JP6365844B2

JP6365844B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6365844B2
Application number: JP2015151552A
Authority: JP
Inventors: 弘三嶋津
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2035-07-31
Also published as: JP2017030912A

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来より、画像形成部を有する装置本体部と、該装置本体部に着脱可能に装着される給紙カセットと、給紙カセット内の用紙の有無を検知する紙有無検知センサーとを備えた画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。紙有無検知線センサーは、給紙カセット内に用紙が有ると検知したときには第一信号を出力する一方、給紙カセット内に用紙が無いと検知したとき又は給紙カセットが装置本体部に装着されていないときには第二信号を出力する。

上記画像形成装置はさらにカセット着脱検知センサーを備えている。カセット着脱検知センサーは、給紙カセットが装置本体部に装着された装着状態と、給紙カセットが装置本体部に装着されていない非装着状態とを検知可能になっている。

特開２０１５−０８６０４９号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す画像形成装置では、給紙カセット内の用紙の有無の検知と装置本体部に対する給紙カセットの装着検知とを別々の検知センサーにより行うようにしているので、２つの検知センサーが必要となり、コスト増加を招くという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、紙有無検知センサーを利用して給紙カセットの装着検知を行えるようにすることで、低コスト化を図ることにある。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、画像形成部を有する装置本体部と、該装置本体部に対して着脱自在に装着される給紙カセットと、該装置本体部内に設けられ、該給紙カセット内の用紙を画像形成部に向けて給紙する給紙部とを備えている。

そして、上記装置本体部内に上記給紙カセットが装着された装着状態において上記給紙カセット内に用紙が有ると検知したときには第一信号を出力する一方、該装着状態において上記給紙カセット内に用紙が無いと検知したとき又は上記給紙カセットが非装着状態にあるときには第二信号を出力する紙有無検知センサーと、上記紙有無検知センサーからの出力信号を受信して、該受信した信号に基づいて上記給紙カセットが上記装置本体部に対して装着状態にあるか又は非装着状態にあるかを検知するカセット装着検知部とを備え、上記カセット装着検知部は、上記紙有無検知センサーからの受信信号が第一信号から第二信号に変化した場合において、該変化時の直前に上記給紙部による給紙動作が実行されたか否かを判定して、当該給紙動作が実行されたと判定したときには、上記給紙カセットが装着状態にあると検知する一方、当該給紙動作が実行されていないと判定したときには、上記給紙カセットが非装着状態にあると検知するように構成され、上記紙有無検知センサーは、上記給紙カセットを上記装置本体部に装着する途中及び該給紙カセットを上記装置本体部から取り外す途中に、当該給紙カセットの所定部分を一定時間の間検知することにより、上記給紙カセット内に用紙が存在するか否かに拘らず上記第一信号を該一定時間の間出力するように構成されており、上記カセット装着検知部は、上記給紙カセットが上記装着状態にあると検知した場合において、上記紙有無検知センサーより上記第一信号を一定時間の間受信したときには、上記給紙カセットの状態が装着状態から非装着状態に変化したと検知し、上記給紙カセットが非装着状態にあると検知した場合において、上記紙有無検知センサーより上記第一信号を一定時間の間受信した場合には、上記給紙カセットが非装着状態から装着状態に変化したと検知する。

本発明によれば、紙有無検知センサーを利用して給紙カセットの装着検知を行うことができる。よって、給紙カセットの装着検知用センサーを別途設ける必要がないので、装置全体の低コスト化を図ることができる。

図１は、実施形態における画像形成装置を示す概略構成図である。図２は、画像形成装置の装置本体部に装着される給紙カセットの斜視図であって、給紙カセット内に用紙が無い状態を示している。図３は、装置本体部に装着された給紙カセットを示す給紙方向に直交する方向から見た概略図であって、給紙カセット内に用紙が有る状態を示している。図４は、装置本体部に装着された給紙カセットを示す給紙方向に直交する方向から見た概略図であって、給紙カセット内に用紙が無い状態を示している。図５は、装置本体部から給紙カセットを取り外す途中の状態を示す図４相当図である。図６は、装置本体部に給紙カセットを装着する途中の状態を示す図４相当図である。図７は、制御部における給紙カセットの装着検知処理及び用紙有無検知処理を説明するための状態変化図である。図８は、他の実施形態を示す図２相当図である。図９は、他の実施形態を示す図３相当図である。図１０は、他の実施形態を示す図４相当図である。図１１は、他の実施形態を示す図５相当図である。図１２は、他の実施形態を示す図６相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態》
図１は、本実施形態における画像形成装置Ａを示している。画像形成装置Ａは、本実施形態ではモノクロレーザープリンターからなる。以下の説明において、「前側」、「後側」は、画像形成装置Ａの前側、後側（図１の紙面垂直方向の手前側、奥側）を意味し、「左側」「右側」は、画像形成装置Ａを前側から見たときの「左側」、「右側」を意味する。

この画像形成装置Ａの装置本体部１は、給紙部１０、画像形成部２０、定着部４０、排紙部５０、及び筐体６０を有している。給紙部１０から排紙部５０に至る用紙搬送経路Ｔには、用紙Ｐを挟持して搬送する複数の搬送ローラー対１１〜１３が配置されている。上記給紙部１０は、筐体６０内の下部に配置されている。

給紙部１０は、カセット装着空間Ｓに着脱自在に装着される給紙カセット１０１と、ピックアップローラー１５とを有している。給紙カセット１０１内には用紙Ｐが束状に重ねて収容される。ピックアップローラー１５は、給紙カセット１０１内の用紙Ｐを画像形成部２０に向けて一枚ずつ送り出す。

画像形成部２０は、感光体ドラム２１、帯電器２３、露光装置２５、現像装置２７、転写器２９、及びトナーコンテナ（図示省略）を有している。画像形成部２０では、帯電器２３によって感光体ドラム２１の周面を帯電させた後、露光装置２５によって感光体ドラム２１の表面に原稿画像データ（例えば、外部端末より受信した原稿画像の画像データ）に基づくレーザー光を照射することで静電潜像を形成する。感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像は、現像装置２７にて帯電されたトナーにより現像され、トナー像として可視化される。現像装置２７によって現像されたトナー像は、転写器２９によって、給紙部１０から供給される用紙Ｐに対して転写される。該転写後の用紙Ｐは、転写器２９の転写ローラー２９aと感光体ドラム２１とよって定着部４０に供給される。

定着部４０は、加熱ローラー４１と、該加熱ローラー４１に対して所定の圧接荷重で圧接される加圧ローラー４２とを有している。加熱ローラー４１の内側には加熱手段であるハロゲンランプ（図示省略）が配置されている。このハロゲンランプから発せられた熱により加熱ローラー４１の周面が加熱される。定着部４０は、上記画像形成部２０より供給される用紙Ｐを加熱ローラー４１及び加圧ローラー４２間で加圧及び加熱することにより、当該用紙Ｐにトナー像を定着させる。そして、定着部４０にてトナー像が定着された用紙Ｐは、上記両ローラー４１，４２により下流側へと送り出される。この送り出された用紙Ｐは、複数の搬送ローラー対１２，１３によって、筐体６０の上面に形成された排紙部５０に排出される。

図２は、上記カセット装着空間Ｓ（図１にのみ示す）に装着された給紙カセット１０１を示す斜視図である。この図では、簡略化のためにピックアップローラー１５を省略している。給紙カセット１０１は、上側に開放する矩形箱状をなしている。給紙カセット１０１は、カセット装着空間Ｓに対して左右方向に出し入れ自在に装着される。

図３及び図４は、装置本体部１に装着された給紙カセット１０１を示す給紙方向に直交する方向から見た概略図である。図３は給紙カセット１０１内に用紙Ｐが有る状態を示し、図４は給紙カセット１０１内に用紙Ｐが無い状態を示している。

給紙カセット１０１の内部には、上面に用紙Ｐが載置される矩形板状の底板１０２が配置されている。底板１０２の一端（右端）は給紙カセット１０１の底面１０１ａに軸１０３で支持されている。

給紙カセット１０１の底面１０１ａにおける軸１０３よりも左側には、軸１０３と平行に延びるシャフト１０４が配置されている。シャフト１０４には、リフト板１０５の一端（右端）が回転一体に連結され、他端（左端）が底板１０２の他端側部分を下方から支持している。

シャフト１０４は、給紙カセット１０１のカセット装着空間Ｓへの装着動作に連動して不図示の駆動機構に連結される。この駆動機構によりシャフト１０４が回転駆動されると、リフト板１０５がシャフト１０４を支点に昇降し、底板１０２がリフトアップ・リフトダウンするようになっている。給紙カセット１０１がカセット装着空間Ｓから引き出されると、シャフト１０４と上記駆動機構との連結が解除され、リフト板１０５は自重により降下して底板１０２が給紙カセット１０１の底面１０１ａに沿った状態にリフトダウンする。

底板１０２の他端（左端）の上方には、上記ピックアップローラー１５が配置され、底板１０２上の最上面の用紙Ｐをピックアップローラー１５の回転動作により取り出して感光体ドラム２１側へと送り出す。ピックアップローラー１５は、一端が軸支された揺動可能なホルダー（図示省略）の他端側に回転可能に支持されていて、このホルダーの揺動位置を上限位置検知センサー（例えばＰＩセンサー）で検知することで、ピックアップローラー１５と当接する用紙Ｐの上面位置（給紙位置）を一定にするようにしている。つまり、この上限位置検知センサーの検知信号に基づいてシャフト１０４を回転させる。これに応じて、リフト板１０５が昇降し、底板１０２の上限位置が決定される。

上記カセット装着空間Ｓ内の上端部付記には、底板１０２上の用紙Ｐの有無（つまり底板１０２上に用紙Ｐが有るか否か）を検知する紙有無検知センサー１１２が設けられている。紙有無検知センサー１１２は、ＰＩセンサーからなり、発光部と受光部を有している。紙有無検知センサー１１２の発光部と受光部とが後述する検知板１１０により遮断された状態では、紙有無検知センサー１１２より第一信号（本実施形態では遮光信号）が出力され、該遮光が解除された状態では、紙有無検知センサー１１２より第二信号（本実施形態では透光信号）が出力される。紙有無検知センサー１１２から出力された信号は信号線を介してコントローラー１５０に送信される。

紙有無検知センサー１１２の右側には検知板１１０が配置されている。検知板１１０は、先端部が三角板状に形成され、基端部が矩形板状に形成されている。検知板１１０の基端部は、装置本体部１に固定された軸１１１に揺動可能に支持されている。

給紙カセット１０１内の底板１０２上に用紙Ｐが有る状態（図３の状態）では、検知板１１０の先端部が最上面の用紙Ｐに当接することにより、検知板１１０が鉛直方向に対して斜めに傾く。この結果、検知板１１０の基端部が紙有無検知センサー１１２の受光部と発光部との間を遮るので、紙有無検知センサー１１２より第一信号（遮光信号）が出力される。一方、底板１０２上の用紙Ｐが無くなるか（図４参照）又は給紙カセット１０１が非装着状態になると、検知板１１０の先端側が自重により下方に垂下して検知板１１０が鉛直状態になる。底板１０２には開口部１０２ａが形成されており、検知板１１０が鉛直状態になっても検知板１１０の先端部が底板１０２と干渉することはない。検知板１１０が鉛直状態になることで、検知板１１０の基端部が紙有無検知センサー１１２の受光部及び発光部よりも外側に移動し、紙有無検知センサー１１２より第二信号（透光信号）が出力される。

図５は、装置本体部１から給紙カセット１０１を取り外す途中の状態を示している。給紙カセット１０１を装置本体部１から取り外す際には、装置本体部１の右側面に設けられたカバーを開いて給紙カセット１０１をカセット装着空間Ｓから右側に引き出す。この引き出しの途中において、給紙カセット１０１の左側壁の上端部（所定部分）が軸１１１の下側付近に到達すると、検知板１１０が該左側壁により右側に押されて軸１１１を支点に図の反時計回り方向に回転する。これにより、検知板１１０の基端部が紙有無検知センサー１１２の受光部と発光部との間を遮断する。この結果、紙有無検知センサー１１２より第一信号（遮光信号）が出力される。給紙カセット１０１の左側壁の上端部が軸１１１の下側付近を通過し終えると、検知板１１０の先端部が自重により垂下して検知板１１０が鉛直状態になる。これにより、紙有無検知センサー１１２からの出力信号が第二信号（透光信号）に切り替わる。

図６は、装置本体部１に給紙カセット１０１を装着する途中の状態を示す概略図である。給紙カセット１０１を装置本体部１に装着する際には、装置本体部１の右側面に設けられたカバーを開いて給紙カセット１０１をカセット装着空間Ｓに挿入する。この挿入途中において、給紙カセット１０１の左側壁の上端部が軸１１１の下側付近に到達すると、検知板１１０が該左側壁により左側に押されて軸１１１を支点に図の時計回り方向に回転する。これにより、検知板１１０の先端部が紙有無検知センサー１１２の受光部と発光部との間を遮断する。この結果、紙有無検知センサー１１２より第一信号（遮光信号）が出力される。給紙カセット１０１の左側壁の上端部が軸１１１の下側付近を通過し終えると、検知板１１０の先端部が自重により垂下して検知板１１０が鉛直状態になる。これにより、紙有無検知センサー１１２からの出力信号が第二信号（透光信号）に切り替わる。

このように、紙有無検知センサー１１２は、給紙カセット１０１を装置本体部１に装着する途中及び該給紙カセットを装置本体部１から取り外す途中に、給紙カセット１０１の左側壁の上端部を一定時間の間、検知板１１０を介して間接的に検知する。そのことにより、紙有無検知センサー１１２は、給紙カセット１０１内に用紙Ｐが存在するか否かに拘らず、第一信号（遮光信号）を該一定時間の間出力する。

コントローラー１５０は、紙有無検知センサー１１２からの信号を基に、給紙カセット１０１内の用紙Ｐの有無の検知処理及び給紙カセット１０１の装着検知処理を実行する。ここで、装着検知処理とは、給紙カセット１０１が装置本体部１に装着された装着状態と非装着状態とのいずれの状態にあるかを検知するための処理である。

図７は、コントローラー１５０により実行される検知処理の詳細を説明するための状態変化図である。この変化図には、給紙カセット１０１が装置本体部１に装着され且つ給紙カセット１０１内に用紙が有る状態Ｓ１と、給紙カセット１０１が非装着状態にある状態Ｓ２と、給紙カセット１０１が装置本体部１に装置され且つ給紙カセット１０１内に用紙Ｐが無い状態Ｓ３とが示されている。

コントローラー１５０は、給紙カセット１０１の状態が状態Ｓ１であると検知している場合において、紙有無検知センサー１１２より第二信号（透光信号）を検知したときには、該検知時の直前（例えば１０秒前〜現時点までの間）に給紙部１０による給紙動作が実行されたか否かの判定処理Ｊ１を実行する。

コントローラー１５０は、上記判定処理Ｊ１で給紙動作を行ったと判定した場合には、給紙カセット１０１の状態が状態Ｓ１から状態Ｓ３に変化したと認識する一方、判定処理Ｊ１で給紙動作を行っていないと判定した場合には、給紙カセット１０１の状態が状態Ｓ１から状態Ｓ２に変化したと検知する。

コントローラー１５０は、給紙カセット１０１の状態が状態Ｓ２であると検知した場合において、一定時間（例えば１０ｍｍsecから２００mｍsec）の間、紙有無検知センサー１１２より第一信号（遮光信号）を受信した場合には、給紙カセット１０１が非装着状態から装着状態になったと検知する。そして、コントローラー１５０は、該一定時間の経過後における紙有無検知センサー１１２からの受信信号が第一信号と第二信号とのいずれかを判定する処理Ｊ２を実行する。コントローラー１５０は、この判定処理Ｊ２で紙有無検知センサー１１２からの信号が第二信号（透光信号）であると判定した場合には、給紙カセット１０１の状態が状態Ｓ３に変化したと検知する一方、判定処理Ｊ２で紙有無検知センサー１１２からの信号が第一信号（遮光信号）であると判定した場合には、給紙カセット１０１の状態が状態Ｓ１に変化したと検知する。

コントローラー１５０は、給紙カセット１０１の状態が状態Ｓ３であると検知した場合において、一定時間（例えば１０ｍｍsecから２００mｍsec）の間、紙有無検知センサー１１２より第一信号（遮光信号）を受信した場合には、給紙カセット１０１の状態が状態Ｓ３から状態Ｓ２に変化したと検知する。

以上説明したように、上記実施形態では、コントローラー１５０は、紙有無検知センサー１１２からの受信信号が第一信号から第二信号に変化した場合において、該変化時の直前に給紙部１０による給紙動作が実行されたか否かを判定して、当該給紙動作が実行されたと判定したときには、給紙部１０が装着状態にあると検知する一方、当該給紙動作が実行されていないと判定したときには、給紙カセット１０１が非装着状態にあると検知するように構成されている。

この構成では、紙有無検知センサー１１２からの受信信号が第一信号から第二信号に変化した場合において、その直前に給紙部１０による給紙動作が実行されていたときには、給紙カセット１０１内の用紙が給紙動作によって無くなった可能性が高いと考えて、給紙カセット１０１が装着状態にある判断するようにしている。一方、上記信号変化時の直前に給紙部１０による給紙動作が実行されていないときには、給紙カセット１０１が装置本体部１から取り外された可能性が高いと考えて、給紙カセット１０１が非装着状態にあると判断するようにしている。これにより、紙有無検知センサー１１２を利用して給紙カセット１０１の装着検知を行うことができる。よって、給紙カセット１０１の装着検知用センサーを別途設ける場合に比べて、必要なセンサーの数を減らして低コスト化を図ることができる。

また、上記実施形態では、給紙カセット１０１を装置本体部１に装着する途中及び該給紙カセット１０１を装置本体部１から取り外す途中に、給紙カセット１０１の左側壁の上端部が紙有無検知センサー１１２により間接的に検知されることにより、該紙有無検知センサー１１２より一定時間の間、第一信号が出力されることに着目して給紙カセット１０１の検知処理を行うようにしている。すなわち、コントローラー１５０は、給紙カセット１０１が装着状態にあると検知している場合（Ｓ３の状態）において、紙有無検知センサー１１２より第一信号を一定時間の間受信したときには、給紙カセットの状態が装着状態から非装着状態に変化したと検知し、給紙カセット１０１が非装着状態（状態Ｓ２）にあると検知している場合において、紙有無検知センサーより上記第一信号を一定時間の間受信したときには、給紙カセットの状態が非装着状態から装着状態（状態Ｓ１又は状態Ｓ３）に変化したと検知する。これによれば、紙有無検知センサー１１２を利用した給紙カセット１０１の装着検知をより一層確実に行うことができる。

また、上記実施形態では、給紙カセット１０１を装置本体部１に装着する際と装置本体部１から取り外す際とで検知板１１０の回転方向が逆方向になっている。これにより、検知板１１０のサイズを後述する他の実施形態に比べてコンパクト化することができる。

《他の実施形態》
上記実施形態で、給紙カセット１０１を装置本体部１に装着する際と装置本体部１から取り外す際とで検知板１１０の回転方向が逆方向になっているが同方向であってもよい（図８〜図１２参照）。

上記実施形態では、紙有無検知センサー１１２により検知板１１０を介して用紙Ｐを間接的に検知するようにしているが、これに限ったものではない。すなわち、例えば、用紙Ｐに対して光を直接照射してその照射光を検知する反射型の検知センサーを使用するようにしてもよい。

上記実施形態では、画像形成装置Ａがレーザープリンターである例について説明したが、これに限ったものではない。すなわち、画像形成装置Ａは、例えば複写機、複合機（MFP）又はファクシミリ等であってもよい。

以上説明したように、本発明は、画像形成装置について有用である。

Ａ画像形成装置
Ｐ用紙
１装置本体部
１０給紙部
２０画像形成部
６０筐体
１０１給紙カセット
１１２紙有無検知センサー
１５０コントローラー（カセット装着検知部）

Claims

画像形成部を有する装置本体部と、該装置本体部に対して着脱自在に装着される給紙カセットと、該装置本体部内に設けられ、該給紙カセット内の用紙を画像形成部に向けて給紙する給紙部とを備えた画像形成装置であって、
上記装置本体部内に上記給紙カセットが装着された装着状態において上記給紙カセット内に用紙が有ると検知したときには第一信号を出力する一方、該装着状態において上記給紙カセット内に用紙が無いと検知したとき又は上記給紙カセットが非装着状態にあるときには第二信号を出力する紙有無検知センサーと、
上記紙有無検知センサーからの出力信号を受信して、該受信した信号に基づいて上記給紙カセットが上記装置本体部に対して装着状態にあるか又は非装着状態にあるかを検知するカセット装着検知部とを備え、
上記カセット装着検知部は、上記紙有無検知センサーからの受信信号が第一信号から第二信号に変化した場合において、該変化時の直前に上記給紙部による給紙動作が実行されたか否かを判定して、当該給紙動作が実行されたと判定したときには、上記給紙カセットが装着状態にあると検知する一方、当該給紙動作が実行されていないと判定したときには、上記給紙カセットが非装着状態にあると検知するように構成され、
上記紙有無検知センサーは、上記給紙カセットを上記装置本体部に装着する途中及び該給紙カセットを上記装置本体部から取り外す途中に、当該給紙カセットの所定部分を一定時間の間検知することにより、上記給紙カセット内に用紙が存在するか否かに拘らず上記第一信号を該一定時間の間出力するように構成されており、
上記カセット装着検知部は、上記給紙カセットが上記装着状態にあると検知した場合において、上記紙有無検知センサーより上記第一信号を一定時間の間受信したときには、上記給紙カセットの状態が装着状態から非装着状態に変化したと検知し、上記給紙カセットが非装着状態にあると検知した場合において、上記紙有無検知センサーより上記第一信号を一定時間の間受信した場合には、上記給紙カセットが非装着状態から装着状態に変化したと検知する、画像形成装置。