(57)【要約】【課題】積載トレイ９の昇降位置を測定するための専用の機構を積載トレイ９の近くに配置しなくても、シート残量末期におけるシート残量の誤差が少なくて済むシート供給装置を提供する。【解決手段】操作部５６は、積載トレイ９上の給送可能なシート残量をユーザーに通知する。コントローラ２８は、積載トレイ９にシートが補給されると、その直後に積載トレイ９上のシート量を求めて、当該シート量を起点として減少するシート残量表示を操作部５６に実行させる。センサＳ２は、シートの給送の累積に伴って積載トレイ９が所定高さ位置に達したことを検知可能である。コントローラ２８は、センサＳ２が積載トレイ９を検知すると、操作部５６のそれまでのシート残量表示を、所定高さ位置に対応させた所定シート量を起点として減少するシート残量表示に変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが積載される方向へ移動可能な積載手段と、
前記積載手段に積載された最上面に位置するシートを給送する給送手段と、
前記給送手段がシート給送可能な高さ位置へ前記積載手段を移動させる移動手段と、
前記積載手段の移動量から前記積載手段に積載されたシート残量を判定するシート残量判定手段と、
前記シート残量判定手段によって判定されたシート残量を通知するための通知手段と、
前記積載手段にシートが積載されていないことを検知する第１検知手段と、
前記積載手段に積載されたシートが積載可能な上限枚数であることを検知する第２検知手段と、
前記給送手段によるシートの給送に伴って、前記積載手段が、前記第１検知手段が前記積載手段を検知する位置と前記第２検知手段が前記積載手段を検知する位置の間の所定位置に達したことを検知可能な第３検知手段と、
前記第３検知手段が前記積載手段を検知することに応答して、前記通知手段が通知する前記シート残量を前記第３検知手段の検知結果に基づいて変更する変更手段と、を備えることを特徴とするシート供給装置。
【請求項２】
前記変更手段は、前記通知手段が通知する前記シート残量を、前記第３検知部が前記積載手段を検知したときの前記積載手段上のシート量に対応するシート残量に変更することを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
【請求項３】
前記変更手段は、前記積載手段に積載して給送可能な最大シート量の２０％以下に対応するシート残量に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート供給装置。
【請求項４】
前記シート残量判定手段は、前記積載手段にシートが積載されていない場合を基準とした前記積載手段上のシート量の割合を判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート供給装置。
【請求項５】
前記シート残量判定手段は、
前記積載手段の移動量を測定する測定手段と、
前記積載手段にシートが補給される前の前記積載手段上のシート量と、前記積載手段にシートが補給された際の前記測定手段の測定結果と、に基づいて前記積載手段にシートが補給された後の前記積載手段上のシート量を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート供給装置。
【請求項６】
前記測定手段は、前記積載手段を移動させるための前記移動手段の作動量を検知して、当該検知結果に基づいて前記積載手段の昇降量を測定することを特徴とする請求項５に記載のシート供給装置。
【請求項７】
前記積載手段は、ワイヤによって吊り下げて支持され、
前記移動手段は、前記ワイヤを巻上げて前記積載手段を上昇させ、前記ワイヤを巻戻して前記積載手段を下降させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート供給装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート供給装置と、
前記シート供給装置から給送されたシートに画像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート供給装置と、
前記シート供給装置から給送されたシートの画像を読み取る画像読取手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高さ方向へ移動可能な積載手段に積載されたシートから最上面のシートを取り出して画像形成部等に給送するシート供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高さ方向へ移動可能な積載部材に積載された大量のシートの最上面を所定高さに位置させて最上面のシートを取り出して画像形成部等に給送するシート供給装置が広く用いられている。
【０００３】
特許文献１には、積載部材の四隅をワイヤで吊り下げて支持し、ワイヤを巻き上げて積載部材を昇降させることにより積載部材に積載されたシートの最上面を所定高さに位置させるシート供給装置が示されている。ここでは、ワイヤの巻き上げ量に応じて減少する数値をシート残量として表示部に表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４７７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のシート供給装置では、積載されたシートの重量によってワイヤが伸びることでシート残量の表示に誤差が発生する場合がある。また、積載部材を原点位置へ戻すことなく、積載部材上にシートが残った状態でシートを追加補給する操作を繰り返すと、シート残量の表示の誤差が累積して、シート残量が少なくなったときの表示内容と実際のシート残量との格差が大きくなって誤表示を引き起こす。シート残量が少なくなったときの誤表示の例としては、シート残量の表示が空になる前に積載部材上のシートが無くなってしまう場合や、積載部材上に相当量のシートが残った状態でシート残量の表示が０になってしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、シートの残量表示の誤差を軽減することができるシート供給装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシート供給装置は、シートが積載される方向へ移動可能な積載手段と、前記積載手段に積載された最上面に位置するシートを給送する給送手段と、前記給送手段がシート給送可能な高さ位置へ前記積載手段を移動させる移動手段と、前記積載手段の移動量から前記積載手段に積載されたシート残量を判定するシート残量判定手段と、前記シート残量判定手段によって判定されたシート残量を通知するための通知手段と、前記積載手段にシートが積載されていないことを検知する第１検知手段と、前記積載手段に積載されたシートが積載可能な上限枚数であることを検知する第２検知手段と、前記給送手段によるシートの給送に伴って、前記積載手段が、前記第１検知手段が前記積載手段を検知する位置と前記第２検知手段が前記積載手段を検知する位置の間の所定位置に達したことを検知可能な第３検知手段と、前記第３検知手段が前記積載手段を検知することに応答して、前記通知手段が通知する前記シート残量を前記第３検知手段の検知結果に基づいて変更する変更手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシート供給装置では、シートの残量表示の誤差を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】シート供給装置の斜視図である。
【図３】画像形成装置及びシート供給装置の制御系のブロック図である。
【図４】シート供給装置の垂直断面図である。
【図５】給送部の構成の説明図である。
【図６】移動機構の構成の説明図である。
【図７】ワイヤの巻き上げ機構の説明図である。
【図８】ワイヤの巻上げ量検出機構の説明図である。
【図９】中間高さでシートの最上面を検知するセンサの説明図である。
【図１０】下限位置で積載トレイを検知するセンサの説明図である。
【図１１】シート補給を待機する制御のフローチャートである。
【図１２】シート補給後の制御のフローチャートである。
【図１３】積載トレイ上のシートが無くなった状態の説明図である。
【図１４】積載トレイが中間位置まで下降した状態の説明図である。
【図１５】積載トレイにシート束を補給した状態の説明図である。
【図１６】積載トレイ上にシート残量１００％のシートが積載された状態の説明図である。
【図１７】大量積載されたシートを給送可能な位置まで上昇させた状態の説明図である。
【図１８】少量積載されたシートを給送可能な位置まで上昇させた状態の説明図である。
【図１９】シート残量表示のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。
【００１２】
図１に示すように、シート供給装置１は、画像形成装置５０の筐体へ接続可能な別筐体に収容されてユニット化されている。シート供給装置１は、底面に車輪を有して、画像形成装置５０から全体を分離可能である。シート供給装置１には、画像形成装置５０と結合するための図示しない係合フック部が設けられ、画像形成装置５０には図示しない係合受け部が設けられている。係合受け部に係合フック部を結合させることにより、シート供給装置１が画像形成装置５０に位置決め固定されている。
【００１３】
画像形成装置５０は、画像形成手段の一例であるトナー像形成部５１でトナー像を形成してシート供給装置１から供給されたシートに転写し、トナー像が転写されたシートを定着装置５２で加熱加圧してシートに画像を形成する。
【００１４】
シート供給装置１は、Ａ４サイズの普通紙で７０ｋｇにも及ぶ大量のシートを連続して供給可能であるため、多数枚の印刷物を得る場合に便利である。シート供給装置１は、積載トレイ９を昇降させて積載されたシートの最上面を所定高さに位置させて、最上面のシートを１枚ずつ取り出して画像形成装置５０に給送する。積載トレイ９は、シート束が載置されると上昇し、センサＳ１がシート束の最上面を検知すると停止する。
【００１５】
シート供給装置１は、通常のカセット部に比べてシートを一度に大量に収容できるため、ユーザーがシート束をシート供給装置１に補給する回数が少なくて済む。しかし、ユーザーは、所望の多数枚の印刷を行おうとした時、シート供給装置１内のシート残量を直接には把握しにくい。そして、ユーザーがシート残量を確かめずに印刷を開始してしまうと、シート供給装置１を用いた所望の多数枚の印刷を行っているときに、シート供給装置１内のシートが途中で無くなることがある。そのとき、ユーザーがその場所を離れていると、長時間にわたって所望の印刷が中断されてしまう可能性がある。
【００１６】
そこで、シート供給装置１は、ユーザーが見やすい位置に操作部５６を設け、操作部５６に積載トレイ９上のシート残量を表示している。最大積載高さまで積載トレイ９にシートが積載された状態を１００％として積載トレイ上のシート積載量を％で表示している。シート供給装置１からシートが給送されて積載トレイ９が上昇するのに伴って％の数値が減少し、０％が表示された際に積載トレイ９上のシート枚数が０枚になるようにシート残量を表示している。
【００１７】
（シート供給装置）
図２はシート供給装置の斜視図である。図３は画像形成装置及びシート供給装置の制御系のブロック図である。図２中、（ａ）はカセット部が収納された状態、（ｂ）はカセット部が引き出された状態である。
【００１８】
図２に示すように、普通紙、厚紙、薄紙、樹脂シート等のシートを積載するためのカセット部３をフレーム部４に引き出し可能に収容している。
【００１９】
図２の（ｂ）に示すように、シート供給装置１にシートを補給する場合、ユーザーは、ボタンＢを押すことでフレーム部４からカセット部３を引き出した状態で、カセット部３に上方からシート束を載置する。ボタンＢを押すと、積載トレイ９は下降を開始し、カセット部３に設けられたセンサＳ２で積載トレイや紙面を検知、あるいは積載トレイ９の下降の限界位置に設けられたセンサＳ３が積載トレイ９を検知すると下降を停止する。
【００２０】
そして、不図示の解除機構によってカセット部３をフレーム部４に係合する図示しない保持部材の係合状態が解除される。カセット部３は、不図示のバネによってフレーム部４から押し出される方向に付勢されているので、保持部材の係合状態が解除されると、カセット部３がフレーム部４から押し出される。そのため、フレーム部４からカセット部３が引き出された状態となり、カセット部３の上方からシート束を補給可能になる。
【００２１】
フレーム部４には、図示しない検知部が設けられている。ユーザーがシート束を補給した後にカセット部３をフレーム部４に押し込むと、当該検知部がフレーム部４に対するカセット部３の格納を検知する。フレーム部４の上部に給送部２が配置され、給送部２及びカセット部３は、フレーム部４によって一体に支持されている。
【００２２】
図３に示すように、シート供給装置１は、画像形成装置５０に備えられた制御部２７によって動作し、ＣＰＵで構成されるコントローラ２８が、ピックアップローラ５や給送ローラ６を駆動させる給送モータＭ５や、グリップローラ８を駆動させる搬送モータＭ８や、巻き上げ機構Ｍ９を動作させるためのモータ１５や、カセット部３とフレーム部４の係合状態を解除する不図示の解除機構等のアクチュエータなどを動作させる。コントローラ２８は、記憶部２６からの情報、センサＳ１〜Ｓ３の出力信号、エンコーダ２４のパルス情報等に基づいてシート供給装置１を制御する。
【００２３】
制御部２７は、制御信号をシート供給装置１に送出してコントローラ２８に所定の制御を実行させる。シート供給装置１は、画像形成装置からシート給送信号を受けるとシート給送動作を連続的に実施する。また、制御部２７は、コントローラ２８から送信されたシート残量を操作部５６に表示させる。
【００２４】
（給送部）
図４はシート供給装置の垂直断面図である。図５は給送部の構成の説明図である。図４に示すように、シート供給装置１の上部に配置された給送部２は、カセット部３に積載されたシートを上方から取り出し、一枚ずつに分離して画像形成装置（５０）へ給送する。
【００２５】
図５に示すように、コントローラ２８は、シート搬送経路に配置された不図示の光学センサによってシートの先端あるいは後端を検知して、給送モータＭ５や搬送モータＭ８を駆動／停止させる。そして、ピックアップローラ５、給送ローラ６、分離ローラ７、グリップローラ８が適宜回転され、画像形成装置５０へ積載されたシートＰの上方から一枚ずつシートを受け渡すタイミングを制御する。
【００２６】
シート供給装置１の給送部２には、カセット部３からシートをピックアップするためのピックアップローラ５が設けられている。ピックアップローラ５は、給送モータＭ５がシートの給紙方向に回転駆動されると、カセット部３に積載されたシートをカセット部３から引き出して給送ローラ６と分離ローラ７のニップ部に搬送する。
【００２７】
給送ローラ６と分離ローラ７とピックアップローラ５とは、不図示のギア列を介して連結されている。給送ローラ６は、シートＰを給送する方向に回転し、分離ローラ７は、シートを給送する逆方向に回転駆動されつつ、給送ローラ６に従動回転して、いわゆるリタード方式の分離部を形成している。
【００２８】
シートＰは、給送ローラ６と分離ローラ７とのニップ部で１枚ずつに分離された後、搬送モータＭ８によって回転駆動されるグリップローラ８に搬送される。先行するシートＰがグリップローラ８に到達すると、次のシートが連続的に給送されるのを防止するために給送モータＭ５が停止され、ピックアップローラ５、給送ローラ６、分離ローラ７は回転駆動されなくなる。ただし、ピックアップローラ５と給送ローラ６は、ワンウエイクラッチによって空転して、グリップローラ８による先行するシートＰの搬送を妨げない。
【００２９】
グリップローラ８によって搬送されたシートは、図１に示す画像形成装置５０に引き渡されて、電子写真プロセスを用いた画像形成に供される。先行するシートがグリップローラ８を通過すると搬送モータＭ８が停止し、次のシートを連続的に給紙するため、再び給送モータＭ５が回転駆動して、ピックアップローラ５が次のシートＰをピックアップする。
【００３０】
シート供給装置１がシート給送動作を連続的に実施すると、カセット部３に積載されたシートＰの最上面が下がって、ピックアップローラ５が最上面のシートＰを摩擦して搬送するために必要な搬送圧が低下してくる。
【００３１】
このため、ピックアップローラ５と一体に回動するガイド２５に設けられたセンサフラグがセンサＳ１を遮光しなくなると、積載トレイ９を所定量だけ上昇させて最上面のシートＰを所定高さに戻して適正範囲の搬送圧に復帰させる。積載トレイ９を上昇させる所定量は、２ｍｍに設定しているため、シートが取り出される所定高さはシートの給送に伴って２ｍｍの範囲で変動する。
【００３２】
（移動機構）
図６は移動機構の構成の説明図である。図７はワイヤの巻き上げ機構の説明図である。図８はワイヤの巻上げ量検出機構の説明図である。
【００３３】
図６に示すように、積載トレイ９は、トレイ９ａの前後の端部にステイ９ｂおよびステイ９ｃを固定してＨ型平面形状のシート積載面を形成している。シートＰを積載した積載トレイ９は、ステイ９ｂの両端とステイ９ｃの両端に固定されたワイヤによって吊り下げて支持される。
【００３４】
ステイ９ｂの両端は、第一ワイヤ１０ａと第三ワイヤ１０ｃとに係合している。ステイ９ｃの両端は、第二ワイヤ１０ｂと第四ワイヤ１０ｄとに係合している。積載トレイ９の上方に位置させて、フレーム部（４：図２）に４つのプーリ１４ａ〜１４ｄが回転自在に設けられている。第一ワイヤ１０ａは、プーリ１４ａに懸架されている。第二ワイヤ１０ｂは、プーリ１４ａとプーリ１４ｂに懸架されている。第三ワイヤ１０ｃは、プーリ１４ｃに懸架されている。第四ワイヤ１０ｄは、プーリ１４ｃとプーリ１４ｄに懸架されている。
【００３５】
第一ワイヤ１０ａと第二ワイヤ１０ｂは、巻上げ軸１３の一端側に固定されたプーリ１１に巻取り可能である。第三ワイヤ１０ｃと第四ワイヤ１０ｄは、巻上げ軸１３の他端側に固定されたプーリ１２に巻取り可能である。巻上げ軸１３の両端は、フレーム部（４：図２）に回転自在に支持されている。
【００３６】
巻上げ軸１３は、プーリ１１、１２と一体に回転する。巻上げ軸１３を巻取り方向に回転させると、プーリ１１とプーリ１２がそれぞれのワイヤを巻取って、カセット部３内で積載トレイ９が上昇する。巻上げ軸１３を巻取り解除方向に回転させると、プーリ１１とプーリ１２がそれぞれのワイヤの巻取りを解放して、カセット部３内で積載トレイ９が下降する。
【００３７】
図７に示すように、巻き上げ機構Ｍ９は、モータ１５を作動させて巻上げ軸１３に駆動力を与えて、巻上げ軸１３を巻取り方向と巻取り解除方向とに回転させることが可能である。モータ１５の駆動力は、モータ１５からギアボックス１６を介してギアボックス出力ギア１７、伝達ギア１８、１９、２０の順に伝達されて、巻上げ軸１３と同軸上に結合されているギア２１を回転させる。
【００３８】
図８に示すように、コントローラ２８は、積載トレイ９の上昇量および下降量を巻き上げ機構Ｍ９に付設したエンコーダ２４とフォトインタラプタＤＥＴによって測定することが可能である。
【００３９】
エンコーダ２４は、伝達ギア１９から伝達ギア２２によって分岐された回転を伝達ギア２３を介して伝達されることで回転する。伝達ギア２３は、一端がエンコーダ２４と係合するカップリング形状を備えている。
【００４０】
エンコーダ２４は、プーリ１１とプーリ１２の巻取り方向あるいは巻取り解除方向の回転量に応じた角度だけ回転する。エンコーダ２４は、円周上に多数のスリットが形成されている。フォトインタラプタＤＥＴは、エンコーダ２４の回転に伴ってスリットごとにＯＮ／ＯＦＦして、プーリ１１とプーリ１２の回転量に応じた個数のインクリメンタルパルスを発生させる。
【００４１】
コントローラ２８は、フォトインタラプタＤＥＴが発生するパルス信号を上昇パルス信号と下降パルス信号に分けてパルスカウントすることにより、積載トレイ９の上昇量および下降量を測定する。コントローラ２８は、モータ１５の回転方向を検知することで、積載トレイ９の上昇と下降を識別する。コントローラ２８は、モータ１５の回転方向に応じて上昇パルス信号と下降パルス信号を判別して積算もしくは減算することで、積載トレイ９の現在位置に対応するパルスカウントの累積値を取得する。
【００４２】
（積載トレイを検出するセンサ）
図９は中間高さでシートの最上面を検知するセンサの説明図である。図１０は下限位置で積載トレイを検知するセンサの説明図である。
【００４３】
図９に示すように、センサＳ２は、フラグ２９によって光路を２方向から遮断されることで積載トレイ９及び積載トレイ９に積載されたシートの最上面を検知するフォトインタラプタである。フラグ２９は、不図示のばねによって図示の位置に保持されている。
【００４４】
積載トレイ９の下降に伴ってフラグ２９がセンサＳ２側へ押し込まれることで、センサＳ２が遮光されて積載トレイ９が検知される。積載トレイ９がさらに下降すると、シート残量が０の場合は積載トレイ９の上面９ｄがフラグ２９を通過した際に、シート残量がある場合は最上面のシートがフラグ２９を通過した際に、フラグ２９が元の位置に復帰してセンサＳ２の遮光を解除する。これにより、積載トレイ９の上面９ｄ又はシート束の最上面が検知される。
【００４５】
前述したように、ユーザーがシートを補給する際、ボタンＢを押すことで積載トレイ９が下降し、積載トレイ９の上面９ｄ、またはシート束の最上面がセンサＳ２によって検知されると、積載トレイ９は下降を停止し、カセット部３がフレーム部４から押し出されるため、カセット部３に上方からシート束を補給できる。これにより、積載トレイ９が下降の限界に設けられたセンサＳ３で積載トレイ９を検知してからカセット部３が押し出されるよりも早くシート束を補給することができる。
【００４６】
すなわち、センサＳ２は、ユーザーがシートを積載トレイ９に補給する際に積載トレイ９の下降／上昇の時間が増大することを防止するために設けられている。例えば、ユーザーが追加するシート束の量は様々であり、少量のシート束を補給される場合、積載トレイ９を最下端に設けてあるセンサＳ３（図１０）まで下降させてシート束を補給した後に最上面のシートがセンサＳ１に検知されるまで上昇する時間よりも、センサＳ２により積載トレイ９を検知してシート束を補給した後に最上面のシートがセンサＳ１に検知されるまで上昇する時間のほうが短くなる。センサＳ２は、後述するように、積載されたシートの重量によるワイヤの伸びがシート残量検知精度に影響を及ぼさない位置に配置されている。
【００４７】
（シート補給時の動作）
図１１はシート補給を待機する際のコントローラ２８の制御を示すフローチャートである。図１２はシート補給後のコントローラ２８の制御を示すフローチャートである。図１３は積載トレイ上のシートが無くなった状態の説明図である。図１４は積載トレイが中間位置まで下降した状態の説明図である。図１５は積載トレイにシート束を補給した状態の説明図である。図１６は積載トレイ上にシート残量１００％のシートが積載された状態の説明図である。
【００４８】
図１３に示すように、積載トレイ９上のすべてのシートが給送されて残留シートが無くなると、ユーザーは、積載トレイ９上にシート束を補給する必要がある。
【００４９】
図３を参照して図１１に示すように、コントローラ２８は、ユーザーによって図２の（ｂ）に示すボタンＢが押されると（Ｓ１１のＹＥＳ）、補給前のシート残量を記憶部２６に記録する（Ｓ１２）。
【００５０】
コントローラ２８は、アクチュエータである不図示の解除機構を作動させて（Ｓ１３）、カセット部３とフレーム部４の係合を解除する。そして、コントローラ２８は、モータ１５を作動させて積載トレイ９を下降させる（Ｓ１４）。これにより、図１４に示すように積載トレイ９は下降動作を開始して、センサＳ１が積載トレイ９の上面（もしくは、積載トレイ９上のシート最上面）を検知しなくなる。
【００５１】
コントローラ２８は、モータ１５の回転が下降方向であるため、エンコーダ２４の出力パルスを下降パルス信号としてカウントする（Ｓ１５）。
【００５２】
コントローラ２８は、図１４に示すようにセンサＳ２が積載トレイ９の上面９ｄ（もしくは図１５に示すように残留シートの最上面）を検知すると（Ｓ１６のＹＥＳ）、モータ１５を停止して積載トレイ９の下降を停止させる（Ｓ１７）。同時にコントローラ２８は、下降パルス信号のカウントを停止する（Ｓ１８）。
【００５３】
図１５に示すように、センサＳ３は、積載トレイ９の下面に設けた図示しないフラグによって遮光されるフォトインタラプタである。センサＳ３によって下限位置が検知されるまで、積載トレイ９は下降することができる。
【００５４】
コントローラ２８は、センサＳ２がＯＮする前（シート束もしくは積載トレイ９の上面を検知する前）に（Ｓ１６のＮＯ）センサＳ３がＯＮすると（Ｓ１９のＹＥＳ）、モータ１５を停止して積載トレイ９の下降を停止させる（Ｓ１７）。同時にコントローラ２８は、下降パルス信号のカウントを停止する（Ｓ１８）。
【００５５】
ところで、積載トレイ９の下降に伴いセンサＳ２がＯＮする状態は２種類あり、例えば図１８のように積載トレイ９（積載トレイ９ｅ部）がセンサＳ２より上方向にある場合は、積載トレイ９の下降に伴い、センサＳ２の状態はＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮとなる。一方、図１７のように積載トレイ９がセンサＳ２より下方にあり、かつシート束がセンサＳ２を押し込んでいる場合は、積載トレイ９の下降に伴いセンサＳ２の状態はＯＦＦ→ＯＮとなる。
【００５６】
図１５に示すように、ユーザーが積載トレイ９上にシート束Ｐ１をセットすると、図９に示すフラグ２９がシート束Ｐ１に押し込まれて、センサＳ２はＯＦＦして、積載トレイ９を検知しなくなる。コントローラ２８は、センサＳ２がＯＦＦすると、積載トレイ９をさらに下降させて、センサＳ２がシート束Ｐ１の最上面を検知した状態で積載トレイ９の下降を停止させる。ユーザーがシート束Ｐ１上に、シート束Ｐ２を継ぎ足すと、コントローラ２８は、シート束Ｐ１＋Ｐ２の上面がセンサＳ２で検知されるまで、積載トレイ９を下降させる。このため、図１６に示すように、ユーザーは、積載トレイ９の下降の下限位置に設けたセンサＳ３に積載トレイ９が検知されるまでは、積載トレイ９上のシートＰ上に、シートを継ぎ足すことができる。
【００５７】
下降パルスのカウント動作は、シート束が追加補給されてセンサＳ２によるシート最上面検知が行われる度に追加で実施される。シート最上面検知が行われた後の下降過程でエンコーダ２４が出力した下降パルス数が記憶部２６に保存される。
【００５８】
図３を参照して図１２に示すように、コントローラ２８は、シートが補給された後にカセット部３の格納が検知されると（Ｓ２１のＹＥＳ）、モータ１５を作動させて積載トレイ９を上昇させる（Ｓ２２）。同時にコントローラ２８は、エンコーダ２４によって積載トレイ９の上昇パルス信号をカウントする（Ｓ２３）。
【００５９】
コントローラ２８は、図１７に示すように積載トレイ９に載置されたシートの最上面がセンサＳ１で検知されるまで（Ｓ２４のＹＥＳ）積載トレイ９を上昇させる（Ｓ２５）。コントローラ２８は、シートの最上面がセンサＳ１で検知されるまでにカウントされたエンコーダ２４の上昇パルス数を記憶部２６に記録する（Ｓ２６）。
【００６０】
コントローラ２８は、最初に保存した補給前のシート残量に、補給後に保存した下降パルス数と最後に保存した上昇パルス数の差分値に応じたシート残量を加算して補給後のシート残量を計算する（Ｓ２７）。コントローラ２８は、補給後のシート残量を操作部５６に表示する（Ｓ２８）。
【００６１】
図８に示すように、積載トレイ９の移動量は、巻き上げ機構Ｍ９のギア列のギア比で決定される。実施の形態１では、エンコーダ２４の出力パルスの１パルス当りの積載トレイ９の移動量は０．３ｍｍである。したがって、下降パルス数から上昇パルス数を差し引いた値に１パルス当りの移動量を乗じることにより、補給されたシート量を特定することができる。そして、シートが補給される前に保存したシート残量に補給されたシート量を加算することにより補給後のシート残量を求めることができる。
【００６２】
なお、実施の形態１では、センサＳ１がＯＮになる位置から、下限位置がセンサＳ３によって検知されるまで積載トレイ９にシートが積載できる位置までの高さ（３５０ｍｍ）をシート残量１００％としている。そして、センサＳ３によって下限位置が検知される位置を起点にしてシート束の最上面がセンサＳ１に検知されるまでの積載トレイ９の上昇量に相当する割合を差し引いた％表示の値をシート残量として操作部５６に表示している。
【００６３】
以上説明したように、積載部材の一例である積載トレイ９は、シートが積載される方向へ移動可能である。給送部の一例である給送部２は、積載トレイ９に積載された最上面に位置するシートを給送する。移動機構の一例であるプーリ１１、１２の駆動機構は、給送部２が給送可能な高さ位置へシートを位置させるように積載トレイ９を移動させる。
【００６４】
実施の形態１では、測定部の一例であるエンコーダ２４及びフォトインタラプタＤＥＴは、積載トレイ９の昇降量を測定する。エンコーダ２４及びフォトインタラプタＤＥＴは、積載トレイ９を移動させるためのプーリ１１、１２の作動量を検知して、当該検知結果に基づいて積載トレイ９の昇降量を測定する。
【００６５】
（シート残量の誤差）
次に、従来の構成でのシート残量の表示誤差について説明する。図１７は大量積載されたシートを給送可能な位置まで上昇させた状態の説明図である。図１８は少量積載されたシートを給送可能な位置まで上昇させた状態の説明図である。
【００６６】
近年は商業印刷としてのＰＯＤ（プリントオンデマンド）印刷のニーズが高まっており、シート残量を精度よく検知する必要がある。特にシート束の補給を行う準備を行う上でシート残量が少なくなったときの残量表示精度は重要である。例えば残量を１％の精度でユーザーに通達することが必要とされている。
【００６７】
従来の構成では、積載トレイ９をワイヤで吊り下げているため、積載トレイ９にコート紙のような坪量の大きいシートを満載すると、シートの重量によってワイヤが伸びた分だけ少ない下降パルス数でセンサＳ３がＯＮする。このため、シートの補給量が過小に計算されて操作部５６に実際より少なくシート残量が表示される。このため、積載トレイ９に満載した状態からシートの給送を開始すると、積載トレイ９にシートが残っているにも関わらず、操作部５６にシート残量０％が表示されてしまい、シート残量が少なくなったときの誤差要因となっていた。
【００６８】
図１７に示すようにシートが大量積載された状態では、シートの重量が積載トレイ９に加わって、図６に示す積載トレイ９を支持するワイヤ１０ａ〜１０ｄに大きな伸びが発生する。ワイヤ１０ａ〜１０ｄの伸びは、エンコーダ２４の出力パルスをカウントすることでは測定できない。その結果、図１８に示すようにシートが少量積載された状態と比較すると、最後までシートを給送したときのシート残量の表示に誤差が生じる。
【００６９】
ワイヤの伸びは１５ｋｇあたり２ｍｍ、シート満載時の最大重量は９０ｋｇ(最大積載高さ３５０ｍｍ)であるため、シート満載時のワイヤ伸び量は１２ｍｍである。これは、最大載置高３５０ｍｍをシート残量１００％としたとき、すでに約３．４％の誤差を持っており、精度よくシートの残量を把握することができない。
【００７０】
以上説明したように、従来の構成では、積載トレイ９は、ワイヤによって吊り下げて支持される。モータ１５は、プーリ１１、１２を回転させてワイヤを巻上げることにより積載トレイ９を上昇させ、ワイヤを巻戻すことにより積載トレイ９を下降させる。このため、シートが大量に積載トレイ９に積載されるとワイヤが伸びてシート残量の見積り誤差が増加する。
【００７１】
また、演算部の一例であるコントローラ２８は、積載トレイ９にシートが補給される前のシート残量と、積載トレイ９にシートが補給された際のエンコーダ２４の測定結果と、に基づいてシート補給後のシート残量を演算する。このため、積載トレイ９がセンサＳ２よりも低い範囲でユーザーによるシート補給と画像形成装置５０に対するシートの給送とが繰り返されると、積載トレイ９上のシート残量の見積り誤差が次第に増加する。
【００７２】
そこで、実施の形態１では、積載トレイ９上の残量シートの重量によるワイヤの伸びが所望する残量検知精度を保障する位置にセンサＳ２を配設している。センサＳ２は、センサＳ１の状態がＯＮしてからを基点として、シートの重量によってワイヤの伸びが１％未満となる位置に配設している。より具体的には、センサＳ１の状態がＯＮから７０ｍｍ（残量値２０％に相当）下方の位置に配設している。また、センサＳ２の位置を基点にして操作部５６にセンサＳ２の位置に対応したシート残量値２０％に改めて表示させている。これにより、シート残量が０％に近付いたときのシート残量表示精度を高めている。
【００７３】
（シート残量修正シーケンス）
図１９はシートの残量表示をする際のコントローラ２８の制御を示すフローチャートである。図３を参照して図１９に示すように、コントローラ２８は、画像形成装置から給送開始を指令されると（Ｓ３１のＹＥＳ）、給送モータＭ５を作動させて給送を開始する（Ｓ３２）。シートの給送の累積によってシートの最上面の高さが低下するとセンサＳ１がＯＦＦする（Ｓ３３のＮＯ）。
【００７４】
コントローラ２８は、センサＳ１がＯＦＦするたびに（Ｓ３３のＮＯ）、モータ１５を作動させて積載トレイ９を所定量ずつ上昇させる（Ｓ３４）。コントローラ２８は、上昇ごとにエンコーダ２４の上昇パルスをカウントする（Ｓ３５）。センサＳ２がＯＮのままの場合（Ｓ３６のＮｏ）、上昇パルス数に相当するだけ操作部５６に表示されるシート残量を継続的に減らしていく（Ｓ３８）。
【００７５】
図１８に示すように、シートが補給されることなくシートの給送が継続して積載トレイ９が上昇し続けると、積載トレイ９がセンサＳ２を通過してセンサＳ２がＯＦＦする（Ｓ３６のＹＥＳ）。
【００７６】
コントローラ２８は、センサＳ２がＯＦＦすると（Ｓ３６のＹＥＳ）、操作部５６に表示されるシート残量の数値を２０％の規定値に置き換える（Ｓ３７）。
【００７７】
そして、コントローラ２８は、画像形成装置から給送停止を指令されると（Ｓ３９のＹＥＳ）、給送モータＭ５を停止させてシートの給送を停止する（Ｓ４０）。
【００７８】
図９に示すように、シートの給送に伴って積載トレイ９が上昇し、積載トレイ９上のシート残量が２０％になると、積載トレイ９も積載トレイ９上のシートもフラグ２９をセンサＳ２の遮光位置に保持できなくなる。そして、下端部９ｅを通過したフラグ２９が積載トレイ９側へ回転することでセンサＳ２の遮光が解除される。
【００７９】
そこで、センサＳ２の遮光が解除され、センサＳ２がＯＦＦしたときに、それまで記憶部２６にカウントしていたシート残量値を規定値２０％に修正する。規定値２０％は、センサＳ１がシートの最上面を検知している状態でセンサＳ２が積載トレイ９の下端部９ｅを検知しているときの積載トレイ９上のシート積載高さに対応している。
【００８０】
規定値２０％は、最大のシート載置高さである３５０ｍｍ中の７０ｍｍに対応している。シートの給送に伴って上昇する積載トレイ９がセンサＳ２を通過してセンサＳ２がＯＦＦしたタイミングが、積載トレイ９上のシート載置高さが７０ｍｍを割り込んだタイミングである。コントローラ２８は、このタイミングで、操作部５６に表示されていた数値が何％であろうと、かまわずシート残量の表示値を、強制的に正しい２０％に修正する。つまり、記憶部２６にカウントされていたシート残量値δ％が規定値２０％に書き換えられる。
【００８１】
載置高７０ｍｍのシートの重量は最大で１８ｋｇであって、１８ｋｇを支持するワイヤの伸び量は２．２ｍｍである。２．２ｍｍは、シートの最大載置高３５０ｍｍをシート残量１００％としたときの約０．７％に過ぎないため、ワイヤの伸び量が及ぼす残量検知精度への影響はほぼ無視できる。
【００８２】
（実施の形態１の構成とその効果）
上述したように、実施の形態１では、表示部の一例である操作部５６は、積載部材上の一例である積載トレイ９上の給送可能なシート残量をユーザーに通知する。実行部の一例であるコントローラ２８は、積載トレイ９にシートが補給された後に、積載トレイ９上のシート量を求めて、当該シート量を起点として減少するシート残量表示を実行させる。このため、ユーザーは、画像形成中にリアルタイムにシート残量を把握してシートの補給タイミングを判断できる。
【００８３】
実施の形態１では、検知部の一例であるセンサＳ２は、シートの給送に伴って積載トレイ９が所定高さ位置に達したことを検知可能である。変更部の一例であるコントローラ２８は、センサＳ２が積載トレイ９を検知した後に、操作部５６の表示を変更させる。これにより、操作部５６には、所定高さ位置に対応させた所定シート量を起点として次第に減少するシート残量表示が実行される。このため、センサＳ２が積載トレイ９を検知した後は、積載トレイ９上のシート残量と操作部５６に表示されるシート残量との誤差が少なくなり、シート残量を精度良く表示することができる。
【００８４】
実施の形態１では、所定シート量は、シートの給送の累積に伴ってセンサＳ２が積載トレイを検知したときの積載トレイ９上のシート量に相当する規定値であり、先述したように本実施例ではセンサＳ２の位置はシートの重量に伴うワイヤの伸び量による誤差が、満載での残量値１００％（３５０ｍｍ）に対して、１％未満になる位置（２０ｍｍ）に配設されている。このため、規定値から０までのシート残量表示は、誤差が少なく、再現性が高い。所定シート量は、積載トレイ９に積載して給送可能な最大シート量の２０％以下に対応しているので、表示誤差が少なくなる。積載トレイ９のシート残量が２０％になったときに満載状態から蓄積されたシート残量の誤差を一気にキャンセルすることができる。このようにして、シート残量が２０％未満になった以降において精度の高いシート残量表示が可能となる。
【００８５】
実施の形態１では、センサＳ２は、積載トレイ９の移動範囲の中間位置に配置されて、シートを補給する際の積載トレイ９の昇降制御に使用される。昇降制御に使用するセンサを兼ねているので、表示変更のために専用のセンサを設ける必要が無い。このため、シート供給装置１の大型化を招くことなく、より精度良くシート残量を表示できる。
【００８６】
実施の形態１では、センサＳ２の位置を満載時の残量値１００％（３５０ｍｍ）に対して２０％（７０ｍｍ）になる位置としたが、ワイヤの伸び量による誤差が１％未満になる位置であれば、これに限った位置でなくても良い。
【００８７】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、画像形成装置５０の外側に独立した筐体構造を有するシート供給装置１を配置した。これに対して、実施の形態２では、図１に示すように、画像形成装置５０の筐体の内側にシート供給装置５３を配置した。シート供給装置５３は、積載トレイ９の昇降に関する構成及び制御がシート供給装置１と同一であるため、詳細な説明を省略する。
【００８８】
＜実施の形態３＞
実施の形態１では、画像形成装置の実施形態を説明した。実施の形態３では、画像読取装置の実施形態を説明する。図１に示すように、「シート供給装置１から給送されたシートに画像を形成する画像形成部」を「シート供給装置１から給送されたシートの画像を読み取る画像読取部」に置き換えることで、画像読取装置を構成できる。画像読取部の例は、ＣＣＤラインセンサ上に原稿を通過させて、ＣＣＤラインセンサ対向面の画像を読み取って画像データを生成する装置である。
【００８９】
＜その他の実施形態＞
本発明は、積載部材に積載されたシートの給送が累積していく過程でシート残量が減少するようにシート残量表示が実行される限りにおいて、実施の形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施の形態でも実施できる。
【００９０】
したがって、実施の形態１に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置、制御上の数値などは、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【００９１】
例えば、積載トレイを吊り下げて支持するワイヤは歯付ベルト（いわゆるタイミングベルト（登録商標））に置き換えてもよい。原点復帰をすることなく積載トレイの昇降量をカウントしてシート残量を計算するため、シート残量誤差が累積するものであれば、荷重の大小によって誤差を生じないような支持方法の実施形態であっても、本発明を実施可能である。
【００９２】
センサＳ２は、カセット部３の外部側に設けたフラグ２９を介して積載トレイ９の位置を検知するものである必要はない。例えば積載トレイ９にセンサＳ２およびフラグ２９が設けられており、残量検知の修正を行う所定の位置に穴を設けることで積載トレイ９の位置を検知するものであってもよい。
【００９３】
実施の形態１では、エンコーダ２４がワイヤの巻き上げ機構に備わる伝達ギアにレイアウトされるが、エンコーダ２４は他の位置にレイアウトされてもよい。例えばモータ１５自体に備わるエンコーダを利用することで積載トレイ９の移動量を演算してもかまわない。
【００９４】
画像形成装置は、１ドラム型／タンデム型の区別なく実施できる。感光体の数、帯電方式、静電潜像の形成方式、転写方式、定着方式等の区別無く実施できる。ここでは、トナー像の形成／定着に係る主要部のみを説明しているが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
【符号の説明】
【００９５】
１  シート供給装置、２  給送部、３  カセット部
４  フレーム部、５  ピックアップローラ、６  給送ローラ
７  分離ローラ、８  グリップローラ
９  積載トレイ、１１、１２  プーリ
１３  巻上げ軸、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  プーリ
１５  モータ、２４  エンコーダ、２７  制御部
２８  コントローラ、５０  画像形成装置、５１  トナー像形成部
５２  定着装置、５６  操作部
Ｐ  シート、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  センサ
【図１】
2015202912.tif 000003
【図２】
2015202912.tif 000004
【図３】
2015202912.tif 000005
【図４】
2015202912.tif 000006
【図５】
2015202912.tif 000007
【図６】
2015202912.tif 000008
【図７】
2015202912.tif 000009
【図８】
2015202912.tif 000010
【図９】
2015202912.tif 000011
【図１０】
2015202912.tif 000012
【図１１】
2015202912.tif 000013
【図１２】
2015202912.tif 000014
【図１３】
2015202912.tif 000015
【図１４】
2015202912.tif 000016
【図１５】
2015202912.tif 000017
【図１６】
2015202912.tif 000018
【図１７】
2015202912.tif 000019
【図１８】
2015202912.tif 000020
【図１９】
2015202912.tif 000021