(57)【要約】【課題】省電力モード時であっても給紙装置内の用紙枚数を検出すること。【解決手段】省電力モード時であっても電力供給がなされる測距センサ４１を昇降板１４３の上方に配設する。給紙カセット１９１が給紙ユニット１９から引き出されて用紙が補給され、再び給紙ユニット１９に挿入されると、測距センサ１４１は用紙束Ｓの最上面までの距離を測定し、制御部へ出力する。制御部は、測距センサ１４１の検出距離から用紙束Ｓの枚数を算出する。【選択図】図２
2011006236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を収納するものであり、装置本体に対して着脱可能な収納手段と、
前記収納手段に収納された記録媒体を１枚ずつ繰り出して搬送する搬送手段と、
前記収納手段内に設けられ、前記記録媒体を載置するものであり、前記収納手段の底面に最も近い退避位置と、前記載置された記録媒体の最上面が前記搬送手段に当接する位置である給紙位置の間を昇降させる昇降手段と、
前記昇降手段を昇降させる駆動手段と、
前記昇降手段の上方に配設され、前記昇降手段が前記退避位置にあるときに当該昇降手段に載置された前記記録媒体の最上面までの距離を測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した前記記録媒体の最上面までの距離を用いて、前記昇降手段に載置されている前記記録媒体の枚数を算出する枚数算出手段と、
前記搬送手段、前記駆動手段、前記測定手段及び前記枚数算出手段へ電力を供給する通常モードと、前記測定手段及び前記枚数算出手段に電力を供給する省電力モードを有し、各手段に対する電力供給の制御を行う電力制御手段と、
を備え、前記通常モード時、前記駆動手段は前記昇降手段が常に前記給紙位置に位置するように当該昇降手段を変位させ、前記省電力モード時、前記昇降手段は前記退避位置に変位するものである給紙装置。
【請求項２】
前記昇降手段が前記退避位置にあって前記記録媒体が載置されていないときの前記測定手段から前記昇降手段までの距離を予め記憶する距離記憶手段と、
前記記録媒体の１枚当たりの厚さを予め記憶する厚さ記憶手段と、
を更に備え、
前記枚数算出手段は、前記距離記憶手段に記憶された距離と前記測定手段によって測定された前記記録媒体の最上面までの距離の差を前記厚さ記憶手段に記憶された前記記録媒体の１枚当たりの厚さで割った商を前記昇降手段に載置されている前記記録媒体の枚数として算出するものである請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記枚数算出手段が算出した前記記録媒体の枚数を記憶する初期枚数記憶手段を更に備え、
前記駆動手段が前記昇降手段を前記給紙位置に変位させた後、前記枚数算出手段は、前記搬送手段が搬送した前記記録媒体の枚数を計数し、前記初期枚数記憶手段に記憶された前記記録媒体の枚数から前記計数した前記記録媒体の搬送枚数を引いた値を前記昇降手段に載置されている前記記録媒体の枚数として算出するものである請求項１又は２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記昇降手段の傾斜角度を検出する角度検出手段と、
前記昇降手段の傾斜角度に対応付けて前記昇降手段に載置された前記記録媒体の枚数を記憶する予め角度／初期枚数記憶手段と、
を更に備え、前記駆動手段が前記昇降手段を前記給紙位置に変位させた後、前記枚数算出手段は、前記角度検出手段によって検出された前記昇降手段の傾斜角度に基づいて前記角度／初期枚数記憶手段から該当する前記記憶媒体の枚数を読み出して、前記昇降手段に載置されている前記記録媒体の枚数を決定するものである請求項１又は２に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記昇降手段に載置された前記記録媒体の有無を判断する判断手段を更に備え、
前記測定手段は、
前記開口部に対して予め定められた角度をもって光を照射する発光素子と、
当該光の反射光を受光する受光素子と、
当該受光素子が受光した反射光の到着点に基づいて、前記発光素子が発光した光の反射位置までの距離を三角測量方式で演算する演算手段と、
を有するものであり、
前記昇降手段は前記測定手段の出射光が照射される位置に開口部を有するものであり、
前記測定手段の検出結果が前記開口部を介して前記昇降手段の下方までを測定した距離である場合、前記判断手段は前記昇降手段に前記記録媒体がないと判断するものである請求項１〜４の何れか一項に記載の給紙装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の給紙装置と、
前記給紙装置によって給紙された記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙束を収納して給紙する給紙装置、及びこの給紙装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられる給紙装置は、給紙装置内に収納された用紙束から用紙を１枚ずつ繰り出すように構成されており、繰り出された用紙は、画像形成装置内の画像形成部へ給紙され、画像形成処理が施された画像が転写されるようになっている。
【０００３】
このような給紙装置において、用紙束は昇降板上に載置され、ピックアップローラが用紙束の最上面の用紙を１枚ずつ外部へ搬送する構成が一般的である。そして、用紙束の最上面が常にピックアップローラに当接する位置にあるように、モータが昇降板の一端を上昇させることにより、昇降板全体が傾斜する。つまり、昇降板の傾斜角度は用紙束Ｓの残量によって変化する。この構成を利用して、特許文献１には、昇降板の傾斜角度から用紙残量を検出する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２７４８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の方法では、昇降板が持ち上げられていないと用紙残量を検出することができない。近年、通常モードと、通常モードより消費電力を低減させた省電力モードを備えた画像形成装置が多く見られる。省電力モード時は、制御装置やセンサ等のロジック系の回路には電力供給がなされるが、モータやモータドライバ等のパワー系の回路への電力供給は停止される。従って、省電力モード時に給紙装置に用紙が補給されても即座に給紙装置内の用紙枚数が検出されず、通常モードに復帰して昇降板が上昇してから用紙枚数の検出が可能になる。従って、ユーザは省電力モード中は用紙枚数を知ることができず、不便を強いられていた。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、省電力モード時であっても給紙装置内の用紙枚数を検出することができる給紙装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明の給紙装置は、記録媒体を収納するものであり、装置本体に対して着脱可能な収納手段と、前記収納手段に収納された記録媒体を１枚ずつ繰り出して搬送する搬送手段と、前記収納手段内に設けられ、前記記録媒体を載置するものであり、前記収納手段の底面に最も近い退避位置と、前記載置された記録媒体の最上面が前記搬送手段に当接する位置である給紙位置の間を昇降させる昇降手段と、前記昇降手段を昇降させる駆動手段と、前記昇降手段の上方に配設され、前記昇降手段が前記退避位置にあるときに当該昇降手段に載置された前記記録媒体の最上面までの距離を測定する測定手段と、前記測定手段が測定した前記記録媒体の最上面までの距離を用いて、前記昇降手段に載置されている前記記録媒体の枚数を算出する枚数算出手段と、前記搬送手段、前記駆動手段、前記測定手段及び前記枚数算出手段へ電力を供給する通常モードと、前記測定手段及び前記枚数算出手段に電力を供給する省電力モードを有し、各手段に対する電力供給の制御を行う電力制御手段と、を備え、前記通常モード時、前記駆動手段は前記昇降手段が常に前記給紙位置に位置するように当該昇降手段を変位させ、前記省電力モード時、前記昇降手段は前記退避位置に変位するものである。
【０００８】
従来は、昇降手段の変位量（例えば、角度）を検出して用紙枚数を得ており、省電力モード時は昇降手段を持ち上げるモータ等のパワー系回路に電力供給がなされないため、省電力モード時に給紙装置が着脱されて昇降手段の変位量がゼロになると、次に通常モードに復帰してモータに電力が供給されて昇降手段が変位するまで記録媒体の枚数を検出できなかった。
【０００９】
そこで、省電力モード時であっても電力供給がなされる測定手段を昇降手段の上方に配設して、その測定結果に基づいて記録媒体の枚数を算出することにより、省電力モード時であっても記録媒体の枚数を知ることができ、給紙装置の利便性を高めることができる。
【００１０】
ここで、「前記収納手段の底面に最も近い退避位置」とは、昇降手段が最も下降している状態にある位置のことを言う。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給紙装置であって、前記昇降手段が前記退避位置にあって前記記録媒体が載置されていないときの前記測定手段から前記昇降手段までの距離を予め記憶する距離記憶手段と、前記記録媒体の１枚当たりの厚さを予め記憶する厚さ記憶手段と、を更に備え、前記枚数算出手段は、前記距離記憶手段に記憶された距離と前記測定手段によって測定された前記記録媒体の最上面までの距離の差を前記厚さ記憶手段に記憶された前記記録媒体の１枚当たりの厚さで割った商を前記昇降手段に載置されている前記記録媒体の枚数として算出するものである。
【００１２】
この構成によれば、昇降手段に記録媒体がなく退避位置にあるときの測定手段から昇降手段までの距離と、記録媒体１枚当たりの厚さを予め記憶することにより、簡単な処理で枚数算出手段に記録媒体の枚数を算出させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の給紙装置であって、前記枚数算出手段が算出した前記記録媒体の枚数を記憶する初期枚数記憶手段を更に備え、前記駆動手段が前記昇降手段を前記給紙位置に変位させた後、前記枚数算出手段は、前記搬送手段が搬送した前記記録媒体の枚数を計数し、前記初期枚数記憶手段に記憶された前記記録媒体の枚数から前記計数した前記記録媒体の搬送枚数を引いた値を前記昇降手段に載置されている前記記録媒体の枚数として算出するものである。
【００１４】
「前記駆動手段が前記昇降手段を前記給紙位置に変位させた後」とは、通常モード時のことである。つまり、この構成によれば、省電力モードから通常モードに切り替えられた後は、測定手段の測定結果に基づいて算出された記録媒体の枚数から、搬送枚数を差し引くという演算処理を行うだけで、給紙装置内の記録媒体の枚数を簡単に求めることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の給紙装置であって、前記昇降手段の傾斜角度を検出する角度検出手段と、前記昇降手段の傾斜角度に対応付けて前記昇降手段に載置された前記記録媒体の枚数を記憶する予め角度／初期枚数記憶手段と、を更に備え、前記駆動手段が前記昇降手段を前記給紙位置に変位させた後、前記枚数算出手段は、前記角度検出手段によって検出された前記昇降手段の傾斜角度に基づいて前記角度／初期枚数記憶手段から該当する前記記憶媒体の枚数を読み出して、前記昇降手段に載置されている前記記録媒体の枚数を決定するものである。
【００１６】
上記同様、「前記駆動手段が前記昇降手段を前記給紙位置に変位させた後」とは、通常モード時のことである。つまり、この構成によれば、省電力モードから通常モードに切り替えられた後は、角度検出手段によって検出された昇降手段の傾斜角度に基づいて角度／初期枚数記憶手段から記憶媒体の枚数を読み出して昇降手段に載置されている記録媒体の枚数を決定することができ、ソフトウェア的な処理負荷を軽減させることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の給紙装置であって、前記昇降手段に載置された前記記録媒体の有無を判断する判断手段を更に備え、前記測定手段は、前記開口部に対して予め定められた角度をもって光を照射する発光素子と、当該光の反射光を受光する受光素子と、当該受光素子が受光した反射光の到着点に基づいて、前記発光素子が発光した光の反射位置までの距離を三角測量方式で演算する演算手段と、を有するものであり、前記昇降手段は前記測定手段の出射光が照射される位置に開口部を有するものであり、前記測定手段の検出結果が前記開口部を介して前記昇降手段の下方までを測定した距離である場合、前記判断手段は前記昇降手段に前記記録媒体がないと判断するものである。
【００１８】
この構成によれば、昇降手段に記録媒体がない場合、測定手段は開口部を通過して昇降手段の下方（例えば、収納手段の底面）までの距離を測定することになる。つまり、昇降手段に記録媒体が載置されているときとされていないときとでは、測定手段の検出距離が急激に変化する。従って、判断手段は記録媒体の有無を確実に検出することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明の画像形成装置は、請求項１〜５の何れか一項に記載の給紙装置と、前記給紙装置によって給紙された記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、を備える。
【００２０】
この構成によれば、請求項１〜５と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、省電力モード時であっても電力供給がなされる測定手段を昇降手段の上方に配設して、その測定結果に基づいて記録媒体の枚数を算出することにより、省電力モード時であっても記録媒体の枚数を知ることができ、給紙装置の利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】画像形成装置の内部構成を概略的に示す側面図。
【図２】第１の実施の形態における給紙ユニットの断面図。
【図３】給紙ユニットの斜視図。
【図４】画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図５】第１の実施の形態における用紙枚数検出処理の流れを示したフローチャート。
【図６】第２の実施の形態における給紙ユニットの断面図。
【図７】第２の実施の形態における用紙枚数検出処理の流れを示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔第１の実施の形態〕
以下、第１の実施の形態における給紙装置を備えた画像形成装置を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る給紙装置である給紙ユニット１９を備えた画像形成装置１の内部構成を概略的に示す側面図である。画像形成装置１は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えた複合機であり、本体部２と、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部２の上部に配設された原稿読取部４と、原稿読取部４の上方に配設された原稿給送部５とを有している。
【００２４】
また、画像形成装置１のフロント部には、入力操作部６が設けられている。この入力操作部６には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー７と、印刷枚数等を入力するためのテンキー８と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部９と、表示部９で設定された設定内容等をリセットするリセットキー１０と、実行中の印刷（画像形成）動作を停止させるためのストップキー１１と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー１２とが備えられている。
【００２５】
原稿読取部４は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等のイメージセンサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部１３と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台１４及び原稿読取スリット１５とを備える。スキャナ部１３は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台１４に載置された原稿を読み取るときは、原稿台１４に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿を走査しつつ画像データを取得する。また、原稿給送部５により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット１５と対向する位置に移動され、原稿読取スリット１５を介して原稿給送部５による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を走査して、画像データを取得する。
【００２６】
原稿給送部５は、原稿を載置するための原稿載置部１６と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部１７と、原稿載置部１６に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット１５に対向する位置へ搬送し、原稿排出部１７へ排出するための給紙ローラや搬送ローラ（図示せず）等からなる原稿搬送機構１８を備える。
【００２７】
また、原稿給送部５は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部２に対して回動自在に設けられている。原稿給送部５の前面側を上方に移動させて原稿台１４上面を開放することにより、原稿台１４の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等をユーザが載置できるようになっている。
【００２８】
本体部２は、複数の給紙ユニット１９と、給紙ユニット１９から用紙を１枚ずつ繰り出して画像形成部２１へ搬送するピックアップローラ２０と、給紙ユニット１９から搬送されてきた用紙に画像を形成する画像形成部２１とを備える。更に給紙ユニット１９の上部には給紙ユニット１９内に収納された用紙束の最上面までの距離を測定するための測距センサ４１が配接される。
【００２９】
画像形成部２１は、スキャナ部１３で取得された画像データに基づきレーザ光等を出力して感光体ドラム２２を露光し、感光体ドラム２２の表面に静電潜像を形成する光学ユニット２３と、静電潜像が形成された感光体ドラム２２の表面にトナーを付着することによりトナー像を形成する現像部２４と、感光体ドラム２２上のトナー像を用紙に転写する転写部２５と、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に定着させる定着ローラ２６及び加圧ローラ２７を備えた定着装置２８と、画像形成部２１内の用紙搬送路中に設けられ、用紙をスタックトレイ３又は排出トレイ２９まで搬送する搬送ローラ対３０及び３１等を備える。
【００３０】
用紙の両面に画像を形成する場合は、画像形成部２１で用紙の一方の面に画像を形成した後、この用紙を排出トレイ２９側の搬送ローラ対３０にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ対３０を反転させて用紙をスイッチバックさせ、用紙を用紙搬送路３２に送って画像形成部２１の上流域に再度搬送し、画像形成部２１により他方の面に画像を形成した後、用紙をスタックトレイ３又は排出トレイ２９に排出する。
【００３１】
また、画像形成装置１は、通常モードと、通常モードより消費電力を低減させた省電力モードを備える。通常モードとは、制御装置やセンサ等のロジック系の回路及びモータやモータドライバ等のパワー系の回路等の画像形成装置１を構成する全ての回路に対して電力が供給されるモードである。省電力モードは、ロジック系の回路には電力供給を行うが、パワー系の回路への電力供給は停止することによって、通常モードに比べて消費電力を抑えたモードである。
【００３２】
図２は、本実施の形態における給紙ユニット１９の一例を示す概略断面図であり、図２（ａ）は昇降板１４３が上昇して給紙位置にあるとき、図２（ｂ）は昇降板１４３が退避位置にあるときを示した図である。ここで、給紙位置とは、昇降板１４３が上昇し、昇降板１４３に載置された用紙束Ｓの上面がピックアップローラ２０に当接して給紙可能な状態となる位置である。また、退避位置とは、昇降板１４３が一番下まで下降しているときの位置である。まず、図２（ａ）を用いて給紙ユニット１９の説明を行う。
【００３３】
給紙ユニット１９は、給紙ユニット１９から着脱可能な給紙カセット１９１と、支点１４４回りに回動自在の昇降板１４３と、この昇降板１４３の傾斜角度を変更させるためのリフトアーム１４５とを備えている。リフトアーム１４５は、リフトモータ１４８の駆動による支持軸１４６の回動で先端が昇降するようになっている。また、昇降板１４３とリフトアーム１４５は給紙カセット１９１内に設けられている。
【００３４】
リフトモータ１４８の駆動軸にはモータ側ギヤ１４９が同心で固定されている一方、リフトアーム１４５と一体の支持軸１４６には、図略のカップリングを介してモータ側ギヤ１４９と噛合する支持軸１４６と一体のリフトギヤ１４７が装着され、リフトモータ１４８の正逆駆動がモータ側ギヤ１４９、リフトギヤ１４７、支持軸１４６及びリフトアーム１４５を介して昇降板１４３に伝達され、昇降板１４３が支点１４４回りに正逆回動するようになっている。尚、リフトモータ１４８の駆動制御は、後述する制御部によって行われる。
【００３５】
また、各給紙ユニット１９における昇降板１４３の先端部の直上となる給紙位置にピックアップローラ２０が設けられ、ピックアップローラ２０の回転によって昇降板１４３上に載置された用紙束Ｓのうち最も上の用紙Ｐが用紙搬送路３２に向けて繰り出すようになっている。そして、リフトモータ１４８は、昇降板１４３に載置されている用紙Ｐが繰り出されて減少することに応じ、用紙束Ｓの最上面をピックアップローラ２０に当接させるように昇降板１４３の傾斜角度を漸増させるべく、モータ側ギヤ１４９を回動させるようになっている。従って、昇降板１４３に載置された用紙束Ｓは、最上面が常にピックアップローラ２０に当接した状態になるため、用紙束Ｓの最上面の用紙Ｐは、枚数の減少に拘らず常にピックアップローラ２０によって繰り出され得る状態になる。
【００３６】
画像形成装置１が通常モードのとき、図２（ａ）に示すように、リフトモータ１４８は、昇降板１４３に載置されている用紙束Ｓの最上面が常にピックアップローラ２０に当接するようにモータ側ギヤ１４９を回動させることによって、昇降板１４３の傾斜角度を漸増させる。省電力モードのときは、リフトモータ１４８への電力供給が停止するため、リフトギヤ１４７は通常モードから省電力モードに切り替えられた時の状態のままでロックした状態となる。つまり、昇降板１４３も省電力モードに切り替えられた時の傾斜角度のまま保持される。
【００３７】
しかし、給紙カセット１９１が給紙ユニット１９から引き出されると、図２（ｂ）に示すように、リフトギヤ１４７のロックが解除されてリフトアーム１４５は昇降板１４３の重みを受けて給紙カセット１９１の底面に向かって回動し、同時に昇降板１４３も下がって退避位置に戻る。そして、給紙カセット１９１内に用紙が補給され、再び給紙カセット１９１が給紙ユニット１９に挿入されても、省電力モード中はリフトモータ１４８へ電力が供給されないため、昇降板１４３は図２（ｂ）に示す退避位置のままである。
【００３８】
その後、省電力モードから通常モードに切り替えられると、リフトモータ１４８に電力が供給されて、昇降板１４３に載置された用紙束Ｓの最上面がピックアップローラ２０に当接する位置に来るまで昇降板１４３が持ち上げられるよう、リフトモータ１４８はモータ側ギヤ１４９を回動させる。
【００３９】
上記したように、用紙束Ｓの最上面が常にピックアップローラ２０に当接する位置にあるように、リフトモータ１４８が駆動して昇降板１４３を持ち上げることにより、昇降板１４３全体が傾斜する。つまり、昇降板１４３の傾斜角度は用紙束Ｓの残量によって変化するため、従来は昇降板１４３の角度から用紙束Ｓの枚数を検出していた。
【００４０】
ところが、給紙カセット１９１が給紙ユニット１９から外れると、図２（ｂ）に示すように、昇降板１４３は退避位置に戻る。そして給紙カセット１９１に用紙が補給され、再び給紙ユニット１９に装着されても、装着時が省電力モードである場合はパワー系の回路への電力供給が停止しているため、リフトモータ１４８は作動しない。つまり、昇降板１４３は退避位置のままであって給紙位置に上昇しないため、省電力モード時に給紙カセット１９１を引き出して用紙を補給すると、通常モードに復帰するまで用紙枚数を検出できないという問題があった。
【００４１】
そこで、省電力モード時でも常に通電されている電源系に接続されている測距センサ４１を用いて、用紙束Ｓの用紙枚数を検出する。測距センサ４１は、昇降部１４３の上方に配設され、昇降板１４３が退避位置にあるときに用紙束Ｓの最上面までの距離を測定し、検出距離を後述する制御部へ出力する。制御部は、測距センサ４１の検出距離を用いて用紙束Ｓの枚数を算出する。こうすることより、省電力モード中に給紙カセット１９１を給紙ユニット１９から引き出して用紙を補給しても用紙束Ｓの枚数を検出することができ、画像形成装置１の利便性を高めることができる。
【００４２】
図３は、給紙カセット１９１の概略斜視図である。給紙カセット１９１は、昇降板１４３やリフトアーム１４５の他に、収納される用紙束Ｓの幅方向の位置決めを行う幅合わせカーソル対４４ａ及び４４ｂと、用紙束Ｓの後端を揃える後端カーソル４３を備えている。幅合わせカーソル対４４ａ及び４４ｂは、案内レールに沿ってそれぞれシート幅方向（図３の矢印Ａ方向）に往復移動可能に設けられている。また、用紙Ｐが矢印Ｂ方向に送り出されるため、後端カーソル４３は案内レールに沿ってシート搬送方向と平行（図３の矢印Ｂ方向）に往復移動可能に設けられている。幅合わせカーソル対４４ａ及び４４ｂと後端カーソル４３を収納される用紙サイズに合わせて移動させることにより、用紙束Ｓを給紙カセット１９１内の所定位置に収納することができる。
【００４３】
更に、昇降板１４３は測距センサ４１の出射光の照射位置に開口部４２を有する。測距センサ４１は、昇降板１４３に用紙束Ｓが載置されているときは用紙束Ｓの最上面までの距離を測定するが、この開口部４２を設けることにより、昇降板１４３上に用紙がないとき、測距センサ４１は開口部４２を介して昇降板１４３の下方（給紙カセット１９１の底部）までの距離を測定することになる。例えば、昇降板１４３に用紙がなく退避位置にあるときの測距センサ４１の測定距離を予め測定して記憶部等に記憶させておく。その後、測距センサ４１の検出距離が記憶された距離と等しいときは、測距センサ４１が開口部４２を介して昇降板１４３の下方までの距離を測定したことを示すため、用紙切れであると確実に判断することができる。
【００４４】
この他、開口部４２を設けることにより、昇降板１４３に記録媒体が載置されているときとされていないときとでは、測距センサ４１の検出距離が急激に変化する。または、測距センサ４１を出射した光の反射光が測距センサ４１に入射しない可能性もある。この特性を利用して、測距センサ４１の検出距離が所定距離以上である場合、又は測定不可である場合は、用紙切れであると判断するようにしてもよい。
【００４５】
尚、測距センサ４１から出射した光が開口部４２を通過してリフトアーム１４５で反射しないように、測距センサ４１の測定範囲にリフトアーム１４５が位置しないよう測距センサ４１及び開口部４２を配置することが望ましい。
【００４６】
図４は、画像形成装置１の電気的構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、制御部９１、記憶部９２、原稿読取部４、画像メモリ９３、画像処理部９４、画像形成部２１、給紙ユニット１９、入力操作部６及びネットワークＩ／Ｆ部９６を備えて構成されている。尚、図１及び２を用いて説明した構成要素と同じものには同符号を付して、説明を省略する。また、点線で示した構成要素は第２の実施の形態において必要な要素であるため、本実施の形態では説明を行わない。
【００４７】
記憶部９２は、画像形成装置１の備える種々の機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶するものであり、更に距離記憶部９２１及び用紙厚さ記憶部９２２として機能する。距離記憶部９２１は、昇降板１４３に用紙が載置されていない状態で退避位置にあるときの測距センサ４１から昇降板１４３までの距離を予め記憶する。用紙厚さ記憶部９２２は、用紙Ｐ１枚当たりの厚さ（後述する厚さｔに相当）を予め記憶する。尚、用紙厚さ記憶部９１３は、用紙メーカ別、用紙の品番等に対応して厚さを記憶していてもよく、この場合、ユーザは使用する用紙Ｐのメーカや品番等を入力操作部５から入力し、入力された情報に基づいて制御部９１が該当する厚さを用紙厚さ記憶部９２２から読み出す。更に、ユーザによって入力操作部５から直接入力された用紙Ｐの厚さを用紙厚さ記憶部９２２が記憶するようにしてもよい。
【００４８】
画像メモリ９３は、原稿読取部４が取得した画像データやネットワークＩ／Ｆ部９６を介して外部装置から送信された画像データを一時的に記憶する。画像処理部９４は、画像メモリ９３に記憶されている画像データに対して画像補正や拡大・縮小等の画像処理を施す。
【００４９】
給紙ユニット１９は、測距センサ４１及びカセット検知センサ４２を有する。カセット検知センサ４２は、給紙カセット１９１が給紙ユニット１９に装着されているか否かを検知するセンサであり、給紙カセット１９１の装着を検知すると検知信号を制御部９１へ出力する。
【００５０】
ネットワークＩ／Ｆ部９６は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、ネットワークＩ／Ｆ部９６と接続されたネットワーク（不図示）を介して外部装置と種々のデータの送受信を行う。
【００５１】
制御部９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）等によって構成され、記憶部９２に記憶されたプログラムを読み出して処理を実行し、各機能部への指示信号の出力、データ転送等を行って画像形成装置１を統括的に制御するものであり、用紙枚数算出部９１１、用紙枚数記憶部９１２及び電力供給制御部９１３を有する。
【００５２】
用紙枚数算出部９１１は、省電力モード時に給紙カセット１９が本体部２から引き出されて用紙が補給され、再び給紙カセット１９が本体部２に挿入されたときに測距センサ４１によって測定された検出距離を用いて昇降板１４３に載置されている用紙束Ｓの初期枚数を算出する。また、通常モード時に給紙カセット１９から用紙Ｐが搬送されて印刷が開始されると、用紙枚数算出部９１１は、印刷枚数のカウントを行い、初期枚数から印刷枚数を引いて用紙枚数を算出する。
【００５３】
尚、図示していないが、本体部２における給紙カセット１９の有無を検出するセンサが本体部２内に配置されており、このセンサから出力される信号に基づいて、制御部９１は給紙カセット１９の着脱状況を把握することができる。尚、この給紙カセット１９の有無を検出するセンサは、省電力モード時であっても電力供給がなされる。
【００５４】
用紙束Ｓの初期枚数の算出方法の一例を図２（ｂ）を用いて簡単に説明する。まず、画像形成装置１の工場出荷前等に昇降板１４３に用紙がないときの測距センサ４１の検出距離Ｈを予め測定し、記憶部９２等に記憶させておく。そして、給紙カセット１９が本体部２から引き出されて再度挿入されると、測距センサ４１は用紙束Ｓの最上面までの距離を測定する。このとき測定された用紙束Ｓの最上面までの距離をｙとする。
【００５５】
用紙枚数算出部９１１は、距離Ｈから距離ｙを引いて用紙束Ｓの厚さを算出し（Ｔ＝Ｈ−ｙ）、この厚さＴを用紙Ｐ１枚当たりの厚さｔで割ることによって、用紙束Ｓの枚数ｎを得ることができる（ｎ＝Ｔ／ｔ）。
【００５６】
用紙枚数記憶部９１２は、用紙枚数算出部９１１によって算出された初期枚数を記憶し、印刷が開始されると、用紙枚数算出部９１１によって算出された用紙枚数を更新して記憶する。画像形成装置１とネットワークＩ／Ｆ９６を介してネットワークで接続されたパソコン等から用紙枚数の送信要求を受けると、制御部９１は用紙枚数記憶部９１２に記憶された用紙枚数をそのパソコンに送信する。こうすることにより、ユーザは画像形成装置１の遠方にいながら、用紙枚数を確認することができる。
【００５７】
電力供給制御部９１３は、通常モード時と省電力モード時とで各構成要素に対して行う電力供給を制御するものである。具体的には、電力供給制御部９１３は、通常モード時は全ての電気系統に電力を供給し、省電力モード時はパワー系回路（リフトモータ１４８や画像形成部２１等）への電力供給を停止し、ロジック系回路（制御部９１や測距センサ４１、記憶部９２等）へのみ電力供給を行うよう制御する。
【００５８】
図５は、本実施の形態における用紙枚数検出処理の流れを示したフローチャートである。カセット検知センサ４２から給紙カセット１９１が装着されたことを示す検知信号が出力されると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部９１は測距センサ４１に対して用紙束Ｓの最上面までの距離ｙを測定させる（ステップＳ１２）。このとき、昇降板１４３は退避位置にある。そして、用紙枚数算出部９１１は、測距センサ４１の検出距離を用いて用紙束Ｓの初期枚数を算出し、用紙枚数記憶部９１２がこの初期枚数を記憶する（ステップＳ１３）。
【００５９】
そして、通常モードである場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、制御部９１は昇降板１４３を給紙位置に移動させるようリフトモータ１４８を駆動させる（ステップＳ１５）。省電力モードである場合は（ステップＳ１４；ＮＯ）、通常モードに切り替わるまでステップＳ１４の判定処理を繰り返す。この間、省電力モードから通常モードに切り替えられた場合、電力供給制御部９１３は、パワー系回路（リフトモータ１４８や画像形成部２１等）への電力供給を開始する。
【００６０】
次に、印刷が開始されると（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、用紙枚数算出部９１１は印刷枚数のカウントを開始し（ステップＳ１７）、印刷中、制御部９１は測距センサ４１の検出距離が距離記憶部９２１に記憶された昇降板１４３に用紙がないときの距離Ｈと等しいか否かを判別する（ステップＳ１８）。検出距離が距離Ｈを等しい場合（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、制御部９１は用紙がなくなったと判断し、表示部９に警告メッセージを表示させて（ステップＳ１９）、ステップＳ１１へ処理を移行する。
【００６１】
印刷中、測距センサ４１の検出距離が距離Ｈと等しくならなかった場合（ステップＳ１８；ＮＯ、ステップＳ２０；ＹＥＳ）、用紙枚数算出部９１１は、用紙枚数記憶部９１２に記憶されている初期枚数から印刷枚数を引いて、印刷後の用紙枚数を算出する（ステップＳ２１）。尚、用紙枚数の算出方法として、１枚印刷される毎に用紙枚数算出部９１１が初期枚数の値から１減算するようにしてもよい。
【００６２】
用紙枚数記憶部９１２は、用紙枚数算出部９１１が算出した印刷後の用紙枚数を初期枚数として更新して記憶する（ステップＳ２２）。そして、電源オフがなされずに（ステップＳ２３；ＮＯ）、給紙カセット１９１が給紙ユニット１９から引き出された場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、制御部９１はステップＳ１１へ処理を移行する。給紙カセット１９１が引き出されていない場合（ステップＳ２４；ＮＯ）、制御部９１はステップＳ１６へ処理を移行する。電源が切断された場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、制御部９１は処理を終了する。
【００６３】
このように、昇降板１４３が退避位置にあるとき（図５におけるステップＳ１１〜Ｓ１４。省電力モード時や通常モード時における給紙カセット１９１の装着直後に相当）は、測距センサ４１の測定距離を用いて用紙束Ｓの枚数を検出し、これを初期枚数として用紙枚数記憶部９１２が記憶する。そして昇降板１４３が給紙位置にあるとき（図５におけるステップＳ１６〜２２。通常モード時の特に印刷中に相当。）は、初期枚数から印刷枚数を差し引くことによって用紙束Ｓの枚数を算出する。
【００６４】
従来は昇降板１４３の角度を検出して用紙枚数を得ており、省電力モード時は昇降板１４３を持ち上げるモータ１４８に電力供給がなされないため、一度給紙カセット１９１が着脱されると、次に通常モードに復帰するまで用紙枚数を検出できなかった。そこで、上記で説明したように、省電力モード時でも常に電力供給がなされる測距センサ４１を用いて用紙束Ｓの枚数を検出することによって、省電力モード中に給紙カセット１９１が着脱されても用紙束Ｓの枚数を検出することができ、画像形成装置１の利便性を高めることができる。
【００６５】
〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、常に測距センサ４１を用いて用紙束Ｓの枚数を算出する方法について説明した。本実施の形態では、測距センサ４１と昇降板１４３の傾斜角度から用紙枚数を求める方法について説明する。尚、本実施の形態の画像形成装置の機械的構成及び電気的構成の大部分は、第１の実施の形態で説明した画像形成装置１と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付して、説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００６６】
図６は、本実施の形態における給紙カセット１９１の一例を示す概略断面図である。昇降板１４３の支点１４４には、ロータリエンコーダ５０が同心で固定され、支点１４４の回転角度、すなわち昇降板１４３の傾斜角度がロータリエンコーダ５０によって検出されるようになっている。
【００６７】
ここで、昇降板１４３に載置された用紙束Ｓの枚数が多いほど昇降板１４３の傾斜角度が小さくなり、少ないほど昇降板１４３の傾斜角度が大きくなる。従って、ロータリエンコーダ５０によって検出される昇降板１４３の傾斜角度は、昇降板１４３に載置された用紙束Ｓの枚数を表すこととなる。
【００６８】
第１の実施の形態で説明した測距センサ４１による用紙枚数の算出方法では、用紙束Ｓの枚数が少なくなるのに従って、算出結果に誤差が生じる。これは、測距センサ４１の検出距離の精度、用紙Ｐ１枚当たりの厚さｔのバラツキ等が原因で生じる。更に、用紙枚数算出部９１１は印刷中に印刷枚数をカウントし、印刷後には用紙枚数を算出する必要があったため、処理負荷がかかっていた。
【００６９】
そこで、本実施の形態では、省電力モード時は測距センサ４１の検出距離を用いて用紙束Ｓの枚数検出を行い、通常モード時はロータリエンコーダ５０の検出角度を用いて枚数検出を行うことにより、制御部９１の処理負荷を軽減させる方法について説明する。
【００７０】
図４を用いて、本実施の形態における画像形成装置１の電気的構成を説明する。尚、本実施の形態の画像形成装置１の電気的構成を示すブロック図は、図４において点線で示した要素を加えたものとなる。
【００７１】
記憶部９２は、検出角度／枚数テーブル９２３を記憶する。検出角度／枚数テーブル９２３は、検出角度と用紙枚数を対応付けて記憶させた対応表である。例えば、検出角度＝θ１のときは用紙枚数＝ｍ１、検出角度＝θ２のときは用紙枚数＝ｍ２、・・と検出角度に対応した用紙枚数が予め調査されてテーブルが作成され、記憶部９２に記憶される。
【００７２】
そして、通常モード時、制御部９１は、ロータリエンコーダ５０から出力された検出角度に基づいて検出角度／枚数テーブル９２３から該当する用紙枚数を読み出して、用紙枚数を求める。つまり、通常モードに用紙枚数算出部９１１は印刷枚数のカウントや用紙枚数の算出を行う必要がなく、処理負荷を軽減させることができる。
【００７３】
図７は、本実施の形態における給紙ユニット１９の用紙枚数検出処理の流れを示したフローチャートである。カセット検知センサ４２から給紙カセット１９１が装着されたことを示す検知信号が出力されると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部９１は測距センサ４１に対して用紙束Ｓの最上面までの距離ｙを測定させる（ステップＳ１２）。このとき、昇降板１４３は退避位置にある。そして、用紙枚数算出部９１１は、測距センサ４１の検出距離を用いて用紙束Ｓの初期枚数を算出し、用紙枚数記憶部９１２がこの初期枚数を記憶する（ステップＳ１３）。
【００７４】
そして、通常モードである場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、制御部９１は昇降板１４３を給紙位置に移動させるようリフトモータ１４８を駆動させる（ステップＳ１５）。省電力モードである場合は（ステップＳ１４；ＮＯ）、通常モードに切り替わるまでステップＳ１４の判定処理を繰り返す。この間、省電力モードから通常モードに切り替えられた場合、電力供給制御部９１３は、パワー系回路（リフトモータ１４８や画像形成部２１等）への電力供給を開始する。
【００７５】
次に、印刷が開始されると（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、印刷中、制御部９１は測距センサ４１の検出距離が昇降板１４３に用紙がないときの距離Ｈと等しいか否かを判別する（ステップＳ１８）。検出距離が距離記憶部９２１に記憶された距離Ｈを等しい場合（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、制御部９１は用紙がなくなったと判断し、表示部９に警告メッセージを表示させて（ステップＳ１９）、ステップＳ１１へ処理を移行する。
【００７６】
印刷中、測距センサ４１の検出距離が距離Ｈと等しくならなかった場合（ステップＳ１８；ＮＯ、ステップＳ２０；ＹＥＳ）、制御部９１は、ロータリエンコーダ５０から出力された検出角度に基づいて検出角度／枚数テーブル９２３から用紙枚数を読み出し、用紙枚数を求める（ステップＳ３１）。そして、用紙枚数記憶部９１２は、制御部９１が検出角度／枚数テーブル９２３から読み出した用紙枚数を初期枚数として更新して記憶する（ステップＳ２２）。
【００７７】
そして、電源オフがなされずに（ステップＳ２３；ＮＯ）、給紙カセット１９１が給紙ユニット１９から引き出された場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、制御部９１はステップＳ１１へ処理を移行する。給紙カセット１９が引き出されていない場合（ステップＳ２４；ＮＯ）、制御部９１はステップＳ１６へ処理を移行する。電源が切断された場合（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、制御部９１は処理を終了する。
【００７８】
このように、昇降板１４３が退避位置にあるとき（図７におけるステップＳ１１〜Ｓ１４。省電力モード時や通常モード時における給紙カセット１９１の装着直後に相当。）は、測距センサ４１の測定距離を用いて用紙束Ｓの枚数を検出し、これを初期枚数として用紙枚数記憶部９１２が記憶する。そして昇降板１４３が給紙位置にあるとき（図７におけるステップＳ１６〜２２。通常モード時の特に印刷中に相当。）は、ロータリエンコーダ５０が昇降板１４３の角度を検出することによって用紙束Ｓの枚数を検出する。
【００７９】
以上、説明したように、給紙カセット１９１の装着時は測距センサ４１の検出距離を用いて用紙束Ｓの枚数検出を行い、通常モード時はロータリエンコーダ５０の検出角度を用いて枚数検出を行うことによって、制御部９１による印刷後の用紙枚数算出にかかる処理負荷を軽減することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１      画像形成装置
１４３  昇降板（昇降手段）
１４４  支点
１４５  リフトアーム
１４６  支持軸
１４７  リフトギヤ
１４８  リフトモータ（駆動手段）
１４９  モータ側ギヤ
１９    給紙ユニット（給紙装置）
１９１  給紙カセット（収納手段）
２０    ピックアップローラ（搬送手段）
４１    測距センサ（測定手段）
４２    開口部
４２    カセット検知センサ
５０    ロータリエンコーダ（角度検出手段）
６      入力操作部
９      表示部
９１    制御部（駆動制御手段、判断手段）
９１１  用紙枚数算出部（枚数算出手段）
９１２  用紙枚数記憶部（初期枚数記憶手段）
９１３  電力供給制御部（電力制御手段）
９２    記憶部
９２１  距離記憶部（距離記憶手段）
９２２  用紙厚さ記憶部（厚さ記憶手段）
９２３  検出角度／枚数テーブル（角度／初期枚数記憶手段）
９３    画像メモリ
９４    画像処理部
９６    ネットワークＩ／Ｆ部
【図１】
2011006236.tif 000003
【図２】
2011006236.tif 000004
【図３】
2011006236.tif 000005
【図４】
2011006236.tif 000006
【図５】
2011006236.tif 000007
【図６】
2011006236.tif 000008
【図７】
2011006236.tif 000009