JP5055619B2 - シートサイズ検知装置・画像形成装置・シートサイズ検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、シートのサイズを検知するシートサイズ検知装置、該シートサイズ検知装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置、シートサイズ検知方法に関する。

従来は、トレイに積載された用紙の大きさをオペレータのマニュアル動作によって機械に認識させていた。
しかしながら、オペレータの操作ミスがあってもそれを確認することができず、その結果ジャムなどの問題が生じていた。
用紙サイズを検知可能なトレイがある場合でも、用紙送り方向のみで用紙検知する方式では検出サイズが限定されてしまう。また、用紙幅方向および送り方向で用紙検知する機構も存在するが、大まかにしか検出できず、結局検出サイズが限定されるか用紙サイズ検知センサが複数個存在し、コストが高いという問題を避けられない。
用紙サイズの検知ミスが生じた場合、ジャムにならない場合でも、用紙面積より大きい面積を画像形成部で転写、未転写トナーのクリーニングなど行うため、プロセスカートリッジの交換が頻繁になり、プロセスカートッリジの寿命は短くなる。
給紙分離部の制御においては、用紙サイズが分からないもしくは誤って用紙サイズをセットした場合を想定するため、分離部のフィードローラの駆動切断を早めなければならず、スリップを押える範囲が少なくなり、用紙搬送において精度が低くなる。このことは生産性に影響を及ぼす。

特許文献１、２、３には、オペレータの操作ミスによる上記の不具合を回避するための用紙サイズ検出装置が記載されている。
これらの装置では、用紙サイズに応じて位置決めされるスライド可能なサイドフェンス及びエンドフェンスと、サイドフェンスとエンドフェンスのそれぞれに連動する２つのレバーと、複数の押圧スイッチ片を有する検知センサとを備えている。
各レバーはそれぞれ用紙サイズを認識させるための凹凸パターンを有し、且つ、各レバーの回動中心が共通で、凹凸パターンの回動中心からの先端軌跡が同一となるように設けられ、重ね合わされた合成凹凸パターンで複数の押圧スイッチ片を選択的に押圧する組み合わせにより、複数のシートサイズを検知するようになっている。

特開２００５−２８０９９４号公報 特開２００６−１３７５９７号公報 特開２００６−１８８３５７号公報

しかしながら、市場での用紙サイズの多様化に伴い、レバーに設けられる凹凸パターンの細分化が要求されるようになってきており、サイズを誤認識する確率は増大する傾向にある。オペレータの操作に対する精度も要求されることになる。
凹凸パターンにおいて凸部が近接する箇所では、フェンス（サイドフェンスやエンドフェンス）位置の少しのズレでも全体としての合成凹凸パターンが変化（移行）してしまい、結果として違うサイズと誤認識してしまうことが懸念される。
このため、各フェンスを用紙サイズ位置に確実にセットする必要があり、オペレータの用紙セット操作において、常に厳密さが要求される。
この問題を解消するには、凹凸パターンにおける凸部間の距離を大きくして検知精度を低くすることが考えられるが、そうした場合検知可能な用紙サイズが減少してしまうことになる。

特許文献２では、規制部材（フェンス）を位置決めされた位置でロックする部材を備えた給紙トレイが開示されているが、ユーザーがその操作を忘れてしまうことは十分に予測できる。
ロック操作を忘れた場合、給紙トレイの装着時の衝撃や、画像形成動作による振動、給紙トレイや画像形成装置本体に不意の外力が作用した場合の衝撃等により、フェンスの位置ずれが生じて誤検知が発生する可能性が高い。

本発明は、検知可能なシートサイズの種類を減少させることなく、各サイズを確実に検知することができ、ユーザー操作に対する要求精度を緩和することができるシートサイズ検知装置、該シートサイズ検知装置を有する画像形成装置、シートサイズ検知方法の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、載置されたシートに対し、そのサイズに応じて位置決めされるスライド可能なシート幅方向規制部材と、前記シートのサイズに応じて位置決めされ、シート幅方向と略直角方向を規制するスライド可能なシート送り方向規制部材と、前記シート幅方向規制部材と前記シート送り方向規制部材のそれぞれに連動し、シートの積載方向に重ねて配置された２つのレバーと、複数の押圧スイッチ片を有する検知センサと、を備え、前記各レバーはそれぞれシートサイズを認識させるための凹凸パターンを有し、且つ、前記各レバーの回動中心が共通で、前記凹凸パターンの前記回動中心からの先端軌跡が同一となるように設けられ、重ね合わされた合成凹凸パターンで前記複数の押圧スイッチ片を選択的に押圧する組み合わせにより、複数のシートサイズを検知可能なシートサイズ検知装置において、前記２つのレバーのうち少なくとも一方の前記凹凸パターンの一部を、前記複数の押圧スイッチ片に対して前記合成凹凸パターンにおけるある特定の検知パターンで位置ずれによる誤検知が生じないように形成するとともに、これに起因した他の検知パターンでの誤検知が生じないように前記一方のレバーの前記凹凸パターンの、前記位置ずれによる誤検知が生じないように形成した部分を補完するパターン補完手段を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載のシートサイズ検知装置において、前記シート幅方向規制部材、前記シート送り方向規制部材及び前記２つのレバーが、画像形成装置本体に着脱自在で前記シートが収容された給送トレイに設けられ、前記検知センサが画像形成装置本体に設けられ、前記給送トレイを画像形成装置本体に装着したときに前記合成凹凸パターンが前記検知センサに対向することを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項２記載のシートサイズ検知装置において、前記パターン補完手段を補完が必要なタイミングで動作させるようにしたことを特徴とする。

請求項４記載の発明では、請求項３記載のシートサイズ検知装置において、前記一方のレバーの前記凹凸パターンの凸部における回動方向の幅を狭くすることにより、前記位置ずれによる誤検知が生じないように形成され、前記パターン補完手段は、前記凸部の狭くした部分を補完する形状を有しているとともに、前記一方のレバーとは別の他方のレバーに対応する規制部材の位置決め動作に連動し、且つ、前記他方のレバーに対応する規制部材が位置決めされたときを前記補完が必要なタイミングとして補完位置に設定されることを特徴とする。
請求項５記載の発明では、請求項４記載のシートサイズ検知装置において、前記一方のレバーに対応する規制部材が規制する方向は、前記給送トレイの挿入方向であることを特徴とする。

請求項６記載の発明では、請求項４又は５記載のシートサイズ検知装置において、前記一方のレバーに対応する規制部材のスライドピッチは、前記他方のレバーに対応する規制部材のスライドピッチと同等かこれよりも小さいことを特徴とする。
請求項７記載の発明では、請求項４〜６のいずれかに記載のシートサイズ検知装置において、前記パターン補完手段が、前記他方のレバーに回動自在に軸支された補完プレートと、該補完プレートを前記位置ずれによる誤検知が生じないように付勢する付勢部材とを有し、前記他方のレバーに対応する規制部材が位置決めされるときに前記補完プレートに当接して該補完プレートを補完位置に設定する補完プレート駆動部材が設けられていることを特徴とする。

請求項８記載の発明では、請求項７記載のシートサイズ検知装置において、前記補完プレートと前記付勢部材とが一つの部材で形成されていることを特徴とする。
請求項９記載の発明では、請求項７又は８記載のシートサイズ検知装置において、前記補完プレート駆動部材が、前記給送トレイに設けられていることを特徴とする。
請求項１０記載の発明では、請求項７又は８記載のシートサイズ検知装置において、前記補完プレート駆動部材が、画像形成装置本体に設けられていることを特徴とする。

請求項１１記載の発明では、画像形成装置において、請求項１〜１０のいずれか一つに記載のシートサイズ検知装置を有することを特徴とする。
請求項１２記載の発明では、スライド可能なシート幅方向規制部材に連動するレバーと、スライド可能なシート送り方向規制部材に連動するレバーの回動中心を共通とし、前記各レバーのそれぞれにシートサイズを認識させるための凹凸パターンを設け、重ね合わされた合成凹凸パターンで複数の押圧スイッチ片を選択的に押圧する組み合わせにより、複数のシートサイズを検知するシートサイズ検知方法において、前記各レバーのうち少なくとも一方の前記凹凸パターンの一部を、前記複数の押圧スイッチ片に対して前記合成凹凸パターンにおけるある特定の検知パターンで位置ずれによる誤検知が生じないように形成するとともに、これに起因した他の検知パターンでの誤検知が生じないように前記一方のレバーの前記凹凸パターンの、前記位置ずれによる誤検知が生じないように形成した部分を補完するパターン補完手段を設け、該パターン補完手段を補完が必要なタイミングで動作させることを特徴とする。

本発明によれば、検知能力（検知可能な用紙サイズ数）を犠牲にすることなく、オペレータに要求される操作精度を緩和することができる（信頼性の向上）。
また、所望の合成凹凸パターン（検知パターン）を自在に作り出すことが可能となり、いろいろなケースに対応する自由度を備えつつ、より信頼性の高いシートサイズ検知手段を提供することができる。
ユーザーが意識することなく、補完動作を完了することができるため、ユーザーに要求される操作精度を緩和することができる。
各レバー上にパターン補完手段を設けて回動させる構成では、少しのレバー移動に対しても、素早く補完プレートの回動が完了し、確実に任意の位置にセットさせることができ、より信頼性の高いシートサイズ検知手段を提供することができる。

また、検知能力（検知可能な用紙サイズ数）を犠牲にすることなく、誤検知防止に対する信頼性の高い給紙トレイを提供できる。画像形成装置本体に対し自在に引き出し可能な給紙トレイでは、トレイの抜き差し操作でフェンスがずれる可能性が高いが、このような場合でも高い信頼性を確保できる。
誤検知に強い給紙装置を提供できるため、より安定した用紙供給と信頼性の高い用紙搬送が可能となる。
画像形成装置においては、より安定した用紙供給のもと、より安定した生産性の確保（誤検知ジャムによるダウンタイムの低減）ができる。また、サイズ誤検知で発生するジャムを低減することで、余分なトナー消費やクリーニング動作を減らすことができ、プロセスカートリッジの寿命を延ばすことができる。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、第１の実施形態を図１乃至図１５に基づいて説明する。図１に給送トレイとしての給紙トレイ２３を示す。用紙束５３は、移動可能（スライド可能）なシート幅方向規制部材としてのサイドフェンス５４と、シート送り方向規制部材としてのエンドフェンス５２によって位置ずれを規制されている。
画像形成装置本体側には、後述する複数のプッシュスイッチを備えた検知センサ（以下、「用紙サイズ検知センサ」ともいう）５１が給紙トレイ２３とは独立して設けられている。
図２に給紙トレイ２３の詳細構成を、図４、図５においてはサイドフェンス５４及びエンドフェンス５２と凹凸パターンを有する各レバーの連動機構の詳細を示す。

図２に示すように、給紙トレイ２３にはシートとしての用紙を積載した状態で任意の位置まで上昇させる底板５が設けられている。上述のように、積載された用紙束５３はその送り方向と直交する幅方向をスライド可能なサイドフェンス５４ａ、５４ｂで規制され、送り方向をスライド可能なエンドフェンス５２で規制されている。
給紙トレイ２３の裏側に構成されるエンドフェンス連動軸３は、給紙トレイ２３に設けられた長穴７０を介して、レバー２の長穴７１に係合している。エンドフェンス５２をスライドさせることで、エンドフェンス連動軸３はレバー２の長穴７１を移動し、レバー２を図４に示す回転中心（回動中心）１１で回動させる。
サイドフェンス５４は、図３に示すように、サイドフェンス５４に設けられたラック７、８とピニオンギヤ９によって用紙幅方向に移動し、図４に示すように、奥側のサイドフェンス５４ａに設けられた連動軸４は、給紙トレイ２３に設けられた用紙幅方向の長穴７３を介してレバー１の長穴７４に係合している。
サイドフェンス５４をスライドさせることで、連動軸４はレバー１の長穴７４を移動し、レバー１を図４に示す回転中心１１で回動させる。
エンドフェンス５２、サイドフェンス５４、レバー１、２、検知センサ５１等によりシートサイズ検知装置が構成されている。

給紙トレイ２３を図３に示す挿入方向（セット方向）６により、画像形成装置本体に装着すると、図２に示すように、レバー１、２の先端の凹凸パターンと、画像形成装置本体の側板５５に設けてられている用紙サイズ検知センサ５１とが対向して圧接する。
このとき、図５（ａ）に示すように、合成凹凸パターンが検知センサ５１のプッシュスイッチを任意に押し、押されたプッシュスイッチからはＯＮ信号が出力される。図５（ａ）におけるドット表示部分はレバー１と２の重なり部分を示している。
図５（ｂ）に示すように、各プッシュスイッチ（Ｅを例示）は上下方向に幅ｗ１を有しており、この幅はレバー１、２の合成凹凸パターンの幅ｗ２よりも大きく設定されている。
図４、図５及び図６に、サイドフェンス５４とエンドフェンス５２が移動した場合のレバー１、２の動きによって用紙サイズ検知センサ５１のプッシュスイッチを押すための凹凸部（凹凸パターン）の変化を示す。
２枚のレバー１、２が重なって回動し、それぞれの凹凸パターンの組み合わせが用紙サイズ検知センサ５１のプッシュスイッチを押すパターン（合成凹凸パターンまたは合成パターン）となる。

２枚のレバー１、２が重なっている構成を図７に示す。給紙トレイ２３の断面図に奥側のサイドフェンス５４ａの連動軸４がレバー１と連動し、重なるようにレバー２が構成される。レバー２がエンドフェンス５２の連動軸３と連動する構成を図８に示す。
各レバー１、２の凹凸パターンの組み合わせを図９に示す。図９のテーブルにあるＡ〜Ｅは図４に示した用紙サイズ検知センサ５１のプッシュスイッチ（押圧スイッチ片）を示し、「０」がＯＦＦ（スイッチを押さない：パターンが凹部）を、「１」がＯＮ（スイッチを押す：パターンが凸部）を示している。
図５に示すように、レバーの凹凸部の形成は用紙サイズ検知センサ５１のプッシュスイッチの間隔といつも一致するのが困難で、矢印１０に示すように、レバー２の凹凸パターンの端部がプッシュスイッチＣにぎりぎり接触しないという場合もある。

しかしこの場合、量産においては当たらないことが保証できる間隔ではないため、レバー１の凹凸パターンでプッシュスイッチＣを押せるように形成し、２枚のレバーの凹凸パターンをお互いに補完できるように構成することが可能である。
しかしながら、検知可能サイズの種類が多くなると、パターンが近接するため（凸部と凸部が接近）、サイドフェンスのセットが不十分な場合、例えばオペレータのセットミスや、用紙束の不揃い、トレイセット時の衝撃等によりサイドフェンス幅が拡がってしまった場合には、検知パターンがセット用紙の情報と異なってしまう場合がある。ここで、「検知パターン」とは、用紙サイズに対応した各位置決めフェンスの位置ずれがない状態の合成凹凸パターンを言う。
一例として、一般的に多用されているサイズであるＡ４Ｙの検知に着目すると、図９に示すように、各レバーが対応するパターンとしてはエンドフェンス（１１０００）、サイドフェンス（１１０００）となり、その組み合わせにより検知信号（１１０００）が合成される。

しかしながら、何らかの理由でＡ４Ｙ幅（２９７ｍｍ）のサイドフェンス位置より、ひと回り大きい１２インチ幅（３０５ｍｍ）にサイドフェンスが位置してしまった場合には、図９よりサイドフェンス側のパターンは（１１０００）から（１０００１）に変化し、エンドフェンス（１１０００）と合成される検知信号は（１１００１）となる。
これは、Ａ３サイズの検知パターンに相当する。セットした用紙はＡ４Ｙなので、このまま給送を行えばジャムを起こす原因となる。ジャムが起こらない場合でも、用紙面積より大きい面積を画像形成部で転写、未転写トナーのクリーニングなど行うため、プロセスカートリッジの交換が頻繁になり、プロセスカートッリジの寿命も短くなる。
カラー機などの中間転写ベルト方式を採用したシステムにおいては、給紙を開始する前に画像を書き込んでいる場合があり、サイズ違いによりジャムが発生した場合は、その画像は捨てることになるので、無駄なトナー消費と各部クリーニング動作が必然的に発生する。
以上のような偶発的に発生する不具合（セットミス）に対しても、誤検知を防止可能するところが本発明の狙いである。

次に、本実施形態に係るシートサイズ検知装置を図１０〜図１５に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、前述のＡ４Ｙサイズに対する誤検知の防止を例示する。図１０は正常にＡ４Ｙサイズのセットがされている状態を示している。なお、レバー１を実線で、レバー２を破線で表示して区別するとともに、分かりやすいように両者の位置を若干ずらして表示している。
合成される検知パターン（合成凹凸パターン）は（Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ＝１１０００）である。ここで何らかの理由によりサイドフェンスが少し外側に移動（ズレ）した場合を考える。サイドフェンス位置がひと回り大きい定形サイズ位置（１２インチ幅に備えた図示しないノッチ手段に嵌り込む）となってしまった場合には、図１２に示す如く、レバー１が矢印方向に回転移動（破線から実線へ）し、その合成パターン（合成凹凸パターン）は（１１００１）となる。
なお、ここではエンドフェンス側のレバー２の凹凸パターンを１１０００固定として考える。本実施形態では図３に示すように、給紙トレイ２３のセット方向（矢印６）と、サイドフェンスのスライド方向が同じ場合を想定しており、画像形成装置本体へのセットの衝撃でサイドフェンス幅が拡がる可能性が高く、それと比較してエンドフェンス側にズレが発生する確率は少ないと言う観点からである。

しかしながら、Ａ４Ｙサイズとして認識させるためには、サイドフェンス側のレバー１の凹凸パターンとしては、Ｃ／Ｄ／Ｅの各ビットが０／０／０でなくてはならない。つまり、図１３に示す斜線部が不要な凸となり、誤検知の原因となる。
本例であればサイドフェンス側のレバー１に対して不要である斜線部７５を切り欠くことで、すなわち、レバー１の凸部における回動方向の幅を狭くすることで、１０００１から１００００は容易に実現できるが、逆に１２インチ幅が検出不可能になってしまう。
この場合では、１２インチ幅を有する定形サイズを１２インチ×１８インチとするならば、正しい合成パターン（１１１１１：図１１）が、図１４に示すようにエンドフェンス１１１１０、サイドフェンス１０００１から１００００の組み合わせで合成パターンが１１１１０となってしまう。
これはＨＬＴＹ（図９：Ｎｏ．１０）の合成パターンであり、最大サイズ１２インチ×１８インチのフェンスセット状態において最小サイズのＨＬＴＹと認識しまうことになる。

そこで、このような副作用（誤検知）を回避するために、図１５に示す如く、長手方向を決めているエンドフェンス側にパターン補完手段５６を設け、エンドフェンスが１８インチの場所にセットされた時のみそのパターン補完手段５６を動作させることで所望の合成パターン１１１１１（図９：Ｎｏ．１）を得るような構成とした。
図１５に示すように、パターン補完手段５６は、エンドフェンス側のレバー２に設けた回動支点５６ａにより揺動可能（回動自在）に支持された帯板状の補完プレート５６ｂと、該補完プレート５６ａを位置ずれによる誤検知が生じないように付勢する付勢部材としてのトーションスプリング５６ｃを有している。
トーションスプリング５６ｃは回動支点５６ａに嵌めて取り付けられており、自由端の一方端（図中下側）はレバー２上に固定されている。自由端の他方端は補完プレート５６ｂに当接している。これにより補完プレート５６ｂは常時矢印Ｎ方向に付勢されており、破線で示す位置（位置ずれによる誤検知が生じない位置）を通常の待機位置としている。待機位置はストッパ５９により位置決めがなされている。
給紙トレイ２３の底面には、両レバー１、２に干渉しないような補完プレート駆動部材としての突起５８を備えている。本例では、両レバー１、２対して回動軌跡に沿った溝５７を設け、その溝５７に突起５８が貫通して係合している状態となっている。

エンドフェンス５２の位置決めに連動したレバー２の矢印Ｈ方向の移動により、突起５８が補完プレート５６ｂの後端部に当接し、補完プレート５６ｂは矢印Ｇ方向に回動して実線で示す位置（補完位置）となる。
補完プレート５６ｂが補完位置に設定された状態で、その検知センサ５１側の端部（先端部）はレバー１の凸部に対し、上記切り欠いた斜線部７５を補完するように作用する。
このように構成することで、補完プレート５６ｂを所望のタイミング（位置）でＧ方向に回転させることができ、補完プレート５６ｂの先端部はＥビットを押圧する位置にセットされる。
これにより、エンドフェンスが１８インチの位置（一番外側）になった場合のみ、パターンの補完（変更１１１１０から１１１１１）を可能としている。

次に、図１６乃至図１８に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する。
第１の実施形態における補完プレート５６ｂは、レバー１とレバー２の間におけるレバー２の上面に配置し、且つ細長のプレート状としたが、本実施形態では、パターン補完手段を単一の部材で構成し、且つコンパクトな形状としてレバー２の下面に配置している。
図１７（給紙トレイ２３の裏側から見た図）に示すように、本実施形態におけるパターン補完手段７６は、レバー２の下面に一体に形成された回動支点７６ａに回動自在に軸支された補完プレート７６ｂと、付勢部材としてのバネ部７６ｃとからなり、補完プレート７６ｂは、補完プレート５６ｂの先端部に相当する補完部７６ｂ−１と、補完プレート５６ｂの後端部に相当する被駆動部７６ｂ−２を一体に有している。これらは一枚の弾性を有する板材（例えば板バネ）からプレス加工等により一体に形成されている。
給紙トレイ２３には所定のタイミングで補完プレート７６ｂを駆動する突起５８が設けられている。

図１６は、バネ部７６ｃの付勢力により補完プレート７６ｂが待機位置に設定されている状態を示している。
エンドフェンスが１８インチの位置に移動すると、図１８に示すように、レバー２は矢印ａ方向に回動し、補完プレート７６ｂは被駆動部７６ｂ−２がＫ点で蹴られて矢印ｂ方向に回動し、補完部７６ｂ−１がプッシュスイッチＥに対向して補完がなされる。
本実施形態におけるパターン補完手段７６はコンパクトな形状でレバー２の裏面の狭いスペースを利用して設置できるので、レバー間に設ける場合に比べて組み立てが容易である。また、上述のように弾性を有する板材（例えば板バネ）で一体形成できるので、製造コストの低減を図れる。

上記各実施形態では、給紙トレイ２３の挿入方向を規制するサイドフェンスの位置ずれが大きいことに基づいてパターン補完手段をエンドフェンス側のレバーに設ける構成としたが、これに限定される趣旨ではなく、パターン補完手段の設置は、所望のパターンが得られるように、各レバーのどちらか若しくはその両方に、少なくとも一つ以上備えることで、様々なケースに対応できる。
給紙トレイ２３の挿入方向を規制するのがエンドフェンスの場合にはサイドフェンス側のレバーにパターン補完手段を設けるようにする。
サイドフェンスとエンドフェンスのスライドピッチ（位置決めピッチ）の違いに基づいてパターン補完手段を設ける方を決定してもよい。スライドピッチが小さい方が位置ずれが生じやすいということに基づいている。
上記各実施形態では、補完プレートを駆動する補完プレート駆動部材（突起５８）を給紙トレイ２３に設ける構成としたが、画像形成装置本体に設けてもよい。例えば、画像形成装置本体に固定されてレバー１とレバー２の間を水平に延びる棒状部材により補完プレートを駆動することができる。
パターン補完手段は画像形成装置本体側に設けてもよい。この場合、サイドフェンス又はエンドフェンスの動作に連動して動作する構成としてもよく、これらとは独立して動作するようにしてもよい。

パターン補完手段は手動で切り替える構成としても良く、１２インチ×１８インチを使用するときだけパターン補完手段をセットすれば同様の効果が得られる。
この場合、第１の実施形態を用いるならば、切り欠いた側のサイドフェンス側にパターン補完手段を設ける。また、パターン補完手段の回動支点をレバー上に備えることで、よりコンパクトな構成が可能となり、且つレバーの移動量が少ない場合、つまりショートストロークの場合でも、確実に、且つ素早く補完プレートを回動させることができる。

図１９に本発明が適用される給紙装置の用紙分離構成を示す。
フィードローラとフィードローラへ圧接する分離部材で挟持して用紙を分離搬送する給紙装置、この場合ＦＲＲ分離装置を考えると、ＦＲＲ分離装置とは、図１９の図示されない積載用紙からピックアップローラ６３によって、フィードローラ６１へ案内され、給紙方向６８に回転するフィードローラ６１は給紙方向と逆方向に所定のトルクをトルクリミッタ７０によって付与され、そのトルクを駆動ギヤ６２Ｂと噛み合うようにリバースローラ６２の軸に設けた従動ギヤ６２Ａを介して付与し、駆動ギヤ６２Ｂと従動ギヤ６２Ａの間の歯面圧力６７と初期加圧力が弾性部材この場合スプリング６４の力でフィードローラ６１へ圧接したリバースローラ６２が駆動することで、一枚ずつ分離搬送することのできる給紙装置である。

このような分離機構では用紙がフィードローラとリバースローラから抜けるまでリバースローラで分離さばきを行ったほうが用紙間の密着などによる連送り及び重送が防止できる。しかし、フィードローラを停止し、リバースローラを駆動するとトルクリミッタ負荷による用紙搬送方向とは逆に力が掛かるため用紙のスリップが大きくなる。
その対策でフィードローラを駆動するのであるが、用紙が抜ける前にフィードローラを停止しないと、２番紙も用紙を送ってしまう可能性があるので、用紙が抜ける前にフィードローラは停止させる。この停止させるポイントが正確であればフィードローラを駆動する時間が長いので、スリップを最小限に押えることができる。よって、用紙サイズが正確にわかれば、精度の高い用紙搬送が可能となる。

上記給紙トレイを備えた画像形成装置を示す（第３の実施形態）。画像形成装置本体１０内には、画像形成部１００が設けられている。画像形成部１００には、ドラム上の像担持体（感光体）１１が設けられ、その周りに帯電装置１２、現像装置１３、転写・搬送装置１４、クリーニング装置１５などが配置されている。
画像形成装部１００の上には、レーザ書き込み装置１６が設けられている。図示省略するが、レーザ書き込み装置１６にはレーザダイオード等の光源、ポリゴンミラーである走査用の回転多面鏡、ポリゴンモータ、ｆθレンズやミラー等の走査光学系などを備えてなる。

クリーニング装置１５の図中左側には定着装置１７が設けられている。定着装置１７には、ヒータを内蔵する定着ローラ１８とその定着ローラ１８に下方から押し当てられる加圧ローラ１９が設けられている。
装置本体１０内の下部には、両面ユニット２２と４段の給紙カセット２３が上下に備えられている。給紙カセット２３には、用紙・ＯＨＰシート等のシート材が収納されている。両面ユニット２２からは再給紙路Ａを通して、給紙カセット２３からは供給路Ｂを通して、それぞれ像担持体１１の下方へと延びる共通の給紙路Ｃへと通ずるようにする。
両面ユニット２２は定着装置１７の出口から延びる排紙路Ｄ途中から分岐して反転路Ｅを形成してなる。
装置本体１０の上面には、画像読取部２４にコンタクトガラス２６が設置されている。コンタクトガラス２６を被うように装置本体１０上には、自動原稿搬送装置２７が開閉自在に設けられている。
自動原稿搬送装置２７と光学読取装置２０により画像読取装置２００が構成されている。

装置本体１０の右側面には手差しシート材を給紙路Ｃに案内する手差しトレイ２８が開閉自在に設けられている。装置本体１０に外付けして大量給紙装置３０が配置されており、その中に大量のシート材を積載して昇降自在に収納する。
装置本体１０の左側面には、装置本体１０に外付けしてシート後処理装置３１が設置され、排紙路Ｄを通して排出するシート材を受け入れて上段のトレイ３２上にそのまま排出し、またはステイプル・孔明け等の後処理を行って後、上段のトレイ３２または下段のトレイ３３上に排出する。
この画像形成装置を用いてコピーをとるときは、自動原稿搬送装置２７に原稿をセットし、または自動原稿装置２７を開いてコンタクトガラス２６上に直接原稿をセットする。そして、図示しないスタートスイッチを押すと、光学読取装置２０により原稿の読み取りが開始される。

同時に、適宜の給紙ローラ３４が回転し、装置本体１０内に多段に備える複数の給紙カセット２３中の対応する給紙カセット２３内からシート材が送り出される。送り出された用紙は供給路Ｂを通って給紙路Ｃに入り、搬送ローラ３５で搬送され、レジストローラ対３６に突き当てて止められる。
像担持体１１の回転にタイミングを合わせてレジストローラ対３６が回転し、用紙は画像形成部１００の像担持体１１の下方へと送り込まれる。
もしくは、給紙ローラ３７が回転して大量給紙装置３０内からシート材が繰り出され、搬送路Ｆを通って給紙路Ｃに入り、搬送ローラ３５で搬送され、レジストローラ対３６に突き当てて止められる。または、手差し給紙部にある給紙ローラ３８が回転し、開いた手差しトレイ２８上にセットした手差しシート材が給紙路Ｃへと入り、同じくレジストローラ対３６に突き当てて止められる。
像担持体１１の回転にタイミングを合わせてレジストローラ対３６が回転し、画像形成部１００の像担持体１１の下方へと送り込まれる。

他方、図示されないスタートススイッチを押したとき、同時に画像形成部１００の像に担持体１１が図中時計回り方向に回転する。像担持体１１の回転とともに、まず帯電装置１２で表面が一様に帯電され、次いで光学読取装置２０で読み取った読取内容に応じてレーザ光を照射してレーザ書き込み装置１６で書き込みが行われる。
像担持体１１の表面に静電潜像が形成され、その後現像装置１３でトナー付着がなされてその静電潜像が可視像化される。
上述したごとく像担持体１１の下方へと送り込んだシート材に、転写・搬送装置１４でその可視像が転写される。画像転写後の像担持体１１はクリーニング装置１５で残留トナーを除去されて表面を清掃され、次の同様な画像形成に備えられる。像担持体１１、転写・搬送装置１４クリーニング装置１５は１つのユニット（プロセスカートリッジ）を形成している。

画像転写後のシート材は、転写・搬送装置１４で搬送されて定着装置１７に入り、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とで熱と圧力を加えられて転写画像が定着される。その後、排紙路Ｄを通してシート後処理装置３１へと排出される。
シート材の両面に画像を形成するときには、排紙路Ｄの途中から反転路Ｅに入れ、両面ユニット２２で反転して再給紙して転写・搬送装置１４でシート材の裏面にも別途形成した像担持体１１上の画像を転写して後、その転写画像を定着装置１７で定着して、シート処理装置３１に排出する。

本発明の第１の実施形態に係るシートサイズ検知装置を備えた給紙トレイの斜視図である。 画像形成装置本体への装着が完了した状態の給紙トレイの平面図である。 画像形成装置本体への装着が完了する直前の状態の給紙トレイの平面図である。 各レバーの凹凸パターンによる合成凹凸パターンを示す平面図である。 合成凹凸パターンと検知センサとの関係を示す図で、（ａ）は図４の円Ｌ部の拡大図、（ｂ）はプッシュスイッチと合成凹凸パターンとの幅（高さ）関係を示す図である。 サイドフェンスとエンドフェンスを移動させたときの各レバーの連動変位状態を示す平面図である。 各レバーの上下方向の位置関係を示す給紙トレイの要部縦断面図である。 エンドフェンス部位における給紙トレイの要部縦断面図である。 用紙サイズと凹凸パターン等との関係を示すテーブルである。 用紙サイズがＡ４Ｙの合成パターンにおけるプッシュスイッチの押圧状態を示す図である。 用紙サイズが１２インチ×１８インチの合成パターンにおけるプッシュスイッチの押圧状態を示す図である。 Ａ４Ｙ誤セット状態の合成パターンにおけるプッシュスイッチの押圧状態を示す図である。 Ａ４Ｙ誤セット状態の回避策（凸部カット）を示す図である。 凸部カットによる副作用を示す図である。 パターン補完手段を用いた場合の凸部カットによる副作用を抑制できる状態を示す図である。 第２の実施形態に係るパターン補完手段を示す図で、補完前の状態を示す給紙トレイの裏側から見た斜視図である。 分解斜視図である。 補完位置の状態を示す給紙トレイの裏側から見た斜視図である。 給紙装置の用紙分離構成を示す斜視図である。 画像形成装置の概要構成図である。

符号の説明

１、２ レバー
１１ 回動中心
２３ 給送トレイとしての給紙トレイ
５１ 検知センサ
５２ シート送り方向規制部材としてのエンドフェンス
５３ シートとしての用紙
５４ シート幅方向規制部材としてのサイドフェンス
５６ ７６ パターン補完手段
５６ｂ補完プレート
５６ｃ 付勢部材としてのトーションスプリング
５８ 補完プレート駆動部材としての突起
Ａ，Ｂ、Ｃ、Ｄ 押圧スイッチ片

Claims (12)

1. 載置されたシートに対し、そのサイズに応じて位置決めされるスライド可能なシート幅方向規制部材と、
   前記シートのサイズに応じて位置決めされ、シート幅方向と略直角方向を規制するスライド可能なシート送り方向規制部材と、
   前記シート幅方向規制部材と前記シート送り方向規制部材のそれぞれに連動し、シートの積載方向に重ねて配置された２つのレバーと、
   複数の押圧スイッチ片を有する検知センサと、
   を備え、前記各レバーはそれぞれシートサイズを認識させるための凹凸パターンを有し、且つ、前記各レバーの回動中心が共通で、前記凹凸パターンの前記回動中心からの先端軌跡が同一となるように設けられ、重ね合わされた合成凹凸パターンで前記複数の押圧スイッチ片を選択的に押圧する組み合わせにより、複数のシートサイズを検知可能なシートサイズ検知装置において、
   前記２つのレバーのうち少なくとも一方の前記凹凸パターンの一部を、前記複数の押圧スイッチ片に対して前記合成凹凸パターンにおけるある特定の検知パターンで位置ずれによる誤検知が生じないように形成するとともに、これに起因した他の検知パターンでの誤検知が生じないように前記一方のレバーの前記凹凸パターンの、前記位置ずれによる誤検知が生じないように形成した部分を補完するパターン補完手段を設けたことを特徴とするシートサイズ検知装置。
2. 請求項１記載のシートサイズ検知装置において、
   前記シート幅方向規制部材、前記シート送り方向規制部材及び前記２つのレバーが、画像形成装置本体に着脱自在で前記シートが収容された給送トレイに設けられ、前記検知センサが画像形成装置本体に設けられ、前記給送トレイを画像形成装置本体に装着したときに前記合成凹凸パターンが前記検知センサに対向することを特徴とするシートサイズ検知装置。
3. 請求項２記載のシートサイズ検知装置において、
   前記パターン補完手段を補完が必要なタイミングで動作させるようにしたことを特徴とするシートサイズ検知装置。
4. 請求項３記載のシートサイズ検知装置において、
   前記一方のレバーの前記凹凸パターンの凸部における回動方向の幅を狭くすることにより、前記位置ずれによる誤検知が生じないように形成され、前記パターン補完手段は、前記凸部の狭くした部分を補完する形状を有しているとともに、前記一方のレバーとは別の他方のレバーに対応する規制部材の位置決め動作に連動し、且つ、前記他方のレバーに対応する規制部材が位置決めされたときを前記補完が必要なタイミングとして補完位置に設定されることを特徴とするシートサイズ検知装置。
5. 請求項４記載のシートサイズ検知装置において、
   前記一方のレバーに対応する規制部材が規制する方向は、前記給送トレイの挿入方向であることを特徴とするシートサイズ検知装置。
6. 請求項４又は５記載のシートサイズ検知装置において、
   前記一方のレバーに対応する規制部材のスライドピッチは、前記他方のレバーに対応する規制部材のスライドピッチと同等かこれよりも小さいことを特徴とするシートサイズ検知装置。
7. 請求項４〜６のいずれかに記載のシートサイズ検知装置において、
   前記パターン補完手段が、前記他方のレバーに回動自在に軸支された補完プレートと、該補完プレートを前記位置ずれによる誤検知が生じないように付勢する付勢部材とを有し、前記他方のレバーに対応する規制部材が位置決めされるときに前記補完プレートに当接して該補完プレートを補完位置に設定する補完プレート駆動部材が設けられていることを特徴とするシートサイズ検知装置。
8. 請求項７記載のシートサイズ検知装置において、
   前記補完プレートと前記付勢部材とが一つの部材で形成されていることを特徴とするシートサイズ検知装置。
9. 請求項７又は８記載のシートサイズ検知装置において、
   前記補完プレート駆動部材が、前記給送トレイに設けられていることを特徴とするシートサイズ検知装置。
10. 請求項７又は８記載のシートサイズ検知装置において、
    前記補完プレート駆動部材が、画像形成装置本体に設けられていることを特徴とするシートサイズ検知装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一つに記載のシートサイズ検知装置を有する画像形成装置。
12. スライド可能なシート幅方向規制部材に連動するレバーと、スライド可能なシート送り方向規制部材に連動するレバーの回動中心を共通とし、前記各レバーのそれぞれにシートサイズを認識させるための凹凸パターンを設け、重ね合わされた合成凹凸パターンで複数の押圧スイッチ片を選択的に押圧する組み合わせにより、複数のシートサイズを検知するシートサイズ検知方法において、
    前記各レバーのうち少なくとも一方の前記凹凸パターンの一部を、前記複数の押圧スイッチ片に対して前記合成凹凸パターンにおけるある特定の検知パターンで位置ずれによる誤検知が生じないように形成するとともに、これに起因した他の検知パターンでの誤検知が生じないように前記一方のレバーの前記凹凸パターンの、前記位置ずれによる誤検知が生じないように形成した部分を補完するパターン補完手段を設け、該パターン補完手段を補完が必要なタイミングで動作させることを特徴とするシートサイズ検知方法。

Images