JP3582990B2

JP3582990B2 - Paper detection mechanism of image forming apparatus

Info

Publication number: JP3582990B2
Application number: JP21223798A
Authority: JP
Inventors: 昌彦中尾
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP2000044090A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙検出機構、特に、画像形成装置に開閉自在に設けられた用紙載置部に用紙が載置されたことを検出するための画像形成装置の用紙検出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置は、オフィスの省スペース化を図るために、小型化することが望まれている。例えば、複写機では、用紙が収納された給紙カセットが使用する用紙のサイズに応じて複数用意され、各給紙カセットが装置に対して着脱自在となっている。また、複写機上面には、原稿が載置される原稿台が設けられている。この原稿台に載置された用紙に光を照射し、原稿から反射してくる光をＣＣＤセンサなどで電気的信号に変換して、ＣＣＤセンサの信号に基づいて感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によってトナー画像に顕像化している。このあと、表面にトナー画像が形成された用紙を定着装置に搬送し、トナー画像を加熱して溶融定着している。
【０００３】
画像形成部に搬送される用紙は、画像形成装置に着脱自在に設けられた給紙カセットに収納されている。この給紙カセットから引き出された用紙は、給紙搬送路を介して画像形成部に搬送され、画像形成部で表面にトナー画像が転写された用紙は、排紙搬送路を介して定着装置まで搬送され、排紙トレイに排出される。
【０００４】
また、厚紙やＯＨＰシート、表面コート紙などの特殊紙、いわゆるマテリアル紙に対して画像形成を行う場合には、急激な方向転換をしないような用紙搬送路を設定する必要がある。このため、マテリアル紙を収納可能なバイパストレイを設け、このバイパストレイから画像形成部まで搬送される用紙が比較的緩やかに方向転換するようにバイパス搬送路を構成したものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような画像形成装置において、給紙カセットやバイパストレイには、用紙の有無を検出するためのエンプティ検出スイッチや用紙サイズを検出するための用紙後端検出スイッチが設けられている。このようなエンプティ検出スイッチや用紙後端検出スイッチは、給紙カセットやバイパストレイの用紙載置面に一端が突出する作動部を有し、この作動部が用紙１枚分の重量で変位可能になっている。この作動部の他端は給紙カセットやバイパストレイの内部に埋設されており、他端の変位を光学的、磁気的あるいは機械的に検出することによって、用紙の有無あるいは用紙サイズを検出するように構成されている。
【０００６】
このような検出スイッチは、給紙カセット内部の底面、バイパストレイの用紙載置面に作動部の一端が突出状態となっているため、装置の搬送時、メンテナンス作業時などにこの作動部に衣服や部品などをひっかけて、作動部を損傷するおそれがある。特に、バイパストレイの用紙後端検出スイッチは装置の側方に突出するトレイ上に設けられるため、バイパストレイ上に用紙を載置する通常作業においてもこのような損傷のおそれがある。
【０００７】
ここで用いられる検出スイッチは、載置される用紙の重量によって作動部の一端が押圧されたとき、作動部の他端が変位するように、少なくとも用紙からの押圧力が働く方向に剛性を維持している必要がある。また、用紙１枚でも載置されていればこれを検出する必要があるため、用紙からの押圧力が働く方向に作動部の慣性力を小さくしておかねばならず、作動部を軽量化する必要がある。したがって、ＡＢＳやＰＯＭなどの硬質合成樹脂を小径の棒状に形成し、これを回転自在に支持することによって、作動部を構成している場合が通常である。
【０００８】
このように、硬質合成樹脂で構成されている作動部は、用紙からの所定方向への押圧力に対しては剛性を維持するものの、前述したように衣服や部品がひっかかるなどして予想以上の大きな負荷がかかると、破壊されてしまうおそれが大きい。
【０００９】
本発明は、画像形成装置の用紙検出機構であって、用紙検出部材に異常な負荷がかかった場合に破壊されることを防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置の用紙検出機構は、画像形成装置に開閉自在に設けられた用紙載置部に用紙が載置されたことを検出するための機構であって、用紙検出センサと、用紙検出部材とを備えている。用紙検出センサは画像形成装置本体に設けられた光電変換素子からなるセンサである。用紙検出部材は、用紙載置部に設けられ開状態の用紙載置部に載置された用紙に当接して変位する作動部と、作動部の変位とともに変位して用紙検出センサへの光を遮断しあるいは通過させる検出部とを有している。そして、用紙載置部は中空に形成されるとともに採光用開口を有し、用紙検出部材の検出部は、用紙載置部の中空部に配置されて、採光用開口から用紙検出センサに到達する光を遮断しあるいは通過させる。また、用紙検出部材の作動部は、少なくとも用紙載置部に載置される用紙からの押圧力に対しては、予測される用紙の最大押圧力以下で剛性を維持し、外部からの押圧力に基づいて予測されるよりも大きな負荷が加わった場合その負荷の方向に弾性変形する材料で構成されている。
【００１１】
このことにより、作動部に用紙からの通常の押圧力がかかった場合には、作動部の変位が検出部によって検出され、用紙の検出を確実に行うことができる。また、如何なる方向からであっても予測されるよりも大きな負荷が加わった場合には、作動部が弾性変形することによって破壊されることを回避できる。
【００１２】
ここで、作動部を合成ゴムまたはスポンジで構成することができる。また、作動部が用紙１枚分の重量で生じる押圧力により変位可能なものとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施形態が採用される複写機の縦断面図を示す。この複写機１は、本体１０と、本体１０の上部に開閉自在に装着された原稿押さえ１１とを有している。
【００１４】
本体１０には、その上部に位置して、原稿が載置される原稿台１５が配置されている。本体１０の内部には、正面から見て左側の端部で上下方向のほぼ中央に画像形成部１６が設けられている。また、下部には、画像形成部１６に原稿を供給するための給紙部１７が設けられている。
【００１５】
給紙部１７には、本体１０に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する給紙カセット１８，１９と、その上方に設けられるスタックバイパス２０とを備えている。
【００１６】
原稿台１５の下方には、原稿台１５上に載置された原稿の画像情報を読み取るための光学系２１が設けられている。光学系２１は、原稿台１５上に載置された原稿表面に光を照射するための光源２２と、原稿表面から反射した光を偏向するためのミラー２３，２４，２５と、ミラー２５からの光を収束させるためのレンズ２６と、レンズ２６によって収束された光を受光して原稿画像に対応する画像データ信号を生成するＣＣＤセンサなどの撮像素子２７とを備えている。
【００１７】
画像形成部１６は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム３０を有し、さらに感光体ドラム３０の周囲に配置された主帯電装置３１、現像装置３２、転写ローラ３３およびクリーニング装置３４を有している。
【００１８】
主帯電装置３１は、感光体ドラム３０の表面を帯電させるための装置であり、感光体ドラム３０の右斜め上方に配置されている。主帯電装置３１から所定の間隙をあけて感光体ドラム３０の右斜め下方に感光体ドラム３０上にトナー像を形成する現像装置３２が配置されている。現像装置３２は、内部にトナーを収納し、感光体ドラム３０に形成されている静電潜像をトナーによって顕像化するものである。また、転写ローラ３３は、感光体ドラム３０上のトナー像を用紙に転写するための装置であり、感光体ドラム３０の左側方に配置されている。クリーニング装置３４は、感光体ドラム３０表面の残留トナーなどを除去するための装置であり、感光体ドラム３０の上方に配置されている。
【００１９】
感光体ドラム３０の右側方には、感光体ドラム３０の周面に静電潜像を形成するためのレーザユニット３５が設けられている。レーザユニット３５は、撮像素子２７から得られる画像データ信号に基づいて感光体ドラム３０周面に静電潜像を形成する。
【００２０】
給紙部１７には、各給紙カセット１８，１９から画像形成部１６方向に用紙を搬送するための縦搬送路４１と、スタックバイパス２０から画像形成部１６方向に用紙を搬送するバイパス搬送路４２とが設けられている。各給紙カセット１８，１９およびスタックバイパス２０には、収納されている用紙を取り出すためのピックアップローラ４３，４４，４５および用紙を１枚ずつ搬送路に送り出すための給紙ローラ対４６，４７，４８が設けられている。縦搬送路４１には、搬送ローラ対４９，５０が設けられており、バイパス搬送路４２には搬送ローラ対５１が設けられている。縦搬送路４１とバイパス搬送路４２は、感光体ドラム３０と転写ローラ３３とが対向する転写位置の下方で合流している。この合流した個所には、搬送されてくる用紙を所定位置に待機させるためのレジストローラ５２が設けられている。
【００２１】
感光体ドラム３０および転写ローラ３３の上方には、用紙上に転写されたトナーを溶融定着するための定着装置５３が設けられている。定着装置５３は、ヒータを内蔵する加熱ローラ５４と加熱ローラ５４に圧接する加圧ローラ５５とが設けられており、両ローラ間に用紙を挟持して搬送するとともに、用紙表面に形成されたトナー画像を加熱定着するものである。
【００２２】
定着装置５３のさらに上方には、分岐部５６が設けられている。分岐部５６の右側方には、排出ローラ対６０を介して用紙が排出される排出トレイ５７と、排出トレイ５７の上方に配置され、排出ローラ対６１を介して用紙が排出されるサブ排出トレイ５８とが配置されている。また、分岐部５６の左下方には両面コピーの際に用紙を反転させるためのスイッチバック部５９が配置されている。分岐部５６には、用紙搬送方向を排出トレイ５７方向とスイッチバック部５９方向とに切り換えるための分岐爪６２が設けられている。分岐爪６２の左側方には、２つの分岐爪６３，６４が設けられている。この２つの分岐爪６３，６４の下方にはスイッチバック部５９に用紙を案内するスイッチバック搬送路６５が設けられ、上方にはサブ排出トレイ５８へ用紙を案内するサブトレイ搬送路６６が設けられ、また、２つの分岐爪６３，６４の中間には図示しないソータやステープルソータなどのフィニッシャに用紙を搬送するフィニッシャ搬送路６７が設けられている。分岐爪６３，６４は、搬送されてくる用紙をスイッチバック搬送路６５、サブトレイ搬送路６６またはフィニッシャ搬送路６７のいずれかに案内するように切り換え可能となっている。
【００２３】
〔スタックバイパス〕
スタックバイパス２０の詳細を図２、図３に基づいて説明する。このスタックバイパス２０は、基体８１と基体８１に回動可能に支持される蓋部材８２とを有している。基体８１は、上面に用紙が載置される載置板８６を備えたトレイ形状であり、載置板８６の左端部上方に位置して用紙を引き出すためのピックアップローラ４５と、用紙を１枚ずつ搬送路に送り出すための給紙ローラ対４８とが設けられている。給紙ローラ対４８の左側方には用紙をバイパス搬送路４２側に案内する案内面８７が設けられている。また、基体８１の両側部（本体１０の前後方向）には、被案内レール８４と案内ローラ８５とを備える被案内部８３，８３を有している。これに対応して、本体１０内部には、被案内レール８４の下面を案内するための案内ローラ７３を有する案内レール７２が設けられている。基体８１は、この案内レール７２に案内されて、本体１０の右側方に設けられた開口７１から引き出すことが可能となっている。
【００２４】
載置板８６には、案内溝８８が設けられており、この案内溝８８に係合して用紙の左右方向の位置合わせを行う仕切板８９，８９が取り付けられている。また、載置板８６は支軸９０を介して基体８１に対して回動可能となっており、収納される用紙の先端位置を上方に押し上げる方向に付勢されている。この例では、載置板８６の左端部下面にバネ９１が設けられており、載置板８６の左端部を上方に付勢している。
【００２５】
また、載置板８６の上面にはカム部材９２が当接している。このカム部材９２は、ピックアップローラ４５の回転軸の両端部に取り付けられており、用紙搬送方向下流側の端部において載置板８６上面に当接している。このカム部材９２は、非駆動時には図に示すようにバネ９１の付勢力に抗して載置板８６の上面をピックアップローラ４５から離間させる。また、カム部材９２は回転に伴ってカム面が上昇する。これに伴って、載置板８６はバネ９１の付勢力によりその上面がピックアップローラ４５に近接あるいは圧接する位置まで移動するように構成されている。
【００２６】
蓋部材８２は、基体８１の右端部において回動自在に支持されており、基体８１が本体１０内の所定位置に収納されるとき、開口７１を閉止可能となっている。
【００２７】
このスタックバイパス２０に収納される用紙は、急激な方向転換することなく、バイパス搬送路４２を介して画像形成部１６に搬送される。したがって、このスタックバイパス２０は、厚紙やＯＨＰシート、表面コート紙などのいわゆるマテリアル紙を画像形成部１６に給紙するのに適している。
【００２８】
また、このスタックバイパス２０は、載置板８６上にＡ４横サイズの用紙を収納して、蓋部材８２が閉止可能となっている。通常使用する用紙サイズとしてはＡ４サイズが多いと考えられるため、このような用紙を載置板８６上に載置して蓋部材８２を閉止すれば、いわゆるバイパストレイに用紙をセットした状態で、本体１０の側方に突出する部分がなくなる。さらにこのスタックバイパス２０は、給紙カセット１８，１９、排紙トレイ５７、サブトレイ５８、原稿台１５と平面視重合する位置に配置されているため、設置面積を極力小さくすることが可能となる。
【００２９】
さらに、このスタックバイパス２０は、本体１０の右側方に設けられた開口７１から引き出し可能にとなっているため、載置板８６上に用紙をセットする作業が容易となり、はがきなどの小型サイズの用紙であってもセッティングが容易となる。スタックバイパス２０を本体１０の側方に引き出す際には、ピックアップローラ４５、給紙ローラ対４８、載置板８６を上下動させる機構などが一体的に引き出されるため、給紙に関わる各機構の位置決め精度を損なうことがない。
【００３０】
〔用紙検知手段〕
蓋部材８２は、図４に示すように、支軸１０１によって本体１０に対して回動自在に支持されている。この蓋部材８２は、２点鎖線で示すように本体１０に対して閉止することが可能となっており、実線で示すように開放状態とした場合には、載置板８６の延長上に位置するように係止可能となっている。
【００３１】
蓋部材８２は、開放状態となったとき載置板８６と連続して用紙を載置可能な第２載置板１０２を有している。また、蓋部材８２は、閉止状態となったとき本体１０の側壁と一体的に装置本体の側壁を構成する外側板１０３、閉止状態となったときの上部に位置する上側板１０４、下部に位置する下側板１０５および前後に位置する前後側板（図示せず）を有している。また、蓋部材８２の内部には、紙面に垂直な方向に設けられ、中央に検出用開口１０７を有する仕切板１０６が設けられている。このことにより、蓋部材８２は、第２載置板１０２、外側板１０３、上側板１０４、下側板１０５および前後側板によって囲まれた内部中空を有しており、仕切板１０６によってこの内部中空が仕切られて、第１中空部１０８と第２中空部１０９を構成している。
【００３２】
第２載置面１０２のほぼ中央であって、第１中空部１０８に位置する部分に作動用開口１１０が穿設されている。この作動用開口１１０には、用紙検知部材１１１が設けられている。この用紙検知部材１１１は、一端側が作動用開口１１０から出没可能に配置された作動部１１２であり、多端側が仕切板１０６の検出用開口１０７を遮蔽・開放可能な検出部１１３を構成しており、支軸１１４を介して蓋部材８２に対して回動可能に取り付けられている。
【００３３】
上側板１０４には、第１中空部１０８に光を取り入れるための採光用開口１１５が穿設されている。この採光用開口１１５から第１中空部１０８に取り入れられた光は、用紙検出部材１１１の検出部１１３が検出用開口１０７を開放しているときには、検出用開口１０７を介して第２中空部１０９に流入することとなる。下側板１０５には、第２中空部１０９に流入した光を本体１０側に通過させる検出用開口１１６が穿設されている。
【００３４】
本体１０側には、検出用開口１１６に対応する位置に検出用開口１１７が設けられている。この検出用開口１１７の内方には、光を検出して検出信号を出力するフォトダイオード、フォトトランジスタなどの光電変換素子でなる用紙検出センサ１１８が配置されている。
【００３５】
また、ここでは図示しないが、蓋部材８２が本体１０に対して開放状態であるか閉止状態であるかを検出するための開閉状態検出センサが設けられている。この開閉状態検出センサは、たとえば、蓋部材８２が閉止状態のときにアクチュエータが押圧されるように構成されたマイクロスイッチを本体１０側に設けることが可能であり、蓋部材８２の位置を光電変換素子によって検出するように構成することも可能である。
【００３６】
このようにしたスタックバイパス２０では、蓋部材８２を開放した状態で、蓋部材８２上に用紙がない場合には、用紙検出部材１１１の作動部１１２は、第２載置面１０２上に突出した状態となっており、検出部１１３は仕切板１０６の検出用開口１０７を遮蔽している。このことにより、採光用開口１１５から第１中空部１０８に取り入れられた光は、検出用開口１０７を通過することなく、用紙検出センサ１１８は検出信号を出力しない。
【００３７】
また、蓋部材８２上に用紙が載置されて、用紙検出部材１１１の作動部１１２上に用紙がある場合には、作動部１１２が用紙の重量により第２載置面１０２内に没するように押圧される。これに伴って、用紙検出部材１１１は支軸１１４を中心に回動し、検出部１１３が仕切板１０６の検出用開口１０７を開放状態とする。この場合、採光用開口１１５より取り入れた光は、検出用開口１０７、１１６，１１７を介して用紙検出センサ１１８に到達する。このことにより、用紙検出センサ１１８は、蓋部材８２の第２載置板１０２上に用紙が存在する旨の検出信号を出力する。
【００３８】
さらに、蓋部材８２が、開閉状態検出センサにより閉止状態であることを検出した場合には、用紙検出センサ１１８の検出信号を無視するように構成することができる。
【００３９】
以上から、蓋部材８２が開放状態である際に、第２載置面１０２上に用紙があるか否かを容易に確実に検出することが可能である。このとき、用紙検出センサ１１８は本体１０側に設けられており、可動部分を介して配線を行う必要がなく、断線や機械的故障を極力少なくすることができる。また、Ａ３サイズの用紙後端を検出するような位置に、用紙検出部材１１１の作動部１１２を配置すれば、用紙検出センサ１１８の検出信号により、スタックバイパス２０に載置された用紙サイズがＡ３サイズかそれ以下のサイズの用紙かを容易に判別することができる。
【００４０】
〔検出スイッチ〕
用紙検出部材１１１の作動部１１２は、載置される用紙の重量による押圧力で剛性を維持するとともに、予測されるよりも大きな負荷が加わった場合にその負荷の方向に弾性変形可能な材質で構成されている。この場合、作動部１１２を軟質合成ゴムやスポンジなどの弾性部材で構成することができる。
【００４１】
このことにより、用紙が第２載置板１０２上に載置されたとき、用紙の重量による押圧力が作動部１１２に加わっても、作動部１１２は剛性を維持して検出部１１３を変位させ、用紙後端部の検出を確実に行うことが可能となる。
【００４２】
また、検出部１１３の通常の変位位置を超えて変位させようとする力が、作動部１１２に加わった場合には、作動部１１２が弾性変形して、塑性変形または折損などによる破壊を防止する。
【００４３】
さらに、作動部１１２に図下方向以外の押圧力が加わった場合には、作動部１１２は同様にその押圧力の方向に弾性変形し、塑性変形または折損などによって破壊されることを防止する。
【００４４】
したがって、作動部１１２を作動用開口１１０内に押し込むような強い押圧力が加わった場合や、作動部１１２が衣服や部品などに引っかかって変位方向と異なる方向に大きな負荷が加わった場合において、作動部１１２が弾性変形して破壊されることを防止できる。このような負荷が取り除かれた後は、作動部１１２は元の状態に復帰し、再度用紙の検出が可能となる。
【００４５】
〔検出スイッチの他の実施形態〕
検出スイッチとしては、図５に示すような用紙検出部材１２１を用いることが可能である。この用紙検出部材１２１は、支持軸１２２に固定される略円筒形状の基体１２３と、基体１２３の周面の一方に突出する作動部１２４と、基体１２３の周面の他方に突出する検出部１２５とを備えている。この用紙検出部材１２１は、第２載置板１０２上に作動部１２４が突出するように配置され、支持軸１２２を中心に回動自在に蓋部材８２に支持される。蓋部材８２の内部には、発光部と受光部とが検出部１２５を挟むようにフォトインタラプタなどの光学検出手段が配置される。基体１２３、作動部１２４、検出部１２５は、軟質合成ゴムやスポンジなどの弾性部材で一体的に形成されており、所定以上の負荷がかかると弾性変形するように構成されている。また、作動部１２４上に用紙が載置されることにより、用紙検出部材１２１が回動するように慣性力が弱く設定されている。
【００４６】
通常の状態では、フォトインタラプタの発光部から照射された光は、検出部１２５に遮断されて受光部に到達せず、フォトインタラプタの出力はオフ状態となっている。蓋部材８２の第２載置板１０２上に用紙が載置されると、作動部１２４を押圧して用紙検出部材１２１を回動させ、これに対応して検出部１２５も移動する。このことにより、フォトインタラプタの発光部と受光部の間が開放状態となり、フォトインタラプタの出力はオン状態となる。したがって、このフォトインタラプタの出力信号により、第２載置板１０２上の用紙の有無を検出することが可能となる。
【００４７】
また、検出部１２５の通常の変位位置を超えて変位させようとする力が、作動部１２４に加わった場合には、作動部１２４が弾性変形して、塑性変形または折損などによる破壊を防止する。
【００４８】
さらに、作動部１２４に図下方向以外の押圧力が加わった場合には、作動部１２４は同様にその押圧力の方向に弾性変形し、塑性変形または折損などによって破壊されることを防止する。
【００４９】
したがって、作動部１２４を蓋部材８２側に押し込むような強い押圧力が加わった場合や、作動部１２４が衣服や部品などに引っかかって変位方向と異なる方向に大きな負荷が加わった場合において、作動部１２４が弾性変形して破壊されることを防止できる。このような負荷が取り除かれた後は、作動部１２４は元の状態に復帰し、再度用紙の検出が可能となる。
【００５０】
作動部１２４のみを弾性部材で構成し、その他の部分を硬質合成樹脂で構成することも可能であり、検出部１２５のみを硬質合成樹脂で構成し、その他の部分を弾性部材で構成することも可能である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、作動部に対して予測する以上の負荷が加わった場合に、作動部が弾性変形するため、塑性変形や折損などによる破壊を防止することができる用紙検出部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を採用した複写機の縦断面概略図。
【図２】要部説明図。
【図３】その斜視図。
【図４】要部説明図。
【図５】検出スイッチの他の実施形態の斜視図。
【符号の説明】
１０本体
２０スタックバイパス
８２蓋部材
８６載置板
１０１支軸
１０２第２載置板
１０３外側板
１０４上側板
１０５下側板
１０６仕切板
１０７検出用開口
１０８第１中空部
１０９第２中空部
１１０作動用開口
１１１用紙検知部材
１１２作動部
１１３検出部
１１４支軸
１１５採光用開口
１１６検出用開口
１１７検出用開口
１１８用紙検出センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet detection mechanism , and more particularly, to a sheet detection mechanism of an image forming apparatus for detecting that a sheet has been placed on a sheet placement unit that is openably and closably provided in an image forming apparatus .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimile apparatuses are required to be reduced in size in order to save office space. For example, in a copying machine, a plurality of paper cassettes containing paper are prepared according to the size of paper used, and each paper cassette is detachable from the apparatus. A document table on which a document is placed is provided on the upper surface of the copying machine. The paper placed on the platen is irradiated with light, the light reflected from the document is converted into an electrical signal by a CCD sensor or the like, and the surface of the photosensitive drum is electrostatically charged based on the signal of the CCD sensor. A latent image is formed, and this electrostatic latent image is visualized into a toner image by a developing device. Thereafter, the sheet having the toner image formed on its surface is transported to a fixing device, and the toner image is heated and fused.
[0003]
The sheet conveyed to the image forming unit is stored in a sheet cassette detachably provided in the image forming apparatus. The paper pulled out from the paper cassette is conveyed to an image forming unit via a paper conveying path, and the sheet on which the toner image has been transferred on the surface in the image forming unit is transported to a fixing device via a paper discharging conveying path. The sheet is conveyed and discharged to a discharge tray.
[0004]
Further, when performing image formation on special paper such as thick paper, OHP sheet, or surface coated paper, so-called material paper, it is necessary to set a paper transport path that does not cause a sudden change in direction. For this reason, there is a configuration in which a bypass tray capable of storing material paper is provided, and a bypass transport path is configured such that the paper transported from the bypass tray to the image forming unit changes direction relatively slowly.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the image forming apparatus as described above, the paper feed cassette and the bypass tray are provided with an empty detection switch for detecting the presence or absence of paper and a paper trailing end detection switch for detecting the paper size. Such an empty detection switch and a paper trailing edge detection switch have an operating portion having one end protruding from a sheet mounting surface of a sheet feeding cassette or a bypass tray, and this operating portion can be displaced by the weight of one sheet. Has become. The other end of the operating section is embedded inside a paper feed cassette or a bypass tray, and the presence or absence of a sheet or the sheet size is detected by optically, magnetically, or mechanically detecting the displacement of the other end. Is configured.
[0006]
One end of the operation section of such a detection switch protrudes from the bottom surface inside the paper cassette and the sheet mounting surface of the bypass tray, so that the clothes are attached to the operation section at the time of transporting the apparatus or performing maintenance work. There is a danger that the actuator will be damaged by catching on the parts. In particular, since the paper trailing edge detection switch of the bypass tray is provided on a tray protruding to the side of the apparatus, such damage may occur even in a normal operation of placing paper on the bypass tray.
[0007]
The detection switch used here maintains the rigidity at least in the direction in which the pressing force from the paper acts so that the other end of the operation part is displaced when one end of the operation part is pressed by the weight of the paper to be placed. Need to be. Further, if even one sheet is placed, it is necessary to detect this, so that the inertial force of the operating portion must be reduced in the direction in which the pressing force from the sheet acts, and the operating portion is reduced in weight. There is a need. Therefore, it is usual that a hard synthetic resin such as ABS or POM is formed in a small-diameter rod shape, and this is rotatably supported to constitute an operating portion.
[0008]
As described above, the operating portion made of the hard synthetic resin maintains the rigidity with respect to the pressing force from the paper in a predetermined direction, but the clothes and parts are caught as described above, so that it is more unexpected than expected. When a large load is applied, there is a great risk of being destroyed.
[0009]
The present invention relates to a Paper detection mechanism of the image forming apparatus, an object of the Turkey be prevented from being destroyed when an abnormal load is applied to the paper detection member.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A sheet detection mechanism of the image forming apparatus according to the present invention is a mechanism for detecting that a sheet is placed on a sheet placement unit provided to be freely openable and closable in the image forming apparatus, and a sheet detection sensor; A paper detection member. The paper detection sensor is a sensor including a photoelectric conversion element provided in the image forming apparatus main body. The paper detecting member is provided on the paper placing portion, and is configured to be in contact with the paper placed on the open paper placing portion and to be displaced. And a detecting unit for blocking or passing. Further, the sheet placement unit is formed in a hollow shape and has a lighting opening, and the detection unit of the sheet detection member is disposed in the hollow portion of the sheet placement unit and reaches the sheet detection sensor from the lighting opening. Block or pass light. Further, the operating portion of the paper detecting member maintains rigidity at least with respect to the pressing force from the paper placed on the paper placing portion, at or below the predicted maximum pressing force of the paper, and applies an external pressing force. When a load larger than expected based on the load is applied, the material is elastically deformed in the direction of the load.
[0011]
Thus, when a normal pressing force from the sheet is applied to the operating section, the displacement of the operating section is detected by the detecting section, and the sheet can be reliably detected. Further, when a load larger than expected is applied from any direction, it is possible to prevent the operating portion from being broken by being elastically deformed.
[0012]
Here, the operating portion can be made of synthetic rubber or sponge. Further, it is possible to create dynamic portion is assumed displaceable by a pressing force generated by the weight of one sheet of paper.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a copying machine to which an embodiment of the present invention is applied. The copying machine 1 has a main body 10 and a document holder 11 mounted on the upper part of the main body 10 so as to be openable and closable.
[0014]
A document table 15 on which a document is placed is disposed at an upper portion of the main body 10. Inside the main body 10, an image forming unit 16 is provided at the left end as viewed from the front and substantially at the center in the vertical direction. Further, a paper feed unit 17 for supplying a document to the image forming unit 16 is provided below.
[0015]
The paper supply unit 17 includes paper supply cassettes 18 and 19 which are detachably attached to the main body 10 and store paper, and a stack bypass 20 provided above the paper supply cassettes 18 and 19.
[0016]
An optical system 21 for reading image information of a document placed on the document table 15 is provided below the document table 15. The optical system 21 includes a light source 22 for irradiating light to the surface of a document placed on the document table 15, mirrors 23, 24, 25 for deflecting light reflected from the surface of the document, and a mirror 25. A lens 26 for converging light and an image pickup device 27 such as a CCD sensor for receiving the light converged by the lens 26 and generating an image data signal corresponding to an original image.
[0017]
The image forming unit 16 has a photosensitive drum 30 on the surface of which an electrostatic latent image is formed, and further includes a main charging device 31, a developing device 32, a transfer roller 33, and a cleaning device disposed around the photosensitive drum 30. 34.
[0018]
The main charging device 31 is a device for charging the surface of the photoconductor drum 30, and is disposed diagonally above and to the right of the photoconductor drum 30. A developing device 32 for forming a toner image on the photosensitive drum 30 is disposed diagonally below and to the right of the photosensitive drum 30 with a predetermined gap from the main charging device 31. The developing device 32 stores toner therein and visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 30 by the toner. The transfer roller 33 is a device for transferring the toner image on the photosensitive drum 30 to a sheet, and is disposed on the left side of the photosensitive drum 30. The cleaning device 34 is a device for removing residual toner and the like on the surface of the photoconductor drum 30 and is disposed above the photoconductor drum 30.
[0019]
On the right side of the photosensitive drum 30, a laser unit 35 for forming an electrostatic latent image on the peripheral surface of the photosensitive drum 30 is provided. The laser unit 35 forms an electrostatic latent image on the peripheral surface of the photosensitive drum 30 based on an image data signal obtained from the image sensor 27.
[0020]
The paper feed unit 17 includes a vertical transport path 41 for transporting paper from each of the paper cassettes 18 and 19 toward the image forming unit 16 and a bypass transport path for transporting paper from the stack bypass 20 to the image forming unit 16. 42 are provided. In each of the sheet cassettes 18 and 19 and the stack bypass 20, pickup rollers 43, 44 and 45 for taking out the sheets stored therein, and a pair of sheet feed rollers 46 and 47 for sending out the sheets one by one to the conveyance path. 48 are provided. The vertical transport path 41 is provided with transport roller pairs 49 and 50, and the bypass transport path 42 is provided with a transport roller pair 51. The vertical transport path 41 and the bypass transport path 42 join below the transfer position where the photosensitive drum 30 and the transfer roller 33 face each other. At the confluence, a registration roller 52 is provided for holding the conveyed sheet at a predetermined position.
[0021]
Above the photoconductor drum 30 and the transfer roller 33, a fixing device 53 for fusing and fixing the toner transferred onto the paper is provided. The fixing device 53 is provided with a heating roller 54 having a built-in heater and a pressure roller 55 pressed against the heating roller 54. The fixing device 53 sandwiches and conveys the sheet between the rollers, and also forms a toner formed on the surface of the sheet. The image is fixed by heating.
[0022]
Above the fixing device 53, a branch portion 56 is provided. On the right side of the branch portion 56, a discharge tray 57 for discharging the sheet via the discharge roller pair 60, and a sub discharge tray disposed above the discharge tray 57 and discharging the sheet via the discharge roller pair 61 58 are arranged. Further, a switchback unit 59 for reversing the sheet at the time of double-sided copying is disposed at the lower left of the branch unit 56. The branching portion 56 is provided with a branching claw 62 for switching the sheet conveying direction between the direction of the discharge tray 57 and the direction of the switchback portion 59. On the left side of the branch claw 62, two branch claws 63 and 64 are provided. A switchback transport path 65 for guiding the sheet to the switchback section 59 is provided below the two branch claws 63 and 64, and a sub-tray transport path 66 for guiding the sheet to the sub-discharge tray 58 is provided above the switchback section 59. A finisher transport path 67 for transporting a sheet to a finisher such as a sorter or a staple sorter (not shown) is provided between the two branch claws 63 and 64. The branch claws 63 and 64 are switchable so that the conveyed paper is guided to any one of the switchback conveyance path 65, the sub-tray conveyance path 66, and the finisher conveyance path 67.
[0023]
[Stack bypass]
Details of the stack bypass 20 will be described with reference to FIGS. The stack bypass 20 has a base 81 and a lid member 82 rotatably supported by the base 81. The base 81 has a tray shape provided with a mounting plate 86 on which the paper is mounted. The pickup roller 45 is located above the left end of the mounting plate 86 and pulls out the paper. A sheet feed roller pair 48 for feeding the sheet to the conveyance path is provided. A guide surface 87 is provided on the left side of the sheet feed roller pair 48 for guiding the sheet to the bypass conveyance path 42 side. Further, on both sides of the base 81 (in the front-rear direction of the main body 10), there are provided guided parts 83, 83 each having a guided rail 84 and a guide roller 85. Correspondingly, a guide rail 72 having a guide roller 73 for guiding the lower surface of the guided rail 84 is provided inside the main body 10. The base 81 is guided by the guide rail 72 and can be pulled out from an opening 71 provided on the right side of the main body 10.
[0024]
The mounting plate 86 is provided with a guide groove 88, and partition plates 89, 89 that engage with the guide groove 88 and align the paper in the left-right direction are attached. Further, the mounting plate 86 is rotatable with respect to the base 81 via the support shaft 90, and is urged in a direction to push up the leading end position of the stored paper upward. In this example, a spring 91 is provided on the lower surface of the left end of the mounting plate 86 to urge the left end of the mounting plate 86 upward.
[0025]
A cam member 92 is in contact with the upper surface of the mounting plate 86. The cam members 92 are attached to both ends of the rotation shaft of the pickup roller 45, and are in contact with the upper surface of the mounting plate 86 at the downstream end in the sheet conveyance direction. When not driven, the cam member 92 separates the upper surface of the mounting plate 86 from the pickup roller 45 against the urging force of the spring 91 as shown in the drawing. The cam surface of the cam member 92 rises with the rotation. Accordingly, the mounting plate 86 is configured to move to a position where the upper surface approaches or presses against the pickup roller 45 by the urging force of the spring 91.
[0026]
The lid member 82 is rotatably supported at the right end of the base 81, and can close the opening 71 when the base 81 is stored at a predetermined position in the main body 10.
[0027]
The sheet stored in the stack bypass 20 is conveyed to the image forming unit 16 via the bypass conveyance path 42 without suddenly changing the direction. Therefore, the stack bypass 20 is suitable for feeding so-called material paper such as thick paper, OHP sheet, or surface coated paper to the image forming unit 16.
[0028]
The stack bypass 20 stores A4-size paper on the mounting plate 86, and the cover member 82 can be closed. Since it is considered that the A4 size is often used as a normally used paper size, if such a paper is placed on the loading plate 86 and the lid member 82 is closed, the paper is set in a so-called bypass tray. The portion protruding to the side of the main body 10 is eliminated. Further, since the stack bypass 20 is disposed at a position where the stack cassette 20 overlaps the sheet cassettes 18 and 19, the sheet discharge tray 57, the sub tray 58, and the document table 15, the installation area can be reduced as much as possible.
[0029]
Further, since the stack bypass 20 can be pulled out from the opening 71 provided on the right side of the main body 10, the work of setting the paper on the mounting plate 86 becomes easy, and the stack bypass 20 has a small size such as a postcard. Setting is easy even with paper. When the stack bypass 20 is pulled out to the side of the main body 10, the pickup roller 45, the sheet feeding roller pair 48, the mechanism for vertically moving the mounting plate 86, and the like are integrally pulled out. There is no loss of positioning accuracy.
[0030]
(Paper detection means)
As shown in FIG. 4, the lid member 82 is rotatably supported on the main body 10 by a support shaft 101. The lid member 82 can be closed with respect to the main body 10 as shown by a two-dot chain line. When the lid member 82 is opened as shown by a solid line, it is located above the extension of the mounting plate 86. To be locked.
[0031]
The cover member 82 has a second placement plate 102 on which sheets can be placed continuously with the placement plate 86 when the cover member 82 is opened. Further, the lid member 82 includes an outer plate 103 that integrally forms a side wall of the apparatus main body with the side wall of the main body 10 when in the closed state, an upper plate 104 that is located in the upper part when in the closed state, and a lower part that is located in the lower part. And a front and rear side plate (not shown) located in front and rear. Further, inside the cover member 82, a partition plate 106 provided in a direction perpendicular to the paper surface and having a detection opening 107 at the center is provided. As a result, the lid member 82 has an inner hollow surrounded by the second mounting plate 102, the outer plate 103, the upper plate 104, the lower plate 105, and the front and rear side plates, and the inner hollow is surrounded by the partition plate 106. It is partitioned to form a first hollow portion 108 and a second hollow portion 109.
[0032]
An operation opening 110 is formed at a portion substantially at the center of the second mounting surface 102 and located at the first hollow portion 108. The opening 110 for operation is provided with a sheet detection member 111. One end of the paper detecting member 111 is an operating portion 112 that is disposed so as to be able to protrude and retract from the operating opening 110, and the multi-end side constitutes a detecting portion 113 that can shield and open the detecting opening 107 of the partition plate 106. , Are rotatably attached to the lid member 82 via the support shaft 114.
[0033]
The upper plate 104 is provided with a lighting opening 115 for taking in light into the first hollow portion 108. The light introduced into the first hollow portion 108 from the lighting opening 115 is transmitted to the second hollow portion 109 through the detection opening 107 when the detecting portion 113 of the sheet detecting member 111 opens the detecting opening 107. Will flow into The lower plate 105 is provided with a detection opening 116 that allows the light that has flowed into the second hollow portion 109 to pass through to the main body 10.
[0034]
On the main body 10 side, a detection opening 117 is provided at a position corresponding to the detection opening 116. A paper detection sensor 118, which is a photoelectric conversion element such as a photodiode or a phototransistor that detects light and outputs a detection signal, is disposed inside the detection opening 117.
[0035]
Although not shown here, an open / closed state detection sensor for detecting whether the lid member 82 is open or closed with respect to the main body 10 is provided. In the open / closed state detection sensor, for example, a microswitch configured to press the actuator when the lid member 82 is closed can be provided on the main body 10 side, and the position of the lid member 82 is photoelectrically converted. It is also possible to configure to detect by an element.
[0036]
In the stack bypass 20 configured as described above, when there is no sheet on the cover member 82 with the cover member 82 opened, the operation unit 112 of the sheet detection member 111 protrudes above the second mounting surface 102. In this state, the detection unit 113 shields the detection opening 107 of the partition plate 106. As a result, the light introduced from the lighting opening 115 into the first hollow portion 108 does not pass through the detection opening 107, and the paper detection sensor 118 does not output a detection signal.
[0037]
When a sheet is placed on the lid member 82 and there is a sheet on the operating unit 112 of the sheet detecting member 111, the operating unit 112 is sunk into the second placing surface 102 by the weight of the sheet. Is pressed. Accordingly, the sheet detecting member 111 rotates about the support shaft 114, and the detecting unit 113 opens the detecting opening 107 of the partition plate 106. In this case, the light taken in from the lighting opening 115 reaches the sheet detection sensor 118 via the detection openings 107, 116, and 117. Thus, the sheet detection sensor 118 outputs a detection signal indicating that a sheet is present on the second mounting plate 102 of the lid member 82.
[0038]
Further, when the cover member 82 detects that the cover member 82 is in the closed state by the open / closed state detection sensor, the detection signal of the sheet detection sensor 118 can be ignored.
[0039]
As described above, it is possible to easily and reliably detect whether or not there is a sheet on the second placement surface 102 when the lid member 82 is in the open state. At this time, the paper detection sensor 118 is provided on the main body 10 side, and there is no need to perform wiring via a movable portion, and disconnection and mechanical failure can be minimized. If the operating portion 112 of the sheet detecting member 111 is disposed at a position where the trailing edge of the A3 size sheet is detected, the size of the sheet placed on the stack bypass 20 is changed to A3 by the detection signal of the sheet detection sensor 118. It is possible to easily determine whether the sheet is of a size or smaller.
[0040]
[Detection switch]
The operating portion 112 of the sheet detecting member 111 is made of a material that maintains rigidity by a pressing force based on the weight of the sheet to be placed and that can elastically deform in the direction of the load when a load larger than expected is applied. It is configured. In this case, the operating portion 112 can be made of an elastic member such as soft synthetic rubber or sponge.
[0041]
Accordingly, when the sheet is placed on the second placement plate 102, even if a pressing force due to the weight of the sheet is applied to the operation unit 112, the operation unit 112 maintains the rigidity and displaces the detection unit 113. Thus, it is possible to reliably detect the trailing edge of the sheet.
[0042]
In addition, when a force that attempts to displace the detection unit 113 beyond the normal displacement position is applied to the operation unit 112, the operation unit 112 is elastically deformed to prevent destruction due to plastic deformation or breakage. .
[0043]
Further, when a pressing force other than the downward direction in the figure is applied to the operating portion 112, the operating portion 112 is also elastically deformed in the direction of the pressing force, thereby preventing breakage due to plastic deformation or breakage.
[0044]
Therefore, when a strong pressing force such as pushing the operating portion 112 into the operating opening 110 is applied, or when a large load is applied in a direction different from the displacement direction due to the operating portion 112 being hooked on clothes or parts, etc. The portion 112 can be prevented from being elastically deformed and broken. After such a load is removed, the operation unit 112 returns to the original state, and the sheet can be detected again.
[0045]
[Other Embodiments of Detection Switch]
As the detection switch, a sheet detection member 121 as shown in FIG. 5 can be used. The paper detecting member 121 includes a substantially cylindrical base 123 fixed to the support shaft 122, an operating part 124 protruding on one of the peripheral surfaces of the base 123, and a detecting part 125 protruding on the other of the peripheral surface of the base 123. And The paper detecting member 121 is arranged so that the operation part 124 protrudes above the second mounting plate 102, and is supported by the lid member 82 so as to be rotatable around a support shaft 122. Optical detection means such as a photo interrupter is arranged inside the lid member 82 such that the light emitting unit and the light receiving unit sandwich the detecting unit 125. The base 123, the operating unit 124, and the detecting unit 125 are integrally formed of an elastic member such as a soft synthetic rubber or a sponge, and are configured to be elastically deformed when a load exceeding a predetermined level is applied. In addition, the inertia force is set to be weak so that the paper detection member 121 rotates when the paper is placed on the operation unit 124.
[0046]
In a normal state, the light emitted from the light emitting unit of the photo interrupter is blocked by the detecting unit 125 and does not reach the light receiving unit, and the output of the photo interrupter is in the off state. When a sheet is placed on the second placing plate 102 of the lid member 82, the operating unit 124 is pressed to rotate the sheet detecting member 121, and the detecting unit 125 moves accordingly. As a result, the space between the light emitting unit and the light receiving unit of the photo interrupter is opened, and the output of the photo interrupter is turned on. Therefore, the presence or absence of a sheet on the second mounting plate 102 can be detected by the output signal of the photo interrupter.
[0047]
In addition, when a force that attempts to displace beyond the normal displacement position of the detection unit 125 is applied to the operation unit 124, the operation unit 124 is elastically deformed, thereby preventing destruction due to plastic deformation or breakage. .
[0048]
Further, when a pressing force other than the downward direction in the figure is applied to the operating portion 124, the operating portion 124 similarly elastically deforms in the direction of the pressing force, thereby preventing breakage due to plastic deformation or breakage.
[0049]
Therefore, when a strong pressing force is applied to push the operating portion 124 toward the lid member 82, or when a large load is applied in a direction different from the displacement direction due to the operating portion 124 being hooked on clothes or parts or the like, 124 can be prevented from being elastically deformed and destroyed. After such a load is removed, the operation unit 124 returns to the original state, and the sheet can be detected again.
[0050]
It is also possible to configure only the operating portion 124 with an elastic member and configure the other portions with a hard synthetic resin, or configure only the detection portion 125 with a hard synthetic resin and configure the other portions with an elastic member. It is possible .
[0051]
Effect of the Invention]
According to the present invention, it is possible to provide a paper detection member that can prevent breakage due to plastic deformation, breakage, and the like, because the operation section elastically deforms when a load larger than expected is applied to the operation section.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a copier employing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of a main part.
FIG. 3 is a perspective view thereof.
FIG. 4 is an explanatory view of a main part.
FIG. 5 is a perspective view of another embodiment of the detection switch.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Main body 20 Stack bypass 82 Lid member 86 Mounting plate 101 Support shaft 102 Second mounting plate 103 Outer plate 104 Upper plate 105 Lower plate 106 Partition plate 107 Detection opening 108 First hollow portion 109 Second hollow portion 110 For operation Opening 111 Paper detecting member 112 Operating unit 113 Detecting unit 114 Support shaft 115 Lighting opening 116 Detection opening 117 Detection opening 118 Paper detection sensor

Claims

画像形成装置に開閉自在に設けられた用紙載置部に用紙が載置されたことを検出するための用紙検出機構であって、
前記画像形成装置本体に設けられた光電変換素子からなる用紙検出センサと、
前記用紙載置部に設けられ、開状態の前記用紙載置部に載置された用紙に当接して変位する作動部と、前記作動部の変位とともに変位して前記用紙検出センサへの光を遮断し、あるいは通過させる検出部とを有する用紙検出部材とを備え、
前記用紙載置部は中空に形成されるとともに採光用開口を有し、
前記用紙検出部材の検出部は、前記用紙載置部の中空部に配置されて、前記採光用開口から前記用紙検出センサに到達する光を遮断しあるいは通過させ、
前記用紙検出部材の作動部は、少なくとも前記用紙載置部に載置される用紙からの押圧力に対しては、予測される用紙の最大押圧力以下で剛性を維持し、外部からの押圧力に基づいて予測されるよりも大きな負荷が加わった場合その負荷の方向に弾性変形する材料で構成されている、
画像形成装置の用紙検出機構。A sheet detection mechanism for detecting that a sheet is placed on a sheet placement unit that is openably and closably provided in the image forming apparatus,
A paper detection sensor comprising a photoelectric conversion element provided in the image forming apparatus main body,
An operation unit provided on the sheet placement unit and displaced by contacting a sheet placed on the sheet placement unit in an open state; and And a sheet detection member having a detection unit that blocks or passes through,
The paper mounting portion is formed in a hollow and has an opening for lighting,
The detection unit of the paper detection member is disposed in the hollow portion of the paper placement unit, to block or pass light reaching the paper detection sensor from the lighting opening,
The operating portion of the paper detecting member maintains rigidity at least with respect to the pressing force from the paper placed on the paper mounting portion, at or below the predicted maximum pressing force of the paper, and applies a pressing force from the outside. It is composed of a material that elastically deforms in the direction of the load when a load larger than expected based on is applied,
Sheet detection mechanism of the image forming apparatus.

前記用紙検出部材の作動部は、合成ゴムまたはスポンジで構成されている、請求項１に記載の画像形成装置の用紙検出機構。The actuating portion of the paper detection member is constituted by synthetic rubber or sponge, paper detecting mechanism of the image forming apparatus according to claim 1.

前記用紙検出部材の作動部は、用紙１枚分の重量で生じる押圧力により変位可能である、請求項１又は２に記載の画像形成装置の用紙検出機構。 The sheet detection mechanism of the image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation unit of the sheet detection member is displaceable by a pressing force generated by a weight of one sheet .