JP5366183B2 - 画像形成装置及び印刷媒体供給ユニット - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するもので、特に、印刷媒体カセットが画像形成装置に適切に装着されたかどうか、及びカセットに印刷媒体が存在するかどうかを判断することができる画像形成装置に関するものである。

画像形成装置は、画像信号によって印刷媒体上に画像を印刷する装置をいい、一般的に、プリンター、複写機、ファクス及びこれらの機能を一つに統合した複合機などに区分される。画像形成装置は、印刷媒体（以下、便宜上‘用紙’というが、印刷媒体が用紙に限定されることはない。）を供給するために給紙ユニットを備えているが、一般的に、給紙ユニットには、用紙の存在を感知するための用紙感知装置が備わる。

図１Ａ〜図１Ｃは、用紙感知装置を有する従来の給紙ユニットを示した図である。図１Ａ及び図１ｂに示すように、従来の給紙ユニット１は、用紙積載板２ａを有するカセット２と、用紙積載板２ａ上に用紙が存在するかどうかを感知する用紙感知装置３とを備えている。

用紙感知装置３は、アクチュエーター４、センサー５及び作動孔６を備えている。アクチュエーター４は、回動軸４ａと、この回動軸４ａに連結される作動アーム４ｂ及びセンシングアーム４ｃとを備えている。作動アーム４ｂは用紙積載板２ａに向かって延長され、センシングアーム４ｃはセンサー５に向かって延長される。

作動アーム４ｂの端部には、用紙積載板２ａに積載された用紙Ｐと接触する用紙接触部７が備わる。作動孔６は、作動アーム４ｂの用紙接触部７を収容できるように用紙積載板２ａに形成される。用紙積載板２ａに用紙がない場合、作動アーム４ｂの用紙接触部７は作動孔６に収容される。

用紙積載板２ａに用紙Ｐがある場合、図１Ａに示すように、用紙Ｐが用紙接触部７に干渉することで、アクチュエーター４が上方に回動し、センシングアーム４ｃがセンサー５の感知領域から離れて位置する。その結果、画像形成装置の制御部は、用紙積載板２ａに用紙があると判断し、印刷命令によって印刷動作を行う。

その反面、用紙積載板２ａに用紙がない場合、図１ｂに示すように、作動アーム４ｂの用紙接触部７が作動孔６に収容され、センシングアーム４ｃの端部がセンサー５の感知領域に位置する。このようにセンサー５がセンシングアーム４ｃを感知すると、画像形成装置の制御部は、用紙積載板２ａに用紙がないと判断する。

しかしながら、上記のような従来の給紙ユニットにおいては、カセットが本体に適切に装着されない状態でも印刷動作が行われるので、不適切な給紙及び紙詰まりなどの問題点が発生する。例えば、図１Ｃに示すように、使用者が不注意にカセット２を本体の適切なカセット装着位置に最後まで押し入れない場合にも、用紙積載板２ａに積載された用紙Ｐに作動アーム４ｂが干渉することで、センシングアーム４ｃがセンサー５の感知領域から離れて位置するようになる。この場合、給紙が正確に行われない非正常的な状況であるにもかかわらず、画像形成装置の制御部は、正常的な印刷動作が可能な状態にあると判断して印刷動作を行うことで、印刷エラーが発生するようになる。

このような問題点は、カセットの適切な装着を感知できる別途のセンサーを設置することで解決される。しかしながら、別途のセンサーを用紙感知装置に設置すると、画像形成装置の内部構造が複雑になるだけでなく、部品数の増加によって製造費が増加することで、製品の競争力が低下するようになる。

さらに、近来における装置の小型化によって、本体がカセットより小さく形成されることもある。一般的に、カセットを装着するとき、使用者は、カセットの前面が本体の前面と同一面に位置するまで本体にカセットを押し入れる。しかしながら、本体がカセットより小さい形成因子を有する場合、カセットが本体に完全に装着された状態でもカセットの一部が本体から突出されるので、使用者は、カセットが本体に適切に装着されたかどうかを肉眼で容易に確認することができなく、カセットを不正確に装着する誤りをする可能性が大きい。したがって、現在における画像形成装置の小型化傾向のために、特に、カセットが適切に装着されたかどうかを感知することで印刷エラーを予防できる装置が大いに要求されている。

本発明は、上記のような問題点を解決するためのもので、その目的は、センサーの数を最小化しながらも、カセットが本体に適切に装着されたかどうか、及びカセットに印刷媒体があるかどうかを簡単な構成で感知できる画像形成装置及び印刷媒体供給ユニットを提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明のある観点によれば、画像形成部が内蔵される本体と、前記本体に着脱可能に装着されて印刷媒体を支持するカセットと、前記本体に設けられ、前記カセットが前記本体内に装着されたかどうか、及び前記印刷媒体が前記カセット内に存在するかどうかを感知する感知ユニットとを有し、前記感知ユニットは、前記カセットが前記本体に適切に装着されていない第１の非正常的な条件、及び前記印刷媒体が前記カセット内に存在しない第２の非正常的な条件のうち少なくとも一つの発生を感知するために配置されるセンサーを含み、前記センサーは、前記第１の非正常的な条件及び前記第２の非正常的な条件の何れも存在しない正常的な動作条件を示し、前記感知ユニットは、前記本体に設置され、前記カセット内の前記印刷媒体の存在と関連して動作するように構成された第１アクチュエーターと、前記本体に設置され、前記本体内の前記カセットの位置と関連して動作するように構成された第２アクチュエーターと、をさらに含み、前記センサーは、前記第１及び第２アクチュエーターの動作状態を感知する感知部を含み、前記第２の非正常的な条件において、前記第１アクチュエーターの少なくとも一部分と前記第２アクチュエーターの少なくとも一部分は互いに接触するように配置されることを特徴とする画像形成装置が提供される。

上記第１アクチュエーターは、第１回動軸と、上記カセットに向かって上記第１回動軸の第１端から延長される第１作動アームと、上記感知部に向かって上記第１回動軸の上記第１端の反対側にある第２端から延長される第１センシングアームと、を含み、上記第１作動アームは、上記第１回動軸が回動し、上記第１センシングアームが上記センサーの上記感知部の検出範囲の内外で動くように上記カセット内に支持される上記印刷媒体の量と関連して接触して移動するように構成されていてもよい。

上記第２アクチュエーターは、第２回動軸と、上記カセットに干渉できる上記本体内の位置に向かって上記第２回動軸の第１端から延長される第２作動アームと、上記感知部に向かって上記第２回動軸の上記第１端の反対側にある第２端から延長される第２センシングアームと、を含み、上記第２作動アームは、上記第２回動軸が回動し、上記第２センシングアームが上記センサーの上記感知部の検出範囲の内外で動くように上記本体内の上記カセットの位置と関連して移動する上記カセットの少なくとも一部分に干渉するように構成されていてもよい。

上記第１アクチュエーターに外力が作用しないとき、上記第１センシングアームの少なくとも一部分が上記センサーの上記感知部によって感知され、上記第２アクチュエーターに外力が作用しないとき、上記第２センシングアームの少なくとも一部分が上記センサーの上記感知部によって感知されていてもよい。

上記センサーは、上記第１センシングアームと上記第２センシングアームの全てが上記センサーの上記感知部から離れて位置するときのみに上記正常的な動作条件を示すこともできる。

上記カセットが上記本体に適切に装着されたとき、上記第２アクチュエーターは、上記カセットの少なくとも一部分に干渉することで所定の位置に維持され、上記第２センシングアームが上記センサーの上記感知部から離れて位置するようにしていてもよい。

上記第１センシングアームと上記第２センシングアームは、互いに接触するように配置され、上記第１センシングアームは、第１形状を有する第１接触面を含み、上記第２センシングアームは、第２形状を有する第２接触面を含み、上記第２形状は、上記第１接触面と上記第２接触面が実質的なギャップなしに互いに接触するように上記第１形状に対応することもできる。

上記第１センシングアームと上記第２センシングアームが互いに接触するとき、上記第１センシングアームが上記第２センシングアームに加圧する力は、上記第２センシングアームが上記第１センシングアームを加圧する力より大きくてもよい。

上記カセットは、溝及びホールのうち少なくとも一つを有する積載板を含み、上記第１作動アームは、上記第１作動アームから突出される接触突起を含み、印刷媒体が上記積載板に存在しないとき、上記溝及びホールのうち少なくとも一つが上記接触突起を収容するように構成されて配置されていてもよい。

上記本体は、上記カセットのための適切な装着位置を含み、上記カセットが上記本体内の上記適切な装着位置から所定距離だけ離れて位置するとき、上記第１センシングアーム及び上記第２センシングアームのうち少なくとも一つが上記センサーによって感知されていてもよい。

上記カセットが上記本体内の適切な装着位置から所定距離だけ離れて位置するとき、上記第１センシングアームは、上記カセットに積載された上記印刷媒体の量が第１基準値以下であるときに上記センサーによって感知されていてもよい。

上記カセットが上記本体内の適切な装着位置から所定距離だけ離れて位置するとき、上記第２センシングアームは、上記カセットに積載された上記印刷媒体の量が上記第１基準値より大きい第２基準値以上であるときに上記センサーによって感知されていてもよい。

上記カセットに積載された上記印刷媒体の量が上記第１基準値以上で、上記第２基準値以下である場合、上記第１センシングアーム及び上記第２センシングアームが上記センサーによって感知されていてもよい。

上記カセットが上記本体内に適切に装着されたとき、上記カセットの一部が上記本体内に収容されずに上記本体から突出されていてもよい。

また本発明の別の観点によれば、印刷媒体を支持するためのカセットが着脱可能に収容されるカセット収容部を有する画像形成装置の印刷媒体供給ユニットとして、前記印刷媒体供給ユニットは、前記カセット内の前記印刷媒体の存在と関連して移動するように構成された第１アクチュエーターと、前記本体内の前記カセットの位置と関連して移動するように構成された第２アクチュエーターと、前記第１アクチュエーター及び前記第２アクチュエーターの動作状態を感知するために配置されたセンサーとを含み、前記センサーは、前記カセットが前記本体に適切に装着されない第１の非正常的な条件、及び前記印刷媒体が前記カセットに存在しない第２の非正常的な条件の何れも存在しない正常的な動作条件を示すように構成され、前記第２の非正常的な条件において、前記第１アクチュエーターの少なくとも一部分と前記第２アクチュエーターの少なくとも一部分は互いに接触するように配置されることを特徴とする印刷媒体供給ユニットが提供される。

上記第１アクチュエーターは、第１回動軸と、上記カセット収容部に向かって上記第１回動軸の第１端から延長される第１作動アームと、上記センサーに向かって上記第１回動軸の上記第１端の反対側にある第２端から延長される第１センシングアームと、を含み、上記第１作動アームは、上記第１回動軸が回動し、上記第１センシングアームが上記センサーの検出範囲の内外で動くように上記カセット内に支持される上記印刷媒体の量と関連して移動して接触するように構成され、上記第２アクチュエーターは、第２回動軸と、上記カセットに干渉できる上記本体内の位置に向かって上記第２回動軸の第１端から延長される第２作動アームと、上記センサーに向かって上記第２回動軸の上記第１端の反対側にある第２端から延長される第２センシングアームと、を含み、上記第２作動アームは、上記第２回動軸が回動し、上記第２センシングアームが上記センサーの検出範囲の内外で動くように上記本体内の上記カセットの位置と関連して移動する上記カセットの少なくとも一部分に干渉するように構成されていてもよい。

さらに本発明の別の観点によれば、印刷媒体を支持するためのカセットが着脱可能に収容されるカセット収容部を有する画像形成装置の印刷媒体供給ユニットとして、前記印刷媒体供給ユニットは、感知部を有するセンサーと、前記感知部に位置した第１位置と前記感知部から離れた第２位置との間を移動する第１センシングアームと、前記カセット内に保管された前記印刷媒体に接触する第１作動アームとを有する第１アクチュエーターと、前記感知部に位置した第３位置と前記感知部から離れた第４位置との間を移動する第２センシングアームと、前記カセットに干渉するように構成された第２作動アームとを有する第２アクチュエーターとを含み、前記カセットが前記カセット収容部に装着された状態で、前記カセット内に前記印刷媒体が存在する場合、第１アクチュエーターの第１センシングアームと第２アクチュエーターの第２センシングアームは、それぞれ前記感知部から離れた前記第２位置及び第４位置に位置して離隔した状態になり、前記印刷媒体がなくなった場合、前記第１センシングアームは前記第１位置に位置し第２センシングアームと接触することを特徴とする画像形成装置の印刷媒体供給ユニットが提供される。

本発明に係る画像形成装置は、一つのセンサーを使用することで、カセットが本体に適切に装着されたかどうか、及びカセットに用紙があるかどうかを判断することができる。すなわち、本実施例のセンサーは、少なくとも、カセットが適切に装着されてないか、カセットが空である（カセットに用紙が存在しない）二つの可能な非正常的な条件と、二つの特定の非正常的な条件が存在しない正常的な動作条件とを示すことができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図２に示すように、本発明に係る画像形成装置は、本体１０、給紙ユニット２０、レーザー走査ユニット３０、現像ユニット４０、転写ユニット５０、定着ユニット６０及び排紙ユニット７０を含んで構成される。レーザー走査ユニット３０、現像ユニット４０、転写ユニット５０及び定着ユニット６０は、用紙上に画像を形成する画像形成部の部品として見なされ、この画像形成装置の部品は本体１０の内部に設置される。

本体１０は、画像形成装置の全体的な外観を形成するとともに、内部に設置される部品を支持する。

給紙ユニット２０は、内部に用紙Ｐが保管されるカセット１００と、カセット１００に保管された一枚の用紙Ｐを一度にピックアップするためのピックアップローラ２１と、ピックアップされた用紙を現像ユニット４０側に移送する送りローラ２２とを含んで構成される。

カセット１００は、本体１０に着脱可能に装着され、本体１０の前面下端部には、カセット１００が装着されるように開口部１１が形成される。本実施例では、画像形成装置を小型化するために、本体１０の部分がカセット１００より小さい形成因子を有するように形成される。すなわち、カセット１００の前面１００ａが本体１０の前面１０ａから突出される。本体１０の開口部１１は、カセット１００の上部を覆うように本体１０の前面１０ａの前に形成される。

給紙装置２０は、本体１０にカセット１００が適切に装着されたかどうか、及びカセット１００に用紙が存在するかどうかを感知する感知ユニット２００を備えている。感知ユニット２００は、一つのセンサーを用いて上記のような感知動作を達成する。感知ユニット２００に対する詳細な説明は、後述することにする。

図２に示した実施例において、現像ユニット４０は、互いに異なる色相、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色相のトナーがそれぞれ収容される４個の現像器４０Ｙ，４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを含む。各現像器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、レーザー走査ユニット３０によって表面に静電潜像が形成される感光体４１をそれぞれ有する。各レーザー走査ユニット３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色相の画像情報に対応するビームを印刷信号によって各現像器の感光体４１に照射する。この実施例では、カラー画像形成装置の一例として、４個の現像器及び４個の光走査ユニットを示した。しかしながら、それ以上または以下の数の現像器及び／または光走査ユニットを有する他の実施例が通常の知識を有する者にとって明白であり、通常の知識を有する者によって容易に理解される。例えば、ブラック及びホワイトの画像を形成する単色の画像形成装置には、各現像器及び光走査ユニットのうち一つのみが要求される。

各現像器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、感光体４１を帯電させる帯電ローラ４２と、静電潜像にトナーを供給することで、感光体４１に形成された静電潜像をトナー画像に現像する現像ローラ４３と、現像ローラ４３にトナーを供給する供給ローラ４４とを有する。

転写ユニット５０は、感光体４１に現像されたトナー画像を用紙に転写させる。転写ユニット５０は、各感光体４１に接触して循環する転写ベルト５１と、転写ベルト５１を駆動させる駆動ローラ５２と、転写ベルト５１の張力を一定に維持するテンションローラ５３と、感光体４１に現像されたトナー画像を用紙に転写させる４個の転写ローラ５４とを含んで構成される。

定着ユニット６０は、転写ユニット５０によって用紙に転写されたトナー画像を用紙に固定させる。定着ユニット６０は、熱源を有する加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１に密着して装着される加圧ローラ６２とを含む。用紙が加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との間を通過するとき、加熱ローラ６１からの熱及び加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との間の圧力によってトナー画像が用紙に固定される。

一方、排紙ユニット７０は、印刷された用紙を画像形成装置の外部に排出するためのもので、排紙ローラ７１と、この排紙ローラ７１に対向して設置される排紙バックアップローラ７２とを含んで構成される。

図２に示すように、カセット１００は、カセットハウジング１１０と、カセットハウジング１１０の内部に回動可能に設置される積載板１２０と、積載板１２０を弾性的に支持するスプリング１３０とを含む。

積載板１２０の一側がカセットハウジング１１０にヒンジ結合されることで、積載板１２０の他側が所定角度の範囲内で上下に回動する。図面に示していないが、本体１０内のカセット１００の上部には、カセット１００が本体１０に装着されたときに積載板１２０を下方に加圧するカムが設置される。カムの一部分が積載板１２０を下方に加圧すると、積載板１２０が下方に回動し、カムが積載板１２０から離れると、積載板１２０は、スプリング１３０の弾性力によって上方に回動する。給紙動作の間にカムが回動することで、積載板１２０は、ヒンジ部を中心に上下に回動する。積載板１２０が上方に回動した状態であると、積載板１２０に積載された用紙は、ピックアップローラ２１に接触して一度に一枚がピックアップされる。

図面に示していないが、カセット１００には、積載板１２０の回動を拘束するロッキング装置が設置される。このロッキング装置は、カセット１００が本体１０に適切に装着されないときに積載板１２０を拘束し、積載板１２０がダウン位置に置かれるようにする。カセット１００が本体１０に適切に装着されると、ロッキング装置は、積載板１２０のロッキングを解除する。このようなロッキング構造は既に広く使用されたので、これに関する追加的な説明は省略する。

図３は、本発明に係る画像形成装置のカセットと感知ユニットを示した斜視図で、図４〜図７は、本発明に係る画像形成装置の感知ユニットの動作を説明するための図である。図３は、第１アクチュエーターが、カセットに積載された用紙に接触することで所定角度回動した状態を示している。

図３〜図７に示すように、感知ユニット２００は、第１アクチュエーター２１０、第２アクチュエーター２２０及びセンサー２３０を含んで構成される。

センサー２３０は、第１アクチュエーター２１０と第２アクチュエーター２２０を感知し、その感知結果を画像形成装置の制御部（図示せず）に伝達する。センサー２３０の感知部２３１（図４〜図７を参照）が第１アクチュエーター２１０及び第２アクチュエーター２２０のうち一つを感知すると、制御部は、画像形成装置が非正常的な状態にあると判断し、印刷命令が受信される場合にも印刷動作を止める。

センサー２３０は、発光部２３２及び受光部２３３を有する光センサーとして構成される。センサー２３０は、一定の空間を挟んで互いに対向する二つの支持体２３４を有し、発光部２３２と受光部２３３は、二つの支持体２３４にそれぞれ設置される。発光部２３２と受光部２３３との間の空間には、センサー２３０の感知部２３１が定義される。図４〜図７は、感知部２３１を概念的に示した図である。

センサー２３０は、上記のような光センサーに限定されるものでなく、第１アクチュエーター２１０と第２アクチュエーター２２０の位置を感知できる他の種類のセンサーとして構成されることも可能である。

第１アクチュエーター２１０は、主にカセット１００に用紙があるかどうかを感知するためのもので、第２アクチュエーター２２０と一緒に、カセット１００が本体１０に適切に装着されたかどうかを感知する役割も行う。

第１アクチュエーター２１０は、本体１０の内部に設けられるフレーム（図示せず）に回動可能に設置される。第１アクチュエーター２１０は、回動軸２１１（第一回動軸）と、回動軸２１１の一側からカセット１００に積載された用紙Ｐに向かって延長される第１作動アーム２１２と、回動軸２１１の他側からセンサー２３０に向かって延長される第１センシングアーム２１３とを含む。

第１作動アーム２１２は、カセット１００が本体１０に装着される方向（矢印Ａ方向）に延長される印刷媒体接触部２１２ａを有する。印刷媒体接触部２１２ａが、積載板１２０に積載された用紙Ｐと接触すると、第１作動アーム２１２が上方に回動することで、第１センシングアーム２１３も上方に移動する（図５及び図６を参照）。

印刷媒体接触部２１２ａの先端には、積載板１２０側に突出される接触突起２１２ｂが設けられ、カセットの積載板１２０には、上記接触突起２１２ｂが収容されるように作動孔２４０が形成される。空のカセット１００が本体１０に装着されたり、印刷動作中にカセット内の用紙が全て使用された場合、接触突起２１２ｂが作動孔２４０に収容されることで、第１センシングアーム２１３が下方に回動し、センサー２３０の感知部２３１を遮蔽するようになる（図７を参照）。作動孔は、溝及びホールの本実施形態の一例である。

第１センシングアーム２１３には、その端部の上側から左右に延長される係止部２１３ａが設けられる。外力が作用しない状態では、第１アクチュエーター２１０が自重によって下方に回動する傾向を有するが、上記係止部２１３ａがセンサー２３０の二つの支持体２３４の上面によって支持されることで、第１センシングアーム２１３が更に下方に回動することが防止される。このような状態で、第１センシングアーム２１３の端部がセンサー２３０の感知部２３１を遮蔽するようになる（図４を参照）。上記第１作動アームは、上記第１作動アームから突出される接触突起を含み、印刷媒体が上記積載板に存在しないとき、溝及びホールのうち少なくとも一つが上記接触突起を収容するように構成されて配置される。本実施形態では作動孔を使用しているが、作動孔に限られず、他の溝及びホールであってよい。

一方、カセットハウジング１１０の先端部には、カセット１００が本体１０に装着されて着脱されるとき、カセットハウジング１１０が第１アクチュエーター２１０に干渉することを避けるために開口部１１１が形成される。

第２アクチュエーター２２０は、カセット１００が本体１０に適切に装着されたかどうかを感知するためのもので、回動軸２２１（第二回動軸）、第２作動アーム２２２及び第２センシングアーム２２３を含む。第２アクチュエーター２２０は、固定ブラケット２５０に回動可能に設置され、固定ブラケット２５０は、フック部２５１を通して本体１０の内部に設けられたフレーム（図示せず）に固定される。

回動軸２２１は、その半径方向に突出される係止突起２２１ａを有する。係止突起２２１ａが固定ブラケット２５０の底面にかかると、第２作動アーム２２２が更に下方に回動することが防止される。
第２作動アーム２２２は、回動軸２２１の一側からカセット１００に向かって下方に延長され、第２センシングアーム２２３は、回動軸２２１の他側からセンサー２３０に向かって上方に延長される。第２作動アーム２２２は、第１センシングアーム２１３より重い重さで形成される。外力が作用しない状態では、第２作動アーム２２２がその自重によって下方に回動する傾向を有し、第２センシングアーム２２３が上方に回動する傾向を有する。しかしながら、回動軸２２１の係止突起２２１ａが、固定ブラケット２５０の底面によって支持される位置に達すると、第２センシングアーム２２３が更に上方に回動することが防止される。このような状態では、第２センシングアーム２２３の端部がセンサー２３０の感知部２３１を遮蔽するようになる（図５を参照）。

第２作動アーム２２２の端部は、本体１０に装着されるカセット１００に干渉できる位置に位置する。カセットハウジング１１０の先端部には、第２作動アーム２２２に干渉する干渉部１１２が設けられる。第２作動アーム２２２がカセット１００に干渉して上方に回動すると、第２センシングアーム２２３が下方に回動することで、第２センシングアーム２２３がセンサー２３０の感知部２３１から離れるようになる（図６を参照）。

第２センシングアーム２２３は、第１センシングアーム２１３の下部に位置する。第２センシングアーム２２３は、第１センシングアーム２１３が第２センシングアーム２２３の回動範囲内にあるときに第１センシングアーム２１３と接触する。第１センシングアーム２１３と第２センシングアーム２２３が互いに接触した状態では、第２センシングアーム２２３の位置が第１センシングアーム２１３の位置によって決定される。すなわち、第２アクチュエーター２２０に外力が作用しないとき、第２センシングアーム２２３は、第２作動アーム２２２の自重によって上方に回動する傾向を有するが、第２センシングアーム２２３が第１センシングアーム２１３に接触した状態では、第２センシングアーム２２３の回動力よりも、第１センシングアーム２１３が第２センシングアーム２２３を押す力が大きいので、第２センシングアーム２２３の位置が第１センシングアーム２１３の位置によって決定される（図４及び図７を参照）。

ほとんどの場合、第１センシングアーム２１３または第２センシングアーム２２３のうち一つは、センサー２３０の感知部２３１によって感知される。しかしながら、場合によっては、第１センシングアーム２１３と第２センシングアーム２２３が同時にセンサー２３０の感知部２３１に位置することもある。

図８は、第１センシングアームと第２センシングアームがセンサーの感知部に同時に位置するときの第１センシングアームと第２センシングアームを示した拡大図である。図８に示すように、第１センシングアーム２１３と第２センシングアーム２２３がセンサーの感知部２３１に同時に位置するとき、第１センシングアーム２１３が感知部２３１の一部分をカバーし、第２センシングアーム２２３が感知部２３１の残りの部分をカバーする。このように構成した理由は、第１センシングアーム２１３と第２センシングアーム２２３が互いに接触した状態で感知部２３１に同時に位置するとき、第１センシングアーム２１３と第２センシングアーム２２３との間の隙間を通した光の漏洩によって生じるセンシングエラーを防止するためである。

このために、一実施例において、第２センシングアーム２２３と接触する第１センシングアーム２１３の下面には第１傾斜部２１３ｂが設けられ、第１センシングアーム２１３と接触する第２センシングアーム２２３の上面には、第１センシングアーム２１３の第１傾斜部２１３ｂに対応する第２傾斜部２２３ａが設けられる。第１センシングアームの第１形状を有する第１接触面（第１傾斜部）と第２センシングアームの第２形状を有する第２接触面（第２傾斜部）が実質的なギャップ（隙間）なく、接触していることができる。それにより光の漏洩を防ぐことができる。

図４〜図７において、図面符号‘１２’で表示されたものは、本体１０に設置される給紙ガイドである。給紙ガイド１２は、印刷動作中にピックアップローラ２１によってピックアップされた用紙を現像ユニット４０側に案内する役割をする。

以下、図４〜図７を参照して感知ユニットの動作を説明する。図４は、カセット１００が本体１０に存在しない状態を示した図で、図５は、カセット１００が本体１０に装着される過程で印刷媒体接触部２１２ａの後端部が用紙Ｐに接触した状態を示した図である。また、図６は、カセット１００が本体１０に適切に装着された状態を示した図で、図７は、カセット１００に用紙がない状態を示した図である。

図４に示すように、カセット１００が本体１０に装着されない状態では、第１アクチュエーター２１０がその自重によって下方に回動した状態にある。第１センシングアーム２１３は、センサー２３０の支持体２３４によって支持された状態でセンサー２３０の感知部２３１を遮蔽する。このとき、第２アクチュエーター２２０の第２センシングアーム２２３は、第１センシングアーム２１３によって押されることで下方に回動した状態にある。このようにカセット１００が本体１０に装着されない状態では、第１センシングアーム２１３がセンサー２３０によって感知される。第１センシングアーム２１３が感知されると、センサー２３０は、感知された信号を生成し、感知された信号を、画像形成装置の制御部に送ったり、画像形成装置の制御部によってモニタリングするのに使用可能な信号に作る。したがって、制御部は、画像形成装置が印刷動作を正常的に進行不可能な状態にあると判断する。

図５に示すように、カセット１００が本体１０に部分的に装着され、第１作動アーム２１２の印刷媒体接触部２１２ａの後端部が用紙Ｐと接触すると、第１作動アーム２１２が上方に回動する。さらに、第１センシングアーム２１３も上方に回動することで、第１センシングアーム２１３がセンサー２３０の感知部２３１から離れる。第１センシングアーム２１３が上方に回動すると、第２センシングアーム２２３が自由に回動するようになり、第２センシングアーム２２３は、上方に回動してセンサー２３０の感知部２３１を遮蔽する。したがって、制御部は、画像形成装置が印刷動作を正常的に進行不可能な状態にあると判断する。

上述したように、カセット１００が本体１０に部分的に装着され、第１センシングアーム２１３がセンサー２３０によって感知されない場合にも、第２センシングアーム２２３がセンサー２３０によって感知される。したがって、本発明に係る画像形成装置は、カセット１００が本体１０に不完全にまたは不適切に装着された状態で印刷動作が進行される印刷エラーを防止することができる。

図６に示すように、カセット１００が本体１０に適切に装着されると、第２作動アーム２２２の端部がカセットハウジング１１０の先端部に干渉することで、第２作動アーム２２２が上方に回動する。第２センシングアーム２２３は、下方に回動してセンサー２３０の感知部２３１から離れる。このような状態で、印刷媒体接触部２１２ａの先端は、積載板１２０に積載された用紙Ｐに接触する。第１作動アーム２１２が用紙Ｐによって上方に回動することで、第１センシングアーム２１３も上方に回動してセンサー２３０の感知部２３１から離れる。

このように、第１センシングアーム２１３と第２センシングアーム２２３が全てセンサー２３０の感知部２３１から離れると、センサー２３０の発光部から照射された光は、受光部に伝送される。制御部は、カセットが本体に適切に装着され、用紙がカセットに積載されたと判断し、画像形成装置が印刷命令によって印刷動作を行うようにする。

図７に示すように、使用者が空のカセットを本体に装着したり、印刷動作中に用紙が全て使用されることで、カセット１００に用紙がないとき、印刷媒体接触部２１２ａの先端に形成された接触突起２１２ｂが積載板１２０の作動孔２４０に収容される。第１作動アーム２１２と第１センシングアーム２１３が自重によって下方に回動することで、第１センシングアーム２１３がセンサー２３０の感知部２３１を遮蔽するようになる。したがって、制御部は、画像形成装置が印刷動作を正常的に進行不可能な状態にあると判断する。

図９は、一実施例に係る画像形成装置のカセット固定装置を示した図である。図９に示すように、画像形成装置は、カセット１００が本体１０に装着されたとき、カセット１００の移動を防止するカセット固定装置８０をさらに含む。

カセット固定装置８０は、本体１０の内部に設置される固定部材８１と、カセットハウジング１１０の側面に形成される固定突起８３とを含んで構成される。固定部材８１は、固定突起８３が収容される固定溝８２を有するが、固定溝８２の入口８２ａは、固定突起８３の直径より小さく形成される。図９に示すように、使用者がカセット１００を適切な装着位置から所定距離Ｄを越えた位置に押すと、固定部材８１の入口を形成する部分８１ａ，８１ｂが弾性的に変形されることで、固定突起８３が固定溝８２内に移動して固定される。

上述したように、カセット１００を本体１０に適切に装着するために、使用者は、図９に示した状態からカセット１００を本体１０に更に押し入れるべきである。しかしながら、使用者は、図９の状態をカセット１００が本体１０に適切に装着された状態であると誤解し、カセット１００を図９に示した位置を越えて本体１０に押し入れないことも頻繁にある。本発明の感知ユニット２００によると、カセット１００が適切な装着位置から所定距離Ｄだけ離れて位置する場合にも、カセット１００が本体１０に適切に装着されていないと判断される。

図１０〜図１２は、カセットが適切な装着位置から所定距離Ｄだけ離れて位置するときの感知ユニットの動作を説明するための図である。

図１０に示すように、積載板１２０に積載された用紙Ｐの枚数が第１基準値Ｓ１以下である場合（例えば、用紙の枚数が５以下である場合）には、第１作動アーム２１２が用紙Ｐと接触して回動する程度が小さい。したがって、第１センシングアーム２１３が第１作動アーム２１２と一緒に上方に回動する場合にも、第１センシングアーム２１３がセンサー２３０の感知部２３１から完全に離れない。したがって、センサー２３０によって第１センシングアーム２１３が感知されることで、制御部は、画像形成装置が印刷動作を正常的に進行不可能な状態にあると判断する。

また、図１１に示すように、積載板１２０に積載された用紙Ｐの枚数が第１基準値Ｓ１以上で、第２基準値Ｓ２未満である場合（例えば、用紙の枚数が６〜２９である場合）、第１作動アーム２１２が用紙Ｐと接触して回動する程度が、図１０に示した回動程度より大きい。第１センシングアーム２１３がセンサー２３０の感知部２３１の一部分をカバーし、第２センシングアーム２２３は、上方に回動して感知部２３１の残りの一部分をカバーする。したがって、第１センシングアーム２１３と第２センシングアーム２２３がセンサー２３０によって同時に感知されることで、制御部は、画像形成装置が印刷動作を正常的に進行不可能な状態にあると判断する。

図１２に示すように、積載板１２０に積載された用紙Ｐの枚数が第２基準値Ｓ２以上である場合（例えば、用紙の枚数が３０以上である場合）、第１作動アーム２１２が用紙Ｐと接触して上方に回動することで、第１センシングアーム２１３がセンサー２３０の感知部２３１から離れるようになる。その結果、第１センシングアーム２１３から解除された第２センシングアーム２２３が上方に回動し、センサー２３０の感知部２３１を遮蔽するようになる。したがって、制御部は、画像形成装置が印刷動作を正常的に進行不可能な状態にあると判断する。

上述してきたように、本発明に係る画像形成装置は、一つのセンサーを使用することで、カセットが本体に適切に装着されたかどうか、及びカセットに用紙があるかどうかを判断することができる。すなわち、本実施例のセンサーは、少なくとも、カセットが適切に装着されてないか、カセットが空である（カセットに用紙が存在しない）二つの可能な非正常的な条件と、二つの特定の非正常的な条件が存在しない正常的な動作条件とを示すことができる。例えば、センサーは、第１及び第２センシングアームの何れも感知部によって検出されない場合のような正常的な動作条件を示す出力信号を生成することができる。また、センサーは、第１及び第２センシングアームのうち少なくとも一つが感知部によって検出されないときのみに出力信号を生成することができるか、検出された条件によって信号レベルが変化する出力信号を生成することができる。何れの場合にも、センサーの信号（信号の不在）に基づいて、上述した二つの特定の非正常的な条件が存在しないときを識別することができる。結局、二つの非正常的な条件によってセンサーが非正常的な動作条件を示すことを識別する必要はない。

したがって、本実施例では、カセットが本体に適切に装着されたかどうかを感知するためのセンシング装置を必要とする複雑な内部構造の画像形成装置が要求されないので、結果的に製造費用を節減することができる。

また、本発明によると、カセットが本体に適切に装着されていない状態で印刷動作が進行されることで生じる用紙詰まりなどの動作エラーの発生を予防することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

用紙感知装置を有する従来の給紙ユニットを示した図である。 用紙感知装置を有する従来の給紙ユニットを示した図である。 用紙感知装置を有する従来の給紙ユニットを示した図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の関連部分を示した図である。 図２の画像形成装置で使用可能なカセットと感知ユニットの関連部分を示した斜視図である。 図３の感知ユニットの動作を説明するための図である。 図３の感知ユニットの動作を説明するための図である。 図３の感知ユニットの動作を説明するための図である。 図３の感知ユニットの動作を説明するための図である。 第１センシングアームと第２センシングアームがセンサーの感知部に同時に位置するときの第１センシングアームと第２センシングアームを示した拡大図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置のカセット固定装置を示した図である。 カセットが適正な装着位置から所定距離Ｄだけ離れて位置したときの感知ユニットの動作を説明するための図である。 カセットが適正な装着位置から所定距離Ｄだけ離れて位置したときの感知ユニットの動作を説明するための図である。 カセットが適正な装着位置から所定距離Ｄだけ離れて位置したときの感知ユニットの動作を説明するための図である。

符号の説明

１０ 本体
２０ 給紙装置
１００ カセット
１２０ 積載板
２００ 感知ユニット
２１０ 第１アクチュエーター
２１２ 第１作動アーム
２１２ｂ 印刷媒体接触部
２１３ 第１センシングアーム
２２０ 第２アクチュエーター
２２２ 第２作動アーム
２２３ 第２センシングアーム
２３０ センサー
２３１ 感知部
２４０ 作動孔

Claims (17)

1. 画像形成部が内蔵される本体と、
   前記本体に着脱可能に装着されて印刷媒体を支持するカセットと、
   前記本体に設けられ、前記カセットが前記本体内に装着されたかどうか、及び前記印刷媒体が前記カセット内に存在するかどうかを感知する感知ユニットとを有し、
   前記感知ユニットは、前記カセットが前記本体に適切に装着されていない第１の非正常的な条件、及び前記印刷媒体が前記カセット内に存在しない第２の非正常的な条件のうち少なくとも一つの発生を感知するために配置されるセンサーを含み、
   前記センサーは、前記第１の非正常的な条件及び前記第２の非正常的な条件の何れも存在しない正常的な動作条件を示し、
   前記感知ユニットは、前記本体に設置され、前記カセット内の前記印刷媒体の存在と関連して動作するように構成された第１アクチュエーターと、
   前記本体に設置され、前記本体内の前記カセットの位置と関連して動作するように構成された第２アクチュエーターとをさらに含み、
   前記センサーは、前記第１及び第２アクチュエーターの動作状態を感知する感知部を含み、
   前記第２の非正常的な条件において、前記第１アクチュエーターの少なくとも一部分と前記第２アクチュエーターの少なくとも一部分は互いに接触するように配置されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１アクチュエーターは、第１回動軸と、
   前記カセットに向かって前記第１回動軸の第１端から延長される第１作動アームと、
   前記感知部に向かって前記第１回動軸の前記第１端の反対側にある第２端から延長される第１センシングアームとを含み、
   前記第１作動アームは、前記第１回動軸が回動し、前記第１センシングアームが前記センサーの前記感知部の検出範囲の内外で動くように前記カセット内に支持される前記印刷媒体の量と関連して接触して移動するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２アクチュエーターは、第２回動軸と、
   前記カセットに干渉できる前記本体内の位置に向かって前記第２回動軸の第１端から延長される第２作動アームと、
   前記感知部に向かって前記第２回動軸の前記第１端の反対側にある第２端から延長される第２センシングアームとを含み、
   前記第２作動アームは、前記第２回動軸が回動し、前記第２センシングアームが前記センサーの前記感知部の検出範囲の内外で動くように前記本体内の前記カセットの位置と関連して移動する前記カセットの少なくとも一部分に干渉するように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１アクチュエーターに外力が作用しないとき、前記第１センシングアームの少なくとも一部分が前記センサーの前記感知部によって感知され、
   前記第２アクチュエーターに外力が作用しないとき、前記第２センシングアームの少なくとも一部分が前記センサーの前記感知部によって感知されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記センサーは、前記第１センシングアームと前記第２センシングアームの全てが前記センサーの前記感知部から離れて位置するときのみに前記正常的な動作条件を示すことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記カセットが前記本体に適切に装着されたとき、前記第２アクチュエーターは、前記カセットの少なくとも一部分に干渉することで所定の位置に維持され、前記第２センシングアームが前記センサーの前記感知部から離れて位置するようにすることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
7. 前記第１センシングアームと前記第２センシングアームは、互いに接触するように配置され、前記第１センシングアームは、第１形状を有する第１接触面を含み、前記第２センシングアームは、第２形状を有する第２接触面を含み、前記第２形状は、前記第１接触面と前記第２接触面が実質的なギャップなしに互いに接触するように前記第１形状に対応することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
8. 前記第１センシングアームと前記第２センシングアームが互いに接触するとき、前記第１センシングアームが前記第２センシングアームに加圧する力は、前記第２センシングアームが前記第１センシングアームを加圧する力より大きいことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記カセットは、溝及びホールのうち少なくとも一つを有する積載板を含み、
   前記第１作動アームは、前記第１作動アームから突出される接触突起を含み、印刷媒体が前記積載板に存在しないとき、前記溝及び前記ホールのうち少なくとも一つが前記接触突起を収容するように構成されて配置されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
10. 前記本体は、前記カセットのための適切な装着位置を含み、前記カセットが前記本体内の前記適切な装着位置から所定距離だけ離れて位置するとき、前記第１センシングアーム及び前記第２センシングアームのうち少なくとも一つが前記センサーによって感知されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
11. 前記カセットが前記本体内の適切な装着位置から所定距離だけ離れて位置するとき、前記第１センシングアームは、前記カセットに積載された前記印刷媒体の量が第１基準値以下であるときに前記センサーによって感知されることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記カセットが前記本体内の適切な装着位置から所定距離だけ離れて位置するとき、前記第２センシングアームは、前記カセットに積載された前記印刷媒体の量が前記第１基準値より大きい第２基準値以上であるときに前記センサーによって感知されることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記カセットに積載された前記印刷媒体の量が前記第１基準値以上で、前記第２基準値以下である場合、前記第１センシングアーム及び前記第２センシングアームが前記センサーによって感知されることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記カセットが前記本体内に適切に装着されたとき、前記カセットの一部が前記本体内に収容されずに前記本体から突出されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
15. 印刷媒体を支持するためのカセットが着脱可能に収容されるカセット収容部を有する画像形成装置の印刷媒体供給ユニットとして、
    前記印刷媒体供給ユニットは、前記カセット内の前記印刷媒体の存在と関連して移動するように構成された第１アクチュエーターと、
    前記本体内の前記カセットの位置と関連して移動するように構成された第２アクチュエーターと、
    前記第１アクチュエーター及び前記第２アクチュエーターの動作状態を感知するために配置されたセンサーとを含み、
    前記センサーは、前記カセットが前記本体に適切に装着されない第１の非正常的な条件、及び前記印刷媒体が前記カセットに存在しない第２の非正常的な条件の何れも存在しない正常的な動作条件を示すように構成され、
    前記第２の非正常的な条件において、前記第１アクチュエーターの少なくとも一部分と前記第２アクチュエーターの少なくとも一部分は互いに接触するように配置されることを特徴とする画像形成装置の印刷媒体供給ユニット。
16. 前記第１アクチュエーターは、第１回動軸と、
    前記カセット収容部に向かって前記第１回動軸の第１端から延長される第１作動アームと、
    前記センサーに向かって前記第１回動軸の前記第１端の反対側にある第２端から延長される第１センシングアームとを含み、
    前記第１作動アームは、前記第１回動軸が回動し、前記第１センシングアームが前記センサーの検出範囲の内外で動くように前記カセット内に支持される前記印刷媒体の量と関連して移動して接触するように構成され、
    前記第２アクチュエーターは、第２回動軸と、
    前記カセットに干渉できる前記本体内の位置に向かって前記第２回動軸の第１端から延長される第２作動アームと、
    前記センサーに向かって前記第２回動軸の前記第１端の反対側にある第２端から延長される第２センシングアームとを含み、
    前記第２作動アームは、前記第２回動軸が回動し、前記第２センシングアームが前記センサーの検出範囲の内外で動くように前記本体内の前記カセットの位置と関連して移動する前記カセットの少なくとも一部分に干渉するように構成されることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置の印刷媒体供給ユニット。
17. 印刷媒体を支持するためのカセットが着脱可能に収容されるカセット収容部を有する画像形成装置の印刷媒体供給ユニットとして、
    前記印刷媒体供給ユニットは、感知部を有するセンサーと、
    前記感知部に位置した第１位置と前記感知部から離れた第２位置との間を移動する第１センシングアームと、前記カセット内に保管された前記印刷媒体に接触する第１作動アームとを有する第１アクチュエーターと、
    前記感知部に位置した第３位置と前記感知部から離れた第４位置との間を移動する第２センシングアームと、前記カセットに干渉するように構成された第２作動アームとを有する第２アクチュエーターとを含み、
    前記カセットが前記カセット収容部に装着された状態で、前記カセット内に前記印刷媒体が存在する場合、第１アクチュエーターの第１センシングアームと第２アクチュエーターの第２センシングアームは、それぞれ前記感知部から離れた前記第２位置及び第４位置に位置して離隔した状態になり、前記印刷媒体がなくなった場合、前記第１センシングアームは前記第１位置に位置し第２センシングアームと接触することを特徴とする画像形成装置の印刷媒体供給ユニット。

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