JPH08157104A - シート材検知手段および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】給紙カセット内のシート材がなくなる前に残量
が少なくなった時点で検知する。 【構成】給紙カセット１０内のシート材Ｓを支持板１２
Ａに載せ、圧縮ばね１３によって上方に持ち上げ、最上
位のシート材Ｓを給紙位置（基準高さ）に配置する。給
紙位置から所定高さＨだけ下方に、投光部２３と受光部
２４とを有する光センサ２０を配設する。支持板１２Ａ
上のシート材Ｓの残量の厚さｈが、所定高さＨよりも小
さくなったときに、投光部２３からの光が受光部２４に
到達して、残量が少ないことを検知することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザビーム
プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、装
置本体に対して着脱自在に装着される給紙カセット内の
シート材を検知するためのシート材検知手段および画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファクシミリ等の画像形成装置に
おいて、画像形成対象となるシート材の有無を検知する
ためのシート材検知手段が設けられている。

【０００３】図６の斜視図および図７の正面から見た縦
断面図を参照してその一例を説明する。

【０００４】このシート材検知手段は、給紙カセット１
０と光センサ２０とを組み合わせて構成されている。給
紙カセット１０は、フレーム１１内に、画像形成対象と
なるシート材を多数、整然と積層させた状態で収納して
いる。シート材Ｓの給紙方向先端側は、圧縮ばね１３に
よって上方に付勢された支持部材１２によって上方に付
勢されている。上方に付勢されたシート材Ｓは、その最
上位のものが給紙位置（不図示）にセットされるよう
に、規制部材（不図示）によって高さ位置が規制され
る。給紙位置は常に一定高さになるように維持されてい
る。したがって画像形成に伴って給紙が進行し、給紙カ
セット１０内のシート材Ｓが減るに従って、支持部材１
２が付勢部材１３に持ち上げられ、シート材Ｓの最下部
が順次に上方に移動していく。そして最終のシート材Ｓ
が給紙されて給紙カセット１０内にシート材Ｓがなくな
ったときに、光センサ２０がこれを検知する。

【０００５】光センサ２１は、シート材Ｓの上方に配置
された投光部２１と、フレーム１１の下方に配置された
受光部２２とを有し、投光部２１と受光部２２との中間
の光路に相当する部分には、支持部材１２に透孔１２ａ
がまたフレーム１１に透孔１１ａが穿設されている。従
って、支持部材１２上のシート材Ｓがなくなると、発光
部２１から照射された光が受光部２２に到達し、これに
より、給紙カセット１０内にシート材Ｓがなくなったこ
とが検知される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
シート材検知手段は、給紙カセット１０にシート材Ｓが
なくなったときにはじめてこれを検知する構成であるた
め、シート材Ｓの最後の１枚がなくなるまでは検知する
ことができない。したがって、ユーザは、突然、シート
材切れを知り、シート材の補給をすることになり、その
間、ファクシミリの受信や複写機のコピーが中断されて
しまい、補給後にあらためて受信やコピーを再開するこ
とになる。さらに、補給すべきシート材が準備されてい
ない場合には、受信、コピー等の作業が継続不能となっ
てしまう。

【０００７】そこで、本発明は、給紙カセット内のシー
ト材が少なくなったときに、これを検知するようにした
シート材検知手段を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、複数のシート材を収納する
とともに装置本体に対して着脱自在に装着される給紙カ
セットに対し、該給紙カセット内のシート材を検知する
シート材検知手段において、シート材の給紙側先端部を
下方から支持する上下動自在の支持部材と、該支持部材
を上方に向けて付勢する付勢部材と、前記支持部材およ
び付勢部材を介して上方に付勢された複数のシート材の
うちの最上位のシート材を所定の給紙位置に規制する規
制部材と、前記給紙位置を基準高さとしたときに、該基
準高さから所定高さだけ下方の検知位置に配置され、シ
ート材の給紙側先端部の側面を検知する光センサと、を
備えることを特徴とする。

【０００９】上述の光センサは、シート材の給紙側先端
部についての一方の側面側に配置された投光部と他方の
側面側に配置された受光部とを有する光透過型センサ、
またはシート材の給紙側先端部についての一方の側面側
に配置された、投光部と受光部とを有する光反射型セン
サとすることができる。

【００１０】次に、画像形成装置について、上述のいず
れかに記載のシート材検知手段と、前記給紙カセットか
ら送り出されたシート材に画像を形成する画像形成手段
と、を有する画像形成装置構成することができる。

【００１１】

【作用】以上構成によると、基準高さとなるシート材の
給紙位置は変化しないので、画像形成によって給紙カセ
ット内のシート材が消費されていった場合には、シート
材全体の厚さが薄くなっていき、その分だけ支持部材が
上昇する。したがって、支持部材の厚さを考えないとす
ると、基準高さから、シート材の側面を検知する光セン
サが配置される検知位置までの所定高さを適宜に設定す
ることにより、最下位のシート材が光センサの検知位置
よりも高くなったとき、すなわち残りのシート材全体の
厚さが所定高さよりも小さくなったときに、光センサは
これを検知することができる。なお、光センサの検知位
置を上下させて、所定高さを変化させることにより、光
センサが検知するシート材の残量の多少を変化させるこ
とができる。すなわち、所定高さを低く設定すれば、光
センサが検知したときのシート材の残量は少なく、一
方、所定高さを高く設定すれば、光センサが検知したと
きのシート材の残量が多くなる。

【００１２】なお、本発明に係るシート材検知手段は、
従来のものが給紙カセット内のシート材の有無を検知し
ていたのとは異なり、給紙カセット内のシート材の残量
があらかじめ設定していた所定枚数に近いことを検知す
るものである。

【００１３】また、本発明によると、シート材の残量の
高さが所定高さよりも小さくなったことを検知するもの
であるため、シート材の厚さによって、残量の高さに相
当するシート材の枚数が異なる。したがって、本発明で
はシート材の残量を枚数として正確に把握することはで
きないし、またその必要もない。給紙カセット内のシー
ト材が終わりに近づいてきたことを検知できれば十分で
ある。これにより、あらかじめシート材の補給の準備、
例えば、シート材を装置のそばにおいておくことや、作
業を意図的に中断して、シート材の補給を行うことなど
ができる。特にファクシミリにおいては、シート材がな
くなる前に補給することができるので、受信が中断され
るなどして送信先に迷惑をかけたりするおそれはない。

【００１４】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例１〉図１、図２に、実施例１のシート材検知手
段を図示する。図１は全体の斜視図、また図２は給紙側
の縦断面図（ただし、一部破断している。）である。

【００１５】このシート材検知手段は、給紙カセット１
０と光センサ２０との組合せによって構成されている。

【００１６】給紙カセット１０は、箱状に形成されたフ
レーム１１Ａを有する。フレーム１１Ａは、シート材Ｓ
の給送方向（矢印Ｋ１方向）を「前」、給送方向に向か
って左を「左」、給送方向に向かって右を「右」とする
と、上面の前半部にシート材Ｓを出し入れするための開
口部を有する。また、左右の両側壁には、シート材検知
用の光路に相当する部分にそれぞれ透孔１１ｂ、１１ｃ
が穿設されている。さらにフレーム１１Ａ内側の前半部
には、支持板（支持部材）１２Ａが上下動自在に装着さ
れている。支持板１２Ａは、フレーム１１Ａの底部との
間に介装された２個の圧縮ばね（付勢部材、ただし、図
２には一方のもののみを図示）１３によって上方に向け
て付勢されている。したがって、給紙カセット１０内に
収納された複数のシート材Ｓは、少なくともその前端部
が支持板１２Ａ上に載せられて上方に向けて押し上げら
れている。押し上げられたシート材Ｓは、不図示の規制
部材によって上昇限が規制される。すなわち、シート材
Ｓのうちの最上位のシート材Ｓは、規制部材（不図示）
によって給紙位置に保持される。給紙位置は、シート材
の給紙時の基準高さであり、給紙カセット１０内のシー
ト材Ｓは、常にここから給紙される。画像形成に伴って
シート材Ｓが給紙位置から給紙されると、シート材Ｓの
１枚分だけ支持板１２Ａが上方に移動し、支持板１２Ａ
の上面に直接的に接触している最下位のシート材が１枚
分だけ上昇する。つまり、給紙カセット１０内からシー
ト材Ｓが給紙されると、その給紙された枚数に相当する
分の高さだけ、支持板１２Ａとともに最下位のシート材
Ｓが上昇することになる。

【００１７】シート材Ｓの前端の左右両角部には、給紙
時のシート材Ｓの重送を防ぐための分離爪１５が配置さ
れている。分離爪１５は上下動自在に支持されており、
その自重によって左右両角部に軽く載せられている。

【００１８】つづいて、光センサ２０について説明す
る。

【００１９】光センサ２０は、投光部２３と受光部２４
とを有し、給紙カセット１０の装着先となる装置本体側
に配設されている。投光部２３と受光部２４とは、装置
本体に対して装着された状態の給紙カセット１０に対
し、それぞれフレーム１１Ａの左の側壁の左方、右の側
壁の右方に配置されており、これら発光部２３と受光部
２４との間には、前者から後者に向かう光路が形成され
ている。この光路とフレーム１１Ａの左右の側壁とが交
差する部分には、前述の透孔１１ｂ、１１ｃがそれぞれ
穿設されている。光センサ２０の配設位置は、シート材
Ｓの搬送方向（矢印Ｋ１方向）については分離爪１５よ
りも少し上流側、また上下方向については前述の基準高
さ（給紙位置）から所定高さＨだけ下方とする。この所
定高さＨを適宜に設定することにより、給紙カセット１
０内に十分な枚数のシート材Ｓが収納されている場合
（図２の状態）には、シート材Ｓの側面に向けて投光部
２３から発せられた光は、シート材Ｓによって光路を遮
られる。一方、給紙カセット１０内のシート材Ｓの残量
が少なくなった場合（図３の状態）には、光路を遮断し
ていたシート材Ｓが、圧縮ばね１３、支持板１２Ａを介
して上方に押し上げられるため、投光部２３からの光は
受光部２４に到達する。これにより、給紙カセット１０
内のシート材Ｓの残量が少なくなったことを検知する。
すなわち、支持板１２Ａの厚さを考慮に入れない場合、
図３のように、シート材Ｓの残量の厚さｈが前述の所定
高さＨよりも小さくなったとき（ｈ＜Ｈ）に、それまで
遮断されて光路が開かれ、投光部２３からの光が受光部
２４に到達する。このときのシート材Ｓの残量は、シー
ト材１枚当たりの厚さをｔとすると、（ｈ／ｔ）枚とな
る。枚数に換算したときの残量は、シート材Ｓの厚さｔ
が厚い程少なくなり、反対に、厚さｔが薄い程多くな
る。

【００２０】上述のように、光センサ２０は、シート材
Ｓの残量の厚さｈが、所定高さＨに対してｈ＜Ｈとなっ
たときにこれを検知する。したがって、Ｈを変化させる
と、これに伴って、光センサ２０が検知したときのシー
ト材Ｓの厚さｈが変化する。すなわち、光センサ２０の
検知位置を、図３に示す光センサ２０よりも下げてＨを
大きく設定したときは、検知時のシート材Ｓの残量が多
くなり、反対に、光センサ２０を上げてＨを小さく設定
したときは、検知時のシート材Ｓの残量が少なくなる。

【００２１】上述のように本実施例によると、給紙カセ
ット１０内のシート材Ｓが完全になくなる前に（ある程
度の残量があるうちに）、シート材Ｓの残りが少なくな
ったことを検知できるので、例えば、補給すべきシート
材をあらかじめ準備しておくことができる。また、作業
中の紙切れ、特にファクシミリにおいては、受信中の紙
切れを防止することができる。 〈実施例２〉本発明に上述の実施例１では、光センサ２
０として光透過型センサを装着した例について説明した
が、本実施例では、光反射型センサ２５を装着した例に
ついて説明する。図４、図５はいずれも給紙カセット１
０を前から見た縦断面図であり、図４はシート材Ｓが十
分にある場合、図５はシート材Ｓが少ない場合を図示し
ている。光反射型センサ２５は、同一のフレーム内に投
光部と受光部とを備えており、給紙カセット１０のフレ
ーム１１Ｂの一方の側壁の外側に配置されている。光反
射型センサ２５の給紙方向の位置および上下方向の位置
については、前述の実施例１の光透過型センサと同様と
することができる。フレーム１１Ｂには、光反射型セン
サ２５と対応する位置に、透孔１１ｄが穿設されてい
る。図４のように、給紙カセット１０内に、シート材Ｓ
が十分に収納されていて、ｈ＞Ｈの場合は、光反射型セ
ンサ２５から発せられた光は、透孔１１ｄを通過し、シ
ート材Ｓの側面によって反射され、再び光反射型センサ
２５に戻る。

【００２２】これに対し、図３に示すように、シート材
Ｓが減ってｈ＜Ｈとなると、光反射型センサ２５から照
射された光は、シート材Ｓの側面によって反射されるこ
とはない。これにより、光反射型センサ２５は給紙カセ
ット１０内のシート材Ｓの残量がｈ以下になったことを
検知することができる。 〈実施例３〉図８、図９を参照して、上述の実施例１ま
たは実施例２のシート材検知手段を有する画像形成装置
の一例として、ファクシミリ装置について説明する。な
お、図８はファクシミリ装置の全体構成を示す縦断面
図、また、図９は外観斜視図であり、これらの図中の符
号は、上述の図１ないし図７の図中の符号とは独立に取
ってある。つまり、同一の部材についても別の符号を付
してある。

【００２３】ファクシミリ装置本体２０１の上面カバー
２０２は原稿Ｄを複数枚積載することができる原稿載置
台として用いられている。ファクシミリ装置本体２０１
の上面一端側（図８において左側）に原稿載置台２０２
から搬送された原稿Ｄの画像情報を読取る光学読取系２
０３が配置され、また同光学読取系２０３の下方位置に
レーザービームプリンタからなる記録系２０４が配置さ
れている。またファクシミリ装置本体２０１の上面には
操作パネル２１６等が配置されている。

【００２４】光学読取系２０３は、原稿載置台２０２上
に積載した原稿Ｄを予備搬送押圧片２０３ａと圧接した
予備搬送ローラ２０３ｂ及び分離押圧片２０３ｃと圧接
した分離ローラ２０３ｄで１枚ずつ分離し、更に給紙コ
ロ２０３ｅと圧接した主搬送ローラ２０３ｆ等でコンタ
クトセンサ（密着型センサ）２０５に搬送し、押圧手段
２０６で原稿Ｄを密着型センサ２０５に押圧して密着さ
せつつ原稿Ｄの画像情報を読取った後、原稿Ｄを排紙コ
ロ２０３ｇと圧接した排紙ローラ２０３ｈによって原稿
排紙トレイ２０７に排出するように構成されている。

【００２５】コントロール部２０８は、読取った画像情
報をファクシミリモードの場合に他機の記録部に、また
コピーモードと受信時の場合は自己の記録系２０４にそ
れぞれ送信するように構成されている。

【００２６】なお、原稿載置台２０２には原稿Ｄの搬送
方向と直角方向（原稿Ｄの幅方向）にスライド可能なス
ライダー２０２ａが設けられていて、同スライダー２０
２ａによって原稿載置台２０２上に積載された原稿Ｄの
両サイドを揃えるようになっている。

【００２７】記録系２０４は、密着型センサ２０５の画
像信号に基づいてレーザービーム発振機から変調信号を
出射し、変調ビームをポリゴンミラー２０９によって画
像形成部２１０の感光ドラム２１０ａに走査光を照射し
て、同感光ドラム２１０ａの表面に画像情報を形成する
ように構成されている。

【００２８】感光ドラム２１０ａは、一次帯電器２１０
ｂと現像ローラ２１０ｃとクリーニングブレード２１０
ｄと共に記録カートリッジ２１０ｅ内に一体に組込まれ
ていて、ファクシミリ装置本体２０１に対して着脱可能
に取り付けられている。感光ドラム２１０ａの表面は一
次帯電器２１０ｂにより均一に帯電され、同表面にポリ
ゴンミラー２０９から走査光が照射されると静電潜像が
形成され、この静電潜像が現像ローラ２１０ｃから供給
されるトナーによって顕像化されるようになっている。

【００２９】ファクシミリ装置本体２０１の下部にはカ
セット２１１が設けられいる。同カセット２１１をファ
クシミリ装置本体２０１の前面側に水平方向に引き出す
ことにより、カセット２１１上部を開口しシート材Ｓを
カセット２１１内に積載する。押上げばね２１ｌａによ
り中板２１１ｂが常時加圧状態のため、分離爪２１ｌｃ
が自重で積載シート材Ｓの先端辺側隅角部に乗かった状
態となり、シート材Ｓを１枚ずつ分離する機能を果た
す。

【００３０】カセット２ｌｌをファクシミリ装置本体２
０１に押し込むと、半月形の給紙ローラ２１２がシート
材給送方向に回転駆動され、積載シート材Ｓの最上位の
シート材に摩擦力で給紙方向への送り出し力が作用す
る。送りを掛けられた最上位のシート材Ｓは前進しよう
とするが、その先端辺左右の隅角部が分離爪２１ｌｃで
受けとめられていて前方への移動が阻止されている。そ
のために給紙ローラ２１２の回転に伴いこの最上位シー
ト材Ｓについて分離爪２１ｌｃと給紙ローラ２１２との
間の分離爪寄り部分にシート材Ｓのコシの強さに抗して
たわみループができる。

【００３１】このたわみループの大きさがある程度以上
になるとたわみをもとに戻そうとする反発力により、最
上位シート材Ｓの分離爪２１ｌｃで押えられている先端
辺左右の隅角部分が分離爪２１ｌｃの下面側から上面側
へ自然に抜け外れて分離爪２１ｌｃを乗り越える。すな
わち、積載シート材Ｓの最上位シート材のみがたわみル
ープの形成で分離爪２１ｌｃの拘束から開放されて２枚
目以降のシート材から１枚だけ分離されて給送されてゆ
く。

【００３２】次いで、レジストローラ対１９に中継ぎさ
れたシート材Ｓは感光ドラム２１０ａに形成されたトナ
ー像の先端とシート材Ｓの先端が一致するように給紙タ
イミングを取り、画像形成部２１０に搬送される。

【００３３】画像形成部２１０の感光ドラム２１０ａの
周辺部には転写帯電器２１０ｆが配置され、また感光ド
ラム２１０ａよりも下流側のシート搬送経路に定着器２
１０ｇ、排紙ローラ２１０ｈが配置されていて、転写帯
電器２１０ｆで給紙部から給送されたシート材Ｓに感光
ドラム２１０ａの表面に形成されたトナー像を転写した
後、定着器２１０ｇでシート材Ｓにトナー像を定着し
て、排紙ローラ２１０ｈによりファクシミリ装置本体２
０１の一側面（図８において左側）に着脱可能に取り付
けられた排紙トレイ２１３に排出されるようになってい
る。

【００３４】２１４はファクシミリ装置本体２０１の下
部に配置されたオプションフィーダであり、ファクシミ
リ装置本体２０１側と同一のカセット２１１を収納で
き、図９に示すようにファクシミリ装置本体２０１に対
して着脱可能になっている。シート材Ｓはファクシミリ
装置本体２０１と同一の半月形の給紙ローラ２１２によ
って１枚ずつ分離して、この分離されたシート材Ｓをオ
プションフィーダ搬送ローラ対２１４ａによりレジスト
ローラ対１９へ搬送する。それ以降の動作はファクシミ
リ装置本体２０１のカセット給紙の場合と同様である。

【００３５】なお、ファクシミリ装置本体２０１の一端
側には開閉蓋２１５が開閉可能に設けられていて、同開
閉蓋２１５に排紙トレイ２１３が着脱可能に取付けられ
ている。また開閉蓋２１５を開くことによって記録カー
トリッジ２１０ｅをファクシミリ装置本体２０１の外に
引き出して交換できるようになっている。

【００３６】上述構成のファクシミリ装置に対し、実施
例１または実施例２のシート材検知装置は、カセット２
１１ないの中板２１１ｂの前端側を上方に向けて付勢す
る圧縮ばね２１１ａの近傍に前述のように（図１ないし
図７に示すようにして）配設されているものである。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
給紙カセット内のシート材の側面を光センサによって検
知することにより、給紙カセット内のシート材が完全に
なくなる前に、残量が少なくなったことを検知できるの
で、あらかじめシート材の補給の準備、例えば、シート
材を装置本体のそばにおいておくことや、作業を意図的
に中断して、シート材の補給を行うことなどができる。
特に画像形成装置としてのファクシミリにおいては、シ
ート材がなくなる前に補給することができるので、受信
が中断されるなどして送信先に迷惑をかけたりするおそ
れはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のシート材検知手段の斜視図。

【図２】実施例１の、シート材が多い場合のシート材検
知手段の動作を示す縦断面図。

【図３】実施例１の、シート材が少ない場合のシート材
検知手段の動作を示す縦断面図。

【図４】実施例２の、シート材が多い場合のシート材検
知手段の動作を示す縦断面図。

【図５】実施例２の、シート材が少ない場合のシート材
検知手段の動作を示す縦断面図。

【図６】従来のシート材検知手段の斜視図。

【図７】従来の、シート材が多い場合のシート材検知手
段の動作を示す縦断面図。

【図８】実施例３のファクシミリ装置（画像形成装置）
の全体構成を示す縦断面図。

【図９】実施例３のファクシミリ装置の全体構成を示す
外観斜視図。

【符号の説明】

１０ 給紙カセット １１、１１Ａ、１１Ｂフレーム １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ透孔 １２、１２Ａ支持部材（支持板） １３ 付勢部材（圧縮ばね） １５ 分離爪 ２０ 光センサ（光透過型センサ） ２１、２３ 投光部 ２２、２４ 受光部 ２５ 光反射型センサ ２１０ 画像形成部 Ｄ 原稿 Ｓ シート材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のシート材を収納するとともに装置
   本体に対して着脱自在に装着される給紙カセットに対
   し、該給紙カセット内のシート材を検知するシート材検
   知手段において、 シート材の給紙側先端部を下方から支持する上下動自在
   の支持部材と、 該支持部材を上方に向けて付勢する付勢部材と、 前記支持部材および付勢部材を介して上方に付勢された
   複数のシート材のうちの最上位のシート材を所定の給紙
   位置に規制する規制部材と、 前記給紙位置を基準高さとしたときに、該基準高さから
   所定高さだけ下方の検知位置に配置され、シート材の給
   紙側先端部の側面を検知する光センサと、を備える、 ことを特徴とするシート材検知手段。
2. 【請求項２】 前記光センサが、シート材の給紙側先端
   部についての一方の側面側に配置された投光部と他方の
   側面側に配置された受光部とを有する光透過型センサで
   ある、 ことを特徴とする請求項１記載のシート材検知手段。
3. 【請求項３】 前記光センサが、シート材の給紙側先端
   部についての一方の側面側に配置された、投光部と受光
   部とを有する光反射型センサである、 ことを特徴とする請求項１記載のシート材検知手段。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか１に
   記載のシート材検知手段と、 前記給紙カセットから送り出されたシート材に画像を形
   成する画像形成手段と、を有することを特徴とするを画
   像形成装置。