(57)【要約】      （修正有）【課題】カセットなどの収容手段に積載されたシートの枚数を正確に検出することが可能な装置を提供することである。【解決手段】シートを積載して収容する収容手段を備えたシート積載装置では、次の処理を行う。即ち、前記収容手段に積載されたシートの側面から光を照射し、前記積載されたシートの積載方向に関する該光の反射光の輝度の変化に基づいて、前記積載されたシートの枚数を１枚ずつ検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載して収容する収容手段と、
前記収容手段に積載されたシートの側面から光を照射し、前記積載されたシートの積載方向に関する該光の反射光の輝度の変化に基づいて、前記積載されたシートの枚数を１枚ずつ検出する検出手段と、を有することを特徴とするシート積載装置。
【請求項２】
前記検出手段を前記収容手段に収容されたシートの積載方向に移動させる移動手段と、
前記移動手段により前記検出手段を前記積載されたシートの最上部から最下部へと移動させながら、前記積載されたシートの枚数を検出することを特徴とする請求項１に記載のシート積載装置。
【請求項３】
前記積載方向に関して同じ位置、かつ、前記積載方向に直交する方向に関して異なる位置に、前記検出手段を複数、備えることを特徴とする請求項１に記載のシート積載装置。
【請求項４】
複数の前記検出手段によりそれぞれ検出された複数のシート枚数のうち、最も少ない枚数を検出枚数とすることを特徴とする請求項３に記載のシート積載装置。
【請求項５】
前記検出手段は、
光を照射する光源と、
前記光源から照射された光の反射光を受光する受光部とを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート積載装置。
【請求項６】
複数枚からなる積載されたシート束の側面は凹凸があり、
前記受光部により受光された反射光が、前記凹凸のうち凸部からである場合にはシートのエッジを反映して高輝度となり、前記凹凸のうち凹部からである場合にはシートとシートとの間を反映して低輝度となることを特徴とする請求項５に記載のシート積載装置。
【請求項７】
前記高輝度と前記低輝度との差を監視して前記積載されたシートの枚数をカウントするカウント手段をさらに有することを特徴とする請求項６に記載のシート積載装置。
【請求項８】
前記差を予め定められた規定値と比較する比較手段をさらに有し、
前記カウント手段は、前記差が前記予め定められた規定値以上である場合に、シートの枚数を１枚、カウントアップすることを特徴とする請求項７に記載のシート積載装置。
【請求項９】
前記カウント手段によりカウントされたシートの枚数を示す情報を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項７又は８に記載のシート積載装置。
【請求項１０】
前記表示手段は、前記情報として前記シートの枚数、又は、前記収容手段に収容が可能な最大積載量に対するパーセントを表示することを特徴とする請求項９に記載のシート積載装置。
【請求項１１】
前記検出手段による検出は、前記収容手段の扉を閉じたタイミングで実行されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート積載装置。
【請求項１２】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート積載装置と、
前記シート積載装置から給送されたシートに対して画像を形成する画像形成手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
前記収容手段に積載されているシート枚数が、ユーザが設定した印刷枚数より少ない場合は、警告のメッセージを表示することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
シートを積載して収容する収容手段を備えたシート積載装置のシート枚数の検出方法であって、
前記収容手段に積載されたシートの側面から光を照射し、
前記積載されたシートの積載方向に関する該光の反射光の輝度の変化に基づいて、前記積載されたシートの枚数を１枚ずつ検出することを特徴とするシート枚数の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積載されたシートを給送するシート積載装置、このシート積載装置を備えた画像形成装置、及び、シート枚数の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、オプションで追加されるシート給送装置などのシート積載手段を備えた画像読取装置では、シート状原稿が積載されたトレイの原稿に対し、シート束の側端方向から光を照射し、その反射光より得られたデータよりシート厚さを検出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０４７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来例では、厚み情報より積載シート枚数を予測する場合、厚さ検出に用いる撮像手段を移動させるので、その速度ばらつきは、厚み検出精度の悪化や枚数予測の予測精度悪化に繋がるため、その移動手段は高精度な制御が必要となっていた。また、厚みの検出手段として濃度データを利用しているので、厚さ検出にはシェーディング等による濃度調整処理が必要だった。
【０００５】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、積載シート枚数をより正確に検出することが可能なシート積載装置、画像形成装置、及び、シート枚数の検出方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明のシート積載装置は次のような構成からなる。
【０００７】
即ち、シートを積載して収容する収容手段と、前記収容手段に積載されたシートの側面から光を照射し、前記積載されたシートの積載方向に関する該光の反射光の輝度の変化に基づいて、前記積載されたシートの枚数を１枚ずつ検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また本発明を別の側面から見れば、上記構成のシート積載装置と、前記シート積載装置から給送されたシートに対して画像を形成する画像形成手段とを有することを特徴とする画像形成装置を備える。
【０００９】
さらに本発明を別の側面から見れば、シートを積載して収容する収容手段を備えたシート積載装置のシート枚数の検出方法であって、前記収容手段に積載されたシートの側面から光を照射し、前記積載されたシートの積載方向に関する該光の反射光の輝度の変化に基づいて、前記積載されたシートの枚数を１枚ずつ検出することを特徴とするシート枚数の検出方法を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、積載されたシートの枚数をより正確に検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の代表的な実施例に従うＭＦＰの概略構成を示す側断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の給紙部の内部構成を示す図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図４】シート残量検知処理を示すフローチャートである。
【図５】カセットに積載されている残りシート枚数をカウント後、ユーザの印刷指示に応じた印刷制御の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下に説明する実施例により限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更や追加があっても構わない。
【００１３】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１４】
また、「記録媒体（シート）」とは、一般的な画像形成装置で用いられる記録紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム（ＯＨＰ）、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、搬送の可能な媒体も含むものである。
【００１５】
＜画像形成装置の概要（図１）＞
図１は本発明の代表的な実施例である電子写真方式に従って画像を形成する画像形成部と画像読取部を備えた多機能プリンタ装置（ＭＦＰ）の概要構成を示す側断面図である。
【００１６】
図１に示すように、ＭＦＰ１００は、複数のカセットを備えた給紙部１０１、画像形成部１０２、定着部１０５、画像読取部１０４、操作部１０６、自動原稿給送部（ＡＤＦ）１０７を含む。給紙部１０１は、同じサイズ或いは異なるサイズのシート状の記録媒体を収納する複数のトレイを備え、各トレイから画像形成部１０２に一枚ずつシートが給送される。従って、給紙部１０１それ自体はシート積載装置ということもできる。特に、ＭＦＰが大型の装置である場合、給紙部１０１をＭＦＰに内蔵される構成ではなく、別体のシート積載装置とし、このシート積載装置を大型のＭＦＰに接続して用いるような構成でも良い。画像形成部１０２は、電子写真方式に従って画像を形成する。即ち、画像読取部１０４において原稿の画像を読取ることにより生成された画像データ、或いは、外部から送信された画像データに基づいて変調されたレーザ光により感光体（ドラム）上にトナー像を形成する。そして、形成されたトナー像は給紙部１０１から記録媒体上に転写され、定着部１０５は、記録媒体に転写されたトナー像を定着する。
【００１７】
画像読取部１０４は、プラテンガラス１０３上に載置された原稿、又は、ＡＤＦ１０７より給送された原稿の画像を光学的に読取って画像データを生成する。画像読取部１０４は、複数の光源と、複数の読取要素を紙面に直交する方向（主走査方向）に配列したイメージセンサとを含む。プラテンガラス１０３上に載置された原稿の画像を読取る場合、そのイメージセンサを主走査方向に直交する方向（副走査方向：図中の左右方向）に移動させながら光源から光を照射し、その反射光を受光して画像を読取る。これに対して、ＡＤＦ１０７の原稿台にセットされた原稿の画像を読取る場合、画像読取部１０４を図面に示された場所に固定し、ＡＤＦ１０７からの原稿の給送に合わせて、光源から光を照射し、その反射光を受光して画像を読取る。即ち、ＡＤＦ１０７は、原稿台にセットされた原稿を画像読取部１０４の画像読取位置に、１枚ずつ連続的に給紙する。
【００１８】
操作部１０６は、情報表示と指示とを行うことができる、例えば、タッチパネルで構成され、ＭＦＰ１００の各機能（印刷やコピー等）の実行指示をユーザから受け付けたり、各機能の設定を行ったり、各ジョブのステータス等を表示することができる。
【００１９】
図２は給紙部１０１の内部構成を示す側断面図である。
【００２０】
図２に示すように、給紙部１０１は、モータ３００、搬送ベルト３０１、移動量検知用エンコーダ（以下、エンコーダ）３０２、センサキャリッジ３０３、読取センサ３０４、光源３０５、透過板３０６、シート３０７を積載するカセット３０８を備える。読取センサ３０４と光源３０５はセンサキャリッジ３０３に搭載されている。
【００２１】
搬送ベルト３０１と連結されたモータ３００を駆動すると、搬送ベルト３０１に接続されたセンサキャリッジ３０３も上下方向に移動する。従って、センサキャリッジ３０３の上下移動に伴って、読取センサ３０４と光源３０５も上下移動する。エンコーダ３０２はモータ３００の回転数や回転方向を検知し、その検知した回転数や方向によりセンサキャリッジ３０３の位置を把握することができる。透過板３０６はカセット３０８に積載し収容されたシート３０７と読取センサ３０４との間に配置され、シート３０７の側面保持と光源３０５の光を透過させる為に設けられている。
【００２２】
図３はＭＦＰ１００の制御構成を示すブロック図である。
【００２３】
図３に示されるように、ＭＦＰ１００の全体を制御するＣＰＵ２００には、キーやタッチパネルなどを含む操作部１０６、カードインタフェース２０２、ＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４、不揮発性メモリ２０５、無線ネットワーク部２０６が接続される。さらに、ＣＰＵ２００には、画像読取部１０４、画像形成部１０２、定着部１０５、画像処理部２０９、圧縮／解凍部２１０、駆動部２１１、センサ部２１２、有線ネットワーク部２１３が接続される。
【００２４】
ＣＰＵ２００は、例えば、操作部１０６を介して受付たユーザ操作に従ってＲＯＭ２０３に記憶されているプログラムをＲＡＭ２０４に読出して実行する。例えば、ＣＰＵ２００は、センサ部２１２に含まれる原稿給送センサや原稿端センサからの検知信号を、原稿読取処理のタイミング制御に使用する。
【００２５】
カードインタフェース２０２は、カードメモリに対する画像データの読出し／書込みのアクセスを制御する。不揮発性メモリ２０５は、ＭＦＰ１００の各機能を実行するための設定情報やルックアップテーブル等の各データを記憶することができる。
【００２６】
画像形成部１０２、画像読取部１０４、定着部１０５については、図１を参照して説明した通りであるが、電子写真方式に従う画像形成部１０２や定着部１０５の代わりに、インクジェット方式に従う記録部を備えても良い。
【００２７】
画像処理部２０９は、色空間変換、中間調処理等の画像形成部１０２での画像形成に必要な画像処理や、拡大／縮小や回転等のユーザ指示による画像処理を実行する。圧縮／解凍部２１０は、画像データに対してＪＰＥＧ方式等に従った圧縮や、圧縮データの伸長処理を実行する。駆動部２１１は、給紙部１０１から給送された記録媒体を搬送路に沿って搬送させるための搬送モータなどの各種モータを駆動する。
【００２８】
無線ネットワーク部２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ等の規格に対応した無線ＬＡＮアクセスポイントと無線通信を可能とするインタフェースである。有線ネットワーク部２１３は、１００Ｂａｓｅ−ＴＸ等のより対線ケーブルを接続可能なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）コネクタを有したインタフェースである。従って、ＭＦＰ１００は、無線ネットワーク部２０６または有線ネットワーク部２１３を用いて、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルによりインターネット接続された他の機器と通信可能である。
【００２９】
図４はシート残量検知処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、例えば、ＣＰＵ２００がＲＯＭ２０３からＲＡＭ２０４に制御プログラムを読出して実行することにより実現される。この処理は、ＭＦＰ１００の給紙部１０１の扉が閉じられたタイミングで実行されると良い。
【００３０】
この実施例に従うシート残量検知処理は、次のような状況を考慮して実行される。複数枚からなるシートの束をカセットに積載して収容するにあたり、そのシート束はユーザにより捌かれる。このようにして積載されたシート束をその側面から見ると、その側面は光学的には検出可能な程度に十分な凹凸が存在する。このような状況で、そのシート束を側面から光を照射すると、シートのエッジに相当する凸部からの反射光は高輝度になり、シートとシートの間に相当する凹部からの反射光は低輝度になる。従って、この高輝度と低輝度との差の変化を監視することで、シート１枚ずつをカウントすることが可能になる。
【００３１】
まず、ステップＳ１０１では、モータ３００を駆動し、センサキャリッジ３０３を上昇させる。次に、ステップＳ１０２では、モータ３００の回転方向と回転量をエンコーダ３０２で検出し、センサキャリッジ３０３がカセット３０８の最上部の位置まで到達したかどうかを調べる。ここで、センサキャリッジ３０３が給紙部１０１の最上部の位置まで到達していないと判断された場合、処理はステップＳ１０１に戻って、モータ３００の駆動を続ける。これに対して、センサキャリッジ３０３がカセット３０８の最上部の位置まで到達したと判断された場合、処理はステップＳ１０３に進み、モータ３００の駆動を停止し、センサキャリッジ３０３の上昇を停止させる。
【００３２】
処理はステップＳ１０４において、センサキャリッジ３０３に搭載されている光源３０５より光をシート３０７のエッジ部に照射を開始し、さらにステップＳ１０５では、モータ３００を駆動させ、センサキャリッジ３０３の下降を開始する。センサキャリッジ３０３の下降とともに、ステップＳ１０６では、シート３０７のエッジ部による反射光の輝度をセンサキャリッジ３０３に搭載されている読取センサ３０４で検出を開始する。ここで、センサキャリッジ３０３の昇降方向（移動方向）はカセット３０８に積載されるシートの積載方向に対応する。
【００３３】
ステップＳ１０７では、センサキャリッジ３０３を移動させながら読取センサ３０４で検出した輝度が予め設定された規定値以上であるかどうかを調べる。ここで、その輝度が規定値以上であると判断された場合、シートが存在する（シート最上部）と判断し、処理はステップＳ１０７ａに進み、その輝度が規定値未満であると判断された場合、シートは存在していないと判断し、処理はステップＳ１０９に進む。
【００３４】
例えば、センサキャリッジ３０３の移動方向に関する位置でカセット３０８にシートがない場合、光源３０５からの照射光はシートに反射しないので、読取センサ３０４の受光部が受光する光の輝度は小さいものとなる。これに対して、その位置でカセット３０８にシートが存在する場合、光源３０５からの照射光はシートのエッジ部で反射され、その反射光を読取センサ３０４が受光する。従って、センサキャリッジ３０３の下降に伴って、光源３０５からの照射光がシートのエッジ部により反射されない位置から反射される位置にくると読取センサ３０４の受光部で受光する反射光の輝度は急激に大きくなる。この急激な変化を捉えることでカセット３０８に積載されたシートの最上部の位置を検出することができる。
【００３５】
ステップＳ１０７ａでは、読取センサ３０４で検出した輝度の変化量は予め設定された規定値以上になるかどうかを調べる。ここで、その変化量が規定値以上であると判断された場合、１枚のシートのエッジが検出されたと判断し、処理はステップＳ１０８に進み、シート枚数のカウンタのカウント値を“＋１”インクリメント（カウントアップ）する。これに対して、その変化量が予め設定された規定値未満であると判断された場合、１枚のシートのエッジが検出されていないので、処理を待ち合わせる。
【００３６】
ステップＳ１０９では、センサキャリッジ３０３がカセット３０８の最下部にまで到達したかどうかを調べる。センサキャリッジ３０３が下降してカセット３０８の底部の側面を光源３０５が照射すると、その底部の側面の光学特性を反映した反射光を読取センサ３０４が受光する。このため、読取センサ３０４の受光部が受光する反射光の輝度がシートからの反射光の輝度とは異なる特定の値になることを判断することで、カセット３０８の底面（最下部）の位置（即ち、シートの最下部）を検出することができる。
【００３７】
ステップＳ１０９において、センサキャリッジ３０３がカセット３０８の最下部まで到達したと判断されなかった場合、処理はステップＳ１０７戻り、再び読取センサ３０４の受光部で受光する反射光の輝度の変化量をチェックする。これに対して、センサキャリッジ３０３がカセット３０８の最下部まで到達したと判断された場合、処理はステップ１１０に進み、モータ３００の駆動を停止し、センサキャリッジ３０３の移動を停止させる。
【００３８】
以上のようにして、センサキャリッジ３０３をカセット３０８の最上部から最下部まで下降させながら光をシートの側面に照射し、その反射光の輝度の変化を監視することで積載シートの最上部と最下部とを検出することができる。
【００３９】
その後、ステップＳ１１１では、読取センサ３０４の受光部の受光輝度の検出を停止する。さらに、ステップＳ１１２では、光源３０５からの光の照射を停止する。その後、ステップＳ１１３では、それまでにカウンタに保持したシート枚数をＲＡＭ２０４に格納する。これが残シート枚数となる。最後に、ステップＳ１１４では、カウントしたシート枚数を操作部１０６に表示する。
【００４０】
なお、操作部１０６に表示するのはシート枚数ではなく、シート最大積載量のパーセント表示でも良い。
【００４１】
図５はカセットに積載されている残りシート枚数をカウント後、ユーザの印刷指示に応じた印刷制御の処理を示すフローチャートである。なお、この処理は、例えば、ＣＰＵ２００がＲＯＭ２０３からＲＡＭ２０４に制御プログラムを読出して実行することにより実現される。
【００４２】
図５によれば、ステップＳ２０１では、ユーザにより操作部１０６に入力された印刷枚数設定をＲＡＭ２０４に格納する。次に、ステップＳ２０２では、ユーザが設定した印刷枚数と給紙部１０１内のカセットに積載されている残シート枚数とを比較する。
【００４３】
その比較結果、ユーザが設定した印刷枚数より給紙部１０１のカセット３０８に積載されている残シート枚数が少ない場合、処理はステップＳ２０３に進み、操作部１０６に残シートが少ない旨を示すメッセージを表示する。その後、処理はステップＳ２０２に戻って、ユーザに印刷枚数の再設定又はシートの補給を促す。これに対して、ユーザが設定した印刷枚数に比べ、給紙部１０１のカセット３０８に積載されている残シート枚数が多い場合、処理はステップＳ２０４に進んで、印刷動作を開始する。
【００４４】
従って以上説明した実施例に従えば、給紙部のカセットの残シート量を正確に検出し、印刷予定枚数に対して残シート量が少ない場合には、ユーザに警告表示することが可能になる。また、この検出では、受光した輝度の変化からシート枚数をカウントしているので従来のように、濃度データに変化して、処理を行うなどの画像処理が不要となるという利点もある。さらに、たとえセンサキャリッジの移動速度がばらついても、シート枚数の検出精度に影響がなく、高精度に検出することができる。また、異なる厚みのシートが混在して積載されていたとしても正確にシート枚数を検知することが可能になる。
【００４５】
なお、以上説明した実施例では、図２からも分かるように、１つの読取センサを用いていたが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、図２において紙面に直交する方向にシートの積載方向に関しては同じ位置に複数の読取センサを備え、複数領域で積載シート枚数の検出を行なっても良い。その場合には、複数検出した中で最も少ない枚数を検出枚数としてユーザに表示を行なう。
【００４６】
また、以上説明した実施例では、図２からも分かるように、読取センサを搭載したセンサキャリッジを上下方向に移動しながらシート枚数を検出したが本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、撮像角の広い読取センサを設け、その読取センサを固定して、積載シートをその側面から撮像し、積載シートの厚さを検出し、その厚さからシート枚数を算出しても良い。
【００４７】
またさらに、以上説明した実施例では、図１からも分かるように、画像読取部やＡＤＦを備えた多機能プリンタ装置（ＭＦＰ）を例として説明したが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、単機能の画像形成装置（プリンタ装置）やファクシミリ機能を備えた複合機にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  多機能プリンタ装置（ＭＦＰ）、１０１  給紙部、１０６  操作部、
２００  ＣＰＵ、２０４  ＲＡＭ、３０１  搬送ベルト、３０２  エンコーダ、
３０３  センサキャリッジ、３０４  読取センサ、３０５  光源、３０６  透過板、
３０７  記録媒体
【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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