(57)【要約】【課題】精度よくシートの枚数を判別すること。【解決手段】画像形成装置は積載手段に積載された複数のシートのうち最も上に位置するシートが給送可能となる位置となるように、積載手段を上昇させる。画像形成装置は積載手段の基準位置に対する上昇量を計測し、積載手段に積載されているシート束の厚みに変換する。画像形成装置は、環境条件を検知するとともにシートの種類を判定し、環境条件とシートの種類とに基づき一枚あたりのシートの厚みを取得する。画像形成装置はシート束の厚みと一枚あたりのシートの厚みとに基づき積載手段に積載されているシートの枚数を判別する。【選択図】図３
2019112182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシートを積載する積載手段と、
前記積載手段に積載された前記複数のシートのうち最も上に位置するシートに接触して給送する給送手段と、
前記最も上に位置するシートが前記給送手段により給送可能となる位置に位置していることを検知するシート検知手段と、
前記シート検知手段が前記最も上に位置するシートを検知するまで前記積載手段を上昇させる上昇手段と、
前記積載手段の基準位置に対する上昇量を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された上昇量を前記積載手段に積載されている複数のシートからなるシート束の厚みに変換する変換手段と、
環境条件を検知する環境検知手段と、
前記給送手段により給送されるシートの種類を判定する判定手段と、
前記環境条件と前記シートの種類とに基づき一枚あたりのシートの厚みを取得する取得手段と、
前記シート束の厚みと前記一枚あたりのシートの厚みとに基づき前記積載手段に積載されているシートの枚数を判別する判別手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記上昇手段は、
前記積載手段を上昇させるアクチュエータと、
前記アクチュエータに駆動信号を供給する供給回路と
を有し、
前記計測手段は、
前記アクチュエータの作動量を測定する測定手段を有し、
前記変換手段は、
前記アクチュエータの作動量を前記上昇量として用いて、または当該作動量を前記上昇量に変換して、前記シート束の厚みを決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記アクチュエータはモータであり、
前記作動量は前記モータの回転量であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記モータはパルス信号により駆動されるパルスモータであり、
前記供給回路は前記パルスモータにパルス信号を供給する駆動回路であり、
前記測定手段は、前記パルスモータに供給されたパルス信号の数をカウントするカウンタを有し、
前記変換手段は、前記カウンタによりカウントされたパルス信号の数を前記上昇量として用いて、または当該パルス信号の数を前記上昇量に変換して、前記シート束の厚みを決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記パルスモータはステッピングモータであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記モータは駆動信号により駆動されるＤＣモータであり、
前記供給回路は前記ＤＣモータに駆動信号を供給する駆動回路であり、
前記測定手段は、前記ＤＣモータの回動軸の回転量を測定するように構成されており、
前記変換手段は、前記ＤＣモータの回動軸の回転量を前記上昇量として用いて、または当該回転量を前記上昇量に変換して、前記シート束の厚みを決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記積載手段は、引き出し自在なカセットと、当該カセットの内側に設けられた積載板と、前記カセットが引き出されているかどうかを検知するカセット検知手段とを有し、
前記カセットが引き出されていることを前記カセット検知手段が検知すると、前記アクチュエータは、前記積載板を前記基準位置まで下降させ、
前記カセットが引き出されていることを前記カセット検知手段が検知していなければ、前記アクチュエータは、前記シート検知手段が前記最も上に位置するシートを検知するまで前記積載板を上昇させることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記積載板は、当該積載板の積載面が水平となるように上昇することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記積載板は回動軸を有し、前記回動軸を中心に回動するように構成されており、
前記変換手段は、前記アクチュエータの作動量から前記上昇量として前記積載板の傾き角度を求め、当該傾き角度と、前記回動軸を基準とした前記積載板の長さとに基づき前記シート束の厚みを決定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記環境条件は、前記画像形成装置が設置されている環境の温度と湿度とのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記環境条件は前記画像形成装置が設置されている環境の温度を含み、
前記取得手段は、前記環境の温度が温度閾値未満であるかどうかの判定結果を少なくとも用いて前記一枚あたりのシートの厚み取得することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記環境条件は前記画像形成装置が設置されている環境の湿度を含み、
前記取得手段は、前記環境の湿度が湿度閾値未満であるかどうかの判定結果を少なくとも用いて前記一枚あたりのシートの厚み取得することを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記判定手段は、前記シートの種類として、前記シートの坪量と表面性とのうち少なくとも一つを判定することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、前記シートに対して超音波を発信する発信器と、前記超音波を受信する受信器とを有し、前記受信器により受信された超音波のレベルに応じて前記シートの種類として前記シートの坪量を判定することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記判定手段は、前記シートに対して光を照射する照射手段と、前記シートからの光を受光する受光手段とを有し、前記受光手段により受光された光のレベルに応じて前記シートの種類として前記シートの表面性を判定することを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記取得手段は、シートの種類と環境条件とを入力とし、入力されたシートの種類と環境条件との組み合わせに対応する一枚当たりのシートの厚みを出力とする変換テーブルを有することを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記積載手段に積載されているシートの枚数に関連した情報を出力する出力手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
複数のシートを積載する積載手段と、前記積載手段に積載された前記複数のシートのうち最も上に位置するシートに接触して給送する給送手段とを有する画像形成装置の制御方法であって、
前記最も上に位置するシートが前記給送手段により給送可能となる位置となるように、前記積載手段を上昇させる工程と、
前記最も上に位置するシートが前記給送手段により給送可能となる位置に位置していることを検知する工程と、
前記最も上に位置するシートが前記給送手段により給送可能となる位置に位置していることが検知されると、前記積載手段を停止させる工程と、
前記積載手段の基準位置に対する上昇量を計測する工程と、
前記計測された上昇量を前記積載手段に積載されている複数のシートからなるシート束の厚みに変換する工程と、
前記画像形成装置が設置されている環境の環境条件を検知する工程と、
前記給送手段により給送されるシートの種類を判定する工程と、
前記環境条件と前記シートの種類とに基づき一枚あたりのシートの厚みを取得する工程と、
前記シート束の厚みと前記一枚あたりのシートの厚みとに基づき前記積載手段に積載されているシートの枚数を判別する工程と
を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は給送装置から給送されたシートに画像を形成する。給送装置が収容しているシートが無くなると、画像形成が中断してしまう。そのため、シートの残量を検知することが必要となる。特許文献１によれば、給送トレイ内のシートの表面性の情報と給送トレイ内のシート束の総厚みの情報とから、シートの枚数を判別することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４５５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の発明は温度や湿度などの環境条件の変化が小さい環境では精度よくシートの枚数を判別できる。しかし、温度や湿度などの環境条件の変化が大きな環境ではシートの枚数の判別精度が低下する。これは、シートが水分を吸収すると、シート束の総厚みが増加してしまうからである。そこで、本発明は、従来よりも精度よくシートの枚数を判別することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、たとえば、
複数のシートを積載する積載手段と、
前記積載手段に積載された前記複数のシートのうち最も上に位置するシートに接触して給送する給送手段と、
前記最も上に位置するシートが前記給送手段により給送可能となる位置に位置していることを検知するシート検知手段と、
前記シート検知手段が前記最も上に位置するシートを検知するまで前記積載手段を上昇させる上昇手段と、
前記積載手段の基準位置に対する上昇量を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された上昇量を前記積載手段に積載されている複数のシートからなるシート束の厚みに変換する変換手段と、
環境条件を検知する環境検知手段と、
前記給送手段により給送されるシートの種類を判定する判定手段と、
前記環境条件と前記シートの種類とに基づき一枚あたりのシートの厚みを取得する取得手段と、
前記シート束の厚みと前記一枚あたりのシートの厚みとに基づき前記積載手段に積載されているシートの枚数を判別する判別手段と
を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、従来よりも精度よくシートの枚数を判別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像形成装置を示す図
【図２】給送部を示す図
【図３】シートの枚数を判定する判定装置を示す図
【図４】環境条件またはシートの種類と紙厚との関係を示す図
【図５】紙厚の取得方法を示すフローチャート
【図６】紙厚テーブルを示す図
【図７】シートの枚数の判別方法を示すフローチャート
【図８】給送部を示す図
【図９】シートの枚数を判定する判定装置を示す図
【図１０】シート束の総厚みを求める手法を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置１００を示している。画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてカラー画像をシートに形成するプリンタである。電子写真方式に代えてインクジェット方式など他の画像形成方式が採用されてもよい。また、画像形成装置１００はモノクロ画像をシートに形成するプリンタであってもよい。また、画像形成装置１００は複写機、複合機、ファクシミリなどであってもよい。画像形成装置１００は、イエロー（以下Ｙとする）、シアン（以下Ｃとする）、マゼンタ（以下Ｍとする）、ブラック（以下Ｂとする）の四色のトナー像を重ね合わせることでフルカラー画像を形成する。図１において参照符号の末尾にはトナーの色を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの文字が付与されている。四色に共通する事項が説明されるときは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの文字は省略される。
【０００９】
制御部１０は、カラー画像の形成ジョブが投入されると、感光体１２２の回転を開始し、帯電スリーブ１２３により感光体１２２の画像形成面を一様に帯電させる。制御部１０は、スキャナ部１２８を制御することで画像形成面に光を照射し、静電潜像を形成する。制御部１０は、現像ユニット１２４を制御し、トナーを用いて静電潜像を現像し、トナー画像を形成する。制御部１０は、一次転写ユニット１２５を制御し、感光体１２２により担持されていたトナー画像を一次転写ユニット１２５に転写する。制御部１０は、一次転写ユニット１２５を制御し、トナー画像を二次転写部に搬送する。
【００１０】
制御部１０は、給送ローラ１４３を制御し、給送部１２１に収容されているシートＰを給送し、搬送路に沿ってシートＰを搬送する。とりわけ、制御部１０は、トナー画像が二次転写部に到着するタイミングとシートＰが二次転写部に到着するタイミングとが一致するように露光タイミングやシートＰの搬送タイミングを調整する。二次転写部は一次転写ユニット１２５と二次転写ローラ１４１とにより形成されている。一次転写ユニット１２５と二次転写ローラ１４１とがシートＰを挟み込むことで、トナー画像がシートＰに転写される。制御部１０は、定着器１３０を制御し、トナー画像とシートＰに熱と圧力とを加え、トナー画像をシートＰに定着させる。
【００１１】
メディアセンサ１２０は、搬送路において二次転写ローラ１４１と給送ローラ１４３の間に設置されており、シートＰの種類を検知する。なお、メディアセンサ１２０の上流側にはシートセンサ１１９が設けられていてもよい。シートセンサ１１９がシートＰを検知すると、制御部１０はメディアセンサ１２０に電力を供給してメディアセンサ１２０を稼働させる。シートＰが給送部１２１から二次転写ローラ１４１まで搬送される間に、メディアセンサ１２０はシートの種類を検知する。たとえば、シートＰの表面性は光学方式で検知され、坪量は超音波方式で検知されうる。
【００１２】
光学方式で表面性を検知するために、メディアセンサ１２０は発光素子と受光素子とを有していてもよい。発光素子はシートＰに光を照射する。受光素子は、シートＰより反射した光を、結像レンズ等を介して受光する、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子であってもよい。メディアセンサ１２０は撮像素子から出力される信号をＡ／Ｄ変換することで、撮影対象物の画像データを得る。そして、得られた画像データの行毎の最大光量値と最小光量値の差分値を求める。メディアセンサ１２０は所定の複数の閾値と差分値とを比較し、シートＰの表面性（例：グロス紙、普通紙、ラフ紙）を判別する。たとえば、ｎ個の種類の表面性を検知するにはｎ−１個の閾値が必要となる。超音波方式で坪量を検知するために、メディアセンサ１２０はシートＰに超音波を発信する発信器と、シートＰを通過した超音波を受信する受信器とを有してもよい。メディアセンサ１２０は受信器により受信された超音波のピーク値に基づきシートＰの坪量を検知する。
【００１３】
環境センサ１１０は画像形成装置１００が設置されている環境の環境条件（例：温度、湿度）を検知するセンサである。環境センサ１１０は環境条件の検知精度を上げるために、定着器１３０等の熱源から離れた位置に配置されてもよい。たとえば、環境センサ１１０は、画像形成装置１００の外部の空気を内部に取り入れる冷却ファンの近くに設置されてもよい。制御部１０は、メディアセンサ１２０および環境センサ１１０からの情報を基に二次転写ローラ１４１に印加するバイアスの電圧値や定着器１３０の温度を制御する。
【００１４】
［実施例１］
＜給送部＞
図２（Ａ）、図２（Ｂ）は給送部１２１を示している。給送カセット２００は複数のシートＰからなるシート束を収容するカセットである。給送カセット２００は画像形成装置１００に対して引き出し自在である。操作者は給送カセット２００を引き出すことで、給送カセット２００にシートＰを補充する。なお、給送カセット２００が引き出されているかどうかを検知する引き出しセンサ２０５が設けられてもよい。給送カセット２００の内側には昇降自在な積載板２０１が設けられている。積載板２０１にはシートＰが積載される。積載板２０１は、ギア列（不図示）を介してステッピングモータ２０３の駆動力が伝達され、上下に平行移動する。
【００１５】
紙面センサ２０２は、シートＰが給送ローラ１４３により給送可能な位置に到達したかどうかを検知するセンサである。紙面センサ２０２としては非接触式センサと接触式センサとがある。非接触式センサは、たとえば、反射型の光学センサである。接触式センサはレバーとフォトインタラプタを有してもよい。レバーは最も上に位置するシートＰが接触すると回動する。レバーが回動すると、フォトインタラプタは、最も上に位置するシートＰが給送可能な位置に到達したことを示す信号を出力する。
【００１６】
給送カセット２００が引き出されたことを引き出しセンサ２０５が検知すると、制御部１０はステッピングモータ２０３を駆動して、積載板２０１を基準位置まで低下させる。積載板２０１が基準位置に到達したことを基準位置センサ２０４が検知すると、制御部１０はステッピングモータ２０３を停止することで積載板２０１を基準位置に静止させる。これにより、操作者は多数のシートＰを積載板２０１に積載しやすくなる。図２（Ａ）には、基準位置に位置している積載板２０１が図示されている。
【００１７】
給送カセット２００が格納されたことを引き出しセンサ２０５が検知すると、制御部１０はステッピングモータ２０３を駆動して、積載板２０１の上昇を開始する。図２（Ｂ）が示すように、紙面センサ２０２が最も上に位置しているシートＰを検知するまで、制御部１０はステッピングモータ２０３を駆動して、積載板２０１を上昇させる。紙面センサ２０２が最も上に位置しているシートＰを検知すると、制御部１０はステッピングモータ２０３を停止させることで、積載板２０１を静止させる。なお、最も上に位置しているシートＰを紙面センサ２０２が検知できなくなると、制御部１０はステッピングモータ２０３を駆動して、積載板２０１を上昇させる。
【００１８】
＜判定装置＞
図３はシートの枚数を判定する判定装置３００を示している。駆動回路３０１はステッピングモータ２０３を駆動する駆動信号としてパルス信号を生成し、ステッピングモータ２０３に供給する。カウンタ３０２は、ステッピングモータ２０３に供給されるパルス信号の数（パルス数）をカウントする。なお、給送カセット２００が格納されたことを引き出しセンサ２０５が検知するか、または、積載板２０１が基準位置に戻ったことを基準位置センサ２０４が検知すると、カウンタ３０２はカウント値をゼロにリセットする。パルス数は積載板２０１の上昇量を示している。変換部３０４は積載板２０１の上昇量（パルス数）を、積載板２０１に積載されているシート束の厚み（総厚み）に変換し、判別部３０５に出力する。取得部３０３は、メディアセンサ１２０の検知結果と環境センサ１１０の検知結果とに基づき一枚あたりのシートＰの厚み（紙厚）を取得して判別部３０５に出力する。判別部３０５は、シート束の総厚みと一枚あたりのシートＰの厚みとに基づき積載板２０１に積載されているシートＰの枚数を判別する。表示部３１０は積載板２０１に積載されているシートＰの枚数を表示する。
【００１９】
＜環境条件、シートの種類および厚みの関係＞
図４（Ａ）はシートＰの表面性と紙厚との関係を示している。図４（Ｂ）はシートＰの坪量と紙厚との関係を示している。図４（Ｃ）は湿度と紙厚との関係を示している。図４（Ｄ）は温度と紙厚との関係を示している。図４（Ａ）ないし図４（Ｄ）にそれぞれ示されている楕円は紙厚の分布を示している。
【００２０】
表面の粗いシートの坪量と表面の平滑なシートの坪量とが同じであれば、図４（Ａ）が示すように、表面の粗いシートの厚みは、表面の平滑なシートの厚みよりも厚くなる。これは紙の表面性を平滑にするために紙の厚み方向に圧力がかけられるためである。坪量の大きなシートの表面性と坪量の小さなシートの表面性とが同じであれば、図４（Ｂ）が示すように、坪量の大きなシートの厚みは、坪量の小さなシートの厚みよりも厚くなる。さらに、紙の吸湿度合いに応じて紙厚も変化する。図４（Ｃ）が示すように湿度が高くなると紙厚は厚くなる。図４（Ｄ）が示すように、温度が高くなると紙厚は厚くなる。温度が高くなると、空気中の絶対水分量が高くなる。そのため、温度が高くなると、紙がより吸湿する。このことから、シートＰの表面性、坪量、周囲環境の温度および湿度を考慮することで、紙厚の取得精度が向上する。
【００２１】
＜紙厚の取得＞
図５は取得部３０３が実行する紙厚の取得方法を示している。
・Ｓ５０１で取得部３０３は環境センサ１１０により検知された環境温度が閾値温度未満であるかどうかを判定する。環境温度が閾値温度未満であれば、取得部３０３はＳ５０２に進む。環境温度が閾値温度未満でなければ、取得部３０３はＳ５０３に進む。閾値温度は、たとえば、２０℃である。
・Ｓ５０２で取得部３０３は環境温度の判定結果を示す変数である検知温度に低温を入力する。
・Ｓ５０３で取得部３０３は環境温度の判定結果を示す変数である検知温度に高温を入力する。
・Ｓ５０４で取得部３０３は環境センサ１１０により検知された環境湿度が閾値湿度未満であるかどうかを判定する。環境湿度が閾値湿度未満であれば、取得部３０３はＳ５０５に進む。環境湿度が閾値湿度未満でなければ、取得部３０３はＳ５０６に進む。閾値湿度は、たとえば、５０％である。
・Ｓ５０５で取得部３０３は環境湿度の判定結果を示す変数である検知湿度に低湿を入力する。
・Ｓ５０６で取得部３０３は環境湿度の判定結果を示す変数である検知湿度に高湿を入力する。
・Ｓ５０７で取得部３０３は検知温度と検知湿度とに基づき一枚当たりのシートＰの厚みを取得する
＜紙厚テーブル＞
図６は紙厚を決定するための紙厚テーブル６００を示している。紙厚テーブル６００は、たとえば、取得部３０３が保持するメモリに記憶されている。紙厚テーブル６００は、シートＰの表面性、坪量、環境温度および環境湿度を入力とし、紙厚を出力するテーブルである。なお、坪量の分解能は１０ｇ／ｍ２である。そのため、取得部３０３は、メディアセンサ１２０により検知され坪量の一の位を四捨五入する。紙厚の単位はマイクロメートルである。
【００２２】
たとえば、環境温度が２３℃であり、かつ、湿度が５０％であれば、取得部３０３は「高温」「高湿」と判定する。メディアセンサ１２０により検知されたシートＰの種類が「グロス」であり、かつ、坪量が９０ｇ／ｍ２であったと仮定する。この場合、取得部３０３は、紙厚テーブル６００を用いて紙厚を７２μｍと決定する。
【００２３】
実施例１において、温度は一つの閾値によって２つの状態のどちらであるかが判定されている。同様に、湿度も一つの閾値によって２つの状態のどちらであるかが判定されている。しかし、紙厚の取得精度を向上させる場合、より多くの閾値を用いることで、温度と湿度がそれぞれ三以上の状態（レベル）に分類されてもよい。紙厚の取得精度を向上させるために、分解能は１０ｇ／ｍ２よりも増加されてもよい。
【００２４】
＜シート束の総厚みの決定＞
変換部３０４はカウンタ３０２からのパルス数Ｎを総厚みに変換する。ここでは、変換部３０４は、カウンタ３０２からのパルス数Ｎを積載板２０１の上昇量Ｈに変換し、上昇量Ｈを総厚みＨｔに変換する。たとえば、変換部３０４は次の数式を用いて上昇量Ｈを演算してもよい。
【００２５】
Ｈ＝  Ｈｍ  ×  （Ｎ／Ｎｍ）・・・（１）
ここでＨｍは、給送カセット２００にシートＰが存在しないときの積載板２０１の最大上昇量である。Ｎはカウンタ３０２によってカウントされたパルス数である。Ｎｍは、積載板２０１をＨｍだけ上昇させるためにステッピングモータ２０３に供給されたパルス信号の数である。なお、変換部３０４は次式を用いてシート束の総厚みＨｔを演算してもよい。
【００２６】
Ｈｔ  ＝  Ｈｍ  −  Ｈ・・・（２）
たとえば、最大上昇量Ｈｍが２００ｍｍであると仮定される。積載板２０１を基準位置から２００ｍｍ上昇させるために必要なパルス数Ｎｍが１３２００であると仮定される。カウンタ３０２により計測されたパルス数Ｎが２６４０であると仮定される。この場合、（１）式から上昇量Ｈが４０ｍｍと演算される。また、（２）式から総厚みＨｔは１６０ｍｍと演算される。
【００２７】
＜シートの枚数の判別＞
図７はシートの枚数の判別方法を示すフローチャートである。
・Ｓ７０１で制御部１０は引き出しセンサ２０５の検知結果に基づき、給送カセット２００が画像形成装置１００から引き出されたかどうかを判定する。給送カセット２００が画像形成装置１００から引き出されていなければ、制御部１０はＳ７０２をスキップしてＳ７０３に進む。給送カセット２００が画像形成装置１００から引き出されていれば、制御部１０はＳ７０２に進む。
・Ｓ７０２で制御部１０は駆動回路３０１にパルス信号の出力を開始させ、積載板２０１が基準位置まで下降するよう、ステッピングモータ２０３を駆動する。基準位置センサ２０４が積載板２０１を検知すると、制御部１０は駆動回路３０１にパルス信号の出力を停止させる。さらに、制御部１０はカウンタ３０２をリセットすることでカウント値を０に設定する。
・Ｓ７０３で制御部１０は引き出しセンサ２０５の検知結果に基づき、給送カセット２００が画像形成装置１００に格納されたかどうかを判定する。給送カセット２００が画像形成装置１００に格納されていれば、制御部１０はＳ７０４に進む。
・Ｓ７０４で制御部１０は駆動回路３０１にパルス信号の出力を開始させ、積載板２０１に積載されたシートＰが給送可能位置まで上昇するよう、ステッピングモータ２０３を駆動する。紙面センサ２０２が積載板２０１に積載された最上位のシートＰを検知するまで、制御部１０は駆動回路３０１にパルス信号の出力を継続させる。
・Ｓ７０５で制御部１０はカウンタ３０２にパルス数をカウントさせる。紙面センサ２０２が積載板２０１に積載された最上位のシートＰを検知すると、制御部１０は駆動回路３０１にパルス信号の出力を停止させる。これにより、ステッピングモータ２０３が停止し、積載板２０１も静止する。このときのカウンタ３０２のカウント値はシート束の総厚みを示している。ただし、カウント値と総厚みとは反比例している。
・Ｓ７０６で制御部１０はプリントを開始する。制御部１０は画像形成装置１００の各部を制御し、シートＰに画像を形成する。まず、制御部１０は給送ローラ１４３を回転させてシートＰをメディアセンサ１２０へ搬送する。
・Ｓ７０７で制御部１０はシートセンサ１１９の検知結果に基づきメディアセンサ１２０にシートＰが到達したかどうかを判定する。メディアセンサ１２０にシートＰが到達すると、制御部１０はＳ７０８に進む。
・Ｓ７０８で制御部１０はメディアセンサ１２０を用いてシートＰの種類を検知する。たとえば、シートＰの表面性と坪量とが検知される。
・Ｓ７０９で制御部１０は環境センサ１１０を用いて環境条件を検知する。たとえば、温度と湿度が検知される。
・Ｓ７１０で制御部１０（取得部３０３）はシートＰの種類と環境条件とに基づき一枚当たりのシートＰの厚み（紙厚）を取得する。Ｓ７１０の詳細は図５に示されている。
・Ｓ７１１で制御部１０（変換部３０４）は積載板２０１の上昇量に基づきシート束の総厚みを決定する。
・Ｓ７１２で制御部１０（判別部３０５）は、シート束の総厚みと紙厚とに基づき、積載板２０１に積載れているシートＰの枚数Ｐｎを判別する。シートＰの枚数Ｐｎは、たとえば、次式から演算可能である。
【００２８】
Ｐｎ  ＝  Ｈｔ  ／  Ｈｏ・・・（３）
ここでＨｏは一枚当たりのシートＰの厚み（紙厚）である。たとえば、シート束の総厚みＨｔが１６０ｍｍであり、かつ、紙厚Ｈｏが８０μｍであったと仮定される。この紙厚は、温度が２３℃であり、湿度が４０％であり、表面性が「グロス」であり、かつ、坪量が１００ｇ／ｍ２であるときに取得部３０３により取得された紙厚である。この場合、判別部３０５は、（３）式に基づき、シートＰの枚数Ｐｎを２０００枚と判別する。
【００２９】
実施例１によれば、取得部３０３は、シートの種類（例：表面性、坪量）と環境条件（例：温度、湿度）に基づき紙厚Ｈｏを取得する。また、変換部３０４は積載板２０１を昇降させるアクチュエータ（例：ステッピングモータ）の作動量に基づき積載板２０１に積載されているシート束の総厚みＨｔを取得する。さらに、判別部３０５は紙厚Ｈｏと総厚みＨｔとからシートＰの枚数Ｐｎを判別する。これにより、従来よりも精度よくシートＰの枚数Ｐｎが判別される。
【００３０】
［実施例２］
実施例２は実施例１と比較してアクチュエータの種類と給送部１２１の構造とが異なっている。そのため、実施例２では実施例１と比較して総厚みＨｔを求めるための数式が異なる。なお、実施例２において実施例１と共通する事項の説明は省略されている。
【００３１】
＜給送部＞
図８（Ａ）、図８（Ｂ）は実施例２における給送部１２１の構造を示している。給送部１２１は給送カセット２００、積載板２０１、紙面センサ２０２、モータユニット８０１から構成される。図８（Ａ）は積載板２０１が基準位置に位置していることを示している。図８（Ｂ）は積載板２０１に積載された複数のシートＰのうち最も上に位置しているシートＰが給送ローラ１４３により給送可能な位置に位置していることを示している。
【００３２】
積載板２０１の一端付近には回動軸Ｆが設けられている。モータユニット８０１はギア列（不図示）を介して駆動力を積載板２０１に伝達することで、積載板２０１は回動軸Ｆを中心として回動する。つまり、積載板２０１の他端は一端を中心に回動するため、積載板２０１の他端の位置は基準位置よりも上昇する。
【００３３】
なお、制御部１０は次のようにモータユニット８０１を制御する。給送カセット２００が引き出されたことを引き出しセンサ２０５が検知すると、モータユニット８０１は逆回転を開始する。これにより積載板２０１の他端は下降する。基準位置センサ２０４が積載板２０１を検知すると、モータユニット８０１は停止する。給送カセット２００が格納されたことを引き出しセンサ２０５が検知すると、モータユニット８０１は正回転を開始する。これにより積載板２０１の他端は上昇する。紙面センサ２０２が最も上のシートＰを検知すると、モータユニット８０１は停止する。
【００３４】
＜枚数の判定装置＞
図９はシートの枚数Ｐｎを判定する判定装置３００を示している。図９において図３と共通または類似する構造には同一の参照符号が付与されている。モータユニット８０１はステッピングモータ２０３の代わりに採用されているアクチュエータである。モータユニット８０１はＤＣモータ９０１と回転センサ９０２を備えている。回転センサ９０２は、ＤＣモータ９０１の回転量を検知するセンサであり、エンコーダと呼ばれてもよい。たとえば、回転センサ９０２は、ＤＣモータ９０１の回転軸に取り付けられたフラグと、このフラグの動きに応じて回転量に関連した検知信号を出力するフォトインタラプタとを有していてもよい。
【００３５】
制御部１０の駆動回路３０１はＤＣモータ９０１を駆動する駆動信号を生成してＤＣモータ９０１に供給する。たとえば、給送カセット２００が引き出されたことを引き出しセンサ２０５が検知すると、駆動回路３０１は、ＤＣモータ９０１を逆回転させる駆動信号を出力する。基準位置センサ２０４が積載板２０１を検知すると、駆動回路３０１は駆動信号の出力を停止する。給送カセット２００が格納されたことを引き出しセンサ２０５が検知すると、駆動回路３０１は、ＤＣモータ９０１を正回転させる駆動信号を出力する。紙面センサ２０２が最も上のシートＰを検知すると、駆動回路３０１は駆動信号の出力を停止する。
【００３６】
回転センサ９０２はＤＣモータ９０１の回転量に応じて検知信号をカウンタ３０２に出力する。たとえば、回転センサ９０２は、ＤＣモータ９０１が所定回転量（例：３６０°）だけ回転するごとに、一つのパルス信号を出力する。カウンタ３０２は、回転センサ９０２が出力するパルス信号の数をカウントする。つまり、カウンタ３０２のカウント値はＤＣモータ９０１の回転量に相関している。ＤＣモータ９０１の回転量は積載板２０１の基準位置に対する上昇量Ｈに相関しているため、カウント値も上昇量Ｈに相関している。なお、基準位置センサ２０４が積載板２０１を検知すると、カウンタ３０２はゼロにリセットされる。
【００３７】
＜総厚みＨｔの求め方＞
図１０（Ａ）ないし図１０（Ｃ）は実施例２におけるシートＰの束の総厚みＨｔを求める手法を説明している。変換部３０４は、カウンタ３０２のカウント値をシート束の総厚みＨｔに変換する。図１０（Ａ）において、積載板２０１に積載された最上位のシートＰは給紙可能位置にある。このときの積載板２０１の角度はθ１である。θ１は、積載板２０１が基準位置に位置しているときに０度となる。つまり、θ１は積載板２０１の傾き角度を示している。
【００３８】
図１０（Ｂ）はシートＰが積載されていないときの積載板２０１の傾きを示している。このときに積載板２０１の傾きは最大となる。このときの角度は最大角度θｍと表記される。図１０（Ｃ）が示すようにθｍとθ１との差分Δθは積載板２０１に積載されているシート束の総厚みＨｔに相関している。なお、θｍは既知である。
【００３９】
変換部３０４はカウンタ３０２のカウント値に基づきＤＣモータ９０１の回転量を演算する。さらに、変換部３０４はＤＣモータ９０１の回転量に基づき積載板２０１の回転角度θ１を演算する。変換部３０４は次式を用いて弦ＡＢの長さＬａｂを演算する。
【００４０】
Ｌａｂ  ＝  ２Ｌ  ×  ｓｉｎ（（θｍ−θ１）／２）・・・（４）
ここでＬは積載板２０１の長さとする（厳密には、Ｌは回動軸Ｆから、紙面センサ２０２までの距離である）。変換部３０４は長さＬａｂをシート束の総厚みＨｔとして判別部３０５に出力する。Ｌａｂ≒Ｈｔであるため、（４）式は総厚みＨｔを求めるための数式である。
【００４１】
たとえば、長さＬが２１ｍｍであり、θｍが６７°であったと仮定される。また。ＤＣモータ９０１が一回転すると、積載板２０１の傾きが１°増加すると仮定される。ＤＣモータ９０１が一回転するたび、回転センサ９０２が一つのパルス信号を出力すると仮定される。カウンタ３０２のカウント値が４５であると仮定される。この場合、変換部３０４は、θ１を４５°と演算する。さらに、変換部３０４は、（４）式からＬａｂ、つまり、Ｈｔを８．０ｍｍと演算する。
【００４２】
たとえば、取得部３０３が紙厚Ｈｏを８０μｍと決定したと仮定される。この場合、判別部３０５は（３）式に基づき枚数Ｐｎを１００枚と判別する。
【００４３】
実施例２によれば積載板２０１がＤＣモータ９０１によって駆動されるが、回転センサ９０２がＤＣモータ９０１の回転量を測定するため、回転量から総厚みＨｔが求められる。また、実施例２では積載板２０１の一端が回動軸Ｆに軸支されている。そのため、総厚みＨｔを求める数式が実施例１と実施例２とでは異なっている。実施例２における紙厚Ｈｏの求め方は実施例１における紙厚Ｈｏの求め方と同じである。よって、従来よりも精度よくシートＰの枚数Ｐｎが判別される。
【００４４】
＜まとめ＞
図１などが示すように積載板２０１は複数のシートＰを積載する積載手段の一例である。給送ローラ１４３は積載板２０１に積載された複数のシートＰのうち最も上に位置するシートＰに接触して給送する給送手段の一例である。紙面センサ２０２は最も上に位置するシートＰが給送ローラ１４３により給送可能となる位置に位置していることを検知するシート検知手段の一例である。ステッピングモータ２０３やＤＣモータ９０１は、最も上に位置するシートを紙面センサ２０２が検知するまで積載板２０１を上昇させる上昇手段の一例である。カウンタ３０２は積載板２０１の基準位置に対する上昇量を計測する計測手段の一例である。変換部３０４はカウンタ３０２により計測された上昇量を積載板２０１に積載されている複数のシートＰからなるシート束の厚み（例：総厚みＨｔ）に変換する変換手段の一例である。環境センサ１１０は画像形成装置１００が設置されている環境における環境条件を検知する環境検知手段の一例である。メディアセンサ１２０は給送ローラ１４３により給送されるシートＰの種類を判定する判定手段の一例である。取得部３０３は環境条件とシートＰの種類とに基づき一枚あたりのシートＰの厚み（紙厚Ｈｏ）を取得する取得手段の一例である。判別部３０５はシート束の厚みと一枚あたりのシートＰの厚みとに基づき積載板２０１に積載されているシートＰの枚数Ｐｎを判別する判別手段の一例である。このように一枚あたりのシートＰの厚みを取得する際に環境条件が考慮されているため、本実施例は、従来よりも精度よくシートＰの枚数Ｐｎを判別できる。
【００４５】
上昇手段は、たとえば、積載板２０１を上昇させるアクチュエータ（例：ステッピングモータ２０３、ＤＣモータ９０１）と、アクチュエータに駆動信号を供給する供給回路（例：駆動回路３０１）とを有してもよい。計測手段は、アクチュエータの作動量を測定する測定手段（例：カウンタ３０２、回転センサ９０２）を有してもよい。変換手段は、アクチュエータの作動量を上昇量として用いて、または当該作動量を上昇量に変換して、シート束の厚みを決定してもよい。実施例１、２が示すようにアクチュエータはモータであってもよい。この場合、アクチュエータの作動量はモータの回転量であってもよい。
【００４６】
実施例１が示すように、モータはパルス信号により駆動されるパルスモータ（例：ステッピングモータ２０３）であってもよい。供給回路はパルスモータにパルス信号を供給する駆動回路３０１であってもよい。測定手段は、パルスモータに供給されたパルス信号の数をカウントするカウンタ３０２を有してもよい。変換手段は、カウンタ３０２によりカウントされたパルス信号の数を上昇量として用いて、または当該パルス信号の数Ｎを上昇量Ｈに変換して、シート束の総厚みＨｔを決定してもよい。
【００４７】
実施例２が示すように、モータは駆動信号により駆動されるＤＣモータ９０１であってもよい。供給回路はＤＣモータ９０１に駆動信号を供給する駆動回路３０１であってもよい。測定手段は、ＤＣモータ９０１の回動軸の回転量を測定するように構成された回転センサ９０２であってもよい。変換手段は、ＤＣモータ９０１の回転軸の回転量を上昇量として用いて、または当該回転量を上昇量（例：傾き角度θ１）に変換して、シート束の総厚みＨｔを決定してもよい。
【００４８】
積載手段は、引き出し自在なカセット（給送カセット２００）と、当該カセットの内側に設けられた積載板２０１と、カセットが引き出されているかどうかを検知するカセット検知手段（引き出しセンサ２０５）とを有してもよい。Ｓ７０１、Ｓ７０２が示すように、カセットが引き出されていることを引き出しセンサ２０５が検知すると、アクチュエータは、積載板を基準位置まで下降させる。Ｓ７０３、Ｓ７０４が示すように、給送カセット２００が引き出されていることを引き出しセンサ２０５が検知していなければ、アクチュエータは、紙面センサ２０２が最も上に位置するシートＰを検知するまで積載板２０１を上昇させる。これにより、基準位置に対する給送カセット２００の上昇量はシート束の総厚みＨｔと相関した値となる。
【００４９】
図２（Ｂ）が示すように、積載板２０１は、当該積載板の積載面が水平となるように上昇してもよい。図１０（Ａ）が示すように、積載板２０１は回動軸Ｆを有し、回動軸Ｆを中心に回動するように構成されていてもよい。変換部３０４は、アクチュエータの作動量から上昇量として積載板２０１の傾き角度θ１を求め、当該傾き角度θ１と、回動軸Ｆを基準とした積載板２０１の長さとに基づきシート束の総厚みＨｔを決定してもよい。
【００５０】
実施例１、２によれば、環境条件は画像形成装置１００が設置されている環境の温度と湿度との両方であった。しかし、環境条件は、画像形成装置１００が設置されている環境の温度と湿度とのうち少なくとも一つを含めばよい。温度や湿度はシートＰの吸湿量と相関しているため、シートＰの厚みとも相関している。温度と湿度の一方を用いるよりも、温度と湿度との両方を用いるほうが、紙厚Ｈｏの取得精度は高くなるであろう。
【００５１】
図５が示すように、取得部３０３は、環境の温度が温度閾値未満であるかどうかの判定結果を少なくとも用いて紙厚Ｈｏを取得してもよい。図５が示すように、取得部３０３は、環境の湿度が湿度閾値未満であるかどうかの判定結果を少なくとも用いて紙厚Ｈｏを取得してもよい。
【００５２】
メディアセンサ１２０は、シートＰの種類として、シートの坪量と表面性とのうち少なくとも一つを判定するように構成されていてもよい。メディアセンサ１２０は、シートＰに対して超音波を発信する発信器と、超音波を受信する受信器とを有してもよい。メディアセンサ１２０は、受信器により受信された超音波のレベルに応じてシートＰの種類としてシートＰの坪量を判定してもよい。メディアセンサ１２０は、シートＰに対して光を照射する照射手段（例：ＬＥＤ）と、シートＰからの光を受光する受光手段（例：フォトセンサ）とを有してもよい。メディアセンサ１２０は、受光手段により受光された光のレベルに応じてシートＰの種類としてシートＰの表面性を判定してもよい。
【００５３】
図６が示すように、取得部３０３は、シートＰの種類と環境条件とを入力とし、入力されたシートの種類と環境条件との組み合わせに対応する一枚当たりのシートの厚みを出力とする変換テーブルを有してもよい。
【００５４】
表示部３１０は、積載手段に積載されているシートの枚数に関連した情報を出力する出力手段の一例である。音声メッセージを出力する音声出力装置や電子メールなどの電子メッセージを送信する送信装置が表示部３１０に代えて採用されてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
２０１…積載板、１４３…給送ローラ、２０２…紙面センサ、２０３…ステッピングモータ、８０１…モータユニット、３０２…カウンタ、３０４…変換部、１１０…環境センサ、３０３…取得部、３０５…判別部
【図１】
2019112182.tif 000003
【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】
2019112182.tif 000008
【図７】
2019112182.tif 000009
【図８】
2019112182.tif 000010
【図９】
2019112182.tif 000011
【図１０】
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