JP4633006B2 - 画像形成装置及びシート材給送装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置及びシート材給送装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば記録液の液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてのインクジェット記録装置、電子写真プロセスを用いた画像形成装置などが知られている。

このような画像形成装置においては、給紙されたシート材としての用紙（材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体、トナーなどの現像剤などが付着可能なものの意味であり、転写紙、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称されるものも同義である。）が搬送中に詰まる（ジャム）を生じることがある。このジャムは、特に、用紙のセットミス、ユーザーのサイズ設定ミスに起因するものが多い。

そこで、二次転写方式を使用した電子写真方式の画像形成装置にあっては、装置が認識したサイズと実際のサイズが異なっていると判別したときには、画像書き込みを強制的に停止して装置を停止する（ジャムとする）ようにしているものがある。

また、用紙サイズの検出方式としては、用紙を収容する給紙カセットなどに用紙のサイドを規制するサイドフェンス、エンドを規制するエンドフェンスを備え、これらのサイドフェンスやエンドフェンスと連動した検出手段を備えることによって、用紙の幅方向のサイズ、用紙の後端を検出することが一般的に行われている。

例えば、特許文献１には、手差し台からの記録紙搬送経路中にあってレジストセンサと手差し給紙手段との間に少なくとも一つの記録紙後端検知センサを設けることが記載されている。
特開平０６−１６１１８８号公報

特許文献２には、装置本体内の給紙カセットから給送される記録紙の後端を検知するための後端検知手段を設けることが記載されている。
特許第３４１６２３２号公報

特許文献３には、装置本体内のレジストローラ入口側に、記録材の後端検知センサを配置することが記載されている。
特許第３３３８１６６号公報

特許文献４には、サイズの未知な不定型シート材を給紙する第２の給紙手段から給紙されたシート材に対して、給紙中の該シート材の後端を検知するセンサを備えることが記載されている。
特開平０８−３１４２１４号公報

特許文献５には、装置本体内に配置された光学式のレジセンサのアクチュエータを記録紙の後端が通り過ぎることで後端検知を行うことが記載されている。
特開平０９−２４９３３８号公報

特許文献６には、サイドフェンスに原稿後端検知センサを配置することが記載されている。
特開平１０−２１８４２６号公報

特許文献７には、転写ニップ部へ給送されるシートを検知する通過検知手段と、転写ニップ部のシート給送方向上流側に設けられ、転写ニップ部へ給送されるシートのシート給送方向と直交する方向の幅を検知する幅検知手段のいずれかを後端検知手段とするものが記載されている。
特開２００２−０５５５４２号公報

特許文献８には、エンドフェンスにシート材後端検知手段を配置することが記載されている。
特開２００４−０２６３９３号公報

特許文献９には、レジストローラ入口側にのみにサイズの異なる記録材の後端を検知する後端検知センサを配置することが記載されている。
特開２００３−０９１１１３号公報

しかしながら、上述した従来の画像形成装置やシート材給送装置において、複数のサイズのシート材を収容可能な手差し給紙手段やシート材収容手段のように後端規制部材（エンドフェンス）を設けられない場合、後端規制部材の位置に応じて後端位置を検出することはできなくなる。

そのため、装置本体内のレジストローラ付近などに後端検知手段を配置するようにしているのであるが、このような構成にした場合、複数のサイズのシート材を収容可能な手差し給紙手段やシート材収容手段から給送されるシート材の後端を検知するタイミングが遅くなるという課題がある。その結果、設定ミスやセット間違えなどによって装置が停止することが多くなるという課題を生じることになる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、より早期にシート材の実際のサイズを検出できるようになるとともに、異なるサイズのシート材にも対応することができる画像形成装置及びシート材給送装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、複数のサイズのシート材を収容可能な手差し給紙手段と、この手差し給紙手段から給送されるシート材の後端位置を、先端位置とは異なる位置であって、この手差し給紙手段内で検出する後端検知手段とを備え、この後端検知手段は、シート材に接触して回転可能な回転部材を有し、この回転部材の位置をシート材給送方向で少なくとも２以上の位置に移動可能である構成とした。

ここで、回転部材は少なくとも表面が高摩擦係数を有する部材で形成されている構成とできる。また、回転部材は拍車である構成とできる。また、回転部材は手差し給紙手段の幅方向中央部に配置され、収容可能なシート材の幅よりも幅が狭い構成とできる。また、回転部材のシート材給送方向の位置を検出する手段を備えていることが好ましい。また、回転部材はシート材に接触可能な位置と、手差し給紙手段のシート材収容部から退避した位置との間で移動可能であることが好ましい。

また、後端検知手段は装置本体側に回動支点があるアーム形状に構成することができる。この場合、回転部材は無端状ベルト部材である構成とでき、また、回転部材はアーム形状の後端検知手段の自由端部に設けられた拍車又はローラ部材である構成とできる。また、回転部材の回転を検知する検知手段が装置本体側に配置されていることが好ましい。また、無端状ベルト部材の外周面にはスケールが形成され、このスケールを検出する検知手段が装置本体側に配置されている構成とできる。また、回動支点が上下方向に移動可能である構成、回動支点の位置を検出する手段を備えている構成とできる。また、後端検知手段は、手差し給紙手段を装置本体の側面に収納するときに、手差し給紙手段と装置本体との間に収納される構成とできる。また、回転部材は手差し給紙手段の幅方向中央部に配置され、収容可能なシート材の幅よりも幅が狭い構成とできる。

本発明に係るシート材給送装置は、複数のサイズのシート材を収容可能なシート材収容手段と、このシート材収容手段から給送されるシート材の後端位置を、先端位置とは異なる位置であって、このシート材収容手段内で検出する後端検知手段とを備え、この後端検知手段は、シート材に接触して回転可能な回転部材を有し、この回転部材の位置をシート材給送方向で少なくとも異なる２以上の位置に移動可能である構成とした。

ここで、後端検知手段は装置本体側に回動支点を持つアーム形状である構成とできる。

本発明に係る画像形成装置によれば、手差し給紙手段から給送されるシート材の後端位置を、先端位置とは異なる位置であって、この手差し給紙手段内で検出する後端検知手段とを備え、この後端検知手段は、シート材に接触して回転可能な回転部材を有し、この回転部材の位置をシート材給送方向で少なくとも異なる２以上の位置に移動可能である構成としたので、手差し給紙手段内でシート材の後端を検知することができて、より早期にシート材の実際のサイズを検出できるようになるとともに、異なるサイズのシート材にも対応することができる。

本発明に係るシート材給送装置によれば、シート材収容手段から給送されるシート材の後端位置を、先端位置とは異なる位置であって、このシート材収容手段内で検出する後端検知手段を備え、この後端検知手段は、シート材に接触して回転可能な回転部材を有し、この回転部材の位置をシート材給送方向で少なくとも異なる２以上の位置に移動可能である構成としたので、シート材収容手段内でシート材の後端を検知することができて、より早期にシート材の実際のサイズを検出できるようになるとともに、異なるサイズのシート材にも対応することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係るシート材給送装置を含む本発明に係る画像形成装置の概要について図１を参照して説明する。
この画像形成装置は、シート材である用紙Ｐを収容する装置本体内に装着される本体標準トレイ１と、シート材である用紙Ｐを収容する装置本体外に装着されるシート材収容手段であり手差し給紙手段である手差し給紙トレイ２とを備えている。

そして、本体標準トレイ１に収容されているシート材Ｐを、本体給紙コロ３と分離パッド４によって一枚ずつ分離して、レジストローラ１１に向けて給紙搬送し、あるいは、手差し給紙トレイ２に収容されているシート材Ｐを、手差し給紙コロ５と分離パッド６によってシート材Ｐを一枚ずつ分離レジストローラ１１に向けて給紙搬送する。

レジストローラ１１に送り込まれたシート材Ｐは、更に搬送されて電子写真方式でトナー像が形成される像担持体１２上に形成されたトナー像が転写ローラ１３との間で転写されて、図示しない定着装置を経て装置本体の排紙トレイに排紙される。

ここで、シート材Ｐのサイズを検出するため、レジストローラ１１の上流側にはシート材Ｐの先端を検知する先端検知位置センサ（レジストセンサ）１４が配置され、また、本体標準トレイ１側にはシート材Ｐの後端を検知する後端検知装置１５が配置され、さらに、手差し給紙トレイ２側には装置本体外でシート材Ｐの後端を検知する本発明に係るシート材給送装置における後端検知手段である後端検知装置１６が配置されている。

そして、レジストセンサ１４によりシート材Ｐの先端位置を検出し、手差し給紙トレイ２から給紙されたシート材Ｐの後端位置を後端検知装置１６に基づいて検出して、先端検出位置と後端検知位置までの距離Ｌを考慮し、給送されるシート材Ｐの長さを検出する。

そこで、本発明の第１実施形態における後端検知装置ついて図２ないし図４を参照して説明する。なお、図２は第１実施形態の説明に供する模式的説明図、図３は同実施形態の作用説明に供する模式的説明図、図４は同実施形態及び後述の第２実施形態の説明に供する斜視説明図である。

後端検知装置１６は、装置本体のフレーム３１の外部であって、手差し給紙トレイ２内に配置されている。この後端検知装置１６は、フレーム２１に、シート材Ｐと接触し、シート材Ｐが移動することで連れ回り可能な回転部材としてのコロ２２を回転自在に保持し、このコロ２２の支軸２３の一端部には略放射状にスリットを形成したスリットホイール２４を取り付けている。また、このスリットホイール２４のスリットを検知するため透過型フォトセンサからなる後端検知センサ２５が配置される。

フレーム２１は、シート材載置台である手差し給紙トレイ２に対して矢示Ｍ方向に移動（スライド）可能に装着している。なお、コロ２２は、フレーム２１を手差し給紙トレイ２に装着したときに、シート材Ｐの幅方向の中央に配置され（ただし、シート材Ｐはセンタ位置決めで給送するものとする。）、コロ２２の給送方向と交差する方向の幅は、手差し給紙トレイ２の収容可能な最小サイズのシート材の幅よりも狭くしている。また、コロ２２は、手差し給紙トレイ２の載置面に対して上下方向に、手差し給紙トレイ２に収容されたシート材Ｐの高さに応じて移動することができる。つまり、コロ２２は最上面のシート材Ｐに自重で接触している状態でフレーム１０に保持されている。

また、コロ２２は少なくとも表面を高摩擦係数の部材、例えばゴムで形成している。これにより、コロ２２がシート材Ｐに接触した状態でシート材Ｐが給送されているときにはコロ２２が確実に回転（連れ回り）し、シート材Ｐの後端が抜けた（通過した）時にはコロ２２が直ぐに停止することができる。なお、回転部材としては、コロ２２に代えて拍車を用いることなどもできる。

一方、手差し給紙トレイ２の内部には通電パターン２６を設け、後端検知装置１６のフレーム２１側にはこの通電パターン２６に接触する通電端子板２７を設けている。この通電端子板２７の位置に応じて通電パターン２６の通電する端子が変化することで（あるいは、抵抗値を変化させることで）、矢示Ｍ方向にスライド可能なフレーム２１の位置を検出できる。これにより、シート材給送方向における回転部材としてのコロ２２の位置（後端検知位置）を検出することできる。

このように構成した後端検知装置１６によれば、図２に示すように、手差し給紙トレイ２に相対的に長いサイズのシート材Ｐ１が載置収容され、この収容されたシート材Ｐ１に回転部材としてのコロ２２が接触する位置にフレーム２１をセットした状態で、手差し給紙コロ５によって最も上面のシート材Ｐ１が給紙されて搬送コロ１８でレジストローラ１１に向けて搬送されると、シート材Ｐ１が給送されている間コロ２２が回転する。このコロ２２の回転によってスリットホイール２４が回転し、後端検知センサ２５からはスリットホイール２４のスリットの有無に応じてレベルが変化する（「Ｈ」、「Ｌ」に状態が遷移する）パルス状信号が出力されることになる。

そして、給送されるシート材Ｐ１の後端がコロ２２を通過すると、コロ２２の回転が停止し、スリットホイール２４も回転を停止するので、後端検知センサ２５から出力される信号は停止時のレベルに保持されたままになる（状態遷移がなくなる）。

したがって、後端検知センサ２５の出力信号が給紙開始後予め定めた時間変化しないことを検出することによって、シート材Ｐ１の後端がコロ２２による後端検知位置を通過したこと、すなわちシート材Ｐ１の後端を検知できる。

ここで、後端検知装置１６のコロ２２の位置は、フレーム２１の位置に応じて通電パターン２６から得られる信号によって検出できるので、コロ２２の位置（後端検知位置）からレジストセンサ１４による先端検出位置までの距離Ｌ１を得ることができる。

この場合、後端検知装置１６のコロ２２の位置（後端検知位置）が固定であると、後端検知位置より上流側に後端が位置する短い（給送方向の長さが短いという意味、以下同様である。）サイズのシート材Ｐが収容されたときには後端検知ができなくなる。他方、短いサイズのシート材Ｐに対応するためにコロ２２の位置を給紙コロ５側が近づけると、長いサイズのシート材Ｐが収容されたときには、シート材Ｐの後端がコロ２２を通過するまでの時間がかかり、後端検知が遅くなる。

そこで、後端検知装置１６のコロ２２の位置を、フレーム２１を移動させることによって、この実施形態では任意の位置に（つまり、リニアに）移動できるように構成している。これにより、図３に示すように、相対的に短いサイズのシート材Ｐ２が収容された場合には、フレーム２１を給紙コロ５側に移動させてシート材Ｐ２の後端近くでコロ２２が接触した状態にする

これにより、上述したシート材Ｐ１に対する場合と同様にして、シート材Ｐ２の後端が通過するまでコロ２２が回転し、シート材Ｐ２の後端が通過したときにコロ２２が停止して後端を検知でき、このときのコロ２２の位置（後端検知位置）は、フレーム２１の位置に応じて通電パターン２６から得られる信号によって検出できるので、コロ２２の位置（後端検知位置）からレジストセンサ１４による先端検出位置までの距離Ｌ２を得ることができる。

このように、複数のサイズのシート材を収容可能な手差し給紙手段と、この手差し給紙手段から給送されるシート材の後端位置を、先端位置とは異なる位置であって、この手差し給紙手段内で検出する後端検知手段とを備え、この後端検知手段は、シート材に接触して回転可能な回転部材を有し、この回転部材の位置をシート材給送方向で少なくとも異なる２以上の位置に移動可能である構成としたので、シート材の後端位置を手差し給紙トレイ内で検知することができ、シート材の給紙後早期に後端を検知してシート材のサイズを検出できるようになるとともに、後端検知位置を移動できるので多種のサイズのシート材にも対応することができる。

また、シート材に接触して回転する回転部材で検知部を構成することで、後端検知の精度を向上することができる。また、回転部材は少なくとも表面が高摩擦係数を有する部材で形成されている構成とすることで、検知部である回転部材の空転が抑えられ、後端検知精度が向上する。また、回転部材は手差し給紙手段の幅方向中央部に配置され、収容可能なシート材の幅よりも幅が狭いことで、最小サイズのシート材を給送するときにもサイドフェンスにも干渉することなく、また検知部を複数設けることなく、後端検知を行うことができる。

さらに、回転部材のシート材給送方向の位置を検出する手段を備えることで、後端検知位置の検出が可能となって多種サイズのシート材の後端検知を行うことができる。

本発明の第２実施形態における後端検知装置について図５ないし図７及び前述した図４をも参照して説明する。なお、図５は第２実施形態の説明に供する模式的説明図、図６は同じく同実施形態の作用説明に供する模式的説明図、図７は同実施形態の作用説明に供する模式的説明図である。

ここでは、後端検知装置１６のフレーム２１にはアーム２８の一端部を揺動可能に取り付け、このアーム２８の他端部は画像形成装置本体のフレーム３１に上下動可能に装着した移動体２９に回転支点となる支軸３０で回動可能に取り付け、コロ２２を含めてフレーム２１全体を上方に開放可能としている。つまり、回転部材としてのコロ２２はシート材Ｐに接触可能な位置と、手差し給紙トレイ２のシート材収容部から退避した位置との間で移動可能である構成としている。

この後端検知装置１６の動作については前記第１実施形態と同様である。それとともに、図７に示すように、後端検知装置１６のフレーム２１をコロ２２とともに上方に開放する（コロ２２を退避位置にする）ことができるので、手差し給紙トレイ２にシート材Ｐをセットするときに後端検知装置１６が邪魔になることがなく、シート材のセット性が向上する。

本発明の第３実施形態における後端検知装置について図８を参照して説明する。なお、図８は第３実施形態の説明に供する斜視説明図である。
ここでは、前記各実施形態のコロ２２に代えて拍車３２にしている。拍車３２をシート材Ｐに接触させることにより、シート材Ｐの給送によって拍車３２が回転するので、前記各実施形態と同様にしてシート材Ｐの後端を検知することができる。また、検知部の回転部材を拍車とすることによって、コロに比べて相対的にコストの低減を図れる。

本発明の第４実施形態における後端検知装置について図９ないし図１１を参照して説明する。なお、図９は第４実施形態の説明に供する模式的説明図、図１０は同じく作用説明に供する模式的説明図、図１１は同じく移動体及びアーム内に収容された機構の説明に供する斜視説明図である。

この後端検知装置３６は、装置本体側に対して回動支点を有するアーム形状部材であるアーム４１を有し、このアーム４１の自由端部に回転可能に保持した支軸４３に回転部材としてのコロ４２を固定して設けることで、アーム４１に対してコロ４２を回転可能に保持している。

このアーム４１の装置本体側は、フレーム３１に設けた支持レール４４に上下動（昇降）可能に装着した移動体４５に、移動体４５に対して回転可能に装着した支軸４６で回動可能（揺動可能）に支持することで、アーム４１の回動支点を装置本体側で上下方向に移動可能としている。この移動体４５はフレーム３１に対して任意の高さ位置（又は、段階的な高さ位置）で停止させられるように支持レール４４には図示しない規制手段が設けられている。また、移動体４５の高さ位置（回動支点の高さ位置）を検出するために前記各実施形態で説明したような通電パターンと通電端子板が設けられている。

そして、図１１に示すように、コロ４２の支軸４３に設けたプーリ５１とアーム４１の回動支点となる支軸４６に設けたプーリ５２との間には、無端状ベルト５３を掛け渡し、コロ４２の回転によって支軸４６が回転するように構成し、更に、移動体４５内では、支軸４６にスリットホイール５４を固定し、このスリットホイール５４のスリットを検知する透過型フォトセンサからなる後端検知センサ５５を配置している。なお、コロ４２の配置位置は、前記各実施形態と同様に、シート材の幅方向中央とし、コロ４２の幅（旧双方向と直交する方向の幅）は最小サイズのシート材の幅よりも狭くしている。

このように構成したので、手差し給紙トレイ２に収容されたシート材Ｐが、図９に示すようにサイズ長が短いシート材Ｐ２であるときには、移動体４５を上方向に移動させて停止させ、コロ４２をシート材Ｐ２の後端よりも給送方向下流側で後端に近い位置でシート材Ｐ２に接触させ、図１０に示すようにサイズ長が長いシート材Ｐ１であるときには、移動体４５を下方向に移動させて停止させ、コロ４２をシート材Ｐ１の後端よりも給送方向下流側で後端に近い位置でシート材Ｐ１に接触させる。

そして、手差し給紙トレイ２からシート材Ｐの給紙を行うことによって、コロ４２が回転し、このコロ４２の回転によってベルト５３を介してスリットホイール５４が回転して、後端検知センサ５５からスリットホイール５４の回転に応じて状態が「Ｈ」、「Ｌ」に遷移するパルス状信号が出力され、シート材Ｐの後端がコロ４２を通過することによってコロ４２の回転が停止し、スリットホイール５４が停止して後端検知センサ５５から出力される信号の状態遷移がなくなるので、シート材Ｐの後端を検知することができる。

このようにして、サイズの異なるシート材Ｐ１、Ｐ２に対してコロ４２の位置を移動させることにより、後端検知位置をシート材の後端を早期に検知可能な位置に合わせることができ、後端検知を早期に行うことができる。

また、この後端検出装置３６ではアーム４１を装置本体側の移動体４５に対して回動させることができるので、前記第３実施形態と同様に、手差し給紙トレイ２にシート材Ｐをセットするときには、アーム４１を上方に回動させる（コロ４２手差給紙トレイ２から退避した位置にする）ことができ、シート材のセット性が向上する。

このように、後端検知手段を装置本体側に回動支点を持つアーム形状に構成することにより、後端検知手段の小型化が図れ、またシート材の手差し給紙トレイに対するセット性の向上を図れる。

また、スリットホイールや後端検知センサを装置本体側の内部に配置することによって、配線を回転部材側まで引き回す必要がなくなり、後端検知手段の小型化を図ることができる。また、アームの回転支点を上下方向に可変とすることにより、検知部をシート材給送方向に移動させることができるようになり、多種なサイズのシート材に対応することができる。また、アームの回転支点位置を検出する手段を備えることにより、後端検知位置を検出することができ、多種サイズのシート材の後端検知を行うことができる。

また、後端検知手段をシート材中央に配し、且つ、給送されるシート材の幅より検知部の幅を小さくすることにより、最小サイズのシート材給送時にサイドフェンスにも干渉することなく、また検知部を複数設けることなく、シート材の後端検知が可能となる。

本発明の第５実施形態における後端検知装置について図１２を参照して説明する。なお、図１２は第５実施形態の説明に供する図１１と同様な斜視説明図である。
ここでは、前記各実施形態のコロ４２に代えて拍車５７にしている。拍車５７をシート材Ｐに接触させることにより、シート材Ｐの給送によって拍車５７が回転するので、前記各実施形態と同様にしてシート材Ｐの後端を検知することができる。また、検知部の回転部材を拍車とすることによって、コロに比べて相対的にコストの低減を図れる。

本発明の第６実施形態における後端検知装置について図１３を参照して説明する。なお、図１３は第６実施形態の説明に供する図１１と同様な斜視説明図である。
ここでは、前記第４実施形態のアーム４１の自由端部側に支軸５８でプーリ６１を回転自在に保持し、移動体４５側にプーリ６２の支軸５９を回転可能に保持して、これらのプーリ６１とプーリ６２との間に、シート材Ｐに接触して回転（周回移動）可能な回転部材としての無端状ベルト６３を掛け回している。この無端状ベルト６３の表面（シート材Ｐに接触する面）は高摩擦係数の部材で形成している。なお、プーリ６２の軸にはスリットホイール５４を取り付け、このスリットホイール５４のスリットを検知する後端検知センサ５５を配置していることは前記実施形態と同様である。アーム４１の自由端部側の一部は無端状ベルト６３をシート材Ｐに接触させるために開口している。

このように、アーム形状に構成した後端検知手段（装置）の回転部材を無端状ベルトとすることによって、後端検知センサ部までの駆動伝達と後端検知部（回転部材）の共通化が可能となって部品点数の削減を図ることができ、また、検知部の空転が抑えられて後端検知の精度の向上を図れる。

本発明の第７実施形態における後端検知装置について図１４を参照して説明する。なお、図１４は第７実施形態の説明に供する図１１と同様な斜視説明図である。
ここでは、前記第４実施形態の無端状ベルト５３の表面（裏面側でもよい。）に反射型スケール６４を形成し、この無端状ベルト５３の反射型スケール６４を反射型フォトセンサからなる後端検知センサ６５で検知するようにしている。

このように無端状ベルト上にスケールを設け、ベルト上のスケールを検出するセンサを装置本体内部に配置することより、スリットホイールが不要になり、また、後端検知部までの配線の引き回しが不要になって後端検知手段の小型化を図ることができる。この場合、無端状ベルトの裏面側にスケールを形成すれば、スケールの汚れを防止できるようになる。

本発明の第８実施形態における後端検知装置について図１５を参照して説明する。なお、図１５は第８実施形態の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、後端検知装置３６の移動体４５と手差し給紙トレイ２に設けた溝７１との間にリンク機構７２を配置している。リンク機構７２は、一端部を移動体４５に回動可能に装着したリンク７３と、一端部がこのリンク７３の他端部に回動可能に装着され、他端部が手差し給紙トレイ２の溝７１にスライド可能に係合するリンク７４とで構成している。

これにより、手差し給紙トレイ２を矢示Ｃ方向に回動させて装置本体側に収納するとき、リンク機構７２のリンク７４の他端部が溝７１に沿って手差しトレイ２に後端部側に移動し、これに伴って移動体４５が下降して、アーム４１の自由端部側（回転部材側）が給送方向下流に移動し、アーム４１が手差し給紙トレイ２と同じ方向に回動して後端検知装置３６が手差しトレイ２の内部に収納される。

このように、後端検知装置のアームの回動支点の可動位置を規制することにより、手差し給紙トレイを収納するときに、後端検知装置のアームと手差し給紙トレイが突っ張らずに後端検知装置を手差し給紙トレイと同時に装置本体に収納することができるようになる。

本発明の第９実施形態における後端検知装置について図１６を参照して説明する。なお、図１６は第９実施形態の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、後端検知装置３６の移動体４５は最下端位置と最上端位置との２箇所で停止する構成として、移動体４５が最下端位置にある状態で手差し給紙トレイ２を矢示Ｃ方向に回動させて装置本体側に収納するとき、アーム４１も矢印で示すように手差し給紙トレイ２と同じ方向に回動して後端検知装置３６が手差しトレイ２の内側に収納されるようにしている。つまり、後端検知手段である後端検知装置３６は、手差し給紙トレイ２を装置本体のフレーム３１の側面に収納するときに、手差し給紙トレイ２と装置本体のフレーム３１との間に収納される構成としている。

このように、後端検知装置のアームの回動支点の可動位置を規制することにより、手差し給紙トレイを収納するときに、後端検知装置のアームと手差し給紙トレイが突っ張らずに後端検知装置を手差し給紙トレイと同時に装置本体に収納することができるようになり、更に、回動支点の位置を最上位と最下位だけで規制するようにしたことで、途中の回動支点位置の検出が不要になり、コストダウンを図ることができる。つまり、後端検知手段は、手差し給紙トレイを装置本体の側面に収納するときに、手差し給紙トレイと装置本体との間に収納される構成としている。

次に、この画像形成装置における手差し給紙制御に係わる部分について図１７のブロック説明図を参照して説明する。
主制御部１０１はこの画像形成装置全体の制御を司り、マイクロコンピュータなどで構成される。この主制御部１０１は、モータドライバ１０２を介して給紙モータ１０３を駆動し、図示しない手差し給紙クラッチを作動させることによって給紙モータ１０３の駆動力を手差し給紙コロ５に伝達させて、手差し給紙コロ５を回転させ、手差し給紙トレイ２に載置収容されたシート材Ｐを１枚ずつ給紙させる。

主制御部１０１は、レジストセンサ１４の出力信号を入力して、給紙されたシート材Ｐの先端位置を検出する。また、前記第１実施形態における後端検知センサ２５の出力信号を入力して、前述したようにして手差し給紙トレイ２から給紙されるシート材Ｐの後端位置を検知する。また、通電パターン２６の出力に基づいて後端検知位置を検出する後端検知位置検出回路１０４からの後端検知位置情報を入力し、後端検知位置からレジストセンサ１４までの距離Ｌを検出する。

主制御部１０１は、書き込み制御部１０６を制御して、像担持体１２に対する画像の書き込みを制御する。また、主制御部１０１には、用紙サイズ情報などを入力し、また、所要の情報を表示させる操作パネル１０６が接続されている。さらに、主制御部１０１は、通信回路１０９を介してネットワークに接続され、パーソナルコンピュータなどの各種情報処理装置１１０から与えられる情報の入力や情報処理装置１１０に対する情報の出力を行う。なお、帯電、現像、転写等の電子写真プロセスを実行するために各部については図示を省略している。

そこで、手差し給紙を行って画像を形成する場合の処理の一例について図１８を参照して説明する。
手差し給紙トレイ２からシート材Ｐを給紙するときには、給紙モータ１０３を駆動して図示しない手差し給紙クラッチをオン状態にし、手差し給紙コロ５を回転駆動して手差し給紙トレイ２に収容されているシート材Ｐを１枚分離して給送する。

そして、後端検知位置検出回路１０４からの検出信号に基づいて後端検出装置１６による後端検知位置情報を取り込む。その後、後端検知センサ２５の出力信号の状態遷移がなくなって給紙されたシート材Ｐの後端位置を検知したか否かを判別する。ここで、給紙されたシート材Ｐの後端位置が検知されたときには、レジストセンサ１４が給紙されたシート材Ｐの先端位置を検知したか否かを判別し、シート材Ｐの先端位置を検知したときには、先端検知位置から後端検知位置までの距離Ｌと給送時間などに基づいて、シート材Ｐのサイズ（給送方向の長さ）を検出する（算出する）。

その後、給送されたシート材Ｐのサイズ（実サイズ）と操作パネル１０８やホスト側の情報処理装置１１０で設定されたシート材サイズとが一致するか否かを判別し、サイズが一致していれば、そのまま次の処理を続行する。

これに対して、給送されたシート材Ｐの実サイズと設定されたシート材サイズとが一致しないときには、サイズが不一致である旨を示す情報を操作パネル１０８や情報処理装置１１０に表示した後、書き込みユニット１０６の書き込みタイミングを実サイズに合わせて再計算した後、処理を続行する。

このように、手差し給紙トレイから給紙されるシート材の後端を早期に検知することができるので、サイズの間違いによって装置が強制的に停止したり、あるいは、シート材領域外（給送方向での領域外）に対して画像形成を行うための書き込みを行ったりすることが防止される。

なお、上記各実施形態においては、本発明を電子写真方式で画像を形成する画像形成装置の手差し給送装置に適用した例で説明しているが、その他の画像形成装置、ないしはそのシート材給送装置にも適用できるものであり、複写機、ファクシミリ、印刷機或いは複合機などからなる画像形成装置、インクジェット記録方式で画像を形成する画像形成装置、或いはそのシート材給送装置にも広く適用することができる。

そこで、本発明に係る画像形成装置の一例として液体吐出方式で画像を形成する画像形成装置の一例について図１９及び図２０を参照して説明する。なお、図１９は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図２０は同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図である。

この画像形成装置は、装置本体２０１の内部（筺体内）に、画像を形成するための画像形成部（手段）２０２、副走査搬送部（手段）２０３等を有し、装置本体２０１の底部に設けた収容手段である給紙部（手段）２０４から被搬送部材である被記録媒体（以下「用紙」というが、材質を紙に限定するものではない。）２０５を１枚ずつ分離して給紙し、副走査搬送部２０３によって用紙２０５を画像形成部２０２に対向する位置で間歇的に搬送しながら、画像形成部２０２によって用紙２０５に液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）した後、排紙搬送部２０６を通じて装置本体２０１の上面に形成した排紙トレイ２０７上に用紙２０５を排紙する。なお、画像形成部２０２及び副走査搬送部２０３はユニット化してエンジンユニット３００とし、装置本体２０１に対して着脱自在に装着している。

また、この画像形成装置は、画像形成部２０２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、装置本体２０１の上部で排紙トレイ２０７の上方には画像を読み取るための画像読取部（スキャナ部）２１１を備えている。この画像読取部２１１は、照明光源２１３とミラー２１４とを含む走査光学系２１５と、ミラー２１６、２１７を含む走査光学系２１８とが移動して、コンタクトガラス２１２上に載置された原稿の画像の読み取りを行い、走査された原稿画像がレンズ２１９の後方に配置した画像読み取り素子２２０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理され、画像処理した印刷データを印刷することができる。なお、コンタクトガラス２１２上には原稿を押えるための圧板２１０を備えている。

ここで、この画像形成装置の画像形成部２０２は、図２０にも示すように、前側板３１０１Ｆと後側板３０１Ｒとの間に横架したキャリッジガイド（ガイドロッド）２２１と後ステー３０１Ｂに設けた図示しないガイドステーで、キャリッジ２２３を主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ２２７で駆動プーリ２２８Ａと従動プーリ２２８Ｂ間に架け渡したタイミングベルト２２９を介して主走査方向に移動走査する。

そして、このキャリッジ２２３上には、それぞれブラック（Ｋ）インクを吐出する２個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド２２４ｋ１、２２４ｋ２と、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出するそれぞれ１個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド２２４ｃ、２２４ｍ、２２４ｙ（色を区別しないとき及び総称するときは「記録ヘッド２２４」という。）の計５個の液滴吐出ヘッドを搭載し、キャリッジ２２３を主走査方向に移動させ、副走査搬送部３によって用紙５を用紙搬送方向（副走査方向）に送りながら記録ヘッド２２４から液滴を吐出させて画像形成を行うシャトル型としている。

また、キャリッジ２２３には各記録ヘッド２２４に所要の色の記録液を供給するためにサブタンク２２５を搭載している。一方、図１９に示すように、装置本体２０１の前面からカートリッジ装着部２２６Ａに、ブラック（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した記録液カートリッジである各色のインクカートリッジ２２６を着脱自在に装着でき、各色のインクカートリッジ２２６から各色のサブタンク２２５に図示しないチューブを介してインク（記録液）を補充供給する。なお、ブラックインクは１つのインクカートリッジ２２６から２つのサブタンク２２５に供給する構成としている。

なお、記録ヘッド２２４としては、インク流路内（圧力発生室）のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。

また、図２０にも示すように、キャリッジ２２３の主走査方向に沿って前側板３０１Ｆと後側板３０１Ｒとの間に、スリットを形成したリニアスケール３２８を張装し、キャリッジ２２３にはリニアスケール３２８のスリットを検知する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ３２９を設け、これらのリニアスケール３２８とエンコーダセンサ３２９によってキャリッジ２２３の移動を検知するリニアエンコーダを構成している。

さらに、キャリッジ２２３の走査方向一方側の非印字領域には、図２０に示すように、記録ヘッド２２４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構（装置）３２１を配置している。この維持回復機構３２１は、５個の記録ヘッド２２４の各ノズル面をキャッピングするキャップ部材である、１個の保湿用を兼ねた吸引用キャップ３２２ａと、４個の保湿用キャップ３２２ｂ〜３２２ｅと、記録ヘッド２２４のノズル面をワイピングするためのワイピング部材であるワイパーブレード３２４と、空吐出を行うための空吐出受け３２５とが配置されている。

さらに、キャリッジ２２３の走査方向の他方側の非印字領域には、空吐出を行うための空吐出受け３２６を配置している。この空吐出受け３２６には開口３２７ａ〜３２７ｅを形成している。

副走査搬送部２０３は、下方から給紙された用紙５を略９０度搬送方向を転換させて画像形成部２０２に対向させて搬送するための、駆動ローラである搬送ローラ２３２とテンションローラである従動ローラ２３３間に架け渡した無端状の搬送ベルト２３１と、この搬送ベルト２３１の表面を帯電させるために交番電圧であるＡＣバイアス電圧が印加される帯電手段である帯電ローラ２３４と、搬送ベルト２３１を画像形成部２０２の対向する領域でガイドするガイド部材２３５と、用紙２０５を搬送ローラ２３２に対向する位置で搬送ベルト２３１に押し付ける押さえコロ（加圧コロ）２３６と、画像形成部２０２によって画像が形成された用紙２０５を搬送ベルト２３１から分離するための分離爪２３７と、分離された用紙２０５を排紙搬送部２０６に送り出すための搬送ローラ２３８を備えている。

この副走査搬送部２０３の搬送ベルト２３１は、副走査モータ３３１からタイミングベルト３３２及びタイミングローラ３３３を介して搬送ローラ２３２が回転されることで、図２０の用紙搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。

給紙部２０４は、装置本体２０１に抜き差し可能で、多数枚の用紙２０５を積載して収納する収容手段である給紙カセット２４１と、給紙カセット２４１内の用紙２０５を１枚ずつ分離して送り出すための給紙コロ２４２及びフリクションパッド２４３と、給紙される用紙５を副走査搬送部３に対して搬送するレジストローラ対４４とを有している。給紙コロ２４２は図示しない給紙クラッチを介してＨＢ型ステッピングモータからなる給紙モータ（駆動源）２４５によって回転され、またレジストローラ対２４４も給紙モータ２４５によって回転駆動される。

また、この給紙部２０４は、用紙２０５を積載して収容するための手差し給紙トレイ２４６及び手差し給紙トレイ２４６から１枚ずつシート材としての用紙２０５を給紙するための手差し給紙コロ２４７と、手差し給紙コロ２４７から給紙される用紙２０５を搬送するための搬送コロ２４８、装置本体２０１の下側にオプションで装着される給紙カセットや両面ユニットから給紙される用紙２０５を搬送するための搬送コロ２４９を備えている。

排紙搬送部２０６は、画像形成が行われた用紙２０５を搬送する排紙搬送ローラ対２６１、２６２と、用紙２０５を排紙トレイ２０７へ送り出すための排紙搬送ローラ対２６３及び排紙ローラ２６４とを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、搬送ベルト２３１を駆動する搬送ローラ２３２の回転量を検出して、この検出した回転量に応じて副走査モータ３３１を駆動制御するとともに、図示しないＡＣバイアス供給部から帯電ローラ２３４に交番電圧である正負極の矩形波の高電圧を印加し、これによって、搬送ベルト２３１には正と負の電荷が搬送ベルト２３１の搬送方向に対して交互に帯状に印加され、搬送ベルト２３１上に所定の帯電幅で帯電が行われて不平等電界が生成される。

そこで、用紙２０５が給紙部２０４から給紙されて、搬送ローラ２３２と押えコロ２３６との間に送り込まれて、正負極の電荷が形成されることによって不平等電界が発生している搬送ベルト２３１上へと送り込まれると、用紙５は電界の向きにならって瞬時に分極し、静電吸着力で搬送ベルト２３１上に吸着され、搬送ベルト２３１の移動に伴って搬送される。

そして、この搬送ベルト２３１で用紙１０５を間歇的に搬送しながら、用紙２０５上に記録ヘッド２２４から記録液の液滴を吐出して画像を記録（印刷）し、印刷が行われる用紙２０５の先端側を分離爪２３７で搬送ベルト２３１から分離して搬送ローラ２３８で排紙搬送部２０６に送り出す。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ２２３は維持回復機構３２１側に移動されて、キャップ３２２で記録ヘッド２３４のノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、吸引及び保湿用キャップ３２２ａで記録ヘッド２３４をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド２３４のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード１２４でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを空吐出受け３２５に向けて吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド２３４の安定した吐出性能を維持する。

次に、この画像形成装置における手差し給紙トレイ２４６に本発明における後端検知手段を備えることによって、手差し給紙トレイから給紙される用紙の後端を早期に検知することができるとともに、後端検知位置を移動させることができるので複数のサイズの用紙に対しても後端検知位置を早期に検知できるようになる。

本発明に係るシート材給送装置を含む本発明に係る画像形成装置の一例の概要を説明する模式的説明図である。 本発明の第１実施形態の説明に供する模式的説明図である。 同実施形態の作用説明に供する模式的説明図である。 同実施形態及び後述の第２実施形態の説明に供する斜視説明図である 本発明の第２実施形態の説明に供する模式的説明図である。 同実施形態の作用説明に供する模式的説明図である。 同実施形態の作用説明に供する模式的説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供する斜視説明図である。 本発明の第４実施形態の説明に供する模式的説明図である。 同実施形態の作用説明に供する模式的説明図である。 同実施形態の後端検知装置の説明に供する斜視説明図である。 本発明の第５実施形態の後端検知装置の説明に供する斜視説明図である。 本発明の第６実施形態の後端検知装置の説明に供する斜視説明図である。 本発明の第７実施形態の後端検知装置の説明に供する斜視説明図である。 本発明の第８実施形態の説明に供する模式的説明図である。 本発明の第９実施形態の説明に供する模式的説明図である。 同画像形成装置における手差し給紙制御に係わる制御部分のブロック説明図である。 同じく手差し給紙制御の処理の一例を説明するフロー図である。 本発明に係る画像形成装置の他の例の説明に供する全体構成図である。 同じく画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図である。

符号の説明

２…手差し給紙トレイ（手差し給紙手段、シート材収容手段）
５…手差し給紙コロ
１１…レジストローラ
１６…後端検知装置
２２…コロ
２４…スリットホイール
２５…後端検知センサ
２６…通電パターン
２７…通電端子板
３２…拍車
３６…後端検知装置
４１…アーム
４２…コロ
４４…支持レール
４５…移動体
５３…無端状ベルト
５４…スリットホイール
５５…後端検知センサ

Claims (17)

1. 複数のサイズのシート材を収容可能な手差し給紙手段と、
   この手差し給紙手段から給送されるシート材の後端位置を、先端位置とは異なる位置であって、この手差し給紙手段内で検出する後端検知手段とを備え、
   この後端検知手段は、前記シート材に接触して回転可能な回転部材を有し、この回転部材の位置をシート材給送方向で少なくとも異なる２以上の位置に移動可能である
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記回転部材は少なくとも表面が高摩擦係数を有する部材で形成されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記回転部材は拍車であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記回転部材は前記手差し給紙手段の幅方向中央部に配置され、収容可能なシート材の幅よりも幅が狭いことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記回転部材のシート材給送方向の位置を検出する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記回転部材は前記シート材に接触可能な位置と、前記手差し給紙手段のシート材収容部から退避した位置との間で移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記後端検知手段は装置本体側に回動支点があるアーム形状の部材であることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、前記回転部材は無端状ベルト部材であることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７に記載の画像形成装置において、前記回転部材はアーム形状の部材の自由端部に設けられた拍車又はローラ部材であることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項７に記載の画像形成装置において、前記回転部材の回転を検知する検知手段が装置本体側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項８に記載の画像形成装置において、前記無端状ベルト部材の外周面にはスケールが形成され、このスケールを検出する検知手段が装置本体側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項７ないし１１のいずれかに記載の画像形成装置において、前記回動支点が上下方向に移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１２に記載の画像形成装置において、前記回動支点の位置を検出する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項７ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記後端検知手段は、前記手差し給紙手段を装置本体の側面に収納するときに、前記手差し給紙手段と装置本体との間に収納されることを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項７ないし１４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記回転部材は前記手差し給紙手段の幅方向中央部に配置され、収容可能なシート材の幅よりも幅が狭いことを特徴とする画像形成装置。
16. 複数のサイズのシート材を収容可能なシート材収容手段と、
    このシート材収容手段から給送されるシート材の後端位置を、先端位置とは異なる位置であって、このシート材収容手段内で検出する後端検知手段とを備え、
    この後端検知手段は、前記シート材に接触して回転可能な回転部材を有し、この回転部材の位置をシート材給送方向で少なくとも異なる２以上の位置に移動可能である
    ことを特徴とするシート材給送装置。
17. 請求項１６に記載のシート材給送装置において、前記後端検知手段は装置本体側に回動支点を持つアーム形状の部材であることを特徴とする画像形成装置。
    

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