(57)【要約】【課題】本発明は給紙装置に関し、特にセンサの数を減らすと共に、給紙された用紙の枚数をカウントすることなく、積載用紙の残量を検知することができる給紙装置を提供するものである。【解決手段】本発明は給紙部に底板（トレイ）３を有し、底板３を昇降する昇降手段によって駆動し、底板３上の積載された用紙の量を単一のセンサを使用して測定する構成である。例えば、空転機構を有する駆動系を使用し、底板３の下降時間を測定し、又は予め設定し、測定した上昇時間との比較によって底板３上の用紙積載量を測定する。また、この処理を複数回繰り返すことによって、より詳細な用紙積載量を測定する構成である。【選択図】  図１
2005001780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を積載する用紙積載手段と、
該用紙積載手段が給紙可能な位置にあることを検知する検知手段と、
前記用紙積載手段を昇降する昇降手段と、
該昇降手段を駆動する駆動手段と、
前記昇降手段と前記駆動手段を連結し、前記用紙積載手段が下降する際、破損を防ぐ空転機構が設けられた連結手段と、
用紙が積載された用紙積載手段の下降時間を計測する第１の計測手段と、
下降後の用紙積載手段を上昇させ、前記検知手段で給紙可能位置までの上昇時間を計測する第２の計測手段と、
前記上昇時間と下降時間が同じである時、前記用紙積載手段は第１の位置にあると判断し、前記上昇時間が下降時間より短い時、前記用紙積載手段は第２の位置にあると判断する判断手段と、
を有することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
用紙を積載する用紙積載手段と、
該用紙積載手段が給紙可能な位置にあることを検知する検知手段と、
前記用紙積載手段を昇降する昇降手段と、
該昇降手段を駆動する駆動手段と、
前記昇降手段と前記駆動手段を連結し、前記用紙積載手段が下降する際、破損を防ぐ空転機構が設けられた連結手段と、
用紙が積載された用紙積載手段の下降時間を計測する第１の計測手段と、
下降後の前記用紙積載手段を上昇させ、前記検知手段で給紙可能位置までの上昇時間を計測する第２の計測手段と、
予め設定された基準位置からの第１の時間、第２の時間、第３の時間を設定し、
最初、前記用紙積載手段を前記第２の時間下降処理を行い、その後上昇処理を行い、前記上昇時間と下降時間が同じ場合、更に前記用紙積載手段を前記第１の時間下降処理を行い、その後上昇処理を行い、前記上昇時間と下降時間が同じであれば、前記用紙積載手段は第１の位置にあると判断し、前記上昇時間が下降時間より短い時、前記用紙積載手段は第２の位置にあると判断し、
前記第２の時間の下降処理の際、上昇時間が下降時間より短い時、更に前記用紙積載手段を前記第３の時間下降処理を行い、その後上昇処理を行い、前記上昇時間と下降時間が同じであれば、前記用紙積載手段は第３の位置にあると判断し、前記上昇時間が下降時間より短い時、前記用紙積載手段は第４の位置にあると判断する
ことを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
用紙を積載する用紙積載手段と、
該用紙積載手段が給紙可能な位置にあることを検知する第１の検知手段と、
前記用紙積載手段が最下部に位置することを検知する第２の検知手段と、
前記用紙積載手段を昇降する昇降手段と、
前記用紙積載手段が上昇する回数を計数する計数手段と、
該計数手段の計数結果から積載用紙量を測定する測定手段と、
を有することを特徴とする給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷装置に係り、特に用紙を積載し、印刷装置内に用紙を供給する給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ装置等の印刷装置には、印刷装置内に用紙を供給する為、給紙カセット等で構成される給紙装置が配設されている。このような給紙装置は用紙の残量を検知する為、用紙量検知装置が設けられている。
【０００３】
図２４は従来の用紙量検知装置の構成を説明する図である。尚、同図に示す給紙装置は昇降機構が設けられた装置である。例えば、同図（ａ）はトレイ７１が最下部に位置する状態であり、下限センサ７２ａがトレイ７１に押圧され、オンされている。この状態で、例えば用紙Ｐを補給し、トレイ７１が上昇を開始し、最上面の用紙Ｐが上限センサ５７ｂを押圧し、上限センサ７２ｂをオンした状態が、同図（ｂ）である。
【０００４】
したがって、トレイ７１が同図（ａ）の状態から、上昇を開始し、上限センサ７２ｂがオンするまでの時間は、積載された用紙Ｐの量に基づく。同図（ｂ）及び（ｃ）はこの関係を示す。同図（ｂ）の場合上昇時間はＴａであり、同図（ｃ）の場合上昇時間はＴｂであり、例えば両者の間には、Ｔａ＜Ｔｂの関係がある。図２５は積載された用紙量と上昇時間の関係を示す。
【０００５】
トレイ７１に積載される用紙量は用紙Ｐを補給した初期時のみならず、印刷処理を行い順次減少する積載量についても把握する必要がある。この場合、給紙した用紙Ｐの枚数をカウントし、又は上記トレイ７１の上昇時間の累計を演算する方法が行われている。
【０００６】
尚、特許文献１には上限センサと下限センサを設け、用紙残量を検知する装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２７１１８９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、上限センサと下限センサの２個のセンサが必要である。
また、給紙装置から給紙した用紙の枚数をカウントする場合には、予め給紙カセットにセットされた用紙の枚数を知る必要があり、積載された用紙の厚さを測定する装置等が必要になる。
【０００９】
そこで、本発明はセンサを減らすと共に、給紙された用紙の枚数をカウントすることなく、正確な積載用紙の残量を検知することができる給紙装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１に記載した発明によれば、用紙を積載する用紙積載手段と、該用紙積載手段が給紙可能な位置にあることを検知する検知手段と、前記用紙積載手段を昇降する昇降手段と、該昇降手段を駆動する駆動手段と、前記昇降手段と前記駆動手段を連結し、前記用紙積載手段が下降する際、破損を防ぐ空転機構が設けられた連結手段と、用紙が積載された用紙積載手段の下降時間を計測する第１の計測手段と、下降後の用紙積載手段を上昇させ、前記検知手段で給紙可能位置までの上昇時間を計測する第２の計測手段と、前記上昇時間と下降時間が同じである時、前記用紙積載手段は第１の位置にあると判断し、前記上昇時間が下降時間より短い時、前記用紙積載手段は第２の位置にあると判断する判断手段とを有する給紙装置を提供することによって達成できる。
【００１１】
ここで、上記用紙積載手段は例えば用紙を積載するトレイであり、給紙カセット内のトレイを昇降して用紙積載量を検知する。
また、昇降手段は用紙積載手段を上下に駆動する機構であり、駆動軸やギア等が対応する。また、駆動手段は例えばモータ等であり、連結手段はモータと上記ギアを接続する、ジョイントギヤやカップリング部材である。
【００１２】
さらに、前記第１、第２の計測手段は、例えばタイマやカウンタ等であり、上記用紙積載手段の上昇時間、及び下降時間を計測する。また、連結手段は昇降手段と駆動手段を連結すると共に、前記用紙積載手段が下降する際、破損を防ぐ空転機構が設けられている。
【００１３】
判断手段は、前記上昇時間と下降時間が同じである時、前記用紙積載手段は第１の位置にあると判断し、前記上昇時間が下降時間より短い時、前記用紙積載手段は第２の位置にあると判断する。
このように構成することにより、例えば第１の位置に前記用紙積載手段がある時、前記用紙積載手段には用紙が比較的少な目に積載されていると判断することができ、前記第２の位置に前記用紙積載手段がある時、前記用紙積載手段には用紙が比較的多めに積載されていると判断することができる。
【００１４】
また、上記構成によってセンサの数を減らすことができ、装置のコストダウンを図ることができる。
上記課題は、請求項２に記載した発明によれば、用紙を積載する用紙積載手段と、該用紙積載手段が給紙可能な位置にあることを検知する検知手段と、前記用紙積載手段を昇降する昇降手段と、該昇降手段を駆動する駆動手段と、前記昇降手段と前記駆動手段を連結し、前記用紙積載手段が下降する際、破損を防ぐ空転機構が設けられた連結手段と、用紙が積載された用紙積載手段の下降時間を計測する第１の計測手段と、下降後の前記用紙積載手段を上昇させ、前記検知手段で給紙可能位置までの上昇時間を計測する第２の計測手段と、予め設定された基準位置からの第１の時間、第２の時間、第３の時間を設定し、最初、前記用紙積載手段を前記第２の時間下降処理を行い、その後上昇処理を行い、前記上昇時間と下降時間が同じ場合、更に前記用紙積載手段を前記第１の時間下降処理を行い、その後上昇処理を行い、前記上昇時間と下降時間が同じであれば、前記用紙積載手段は第１の位置にあると判断し、前記上昇時間が下降時間より短い時、前記用紙積載手段は第２の位置にあると判断し、前記第２の時間の下降処理の際、上昇時間が下降時間より短い時、更に前記用紙積載手段を前記第３の時間下降処理を行い、その後上昇処理を行い、前記上昇時間と下降時間が同じであれば、前記用紙積載手段は第３の位置にあると判断し、前記上昇時間が下降時間より短い時、前記用紙積載手段は第４の位置にあると判断する給紙装置を提供することによって達成できる。
【００１５】
このように構成することにより、センサの数を減らすことができると共に、用紙積載手段に積載された用紙の残量をより詳細に分けることができる。
上記課題は、請求項３に記載した発明によれば、用紙を積載する用紙積載手段と、該用紙積載手段が給紙可能な位置にあることを検知する第１の検知手段と、前記用紙積載手段が最下部に位置することを検知する第２の検知手段と、前記用紙積載手段を昇降する昇降手段と、前記用紙積載手段が上昇する回数を計数する計数手段と、該計数手段の計数結果から積載用紙量を測定する測定手段とを有する給紙装置を提供することによって達成できる。
【００１６】
このように構成することによって、積載用紙の用紙量を測定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は本実施形態の給紙装置の全体構成図である。
【００１８】
同図（ａ）において、給紙カセット１には積載用紙の側面を規制するサイド板２が配設され、カセット本体にはトレイ（底板）３も配設されている。また、トレイ３の下面には昇降板４が配設され、昇降板４を上下に駆動することによってトレイ３を上昇、又は下降させる。また、カセット本体には上限センサ（以下、単にセンサで示す）２０が配設されている。
【００１９】
昇降板４は駆動軸５に取り付けられ、駆動軸５を回動することによって、昇降板４を上下に駆動し、トレイ３を上昇、及び下降する。また、駆動軸５の回動は、カムギヤ８から伝達される駆動力によって行い、カムギヤ８はジョイントギヤ７に噛合している。また、ジョイントギヤ７にはカップリング部材９が嵌合し、カップリング部材９から供給される回転力をジョイントギヤ７に伝達する。
【００２０】
同図（ｂ）はジョイントギヤ７の近傍を拡大して示す図である。カップリング部材９には不図示のモータが取り付けられ、カップリング部材９を回動する。尚、同図（ｄ）は不図示のモータが収納され、カップリング部材９が取り付けられたモータ収納部１０の正面図である。
【００２１】
尚、同図（ｂ）は駆動状態であり、バネ１１を介装したジョイントギヤ７と、カップリング部材９が密接している状態であり、同図（ｃ）は非駆動状態であり、ジョイントギヤ７とカップリング部材９が離間した状態を示す。
図２はジョイントギヤ７とカップリング部材９の模式図である。また、図３はジョイントギヤ７、カップリング部材９それぞれの外観図であり、カップリング部材９には十字形の溝１３が形成されており、ジョイントギヤ７には嵌合部１４が形成されている。
【００２２】
また、嵌合部１４は一方向に所定角度のテーパ部１５が形成され、嵌合部１４が例えば図３の右方向（ロック（Ｒｏｃｋ）方向）に回転する場合、ジョイントギヤ７の十字形の溝１３に嵌合し、同方向にジョイントギヤ７を回転させる。一方、嵌合部１４が図３の左方向（フリー（Ｆｒｅｅ）方向）に回転する場合、嵌合部１４はテーパ部１５に乗り上げ、十字形の溝１３から外れる。
【００２３】
次に、本例の処理を説明する。
給紙カセットがセットされると、給紙カセット側のジョイントギヤ７と装置側のカップリング部材９が嵌合し、嵌合部１４が十字形の溝１３に嵌入し、ジョイントギヤ７を回動し、ジョイントギヤ７に噛合するカムギヤ８、駆動軸５を回動して昇降板４を上昇させ、トレイ３を上昇させる。
【００２４】
そして、トレイ３が最下部に位置する時、更に下降させようとすると、機構の破壊防止の為嵌合部１４はテーパ部１５に乗り上げ、十字形の溝１３から外れる。この場合、カップリング部材９は駆動を停止したまま、ジョイントギヤ７のみが空転する。
【００２５】
図４はジョイントギヤ７の動きを模式的に示す図である。本例の場合、ジョイントギヤ７が９０度（９０°）左回転すると、トレイ３が最下部から最上部間を移動する。例えば、同図（ａ）は用紙Ｐを積載していないトレイ３が最上部にある時のジョイントギヤ７の位置である。
【００２６】
このジョイントギヤ７の位置からトレイ３を下降させる方向に左回転すると同図（ｂ）の状態となり、トレイ３は給紙カセットの最下部に位置することになる。図５はこの状態を説明する図であり、同図（ａ）はトレイ３が最上部にある状態を示し、同図（ｂ）はトレイ３が最下部にある状態を示す。
【００２７】
トレイ３上に用紙Ｐが積載され、前述のセンサ２０がオンしている場合、トレイ３の位置は上記図５（ａ）と（ｂ）の間に位置することになる。但し、本例ではカムギヤ８が配設されている為、図４で示すジョイントギヤ７の回転方向は逆となる。
【００２８】
また、図４（ｂ）の状態から更に下降方向にジョイントギヤ７を回動すると、前述の機構によってジョイントギヤ７はカップリング部材９から外れ空転する。そして、例えば同図（ｃ）の位置まで回転させても、ジョイントギヤ７は外れた位置で停止している。また、この位置からジョイントギヤ７を右回転させると、同図（ｂ）の位置まで空転した後、ジョイントギヤ７の嵌合部と十字形の溝１３が噛み合い、トレイ３を上昇させる位置（同図（ｂ））に戻る。
【００２９】
一方、ジョイントギヤ７の噛み合わせは９０°毎に行われる構成であり、ジョイントギヤ７をトレイ３が下降する方向に回転させ、同図（ｄ）のように噛み合わせが外れてから更に９０°以上左回転させ、その位置からトレイ３を上昇させる方向に回転させると、初め空転するが、同図（ｅ）の位置に達するとジョイントギヤ７はカップリング部材９と噛み合い、トレイ３の上昇が始まり、例えば同図（ｆ）の位置まで回転する。
【００３０】
図６は、上記図４と同じ噛み合わせ特性を用いて用紙の積載量を測定する例を説明する図である。同図（ａ）は用紙量が少なく、センサ２０がオンしている状態でトレイ３が最上部に近い位置にある場合を示す。この場合、同図（ａ）に示すＴｄの時間モータを駆動し、トレイ３を下降させてもジョイントギヤ７の噛み合わせが変わるＡ点までは空転せず、上昇時間Ｔｕと同じ時間である。
【００３１】
一方、同図（ｂ）は用紙量が多く、センサ２０がオンしている状態でトレイ３が最下部に近い位置にある場合を示す。この場合、同図（ｂ）に示すＴｄの時間モータを駆動し、トレイ３を下降させるとジョイントギヤ７の噛み合わせが変わるＡ点を越えて空転し、上昇時間Ｔｕは下降時間Ｔｄより短い。
【００３２】
したがって、上記処理によってトレイ３の位置は２分割され、トレイ３に比較的多くの用紙が積載された最下部近傍に位置する場合と、トレイ３に比較的少ない用紙が積載された最上部近傍に位置する場合を判別することができる。
以上のように構成することによって、単一のセンサを使用して用紙積載手段に積載された用紙量を判別することができ、装置のコストダウンを図ることができる。
【００３３】
尚、上記例では１回の測定で用紙の積載量を判別したが、この場合用紙の残量判断を詳細に行っているとは言えない。そこで、更に図７及び図８に示す測定処理を行うことによって、より詳細な積載量の判断を行うことができる。
先ず、予め基準位置からＴ１〜Ｔ３の下降時間を設定する。図９は、この下降時間Ｔ１〜Ｔ３の関係を示す図である。そして、先ず下降時間Ｔ２を使用して１回目の測定を行う（ステップ（以下、Ｓで示す）１）。この測定は図８に示すように、上記指定時間（下降時間Ｔ２）トレイ３の下降処理を行い（Ｓ２）、上記下降時間の経過後、トレイ３を上昇させ、タイマを駆動して上昇時間の測定を開始する（Ｓ３）。そして、センサ２０がオンするとタイマの駆動を停止し、上昇時間とする（Ｓ４、Ｓ５）。
【００３４】
次に、予め設定した下降時間Ｔ２と、タイマで測定した上昇時間を比較し（Ｓ６）、上昇時間が下降時間より短い場合（Ｓ６がＮＯ）、更に下降時間Ｔ１を使用して上記と同じ処理を行う（Ｓ７）。すなわち、上記図８に示すフローチャートに従って上昇時間を測定する。
【００３５】
そして、予め設定した下降時間Ｔ１と、タイマで測定した上昇時間を比較し（Ｓ８）、上昇時間と下降時間が同じである場合（Ｓ８がＮＯ）、用紙レベル１であると判断する（Ｓ９）。
また、タイマで測定した上昇時間を比較し（Ｓ８）、上昇時間が下降時間より短い場合、（Ｓ８がＹＥＳ）、用紙レベル２であると判断する（Ｓ１０）。
【００３６】
一方、予め設定した下降時間Ｔ２と、タイマで測定した上昇時間を比較した結果（Ｓ６）、上昇時間が下降時間より短い場合、（Ｓ６がＹＥＳ）、更に下降時間Ｔ３を使用して上記と同じ処理を行い（Ｓ１１）、上昇時間を測定する。
そして、予め設定した下降時間Ｔ３と、タイマで測定した上昇時間を比較し（Ｓ１２）、上昇時間と下降時間が同じである場合（Ｓ１２がＮＯ）、用紙レベル３であると判断する（Ｓ１３）。
【００３７】
さらに、タイマで測定した上昇時間を比較し（Ｓ１２）、上昇時間と下降時間が同じ場合、（Ｓ１２がＹＥＳ）、用紙レベル４であると判断する（Ｓ１４）。
以上のように、本例によれば単一のセンサを使用してトレイ３上に積載された用紙の量を知ることができ、装置のコストダウンを図ることができる。
【００３８】
尚、図１０は前述の図３に示すジョイントギヤ７と少し形状の異なるジョイントギヤ７ａとカムギヤ８ａの構成を示し、図１１は上記ジョイントギヤ７ａが嵌合するカップリング部材９ａの外観構成を示す。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３９】
本例は用紙積載手段の駆動回数に基づいて積載用紙の残量を検知する構成である。以下、具体的に説明する。
トレイの初期位置が上限センサの検知位置から少し上方に設定されている場合、上限センサがオフするまで、ある程度用紙が使用される。その用紙量は用紙束としても厚みが毎回ほぼ一定で、用紙１枚の厚みとは無関係である。例えば、用紙量２ｍｍ分の用紙束は、用紙１枚が０．１ｍｍの場合は２０枚に、用紙１枚が０．２ｍｍの場合は１０枚に相当する。
【００４０】
図１２は、本例の処理を説明するフローチャートである。プリンタ本体の電源オン時、又は用紙カセット挿入時、先ず初期動作を行う（ステップ（以下、ＳＴＰで示す）１）。この初期動作は、給紙動作が可能な所定位置にトレイを設定すると同時に、用紙量測定を行う。印刷処理によって用紙が少なくなると、上限センサがオフし（ＳＴＰ２）、トレイ上昇動作を行い、所定位置に再設定する（ＳＴＰ３）。
【００４１】
以後、用紙Ｐが無くなるまで上記上昇動作を繰り返す（ＳＴＰ４、ＳＴＰ１〜ＳＴＰ４）。
図１３は、図１２のフローチャートの中の初期動作を説明するものである。先ず、下限センサをチェックし（ＳＴＰ５）、オフであればオンするまでトレイを下降させる（ＳＴＰ６）。
【００４２】
次に、下限センサがオンすると（ＳＴＰ７がオン）、トレイの上昇処理を開始すると同時に、用紙残量検知の為の上昇時間測定を開始する（ＳＴＰ９）。そして、上限センサがオンすると、上昇時間の測定処理を終了し、タイマを開始する（ＳＴＰ１０、ＳＴＰ１１）。
【００４３】
その後、タイマがアップするとトレイの上昇処理を停止し、初期動作を終了する（ＳＴＰ１２、１３）。用紙量は上昇時間から計算される。
図１４は、上限センサがオフ時の上昇動作のフローチャートである。初期動作と同様、上限センサがオンするまで上昇させ（ＳＴＰ１３、１４）、更にタイマを使用し（ＳＴＰ１５）、所定位置に達するとトレイの上昇処理を停止する（ＳＴＰ１６、１７）。そして、用紙量から一定値を減算し（ＳＴＰ１８）、この時の一定値を１回のトレイ上昇距離に相当する量とする。
【００４４】
例えば、初期の用紙量として１枚の厚みが０．１ｍｍの用紙が５００枚積載され用紙束の厚みが５０ｍｍの時、２ｍｍ厚分即ち２０枚用紙が使われる毎に上昇動作が発生すると、５００枚の用紙が無くなるまでに２５回の上昇動作がある。一方、１枚が０．２ｍｍの用紙が２５０枚積載されていて用紙束の厚みが５０ｍｍの場合も２ｍｍ厚分即ち１０枚用紙が使われる毎に上昇動作が発生するので、用紙が無くなるまでに２５回の上昇動作があることになり、用紙１枚の厚みとは無関係である。
【００４５】
また、あくまで一定の厚み分（本例では２ｍｍ）用紙が使われる毎に上昇動作が発生し、制御と実際のトレイ動作のタイミングズレの影響はなくなる。
以上のように、本例によれば上昇動作の回数をカウントすることによって用紙積載量を知ることができる。
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００４６】
本例はトレイ昇降機構のある給紙装置で、用紙センサをトレイの下限検知にも使用し、トレイの下限位置から上限位置への上昇時間から用紙積載量を検知し、積載量検知のための専用センサを不要にするものである。以下、具体的に説明する。
【００４７】
図１５は本例による用紙積載量検知の方法を示す図である。同図（ａ）はトレイ４０が最下部に位置している状態を示している。この時、トレイ４０が下限検知レバー４１を押し下げ、下限検知レバー４１はリンク４２を押し上げ、リンク４２は用紙なし検知レバー４３を押し上げる。そして、用紙なし検知レバー４３に取り付けられた用紙なしセンサ遮光部材４４が用紙なしセンサ４５を遮光状態にする。
【００４８】
同図（ｂ）はトレイ４０が上昇を開始した状態を示している。この場合、下限検知レバー４１は定位置に戻り、リンク４２を下げ、用紙なし検知レバー４３及び用紙なしセンサ遮光部材４４も下がる為、用紙なしセンサ４５は透光状態になる。
【００４９】
トレイ４０が更に上昇を続けると、同図（ｃ）に示す様に、用紙Ｐの上面が上限センサ遮光部材４７を押し上げ、上限センサ４９を遮光状態とし、トレイ４０の上昇は停止する。この時、用紙Ｐは用紙なし検知レバー４３及び用紙なしセンサ遮光部材４４も押し上げ、用紙なしセンサ４５は再び遮光状態になる。
【００５０】
トレイ４０が最下部から上昇を開始して用紙なしセンサ４５が遮光状態から透光状態に変化した瞬間から、トレイ４０が最上部に達して上限センサ４９が透光状態から遮光状態に変化するまでのトレイ４０の上昇時間は、用紙Ｐの積載量による。積載量が多ければ上昇時間は短くなり、積載量が少なければ上昇時間は長くなる。よって上昇時間を測定すれば、用紙Ｐの積載量を測定することができる。
【００５１】
一方、トレイ４０に用紙が全く積載されていない場合、同図（ｄ）に示す様に、トレイ４０が最上部に到達したとき、上限センサ遮光部材４７はトレイ４０に押されて上限センサ４９を遮光状態にするが、トレイ４０には切り欠き部４８が設けられ、用紙なし検知レバー４４はトレイ４０に押されず、用紙なしセンサ４５は透光状態を維持し、用紙Ｐがないことが検知できる。また、印刷処理中、最終紙が給紙された場合も、同図（ｃ）の状態から同図（ｄ）の状態になり、用紙が無くなったことを検知できる。尚、図１６はトレイ４０に設けられた切り欠き部４８の例を示す図である。
【００５２】
図１７は、上記処理を説明するフローチャートである。先ず、積載量を検知する為、トレイ４０を最下部に位置させる。ここで、上限センサ４９が遮光状態の場合、トレイ４０は前述の図１５から最上部に位置している為、最初に下降処理を行う（ステップ（以下、Ｗで示す）１、２）。そして、トレイ４０を下降させながら用紙なしセンサ４５の状態を監視し、一旦透光状態になるのを検知する（Ｗ３、Ｗ４）。  その後、用紙なしセンサ４５が遮光状態になった時（Ｗ５が遮光）、トレイ４０が最下部に到達したものと判断し、トレイ４０の下降処理を停止する（Ｗ６）。
【００５３】
尚、トレイ４０の下降処理は、上限センサ４９が透光状態であった場合、用紙なしセンサ４９を確認し（Ｗ１が透光、Ｗ１４）、用紙なしセンサ４９が透光状態であればトレイ４０は上限に位置しないものとしてトレイ４０の下降処理を開始する（Ｗ１５）。一方、用紙なしセンサ４９が遮光状態であれば、トレイ４０を一定時間下降させた後用紙なしセンサ４５の状態を確認し（Ｗ１６、Ｗ１７）、透光であれば上記と同様、トレイ４０の下降処理を開始し（Ｗ１５）、遮光であれば直ちに次のタイマクリア処理を行う（Ｗ７）。
【００５４】
次に、上昇時間タイマをクリアし（Ｗ７）、トレイ４０の上昇処理を開始し（Ｗ８）、用紙なしセンサ４５を監視する（Ｗ９）。そして、用紙なしセンサ４５が遮光状態から透光状態になった瞬間、上昇時間タイマによる測定を開始し（Ｗ９が透光、Ｗ１０）、上限センサ４９が透光状態から遮光状態になった瞬間にタイマを停止し、この間の上昇時間タイマの計数時間を上昇時間とする（Ｗ１１が透光、Ｗ１２）。そして、この時間に基づいて、トレイ４０上の用紙量を計算する（Ｗ１３）。
【００５５】
以上のように処理することによって、用紙積載量検知のための専用センサを不要にすることができる。
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００５６】
本例は電源容量を大きくすることなく、複数の給紙部を同時に起動することができる印刷装置に関する。以下、具体的に説明する。
図１８はリフト式の給紙機構を用いた印刷装置の構成図であり、オプションの給紙ユニット５０を含めて複数の給紙ユニットを装備した印刷装置である。
【００５７】
また、図１９はオプションの給紙ユニット５０の駆動系の構成を示す図であり、各オプションの給紙ユニット５０には、給紙モータ５１とリフターモータ５２が配設されている。給紙モータ５１は対応する給紙カセットに積載された用紙Ｐを装置に搬出する為のモータであり、例えば給紙コロ等の駆動力が伝達される。また、リフターモータ５２は前述のカップリング部材等を駆動する為のモータである。
【００５８】
尚、上記給紙モータ５１及びリフターモータ５２の駆動は、２４Ｖ系の電源によって駆動し、それぞれの給紙ユニットを起動する際、その起動が同時に重ならないように順番に起動する。
図２０は本例の処理を説明するフローチャートである。先ず、印刷装置のメインモータを駆動し、最初に最下位に位置するＣＰＦ５（Ｃａｓｓｅｔｔｅ  Ｐａｐｅｒ  Ｆｅｅｄｅｒ５）の選択の有無を判断し、選択されていれば対応するモータを駆動する（ステップ（以下、Ｖで示す）１、２）。次に、ＣＰＦ５より１段上のＣＰＦ４の選択の有無を判断し、対応するモータを駆動する（Ｖ３、Ｖ４）。
【００５９】
以下、同様に処理し（Ｖ５〜Ｖ８）、クラッチをオンして給紙処理を開始する（Ｖ９、Ｖ１０）。このように処理することにより、オプション接続された複数のデバイスの起動開始タイミングはずれ、突入電流を減少させることができる。したがって、容量の小さい電源を使用することができる。
【００６０】
尚、メインモータ（例えば、マルチペーパフィーダ（ＭＰＦ）、又はメイン給紙カセット（ＣＰＦ１））とオプション（ＣＰＦ２乃至５）のモータ２個までを同時に起動可能な場合、図２１に示す処理を行うこともできる。すなわち、ＣＰＦ４以下（ＣＰＦ４，５）の選択のみ上記処理を採用し（ステップ（以下、Ｕで示す）１〜４）、ＣＰＦ３以上（ＣＰＦ１，２，３／ＭＰＦ）選択は、同時に起動する処理を行う（Ｕ５〜Ｕ１０）。
【００６１】
このように構成することにより、突入電流を減少させると共に、立ち上げ時間の短縮を図ることもできる。
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
【００６２】
図２２は本例の構成を説明する図である。同図において、給紙部６０に装着された給紙カセット６１には給紙する用紙サイズによって各用紙サイズ固有の組合せを持つ用紙サイズレバー６２がカセット挿入方向奥側に設けられ、当該レバー６２は給紙部側に設けられた用紙サイズスイッチ６３を押すことにより用紙サイズの検知を行う機構である。
【００６３】
また、給紙カセット６１が装着されることで、給紙可能な位置まで給紙ロールを下げ、かつ用紙上限センサを動作可能にする上限検知制限レバー６４を上記用紙サイズスイッチ６３と同じ側に設けている。
また、同図に示すように、用紙サイズスイッチ６３と上限検知制限レバー６４はある程度距離を離して配設されている。さらに、上限検知制限レバー６４は、例えば透過型フォトセンサを用い、遮光で用紙の上限を検知する。
【００６４】
また、図２３に示すように、給紙コロ６９と上限検知遮光部は同じ給紙アーム６５に取り付けられており、給紙カセット６１が装着されていない時、用紙上限センサ６７は強制的にオン（遮光）状態である。一方、給紙カセット６１を装着した際、用紙サイズスイッチ６３が押され、用紙サイズが検知される。尚、同図において、６８はバネである。
【００６５】
また、上限センサ６７がオン状態のままの場合、給紙カセット６１のセット不良か、用紙Ｐの入れ過ぎと判断し、ユーザに通知する。また、用紙サイズスイッチ６３と用紙上限センサ６７の２つを用い、更にその相対距離を離すことで精度の高いカセット装着検知／用紙サイズ検知が実現でき、結果として、印字の際にユーザが指定した用紙サイズに対して紙なしが発生し、若しくは用紙ジャム、印字サイズ違い等の不具合を防止することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば給紙装置に積載される用紙量の検出を単一のセンサによって行うことができ、装置のコストアップを防止することができる。
また、用紙の枚数をカウントすることなく、積載用紙の残量を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本実施形態の給紙装置の全体構成図であり、（ｂ）はジョイントギヤの近傍を拡大して示す図であり、（ｃ）は離間したジョイントギヤの近傍を拡大して示す図であり、（ｄ）は不図示のモータが収納され、カップリング部材が取り付けられたモータ収納部の正面図である。
【図２】ジョイントギヤとカップリング部材の外観図である。
【図３】それぞれジョイントギヤ、カップリング部材の外観を示す図である。
【図４】ジョイントギヤの動きを模式的に示す図である。
【図５】ジョイントギヤの動きを模式的に示す図である。
【図６】噛み合わせ特性を用いて用紙の積載量を測定する例を説明する図である。
【図７】第１の実施形態を説明するフローチャートである。
【図８】第１の実施形態を説明するフローチャートである。
【図９】第１の実施形態を説明する下降時間の例である。
【図１０】第１の実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態の変形例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態の処理動作を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態の初期動作のフローチャートである。
【図１４】上限センサがオフ時の上昇動作のフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態の用紙積載量検知の方法を説明する図である。
【図１６】トレイに設けられた切り欠き部の例を示す図である。
【図１７】第３の実施形態の処理を説明するフローチャートである。
【図１８】第４の実施形態を説明する図であり、リフト式の給紙機構を用いた印刷装置の構成図である。
【図１９】オプションの給紙ユニットの駆動系の構成を示す図である。
【図２０】第４の実施形態の処理を説明するフローチャートである。
【図２１】第４の実施形態の処理を説明するフローチャートである。
【図２２】第５の実施形態の構成を説明する図である。
【図２３】第５の実施形態の駆動機構を説明する図である。
【図２４】従来の積載用紙の検知方法を説明する図である。
【図２５】従来の積載用紙の検知方法を説明する図である。
【符号の説明】
１  給紙カセット
２  サイド板
３  トレイ（底板）
４  昇降板
５  駆動軸
７  ジョイントギヤ
８  カムギヤ
９  カップリング部材
１０  モータ収納部
１１  バネ
１３  十字形の溝
１４  ジョイントギヤ７には嵌合部
１５  テーパ部
４０  トレイ
４１  下限検知レバー
４２  リンク
４３  用紙なし検知レバー
４４  用紙なしセンサ遮光部材
４５  用紙なしセンサ
４７  上限センサ遮光部材
４８  切り欠き
４９  上限センサ
５０  オプションの給紙ユニット
５１  給紙モータ
５２  リフターモータ
６０  給紙部
６１  給紙カセット
６２  用紙サイズレバー
６３  用紙サイズスイッチ
６４  上限検知制限レバー
６５  給紙アーム
６７  用紙上限センサ
６８  バネ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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