(57)【要約】【課題】簡単な構造で媒体載置部に載置された媒体の量を検出する媒体検出機構及び画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、媒体２０１が載置される記録紙載置板１０４と、ペーパエンドセンサレバー１０２と、装置全体を制御する印刷制御部２２２と、を有し、ペーパエンドセンサレバー１０２は、記録紙載置板１０４に載置された媒体２０１が無い状態である第１の状態を検出するための用紙当接部１２４と、記録紙載置板１０４に載置された媒体２０１が所定量より少ない状態である第２の状態を検出するためのアーム当接部１２３とを有する。【選択図】図５
2019001595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体が載置される媒体載置部と、
回動中心軸を有し、前記媒体載置部に載置される前記媒体の量に応じて前記回動中心軸を中心に回動するように構成される回動部材と、
前記回動部材の回動を検出する検出センサと、
装置の状態を表示する表示部と、
前記表示部を制御する制御部と、
を有し、
前記回動部材は、
前記媒体載置部に載置された前記媒体が無い状態である第１の状態を検出するための第１のアーム部と、前記媒体載置部に載置された前記媒体が所定量より少ない状態である第２の状態を検出するための第２のアーム部と、を有し、
前記制御部は、
前記検出センサの検出結果に基づいて、前記媒体が前記第１の状態にあると判断したときは前記表示部に前記媒体載置部に載置された媒体が無いことを示す表示をし、前記媒体が前記第２の状態にあると判断したときは前記表示部に前記媒体載置部に載置された媒体が所定量よりも少ないことを示す表示をする
ことを特徴とする媒体検出機構。
【請求項２】
前記回動部材は、前記媒体が前記第１の状態にあるときに第１の回動位置に回動し、前記媒体が前記第２の状態にあるときに第２の回動位置に回動する
ことを特徴とする請求項１に記載の媒体検出機構。
【請求項３】
前記第１のアーム部は、前記媒体載置部に載置された媒体が前記所定量以上の状態である第３の状態を検出し、
前記制御部は、前記媒体が前記第３の状態にあると判断したときは前記表示部に前記媒体載置部の媒体が前記所定量以上であることを示す表示をする
ことを特徴とする請求項２に記載の媒体検出機構。
【請求項４】
前記回動部材は、前記媒体が前記第３の状態にあるときに第３の回動位置に回動する
ことを特徴とする請求項３に記載の媒体検出機構。
【請求項５】
前記検出センサは、発光部及び受光部を有するフォトセンサを有し、
前記回動部材は、前記発光部から出射された光を遮光する光遮光部と、前記発光部から出射された前記光を透過する光透過部と、をさらに有し、
前記回動部材が前記第１又は第２の回動位置に回動した状態において前記光は前記光遮光部により遮光されるように、前記光遮光部は前記回動部材の前記回動と共に回動し、
前記検出センサは、前記光が遮光され前記フォトセンサがＯＦＦとなることで、前記回動部材が前記第１又は第２の回動位置に回動したことを検知する
ことを特徴とする請求項４に記載の媒体検出機構。
【請求項６】
前記回動部材が前記第３の回動位置に回動した状態において前記光は前記光透過部により透過されるように、前記光透過部は前記回動部材の前記回動と共に回動し、
前記検出センサは、前記光が透過され前記フォトセンサがＯＮとなることで、前記回動部材が前記第３の回動位置に回動したことを検知する
ことを特徴とする請求項５に記載の媒体検出機構。
【請求項７】
前記媒体載置部に載置された媒体の内の最上層の媒体に当接する媒体搬送部及び、前記媒体載置部を上方に付勢する弾性部をさらに有し、
前記媒体載置部に載置された媒体の量が少ないほど、前記媒体載置部は前記弾性部によって上昇する
ことを特徴とする請求項６に記載の媒体検出機構。
【請求項８】
前記媒体載置部は、前記媒体載置部が画像形成装置にセットされたときに前記弾性部によって上昇を開始し、前記最上層の媒体が前記媒体搬送部に当接したときに上昇を停止し、
前記最上層の媒体が前記媒体搬送部に当接したときに前記フォトセンサはＯＮとなる
ことを特徴とする請求項７に記載の媒体検出機構。
【請求項９】
前記媒体載置部が前記上昇を開始してから前記フォトセンサがＯＮとなるまでの計測時間を計測する時間計測部をさらに有し、
前記計測時間が予め定められた第１の時間以下であるとき、前記制御部は、前記媒体が前記第３の状態にあると判断する
ことを特徴とする請求項８に記載の媒体検出機構。
【請求項１０】
前記計測時間が前記第１の時間より長く、前記第１の時間より長い第２の時間以下であって、かつ、前記計測時間経過後、前記第２の時間経過前に前記フォトセンサがＯＦＦになったとき、前記制御部は前記媒体が前記第２の状態にあると判断する
ことを特徴とする請求項９に記載の媒体検出機構。
【請求項１１】
前記計測時間が前記第２の時間より長いとき、前記制御部は、前記媒体が前記第１の状態にあると判断する
ことを特徴とする請求項１０に記載の媒体検出機構。
【請求項１２】
所定時間における印刷枚数をカウントする印刷枚数計測部をさらに有し、
前記制御部は、前記媒体が前記第２の状態にあると判断してから前記印刷枚数計測部により所定枚数印刷されたことがカウントされた後に、前記表示部に前記媒体載置部に載置された媒体が所定量よりも少ないことを示す表示をする
ことを特徴とする請求項４から１１のいずれか１項に記載の媒体検出機構。
【請求項１３】
前記所定枚数は、前記媒体の一枚の厚さが厚いほど少なく、前記媒体の一枚の厚さが薄いほど多い
ことを特徴とする請求項１２に記載の媒体検出機構。
【請求項１４】
前記媒体載置部の上昇に連動して動作し、前記回動部材を第４の回動位置に回動させる突起部を更に有し、
前記制御部は、前記回動部材が前記第４の回動位置に回動している時間において計測された印刷枚数と設計値との差分から、前記所定枚数を決定する
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の媒体検出機構。
【請求項１５】
前記検出センサは、発光部と、前記発光部から出射された光の反射光の強度を計測する濃度センサを有し、
前記回動部材は、前記回動部材の前記回動と共に回動し、前記発光部から出射された光を異なるそれぞれ強度で反射する第１から第３の反射部をさらに有し、
前記検出センサは、前記濃度センサにより計測された前記反射光の強度により、前記回動部材の前記回動を検知する
ことを特徴とする請求項４から１４のいずれか１項に記載の媒体検出機構。
【請求項１６】
前記検出センサは、
前記濃度センサにより計測された前記反射光の強度が前記第１の反射部によって反射された反射光の強度であるときに、前記回動部材が前記第１の回動位置に回動したことを検知し、
前記濃度センサにより計測された前記反射光の強度が前記第２の反射部によって反射された反射光の強度であるときに、前記回動部材が前記第２の回動位置に回動したことを検知する
前記濃度センサにより計測された前記反射光の強度が前記第３の反射部によって反射された反射光の強度であるときに、前記回動部材が前記第３の回動位置に回動したことを検知する
ことを特徴とする請求項１５に記載の媒体検出機構。
【請求項１７】
前記媒体載置部の上昇と共に回動するギヤ部をさらに有し、
前記ギヤ部の外周の一部には突起部が形成され、
前記ギヤ部の前記回動にともない前記突起部が回動し、前記回動した前記突起部が媒介部材を介して前記回動部材の前記第２のアーム部を押下することにより前記回動部材が前記第２の回動位置に回動する
ことを特徴とする請求項２から１６のいずれか１項に記載の媒体検出機構。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか１項に記載の媒体検出機構を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体載置部に載置される媒体の量を検出する媒体検出機構、及び当該媒体検出機構を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、媒体載置部に媒体を載置した媒体を搬送し、搬送された媒体に画像形成を行うものがあった。このような装置において、媒体載置部に載置された媒体の量などの状態を表示することでユーザの利便性を向上させるものがある。特許文献１には、用紙検出部を備えた媒体搬送装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２７２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、簡単な構造で媒体載置部に載置された媒体の量を検出することが求められる場合がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、簡単な構造で媒体載置部に載置された媒体の量を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る媒体検出機構は、媒体が載置される媒体載置部と、回動中心軸を有し、前記媒体載置部に載置される前記媒体の量に応じて前記回動中心軸を中心に回動するように構成される回動部材と、前記回動部材の回動を検出する検出センサと、装置の状態を表示する表示部と、前記表示部を制御する制御部と、を有し、前記回動部材は、前記媒体載置部に載置された前記媒体が無い状態である第１の状態を検出するための第１のアーム部と、前記媒体載置部に載置された前記媒体が所定量より少ない状態である第２の状態を検出するための第２のアーム部と、を有し、前記制御部は、前記検出センサの検出結果に基づいて、前記媒体が前記第１の状態にあると判断したときは前記表示部に前記媒体載置部に載置された媒体が無いことを示す表示をし、前記媒体が前記第２の状態にあると判断したときは前記表示部に前記媒体載置部に載置された媒体が所定量よりも少ないことを示す表示をすることを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の態様に係る画像形成装置は、上述の媒体検出機構を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構造で媒体載置部に載置された媒体の量を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る画像形成装置の概略的な構成を示す側面図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置の概略的な構成を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の概略的な構成を示す機能ブロック図である。
【図４】（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセットの概略的な構成を示す分解斜視図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の部分拡大図である。
【図５】（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセットの概略的な構成を示す側面図であり、給紙収容カセットが未挿入の状態を示している。（ｂ）は、図５（ａ）に示される給紙収容カセットの内の用紙残量検出部の部分拡大図である。
【図６】（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセットの概略的な構成を示す側面図であり、給紙収容カセットが挿入された状態を示している。（ｂ）は、図６（ａ）に示される給紙収容カセットの内の用紙残量検出部の部分拡大図である。
【図７】（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセットの概略的な構成を示す側面図であり、記録紙のニアエンドが検出されているときの状態を示している。（ｂ）は、図７（ａ）に示される給紙収容カセットの内の用紙残量検出部の部分拡大図である。
【図８】（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセットの概略的な構成を示す側面図であり、記録紙のペーパエンドが検出されているときの状態を示している。（ｂ）は、図８（ａ）に示される給紙収容カセットの内の用紙残量検出部の部分拡大図である。
【図９】実施の形態１における記録紙の状態確認を行う動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１における記録紙の厚みとニアエンド表示のタイミングを補正するための補正枚数との関係を示す図である。
【図１１】（ａ）は、実施の形態２における給紙収容カセットの概略的な構成を示す側面図であり、プレ検出がされている状態を示している。（ｂ）は、図１１（ａ）に示される給紙収容カセットの内の用紙残量検出部の部分拡大図である。
【図１２】（ａ）は、実施の形態２における用紙残量検出部の部分拡大図であり、プレ検出後からニアエンド検出前の状態を示している。（ｂ）は、実施の形態２における用紙残量検出部の部分拡大図であり、ニアエンド検出時の状態を示している。（ｃ）は、実施の形態２における用紙残量検出部の部分拡大図であり、ペーパエンド検出時の状態を示している。
【図１３】（ａ）は、実施の形態２におけるニアエンド検出の一例を示すタイムチャートであり、（ｂ）は、実施の形態２におけるニアエンド検出の他の例を示すタイムチャートである。
【図１４】（ａ）は、実施の形態３における用紙残量検出部の概略的な構成を示す拡大図であり、ペーパ有検出時の状態を示している。（ｂ）は、実施の形態３における用紙残量検出部の概略的な構成を示す拡大図であり、プレ検出時の状態を示している。（ｃ）は、実施の形態３における用紙残量検出部の概略的な構成を示す拡大図であり、プレ検出後からニアエンド検出前の状態を示している。（ｄ）は、実施の形態３における用紙残量検出部の概略的な構成を示す拡大図であり、ニアエンド検出時の状態を示している。（ｅ）は、実施の形態３における用紙残量検出部の概略的な構成を示す拡大図であり、ペーパエンド検出時の状態を示している。
【図１５】実施の形態３におけるニアエンド検出復旧の動作を示すフローチャートである。
【図１６】実施の形態３における濃度センサの出力と表示パネルの表示との関係を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を、添付図面を参照しながら説明する。実施の形態に係る画像形成装置は、画像形成装置内にセットされた媒体の量を検出する媒体検出機構を備える装置である。以下の説明において、画像形成装置内にセットされた媒体の量を検出する構成を媒体検出機構という。
【００１１】
図には、図相互の関係を理解し易くするために、ｘｙｚ直交座標系が示されている。図において、ｘ軸は、画像形成装置の幅方向に平行な軸方向の座標軸として示されている。また、図において、ｙ軸は、画像形成装置の奥行方向に平行な座標軸として示されている。また、図において、ｚ軸は、ｘ軸及びｙ軸の両方に直交する座標軸であって、画像形成装置の上下方向に平行な座標軸として示されている。
【００１２】
また、以下の説明において、第１の状態としてのペーパエンド状態とは用紙残量がゼロである状態をいい、第２の状態としてのニアエンド状態とは用紙残量が少ない（所定量より少ない）状態をいい、第３の状態としてのペーパ有状態とは用紙残量が十分である（所定量以上ある）状態をいう。
【００１３】
《１》実施の形態１
《１−１》構成
以下、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１００の構成について図１から図５を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る画像形成装置１００の概略的な構成を示す側面図であり、図２は、実施の形態１に係る画像形成装置１００の概略的な構成を示す斜視図である。
【００１４】
画像形成装置１００は、給紙収容カセット２３０を始点、記録紙スタック部２１０を終点とし、略Ｓ字状に形成された用紙搬送経路に沿って、記録紙（用紙）２０１を搬送する。図１に示されるように、画像形成装置１００は、媒体載置部としての記録紙載置板１０４と、記録紙載置板支点１０５と、弾性部としてのスプリング１０６と、記録紙２０１と、媒体搬送部としての記録紙給紙ローラ２０２と、第１のレジストローラ２０３と、第２のレジストローラ２０４と、画像形成部２０５と、定着器２０６と、第１のイジェクトローラ２０７と、第２のイジェクトローラ２０８と、排出記録紙２０９と、記録紙スタック部２１０と、給紙トレイ２１１と、ペーパエンドセンサ２１２と、ＩＮセンサ２１３と、ＷＲセンサ２１４と、記録紙搬送ローラ２１５と、記録紙分離ローラ２１６と、給紙収容カセット２３０と、を備える。
【００１５】
給紙収容カセット２３０は、内部に記録紙２０１を積層した状態で収納し、画像形成装置１００下部に着脱自在に装着される。給紙収容カセット２３０上部には、給紙収容カセット２３０に収納された記録紙２０１の内の最上部の記録紙２０１に当接し、記録紙２０１をその最上部から繰り出す記録紙給紙ローラ２０２が設けられている。記録紙給紙ローラ２０２により繰り出された記録紙２０１は、一対のローラである記録紙搬送ローラ２１５及び記録紙分離ローラ２１６により、１枚に分離され、用紙搬送経路上を搬送方向に向けて搬送される。
【００１６】
記録紙載置板１０４は、給紙収容カセット２３０内に配置され、積層された記録紙２０１を載置するための載置板である。記録紙載置板１０４の下部には、スプリング１０６が配置されており、スプリング１０６により記録紙載置板１０４は上方へ向けて付勢される。記録紙載置板１０４は、記録紙載置板１０４に載置された記録紙２０１の枚数に応じて、記録紙載置板支点１０５を支点として傾斜することができる。
【００１７】
記録紙載置板１０４は、記録紙載置板１０４に載置された記録紙２０１の枚数が多いときには、ほぼ水平の状態となり、記録紙載置板１０４に載置された記録紙２０１の枚数が少ないほど、傾斜角度が大きくなる。記録紙載置板１０４が傾斜することにより、記録紙載置板１０４に載置された記録紙２０１の枚数が少なくなったときでも、積層された記録紙２０１の最上部は記録紙給紙ローラ２０２に当接することができ、これにより用紙搬送が適切に行われる。
【００１８】
図１に示されるように、給紙収容カセット２３０に積層された記録紙２０１の上部には、積層されている記録紙２０１の最上層の記録紙２０１の位置を検知するペーパエンドセンサ２１２が設けられている。ペーパエンドセンサ２１２は、給紙収容カセット２３０に積層された記録紙２０１が無い状態（ペーパエンド）を検出する。実施の形態１におけるペーパエンドセンサ２１２は、記録紙２０１のペーパエンドを検出する以外にも、給紙収容カセット２３０に積層された記録紙２０１の量が少ない状態（ニアエンド）、及び記録紙２０１が所定量以上ある状態（ペーパ有）を検出することができる。
【００１９】
第１のレジストローラ２０３は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム、ウレタンゴムといったゴム材から構成され、図示せぬ回転軸に軸支されたローラ部材である。第１のレジストローラ２０３は、停止状態において記録紙２０１が突き当たることにより、記録紙２０１のスキュー（用紙の斜めズレ）を補正する。
【００２０】
第２のレジストローラ２０４は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム、ウレタンゴムといったゴム材から構成され、図示せぬ回転軸に軸支されたローラ部材である。第２のレジストローラ２０４は、第１のレジストローラ２０３によりスキューが補正された記録紙２０１を画像形成部２０５の転写ベルトに搬送する。
【００２１】
図１に示されるように、用紙搬送経路に沿って、第１のレジストローラ２０３と第２のレジストローラ２０４との間には、ＩＮセンサ２１３が配置されている。また、第２のレジストローラ２０４と画像形成部２０５との間には、ＷＲセンサ２１４が配置されている。ＩＮセンサ２１３は、搬送路上を記録紙２０１が送られてきたことを検出するセンサである。ＷＲセンサ２１４は、画像形成部２０５の手前で、送られてきた記録紙２０１を検出して、画像形成部２０５による書き出しタイミングを決定するための書き込みセンサである。
【００２２】
画像形成部２０５には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニットが、記録紙２０１の搬送経路に沿って順に配置されている。画像形成ユニットの各々は、画像を形成する静電潜像担持体としての感光体ドラムと、感光体ドラムに形成された静電潜像を前記トナーにより現像しトナー像を形成する現像部としての現像器と、現像器にトナーを供給するトナーカートリッジとを備える。
【００２３】
また、画像形成ユニットの各々には、感光体ドラムの表面に電荷を供給して表面を一様帯電させる帯電部としての帯電ローラと、一様帯電された感光体ドラムの表面に画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する露光装置としてのＬＥＤヘッドとが備えられる。
【００２４】
さらに、画像形成部２０５には、記録紙２０１を搬送する転写ベルトと、トナーにより静電潜像を可視化（顕像化）することによって感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録紙２０１上に転写する転写部としての転写ローラとが備えられている。転写ローラは、転写位置で転写ベルトを挟むように、感光体ドラムに対向して配置される。
【００２５】
さらに、画像形成部２０５には、トナー像が記録紙２０１に転写された後に感光体ドラムの表面に残留したトナーを除去する（掻き落とす）クリーニングブレードが、感光体ドラムに接触して配置される。
【００２６】
図１に示されるように、定着器２０６は、画像形成部２０５の用紙搬送経路の下流側に配置されており、例えば、ヒートローラと、バックアップローラと、サーミスタ等とを備える。ヒートローラは、例えば、アルミニウム等からなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上をさらに他の部材で被覆することで構成されている。そして、その芯金内には、例えば、ハロゲンランプ等のヒータが設けられている。
【００２７】
バックアップローラは、例えば、アルミニウム等からなる芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン）チューブをさらに被覆することで構成されており、ヒートローラとの間に圧接部が形成されるように配置されている。ヒートローラとバックアップローラとは、定着制御部による制御に基づき回転する。サーミスタは、ヒートローラの表面温度検出手段であり、ヒートローラ表面の近傍に配置される。
【００２８】
トナー画像が転写された記録紙２０１が所定温度に維持されたヒートローラとバックアップローラとからなる圧接部を通過することにより、記録紙２０１上のトナーに熱及び圧力が付与され、当該トナーは溶融し、記録紙２０１にトナー画像が定着される。
【００２９】
第１のイジェクトローラ２０７と、第２のイジェクトローラ２０８は、定着器２０６を通過した記録紙２０１を用紙搬送経路に沿って搬送し、画像形成装置１００の外筐を利用して形成された記録紙スタック部２１０に排出する。図１に示されるように、記録紙スタック部２１０には、排出された排出記録紙２０９が複数枚積載される。
【００３０】
図２に示されるように、画像形成装置１００は、画像形成装置の操作部である操作パネル２１７と、ユーザに対して動作状態を表示する表示パネル２１８と、ユーザによる操作を受け付ける操作キー２１９とを備える。図２に示されるように、操作パネル２１７、表示パネル２１８、及び操作キー２１９は、画像形成装置１００の上部に形成されている。
【００３１】
図３は、実施の形態１に係る画像形成装置１００の概略的な構成を示す機能ブロック図である。図３に示されるように、画像形成装置１００は、制御部としての印刷制御部２２２を備える。図３に示されるように、印刷制御部２２２には、記録紙２０１の駆動源としての給紙搬送モータ２３２と、画像形成部２０５の駆動源としてのメインモータ２３３と、定着器２０６の駆動源としての定着モータ２３４とが接続されている。
【００３２】
印刷制御部２２２は、給紙搬送モータ２３２を制御することにより、記録紙給紙ローラ２０２と、記録紙搬送ローラ２１５と、記録紙分離ローラ２１６と、第１のレジストローラ２０３と、第２のレジストローラ２０４と、第１のイジェクトローラ２０７と、第２のイジェクトローラ２０８の回転を制御する。印刷制御部２２２は、メインモータ２３３を制御することにより、印刷プロセスを制御する。印刷制御部２２２は、定着モータ２３４を制御することにより、定着器２０６を制御する。
【００３３】
図３に示されるように、印刷制御部２２２は、印刷枚数計測部としての印刷枚数カウンター２２３と、時間計測部としてのタイムカウンター２２４と、媒体設定記憶部２２５と、用紙残量判定部２２６と、を備える。印刷制御部２２２には、ネットワーク（又は外部機器）２３１が接続されている。また、印刷制御部２２２には、各種センサ（ＩＮセンサ２１３、ＷＲセンサ２１４、ペーパエンドセンサ２１２）と、操作パネル２１７とが接続されている。操作パネル２１７は、表示パネル２１８と操作キー２１９とを備える。印刷制御部２２２は、表示パネル２１８の表示を制御する。
【００３４】
印刷枚数カウンター２２３は、タイムカウンター２２４により計測された所定の時間における印刷枚数のカウントを行う。媒体設定記憶部２２５は、給紙収容カセット２３０に収容された記録紙２０１に関する情報（記録紙２０１の厚み情報など）を記憶する。用紙残量判定部２２６は、積載されている記録紙２０１の残量の判定を行う。
【００３５】
次に図４（ａ）及び（ｂ）と図５（ａ）及び（ｂ）とを用いて、実施の形態１における用紙残量検出部２００の構造の詳細を説明する。用紙残量検出部２００は、ペーパエンドセンサ２１２及び他の部材により、記録紙２０１の残量を検出するための機構である。図４（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセット２３０の概略的な構成を示す分解斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の部分拡大図である。図４（ａ）及び（ｂ）は、給紙収容カセット２３０が画像形成装置１００に対して未挿入（画像形成装置１００から引き出された）の状態を示している。
【００３６】
図５（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセット２３０の概略的な構成を示す側面図であり、給紙収容カセット２３０が未挿入の状態を示している。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示される給紙収容カセット２３０の内の用紙残量検出部２００の部分拡大図である。
【００３７】
図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、給紙収容カセット２３０は、記録紙２０１の側面に当接する記録紙サイドガイド２２７を備える。給紙収容カセット２３０は、画像形成装置１００のベースプレート２２８の下部に挿入され、カセット有無検出部２２９により、画像形成装置１００に対する挿入が検出される。給紙収容カセット２３０には、記録紙２０１を積層して載置する記録紙載置板１０４が実装される。図４（ａ）に示されるように、記録紙載置板１０４には、開口１２５が設けられる。
【００３８】
図５（ａ）に示されるように、給紙収容カセット２３０は、記録紙載置板１０４を上下駆動させる駆動機構を備える。駆動機構は、ギヤ部としての太陽ギヤ１０７と、遊星ギヤ１０８と、内歯ラック１０９と、シャフト１１０と、トルクダンパー１１１と、ラチェットギヤ１１２と、ロックレバー１１３と、ロックスプリング１１４と、ワンウェイギヤ１１５と、ギヤ部カバー１１６と、検出突起部１１７と、プレ検出突起部１１８と、媒介部材としての検出アーム部１１９とを備える。
【００３９】
図５（ａ）に示されるように、記録紙載置板１０４はシャフト１１０と連結されており、シャフト１１０のｘ軸方向の両端部には遊星ギヤ１０８が固定されている。また、遊星ギヤ１０８と噛み合うように内歯ラック１０９が形成されている。遊星ギヤ１０８は、内歯ラック１０９に沿って、上下移動することが可能である。
【００４０】
図５（ａ）に示されるように、給紙収容カセット２３０の内部には、遊星ギヤ１０８と噛み合うように太陽ギヤ１０７が実装されている。また、太陽ギヤ１０７の同軸上にはラチェットギヤ１１２が実装されている。さらに、太陽ギヤ１０７とラチェットギヤ１１２両方に噛み合うようにワンウェイギヤ１１５が実装されている。ワンウェイギヤ１１５と噛み合うようにトルクダンパー１１１が実装されている。
【００４１】
図５（ａ）に示されるように、給紙収容カセット２３０の内側には、検出アーム部（媒介部材）１１９が設けられている。検出アーム部１１９は、図４（ｂ）に示されるギヤ部カバー１１６と一体成型されている。太陽ギヤ１０７には検出突起部１１７が形成されており、遊星ギヤ１０８の回転に伴って、太陽ギヤ１０７が回転することにより検出突起部１１７と検出アーム部１１９とは当接した状態となり、又は、非当接の状態になる。
【００４２】
図５（ａ）に示されるように、ラチェットギヤ１１２の上部には、ラチェットギヤ１１２と嵌合することによりラチェットギヤ１１２をロック状態とするロックレバー１１３と、ロックレバー１１３に押圧力を付与するロックスプリング１１４が実装されている。ロック状態では、ロックスプリング１１４によりロックレバー１１３の左側が上方向に付勢されており、ロックレバー１１３の右側が下方向に付勢されることによってラチェットギヤ１１２と嵌合し、ラチェットギヤ１１２の回転が阻止されたロック状態となっている。
【００４３】
図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、画像形成装置１００のベースプレート２２８には、ペーパエンドセンサホルダ１２６が設けられている。ペーパエンドセンサホルダ１２６は、ペーパエンドセンサ２１２全体を覆うホルダである。ペーパエンドセンサホルダ１２６の内部には、フォトセンサ１０３と、回動部材としてのペーパエンドセンサレバー１０２とが固定されている。検出センサとしてのフォトセンサ１０３は、発光部及び受光部を備え、発光部により図４（ａ）及び（ｂ）におけるｘ軸方向に光を出射する。フォトセンサ１０３は、ペーパエンドセンサレバー１０２の回動を検出する機能を有する。
【００４４】
図５（ｂ）に示されるように、ペーパエンドセンサレバー１０２は、回転中心軸としてのシャフト１０２ａと、給紙収容カセット２３０内の最上層の記録紙２０１に当接する第１のアーム部としての用紙当接部１２４と、給紙収容カセット２３０の検出アーム部１１９に当接する第２のアーム部としてのアーム当接部１２３と、フォトセンサ遮光部１２０とを備える。
【００４５】
フォトセンサ遮光部１２０は、ペーパエンドセンサレバー１０２のシャフト１０２ａに設けられた突起部であり、ペーパエンドセンサレバー１０２により検出された記録紙載置板１０４に載置されている記録紙２０１の残量に応じてペーパエンドセンサレバー１０２のシャフト１０２ａを中心に回転し、フォトセンサ１０３からの光を遮光し、又は、透過する。
【００４６】
図５（ｂ）に示されるように、フォトセンサ遮光部１２０は、光透過部としてのフォトセンサ透過部１２０ａと、光遮光部としての第１のフォトセンサ遮光部１２０ｂ及び第２のフォトセンサ遮光部１２０ｃと、を備える。フォトセンサ透過部１２０ａは、フォトセンサ遮光部１２０の空洞部分であり、記録紙２０１と用紙当接部１２４とが当接した時にフォトセンサ透過部１２０ａとフォトセンサ光軸１３３とが一致することにより、フォトセンサ１０３から出射された光を透過させる機能を有する。フォトセンサ１０３から出射された光がフォトセンサ透過部１２０ａを透過している状態にあるとき、フォトセンサ１０３がＯＮとなり、記録紙２０１のペーパ有状態が検出される。
【００４７】
第１のフォトセンサ遮光部１２０ｂは、フォトセンサ透過部１２０ａの図５（ｂ）における左側に配置され、記録紙２０１と用紙当接部１２４の当接が解除された時にフォトセンサ１０３から出射された光を遮る機能を有する。第１のフォトセンサ遮光部１２０ｂによりフォトセンサ１０３から出射された光が遮られることにより、フォトセンサ１０３がＯＦＦとなり、記録紙２０１のペーパエンドの検出が行われる。
【００４８】
第２のフォトセンサ遮光部１２０ｃは、フォトセンサ透過部１２０ａの図５（ｂ）における右側に配置され、検出アーム部１１９とアーム当接部１２３が当接した時に第２のフォトセンサ遮光部１２０ｃがフォトセンサ光軸１３３と一致する位置に回動することにより、フォトセンサ１０３から出射された光を遮る機能を有する。第２のフォトセンサ遮光部１２０ｃによりフォトセンサ１０３から出射された光が遮られることにより、フォトセンサ１０３がＯＦＦとなり、記録紙２０１のニアエンドの検出が行われる。
【００４９】
図５（ｂ）に示されるように、ベースプレート２２８には、給紙収容カセット２３０が画像形成装置１００に挿入されることによってロックレバー１１３と当接し、ロックレバー１１３のロック状態を解除するロックレバー解除部１３４が設けられている。
【００５０】
《１−２》動作
次に、実施の形態１に係る画像形成装置１００による印刷動作の流れについて説明する。ネットワーク（又は外部機器）２３１からの印刷指令を印刷制御部２２２で受領後、給紙搬送モータ２３２により記録紙給紙ローラ２０２を回転させ、給紙収容カセット２３０に載置された記録紙２０１を搬送する。
【００５１】
記録紙２０１は記録紙搬送ローラ２１５に到達後記録紙分離ローラ２１６で分離され、ＩＮセンサ２１３で記録紙２０１を検出後、印刷制御部２２２の指令により第２のレジストローラ２０４に記録紙２０１を突き当てた状態で一旦給紙搬送モータ２３２を停止する。
【００５２】
次に給紙搬送モータ２３２により第２のレジストローラ２０４を回転させ、記録紙２０１の搬送を再開する。記録紙２０１は、印刷制御部２２２でＷＲセンサ２１４を用いて先端位置が検出され、メインモータ２３３により駆動されるトナー潜像画像形成と転写を行う画像形成部２０５で記録紙２０１にトナーを転写する。
【００５３】
次に定着モータ２３４にて駆動される定着器２０６にてトナーを熱溶融させ記録紙２０１に定着させる。記録紙２０１は、第１のイジェクトローラ２０７、第２のイジェクトローラ２０８により搬送され、記録紙スタック部２１０に排出され印刷動作が終了する。
【００５４】
続いて、実施の形態１に係る画像形成装置１００の用紙残量検出の動作を、図５（ａ）及び（ｂ）から図８（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。以下で説明する動作は、給紙収容カセット２３０が画像形成装置１００にセットされてから、給紙収容カセット２３０内に収容された記録紙２０１の枚数の状態確認を行うための動作である。
【００５５】
図６（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセット２３０の概略的な構成を示す側面図であり、給紙収容カセット２３０が挿入された状態を示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示される給紙収容カセット２３０の内の用紙残量検出部２００の部分拡大図である。図６（ａ）及び（ｂ）は、記録紙載置板１０４に記録紙２０１が大量に積載されている場合を示している。
【００５６】
図７（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセット２３０の概略的な構成を示す側面図であり、記録紙２０１のニアエンドが検出されているときの状態を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される給紙収容カセット２３０の内の用紙残量検出部２００の部分拡大図である。図７（ａ）及び（ｂ）は、記録紙載置板１０４に積載された記録紙２０１が所定量以下である場合を示している。
【００５７】
図８（ａ）は、実施の形態１における給紙収容カセット２３０の概略的な構成を示す側面図であり、記録紙２０１のペーパエンドが検出されているときの状態を示している。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される給紙収容カセット２３０の内の用紙残量検出部２００の部分拡大図である。図７（ａ）及び（ｂ）は、記録紙載置板１０４に積載された記録紙２０１の枚数がゼロである場合を示している。
【００５８】
図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、給紙収容カセット２３０が画像形成装置１００に未挿入の状態において、遊星ギヤ１０８、太陽ギヤ１０７、ワンウェイギヤ１１５、ラチェットギヤ１１２が各々噛み合っている。更に、ロックスプリング１１４で押圧されているロックレバー１１３とラチェットギヤ１１２が嵌合しているため、連結される各ギヤは回転が阻止され、図示された位置で停止している。
【００５９】
また、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、給紙収容カセット２３０内の記録紙載置板１０４はスプリング１０６により上方に押圧されているが、各ギヤがロック状態にあるため、遊星ギヤ１０８に接続された記録紙載置板１０４は最下位置で係止されている。この時、フォトセンサ透過部１２０ａとフォトセンサ光軸１３３とは一致しておらず、フォトセンサ１０３から出射された光は第１のフォトセンサ遮光部１２０ｂにより遮られているため、フォトセンサ１０３はＯＦＦ状態となる。
【００６０】
図５（ａ）及び（ｂ）の状態から、記録紙載置板１０４上に記録紙２０１を載置し給紙収容カセット２３０をＡ方向に挿入すると、カセット有無検出部２２９が画像形成装置１００内の図示されない検出スイッチと当接し、給紙収容カセット２３０の挿入完了を検出する。この状態は、図６（ａ）及び（ｂ）に示される。
【００６１】
図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、給紙収容カセット２３０が画像形成装置１００内に挿入されると、ロックレバー解除部１３４とロックレバー１１３が当接し、ロックレバー１１３はＢ方向に押下され、ラチェットギヤ１１２の嵌合が解除される。これにより、記録紙載置板１０４は記録紙２０１と共にスプリング１０６の押圧力により上昇を開始する。
【００６２】
記録紙載置板１０４は、記録紙載置板１０４に積層された最上層の記録紙２０１が記録紙給紙ローラ２０２に当接したところで上昇を停止する。このとき、最上層の記録紙２０１と用紙当接部１２４とが当接し、ペーパエンドセンサレバー１０２は反時計方向に回動する。このとき、ペーパエンドセンサレバー１０２は、第３の回動位置に回動している。また、このとき、フォトセンサ透過部１２０ａとフォトセンサ光軸１３３とが一致し、フォトセンサ１０３はＯＮとなる。
【００６３】
ここで、記録紙載置板１０４が上昇を開始してからフォトセンサ１０３がＯＮになるまでの時間を、印刷制御部２２２のタイムカウンター２２４で計測している。フォトセンサ１０３がＯＮになるまでの計測した時間を、時間（計測時間）ｔと定義する。時間ｔは、記録紙載置板１０４が上昇を開始してから上昇を停止するまでの遊星ギヤ１０８の回転時間である。
【００６４】
時間ｔが予め定められた第１の時間としての時間Ｔ１以内の場合、記録紙２０１と用紙当接部１２４が当接しペーパエンドセンサレバー１０２が回動したと特定できるため、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６は記録紙２０１有りと判断し、表示パネル２１８に印刷可表示を行う。
【００６５】
図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、記録紙載置板１０４に積載された記録紙２０１が所定量以下であるとき（ニアエンド状態）、遊星ギヤ１０８は図６（ａ）及び（ｂ）の状態からさらに時計回りに回転移動するため、記録紙載置板１０４はさらに上昇している。このとき、まず、用紙当接部１２４と記録紙２０１とが当接することによって、フォトセンサ１０３がＯＮとなる。続いて、太陽ギヤ１０７が遊星ギヤ１０８とともに回転し、太陽ギヤ１０７に設けられた検出突起部１１７が検出アーム部１１９の突起部１１９ａと当接することにより、検出アーム部１１９を持ち上げる。
【００６６】
検出アーム部１１９が持ち上がることにより、検出アーム部１１９とペーパエンドセンサレバー１０２のアーム当接部１２３とが当接する。この当接により、ペーパエンドセンサレバー１０２は図６（ａ）及び（ｂ）の状態から反時計回りにさらに回転する。このとき、ペーパエンドセンサレバー１０２は第２の回動位置に回動している。ペーパエンドセンサレバー１０２が反時計回りに回転することによって、フォトセンサ透過部１２０ａとフォトセンサ光軸１３３が一致しない位置まで移動し、フォトセンサ１０３はＯＦＦとなる。したがって、フォトセンサ１０３は、一時的にＯＮとなり、その後ＯＦＦとなる。
【００６７】
このとき、計測された時間ｔと、上記時間Ｔ１及び時間Ｔ１より大きい第２の時間としての時間Ｔ２との間に、Ｔ１＜ｔ＜Ｔ２との関係が成り立ち、また、フォトセンサ１０３が一時的にＯＮとなった後にＯＦＦとなることにより、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６は積層された記録紙２０１の状態をニアエンド状態（用紙残量が少ないこと）と判断し、表示パネル２１８にニアエンドの表示を行う。
【００６８】
図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、記録紙載置板１０４に積載された記録紙２０１の枚数がゼロであるとき（ペーパエンド状態）、遊星ギヤ１０８は図７（ａ）及び（ｂ）の状態からさらに上方に回転移動している。このとき、太陽ギヤ１０７は図７（ａ）及び（ｂ）の状態からさらに回転し、太陽ギヤ１０７に設けられた検出突起部１１７と検出アーム部１１９の突起部１１９ａと当接が外れ、検出アーム部１１９が下降する。
【００６９】
検出アーム部１１９が下降することによって、検出アーム部１１９とアーム当接部１２３との当接が外れ、ペーパエンドセンサレバー１０２は図７（ａ）及び（ｂ）の状態から今度は時計回りに回動する。ここで、記録紙載置板１０４には開口１２５が形成されており、開口１２５は、用紙当接部１２４に対応する位置に形成されている。図７（ａ）及び（ｂ）の状態から、ペーパエンドセンサレバー１０２が時計回りに回動して、図８（ａ）及び（ｂ）の状態になったとき、開口１２５を遮蔽する記録紙２０１がなくなった状態となっている。
【００７０】
このとき、用紙当接部１２４は、開口１２５によって記録紙載置板１０４と当接することはないため、ペーパエンドセンサレバー１０２は、記録紙２０１がある場合よりも更に時計回りに回動し、図８（ｂ）に示されるように、第１のフォトセンサ遮光部１０２ｂがフォトセンサ１０３からの光を遮光する位置まで回動する。このとき、ペーパエンドセンサレバー１０２は第１の回動位置にあり、また、フォトセンサ１０３はＯＦＦである。
【００７１】
このように、ペーパエンド状態のときは、記録紙載置板１０４に記録紙２０１が載置されていないため用紙当接部１２４と記録紙２０１が当接することがなく、上記ペーパ有状態及びニアエンド状態のように、時間Ｔ１あるいは時間Ｔ２内にフォトセンサ１０３がＯＮになることはない。したがって、上記時間Ｔ２以内にフォトセンサ１０３はＯＮとならない。
【００７２】
以上のように、時間Ｔ２以内にフォトセンサ１０３がＯＮとならないことにより、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６は積層された記録紙２０１の状態がペーパエンド状態（用紙残量がゼロであること）と判断し、表示パネル２１８にペーパエンドの表示を行う。
【００７３】
次に、図９を用いて、実施の形態１に係る画像形成装置１００の用紙残量表示の動作について説明を行う。図９は、実施の形態１における記録紙２０１の残量の状態確認を行う動作を示すフローチャートである。図９に示されるように、ステップＳ１においてカセット有無検出部２２９により給紙収容カセット２３０が挿入されたことが検出される。
【００７４】
次のステップＳ２において、フォトセンサ１０３がＯＮとなるまでの時間ｔが予め定められた時間Ｔ１以内であるかを判定する。時間ｔが時間Ｔ１以内である場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、記録紙２０１と用紙当接部１２４が当接しペーパエンドセンサレバー１０２が回動したと特定できるため、処理はステップＳ５に進み、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６は記録紙２０１有りと判断し、表示パネル２１８に印刷可表示を行う。
【００７５】
ステップＳ２において時間ｔが時間Ｔ１より大きい場合（ステップＳ２においてＮＯ）、処理は次のステップＳ３に進み、時間Ｔ２以内にフォトセンサ１０３が一時的にＯＮとなり、その後ＯＦＦとなる可能性がある為、時間Ｔ２以内にフォトセンサ１０３が一時的にＯＮとなり、その後ＯＦＦとなったか否かの判定を行う。
【００７６】
ステップＳ３において、時間Ｔ２以内にフォトセンサ１０３が一時的にＯＮとなり、その後ＯＦＦとなった場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、検出アーム部１１９とペーパエンドセンサレバー１０２のアーム当接部１２３とが当接することによりペーパエンドセンサレバー１０２が反時計回りに回転し、フォトセンサ１０３がＯＦＦとなったと判断できるため、処理はステップＳ６に進み、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６はニアエンド状態（用紙残量が少ないこと）と判断し、表示パネル２１８にニアエンドの表示を行う。
【００７７】
ステップＳ３において、時間Ｔ２以内にフォトセンサ１０３が一時的にＯＮとならなかった場合（ステップＳ２においてＮＯ）、記録紙載置板１０４に載置された記録紙２０１がないと判断できるため、処理はステップＳ４に進み、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６はペーパエンド状態（用紙残量ゼロ）と判断し、表示パネル２１８にペーパエンドの表示を行う。以上で給紙収容カセット２３０の挿入と記録紙２０１の残量の状態確認の動作が完了する。
【００７８】
次に、印刷開始後の処理について簡単に説明を行う。フォトセンサ１０３が時間Ｔ１以内にＯＮとなったことにより、記録紙２０１の状態がペーパ有り状態と判断された後、印刷を開始して、次にフォトセンサ１０３がＯＦＦになった場合は、図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、検出アーム部１１９とアーム当接部１２３の当接によるものと特定できる。よって、このようなフォトセンサ１０３の出力の変化から印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６は、記録紙２０１の状態がペーパ有状態からニアエンド状態に移行したと判断し、表示パネル２１８にニアエンドの表示を行う。
【００７９】
また、さらに印刷を継続することにより、再度フォトセンサ１０３がＯＮ後ＯＦＦとなった場合は、図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、記録紙２０１の状態がペーパエンド状態と特定できる。よって、このようなフォトセンサ１０３の出力の変化から印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６は、記録紙２０１の状態がペーパエンド状態に移行したと判断し、表示パネル２１８にペーパエンドの表示を行う。以上により、印刷を継続することによって記録紙２０１の状態が変化したときについても、フォトセンサ１０３の出力の変化により記録紙２０１の状態を示す表示を行うことができる。
【００８０】
なお、ニアエンド表示のための検出条件は厚い紙（８８〜１０４ｇｓｍ（ｇ／ｍ２）相当）使用時に、例えば、６０枚で表示されるよう設計されている。これに対して、収容した記録紙２０１が普通紙（６４〜７４ｇｓｍ相当）である場合には、厚い紙と同じ条件で検出アーム部１１９とアーム当接部１２３の当接時にニアエンド表示を行うと、用紙が薄い分だけ給紙収容カセット２３０内の記録紙２０１の残枚数が６０枚よりも多い状況で表示されてしまう。
【００８１】
このように、給紙収容カセット２３０に収納された記録紙２０１の厚みによって残量枚数のばらつきが生じるためことから、記録紙２０１の厚みに応じてニアエンド表示のタイミングを補正することが必要となる。図１０は、実施の形態１における記録紙２０１の厚みとニアエンド表示のタイミングを補正するための補正枚数との関係を示す図である。
【００８２】
実施の形態１では、図１０に示される補正枚数を用いてニアエンド表示タイミングの補正を行う。例えば、「厚い紙」に対する「普通紙」の補正枚数は、以下の（１）〜（３）により「２４枚」と算出される。
（１）厚い紙：６０枚（０．１２４ｍｍ＊６０枚＝高さ７．４ｍｍ）
（２）普通紙：８４枚（７．４ｍｍ／０．０８８ｍｍ＝８４枚）
（３）ニアエンド検出枚数差：普通紙８４枚一厚い紙６０枚＝２４枚
【００８３】
よって、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６は、フォトセンサ１０３がＯＦＦであることの通知を受けてから、印刷枚数カウンター２２３で２４枚の印刷をカウントした後に、表示パネル２１８にニアエンド表示を行う。なお、他の紙の種類（やや厚い紙、薄い紙）の設定時も同様に図１０の補正枚数に基づきニアエンド表示タイミングを補正する。
【００８４】
《１−３》効果
以上のように、実施の形態１に係る画像形成装置１００によれば、フォトセンサ１０３と回動するペーパエンドセンサレバー１０２を組み合わせることにより、ニアエンド検出用のセンサを別途設けることなく、従来から有るペーパエンド検出用のセンサのみでペーパエンドとニアエンド両方の検出を行うことが可能となる。よって、ペーパエンド及びニアエンド検出のための機構の製造コストを低減することができる。
【００８５】
実施の形態１に係る画像形成装置１００によれば、使用される記録紙２０１の一枚の厚みに応じて、ニアエンド表示のタイミングの補正を行う。これにより、使用される記録紙２０１の厚みが異なる場合でも同程度の残枚数のときにニアエンド表示を行うことができ、ニアエンド表示を行った際における給紙収容カセット２３０内の記録紙２０１の残枚数のばらつきを抑えることができる。よって、使用される記録紙２０１の厚みによらず正確なニアエンド表示が実現可能となる。
【００８６】
《２》実施の形態２
《２−１》構成
以下、実施の形態２に係る画像形成装置１００ａについて、実施の形態１に係る画像形成装置１００と異なる部分のみ説明を行う。図１１（ａ）は、実施の形態２における給紙収容カセット２３０ａの概略的な構成を示す側面図であり、後述するプレ検出がされている状態を示している。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示される給紙収容カセット２３０ａの内の用紙残量検出部２００ａの部分拡大図である。
【００８７】
図１２（ａ）は、実施の形態２における用紙残量検出部２００ａの部分拡大図である。図１２（ａ）は、プレ検出後からニアエンド検出前の状態を示している。図１２（ｂ）は、実施の形態２における用紙残量検出部２００ａの部分拡大図である。図１２（ｂ）は、ニアエンド検出時の状態を示している。図１２（ｃ）は、実施の形態２における用紙残量検出部２００ａの部分拡大図である。図１２（ｃ）は、ペーパエンド検出時の状態を示している。
【００８８】
図１１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、実施の形態２に係る画像形成装置１００ａは、太陽ギヤ１０７にプレ検出突起部１１８を備えている点において実施の形態１に係る画像形成装置１００と異なる。プレ検出突起部１１８は、プレ検出時に印刷された記録紙２０１の印刷枚数から給紙収容カセット２３０に収容されている記録紙２０１の一枚の厚みを推定し、ニアエンド表示のタイミングを補正するために用いられる。
【００８９】
図１１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、プレ検出突起部１１８は、太陽ギヤ１０７の検出突起部１１７の図における右側に配置される。また、プレ検出突起部１１８は、太陽ギヤ１０７の周囲にθ１角度分の長さを有する。実施の形態２において、プレ検出突起部１１８の突起の高さは、検出突起部１１７の突起の高さと同じである。
【００９０】
《２−２》動作
以下、実施の形態２に係る画像形成装置１００ａの動作について説明を行う。給紙収容カセット２３０ａを画像形成装置１００ａに挿入してから記録紙載置板１０４が上昇するまでの動作は実施の形態１に係る画像形成装置１００と同様である。
【００９１】
一定量の印刷後、図１１（ａ）及び（ｂ）に示されるように太陽ギヤ１０７が回転しプレ検出突起部１１８が検出アーム部１１９と当接し、検出アーム部１１９とアーム当接部１２３とが当接しフォトセンサ１０３がＯＦＦとなる。それと同時に印刷制御部２２２の印刷枚数カウンター２２３は印刷枚数のカウントを開始する。このとき、ペーパエンドセンサレバー１０２は第４の回動位置に回動している。
【００９２】
印刷枚数のカウントは、太陽ギヤ１０７が時計回りにθ１角度分回転する時間において行われる。太陽ギヤ１０７がθ１角度分回転後、図１２（ａ）に示されるように、プレ検出突起部１１８と検出アーム部１１９との当接が解除され、検出アーム部１１９とアーム当接部１２３の当接も解除される。このとき、用紙当接部１２４と記録紙２０１とは当接しているため、ペーパエンドセンサレバー１０２は所定角度回転し、フォトセンサ１０３がＯＮとなる。この時のカウントされた印刷枚数は、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６に通達され、記憶される。
【００９３】
更に印刷を継続すると、図１２（ｂ）に示されるように、検出突起部１１７と検出アーム部１１９とが当接することによって検出アーム部１１９が持ち上げられ、再び検出アーム部１１９とアーム当接部１２３とが当接しフォトセンサ１０３がＯＦＦとなる。この時、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６は先にカウントした印刷枚数によりニアエンド表示のタイミングを決定する。
【００９４】
更に印刷を継続すると、図１２（ｃ）に示されるように、検出突起部１１７と検出アーム部１１９との当接が解除され、検出アーム部１１９とアーム当接部１２３との当接も解除されるためフォトセンサ１０３はＯＦＦのままとなる。
【００９５】
図１３（ａ）は、実施の形態２におけるニアエンド検出の一例を示すタイムチャートであり、図１３（ｂ）は、実施の形態２におけるニアエンド検出の他の例を示すタイムチャートである。図１３（ａ）及び（ｂ）には、ペーパエンド表示及びニアエンド表示のタイミングに対応するフォトセンサ１０３のＯＮ、ＯＦＦの変化のタイミングが示されている。また、図１３（ａ）には、記録紙２０１の厚みが１０４ｇｓｍである場合についてのタイムチャートの例が示されており、図１３（ｂ）には、記録紙２０１の厚みが６４ｇｓｍである場合についてのタイムチャートの例が示されている。
【００９６】
上述したように、プレ検出時にフォトセンサ１０３はＯＦＦとなるため、その期間における印刷枚数がカウントされる。図１３（ａ）に示されるように、例えば、プレ検出時におけるカウント枚数Ｃが設計値と同じ６０枚であれば、フォトセンサ１０３のＯＦＦと同時にニアエンド表示を行う。これにより、図１３（ａ）に示されるように、記録紙２０１の残量枚数が６０枚であるときにニアエンド表示が行われる。
【００９７】
一方、図１３（ａ）に示されるように、プレ検出時におけるカウント枚数Ｄが８４枚であった場合、フォトセンサ１０３のＯＦＦ後に、８４枚と６０枚との差分である２４枚（所定枚数）印刷してからニアエンド表示を行う。これにより、図１３（ｂ）に示されるように、記録紙２０１の厚みが薄い（６４ｇｓｍ）場合であっても、記録紙２０１の残量枚数が６０枚のときにニアエンド表示が行われることになる。以上のように、上記補正を行うことにより、記録紙２０１の厚みに関わらず記録紙２０１が一定の残量枚数（例えば、６０枚）であるときにニアエンド表示を行うことが可能となる。
【００９８】
《２−３》効果
以上のように、実施の形態２に係る画像形成装置１００ａによれば、ニアエンド表示のタイミングを決定するにあたって、ある一定期間内（プレ検出時）に印刷した実枚数と設計値との差分から算出された補正値を用いる。このように実測値を用いて補正を行うことにより、数種類の紙種別に予め設定された補正値を用いて補正を行うよりも格段に精度が向上し残枚数のばらつきの少ない正確なニアエンド表示を行う事が可能となる。
【００９９】
また、実施の形態２に係る画像形成装置１００ａによれば、実施の形態１に係る画像形成装置１００と同様の効果が得られる。
【０１００】
《３》実施の形態３
《３−１》構成
以下、実施の形態３に係る画像形成装置１００ｂについて、実施の形態２に係る画像形成装置１００ａと異なる部分のみ説明を行う。図１４（ａ）は、実施の形態３における用紙残量検出部２００ｂの概略的な構成を示す拡大図であり、ペーパ有検出時の状態を示している。図１４（ｂ）は、実施の形態３における用紙残量検出部２００ｂの概略的な構成を示す拡大図であり、プレ検出時の状態を示している。
【０１０１】
図１４（ｃ）は、実施の形態３における用紙残量検出部２００ｂの概略的な構成を示す拡大図であり、プレ検出後からニアエンド検出前の状態を示している。図１４（ｄ）は、実施の形態３における用紙残量検出部２００ｂの概略的な構成を示す拡大図であり、ニアエンド検出時の状態を示している。図１４（ｅ）は、実施の形態３における用紙残量検出部２００ｂの概略的な構成を示す拡大図であり、ペーパエンド検出時の状態を示している。
【０１０２】
図１５は、実施の形態３におけるニアエンド検出復旧の動作を示すフローチャートである。図１６は、実施の形態３における濃度センサ１３５の出力と表示パネル２１８の表示との関係を示す表である。
【０１０３】
実施の形態３に係る画像形成装置１００ｂは、フォトセンサ１０３のかわりに濃度センサ１３５を備える点において実施の形態２に係る画像形成装置１００ａと異なる。また、実施の形態３に係る画像形成装置１００ｂは、フォトセンサ透過部１２０ａと、第１のフォトセンサ遮光部１２０ｂと、第２のフォトセンサ遮光部１２０ｃのかわりに、第２の反射部としての第１の濃度センサ反射部１３０と、第１の反射部としての第２の濃度センサ反射部１３１と、第３の反射部としての第３の濃度センサ反射部１３２と、第４の濃度センサ反射部１３７とを備える点において実施の形態２に係る画像形成装置１００ａと異なる。
【０１０４】
また、実施の形態３に係る画像形成装置１００ｂは、給紙収容カセット２３０内部の太陽ギヤ１０７のプレ検出突起部１１８が検出突起部１１７よりもｈ１分高さが低い点、フォトセンサ光軸１３３が濃度センサ読取位置１３６に置き換わっている点において実施の形態２に係る画像形成装置１００ａと異なる。
【０１０５】
図１４（ａ）から図１４（ｅ）に示されるように、実施の形態３に係る画像形成装置１００ｂのペーパエンドセンサレバー１０２は、第１から第４の濃度センサ反射部１３０，１３１，１３２，１３７を備える。また、濃度センサ１３５は濃度センサ読取位置１３６を備える。ペーパエンドセンサレバー１０２は、シャフト１０２ａを中心に回転することによって、濃度センサ１３５から出射された光を第１から第４の濃度センサ反射部の位置で反射する。反射された光の強度は、濃度センサ読取位置１３６で読み取られる。
【０１０６】
第１の濃度センサ反射部１３０は、濃度センサ反射部の中で最も右側に配置される。第１の濃度センサ反射部１３０により反射された反射光の強度は第１から第４の濃度センサ反射部の中で２番目に大きく、濃度センサ読取位置１３６で読み取られて、Ｍｉｄｄｌｅ−Ｈｉ（Ｍｉｄ−Ｈ）と出力される（図１６参照）。第１の濃度センサ反射部１３０は、ニアエンドを検出するために用いられる。
【０１０７】
第２の濃度センサ反射部１３１は、濃度センサ反射部の中で最も左側に配置される。第２の濃度センサ反射部１３１により反射された反射光の強度は濃度センサ反射部の中で最も小さく、Ｌｏｗ（低）と出力される（図１６参照）。第２の濃度センサ反射部１３１は、ペーパエンドを検出するために用いられる。
【０１０８】
第３の濃度センサ反射部１３２は、濃度センサ反射部の中で右側から３番目に配置される。第３の濃度センサ反射部１３２により反射された反射光の強度は濃度センサ反射部の中で最も大きく、Ｈｉ（高）と出力される（図１６参照）。第３の濃度センサ反射部１３２は、ペーパ有りを検出するために用いられる。
【０１０９】
第４の濃度センサ反射部１３７は、濃度センサ反射部の中で右側から２番目に配置される。第４の濃度センサ反射部１３７により反射された反射光の強度は濃度センサ反射部の中で３番目に大きく、Ｍｉｄｄｌｅ−Ｌｏｗ（Ｍｉｄ−Ｌ）と出力される（図１６参照）。第４の濃度センサ反射部１３７は、プレ検出するために用いられる。
【０１１０】
《３−２》通常時の検出動作
以下、実施の形態３に係る画像形成装置１００ｂの動作を、図１４（ａ）から（ｅ）を用いて説明する。給紙収容カセット２３０を画像形成装置１００ｂに挿入してから記録紙載置板１０４が上昇するまでの動作は実施の形態２に係る画像形成装置１００ａと同様であり、図１４（ａ）に示される状態からスタートする。
【０１１１】
図１４（ｂ）に示されるように、一定量の印刷後、太陽ギヤ１０７が回転しプレ検出突起部１１８が検出アーム部１１９と当接し、検出アーム部１１９もアーム当接部１２３と当接し、ペーパエンドセンサレバー１０２の第４の濃度センサ反射部１３７が濃度センサ読取位置１３６と一致する位置に移動する。
【０１１２】
このとき、濃度センサ１３５は濃度センサ読取位置１３６で濃度センサ反射部１３７からの反射光を受けＭｉｄｄｌｅ−Ｌｏｗ（Ｍｉｄ−Ｌ）の出力を得て、同時に印刷制御部２２２の印刷枚数カウンター２２３で印刷枚数のカウントを開始する。
【０１１３】
図１４（ｃ）に示されるように、更に太陽ギヤ１０７が回転すると、検出アーム部１１９とアーム当接部１２３の当接が解除され、ペーパエンドセンサレバー１０２の第３の濃度センサ反射部１３２が濃度センサ読取位置１３６と一致する位置に移動する。
【０１１４】
このとき、濃度センサ１３５は濃度センサ読取位置１３６で第３の濃度センサ反射部１３２からの反射光を受け、Ｈｉの出力を得て印刷枚数カウントを停止、カウントされた印刷枚数は、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６に通達、記憶される。
【０１１５】
図１４（ｄ）に示されるように、更に印刷を継続すると、検出突起部１１７と検出アーム部１１９とが当接し、ペーパエンドセンサレバー１０２の第１の濃度センサ反射部１３０が濃度センサ読取位置１３６と一致する位置に移動する。
【０１１６】
このとき、濃度センサ１３５は濃度センサ読取位置１３６で第１の濃度センサ反射部１３０からの反射光を受け、Ｍｉｄｄｌｅ−Ｈｉ（Ｍｉｄ−Ｈ）の出力を得て、同時に印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６よりペーパニアエンドの通達が出て表示パネル２１８にニアエンド表示がされる。
【０１１７】
図１４（ｅ）に示されるように、更に印刷を継続すると、記録紙２０１と用紙当接部１２４及び検出アーム部１１９とアーム当接部１２３の何れも非当接となり、ペーパエンドセンサレバー１０２の第２の濃度センサ反射部１３１が濃度センサ読取位置１３６と一致する位置に移動する。
【０１１８】
このとき、濃度センサ１３５は濃度センサ読取位置１３６で第２の濃度センサ反射部１３１からの反射光を受け、Ｌｏｗの出力を得て、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６は用紙の状態をペーパエンド状態と判断し、表示パネル２１８にペーパエンドの表示を行う。以上が、通常の印刷における記録紙２０１のセットから、ペーパエンドの表示までの流れである。
【０１１９】
《３−３》電源断時の動作
次に、装置に記録紙２０１が入ったまま何らかのトラブルで画像形成装置１００ｂが電源断となり再投入され、印刷制御部２２２の用紙残量判定部２２６の記憶情報が失われた場合の、給紙収容カセット２３０内の記録紙２０１の量及びペーパエンドセンサレバー１０２の位置を再認識するための動作を、図１５を用いて説明をする。
【０１２０】
図１５に示されるように、ステップＳ１１において、印刷制御部２２２により濃度センサ１３５の出力確認「センサ出力はＬｏｗか？」を行う。センサ出力がＬｏｗの場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、濃度センサ読取位置１３６と第２の濃度センサ反射部１３１とが一致したと判断し、処理は次のステップＳ１２に進み、表示パネル２１８にペーパエンドの表示を行う。
【０１２１】
センサ出力がＬｏｗで無い場合（ステップＳ１１においてＮＯ）は、処理は次のステップＳ１３に進み、濃度センサ１３５の出力確認「センサ出力はＨｉか？」を行う。
【０１２２】
出力がＨｉの場合（ステップＳ１３においてＹＥＳ）は、濃度センサ読取位置１３６と第３の濃度センサ反射部１３２が一致したと判断し、次のステップＳ１４に進み、用紙残量判定部２２６は表示パネル２１８にペーパ有（印刷可）の表示を行う。続いて、処理はステップＳ１５に進みそのまま記録紙２０１を給紙後、次のステップＳ１６において時間Ｔ３後もセンサ出力がＨｉであるかを確認する。
【０１２３】
時間Ｔ３後もセンサ出力がＨｉの場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、処理は次のステップＳ１７に進み、濃度センサ読取位置１３６と第３の濃度センサ反射部１３２が一致しているため、表示パネル２１８のペーパ有表示を継続する。
【０１２４】
時間Ｔ３後にセンサ出力がＨｉではない場合（ステップＳ１６においてＮＯ）、処理は次のステップＳ１８に進み、濃度センサ１３５の出力確認「センサ出力はＭｉｄ−Ｌか？」を行う。センサ出力がＭｉｄ−Ｌの場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、濃度センサ読取位置１３６と第４の濃度センサ反射部１３７が一致したと判断し、次のステップＳ１９においてプレ検出モードに移行し、印刷枚数カウンター２２３で印刷枚数のカウントを開始する。
【０１２５】
センサ出力がＭｉｄ−Ｌで無い場合（ステップＳ１８においてＮＯ）、濃度センサ読取位置１３６と第１の濃度センサ反射部１３０が一致したと判断し、次のステップＳ２０において表示パネル２１８にニアエンド表示する。
【０１２６】
ステップＳ１３の「センサ出力はＨｉか？」に戻り、出力がＨｉで無い場合（ステップＳ１３においてＮＯ）は、次のステップＳ２１に進み、「センサ出力はＭｉｄ−Ｌか？」を確認する。センサ出力がＭｉｄ−Ｌの場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、濃度センサ読取位置１３６と第４の濃度センサ反射部１３７が一致したと判断し、次のステップＳ２２においてプレ検出モードに移行し、印刷枚数カウンター２２３で印刷枚数のカウントを開始する。
【０１２７】
センサ出力がＭｉｄ−Ｌで無い場合（ステップＳ２１においてＮＯ）、処理は次のステップＳ２３に進み、濃度センサ読取位置１３６と第１の濃度センサ反射部１３０が一致したと判断し、表示パネル２１８にニアエンド表示する。
【０１２８】
《３−４》効果
上記実施の形態１及び２に係る画像形成装置１００，１００ａでは、フォトセンサ１０３のＯＮとＯＦＦの２種類の表示で用紙の残量を判別しており、フォトセンサ１０３がＯＦＦの場合はペーパエンドとニアエンドの両方の状態があるため、想定外の装置電源断が有り電源復旧した場合にペーパエンドとニアエンドの物理的判断ができない。したがって、想定外の装置電源断が有り電源復旧した場合、一度給紙収容カセット２３０を装置から取りだし、再び装置に挿入しないとニアエンド検出機能が復旧できない問題があった。
【０１２９】
これに対して実施の形態３に係る画像形成装置１００ｂによれば、濃度センサ１３５の出力によりペーパエンド状態、ニアエンド状態、ペーパ有状態、及びプレ検出状態の全ての状態を物理的に瞬時に判断することが可能となる。よって、ユーザが給紙収容カセット２３０を装置に対して再度挿入する作業の必要が無くなり、自動的にニアエンド検出機能が再開可能となる効果が得られる。
【０１３０】
また、実施の形態３に係る画像形成装置１００ｂによれば、実施の形態１及び２に係る画像形成装置１００，１００ａと同様の効果が得られる。
【０１３１】
《４》利用形態の説明
上記実施の形態では、本発明を電子写真プリンタの給紙装置に適用した例を述べたが、その他各種印刷方式を使用して記録紙上に画像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ、ＭＦＰ（多機能プリンタ）等の給紙収容カセットとペーパエンドセンサを有するあらゆる画像形成装置に対して本発明を適用することが可能である。
【０１３２】
上記実施の形態では、表示部としての表示パネル２１８を用いることで、記録紙２０１のペーパエンド、ニアエンドのメッセージを表示することとした。しかしながら、これに限ったものではなく、例えば表示部としてＬＥＤ等を装置に配置し、ＬＥＤの発光色、発光パターン等でペーパエンド、ニアエンドの状態を表示するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３３】
１００，１００ａ，１００ｂ  画像形成装置、  １０２  ペーパエンドセンサレバー、  １０３  フォトセンサ、  １０４  記録紙載置板、  １０５  記録紙載置板支点、  １０６  スプリング、  １０７  太陽ギヤ、  １０８  遊星ギヤ、  １０９  内歯ラック、  １１０  シャフト、  １１１  トルクダンパー、  １１２  ラチェットギヤ、  １１３  ロックレバー、  １１４  ロックスプリング、  １１５  ワンウェイギヤ、  １１６  ギヤ部カバー、  １１７  検出突起部、  １１８  プレ検出突起部、  １１９  検出アーム部、  １２０  フォトセンサ遮光部、  １２０ａ  フォトセンサ透過部、  １２０ｂ  第１のフォトセンサ遮光部、  １２０ｃ  第２のフォトセンサ遮光部、  １２３  アーム当接部、  １２４  用紙当接部、  １２５  開口、  １３０  第１の濃度センサ反射部、  １３１  第２の濃度センサ反射部、  １３２  第３の濃度センサ反射部、  １３３  フォトセンサ光軸、  １３４  ロックレバー解除部、  １３５  濃度センサ、  １３６  濃度センサ読取位置、  １３７  第４の濃度センサ反射部、  ２００，２００ａ，２００ｂ  用紙残量検出部、  ２０１  記録紙、  ２０２  記録紙給紙ローラ、  ２０３  第１のレジストローラ、  ２０４  第２のレジストローラ、  ２０５  画像形成部、  ２０６  定着器、  ２０７  第１のイジェクトローラ、  ２０８  第２のイジェクトローラ、  ２０９  排出記録紙、  ２１０  記録紙スタック部、  ２１１  給紙トレイ、  ２１３  ＩＮセンサ、  ２１４  ＷＲセンサ、  ２１５  記録紙搬送ローラ、  ２１６  記録紙分離ローラ、  ２１７  操作パネル、  ２１８  表示パネル、  ２１９  操作キー、  ２２２  印刷制御部、  ２２３  印刷枚数カウンター、  ２２４  タイムカウンター、  ２２５  媒体設定記憶部、  ２２６  用紙残量判定部、  ２２７  記録紙サイドガイド、  ２２８  ベースプレート、  ２２９  カセット有無検出部、  ２３０  記録紙収容カセット、  ２３１  ネットワーク（又は外部機器）、  ２３２  給紙搬送モータ、  ２３３  メインモータ、  ２３４  定着モータ。
【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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