(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降台に積載した用紙の残量を検出する画像形成装置の用紙残量検知方法において、
前記昇降台に積載した用紙の用紙情報を検出し、
駆動モータを作動して前記用紙が給紙可能な位置に到達するまで前記昇降台を上昇させ、
前記昇降台上への前記用紙の補給後、前記駆動モータの作動開始から前記昇降台の上昇完了までの該駆動モータの前記作動に要した時間を求め、
一定量の用紙をリフトアップするのに要する単位時間を前記用紙情報ごとに予め記憶しておき、
前記用紙情報検出値に対応する該単位時間と前記作動時間とを用いて前記昇降台に積載してある用紙の残量を算出し、
前記用紙情報は、用紙サイズ情報、紙質情報及び環境情報である
ことを特徴とする画像形成装置の用紙残量検知方法。
【請求項２】
前記用紙が給紙可能な位置に到達したことを検出するレベルセンサが、画像形成部への給紙によりＯＮからＯＦＦになると、前記駆動モータを前記単位時間だけ作動させ、
前記単位時間にリフトアップした用紙の一定量を、既に算出している用紙残量から減じて、新たな用紙残量として再設定する
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の用紙残量検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置の用紙残量検知方法に関し、更に詳しくは、記録シート（用紙）を昇降台に積載し、昇降台を上昇させて用紙を装置本体の画像形成部に順次搬送する給紙装置内の用紙残量検知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、複写機により両面コピーを行う場合、途中で用紙がなくなると、１度で完了する作業を２度にわたって行わなければならず、多くの手間、時間がかかる。このような場合、作業前において用紙の残量を検知することが特に重要となる。従来、用紙の残量を検知する方法の一つに、用紙の積載される昇降台を小型直流モータで駆動し、この小型直流モータの作動時間や回転数を検出して用紙残量を検知するものがある。ところが、この小型直流モータは、駆動負荷によって回転速度が変化するため、単純に作動時間や回転数を用いて用紙残量を検知すれば、用紙のサイズ、紙質ごとで異なる駆動負荷により検出値が変動し、正確な用紙残量を検知することができない。
【０００３】
このような検知精度の低下を解決するために、例えば、実開昭６２−１２１２３４号公報記載に開示されるペーパ残量表示装置では、駆動モータの回転に伴い発生するパルス数を検出し、この積算値に基づいて用紙残量を検知している。また、特開昭５８−２２２３５号公報記載に開示されるシート残量検出装置では、シート載置台下限位置からの離れを検出するとともに、シート載置台を駆動するパルスモータのパルス信号を検出し、このパルス信号を所定の設定値から減算カウントすることにより、用紙残量を検知している。このようなパルスモータを用いたものでは、駆動負荷に対して出力の変動がなく、比較的精度良く用紙残量を検知することができる。
一方、特開平６−１９１６７６号公報記載に開示される用紙残量検出装置では、小型直流モータを用い、この小型直流モータの回転速度を例えば光学式エンコーダで検出し、予め作成しておいた回転速度と用紙残量との関係データから用紙残量を導き出している。この方法によれば、出力変動の生じる小型直流モータを用いた場合においても比較的精度良く用紙残量を検知することができた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した駆動モータの回転に伴い発生するパルス数を用いて用紙残量を検知する方法、或いはパルスモータを駆動し、このパルスモータからのパルス信号を用いて用紙残量を検知する方法では、構成が複雑となるとともに、高価なパルスモータが必要となり、コストアップの原因につながる問題を有していた。また、小型直流モータを使用し、その回転速度を光学式エンコーダで検出する方法では、安価な小型直流モータが使用できるものの、その回転速度の検出に高価なエンコーダを使用しなければならず、結局コストアップとなる問題を有していた。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、高価なパルスモータやエンコーダ等を用いずに、用紙の残量を高精度に検知することのできる画像形成装置の用紙残量検知方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の用紙残量検知方法は、昇降台に積載した用紙の残量を検出する画像形成装置の用紙残量検知方法において、前記昇降台に積載した用紙の用紙情報を検出し、駆動モータを作動して前記用紙が給紙可能な位置に到達するまで前記昇降台を上昇させ、前記昇降台上への前記用紙の補給後、前記駆動モータの作動開始から前記昇降台の上昇完了までの該駆動モータの前記作動に要した時間を求め、一定量の用紙をリフトアップするのに要する単位時間を前記用紙情報ごとに予め記憶しておき、前記用紙情報検出値に対応する該単位時間と前記作動時間とを用いて前記昇降台に積載してある用紙の残量を算出し、前記用紙情報は、用紙サイズ情報、紙質情報及び環境情報であることを特徴とするものである。
【０００６】
この画像形成装置の用紙残量検知方法では、一定量の用紙をリフトアップするのに要する単位時間を用紙情報ごとに予め求めておき、昇降台に積載してある実際の用紙の用紙情報を検出することで、積載してある用紙固有の単位時間を求め、この単位時間に基づき、実際に検出した駆動モータ作動時間を用いるので、用紙条件の違いによって生ずる誤差を排除することができ、駆動負荷によって回転速度の変化する小型直流モータを用いても、特別な装置を設けることなく、高精度な用紙の残量検知が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の用紙残量検知方法の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る用紙残量検知方法の手順を示すフローチャート、図２は本発明に係る用紙残量検知方法の給紙状態での手順を示すフローチャート、図３は情報テーブルの説明図、図４は本発明に係る用紙残量検知方法を実施する装置の概略構成図である。
本発明に係る用紙残量検知方法は、画像形成装置が次の３つの状態であるときに分けて検知を行う。
第一の状態は、始業時に、複写機の電源をＯＮし、複写機が動作状態に入ったとき。
第二の状態は、動作中の複写機において、昇降台（給紙トレイ）１を一旦引き出し、用紙３の補給や交換等を行った後、再び給紙トレイ１を装着したとき。
第三の状態は、動作状態の複写機が複写のため給紙状態にあるときである。
【０００８】
最初に、第一の状態における用紙残量検知手順を図１に基づき説明する。
先ず、始業時に、複写機の電源がＯＮされた際（ｓｔ１）、給紙トレイ１のレベルセンサ５のＯＮ／ＯＦＦを確認する（ｓｔ３）。レベルセンサ５がＯＮの状態であれば、複写機の電源をＯＦＦした前日の終業時以後に、給紙トレイ１へ用紙３が補給されなかったものと判断し、前日の終業時における用紙３の残量値を設定して（ｓｔ５）、複写機の表示部に表示する（ｓｔ１３）。
【０００９】
一方、レベルセンサ５がＯＦＦとなっているときには、電源をＯＦＦした前日の終業時以後に、給紙トレイ１へ用紙３が補給されたと判断し、給紙トレイ１内の用紙情報、環境情報を検出する（ｓｔ７）。
【００１０】
この用紙情報は、駆動モータ（リフトモータ）７の出力を変動させるファクタで、例えば、Ｂ５、Ａ４、Ａ３等の用紙サイズ情報、普通紙、ＯＨＰ用紙等の紙質情報等である。また、環境情報は、用紙重量の増減に係わる湿度等の情報である。用紙サイズ情報は用紙サイズ検出センサ、紙質情報はＯＨＰ識別センサ又は紙質選択スイッチ等の周知技術を用いて求めることができ、環境情報は湿度センサ、用紙含水センサ等の周知技術を用いて求めることができる。
【００１１】
次いで、リフトモータ７を駆動し（ｓｔ９）、レベルセンサ５がＯＮする位置まで用紙３をリフトアップする。この際、リフトアップに要した時間を記憶演算手段９に記憶しておく。
次いで、記憶演算手段９に記憶してある前日の終業時における用紙残量をリセットし、ｓｔ７で検出した用紙情報、環境情報のうち必要な情報と、リフトアップに要した時間とを、予め設定してある以下の演算式１に入力して演算を行う（ｓｔ１１）。
【００１２】
ＴZ ＝（Ｔ0 −ＴL ）／ＴT ……演算式１
但し、ＴZ ：用紙残量相当時間値（用紙残量値）
Ｔ0 ：用紙０のときにリフトアップに要する時間
ＴL ：実際に要したリフトアップ時間
ＴT ：一定量の用紙をリフトアップするのに要する単位時間
である。
【００１３】
演算式１で、（Ｔ0 −ＴL ）は、現在給紙トレイ１に残っている用紙３のリフトアップに要する時間を示す。従って、（Ｔ0 −ＴL ）を、一定量の用紙をリフトアップするのに要する単位時間（ＴT ）で除することで、用紙残量値（ＴZ ）を得ることができる。
また、Ｔ0 、ＴT の値は、上述の用紙情報、環境情報によって異なるものであり、ｓｔ７で検出した用紙情報、環境情報に該当する値を、それぞれ予め調べて記憶演算手段９に記憶しておいた図３に示す用紙サイズテーブル１１、紙質テーブル１３、含水テーブル１５から求めて用いる。
【００１４】
従って、演算式１で得た用紙残量値（ＴZ ）と、単位時間（ＴT ）にリフトアップできる用紙３の一定量（例えば、Ａ４を１０枚）とを記憶演算手段９にて乗ずることで、用紙残量が算出されることになる。これを、新たな用紙残量として再設定し、複写機の表示部に表示する（ｓｔ１３）。
【００１５】
残量表示は、段階的に分けて表示することができる。
例えば、最大積載量をＮとしたとき、
（用紙残量値）                                （表示例）
０のとき                                      ＮＯ  ＰＡＰＥＲ
１（ＴT のリフトアップ量）〜Ｎ／４のとき      ＬＯＷ  ＰＡＰＥＲ
Ｎ／４〜２Ｎ／４のとき                        １／２  ＰＡＰＥＲ
２Ｎ／４〜３Ｎ／４のとき                      ３／４  ＰＡＰＥＲ
３Ｎ／４〜Ｎのとき                            ＦＵＬＬ  ＰＡＰＥＲ
の如きである。
【００１６】
また、単位時間（ＴT ）は、正確には上述の用紙情報、環境情報の他、用紙３の残量によっても異なる。従って、用紙残量を段階的に定め、この段階に応じたそれぞれ異なる単位時間を求めておくことで、更に精度の高い単位時間（ＴTH）を得ることができる。この残量に応じて調べた単位時間（ＴTH）を図３に示す用紙残量テーブル１７に用紙残量別情報として記憶しておき、上述の演算式１の分母に用いれば、用紙３の残量検知を更に高精度なものにすることができる。
【００１７】
次に、第二の状態における用紙残量検知手順を説明する。
第二の状態は、上述したように、動作中の複写機において、給紙トレイ１を再装着したときの状態であるため、第一の状態で、レベルセンサ５がＯＦＦとなっているときと同じ状態となる。従って、図１のｓｔ７以降の手順と同様の手順を行うことにより用紙３の残量を検知し、表示することができる。
【００１８】
次に、第三の状態における用紙残量検知手順を図２に基づき説明する。
この状態では、上述したように、複写機が給紙状態にあり、給紙トレイ１から用紙３を画像形成部へ供給している（ｓｔ１５）。
用紙３の給紙により、給紙トレイ１のレベルセンサ５がＯＦＦになったことを確認したなら（ｓｔ１７）、リフトモータ７を単位時間（ＴT ）駆動させて、用紙３をリフトアップする（ｓｔ１９）。
【００１９】
この際、用紙３のシフトアップは、レベルセンサ５がＯＮするか否かにかかわらず、単位時間（ＴT ）だけリフトアップする。これにより、重い用紙、軽い用紙等による時間の誤差を排除することができる。
従って、単位時間（ＴT ）だけリフトアップしたのであるから、用紙残量値（ＴZ ）から１を減じて（ｓｔ２１）、これに単位時間（ＴT ）にリフトアップできる用紙３の一定量を乗ずることで、単位時間（ＴT ）リフトアップした後の用紙残量が算出されることになる。つまり、単位時間（ＴT ）にリフトアップした用紙３の一定量を給紙トレイ１に積載してある用紙３から減じることで、現在の用紙残量が検出されることになる（ｓｔ２３）。これを、新たな用紙残量として再設定し、複写機の表示部に表示する（ｓｔ２５）。
【００２０】
なお、上述の実施形態で説明した用紙情報（用紙サイズ情報、紙質情報）、環境情報、用紙残量別情報は、全ての情報、或いはそれぞれ所望のものを用いて演算を行うことができる。従って、用紙サイズ情報のみを用いることとすれば、用紙サイズ情報テーブルのみを記憶しておき、用紙サイズ情報のみを検出し、用紙サイズ情報テーブルから検出値に相当するＴ0 、ＴT を求めて演算を行う。
【００２１】
また、用紙サイズ情報、紙質情報を用いる場合には、用紙サイズ情報テーブル、紙質情報テーブルを記憶しておき、用紙サイズ情報、紙質情報を検出し、用紙サイズ情報テーブル、紙質情報テーブルからそれぞれの検出値を満足するＴ0 、ＴT を求めて演算を行う。このとき、Ｔ0 、ＴT は、用紙サイズ情報テーブル、紙質情報テーブルを階層的（図３参照）、又はマトリックス的な情報として記憶しておくことで、例えば用紙３がＡ４サイズで、且つ紙質が紙である場合のＴ0 、ＴT （例えば、Ｔ0 ＝４、ＴT ＝０．２）を特定することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る画像形成装置の用紙残量検知方法によれば、用紙情報を検出し、駆動モータの作動時間を求め、一定量の用紙をリフトアップするのに要する単位時間を記憶しておき、用紙情報検出値に対応する単位時間と作動時間とを用いて用紙の残量を検知するようにしたので、駆動負荷によって出力の変化する小型直流モータの欠点を補い、高価なパルスモータやエンコーダ等を用いずに、安価な小型直流モータを用いて用紙の残量を高精度に検知することができる。また、新たな部材を追加することなく、ソフトウエアの変更のみで実施できるので、既存装置に対しても容易に用紙残量検知機能を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る用紙残量検知方法の手順を示すフローチャートである。
【図２】  本発明に係る用紙残量検知方法の給紙状態での手順を示すフローチャートである。
【図３】  情報テーブルの説明図である。
【図４】  本発明に係る用紙残量検知方法を実施する装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  給紙トレイ（昇降台）                ３  用紙
７  駆動モータ                          ９  記憶演算手段
【図１】
0003661322.tif 000002
【図２】
0003661322.tif 000003
【図３】
0003661322.tif 000004
【図４】
0003661322.tif 000005