(57)【要約】【課題】簡易な制御で、安価に製造することができる給紙装置を提供することである。【解決手段】用紙を格納する用紙カセット３０と、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量および、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する検知部３２とを備える。検知部３２は、光を照射する発光部３４ａおよび発光部３４ａから照射された光を受光する受光部３４ｂを有する１個のセンサ３４によって、用紙３３の残量および、最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を格納する用紙カセットと、
前記用紙カセットに格納された用紙の残量および、前記用紙カセットに格納された用紙のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する検知部とを備える給紙装置であって、
前記検知部は、光を照射する発光部および前記発光部から照射された光を受光する受光部を有する１個のセンサによって、用紙の残量および、最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する、給紙装置。
【請求項２】
前記検知部は、前記発光部と前記受光部との間に位置し、前記用紙カセットに格納された用紙の残量を検知する残量検知部材と、
前記発光部と前記受光部との間に位置し、前記用紙カセットに格納された用紙のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する位置検知部材とを含む、請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記残量検知部材は、前記発光部からの光を透過する透過部と、前記発光部からの光を遮光する遮光部とが上下方向に交互に設けられている、請求項２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記受光部は、前記残量検知部材の上下方向の移動により、前記発光部からの光をパルス状に受光し、
前記検知部は、前記受光部により受光されたパルス状の光から、パルス信号を認識する認識手段を含む、請求項３に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記位置検知部材は、前記用紙カセットに格納された用紙のうちの最上面の用紙と接する一方側部材と、
前記発光部と前記受光部との間に位置し、前記発光部からの光を遮光可能な他方側部材とを含む、請求項２〜４のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の給紙装置と、
前記給紙装置により供給された用紙に画像を形成する画像形成部とを備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給紙装置および画像形成装置に関し、特に、用紙を格納する用紙カセットを備える給紙装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、画像を形成するための用紙を供給する給紙装置が具備されている。給紙装置は、用紙が格納された用紙カセットから１枚ずつ用紙を給紙し、画像を形成する画像形成部へ用紙を供給する。
【０００３】
給紙装置は、複数枚の用紙を積層するようにして格納する用紙カセットと、複数枚の用紙をその上に載置するリフト板とを含む。給紙装置は、用紙カセットから用紙を給紙する際、リフト板を上昇させて用紙カセットに格納された用紙のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知し、最上面の用紙から順に給紙する。また、用紙カセットに格納された用紙の残量として、例えば、用紙を全て給紙し終えた場合に、用紙カセットに格納された用紙が空の状態であることを検知する。
【０００４】
このように、最上面の用紙の位置や、用紙カセットに格納された用紙が空の状態であることを検知する給紙装置は、例えば、特開平９−１１０２３７号公報（特許文献１）に開示されている。
【特許文献１】特開平９−１１０２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によると、給紙装置は、最上面の用紙の位置を検知するためのセンサと、用紙カセットに格納された用紙が空の状態であることを検知するためのセンサと、２個のセンサを具備する。
【０００６】
したがって、検知には２個のセンサを必要とするため、このような給紙装置は、高価になってしまう虞がある。また、用紙カセットの数が多くなると、各用紙カセットに２個のセンサが必要となるため、この傾向は、さらに顕著となる。
【０００７】
また、センサの数が多くなると、各センサからの制御信号の数も多くなるため、このような給紙装置は、制御が複雑になってしまう虞がある。
【０００８】
この発明の目的は、簡易な制御で、安価に製造することができる給紙装置を提供することである。
【０００９】
この発明の他の目的は、簡易な制御で、安価に製造することができる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】
【００１０】
この発明に係る給紙装置は、用紙を格納する用紙カセットと、用紙カセットに格納された用紙の残量および、用紙カセットに格納された用紙のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する検知部とを備える。検知部は、光を照射する発光部および発光部から照射された光を受光する受光部を有する１個のセンサによって、用紙の残量および、最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する。
【００１１】
好ましくは、検知部は、発光部と受光部との間に位置し、用紙カセットに格納された用紙の残量を検知する残量検知部材と、発光部と受光部との間に位置し、用紙カセットに格納された用紙のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する位置検知部材とを含む。
【００１２】
さらに好ましくは、残量検知部材は、発光部からの光を透過する透過部と、発光部からの光を遮光する遮光部とが上下方向に交互に設けられている。
【００１３】
さらに好ましくは、受光部は、残量検知部材の上下方向の移動により、発光部からの光をパルス状に受光し、検知部は、受光部により受光されたパルス状の光から、パルス信号を認識する認識手段を含む。
【００１４】
さらに好ましくは、位置検知部材は、用紙カセットに格納された用紙のうちの最上面の用紙と接する一方側部材と、発光部と受光部との間に位置し、発光部からの光を遮光可能な他方側部材とを含む。
【００１５】
この発明の他の局面においては、画像形成装置は、上記のいずれかに記載の給紙装置と、給紙装置により供給された用紙に画像を形成する画像形成部とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に係る給紙装置は、１個のセンサによって、用紙カセットに格納された用紙の残量および、用紙カセットに格納された用紙のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する。したがって、検知には、センサを１個しか使用しないため、給紙装置が高価になることはない。また、センサからの制御信号の数も少なくなるため、制御が複雑になることもない。したがって、簡易な制御で、安価に製造することができる。
【００１７】
また、この発明に係る画像形成装置は、このような給紙装置を備えるため、簡易な制御で、安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る給紙装置２３を備える画像形成装置をデジタル複合機１０に適用した場合のデジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書き込みや読み出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示画面を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読み取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読み取り位置でスキャナで読み取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読み取られた原稿等からその画像を形成する画像形成部１６と、画像形成部１６まで自動的に用紙を供給する給紙装置２３と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９とを備える。
【００１９】
制御部１１は、画像読取り部１５から与えられる原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読み出し、伸張復号化して画像形成部１６により出力する。
【００２０】
デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読み取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読み取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。すなわち、デジタル複合機１０は、画像処理に関し、複写（コピー）機能、プリンター機能、ＦＡＸ機能等、複数の機能を有する。さらに、各機能に対しても、さらに詳細に設定可能な機能を有する。
【００２１】
なお、図１において、太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。
【００２２】
図２は、給紙装置２３の一部を示す概略図である。図３は、図２に示す検知部３２を図２中の矢印ＩＩＩの方向から見た図である。図１〜図３を参照して、給紙装置２３は、複数枚の用紙３３を積層するようにして格納する用紙カセット３０と、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量および、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する検知部３２とを備える。
【００２３】
用紙カセット３０は、その内部にリフト板３１を有する。複数枚の用紙３３は、リフト板３１上に載置される。
【００２４】
リフト板３１は、モータ（図示せず）によって、上下方向に移動が可能である。具体的には、給紙装置２３に用紙カセット３０が取り付けられた場合、モータは、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙を給紙させることができるように、リフト板３１を上昇させる。すなわち、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が、所定の位置、すなわち、適切に用紙を給紙可能な位置に達するまで、リフト板３１を上昇させる。適切に用紙を給紙可能な位置は、固定された位置である。また、給紙装置２３から用紙カセット３０が取り外しされる場合、用紙カセット３０に用紙３３を格納させることができるように、リフト板３１を下降させる。なお、図４は、リフト板３１を上昇した場合を示す図である。
【００２５】
次に、検知部３２について詳細に説明する。検知部３２は、光を照射する発光部３４ａおよび発光部３４ａから照射された光を受光する受光部３４ｂを含むセンサ３４と、発光部３４ａと受光部３４ｂとの間に位置し、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量を検知する残量検知部材３５と、発光部３４ａと受光部３４ｂとの間に位置し、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する位置検知部材３６とを含む。
【００２６】
センサ３４は、透過型センサであって、１個の用紙カセット３０につき１個設けられている。そして、光を照射する発光部３４ａと、発光部３４ａから照射された光を受光する受光部３４ｂとを有する。発光部３４ａおよび受光部３４ｂは、対向する位置に設けられている。
【００２７】
残量検知部材３５は、センサ３４の発光部３４ａと受光部３４ｂとの間に位置するように設けられている。また、残量検知部材３５は、板状の部材であって、用紙カセット３０に用紙３３を積載する方向を上方向、すなわち、図２中の矢印Ａで示す方向とすると、上下方向に長く延びる形状である。また、残量検知部材３５には、発光部３４ａからの光を透過する透過部としてのスリット３５ａと、発光部３４ａからの光を遮光する遮光部３５ｂとが、上下方向に交互に設けられている。スリット３５ａと遮光部３５ｂとは、等幅で交互に設けられている。この実施形態においては、スリット３５ａは、１０個設けられている。また、残量検知部材３５は、下端部がリフト板３１に固定されている。したがって、リフト板３１が上昇すると、それに伴い、図４に示すように、残量検知部材３５も上昇する。また、リフト板３１が下降すると、それに伴い残量検知部材３５も下降する。
【００２８】
残量検知部材３５の上昇または下降に伴い、受光部３４ｂは、スリット３５ａの部分では、発光部３４ａから照射された光を受光することができる。また、受光部３４ｂは、遮光部３５ｂの部分では、発光部３４ａから照射された光を受光できなくなる。このように、受光部３４ｂは、残量検知部材３５の上下方向の移動により、受光可および受光不可を繰り返すことによって、発光部３４ａからの光をパルス状に受光する。これにより、制御部１１は、受光部３４ｂにより受光した結果として送信される信号を、パルス信号として認識する。
【００２９】
図５は、受光部３４ｂにより受光した結果として送信される信号を示した波形図である。図５を参照して、受光部３４ｂにより受光することができた場合には、ＯＦＦとなり、受光部３４ｂにより受光することができなかった場合には、ＯＮとなる。そして、残量検知部材３５の上下方向の移動により、ＯＮとＯＦＦとを繰り返す。これにより、制御部１１は、受光部３４ｂにより受光した結果として送信される信号を、パルス信号として認識する。
【００３０】
位置検知部材３６は、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙と接する一方側部材３６ａと、発光部３４ａと受光部３４ｂとの間に位置し、発光部３４ａからの光を遮光可能な他方側部材３６ｂとを含む。一方側部材３６ａと他方側部材３６ｂとは、図２中のθで示す所定の角度を維持しながら、連結されている。そして、連結されている連結部３６ｃを中心として、図２中の矢印Ｂの方向およびその逆の方向に回転可能である。
【００３１】
具体的には、リフト板３１が上昇すると、図４に示すように、用紙カセット３０に格納された用紙３３の最上面の位置も上昇する。それに伴い、一方側部材３６ａが、図２中の矢印Ｂで示す方向にある角度回転して、上方向に移動する。そうすると、他方側部材３６ｂも、図２中の矢印Ｃで示す方向にある角度回転して、下方向に移動する。また、リフト板３１が下降すると、用紙カセット３０に格納された用紙３３の最上面の位置も下降する。それに伴い、一方側部材３６ａが、図２中の矢印Ｂで示す方向と逆の方向にある角度回転して、下方向に移動する。そうすると、他方側部材３６ｂも、図２中の矢印Ｃで示す方向と逆の方向にある角度回転して、上方向に移動する。
【００３２】
ここで、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量を検知する場合について説明する。図６は、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量を検知する場合について示すフローチャートである。図１〜図６を参照して、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量を検知する場合について説明する。
【００３３】
まず、給紙装置２３に用紙カセット３０が取り付けられると（図６において、ステップＳ１１、以下ステップを省略する）、リフト板３１が上昇する（Ｓ１２）。残量検知部材３５は、リフト板３１に固定されているため、リフト板３１の上昇に伴い、残量検知部材３５が上昇する（Ｓ１３）。
【００３４】
そうすると、残量検知部材３５には、上記したようにスリット３５ａが設けられているため、受光部３４ｂは、発光部３４ａからの光をパルス状に受光する（Ｓ１４）。受光部３４ｂは、受光した結果を制御部１１へ送信する。制御部１１は、送信された信号をパルス信号として認識する。ここで、制御部１１は、認識手段として作動する。そして、制御部１１は、パルス信号のＯＦＦの数を認識する（Ｓ１５）。すなわち、上昇したスリット３５ａの数を認識する。この実施形態においては、制御部１１は、パルス信号のＯＦＦの数を２と認識する。
【００３５】
制御部１１は、残量検知部材３５に設けられているスリット３５ａの数と、認識したパルス信号のＯＦＦの数とを比較する（Ｓ１６）。ここで、スリット３５ａの数は１０個であって、認識したパルス信号のＯＦＦの数は２であるため、１０−２＝８から、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量は、スリット３５ａの８個分であると検知する（Ｓ１７）。
【００３６】
次に、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する場合について説明する。図７は、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する場合について示すフローチャートである。図１〜図７を参照して、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する場合について説明する。
【００３７】
まず、給紙装置２３に用紙カセット３０が取り付けられると（Ｓ２１）、リフト板３１が上昇する（Ｓ２２）。残量検知部材３５は、リフト板３１に固定されているため、リフト板３１の上昇に伴い、残量検知部材３５が上昇する（Ｓ２３）。
【００３８】
残量検知部材３５には、上記したようにスリット３５ａが設けられているため、受光部３４ｂは、発光部３４ａからの光をパルス状に受光する（Ｓ２４）。受光部３４ｂは、受光した結果を制御部１１へ送信する。制御部１１は、送信された信号をパルス信号として認識する。そして、制御部１１は、パルス信号の周期を認識する（Ｓ２５）。
【００３９】
また、リフト板３１の上昇に伴い、一方側部材３６ａが上方向に移動すると（Ｓ２６）、それに伴い、他方側部材３６ｂが下方向に移動する（Ｓ２７）。そして、最上面の用紙の位置が、所定の位置、すなわち、適切に用紙を給紙可能な位置に達すると、他方側部材３６ｂは、発光部３４ａからの光を遮光する（Ｓ２８）。受光部３４ｂは、受光した結果を制御部１１へ送信する。制御部１１は、パルス信号の周期を認識する（Ｓ２９）。
【００４０】
そして、制御部１１は、Ｓ２９にて認識したパルス信号の周期と、Ｓ２５にて認識したパルス信号の周期とを比較する（Ｓ３０）。ここで、Ｓ２９においては、他方側部材３６ｂが発光部３４ａからの光を遮光したため、Ｓ２９にて認識したパルス信号の周期は、Ｓ２５にて認識したパルス信号の周期と異なると判断する（Ｓ３１）。これにより、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したと検知する（Ｓ３２）。
【００４１】
このように、給紙装置２３は、１個のセンサ３４により、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量および、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する。したがって、検知には、センサ３４を１個しか使用しないため、給紙装置２３が高価になることはない。また、センサ３４からの制御信号の数も少なくなるため、制御が複雑になることもない。したがって、簡易な制御で、安価に製造することができる。
【００４２】
また、このような給紙装置２３を備えるデジタル複合機１０は、簡易な制御で、安価に製造することができる。
【００４３】
なお、上記の実施の形態においては、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量を検知する場合に、残量検知部材３５に設けられているスリット３５ａの数と、認識したパルス信号のＯＦＦの数とを比較する例について示したが、これに限らず、例えば、スリット３５ａと遮光部３５ｂとを異なる幅で設けたり、複数のスリット３５ａの幅をそれぞれ変化させることによって、検知してもよい。
【００４４】
また、上記の実施の形態においては、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する場合に、パルス信号の周期を比較する例について説明したが、これに限らず、例えば、スリット３５ａと遮光部３５ｂとを異なる幅で設けたり、複数のスリット３５ａの幅をそれぞれ変化させることによって、検知してもよい。
【００４５】
また、上記の実施の形態においては、残量検知部材３５に設けられているスリット３５ａの数は、１０個設けられている例について説明したが、これに限らず、いくつでもよい。ただし、スリット３５ａを設ける数が多いほど、精度よく用紙３３の残量や用紙の最上面の位置が所定の位置に達したか否かを検知することができる。
【００４６】
また、上記の実施の形態においては、用紙カセット３０に格納された用紙３３の残量を検知する場合と、用紙カセット３０に格納された用紙３３のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する場合とを異なる部材で検知する例について説明したが、これに限らず、同じ部材で検知してもよい。
【００４７】
また、上記の実施の形態においては、残量検知部材３５は、スリット３５ａと遮光部３５ｂとが、上下方向に交互に設けられている例について説明したが、これに限らず、発光部３４ａからの光を交互に透過および遮光することが可能な部材であればよい。
【００４８】
また、上記の実施の形態においては、位置検知部材３６は、一方側部材３６ａと他方側部材３６ｂとを含み、所定の角度を維持しながら連結されている例について説明したが、これに限らず、例えば、直線状の一つの部材であってもよい。
【００４９】
また、上記の実施の形態においては、制御部１１は、デジタル複合機１０に備えられる構成の例について説明したが、これに限らず、給紙装置２３に備えられる構成としてもよい。
【００５０】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の一実施形態に係る給紙装置を備える画像形成装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。
【図２】給紙装置の一部を示す概略図である。
【図３】図２に示す検知部を図２中の矢印ＩＩＩの方向から見た図である。
【図４】リフト板が上昇した場合を示す図である。
【図５】受光部により受光した結果として送信される信号を示した波形図である。
【図６】用紙カセットに格納された用紙の残量を検知する場合について示すフローチャートである。
【図７】用紙カセットに格納された用紙のうちの最上面の用紙の位置が所定の位置に達したか否かを検知する場合について示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１０  デジタル複合機、１１  制御部、１２  ＤＲＡＭ、１３  操作部、１４  原稿送り装置、１５  画像読取り部、１６  画像形成部、１７  ハードディスク、１８  ＦＡＸ通信部、１９  ネットワークＩＦ部、２０  公衆回線、２１  ネットワーク、２２  パソコン、２３  給紙装置、３０  用紙カセット、３１  リフト板、３２  検知部、３３  用紙、３４  センサ、３４ａ  発光部、３４ｂ  受光部、３５  残量検知部材、３５ａ  スリット、３５ｂ  遮光部、３６  位置検知部材、３６ａ  一方側部材、３６ｂ  他方側部材、３６ｃ  連結部。
【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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