JPH061543Y2

JPH061543Y2 - 用紙及びカセツト検知装置

Info

Publication number: JPH061543Y2
Application number: JP1987034843U
Authority: JP
Inventors: 祐司園山
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1987-03-09
Filing date: 1987-03-09
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2002-03-09
Also published as: JPS63142339U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の技術分野〕本考案は、電子写真技術を応用した複写機、液晶プリン
タ、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に使用され
る給紙カセットにおける用紙及びカセット検知装置に関
するものである。

〔従来技術〕

以下、図面を参照して本考案の技術的背景及び従来技術
について説明する。

第５図は、従来の用紙及びカセット検知装置を示す斜視
図である。第５図において、２１は給紙カセットであ
り、用紙を収容する筐体２２と、最下層の用紙が位置す
る底板２４等から成り、底板２４は不図示のバネによっ
てヒンジ部２５を中心に上方に付勢されている。また、
用紙は分離爪２６と底板２４の間に積載され、不図示の
給紙コロによって搬送される。その際、分離爪２６は複
数の用紙が同時に搬送されるのを防止する。

この様な構成及び給紙動作の上記給紙カセット２１は矢
印ａ方向へ移動することによって不図示の画像形成装置
本体に装着される構成である。また、画像形成装置本体
には、同図に示す様に複数のフォトスイッチ２７から成
る用紙サイズ検知部２８が配設されている。一方、給紙
カセット２１の画像形成装置と対向する側面２９には用
紙サイズに対応した切欠き部２９′を有し、給紙カセッ
ト２１が上述の様に矢印ａ方向に装着される際、フォト
スイッチ２７のアクチュエータ３０の一部が切欠き部２
９′に嵌入する。そして、アクチュエータ３０が嵌入し
たフォトスイッチ２７を、例えばオフのままとし、それ
以外のフォトスイッチ２７のアクチュエータ３０は給紙
カセット２１の側面２９によって押動され、フォトスイ
ッチ２７を例えばオンにする。従って、側面２９の切欠
き部２９′をどのフォトスイッチ２７に対応して設ける
かにより、用紙サイズ（カセットサイズ）等を設定し、
フォトスイッチ２７のオン，オフ状態により給紙カセッ
トの種類を判断している。

一方、従来給紙カセット２１内の用紙の有無の検知は、
給紙カセット２１の上方に配設された反射型フォトセン
サ３１等で行われる。即ち、用紙が存在する場合に反射
型フォトセンサ３１の発光部から出射された光が用紙に
反射して反射型フォトセンサ３１の受光部に入射し、光
が検知されるので反射型フォトセンサ３１は例えばオン
になる。逆に用紙が存在しない場合は発光部からの光が
反射しないため（例えば、この場合、光が入射する底板
２４の部分を光を吸収する黒色部材等の構成としておけ
ば良い）反射型フォトセンサ３１の受光部に光は入射せ
ず光が検知されないので反射型フォトセンサは例えばオ
フになる。このオン、オフ信号により画像形成装置本体
側の制御部により、用紙の有無を判断している。

〔従来技術の問題点〕

従来のように、用紙サイズの検知をするために、第５図
に示すようにフォトスイッチ２７等の複数の検知部材を
用いた場合、機構が複雑になる。また、用紙サイズ検知
部２８を簡易化する目的で、複数のフォトスイッチ２７
を配設する代わりに、単一のフォトセンサと複数のアク
チュエータとで用紙サイズ検知部２８を構成するものも
考案されているが、その場合も機械的部分が多く、機構
が複雑であるという欠点が存在する。

一方、用紙の有無検知において反射型フォトセンサ３１
を用いた場合には、例えば用紙の色等により反射率が異
なり、誤動作の原因となる。例えば用紙が存在するにも
かかわらず用紙無しを検知する場合がある。

また、反射型フォトセンサ３１の取付け精度を考慮しな
ければならないという問題があった。即ち、反射型フォ
トセンサ３１は、発光部と受光部とから成り、発光部か
ら出射された光が用紙に反射して受光部に確実に入射す
るように設定することが必要であり、その設定が困難で
ある。

〔考案の目的〕

本考案は、上記従来の欠点に鑑み、カセットの種類及び
用紙有無の検知を簡単な構造で確実に行うことのできる
用紙及びカセット検知装置を提供することを目的とす
る。

〔考案の要点〕

本考案は、上記目的を達成するために、複数の給紙カセ
ットを給紙部に選択的に着脱可能な画像形成装置に用い
られる、給紙カセットの用紙の有無と給紙カセットの種
類を検知する用紙及びカセット検知装置において、前記
複数の給紙カセットは各々、少なくとも二つの接続端子
と、該二つの接続端子間を電気的に接続する第１の回路
中に直列状に配設され給紙カセットの種類に対応して他
の給紙カセットとは各々異なる抵抗値を有する第１，第
２の抵抗素子と、導電部を有し押上げ手段により付勢さ
れ積載用紙の減量に応じて上昇する用紙積載底板と、該
用紙積載底板上の積載用紙の最上紙面に当接すべく載置
され前記用紙積載底板上に用紙が存在する際前記用紙積
載底板とで前記積載用紙を挟持し、用紙が存在しなくな
った際に前記用紙積載底板の導電部と接触する導電部材
と、該導電部材を前記第１，第２の抵抗素子の接続点に
電気的に接続かつ前記用紙積載底板の導電部を前記二つ
の接続端子のいずれかに電気的に接続するか、前記導電
部材を前記二つの接続端子のいずれかに電気的に接続か
つ前記用紙積載底板の導電部を前記接続点に電気的に接
続して、前記用紙積載底板上に用紙が存在しなくなった
際に前記二つの接続端子間を前記第１の回路とは異なる
第２の回路で接続させる導電路とからなり、給紙カセッ
ト内の用紙の有無によって前記二つの接続端子間の抵抗
値を前記第１，第２の抵抗素子を介した所定値と前記第
１，第２の抵抗素子の一方を介さない前記所定値よりも
小さな抵抗値に変化させる抵抗値変化手段と、を具え、
前記画像形成装置本体には、前記給紙部に装着されてい
る給紙カセットの前記二つの接続端子と接続し前記二つ
の接続端子間の抵抗値と予め設けられている複数の基準
値とを比較することにより前記装着されている給紙カセ
ットの用紙の有無と給紙カセットの種類を検知する検知
手段とを備えたことを特徴とする。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例について図面を参照して説明す
る。第２図(a),(b)は本考案の用紙及びカセット検知装
置が適用される給紙カセットの断面図である。そして、
第２図(a)は用紙Ｐを収納し、画像形成装置本体に装着
された給紙カセット１を示し、第２図(b)は用紙Ｐが非
収納の状態で、画像形成装置本体に装着されている給紙
カセット１を示す。

第２図(a),(b)において、給紙カセット１は、底板２、
分離爪３、底板押上バネ４等から成り、底板２はヒンジ
部５を中心にして底板押上バネ４によって底部１ａから
上方に向けて付勢されている。そして用紙Ｐは、底板２
と分離爪３との間に介在し、給紙カセット１上方に配設
された給紙コロ６と分離爪３によって最上層の用紙Ｐか
ら一枚づつ所定方向へ搬送される。また、第２図(a),
(b)において、給紙カセット１が画像形成装置本体に装
着されると、詳しくは後述する電極ユニットに突設され
た電極Ａ，Ｂが画像形成装置本体に設けられた検知部７
ａに接続される構造である。

第１図(a),(b)は上述の電極ユニット７を含む本考案の
用紙及びカセット検知装置の要部斜視図である。第１図
(a)において、給紙カセット１は、不図示の画像形成装
置本体が位置する矢印ａ方向に装着され、前述のよう
に、底板２は図外の底部１ａ（第２図(a),(b)）と底板
２の間に配設された底板押上バネ４によって上方に付勢
されている。また、分離爪３は、給紙カセット１の装着
方向に対して前側の隅部に設けられ、上下に摺動自在で
ある。更に、分離爪３は、用紙Ｐが搬送される際に、複
数の用紙Ｐが同時に搬送されることを防止している。分
離爪３が設けられている給紙カセット１の隅部には、金
属製の導電部８ａが配設されている。また、導電部８ａ
と電気的に接続する接続部９ａが給紙カセット１の側面
１ｃの端部１ｃ′を貫設して形成されている。また、そ
の下方には、接続部９ａと同様端部１ｃ′を貫設して接
続部９ｂが形成されている。接続部９ｂは給紙カセット
１の内面に設けられた導電部（導電パターン）８ｂに電
気的に接続し、導電部８ｂは底板押上バネ４の下部に接
続している。また、給紙カセット１の前側面１ｂと側面
１ｃとの交わる位置即ち、給紙カセット１の前方角部は
切欠いて構成されており、この切欠部１ｄには前述の電
極ユニット７が付設される。また、前述の端部１ｃ′に
は、接続部９ａ，９ｂの他にネジ穴１０，１０′が設け
られて、電極ユニット７が付設される際、電極ユニット
７に貫設された孔１１，１１′と前記ネジ穴１０，１
０′をネジ止めすることで取付けられる。また、第１図
(b)に示すように電極ユニット７には上述の接続部９
ａ，９ｂに対応して接続端子１２ａ，１２ｂも突設され
ており、従って、この電極ユニット７を給紙カセット１
に取付けた際には接続端子１２ａ，１２ｂと接続部９
ａ，９ｂも接続される。

一方、給紙カセット１は樹脂によって形成され、底板
２、分離爪３、底板押上バネ４は金属によって構成され
ているため、後述するように、給紙カセット１に用紙Ｐ
が収納されていない（第１図(a),(b)に示す）状態で
は、接続部９ａ，９ｂ間には、接続部９ａ→導電部８ａ
→分離爪３→底板２→底板押上バネ４→導電部８ｂ→接
続部９ｂにより導電路が形成されている。そして、電極
ユニット７は、前述の様に検知部７ａに接続するための
電極Ａ，Ｂを有し、電極Ａは抵抗Ｒ₁を介して接続端子
１２ａに接続され、電極Ｂは直接、接続端子１２ｂに接
続されると共に、接続端子１２ａ，１２ｂ間は抵抗Ｒ₂
を介して接続されている。以上に述べた電極ユニット７
内に配設された抵抗Ｒ₁，Ｒ₂は詳しくは後述するが、給
紙カセット１に収納される用紙Ｐのサイズに合わせてそ
の抵抗値が適宜選択されるものである。

第３図(a),(b)は電極ユニット７の電気回路構成を説明
する図である。第３図(a)は、用紙Ｐを収納した状態
で、給紙カセット１が画像形成装置本体に装着されてい
る場合を示し、第３図(b)は、用紙Ｐが非収納状態で、
給紙カセット１が画像形成装置本体に装着されている場
合を示す。

第３図(a)の状態では電極Ａ，Ｂ間は、抵抗Ｒ₁，抵抗Ｒ
₂を介して導電路が形成される。それに対して、第３図
(b)においては、電極Ａ，Ｂ間は、抵抗Ｒ₁のみを介し
て、即ち、電極→抵抗Ｒ₁→導電部８ａ→分離爪３→底
板２→底板押上バネ４→導電部８ｂ→電極Ｂを介して導
電路が形成されている。以上のことから解るように、電
極Ａ，Ｂ間の抵抗値は、用紙Ｐの有無によって変化す
る。即ち、電極Ａ，Ｂ間の抵抗値の変化で用紙Ｐの有無
を検知することができる。更に、各種用紙サイズ毎によ
って抵抗Ｒ₁、抵抗Ｒ₂を特定することで用紙サイズも検
知可能である。

例えば、用紙サイズの種類として、日本工業規格Ｂ４サ
イズ、Ａ４サイズ、Ｂ５サイズの３種類についての例を
説明する。この場合、各用紙サイズが収納されている時
の電極ユニット７内の抵抗Ｒ₁，Ｒ₂の抵抗値を第１表の
ように設定する。

この場合、前述した電極Ａ，Ｂ間の抵抗値は第２表に示
すように、各種給紙カセットの違い（用紙サイズの違
い）、用紙Ｐの有無によって異なる値となる。そして、
電極Ａ，Ｂ間の抵抗値の違いは後述するように、検知部
７ａ（第４図）によって判断される。

第４図は、前記検知部７ａの回路構成を示す図である。
同図において、電源（Ｖ_CC）は１２Ｖ，共通抵抗Ｒ_ref
は２ＫΩに設定されている。また、Ｃ₁〜Ｃ₆はコンパレ
ータを示し、Ｖ_A〜Ｖ_Fは各々のコンパレータＣ₁〜Ｃ₆の
−側入力へ印加される基準電圧を示し、Ｄ₁〜Ｄ₆は各コ
ンパレータＣ₁〜Ｃ₆の出力である。例えばＢ４サイズ用
給紙カセット装着時の用紙Ｐの有無の検知を例にとれ
ば、用紙Ｐ有りの場合には、電極Ａ，Ｂ間の抵抗値は前
述のように２ＫΩであるから、各コンパレータＣ₁〜Ｃ₆
の＋側入力電圧は、分圧されて６Ｖである。まあ、同様
に用紙Ｐ無しの場合には電極Ａ，Ｂ間の抵抗値は１ＫΩ
であるから、各コンパレータＣ₁〜Ｃ₆の＋側入力電圧は
分圧されて４Ｖとなる。従って、各コンパレータＣ₁〜
Ｃ₆の１つ、例えばコンパレータＣ₆についての基準電圧
Ｖ_Fを用紙Ｐ有りの場合と用紙Ｐ無しの場合の中間値
（例えば、５Ｖ）に設定することでコンパレータＣ₆の
出力を用紙Ｐの有無によってＨレベル或いはＬレベルに
設定することができる。

従って、用紙Ｐの有無はコンパレータＣ₆からのＤ₆出力
がＨ信号となるかどうかで判断できる。また、Ｂ４用給
紙カセットが装着されているのか、または他のサイズ用
給紙カセットが装着されているかの判断は、基準電圧Ｖ
_Eを６Ｖより大きい電圧、例えば７Ｖに設定し、コンパ
レータＣ₅，Ｃ₆から信号を出力することで判断できる。
即ち、コンパレータＣ₅，Ｃ₆の出力、Ｄ₅，Ｄ₆からＨ信
号が出力されていればＢ４サイズ用紙給紙カセットでは
なく、Ｄ₆のみからＨ信号が出力されていれば、Ｂ４サ
イズ用給紙カセットで用紙Ｐ有りである。

以上は、Ｂ４サイズについて述べたが、同様にＡ４サイ
ズ用給紙カセット装着時、Ｂ５サイズ用給紙カセット装
着時においても同様に、第３表に示す様な各基準電圧Ｖ
_A〜Ｖ_Fを印加することにより各サイズ用給紙カセットの
装着、非装着、各サイズ給紙カセット内の用紙Ｐの有無
を判断できる。

第３表Ｖ_A＝１１．５ＶＶ_B＝１０．５ＶＶ_C＝１０．０ＶＶ_D＝８．５ＶＶ_E＝７．０ＶＶ_F ５．０Ｖ例えば、Ａ４用給紙カセットが装着されているのか、又
は他のサイズ用給紙カセットが装着されているかの判断
は、基準電圧Ｖ_Cを後述する第４表より9.6Ｖから10.3Ｖ
の範囲の電圧、例えば10Ｖに設定し、コンパレータ
Ｃ₄，Ｃ₅，Ｃ₆のみからＨ信号を出力すればＡ４サイズ
用給紙カセットが装着状態であり、コンパレータＣ₄〜
Ｃ₆以外に後述するコンパレータＣ₁等の出力Ｄ₁等から
もＨ信号が出力されていれば、他のサイズ用の給紙カセ
ットが装着している或いは給紙カセット無しと判断でき
る。更に、Ａ４サイズ用給紙カセットが装着されていた
として、用紙Ｐの有無の判断は、基準電圧Ｖ_Dに８Ｖと
9.6Ｖの間の電圧、例えば、8.5Ｖを印加することによ
り、用紙Ｐ無しの場合にはコンパレータＣ₅，Ｃ₆のみか
らＨ信号を出力し、用紙Ｐ有りの場合にはコンパレータ
Ｃ₄〜Ｃ₆からＨ信号を出力することにより判断できる。

更に、例えばＢ５用給紙カセットが装着されているのか
又は各種給紙カセットが装着されていないのかの判断
は、基準電圧Ｖ_Aを後述する第４表より11.1Ｖから12Ｖ
の範囲の電圧、例えば11.5Ｖに設定し、コンパレータＣ
₂〜Ｃ₆からＨ信号を出力すればＢ５サイズ用給紙カセッ
トが装着状態であり、コンパレータ全てからＨ信号が出
力されていれば、給紙カセットは全く装置に装着されて
いないと判断できる。更に、Ｂ５用給紙カセットが装着
されていたとして、用紙Ｐの有無の判断は、基準電圧Ｖ
_Bに10.3Ｖと11.1Ｖの間の電圧、例えば10.5Ｖを印加す
ることにより、用紙Ｐ無しの場合にはコンパレータＣ₃
〜Ｃ₅からＨ信号を出力し、用紙Ｐ有りの場合にはコン
パレータＣ₂〜Ｃ₆からＨ信号を出力することにより判断
できる。

以上の様にコンパレータＣ₁〜Ｃ₆の基準電圧Ｖ_A〜Ｖ_Eを
給紙カセット１の種類によって又は用紙Ｐ有りの場合と
用紙Ｐ無しの場合において各々設定することによって、
各コンパレータＣ₁〜Ｃ₆の出力Ｄ₁〜Ｄ₆の状態が給紙カ
セットの状態（用紙サイズ、用紙Ｐの有無、各種カセッ
トの着脱）に対応して、Ｈレベル或いはＬレベルに設定
でき、勿論この出力Ｄ₁〜Ｄ₆の内容によって図示しない
制御回路が働き、上述の様な判断が行われる。

なお、第４表に、上述の給紙カセットの状態、電極Ａ，
Ｂ間の抵抗値、コンパレータＣ₁〜Ｃ₆＋側入力電圧、Ｈ
出力であるコンパレータの各関係をまとめて示した。

以上、述べたように、本考案の一実施例においては、各
コンパレータＣ₁〜Ｃ₆の出力Ｄ₁〜Ｄ₆状態によって用紙
サイズ、用紙Ｐの有無、各種カセットの着脱を確実に判
断できる。

なお、本実施例においてカセットの種類を用紙サイズの
例で示したが、この例のほか、例えば特殊紙用カセット
と言うような用紙の違いによる場合にも適用できること
は勿論である。また、本実施例における回路構成、抵抗
値、用紙サイズ等はこれに限定されるものではなく、各
種の変型が可能である。また、本実施例において給紙カ
セット１は底板押上バネ４を備えており、この底板押上
バネ４を介して底板２と導電部８ｂを導電させていた
が、底板２と導電部８ｂが導電可能であればよく、例え
ばヒンジ部５を介して導電させる方式を取ってもよい。
その場合、底板押上げ機構を画像形成装置本体側に備え
た給紙カセットにも本考案を適用することができる。

更に、導電部材として分離爪３を用いる以外に、用紙Ｐ
上に載置して用紙Ｐが皆無になった時に短絡導電できる
可動部材を設けるようにしてもよいことは勿論である。
つまり、本考案は、給紙カセット１内に収納される用紙
Ｐの有無によって、対応した抵抗値を取ることが可能で
あると共に、給紙カセットの種類毎に特定の抵抗Ｒ₁Ｒ₂
を備えた用紙及びカセット検知装置である。

〔考案の効果〕

以上、説明したように本考案によれば、用紙サイズに代
表される給紙カセットの種類及び用紙有無検知を簡単な
構造で行うことができ、更に各種給紙カセットの着脱の
検知も同時に検知できる。また、給紙カセットは各種類
毎に変化するが画像形成装置本体側の検知部が単一で構
成できるため、従来のフォトスイッチや反射型フォトセ
ンサ等のように、多数の部材を必要としない。また、反
射型フォトセンサ等を使用しないたえ用紙表面の反射率
に無関係に紙なし検知を行うことができる。また、検知
しなければならない用紙サイズ等の種類が増加しても、
構成の変更が少なくて済む。更に、従来の給紙カセット
に少々手を加えるだけで適用できるので製造コストも低
くなるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図(a),(b)は、本考案の用紙及びカセット検知装置
が適用される給紙カセット近傍の要部斜視図、第２図(a),(b)は、本考案の用紙及びカセット検知装置
が適用される給紙カセット近傍の要部断面図、第３図(a),(b)は、本考案の一実施例である用紙及びカ
セット検知装置の概略構成図、第４図は、本考案の一実施例である用紙及びカセット検
知装置の検知部の回路構成の一例を示す図、第５図は、従来の一例を示す斜視図である。１・・・給紙カセット、１ａ・・・底部、１ｂ・・・前側面、１ｃ・・・側面、１ｃ′・・・端部、１ｄ・・・切欠部、２・・・底板、３・・・分離爪、４・・・底板押上バネ、５・・・ヒンジ部、６・・・給紙コロ、７・・・電極ユニツト、７ａ・・・検知部、８ａ，８ｂ・・・導電部、９ａ，９ｂ・・・接続部、１０，１０′・・・ネジ穴、１１，１１′・・・孔、１２ａ，１２ｂ・・・接続端子、Ｐ・・・用紙、Ａ，Ｂ・・・電極、Ｒ₁，Ｒ₂・・・抵抗、Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₄，Ｃ₅，Ｃ₆・・・コンパレータ、Ｖ_A，Ｖ_B，Ｖ_C，Ｖ_D，Ｖ_E，Ｖ_F・・・基準電圧、Ｄ₁，Ｄ₂，Ｄ₃，Ｄ₄，Ｄ₅，Ｄ₆・・・出力、Ｖ_CC・・電源、Ｒ_ref・・・共通抵抗．

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の給紙カセットを給紙部に選択的に着
脱可能な画像形成装置に用いられる、給紙カセットの用
紙の有無と給紙カセットの種類を検知する用紙及びカセ
ット検知装置において、前記複数の給紙カセットは各々、少なくとも二つの接続端子と、該二つの接続端子間を電気的に接続する第１の回路中に
直列状に配設され給紙カセットの種類に対応して他の給
紙カセットとは各々異なる抵抗値を有する第１，第２の
抵抗素子と、導電部を有し押上げ手段により付勢され積載用紙の減量
に応じて上昇する用紙積載底板と、該用紙積載底板上の
積載用紙の最上紙面に当接すべく載置され前記用紙積載
底板上に用紙が存在する際前記用紙積載底板とで前記積
載用紙を挟持し、用紙が存在しなくなった際に前記用紙
積載底板の導電部と接触する導電部材と、該導電部材を
前記第１，第２の抵抗素子の接続点に電気的に接続かつ
前記用紙積載底板の導電部を前記二つの接続端子のいず
れかに電気的に接続するか、前記導電部材を前記二つの
接続端子のいずれかに電気的に接続かつ前記用紙積載底
板の導電部を前記接続点に電気的に接続して、前記用紙
積載底板上に用紙が存在しなくなった際に前記二つの接
続端子間を前記第１の回路とは異なる第２の回路で接続
させる導電路とからなり、給紙カセット内の用紙の有無
によって前記二つの接続端子間の抵抗値を前記第１，第
２の抵抗素子を介した所定値と前記第１，第２の抵抗素
子の一方を介さない前記所定値よりも小さな抵抗値に変
化させる抵抗値変化手段と、を備え、前記画像形成装置本体には、前記給紙部に装着されている給紙カセットの前記二つの
接続端子と接続し前記二つの接続端子間の抵抗値と予め
設けられている複数の基準値とを比較することにより前
記装着されている給紙カセットの用紙の有無と給紙カセ
ットの種類を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする用紙及びカセット検知装置。