(57)【要約】【課題】  給送したシートの厚みに基づいて高精度のシート残量検知が行えるようにする。【解決手段】  プリンタ３０の制御部３６において、積載厚検出処理部３６４は、用紙が積載された給紙トレイ４１を上昇駆動開始してから用紙給送位置に到達するまでのリフトアップ時間（リフトアップカウンタ３６３でカウントされる）に基づき該給紙トレイ４１に積載されている用紙の積載厚さを検出する。用紙厚検出処理部３６５は、印刷に際して給紙トレイ４１から給紙される用紙の厚さを用紙厚検知センサの検知出力に基づき検出する。用紙残量算出部３６６は、積載厚検出処理部３６４により検出された用紙の積載厚さと、用紙厚検出処理部３６５により検出された用紙の厚さに基づき給紙トレイ４１に積載される用紙の残量を算出する。【選択図】  図１
2010132374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載する積載手段と、
前記積載手段を積載されるシートの給送位置まで上昇駆動する駆動手段と、
前記給送位置に到達した前記積載手段からシートを給送する給送手段と、
前記駆動手段による前記積載手段の上昇駆動開始後、前記積載手段が前記シート給送位置に到達するまでの該積載手段の移動量に基づき当該積載手段内のシートの積載厚さを検出する積載厚検出手段と、
前記給送位置に到達した前記積載手段から前記給送手段により給送されるシートの厚さを検出するシート厚検出手段と、
前記積載厚検出手段により検出された積載厚さと、前記シート厚検出手段により検出されたシートの厚さに基づき、前記給送位置における前記積載手段内のシート残量を算出するシート残量算出手段と
を具備するシート残量検出装置。
【請求項２】
前記シート残量算出手段は、
前記積載厚検出手段により検出された積載厚さから、前記給送手段によりシートが給送される毎に、前記シート厚検出手段により検出されるシートの厚さを順次減算して前記シート残量を算出する
請求項１記載のシート残量検出装置。
【請求項３】
給送されるシートの厚さを厚さ検知センサで検出し、該検出されたシートの厚さに基づき複数のシートが重なって搬送される重送を検知する重送検知手段
を有し、
前記シート厚検出手段は、
前記重送検知手段の前記厚さ検知センサにより構成される
請求項１または２記載のシート残量検出装置。
【請求項４】
複数の前記積載手段と、
前記各積載手段にそれぞれ対応して設けられる前記駆動手段及び給送手段と
を有すると共に、
前記シート厚検出手段を、前記各積載手段の給紙搬送路が合流する合流搬送路中に設け、
前記積載厚検出手段は、
前記各駆動手段による前記各積載手段の上昇駆動開始後、前記各積載手段がそれぞれの前記シート給送位置に到達するまでの該各積載手段の移動量に基づき、各積載手段に対応して該各積載手段内のシートの積載厚さをそれぞれ検出し、
前記シート厚検出手段は、
給送位置に到達した前記各積載手段から前記各給送手段により給送されるシートの厚さを給紙元の各積載手段に対応して検出し、
前記シート残量算出手段は、
前記シート厚検出手段により給紙元の前記各積載手段に対応して検出されるシートの厚さと、該給紙元の各積載手段に対応して前記積載厚検出手段により検出される積載厚さとに基づき、前記各積載手段毎に、前記シート残量を算出する
請求項１乃至３のいずれか記載のシート残量検出装置。
【請求項５】
前記積載厚検出手段は、
前記積載手段の前記移動量を、前記駆動手段による前記積載手段の上昇駆動開始後、前記積載手段が前記シート給送位置に到達するまでの該積載手段の移動時間として検出し、該検出した前記積載手段の前記移動時間に基づき当該積載手段内のシートの積載厚さを検出する
請求項１乃至４のいずれか記載のシート残量検出装置。
【請求項６】
記録媒体として用いる用紙を積載する用紙積載手段と、
前記用紙積載手段を積載される用紙の給送位置まで上昇駆動する駆動手段と、
前記給送位置に到達した前記用紙積載手段から用紙を給送する給送手段と、
前記駆動手段による前記用紙積載手段の上昇駆動開始後、前記用紙積載手段が前記用紙給送位置に到達するまでの該用紙積載手段の移動量に基づき当該用紙積載手段内の用紙の積載厚さを検出する積載厚検出手段と、
前記給送位置に到達した前記用紙積載手段から前記給送手段により給送される用紙の厚さを検出する用紙厚検出手段と、
前記積載厚検出手段により検出された積載厚さと、前記用紙厚検出手段により検出された用紙の厚さに基づき、前記給送位置における前記用紙積載手段内の用紙残量を算出する用紙残量算出手段と、
前記用紙残量算出手段により算出された用紙残量を表示する表示手段と
を具備する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート残量検出装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積載手段にシートを積載し、該積載手段に積載されたシートを給送して該シートに対する処理を行う各種装置において、シートの残量を検出する機能を備えるものが知られている。
【０００３】
例えば、プリンタや複合機等の画像形成装置では、上記シートとして記録用紙を積載する給紙トレイを有するが、文書を印刷する際に全頁を印刷できるかどうかを容易に判断する等の目的で、給紙トレイ内に積載される記録用紙（シート）の残量を検知して該残量を報知する機能を有するものが存在する。
【０００４】
画像形成装置に搭載されるシート残量検出機能に関して、下記特許文献１には、昇降台に積載された一定量のシートを給紙可能な位置までリフトアップするのに必要な時間をサイズ・紙質・環境情報等の用紙情報毎に予め記憶しておき、実際のリフトアップ時間を用いて昇降台に積載してある用紙の残量を算出する用紙残量検知方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、用紙セット時に算出された用紙残量から印刷に際して給紙した用紙の枚数を減算することにより用紙残量を算出する用紙残量検知方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１８１９４４号（特願平８−３４５２７４号）公報
【特許文献２】特開２０００−１６６３９号（特願平１０−２０２７５９号）公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の用紙残量検知方法では、サイズ、紙質、環境情報等の用紙情報に誤差があると、積載量が多くなるに従がってこれらの誤差が累積してしまうため、残量検知精度を上げるには、その精度に応じてより詳細な用紙情報を自動で検知したり、ユーザに入力させる必要があった。
【０００７】
また、特許文献２記載の用紙残量検知方法では、厚みの異なる用紙が混在すると混在状態により用紙残量が正確に検知できないことになった。
【０００８】
本発明は、給送したシートの厚みに基づいて高精度のシート残量検知が行えるシート残量検出装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載のシート残量検出装置の発明は、シートを積載する積載手段と、前記積載手段を積載されるシートの給送位置まで上昇駆動する駆動手段と、前記給送位置に到達した前記積載手段からシートを給送する給送手段と、前記駆動手段による前記積載手段の上昇駆動開始後、前記積載手段が前記シート給送位置に到達するまでの該積載手段の移動量に基づき当該積載手段内のシートの積載厚さを検出する積載厚検出手段と、前記給送位置に到達した前記積載手段から前記給送手段により給送されるシートの厚さを検出するシート厚検出手段と、前記積載厚検出手段により検出された積載厚さと、前記シート厚検出手段により検出されたシートの厚さに基づき、前記給送位置における前記積載手段内のシート残量を算出するシート残量算出手段とを具備する。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、前記シート残量算出手段は、前記積載厚検出手段により検出された積載厚さから、前記給送手段によりシートが給送される毎に、前記シート厚検出手段により検出されるシートの厚さを順次減算して前記シート残量を算出する。
【００１１】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、給送されるシートの厚さを厚さ検知センサで検出し、該検出されたシートの厚さに基づき複数のシートが重なって搬送される重送を検知する重送検知手段を有し、前記シート厚検出手段は、前記重送検知手段の前記厚さ検知センサにより構成される。
【００１２】
請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３のいずれか記載の発明において、複数の前記積載手段と、前記各積載手段にそれぞれ対応して設けられる前記駆動手段及び給送手段とを有すると共に、前記シート厚検出手段を、前記各積載手段の給紙搬送路が合流する合流搬送路中に設け、前記積載厚検出手段は、前記各駆動手段による前記各積載手段の上昇駆動開始後、前記各積載手段がそれぞれの前記シート給送位置に到達するまでの該各積載手段の移動量に基づき、各積載手段に対応して該各積載手段内のシートの積載厚さをそれぞれ検出し、前記シート厚検出手段は、給送位置に到達した前記各積載手段から前記各給送手段により給送されるシートの厚さを給紙元の各積載手段に対応して検出し、前記シート残量算出手段は、前記シート厚検出手段により給紙元の前記各積載手段に対応して検出されるシートの厚さと、該給紙元の各積載手段に対応して前記積載厚検出手段により検出される積載厚さとに基づき、前記各積載手段毎に、前記シート残量を算出する。
【００１３】
請求項５記載の発明は、上記請求項１乃至４のいずれか記載の発明において、前記積載厚検出手段は、前記積載手段の前記移動量を、前記駆動手段による前記積載手段の上昇駆動開始後、前記積載手段が前記シート給送位置に到達するまでの該積載手段の移動時間として検出し、該検出した前記積載手段の前記移動時間に基づき当該積載手段内のシートの積載厚さを検出する。
【００１４】
請求項６記載の画像形成装置の発明は、記録媒体として用いる用紙を積載する用紙積載手段と、前記用紙積載手段を積載される用紙の給送位置まで上昇駆動する駆動手段と、前記給送位置に到達した前記用紙積載手段から用紙を給送する給送手段と、前記駆動手段による前記用紙積載手段の上昇駆動開始後、前記用紙積載手段が前記用紙給送位置に到達するまでの該用紙積載手段の移動量に基づき当該用紙積載手段内の用紙の積載厚さを検出する積載厚検出手段と、前記給送位置に到達した前記用紙積載手段から前記給送手段により給送される用紙の厚さを検出する用紙厚検出手段と、前記積載厚検出手段により検出された積載厚さと、前記用紙厚検出手段により検出された用紙の厚さに基づき、前記給送位置における前記用紙積載手段内の用紙残量を算出する用紙残量算出手段と、前記用紙残量算出手段により算出された用紙残量を表示する表示手段とを具備する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載のシート残量検出装置の発明によれば、給送したシートの厚みに基づいて高精度のシート残量検知が行える。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、厚さの異なるシートが混在して積載されている場合でも、給紙したシートの厚さを正確に検出してシートセット時に検出されたセット量から順次減算していくことにより、高精度のシート残量検出が行える。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明において、複数のシートが重なって搬送される重送を検知する重送検知センサを利用することで、専用のシート厚さ検出機構を新設せずに済み、装置の構造の簡略化が図れる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３のいずれか記載の発明において、複数の積載手段のそれぞれに対応してシートセット時のセット量と給送時のシートの厚さとからシート残量を算出する場合に、各積載手段に対応してシートの厚さ検出機構を設ける必要がなく、装置の構造簡略化、低コスト化が図れる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至４のいずれか記載の発明において、積載手段のリフトアップ時間に基づき該積載手段内のシートの積載厚さを検出し、シート給送時には該シートの厚さを正確に検出してシートセット時に検出されたセット量から順次減算していくことにより、高精度のシート残量検出が行える。
【００２０】
請求項６記載の画像形成装置の発明によれば、給送したシートの厚みに基づいて高精度のシート残量検知を行い、該検知したシート残量を表示して確認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一例としてのプリンタ３０の機能構成を示すブロック図である。
【００２３】
このプリンタ３０は、ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等から成る１または複数のクライアント端末１０とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワーク（ＮＷ）２０を介して接続され、該ＮＷ２０を介してクライアント端末１０と通信する際の通信インタフェースを司る通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部３１、動作プログラムや、通信Ｉ／Ｆ部３１を通じてクライアント端末１０から受信した印刷指示（印刷ｊｏｂ）に含まれる印刷対象の文書情報（画像データ）等の各種情報を記憶する記憶部３２、記憶部３２に記憶された印刷対象の文書情報（画像データ）から印刷データを生成する画像処理を行う画像処理部３３、画像処理部３３により生成された印刷データに基づき電子写真方式の画像形成プロセスを実行して記録媒体（記録用紙）に画像を形成（印刷）して排出（出力）する画像形成部３４、液晶表示器（ＬＣＤ）等の表示部とテンキー等の各種操作キーを有する操作部とから成る表示／操作部３５、装置全体の制御を行なう制御部３６を具備して構成される。
【００２４】
また、プリンタ３０には、画像形成部３４での画像形成に係わる機構として、記録用紙（以下、用紙）を積載する給紙トレイ４１を有し、該給紙トレイ４１に積載されている用紙を画像形成プロセスへと搬送（給紙）する給紙部４０が設けられる。
【００２５】
図２は、本発明の一例としてのプリンタ３０の給紙部４０の概略構造を示す図である。
【００２６】
図２に示すように、プリンタ３０の給紙部４０は、装置本体から必要に応じて引き出し可能に該装置本体に装着され、装置本体から引き出した状態で用紙（符号Ｐで示す）を積載し〔サイズ、厚さ、あるいは裏紙等、異なる種別の各種用紙の中から１または複数種類の用紙を選択的に積載（装填：セット）可能である〕、その後装置本体に装着された状態の位置から該積載した用紙の給紙位置までリフトアップ可能であり、特許請求の範囲における積載手段の一例として設けられる給紙トレイ４１と、給紙トレイ４１の上面端部からプーリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃを経由して巻取りプーリ４２ｄまでの間に掛け渡されるワイヤ４３と、プーリ４２ｄを正逆回転駆動する駆動モータ４４を有し、駆動モータ４４により巻取りプーリ４２ｄを、例えば、正転駆動してワイヤ４３を巻き取ることにより、用紙の積載後に装置本体に装着された給紙トレイ４１を当該用紙の給紙位置まで上昇させる一方、駆動モータ４４により巻取りプーリ４２ｄを逆転駆動してワイヤ４３を巻き延ばすことにより、用紙をセットしようとする給紙トレイ４１をセット位置まで下降させることができ、特許請求の範囲における駆動手段の一例として設けられるトレイ昇降駆動機構と、軸Ｚ１を中心に回動するカム４５に回転可能に支持され、用紙の給紙位置まで上昇された給紙トレイ４１に積載された用紙を最上部の用紙から１枚ずつ順に繰出す繰出しローラ４６と、給紙トレイ４１の上昇駆動の際に最上部の用紙が繰出しローラ４６を押し上げていく動作の中で、軸Ｚ１を中心に回動するカム４５の他端が触れる（押し付ける）ことにより用紙の給紙位置であることを示す検知出力（オフの状態からオンの状態に切り替る）を発生する（給紙トレイ４１が給紙位置まで上昇されたことを検知する）リミットセンサ４７と、駆動ローラ４８１とこれに圧接される分離ローラ４８２（トルクリミッタを介して駆動ローラ４８１と逆方向に回転駆動可能）とから成り、用紙給紙位置に到達した給紙トレイ４１から、画像転写タイミングに合わせて上記繰出しローラ４６によって１枚ずつ繰出された用紙を当該両ローラ４８１，４８２間に取り込んで転写位置方向へと搬送する、特許請求の範囲における給送手段として設けられる給紙ローラ４８と、給紙ローラ４８の用紙搬送方向下流側に設けられ、給紙ローラ４８により搬送される用紙の厚さを検出する用紙厚検出ローラ４９を具備して構成される。
【００２７】
用紙厚検出ローラ４９は、例えば、図３に示すように、回転軸Ｚ２を中心に回動可能な検出レバー４９３の先端部に回転可能に支持される可動ローラ４９１と、該可動ローラ４９１の下側の対向する位置に回転可能に支持される対向ローラ４９２により構成される。
【００２８】
図３において、用紙厚センサ４９４は、可動ローラ４９１と対向ローラ４９２との間を給紙ローラ４８により搬送される用紙が通過する際に該用紙の厚さに応じて可動ローラ４９１が持ち上げられ、検出レバー４９３が回動する時の該検出レバー４９３（回転軸Ｚ２）の回転角度の変化を例えば電磁的に検出するセンサであり、その検出出力は後述する用紙厚検出処理部３６５に送出される。
【００２９】
かかる構造の給紙部４０（図２参照）を有するプリンタ３０において、制御部３６には、図１に示すように、印刷制御部３６１、トレイ昇降制御部３６２、リフトアップカウンタ３６３、積載厚検出処理部３６４、用紙厚検出処理部３６５、用紙残量算出部３６６及び用紙残量報知部３６７が設けられる。
【００３０】
印刷制御部３６１は、通信Ｉ／Ｆ部３１を通じてクライアント端末１０から印刷指示を受信し、該印刷指示に含まれる印刷対象の文書情報（画像データ）から画像処理部３３により印刷データを生成させると共に、該印刷データを画像形成部３４に供給して電子写真プロセスを開始させた後、画像転写タイミングに合わせて給紙トレイ４１から用紙を繰出し、搬送させて該印刷データに基づく画像を当該用紙上に形成し、排出する印刷制御を行う。
【００３１】
トレイ昇降制御部３６２は、例えば、用紙がセットされた給紙トレイ４１が装置本体に装着された後、所定の上昇駆動指示操作が行われることにより（あるいは、給紙トレイ４１が装置本体に装着されたことを検出することにより）、駆動モータ４４の上述した正転駆動を開始し、リミットセンサ４７の検知出力（例えば、出力“オン”）に基づき給紙トレイ４１が給紙位置に到達したことが認識されるまで当該給紙トレイ４１を上昇駆動する制御と、該給紙位置まで上昇された給紙トレイ４１からの用紙の給紙による印刷の実行中、リミットセンサ４７の検知出力が消失する（出力“オフ”となる）ことにより、該リミットセンサ４７の出力が“オン”になるまで給紙トレイ４１の上昇駆動を続け、当該給紙トレイ４１を、常に、給紙位置に保持する制御と、給紙トレイ４１への用紙のセット等に際して所定の下降駆動指示操作が行われることにより、駆動モータ４４を上述の如く逆転駆動して給紙トレイ４１を用紙のセット位置（引き出し可能な位置）まで下降駆動する制御を行う。
【００３２】
リフトアップカウンタ３６３は、駆動モータ４４による給紙トレイ４１の上昇駆動開始後、該給紙トレイ４１が用紙給送位置に到達するまで（リミットセンサ４７の出力が“オン”になるまで）の上昇駆動時間（リフトアップ時間）を計時する。
【００３３】
積載厚検出処理部３６４は、特許請求の範囲における積載厚検出手段の一例として設けられ、給紙トレイ４１に対する用紙のセット時、該給紙トレイ４１が駆動モータ４４により上昇駆動開始された後、シート給送位置に到達するまでの該給紙トレイ４１の移動量に基づき当該給紙トレイ４１に積載されている用紙の積載厚さ（用紙全量の厚さ）を検出する処理部であって、一例として、上記上昇駆動による給紙トレイ４１の移動時間、すなわち、リフトアップカウンタ３６３によりカウント（計時）される給紙トレイ４１のリフトアップ時間に基づき給紙トレイ４１内の用紙の積載厚さを検出する。
【００３４】
用紙厚検出処理部３６５は、特許請求の範囲におけるシート厚検出手段の一例として設けられ、用紙給送位置に到達した給紙トレイ４１から繰出し、搬送（給紙）された用紙が用紙厚検出ローラ４９の両ローラ間を通る際の用紙厚センサ４９４（図３参照）の検知出力に基づいて当該給紙中の用紙の厚さを検出する処理を行う。
【００３５】
用紙残量算出部３６６は、特許請求の範囲におけるシート残量算出手段の一例として設けられ、積載厚検出処理部３６４により検出された用紙積載厚さと、用紙厚検出処理部３６５により検出された給紙される用紙の厚さに基づき、給紙トレイ４１が給紙位置にあって給紙が可能である状態の時の当該給紙トレイ４１に積載される用紙の残量を算出する処理を行う。
【００３６】
用紙残量報知部３６７は、用紙残量算出部３６６により算出された用紙残量を、例えば、表示／操作部３５の表示部（特許請求の範囲における表示手段の一例として設けられる）に表示するなどにより、該用紙残量をユーザに報知する。
【００３７】
図１及び図２を参照して説明した通り、本発明の一例としてのプリンタ３０は、記録媒体として用いるシート（用紙）を積載する積載手段（給紙トレイ４１）と、積載手段を積載される用紙の給送位置まで上昇駆動する駆動手段（トレイ昇降制御部３６２）と、給送位置に到達した積載手段から用紙を給送する給送手段（繰出しローラ４６、給紙ローラ４８）と、駆動手段による積載手段の上昇駆動開始後、積載手段が用紙給送位置に到達するまでの該積載手段の移動量（例えば、積載手段のリフトアップ時間）に基づき当該積載手段内の用紙の積載厚さを検出する積載厚検出手段（積載厚検出処理部３６４）と、給送位置に到達した積載手段から給送手段により給送される用紙の厚さを検出する用紙厚検出手段（用紙厚センサ４９４、用紙厚検出処理部３６５）と、積載厚検出手段により検出された用紙積載厚さと、用紙厚検出手段により検出された給紙中の用紙の厚さに基づき、給送位置での積載手段内の積載用紙の残量を算出する用紙残量算出手段（用紙残量算出部３６６）とで構成されるシート残量検出装置を備えている。
【００３８】
図４は、本発明のプリンタ３０に備わるシート残量検出装置において、積載厚検出処理部３６４が給紙トレイ４１のリフトアップ時間に基づいて該給紙トレイ４１内の用紙の積載厚さを検出する際の処理原理を示す概念図である。
【００３９】
図４において、Ｔ０は、給紙トレイ４１が空の状態の時に該給紙トレイ４１のリフトアップに要する時間（駆動モータ４４による給紙トレイ４１の上昇駆動開始後、該給紙トレイ４１が用紙給送位置に到達するまでの時間）を示している。
【００４０】
また、図４において、Ｔｙは、給紙トレイ４１に図中Ｔｘで示される時間相当の厚さで用紙を積載された状態の時に該給紙トレイ４１のリフトアップに要する時間を示している。
【００４１】
すなわち、給紙トレイ４１を上昇駆動した時にリフトアップ時間がＴｙである時、該給紙トレイ４１に積載されている用紙全体の厚さ（積載厚さ）Ｔｘは、給紙トレイ４１が空の時のリフトアップ時間Ｔ０からこの時の実際のリフトアップ時間Ｔｙを減じた時間（Ｔ０−Ｔｙ）に相当する値（時間値）となる。
【００４２】
ここで、給紙トレイ４１における用紙積載厚さＴｘを、該給紙トレイ４１の最大積載量Ｎ〔満載に当たる量：後述する“Ｆｕｌｌ”レベルに相当〕に対する比率として算出するものとすれば、空の時のリフトアップ時間Ｔ０からこの時の実際のリフトアップ時間Ｔｙを減じた値を空の時のリフトアップ時間Ｔ０で除算した値となる。
【００４３】
このことから、本発明のシート残量検出装置によれば、給紙トレイ４１のリフトアップ時間Ｔｙが検出されると、該リフトアップ時間Ｔｙを下式（１）に当て嵌めることにより、この時の給紙トレイ４１に積載されている用紙の積載厚さＴｘ（但し、最大積載量Ｎに対する比率）を算出できることになる。
【００４４】
Ｔｘ（積載厚さ）＝（Ｔ０−Ｔｙ）／Ｔ０  …（１）
図５は、本発明の一例としてのプリンタ３０において、給紙トレイ４１の昇降駆動に用いる駆動モータ（リフトアップモータ）４４の動作特性を示す図である。
【００４５】
駆動モータ４４は、図５（ａ）に示すように、負荷（給紙トレイ４１内の用紙の積載量）が増えるにつれて回転速度が低下するという特性を有し、負荷に対する給紙トレイ４１の移動時間の関係については、図５（ｂ）に示すように、負荷が増えるにつれて給紙トレイ４１の移動時間が長くかかるという特性を有する。
【００４６】
かかる動作特性を有する駆動モータ４４を用い、用紙をセットした給紙トレイ４１を昇降駆動した際のリフトアップ時間に基づいて該給紙トレイ４１内の用紙の積載厚さを検出し、給紙した（印刷に使用した）用紙の使用量を算出する場合、給紙トレイ４１に対する用紙の積載量が多いほど該給紙トレイ４１の単位移動距離あたりの移動時間が長くかかる（用紙の積載量が小さいほど移動時間が短い）ことから、積載厚さの検出においては、用紙の積載量により誤差が生じるというのが従来一般的な考え方である。
【００４７】
本発明は、セット時検出処理で算出した用紙セット時の積載量から、印刷に用いられる（給紙される）用紙の正確な厚さを順次減算していくことにより、サイズ・紙質・環境情報等の用紙情報を必要とせず、積載量に誤差を生じることなく、高精度のシート残量検出を実現するものである。
【実施例１】
【００４８】
図６は、本実施例に係わるプリンタ３０の用紙残量算出処理動作を示すフローチャートである。
【００４９】
特に、図６では、給紙トレイ４１を引き出して用紙を積載（セット）した後、該給紙トレイ４１を給紙位置まで上昇させ、その位置から印刷に際して用紙を給紙する場合の処理動作を想定している。
【００５０】
図６に示すように、プリンタ３０において、トレイ昇降制御部３６２は、給紙トレイ４１が装置本体から抜き出された状態において、給紙トレイ４１が装着されたか否かを監視している（ステップＳ１０１）。
【００５１】
ここで、用紙を補填した給紙トレイ４１の装着が検出されると（ステップＳ１０１ＹＥＳ）、トレイ昇降制御部３６２は、リミットセンサ４７の出力が“オフ”であることを認識することにより、駆動モータ４４を巻取りプーリ４２ｄによりワイヤ４３を巻き取る方向に回転駆動し、該給紙トレイ４１の上昇駆動を開始する（ステップＳ１０２）。
【００５２】
その際、トレイ昇降制御部３６２は、給紙トレイ４１の上昇駆動の開始時点からリフトアップカウンタ３６３による時間（リフトアップ時間）のカウントを開始させる（ステップＳ１０３）一方、リミットセンサ４７の出力を監視して給紙トレイ４１が給紙位置に到達したか否かをチェックする（ステップＳ１０４）。
【００５３】
ここで、リミットセンサ４７の出力が“オフ”であることにより給紙位置に到達していないと判定された場合（ステップＳ１０４ＮＯ）、給紙トレイ４１の上昇駆動を続行する（ステップＳ１０２）。
【００５４】
給紙トレイ４１の上昇駆動が続行している間、リミットセンサ４７の出力が“オン”となることにより給紙位置に到達したと判定された場合（ステップＳ１０４ＹＥＳ）、トレイ昇降制御部３６２は、該給紙トレイ４１の上昇駆動、並びにリフトアップカウンタ３６３のカウントをそれぞれ停止し（ステップＳ１０５）、積載厚検出処理に移行する。
【００５５】
積載厚検出処理に移行すると、積載厚検出処理部３６４は、上記ステップＳ１０５でカウントが停止された時点でのリフトアップカウンタ３６３のカウント値（リフトアップ時間）を読出し、該リフトアップ時間に基づき、上述した式（１）を用いて、該給紙トレイ４１内の用紙の積載厚さを検出する（ステップＳ１０６）。
【００５６】
この積載厚さ検出処理において、給紙トレイ４１が、空の状態で、例えば、３秒でリフトアップする（リフトアップ時間Ｔ０＝“３”）ものである場合、該給紙トレイ４１が実際に０．３秒でリフトアップした時には、上記（１）式より、〔（３−０．３）／３＝０．９〕、すなわち、“Ｆｕｌｌ”レベルに相当する積載厚さ“１”の９／１０のレベルに相当する積載厚さが検出される〔図７（ａ）で報知される用紙残量レベルに相当〕。
【００５７】
また、同じ給紙トレイ４１を用いて、用紙のセット後、該給紙トレイ４１が０．９秒でリフトアップした時には、上記（１）式より、〔（３−０．９）／３＝０．７〕、すなわち、“Ｆｕｌｌ”レベルに相当する積載厚さ“１”の７／１０のレベルに相当する積載厚さが検出される〔図７（ｂ）で報知される用紙残量レベルに相当〕。
【００５８】
また、同じ給紙トレイ４１を用いて、用紙のセット後、該給紙トレイ４１が１．８秒でリフトアップした時には、上記（１）式より、〔（３−１．８）／３＝０．４〕、すなわち、“Ｆｕｌｌ”レベルに相当する積載厚さ“１”の４／１０のレベルに相当する積載厚さが検出される〔図７（ｃ）で報知される用紙残量レベルに相当〕。
【００５９】
また、同じ給紙トレイ４１を用いて、用紙のセット後、該給紙トレイ４１が２．４秒でリフトアップした時には、上記（１）式より、〔（３−２．４）／３＝０．２〕、すなわち、“Ｆｕｌｌ”レベルに相当する積載厚さ“１”の２／１０のレベルに相当する積載厚さが検出される〔図７（ｄ）で報知される用紙残量レベルに相当〕。
【００６０】
上述の如く、用紙のセット時、給紙トレイ４１にセットされた用紙全体の厚さ（積載厚さ）を上記ステップＳ１０６により検出した後、用紙残量報知部３６７は、該検出された積載厚さに基づき、この時の給紙トレイ４１内の用紙残量を、例えば、表示／操作部３５の表示部に表示する（ステップＳ１０７）。
【００６１】
このステップＳ１０７での用紙残量表示処理、並びに、後述するステップＳ１１４での用紙残量表示処理の詳細については、後で図７を参照して説明する。
【００６２】
上記ステップＳ１０７で給紙トレイ４１内の用紙残量の表示を行った後、印刷制御部３６１は、例えば、クライアント端末１０からの印刷指示があるか否かを監視し（ステップＳ１０８）、該印刷指示があれば（ステップＳ１０８ＹＥＳ）、印刷指示された文書の１頁目の画像情報を取り出して画像処理部３３で印刷データを生成させ、該印刷データに基づき画像形成部３４にて当該頁の印刷制御を開始する（ステップＳ１０９）。
【００６３】
この印刷制御の開始後、印刷制御部３６１は、当該頁の印刷における給紙タイミングに到達すると、給紙トレイ４１から繰出しローラ４６により１枚の用紙を繰出し、次いで、給紙ローラ４８によって転写位置方法へと当該用紙を搬送する（ステップＳ１１０）。
【００６４】
この用紙の搬送（給紙）中、用紙厚検出ローラ４９の可動ローラ４９１，対向ローラ４９２間を当該用紙が通過する際に該用紙の厚さに応じて可動ローラ４９１が持ち上げられて検出レバー４９３を回動せしめることにより、用紙厚センサ４９４は、該回動角、すなわち、当該用紙の厚さに対応する厚さ検知信号を出力する。
【００６５】
その際、用紙厚検出処理部３６５は、用紙厚センサ４９４の厚さ検知信号を取り込み（ステップＳ１１１）、該厚さ検知信号に基づき当該搬送中の用紙の厚さを検知する（ステップＳ１１２）。
【００６６】
次いで、用紙残量算出部３６６は、上記ステップＳ１０６で積載厚検出処理部３６４により検出された用紙全体の積載厚さと、上記ステップＳ１１２で用紙厚検出処理部３６５により検出された給紙用紙（１枚）の厚さとに基づき、給紙トレイ４１に現在積載されている用紙の残量を算出する処理を行う（ステップＳ１１３）。
【００６７】
引き続き、用紙残量報知部３６７は、上記ステップＳ１１３で算出された用紙残量を表示／操作部３５の表示部に表示する（ステップＳ１１４）。
【００６８】
引き続き、印刷制御部３６１は、次頁があるか否かをチェックし（ステップＳ１１５）、次頁があると判定された場合（ステップＳ１１５ＹＥＳ）は、ステップＳ１０９に戻り、当該頁の印刷を開始する（ステップＳ１０９）。
【００６９】
以後、１枚目の印刷開始後と同様、ステップＳ１１０からＳ１１２を経て当該頁を印刷するために給紙される用紙の厚さを検出したうえで、該検出した該用紙１枚分に相当する厚さをその時点で表示されている用紙残量から減算して当該用紙残量を更新し（ステップＳ１１３）、該更新後の用紙残量を表示／操作部３５の表示部に表示する（ステップＳ１１４）。
【００７０】
その後、印刷対象の頁がある間（ステップＳ１１５ＹＥＳ）は、上記ステップＳ１０９〜Ｓ１１４の処理を繰り返して用紙残量の更新（ステップＳ１１３）と、更新した用紙残量の表示（ステップＳ１１４）を実施し、この間、次頁がないと判定された場合（ステップＳ１１５ＮＯ）、処理を終了し、待機状態に移行する。
【００７１】
なお、待機状態においても、印刷指示があるかどうかを監視し、印刷指示がある（ステップＳ１０８）と、その度に、上述したと同様、給紙用紙の厚さを検出して、該検出した該用紙１枚分に相当する厚さをその時点の用紙残量から減算して当該用紙残量を更新し、該更新後の用紙残量を表示する処理を実施する（ステップＳ１０９〜Ｓ１１５）。
【００７２】
次に、図６のステップＳ１０７、及びＳ１１４における用紙残量表示の具体例について説明する。
【００７３】
本発明のプリンタ３０において、用紙残量報知部３６７は、給紙トレイ４１の最大積載量（“Ｆｕｌｌ”レベル）を“Ｎ”とした場合に、該最大積載量“Ｎ”を複数分割した、例えば、（Ｎ〜３／４Ｎ），（３／４Ｎ〜２／４Ｎ），（２／４Ｎ〜１／４Ｎ），（１／４Ｎ〜０）の各範囲の残量レベルに対応した用紙残量表示を行う。
【００７４】
これを実現するために、用紙残量報知部３６７は、用紙セット時に検出された用紙積載厚さＴｘと比較して、該積載厚さＴｘが上述した各残量レベルのいずれに属するかを判定するために、例えば、“３／４”＝“０．７５”，“２／４”＝“０．５”，“１／４”＝“０．２５”という各値の閾値を予め保持している。
【００７５】
そして、図６における用紙セット時の一連の処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０７）中、ステップＳ１０７では、上記ステップＳ１０６で検出した給紙トレイ４１内の用紙の積載厚さ（Ｔｘ）を上記各閾値（“０．７５”，“０．５”，“０．２５”等）と比較して上述したいずれの残量レベル〔（Ｎ〜３／４Ｎ），（３／４Ｎ〜２／４Ｎ），（２／４Ｎ〜１／４Ｎ），（１／４Ｎ〜０）〕にあるかを判定し、該判定された残量レベルに対応する残量表示を行う。
【００７６】
その後は、図６における印刷時（用紙給紙時）の一連の処理（ステップＳ１０８〜Ｓ１１５）中、ステップＳ１１４において、上記ステップＳ１１２で検出された給紙する用紙１枚の厚さを上記ステップＳ１１３で給紙前の用紙残量から減算して更新した現在の用紙残量を上記各閾値と比較して上述したいずれの残量レベルにあるかを判定し、該判定された残量レベルに対応する残量表示を行う。
【００７７】
図７は、給紙トレイ４１内の用紙積載状態（同図左側部分）と、該状態で検出される用紙残量値（０．９Ｎ，０．７Ｎ，０．４Ｎ，０．２Ｎ）に対応する用紙残量の表示例（図７の右側部分）とを組合せて示す概念図である。
【００７８】
図７（ａ）は、給紙トレイ４１にＮ（最大積載量）〜３／４Ｎの範囲の量に相当する用紙が積載されており、用紙残量として“０．９”という値が検出された時の用紙残量表示例を示している。
【００７９】
この時、用紙残量報知部３６７は、検出された用紙残量“０．９”が上記閾値“０．７５”を超えることにより、Ｎ〜３／４Ｎの残量レベル範囲にあると判定し、用紙残量を、例えば、「Ｆｕｌｌ」という情報内容で表示する。
【００８０】
図７（ｂ）は、給紙トレイ４１に３／４Ｎ〜１／２Ｎの範囲の量に相当する用紙が積載されており、用紙残量として“０．７”という値が検出された時の用紙残量表示例を示している。
【００８１】
この時、用紙残量報知部３６７は、検出された用紙残量“０．７”が上記閾値“０．７５”より小さく、かつ、上記閾値“０．５”を超えることにより、３／４Ｎ〜１／２Ｎの残量レベル範囲にあると判定し、用紙残量を、例えば、「３／４Ｐａｐｅｒ」という情報内容で表示する。
【００８２】
図７（ｃ）は、給紙トレイ４１に１／２Ｎ〜１／４Ｎの範囲の量に相当する用紙が積載されており、用紙残量として“０．４”という値が検出された時の用紙残量表示例を示している。
【００８３】
この時、用紙残量報知部３６７は、検出された用紙残量“０．４”が上記閾値“０．５”より小さく、かつ、上記閾値“０．２５”を超えていることにより、１／２Ｎ〜１／４Ｎの残量レベル範囲にあると判定し、用紙残量を、例えば、「１／２Ｐａｐｅｒ」という情報内容で表示する。
【００８４】
図７（ｄ）は、給紙トレイ４１に１／４Ｎ〜０の範囲の量に相当する用紙が積載されており、用紙残量として“０．２”という値が検出された時の用紙残量表示例を示している。
【００８５】
この時、用紙残量報知部３６７は、検出された用紙残量“０．２”が上記閾値“０．２５”より小さく、かつ、“０”を超えていることにより、１／４Ｎ〜０の残量レベル範囲にあると判定し、用紙残量を、例えば、「Ｌｏｗｅｒ」という内容で表示する。
【００８６】
なお、検出された用紙残量が“０（零）”の場合、用紙残量報知部３６７は、例えば、「“０”」という情報内容で表示する。
【００８７】
次に、本発明の用紙残量検出方法に基づき精度の良い用紙残量検出が行なえることを具体例を挙げて検証していく。
【００８８】
図８は、積載量が多い場合の用紙残量検出処理の具体例として、例えば、Ａ３サイズの用紙を“Ｆｕｌｌ”レベル相当量積載した給紙トレイ４１をタイミングＡ１で上昇駆動開始し〔同図（ａ）参照〕、タイミングＡ２で給紙位置までのリフトアップが完了し〔同図（ｂ）参照〕、その後、タイミングＡ３以降においては用紙の給紙を行い、かつ、該用紙の厚さを検出しつつ印刷を実行し〔同図（ｃ）参照〕、タイミングＡ４で給紙トレイ４１内の用紙が空となる〔同図（ｄ）参照〕ような動作遷移状態を例示している。
【００８９】
図９は、同じく積載量が多い場合の用紙残量検出処理の別の具体例として、例えば、Ａ４サイズの用紙を“Ｆｕｌｌ”レベル相当量積載した給紙トレイ４１をタイミングＢ１で上昇駆動開始し〔同図（ａ）参照〕、タイミングＢ２で給紙位置までのリフトアップが完了し〔同図（ｂ）参照〕、その後、タイミングＢ３以降においては用紙の給紙を行い、かつ、該用紙の厚さを検出しつつ印刷を実行し〔同図（ｃ）参照〕、タイミングＢ４で給紙トレイ４１内の用紙が空となる〔同図（ｄ）参照〕ような動作遷移状態を例示している。
【００９０】
図１０は、積載量が少ない場合の用紙残量検出処理の具体例として、例えば、Ａ３サイズの用紙を“Ｌｏｗｅｒ”レベル相当量積載した給紙トレイ４１をタイミングＣ１で上昇駆動開始し〔同図（ａ）参照〕、タイミングＣ２で給紙位置までのリフトアップが完了し〔同図（ｂ）参照〕、その後、タイミングＣ３以降においては用紙の給紙を行い、かつ、該用紙の厚さを検出しつつ印刷を実行し〔同図（ｃ）参照〕、タイミングＣ４で給紙トレイ４１内の用紙が空となる〔同図（ｄ）参照〕ような動作遷移状態を例示している。
【００９１】
図１１は、同じく積載量が少ない場合の用紙残量検出処理の別の具体例として、例えば、Ａ４サイズの用紙を“Ｌｏｗｅｒ”レベル相当量積載した給紙トレイ４１をタイミングＤ１で上昇駆動開始し〔同図（ａ）参照〕、タイミングＤ２で給紙位置までのリフトアップが完了し〔同図（ｂ）参照〕、その後、タイミングＤ３以降においては用紙の給紙を行い、かつ、該用紙の厚さを検出しつつ印刷を実行し〔同図（ｃ）参照〕、タイミングＤ４で給紙トレイ４１内の用紙が空となる〔同図（ｄ）参照〕ような動作遷移状態を例示している。
【００９２】
図１２は、本発明の一例としてのプリンタ３０に実装するシート残量検出装置における給紙トレイ４１の用紙スタック量対リフトアップ時間の特性を示す図である。
【００９３】
図１２に示される符号Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４、Ｄ１〜Ｄ４は、それぞれ、図８〜図１１に示すタイミングＡ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４、Ｄ１〜Ｄ４に相当する。
【００９４】
また、本発明の特性と比較する意味で、従来のシート残量検出方法に基づく用紙スタック量対リフトアップ時間特性（用紙スタック量が多い場合のみ）を図１２中に点線で示している。
【００９５】
図１２に示すように、本発明のシート残量検出装置によれば、実線で示す用紙スタック量−リフトアップ時間特性から、例えば、図８に示す遷移状態での運用（大サイズ多積載）に際し、タイミングＡ１でリフトアップ開始した給紙トレイ４１がタイミングＡ２でリフトアップ完了する。
【００９６】
また、図９に示す遷移状態での運用（小サイズ多積載）に際し、タイミングＢ１でリフトアップ開始した給紙トレイ４１がタイミングＢ２でリフトアップ完了する。
【００９７】
その後、印刷が実行されると、本発明の場合には、該印刷時に給紙される用紙の厚さを検出し、該用紙の厚さをスタック量から減算して用紙残量を算出する。
【００９８】
この検出される用紙の厚さを時間（リフトアップ時間）に換算してみると、印刷時（給紙時）のスタック量に対するリフトアップ時間は、図８に示す遷移状態での運用時では図１２のタイミングＡ２〜Ａ４にかけて、また、図９に示す遷移状態での運用時では図１２のタイミングＢ２〜Ｂ４にかけて、それぞれ、バラツキが少ない状態で変化する。
【００９９】
なお、給紙時において、検出された用紙の厚さを必ずしもリフトアップタイムに換算する必要はなく、別途、用紙残量を算出すれば良い。
【０１００】
このように、本発明では、初期スタック量が多い時でも、該リフトアップ時間に基づき用紙スタック量を算出し、その後は、印刷に際して給紙する用紙の厚さを検出してスタック量を順次減算していくことで高精度の用紙残量検出を行う。
【０１０１】
この給紙時の残量検出について、図１２に点線で示す従来の用紙残量検出方法に基づく用紙スタック量対リフトアップ時間特性を検証してみる。
【０１０２】
従来の方法（但し、用紙情報等による補正は行なっていない）に基づく特性によれば、例えば、図８に示す遷移状態での運用に際し、タイミングＡ２でリフトアップした後、あるいは、図９に示す遷移状態での運用に際し、タイミングＢ２でリフトアップした後、給紙時においては単に印刷枚数を減算して用紙残量を算出（更新）するため、該算出される用紙残量を時間値に換算してみると、図１２に点線で示すように、初期スタック量が多い時はサイズや紙質に応じて用紙重量が大きく変わり、リフトアップ時間がばらつく原因になる。
【０１０３】
よって、図１２のタイミングＡ２〜Ａ４間、及びＢ２〜Ｂ４間において、スタック量−リフトアップ時間特性が点線で示すような特性（スタック量に対してバラツキが大きい）となり、精度の良い検出は望めない。
【０１０４】
また、図１２に示すように、本発明のシート残量検出装置によれば、実線で示す用紙スタック量−リフトアップ時間特性から、例えば、図１０に示す遷移状態での運用（大サイズ少積載）に際し、タイミングＣ１でリフトアップ開始した給紙トレイ４１がタイミングＣ２でリフトアップ完了する。
【０１０５】
また、図１１に示す遷移状態での運用（小サイズ少積載）に際し、タイミングＤ１でリフトアップ開始した給紙トレイ２１がタイミングＤ２でリフトアップ完了する。
【０１０６】
その後、印刷に移行すると給紙される用紙の厚さを検出し、スタック量から減算していくことにより（図１２のタイミングＣ２〜Ｃ４間、及びＤ２〜Ｄ４間の特性変化参照）、高精度の用紙残量検出が行なえる。
【０１０７】
図６乃至図１２を参照して説明したように、本発明では、用紙のセット時、給紙トレイ４１の移動量（リフトアップカウンタ３６３のカウント値）に基づきセット量（用紙積載厚さ）を検出し、給紙時（印刷実行時）には該給紙用紙の厚さ検出して該検出した用紙の厚さをセット量から順次減算することで用紙残量を算出するため、単純に印刷枚数を減算して残量を更新する従来の方法（特許文献１参照）に比べて、正確な用紙の厚さに基づき精度の良い用紙残量検出が可能となる。
【０１０８】
特に、本発明において、厚さの異なる用紙が混在して積載される場合も高精度の残量算出が行なえるものであり、この点について、図１３〜図１５を参照して更に詳しく説明する。
【０１０９】
図１３は、厚さが異なる複数種類の用紙を積載する給紙トレイ４１の用紙残量算出処理に係わる動作遷移状態を示す図であり、特に、上記複数種類の用紙を“Ｆｕｌｌ”レベル相当量だけ給紙トレイ４１に積載し〔同図（ａ）参照〕、次いで、該給紙トレイ４１の上昇駆動を開始して給紙位置までリフトアップさせ〔同図（ｂ）参照〕、その後、あるタイミングでは厚さの薄い用紙の給紙を行い、かつ、該用紙の厚さを検出しつつ印刷を実行し〔同図（ｃ）参照〕、更にその後のあるタイミングでは前の印刷に用いた用紙よりも厚さの厚い用紙の給紙を行い、かつ、該用紙の厚さを検出しつつ印刷を実行する〔同図（ｃ）参照〕動作遷移状態を例示している。
【０１１０】
図１４は、図１３に示す運用動作に係わる給紙トレイ４１内の用紙積載状態（同図左側部分）と、該状態で検出される用紙残量の表示例（同図右側部分）とを組合せて示す概念図である。
【０１１１】
図１４（ａ）は、上記用紙（厚さの異なる複数種類の用紙）をセットした給紙トレイ４１を給紙位置まで上昇させた際〔図１３（ａ）、（ｂ）参照〕、該上昇駆動に係わるリフトアップ時間に基づき算出された用紙残量（セット量：積載厚さ）の表示例を示している。
【０１１２】
図１４（ａ）によれば、給紙トレイ４１のリフトアップカウント値に基づき、最大積載量に相当するセット量が検出され、用紙残量としては「Ｆｕｌｌ」が表示されている。
【０１１３】
なお、図１４（ａ）においては、給紙トレイ４１にセットされる厚さの異なる複数種類の用紙のうち、例えば、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ６、Ｐ８の符号で示す用紙は、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１０の符号で示す用紙の１／２の厚さを有する場合を例示している。
【０１１４】
図１４（ａ）に示す積載状態から印刷が開始され、例えば、５頁分の印刷が完了した時点では、図１４（ｂ）に示すように、上記セット量から５枚の用紙の厚さ分が減算された用紙残量が算出され、該算出された用紙残量に基づき、用紙残量として「３／４Ｐａｐｅｒ」が表示される状態に遷移する。
【０１１５】
また、図１４（ｂ）に示す状態で更に印刷が開始され、例えば、更に５頁分の印刷が完了した時点では、図１４（ｃ）に示すように、上記セット量から更に５枚の用紙の厚さ分が減算された用紙残量が算出され、該算出された用紙残量に基づき、用紙残量として「１／２Ｐａｐｅｒ」が表示される状態に遷移する。
【０１１６】
ここで、本発明の用紙残量算出、表示処理と比較する意味で、用紙セット時に算出された用紙残量から印刷に際して給紙した用紙の枚数を減算することにより用紙残量を算出、表示する処理（従来の処理）について説明する。
【０１１７】
図１５は、図１４（ａ）に示す積載状態で用紙残量（セット量：積載厚さ）を検出し、用紙残量として「Ｆｕｌｌ」が表示している状態から印刷枚数に応じて用紙残量を更新、表示する場合の遷移を示す概念図である。
【０１１８】
給紙した用紙の枚数に応じて用紙残量を算出する従来の処理によれば、例えば、図１５（ａ）に示す如く、図１４（ａ）に示す状態で印刷を開始し、５頁分の印刷が完了した時点で、セット量から５枚の用紙（Ｐ１〜Ｐ５）の枚数分が減算された用紙残量が算出され、該算出された用紙残量に基づき、用紙残量として「Ｆｕｌｌ」が表示されたままとなる。
【０１１９】
また、図１５（ａ）に示す状態から更に５頁の印刷を開始し、該印刷が完了した時点では、図１５（ｂ）に示す如く、セット量から更に５枚の用紙（Ｐ６〜Ｐ１０）の枚数分が減算された用紙残量が算出され、該算出された用紙残量に基づき、用紙残量として「３／４Ｐａｐｅｒ」が表示される状態に遷移する。
【０１２０】
これを本発明の用紙残量の算出、表示例と比較すると、本発明では、用紙セット後、５枚の用紙に対する印刷終了時点では、図１４（ｂ）に示す如く、セット量から５枚の用紙の厚さ分が減算された用紙残量が算出されて、実際の用紙残量に合致した「３／４Ｐａｐｅｒ」レベルの用紙残量表示がなされるのに対して、従来の用紙残量の算出処理では、図１５（ａ）に示す如く、セット量から５枚の用紙の枚数分が減算された用紙残量が算出され、実際の用紙残量である「３／４Ｐａｐｅｒ」レベルとは異なった、「Ｆｕｌｌ」レベルの用紙残量表示がなされる。
【０１２１】
また、上記５枚の用紙に対する印刷完了後、更に５枚の用紙に対する印刷終了時点では、本発明においては、図１４（ｃ）に示す如く、セット量から更に５枚の用紙の厚さ分が減算された用紙残量が算出されて、実際の用紙残量に合致した「１／２Ｐａｐｅｒ」レベルの用紙残量表示がなされるのに対して、従来の用紙残量の算出処理では、図１５（ｂ）に示す如く、セット量から更に５枚の用紙の枚数分が減算された用紙残量が算出され、実際の用紙残量である「１／２Ｐａｐｅｒ」レベルとは異なった、「３／４Ｐａｐｅｒ」レベルの用紙残量表示がなされる。
【０１２２】
このように、本実施例では、給紙トレイ４１の移動量に基づきセット量を算出する一方で、印刷時には給紙する用紙の厚さを正確に検出し、高精度のシート残量検出を実現する。
【０１２３】
また、本発明では、図１４及び図１５を参照して説明したように、厚さの異なる複数種類の用紙が混在して積載されている場合でも正確な用紙残量の算出を実現する。
【実施例２】
【０１２４】
実施例２に係わるプリンタ（便宜的に、３０Ｂと呼称）は、給紙部（同、４０Ｂと呼称）の構造が実施例１のものとは異なり、これにより、該プリンタ３０Ｂに実装されるシート残量検出装置の構成も実施例１とは異なる。
【０１２５】
図１６は、実施例２に係わるプリンタ３０Ｂの給紙部４０Ｂの構成を示す概念図である。
【０１２６】
図１６に示すように、プリンタ３０Ｂにおいて、給紙部４０Ｂは、複数の給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃを備えている。
【０１２７】
これら各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃには、例えば、実施例１に係わる給紙トレイ４１のトレイ昇降駆動機構（図２参照）と同様、プーリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ、ワイヤ４３、駆動モータ４４、カム４５、繰出しローラ４６、リミットセンサ４７等から成るトレイ昇降駆動機構が各別に設けられ、上記各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃの繰出しローラ４６から繰出した用紙を搬送する給紙ローラ４８ａ、４８ｂ、４８ｃもまた各別に設けられる。
【０１２８】
一方で、上記各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃの各給紙ローラ４８ａ、４８ｂ、４８ｃの用紙搬送方向下流側には、実施例１と同様、用紙厚センサ４９４（図３参照）を備える１つの用紙厚検出ローラ４９が設けられる。
【０１２９】
プリンタ３０Ｂの給紙部４０Ｂでは、各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃの各給紙搬送路が途中で１つに合流する給紙搬送路構造を有し、上述した用紙厚検出ローラ４９は該合流後の給紙搬送路中に設けられ、印刷に際して各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃから給紙される用紙の厚さをそれぞれ検出するために兼用される。
【０１３０】
また、このプリンタ３０Ｂに実装されるシート残量検出装置は、図１６に示すように、積載厚検出処理部３６４ｂ、用紙厚検出処理部３６５ｂ、用紙残量算出部３６６ｂを備えて構成される。
【０１３１】
これら積載厚検出処理部３６４ｂ、用紙厚検出処理部３６５ｂ、用紙残量算出部３６６ｂは、図示しない印刷制御部３６１ｂ、トレイ昇降制御部３６２ｂ、リフトアップカウンタ３６３ｂ及び用紙残量報知部３６７ｂと共に、例えば、制御部（便宜的に、３６ｂと呼称）内に設けられる。
【０１３２】
すなわち、本実施例のプリンタ３０Ｂ〔装置全体の機能ブロック上の構成は、実施例に係わるプリンタ３０（図１参照）と同等〕において、制御部３６ｂは、印刷制御部３６１ｂ、トレイ昇降制御部３６２ｂ、リフトアップカウンタ３６３ｂ、積載厚検出制御部３６４ｂ、用紙厚検出制御部３６５ｂ、用紙残量算出部３６６ｂ及び用紙残量報知部３６７ｂを設けて構成される。
【０１３３】
印刷制御部３６１ｂは、例えば、クライアント端末１０からの印刷指示に基づき、複数の給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃのうち、該印刷指示により指定された給紙トレイ（あるいは、印刷指示により指定された用紙種別の用紙を収容する給紙トレイを特定して該給紙トレイ）から選択的に用紙を給紙して印刷指示文書を印刷する制御を行う。
【０１３４】
トレイ昇降制御部３６２ｂは、各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃに対応して設けられる各トレイ昇降駆動機構を選択的に駆動することにより、該当する給紙トレイをそれぞれ昇降駆動する制御を行う。
【０１３５】
リフトアップカウンタ３６３ｂは、例えば、上記各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃにそれぞれ対応して設けられるカウンタから成り、各カウンタにより、それぞれ、該当する給紙トレイのリフトアップ時間をカウントする。
【０１３６】
積載厚検出処理部３６４ｂは、各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃがそれぞれの給紙位置まで上昇するまでの時間（リフトアップカウンタ３６３ｂのカウント値）に基づき、当該各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ毎に、該当する各給紙トレイに積載されているシート全体の積載厚さをそれぞれ検出する処理部（図１６における処理部ａ，ｂ，ｃ）を有する。
【０１３７】
用紙厚検出処理部３６５ｂは、印刷に際して各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃから給紙される用紙の厚さを該用紙の給紙元の給紙トレイを識別して検出する。
【０１３８】
用紙残量算出部３６６ｂは、用紙厚検出処理部３６５ｂにより給紙元の各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃを識別して検出される給紙用紙の厚さと、該識別された給紙元の各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃに対応して積載厚検出処理部３６４ｂにより検出されるシート全体の積載厚さとに基づき、各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ毎に当該各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃに積載されるシートの残量を算出する。
【０１３９】
用紙残量報知部３６７ｂは、用紙残量算出部３６６ｂが検出した上記各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃそれぞれの用紙残量を当該各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃに対応して報知する処理を行う。
【０１４０】
図１７は、本実施例に係わるプリンタ３０Ｂの用紙残量算出処理動作を示すフローチャートである。
【０１４１】
図１７において、図６に示す各処理ステップと同等の処理ステップにはそれぞれ同一の符号を付している。
【０１４２】
ここでは、本実施例特有のステップＳ１０６ｂ、Ｓ１０７ｂ、Ｓ１１０ｂ、Ｓ１１３ｂ及びＳ１１４ｂの各処理を主体に一連の用紙残量算出処理動作について説明する。
【０１４３】
図１７において、例えば、給紙トレイ４１ａに用紙が積載され、装置本体に装着される（ステップＳ１０１ＹＥＳ）と、トレイ昇降制御部３６２ｂは、該当するトレイ昇降駆動機構を駆動して該給紙トレイ４１ａの上昇駆動を開始する（ステップＳ１０２）と共に、リフトアップカウンタ３６３ｂにより該給紙トレイ４１ａに対応するリフトアップ時間のカウントを開始させ（ステップＳ１０３）、その後、当該給紙トレイ４１ａに対応するリミットセンサ４７からの検知出力により給紙位置に到達したと判定された場合（ステップＳ１０４ＹＥＳ）、該給紙トレイ４１ａの上昇駆動、並びにリフトアップカウンタ３６３ｂのカウントをそれぞれ停止させる（ステップＳ１０５）。
【０１４４】
次いで、積載厚検出処理部３６４ｂ（処理部ａ）は、リフトアップカウンタ３６３ｂのカウント値（給紙トレイ４１ａのリフトアップ時間）に基づき、上述した式（１）を用いて、該給紙トレイ４１ａに積載された用紙全体の厚さを検出し（ステップＳ１０６）、更に、用紙残量報知部３６７ｂは、該検出された積載厚さに基づき、この時の給紙トレイ４１ａ内の当該積載厚さに対応する用紙残量を、例えば、表示／操作部３５の表示部に表示する（ステップＳ１０７ｂ）。
【０１４５】
同様に、給紙トレイ４１ｂ（あるいは、４１ｃ）に用紙が積載され、装置本体に装着された場合も、積載厚検出処理部３６４ｂ（処理部ｂ）〔同、積載厚検出処理部３６４ｂ（処理部ｃ）〕は、該給紙トレイ４１ｂ（同、４１ｃ）のリフトアップ時間に基づき、当該給紙トレイ４１ｂ（同、４１ｃ）の用紙の積載厚さを検出し（ステップＳ１０１〜Ｓ１０６ｂ）、用紙残量報知部３６７ｂが、該検出された積載厚さに対応した用紙残量を、当該給紙トレイ４１ｂ（同、４１ｃ）に対応して表示部に表示させる（ステップＳ１０７ｂ）。
【０１４６】
上述した如く、各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃへの用紙のセット時に、当該各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ毎に用紙積載厚さを検出し、該積載厚さに対応する用紙残量を当該各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃに対応して表示した後、印刷指示が与えられる（ステップＳ１０８）と、印刷制御部３６１ｂは、該印刷指示された文書の１頁目の印刷を開始し（ステップＳ１０９）、その際、印刷指示内容から用紙属性を検出し、該用紙属性を有する用紙を積載している、例えば、給紙トレイ４１ａを特定すると共に、給紙タイミングに合わせて、該給紙トレイ４１ａから１枚の用紙を繰出し、搬送する（ステップＳ１１０ｂ）。
【０１４７】
この用紙の搬送中、用紙厚検出処理部３６５ｂは、用紙厚検出ローラ４９の互いに対向するローラ間を給紙用紙が通過する際の用紙厚センサ４９４の検知出力を取り込み（ステップＳ１１１）、該検知出力から当該搬送中の用紙の厚さを検知する（ステップＳ１１２）。
【０１４８】
次いで、用紙残量算出部３６６ｂは、上記ステップ１１０ｂでの給紙トレイ４１ａが給紙元であるとの特定結果に基づき、上記ステップＳ１０５で当該給紙元の給紙トレイ４１ａに対応する積載厚検出処理部１６４ｂ（処理部ａ）により検出された用紙全体の積載厚さと、上記ステップＳ１１２で用紙厚検出処理部３６５ｂ（処理部ａ）により検出された給紙トレイ４１ａを給紙元とする１枚の用紙の厚さとに基づき、当該給紙元の給紙トレイ４１ａに積載されている用紙の残量を算出する（ステップＳ１１３ｂ）。
【０１４９】
更に、用紙残量報知部３６７ｂは、上記ステップＳ１１３ｂで算出された給紙トレイ４１ａの用紙残量を、該給紙トレイ４１ａに対応して表示／操作部３５の表示部に表示する（ステップＳ１１４ｂ）。
【０１５０】
以後、次の頁があると判定される間は（ステップＳ１１５ＹＥＳ）は、１枚目の印刷開始後と同様、この頁を印刷する用紙の厚さを検出した時点で、その時に表示している給紙元の給紙トレイ４１ａの用紙残量から該１枚分の厚さに当たる残量を減算して用紙残量を更新し（ステップＳ１１３ｂ）、該更新後の用紙残量を表示部に表示し（ステップＳ１１４ｂ）、次頁がないと判定された場合（ステップＳ１１５ＮＯ）、処理を終了し、待機状態に移行する。
【０１５１】
待機状態においても、印刷指示があるかどうかを監視し、印刷指示がある（ステップＳ１０８）度に、上述したと同様、給紙用紙の厚さを検出して、該検出した該用紙１枚分に相当する厚さを給紙元の給紙トレイ４１ａにおけるその時点の用紙残量から減算して当該用紙残量を更新し、該更新後の用紙残量を表示する処理を実施する（ステップＳ１０９〜Ｓ１１５）。
【０１５２】
同様に、給紙トレイ４１ｂ（あるいは、４１ｃ）から用紙が給紙され、印刷が実行された場合も、用紙残量算出部３６５ｂは、該給紙元の給紙トレイ４１ｂ（同、４１ｃ）に対応して該用紙の厚さを検出し（ステップＳ１０８〜Ｓ１１２）、次いで、該検出された給紙トレイ４１ｂ（同、４１ｃ）を給紙元とする用紙の厚さを、該給紙トレイ４１ｂ（同、４１ｃ）に対応して積載厚検出処理部３６４ｂ（処理部ｂ）〔同、積載厚検出処理部３６４ｂ（処理部ｃ）〕により検出されている積載厚さから順次減算して当該給紙トレイ４１ｂ（同、４１ｃ）に対応する用紙残量を算出し（ステップＳ１１３ｂ）、用紙残量報知部３６７ｂでは、該算出された用紙残量を当該給紙トレイ４１ｂ（同、４１ｃ）に対応して表示させる。
【０１５３】
以上の如く、本実施例では、複数の給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃを備え、各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃのリフトアップ時間に基づきそれぞれ算出される積載厚さと、当該各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃから給紙される用紙の厚さとから当該各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ毎にそれぞれ用紙残量を算出する構成において、該各給紙トレイ４１ａ、４１ｂ、４１ｃから給紙される用紙の厚さを検出するために、１つの用紙厚検知手段（用紙厚センサ４９４）を兼用する。
【０１５４】
この他、本発明は、上記し、且つ図面に示す実施例に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。
【０１５５】
例えば、上記各実施例では、給紙トレイ４１の上昇駆動を開始してから給紙位置に到達するまでの該給紙トレイ４１の移動時間（給紙トレイ４１のリフトアップ時間：駆動モータ４４による給紙トレイ４１の駆動時間）として検出し、該リフトアップ時間に基づいて用紙の積載厚さ（セット量）を算出する構成を例示したが、本発明は、給紙トレイ４１の上昇駆動を開始してから給紙位置に到達するまでの該給紙トレイ４１の移動量に基づきシートセット時の給紙トレイにおける用紙積載厚さを検出できれば良く、該検出に用いる給紙トレイの移動量としては、上述した移動時間に限らず、移動長（距離）等であっても良い。
【０１５６】
具体例としては、駆動モータ４４としてパルスモータを用い、給紙トレイ４１を駆動中の該パルスモータのパルス信号をカウントし、該カウント値から給紙トレイ４１の移動量（移動距離）を検出し、該移動量から給紙トレイ４１における用紙積載厚さを検出するようにしても良い。
【０１５７】
また、上記各実施例では、給紙される用紙の厚さを検出する機構として専用の用紙厚センサ４９４を設けているが、例えば、用紙の給紙時に該用紙の厚さを厚さ検知センサで検出し、該検出された用紙の厚さに基づき複数の用紙が重なって搬送される重送を検知する重送検知手段を備えている場合は、上記用紙厚センサ４９４として、重送検知手段を構成する上記厚さ検知センサで兼用する構成（特許請求の範囲における請求項３参照）としても良い。
【０１５８】
また、上記各実施例では、給紙トレイ４１が給紙位置までリフトアップされたことをリミットセンサ４７を用いて検出する構成を例示しているが、これに限らず、例えば、セットした用紙が繰出しローラ等に当接して駆動ローラの回転が止まったことを認識してリフトアップ（駆動モータの駆動時間）を検出する等、種々の検出機構が採用できる。
【０１５９】
また、上記各実施例では、クライアント端末１０からの印刷ジョブを印刷処理するプリンタを例示しているが、本発明は、自端末からの印刷指示（プリント開始指示、コピー開始指示等）に基づき印刷を実行する複合機等、給紙トレイを給紙位置までリフトアップした状態で積載中の用紙を給紙する機構を有する画像形成装置全般に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、シート積載手段に積載されるシートの残量検出装置に適用でき、特に、シートとして記録用紙を積載する給紙トレイを有する画像形成装置における給紙トレイ内の用紙残量検出装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の一例としてのプリンタの機能構成を示すブロック図。
【図２】プリンタの給紙部の概略構造を示す図。
【図３】本発明の一例としての用紙厚検出ローラ及び用紙厚センサの概略構成を示す図。
【図４】本発明の用紙残量検出方法に基づく用紙積載厚さ検出原理を示す概念図。
【図５】給紙トレイの昇降駆動に用いるリフトアップモータの動作特性を示す図。
【図６】実施例１に係わるプリンタの用紙残量算出処理動作を示すフローチャート。
【図７】給紙トレイ内の用紙積載状態と検出される用紙残量の表示例を示す概念図。
【図８】大サイズ多積載時の用紙残量算出処理に係わる動作遷移を示す図。
【図９】小サイズ多積載時の用紙残量算出処理に係わる動作遷移を示す図。
【図１０】大サイズ少積載時の用紙残量算出処理に係わる動作遷移を示す図。
【図１１】小サイズ少積載時の用紙残量算出処理に係わる動作遷移を示す図。
【図１２】本発明の一例のシート残量検出装置における給紙トレイの用紙スタック量対リフトアップ時間の特性を示す図。
【図１３】厚さが異なる用紙積載時の用紙残量算出処理に係わる動作遷移を示す図。
【図１４】図１３における運用動作に係わる給紙トレイ内の用紙積載状態と検出される用紙残量の表示例を示す概念図。
【図１５】従来の方法で用紙残量を算出する場合の給紙トレイ内の用紙積載状態と検出される用紙残量の表示例を示す概念図。
【図１６】実施例２に係わるプリンタの給紙部の構成を示す概念図。
【図１７】実施例２に係わるプリンタの用紙残量算出処理動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１６２】
１０…クライアント端末、２０…ネットワーク（ＮＷ）、３０…プリンタ、３１…通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部、３２…記憶部、３３…画像処理部、３４…画像形成部、３５…表示／操作部、３６…制御部、３６１…印刷制御部、３６２…トレイ昇降制御部、３６３…リフトアップカウンタ、３６４，３６４ｂ…積載厚検出処理部、３６５，３６５ｂ…用紙厚検出処理部、３６６，３６６ｂ…用紙残量算出部、３６７…用紙残量報知部、４０，４０Ｂ…給紙部、４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…給紙トレイ、４４…駆動モータ、４６…繰出しローラ、４７…リミットセンサ、４８，４８ａ，４８ｂ，４８ｃ…給紙ローラ、４９…用紙厚検出ローラ、４９１…可動ローラ、４９２…対向ローラ、４９３…検出レバー、４９４…用紙厚センサ、Ｐ…記録用紙（用紙）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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