JP7618415B2 - シート検知装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを検知するシート検知装置、及び、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリン夕、ファクシミリ等の画像形成装置において、記録媒体として用いる印刷用紙等のシートが搬送経路上の所定位置を通過したこと及びそのタイミングを検知するシート検知装置（媒体検知装置）が用いられている。画像形成装置は、シート検知装置の検知結果に基づいて、装置内におけるシートの搬送状態を監視して搬送遅れ、重送、ジャム等を検知し、画像形成動作を制御する。

シート検知装置としては、シートに接触することで回動する回動部材（レバー部材、フラグ部材とも呼ばれる）と、回動部材の回動を検知するフォトインタラプタ等の光学センサとを組み合わせたものが知られている。特許文献１には、搬送中の記録媒体の先端と当接して回動するセンサレバーと、センサレバーの回動によって透過状態と遮光状態とが切り替わる光学センサと、を有する媒体検知装置が記載されている。上記文献によると、センサレバーを所定の回動方向に付勢するスプリングが設けられ、記録媒体通過後はスプリングの付勢力によってセンサレバーが待機位置に復帰すると共に、センサレバーがストッパと当接することで待機位置に保持される。

特開２０１２－２５５６８号公報

しかしながら、上記文献に記載の構成では、スプリングの付勢力によりセンサレバーが受ける力の方向と待機位置への復帰時にストッパからセンサレバーが受ける力の方向とが異なっていた。このことは、センサレバーが待機位置に復帰する際にセンサレバーの回動軸と軸受け部との遊びに起因する振動を発生させ、センサレバーの動作音が大きくなる一因となっていた。

そこで、本発明は、シート検知に伴う動作音を低減可能なシート検知装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、回動軸を有し、シートが搬送されていない状態では待機位置にあり、搬送されるシートに当接されることで前記回動軸を中心に前記待機位置から第１方向に回動する回動部材と、前記回動部材の回動を検知する検知部と、前記回動軸を回動可能に支持する支持部材と、前記回動部材を前記第１方向とは反対の第２方向に付勢する付勢部材と、前記シートが前記回動部材を通過した後に、前記回動部材が前記待機位置を超えて前記第２方向に回動することを規制する規制部と、を有し、前記回動部材が前記待機位置にある場合に前記付勢部材によって前記回動軸に作用する第１の力の方向と、前記回動部材が前記規制部に当接して前記第２方向の回動を停止するときに前記回動部材が前記規制部から受ける第２の力の方向とが、略同一方向である、ことを特徴とするシート検知装置である。

本発明の他の一態様は、回動軸を有し、シートが搬送されていない状態では待機位置にあり、搬送されるシートに当接されることで前記回動軸を中心に前記待機位置から第１方向に回動する回動部材と、前記回動部材の回動を検知する検知部と、前記回動軸を回動可能に支持する支持部材と、前記回動部材を前記第１方向とは反対の第２方向に付勢する付勢部材と、前記シートが前記回動部材を通過した後に、前記回動部材が前記待機位置を超えて前記第２方向に回動することを規制する規制部と、を有し、前記回動部材の回動軸線方向に見た場合に、前記回動部材が前記待機位置にある場合に前記付勢部材によって前記回動軸に作用する第１の力の方向と、前記回動部材が前記規制部に当接して前記第２方向の回動を停止するときに前記回動部材が前記規制部から受ける第２の力の方向との間の角が２０度以下であり、前記付勢部材を第１の付勢部材として、前記回動部材を前記第２方向に付勢する第２の付勢部材をさらに有し、前記支持部材は、前記回動部材の回動軸線方向における前記回動軸の一方の端部を支持する第１の軸受部と、前記回動軸の他方の端部を支持する第２の軸受部と、を有し、前記第１の付勢部材は、前記回動軸の前記一方の端部に設けられ、前記第２の付勢部材は、前記回動軸の前記他方の端部に設けられ、前記回動部材は、前記シートに当接される第１の当接部と、前記規制部と当接する第２の当接部と、を有し、前記第１の当接部及び前記第２の当接部は、前記回動部材の回動軸線方向に関して前記第１の付勢部材と同じ側に配置され、前記第１の付勢部材の付勢力は、前記第２の付勢部材の付勢力より大きい、ことを特徴とするシート検知装置である。

本発明によれば、シート検知に伴う動作音を低減することができる。

実施例１に係るシート給送装置の斜視図。 実施例１に係るシート給送装置の断面構成を表す概略図。 実施例１に係るシートセンサ部の斜視図。 実施例１に係るセンサレバーの動作を表す図（ａ、ｂ）。 実施例１に係るセンサレバーに作用する力の方向を説明するための図（ａ～ｃ）。 復帰バネから受ける力の方向と復帰時にストッパから受ける力の方向との間の角度と、センサレバー戻り音の騒音レベルとの関係を示すグラフ。 比較例に係るセンサレバーに作用する力の方向を説明するための図（ａ～ｃ）。 実施例２に係るシートセンサ部の斜視図。 実施形態に係る画像形成装置の概略図。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

（画像形成装置）
図９は、本開示の実施形態に係る画像形成装置２００の断面構成を示す概略図である。画像形成装置２００は、外部機器から入力される画像情報に基づいて、記録媒体であるシートＳに画像を形成（記録）する中間転写方式の電子写真プリンタである。記録媒体としては、普通紙及び厚紙等の紙、プラスチックフィルム、布、コート紙のような表面処理が施されたシート材、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート材等、サイズ及び材質の異なる多様なシートを使用可能である。

画像形成装置２００は、画像形成部１９と、定着部４０と、カセット給送部１０及びマルチパーパス給送部（手差し給送部とも呼ばれる）１００と、排出部５０と、を備えている。画像形成部１９は、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色のトナー像を作成する４つのプロセスカートリッジ２０と、中間転写ユニット３０と、を含むタンデム型中間転写方式の構成を有する。各プロセスカートリッジ２０は、像担持体（電子写真感光体）としての感光ドラム２１と、帯電器２２と、現像器２４と、を有しており、４つのプロセスカートリッジ２０の下方に露光ユニット２３が配置されている。画像形成装置２００が画像形成動作を実行する場合、感光ドラム２１が回転し、帯電器２２が感光ドラム２１の表面を一様に帯電させる。露光ユニット２３は画像情報に基づいて変調した光を照射して感光ドラム２１を露光し、感光ドラム２１の表面に静電潜像を書き込む。現像器２４は、帯電したトナーを含む現像剤を用いて、感光ドラム２１に担持されている静電潜像をトナー像に現像する。

中間転写ユニット３０は、中間転写体としての中間転写ベルト３１を有する。各プロセスカートリッジ２０において感光ドラム２１に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト３１を挟んで感光ドラム２１に対向する一次転写ローラ２６により、中間転写ベルト３１へと一次転写される。このとき、各色のトナー像が互いに重なり合うように多重転写されることで、中間転写ベルト３１の表面にフルカラー画像が形成される。中間転写ベルト３１に担持されたフルカラー画像は、中間転写ベルト３１の回転により、二次転写部へ向けて搬送される。二次転写部は、中間転写ベルト３１の外周面に接する二次転写ローラ３３と、中間転写ベルト３１を挟んで二次転写ローラ３３と対向する対向ローラ３２との間に形成されるニップ部である。

上記の画像形成プロセスに並行して、カセット給送部１０又はマルチパーパス給送部１００から１枚ずつシートＳが給送される。図１の搬送経路ａは、マルチパーパス給送部１００から給送されるシートＳが画像形成されて排出されるまでの経路の例を表している。

マルチパーパス給送部１００は、シート支持部としてのトレイ１０５にセットされたシートＳを１枚ずつ給送する。即ち、シートＳはピックアップローラ１０１によりトレイ１０５から給送された後、給送ローラ１０２および分離ローラ１０３によって１枚のみに分離され、シートセンサ部１２０を通過してさらに下流へ搬送される。シートセンサ部１２０の構成については後で詳述する。そして、シートＳは、搬送ローラ対１３を介してレジストレーションローラ対１４へと搬送される。

シートＳの先端が停止状態のレジストレーションローラ対１４のニップ部に突き当てられる。そして、さらに上流の搬送ローラ対１３がシートＳを押し込むことで、レジストレーションローラ対１４と搬送ローラ対１３の間でシートＳに撓み（以下ループと記載）を形成させる。シートＳのループ形成に伴い、シートＳの先端がニップ部に揃うようシートＳの斜行が補正される。その後、レジストレーションローラ対１４は、画像形成部１９による画像形成プロセスに同期したタイミングでシートＳを搬送する。

画像形成部１９において中間転写ベルト３１上に形成された画像は、二次転写部において、レジストレーションローラ対１４によって二次転写部に搬送されてきたシートＳに二次転写される。二次転写部を通過したシートＳは定着部４０に送られる。定着部４０は、定着ローラ４１と、定着ローラ４１に圧接する加圧ローラと、定着ローラ４１を介してシートＳ上の画像を加熱する加熱手段（例えば、ハロゲンランプ）を有し、シートＳを搬送しながら画像を加熱及び加圧する。これによりトナーが溶融し、その後固着することで、シートＳに定着した画像が得られる。定着部を通過したシートＳは排出部５０に搬送され、排出ローラ対１５によって装置本体２０１から排出され、装置本体２０１の上部に設けられた積載台５１に積載される。

なお、カセット給送部１０からシートを給送する場合、カセット１１に収納されているシートを給送ローラ１２によって１枚ずつ給送し、搬送ローラ対１３によってさらに搬送する。以降は、マルチパーパス給送部１００から給送されるシートＳと同様の過程で画像形成された後、装置本体２０１から排出されて積載台５１に積載される。

また、画像形成装置２００の図１における右側の側部は、装置本体２０１に対して開閉可能なカバーユニット７０として構成されている。カバーユニット７０は、ヒンジ等の開閉構成により、点線で示す境界７０ｂで装置本体２０１から分離することができる。これにより、搬送経路ａを構成する搬送路の少なくとも一部が開放されるため、画像形成装置２００の内部で詰まったシートの処理を容易に行うことができる。

以上の説明において、画像形成部１９は画像形成手段の一例であり、直接転写方式の電子写真ユニットや、インクジェット方式又はオフセット印刷方式の画像形成ユニットを用いても良い。

（シート給送装置）
本実施形態に係るシートセンサ部１２０を適用可能なシート給送装置の一例として、マルチパーパス給送部１００の構成を図１及び図２を用いて説明する。図１はマルチパーパス給送部１００の斜視図であり、図２は図１に矢印Ａで表す断面における断面図である。また、図１はトレイ１０５を省略したマルチパーパス給送部１００を下方側（図２の矢印Ｉ参照）から見た斜視図である。

図１及び図２に示すように、マルチパーパス給送部１００は、ピックアップローラ１０１、給送ローラ１０２、分離ローラ１０３、昇降プレート１０６、ローラホルダ１０７、トルクリミッタ１０４、トレイ１０５等を備えている。ピックアップローラ１０１は、昇降プレート１０６に保持されるローラ軸１０１Ａによって回転可能に支持されている。昇降プレート１０６は、給送ローラ１０２を支持するローラ軸１０２Ａを中心にして略上下方向に揺動可能であり、枠体１５０に支持される加圧バネ１１３の付勢力Ｐによって下方側に付勢されている。昇降プレート１０６には駆動ギア列１１６が設けられており、ローラ軸１０２Ａに入力される回転は駆動ギア列１１６を介してピックアップローラ１０１に伝達される。

分離ローラ１０３は、トルクリミッタ１０４を介して、ローラホルダ１０７に固定されたローラ軸１０３Ａに支持されている。ローラホルダ１０７は、軸１０７ａを中心にして画像形成装置の枠体に対して回動可能に支持され、加圧バネ１１２によって上方側に付勢されている。これにより、分離ローラ１０３は、給送ローラ１０２に所定のニップ圧で当接し、給送ローラ１０２と分離ローラ１０３の間のニップ部（分離ニップ）を形成している。

以下、給送ローラ１０２によりシートＳが搬送される方向を搬送方向Ｘとする。また、搬送方向Ｘに垂直な方向（ピックアップローラ１０１、給送ローラ１０２及び分離ローラ１０３の互いに平行な回動軸線方向）を、シート幅方向Ｙとする。また、搬送方向及びシート幅方向に垂直な方向（分離ニップの下流側近傍におけるシートＳの搬送経路に対して垂直な方向）を、搬送路に対する垂直方向Ｚとする。

給送ローラ１０２のローラ軸１０２Ａはシート幅方向Ｙに延びており、一方の端部に給送ローラ１０２が取り付けられ、他方の端部に給送ギア１１１が取り付けられている（図１）。給送ギア１１１は、画像形成装置内部に設けられた駆動源としてのモータに連結され、モータから伝達される駆動力によって回転する。

また、昇降プレート１０６もシート幅方向Ｙに延びており、シート幅方向Ｙにおけるピックアップローラ１０１及び給送ローラ１０２とは反対側の端部に、カム機構ＤＴによって押圧される被押圧部１０６ａが設けられている。カム機構ＤＴは、カム軸１０８Ａに取付けられたカム１０８及びカム駆動ギア１１０と、アーム軸１０９Ａに取付けられたアーム１０９と、を含む。カム駆動ギア１１０は、給送ギア１１１と噛み合っており、カム１０８と一体的に回転する。アーム１０９は、カム１０８の回転によって周期的に昇降プレート１０６の被押圧部１０６ａを押圧し、加圧バネ１１３の付勢力に抗して昇降プレート１０６を上方側に揺動させ、ピックアップローラ１０１を上昇させることが可能である。アーム１０９が被押圧部１０６ａを押圧していない場合、昇降プレート１０６は加圧バネ１１３の付勢力に従ってピックアップローラ１０１がトレイ１０５上の最上位シートＳｔと当接する位置をとる。

シート給送動作を実行する場合、モータから供給される駆動力によって給送ギア１１１が回転する。すると、ローラ軸１０２Ａの回転により、ピックアップローラ１０１及び給送ローラ１０２がシートＳを給送方向に送り出す回転方向（図２における反時計回り方向ＣＣ）に回転を開始する。そして、カム１０８の回転によってアーム１０９が被押圧部１０６ａから離脱すると、加圧バネ１１３の付勢力によって昇降プレート１０６に作用する図中反時計回り方向のモーメントＭＣＣにより、昇降プレート１０６が回動する。これにより、ピックアップローラ１０１が最上位シートＳｔに当接して給送ローラ１０２へ向けて送り出す。

最上位シートＳｔは、搬送方向Ｘにおけるトレイ１０５の下流端に設けられたガイド１０５ａに案内され、分離ニップに到達する。このとき、複数枚のシートＳが分離ニップに進入すると、最上位シートＳｔが給送ローラ１０２によって搬送方向Ｘに搬送される一方で、他のシートは分離ローラ１０３から受ける摩擦力によって搬送方向Ｘへの移動を妨げられる。言い換えると、トルクリミッタ１０４のトルク値は、重なり合うシート間の摩擦力に打ち克って分離ローラ１０３の回転を規制することが可能な大きさに設定される。一方、分離ニップに最上位シートＳｔのみが進入した場合、最上位シートＳｔから分離ローラ１０３が受ける力によってトルクリミッタ１０４が滑り、分離ローラ１０３は給送ローラ１０２に追従して回転する。分離ニップを抜けた最上位シートＳｔは、搬送方向Ｘの下流に設けられた搬送ローラ対１３（図９）によりさらに搬送される。

最上位シートＳｔの先端（搬送方向Ｘの下流端）が分離ニップに到達した後、再びアーム１０９が昇降プレート１０６の被押圧部１０６ａを押圧することで昇降プレート１０６が上方側に揺動し、ピックアップローラ１０１はシートＳから離間する。これにより、最上位シートＳｔの下のシートＳが続けて送り出されることが防がれる。

そして、給送ギア１１１の回転によって昇降プレート１０６の昇降動作が繰り返されることで以上の動作が繰り返され、トレイ１０５にセットされたシートＳが１枚ずつ分離しながら給送される。

なお、上記の分離ローラ１０３はシートを分離するための分離部材の一例であり、トルクリミッタを介して給送ローラ１０２の回転に逆らう方向の駆動力を入力されるリタードローラを用いてもよく、パッド状の摩擦部材を用いてもよい。また、シートを給送する給送手段としては、ピックアップローラ１０１及び給送ローラ１０２に限らず、例えば空気の吸引によって回転するベルトにシートを吸着して搬送してもよい。

ところで、図２に示すように、搬送方向Ｘにおける分離ニップの下流に、マルチパーパス給送部１００から給送されるシートを検知する検知機構としてシートセンサ部１２０が設けられている。シートセンサ部１２０は、搬送路を通過するシートに当接されて回動するセンサレバーを有し、センサレバーの位置に応じて検知信号が変化するように構成されている。従って、画像形成装置の制御部は、シートセンサ部１２０の検知信号に基づいて、マルチパーパス給送部１００から正常にシートが給送されたか否か、シートの先端及び後端が通過したタイミング等を判断し、画像形成装置の動作を適切に制御することができる。以下、シートセンサ部１２０の具体的な構成例について説明する。

実施例１に係るシートセンサ部１２０について、図３及び図４を用いて説明する。図３はシートセンサ部１２０の全体構成を表す斜視図である。図４（ａ、ｂ）は、シート幅方向Ｙに垂直な断面におけるシートセンサ部１２０の断面図であり、シート当接部１２２ａ及び戻しバネ１２４の付近の構成を表している。

シートセンサ部１２０は、図３に示すようにセンサ１２１、センサレバー１２２、支持部材１２３、戻しバネ１２４、及びストッパ１２５を備えている。センサレバー１２２は本実施例の回動部材であり、センサ１２１は回動部材の回動を検知する本実施例の検知部である。また、ストッパ１２５は回動部材の位置を規制する本実施例の規制部であり、戻しバネ１２４は回動部材を付勢する本実施例の付勢部材である。

本実施例では、各部材はホルダとしての支持部材１２３に支持され、支持部材１２３を画像形成装置の枠体等に固定することでまとめて取り付け可能なユニットとしてシートセンサ部１２０が構成されている。ただし、このようにユニット化された構成に限らず、センサレバー１２２やセンサ１２１を個別に取付ける構成としてもよい。

センサ１２１は、光を発する発光部１２１ａと、シート幅方向Ｙに発光部１２１ａと対向し、発光部１２１ａからの光を受光する受光部１２１ｂとを有するフォトインタラプタ（光電センサ、光学センサとも呼ばれる）である。受光部１２１ｂが発する信号（例えば電圧）は、受光部１２１ｂに入射する光量に応じて変化する。

センサレバー１２２は、シート幅方向Ｙに延びる回動軸１２２ｆと、それぞれ回動軸１２２ｆからシート幅方向Ｙに対して略垂直に交差する方向に突出するシート当接部１２２ａ、ストッパ当接部１２２ｂ、センサ遮光部１２２ｅと、を有する。回動軸１２２ｆの一方の端部１２２ｃ（一端部）及び他方の端部１２２ｄ（他端部）は、それぞれ支持部材１２３の軸受部１２３ａ（第１の軸受部）及び軸受部１２３ｂ（第２の軸受部）に回転可能に嵌合している。つまり、センサレバー１２２は、回動軸１２２ｆの中心を回動軸線として回動可能な状態で支持部材１２３に支持されている。また、本実施例におけるセンサレバー１２２の回動軸線方向は、シート幅方向Ｙと同一である。

回動軸１２２ｆの端部１２２ｃ，１２２ｄと軸受部１２３ａ，１２３ｂとの間には、部品公差や環境変動などを考慮して若干の遊び（例えば、直径で０．２ｍｍの差）を設けている。これは、部品公差や環境変動（温度変化に伴う熱膨張の差等）があったとしても、回動軸１２２ｆが軸受部１２３ａ，１２３ｂから過度の摩擦抵抗を受けることなく、センサレバー１２２がスムーズに回動できるようにするためである。

シート当接部１２２ａは、回動軸１２２ｆからシートＳの搬送路に向かって延びている。搬送路とは、分離ニップから送り出されるシートＳが通過する空間であって、例えば搬送方向Ｘに沿って延びる板状の搬送ガイドによって形成される。図４（ａ）に示すように、シートＳがセンサレバー１２２に到達していない場合、シート当接部１２２ａは搬送路内に突出する。

以下、図４（ａ）に示すようにシートＳがセンサレバー１２２と接触していない時のセンサレバー１２２の位置を、センサレバー１２２の「待機位置」とする。また、センサレバー１２２が待機位置にあるときのシートセンサ部１２０の状態を待機状態（非検知状態）とする。搬送路を搬送されるシートＳの先端が搬送方向Ｘにおける上流側からシート当接部１２２ａに当接すると、図４（ｂ）に示すようにセンサレバー１２２が待機位置から図中反時計回りの作動方向Ｒ１（第１方向）に回動する。これによりシート当接部１２２ａが上方に移動するため、シートＳの通過が許容される。

センサ遮光部１２２ｅは、シート幅方向Ｙにおけるセンサ１２１の発光部１２１ａと受光部１２１ｂの間に配置され、シート幅方向Ｙに見て、発光部１２１ａと受光部１２１ｂを結ぶ光軸を遮ることが可能な大きさに形成されている。本実施例のセンサ遮光部１２２ｅは、センサレバー１２２が待機位置にある場合にはセンサ１２１を遮光しない位置にあり、センサレバー１２２が待機位置から作動方向Ｒ１に所定角度以上回動するとセンサ１２１を遮光するように配置されている。これにより、センサレバー１２２の位置に応じて受光部１２１ｂに入射する光量が変化する。

センサレバー１２２が作動方向Ｒ１に回動したことで、受光部１２１ｂの信号が所定の閾値を超えた（又は下回った）状態を、シートセンサ部１２０の作動状態（検知状態）とする。なお、センサ遮光部１２２ｅは、センサレバー１２２が待機位置にある場合にはセンサ１２１を遮光し、センサレバー１２２が待機位置から作動方向Ｒ１に所定角度以上回動するとセンサ１２１を遮光しない構成とすることもできる。

シート当接部１２２ａは、例えば、図４（ａ）の状態で、搬送路を挟んで回動軸１２２ｆとは反対側の搬送ガイドのガイド面１２９に設けられた開口部を介してガイド面１２９に侵入する長さを有する。これにより、搬送路を搬送されるシートがより確実にシート当接部１２２ａと当接する。

ストッパ当接部１２２ｂは、回動軸１２２ｆからシート当接部１２２ａが延びる方向とは異なる方向に延びている。本実施例では、回動軸１２２ｆから略下方（垂直方向Ｚにおいて搬送路に向かう方向）に延びるシート当接部１２２ａに対し、ストッパ当接部１２２ｂは回動軸１２２ｆから略上方（搬送路から遠ざかる方向）に延びている。

戻しバネ１２４は、回動軸１２２ｆの周りに取付けられた捩りコイルバネ（トーションコイルスプリング）である。戻しバネ１２４の一端部である腕１２４ａは、図３に示すように支持部材１２３に設けられたバネ掛け部１２３ｃに取付けられている。戻しバネ１２４の他端部である腕１２４ｂは、図４（ａ）に示すようにセンサレバー１２２に設けられたバネ掛け部１２２ｇに取付けられている。

戻しバネ１２４は、シートＳに当接されたときのセンサレバー１２２の回動方向である作動方向Ｒ１とは反対の戻り方向Ｒ２（第２方向）にセンサレバー１２２を付勢している。具体的には、戻しバネ１２４の一方の腕１２４ａが支持部材１２３に保持されている状態で、他方の腕１２４ｂによってセンサレバー１２２のバネ掛け部１２２ｇを図４（ａ）の右側に押圧している。これにより、バネ掛け部１２２ｇを力の作用点として、センサレバー１２２には回動軸１２２ｆを中心とする戻り方向Ｒ２の力のモーメントが作用する。

ストッパ１２５は、回動軸１２２ｆを中心とする周方向においてストッパ当接部１２２ｂの先端部と対向する位置に設けられている。本実施例では、センサレバー１２２が待機位置にある状態で、ストッパ当接部１２２ｂに対し搬送方向Ｘの下流側からストッパ１２５が当接する配置としている。ストッパ１２５は、センサレバー１２２が待機位置にある場合にストッパ当接部１２２ｂと当接してセンサレバー１２２の戻り方向Ｒ２への回動を規制することで、戻しバネ１２４の付勢力に抗してセンサレバー１２２を待機位置に保持する。ストッパ１２５は、支持部材１２３の一部として一体成形してもよく、支持部材１２３に取付けた部材であってもよい。

なお、センサレバー１２２の内、シート当接部１２２ａ及びストッパ当接部１２２ｂは、シート幅方向Ｙに関して回動軸１２２ｆの一方の端部１２２ｃ付近に設けられ、センサ遮光部１２２ｅは回動軸１２２ｆの他方の端部１２２ｄ付近に設けられる（図３）。言い換えると、シート当接部１２２ａはシート幅方向Ｙにおける搬送路の中央付近に設けられ、センサ遮光部１２２ｅはシート幅方向Ｙに関してより外側に配置されている。これにより、搬送路を搬送されるシートのサイズによらず、シートをセンサレバー１２２に当接させることができ、シートセンサ部１２０がシートを検知することができる。また、センサ１２１をシート当接部１２２ａから遠ざけたことで、シートから剥落した紙粉等の異物がセンサ１２１に付着する可能性を低減することができると共に、センサ１２１の配線長を短くできる。ただし、シート当接部１２２ａ、ストッパ当接部１２２ｂ及びセンサ遮光部１２２ｅを互いに接近させて、センサレバー１２２のシート幅方向Ｙの長さがより短い構成としてもよい。

（センサレバーに作用する力の向き）
図５（ａ～ｃ）を用いて、本実施例に係るセンサレバー１２２に作用する力の向きと動作音との関係を説明する。

図５（ａ）はセンサレバー１２２が待機位置にある状態を示している。上述した通り、待機状態においては、戻しバネ１２４によってセンサレバー１２２が戻り方向Ｒ２に付勢され、ストッパ１２５とストッパ当接部１２２ｂの当接によってセンサレバー１２２が待機位置に保持される。

ここで、戻しバネ１２４のセンサレバー側の腕１２４ｂは、センサレバー１２２のバネ掛け部１２２ｇに対し図中略右方向の力ｆ１ｄを作用させている。一方、戻しバネ１２４の支持部材側の腕１２４ａは、支持部材１２３のバネ掛け部１２３ｃ（図３も参照）に対し図中略右方向の力ｆ１ｃを作用させている。従って、戻しバネ１２４は、支持部材１２３及びセンサレバー１２２のバネ掛け部１２３ｃ、１２２ｇから力ｆ１ｃ，ｆ１ｄの反作用力ｆ１ａ，ｆ１ｂを受けている。戻しバネ１２４のコイル部はセンサレバー１２２の回動軸１２２ｆに取付けられているから、これらの反作用力ｆ１ａ，ｆ１ｂの合力に相当する力Ｆ１が、コイル部を介して回動軸１２２ｆに作用することになる。

待機位置にあるセンサレバー１２２に対して搬送されてきたシートが当接すると、センサレバー１２２は作動方向Ｒ１に回動する（図４（ｂ）参照）。このとき、戻しバネ１２４の付勢力はチャージアップされる。そして、シートの後端がセンサレバー１２２を抜けると、シートから開放されたセンサレバー１２２は戻しバネ１２４の付勢力に従って戻り方向Ｒ２に回動する。

図５（ｂ）は、戻り方向Ｒ２に回動するセンサレバー１２２が待機位置に到達した瞬間（以下、「センサレバー戻り時」とする）の様子を表している。センサレバー１２２は、チャージアップされた戻しバネ１２４の付勢力によって勢いよく回動しているから、ストッパ当接部１２２ｂがストッパ１２５に当接すると、センサレバー１２２は図中左側に動こうとする。つまり、ストッパ当接部１２２ｂとストッパ１２５との当接位置を中心として、ストッパ当接部１２２ｂがストッパ１２５から受ける力ｆ２の方向に回動軸１２２ｆが移動する方向に、センサレバー１２２全体が回動しようとする。

このことは、次のように言い表すこともできる。センサレバー１２２がストッパ１２５から力ｆ２を受けて回転を停止する時、センサレバー１２２のイナーシャにより、ストッパ当接部１２２ｂとストッパ１２５との当接位置を中心とするモーメントＭ２が生じる。力Ｆ２は、このモーメントＭ２を、回動軸１２２ｆに仮想的な力Ｆ２が作用することで生じたと考えたときの力Ｆ２を表す。

図５（ｃ）は、支持部材１２３の軸受部１２３ａとセンサレバー１２２の回動軸１２２ｆの端部１２２ｃとを模式的に示したものである。上述した通り、待機状態においては、回動軸１２２ｆは、戻しバネ１２４が支持部材１２３及びセンサレバー１２２のバネ掛け部１２３ｃ、１２２ｇから受ける反作用力ｆ１ａ，ｆ１ｂの合力に相当する力Ｆ１（第１の力）で軸受部１２３ａに押し付けられている。一方、センサレバー戻り時に、回動軸１２２ｆは、センサレバー１２２がストッパ１２５から受ける力ｆ２に相当する力Ｆ２（第２の力）で軸受部１２３ａに押し付けられることになる。

本実施例では、待機状態において回動軸１２２ｆを軸受部１２３ａに押し付ける力Ｆ１の方向と、センサレバー戻り時に回動軸１２２ｆを軸受部１２３ａに押し付ける力Ｆ２の方向とが、略同一方向に設定されている。つまり、第１の力（Ｆ１）と第２の力（Ｆ２）の方向が略同一方向となるように、戻しバネ１２４を配置している。

本実施例では、シート幅方向Ｙに見た状態（図５（ａ～ｃ）の状態）で力Ｆ１、Ｆ２の間の角をα（度）としたとき、α＝１に設定した。これにより、図５（ｃ）に実線で示す待機状態での回動軸１２２ｆの位置と、センサレバー戻り時の回動軸１２２ｆの位置（破線）とが略同一となる。つまり、待機状態とセンサレバー戻り時との間で、回動軸１２２ｆが軸受部１２３ａに対してガタ寄せされる方向が略同一となるため、回動軸１２２ｆの軸位置の変動が非常に少なく抑えられる。

（比較例との比較）
本実施例に対する比較例として、図７（ａ～ｃ）に示す構成を用いた場合について説明する。本比較例は、戻しバネ１２４の配置が異なることにより、待機状態及びセンサレバー戻り時にセンサレバー１２２の回動軸１２２ｆに作用する力Ｆ１，Ｆ２の向きの関係が実施例１と異なることを除いて、実施例１と共通の構成を有する。

図７（ａ）に示すように、本比較例においても戻しバネ２２４としてトーションコイルスプリングが用いられている。ただし、戻しバネ２２４のセンサレバー側の腕部２２４ｂは、センサレバー１２２のバネ掛け部１２２ｇ’に対して図中略下方向きの力ｆ１ｄ’を作用させることでセンサレバー１２２を戻り方向Ｒ２に付勢している。また、戻しバネ２２４の支持部材側の腕部２２４ａは、支持部材１２３のバネ掛け部１２３ｃ’に対して図中略左方向きの力ｆ１ｃ’を作用させている。従って、待機状態において、戻しバネ２２４には力ｆ１ｃ’，ｆ１ｄ’の反作用力ｆ１ａ’，ｆ１ｂ’が作用し、回動軸１２２ｆには、反作用力ｆ１ａ’，ｆ１ｂ’の合力に相当する力Ｆ１’が作用する。この力Ｆ１’の向きは搬送方向Ｘに関して下流側を向いており、実施例１における力Ｆ１の向き（図５（ａ、ｃ））とは異なっている。

一方、図７（ｂ）に示すように、センサレバー１２２とストッパ１２５の位置関係は実施例１と同様であるから、本比較例においてセンサレバー戻り時に回動軸１２２ｆを軸受部１２３ａに押し付ける力Ｆ２’の方向は実施例１と実質的に同一である。

図７（ｃ）に示すように、本比較例の場合、待機状態において回転軸２２２ｃを軸受部１２３ａに押し付ける力Ｆ１’と、センサレバー戻り時に回転軸２２２ｃを軸受部１２３ａに押し付ける力Ｆ２’との間の角αは１５０度である。この場合、待機状態とセンサレバー戻り時との間で、回動軸１２２ｆが軸受部１２３ａに対してガタ寄せされる方向が大きく異なることになり、回動軸１２２ｆの位置変動が大きくなる。その結果、軸受部１２３ａと回動軸１２２ｆとの間の遊びに起因するセンサレバー１２２の振動の振れ幅が大きくなり、センサレバー１２２の動作音が大きくなる原因となる。

これに対し、図５（ｃ）に示した本実施例の構成では、上述した通り待機状態とセンサレバー戻り時との間で、回動軸１２２ｆが軸受部１２３ａに対してガタ寄せされる方向が略同一となるため、回動軸１２２ｆの軸位置の変動が非常に少なく抑えられる。その結果、センサレバー１２２が待機位置に戻った時の振動の振れ幅を減少させ、センサレバー１２２の動作音を抑制することができる。

ところで、図６に、力Ｆ１と力Ｆ２との間の角度αと騒音レベルの関係を示す。グラフから分かるように、角度αが大きくなる程、騒音レベルが大きくなる相関関係がある。従って、角度αは、所定角度以下（例えば２０度以下、さらに好ましくは１０度以下）に設定すると、センサレバー１２２の動作音を効果的に低減できる。

実施例２として、センサレバー１２２を戻し方向Ｒ２に付勢する付勢部材を複数配置した構成例について説明する。図８は、本実施例に係るシートセンサ部１２０の斜視図（図３に相当する図）である。以下、実施例１と実質的に同一の構成及び作用を有する要素には実施例１と共通の符号を付して説明を省略する。

実施例１と同じく、センサレバー１２２の回動軸１２２ｆはシート幅方向Ｙに延びた部材であり、第１の付勢部材としての戻しバネ１２４は、回動軸１２２ｆの一方側の端部１２２ｃに取付けられている。この構成では、戻しバネ１２４とは反対側の端部１２２ｄと支持部材１２３の軸受部１２３ｂとの間の遊びに起因するセンサレバー１２２の振動が生じる場合がある。例えば、合成樹脂で作成されるセンサレバー１２２の捩れ剛性が十分に高くない場合や、回動軸１２２ｆが非常に長い場合、戻しバネ１２４の付勢力が回動軸１２２ｆの反対側の端部１２２ｄまで十分に伝わらない可能性がある。

そこで、本実施例では、反対側の端部１２２ｄにも第２の付勢部材としての戻しバネ１２６を取り付けている。戻しバネ１２６は、回動軸１２２ｆの周りに取付けられた捩りコイルバネであり、一方の端部（腕）を支持部材１２３に支持され、他方の端部（腕）をセンサレバー１２２に取付けられることで、センサレバー１２２を戻り方向Ｒ２に付勢している。戻しバネ１２６を追加したことで、回動軸１２２ｆの端部１２２ｄを軸受部１２３ｂに対してガタ寄せしてセンサレバー１２２の動作音をさらに低減することができる。

本実施例では、追加した戻しバネ１２６を補助的に使用し、戻しバネ１２６の付勢力（Ｒ２方向への付勢力）を戻しバネ１２４の付勢力より小さく設定しており、具体的には、戻しバネ１２４の付勢力の２０～３０％に設定している。戻しバネ１２４，１２６の付勢力に差をつける場合、シート当接部１２２ａ（第１の当接部）及びストッパ当接部１２２ｂ（第２の当接部）と同じ側の戻しバネ１２４の付勢力を大きくすると好適である。これにより、センサレバー１２２の動作音を効果的に低減することができる。

また、本実施例においても待機状態において回動軸１２２ｆを軸受部１２３ａに押し付ける力Ｆ１の方向と、センサレバー戻り時に回動軸１２２ｆを軸受部１２３ａに押し付ける力Ｆ２の方向とが、略同一方向となるように、戻しバネ１２４，１２６を配置する。例えば、追加した戻しバネ１２６が待機状態において回動軸１２２ｆの端部１２２ｄを軸受部１２３ｂに押し付ける力と、力Ｆ２との間の角度αを２０度に設定すると好適である。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、シート給送装置にシート検知装置としてのシートセンサ部１２０を配置した構成例を説明したが、本開示に係るシート検知装置は、シートが搬送される他の部分に適用してもよい。例えば、画像形成装置からシートを排出する排出部において排出されるシートを検知するシート検知装置として用いてもよい。また、画像形成装置に限らず、原稿としてのシートを給送する自動原稿給送装置を備えた画像読取装置において、給送されるシートを検知するシート検知装置として用いてもよい。

１２０…シート検知装置（シートセンサ部）／１２１…検知部（センサ部）／１２２…回動部材（センサレバー）／１２２ｆ…回動軸／１２３…支持部材／１２４…付勢部材（戻しバネ）／１２５…規制部（ストッパ）

Claims (7)

1. 回動軸を有し、シートが搬送されていない状態では待機位置にあり、搬送されるシートに当接されることで前記回動軸を中心に前記待機位置から第１方向に回動する回動部材と、
   前記回動部材の回動を検知する検知部と、
   前記回動軸を回動可能に支持する支持部材と、
   前記回動部材を前記第１方向とは反対の第２方向に付勢する付勢部材と、
   前記シートが前記回動部材を通過した後に、前記回動部材が前記待機位置を超えて前記第２方向に回動することを規制する規制部と、
   を有し、
   前記回動部材が前記待機位置にある場合に前記付勢部材によって前記回動軸に作用する第１の力の方向と、前記回動部材が前記規制部に当接して前記第２方向の回動を停止するときに前記回動部材が前記規制部から受ける第２の力の方向とが、略同一方向である、
   ことを特徴とするシート検知装置。
2. 回動軸を有し、シートが搬送されていない状態では待機位置にあり、搬送されるシートに当接されることで前記回動軸を中心に前記待機位置から第１方向に回動する回動部材と、
   前記回動部材の回動を検知する検知部と、
   前記回動軸を回動可能に支持する支持部材と、
   前記回動部材を前記第１方向とは反対の第２方向に付勢する付勢部材と、
   前記シートが前記回動部材を通過した後に、前記回動部材が前記待機位置を超えて前記第２方向に回動することを規制する規制部と、
   を有し、
   前記回動部材の回動軸線方向に見た場合に、前記回動部材が前記待機位置にある場合に前記付勢部材によって前記回動軸に作用する第１の力の方向と、前記回動部材が前記規制部に当接して前記第２方向の回動を停止するときに前記回動部材が前記規制部から受ける第２の力の方向との間の角が２０度以下であり、
   前記付勢部材を第１の付勢部材として、前記回動部材を前記第２方向に付勢する第２の付勢部材をさらに有し、
   前記支持部材は、前記回動部材の回動軸線方向における前記回動軸の一方の端部を支持する第１の軸受部と、前記回動軸の他方の端部を支持する第２の軸受部と、を有し、
   前記第１の付勢部材は、前記回動軸の前記一方の端部に設けられ、
   前記第２の付勢部材は、前記回動軸の前記他方の端部に設けられ、
   前記回動部材は、前記シートに当接される第１の当接部と、前記規制部と当接する第２の当接部と、を有し、前記第１の当接部及び前記第２の当接部は、前記回動部材の回動軸線方向に関して前記第１の付勢部材と同じ側に配置され、
   前記第１の付勢部材の付勢力は、前記第２の付勢部材の付勢力より大きい、
   ことを特徴とするシート検知装置。
3. 前記回動部材の回動軸線方向に見た場合に、前記第１の力の方向と前記第２の力の方向との間の角が１０度以下である、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシート検知装置。
4. 前記付勢部材は、前記回動軸の周りに取付けられると共に、一端部を前記支持部材に取り付けられ、他端部を前記回動部材に取付けられた捩りコイルバネである、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート検知装置。
5. 前記回動部材が前記待機位置にある状態で前記回動部材の回動軸線方向に見た場合、前記規制部及び前記捩りコイルバネの前記他端部は、前記回動部材の回動軸線を挟んで前記シートが搬送される搬送路とは反対側に設けられ、前記捩りコイルバネの前記一端部は、前記回動部材の回動軸線に対して前記搬送路と同じ側に設けられ、
   前記捩りコイルバネの前記他端部は、前記搬送路における前記シートの搬送方向に関して前記回動部材を下流側に押圧し、
   前記捩りコイルバネの前記一端部は、前記搬送方向に関して前記支持部材を下流側に押圧している、
   ことを特徴とする請求項４に記載のシート検知装置。
6. 前記検知部は、前記回動部材に設けられた遮光部によって遮光される光学センサである、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート検知装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート検知装置と、
   前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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