ばね５８の付勢力によって圧力センサ５６を用紙押圧板５３に当接させる、という作業が不要となり、操作性の向上を図ることができる。
【００５３】
そして、このようなフィーダユニット４を備えるレーザプリンタ１では、フィーダユニット４において、用紙３の残存量に応じて回動された用紙押圧板５３の位置を圧力センサ５６によって検知するため、用紙３の厚さや種類、あるいは積載される状態などにかかわらず、その用紙３の残存量を、正確かつ確実に検知することができる。そのため、用紙３を好適なタイミングで補給することができ、正確かつ確実な画像形成動作を達成することができる。また、用紙３の残存量は、フィーダユニット４側で検知されるので、ケーシング本体２側に、用紙３の残存量を検知するための、センサやカウンタなどを設ける必要もなく、装置構成の簡略化を図ることができる。
【００５４】
また、以上に説明した用紙残量検知ユニット５５では、圧力センサ５６を、直接、用紙押圧板５３に当接させるように構成したが、たとえば、図７および図８に示すように、第２ばね５８を、直接、用紙押圧板５３に当接させるとともに、この第２ばね５８の押圧力を、回動可能なリンク部材７７で受けて、このリンク部材７７に、固定部材７８に当接される圧力センサ５６を支持させるようにしてもよい。
【００５５】
すなわち、図７において、このリンク部材７７は、用紙押圧板５３の下面において、その用紙押圧板５３の前後方向に延びるような板状に形成されており、その長さ方向途中が、給紙カセット５２の底部側に設けられる軸支部７９に揺動可能に支持されている。第２ばね５８は、このリンク部材７７の一端部と用紙押圧板５３との間に介装されており、また、圧力センサ５６は、このリンク部材７７における軸支部７９に対して第２ばね５８と反対側の他端部に設けられている。固定部材７８は、給紙カセット５２の底部を、上方に向かって凹状とすることにより形成されており、圧力センサ５６の上側において、この圧力センサ５６が当接可能なように対向状に形成されている。
【００５６】
そして、用紙押圧板５３は、用紙３がより多く積載されている時には、第１ばね５４の付勢力に抗して、その前端部が下向きに回動され、一方、用紙３がより少なく積載されている時には、第１ばね５４の付勢力によって、その前端部が上向きに回動されるので、このように回動される用紙押圧板５３に当接する第２ばね５８は、この用紙押圧板５３の回動に従って、リンク部材７７を強くあるいは弱く押圧する。そして、リンク部材７７は、その第２ばね５８からの押圧力に応じて、軸支部７９を支点として、圧力センサ５６側が上向きとなるように回動しようとするが、圧力センサ５６が固定部材７８に当接しているため、リンク部材７７が大きく回動することはなく、第２ばね５８からの押圧力に応じて、圧力センサ５６が固定部材７８を押圧する。そのため、この圧力センサ５６に加わる押圧力を検知することによって、用紙押圧板５３の前端部の位置を連続的に検知することができる。
【００５７】
そして、図７に示すように、用紙押圧板５３上に用紙３がない状態においては、その用紙押圧板５３に当接される第２ばね５８は最も伸張された状態となるので、リンク部材７７を介して圧力センサ５６に加わる押圧力は最も弱くなり、その状態における圧力センサ５６からの出力電圧は、最も低い値となる。一方、図８に示すように、用紙押圧板５３上に用紙３が満杯で積載されている状態においては、その用紙押圧板５３に当接される第２ばね５８は最も圧縮された状態となるので、リンク部材７７を介して圧力センサ５６に加わる押圧力は最も強くなり、その状態における圧力センサ５６からの出力電圧は、最も高い値となる。したがって、この圧力センサ５６の電圧変化を、上記したように、図示しないＣＰＵにより換算すれば、用紙３の残存量を、正確かつ確実に、リアルタイムで連続的に知ることができる。この場合、給紙カセット５２を給紙カセット装着部５１に装着した時に、圧力センサ５６の値を読み取るための電気的接続部（図示せず）が、給紙カセット５２および給紙カセット装着部５１に設けられている。
【００５８】
また、上記した実施形態では、用紙押圧板５３を回動させるように構成したが、上下方向に平行に移動させるように構成してもよく、この場合には、ホルダ部材５７も上下方向に平行に移動するように構成する。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の発明によれば、記録媒体の積載量に応じて移動された受け部材の位置を圧電素子によって検知するため、記録媒体の厚さや種類、あるいは積載される状態などにかかわらず、その記録媒体の積載量を、正確かつ確実に検知することができる。また、記録媒体の重量を検知して演算するものではないので、記録媒体を補給する毎に、トリガを入力することも不要で、操作の簡易化および装置構成の簡略化を図ることができる。さらに、記録媒体の供給枚数を検知するためのカウンタや、記録媒体の残存量を算出する演算処理を実行するための演算回路やメモリなどが不要となり、さらなる装置構成の簡略化を図ることができ、これによって、装置のコストの低減化を図ることができる。しかも、圧電素子によって検知すれば、記録媒体の積載量に応じて移動する受け部材の位置を連続的に検知できるので、記録媒体の積載量を、常に、リアルタイムで連続的に知ることができる。
【００６０】
また、受け部材の位置に応じて発生する検知用付勢手段の付勢力を、圧電素子で検知するので、受け部材の位置を、簡易な構成によって連続的に検知することができる。そのため、記録媒体の積載量を、簡易な構成により、正確かつ確実に、リアルタイムで連続的に知ることができる。
【００６１】
請求項２に記載の発明によれば、収容部を装着部から取り外して、記録媒体の補給を行なうことができ、かつ、圧電素子を作動させるための電気的な接続部品などを、着脱される収容部に引き回す必要がなく、装置構成の簡略化を図ることができる。
【００６２】
請求項３に記載の発明によれば、記録媒体が収容された収容部を、装着部に装着した時には、連動手段によって、圧電素子が、検知用付勢手段の付勢力を検知し得る状態となる。したがって、収容部を装着部に装着した時に、収容部にある受け部材の位置を、装着部にある圧電素子によって検知させるための準備作業が不要となり、操作性の向上を図ることができる。
【００６３】
請求項４に記載の発明によれば、収容部を装着部に装着した時には、収容部に設けられる当接部材の、装着部に設けられる付勢規制部材に対する当接によって、付勢規制部材を作動させることにより、検知用付勢手段の付勢力を解放して、圧電素子を、検知用付勢手段の付勢力を検知し得る状態とすることができるので、簡易な構成によって、確実な連動動作を確保することができる。
【００６４】
請求項５に記載の発明によれば、記録媒体供給装置が、記録媒体の積載量に応じて移動された受け部材の位置を圧電素子によって検知するため、記録媒体の厚さや種類、あるいは積載される状態などにかかわらず、その記録媒体の積載量を、正確かつ確実に検知することができる。そのため、記録媒体を好適なタイミングで補給することができ、正確かつ確実な画像形成動作を達成することができる。また、記録媒体の積載量は、記録媒体供給装置側で検知されるので、画像形成装置本体側に、記録媒体の積載量を検知するための、センサやカウンタなどを設ける必要がなく、装置構成の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態であって、用紙押圧板上に用紙がない状態を示す要部側断面図である。
【図２】 本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態であって、用紙押圧板上に用紙が満杯で積載されている状態を示す要部側断面図である。
【図３】 図１に示すレーザプリンタの本体ケーシングの表面に組み込まれるパネル部を示す正面図である。
【図４】 図３に示すパネル部の用紙残量インジケータの表示形態を示す図であって、（ａ）は、用紙の満杯時の表示、（ｂ）は、用紙残量が約半分となった時の表示、（ｃ）は、用紙がなくなった時の表示をそれぞれ示す。
【図５】 図１に示すレーザプリンタの、給紙カセット装着部から給紙カセットを取り外す動作の途中の状態を示す要部側断面図である。
【図６】 図１に示すレーザプリンタの、給紙カセット装着部から給紙カセットを取り外した状態を示す要部側断面図である。
【図７】 図１に示す用紙残量検知ユニットと異なる実施形態の用紙残量検知ユニットが備えられるレーザプリンタであって、用紙押圧板上に用紙がない状態を示す要部側断面図である。
【図８】 図１に示す用紙残量検知ユニットと異なる実施形態の用紙残量検知ユニットが備えられるレーザプリンタであって、用紙押圧板上に用紙が満杯で積載されている状態を示す要部側断面図である。
【符号の説明】
１ レーザプリンタ
３ 用紙
４ フィーダユニット
５１ 給紙カセット装着部
５２ 給紙カセット
５３ 用紙押圧板
５４ 第１ばね
５６ 圧力センサ
５８ 第２ばね

Claims (5)

1. 記録媒体が積載される受け部材を備え、前記受け部材が、前記記録媒体の積載量に応じて移動するように構成されている、記録媒体供給装置において、
   前記記録媒体の積載量に応じて移動する前記受け部材の位置を圧電素子によって検知することにより、前記記録媒体の積載量を検知するように構成され、
   前記記録媒体の積載による押圧力に抗して前記受け部材を付勢する支持用付勢手段と、
   前記受け部材の位置に応じて伸縮し、前記圧電素子を押圧する検知用付勢手段とを備え、
   前記圧電素子が、前記検知用付勢手段の付勢力を検知することにより、前記受け部材の位置を検知するように構成されていることを特徴とする、記録媒体供給装置。
2. 前記受け部材が設けられ、前記記録媒体が収容される収容部と、前記記録媒体収容部が着脱自在に装着される装着部とを備え、
   前記圧電素子が前記装着部に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の記録媒体供給装置。
3. 前記収容部の前記装着部への装着動作に連動して、前記圧電素子における、前記検知用付勢手段の付勢力の検知を可能とする連動手段を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の記録媒体供給装置。
4. 前記連動手段は、前記装着部に設けられ、前記検知用付勢手段の付勢力を、解放および規制する付勢規制部材と、前記収容部に設けられ、前記付勢規制部材に当接する当接部材とを備えており、
   前記収容部の前記装着部への装着時には、前記当接部材が前記付勢規制部材に当接することにより、前記付勢規制部材を、前記検知用付勢手段の付勢力を解放するように作動させ、
   前記収容部の前記装着部からの取り外し時には、前記当接部材が前記付勢規制部材から離れることにより、前記付勢規制部材を、前記検知用付勢手段の付勢力を規制するように作動させることを特徴とする、請求項３に記載の記録媒体供給装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の記録媒体供給装置を備えていることを特徴とする、画像形成装置。

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