JP4508018B2

JP4508018B2 - 用紙搬送装置及びこれを用いた画像形成装置

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Publication number: JP4508018B2
Application number: JP2005201928A
Authority: JP
Inventors: 賢一段
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2005-07-11
Publication date: 2010-07-21
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Description

本発明は、用紙搬送装置及びこれを用いた画像形成装置等の技術分野に関する。

従来、給紙装置としては、例えば特許文献１に開示された発明がある。この発明は、用紙を載置するための給紙カセットと、用紙を一枚ずつ搬送するための各ローラとを備え、さらに用紙搬送のタイミング（搬送間隔）を決定することを目的としたフォトセンサとアクチュエータからなる用紙端部検知センサと、給紙カセットの有無の検出を目的とする検知スイッチとを有している。
特開２００１−２０６５６６公報

ところで、上記特許文献１に開示された発明では、用紙の搬送の検出及び用紙カセットの有無をそれぞれ専用の検出手段により検出するようにしている。このような構成では、部品点数が多くなることから、その分組付け工数が増え、組付けも複雑になり、低コスト化、装置の小型化の妨げとなる問題がある。

本発明は、以上の問題等に鑑みてなされたものであり、少ない部品点数で、用紙の搬出の検出及び給紙カセットの有無を検出することが可能な用紙搬送装置及びこれを用いた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に、請求項１に記載の発明は、装置本体に対して着脱可能な給紙カセットと、前記給紙カセットから用紙を１枚毎に分離して搬送する搬送手段とを有する用紙搬送装置であって、前記装置本体に対して軸を中心に揺動可能に支持され、前記給紙カセットが取り外された第１の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されていない第２の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されている第３の状態とで、それぞれ揺動位置が変化する揺動部材と、前記揺動部材の揺動位置が、第２の状態か、それ以外の状態かを検出する第１の検出手段と、前記用紙の搬送経路における前記第１の検出手段の下流側に配置され用紙の搬送状態を検出する第２の検出手段と、前記第１および第２の検出手段からの信号が入力される制御手段とを備え、前記制御手段は、前記搬送手段が前記給紙カセットから用紙を取り出してから所定時間後に、前記第２の検出手段が用紙を検出せず、かつ前記第１の検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを検出したときには、前記給紙カセットが取り外された状態と判定することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、装置本体に対して着脱可能な給紙カセットと、前記給紙カセットから用紙を１枚毎に分離して搬送する搬送手段とを有する用紙搬送装置であって、前記装置本体に対して軸を中心に揺動可能に支持され、前記給紙カセットが取り外された第１の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されていない第２の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されている第３の状態とで、それぞれ揺動位置が変化する揺動部材と、前記揺動部材の揺動位置が、第２の状態か、それ以外の状態かを検出する第１の検出手段と、前記用紙の搬送経路における前記第１の検出手段の下流側に配置された第２の検出手段と、前記給紙カセット内の用紙の有無を検出する第３の検出手段と、前記第１〜第３の検出手段からの信号が入力される制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第２の検出手段が用紙の後端を検出し、かつ前記第１の検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを検出し、かつ前記第３の検出手段が、用紙有を検出するときには、用紙の連れ重送であると判定することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の用紙搬送装置において、前記第２の検出手段は、レジスト前センサ、レジスト後センサ、排紙センサのいずれかであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、装置本体に対して着脱可能な給紙カセットと、前記給紙カセットから用紙を１枚毎に分離して搬送する搬送手段とを有する用紙搬送装置であって、前記装置本体に対して軸を中心に揺動可能に支持され、前記給紙カセットが取り外された第１の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されていない第２の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されている第３の状態とで、それぞれ揺動位置が変化する揺動部材と、前記揺動部材の揺動位置が、第２の状態か、それ以外の状態かを検出する検出手段と、前記検出手段からの信号が入力される制御手段と、前記搬送手段が前記給紙カセットから用紙を取り出してから所定時間内に、前記検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態以外であることを検出したとき、用紙有りの状態を保持する保持手段と、前記検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態であることを検出したとき、前記保持手段が保持した用紙有りの状態を解除する解除手段と、を備え、前記制御手段は、前記解除手段が用紙有りの状態を解除し、前記検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを所定時間以上検出したときには、前記給紙カセットが取り外された状態と判定することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の用紙搬送装置を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、搬送手段が給紙カセットから用紙を取り出してから所定時間後に、第２の検出手段が用紙を検出せず、かつ第１の検出手段が、揺動部材の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを検出したときには、給紙カセットが取り外された状態と判定することにより、用紙の通過中に給紙カセットが取り外された状態を確実に検出することができる。

請求項２に記載の発明によれば、第２の検出手段が用紙の後端を検出し、かつ第１の検出手段が、揺動部材の揺動位置が第１の状態もしくは第３の状態であることを検出し、かつ第３の検出手段が、用紙有を検出するときには、用紙の連れ重送であると判定することにより、確実に連れ重送を検出することができる。

請求項３に記載の発明によれば、第２の検出手段をレジスト前センサ、レジスト後センサ、排紙センサのいずれかとしたことにより、新たに用紙の搬送状態を検出する別の検出手段を設けることがないので、部品点数や組付け工数を増加しないで済むことになる。

請求項４に記載の発明によれば、前記解除手段が用紙有りの状態を解除し、検出手段が、揺動部材の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを所定時間以上検出したときには、前記給紙カセットが取り外された状態と判定することにより、給紙カセットが取り外された状態を確実に検出することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の用紙搬送装置を有することで、部品点数を削減することから、その分組付け工数を減らし、組付けも簡素化し、画像形成装置として小型化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
〔１．本実施形態の全体構成〕
図１は本発明の第１実施形態を適用した画像形成装置としてのレーザプリンタを示す要部側断面図、図２は図１のレーザプリンタの斜視図、図３、図４は図１の給紙カセットの斜視図である。なお、以下の説明において、レーザプリンタの奥行き方向をＸ方向（正面側を＋Ｘとする）、幅方向（図２における右手前側を＋Ｚとする）をＺ方向とし、高さ方向をＹ方向（図２における上側を＋Ｙとする）として説明する。

レーザプリンタ１は、本体ケーシング２と、被記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５等を備えている。

（１）本体ケーシング
本体ケーシング（本発明の装置本体に相当する）２の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ２０を着脱するための着脱口６が形成されており、図１、図２に示すように、その着脱口６を開閉するためのフロントカバー７が設けられている。このフロントカバー７は、その下端部に挿通されたカバー軸（図示せず）に回動自在に支持されている。

これによって、フロントカバー７をカバー軸を中心として閉じると、図１に示すように、フロントカバー７によって着脱口６が閉鎖され、フロントカバー７をカバー軸を支点として開くと（傾倒させると）、着脱口６が開放され、この着脱口６を介して、プロセスカートリッジ２０を本体ケーシング２に対して着脱させることができる。

また、本体ケーシング２の底部には前方に開放するカセット収容部２Ａが設けられており、そこに、正面（図１における右側）からの操作により次述する給紙カセット９を収容させたり、或いは収容された給紙カセット９を取り外したりすることができるようになっている。

（２）フィーダ部
フィーダ部４は給紙カセット９と、用紙３を用紙搬送経路５６に一枚づつ送り出すための各ローラとを主体として構成される。給紙カセット９は図３に示すように、底の浅いトレイ状をなし内部に用紙３が積層状態に載置されるカセット本体７１と、その前部に設けられる壁部７５とからなる。カセット本体７１の底壁７１Ａの前部には用紙押圧板１５が取り付けられている。この用紙押圧板１５は底壁７１Ａに対して図３における左側の端が固定される一方、これとは反対側の端は固定されておらず、上下に撓み可能な構成とされている。

用紙押圧板１５の先端部と給紙カセット９の底壁７１Ａとの間にはレバー１７が設けられている（図１参照）。このレバー１７はレバー軸１８を中心に回動するようになっており、同レバー軸１８に図中反時計回りの回転駆動力が入力されると、レバー１７がレバー軸１８を支点として回転する。これにより、レバー１７の前端部が用紙押圧板１５の前端、ひいては給紙カセット９内に積層された用紙３を持ち上げることで、同用紙３を後述する給紙ローラ１２に当接させる。

壁部７５は板状の前板７６を備えるとともに、前板７６とは反対側の壁面はカセット本体７１側に向かって下降傾斜する傾斜面７７とされている。この傾斜面７７における幅方向の中央部には、紙粉取りローラ８並びに分離パット１１が上下に配置されるとともに、同傾斜面７７にはカセットの内方（図３における左側）に張り出すようにしてガイド片１１５が設けられている。このガイド片１１５は給紙カセット９の幅方向（図３に示すＴ方向であって、装置本体のＺ方向）に沿って５本設けられている。

紙粉取りローラ８は軸線を給紙カセット９の幅方向に向けた状態で、回動軸の両端部が壁部７５に形成される一対の保持壁７５Ａによって保持されている。また、図６に示すように、壁部７５の傾斜面７７であって、紙粉取りローラ８の下方部には凹部７７Ａが形成され、そこには、上端にパット押圧板１１Ａが固定されたコイルばね７８が縦向きに収容されている。このパット押圧板１１Ａの上面には分離パット１１が貼り合わされている。

一方、図１に示すように、カセット収容部２Ａにおける天井壁の前部側、すなわち給紙カセット９の壁部７５と対向する位置には給紙ローラ１２、分離ローラ１０、対向ローラ１３が順に配置されている。ここで、ローラの支持構造について簡単に説明すると、図３に示すように、分離ローラ１０の中心軸（本発明の軸に相当する）Ｃ１並びに対向ローラ１３の中心軸Ｃ２はそれぞれ給紙カセット９の幅方向に延びており、軸線を用紙搬送方向に直交する方向に向けた状態で中心軸Ｃ１、Ｃ２の両端部が本体ケーシング２に支持されるようになっている。一方、給紙ローラ１２は分離ローラ１０或いは対向ローラ１３のような本体ケーシング２に連結される中心軸を有さず、略コの字状をなすホルダ１２Ａによって中心軸Ｃ１に回動可能な状態で保持されている。

なお、図３、図４はいずれも給紙カセットの斜視図であるのに対し、分離ローラ１０、対向ローラ１３、給紙ローラ１２は本体ケーシング２に取り付けられる部品である。そのため、分離ローラ１０並びに対向ローラ１３は同図中に本来的には表れない部品であるが、給紙カセット９、或いはカセットに設けられるローラ８との関係を表すためにあえて図面上に示してある。

また、詳細には後述するが、中心軸Ｃ１には分離ローラ１０と並んで揺動リンク（本発明の揺動部材に相当する）８０が外挿されている。この揺動リンク８０はカセット収容部２Ａからの給紙カセット９の取り外しの検出並びに、用紙搬送の検出を行うためのものである。

そして、給紙カセット９をカセット収容部２Ａに収容させると、図１に示すように、給紙カセット９の前板７６が本体ケーシング２の前面壁と面一となってカセット収容部２Ａの入り口を塞ぐとともに、分離ローラ１０と分離パット１１が対向し、紙粉取りローラ８と対向ローラ１３とが対向する。

これにより、各ローラ８、１０、１２、１３並びに壁部７５のガイド片１１５によって用紙搬送経路５６が形成される。また、このときには、コイルばね７８の付勢力によって分離パッド１１は分離ローラ１０に押圧された状態となる。これにより、搬送された用紙との間に適度な摩擦力を加え、複数枚重なった状態で用紙搬送経路５６内に用紙３が供給されることを防止する。

また、図１に示すＭは駆動用のモータであり、モータＭが駆動されると図示しない動力伝達ギヤによってモータＭの駆動トルクが伝達されることにより、各、Ｃ２、ひいては各ローラ１０、１２、１３が回動するようになっている。そして、図１に示すように、用紙搬送経路５６は上記紙粉取りローラ８の配置付近からＵ字状に後側（同図における左側）へ折り返されるとともに、プロセスカートリッジ２０の下方に１対のローラからなるレジストローラ１４を備えている。これにより、モータＭの駆動に伴って用紙３は用紙搬送経路５６を辿って、次述する画像形成部５側へと送られる。

なお、モータＭは図示しない制御装置（装置全体の電気的な制御を行うもの）によって、その駆動が制御されるが、本実施形態のものは給紙カセット９の取り外しによってモータ駆動回路への電力の供給が遮断されるような機構が本体ケーシング２に組み込まれており、給紙カセット９がカセット収容部２Ａから取り外された状態にあるときには、モータＭの駆動が停止されるようになっている。

（３）画像形成部
画像形成部５は、スキャナ部１９、プロセスカートリッジ２０、定着部２１等を備えている。

（ａ）スキャナ部
スキャナ部１９は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、反射鏡２４、レンズ２５および反射鏡２６等を備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー２２で偏向されて、ｆθレンズ２３を通過した後、反射鏡２４によって光路が折り返され、さらにレンズ２５を通過した後、反射鏡２６によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ２０の後述する感光ドラム２９の表面上に照射される。

（ｂ）プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ２０は、スキャナ部１９の下方において、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されている。このプロセスカートリッジ２０は、筐体として、上フレーム２７と、この上フレーム２７と別体に形成されて、上フレーム２７と組み合わされる下フレーム２８とを備えている。また、プロセスカートリッジ２０は、筐体内に、像担持体としての感光ドラム２９、帯電手段としてのスコロトロン型帯電器３０、現像カートリッジ３１、転写手段としての転写ローラ３２、およびクリーニングブラシ３３を備えている。

感光ドラム２９は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネート等からなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体３４と、このドラム本体３４の軸心において、ドラム本体３４の長手方向に沿って延びる軸としての金属製のドラム軸３５とを備えている。ドラム軸３５が上フレーム２７に支持され、このドラム軸３５に対してドラム本体３４が回転自在に支持されることにより、感光ドラム２９は、上フレーム２７において、ドラム軸３５を中心に回転自在に設けられている。

スコロトロン型帯電器３０は、上フレーム２７に支持されており、感光ドラム２９の後側斜め上方において、感光ドラム２９と接触しないように所定間隔を隔てて、感光ドラム２９と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器３０は、感光ドラム２９と所定間隔を隔てて対向配置された放電ワイヤ３７と、放電ワイヤ３７と感光ドラム２９との間に設けられ、放電ワイヤ３７から感光ドラム２９への放電量を制御するためのグリッド３８とを備えている。このスコロトロン型帯電器３０では、グリッド３８にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ３７に高電圧を印加して、放電ワイヤ３７をコロナ放電させることにより、感光ドラム２９の表面を一様に正極性に帯電させることができる。

現像カートリッジ３１は、後側が開放されるボックス状の収容ケース６０を備え、下フレーム２８に対して着脱自在に装着されている。この現像カートリッジ３１内には、トナー収容室３９、トナー供給ローラ４０、現像ローラ４１および層厚規制ブレード４２が設けられている。

トナー収容室３９は、仕切板４３によって仕切られる収容ケース６０の前側の内部空間として形成されている。トナー収容室３９内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーＴが充填されている。このトナーＴとしては、重合性単量体、たとえば、スチレン等のスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレート等のアクリル系単量体を、懸濁重合等によって共重合させることにより得られる重合トナーが用いられている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。

なお、このようなトナーには、カーボンブラック等の着色剤やワックス等が配合され、また、流動性を向上させるために、シリカ等の外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約６〜１０μｍである。

また、トナー収容室３９内には、中央に設けられた回転軸５５に支持されたアジテータ４４が設けられている。このアジテータ４４は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。アジテータ４４が回転駆動されると、トナー収容室３９内のトナーＴが攪拌されて、仕切板４３の下方において前後方向に連通する開口部４５からトナー供給ローラ４０に向かって放出される。また、収容ケース６０の左右両側壁には、それぞれトナー収容室３９に対応した領域に窓部材（図示せず）が装着されている。各窓部材は、アジテータ４４に保持されて連動するワイパによって清掃される。なお、本体ケーシング２には、一方の窓部材の外側に発光素子（図示せず）、他方の窓部材の外側に受光素子（図示せず）が設けられており、発光素子から出射され収容ケース６０内を通過した検知光を受光素子にて検出し、その出力値に応じてトナーＴの有無を判別する。

トナー供給ローラ４０は、開口部４５の後側に配置されて、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。このトナー供給ローラ４０は、金属製のローラ軸を、導電性の発泡材料からなるローラで被覆することにより構成されている。

現像ローラ４１は、トナー供給ローラ４０の後側において、トナー供給ローラ４０と互いに圧縮されるように接触した状態で、現像カートリッジ３１に回転可能に支持されている。また、現像ローラ４１は、現像カートリッジ３１が下フレーム２８に装着された状態で、感光ドラム２９に対向して接触する。

ローラ軸４１ａは、現像カートリッジ３１の前端部において、その両端部が現像カートリッジ３１の側面から装置本体の幅方向（Ｚ軸方向）外方に突出している。現像ローラ４１のローラは、カーボン微粒子等を含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ４１には、現像時に現像バイアスが印加される。また、現像ローラ４１は、図示しないモータからの動力の入力により、トナー供給ローラ４０と同じ方向に回転駆動される。

層厚規制ブレード４２は、金属の板ばね材からなるブレード本体４６の先端部に、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４７を備えている。この層厚規制ブレード４２は、現像ローラ４１の上方において現像カートリッジ３１に支持されて、押圧部４７がブレード本体４６の弾性力によって現像ローラ４１上に圧接されている。

開口部４５から放出されたトナーＴは、トナー供給ローラ４０の回転により、現像ローラ４１に供給され、このとき、トナー供給ローラ４０と現像ローラ４１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ４１上に供給されたトナーＴは、現像ローラ４１の回転に伴って、層厚規制ブレード４２の押圧部４７と現像ローラ４１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ４１上に担持される。

転写ローラ３２は、下フレーム２８に回転自在に支持されており、上フレーム２７と下フレーム２８とが組み合わされた状態において、感光ドラム２９と上下方向において対向して接触し、感光ドラム２９との間にニップを形成するように配置されている。この転写ローラ３２は、金属製のローラ軸３２ａを、導電性のゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。転写ローラ３２には、転写時に転写バイアスが印加される。

クリーニングブラシ３３は、下フレーム２８に取り付けられており、上フレーム２７と下フレーム２８とが組み合わされた状態において、感光ドラム２９の後側において、感光ドラム２９と対向して接触するように配置されている。

感光ドラム２９の表面は、その感光ドラム２９の回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器３０により一様に正帯電された後、スキャナ部１９からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ４１の回転により、現像ローラ４１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２９に対向して接触するときに、感光ドラム２９の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２９の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム２９の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム２９の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光ドラム２９の表面上に担持されたトナー像は、図１に示すように、レジストローラ１４によって搬送されてくる用紙３が、感光ドラム２９と転写ローラ３２との間の転写位置を通る間に、転写ローラ３２に印加される転写バイアスによって、用紙３に転写される。トナー像が転写された用紙３は、定着部２１に搬送される。

なお、転写後に感光ドラム２９上に残存する転写残トナーは、現像ローラ４１に回収される。また、転写後に感光ドラム２９上に付着する用紙３からの紙粉は、クリーニングブラシ３３によって回収される。

（ｃ）定着部
定着部２１は、プロセスカートリッジ２０の後側に設けられ、定着フレーム４８と、その定着フレーム４８内に、加熱ローラ４９および加圧ローラ５０とを備えている。

加熱ローラ４９は、表面がフッ素樹脂によってコーティングされた金属管と、その金属管内に加熱のためのハロゲンランプとを備え、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。一方、加圧ローラ５０は、加熱ローラ４９の下方において、加熱ローラ４９を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ５０は、金属製のローラ軸を、ゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されており、加熱ローラ４９の回転駆動に従って従動される。

定着部２１では、転写位置において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４９と加圧ローラ５０との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙３は、本体ケーシング２の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス５１に搬送される。排紙パス５１に搬送された用紙３は、その上側に設けられる排紙ローラ５２によって、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ５３上に排紙される。

〔２.給紙カセットの着脱の検出並びに用紙搬送の検出構造〕
図５は給紙カセットの平面図（前部側のみを示してある）。図６は図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。図７は図３のＡ部を拡大した図である。図８は揺動リンクの第２の状態を示す断面図（図５中のＡ−Ａ線断面図）、図９は揺動リンクの第３の状態を示す断面図、図１０は揺動リンクの第１の状態を示す断面図である。図１２は突出部が分離ローラの上流側に設けられている場合の断面図である。

まず、揺動リンク８０の構成について説明し、その後、用紙３の搬送並びに給紙カセット９の着脱に伴う揺動リンク８０の状態（姿勢）の変化について説明する。

図５、図７に示すように揺動リンク８０は筒状の本体部８１を備えてなる。この本体部８１は肉厚の薄い小径部８１Ａと、肉厚の厚い大径部８１Ｂとを連結してなるとともに、中心軸Ｃ１に対していくらかの隙間を持って嵌め合わされ、遊転自在（中心軸Ｃ１と一体回動せず、自由に回動する）とされている。そして、小径部８１Ａにアーム８４が設けられ、大径部８１Ｂに給紙カセット９に対する突出板部９５が設けられている。

アーム８４は小径部８１Ａの外周から上方に延設され、その一端面（図７における手前側の端面）には遮蔽板８５が形成され、これとは反対側の端面（図７における奥側の端面）には補強壁８６が形成されている。

遮蔽板８５はアーム８４の上部において給紙カセット９の長手方向（装置本体のＸ軸方向）に沿う略矩形の平板状をなす。一方、補強壁８６はアーム８４のほぼ全高に亘って形成されている。この補強壁８６の先端側は一定幅をもって形成されるのに対し、補強壁８６の基端側は先端側に比べて幅広に形成されている。また、補強壁８６の基端側であって、図７における左手前側には鈎型のばね止め部８８が形成されている。

ここで、遮蔽板８５の相手側となる遮光物体検出用の光電センサ１００について説明する。光電センサ１００は対向配置される一対の投光・受光素子から構成（本実施形態のものは、これら光電素子がパッケージ化された透過型のフォトインタラプタを使用）される。この光電センサ１００は、本発明の検出手段及び第１の検出手段を構成する。

光電センサ１００はカセット収容部２Ａの天井壁における揺動リンク８０の上方位置に光軸を分離ローラ１０の中心軸Ｃ１に沿うような姿勢で固定され、取り付け状態（光電センサ１００、揺動リンク８０、給紙カセット９の取り付けがなされ、かつ用紙３が搬送されてない状態）においては投光、受光素子間に揺動リンク８０の遮蔽部８５が位置するような設定とされている。

突出板部９５は図５に示すように、大径部８１Ｂの外周面から給紙カセット９の壁部７５に向かって延設される。突出板部９５の幅は先端側がやや幅狭に形成されているのに対して、基端側は大径部８１Ｂの全幅に亘って形成され、しかも、図５における右側の端面部分が補強壁８６に連続するような形状とされている。

一方、図７、図８に示すように、壁部７５における突出板部９５の対向位置には、壁面を下向きに凹ませて受け部７９が設けられている。受け部７９の底面壁は突出板部９５を下支えするための平坦な座面７９Ａと、給紙カセット９の取り付け動作に伴って、突出板部９５を座面７９Ａへと案内するための案内斜面７９Ｂとから構成されている。また、同図に示すように、突出板部９５の先端はやや屈曲した形状をなす。

次に、揺動リンク８０の状態の変化について説明する。

＜第２の状態＞
給紙カセット９をカセット収容部２Ａに対して組み付けると、図８に示すように、突出板部９５は用紙搬送経路５６を横切って、先端の折れ曲がった部分が受け部７９の座面７９Ａに乗り上げた状態となる。このときには、アーム８４はほぼ垂直に起立した姿勢にあって、遮蔽板８５が投光素子から照射される検出光の光路を遮断する状態となる（以下、センサ出力のＯＦＦの状態とする）。この突出板部９５が受け部７９の座面７９Ａによって下支えされた状態を揺動リンク８０の第２の状態とする。すなわち、揺動リンク８０の第２の状態とは、給紙カセット９がカセット収容部２Ａに装着され、用紙３が搬送されていない状態である。

また、図８における１１０はコイルスプリングである。このコイルスプリング１１０は一端がカセット収容部２Ａの天井壁に掛けられ、他端が揺動リンク８０のばね止め部８８に掛けられており、第２の状態にあるときに、揺動リンク８０を同図のＳ方向に付勢している。

＜第３の状態＞
搬送前の状態において突出板部９５は用紙搬送経路５６を横切った状態にあるから、用紙３の搬送が行われると、突出板部９５が用紙３に跳ね上げられる。これにより、揺動リンク８０は図９に示す矢印方向（Ｒ方向）に回動する。そして、この回動により、遮蔽板８５が検出光の光路外に退避する。これにより、光電センサ１００は受光状態（以下、センサ出力のＯＮの状態とする）。この跳ね上げられた図９に示す状態を揺動リンク８０の第３の状態とする。すなわち、揺動リンク８０の第３の状態とは、給紙カセット９がカセット収容部２Ａに装着され、用紙３が搬送されている状態である。

そして、揺動リンク８０は用紙３が搬送されている間は、用紙３によって突出板部９５の下面が支えられた状態にあるから第３の状態を維持するが、用紙３の後端が突出板部９５を通過すると、それに伴って用紙３の支持がなくなる（フリーな状態となる）から、揺動リンク８０は先に説明したコイルスプリング１１０による付勢力の作用により、元の第２の状態に復帰する。

＜第１の状態＞
次に、図８の状態から給紙カセット９を取り外すと（同図における右方向にカセット全体を移動させる）、図１０に示すように、受け部７９による突出板部９５の下支え状態が解除される。解除がなされた直後、揺動リンク８０はコイルスプリング１１０の付勢力を受けた状態にあるから、図１０に示すＳ方向に回動する。そして、揺動リンク８０にはストッパ（図示せず）が設けられており、これが分離ローラ１０の端面に当接して回動が停止される。このときには、遮蔽板８５が検出光の光路外に退避する。これにより、光電センサ１００は受光状態（ＯＮ状態）となる。この姿勢を揺動リンク８０の第１の状態とする。すなわち、揺動リンク８０の第１の状態とは、給紙カセット９がカセット収容部２Ａから取り外された状態である。

一方、この状態から、今度は給紙カセット９をカセット収容部２Ａに差し込むと、その差込の過程で、突出板部９５の先端の折れ曲がった部分が、壁部７５の案内斜面７９Ｂに突き当たる。その後、揺動リンク８０は案内斜面７９Ｂによる案内作用を受けて、コイルスプリング１１０の付勢力に抗しつつ回動されてゆき、給紙カセット９がカセット収容部２Ａ内に収まったときには、突出板部９５は案内斜面７９Ｂを登りきって、受け部７９の座面７９Ａに下支えされた状態、すなわち図８に示す第２の状態となる。

このように、突出板部９５の先端を折れ曲がらせ相手側の壁部７５に案内斜面７９Ｂを設けることで給紙カセット９をカセット収容部２Ａに装着する際に、座面７９Ａに対する突出板部９５の誘いこみが円滑に行われるから、突出板部９５が壁部７５に突き当たった後に、突っ張った状態となって破損することがない。

なお、光電センサ１００の遮光・受光判定は受光素子からの受光信号に基づいて後述する制御ユニットにより行われ、モータＭの駆動判定はモータに付設される速度制御用のロータリーエンコーダからのパルス信号に基づいて制御ユニットにより行われる。

そして、用紙搬送と判定されたときには、そのときの光電センサ１００のＯＮ・ＯＦＦに基づいて次に送られる用紙の搬送タイミングが以下の要領で決定されるようになっている。

まず、光電センサ１００がＯＦＦ（遮光）からＯＮ（第３の状態の受光）に切り替わるタイミングを検出することで用紙３の先端の通過を検出することができ、これとは反対に光電センサ１００がＯＮ（第３の状態の受光）からＯＦＦ（遮光）に切り替わるタイミングを検出することで用紙３の後端の通過を検出することができる。したがって、第２の状態から第３の状態に変化する場合には、給紙カセット９から用紙３を取り出してから搬送することにより、用紙の先端及び後端を検出することができる。そして、第３の状態から第２の状態に変化する場合には、搬送された用紙３の後端を検出することができる。

そして、搬送タイミングを決定するには用紙３の先端の通過を基準とする方法と、用紙３の後端の通過を基準とする方法とがあるが、本実施形態では後者、すなわち一枚の用紙３の後端の通過が検出されたことを確認したのちに、次の用紙３を搬送することとしている。このような制御を行うことで、一枚の用紙３の搬送が完了する前に、次の用紙３の搬送がなされるといった誤動作を未然に解消することが可能となる。

そして、このような用紙３の搬送タイミングを決定する際には、印刷の高速化の要請からできるだけ搬送間隔を短くすることが望ましい。この点について、本実施形態では、先に述べたように、コイルスプリング１１０を設けて、揺動リンク８０を復帰方向（第３の状態から第２の状態に戻る方向）に付勢している。従って、何ら付勢手段が設けられていない場合に比べて、それだけ復帰までの時間（第３の状態から第２の状態に戻るまでの時間）が短くなるから、用紙３の搬送に対する光電センサ１００のＯＮ・ＯＦＦのタイミングの遅れが短くできる。そのため、これに基づいて用紙３の搬送タイミングを決定すれば、検出の遅れ分の誤差が排除できるから、結果として、搬送タイミングを最短の時間に設定できる。

また、用紙３の後端の検出を行うには、一枚の用紙３が通過する度に、必ず、揺動リンク８０が第３の状態から第２の状態に復帰する設定とする必要がある。そこで、本実施形態では、突出板部９５が分離ローラ１０に対して、用紙搬送経路５６の下流側（図８における右側）に位置するような配置としてある。仮に、図１１に示すように、分離ローラ１０より上流側に突出板部１３０を設けてしまうと、そこは用紙３が分離される前であるから、突出板部９５の下方に用紙３が重なった状態で位置することが起こり得る。なお、以下の説明では、このように用紙３が重なった状態で搬送されることを連れ重送という。

このような状態となると、重なった用紙のうち一枚の用紙３が通過したとしても、揺動リンク８０は第２の状態に戻らないから、用紙３の後端を検出することができない。しかし、上記構成（突出板部９５を分離ローラ１０の下流に配置する構成）であれば、用紙３の通過とともに揺動リンク８０が必ず第２の状態に復帰することとなる。

また、コイルスプリング１１０を設けることで先に説明した第３の状態から第２の状態への状態の変化に加えて、第２の状態から第１の状態への状態の変化も早くなる。そのため、給紙カセット９の取り外しの検出も早く行うことが可能となる。

〔３．制御ユニットの構成〕
次に、制御ユニット１２０について説明する。図１２はその制御ユニット１２０の構成を示すブロック図である。

制御手段としての制御ユニット１２０は、ＣＰＵ１２１と、種々の制御プログラムが格納されたＲＯＭ１２２と、パーソナルコンピュータやホストコンピュータ等の外部のデータ送信機器ＰＣから送信された送信データを受けて格納する受信バッファ等の各種メモリが設けられたＲＡＭ１２３と、送信された印字データを受信するインターフェース（Ｉ／Ｆ）１２４と、スキャンバッファを有しビットイメージデータに変換された印字情報を順次ＤＣコントローラ回路１２５へ出力するインターフェース（Ｉ／Ｆ）１２６と、上述したようにトナーＴの有無を判別するトナーセンサ１２７、上述した光電センサ１００、レジスト前センサ１２８、レジスト後センサ１２９、排紙センサ１３０、ペーパーエンプティセンサ１３１及びその他のセンサからの検出信号を受信するインターフェース（Ｉ／Ｆ）１３２と、操作パネル１３３から各種制御モードを選択でき、その切り替えた信号を受けるインターフェース（Ｉ／Ｆ）１３４とを備えており、これらはバス１３５を介してＣＰＵ１２１にそれぞれ接続されている。

なお、レジスト後センサ１２９は、本発明の第２の検出手段を構成し、ペーパーエンプティセンサ１３１は、給紙カセット９内の用紙３の有無を検出するものであって、本発明の第３の検出手段を構成する。

そして、レジスト前センサ１２８は、図１に示すように用紙搬送経路５６におけるレジストローラ１４の上流側に配置される一方、レジスト後センサ１２９は、用紙搬送経路５６におけるレジストローラ１４の下流側に配置されている。また、排紙センサ１３０も用紙搬送経路５６における排紙ローラ５２の下流側に配置されている。さらに、ペーパーエンプティセンサ１３１のアークチェータは、図８〜図１０に示すように中心軸Ｃ１を中心として回動可能に取り付けられ、給紙動作時に、給紙カセット９内に積層された用紙３が持ち上げられたときに、用紙３の上面に当接して時計方向に回動する。そのアークチェータの位置を検出可能な、一対の投光・受光素子から構成（本実施形態のものは、これら光電素子がパッケージ化された透過型のフォトインタラプタを使用）されるエンプティセンサ（図示せず）は、給紙カセット９に用紙３がある状態、或いは、給紙カセット９が取り外された状態、給紙カセット９は装着されているが用紙３がない状態を検出可能である。

なお、ＤＣコントローラ回路１２５には、図示しないが各種ローラ、モータやヒータを駆動するための駆動回路１４０が接続されている。

ＲＯＭ７２には、前述した機能を実現するための種々の制御プログラムに加えて、文字や記号等の多数のキャラクタに関する印字用ドットパターンデータを格納したフォントメモリ、ＲＡＭ７３に設けられた受信データバッファや印字イメージメモリ等の各メモリのメモリ容量及び先頭アドレスを管理するメモリ管理プログラム等や、また、上記のデータの他、給紙カセット９から給紙を開始してから用紙３の先端が光電センサ１００に達するまでの時間と用紙３の滑り等を考慮したマージン分の時間とを併せたタイムデータがタイマ値として予め格納されている。

ＲＡＭ１２３には、上記タイマ値や用紙３有りの時間、後述するように光電センサ１００が実際に用紙３を検出した場合、検出状態を保持（ロック）するための用紙有無フラグデータが記憶される。

次に、光電センサ１００とペーパーエンプティセンサ１３１の取り得る組合せ状態を説明する。

図１３（Ａ）〜（Ｄ）は光電センサ１００とペーパーエンプティセンサ１３１の取り得る組合せ状態を示す説明図である。なお、本実施形態の光電センサ１００は、上述したように搬送される用紙３の後端を検出するとともに、給紙カセット９の有無（給紙トレイの開閉）を検出するものである。すなわち、光電センサ１００は、給紙カセット９内に用紙３があり、かつ給紙カセット９が取り外されたときにＯＮする。また、ペーパーエンプティセンサ１３１は、給紙カセット９が取り外された状態や、用紙３がなくなった場合に用紙３がない旨を検出する。

図１３（Ａ）は、光電センサ１００で給紙カセット９が装着されていることを検出し、ペーパーエンプティセンサ１３１で用紙３を検出しており、用紙３を収納した給紙カセット９が本体ケーシング２に装着され、かつ用紙３が搬送されていない第２の状態、つまり通常状態を示している。

図１３（Ｂ）は、光電センサ１００で給紙カセット９が取り外されていることを検出し、また、給紙カセット９が取り外された場合、ペーパーエンプティセンサ１３１で用紙３なしを検出しており、本体ケーシング２から給紙カセット９が取り外された第１の状態を示している。

図１３（Ｃ）は、光電センサ１００で給紙カセット９が装着されていることを検出し、ペーパーエンプティセンサ１３１で用紙３を検出しており、給紙カセット９が装着され、かつ用紙３が搬送中（もしくは連れ重送）であることから、用紙３を収納した給紙カセット９が本体ケーシング２に装着され、かつ用紙３が搬送中（もしくは連れ重送）である第３の状態を示している。

図１３（Ｄ）は、光電センサ１００で給紙カセット９が装着されていることを検出し、ペーパーエンプティセンサ１３１で用紙３がないことを検出しており、給紙カセット９が本体ケーシング２に装着され、かつ給紙カセット９に用紙３がない第４の状態を示している。

〔４．本実施形態の全体の動作説明〕
次に、図１を参照して、本実施形態の全体の動作を簡単に説明する。

レーザプリンタ１の画像形成動作に伴って給紙動作が開始されると、駆動用のモータＭが駆動され、それにより給紙カセット９の用紙押圧板１５の前端、ひいては給紙カセット９内に積層された用紙３が持ち上げられ、同用紙３が給紙ローラ１２に当接させられる。このときに、ペーパーエンプティセンサ１３１は、用紙３の上面に当接して用紙あり状態を検出する。

給紙ローラ１２に当接した最上面に位置する用紙３は、給紙カセット９から取り出されて分離ローラ１０、対向ローラ１３及びローラ８によって用紙搬送経路５６に沿ってレジストローラ１４に向かって搬送される。このとき、揺動リンク８０は図９に示す矢印方向（Ｒ方向）に回動する。そして、この回動により、遮蔽板８５が検出光の光路外に退避する。これにより、光電センサ１００は受光状態となり、第２の状態から第３の状態に変化する。

レジスト前センサ１２８が用紙３の先端を検出すると、レジストローラ１４の回転が一時的に停止され、用紙の斜行が補正される。レジストローラ１４が再び回転すると、レジスト後センサ１２９が用紙の先端を検出し、このタイミングに同期して、スキャナ部１９により感光ドラム２９上に静電潜像が形成される。また、用紙３は、感光ドラム２９に向かって搬送される。

感光ドラム２９に到達した用紙３には、転写ローラ３２によって感光ドラム２９に形成されたトナー像が転写される。

用紙３に転写されたトナー像は、定着部２１で定着された後、排紙パス５１を経て排紙ローラ５２によって本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ５３上に廃止される。

なお、用紙３の搬送に伴って、用紙３の後端が揺動リンク８０部分を通過すると、図８に示す矢印方向（Ｓ方向）に回動する。そして、この回動により、遮蔽板８５が検出光の光路内に位置して検出光の光路を遮断する。これにより、光電センサ１００は、第３の状態から第２の状態に変化する。

〔５．制御ユニットの動作〕
次に、制御ユニットの動作を図１４に基づいて説明する。図１４は本実施形態の制御ユニットの動作を示すフローチャートである。

なお、本実施形態の光電センサ１００は、通常、給紙カセット９の着脱の検出として用いられるものの、給紙ローラ１２等が回転駆動されて給紙カセット９の給紙動作が開始されてから所定の時間範囲内、つまり、ＣＰＵ１２１によりＲＡＭ１２３に上記タイマ値がセットされてタイマがセットされている間のみ用紙３の後端を検出する用紙後端検出センサとして動作する。上記タイマの設定時間は、給紙を開始してから用紙３の先端が光電センサ１００に達するまでの時間に、用紙３の滑り等を考慮したマージン分の時間を加えた時間とし、通常２秒としている。また、図１４に示す処理は、５ｍｓｅｃ周期で実行される。

さらに、給紙カセット９がカセット収容部２Ａに装着され、かつ用紙３の搬送が行われていないセット状態において、揺動リンク８０は第２の状態にあって、光電センサ１００は遮光状態にある。一方、その状態から用紙３の搬送或いは、給紙カセット９が取り外されると、揺動リンク８０は遮蔽板８５が検出光の光路外に退避するような状態に変え、これにより光電センサ１００は受光状態となる。

そのため、図１４に示すように、ＣＰＵ１２１はステップＳ１０において光電センサ１００が遮光状態にあるか、否かを判定することにより、揺動リンク８０が第２の状態か、あるいは基準となる第２の状態から状態を変化させたのかを検出することができる（状態の変化の検出）。すなわち、光電センサ１００は、第２の状態か、それ以外の状態かを検出することができる。

したがって、ステップＳ１０では、光電センサ１００がＯＮ（受光）になると、ステップＳ２０に進む一方、光電センサ１００がＯＦＦ（遮光）の場合には、給紙ローラ１２等が回転駆動されて給紙カセット９の給紙動作が開始されたにもかかわらず、光電センサ１００が用紙３を検出することができないので、ステップＳ３０に進み、用紙３がなく、かつ給紙カセット９が装着されていると判定した後、ステップＳ４０で、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙なし」にセットすることにより用紙３有りの保持状態を解除し、処理を終了する。このようにステップＳ３０及びＳ４０の処理は、揺動リンク８０が第２の状態にある。

また、ステップＳ１０において光電センサ１００が受光状態である、すなわち用紙３の搬送に伴い揺動リンク８０の状態に変化があったと判定された場合には、ステップＳ２０に移行する。このステップＳ２０では、タイマが上記のようにして予めセットされている所定時間内か否かを判断する。タイマが所定時間内の場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）には、ステップＳ５０に進み、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙有り」にセットして用紙３有りの状態を保持する。ここで、実際に用紙３を検出した場合、用紙３の搬送中にタイムアップすると、光電センサ１００の用途が切り替わってしまうため、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙有り」にセットし、一度用紙３を検出したら用紙３の後端を検出するまで用紙後端センサとして固定するようにしている。次いで、ステップＳ６０では、用紙３の有りと判定する。これにより、第３の状態、すなわち給紙カセット９がカセット収容部２Ａに装着され、かつ用紙３が搬送されている状態と判定することができる。

さらに、ステップＳ２０においてタイマが所定時間内でない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）には、ステップＳ７０に移行する。このステップＳ７０では、用紙３有りが保持されているか否かを判断し、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグが「用紙有り」にセットされていて用紙３有りが保持されている場合（ステップＳ７０：Ｙｅｓ）には、上記ステップＳ６０に進み、用紙３の有りと判定する。

また、ステップＳ７０において、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグが「用紙なし」にセットされていて用紙３有りが保持されていない場合（ステップＳ７０：Ｎｏ）には、ステップＳ８０に移行する。このステップＳ８０では、給紙カセット９がカセット収容部２Ａから取り外されたことを判定する。これにより、第１の状態、すなわち給紙カセット９が取り外された状態と判定することができる。この状態は、例えば操作パネル１３３にその旨が表示される。

次いで、ステップＳ６０及びステップＳ８０において、第３の状態及び第１の状態を判定した後は、ステップＳ９０に移行する。このステップＳ９０では、ＲＡＭ１２３に記憶されたタイマ値をカウンダウンする。なお、ＲＡＭ１２３に記憶されたタイマ値は、給紙ローラ１２等が回転駆動されて給紙カセット９の給紙動作が開始されたときに、ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２に記憶されたタイマ値を読み出してＲＡＭ１２３の所定の領域に記憶する。具体的には、給紙ローラ１２等が回転駆動されて給紙カセット９の給紙動作が開始されてから所定の時間範囲を２秒間とすれば、図１４に示す処理は、５ｍｓｅｃ周期で実行されるので、十進数「４００」をタイマ値として記憶すればよい。そして、全体の処理を終了する。

次に、本実施形態の作用効果について、説明する。

本実施形態によれば、揺動リンク８０は給紙カセット９の着脱、あるいは用紙搬送によって姿勢（揺動位置）が変化する。具体的には、用紙３が搬送される前の状態にあっては、揺動リンク８０は給紙カセット９の受け部７９によって下支えされた状態（第２の状態）にあるが、用紙３が搬送されると、支持点が給紙カセット９側から用紙３に移動する。この支持点の移動により、揺動リンク８０の状態が第２の状態から第３の状態へと変化する。

一方、給紙カセット９が取り外されると、受け部７９による下支えが解かれるから、それ以降は無支持状態となる。この支持の変化により、揺動リンク８０の状態が第２の状態から第１の状態へと変化する。従って、これら揺動リンク８０の状態の変化を検出することで、用紙３の搬送並びに給紙カセット９の着脱の双方を知ることができる。

このように本実施形態によれば、給紙カセット９から用紙３を取り出してから上記所定時間内に、光電センサ１００が、揺動リンク８０の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを検出したとき、第３の状態であると判定することにより、一つの検出手段としての光電センサ１００により用紙３の搬送状態の検出及び給紙カセット９の有無を検出することができる。その結果、検出手段の部品点数を削減することから、その分組付け工数を減らし、組付けも簡素化し、装置の小型化を図ることができる。

なお、本実施形態では、給紙カセット９が一つ設けられている例について説明したが、本発明では給紙カセット９を複数設けた場合についても適用可能である。したがって、給紙カセット９が複数設けられている場合には、タイマ値を設定するカウンタを給紙カセット９毎にそれぞれ独立して用意すればよい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態における制御ユニットの動作を図１５〜図１８に基づいて説明する。

図１５は通常印刷時の各センサの波形を示すタイミングチャート、図１６は途中で給紙カセットが取り外された時の各センサの波形を示すタイミングチャート、図１７は第２実施形態の各センサの波形を示すタイミングチャート、図１８は第２実施形態における制御ユニットの動作を示すフローチャートである。

なお、以下の本実施形態では、全体構成、給紙カセットの着脱の検出並びに用紙搬送の検出構造、及び制御ユニットの構成が前記第１実施形態とほぼ同様であるので、その説明を省略し、前記第１実施形態と異なる構成及び動作についてのみ説明する。また、以下の各実施形態では、前記第１実施形態と同一のステップに対し図１８と同一のステップ番号を付して説明する。さらに、以下の本実施形態のフローチャートの処理は、５ｍｓｅｃ周期で実行される。

ところで、光電センサ１００は、用紙３の検出用として動作している最中に給紙カセット９が取り外された場合、図１５及び図１６に示すように用紙３の後端及び給紙カセット９が取り外された状態をそれぞれ検出することができないこととなる。

そこで、本実施形態では、用紙３の搬送中に給紙カセット９を取り外した場合、図１に示すように用紙搬送経路５６における光電センサ１００の下流側に配置された第２の検出手段としてのレジスト後センサ１２９にて図１７に示すように用紙３の後端を検出したタイミングで、用紙３の通過及び給紙カセット９が取り外された状態をそれぞれ検出するようにしている。

すなわち、図１８のフローチャートに示すように、まずステップＳ１０では、光電センサ１００がＯＮ（受光）になると、ステップＳ２０に進む一方、光電センサ１００がＯＦＦ（遮光）の場合には、給紙ローラ１２等が回転駆動されて給紙カセット９の給紙動作が開始されたにもかかわらず、光電センサ１００が用紙３を検出することができないので、ステップＳ３０に進み、用紙３がなく、かつ給紙カセット９が装着されていると判定した後、ステップＳ４０で、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙なし」にセットすることにより用紙３有りの保持状態を解除し、処理を終了する。このようにステップＳ３０及びＳ４０の処理は、揺動リンク８０が第２の状態にある。

また、ステップＳ１０において光電センサ１００が受光状態である、すなわち用紙３が搬送されて揺動リンク８０の状態に変化があったと判定された場合には、ステップＳ２０に移行する。このステップＳ２０では、タイマが上記のようにして予めセットされている所定時間内か否かを判断する。タイマが所定時間内の場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）には、ステップＳ５０に進み、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙有り」にセットすることにより用紙３の有りの状態を保持する。ここで、実際に用紙３を検出した場合、用紙３の搬送中にタイムアップすると、光電センサ１００の用途が切り替わってしまうため、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを設け、一度用紙３を検出したら用紙３の後端を検出するまで用紙後端センサとして固定するようにしている。次いで、ステップＳ６０では、用紙３有りと判定する。これにより、第３の状態、すなわち給紙カセット９がカセット収容部２Ａに装着され、かつ用紙３が搬送されている状態と判定することができる。

さらに、ステップＳ２０においてタイマが所定時間内でない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）には、ステップＳ６１に移行する。このステップＳ６１では、用紙搬送経路５６における光電センサ１００の下流側に配置されたレジスト後センサ１２９にて用紙３の後端を検出したか否かを判断し、用紙３の後端を検出した場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）には、ステップＳ６２で、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙なし」にセットすることにより用紙３有り状態の保持を解除した後、ステップＳ７０に移行する一方、用紙３の後端を検出しない場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）には直接ステップＳ７０に移行する。

次いで、ステップＳ７０では、用紙３有りが保持されているか否かを判断し、保持されている場合（ステップＳ７０：Ｙｅｓ）には、上記ステップＳ６０に進み、用紙３の有りと判定する。

また、ステップＳ７０において、用紙３有りが保持されていない場合（ステップＳ７０：Ｎｏ）には、ステップＳ８０に移行する。このステップＳ８０では、給紙カセット９がカセット収容部２Ａから取り外されたことを判定する。これにより、第１の状態、すなわち給紙カセット９が取り外された状態と判定することができる。この状態は、例えば操作パネル１３３にその旨が表示される。

次いで、ステップＳ６０及びステップＳ８０において、第３の状態及び第１の状態を判定した後は、ステップＳ９０に移行する。このステップＳ９０では、ＲＡＭ１２３に記憶されたカウンタ値をカウンダウンする。そして、全体の処理を終了する。

このように本実施形態によれば、給紙カセット９から用紙３を取り出してから所定時間後に、レジスト後センサ１２９が用紙３を検出せず、かつ光電センサ１００が、揺動リンク８０の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを検出したときには、給紙カセット９が取り外された状態と判定することにより、用紙３の搬送状態、給紙カセット９が取り外された状態を確実に検出することができる。なお、ＲＡＭ１２３に記憶されたタイマ値は、給紙ローラ１２等が回転駆動されて給紙カセット９の給紙動作が開始されたときに、ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２に記憶されたタイマ値を読み出してＲＡＭ１２３の所定の領域に記憶する。

なお、本実施形態では、用紙搬送経路５６における光電センサ１００の下流側に配置される第２の検出手段をレジスト後センサ１２９としたが、これに限らずレジスト前センサ１２８又は排紙センサ１３０等、光電センサ１００の下流側に配置されるセンサであれば、如何なるものであってもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態における制御ユニットの動作を図１９及び図２０に基づいて説明する。

図１９は第３実施形態の各センサの波形を示すタイミングチャート、図２０は第３実施形態における制御ユニットの動作を示すフローチャートである。

本実施形態では、光電センサ１００を用紙３の後端センサとして使用している場合、用紙３有りの状態の時間は、最大長記録紙の搬送時間よりも短くなることを利用し、所定時間以上用紙有りの状態が続いた場合には、光電センサ１００の用途を給紙カセット９の着脱の検出に切り替えるようにしている。

すなわち、図２０のフローチャートに示すように、まずステップＳ１０では、光電センサ１００がＯＮ（受光）になると、ステップＳ２０に進む一方、光電センサ１００がＯＦＦ（遮光）の場合には、ステップＳ３０に進み、用紙３がなく、かつ給紙カセット９が装着されていると判定した後、ステップＳ４０で、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙なし」にセットすることにより用紙３有りの保持状態を解除し、ＲＡＭ１２３の所定の領域に記憶された用紙３有りの時間をゼロクリアし（ステップＳ４１）、処理を終了する。このようにステップＳ３０及びＳ４０の処理は、揺動リンク８０が第２の状態にある。

また、ステップＳ１０において光電センサ１００が受光状態である、すなわち揺動リンク８０の状態に変化があったと判定された場合には、ステップＳ２０に移行する。このステップＳ２０では、タイマが上記のようにして予めセットされている所定時間内か否かを判断する。タイマが所定時間内の場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）には、ステップＳ５０に進み、用紙３の有りの状態を保持する。そして、ステップＳ５１で用紙３有りの時間をカウントアップした後、ステップＳ６０で用紙３有りと判定する。これにより、第３の状態、すなわち給紙カセット９がカセット収容部２Ａに装着され、かつ用紙３が搬送されている状態と判定することができる。

さらに、ステップＳ２０においてタイマが所定時間内でない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）には、ステップＳ６１Ａに移行する。このステップＳ６１Ａでは、ＲＡＭ１２３の所定の領域に記憶された用紙３有りの時間が所定値以上、つまり最大長記録紙の搬送時間より長い場合（ステップＳ６１Ａ：Ｙｅｓ）には、ステップＳ６２で、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙なし」にセットすることにより用紙３有り状態の保持を解除した後、ステップＳ７０に移行する一方、ＲＡＭ１２３の所定の領域に記憶された用紙３有りの時間が所定値未満、つまり最大長記録紙の搬送時間より短い場合（ステップＳ６１Ａ：Ｎｏ）には、直接ステップＳ７０に移行する。

次いで、ステップＳ７０では、用紙３有りが保持されているか否かを判断し、保持されている場合（ステップＳ７０：Ｙｅｓ）には、上記ステップＳ５１に進み、用紙３有りの時間をカウントアップした後、ステップＳ６０で用紙３の有りと判定する。

また、ステップＳ７０において、用紙３有りが保持されていない場合（ステップＳ７０：Ｎｏ）には、ステップＳ８０に移行する。ここで、ＲＡＭ１２３の所定の領域に記憶された用紙３有りの時間が所定値以上、つまり最大長記録紙の搬送時間より長い場合（ステップＳ６１Ａ：Ｙｅｓ）には、ステップＳ６２で、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙なし」にセットすることにより用紙３有り状態の保持を解除されているので、ステップＳ８０に進むことになる。このステップＳ８０では、給紙カセット９がカセット収容部２Ａから取り外されたことを判定する。これにより、第１の状態、すなわち給紙カセット９が取り外された状態と判定することができる。この状態は、例えば操作パネル１３３にその旨が表示される。

次いで、ステップＳ６０及びステップＳ８０において、第３の状態及び第１の状態を判定した後は、ステップＳ９０に移行する。このステップＳ９０では、上記のようにして設定されたタイマをカウンダウンする。そして、全体の処理を終了する。

このように本実施形態によれば、光電センサ１００が、揺動リンク８０の揺動位置が第２の状態、すなわち給紙カセット９が装着され、かつ用紙３が搬送されていない状態以外の状態であることを所定時間以上検出したときには、給紙カセット９が取り外された状態と判定することにより、給紙カセット９が取り外された状態を確実に検出することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態における制御ユニットの動作を図２１〜図２３に基づいて説明する。

図２１は連れ重送が生じた場合の各センサの波形を示すタイミングチャート、図２２はペーパーエンプティセンサを用いて連れ重送を判別する連れ重送が生じた場合の各センサの波形を示すタイミングチャート、図２３は第４実施形態における制御ユニットの動作を示すフローチャートである。

ところで、給紙カセット９から用紙３を一枚取り出したとき、摩擦等の原因によって次の用紙３が少し連れ上がってしまう連れ重送という現象が生じることがある。この現象が生じた場合、上記のように用紙３の搬送中に給紙カセット９を取り外した場合と同じセンサ波形により、上記と同様に用紙３の後端が検出することができなくなってしまう。また、上述したように途中で給紙カセット９を取り外した場合の処理を実行すると、給紙カセット９を取り外されていない場合でも、給紙カセット９を取り外した表示をしてしまう等の問題が生じる。

そこで、本実施形態では、給紙カセット９を取り外すと、ペーパーエンプティセンサ１３１が用紙なしの状態になることを利用し、連れ重送と給紙カセット９を取り外した場合を検出するようにしている。具体的には、図１６及び図１７において説明した、いずれかのタイミングでペーパーエンプティセンサ１３１が用紙３の有無を検出し、用紙３有りの場合には、連れ重送であり、用紙３なしの場合には、給紙カセット９が取り外された状態と判定するようにしている。

すなわち、図２３のフローチャートに示すように、まずステップＳ１０では、光電センサ１００がＯＮ（受光）になると、ステップＳ２０に進む一方、光電センサ１００がＯＦＦ（遮光）の場合には、ステップＳ３０に進み、用紙３がなく、かつ給紙カセット９が装着されていると判定した後、ステップＳ４０で用紙３有りの保持状態を解除し、用紙３有りの時間をゼロクリアし（ステップＳ４１）、処理を終了する。このようにステップＳ３０及びＳ４０の処理は、揺動リンク８０が第２の状態にある。

また、ステップＳ１０において光電センサ１００が受光状態である、すなわち揺動リンク８０の状態に変化があったと判定された場合には、ステップＳ２０に移行する。このステップＳ２０では、タイマが上記のようにして予めセットされている所定時間内か否かを判断する。タイマが所定時間内の場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）には、ステップＳ５０に進み、用紙３の有りの状態を保持する。そして、ステップＳ６０で用紙３有りと判定する。これにより、第３の状態、すなわち給紙カセット９がカセット収容部２Ａに装着され、かつ用紙３が搬送されている状態と判定することができる。

さらに、ステップＳ２０においてタイマが所定時間内でない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）には、ステップＳ６１に移行する。このステップＳ６１では、用紙搬送経路５６における光電センサ１００の下流側に配置されたレジスト後センサ１２９にて用紙３の後端を検出したか否かを判断し、用紙３の後端を検出した場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）であって、ステップＳ６１Ｂでペーパーエンプティセンサ１３１が用紙なしを検出した場合（ステップＳ６１Ｂ：Ｙｅｓ）には、ステップＳ６２で用紙３有り状態の保持を解除した後、ステップＳ７０に移行する。

一方、ステップＳ６１で用紙３の後端を検出しない場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）であって、ステップＳ６１Ｂでペーパーエンプティセンサ１３１が用紙なしを検出しない場合（ステップＳ６１Ｂ：Ｎｏ）には、直接ステップＳ７０に移行する。

また、ステップＳ７０において、用紙３有りが保持されていない場合（ステップＳ７０：Ｎｏ）には、ステップＳ８０に移行する。ここで、ペーパーエンプティセンサ１３１が用紙なしを検出した場合（ステップＳ６１Ｂ：Ｙｅｓ）には、ステップＳ６２で、ＲＡＭ１２３に記憶された用紙有無フラグを「用紙なし」にセットすることにより用紙３有り状態の保持を解除されているので、ステップＳ８０に進むことになる。このステップＳ８０では、給紙カセット９がカセット収容部２Ａから取り外されたことを判定する。これにより、第１の状態、すなわち給紙カセット９が取り外された状態と判定することができる。この状態は、例えば操作パネル１３３にその旨が表示される。

このように本実施形態によれば、レジスト後センサ１２９が用紙３の後端を検出し、かつ光電センサ１００が、揺動リンク８０の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを検出し、かつペーパーエンプティセンサ１３１が、用紙有を検出するときには、用紙の連れ重送であると判定することにより、確実に連れ重送を検出することができる。

本発明の第１実施形態を適用した画像形成装置としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。図１のレーザプリンタの斜視図である。図１の給紙カセットの斜視図である。図１の給紙カセットの斜視図である。給紙カセットの平面図である。図５中のＢ−Ｂ線断面図である。図３中のＡ部を拡大した図である。揺動リンクの第２の状態を示す断面図である。揺動リンクの第３の状態を示す断面図である。揺動リンクの第１の状態を示す断面図である。突出部が分離ローラの上流側に設けられている場合の断面図である。制御ユニットの構成を示すブロック図である。（Ａ）〜（Ｄ）は光電センサとペーパーエンプティセンサの取り得る組合せ状態を示す説明図である。本実施形態の制御ユニットの動作を示すフローチャートである。通常印刷時の各センサの波形を示すタイミングチャートである。途中で給紙カセットが取り外された時の各センサの波形を示すタイミングチャートである。第２実施形態の各センサの波形を示すタイミングチャートである。第２実施形態における制御ユニットの動作を示すフローチャートである。第３実施形態の各センサの波形を示すタイミングチャートである。第３実施形態における制御ユニットの動作を示すフローチャートである。連れ重送が生じた場合の各センサの波形を示すタイミングチャートである。ペーパーエンプティセンサを用いて連れ重送を判別する連れ重送が生じた場合の各センサの波形を示すタイミングチャートである。第４実施形態における制御ユニットの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１レーザプリンタ
２本体ケーシング（装置本体）
２Ａカセット収容部
３用紙
４フィーダ部
５画像形成部
９給紙カセット
１０分離ローラ（搬送手段）
１２給紙ローラ（搬送手段）
１３対向ローラ
１４レジストローラ
１９スキャナ部
２０プロセスカートリッジ
２９感光ドラム
８０揺動リンク（揺動部材）
８４アーム
８５遮蔽部
１００光電センサ（検出手段、第１の検出手段）
１２０制御ユニット（制御手段）
１２９レジスト後センサ（第２の検出手段）
１３１ペーパーエンプティセンサ（第３の検出手段）

Claims

装置本体に対して着脱可能な給紙カセットと、前記給紙カセットから用紙を１枚毎に分離して搬送する搬送手段とを有する用紙搬送装置であって、
前記装置本体に対して軸を中心に揺動可能に支持され、前記給紙カセットが取り外された第１の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されていない第２の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されている第３の状態とで、それぞれ揺動位置が変化する揺動部材と、
前記揺動部材の揺動位置が、第２の状態か、それ以外の状態かを検出する第１の検出手段と、
前記用紙の搬送経路における前記第１の検出手段の下流側に配置され用紙の搬送状態を検出する第２の検出手段と、
前記第１および第２の検出手段からの信号が入力される制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記搬送手段が前記給紙カセットから用紙を取り出してから所定時間後に、前記第２の検出手段が用紙を検出せず、かつ前記第１の検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを検出したときには、前記給紙カセットが取り外された状態と判定することを特徴とする用紙搬送装置。
装置本体に対して着脱可能な給紙カセットと、前記給紙カセットから用紙を１枚毎に分離して搬送する搬送手段とを有する用紙搬送装置であって、
前記装置本体に対して軸を中心に揺動可能に支持され、前記給紙カセットが取り外された第１の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されていない第２の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されている第３の状態とで、それぞれ揺動位置が変化する揺動部材と、
前記揺動部材の揺動位置が、第２の状態か、それ以外の状態かを検出する第１の検出手段と、
前記用紙の搬送経路における前記第１の検出手段の下流側に配置された第２の検出手段と、
前記給紙カセット内の用紙の有無を検出する第３の検出手段と、
前記第１〜第３の検出手段からの信号が入力される制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第２の検出手段が用紙の後端を検出し、かつ前記第１の検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを検出し、かつ前記第３の検出手段が、用紙有を検出するときには、用紙の連れ重送であると判定することを特徴とする用紙搬送装置。
請求項１又は２に記載の用紙搬送装置において、
前記第２の検出手段は、レジスト前センサ、レジスト後センサ、排紙センサのいずれかであることを特徴とする用紙搬送装置。
装置本体に対して着脱可能な給紙カセットと、前記給紙カセットから用紙を１枚毎に分離して搬送する搬送手段とを有する用紙搬送装置であって、
前記装置本体に対して軸を中心に揺動可能に支持され、前記給紙カセットが取り外された第１の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されていない第２の状態と、前記給紙カセットが装着され、かつ用紙が搬送されている第３の状態とで、それぞれ揺動位置が変化する揺動部材と、
前記揺動部材の揺動位置が、第２の状態か、それ以外の状態かを検出する検出手段と、
前記検出手段からの信号が入力される制御手段と、
前記搬送手段が前記給紙カセットから用紙を取り出してから所定時間内に、前記検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態以外であることを検出したとき、用紙有りの状態を保持する保持手段と、
前記検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態であることを検出したとき、前記保持手段が保持した用紙有りの状態を解除する解除手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記解除手段が用紙有りの状態を解除し、前記検出手段が、前記揺動部材の揺動位置が第２の状態以外の状態であることを所定時間以上検出したときには、前記給紙カセットが取り外された状態と判定することを特徴とする用紙搬送装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の用紙搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。