JP4784668B2

JP4784668B2 - 用紙検出装置

Info

Publication number: JP4784668B2
Application number: JP2009056611A
Authority: JP
Inventors: 淳澤村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2029-03-10
Also published as: JP2010208801A

Description

本発明は、用紙検出装置に関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、給紙装置により給紙される用紙の有無を検出するための用紙検出装置が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載された画像形成装置は、装置本体側に設けられて用紙を検出するセンサと、装置本体側に設けられた保持体に回転可能に保持された軸部と、軸部に設けられ、用紙に当接したときに揺動する当接アームと、軸部に設けられ、当接アームが揺動したときにセンサによって検出される検出アームと、検出アームを上方に付勢する弾性部材としてのマイラとを備える。保持体には、軸部を保持する保持穴と、保持穴に連通している押し込み溝とが形成されている。軸部を押し込み溝から保持穴に押し込むことによって軸部が保持穴に配置される。

特開平７−１４４７８９号公報

本発明の目的は、用紙検出用の揺動部材を保持する保持部材が有する保持穴に押し込み溝を形成した構成と比べて、保持部材の強度が高く、揺動部材の装置本体への組み込みが容易な用紙検出装置を提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の用紙検出装置を提供する。

［１］用紙の有無を検出するセンサと、前記センサが取り付けられた保持部材と、前記保持部材に回転可能に保持された揺動軸、前記揺動軸に設けられ、用紙に当接したときに揺動する作動片、及び前記揺動軸に設けられ、前記作動片が揺動したときに前記センサによって検出される検出片を有する揺動部材と、前記保持部材及び前記揺動部材のうち一方に設けられた係合突起と、前記保持部材及び前記揺動部材のうち他方に設けられ、前記揺動部材が揺動したときに前記係合突起に当接して前記揺動部材の揺動範囲を規制する規制部としての係合穴と、前記保持部材に設けられ、前記揺動軸の両端が軸方向に挿通して配置される開口による一対の軸受とを備え、前記揺動部材は、前記作動片が前記用紙に当接する方向に回転させる位置に重心を有し当該方向に自重によって回転する用紙検出装置。

［２］前記係合突起は、軸方向の位置が前記係合穴と一致するように設けられており、前記係合穴は、前記揺動軸を回転させて前記係合突起が係合することにより、前記揺動部材の揺動範囲を規制する前記［１］に記載の用紙検出装置。

［３］前記作動片は、その先端部が、前記用紙検出装置が設けられた画像形成装置の筐体の開口の外側に位置するように設けられている前記［１］又は前記［２］に記載された用紙検出装置。

［４］前記揺動軸は、その両端が前記保持部材に回転可能に保持され、前記作動片は、前記揺動軸の端部に設けられた前記［３］に記載の用紙検出装置。

本発明によれば、本構成を採用しない場合と比べて、保持部材の強度が高く、揺動部材の装置本体への組み込みが容易となる。

本発明によれば、揺動部材を作動片が用紙に当接する方向に自重によって回転させることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す図である。図２は、揺動部材が取り付けられた保持部材の構成を示す斜視図である。図３は、揺動部材とサンサとの関係を示す斜視図である。図４は、図２のＡ−Ａ線断面図である。図５Ａは、揺動部材の保持部材への組み込み作業を説明するための図である。図５Ｂは、揺動部材の保持部材への組み込み作業を説明するための図である。図６Ａは、揺動部材の保持部材への組み込み作業を説明するための図である。図６Ｂは、揺動部材の保持部材への組み込み作業を説明するための図である。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す図である。

この画像形成装置１０は、装置筐体１１を有し、装置筐体１１内に、用紙を収容する用紙トレイ１２を着脱可能に設け、用紙トレイ１２の上方に用紙上にトナー像を形成する画像形成部１３を配置している。装置筐体１１の上部には、印刷された用紙が排出される用紙排出部１４を設け、用紙トレイ１２から用紙排出部１４に至るように用紙搬送路１５が形成されている。また、画像形成装置１０は、装置１０の各部を制御する制御部（図示せず）と、メッセージ、メニュー等を表示する表示部（図示せず）とを備える。画像形成装置１０は、プリンタ、複写機、ファイクシミリ等に適用することができるが、プリンタ、複写機、スキャナ、ファックシミリ等の複数の機能を有する複合機であってもよい。

用紙トレイ１２の用紙搬送路１５側には、用紙トレイ１２に収容された用紙のうち最上位の用紙を送出するピックアップロール１６、及びこのピックアップロール１６によって送出された用紙を１枚ずつ捌くフィードロール１７Ａ及びリタードロール１７Ｂが設けられている。

用紙搬送路１５上には、画像形成部１３による画像形成動作に同期して動作する一対のレジストロール１８と、用紙を搬送する搬送ロール１９と、用紙検出装置が適用され、用紙上のトナー像を定着する定着装置２０が配設されている。

画像形成部１３は、像保持体の一例としての感光体ドラム１３０と、この感光体ドラム１３０を帯電する帯電器１３１と、感光体ドラム１３０上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器１３２と、感光体ドラム１３０上の残留トナーを清掃するクリーニング部１３３と、帯電器１３１によって一様に帯電された感光体ドラム１３０に画像データに基づいて変調されたレーザ光によって静電潜像を書き込むレーザ走査装置１３４と、感光体ドラム１３０上に形成されたトナー像を用紙に転写する転写ロール１３５とを備える。

定着装置２０は、定着装置本体２１を有し、定着装置本体２１内に加熱ロール２２Ａ及び加圧ロール２２Ｂからなる定着部２２を備えている。加熱ロール２２Ａは、ヒータを内蔵する駆動ロールであり、加圧ロール２２Ｂは、ばねにより加熱ロール２２Ａに加圧し、加熱ロール２２Ａの駆動により回転する従動ロールである。用紙Ｐに転写されたトナー像は、加熱ロール２２Ａ及び加圧ロール２２Ｂにより形成されるニップ領域を通過することで加熱溶融して定着される。

また、定着装置２０は、定着部２２より下流側にトナー像が定着された用紙を用紙排出部１４に排出する一対の排出ロール２３Ａ，２３Ｂと、用紙の排出を検出するための揺動部材２４及び後述するセンサと、上側の排出ロール２３Ａ、揺動部材２４及びセンサを保持する保持部材２５とを備える。保持部材２５は、定着装置本体２１にねじ止めされている。一対の排出ロール２３Ａ，２３Ｂのうち、下側の排出ロール２３Ｂは、図示しないモータによって駆動される駆動ロールであり、上側の排出ロール２３Ａは、下側の排出ロール２３Ｂの駆動により回転する従動ロールである。

図２は、揺動部材２４が取り付けられた保持部材２５の構成を示す斜視図である。揺動部材２４は、保持部材２５により揺動可能に支持される軸部２４０ｂを主軸２４０ａの両端に有する揺動軸２４０と、揺動軸２４０の一方端側に設けられ、用紙Ｐが当接して揺動する作動片２４１と、揺動軸２４０のほぼ中央に設けられ、揺動部材２４の揺動範囲を規制する係合突起２４２と、揺動軸２４０の他方端側に設けられ、後述するセンサによって検出される検出片２４３とを備える。作動片２４１は、用紙Ｐに接触する用紙接触部２４１ａと、湾曲部２４１ｂとを備える。揺動部材２４は、脆性の高い材料、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）系のガラス繊維強化樹脂等から射出成形により一体に形成されている。

保持部材２５は、定着装置本体２１にねじ止めするための取り付け穴２５０と、揺動部材２４の軸部２４０ｂを貫通穴２５１ａに挿通させて回転可能に支持する一対の軸受部２５１と、係合突起２４２が係合する後述する係合穴と、センサを収容する収容部２５３と、排出ロール２３Ａを回転可能に支持する後述するロール支持部と、主軸２４０ａを側面に接触して保持するリブ２５５とを備える。保持部材２５は、耐熱性樹脂、例えば、ＰＥＴ系のガラス繊維強化樹脂等から射出成形により一体に形成されている。なお、貫通穴２５１ａは、押し込み溝が形成されていない開口なら貫通していない穴でもよい。

図３は、初期位置における揺動部材２４とセンサとの関係を示す斜視図である。センサ２６は、対向して配置された発光ダイオード２６ａと受光素子２６ｂとを備える。同図に示す揺動部材２４が初期位置の状態では、発光ダイオード２６ａからの光を検出片２４３が遮光し、受光素子２６ｂはオフ状態にある。用紙Ｐが作動片２４１の用紙接触部２４１ａに当接して揺動部材２４が同図に示す矢印の方向に揺動すると、発光ダイオード２６ａからの光を受光素子２６ｂが受光して受光素子２６はオン状態となる。

図４は、図２のＡ−Ａ線断面図である。ロール支持部２５４は、先端に内側に突出した凸部２５４ｂが設けられた一対の突片２５４ａを有する。凸部２５４ｂ間の距離は、排出ロール２３Ａの軸２３０の直径よりも小さく設定されている。これにより、排出ロール２３Ａの軸２３０を凸部２５４ｂ間に押し込むことにより、一対の突片２５４ａが弾性力によって動作し、排出ロール２３Ａの軸２３０を一対の突片２５４ａ間に装着することができる。揺動部材２４は、作動片２４１が用紙Ｐに当接する方向に回転させる位置に重心を有する。これにより、ばね等の弾性部材を省略することができる。

係合突起２４２は、揺動軸２４０の主軸２４０ａの直径よりも大きい外形を有する弧状面２４２ａと、当接面２４２ｂとを有する。弧状面２４２ａは、揺動軸２４０の回転に伴い揺動軸２４０の中心から弧状面２４２ａまでの距離が徐々に大きくなるようなカム形状を有している。当接面２４２ｂは、弧状面２４２ａの揺動軸２４０の中心からの距離が最大となる位置から揺動軸２４０の中心に向かって形成されている。保持部材２５は、揺動部材２４の係合突起２４２が係合して揺動部材２４の揺動範囲を規制する規制部の一例としての係合穴２５２が形成されている。規制部は、係合穴２５２に限らず、リブ等の他の形状でもよい。

図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂは、揺動部材２４の保持部材２５への組み込み作業を説明するための図である。図５Ａ及び図５Ｂは、揺動部材２４の一方の軸部２４０ｂを保持部材２５の一方の軸受部２５１の貫通穴２５１ａに挿通させた状態を示し、図５Ａは斜視図、図５Ｂは係合突起２４２における断面図である。図６Ａ及び図６Ｂは、揺動部材２４の両方の軸部２４０ｂを保持部材２５の両方の軸受部２５１の貫通穴２５１ａに挿通させた後、作動片２４１を回転させる前の状態を示し、図６Ａは斜視図、図６Ｂは係合突起２４２における断面図である。

まず、図５Ａ，図５Ｂに示すように、揺動部材２４の作動片２４１の用紙接触部２４１ａを上に向けた状態で揺動軸２４０の検出片２４３を設けた側の軸部２４０ｂを保持部材２５の軸受部２５１の貫通穴２５１ａに挿通させた後、図５Ａの矢印に示す方向に揺動軸２４０を移動させて作動片２４１側の軸部２４０ｂを軸受部２５１の貫通穴２５１ａに挿通させる。

次に、図５Ａ，図５Ｂに示す状態から図６Ａ，図６Ｂに示す状態へと揺動部材２４を回転させると、図６Ｂに示すように、係合突起２４２の弧状面２４２ａが保持部材２５の底面２５ａに接触して揺動軸２４０の中央部、すなわち係合突起２４２が形成された部分が上方（図６Ａ、図６Ｂの矢印の方向）に持ち上げられて図６Ａに示すように揺動軸２４０が全体的に湾曲する。次に、図６Ａ，図６Ｂに示す状態から揺動部材２４をさらに回転（図６Ｂにおいて左回転）させると、揺動軸２４０の中央部が下がり、揺動部材２４０の係合突起２４２が係合穴２５２に係合する。このようにして揺動部材２４が保持部材２５に組み込まれる。つまり、揺動部材２４の揺動軸２４０が移動されることによって初めて揺動部材２４に設けられた係合突起２４２が保持部材２５に形成された係合穴２５２に一致することになる。また、検出片２４３がセンサ２６の、対向して配置された発光ダイオード２６ａと受光素子２６ｂの間に位置することにより、揺動部材２４が回転可能な状態となり、揺動部材２４が保持部材２５に組み込まれるのである。

（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１０の動作の概要について説明する。レーザ走査装置１３４は、画像データに基づいて変調された光ビームを感光体ドラム１３０に照射して感光体ドラム１３０の表面に静電潜像を形成する。感光体ドラム１３０上に形成された静電潜像は、現像器１３２によりトナーで現像されてトナー像が形成される。

一方、用紙トレイ１２からは、ピックアップロール１６によって用紙Ｐが用紙搬送路１５に取り込まれ、フィードロール１７Ａ及びリタードロール１７Ｂによって捌かれた後、感光体ドラム１３０の転写部に搬送される。感光体ドラム１３０上のトナー像は、転写ロール１３５によって用紙Ｐに転写される。

その後、用紙Ｐ上のトナー像は、定着装置２０の定着部２２によって定着された後、排出ロール２３Ａ，２３Ｂによって用紙排出部１４に排出される。

用紙Ｐが用紙排出部１４に排出される際、用紙Ｐの先端が作動片２４１の用紙接触部２４１ａに当接して揺動部材２４が図４に示す矢印の方向に揺動し、検出片２４３が発光ダイオード２６ａからの光を遮光する位置から外れると、受光素子２６ｂはオン状態になる。これにより、用紙Ｐが検出される。制御部は、用紙Ｐの検出により用紙排出部１４に排出された用紙枚数を計数し、計数値が一定の値に達したとき、画像形成動作を停止させる。続いて、制御部は、用紙排出部１４に排出された用紙Ｐを取り除くようにメッセージを表示部に表示する。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に変形実施が可能である。例えば、上記実施の形態では、用紙検出装置を定着装置に適用した場合について説明したが、原稿を自動給紙する原稿自動給紙装置に適用してもよく、その他の装置に適用してもよい。また、上記実施の形態では、係合突起を揺動部材に設け、規制部としての係合穴を保持部材に設けたが、係合突起を保持部材に設け、規制部を揺動部材に設けてもよい。

１０…画像形成装置、１１…装置筐体、１２…用紙トレイ、１３…画像形成部、１４…用紙排出部、１５…用紙搬送路、１６…ピックアップロール、１７Ａ…フィードロール、１７Ｂ…リタードロール、１８…レジストロール、１９…搬送ロール、２０…定着装置、２１…定着装置本体、２２…定着部、２２Ａ…加熱ロール、２２Ｂ…加圧ロール、２３Ａ，２３Ｂ…排出ロール、２４…揺動部材、２５…保持部材、２５ａ…底面、２６…センサ、２６ａ…発光ダイオード、２６ｂ…受光素子、１３０…感光体ドラム、１３１…帯電器、１３２…現像器、１３３…クリーニング部、１３４…レーザ走査装置、１３５…転写ロール、２４０…揺動軸、２４０ａ…主軸、２４０ｂ…軸部、２４１…作動片、２４１ａ…用紙接触部、２４１ｂ…湾曲部、２４２…係合突起、２４２ａ…弧状面、２４２ｂ…当接面、２４３…検出片、２５０…取り付け穴、２５１…軸受部、２５１ａ…貫通穴、２５２…係合穴、２５３…収容部、２５４…ロール支持部、２５４ａ…突片、２５４ｂ…凸部、２５５…リブ、Ｐ…用紙

Claims

用紙の有無を検出するセンサと、
前記センサが取り付けられた保持部材と、
前記保持部材に回転可能に保持された揺動軸、前記揺動軸に設けられ、用紙に当接したときに揺動する作動片、及び前記揺動軸に設けられ、前記作動片が揺動したときに前記センサによって検出される検出片を有する揺動部材と、
前記保持部材及び前記揺動部材のうち一方に設けられた係合突起と、
前記保持部材及び前記揺動部材のうち他方に設けられ、前記揺動部材が揺動したときに前記係合突起に当接して前記揺動部材の揺動範囲を規制する規制部としての係合穴と、
前記保持部材に設けられ、前記揺動軸の両端が軸方向に挿通して配置される開口による一対の軸受とを備え、
前記揺動部材は、前記作動片が前記用紙に当接する方向に回転させる位置に重心を有し当該方向に自重によって回転する用紙検出装置。
前記係合突起は、軸方向の位置が前記係合穴と一致するように設けられており、前記係合穴は、前記揺動軸を回転させて前記係合突起が係合することにより、前記揺動部材の揺動範囲を規制する請求項１に記載の用紙検出装置。
前記作動片は、その先端部が、前記用紙検出装置が設けられた画像形成装置の筐体の開口の外側に位置するように設けられている請求項１又は請求項２に記載された用紙検出装置。
前記揺動軸は、その両端が前記保持部材に回転可能に保持され、前記作動片は、前記揺動軸の端部に設けられた請求項３に記載の用紙検出装置。