(57)【要約】【課題】微振動による用紙残量の検出誤差の抑制のための処理量を軽減することができる用紙残量検出装置、及び、画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】レベル値出力部５０Ｂにより受光レベル値が、各領域が回転部材２０に配置されている配置順に得られたか否かを、回転部材２０における各領域の配置順を表す配置順情報を用いて判断する判断部１２と、判断部１２により受光レベル値が前記配置順に得られたと判断されたときにのみカウンタ１１によりカウント値を加算させるカウント制御部１３と、カウンタ１１により得られたカウント値を用いてトレイ３３４上の用紙の残量を検出する残量検出部１４と、を備える。【選択図】図４
2012246134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を収容する用紙収容部と、
前記用紙を載置するために設けられ、前記用紙収容部の内部で上下方向に移動可能なトレイと、
回転することにより、前記トレイを、当該トレイに載置されている最上位置の用紙が予め定められた給紙位置に位置するように上昇させるモータと、
前記モータの回転に連動して回転する板状の回転部材であって、当該回転部材の回転方向に沿って、互いに光透過率若しくは光反射率が異なる３つ以上の複数の領域が、予め定められた配置順に整列して配置されている回転部材と、
前記回転部材の回転の中心から離間した位置で当該回転部材と対向して配置され、前記回転部材に向けて光を出力する光出力部と、
前記光出力部から前記回転部材に向けて出力され、前記領域を通過した光である通過光の受光レベル値を出力、若しくは、前記回転部材に向けて出力され、前記領域で反射された光である反射光の受光レベル値を出力するよう前記回転部材に対して配置されたレベル値出力部と、
カウンタと、
前記各領域が前記配置順に前記光出力部との対向位置を通過したときに前記レベル値出力部によって出力されるべき前記受光レベル値の変化の順を、前記配置順を表す配置順情報として記憶する記憶部と、
前記レベル値出力部により前記受光レベル値が前記配置順に得られたか否かを、前記配置順情報を用いて判断する判断部と、
前記判断部により前記受光レベル値が前記配置順に得られたと判断されたときにのみ前記カウンタによりカウント値を加算させるカウント制御部と、
前記カウンタにより得られたカウント値を用いて前記用紙の残量を検出する残量検出部と、
を備えることを特徴とする用紙残量検出装置。
【請求項２】
前記複数の領域は、互いに光透過率若しくは光反射率が異なる３つの領域である
ことを特徴とする請求項１に記載の用紙残量検出装置。
【請求項３】
前記複数の領域を１組とする領域パターンが、前記回転方向に沿って複数配置されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙残量検出装置。
【請求項４】
前記各領域は互いに接している
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の用紙残量検出装置。
【請求項５】
前記光出力部と前記レベル値出力部とは、発光部と受光部とを有するフォトインタラプタを用いて構成されており、
前記光出力部は、前記発光部で構成されており、
前記レベル値出力部は、前記受光部で構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の用紙残量検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の用紙残量検出装置と、
前記用紙収容部に収容された用紙を取り出して搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された用紙に画像を形成する画像形成部と、
を備え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、用紙残量検出装置、及び、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、用紙残量を検出する用紙残量検出装置が存在している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の用紙残量検出装置は、カセット持ち上げ板の持ち上がりに連動して、スリットが複数設けられた板状部材が回転するようになっている。そして、当該用紙残量検出装置は、各スリットを透過した光をセンサーにより検知することで、板状部材の移動量を検出する。
【０００４】
かかる用紙残量検出装置では、板状部材の移動量は、カセット持ち上げ板の持ち上がり量と相関するため、当該用紙残量検出装置は、各スリットを透過した光から用紙残量が検出できる。
【０００５】
図９（ａ）は、複数のスリットが設けられた板状部材の移動に伴い各スリットの透過光を検出したセンサーにより出力されるパルスを表す図である。
【０００６】
用紙残量検出装置では、用紙残量が減少するにつれて、カセット持ち上げ板の持ち上がり量が増加し、当該増加の過程で、板状部材の各スリットが、センサーが配置されている位置を順次通過する。その際、センサーにより、一定のパルス幅のパルスが、順次得られる。
【０００７】
一方で、スリットのエッジ部分が、センサーが配置された位置に位置した状態で、僅かな振幅で振動するような微振動が生じた場合には、図９（ｂ）及び図１０において楕円で囲まれた部分のように、通常時とは異なるパルス幅のパルスが順次得られることがある。
【０００８】
用紙残量検出装置では、このように通常時とは異なるパルス幅のパルスが得られた場合でも、カウント値が加算されてしまうため、当該カウント値を用いた用紙残量の検出誤差が生じてしまう。
【０００９】
特許文献１では、微振動対策として、スリットのエッジ部分を検出した時点で、用紙トレイ上の用紙の給紙枚数の計数を開始して、当該計数値が予め設定された値となるまでの間に、当該エッジ部分或いは当該エッジ部分の隣のエッジ部分が検出されたときには、当該検出時までの間の計数値をリセットすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−６００９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のような微振動対策を採るには、給紙装置が、用紙トレイ上の用紙を給紙する動作を監視して、スリットの検出タイミングと同期して用紙の給紙枚数を計数する必要がある。
【００１２】
このように、給紙枚数の計数と連動する必要があるため、用紙残量の検出処理が複雑になるという不都合があった。
【００１３】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、給紙枚数の計数を連動して行うことなく、微振動による用紙残量の検出誤差を低減することができる用紙残量検出装置、及び、画像形成装置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】
【００１４】
本発明の一局面に係る用紙残量検出装置は、用紙を収容する用紙収容部と、前記用紙を載置するために設けられ、前記用紙収容部の内部で上下方向に移動可能なトレイと、回転することにより、前記トレイを、当該トレイに載置されている最上位置の用紙が予め定められた給紙位置に位置するように上昇させるモータと、前記モータの回転に連動して回転する板状の回転部材であって、当該回転部材の回転方向に沿って、互いに光透過率若しくは光反射率が異なる３つ以上の複数の領域が、予め定められた配置順に整列して配置されている回転部材と、前記回転部材の回転の中心から離間した位置で当該回転部材と対向して配置され、前記回転部材に向けて光を出力する光出力部と、前記光出力部から前記回転部材に向けて出力され、前記領域を通過した光である通過光の受光レベル値を出力、若しくは、前記回転部材に向けて出力され、前記領域で反射された光である反射光の受光レベル値を出力するよう前記回転部材に対して配置されたレベル値出力部と、カウンタと、前記各領域が前記配置順に前記光出力部との対向位置を通過したときに前記レベル値出力部によって出力されるべき前記受光レベル値の変化の順を、前記配置順を表す配置順情報として記憶する記憶部と、前記レベル値出力部により前記受光レベル値が前記配置順に得られたか否かを、前記配置順情報を用いて判断する判断部と、前記判断部により前記受光レベル値が前記配置順に得られたと判断されたときにのみ前記カウンタによりカウント値を加算させるカウント制御部と、前記カウンタにより得られたカウント値を用いて前記用紙の残量を検出する残量検出部と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【００１５】
この構成によれば、モータの回転と連動して回転部材が回転する際に、当該回転部材で各領域が配置されている順に、レベル値出力部により受光レベル値が得られたときにのみ、用紙残量の検出に用いられるカウント値を加算する。
【００１６】
これにより、レベル値出力部により受光レベル値が得られた順を判断することにより、微振動による検出誤差が生じることを抑制することができるため、給紙枚数の計数を連動して行うことなく、微振動による用紙残量の検出誤差を低減することができる。
【００１７】
上記構成において、前記複数の領域は、互いに光透過率若しくは光反射率が異なる３つの領域であることが好ましい（請求項２）。
【００１８】
この構成によれば、回転部材において、互いに光透過率が異なる３つの領域を設けるだけで、用紙残量の検出誤差が生じることを抑制できる。そのため、微振動対策を低コストで行うことができる。
【００１９】
上記構成において、前記複数の領域を１組とする領域パターンが、前記回転方向に沿って複数配置されていることが好ましい（請求項３）。
【００２０】
この構成によれば、互いに光透過率が異なる複数の領域を１組とする領域パターンが複数配置されているため、回転部材が回転するに際し、１回転あたりのカウント値の加算頻度が増加する。その結果、用紙残量の検出精度が向上する。
【００２１】
上記構成において、前記各領域は互いに接していることが好ましい（請求項４）。
【００２２】
この構成によれば、回転部材では、互いに光透過率が異なる複数の領域が互いに接しているため、回転部材の円板のうち各領域以外の部分が、光出力部が配置された配置位置を通過しない。
【００２３】
これにより、レベル値出力部によって、回転部材の円板のうち各領域以外の部分に対応する受光レベル値が得られずに、各領域に対応する受光レベル値だけが得られる。その結果、判断部は、レベル値出力部により受光レベル値が各領域の配置順に得られたか否かを容易に判断することができる。
【００２４】
上記構成において、前記光出力部と前記レベル値出力部とは、発光部と受光部とを有するフォトインタラプタを用いて構成されており、前記光出力部は、前記発光部で構成されており、前記レベル値出力部は、前記受光部で構成されていることが好ましい（請求項５）。
【００２５】
この構成は、光出力部が、フォトインタラプタの発光部で構成され、レベル値出力部が、当該フォトインタラプタの受光部で構成されているため、光出力部とレベル値出力部とを、安価に構成することができる。
【００２６】
また、本発明の他の局面における画像形成装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の用紙残量検出装置と、前記用紙収容部に収容された用紙を取り出して搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された用紙に画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする（請求項６）。
【００２７】
この構成によれば、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の用紙残量検出装置を備えるため、請求項１乃至請求項５のいずれか一項の効果を奏する画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、レベル値出力部により受光レベル値が得られた順を判断することにより、微振動による検出誤差が生じることを抑制することができるため、給紙枚数の計数を連動して行うことなく、微振動による用紙残量の検出誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示した概略断面図である。
【図２】ストッカの外観の一例を概念的に示した図である。
【図３】用紙残量検出装置の機能モジュールの一例を示したブロック図である。
【図４】図３の用紙残量検出装置において、モータと、回転部材と、フォトインタラプタと、第１トレイとの間の対応関係を表した図である。
【図５】回転部材の一例を示した平面図である。
【図６】フォトインタラプタの受光部により出力される受光レベル値の一例を示した図である。
【図７】カウント制御処理の概要の一例を示したフローチャートである。
【図８】用紙残量検出装置の効果を説明するための図である。
【図９】従来の用紙残量検出装置の問題点を説明するための図である。
【図１０】従来の用紙残量検出装置の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施形態に係る用紙残量検出装置及び画像形成装置を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示した概略断面図である。尚、図１に示す画像形成装置には、本発明の一実施形態に係る用紙残量検出装置が含まれている。
【００３１】
図１に示すように、画像形成装置Ａは、略直方体に形成された筐体２と、筐体２の内部空間下部に配設されるとともに用紙ＳＨが蓄えられる貯留部３と、貯留部３から用紙ＳＨを取り出すとともに搬送する搬送部４と、搬送途中の用紙ＳＨの面にトナー画像を形成する画像形成部５と、用紙上に形成されたトナー画像を用紙ＳＨの面上に定着させる定着部６と、トナー画像が定着された用紙ＳＨを筐体２外に排出する排出部７とを備える。筐体２の上部には、原稿の画像を読み取るための原稿読取部８が配設される。原稿読取部８は、原稿の画像を読み取り、電子データ化する。
【００３２】
貯留部３は、少量の用紙ＳＨの束を収容する第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２を含む。第２カートリッジ３２は、第１カートリッジ３１の上方に配設される。貯留部３は、第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２が収容可能な枚数以上の用紙ＳＨを収容するためのストッカ（用紙収容部）３３をさらに含む。ストッカ３３は、第２カートリッジ３２の上方に配設される。
【００３３】
ストッカ３３は、略矩形板状の底部３３１と、底部３３１の周縁から上方に向かって延出する周壁部３３２とを含む。周壁部３３２の上縁は、ストッカ３３の開口部を形成する。底部３３１と周壁部３３２とで定められるストッカ３３の内部空間に収容された用紙ＳＨは、ストッカ３３の上部に形成される開口部を通じて、搬送部４により取り出され、画像形成部５に向けて搬送される。第１カートリッジ３１、第２カートリッジ３２及びストッカ３３は、筐体２内部から引き出し可能に設けられている。
【００３４】
ストッカ３３は、当該ストッカ３３の内部空間を横切って配設される仕切板３３３を含む。仕切板３３３は、底部３３１から上方に延出し、図１中において、ストッカ３３の内部空間を左右に互いに隣接する小空間に仕切る。左方に形成される小空間は第１収容部３３Ａを形成しており、右方に形成される小空間は第２収容部３３Ｂを形成している。
【００３５】
搬送部４は、貯留部３の右側で上下方向に延びる搬送路４３を含む。用紙取りだしローラ４１３Ａ及び４１４Ａによりストッカ３３から取り出された用紙ＳＨは、ベルト装置４１２により搬送路４３に搬送され、搬送路４３を通じて画像形成部５に向かう。
【００３６】
用紙取りだしローラ４１３Ａは第１ローラ装置４１３に設けられており、用紙取りだしローラ４１４Ａは第２ローラ装置４１４に設けられている。第１ローラ装置４１３及び第２ローラ装置４１４は、筐体２に対して回動可能に取り付けられており、ストッカ３３に載置されている用紙ＳＨに上方向に押されることにより水平面との間の角度が変動する。
【００３７】
そして、第１ローラ装置４１３及び第２ローラ装置４１４の水平面との間の角度が予め設定された角度となったときに、第１ローラ装置４１３及び第２ローラ装置４１４を上方向に押す力を発生させるモータの駆動が停止する。
【００３８】
搬送部４は更に、第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２の右上部角隅部近傍に配設されるピックアップローラ４４及びピックアップローラ４４の近傍下流に配設される分離・給紙ローラ４５を含む。ピックアップローラ４４及び分離・給紙ローラ４５は、第１カートリッジ３１及び第２カートリッジ３２から１枚ずつ用紙ＳＨを取り出し、搬送路４３へ搬送する。搬送部４は更に、搬送路４３に沿って配設される複数の搬送ローラ４６を含む。搬送ローラ４６は、ストッカ３３、第１カートリッジ３１又は第２カートリッジ３２から送り出された用紙ＳＨを、搬送路４３を通じて、画像形成部５へ搬送する。
【００３９】
画像形成部５は、筐体２に回転可能に支持される略円筒形状の感光体ドラム５１と、感光体ドラム５１の上方に配設される帯電器５２とを含む。感光体ドラム５１は、図１中、時計回りに回転する。帯電器５２は、感光体ドラム５１に電荷を付与し、感光体ドラム５１周面を一様に帯電させる。画像形成部５は更に、露光装置５３を備える。露光装置５３は、原稿読取部８が原稿の画像を読み取ることにより得られた画像データに基づき、レーザ光を感光体ドラム５１の帯電された周面に照射する。この結果、レーザ光は感光体ドラム５１上の電荷を消失させるため、感光体ドラム５１上には画像データに一致する静電潜像が形成されることとなる。画像形成部５は更に、現像装置５４を備える。現像装置５４は、トナーを収容するトナーコンテナ５５を備え、トナーコンテナ５５から静電潜像が形成された感光体ドラム５１の周面にトナーを供給する。この結果、感光体ドラム５１の周面に、静電潜像に一致するトナー像が形成されることになる。
【００４０】
画像形成部５は更に、感光体ドラム５１の下方に配設される転写ベルト５６を含む。搬送路４３を通じて、用紙ＳＨは、感光体ドラム５１と転写ベルト５６との間に送り込まれる。感光体ドラム５１と転写ベルト５６との間を用紙ＳＨが通過するとき、感光体ドラム５１の周面に形成されたトナー像は、トナーの帯電と逆の極性の逆バイアスの印加により用紙ＳＨに転写されることとなる。
【００４１】
画像形成部５は更に、用紙ＳＨへトナー像を転写した後の感光体ドラム５１の周面上に残留するトナーを除去するクリーニング装置５７と、残留トナーの除去がなされた感光体ドラム５１の周面から残留電荷を除去する除電装置５８とを含む。
【００４２】
画像形成部５にて、トナー像の転写がなされた用紙ＳＨは、定着部６へ送られる。定着部６は、定着ローラ６１と、定着ローラ６１に圧接される加圧ローラ６２とを含む。定着ローラ６１の内部には熱源６３が配設され、定着ローラ６１と加圧ローラ６２との間を通過する用紙ＳＨ上のトナーが溶融されるとともに、加圧ローラ６２からの圧力により用紙ＳＨ上にトナーが定着される。これにより、用紙ＳＨ上へのトナー像の定着がなされることとなる。
【００４３】
排出部７は、定着部６の下流に配設されるとともに筐体２の内壁面近傍に取り付けられる排出ローラ７１と、排出ローラ７１から筐体２外に排出された用紙ＳＨを受け止める排出トレイ７２とを含む。
【００４４】
図１に示される画像形成装置Ａは、ストッカ３３と画像形成部５／定着部６との間に両面印刷用の搬送路４７を備える。排出ローラ７１は、スイッチバック方式で搬送路４７へ用紙ＳＨを送り出すことも可能である。搬送路４７は、搬送路４３の途中に配設されたレジストローラ４８の直前で合流する。搬送路４７を通過した用紙ＳＨは、レジストローラ４８により画像形成部５へ送り出され、画像形成部５内でトナー像が定着されていない面にトナー像の転写がなされる。その後、定着ユニット６により新たに転写されたトナー像の用紙ＳＨへの定着がなされる。最後に、用紙ＳＨは排出ローラ７１により排紙トレイ７２上に排紙されることとなる。
【００４５】
図２は、ストッカ３３の外観の一例を概念的に示した図である。尚、図２において、図１と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４６】
ストッカ３３において、第１収容部３３Ａには、第１トレイ３３４が配設されている。また、第２収容部３３Ｂには第２トレイ３３５が配設されている。第１トレイ３３４は、用紙ＳＨの束を載置するための上面を備える。また、第２トレイ３３５も、用紙ＳＨの束を載置するための上面を備える。
【００４７】
第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５は、ストッカ３３の内部において、予め設定された、補給位置ＰＬと給紙位置ＰＨとの間で上下方向に移動可能に構成されている。
【００４８】
尚、補給位置ＰＬは、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５がストッカ３３の底部３３１に当接するときにトレイ上面が位置する位置である。給紙位置ＰＨは、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５上の最上位置の用紙ＳＨを取り出すための位置である。
【００４９】
第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５は、モータＭが駆動することにより、ストッカ３３の上下方向に移動する。モータＭは、制御部１０により制御されて駆動する。
【００５０】
このような構成のストッカ３３は、第１トレイ３３４及び第２トレイ３３５の上面を補給位置ＰＬに位置させた状態で、用紙ＳＨの補給を受け付ける。トレイ上に用紙が補給されると、当該トレイはモータＭによって上昇する。そして、当該トレイ上の最上位置の用紙ＳＰが給紙位置ＰＨに到達すると、トレイの上昇が停止する。
【００５１】
トレイ上の用紙ＳＨは、当該トレイ上の最上位置の用紙ＳＨから順次給紙位置ＰＨで取り出される。そして、トレイ上の用紙ＳＨが減少するにつれて、当該トレイは、当該トレイ上の最上位置の用紙ＳＨが常に給紙位置ＰＨに位置するように、モータＭによって上昇する。
【００５２】
以下、図２のストッカ３３を備える用紙残量検出装置１の構成の一例について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、用紙残量検出装置１の機能モジュールの一例を示したブロック図である。図４は、図３の用紙残量検出装置１において、モータＭと、回転部材２０と、フォトインタラプタ５０と、第１トレイ３３４との間の対応関係を表した図である。
【００５３】
尚、以下において、第２トレイ３３５に関する構成については、以下に示す第１トレイ３３４に関する構成と同様であるため、説明及び図示を省略する。
【００５４】
用紙残量検出装置１は、先述したストッカ３３、ＤＣモータなどのモータＭ、モータＭの回転と連動して回転する板状の回転部材２０、発光部（光出力部）５０Ａと受光部（レベル値出力部）５０Ｂとを備えており、発光部５０Ａと受光部５０Ｂとで回転部材２０を挟むように配置されたフォトインタラプタ５０、及び制御部１０を備える。
【００５５】
ストッカ３３では、図４に示すように、定滑車Ｐ１，Ｐ１が筐体２に固定されている。
そして、定滑車Ｐ１，Ｐ１には２本のワイヤＷ，Ｗが掛け渡されており、各ワイヤＷの一端は第１トレイ３３４の左端及び右端にそれぞれ固定されており、各ワイヤＷの他端はプーリー３４１に固定されている。
【００５６】
第１トレイ３３４は、プーリー３４１が時計回り方向（図４の実線矢印方向）に回転すると、各ワイヤ２がプーリー３４１に巻き取られるので上昇する。一方で、第１トレイ３３４は、プーリー３３４が反時計回り方向（図４の点線矢印方向）に回転すると、各ワイヤＷがプーリー３４１から繰り出されるので下降する。
【００５７】
モータＭは、制御部１０により制御されて、第１トレイ３３４を上昇させる。具体的には、モータＭは、第１トレイ３３４上面が補給位置ＰＬ（図２参照）に位置するときに、自身の回転軸ＡＸを図４の反時計回り方向（実線矢印方向）に回転させることにより、プーリー３４１を時計回り方向（図４の実線矢印方向）に回転させる。これにより、第１トレイ３３４が、補給位置ＰＬから給紙位置ＰＨ（図２参照）の方向に上昇する。
【００５８】
尚、モータＭが、自身の回転軸ＡＸを図４の時計回り方向（点線矢印方向）に回転させると、プーリー３４１が反時計回り方向（図４の点線矢印方向）に回転するので、第１トレイ３３４が下降する。
【００５９】
回転部材２０は、当該回転部材２０の中心点が、モータＭの回転軸ＡＸに位置するように軸支されており、当該回転軸ＡＸの回転方向と同方向に回転する。尚、回転部材２０が回転軸ＡＸに軸支される例には限られない。
【００６０】
例えば、回転部材２０は、歯車により中継された回転軸ＡＸの回転力を受け付けてもよい。或いは、モータＭが１回転する間に回転部材２０が複数回転してもよく、モータＭが複数回転する間に、回転部材２０が１回転してもよい。つまり、回転部材２０がモータＭの回転と連動して回転すればよい。
【００６１】
図５は、回転部材２０の一例を示した平面図である。回転部材２０には、当該回転部材２０の２つの半径と１つの円弧とで定まる扇型の領域２０Ａ〜２０Ｃからなる領域パターン４０が複数配置されている。
【００６２】
領域２０Ａ、領域２０Ｂ、及び領域２０Ｃは互いに光透過率が異なる領域であり、例えば、領域２０Ａは透過率が０％の領域であり、領域２０Ｂは透過率が５０％の領域であり、領域２０Ｃは透過率が１００％の領域である。尚、図５では、透過率が０％の領域２０Ａを網掛け模様で表し、透過率が５０％の領域２０Ｂをハッチングで表し、透過率が１００％の領域２０Ｃを白色で表している。
【００６３】
ここにおいて、各領域は、例えば、回転部材の円板上に、複数の微細な貫通孔を、当該貫通孔の単位面積あたりの個数が各領域で互いに異なるように形成することにより構成することができる。
【００６４】
或いは、各領域は、互いに濃度が異なる所定の色の透明部材を配置することにより構成することができる。
【００６５】
或いは、各領域は、互いに光透過率の異なる複数の色の塗料を透明部材に塗布することにより構成することができる。
【００６６】
特に、領域２０Ｃは、扇形のスリットを設けることによっても構成することができる。
【００６７】
各領域は、領域パターン４０において、回転部材２０の反時計回り方向（図５の実線矢印方向）、つまり、第１トレイ３３４が上昇するときの当該回転部材２０の回転方向に、領域２０Ｃ、領域２０Ｂ、領域２０Ａの順に配置されている。
【００６８】
回転部材２０では、当該回転部材２０が反時計回り方向（図５の実線矢印方向）に回転すると、各領域パターン４０は、各領域が、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に位置（配置位置）Ｐ０を通過するように、位置Ｐ０を通過する。
【００６９】
そこで、本実施形態に係る用紙残量検出装置１では、各領域が、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に位置Ｐ０を通過したときに後述するフォトインタラプタ５０により得られるべき受光レベル値の変化の順が、配置順情報として予め記憶されている。
【００７０】
ここにおいて、位置Ｐ０は、フォトインタラプタ５０が固定的に配置された位置である。当該位置Ｐ０は、回転部材２０の中心点Ｏから離間した位置である。さらに、位置Ｐ０は、回転部材２０が回転するときに、発光部５０Ａにより当該回転部材２０の各領域に向けて光を出力し、当該領域を通過した光である通過光を受光部５０Ｂで受光することができる位置である。
【００７１】
フォトインタラプタ５０は、互いに対向する発光部（光出力部）５０Ａ及び受光部（レベル値出力部）５０Ｂを備える。当該フォトインタラプタ５０は、発光部５０Ａから受光部５０Ｂに向けて光を出力する。受光部５０Ｂは、受光した光の強度である受光レベル値（例えば電流値）を出力する。尚、受光レベル値は、電流値だけには限られず、電圧値や、デジタル値であってもよい。
【００７２】
先述したように、回転部材２０が反時計回り方向（図５の実線矢印方向）に回転すると、各領域パターン４０は、各領域が、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に位置Ｐ０を通過するように、位置Ｐ０を通過する。
【００７３】
その際、受光部５０Ａは、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に、各領域に対応する受光レベル値を出力することを繰り返す。
【００７４】
図６は、フォトインタラプタ５０の受光部５０Ｂにより出力される受光レベル値の一例を示した図である。尚、図６において、Ｔは、モータＭが回転を開始してからの経過時間を表し、Ｉｏｕｔは、受光部５０Ｂにより得られる電流値を表している。
【００７５】
受光部５０Ｂは、回転部材２０が反時計回り方向（図５の実線矢印方向）に回転したときには、例えば、以下のようにして受光レベル値を出力する。
【００７６】
受光部５０Ｂは、位置Ｐ０を領域２０Ａが通過すると、電流値Ｉ１を、領域２０Ａに対応する受光レベル値として出力する。
【００７７】
その後、位置Ｐ０を領域２０Ｂが通過すると、受光部５０Ｂは、電流値Ｉ１よりも大きな電流値Ｉ２を、領域２０Ｂに対応する受光レベル値として出力する。
【００７８】
そして、位置Ｐ０を領域２０Ｃが通過すると、受光部５０Ｂは、電流値Ｉ２よりもさらに大きな電流値Ｉ３を、領域２０Ｃに対応する受光レベル値として出力する。
【００７９】
受光部５０Ｂは、回転部材２０の反時計回り方向（図５の実線矢印方向）の回転に伴って、電流値Ｉｏｕｔを、電流値Ｉ１、電流値Ｉ２、電流値Ｉ３の順に出力することを繰り返す。
【００８０】
尚、フォトインタラプタ５０としては、本実施形態のように、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、及び領域２０Ｃを通過した通過光の互いに異なる受光レベル値を電流値の形で出力するものには限られず、各通過光の互いに異なる受光レベル値を電圧値の形で出力するものであってもよい。或いは、受光レベル値をデジタル値の形で出力するものであってもよい。
【００８１】
以下、図４及び図５を用いて、制御部１０について説明する。
【００８２】
図４に示すように、制御部１０は、例えば、ＣＰＵや、ＲＯＭ（記憶部）、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータなどで構成されており、用紙残量検出装置１を統括的に制御する。
【００８３】
制御部１０は、例えば、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、カウンタ１１、判断部１２、カウント制御部１３、及び、残量検出部１４として機能する。
【００８４】
制御プログラムには、回転部材２０が、図５の実線矢印方向、つまり、第１トレイ３３４が上昇するときの方向に回転するときに、フォトインタラプタ５０により得られる電流値の変化の順が配置順情報として予め設定されている。かかる配置順情報として、例えば、電流値の変化の順が、電流値Ｉ１、電流値Ｉ２、電流値Ｉ３の順であることを表す配置順情報が挙げられる。
【００８５】
カウンタ１１は、カウント制御部１３により制御されて、カウント値が１インクリメントされる。判断部１２は、受光部５０Ｂにより、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に、各領域に対応する受光レベル値が得られたか否かを判断する。判断部１２は、例えば、受光部５０Ｂにより、配置順情報により表される順、例えば、電流値Ｉ１、電流値Ｉ２、電流値Ｉ３の順に、電流値が得られたか否かを判断する。
【００８６】
カウント制御部１３は、判断部１２により、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に、各領域に対応する受光レベル値が得られたと判断されたときにのみ、カウンタ１１のカウント値を１インクリメントさせる。
【００８７】
一方、カウント制御部１３は、判断部１２により、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に、各領域に対応する受光レベル値が得られたと判断されていないときには、カウンタ１１によりカウント値をインクリメントさせない。
【００８８】
残量検出部１４は、カウンタ１１により得られたカウント値を用いて第１トレイ３３４上の用紙残量を検出する。残量検出部１４は、例えば、以下のようにして用紙残量を検出する。つまり、モータＭは、第１トレイ３３４が補給位置ＰＬに位置している状態で回転を開始して第１トレイ３３４を上昇させて、当該第１トレイ３３４上の最上位置の用紙ＳＨを給紙位置ＰＨに位置させる。
【００８９】
そして、モータＭは、第１トレイ３３４上の用紙残量が減少するたびに、回転を開始して当該第１トレイ３３４を上昇させて、当該第１トレイ３３４上の最上位置の用紙ＳＨを給紙位置ＰＨに位置させることを繰り返す。
【００９０】
以上により、第１トレイ３３４上の用紙残量と、補給位置ＰＬと給紙位置ＰＨとの間の距離と第１トレイ３３４の上昇量との差との間には、第１トレイ３３４上の用紙残量が減少するにつれて、当該差が減少するという相関関係があることが判る。
【００９１】
そして、補給位置ＰＬと給紙位置ＰＨとの間の距離と第１トレイ３３４の上昇量との差とモータＭの回転数との間には、前記距離が減少するにつれてモータＭの回転数が増加するという相関関係があることが判る。
【００９２】
また、後述するように、モータＭが回転するにつれて、カウンタ１１によるカウント値が増加するため、モータＭの回転数とカウント値との間には、モータＭの回転数が増加するにつれてカウント値が増加するという相関関係があることが判る。
【００９３】
そのため、残量検出部１４は、カウンタ１１により得られたカウント値を、当該カウント値とモータＭの回転数との相関関係を用いてモータＭの回転数に換算する。
【００９４】
ついで、残量検出部１４は、当該モータＭの回転数を、当該回転数と、補給位置ＰＬと給紙位置ＰＨとの距離と第１トレイ３３４の上昇量との差との相関関係を用いて、当該差に換算する。
【００９５】
ついで、残量検出部１４は、補給位置ＰＬと給紙位置ＰＨとの距離と第１トレイ３３４の上昇量との差を、当該差と第１トレイ３３４上の用紙残量との間の相関関係を用いて、当該用紙残量に換算する。
【００９６】
そして、残量検出部１４は、当該用紙残量を図示しない表示回路に表示させる。
【００９７】
上記構成において、判断部１２とカウント制御部１３とは、互いに協働して、以下のカウント制御処理を行う。図７は、カウント制御処理の概要の一例を示したフローチャートである。
【００９８】
制御部１０は、先述した制御プログラムを読み出して、当該制御プログラムに基づいて、判断部１２及びカウント制御部１３に以下の処理を実行させる。
【００９９】
判断部１２は、受光部１２により電流値Ｉｏｕｔが得られたときには（ステップＳ１のＹＥＳ）、電流値Ｉｏｕｔが電流値Ｉ１であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【０１００】
ステップＳ２において、電流値Ｉｏｕｔが電流値Ｉ１であるときには（ステップＳ２のＹＥＳ）、判断部１２は、ステップＳ３の処理を行う。一方で、ステップＳ２において、電流値Ｉｏｕｔが電流値Ｉ１ではないときには（ステップＳ２のＮＯ）、判断部１２は、ステップＳ１の処理に戻る。
【０１０１】
判断部１２は、受光部１２により電流値Ｉ１が得られた後に（ステップＳ２のＹＥＳ）、受光部１２により電流値Ｉｏｕｔが得られたときには（ステップＳ３のＹＥＳ）、電流値Ｉｏｕｔが電流値Ｉ２であるか否かを判断する（ステップＳ４）。
【０１０２】
ステップＳ４において、電流値Ｉｏｕｔが電流値Ｉ２であるときには（ステップＳ４のＹＥＳ）、判断部１２は、ステップＳ５の処理を行う。一方で、ステップＳ４において、電流値Ｉｏｕｔが電流値Ｉ２ではないときには（ステップＳ４のＮＯ）、判断部１２は、ステップＳ３の処理に戻る。
【０１０３】
判断部１２は、受光部１２により電流値Ｉ２が得られた後に（ステップＳ４のＹＥＳ）、受光部１２により電流値Ｉｏｕｔが得られたときには（ステップＳ５のＹＥＳ）、電流値Ｉｏｕｔが電流値Ｉ３であるか否かを判断する（ステップＳ６）。
【０１０４】
ステップＳ６において、電流値Ｉｏｕｔが電流値Ｉ３であるときには（ステップＳ６のＹＥＳ）、判断部１２は、カウント制御部１３に対して、電流値Ｉｏｕｔが各領域の配置順に得られたことを通知する（ステップＳ７）。すると、カウント制御部１３は、カウンタ１１によりカウント値を１インクリメントさせる（ステップＳ８）、その後、判断部１２は、ステップＳ１の処理に戻る。
【０１０５】
一方で、ステップＳ６において、電流値Ｉｏｕｔが電流値Ｉ３ではないときには（ステップＳ６のＮＯ）、判断部１２は、ステップＳ５の処理に戻る。
【０１０６】
尚、図７のフローチャートでは、用紙残量検出装置１は、制御プログラムで予め設定された配置順情報を用いた処理を行っているが、この例には限られず、以下の処理を行ってもよい。
【０１０７】
例えば、用紙残量検出装置１は、配置順情報として、電流値Ｉｏｕｔが、電流値Ｉ１、電流値Ｉ２、電流値Ｉ３の順に変化することを表す情報を記憶する記憶部を備える。
【０１０８】
また、用紙残量検出装置１は、図７のステップＳ２で、電流値Ｉｏｕｔと基準レベル値Ａ１とを比較し、図７のステップＳ４で、電流値Ｉｏｕｔと基準レベル値Ａ２とを比較し、図７のステップＳ６で、電流値Ｉｏｕｔと基準レベル値Ａ３とを比較する。
【０１０９】
用紙残量検出装置１は、カウント制御処理を行うに際し、電流値Ｉ１、電流値Ｉ２、及び電流値Ｉ３を記憶部から読み出して、電流値Ｉ１を基準レベル値Ａ１として設定し、電流値Ｉ２を基準レベル値Ａ２として設定し、電流値Ｉ３を基準レベル値Ａ３として設定する。
【０１１０】
かかる処理によっても、電流値Ｉ１、電流値Ｉ２、電流値Ｉ３の順に電流値Ｉｏｕｔが得られたか否かを判断することができる。
【０１１１】
以上のように、本実施形態に係る用紙残量検出装置１によれば、判断部１２により、電流値Ｉ１、電流値Ｉ２、電流値Ｉ３の順に電流値Ｉｏｕｔが得られたと判断されたときには、カウンタ１１のカウント値を１インクリメントさせるが、電流値Ｉ１、電流値Ｉ２、電流値Ｉ３の順に電流値Ｉｏｕｔが得られたと判断されていないときには、カウント値をインクリメントさせない。
【０１１２】
これにより、本実施形態に係る用紙残量検出装置１によれば、以下の効果が奏される。かかる効果について、図８を用いて説明する。図８は、用紙残量検出装置１の効果を説明するための図である。尚、図８において、Ｔは、モータＭの回転が開始してからの経過時間を表している。
【０１１３】
用紙残量検出装置１は、先述したように、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に各領域に対応する受光レベル値が得られた場合にのみカウント値を加算する。そのため、第１トレイ３３４がリフトアップされている途中にある限り、モータＭの回転速度にかかわらず、カウント値が順次加算される。
【０１１４】
例えば、モータＭの回転速度によって、図８の（１）で表されるように各領域が位置Ｐ０を通過する速度が速い状態と、図８の（２）で表されるように各領域が位置Ｐ０を通過する速度が図８の（１）で表される場合よりも遅い状態とが生じたとする。
【０１１５】
各領域が位置Ｐ０を通過する速度が異なる状態が生じたとしても、第１トレイ３３４がリフトアップされている途中にある限り、各領域が、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に位置Ｐ０を通過するため、用紙残量検出装置１は、カウント値を順次加算する。
【０１１６】
一方、位置Ｐ０に、２つの領域の境目であるエッジ部分Ｅ（図５参照）が位置した状態で回転部材２０の回転が停止している状態で、２つの互いに隣り合う領域が交互に位置Ｐ０を通過するような微振動が生じたとき、例えば、図８の（３）で表されるように、透過率が５０％の領域２０Ｂと、透過率が１００％の領域２０Ｃとが交互に位置Ｐ０を通過するような場合には、各領域が、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に位置Ｐ０を通過していないため、用紙残量検出装置１は、カウント値を加算しない。
【０１１７】
以上のように、本実施形態に係る用紙残量検出装置１によれば、第１トレイ３３４がリフトアップ中である限り、カウント値が順次加算されるが、単に、２つの互いに異なる領域が位置Ｐ０を交互に通過するような微振動が生じても、カウント値が加算されない。
【０１１８】
結果として、受光部５０Ｂにより電流値が得られた順を判断することにより、微振動による検出誤差が生じることを抑制することができる。
【０１１９】
尚、本実施形態では、回転部材２０における領域パターン４０が、３つの領域が配置されることにより構成されているが、この例には限られず、４以上の互いに光透過率が異なる複数の領域が順番に配置されて構成されていてもよい。
【０１２０】
また、本実施形態では、領域パターン４０を回転部材２０に複数設けることには限られず、１つの領域パターン、つまり、互いに光透過率が異なる複数の領域の組み合わせを１つ設けても良い。
【０１２１】
さらに、本実施形態では、判断部１２は、各領域に対応する受光レベル値が、領域２０Ａ、領域２０Ｂ、領域２０Ｃの順に得られたときにカウント値を加算させているが、この例には限られず、領域２０Ｂ、領域２０Ｃ、領域２０Ａの順に受光レベル値が得られたとき、或いは、領域２０Ｃ、領域２０Ａ、領域２０Ｂの順に受光レベル値が得られたときにカウント値を加算させてもよい。
【０１２２】
さらにまた、本実施形態では、各領域に対応する受光レベル値をフォトインタラプタ５０により出力しているが、この例には限られない。つまり、各領域に向けて光を出力し、当該領域を通過した通過光の受光レベル値を出力できるものであれば、どの構成要素を用いてもよい。
【０１２３】
さらにまた、本実施形態では、回転部材の回転方向に沿って、互いに光透過率が異なる３つ以上の複数の領域が、予め定められた配置順に整列して配置されている回転部材を使用し、当該領域を通過した光である通過光の受光レベル値を検出するようにしたが、回転部材の回転方向に沿って、互いに光反射率が異なる３つ以上の複数の領域が、予め定められた配置順に整列して配置されている回転部材を使用し、当該領域で反射された光である反射光の受光レベル値を検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
Ａ    画像形成装置
１    用紙残量検出装置
４    搬送部
５    画像形成部
１１    カウンタ
１２    判断部
１３    カウント制御部
１４    残量検出部
２０    回転部材
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ    領域
３３    ストッカ
４０    領域パターン
５０    フォトインタラプタ
５０Ａ    発光部
５０Ｂ    受光部
３３４    第１トレイ
３３５    第２トレイ
Ｍ    モータ
Ｐ０    位置    
ＳＨ    用紙
ＰＬ    補給位置
ＰＨ    給紙位置
【図１】
2012246134.tif 000003
【図２】
2012246134.tif 000004
【図３】
2012246134.tif 000005
【図４】
2012246134.tif 000006
【図５】
2012246134.tif 000007
【図６】
2012246134.tif 000008
【図７】
2012246134.tif 000009
【図８】
2012246134.tif 000010
【図９】
2012246134.tif 000011
【図１０】
2012246134.tif 000012