(57)【要約】【課題】小型で廉価な用紙残量検知装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】リフトモーターを起動させて底板を上昇させ、底板の上限位置を検知してリフトモーターが停止する間に、記憶部に被検知材の検知無し情報が記憶されていれば、用紙残量１００％の第１段階であると判断し、記憶部に被検知材の検知無し情報とその後の検知有り情報とが記憶されていれば、用紙残量１００％よりも少ない規定の第２段階であると判断し、記憶部に被検知材の検知無し情報、検知有り情報及び検知無し情報が順に記憶されていれば、用紙残量が第２段階よりも少ない規定の第３段階であると判断する一方、記憶部の記憶情報が第３段階と同じであるが、用紙切れ検知センサーが用紙切れを検知している用紙無しの場合には、用紙残量が０％の第４段階であると判断する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カセット底面に一端が軸支され上面に用紙が載置される底板と、上記カセット底面側に配置されたシャフトに一端が回転一体に連結され、他端が上記底板の他端側を下方から当接支持するリフト板とが内部に設けられ、上記シャフトをリフトモーターにより回転させて上記リフト板を上昇させることで、上記底板を用紙残量１００％の第１段階、用紙残量０％の第４段階、その間の第２及び第３段階の各々の上限位置に段階的にリフトアップさせるようにした画像形成装置の給紙カセットにおいて、
上記シャフトに連動して回動する被検知材と、該被検知材を検知する残量検知センサーとを備え、上記底板が所定の上限位置に達した状態における上記残量検知センサーの検知結果に基づいて上記給紙カセット内の用紙の残量を検知する用紙残量検知装置であって、
上記残量検知センサーは、１個であり、かつ
上記底板の上限位置を検知する上限位置検知センサーと、
上記底板に用紙があるか否かを検知する用紙切れ検知センサーと、
上記底板の四段階のリフトアップ時における上記残量検知センサーの検知情報を記憶する記憶部と、
これら残量検知センサー、上限位置検知センサー及び用紙切れ検知センサーの検知情報と上記記憶部の記憶情報とに基づいて用紙残量を判定する判定部とを備え、
上記判定部は、上記リフトモーターの起動により上記底板が上昇し、上記上限位置検知センサーが底板の上限位置を検知してリフトモーターが停止する間に、上記記憶部に被検知材の検知無し情報が記憶されていれば、用紙残量１００％の第１段階であると判断し、上記記憶部に被検知材の検知無し情報とその後の検知有り情報とが記憶されていれば、用紙残量１００％より少ない規定の第２段階であると判断し、上記記憶部に被検知材の検知無し情報、検知有り情報及び検知無し情報が順に記憶されていれば、用紙残量が第２段階よりも少ない規定の第３段階であると判断する一方、上記記憶部の記憶情報が上記第３段階と同じであるが、上記用紙切れ検知センサーが用紙切れを検知している用紙無しの場合には、用紙残量が０％の第４段階であると判断することを特徴とする用紙残量検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の用紙残量検知装置において、
画像形成装置の電源がＯＦＦ後にＯＮされた場合、上記上限位置検知センサーが上記底板の上限位置を検知していれば、電源ＯＦＦ前の用紙残量を表示する一方、上記上限位置検知センサーが上記底板の上限位置を検知していなければ、上記記憶部の記憶情報をリセットして上記リフトモーターを起動させ、用紙残量を再判定することを特徴とする用紙残量検知装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の用紙残量検知装置を備えてい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】
この発明は、コピー機やプリンター等の画像形成装置と、その一部であって給紙カセット内の用紙残量を検知する用紙残量検知装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、給紙カセット内の用紙残量を検知する用紙残量検知装置を備えた画像形成装置が開示されている。この特許文献１では、上面に用紙が載置される底板の一端を給紙カセット内の底面に軸支するとともに、シャフトを給紙カセット内の底面側に配置し、かつリフト板の一端をシャフトに回転一体に連結するとともに、底板の他端側をリフト板の他端で下方から当接支持し、シャフトをリフトモーターの起動により回転させてリフト板を昇降させることで、底板をリフトアップさせるようにしている。また、用紙残量検知装置は、シャフトに連動して回動する被検知材と、被検知材を検知するための３個の残量検知センサーとを備えている。そして、用紙残量検知装置では、底板が所定の上限位置に達した状態における各残量検知センサーの検知結果の組合わせパターンに基づいて用紙残量を判定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４６４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の用紙残量検知装置では、３個の残量検知センサーを必要とするため、コスト増加を招くとともに、残量検知センサーの設置スペースを広く確保しなければならず、装置が大型化するという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型で廉価な用紙残量検知装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る用紙残量検知装置は、カセット底面に一端が軸支され上面に用紙が載置される底板と、上記カセット底面側に配置されたシャフトに一端が回転一体に連結され、他端が上記底板の他端側を下方から当接支持するリフト板とが内部に設けられ、上記シャフトをリフトモーターにより回転させて上記リフト板を上昇させることで、上記底板を用紙残量１００％の第１段階、用紙残量０％の第４段階、その間の第２及び第３段階の各々の上限位置に段階的にリフトアップさせるようにした画像形成装置の給紙カセットにおいて、上記シャフトに連動して回動する被検知材と、該被検知材を検知する残量検知センサーとを備え、上記底板が所定の上限位置に達した状態における上記残量検知センサーの検知結果に基づいて上記給紙カセット内の用紙の残量を検知する用紙残量検知装置であって、上記残量検知センサーは、１個であり、かつ上記底板の上限位置を検知する上限位置検知センサーと、上記底板に用紙があるか否かを検知する用紙切れ検知センサーと、上記底板の四段階のリフトアップ時における上記残量検知センサーの検知情報を記憶する記憶部と、これら残量検知センサー、上限位置検知センサー及び用紙切れ検知センサーの検知情報と上記記憶部の記憶情報とに基づいて用紙残量を判定する判定部とを備え、上記判定部は、上記リフトモーターの起動により上記底板が上昇し、上記上限位置検知センサーが底板の上限位置を検知してリフトモーターが停止する間に、上記記憶部に被検知材の検知無し情報が記憶されていれば、用紙残量１００％の第１段階であると判断し、上記記憶部に被検知材の検知無し情報とその後の検知有り情報とが記憶されていれば、用紙残量１００％よりも少ない規定の第２段階であると判断し、上記記憶部に被検知材の検知無し情報、検知有り情報及び検知無し情報が順に記憶されていれば、用紙残量が第２段階よりも少ない規定の第３段階であると判断する一方、上記記憶部の記憶情報が上記第３段階と同じであるが、上記用紙切れ検知センサーが用紙切れを検知している用紙無しの場合には、用紙残量が０％の第４段階であると判断することを特徴とする。
【０００７】
これによれば、１個の残量検知センサーで四段階の用紙残量の検知が可能で、３個の残量検知センサーを必要とする特許文献１に比べてコストを低減できるとともに、残量検知センサーの設置スペースが狭くて済み、装置を小型化できる。
【０００８】
この場合、画像形成装置の電源がＯＦＦ後にＯＮされた場合、上記上限位置検知センサーが上記底板の上限位置を検知していれば、電源ＯＦＦ前の用紙残量を表示する一方、上記上限位置検知センサーが上記底板の上限位置を検知していなければ、上記記憶部の記憶情報をリセットして上記リフトモーターを起動させ、用紙残量を再判定することを特徴とする。
【０００９】
これによれば、電源がＯＦＦされた際にも、電源ＯＦＦ前の状態を記憶しておくことで、用紙残量を表示することができる。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、上記用紙残量検知装置を備えていることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、画像形成装置の小型化及びコストダウン化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、小型で廉価な用紙残量検知装置、ひいては画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、給紙カセットの断面図である。
【図３】図３は、用紙残量検知装置の検知制御図である。
【図４】図４は、図３の検知制御を説明するための用紙残量検知装置の作動図であって、給紙カセットが挿入されていない状態を示す。
【図５】図５は、図３の検知制御を説明するための用紙残量検知装置の作動図であって、用紙残量１００％を示す。
【図６】図６は、図３の検知制御を説明するための用紙残量検知装置の作動図であって、用紙残量７０％を示す。
【図７】図７は、図３の検知制御を説明するための用紙残量検知装置の作動図であって、用紙残量３０％を示す。
【図８】図８は、図３の検知制御を説明するための用紙残量検知装置の作動図であって、用紙残量０％を示す。
【図９】図９は、被検知材と残量検知センサーとの位置関係を示す図５対応図である。
【図１０】図１０は、被検知材と残量検知センサーとの位置関係を示す図６対応図である。
【図１１】図１１は、被検知材と残量検知センサーとの位置関係を示す図７対応図である。
【図１２】図１２は、被検知材と残量検知センサーとの位置関係を示す図８対応図である。
【図１３】図１３は、電源ＯＦＦ後の用紙残量検知装置の検知制御図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
図１は、例えばレーザープリンターや複合機等の画像形成装置１であり、画像形成装置１は、用紙を搬送しながら、端末等（図示省略）から送信される画像データーに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。画像形成装置１は、給紙部２と、画像形成部３と、定着部４と、排紙部５とを備えている。
【００１６】
給紙部２は、用紙を画像形成部３へ供給するカセット給紙部や手差しトレイである。画像形成部３は、現像器６や感光体ドラム７等を備えている。画像形成部３では、光走査装置（図示省略）によって感光体ドラム７に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像器６によって現像されてトナー像になる。このトナー像は、給紙部２から供給された用紙に転写される。定着部４は、定着ローラー及び加圧ローラー（何れも図示省略）を備え、画像形成部３で用紙に転写されたトナー像を用紙に定着させる。こうして、用紙に画像が形成される。画像形成された用紙は、定着部４から排紙部５に排出される。
【００１７】
さらに、画像形成装置１は、トナーコンテナー８とトナー回収装置９とを備えている。トナーコンテナー８は、現像器６に供給する現像剤としてのトナーが収容されている。トナー回収装置９は、現像器６で飛散したトナーを吸引して回収するものである。
【００１８】
給紙部２を構成するカセット給紙部には、図２に示すような給紙カセット１０が挿入配置されている。
【００１９】
給紙カセット１０の内部には、上面に用紙Ｐが載置される底板１１が配置され、底板１１の一端（図２左端）はカセット底面１０ａに軸１２で軸支されている。
【００２０】
給紙カセット１０のカセット底面１０ａ側には、シャフト１３が軸１２と平行に配置され、シャフト１３には、リフト板１４の一端（図２左端）が回転一体に連結され、他端（図２右端）が底板１１の他端（図２右端）側を下方から当接支持している。
【００２１】
シャフト１３の一端は、給紙カセット１０から外側方に突出し、突出端がリフトモーター１５に駆動連結されてリフトモーター１５の起動によりシャフト１３が回転する。これにより、リフト板１４がシャフト１３を支点に昇降し、底板１１がリフトアップ・リフトダウンするようになっている。給紙カセット１０が給紙部２から引き出されると、シャフト１３はリフトモーター１５との連結が解除され、リフト板１４は自重により降下して底板１１がカセット底面１０ａに沿った状態にリフトダウンする（図４参照）。画像形成装置１本体側には、給紙カセット１０側の被検知片（図示せず）を検知して給紙カセット１０が給紙部２に挿入されていることを検知するカセット挿入検知センサー（例えば反射式光センサー）１６が設けられている。
【００２２】
底板１１の他端（図２右端）上方には、ピックアップローラー１７が配置され、底板１１上の最上面の用紙Ｐをピックアップローラー１７の回転動作により取り出して感光体ドラム７側へと送り出す。ピックアップローラー１７は、一端が軸支された揺動可能なホルダー（図示せず）の他端側に回転可能に支持されていて、このホルダーの揺動位置を上限位置検知センサー（例えばＰＩセンサー）１８で検知することで、ピックアップローラー１７と当接する用紙Ｐの上面位置（給紙位置）を一定にするようにしている。つまり、この上限位置検知センサー１８の検知信号に基づいてシャフト１３を回転させる。これに応じて、リフト板１４が昇降し、底板１１の上限位置が決定される。
【００２３】
画像形成装置１本体側には、底板１１に用紙Ｐがあるか否かを検知する用紙切れ検知センサー１９が設けられている。この用紙切れ検知センサー１９は、例えば底板１１と用紙Ｐの反射率の違いを利用して、エンプティーを検知する反射式光センサーである。
【００２４】
そして、シャフト１３をリフトモーター１５により回転させてリフト板１４を上昇させることで、底板１１を用紙残量１００％の第１段階（図５参照）、用紙残量０％の第４段階（図８参照）、その間の第２及び第３段階の各々の上限位置に段階的にリフトアップさせるようにしている。ここで、第２段階（図６参照）は用紙残量７０％、第３段階（図７参照）は用紙残量３０％である。
【００２５】
シャフト１３の一端は給紙カセット１０側面の外側まで延びていて、その延出端部には、該シャフト１３に連動して回動する被検知材２０が設けられている。画像形成装置１本体側には、１個の残量検知センサー（例えば透過型光センサー）２１が被検知材２０に接近して定位置に固定され、この残量検知センサー２１で被検知材２０を検知するようにしている。
【００２６】
残量検知センサー２１、カセット挿入検知センサー１６、上限位置検知センサー１８及び用紙切れ検知センサー１９は、制御部２２に接続されている。制御部２２は、底板１１の四段階のリフトアップ時における残量検知センサー２１の検知情報を記憶する記憶部２３と、残量検知センサー２１、カセット挿入検知センサー１６、上限位置検知センサー１８及び用紙切れ検知センサー１９の検知情報と記憶部２３の記憶情報とに基づいて用紙残量を判定する判定部２４とを備え、これらにより用紙残量検知装置２５が構成されている。判定部２４の結果は、表示部２６に表示される。
【００２７】
次に、用紙残量検知装置２５による用紙Ｐの残量検知を図３〜図１２を参照しつつ説明する。
【００２８】
給紙カセット１０が給紙部２に挿入されていない状態では、シャフト１３はリフトモーター１５に連結されていないため、底板１１は  カセット底面１０ａに沿った姿勢になっている（図４参照）。
【００２９】
給紙カセット１０が給紙部２に挿入されると、カセット挿入検知センサー１６が給紙カセット１０を検知し、これと同時に、シャフト１３がリフトモーター１５に連結され、リフトモーター１５が起動する。これにより、底板１１がシャフト１３を支点に回動してリフトアップし、底板１１上の最上面の用紙Ｐがピックアップローラー１７に当接すると、上限位置検知センサー１８が底板１１の上限位置を検知し、この検知信号が制御部２２に入力されて停止信号がリフトモーター１５に出力され、リフトモーター１５が停止する。なお、給紙カセット１０が給紙部２に挿入された時点でエンプティーが検知され、エンプティーと判定された場合は、エラーメッセージが出される。
【００３０】
一方、給紙途中では、用紙切れ検知センサー１９が底板１１に用紙Ｐが載置されているか否かを検知する。用紙切れを検知していない用紙有りの場合、リフトモーター１５が停止する間に残量検知センサー２１が被検知材２０を検知しておらず（図９参照）、記憶部２３に被検知材２０の検知無し情報が記憶されていれば、判定部２４は用紙残量１００％の第１段階であると判断し、その情報を表示部２６に出力する。このときの底板１１の姿勢は、図４の状態から若干リフトアップした図５の状態である。
【００３１】
用紙切れを検知していない用紙有りの場合において、リフトモーター１５が停止する間に残量検知センサー２１が被検知材２０を検知し（図１０参照）、記憶部２３に被検知材２０の検知無し情報に加えてその後の検知有り情報が記憶されていれば、判定部２４は用紙残量１００％よりも少ない規定（７０％）の第２段階であると判断し、その情報を表示部２６に出力する。このときの底板１１の姿勢は、図５の状態からさらにリフトアップした図６の状態である。
【００３２】
同じく用紙切れを検知していない用紙有りの場合において、リフトモーター１５が停止する間に被検知材２０が残量検知センサー２１を通り過ぎて残量検知センサー２１が被検知材２０を検知しなくなると（図１１参照）、記憶部２３に被検知材２０の検知無し情報、検知有り情報に加えてその後の検知無し情報が順に記憶されていれば、判定部２４は用紙残量が第２段階（７０％）よりも少ない規定（３０％）の第３段階であると判断し、その情報を表示部２６に出力する。このときの底板１１の姿勢は、図６の状態からさらにリフトアップした図７の状態である。
【００３３】
一方、記憶部２３の記憶情報が第３段階と同じであるが、用紙切れ検知センサー１９が用紙切れを検知している用紙無しの場合には、判定部２４は用紙残量が０％の第４段階であると判断し、その情報を表示部２６に出力する。このとき、底板１１は図７の状態からさらにリフトアップした図８の状態であり、被検知材２０はカセット挿入検知センサー１６から下方に遠ざかっている（図１２参照）。
【００３４】
このように、実施形態では、給紙カセット１０の挿入検知から底板１１の上限検知までの間に行われる残量検知センサー２１による被検知材２０の検知有無の順序に基づき、四段階の残量検知を１個の残量検知センサー２１で行うことができるので、３個の残量検知センサーを用いた特許文献１に比べて用紙残量検知装置２５及び画像形成装置１のコストの低減化を図ることができ、さらには残量検知センサー２１の設置スペースの狭小化及び装置の小型化を図ることができる。
【００３５】
次に、例えばオフィスで終業時に画像形成装置１の電源をＯＦＦした場合の対策について説明する。図１３は、電源ＯＦＦ後の用紙残量検知装置２５の検知制御図である。
【００３６】
この検知制御図では、用紙残量検知装置２５の電源がＯＦＦ後にＯＮされた場合、上限位置検知センサー１８が底板１１の上限位置を検知していれば、給紙カセット１０が給紙部２から引き出されていないこととなるため、電源ＯＦＦ前の用紙残量を表示部２６に表示するようにしている。一方、上限位置検知センサー１８が底板１１の上限位置を検知していなければ、給紙カセット１０が給紙部２から引き出されたこととなるため、記憶部２３の記憶情報をリセットしてリフトモーター１５を起動させ、用紙残量を図３の検知制御図の要領にて再判定を開始するようにしている。
【００３７】
したがって、電源がＯＦＦされた際にも、電源ＯＦＦ前の状態を記憶しておくことで、用紙残量を表示することができて至便である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上説明したように、本発明は、給紙カセット内の用紙残量を検知する用紙残量検知装置及びそれを備えた画像形成装置について有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１      画像形成装置
２      給紙部
１０    給紙カセット
１０ａ  カセット底面
１１    底板
１３    シャフト
１４    リフト板
１５    リフトモーター
１８    上限位置検知センサー
１９    用紙切れ検知センサー
２０    被検知材
２１    残量検知センサー
２３    記憶部
２４    判定部
２５    用紙残量検知装置
Ｐ      用紙
【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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