(57)【要約】【課題】  積載部における駆動源であるモータと積載板であるリフターを、弾性部材であるスプリングを介して連結されているような構成においては、記録材重さと厚さによって、モータの駆動量とリフターの作動量との相関関係が変動してしまう。【解決手段】  リフターの作動量と弾性部材であるスプリングの状態に基づいて、一回目の測定値をＸ１、二回目の測定値をＸ２とし、一回目と二回目の記録材の枚数Ｐｎの差分をΔＰ１２としたとき、Ｐｎ＝ΔＰｎ＿ｎ−１×（Ｘｎ−Ｘ０＋（Ｍ０×ｇ÷ｋ）＋Ｈｓ）÷（Ｘｎ−Ｘｎ−１）によって、記録材の枚数を検知する。【選択図】  図７
2012086966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を積載する積載手段と、
前記積載手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段からの駆動力を前記積載手段に伝達する弾性部材と、
前記駆動手段からの駆動力により前記積載手段が駆動することにより、前記積載手段に積載されている記録材を検知する検知手段と、
記録材が積載された状態の前記積載手段を前記検知手段によって記録材が検知される位置まで駆動したときの第１の作動量と、所定枚数の記録材を給紙した後、再び記録材が積載された状態の前記積載手段を前記検知手段によって記録材が検知される位置まで駆動したときの第２の作動量と、を用いて前記積載手段に積載されている記録材の積載枚数を算出する制御手段と、を有することを特徴とする記録材積載装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記積載手段に積載された記録材が前記検知手段によって検知されるまで、前記駆動手段によって前記積載手段を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の記録材積載装置。
【請求項３】
前記制御手段は、記録材の第２の枚数をＰ２、前記駆動手段が駆動を開始してから終了するまでの作動量をＸ０、第１の作動量をＸ１、第２の作動量をＸ２、第１の枚数と第２の枚数の差分をΔＰ１２、積載板の重さをＭ０、重力加速度をｇ、前記弾性部材のバネ定数をｋ、前記検知手段により記録材が検出されるまでの高さをＨｓ、とすると、
Ｐ２＝ΔＰ１２×（Ｘ２−Ｘ０＋（Ｍ０×ｇ÷ｋ）＋Ｈｓ）÷（Ｘ２−Ｘ１）
によって、記録材の第２の枚数を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録材積載装置。
【請求項４】
前記駆動手段による作動量と前記積載手段に積載された記録材の枚数との対応表を記憶した記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記積載手段が斜めに昇降動作を行う構成であると、前記第１の作動量と、前記第２の作動量と、前記記憶手段に記憶された対応表により、前記積載手段に積載されている記録材の第２の枚数を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録材積載装置。
【請求項５】
記録材を積載する積載手段と、
前記積載手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段からの駆動力を前記積載手段に伝達する弾性部材と、
前記駆動手段からの駆動力により前記積載手段が駆動することにより、前記積載手段に積載されている記録材を検知する検知手段と、
記録材が積載された状態の前記積載手段を前記検知手段によって記録材が検知される位置まで駆動したときの第１の作動量と、所定枚数の記録材を給紙した後、再び記録材が積載された状態の前記積載手段を前記検知手段によって記録材が検知される位置まで駆動したときの第２の作動量と、を用いて前記積載手段に積載されている記録材の積載枚数を算出する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記積載手段に積載された記録材が前記検知手段によって検知されるまで、前記駆動手段によって前記積載手段を上昇させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、記録材の第２の枚数をＰ２、前記駆動手段が駆動を開始してから終了するまでの作動量をＸ０、第１の作動量をＸ１、第２の作動量をＸ２、第１の枚数と第２の枚数の差分をΔＰ１２、積載板の重さをＭ０、重力加速度をｇ、前記弾性部材のバネ定数をｋ、前記検知手段により記録材が検出されるまでの高さをＨｓ、とすると、
Ｐ２＝ΔＰ１２×（Ｘ２−Ｘ０＋（Ｍ０×ｇ÷ｋ）＋Ｈｓ）÷（Ｘ２−Ｘ１）
によって、記録材の第２の枚数を算出することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記駆動手段による作動量と前記積載手段に積載された記録材の枚数との対応表を記憶した記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記積載手段が斜めに昇降動作を行う構成であると、前記第１の作動量と、前記第２の作動量と、前記記憶手段に記憶された対応表により、前記積載手段に積載されている記録材の第２の枚数を算出することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）、インクジェットプリンタ等の画像形成装置の記録材を積載する積載部における記録材の残量を検知する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置は、積載部に記録材を積載し、積載された記録材を給送することによって記録材に画像を形成する構成になっている。このような積載部においては、積載部に積載されている記録材の残量を検知することによって、残量が少なくなった際にユーザに記録材の補充を促したりしていた。例えば、特許文献１には、記録材を積載する積載板をリフトアップした際のモータのパルス数を検知することにより、残量を検知する方法について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６１３７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積載部において、積載板をリフトアップするための駆動源であるモータと記録材を積載する積載板とが弾性部材であるスプリング（ばね）を介して連結されるような構成がある。このようなスプリングを用いてモータと積載板を連結する構成では、記録材の重さと厚さの違いによって、モータのパルス数と積載板の作動量との相関関係が変動してしまう。よって、特許文献１のようにモータのパルス数によって残量を検知したのでは、積載部に積載されている記録材の残量を精度良く検知できない可能性がある。
【０００５】
本出願に係る発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、積載部の構成として弾性部材を介して駆動源と積載板を連結する構成においても、精度良く記録材の残量を検知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、記録材を積載する積載手段と、前記積載手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段からの駆動を前記積載手段に伝達する弾性部材と、前記積載手段に積載されている記録材の有無を検知する検知手段と、前記積載手段に積載されている記録材の枚数を算出する制御手段と、を有し、前記制御手段は、第１の枚数の記録材が積載された状態の前記積載手段を前記検知手段によって記録材が検知される位置まで駆動したときの第１の作動量と、第１の枚数より少ない第２の枚数の記録材が積載された状態の前記積載手段を前記検知手段によって記録材が検知される位置まで駆動したときの第２の作動量と、前記弾性部材の伸び量とを用いて前記積載手段に積載されている記録材の第２の枚数を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の構成によれば、積載部の構成として弾性部材を介して駆動源と積載板を連結する構成においても、精度良く記録材の残量を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置の概略構成図
【図２】画像形成装置１００のエンジン制御部を示すブロック図
【図３】給送部２０のリフトアップ動作を説明する概略構成図
【図４】給送部２０のリフトダウン動作を説明する概略構成図
【図５】記録材の残量を検出する方法を説明するための簡略化した構成図
【図６】リフト作動量に基づき記録材の枚数Ｐｎを求める方法を説明するための簡略化した構成図
【図７】記録材の枚数検知方法を示したフローチャート
【図８】リフト作動量とリフト作動量の式の傾きとに基づく記録材の枚数Ｐｎを求めるための対応表
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、画像形成装置の概略構成図である。以下、画像形成装置１００について詳しく説明する。
【００１１】
［画像形成プロセス部］
画像形成装置１００は、画像形成装置１００に着脱自在なプロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを備えている。プロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、収納されるトナーの色がイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）で異なっているが、構造は同一である。プロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、クリーナユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを有する。さらに、プロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、現像ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄと、現像剤塗布ローラ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、とトナー容器を有する。像担持体である感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄはクリーナユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ側に設けられている。さらに、クリーナユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、クリーニングブレード８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄと、廃トナー容器を有する。
【００１２】
プロセスカートリッジ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの鉛直下方にはスキャナユニット９が配置され、画像信号に基づき感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを露光する。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、帯電ローラ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット９によってそれぞれ静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。
【００１３】
中間転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１０ｅが駆動ローラ１０ｆ、テンションローラ１０ｇに張架されており、テンションローラ１０ｇが矢印Ｔ方向に張力をかけている。また、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向して、中間転写ベルト１０ｅの内側に一次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが配置されている。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに正極性の転写バイアスを印加することにより、感光ドラム１ａ上から順次、中間転写ベルト１０ｅ上に一次転写される。そして、４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１３まで搬送される。
【００１４】
［クリーニング部］
トナー像が転写された後に、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄによって除去される。また、記録材Ｓとしての紙へ、トナー像を二次転写した後に中間転写ベルト１０ｅ上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング部１１によって除去される。除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、転写ベルトクリーニング部１１の奥面部に配置された廃トナー回収容器（不図示）へと回収される。
【００１５】
［二次転写部と定着排紙部］
記録材を給送する給送部２０における、給送ローラ２１及び分離ローラ２２により、給紙カセット３０内の記録材Ｓの積載束から１枚ずつ分離される。分離された記録材Ｓは、レジストローラ対１４を経由して二次転写部１３に搬送される。二次転写部１３において、二次転写ローラ１３ａに正極性のバイアスを印加することにより、記録材Ｓに、中間転写ベルト１０ｅ上のトナー像を二次転写する。トナー像が転写された記録材Ｓは、定着部１５に搬送され、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとによって加熱、加圧されてトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材Ｓは、排紙ローラ対１６に搬送され、排紙トレイ１７上へ排出される。
【００１６】
図２は、画像形成装置１００のエンジン制御部を示すブロック図である。１１０は、画像情報や印字命令をコントローラ部に送信するホストコンピュータである。１１１は、ホストコンピュータ１１０から受信した画像情報を解析し、ビデオインターフェイス部１１４に送信するコントローラ部である。１１２は、画像形成装置１００の情報を表示する表示部である。コントローラ部１１１はホストコンピュータ１１０、エンジン制御部１１３と相互に通信が可能となっている。コントローラ部１１１は、ビデオインターフェイス部１１４を介して、記録材毎に印字予約コマンド、印字開始コマンド、およびビデオ信号をエンジン制御部１１３に送信する。
【００１７】
エンジン制御部１１３は、ビデオインターフェイス部１１４、ＣＰＵ（中央演算処理部）１１５、情報を記憶するための記憶手段としてのＲＯＭ１１６及びＲＡＭ１１７を有する。エンジン制御部１１３は、ビデオインターフェイス部１１４を介してコントローラ部１１１からの印字予約コマンドを受信すると、ＣＰＵ１１５によって印字予約コマンドの順に印字の実行準備を行うように制御し、印字開始コマンドを受信するのを待つ。印字開始コマンドを受信すると、コントローラ部１１１にビデオ信号の出力の基準タイミングとなる／ＴＯＰ信号を出力し、印字予約コマンドに従って印字動作を開始する。ＣＰＵ１１５は、印字動作を行う際に検知部１１８からの信号を受けて、駆動部１１９の駆動力を制御する。検知部１１８は、給紙カセット有無センサ１２０、紙面検知センサ１２１等であり、駆動部１１９は、ステッピングモータ１２２等である。
【００１８】
［給送部］
図３を用いて、給送部２０について説明する。図３は、リフトアップ動作を説明する概略構成図である。図３（ａ）はリフトアップ動作が開始前の状態を示し、図３（ｂ）はリフトアップ動作中の状態を示し、図３（ｃ）はリフトアップ動作が完了した状態を示す。
【００１９】
給紙カセット３０には、記録材Ｓが積載される積載板３１が回転支点３１ａを中心に回転自在に設けられている。積載板３１の下側には、積載板３１を給送ローラ２１に向けて押し上げる押圧レバー３４が配置される。押圧レバー３４は押圧アーム３５と連結され、弾性部材から成る加圧手段である加圧スプリング３６を介して、支持手段としてのリフターラック３７に繋がれている。押圧レバー３４、押圧アーム３５、加圧スプリング３６、リフターラック３７により、積載板３１を押し上げるリフター手段を構成している。
【００２０】
給紙カセット３０内の給送ローラ２１の脇には、押し上げられた記録材Ｓを検知するために、検知レバー２３、検知用フォトインタラプタ３２が設置される。カセットギア３８は、リフターラック３７のピニオンギアとして機能する。給送部２０には不図示の駆動伝達ギアが設けられており、不図示のモータより駆動を受け、カセットギア３８へ駆動を伝達する。給紙カセット３０を画像形成装置１００の給送部２０に装着すると、給紙カセット３０に設けられたカセットギア３８と給送部２０に設けられた駆動伝達ギアが係合する。この時の積載板３１の位置を最も低い位置、給送部２０の状態を初期状態とする。
【００２１】
［リフトアップ動作］
次に、図３（ａ）乃至（ｃ）を用いて、給送部２０のリフトアップ動作について説明する。図３（ａ）は、給送部２０の初期状態である。エンジン制御部１１３よりステッピングモータ１２２へ動作信号が送られステッピングモータ１２２が回転を始める。ステッピングモータ１２２が回転を始めると、不図示の駆動伝達ギア、カセットギア３８を介して、図３（ｂ）のようにリフターラック３７が矢印Ｐ方向へ移動し始める。リフターラック３７に引っ張られるように、連結される加圧スプリング３６により押圧アーム３５は図の矢印ａ方向に回転し、押圧レバー３４を介して積載板３１を上昇させる。すると、図３（ｃ）のようにリフターラック３７はフラグ部３７ａがフォトインタラプタ２４を遮光する位置まで移動する。なお、このとき記録材Ｓによって検知レバー２３は回動され、遮光状態であった検知用フォトインタラプタ３２は透過状態となる。
【００２２】
［リフトダウン動作］
次に図４（ａ）乃至（ｃ）を用いて、給送部２０のリフトダウン動作について説明する。図４（ａ）は、給送部２０がリフトアップされている状態である。エンジン制御部１１３よりステッピングモータ１２２へ動作信号が送られステッピングモータ１２２がリフトアップ時とは逆方向に回転を始める。ステッピングモータ１２２が回転を始めると、不図示の駆動伝達ギア、カセットギア３８を介して図４（ｂ）のようにリフターラック３７が矢印Ｒ方向へ移動し始める。リフターラック３７に連結される加圧スプリング３６により押圧アーム３５は図の矢印ｂ方向に回転し、押圧レバー３４を介して積載板３１を下降させる。ステッピングモータ１２２がリフトアップ動作時に保持したステッピングモータ１２２のステップ数Ｔ２だけ回転すると、図４（ｃ）の状態となりステッピングモータ１２２を停止させ、積載板３１の下降を停止させる。積載板３１を下降させていくと、積載板３１に積載されている記録材Ｓにより押し上げられていた検知レバー２３も降下する。すると、透過状態であった検知用フォトインタラプタ３２が、再び検知レバー２３により遮光される。
【００２３】
［給送部簡略図］
次に、図５を用いて記録材の残量を検出するアルゴリズムについて説明する。なお、ここでは説明の便宜上、図３や図４に示したように、記録材に対して斜めにリフトアップ及びリフトダウンする構成ではなく、図３や図４を簡略化した一例として、記録材に対して垂直にリフトアップ及びリフトダウンする構成を図５に示して説明する。ここで、簡略化した構成を用いてアルゴリズムを説明するのは、図３や図４ではリンク機構が介在するため、アルゴリズムの説明が煩雑になってしまうからである。そこで、アルゴリズムを説明するうえで必要となる構成要素を選択し、図５に簡略化したモデル２００を示す。なお、図５の構成を用いてアルゴリズムを説明するものの、図３や図４に同様のアルゴリズムを適応することも可能である。図３や図４に適応する方法は後述する。
【００２４】
図５の各構成について説明する。２０６は、垂直方向に移動可能であり記録材を積載する積載板である。積載板２０６の中央には、積載板２０６を不図示の給送ローラに向けて垂直に持ち上げる積載板アーム２０５が接続される。積載板アーム２０５はスプリング２０４を介して、支持手段としてのリフターラック２０２に繋がれている。積載板アーム２０５、スプリング２０４、リフターラック２０２により、積載板２０６を垂直に移動するリフター手段を構成している。
【００２５】
さらに、リフター手段によって持ち上げられた記録材Ｓを検知するために、検知レバー２０７、検知用フォトインタラプタ２０８が配設されている。２０１はカセットギアであり、リフターラック２０２のピニオンギアとして機能する。画像形成装置本体には不図示の駆動伝達ギアが設けられており、ステッピングモータ１２２より駆動を受け、リフターラック２０２へ駆動を伝達する。
【００２６】
図５（ａ）は、リフトダウンされている初期状態を示しており、ステッピングモータ２１７から駆動が伝達されることによりリフターラック２０２が駆動し、リフトアップが開始される。図５（ｂ）は、積載板２０６がリフトアップする直前の状態を示しており、図５（ｃ）は、リフトアップしたことによって、検知用フォトインタラプタ２０８で記録材Ｓが検知された状態を示している。
【００２７】
［リフト作動量の算出］
次に、リフトアップ及びリフトダウンする際のリフト作動量について説明する。図５に示すように、リフト作動量はステッピングモータ１２２が駆動を開始してから終了するまでの変位量Ｘ０、ステッピングモータ１２２が駆動を開始してからスプリング２０４が釣り合い状態に至るまでの変位量Ｘｔ、釣り合い状態に至ってから検知用フォトインタラプタ２０８で記録材Ｓが検知されるまでの変位量Ｘｍによって構成される。これらより、リフト作動量Ｘｎを求めると、
Ｘｎ  ＝  Ｘ０−Ｘｔ  ＋  Ｘｍ  （１）
で、算出することができる。
【００２８】
ステッピングモータ１２２が回転を開始してからスプリング２０４が釣り合い状態に至るまでの変位量Ｘｔは、積載板２０６の重さＭ０、一枚あたりの記録材の重さＭｐ、記録材の枚数Ｐｎ、重力加速度ｇ、バネ定数ｋから
Ｘｔ  ＝  （Ｍｐ  ×  Ｐｎ  ＋  Ｍ０）  ×  ｇ  ÷  ｋ（２）
で、算出することができる。（２）式は、
（Ｍｐ  ×  Ｐｎ  ＋  Ｍ０）  ÷  ｇ  ＝  ｋ  ×  Ｘｔ  （３）
と、変形することが可能である。
【００２９】
釣り合い状態に至ってから紙面検知センサ位置に紙面が到達するまでの変位量Ｘｍは、カセットの底から検知レバー２０７が検知用フォトインタラプタ２０８を遮光しなくなるまでの位置Ｈｓ、一枚あたりの記録材厚さＨｐ、記録材の枚数Ｐｎから、
Ｘｍ  ＝  （Ｈｓ  −  Ｈｐ  ×  Ｐｎ）  （４）
と、算出することができる。
【００３０】
以上の説明からリフト作動量を求めると、
Ｘｎ  ＝Ｘ０−（Ｍｐ  ×  Ｐｎ  ＋  Ｍ０）  ×  ｇ  ÷  ｋ  −  （Ｈｓ  −  Ｈｐ  ×  Ｐｎ）（５）
と、算出することができる。なお、一枚あたりの記録材重さＭｐ、一枚あたりの記録材厚さＨｐ、記録材の枚数Ｐｎは変数とし、他のパラメータは定数であるものとする。
【００３１】
［記録材の残量の算出］
前述したリフト作動量に基づき記録材の枚数Ｐｎを求める方法について、図６を用いて説明する。なお、先の図５で説明したときと同様に、一枚あたりの記録材重さＭｐ、一枚あたりの記録材厚さＨｐ、記録材の枚数Ｐｎとする。
【００３２】
図６（ａ）は記録材の枚数Ｐ１が積載されている状態の積載板２０６をリフトアップして、検知用フォトインタラプタ２０８で記録材Ｓが検知された状態を示している。この時、リフト作動量はＸ１である。図６（ｂ）は、図６（ａ）で積載されている記録材の枚数Ｐ１より積載枚数が所定枚数減った状態、つまり（Ｐ１−Ｐ２）枚減った状態を示している。図６（ｃ）は、積載枚数が（Ｐ１−Ｐ２）枚減って、記録材の枚数Ｐ２が積載されている状態の積載板２０６をリフトアップして、検知用フォトインタラプタ２０８で記録材Ｓが検知された状態を示している。この時、リフト作動量はＸ２である。
【００３３】
図６（ａ）に積載されている記録材Ｓから（Ｐ１−Ｐ２）枚の記録材が減ると、図６（ｂ）に示すように積載されている記録材の上面は（Ｈｐ−Ｍｐ×ｇ÷ｋ）×（Ｐ１−Ｐ２）だけ低くなる。これは、積載されている記録材全体の高さがＨｐ×（Ｐ１−Ｐ２）減るため、記録材の上面も低くなるためである。しかし、記録材全体の重さがＭｐ×（Ｐ１−Ｐ２）減るため、（Ｍｐ×ｇ÷ｋ）×（Ｐ１−Ｐ２）だけスプリングが縮小し、記録材の上面が高くなる。これらの影響を考慮して、記録材の上面は（Ｈｐ−Ｍｐ×ｇ÷ｋ）×（Ｐ１−Ｐ２）だけ低くなる。
【００３４】
図６（ｃ）に示すように、記録材の枚数Ｐ２が積載されている時のリフト作動量はＸ２である。記録材の枚数がＰ１からＰ２に減少したことによる記録材の上面の変位量（Ｈｐ−Ｍｐ×ｇ÷ｋ）×（Ｐ１−Ｐ２）とリフト作動量の変化量（Ｘ１−Ｘ２）は同値である。これより、一枚あたりの記録材重さＭｐ、一枚あたりの記録材厚さＨｐ、記録材の枚数Ｐｎ、に基づきリフト作動量の関係式は、
（Ｘ１−Ｘ２）＝（Ｈｐ−Ｍｐ×ｇ÷ｋ）×（Ｐ１−Ｐ２）  （５）
と、算出することができる。
【００３５】
式（５）に基づき、以下の手順で記録材の残量を求める。積載板２０６に積載されている記録材の枚数が異なる場合で、記録材の枚数が夫々既知である場合において、夫々の記録材の枚数におけるリフト作動量Ｘｎを測定する。一回目の測定値をＸ１、二回目の測定値をＸ２とし、一回目と二回目の記録材の枚数Ｐｎの差分をΔＰ１２とする。これより、リフト作動量Ｘ１、Ｘ２は夫々、
Ｘ１＝Ｘ０−（Ｍｐ×（Ｐｎ−ΔＰ１２）＋Ｍ０）×ｇ÷ｋ−（Ｈｓ−Ｈｐ×（Ｐｎ−ΔＰ１２））  （６）
Ｘ２＝Ｘ０−（Ｍｐ×Ｐｎ＋Ｍ０）×ｇ÷ｋ−（Ｈｓ−Ｈｐ×Ｐｎ）  （７）
と、算出することができる。
【００３６】
リフト作動量（Ｘ１−Ｘ２）の関係式（５）、リフト作動量Ｘ１、Ｘ２の関係式（６）、（７）を用いて、記録材の残量Ｐ２は、
Ｐ２＝ΔＰ１２×（Ｘ２−Ｘ０＋（Ｍ０×ｇ÷ｋ）＋Ｈｓ）÷（Ｘ２−Ｘ１）  （８）
と、算出することができる。
【００３７】
これをさらに一般化すると、
Ｐｎ＝ΔＰｎ＿ｎ−１×（Ｘｎ−Ｘ０＋（Ｍ０×ｇ÷ｋ）＋Ｈｓ）÷（Ｘｎ−Ｘｎ−１）  （９）
と、算出することができる。
【００３８】
［記録材の残量検知方法］
図７のフローチャートを用いて、記録材の枚数検知方法について説明する。なお、ここでは説明の便宜上、積載板２０６は初期状態において最下位置にあるものとするが、初期位置は最下位置に限定されるものではない。また、ここでは、ステッピングモータ１２２を駆動することで積載板２０６の位置を変化させる。つまり、ステッピングモータ１２２の駆動ステップ数が積載板２０６の変位量に相当する。よって、積載板２０６の変位量をステッピングモータ１２２のステップ数と置き換えることが可能である。
【００３９】
Ｓ７０１において、レーザビームプリンタの電源がＯＮになると、ＣＰＵ１１５はリフトアップ動作を開始する。Ｓ７０２において、ＣＰＵ１１５はリフトアップ動作が完了すると、ステッピングモータ１２２のステップ数Ｔ１を取得し、リフト作動量Ｘ１としてＲＡＭ１１７に保持する。Ｓ７０３において、ＣＰＵ１１５はリフトアップした積載板２０６をリフトダウンする。Ｓ７０４において、ＣＰＵ１１５は印刷指示を受けるまで待機する。
【００４０】
Ｓ７０５において、ＣＰＵ１１５は印刷指示を受信すると再びリフトアップ動作を行う。Ｓ７０６において、ＣＰＵ１１５はリフトアップ動作が完了すると、印刷動作を行う。Ｓ７０７において、ＣＰＵ１１５は印刷を行った印刷枚数Ｖをカウントする。Ｓ７０８において、ＣＰＵ１１５は印刷指示によって命令されたすべての印刷が終了するまで、印刷動作と印刷枚数のカウントを繰り返す。
【００４１】
Ｓ７０９において、ＣＰＵ１１５は印刷枚数Ｖがリフト作動量検知可能枚数Ｖ０以上であるか否かを判別する。印刷枚数Ｖがリフト作動量検知可能枚数Ｖ０未満である場合は、リフトダウン動作を行いＳ７０３に移行する。印刷枚数Ｖがリフト作動量検知可能枚数Ｖ０以上である場合は、Ｓ７１０において、ＣＰＵ１１５は印刷枚数ＶをΔＰ１２としてＲＡＭ１１７に保持する。Ｓ７１１において、ＣＰＵ１１５はリフトダウン動作を行う。Ｓ７１２において、ＣＰＵ１１５はリフトダウン動作が完了すると、ステッピングモータ１２２のステップ数Ｕ１を取得し、リフト作動量Ｘ２としてＲＡＭ１１７に保持する。
【００４２】
Ｓ７１３において、ＣＰＵ１１５はＲＡＭ１１７に保持したリフト作動量Ｘ１、Ｘ２、印刷枚数ΔＰ１２を用いて式（９）により記録材の枚数Ｐｎを算出する。Ｓ７１４において、ＣＰＵ１１５は算出した記録材の枚数Ｐｎを表示部１１２に表示する。Ｓ７１５において、ＣＰＵ１１５は印刷枚数Ｖのカウントをクリアして処理を終了する。
【００４３】
ここまでは、図５及び図６に示した簡略化したモデル２００を用いて記録材の枚数Ｐｎを検知する方法について説明したが、図３及び図４に示した斜めにリフトアップする方式の給送部２０において記録材の枚数Ｐｎを検知することも可能である。斜めにリフトアップする方式の給送部２０における記録材の枚数Ｐｎの検知について説明する。給送部２０は、簡略化したモデル２００と異なりリンク機構を有し、積載板３１が回転支点３１ａを中心に回転することで昇降動作を実現している。そのため、式（４）のような一次式としてリフト作動量の式が求まらない可能性がある。そこで、開発段階において予め給送部２０におけるリフト作動量の式を設定しておく。リフト作動量の式が一次式であった場合は、式（９）を用いて記録材の枚数Ｐｎを求めることができる。
【００４４】
設定したリフト作動量の式が一次式でなかった場合、図８に示すリフト作動量とリフト作動量の式の傾きと記録材の枚数Ｐｎの対応表から記録材の枚数Ｐｎを求めることができる。図８に示されているリフト作動量Ｘ１、Ｘ２は上述した測定一回目、二回目のリフト作動量である。また、ΔＰ１２はリフト作動量の一回目測定から二回目測定までに印刷した記録材の枚数を指す。リフト作動量とリフト作動量の式の傾きを示す式（Ｘ１−Ｘ２）÷ΔＰ１２から、記録材の枚数Ｐｎを求めることができる。
【００４５】
このようにリフト作動量Ｘ１、Ｘ２、印刷枚数ΔＰ１２を測定し、ＲＯＭ１１６に保持されている積載記録材枚数対応表より、記録材残量情報を求めることができる。また、図中に示されていないリフト作動量Ｘ２、（Ｘ１−Ｘ２）÷ΔＰ１２であった場合、各項目で線形補完することにより、記録材残量情報を求めることができる。
【００４６】
このように、記録材を積載する積載部の構成として弾性部材を有するような場合においても、リフト作動量と弾性部材の状態に基づき、精度良く記録材の残量を検知することができる。よって、記録材の積載量が少なくなったことが精度良く検知できれば、ユーザに紙無しを報知したり、記録材がなくなった時点で画像形成を停止したりという制御を的確に行うことができる。
【符号の説明】
【００４７】
２０  給送部
２１  給送ローラ
２２  分離ローラ
２３  紙面検知レバー
２４  フォトインタラプタ
３０  給紙カセット
３１  積載板
３２  紙面検知用フォトインタラプタ
３６  加圧スプリング
【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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