(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙を積載する記録紙積載手段と、その記録紙積載手段上に積載された記録紙を給紙する給紙手段とを備えた給紙装置において、
前記記録紙積載手段上に積載された記録紙を挾むように超音波送波手段と超音波受波手段とを設けると共に、前記超音波送波手段から超音波が発せられて前記記録紙積載手段上の記録紙を透過又はその記録紙により反射されることで変化した超音波波形を前記超音波受波手段で検出し、その波形解析により前記記録紙積載手段上の記録紙の枚数を検知する記録紙枚数検知手段を設け、
該記録紙枚数検知手段は、前記給紙手段による給紙動作毎に前記超音波受波手段が検出した超音波波形の変化により記録紙の枚数検知を補正計算する手段を有していることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給紙装置において、前記記録紙積載手段上に積載された複数枚の記録紙に対し該記録紙同士の密着力を緩和させる密着力緩和手段を設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
前記記録紙積載手段は、そこに積載されている記録紙の給紙に応じて前記給紙手段側に移動する手段であり、前記超音波送波手段と前記超音波受波手段の少なくとも一方が前記記録紙積載手段に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の給紙装置を備えた画像形成装置であって、前記記録紙枚数検知手段が検知した記録紙の枚数を表示部に表示させる手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の給紙装置を備えた画像形成装置であって、接続した外部接続機器の画面に前記記録紙枚数検知手段が検知した記録紙の枚数を表示させる手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録紙を積載する記録紙積載手段と、その記録紙積載手段上に積載された記録紙を給紙する給紙手段とを備えた給紙装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような記録紙積載手段上に積載された記録紙の枚数を検知するものとしては、その記録紙積載手段上に記録紙が有るか無いかを検知したり、記録紙が５０枚以上や１００枚以上といった大ざっぱな枚数を検知するものが一般的に知られている。
また、供給したシートが２枚差し（重ね送り）されているか否かを、供給途中のシートに送波器から超音波を当てて、それを透過した超音波を受波器で受波し、その受波強度を基に２枚差しを検知するようにした装置が、例えば特開平６−１３５６０１号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の記録紙積載手段上の記録紙の残量枚数を大ざっぱな枚数で検知をするものでは、その残量枚数の不正確さから、次に説明するような不都合が生じる恐れがあった。
すなわち、近年では複写機やプリンタ等の画像形成装置はカラー化及び画像形成の高速化が進んでいるため、例えば図１３に示すように大型の像担持体である中間転写ベルト９１を装着し、その中間転写ベルト９１上に複数（図１３の例では５つ）の画像Ｇ１〜Ｇ５を一度に担持できるようにしたものがある。
このような画像形成装置では、給紙トレイ９５の記録紙積載手段となる底板９６上に積載されている記録紙の残量枚数を正確に検知できないと、その残量枚数が中間転写ベルト９１上に一度に担持できる画像数よりも少ないときには、その残量枚数を超える数の画像を形成して、それを中間転写ベルト９１上に担持してしまうことが生じる。
【０００４】
すなわち、図１３に示した例の場合には中間転写ベルト９１上に５枚分の画像Ｇ１〜Ｇ５を担持することができるのに対し、給紙トレイ９５から転写部９４までに記録紙が３枚（Ｐ１〜Ｐ３）しか存在しなかったとすると、５−３＝２枚の２枚分の画像を記録紙に転写することができないため、その画像がクリーニング装置によって消去されることになる。
この場合、記録紙に転写できなかった余分な画像は、クリーニング装置で全て消去するようになるので、全く非生産的な動作を行ってしまうと共に、トナーの無駄使いが生じる。また、余分な画像をクリーニングすることにより大量のトナーを回収するようになるので、クリーニング装置への負荷も増大するようになる。
このような余分な画像の形成は、給紙トレイ内の記録紙の残量枚数を正確に検知することができれば防ぐことができるものである。
また、後者の超音波を使用して２枚差しを検知する装置は、給紙された後のシートの２枚差しを検知する装置であって、記録紙積載手段上に積載されているシートの残量枚数を検知するものではないので、この装置によって給紙装置の記録紙積載手段上の残量枚数が例えば５〜６枚になったときに、それを検知することはできなかった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、記録紙積載手段上における記録紙の残量枚数が少数枚となったときにそれを正確に検知できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、記録紙を積載する記録紙積載手段と、その記録紙積載手段上に積載された記録紙を給紙する給紙手段とを備えた給紙装置において、
上記記録紙積載手段上に積載された記録紙を挾むように超音波送波手段と超音波受波手段とを設けると共に、超音波送波手段から超音波が発せられて記録紙積載手段上の記録紙を透過又はその記録紙により反射されることで変化した超音波波形を超音波受波手段で検出し、その波形解析により記録紙積載手段上の記録紙の枚数を検知する記録紙枚数検知手段を設け、その記録紙枚数検知手段が、給紙手段による給紙動作毎に超音波受波手段が検出した超音波波形の変化により記録紙の枚数検知を補正計算する手段を有するものである。
【０００６】
また、上記給紙装置において、記録紙積載手段上に積載された複数枚の記録紙に対しその記録紙同士の密着力を緩和させる密着力緩和手段を設けるとよい。
そして、上記記録紙積載手段は、そこに積載されている記録紙の給紙に応じて給紙手段側に移動する手段であり、超音波送波手段と超音波受波手段の少なくとも一方を記録紙積載手段に取り付けるようにするとよい。
さらに、上記いずれかの給紙装置を備えた画像形成装置であり、記録紙枚数検知手段が検知した記録紙の枚数を表示部に表示させる手段を設けた画像形成装置を提供する。
また、同様に上記いずれかの給紙装置を備えた画像形成装置であり、接続した外部接続機器の画面に記録紙枚数検知手段が検知した記録紙の枚数を表示させる手段を設けた画像形成装置も提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による給紙装置の一実施形態例を示す概略構成図、図２は同じくその給紙装置を備えたカラーの画像形成装置の一例を示す全体構成図である。図２に示すカラー画像形成装置は、装置本体１の略中央に画像形成部２０を配置し、その画像形成部２０のすぐ下方に複数の給紙トレイ２２を備えた給紙部２を配置している。なお、この給紙部２には、必要に応じて別の給紙装置を増設することもできるようになっている。
また、画像形成部２０の上方には原稿を読取る読取部２３を、その画像形成部２０の図２で左側には排紙収納部２４をそれぞれ設けており、その排紙収納部２４には画像形成された記録紙Ｐが排紙収納される。
画像形成部２０には、複数のローラ間に張装されて矢示Ａ方向に回動するベルト状の中間転写ベルト２５が設けられており、その中間転写ベルト２５の回りには図示のように４個の作像部を構成するそれぞれドラム状の感光体２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋが並列配置されている。
【０００８】
その各感光体の回りには、感光体の表面を帯電処理する各帯電装置６２と、各感光体の表面に形成された静電潜像を各色のトナーで可視像化する各現像装置６３と、その各感光体上のトナー像（可視像）を中間転写ベルト２５に転写した後に各感光体上に残った残留トナーを除去回収する各クリーニング装置６４をそれぞれ設けている。
この画像形成部２０の上部には、その画像形成部２０の各感光体２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋに、それぞれ各色の画像情報に対応したレーザ光を照射してそこに潜像を形成する露光装置７を設けている。
また、画像形成部２０の記録紙搬送上流側にレジストローラ３３を、その画像形成部２０の記録紙搬送下流側に定着装置２８をそれぞれ設け、そのレジストローラ３３により記録紙のスキュー補正を行うと共に、感光体上の画像とタイミングをとって給紙するようにしている。また、記録紙上に転写したトナー像を定着装置２８により定着処理するようにしている。
この定着装置２８の下流側には、その定着装置２８を通過した記録紙を排紙収納部２４上に排出する排紙ローラ４１を設けている。
なお、図２で３は、原稿を自動的にコンタクトガラス３１上に搬送する自動原稿搬送装置である。
【０００９】
このカラー画像形成装置は、フルカラーの画像形成動作を開始させると、画像形成部２０の各帯電装置６２により帯電された感光体２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ上の各帯電面が露光装置７により、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）の各色に対応した操作光により露光され、そこに潜像が形成される。
その露光装置７による各感光体２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋへの書き込みは、読取部２３に設けられているコンタクトガラス３１上にセットした原稿の画像を、原稿照明用光源とミラーからなる読み取り走行体３２ａ、３２ｂが図２で左右方向に往復移動することにより読み取り走査を行って、レンズ３４の後方に設置されているＣＣＤ３５に画像信号として読み込まれた画像情報を基にして行われる。
すなわち、ＣＣＤ３５に読み込まれた画像信号は、デジタル化されて画像処理され、その画像処理された信号に基づいて、露光装置７内のレーザダイオードの発光により、感光体２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋの各表面を露光して、そこに静電潜像を形成する。
その際、レーザダイオードからの光は、ポリゴンミラーやレンズを介して各感光体に至る。
【００１０】
このようにして、各感光体２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ上にそれぞれ形成された各潜像は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）の４つの色にそれぞれ対応した各現像装置６３により現像され、トナー像となる。
そのトナー像は、最初に感光体２６Ｙ上のイエロー色の画像が、図２の矢示Ａ方向に回動している中間転写ベルト２５上に転写され、次にそのイエロー色の画像が感光体２６Ｍの位置まで移動したときに、そこにマゼンタ色の画像を重ね合わせて転写する。そのマゼンタ色の画像を転写した部分が感光体２６Ｃの位置まで移動したときに、そこにシアン色の画像を重ね合わせて転写し、さらにそのシアン色の画像を転写した部分が感光体２６Ｋの位置まで移動したときに、そこにブラック色の画像を重ね合わせて転写する。
【００１１】
そして、そのイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色重ね合わせ画像が中間転写ベルト２５の回動により転写ローラ５１のある転写位置まで移動すると、そのタイミングに一致するように同期がとられて給紙された記録紙に、転写ローラ５１により一括転写される。このように、このカラー画像形成装置は、中間転写ベルト２５が１回動して１つのカラー画像を形成する作像プロセスを行う。そして、その中間転写ベルト２５上の４色重ねのトナー像が記録紙に一括転写された後は、その中間転写ベルト２５上に残留するトナーが中間転写クリーニング装置５２により除去回収される。
トナー像が定着されて定着装置２８を通過した記録紙は、それが片面画像形成であるときには排紙ローラ４１により排紙収納部２４に排出される。
また、両面画像形成の指示が出されているときには、定着装置２８と排紙ローラ４１との間の搬送経路上に設けている分岐爪４３により、記録紙が画像形成部２０の下側に配設している両面装置２９に送り込まれ、それが反転されて再びレジストローラ３３に搬送され、今度は第２面に画像が形成された後に排紙ローラ４１により排紙収納部２４上に排出される。
【００１２】
一方、記録紙を給紙する給紙部２には、各給紙段ごとに給紙装置４がそれぞれ設けられている。
その各給紙段の給紙装置４は、図１に示すように記録紙Ｐを積載する記録紙積載手段である底板５と、その底板５上に積載された記録紙Ｐを同図で反時計回り方向に回転することにより給紙する給紙手段であるピックアップコロ６と、そのピックアップコロ６により給紙された記録紙Ｐが複数枚であったときにはそれを１枚に分離するフィードコロとリバースコロとからなる分離手段８（図２参照）とを備えている。
また、この給紙装置４は、底板５上に積載された記録紙Ｐを上下方向に挾むように超音波送波手段である超音波送波器１１と超音波受波手段である超音波受波器１２とを設けると共に、超音波送波器１１から超音波が発せられて底板５上の記録紙Ｐを透過することにより変化した超音波波形を超音波受波器１２で検出し、その波形解析により底板５上の記録紙Ｐの枚数を検知する記録紙枚数検知手段として機能する制御装置５０を設けている。
【００１３】
底板５は、この実施の形態に示したものは、図２で左方側の端部を支点にして矢示Ｂ方向に回動可能であり、そこに積載されている記録紙Ｐの給紙に応じて記録紙送出端側がピックアップコロ６側に移動（上昇）する。そして、この底板５は、その下側に設けられて図示しない例えばモータ等の駆動源により上昇側に回動する上昇レバーにより押し上げられて、記録紙送出端側が上昇するようになっているが、それ以外にトレイ（底板）が水平状態のまま上昇する構成のものであってもよい。
図１に示した超音波送波器１１は、給紙トレイ２２に固定されていて、その超音波送波器１１の送波部に対向させてその上方に超音波受波器１２を対向配置している。この超音波受波器１２は、給紙トレイ２２と一体に固定した保持部材に固定保持するようにしてもよいし、装置本体側の固定部分に固定して、給紙トレイ２２を図１に示した所定の位置に装着したときに、受波部が超音波送波器１１の送波部に対向する位置になるようにしてもよい。
そして、その超音波送波器１１と超音波受波器１２との間の距離は、底板５の回動位置に係らず常に一定となる。
【００１４】
この給紙装置４からの給紙は、給紙トレイ２２の底板５上に収納した未使用の記録紙Ｐが、その底板５が上昇側に回動することにより最上位に位置する記録紙がピックアップコロ６に当接する位置まで上昇し、その状態でピックアップコロ６が回転することにより給紙トレイ２２から送り出される。
そこで、記録紙Ｐが２枚以上送り出されたときには、それが図２に示した分離手段８によって１枚に分離される。そして、その記録紙Ｐが、停止状態にあるレジストローラ３３へ搬送され、そこで一旦停止されて、その先端と感光体上のトナー像との位置関係が正確に一致するタイミングで、そのレジストローラ３３が回転を開始することにより画像形成部２０に向けて搬送される。以下、前述したプロセスを経て画像形成が行われ、それが排紙収納部２４に排出される。
ところで、この給紙装置４は、上述したように底板５上に積載された記録紙Ｐを上下方向に挾むように超音波送波器１１と超音波受波器１２とを設け、超音波送波器１１から発して記録紙Ｐを透過することにより変化した超音波の波形を超音波受波器１２で検出するようにしている（透過波検知方式）。
その超音波受波器１２が検出する超音波波形（出力）としては、透過波の強度や反射波の強度等の超音波パワーや、波長（位相）があるが、それらはいずれも底板５上の記録紙の枚数に応じて変化するものである。
【００１５】
すなわち、例えば超音波パワーを出力のパラメータとした場合には、図１に示した実施形態の透過波検知方式では、底板５上の記録紙Ｐの枚数が多くなるほど超音波パワーは、図３に示す超音波パワーＰｗ１〜Ｐｗ６のように、そのパワーの大きさを白抜き矢印の大きさで示すように、次第に減衰していく（Ｐｗ１＞Ｐｗ２＞Ｐｗ３＞Ｐｗ４＞Ｐｗ５＞Ｐｗ６）。
この超音波受波器１２が検出する超音波パワー（出力）Ｐｗを縦軸に、時間を横軸にして示したものが図４に示す線図である。
すなわち、この給紙装置では、図４に示す線図から明らかなように、時間ｔ６（単に測定タイミングを示している）時の出力はＡ未満（０）であるので底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は５枚以上と判断する。
また、時間ｔ５時の出力はＢ未満Ａ以上であるので底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は４枚と判断し、時間ｔ４時の出力はＣ未満Ｂ以上であるので底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は３枚と判断する。
さらに、時間ｔ３時の出力はＤ未満Ｃ以上であるので底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は２枚と判断し、時間ｔ２時の出力はＥ未満Ｄ以上であるので、底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は１枚と判断する。
同様に、時間ｔ１時の出力はＥ以上であるので、このときは底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は０枚と判断する。
【００１６】
このように、この実施の形態による給紙装置は、底板５上の記録紙Ｐに超音波送波器１１から超音波を発して、その記録紙Ｐを透過することで変化した超音波の透過波を超音波受波器１２で検出し、その際の透過波の強度等の超音波パワー（周波数）の変化、あるいは波長（位相）の変化により底板５上に積載されている記録紙Ｐの枚数を判断するので、例えば５枚といった少数枚（ニアエンド）の残量枚数であっても、それを正確に検知することができる。
したがって、搬送路の長さの関係で記録紙の給紙に先だって画像形成動作を開始しなければならない場合であっても、底板５上に積載された記録紙が少数枚となるニアエンドを検知することができるので、そのニアエンド検知によりそれ以降の画像形成動作を停止させることができる。
それにより、底板５上に残っている記録紙よりも多くの数の画像を不用意に図２に示した中間転写ベルト２５上に形成してしまうのを防止することができるので、記録紙の残量枚数よりも多くの画像を形成してしまうことにより記録紙に転写できずに余分となった画像を中間転写クリーニング装置５２により消去しなければならないという非生産的な動作を未然に防ぐことができる。それにより、トナーの無駄使いを防止できると共に、中間転写クリーニング装置５２の負担を軽減することができる。
【００１７】
また、図２に示したカラーの画像形成装置の場合には、余分に形成してしまった画像のトナーを中間転写クリーニング装置５２により回収しても、その回収したトナーは複数の色のトナーが混ざり合ったものになるため再使用ができないため、その混合トナーは廃棄物となってしまうが、この発明による給紙装置４を搭載した画像形成装置によれば、その廃棄物も作らずに済む。
そして、底板５上の記録紙Ｐを透過して超音波受波器１２が検出した透過波から底板５上の記録紙の枚数を判断するのは、図１に示した制御装置５０が全て行う。
その制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路（Ｉ／Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
【００１８】
この制御装置５０は、超音波受波器１２から透過波の強度となる超音波パワー（波長であってもよい）に応じた信号を入力する。そして、図４に示した超音波パワー（周波数）の変化により、底板５上の記録紙の残量枚数を判断する。したがって、例えば底板５上の記録紙の残量枚数が４枚以下となったときにニアエンド（残量少数枚）を判断して、そのニアエンドを図１に示す表示部５５に表示させ、それ以降の画像形成動作を一時停止させることができる。
なお、上記のニアエンドの判断は、底板５上の記録紙の残量枚数が３枚以下、あるいは２枚以下になったときにすることもでき、その設定は図２に示した画像形成装置のイエロー画像の中間転写ベルト２５への転写位置から転写ローラ５１のある転写位置までの距離と、給紙部２の最上段に位置する記録紙Ｐの給紙方向先端から転写ローラ５１のある転写位置までの距離とによって決められる。
【００１９】
図５は反射波検知方式により底板上の記録紙の枚数を検知する給紙装置の実施形態を説明するための説明図であり、図３と対応する部分には同一の符号を付してある。
この反射波検知方式を採用した給紙装置では、例えば出力のパラメータを超音波パワーとしたときには、上述した透過波検知方式の場合と反対に、底板５上の記録紙Ｐの枚数が多くなるほど反射した超音波パワーＰｗ１〜Ｐｗ５は増大していく（Ｐｗ１＜Ｐｗ２＜Ｐｗ３＜Ｐｗ４＜Ｐｗ５）。
その超音波受波器１２が検出する超音波パワー（出力）Ｐｗを縦軸に、時間を横軸にして示したものが図６に示す線図である。
この給紙装置では、図６に示す線図から明らかなように、時間ｔ６（単に測定タイミングを示している）時の出力はＥ以上であるので、このときは底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は５枚以上と判断する。
また、時間ｔ５時の出力はＥ未満Ｄ以上であるので、底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は４枚と判断する。
さらに、時間４時の出力はＤ未満Ｃ以上であるので底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は３枚と判断し、時間ｔ３時の出力はＣ未満Ｂ以上であるので底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は２枚と判断する。
そして、時間ｔ２時の出力はＢ未満Ａ以上であるので底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は１枚と判断し、時間ｔ１時の出力はＡ未満（０）であるので底板５上に残っている記録紙Ｐの枚数は０枚と判断する。
【００２０】
このように、この実施の形態による給紙装置も、底板５上の記録紙Ｐに超音波送波器１１から超音波を発して、その記録紙Ｐにより反射されることで変化した超音波波形を超音波受波器１２で検出し、その際の透過波の強度となる超音波パワー（周波数）の変化、あるいは波長（位相）の変化により底板５上に積載されている記録紙Ｐの枚数を判断するので、例えば５枚といった少数枚（ニアエンド）の残量枚数であっても、それを正確に検知することができる。
なお、図６に示した超音波パワー（出力）Ａ〜Ｅは、環境や記録紙の種類等の変動要因を考慮して予め設定する数値であり、任意に変更が可能な数値である。また、パルス波が長い程中心周波数成分の割合が多く（帯域狭く）なり、パルス幅が短い程帯域が広がっていく性質を利用し、周波数の帯域幅を入力パラメータとすることも可能である。
【００２１】
図７は記録紙の枚数検知に補正を加えるようにした制御装置５０の機能を説明するためのブロック図である。
この制御装置５０は、ピックアップコロ６による給紙動作毎に超音波受波器１２が検出した超音波波形（超音波パワー）の変化により記録紙の枚数検知を補正計算する。すなわち、この制御装置５０が、記録紙の枚数検知を補正計算する手段としても機能する。そして、その制御装置５０は、所定のタイミングで超音波送波器１１に対して超音波を発生させるための信号を出力する。
ところで、底板上の記録紙は、その種類によって超音波送波器１１から発した超音波が記録紙を透過したり、その記録紙により反射する超音波パワー（振幅）や波長等は異なる。そのため、超音波受波器１２の出力が同じあっても記録紙の種類によっては、底板上の記録紙の枚数は異なってくる。これを給紙動作毎に超音波受波器１２が検出する超音波波形（出力）の変化により記録紙束の枚数を補正計算するようにしている。
【００２２】
すなわち、透過波検知方式による記録紙枚数検知の場合を例に説明すると、この制御装置５０は、図４で説明した場合には時間ｔ２時の出力がＥ未満Ｄ以上であって、時間ｔ３時の出力がＤ未満Ｃ以上であったのが、例えば図８に示すように時間ｔ２（図４のｔ２と同じタイミング）時の出力がＤ未満Ｃ以上であり、時間ｔ３（図４のｔ３と同じタイミング）時の出力がＢ未満Ａ以上であるように出力（超音波パワー）の変化が大きかったときには、底板上には遮断率の高い記録紙が積載されていると判断する。
そして、このとき制御装置５０は、時間ｔ２のときの記録紙の枚数を１枚と補正する。
なお、この補正は時間ｔ２、ｔ３のときにだけ行うのではなく、任意の時（給紙動作毎）に何度も繰り返し行った方が記録紙枚数検知の精度が向上する。
また、出力（図８の例では超音波パワー）のＡ〜Ｅの各値は、より細かく何十段階にも分けて設定するようにした方が検知精度が向上するため望ましい。さらに、情報をフィードバックするようにすれば、底板上に積載されている記録紙の厚み特性を把握することができ、それを補正計算に加味するようにすれば、より記録紙枚数検知の精度を向上させることができる。
【００２３】
図９は底板上の記録紙同士の密着力を緩和させる密着力緩和手段を設けた給紙装置の実施形態を示す図１と同様な概略構成図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態による給紙装置は、底板５上に積載された複数枚の記録紙Ｐに対しその記録紙同士の密着力を緩和させる密着力緩和手段として風を吹き付ける送風ファン１８を設けている。そして、その送風ファン１８を回転させることにより、そこから適度な風をネット１９を通して底板５上の複数枚の積層状態にある記録紙Ｐの先端側に吹き付けて、各記録紙Ｐと記録紙Ｐの間にそれぞれ空気を送り込むことにより記録紙同士の密着を防ぐようにしている。
このように、記録紙Ｐにさばき効果を与えることにより、密着力緩和手段を設けなかった場合に発生しやすい記録紙枚数検出不能や、不正確な超音波波形による精度の劣る枚数検知を防止することができる。
すなわち、記録紙間が密着していると、超音波送波器１１から発して記録紙Ｐを透過（反射の場合も同様）して超音波受波器１２が受信する超音波波形はバラつくため、波形（振幅、波長等）の検出が難くなる。これに対し、記録紙間に隙間があると、上記波形をはっきりと検出することができる。
なお、密着力緩和手段としては、送風ファン１８に限るものではなく、記録紙間のさばき効果があるものであれば、いずれのものを使用してもよい。
【００２４】
図１０は超音波送波部を底板に取り付けるようにした給紙装置の実施形態を示す図１と同様な概略構成図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による給紙装置は、透過波検知方式による記録紙枚数検知手段を備えている。そして、この給紙装置は、前述した各実施形態による給紙装置と同様に底板５が、そこに積載されている記録紙Ｐのピックアップコロ６による給紙に応じてその給紙手段側となるピックアップコロ６側に移動（上昇）する。また、この給紙装置は、超音波送波器１１を底板５に一体に取り付けている。
それにより、底板５上に積載された複数枚の記録紙Ｐがピックアップコロ６による給紙により給紙されて、底板５の傾斜角度θが変化しても、超音波送波器１１はその底板５に一体に取り付けてあるので、超音波送波器１１と底板５上の最下位に位置する記録紙Ｐとの位置関係は常に一定であって変わらない。したがって、より正確な記録紙の枚数検知ができる。
なお、底板５には保持部材等を使用して超音波受波器１２も一体に固定し、その超音波受波器１２と超音波送波器１１が共に底板５と一緒に移動するようにしてもよい。そうすれば、底板５の回動位置に係らず超音波送波器１１と超音波受波器１２との位置関係が常に一定となるので、安定した高い精度の記録紙枚数検知ができる。
また、底板５には超音波受波器１２側のみを固定するようにしてもよい。
【００２５】
図１１は超音波送波部と超音波受波部を共に底板に取り付けるようにした給紙装置の実施形態を示す図１０と同様な概略構成図であり、図１０と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による給紙装置は、反射波検知方式による記録紙枚数検知手段を備えている。そして、この給紙装置は、超音波送波器１１と超音波受波器１２を共に底板５′に一体に固定している。
このようにすれば、底板５上に積載された複数枚の記録紙Ｐがピックアップコロ６による給紙により給紙されて底板５の傾斜角度θが変化しても、超音波送波器１１と超音波受波器１２は底板５と一体で移動するので、その底板５上の記録紙Ｐと超音波送波器１１と超音波受波器１２の３者の位置関係は常に一定となる。したがって、より正確な記録紙の枚数検知ができる。
【００２６】
図１２は底板上の検知した記録紙の枚数を表示部に表示させる手段を設けた画像形成装置の実施形態を示すブロック図である。
この実施形態による画像形成装置は、外部から見える操作パネルの部分に、記録紙枚数検知手段が検知した底板上の記録紙の枚数を表示する表示部５５を設けると共に、その表示部５５に記録紙枚数検知手段が検知した底板上の記録紙の枚数を表示させるコントローラ制御部９２を設けている。
この画像形成装置では、装置本体外部の表示部５５を見ることで底板上の記録紙の枚数を確認することができるが、その底板上の枚数は、この画像形成装置に外部接続機器としてホストコンピュータ８１を接続した場合には、そのホストコンピュータ８１の画面でも見ることができるようになっている。したがって、ユーザは表示部５５とホストコンピュータ８１の画面のいずれからも、底板上の記録紙の残量枚数を知ることができる。
その表示部５５は、画像形成装置のコントローラ制御部９２に接続されていて、そのコントローラ制御部９２はエンジン制御部９３と信号の授受が可能になっている。そして、そのエンジン制御部９３は、画像形成部２０，給紙部２，定着装置２８等の間で信号の授受を行って、それらの駆動を制御する。
【００２７】
そして、この画像形成装置では、上述した各実施の形態による給紙装置で説明した場合と同様な記録紙枚数検知手段により求めた底板上に積載されている記録紙の枚数が、予め設定した少数枚（ニアエンド）になると、画像形成動作を開始させずに表示部５５、あるいはこの画像形成装置に接続されている外部接続機器であるホストコンピュータ８１の画面に、記録紙の枚数あるいは紙切れが近いことについて注意を促すメッセージ等の警告を表示させるようにしている。
それにより、底板上の記録紙枚数が指示された画像形成枚数よりも少ない場合に、それを知らずに画像形成動作をスタートさせてしまうことにより、余分な画像形成動作（記録動作）を行ってしまうのを未然に防くことができる。また、記録紙に転写できなかった余分な画像を中間転写クリーニング装置（図２の中間転写クリーニング装置５２を参照）で消去するという非生産的な動作も防止することができる。
なお、上述した各実施の形態における超音波受波器１２で検出した超音波波形から記録紙枚数を演算する演算部は、図１２に示したエンジン制御部９３、給紙部２、コントローラ制御部９２のいずれに設けるようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による給紙装置によれば、超音波送波手段から記録紙積載手段上の記録紙に向けて超音波を発し、その記録紙を透過又は反射されることで変化した超音波波形を超音波受波手段で検出して、その波形解析により記録紙積載手段上の記録紙の枚数を検知するので、記録紙積載手段上における記録紙の残量枚数が少数枚になったときにはそれを正確に検知することができる。
また、その給紙装置を備えた画像形成装置によれば、搬送路の長さの関係で記録紙の給紙に先だって画像形成動作を開始しなければならない場合であっても、底板上に積載された記録紙が少数枚になったことを検知することができるので、その記録紙が少数枚になったときに画像形成動作を停止させることができる。
それにより、底板上に残っている記録紙枚数よりも多くの数の画像を不用意に像担持体上に形成してしまうのを防止することができるので、記録紙の残量枚数よりも多くの画像を形成してしまうことにより記録紙に転写できずに余分となった画像をクリーニング装置により消去しなければならないという非生産的な動作を未然に防ぐことができる。それにより、トナーの無駄使いを防止できると共に、クリーニング装置の負担を軽減することができる。
また、カラーの画像形成装置の場合には、余分に形成してしまった画像のトナーをクリーニング装置により回収しても、その回収したトナーは複数の色のトナーが混ざり合ったものになるため再使用ができないため、その混合トナーは廃棄物となってしまうが、この発明による画像形成装置によれば、その廃棄物も作らずに済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による給紙装置の一実施形態例を示す概略構成図である。
【図２】同じくその給紙装置を備えたカラーの画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図３】透過波検知方式による記録紙枚数検知では記録紙の枚数が多くなるほど透過する超音波パワーが次第に減衰していく様子を説明するための説明図である。
【図４】同じくその超音波パワーを縦軸に時間を横軸にして記録紙枚数と対応させた線図である。
【図５】反射波検知方式により底板上の記録紙の枚数を検知する給紙装置の実施形態を説明するための説明図である。
【図６】同じくその反射波検知方式の記録紙枚数検知で超音波受波器が検出する超音波パワーを縦軸に時間を横軸にして記録紙枚数と対応させた線図である。
【図７】  記録紙の枚数検知に補正を加えるようにした制御装置５０の機能を説明するためのブロック図である。
【図８】  記録紙の枚数検知に補正を加える理由を説明するための図４と同様な線図である。
【図９】底板上の記録紙同士の密着力を緩和させる密着力緩和手段を設けた給紙装置の実施形態を示す図１と同様な概略構成図である。
【図１０】超音波送波部を底板に取り付けるようにした給紙装置の実施形態を示す図１と同様な概略構成図である。
【図１１】超音波送波部と超音波受波部を共に底板に取り付けるようにした給紙装置の実施形態を示す図１０と同様な概略構成図である。
【図１２】底板上の検知した記録紙の枚数を表示部に表示させる手段を設けた画像形成装置の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】従来のカラーの画像形成装置で一画像目の先端から４色重ね画像を用紙に転写する転写位置までの作像長に対して最上段のトレイの積載用紙先端から転写位置までの搬送長が短い場合の問題点を説明するための概略図である。
【符号の説明】
５，５′：底板（記録紙積載手段）
６：ピックアップコロ（給紙手段）
１１：超音波送波器（超音波送波手段）
１２：超音波受波器（超音波受波手段）
１８：送風ファン（密着力緩和手段）
５０：制御装置      ５５：表示部
８１：ホストコンピュータ（外部接続機器）
【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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