JP6195350B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、積載されたシートを給送するシート給送装置、及びこのシート給送装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられるシート給送装置では、シートを収納して画像形成装置の装置本体に出し入れ可能に設けられたシートカセットを有し、シートカセットからシート給送手段によりシートを給送する方式のものがある。シートカセットに積載されたシートの残量を無段階に検知する方法として、次のようなものがある。シートカセットの装置本体への装着後、リフタ板（中板）に積載されているシートの上面の位置を検知するシート上面検知センサがオフ（非検知状態）である場合は、シートが積載されたリフタ板をシート上面検知センサがオン（検知状態）になるまで上昇させる。そして、リフタ板の上昇過程で、上昇開始からシート上面検知センサがオンするまでの時間を計測し、あるいは駆動モータに与えるパルス数をカウントすることに基づき、リフタ板上のシートの積載量（残量）を判断する（特許文献１参照）。

特開２０００−２８９８６１号公報

しかしながら、画像形成装置の電源をオフした後にオンしたときに、シートの残量を適正に判断することができないことがあった。電源がオンしたときに、シート上面検知センサがオンしている場合には、２通りの状態が考えられる。一つは、電源をオフしたときと同じ状態のままでオンされた場合であり、この場合には、前回の電源オフした際のシートの残量データを用いてシートの残量を判断することができる。

しかし、電源をオフした後、シートカセットを画像形成装置から引き出してシートを最大量装填して画像形成装置に装着した場合には、電源をオンした時にシート上面検知センサがオンとなるが、シート積載量は前回の電源をオフした時の状態とは異なっている。そのため、前回の電源をオフしたときの残量データを用いることができないという問題があった。

本発明は、電源オフ後の残量の適正な判断が可能であり、簡単で且つ装置が大型化することがない残量検知機構を備えたシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、本体と、前記本体に引出可能に挿入されたカセットと、駆動力を伝達されて回転するギヤと前記カセットに配置され、シートが積載されるシート積載部であって、前記カセットが前記本体から引出された状態で第１の位置に位置し、前記カセットが前記本体に挿入された状態で、前記ギヤを介して駆動力を受取ることで前記第１の位置から第２の位置に上昇するシート積載部と、前記第１の位置から前記第２の位置までの前記シート積載部の移動量に関する情報に基づいて、前記シート積載部に積載されているシートの残量を判断することが可能な判断手段と、移動可能な検出部と、前記検出部を検知している状態と、前記検出部を検知していない状態とに応じた信号を出力する検知センサと、を備え、前記シート積載部が前記第１の位置から前記第２の位置へ向かって上昇する際の前記ギヤの回転に伴って、前記検出部が前記ギヤに当接して移動することで前記検知センサの検知状態を変化させた後、前記シート積載部が前記第２の位置に到達するまでの間、前記検出部が前記検知センサの検知状態を変化させない位置に保持され、かつ、前記シート積載部が前記第１の位置から上昇を開始してから前記検出部が前記検知センサの検知状態を変化させるまでの期間における、前記ギヤの回転量に対する前記検出部の移動量に比べて、前記検出部が前記検知センサの検知状態を変化させてから前記シート積載部が前記第２の位置に到達するまでの期間における、前記ギヤの回転量に対する前記検出部の移動量の方が小さくなるように、前記検出部と前記ギヤとが係合している、ことを特徴とする。

本発明によると、電源をオンしたときに適正な残量を判断できる簡単な構成で小型化が図れる残量検知機構を提供することができる。

本発明の実施形態におけるシート給送装置を備えた画像形成装置としてのレーザビームプリンタを示す概略断面図。 本実施形態におけるシート給送装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるシートカセットを上方から見た状態で示す平面図。 （ａ）は本実施形態におけるシート給送装置のシート満載時の説明図、（ｂ）はシート給送装置のシート少載時の説明図。 本実施形態におけるリフト機構を一部省略して示す正面図。 本実施形態におけるリフト機構及びリフタ検知部を示す正面図。 本実施形態におけるリフタ板をある程度上昇させた状態を示す図。 （ａ）はシートカセットとプリンタ本体とを側面方向に見た状態を示す図、（ｂ）はプリンタ本体の正面から奥方向に見た状態で示す断面図。 本実施形態における給送リフタ部に関わる制御について説明するためのブロック図。 本実施形態におけるリフタ検知部を備えたリフタ制御とシートカセットのシート積載残量検知及び操作画面の表示について説明するフローチャート図。 リフタ検知部の比較例を示す説明図。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて詳細に説明する。まず、図１を用いて、シート給送装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、図１は、本発明に係る画像形成装置としてのレーザビームプリンタを正面から見た状態で示す概略断面図である。

［画像形成装置］
図１に示すように、画像形成装置であるフルカラーのレーザビームプリンタ（以下「プリンタ」）１は、画像形成装置本体としての装置本体１Ａを備えている。装置本体１Ａは、画像形成部１Ｂと、定着手段としての定着部２０と、装置本体１Ａの上方に略水平に設置された上部装置としての画像読取装置２とを有している。装置本体１Ａには、装置各部を制御する制御手段としての制御部１８が配設されている。

画像読取装置２と装置本体１Ａとの間には、シート排出用の排出空間Ｓが形成されている。排出空間Ｓの下方にはトナーカートリッジ１５が配置され、装置本体１Ａの下部には、複数（本実施形態では４つ）のシート給送装置３０が配置されている。

画像形成部１Ｂは、４ドラムフルカラー方式を採用しており、レーザスキャナ１０と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を形成する４個のプロセスカートリッジ１１を有している。

ここで、各プロセスカートリッジ１１は、感光体としての感光ドラム１２、帯電手段としての帯電器１３、現像手段としての現像器１４、及びクリーニング手段としてのクリーナ（不図示）を備えている。また、画像形成部１Ｂは、プロセスカートリッジ１１の上方に中間転写ユニット１Ｃを備えている。

中間転写ユニット１Ｃは、駆動ローラ１６ａ及びテンションローラ１６ｂに巻き掛けられた像担持体としての中間転写ベルト１６を備えている。また、中間転写ユニット１Ｃは、中間転写ベルト１６の内側に設けられ、感光ドラム１２に対向した位置で中間転写ベルト１６の内面に当接する１次転写ローラ１９を備えている。中間転写ベルト１６は、フィルム状部材で構成され、各感光ドラム１２に当接している。中間転写ベルト１６は、不図示の駆動部により駆動される駆動ローラ１６ａによって矢印方向に回転する。

１次転写ローラ１９から中間転写ベルト１６に正極性の転写バイアスを印加することにより、感光ドラム１２上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト１６に多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはカラー画像が形成される。中間転写ユニット１Ｃの駆動ローラ１６ａと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたカラー画像をシートＰに転写する２次転写部を構成する２次転写ローラ１７が設けられている。

２次転写ローラ１７の上部には定着部２０が配置され、定着部２０の左上部には、第１排出ローラ対２５ａ、第２排出ローラ対２５ｂ、及び反転排出部としての両面反転部１Ｄが配置されている。両面反転部１Ｄは、正逆転可能なシート反転搬送ローラとしての反転ローラ対２６、及び一面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部１Ｂに搬送する再搬送通路Ｒ等を有している。なお、画像形成部１Ｂと、２次転写部（１７）と、定着部２０とにより、後述するシート給送装置３０から給送されるシートＰに画像を形成する画像形成手段が構成される。

上記構成において、画像読取装置２で読み取られた画像情報又は不図示のパソコン等の外部機器から入力された画像情報は、画像処理された後、電気信号に変換されて画像形成部１Ｂのレーザスキャナ１０に伝送される。

そして、画像形成部１Ｂでは、各プロセスカートリッジ１１の感光ドラム１２の表面をレーザスキャナ１０から射出されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック成分色の画像情報に対応するレーザ光により走査する。これにより、帯電器１３によって表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光ドラム１２の表面が順次露光され、各プロセスカートリッジ１１の感光ドラム上に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの静電潜像が順次形成される。

この後、静電潜像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色トナーにより現像して可視化すると共に、１次転写ローラ１９に印加した１次転写バイアスにより、各感光ドラム上の各色トナー像を中間転写ベルト１６に順次重ね合わせて転写する。これにより、中間転写ベルト１６上にトナー画像が形成される。

一方、シート給送装置３０から送り出されたシートＰは、レジストレーションローラ対４０を通過し、駆動ローラ１６ａと２次転写ローラ１７とで構成される２次転写部へ送られる。２次転写部では、画像形成部１Ｂで形成されたトナー像がシートＰ上に一括して転写される。

引き続き、このようにトナー像を転写されたシートＰは、定着部２０に搬送され、定着部２０で熱及び圧力を受け、トナー像をカラー画像として定着される。この後、カラー画像が定着されたシートＰは、第１排出ローラ対２５ａによって排出空間Ｓに排出され、排出空間Ｓの積載部２３に積載される。

［シート給送装置の構成］
シート給送装置３０には、シートＰを収容するシートカセット３３と、シートカセット３３に収容されているシートＰを下流に配置されている引き抜きローラ対２１に向けて送り出すシート給送部２４とを備えている。シート給送部２４は、シートカセット３３におけるシート給送方向下流の上部に配置され、ピックアップローラ６２と、フィードローラ６０及びリタードローラ６１で構成される分離ローラ対２２とを備えている。ピックアップローラ６２は、フィードローラ６０を中心に回動可能なアーム６３（図２（ａ）参照）で回動可能に支持され、シート積載部としてのリフタ板３４（図２（ａ）参照）上に積載されたシートＰに圧接して回転することによりシートＰを送り出す。

ピックアップローラ６２で送り出されたシートＰは、フィードローラ６０で搬送されるが、シートが重送した場合には、２枚目以降のシートがリタードローラ６１でシートカセット３３側に戻される。これらフィードローラ６０及びリタードローラ６１で構成される分離ローラ対２２によって分離搬送されたシートＰは、引き抜きローラ対２１によってさらに下流側へ送られる。

次に、図２（ａ），（ｂ）を用いて、本実施形態におけるシート給送装置３０の構成について詳細に説明する。なお、図２（ａ）はシート給送装置３０の正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるシートカセット３３を上方から見た状態で示す平面図である。

図２（ａ）に示すように、シートカセット３３は、プリンタ１の装置本体１Ａに対して図１中のシート面と直交する方向（図１の手前−奥方向）に挿入・引き出し可能に構成されている。

シートカセット３３は、積載されたシートＰを上昇可能に構成されたリフタ板３４を有している。このリフタ板３４は、シートカセット３３に支持された回動軸３６を支点として図２（ａ）の上下方向に回動可能に支持されている。シートカセット３３におけるシート給送方向（矢印Ａの方向）の下流側には、アーム板３５が、回動軸３７により回動可能に支持されている。

リフタ板３４の下流端の下部には、アーム板３５がその下流端部を当接可能に配置されている。このアーム板３５が回動軸３７を支点として先端が上方向に回転するとき、リフタ板３４はアーム板３５の下流端部に押し上げられて先端側（下流端側）が上昇するように回転させられる。

図２（ｂ）に示すように、シートカセット３３をシート給送方向と直交する幅方向（同図の上下方向）に配置される回動軸３７の一端部（同図の上端部）には、セクタギヤ３９が連結されている。装置本体に設けられているリフトモータ５１（図８参照）から駆動が伝達されるリフタギヤ４２（図４参照）は、セクタギヤ３９の上部で噛み合うように配置されている。リフタギヤ４２の回転によりセクタギヤ３９が回転されてリフタ板３４を回転させる。リフタギヤ４２は、セクタギヤ３９にリフトモータ５１からの回転を伝達する伝達ギヤを構成する。

回動軸３７の一端部には、セクタギヤ３９から回動軸３７の同軸上に突出するように位置決めボス３８が取り付けられている。位置決めボス３８は、シートカセット３３を装置本体１Ａに挿入したときに、図７（ａ）に示すように、装置本体側の支持部３２に設けられた位置決め穴３１に嵌合してリフタギヤ４２とセクタギヤ３９との軸間隔距離を保証する。この位置決めボス３８と位置決め穴３１との嵌合により、リフタギヤ４２とセクタギヤ３９とが円滑に噛み合うことができる。なお、リフトモータ５１、リフタギヤ４２、セクタギヤ３９、回動軸３７、アーム板３５により、リフタ板３４を上昇させるためのリフト機構が構成される。

シートカセット３３は、シート給送方向（矢印Ａの方向）と直交する幅方向（図２（ｂ）の上下方向）においてシートＰの両側部を規制するサイドガイド４１，４１を有している。サイドガイド４１，４１は、シートカセット３３の幅方向において互いに接近する方向と離間する方向とに連動可能に構成され、ユーザ等による調整により、リフタ板３４上に積載されたシートＰの幅方向を規制する。なお、図示は省略しているが、図２（ｂ）におけるシート給送方向の上流側（同図の左側）には、シートＰのシート給送方向の上流端部（後端部）を規制する後端規制部材が配置されている。

図２（ａ）に示すように、ピックアップローラ６２のシート給送方向の上流側近傍には、リフタ板３４上のシートＰの有無を検知する反射型フォトセンサから構成されるシート有無検知センサ２７が配置されている。ピックアップローラ６２の上部には、アーム６３で軸支されるピックアップローラ６２の高さを検知するシート上面検知センサ２８が配置されている。シート有無検知センサ２７及びシート上面検知センサ２８は装置本体１Ａに支持されている。

シート上面検知センサ２８は、シートカセット３３内のシートＰがリフタ板３４により上昇され、最上位のシートがピックアップローラ６２に当接してピックアップローラ６２が押し上げられたとき、所定の位置でオンになる。シート上面検知センサ２８はフォトインタラプタであり、ピックアップローラ６２を保持する保持部材に設けられている遮光部材により遮光されることによりオン信号を出力する。なお、シート上面検知センサ２８及び保持部材に設けられている遮光部材により上面検知手段が構成される。制御部１８（図１、図８参照）は、シート上面検知センサ２８による検知信号に基づいてリフタ板３４の上昇動作を制御し、シートＰの給送高さが、最上位のシートを給送可能な高さ方向の所定範囲内となるように制御する。

ここで、図３（ａ）は、リフタ板３４上にほぼ満載のシートＰが積載されている状態を示し、図３（ｂ）は、少数枚のシートＰが積載されている状態を示している。

図３（ａ）に示すように、シートＰのほぼ満載状態（最大積載量のシートが積載された状態）では、リフタ板３４がシートＰを押し上げない下限位置に位置した状態で最上位のシートＰがピックアップローラ６２に当接している。この状態では、シート上面検知センサがオン状態となっている。一方、リフタ板３４上のシートＰが順次送り出されて少なくなってくると、図３（ｂ）に示すようになる。即ち、シート上面検知センサ２８の検知に基づく制御部１８の制御により、回転するアーム板３５でリフタ板３４が上昇方向に回転させられてシートＰを押し上げ、ピックアップローラ６２により最上位のシートＰが給送可能な高さ方向の範囲内に維持される。

なお、本実施形態における「センサがオン」とは、フォトセンサの検知部に遮光のための遮光部材が進入している状態を意味し、「センサがオフ」とは、遮光部材が遮光していない状態を意味する。

次に、図４及び図５を参照して、リフト機構及びリフタ検知部の詳細について説明する。なお、図４はリフト機構を一部省略して示す正面図であり、図５はリフト機構及びリフタ検知部を示す正面図である。

図４及び図５に示すように、装置本体１Ａには、リフトモータ５１（図８参照）から回転が伝達されるリフタギヤ４２（図４参照）が回転軸４２ａで支持されている。シートカセット３３が装置本体１Ａに装着されると、セクタギヤ３９がリフタギヤ４２と噛み合う。

リフタギヤ４２がリフトモータ５１からの駆動を受けると、リフタギヤ４２に噛み合うセクタギヤ３９が回転駆動を受けて、回動軸３７を介してアーム板３５を回転させ、アーム板３５を介してリフタ板３４を持ち上げる。

一方、シートカセット３３が装置本体１Ａから引き出されると、セクタギヤ３９とリフタギヤ４２間のギヤ連結が断たれることにより、リフタ板３４は、積載されたシートＰとリフタ板３４の重量で最下位の下限位置まで下降する。なお、この最下位の下限位置でリフタ板３４上にシートが装填される。

図５に示すように、セクタギヤ３９に形成された長穴３９ｂに回動軸３７が嵌合した状態で固定されている。回動軸３７は、リフト機構の組み立て時に長穴３９ｂ内の適切な位置に嵌め込まれ、長穴３９ｂ内の複数の凸部に係合されて固定されて位置調整される。

［残量検知機構］
シートカセット３３のリフタ板３４に積載されているシートＰの積載量（残量）を検知する残量検知機構について説明する。

シートカセット３３を装置本体１Ａに装着した時に、シート上面検知センサ２８がオンとなっていない場合には、リフトモータ５１を作動させて回転駆動をリフタギヤ４２を介してセクタギヤ３９に伝達し、アーム板３５によりリフタ板３４を上昇させる。そして、リフタ板３４の上昇により積載されているシートＰがピックアップローラ６２を押し上げてシート上面検知センサ２８をオンさせる。このときのリフタ板３４の上昇開始からリフトモータ５１に送るパルス信号のカウントを行うことにより、制御部１８がシートの残量を判断（検知）することができる。

また、シートを給送してリフタ板３４が徐々に上昇する場合にも、リフトモータ５１に送るパルス信号のカウントすることにより、制御部１８が残量を計算して随時残量を判断（検知）することができる。

続いて、プリンタ１の電源がオフされた後にオンされたときの残量検知について説明する。電源がオンしたときに、シート上面検知センサ２８がオンしている場合には、電源をオフしたときと同じ状態のままでオンされた場合と、シートカセット３３が装置本体１Ａから引き出されてシートの最大積載量で補充が行われた場合が想定される。電源をオフしたときと同じ状態のままでオンされた場合には、前回の電源オフした際の残量データを用いて残量を判断する。

電源をオフした後に、シートカセット３３を画像形成装置から引き出してシートの補充をした場合には、シートカセット３３を装置本体１Ａに装着したときに、シート上面検知センサ２８がオフであれば、通常にリフタ板３４を上昇させる。そして、そのときのリフタ板３４の上昇開始からリフトモータ５１に送るパルス信号のカウントを行うことにより、制御部１８がシートの残量を判断（検知）することができる。

また、電源オフした後に、シートカセット３３にシートを最大積載量で補充して装置本体１Ａに装着した場合には、電源をオンしたときにシート上面検知センサ２８はオンとなるが、シートの積載量は、前回の電源をオフしたときの状態とは異なっている。そのため、前回の電源をオフしたときの残量データを用いることができない。そこで、リフタ板３４の位置を検知することにより、シートカセット３３が装置本体１Ａから引き出されたかどうかを判断する。

これを詳細に説明する。シートカセット３３が装置本体１Ａから引き出されると、セクタギヤ３９がリフタギヤ４２から外れるため、リフタ板３４が下限位置に下降する。そして、シートカセット３３に最大積載量のシートが積載された状態では、リフタ板３４が下限位置に位置している状態である。そこで、リフタ板３４が下限位置にあることを検知すれば、シートカセット３３が画像形成装置から一度取り出されたことが判断できる。すなわち、電源をオンしたときのシート上面検知センサ２８がオンである場合に、リフタ板３４が下限位置に位置しているかどうかを検知して、位置していないと検知された場合には、シートカセット３３が装置本体１Ａから引き出されていないと判断する。また、電源がオンしたときに、リフタ板３４が下限位置に位置していると検知された場合には、シートカセット３３が装置本体１Ａから引き出されたと判断する。なお、電源がオンしたときに、シートカセット３３が装置本体１Ａから引き出されたと判断された場合には、シートの積載量は最大積載量（満載）と判断される。

続いて、電源がオンされたときに、リフタ板３４が下限位置にあるかどうかを検知するための検知機構について説明する。図４及び図５に示すように、略扇状に形成されたセクタギヤ３９には、中央部にセクタギヤ３９の重量軽減のために、回動軸３７を中心とする円弧状に形成された長穴３９ａを有している。さらに、セクタギヤ３９は、長穴３９ａの外周側において回動軸３７を中心とする円弧状となるように形成された摺接面４７と、摺接面４７の外周側において回動軸３７を中心とする円弧状となるように形成されたギヤ部３９ｃとを有している。

図５に示すように、セクタギヤ３９の近傍には、リフタ板３４の位置を判断するための信号を出力するリフタ検知手段が配置されている。リフタ検知手段は、フォトインタラプタで構成されるリフタ検知センサ４３と、遮光部４６及びカムフォロア４４を有する、検出部としての遮光部材４５とを備えている。遮光部材４５は、リフタギヤ４２の回転軸４２ａと同軸の回転軸を支点として回転可能に設けられている。リフタ検知センサ４３は、リフタ板３４の上昇状態を制御部１８が判断するための信号を出力する。

遮光部材４５がセクタギヤ３９の回転動作で回転されることによって、リフタ検知センサ４３がリフタ板３４の上昇状態を検知する検知状態（オン）の信号を出力する。

セクタギヤ３９は、回動軸３７を支点として回動する際に、遮光部材４５のカムフォロア４４に当接してカムフォロア４４を乗り上げさせるように傾斜する傾斜面５０を、摺接面４７に連続するように有している。なお、この傾斜面５０は、端面５５と摺接面４７とを連結する連結面を構成している。

端面５５は、セクタギヤ３９の回転開始時にカムフォロア４４に当接して遮光部材４５を回転させる。摺接面４７は、端面５５の側に開口し、セクタギヤ３９の回動軸３７を中心とした円弧状に形成されて遮光部材４５のカムフォロア４４を案内する。

なお、摺接面４７、傾斜面５０及び端面５５により、セクタギヤ３９に形成されたカムが構成されている。また、カムフォロア４４、摺接面４７、傾斜面５０及び端面５５により、係合手段が構成される。係合手段（４４，４７，５０，５５）は、セクタギヤ３９の回動動作で遮光部材４５を回転させ、リフタ検知センサ４３を非検知状態（オフ）から検知状態（オン）に移行させる。さらに、セクタギヤ３９が回転しても、リフタ検知センサ４３を遮光部材４５がオフしたときに遮光部材４５が一定の回転量で回転した状態（位置）で維持させる。即ち、遮光部材４５は、カムフォロア４４がセクタギヤ３９の傾斜面５０に沿って移動することにより回転して、リフタ検知センサ４３をオンし、その後は、カムフォロア４４が摺接面４７に摺接することにより、一定の回転量以上回転しない状態が維持される。

検出部である遮光部材４５は、リフタギヤ４２の回転中心である回転軸４２ａと同軸上に支持された状態で、リフタギヤ４２とは独立して回動可能となるように装置本体１Ａに支持されている。遮光部材４５は、バネや自重等の付勢手段により、リフタ検知センサ４３から離れて遮光しなくなる方向（図５の反時計回り方向）に常時付勢されている。装置本体１Ａの後側板には、回転軸４２ａを中心とする円弧状の長穴４８が形成されている（図４参照）。カムフォロア４４は、図５の手前−奥方向に突出するように遮光部材４５の下部に設けられ、長穴４８に挿入されて長穴４８内を移動可能となるように支持されている。

リフタ検知センサ４３は、発光部４３ａと受光部４３ｂを図５の左右方向に並列した状態となるように、シートカセット３３の側板における遮光部材４５の遮光部４６に対応する位置に取り付けられている。遮光部４６は、リフタ検知センサ４３の発光部４３ａと受光部４３ｂ間に進入したとき両者間の透過光を遮光するように、図５の手前−奥方向に起立するように遮光部材４５の上端部に設けられている。

遮光部材４５がリフタギヤ４２と同軸上に配置されたことにより、遮光部材４５の移動領域が精度良く規定され、省スペース化を配慮した配置構成が実現されている。特に、リフタギヤ４２とセクタギヤ３９はギヤであることで軸間隔の位置関係が保証された構成となっており、遮光部材４５の回動中心がリフタギヤ４２の回動中心と同軸上にあることで、カムフォロア４４の可動位置の精度も保証される。

ここで、図７（ａ）は、シートカセット３３と装置本体１Ａとを側面方向（図１の左方向）から見た状態を示す図であり、図７（ｂ）は、装置本体１Ａの正面（図１の手前）から奥方向に見た状態で示す断面図である。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、シートカセット３３を装置本体１Ａに挿入すると、以下のようになる。回動軸３７と同軸上でシートカセット３３から突出する位置決めボス３８が、装置本体１Ａ側の支持部３２に設けられた位置決め穴３１に嵌合することで、リフタギヤ４２とセクタギヤ３９との軸間隔距離が保証される。そして、シートカセット３３の装置本体１Ａへの挿入状態で、セクタギヤ３９がリフタギヤ４２から回転を受けると回動軸３７が回転し、これに連結されたアーム板３５が回転するため、リフタ板３４を押し上げてシートＰを持ち上げる。

ここで、図５に示す状態では、リフタ板３４が最下位置にありセクタギヤ３９の傾斜面５０がカムフォロア４４に当接していないため、リフタ検知センサ４３は、発光部４３ａと受光部４３ｂ間に遮光部４６が進入しておらずオフ状態となっている。この状態では、遮光部材４５は、上記バネ等の付勢手段の作用によって図５に示すホームポジションに位置している。つまり、付勢手段により反時計回り方向に回転される遮光部材４５が、長穴４８によって図５に示す位置以上に回転しないように規制されることで、同図のようにカムフォロア４４が傾斜面５０の近傍で停止している。

そして、遮光部材４５がホームポジションにある状態でリフタ駆動が始まると、セクタギヤ３９がリフタギヤ４２の回転で傾斜面５０をカムフォロア４４に押し付けるように反時計回り方向に回転して、傾斜面５０にカムフォロア４４を乗り上げさせる。これにより、遮光部材４５の遮光部４６が発光部４３ａと受光部４３ｂ間に進入して両者間の光軸を遮光するため、リフタ検知センサ４３がオンとなる。

セクタギヤ３９は、リフタ板３４を上昇させるため引き続き同方向に回転するが、図６に示すように、遮光部材４５は回転せずに、遮光部４６が発光部４３ａと受光部４３ｂ間を遮光している位置に保持された状態となる。

図６は、リフタ板３４をある程度上昇させた状態を示す図である。図６に示すように、カムフォロア４４は摺接面４７に沿って当接している。摺接面４７がセクタギヤ３９の回動軸３７と同軸のプロファイル面を有するため、カムフォロア４４が摺接面４７から滑り落ちることはなく、遮光部材４５はセクタギヤ３９の回転位置に関わらずほぼ移動することはない。

この構成により、リフタ板３４が下限位置からリフタ駆動が始まると、リフタ検知はオフ状態からオンになりオン状態を維持するが、遮光部材４５の回動角は、オンしてから殆ど移動しないので、遮光部材４５の可動領域が大きくなることはない。このように、摺接面４７にカムフォロア４４を摺動させて遮光部材４５をオン位置に維持するシンプルな機構が実現される。

また、遮光部材４５がオンの状態でシートカセット３３が引き出される際には、上述したように、リフタギヤ４２とセクタギヤ３９のギヤ連結が解除されると共に、摺接面４７に当接しているカムフォロア４４も摺接面４７から離間する。これにより、遮光部材４５は、作用する付勢力によりホームポジションであるオフ位置に復帰する。

ここで、本実施形態における制御系について図８を参照して説明する。なお、図８は、給送リフタ部に関わる制御について説明するためのブロック図である。

図８に示すように、制御手段としての制御部１８は、演算部としてのＣＰＵ５３ａと、記憶部としてのＲＯＭ５３ｂと、作業領域としてのＲＡＭ５３ｃとを有している。この制御部１８には、リフトモータ５１と、ユーザ等が操作入力する際に視認可能な操作画面５２と、シート有無検知手段としてのシート有無検知センサ２７とが接続されている。更に制御部１８には、シート上面検知センサ２８と、リフタ検知センサ４３とが接続されている。

制御部１８は、プリンタ１の各部を制御すると共に、シート有無検知センサ２７、シート上面検知センサ２８及びリフタ検知センサ４３の検知信号に基づいてリフトモータ５１の駆動を制御する。さらに制御部１８は、操作画面５２の表示に係る制御を行う。

次に、本実施形態のシート給送装置３０及びこれを備えたプリンタ１による作用について、図９を参照して説明する。なお、図９は、本実施形態におけるリフタ制御とシート積載残量検知等について説明するフローチャート図である。

まず、ステップＳ１でプリンタ１の電源（本体電源）がオン（ｏｎ）されると、制御部１８は、ステップＳ２において、シートカセット３３内のシートＰの有無を判断するためにシート有無検知センサ２７の状態をチェックする。その結果、シート有無検知センサ２７がＯＦＦであれば、制御部１８は、シートカセット３３内にシートＰは無いと判断し（Ｓ９）、操作画面５２に「シート無し」との表示を行い、シートがシートカセットに装填されるまで待機する（シートカセット待機）。

一方、ステップＳ２において、シート有無検知センサ２７がＯＮである場合、制御部１８は、シートカセット３３内にシートＰがあると判断し、ステップＳ３において、シート上面検知センサ２８の状態をチェックする。その結果、シート上面検知センサ２８がＯＮしていれば、更にステップＳ１０において、制御部１８は、リフタ検知センサ４３の状態をチェックする。

ステップＳ１０で、リフタ検知センサ４３がＯＦＦである場合、制御部１８は、シートカセット３３内のシートＰは満載状態であると判断し（Ｓ１１）、操作画面５２に「シート満載」との表示を行い、待機する（シートカセット待機）。即ち、リフタ板３４が上がらなくてもシート上面検知センサ２８がＯＮしているので、制御部１８は、シートカセット３３にはシートＰがほぼ満載に積載されていると認識する。

一方、ステップＳ１０でリフタ検知センサ４３がＯＮである場合、制御部１８は、前回プリンタ１の電源がオフ（ｏｆｆ）された状態においてシートカセット３３の挿入・引き出しがなされていないと判断する。従って、制御部１８は、電源オフ時のシート残量データを使い、操作画面５２にシート残量を表示し、プリンタ１が使用されるまで待機する（シートカセット待機）。

つまり、電源がオフされた状態でシートカセット３３を抜くと、前述したように、リフタ板３４が下降してリフタ検知センサ４３が必ずオフ状態になる。そのため、制御部１８は、リフタ検知センサ４３のＯＮ状態に基づき、シートカセット３３の画像形成装置からの引き出しはなされていないと判定し、前回電源オフ時のシート残量データを反映させる。そして、このシート残量データを基に操作画面５２に残量を表示する。

一方、ステップＳ３においてシート上面検知センサ２８がＯＦＦしている場合、制御部１８は、リフトモータ５１の駆動を開始させ、リフタギヤ４２を介してセクタギヤ３９を回転させ（Ｓ４）、リフタ板３４を上昇させる。そして、ステップＳ５で、シート上面検知センサ２８がオンになるまでリフトモータ５１に送るパルス信号のカウントを行う（リフタカウント開始）。

引き続き、ステップＳ６で、制御部１８は、リフタ検知センサ４３がＯＮしたか否かを判断する。その結果、リフタ検知センサ４３がＯＮしたと判断したらステップＳ７に進み、制御部１８は、ステップＳ５でカウントしたカウント値に基づいてシートカセット３３内のシート積載量（シート積載高さ）を計算する。そして、ステップＳ８で、制御部１８は、新しい残量データにより前回電源オフ時のシート残量データをリセットし、待機する（シートカセット待機）。なお、以上説明したリフタ駆動制御やシート残量検知方法等は、一例であり、これに限定されるものではない。

ここで、図１０を参照して、本実施形態に対する比較例について説明する。本比較例では、セクタギヤ３９´及び遮光部材４５´は、本実施形態で説明したセクタギヤ３９及び遮光部材４５とは構成及び作用が異なるが、他の部分は本実施形態と同様である。なお、本比較例では、本実施形態で説明した構成部分と同様の機能を有する構成部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。

すなわち、図１０に示すように、本比較例のセクタギヤ３９´は、回動軸３７を支点として回動可能な扇状に構成されるものの、本実施形態における長穴３９ａ、摺接面４７及び傾斜面５０を有してはいない。そして、このセクタギヤ３９´は、遮光部材４５´の下部に取り付けられたカムフォロア４４´を単に押すだけの押圧面５４を有している。

また、本比較例における遮光部材４５´は、リフタギヤ４２の回転軸４２ａと同軸ではなくリフタギヤ４２から離れた位置に別途設けられた回動軸４９を支点として回動するように支持されている。そして、遮光部材４５´は、セクタギヤ３９´の押圧面５４で押圧されるカムフォロア４４´を有すると共に、不図示のバネにより図１０の反時計回り方向に付勢されてカムフォロア４４´を押圧面５４に常時当接させている。

以上の本比較例では、遮光部材４５´は反時計方向に回転するセクタギヤ３９´の押圧面５４で押され、リフタギヤ４２とは別の回動軸４９を支点として時計方向に回転し、遮光部４６でリフタ検知センサ４３を遮光するだけの動作をする。そのため、遮光部材４５とリフタギヤ４２の各回動軸が同軸である本実施形態に比べて、シート給送方向（図１０の横方向）における装置構成が広がってコンパクト化を損なうことになる。従って、遮光部材４５´の可動領域が本実施形態に比して広くなるため、装置小型化の実現を損なうことになる。

これに対し本実施形態では、遮光部材４５の回動軸をリフタギヤ４２の回転軸４２ａと同軸にしたことで、シート給送方向での装置構成を狭くすることができる。さらに、傾斜面５０から摺接面４７にカムフォロア４４が乗り上げた後のセクタギヤ３９を、カムフォロア４４を摺接面４７上で摺動させたままの状態を維持（吸収）しながら回転させることができる。このため、比較例の場合のように押圧面５４でカムフォロア４４′を更に押して遮光部材４５′を余計に回動させることがない。このように、遮光部材４５の可動領域を、比較例に比して小さくすることができる。

また本実施形態では、図５の状態から、まずカムフォロア４４を傾斜面５０で押し上げながら回転させて摺接面４７でカムフォロア４４の上下方向位置を維持するので、比較的素早く上昇する遮光部４６でリフタ検知センサ４３をオンさせることができる。従って、リフタ板３４が最下位置にありリフタ検知センサ４３がオフの状態から、リフトアップのためにリフタギヤ４２が回転すると直ぐにリフタ検知センサ４３がオンすることになる。その後、セクタギヤ３９が同方向に所定量回転してもリフタ検知センサ４３がオンしたままの状態で遮光部材４５が回転しないので、遮光部材４５の可動領域を狭くすることができる。

以上のように本実施形態によると、リフタ検知センサ４３の状態を切り換える遮光部材４５の可動領域を狭くして、装置構成の小型化を可能にしたシート給送装置３０及びこのシート給送装置３０を備えたプリンタ１を提供することができる。

１…画像形成装置（レーザビームプリンタ）、１Ｂ，１７，２０…画像形成手段（画像形成部，２次転写ローラ，定着部）、３０…シート給送装置、３４…シート積載部（リフタ板）、３７…回動軸、３９…セクタギヤ、４２…伝達ギヤ（リフタギヤ）、４２ａ…回動軸、４３…リフタ検知手段（リフタ検知センサ）、４４…係合手段（カムフォロア）、４５…リフタ検知手段，検出部（遮光部材）、４７，５０，５５…係合手段，カム（摺接面，連結面（傾斜面），端面）、Ｐ…シート

Claims (10)

1. 本体と、
   前記本体に引出可能に挿入されたカセットと、
   駆動力を伝達されて回転するギヤと、
   前記カセットに配置され、シートが積載されるシート積載部であって、前記カセットが前記本体から引出された状態で第１の位置に位置し、前記カセットが前記本体に挿入された状態で、前記ギヤを介して駆動力を受取ることで前記第１の位置から第２の位置に上昇するシート積載部と、
   前記第１の位置から前記第２の位置までの前記シート積載部の移動量に関する情報に基づいて、前記シート積載部に積載されているシートの残量を判断することが可能な判断手段と、
   移動可能な検出部と、
   前記検出部を検知している状態と、前記検出部を検知していない状態とに応じた信号を出力する検知センサと、を備え、
   前記シート積載部が前記第１の位置から前記第２の位置へ向かって上昇する際の前記ギヤの回転に伴って、前記検出部が前記ギヤに当接して移動することで前記検知センサの検知状態を変化させた後、前記シート積載部が前記第２の位置に到達するまでの間、前記検出部が前記検知センサの検知状態を変化させない位置に保持され、かつ、
   前記シート積載部が前記第１の位置から上昇を開始してから前記検出部が前記検知センサの検知状態を変化させるまでの期間における、前記ギヤの回転量に対する前記検出部の移動量に比べて、前記検出部が前記検知センサの検知状態を変化させてから前記シート積載部が前記第２の位置に到達するまでの期間における、前記ギヤの回転量に対する前記検出部の移動量の方が小さくなるように、
   前記検出部と前記ギヤとが係合している、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記ギヤは前記カセットに設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記ギヤに形成されたカムと、前記検出部に設けられたカムフォロアと、を有し、
   前記カムは、前記ギヤが回転を開始して前記シート積載部を前記第１の位置から前記第２の位置へ向かって上昇させる場合に、前記カムフォロアに当接して前記検出部を前記検知センサによって検知される位置へ向けて移動させる端面と、前記端面に連続し、前記ギヤの回動軸を中心とした円弧状に形成されて前記カムフォロアと摺接する摺接面と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記カムは、前記端面と前記摺接面とを連結する連結面を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
5. 前記連結面は、前記端面に対して傾斜した傾斜面である、
   ことを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
6. 前記シート積載部を上昇させる回転を前記ギヤに伝達する伝達ギヤを有し、
   前記検出部は、前記伝達ギヤの回転軸と同軸の回転軸を支点として回動する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記検知センサはフォトインタラプタであり、前記検出部は、前記フォトインタラプタを遮光する遮光部材である、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 前記シート積載部に積載されたシートの上面の位置を検知可能な上面検知手段を備え、
   前記シート積載部は、前記上面検知手段の検知に基づいて前記第２の位置まで上昇する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート給送装置。
9. 前記シート積載部に積載されたシートの量に関する情報を記憶する記憶部を備え、
   前記上面検知手段は、前記シート積載部に予め設定された最大積載量のシートが積載された場合、前記シート積載部が前記第１の位置にある状態で前記シート積載部に積載されたシートの上面を検知するように構成され、
   前記判断手段は、電源がオフの状態からオンの状態に切換わった場合において、
   （１）前記上面検知手段により前記シート積載部に積載されたシートの上面が検知されなかった場合、前記シート積載部を前記第１の位置から前記第２の位置へ移動させ、前記第１の位置から前記第２の位置までの前記シート積載部の移動量に関する情報に基づいて前記シート積載部に積載されたシートの残量を判断し、
   （２）前記上面検知手段により前記シート積載部に積載されたシートの上面が検知され、かつ、前記検知センサの検知に基づいて、電源がオフの状態において前記カセットが前記本体から引出されていないと判断した場合、前記記憶部に記憶されたシートの量に基づいて前記シート積載部に積載されたシートの残量を判断し、
   （３）前記上面検知手段により前記シート積載部に積載されたシートの上面が検知され、かつ、前記検知センサの検知に基づいて、電源がオフの状態において前記カセットが前記本体から引出されたと判断した場合、前記シート積載部に前記最大積載量のシートが積載されていると判断する、
   ことを特徴とする請求項８に記載のシート給送装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
    前記シート給送装置から給送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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