JP7305376B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを給送するシート給送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、さまざまなサイズのシートが使用されており、シートのサイズを判別するセンサが設けられているものが知られている。従来、原稿給紙トレイに積載されたシートの幅方向の位置を規制する幅規制部材と、原稿給紙トレイの内部に配置されるプリント基板と、幅規制部材のラック部に取り付けられた弾性接点と、を備えたシートサイズ検知装置が提案されている（特許文献１参照）。プリント基板の上面には、シートサイズ識別パターンが形成されており、弾性接点とシートサイズ識別パターンとが接触する位置に応じて、異なる電気信号が送信される。シートサイズ検知装置の制御部は、送信された電気信号に基づいて原稿サイズを識別する。

特開２０１５－６９３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシートサイズ検知装置は、プリント基板のシートサイズ識別パターンを上方に向けて配置しており、平面視におけるシートサイズ検知装置の設置面積が大きい。また、シートサイズ識別パターンに上方から塵やケバが落下した場合に、これらが付着しやすく、シートサイズを誤検知する虞がある。

そこで、本発明は、センサ及び基板の設置面積を低減すると共に、センサの誤検知を低減したシート給送装置及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シート給送装置において、シートが支持される支持部と、フレームと、第１方向に移動可能に前記フレームによって支持され、前記支持部に支持されたシートの前記第１方向における端部の位置を規制する規制部と、前記支持部に支持されるシートを給送する給送部と、前記規制部の前記第１方向の移動によって回転する回転部材を有し、前記回転部材の回転位相に応じて検出値が変化するセンサと、前記規制部に連動して前記回転部材を回転させる連動部と、前記センサが接続されるパターン面を有する基板と、を備え、前記センサは、前記支持部よりも上方において前記フレームに支持され、前記回転部材の軸中心線は、前記第１方向及び重力方向に対して直交する第２方向に延び、前記基板は、前記パターン面が前記第１方向及び前記重力方向に平行に延在するように配置される、ことを特徴とする。

また、本発明は、シート給送装置において、シートが支持される支持部と、フレームと、第１方向に移動可能に前記フレームによって支持され、前記支持部に支持されたシートの前記第１方向における端部の位置を規制する規制部と、前記支持部に支持されるシートを給送する給送部と、前記規制部の前記第１方向の移動によって前記第１方向に移動する移動部を有し、前記移動部の前記第１方向における位置に応じて検出値が変化するセンサと、前記規制部に連動して前記移動部を前記第１方向に移動させる連動部と、前記センサが接続されるパターン面を有する基板と、を備え、前記センサは、前記支持部よりも上方において前記フレームに支持され、前記基板は、前記パターン面が前記第１方向及び重力方向に平行に延在するように配置される、ことを特徴とする。

本発明によると、センサ及び基板の設置面積を低減し、装置を小型化できる。また、センサの誤検知を低減することができる。

第１の実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。 （ａ）は検知ユニットを示す正面斜視図、（ｂ）は検知ユニットを示す背面斜視図。 検知ユニットを示す断面図。 検知ユニットを示す底面斜視図。 サイズ検知センサを示す斜視図。 サイド規制板及び検知ユニットの動作を示す側面図。 軸部材の角度とシートの幅サイズの関係を示すグラフ。 第２の実施の形態に係る検知ユニットを示す斜視図。 サイド規制板及び検知ユニットの動作を示す側面図。 第３の実施の形態に係る検知ユニットを示す斜視図。 サイズ検知センサを示す斜視図。 サイド規制板及び検知ユニットの動作を示す側面図。 軸部材の位置とシートの幅サイズの関係を示すグラフ。 ホルダ軸の配置を説明するための側面図。 （ａ）は第４の実施の形態に係る検知ユニットを示す正面斜視図、（ｂ）は検知ユニットを示す背面斜視図。 検知ユニットを示す底面斜視図。 サイド規制板及び検知ユニットの動作を示す側面図。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に説明する。ただし、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

＜第１の実施の形態＞
〔全体構成〕
第１の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、モノクロのトナー像を形成する電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ１は、図１に示すように、シートを給送するシート給送装置８０と、給送されたシートに画像を形成する画像形成部４０と、定着装置２０と、排出ローラ対６１と、制御部６０と、を有している。制御部６０は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有している。

プリンタ１に画像形成の指令が出力されると、プリンタ１に接続された外部のコンピュータ等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部４０による画像形成プロセスが開始される。画像形成部４０は、プロセスカートリッジ１０と、スキャナフレーム３１に固定されたレーザスキャナ３０と、転写ローラ９１とを有している。

プロセスカートリッジ１０は、回転可能な感光ドラム１１と、感光ドラム１１に沿って配置された不図示の帯電ローラ、現像ローラ及びクリーニングブレードを有している。転写ローラ９１は、感光ドラム１１と共に転写ニップＴ１を形成している。なお、本実施の形態では、プリンタ１はモノクロのレーザビームプリンタであるが、これに限定されない。例えば、プリンタ１はフルカラーのレーザビームプリンタでもよい。

レーザスキャナ３０は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム１１に向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム１１は、帯電ローラにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム１１上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラによりこの静電潜像が現像され、感光ドラム１１上にモノクロのトナー像が形成される。

上述の画像形成プロセスに並行して、シート給送装置８０からシートが給送される。シート給送装置８０は、プリンタ本体１Ａに開閉可能に支持される支持部としての給送トレイ８３と、給送部としてのピックアップローラ８１と、１対のサイド規制板８２と、検知ユニット１００と、を備えている。給送トレイ８３は、閉状態でプリンタ本体１Ａの前面の外装の一部を構成しており、開状態となることで、プリンタ本体１Ａの内部のシート収納空間にユーザがアクセスできるようになる。なお、給送トレイ８３は、回動する構成ではなく、スライド移動してプリンタ本体１Ａに対して格納及び引き出しされる構成でも良い。

画像形成の指令に応じて、ピックアップローラ８１が回転し、給送トレイ８３に支持されたシートＰがピックアップローラ８１によって給送される。ピックアップローラ８１によって給送されたシートＰは、不図示の分離機構によって１枚ずつに分離される。なお、ピックアップローラ８１に代えて、ベルト等によってシートＰを給送してもよい。

１枚ずつに分離されたシートＰは、レジストレーションローラ対５１に搬送され、レジストレーションローラ対５１により斜行が補正される。レジストレーションローラ対５１によって所定の搬送タイミングで搬送されたシートＰには、転写ローラ９１に印加された静電的負荷バイアスによって、転写ニップＴ１において感光ドラム１１上のトナー像が転写される。感光ドラム１１上に残った残トナーは、クリーニングブレードによって回収される。

トナー像が転写されたシートＰは、定着装置２０の加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２によって所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着（定着）される。定着装置２０を通過したシートは、排出ローラ対６１によって排出トレイ６５に排出される。

〔検知ユニットの構成〕
次に、検知ユニット１００の構成について詳述する。図２（ａ）乃至図５に示すように、検知ユニット１００は、スライダ１０４と、センサギヤ１０３と、プリント基板１０５と、サイズ検知センサ１０１と、を有している。なお、スライダ１０４は、１対のサイド規制板８２の一方のサイド規制板８２Ｒに取り付けられており、１対のサイド規制板８２は、不図示のラック及びピニオンによって幅方向Ｗにおける互いに近づく方向又は離れる方向に連動するように構成されている。本実施の形態では、規制部としてのサイド規制板８２Ｒにスライダ１０４が取り付けられているが、１対のサイド規制板８２の他方のサイド規制板８２Ｌ（図６参照）にスライダ１０４が取り付けられていてもよい。

サイド規制板８２Ｒの上部には、上方に突出する突起部８２Ｒａが形成されており、突起部８２Ｒａは、スライダ１０４の下部から下方に突出する係合部１０４ａに係合している。スライダ１０４は、給送フレーム８５に形成された案内レール８５ａに沿って幅方向Ｗにスライド移動可能に構成されている。すなわち、スライダ１０４は、サイド規制板８２Ｒの第１方向としての幅方向Ｗにおける移動に連動するように構成されている。

また、給送フレーム８５には、ホルダ１０２が固定されており、ホルダ１０２には、プリント基板１０５が縦置きで取り付けられている。すなわち、基板としてのプリント基板１０５は、パターン面１０５ａが幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに平行に延在するように配置されている。パターン面１０５ａには、サイズ検知センサ１０１が電気的に接続された状態で取り付けられている。パターン面１０５ａは、サイズ検知センサ１０１及びコネクタ１０６等の電気部品が取り付けられるだけでなく、パターン配置等が必要になり所定の面積が必要になる。

センサとしてのサイズ検知センサ１０１は、回転式可変抵抗器であり、センサ本体１０１ｂと、センサ本体１０１ｂ及び給送フレーム８５に回転可能に支持され、シート給送方向ＦＤに平行に延びる軸部材１０１ａと、を有している。センサ本体１０１ｂの内部には、不図示の抵抗体が配置されており、軸部材１０１ａの角度に応じて抵抗体の抵抗値が変化する。サイズ検知センサ１０１は、検出値としての抵抗値を電圧に変換して検出しており、制御部６０（図１参照）は、検出された電圧に応じてシートＰのサイズを判断する。

回転部材としての軸部材１０１ａには、図３に示すように、孔１０１ｃが形成されており、孔１０１ｃには、センサギヤ１０３の回転軸１０３ａが嵌合している。軸部材１０１ａ及び回転軸１０３ａは、プリント基板１０５を貫通するように設けられている。回転軸１０３ａは、ホルダ１０２に回転可能に支持されており、ギヤ部としてのセンサギヤ１０３は、スライダ１０４に形成され幅方向Ｗに延びるラック部１０４ｂに噛合している。軸部材１０１ａ及び回転軸１０３ａの軸中心線Ｓは、幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに対して直交する方向、すなわち第２方向としてのシート給送方向ＦＤに延びている。このように、サイズ検知センサ１０１、センサギヤ１０３及びプリント基板１０５は、平面視における設置面積が小さくなるように縦置きされている。

更に、検知ユニット１００は、開状態の給送トレイ８３よりも上方に配置されており、より詳しくは、給送トレイ８３に支持されたシートＰとピックアップローラ８１との当接位置ＨＰ（図１参照）よりも上方に配置されている。主に、シートＰやピックアップローラ８１から発生する塵、ケバ、紙粉、填料等の異物は、当接位置ＨＰよりも下方に落下するため、異物がプリント基板１０５と軸部材１０１ａとの隙間に進入し難い。また、センサギヤ１０３及びプリント基板１０５が縦置きされているため、上記隙間に異物が入り込み難い構造となっている。これにより、異物の影響でサイズ検知センサ１０１が誤検知することを低減できる。

〔サイド規制板及び検知ユニットの動作〕
次に、サイド規制板８２Ｒ及び検知ユニット１００の動作について説明する。まず、ユーザは、図６に示すように、給送トレイ８３にシートＰをセットし、サイド規制板８２Ｒを幅方向Ｗに移動させてシートＰの幅方向Ｗにおける端部の位置を規制する。このとき、一方のサイド規制板８２Ｒを移動させることで、他方のサイド規制板も連動するため、シートＰの幅方向Ｗにおける両端部の位置が規制される。

サイド規制板８２Ｒが幅方向Ｗに移動することで、サイド規制板８２Ｒに連結されたスライダ１０４も幅方向Ｗに移動する。そして、スライダ１０４に形成されたラック部１０４ｂによってセンサギヤ１０３が回転し、センサギヤ１０３の回転軸１０３ａに嵌合する軸部材１０１ａも回転する。このように、スライダ１０４及びセンサギヤ１０３は、サイド規制板８２Ｒに連動して軸部材１０１ａを回転させる連動部１２０を構成している。

サイズ検知センサ１０１は、軸部材１０１ａの回転位相に応じて変化する抵抗値を電圧に変換し、検出された電圧は制御部６０によってシートＰの幅方向におけるサイズ（以下、幅サイズとする）として認識される。

図７は、軸部材１０１ａの角度とシートＰの幅サイズとの関係を示すグラフである。グラフの横軸は、軸部材１０１ａの基準位置からの回転角度を示し、縦軸は電圧とその電圧に対応するシートＰの幅サイズを示している。軸部材１０１ａの回転角度が大きくなると、比例的に電圧も大きくなっている。このため、サイズ検知センサ１０１は、シート幅をリニアに検知することができる。

ここで、軸部材１０１ａがＡ位置、すなわち回転角度が３０°の際には、検出されるシートＰの幅サイズはＡ６サイズ（１０５ｍｍ）相当になるように設定されている。軸部材１０１ａがＢ位置、すなわち回転角度が１８０°の際には、検出されるシートＰの幅サイズはＡ５サイズ（１４８．５ｍｍ）相当になるように設定されている。軸部材１０１ａがＣ位置、すなわち回転角度が３３０°の際には、検出されるシートＰの幅サイズはＡ４サイズ（２１０ｍｍ）相当になるように設定されている。

なお、軸部材１０１ａの回転角度が０°～２０°と３４０°～３６０°の範囲では、電圧が表示されていない。これは、サイズ検知センサ１０１の電気特性上の使用領域外であるためである。なお、本実施の形態におけるプリンタ１では、Ａ６サイズからＡ４サイズまでのシートに対応しており、最小幅サイズ及び最大幅サイズに対応する軸部材１０１ａの回転角度に対して１０°のメカマージンを設けている。

１対のサイド規制板８２は、対称的に動作するため、サイド規制板８２Ｒの移動量Ｎは、サイズ検知センサ１０１で検知可能な最大幅サイズから最小幅サイズを引いた値の半分である。また、移動量Ｎは、スライダ１０４の移動量に相当する。

ここで、センサギヤ１０３のピッチ円周長は、移動量Ｎにサイズ検知センサ１０１の電気特性上の使用領域外の角度分の円弧を合わせた値に設定される。例えば、図７において設定されているように、最大幅サイズをＡ４サイズの２１０ｍｍとし、最小幅サイズをＡ６サイズの１０５ｍｍとすると、移動量Ｎは５２．５ｍｍとなる。センサギヤ１０３の回転角度である３００°が５２．５ｍｍに相当するので、センサギヤ１０３のピッチ円周長は、６３ｍｍ以上となる。仮にセンサギヤ１０３のモジュールを１とした場合、歯数は２１歯以上に設定される。

以上のように、本実施の形態では、サイズ検知センサ１０１、センサギヤ１０３及びプリント基板１０５が縦置きされているため、平面視における検知ユニット１００の設置面積を低減でき、装置を小型化できる。なお、サイズ検知センサ１０１及びセンサギヤ１０３の縦置きとは、サイズ検知センサ１０１の軸部材１０１ａ及びセンサギヤ１０３の回転軸１０３ａが重力方向Ｇに対して直交する方向（本実施の形態ではシート給送方向ＦＤ）に延びている状態を指す。また、プリント基板１０５の縦置きとは、パターン面１０５ａが幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに平行に延在するように配置された状態を指す。

更に、サイズ検知センサ１０１、センサギヤ１０３及びプリント基板１０５が縦置きされたことと相まって、検知ユニット１００が給送トレイ８３よりも上方に配置されているため、異物の影響でサイズ検知センサ１０１が誤検知することを低減できる。また、サイズ検知センサ１０１は、シート幅をリニアに検知することができるので、細かなシートサイズ検知ができ、ユーザビリティを向上できる。

＜第２の実施の形態＞
次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第２の実施の形態は、第１の実施の形態の検知ユニットに駆動力を減速するための複数のギヤを追加して構成したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

〔検知ユニットの構成〕
検知ユニット２００は、図８に示すように、給送フレーム８５に固定されるホルダ２０２と、ホルダ２０２に回転可能に支持されるアイドラ軸２０１と、アイドラ軸２０１に回転可能に支持されるアイドラ段ギヤ２０３と、を有している。アイドラ段ギヤ２０３は、互いに一体に回転する小径ギヤ２０３ａ及び大径ギヤ２０３ｂを有しており、大径ギヤ２０３ｂは、スライダ１０４のラック部１０４ｂに噛合している。小径ギヤ２０３ａは、センサギヤ１０３に噛合している。

本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、軸部材１０１ａ及び回転軸１０３ａの軸中心線Ｓは、幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに対して直交する方向、すなわちシート給送方向ＦＤに延びている。また、ホルダ２０２に保持されるプリント基板１０５は、パターン面１０５ａが幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに平行に延在するように配置されている。すなわち、サイズ検知センサ１０１、センサギヤ１０３及びプリント基板１０５は縦置きされており、平面視における検知ユニット２００の設置面積を低減でき、装置を小型化できる。

〔サイド規制板及び検知ユニットの動作〕
図８及び図９に示すように、サイド規制板８２Ｒが幅方向Ｗに移動することで、サイド規制板８２Ｒに連結されたスライダ１０４も幅方向Ｗに移動する。そして、スライダ１０４に形成されたラック部１０４ｂによってアイドラ段ギヤ２０３が回転し、アイドラ段ギヤ２０３によって駆動力が減速されてセンサギヤ１０３に伝達される。すなわち、ギヤ部としてのアイドラ段ギヤ２０３は、駆動を減速して伝達する複数のギヤを有している。

センサギヤ１０３が回転することで、センサギヤ１０３の回転軸１０３ａに嵌合する軸部材１０１ａも回転する。このように、スライダ１０４、アイドラ段ギヤ２０３及びセンサギヤ１０３は、サイド規制板８２Ｒに連動して軸部材１０１ａを回転させる連動部２２０を構成している。

サイズ検知センサ１０１は、軸部材１０１ａの回転位相に応じて変化する抵抗値を電圧に変換し、検出された電圧は制御部６０（図１参照）によってシートＰの幅方向におけるサイズ（以下、幅サイズとする）として認識される。

例えば、検知ユニット２００が検知可能なシートＰの最大サイズをＡ１サイズ（幅５９４ｍｍ）、最小サイズをハガキサイズ（幅１００ｍｍ）に設定した場合を考える。この場合、サイド規制板８２Ｒの移動量Ｎは、２４７ｍｍとなり、アイドラ段ギヤ２０３の大径ギヤ２０３ｂの歯数を４６歯、小径ギヤ２０３ａの歯数を１３歯に設定する。

このように、アイドラ段ギヤ２０３の減速比を設定することで、センサギヤ１０３の回転量をアイドラ段ギヤ２０３の大径ギヤ２０３ｂと小径ギヤ２０３ａのギヤ比分、約６９．８１ｍｍに減少させることができる。センサギヤ１０３のピッチ円周長は、センサギヤ１０３の回転量である約６９．８１ｍｍにサイズ検知センサ１０１の電気特性上の使用領域外の角度分の円弧を加算し、８５ｍｍ以上となる。仮にセンサギヤ１０３のモジュールを１とした場合、歯数は２７歯以上に設定される。

このように、スライダ１０４とセンサギヤ１０３との間の駆動列に、アイドラ段ギヤ２０３を配置することにより、サイド規制板８２Ｒの移動量Ｎが大きくなってもセンサギヤ１０３の大型化を抑制することができる。これにより、検知可能なシートサイズの範囲を拡大しながらも、検知ユニット２００を小型化し、装置を小型化することができる。

＜第３の実施の形態＞
次いで、本発明の第３の実施の形態について説明するが、第３の実施の形態は、第１の実施の形態の検知ユニットにスライド式の可変抵抗器を適用して構成したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

〔検知ユニットの構成〕
検知ユニット３００は、図１０に示すように、給送フレームに固定されるホルダ３０２と、ホルダ３０２に保持されるプリント基板３０５と、プリント基板３０５のパターン面３０５ａに接続されるサイズ検知センサ３０１と、を備えている。センサとしてのサイズ検知センサ３０１は、図１１に示すように、プリント基板３０５のパターン面３０５ａに電気的に接続されるセンサ本体３０１ｂと、センサ本体３０１ｂにスライド移動可能に支持される軸部材３０１ａと、を有している。

センサ本体３０１ｂの内部には、不図示の抵抗体が配置されており、移動部としての軸部材３０１ａの幅方向Ｗにおける位置に応じて抵抗体の抵抗値が変化する。サイズ検知センサ３０１は、検出値としての抵抗値を電圧に変換して検出しており、制御部６０（図１参照）は、検出された電圧に応じてシートＰのサイズを判断する。

また、検知ユニット３００は、図１０に示すように、一端部がサイド規制板８２Ｒに設けられた回転軸３８２Ｒａに回転可能に支持される連動部及び回動部材としてのセンサアーム３０６を有している。センサアーム３０６は、ホルダ３０２に設けられるホルダ軸３０２ａが貫通する長孔３０６ｂと、サイズ検知センサ３０１の軸部材３０１ａが貫通する長孔３０６ａと、を有している。これら長孔３０６ａ，３０６ｂは、センサアーム３０６の長手方向に延びており、長孔３０６ａは、長手方向において回転軸３８２Ｒａと長孔３０６ｂとの間に配置されている。回動軸としてのホルダ軸３０２ａは、幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに直交するシート給送方向ＦＤに延びている。

本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、軸部材３０１ａの軸中心線Ｓは、幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに対して直交する方向、すなわちシート給送方向ＦＤに延びている。また、ホルダ３０２に保持されるプリント基板１０５は、パターン面３０５ａが幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに平行に延在するように配置されている。すなわち、サイズ検知センサ３０１及びプリント基板３０５は縦置きされており、平面視における検知ユニット３００の設置面積を低減でき、装置を小型化できる。

更に、検知ユニット３００は、開状態の給送トレイ８３（図１参照）よりも上方に配置されており、より詳しくは、給送トレイ８３に支持されたシートＰとピックアップローラ８１との当接位置ＨＰ（図１参照）よりも上方に配置されている。主に、シートＰやピックアップローラ８１から発生する塵、ケバ、紙粉、填料等の異物は、当接位置ＨＰよりも下方に落下するため、異物がプリント基板３０５と軸部材３０１ａとの隙間に進入し難い。また、サイズ検知センサ３０１及びプリント基板３０５が縦置きされているため、上記隙間に異物が入り込み難い構造となっている。これにより、異物の影響でサイズ検知センサ３０１が誤検知することを低減できる。

〔サイド規制板及び検知ユニットの動作〕
図１２に示すように、サイド規制板８２Ｒが幅方向Ｗに移動することで、サイド規制板８２Ｒに連結されたセンサアーム３０６もホルダ軸３０２ａを中心に回動する。なお、センサアーム３０６が回動する際には、長孔３０６ａ，３０６ｂがそれぞれ軸部材３０１ａ及びホルダ軸３０２ａに摺動するが、センサアーム３０６の回動を妨げることはない。

そして、センサアーム３０６が回動することで軸部材３０１ａも幅方向Ｗにスライド移動する。このように、センサアーム３０６は、サイド規制板８２Ｒに連動して軸部材３０１ａを幅方向Ｗに移動させる連動部を構成している。

サイズ検知センサ３０１は、軸部材３０１ａの幅方向Ｗにおける位置に応じて変化する抵抗値を電圧に変換し、検出された電圧は制御部６０（図１参照）によってシートＰの幅方向におけるサイズ（以下、幅サイズとする）として認識される。

図１３は、軸部材３０１ａの位置（移動量）とシートＰの幅サイズとの関係を示すグラフである。グラフの横軸は、軸部材３０１ａの基準位置に対する移動量を示し、縦軸は電圧とその電圧に対応するシートＰの幅サイズを示している。軸部材３０１ａの移動量が大きくなると、比例的に電圧も大きくなっている。このため、サイズ検知センサ３０１は、シート幅をリニアに検知することができる。

ここで、軸部材３０１ａがＤ位置、すなわち移動量が６ｍｍの際には、検出されるシートＰの幅サイズはＡ６サイズ（１０５ｍｍ）相当になるように設定されている。軸部材３０１ａがＥ位置、すなわち移動量が２１ｍｍの際には、検出されるシートＰの幅サイズはＡ５サイズ（１４８．５ｍｍ）相当になるように設定されている。軸部材３０１ａがＦ位置、すなわち移動量が３６ｍｍの際には、検出されるシートＰの幅サイズはＡ４サイズ（２１０ｍｍ）相当になるように設定されている。

なお、軸部材３０１ａの移動量が０ｍｍ～４ｍｍと３８ｍｍ～４２ｍｍの範囲では、電圧が表示されていない。これは、サイズ検知センサ３０１の電気特性上の使用領域外であるためである。なお、本実施の形態におけるプリンタ１では、Ａ６サイズからＡ４サイズまでのシートに対応しており、最小幅サイズ及び最大幅サイズに対応する軸部材３０１ａの移動量に対して２ｍｍのメカマージンを設けている。

１対のサイド規制板８２は、対称的に動作するため、サイド規制板８２Ｒの移動量Ｎは、サイズ検知センサ３０１で検知可能な最大幅サイズから最小幅サイズを引いた値の半分である。ここで、ホルダ軸３０２ａの配置は、移動量Ｎと軸部材３０１ａの移動量とで決まる。

図１４に示すように、ホルダ軸３０２ａと回転軸３８２Ｒａの中心間距離を距離Ｕとし、ホルダ軸３０２ａと軸部材３０１ａの中心間距離を距離Ｔとする。距離Ｕと距離Ｔの関係は、移動量Ｎと軸部材３０１ａの移動量の比と同じになるように設定される。例えば、図１３で設定されているように、最大幅サイズをＡ４サイズの２１０ｍｍとし、最小幅サイズをＡ６サイズの１０５ｍｍとすると、サイド規制板８２Ｒの移動量Ｎは５２．５ｍｍとなる。軸部材３０１ａの移動量は３０ｍｍであるため、距離Ｕと距離Ｔの関係が５２．５：３０の比と同じになるように、ホルダ軸３０２ａの位置が決定される。

以上のように、本実施の形態では、センサギヤやラック部を設けることが無いため、部品点数を削減してコストダウンできると共に、軸部材３０１ａの位置合わせも容易であるため、組立工数を削減できる。また、サイズ検知センサ３０１及びプリント基板３０５を縦置きすることで、平面視における検知ユニット３００の設置面積を低減でき、装置を小型化できる。

＜第４の実施の形態＞
次いで、本発明の第４の実施の形態について説明するが、第４の実施の形態は、第３の実施の形態の検知ユニットのセンサアームの代わりに複数のギヤを追加して構成したものである。このため、第３の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

〔検知ユニットの構成〕
検知ユニット４００は、図１５及び図１６に示すように、給送フレームに固定されるホルダ４０２と、ホルダ４０２に保持されるプリント基板３０５と、プリント基板３０５のパターン面３０５ａに接続されるサイズ検知センサ３０１と、を備えている。また、検知ユニット４００は、ホルダ４０２に形成された第１案内レール４０２ａ及び第２案内レール４０２ｂに沿って幅方向Ｗにスライド移動可能にそれぞれ支持される第１スライダ４０４及び第２スライダ４０８と、アイドラ段ギヤ４０３と、を備えている。サイド規制板８２Ｒの上部には、突起部４８２Ｒａが形成されており、突起部４８２Ｒａは、第１スライダ４０４の下部から下方に突出する係合部４０４ａに係合している。

第１スライダ４０４及び第２スライダ４０８には、それぞれラック部４０４ｂ，４０８ｂが形成されている。第１ラック部としてのラック部４０４ｂは、サイド規制板８２Ｒと一体の第１スライダ４０４に設けられると共に、幅方向Ｗに延びている。アイドラ段ギヤ４０３は、ホルダ４０２に回転可能に支持されており、第１スライダ４０４のラック部４０４ｂに噛合可能な大径ギヤ４０３ｂと、第２スライダ４０８のラック部４０８ｂに噛合可能な小径ギヤ４０３ａと、を有している。大径ギヤ４０３ｂ及び小径ギヤ４０３ａは、一体に回転する。すなわち、ギヤ部としてのアイドラ段ギヤ４０３は、駆動を減速して伝達する複数のギヤを有している。

また、第２ラック部としての第２スライダ４０８には、サイズ検知センサ３０１の軸部材３０１ａに嵌合する孔部４０８ａを有しており、第２スライダ４０８が幅方向Ｗに移動することで、軸部材３０１ａも幅方向Ｗに移動する。

本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、軸部材３０１ａの軸中心線Ｓは、幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに対して直交する方向、すなわちシート給送方向ＦＤに延びている。また、ホルダ４０２に保持されるプリント基板３０５は、パターン面３０５ａが幅方向Ｗ及び重力方向Ｇに平行に延在するように配置されている。すなわち、サイズ検知センサ３０１、アイドラ段ギヤ４０３及びプリント基板３０５は縦置きされており、平面視における検知ユニット４００の設置面積を低減でき、装置を小型化できる。

〔サイド規制板及び検知ユニットの動作〕
図１７に示すように、サイド規制板８２Ｒが幅方向Ｗに移動することで、サイド規制板８２Ｒに連結された第１スライダ４０４も幅方向Ｗに移動する。そして、第１スライダ４０４に形成されたラック部４０４ｂによってアイドラ段ギヤ４０３が回転し、アイドラ段ギヤ４０３によって駆動力が減速されて第２スライダ４０８に伝達される。

アイドラ段ギヤ４０３の小径ギヤ４０３ａによって駆動される第２スライダ４０８が幅方向Ｗに移動することで、アイドラ段ギヤ４０３の孔部４０８ａに嵌合する軸部材３０１ａも幅方向Ｗに移動する。このように、第１スライダ４０４、アイドラ段ギヤ４０３及び第２スライダ４０８は、サイド規制板８２Ｒに連動して軸部材３０１ａを幅方向Ｗに移動させる連動部４２０を構成している。

サイズ検知センサ３０１は、軸部材３０１ａの幅方向Ｗにおける位置に応じて変化する抵抗値を電圧に変換し、検出された電圧は制御部６０（図１参照）によってシートＰの幅方向におけるサイズ（以下、幅サイズとする）として認識される。

例えば、図１３で設定されているように、最大幅サイズをＡ４サイズの２１０ｍｍとし、最小幅サイズをＡ６サイズの１０５ｍｍとすると、サイド規制板８２Ｒの移動量Ｎは５２．５ｍｍとなる。軸部材３０１ａの移動量を第３の実施の形態と同様の３０ｍｍとすると、アイドラ段ギヤ４０３の減速比は３０／５２．５に設定される。これにより、ラック部及びアイドラ段ギヤによって軸部材３０１ａをスライド移動させる構成においても、軸部材３０１ａや第２スライダ４０８の移動量をサイド規制板８２Ｒの移動量Ｎよりも小さくなるように構成できる。

また、第３の実施の形態のセンサアーム３０６に比して高さの低いアイドラ段ギヤ４０３を用いたので、サイド規制板８２Ｒの移動量Ｎが大きくなっても検知ユニット４００の高さを抑制することができ、装置を小型化することができる。また、第１スライダ４０４及び第２スライダ４０８の位置合わせが不要であるため、組立工数を削減できる。

なお、既述のいずれの形態においても、検知ユニットは、サイド規制板８２Ｒの位置に基づいてシートＰのサイズを検知していたが、これに限定されない。例えば、給送トレイ８３に積載されたシートＰの後端の位置を規制する後端規制板を設け、後端規制板の位置に基づいてシートＰのサイズを検知してもよい。この場合、後端規制板に検知ユニットが連結される。

また、既述のいずれの形態においても、検知ユニットは、プリンタ１に下部に設けられた給送トレイ８３に積載されたシートＰのサイズを検知していたが、これに限定されない。例えば、プリンタ１の側部に手差しトレイを設け、検知ユニットは、手差しトレイに積載されたシートのサイズを検知してもよい。例えば、プリンタ１の上部に画像読取装置を設け、検知ユニットは、画像読取装置の原稿トレイに積載された原稿のサイズを検知してもよい。

また、既述のいずれの形態においても、サイズ検知センサに抵抗値が可変する可変抵抗器を適用していたが、これに限定されない。例えば、フォトセンサと円周方向に複数のスリットを有する格子円盤とを備えたロータリエンコーダや、フォトセンサと直線方向に複数の目盛りを有するスケールとを備えたリニアエンコーダをサイズ検知センサに適用してもよい。また、フォトセンサの代わりに磁気センサを用いてもよい。

また、既述のいずれの形態においても、検知ユニットにプリント基板を用いているが、プリント基板の種類は限定されず、リジットタイプやフレキシブルタイプ等、どのような種類のプリント基板が用いられてもよい。また、サイズ検知センサは、プリント基板のパターン面に直接取り付けられていなくてもよく、導体線等を介してパターン面に接続されていてもよい。

また、既述のいずれの形態においても、電子写真方式のプリンタ１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用することが可能である。

１：画像形成装置（プリンタ）／８０：シート給送装置／８１：給送部（ピックアップローラ）／８２Ｒ：規制部（サイド規制板）／８３：支持部（給送トレイ）／１０１，３０１：センサ（サイズ検知センサ）／１０１ａ：回転部材（軸部材）／１０３：ギヤ部（センサギヤ）／１０４ｂ：ラック部／１０５，３０５：基板（プリント基板）／１０５ａ，３０５ａ：パターン面／１２０，２２０，４２０：連動部／２０３，４０３：ギヤ部（アイドラ段ギヤ）／３０１ａ：移動部（軸部材）／３０２ａ：回動軸（ホルダ軸）／３０６：連動部、回動部材（センサアーム）／４０４ｂ：第１ラック部（ラック部）／４０８：第２ラック部（第２スライダ）／ＦＤ：第２方向（シート給送方向）／Ｇ：重力方向／ＨＰ：当接位置／Ｐ：シート／Ｓ：軸中心線／Ｗ：第１方向（幅方向）

Claims (13)

1. シートが支持される支持部と、
   フレームと、
   第１方向に移動可能に前記フレームによって支持され、前記支持部に支持されたシートの前記第１方向における端部の位置を規制する規制部と、
   前記支持部に支持されるシートを給送する給送部と、
   前記規制部の前記第１方向の移動によって回転する回転部材を有し、前記回転部材の回転位相に応じて検出値が変化するセンサと、
   前記規制部に連動して前記回転部材を回転させる連動部と、
   前記センサが接続されるパターン面を有する基板と、を備え、
   前記センサは、前記支持部よりも上方において前記フレームに支持され、
   前記回転部材の軸中心線は、前記第１方向及び重力方向に対して直交する第２方向に延び、
   前記基板は、前記パターン面が前記第１方向及び前記重力方向に平行に延在するように配置される、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記センサは、前記回転部材の回転位相に応じて抵抗値が可変する可変抵抗器を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記回転部材は、軸部材であり、
   前記連動部は、前記規制部に設けられ、前記第１方向に延びるラック部と、前記軸部材に固定され、前記ラック部に噛合するギヤ部と、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. シートが支持される支持部と、
   フレームと、
   第１方向に移動可能に前記フレームによって支持され、前記支持部に支持されたシートの前記第１方向における端部の位置を規制する規制部と、
   前記支持部に支持されるシートを給送する給送部と、
   前記規制部の前記第１方向の移動によって前記第１方向に移動する移動部を有し、前記移動部の前記第１方向における位置に応じて検出値が変化するセンサと、
   前記規制部に連動して前記移動部を前記第１方向に移動させる連動部と、
   前記センサが接続されるパターン面を有する基板と、を備え、
   前記センサは、前記支持部よりも上方において前記フレームに支持され、
   前記基板は、前記パターン面が前記第１方向及び重力方向に平行に延在するように配置される、
   ことを特徴とするシート給送装置。
5. 前記センサは、前記移動部の前記第１方向における位置に応じて抵抗値が可変する可変抵抗器を有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
6. 前記連動部は、一端部が前記規制部に連結され、前記第１方向及び前記重力方向に直交する第２方向に延びる回動軸を中心に、前記規制部の前記第１方向における移動に連動して回動する回動部材を有し、
   前記回動部材は、前記移動部に係合して前記移動部を前記第１方向に移動させる、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のシート給送装置。
7. 前記連動部は、前記規制部に設けられ、前記第１方向に延びる第１ラック部と、前記第１ラック部に噛合するギヤ部と、前記ギヤ部に噛合すると共に前記移動部を保持し、前記ギヤ部によって前記第１方向に移動する第２ラック部と、を有する、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のシート給送装置。
8. 前記ギヤ部は、駆動を減速して伝達する複数のギヤを有する、
   ことを特徴とする請求項３又は７に記載のシート給送装置。
9. 前記センサは、前記支持部に支持されたシートと前記給送部との当接位置よりも上方に配置されている、
   ことを特徴とする請求項８に記載のシート給送装置。
10. 前記第１方向は、シート給送方向に直交する幅方向である、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート給送装置。
11. 前記規制部は、第１位置から第２位置の間で前記第１方向に移動可能であり、
    前記基板は、前記重力方向に見て、前記規制部が前記第１位置から前記第２位置に移動する際の移動軌跡に少なくとも一部が重なる位置に位置している、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート給送装置。
12. 請求項１乃至１１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によって給送されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成装置。
13. 前記画像形成部は、感光体と、前記感光体を露光することで前記感光体上に静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像部と、を有し、
    前記基板は、前記第１方向に見て前記露光部に重ならないように、かつ前記重力方向において前記露光部にオーバーラップするように配置されている、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。

Images