JP2001302018A - 用紙残量検知方法、給紙ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来であれば誤検知してしまうような場合で
あっても給紙トレイ内の昇降台に載置されている用紙の
残量を正しく検知することができる用紙残量検知方法お
よび給紙ユニットを提供する。 【解決手段】 上昇手段１４により昇降台１２の上昇を
行うべきタイミングにおいて、この上昇に先だって、昇
降台１２に載置されている用紙２の上面２ａが上限位置
にあるか否かを上限位置検知手段１６により検知すると
ともに、昇降台１２が下限位置にあるか否かを下限位置
検知手段１７により検知する。昇降台１２に載置されて
いる用紙２の上面２ａが上限位置にあるか否かの検知結
果だけでなく、上昇前の昇降台１２が下限位置にあるか
否かの検知結果にも基づいて、更に、必要に応じて上昇
時間計測手段１５により計測された上昇時間または記憶
手段１８に記憶されている用紙残量にも基づいて、昇降
台１２に載置されている用紙２の残量を新たに求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給紙トレイ内の昇
降台に載置されている用紙の残量を検知する用紙残量検
知方法、この用紙残量検知方法を採用した給紙ユニッ
ト、および、この給紙ユニットを含む画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置は、給紙トレイ内の昇降台
に載置された用紙を給紙する給紙ユニットと、この給紙
ユニットより給紙された用紙に画像を形成する画像形成
ユニットとを備えている。この画像形成装置において給
紙ユニットから画像形成ユニットへ用紙を給紙していく
に従って、給紙ユニットの昇降台に載置されている用紙
の残量が減少していき、昇降台に載置されている用紙の
上面位置が次第に低くなっていき、やがては給紙ができ
なくなる。そこで、給紙ユニットは、昇降台を上昇させ
る上昇手段を有しており、昇降台に載置されている用紙
の上面位置が低くなって給紙ができなくなる前に、昇降
台に載置されている用紙の上面が上限位置に到達するま
で上昇手段により昇降台を上昇させる。

【０００３】このような給紙ユニットにおいて、給紙ト
レイ内の昇降台に載置されている用紙の残量を検知する
ことが行われている。具体的には、給紙トレイが引き出
されることにより昇降台を下限位置まで下降させ、その
後に給紙トレイが挿入されると、昇降台に載置されてい
る用紙の上面が上限位置に到達するまで上昇手段により
昇降台を上昇（以下ではこの際の上昇を「初期上昇」と
いう。）させるとともに、この初期上昇に要した時間を
計測する。初期上昇に要した時間が短いほど、給紙トレ
イ内の昇降台に載置されている用紙の残量は多い。そこ
で、この計測により得られた時間に基づいて、給紙トレ
イ内の昇降台に載置されている用紙の残量を検知し、こ
の用紙残量を記憶手段に記憶する（例えば特開平１０−
１８１９４４号公報を参照）。

【０００４】また、給紙ユニットにおける給紙動作によ
り、昇降台に載置されている用紙の上面位置が次第に低
くなっていくときに、適時に、昇降台に載置されている
用紙の上面が上限位置に到達するまで上昇手段により昇
降台を上昇（以下ではこの際の上昇を「適時上昇」とい
う。）させるとともに、この適時上昇に要した時間を計
測する。適時上昇に要した時間は、前の初期上昇または
適時上昇の後における用紙残量の減少量を表す。そこ
で、既に記憶手段に記憶されている用紙残量から、この
計測により得られた時間に基づいて得られる用紙減少量
を差し引くことで、給紙トレイ内の昇降台に載置されて
いる用紙の残量を新たに求めて、この新たに求められた
用紙残量を記憶手段に更新記憶する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の用紙残量検知方法では、昇降台に載置されている
用紙の残量を誤って検知する場合があることを、本願発
明者は見出した。

【０００６】すなわち、ユーザの操作により、給紙トレ
イが引き出されて、下限位置まで下降した昇降台に用紙
が殆ど満杯になるまで補給され、その後に給紙トレイが
挿入されると、昇降台の初期上昇が行われるまでもな
く、昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置に達
している場合がある。この場合、昇降台に載置されてい
る用紙の残量が略１００％であると判断されるべきであ
るが、昇降台の初期上昇が行われないことから、既に記
憶手段に記憶されている用紙残量（すなわち、ユーザに
より用紙が補給される前の残量）のままであると誤って
判断される。

【０００７】また、ユーザの操作により或いは電源故障
により昇降台の初期上昇または適時上昇の途中に給紙ユ
ニットの電源がオフとなって、その後に電源がオンにな
った際に昇降台の初期上昇が行われる場合がある。この
場合、昇降台に載置されている用紙の残量は、既に記憶
手段に記憶されている用紙残量より幾らか少ない量であ
ると判断されるべきであるが、昇降台の初期上昇が短時
間だけ行われることから、昇降台に載置されている用紙
の残量が１００％に近い量であると誤って判断される。

【０００８】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、従来であれば誤検知してしまうような
上記の場合であっても給紙トレイ内の昇降台に載置され
ている用紙の残量を正しく検知することができる用紙残
量検知方法、ならびに、この用紙残量検知方法を採用し
た給紙ユニットおよび画像形成装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る用紙残量検
知方法は、給紙トレイが引き出されることにより給紙ト
レイ内の昇降台を下限位置まで下降させる下降手段と、
昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置に到達す
るまで昇降台を上昇させる上昇手段と、昇降台に載置さ
れている用紙の残量を逐次に更新記憶する不揮発性の記
憶手段とを有し、昇降台に載置された用紙を給紙する装
置において、昇降台に載置されている用紙の残量を検知
する方法である。

【００１０】そして、本発明に係る用紙残量検知方法
は、昇降台の上昇を行うべきタイミングにおいて、(1)
この上昇に先だって、昇降台に載置されている用紙の上
面が上限位置にあるか否かを検知するとともに、昇降台
が下限位置にあるか否かを検知して、(2) 昇降台に載置
されている用紙の上面が上限位置にあり且つ昇降台が下
限位置にあると検知されたときには、昇降台に載置され
ている用紙の残量が略１００％であるとして求め、(3)
昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にあり且
つ昇降台が下限位置にないと検知されたときには、昇降
台に載置されている用紙の残量が記憶手段に記憶されて
いる用紙残量のままであると判断し、(4)昇降台に載置
されている用紙の上面が上限位置になく且つ昇降台が下
限位置にあると検知されたときには、上昇手段により昇
降台を上昇させるとともに、この上昇に要した時間を計
測して、この上昇時間に基づいて、昇降台に載置されて
いる用紙の残量を新たに求め、(5) 昇降台に載置されて
いる用紙の上面が上限位置になく且つ昇降台が下限位置
にないと検知されたときには、上昇手段により昇降台を
上昇させるとともに、この上昇に要した時間を計測し
て、この上昇時間と記憶手段に記憶されている用紙残量
とに基づいて、昇降台に載置されている用紙の残量を新
たに求める、ことを特徴とする。

【００１１】また、本発明に係る給紙ユニットは、給紙
トレイ内の昇降台に載置された用紙を給紙する給紙ユニ
ットであって、(1) 給紙トレイが引き出されることによ
り昇降台を下限位置まで下降させる下降手段と、(2) 昇
降台に載置されている用紙の上面が上限位置に到達する
まで昇降台を上昇させる上昇手段と、(3) 上昇手段が昇
降台を上昇させるのに要した時間を計測する上昇時間計
測手段と、(4) 昇降台に載置されている用紙の上面が上
限位置にあるか否かを検知する上限位置検知手段と、
(5) 昇降台が下限位置にあるか否かを検知する下限位置
検知手段と、(6)昇降台の上昇を行うべきタイミングに
おいて、この上昇に先だって上限位置検知手段および下
限位置検知手段それぞれにより検知された結果を獲得し
て、この獲得した結果に基づいて、昇降台に載置されて
いる用紙の残量を検知する用紙残量演算手段と、(7) 昇
降台に載置されている用紙の残量を逐次に更新記憶する
不揮発性の記憶手段と、を備えることを特徴とする。

【００１２】また、本発明に係る給紙ユニットの用紙残
量演算手段は、昇降台の上昇を行うべきタイミングにお
いて、(1) この上昇に先だって上限位置検知手段および
下限位置検知手段それぞれにより検知された結果を獲得
して、(2) 昇降台に載置されている用紙の上面が上限位
置にあり且つ昇降台が下限位置にあると検知されたとき
には、昇降台に載置されている用紙の残量が略１００％
であるとして求め、(3) 昇降台に載置されている用紙の
上面が上限位置にあり且つ昇降台が下限位置にないと検
知されたときには、昇降台に載置されている用紙の残量
が記憶手段に記憶されている用紙残量のままであると判
断し、(4) 昇降台に載置されている用紙の上面が上限位
置になく且つ昇降台が下限位置にあると検知されたとき
には、上昇手段により昇降台を上昇させるとともに、上
昇時間計測手段によりこの上昇に要した時間を計測させ
て、この上昇時間に基づいて、昇降台に載置されている
用紙の残量を新たに求め、(5) 昇降台に載置されている
用紙の上面が上限位置になく且つ昇降台が下限位置にな
いと検知されたときには、上昇手段により昇降台を上昇
させるとともに、上昇時間計測手段によりこの上昇に要
した時間を計測させて、この上昇時間と記憶手段に記憶
されている用紙残量とに基づいて、昇降台に載置されて
いる用紙の残量を新たに求める、ことを特徴とする。

【００１３】また、本発明に係る画像形成装置は、上記
の本発明に係る給紙ユニットと、この給紙ユニットより
給紙された用紙に画像を形成する画像形成ユニットと、
を備えることを特徴とする。また、画像形成装置は、原
稿上の画像を読み取る画像読取ユニットを更に備えて、
画像形成ユニットにおいて、給紙ユニットより給紙され
た用紙に、画像読取ユニットにより読み取られた画像を
形成してもよい。

【００１４】本発明では、昇降台の上昇を行うべきタイ
ミングにおいて、この上昇に先だって、昇降台に載置さ
れている用紙の上面が上限位置にあるか否かを検知する
とともに、昇降台が下限位置にあるか否かを検知する。
そして、昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置
にあるか否かの検知結果だけでなく、上昇前の昇降台が
下限位置にあるか否かの検知結果にも基づいて、更に、
必要に応じて上昇時間または記憶されている用紙残量に
も基づいて、昇降台に載置されている用紙の残量を新た
に求める。したがって、従来であれば誤検知してしまう
ような場合であっても、本発明によれば、給紙トレイ内
の昇降台に載置されている用紙の残量を正しく検知する
ことができる。

【００１５】なお、上昇前の昇降台が下限位置にあるか
否かの検知は、これを直接的に検知するセンサを設ける
ことにより行ってもよいし、給紙トレイが給紙ユニット
本体から引き出された履歴の有無を検知することにより
行ってもよい。また、本願の明細書および図面におい
て、「用紙」とは、普通紙に限らず、その他の特殊紙や
ＯＨＰシートをも含む概念である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。

【００１７】図１は、本実施形態に係る画像形成装置１
のブロック図である。この画像形成装置１は、給紙ユニ
ット１０、画像形成ユニット２０および画像読取ユニッ
ト３０を備えており、複写機を構成している。すなわ
ち、原稿に描かれた画像が画像読取ユニット３０により
読み取られて、画像読取ユニット３０から画像形成ユニ
ット２０へ当該画像データが送られる。一方、給紙ユニ
ット１０により給紙された用紙が画像形成ユニット２０
へ送られる。そして、画像形成ユニット２０において、
画像読取ユニット３０より送られてきた画像データに基
づいて、給紙ユニット１０より送られてきた用紙上に画
像が形成される。このようにして、画像読取ユニット３
０により読み取られた原稿上の画像は、給紙ユニット１
０より送られてきた用紙上に複写される。

【００１８】給紙ユニット１０は、給紙トレイ１１、昇
降台１２、下降手段１３、上昇手段１４、上昇時間計測
手段１５、上限位置検知手段１６、下限位置検知手段１
７、記憶手段１８およびＣＰＵ（用紙残量演算手段）１
９を備えている。

【００１９】給紙トレイ１１は、給紙ユニット１０本体
に対して引き出すこと及び挿入することが可能であり、
その内部に昇降台１２を有している。昇降台１２は、給
紙トレイ１１内にあって昇降可能であり、給紙すべき用
紙２を載置し得る。下降手段１３は、給紙トレイ１１が
引き出されたときに昇降台１２を下限位置まで下降させ
るものである。この下降手段１３による昇降台１２の下
降は、駆動モータ等が用いられることなく、自重により
機械的になされるので、給紙ユニット１０の電源がオフ
となっている期間であっても、給紙トレイ１１が引き出
されると、昇降台１２は下限位置まで下降する。

【００２０】上昇手段１４は、昇降台１２に載置されて
いる用紙２の上面２ａが上限位置に到達するまで昇降台
１２を上昇させるものである。この上昇手段１３による
昇降台１２の上昇は、駆動モータによりなされる。ま
た、この上昇手段１３による昇降台１２の上昇は、引き
出されていた給紙トレイ１１が挿入されたときになされ
る初期上昇と、昇降台１２に載置されている用紙２の上
面２ａの位置が次第に低くなっていくときに適時になさ
れる適時上昇とが含まれる。

【００２１】上昇時間計測手段１５は、上昇手段１４が
昇降台１２を初期上昇または適時上昇させるのに要した
時間を計測するものである。上限位置検知手段１６は、
昇降台１２に載置されている用紙２の上面２ａが上限位
置にあるか否かを検知する。下限位置検知手段１７は、
昇降台１２が下限位置にあるか否かを検知する。記憶手
段１８は、昇降台１２に載置されている用紙２の残量が
新たに求められる度に、この用紙残量を逐次に更新記憶
するものであって、不揮発性のものであり、例えば、Ｅ
ＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Rea
d Only Memory）、フラッシュメモリおよび磁気ディス
ク等が好適に用いられる。

【００２２】ＣＰＵ（Central Processing Unit）１９
は、昇降台１２に載置されている用紙２の残量を演算に
より求める用紙残量演算手段として作用するものであ
る。このＣＰＵ１９は、上昇時間計測手段１５により計
測された昇降台１２の上昇時間、上限位置検知手段１６
による検知結果、下限位置検知手段１７による検知結
果、および、記憶手段１８に記憶されている過去の用紙
２の残量に基づいて、現在の用紙２の残量を演算する。
また、このＣＰＵ１９は、給紙ユニット１０の全体の動
作を制御するものであり、例えば、上昇手段１３による
昇降台１２の上昇を制御し、上昇時間計測手段１５によ
る時間計測を制御し、また、演算により求めた現在の用
紙２の残量を記憶手段１８に更新記憶させる。

【００２３】図２は、本実施形態に係る給紙ユニット１
０の下降手段１３および上昇手段１４それぞれを模式的
に説明する図である。この図では、給紙トレイ１１は左
方に引き出される。同図（ａ）は、給紙トレイ１１が給
紙ユニット１０本体から引き出されている状態を示す。
同図（ｂ）は、給紙トレイ１１が給紙ユニット１０本体
に挿入された直後であって初期上昇前の状態を示す。ま
た、同図（ｃ）は、昇降台１２に載置されている用紙２
の上面２ａが上限位置に達している状態を示す。各図に
は、給紙トレイ１１および昇降台１２の他に、下降手段
１３または上昇手段１４を構成する要素として、駆動モ
ータ１０１、第１ギア１０２、第２ギア１０３、凸状部
材１０４、凹状部材１０５、ワイヤ１０６およびローラ
１０７が示されている。

【００２４】駆動モータ１０１は、ＣＰＵ１９により制
御されて回転する。第１ギア１０２および第２ギア１０
３は、駆動モータ１０１の回転を凸状部材１０４に伝達
する。第２ギア１０３は、一方向（昇降台１２を上昇さ
せる方向）のみに回転可能である。凸状部材１０４は、
第２ギア１０３に固定されていて回転可能である。凹状
部材１０５は、給紙トレイ１１との相対的位置関係が固
定されていて回転可能である。給紙トレイ１１が挿入さ
れている状態（図２（ｂ），（ｃ））では、凹状部材１
０５は、凸状部材１０４と嵌合し、凸状部材１０４とと
もに回転し得る。また、給紙トレイ１１が引き出されて
いる状態（図２（ａ））では、凹状部材１０５と凸状部
材１０４との嵌合が外れる。ワイヤ１０６は、給紙トレ
イ１１の側壁の上方に設けられたローラ１０７を跨い
で、一端が昇降台１２に固定され、他端が凹状部材１０
５に固定されており、凹状部材１０５の回転に従って、
凹状部材１０５の周囲に券回され、或いは、この券回が
解かれる。

【００２５】下降手段１３は以下のように構成され動作
する。すなわち、図２（ａ）に示すように、給紙トレイ
１１が給紙ユニット１０本体から引き出されると、凹状
部材１０５と凸状部材１０４との嵌合が外れる。そし
て、昇降台１２は自重により下限位置まで下降する。こ
のように、下降手段１３による昇降台１２の下降は、駆
動モータ１０１等が用いられることなく、自重により機
械的になされるので、給紙ユニット１０の電源がオフと
なっている期間であっても、給紙トレイ１１が引き出さ
れると、昇降台１２は下限位置まで下降する。

【００２６】上昇手段１４は以下のように構成され動作
する。すなわち、図２（ｂ）に示すように、引き出され
た状態にあった給紙トレイ１１が給紙ユニット１０本体
に挿入されると、凹状部材１０５と凸状部材１０４とは
嵌合する。そして、駆動モータ１０１が回転することに
より、その回転が第１ギア１０２、第２ギア１０３、凸
状部材１０４および凹状部材１０５に伝達されて、凹状
部材１０５が回転する。凹状部材１０５が回転すると、
ワイヤ１０６が凹状部材１０５に券回されていき、その
結果、昇降台１２の初期上昇が行われる。図２（ｃ）に
示すように、昇降台１２に載置されている用紙２の上面
２ａが上限位置に達したことが上限位置検知手段１６に
より検知されると、駆動モータ１０１の回転は停止す
る。昇降台１２の適時上昇も同様に行われる。なお、第
２ギア１０３が一方向のみに回転可能であって、凹状部
材１０５と凸状部材１０４とが嵌合しているので、駆動
モータ１０１の回転が停止しても、昇降台１２が下降す
ることはない。

【００２７】図３は、本実施形態に係る給紙ユニット１
０の上限位置検知手段１６および下限位置検知手段１７
それぞれの１例を模式的に説明する図である。この図で
は、給紙トレイ１１は手前に引き出される。同図（ａ）
は、昇降台１２が下限位置にあって、上限位置検知手段
１６が検知動作を行っていない状態を示す。同図（ｂ）
は、昇降台１２が下限位置にあって、上限位置検知手段
１６が検知動作を行っている状態を示す。また、同図
（ｃ）は、昇降台１２に載置された用紙２の上面２ａが
上限位置または給紙可能位置にある状態を示す。各図に
は、給紙トレイ１１および昇降台１２の他に、１対のフ
ィードロール１１１および１１２、ナジャーロール１１
３、アクチュエータ１１４、トレイレベルセンサ１１
５、ナジャーソレノイド１１６、ならびに、トレイリフ
トセンサ１１７が示されている。上限位置検知手段１６
は、アクチュエータ１１４、トレイレベルセンサ１１５
およびナジャーソレノイド１１６を含む。また、下限位
置検知手段１７はトレイリフトセンサ１１７を含む。

【００２８】１対のフィードロール１１１および１１２
ならびにナジャーロール１１３は、給紙トレイ１１の上
部に設けられており、用紙２のうち最も上にあるものを
フィードするものである。フィードロール１１１、ナジ
ャーロール１１３およびアクチュエータ１１４それぞれ
は、相互の相対的位置関係が固定されている。そして、
ナジャーロール１１３およびアクチュエータ１１４それ
ぞれは、フィードロール１１１の回転中心軸を中心にし
て移動可能となっている。

【００２９】トレイレベルセンサ１１５は、発光素子お
よび受光素子からなる光学センサである。このトレイレ
ベルセンサ１１５は、発光素子から出力された光を受光
素子が受光していることで、発光素子と受光素子との間
にアクチュエータ１１４がない旨を検知する（図３
（ｂ））。一方、このトレイレベルセンサ１１５は、発
光素子から出力された光を受光素子が受光していないこ
とで、発光素子と受光素子との間にアクチュエータ１１
４がある旨を検知する（図３（ａ），（ｃ））。

【００３０】ナジャーソレノイド１１６は、通電されて
いるときには、アクチュエータ１１４を引き寄せる（図
３（ｂ），（ｃ））。一方、ナジャーソレノイド１１６
は、通電されていないときには、トレイレベルセンサ１
１５の発光素子と受光素子との間にアクチュエータ１１
４を戻す（図３（ａ））。トレイリフトセンサ１１７
は、給紙トレイ１１の底面内側に設けられており、昇降
台１２が下限位置にあるか否かを検知する。

【００３１】上限位置検知手段１６は以下のように構成
され動作する。すなわち、図３（ａ）に示すように、ナ
ジャーソレノイド１１６が通電されていないときには、
トレイレベルセンサ１１５は、発光素子と受光素子との
間にアクチュエータ１１４がある旨を一応は検知するこ
とができるものの、この場合には、この検知結果が正し
いとは限らない。しかし、図３（ｂ）に示すように、５
０％程度の量の用紙２が載置されている昇降台１２が下
限位置にあり、ナジャーソレノイド１１６が通電されて
いるときには、トレイレベルセンサ１１５は、発光素子
と受光素子との間にアクチュエータ１１４がない旨を検
知して、これにより、用紙２の上面２ａが上限位置に達
していないことを検知することができる。一方、図３
（ｃ）に示すように、昇降台１２に載置されている５０
％程度の量の用紙２の上面２ａが上限位置にあり、ナジ
ャーソレノイド１１６が通電されているときには、トレ
イレベルセンサ１１５は、発光素子と受光素子との間に
アクチュエータ１１４がある旨を検知して、これによ
り、用紙２の上面２ａが上限位置に達していることを検
知することができる。

【００３２】下限位置検知手段１７は以下のように構成
され動作する。すなわち、図３（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、昇降台１２が下限位置にあるときには、昇降台１
２の底面がトレイリフトセンサ１１７を押下している状
態にあるので、トレイリフトセンサ１１７は、その旨を
検知することができる。一方、図３（ｃ）に示すよう
に、昇降台１２に載置されている５０％程度の量の用紙
２の上面２ａが上限位置にあって、昇降台１２が下限位
置にないときには、昇降台１２の底面がトレイリフトセ
ンサ１１７を押下していない状態にあるので、トレイリ
フトセンサ１１７は、その旨を検知することができる。

【００３３】図４は、本実施形態に係る給紙ユニット１
０の下限位置検知手段１７の他の例を模式的に説明する
図である。この図では、給紙トレイ１１は左方に引き出
される。同図（ａ）は、給紙トレイ１１が給紙ユニット
１０本体から引き出されている状態を示す。同図（ｂ）
は、給紙トレイ１１が給紙ユニット１０本体に挿入され
た直後であって初期上昇前の状態を示す。また、同図
（ｃ）は、昇降台１２に載置されている用紙２の上面２
ａが上限位置に達している状態を示す。各図には、給紙
トレイ１１および昇降台１２の他に、下限位置検知手段
１７を構成する要素として、駆動モータ１０１、ドライ
ブギア１２１、ラック１２２およびトレイ挿入検知セン
サ１２３が示されている。

【００３４】駆動モータ１０１は、図２で示したものと
同一のものであり、昇降台１２を上昇させるとともに、
ドライブギア１２１を回転させる。ドライブギア１２１
は、駆動モータ１０１により駆動されて回転して、ラッ
ク１２２を挿入方向（図で右方向）に移動させる。一
方、ドライブギア１２１は、引出方向（図で左方向）に
は自由に回転し得る。ラック１２２は、給紙トレイ１１
の下方にあって、給紙トレイ１１が引き出されるのと同
時に引き出され、ドライブギア１２１により駆動されて
挿入される。

【００３５】トレイ挿入検知センサ１２３は、発光素子
および受光素子からなる光学センサである。このトレイ
挿入検知センサ１２３は、発光素子から出力された光を
受光素子が受光していることで、発光素子と受光素子と
の間にラック１２２が挿入されていない旨を検知する
（図４（ａ），（ｂ））。一方、このトレイ挿入検知セ
ンサ１２３は、発光素子から出力された光を受光素子が
受光していないことで、発光素子と受光素子との間にラ
ック１２２が挿入されている旨を検知する（図４
（ｃ））。

【００３６】この図に示す下限位置検知手段１７は以下
のように構成され動作する。すなわち、図４（ａ）に示
すように、給紙トレイ１１が給紙ユニット１０本体から
引き出されると、昇降台１２が下限位置まで下降すると
ともに、ラック１２２が引き出される。図４（ｂ）に示
すように、引き出された状態にあった給紙トレイ１１が
給紙ユニット１０本体に挿入されても、その挿入直後
は、ラック１２２は引き出されたままの状態にある。ラ
ック１２２が引き出されて昇降台１２が下限位置にある
ときには、トレイ挿入検知センサ１２３は、発光素子と
受光素子との間にラック１２２が挿入されていない旨を
検知することで、昇降台１２が下限位置にあることを検
知する。そして、駆動モータ１０１が回転することによ
り、昇降台１２の初期上昇が行われるとともに、ドライ
ブギア１２１が回転してラック１２２が挿入されてい
く。ラック１２２が挿入されると、トレイ挿入検知セン
サ１２３は、発光素子と受光素子との間にラック１２２
が挿入されている旨を検知することで、昇降台１２が初
期上昇を行ったことを検知する。このようにトレイ挿入
検知センサ１２３の検知結果に基づいて、給紙トレイ１
１が給紙ユニット１０本体から引き出された履歴の有
無、すなわち、昇降台１２が下限位置まで下降していた
か否かを検知することができる。

【００３７】次に、本実施形態に係る画像形成装置１
（特に給紙ユニット１０）の動作について説明するとと
もに、本実施形態に係る用紙残量検知方法について説明
する。図５は、本実施形態に係る給紙ユニット１０の動
作および本実施形態に係る用紙残量検知方法を説明する
フローチャートである。以下に説明する動作は、昇降台
１２の初期上昇または適時上昇を行うべきタイミングに
おいて、この上昇に先だって開始される。

【００３８】初めに、昇降台１２に載置されている用紙
２の上面２ａが上限位置にあるか否かを上限位置検出手
段１６が検知して、この検知結果をＣＰＵ１９が獲得す
る（ステップＳ１）。具体的には、図３（ｂ），（ｃ）
に示すように、ナジャーソレノイド１１６に通電し、ナ
ジャーソレノイド１１６の方にアクチュエータ１１４を
引き寄せて、これらの挙動時間を考慮して２００ｍ秒後
にトレイレベルセンサ１１５による検知結果をＣＰＵ１
９が獲得する。

【００３９】また、昇降台１２が下限位置にあるか否か
を下限位置検出手段１７が検知して、この検知結果をＣ
ＰＵ１９が獲得する（ステップＳ２）。具体的には、図
３（ａ）〜（ｃ）に示すように、トレイリフトセンサ１
１７による検知結果をＣＰＵ１９が獲得する。或いは、
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、トレイ挿入検知セン
サ１２３による検知結果をＣＰＵ１９が獲得する。

【００４０】そして、ＣＰＵ１９は、昇降台１２に載置
されている用紙２の上面２ａが上限位置にあるか否かを
判断する（ステップＳ３）。もし、昇降台１２に載置さ
れている用紙２の上面２ａが上限位置にあれば、更に、
ＣＰＵ１９は、昇降台１２が下限位置にあるか否かを判
断する（ステップＳ４）。

【００４１】そして、昇降台１２に載置されている用紙
２の上面２ａが上限位置にあり、且つ、昇降台１２が下
限位置にあると検知されたときには、ＣＰＵ１９は、昇
降台１２に載置されている用紙の残量Ｐ_Zが略１００％
であると判断して、この用紙残量Ｐ_Zを記憶手段１８に
更新記憶させる（ステップＳ５）。一方、昇降台１２に
載置されている用紙２の上面２ａが上限位置にあり、且
つ、昇降台１２が下限位置にないと検知されたときに
は、ＣＰＵ１９は、給紙トレイ１１が引き出された履歴
が無いと判断して、昇降台１２に載置されている用紙２
の残量Ｐ_Zが記憶手段１８に記憶されている用紙残量Ｐ₀
のままであると判断する（ステップＳ６）。ステップＳ
５またはＳ６の後、ナジャーソレノイド１１６への通電
を停止する。なお、これらの場合のように昇降台１２に
載置されている用紙２の上面２ａが上限位置にあるとい
うことは、前回の昇降台１２の上昇の後に給紙トレイ１
１が引き出された履歴が無いことを意味し、或いは、給
紙トレイ１１が引き出された履歴の有無に拘わらす昇降
台１２に用紙２が満杯であることを意味する。

【００４２】昇降台１２に載置されている用紙２の上面
２ａが上限位置にないとステップＳ３で判断された場合
には、ＣＰＵ１９は、上昇手段１４に指示して、載置さ
れている用紙２の上面２ａが上限位置に到達するまで昇
降台１２を上昇させるとともに、上昇時間計測手段１５
に指示して、この上昇に要した時間を計測させて、この
計測された上昇時間Ｔ_Lを獲得する（ステップＳ７）。
具体的には、ＣＰＵ１９は、駆動モータ１０１の回転を
開始させるとともに、上昇時間計測手段１５に計時動作
を開始させて、昇降台１２に載置されている用紙２の上
面２ａが上限位置に到達した旨を上限位置検知手段１６
が検知すると、駆動モータ１０１の回転を停止させると
ともに、上昇時間計測手段１５に計時動作を終了させ、
ナジャーソレノイド１１６への通電を停止する。そし
て、ＣＰＵ１９は、上昇時間計測手段１５により計測さ
れた上昇時間Ｔ_Lを獲得する。

【００４３】そして、ＣＰＵ１９は、上昇前の昇降台１
２が下限位置にあったか否かを判断する（ステップＳ
８）。上昇前の昇降台１２が下限位置にあった場合に
は、ＣＰＵ１９は、上昇手段１４が昇降台１２を上昇さ
せる際に上昇時間計測手段１５により計測された上昇時
間Ｔ_Lに基づいて、昇降台１２に載置されている用紙２
の残量Ｐ_Z（％）を求めて、この求めた用紙残量Ｐ_Zを記
憶手段１８に更新記憶させる（ステップＳ９）。具体的
には、昇降台１２に載置されている用紙２の残量Ｐ
_Zは、 Ｐ_Z＝100×(Ｔ₀−Ｔ_L)／Ｔ₀ …(1) なる演算式で求められる。ここで、Ｔ₀は、昇降台１２
に用紙２が全く載置されていないときに昇降台１２が下
限位置から上限位置まで上昇するのに要する時間であ
る。なお、この場合のように、上昇前に昇降台１２に載
置されている用紙２の上面２ａが上限位置になく、上昇
前に昇降台１２が下限位置にあったということは、前回
の昇降台１２の上昇の後に給紙トレイ１１が引き出され
た履歴があることを意味する。

【００４４】一方、上昇前の昇降台１２が下限位置にな
かった場合には、ＣＰＵ１９は、上昇手段１４が昇降台
１２を上昇させる際に上昇時間計測手段１５により計測
された上昇時間Ｔ_Lと、記憶手段１８に記憶されている
用紙残量Ｐ₀（％）とに基づいて、昇降台１２に載置さ
れている用紙の残量Ｐ_Z（％）を求めて、この求めた用
紙残量Ｐ_Zを記憶手段１８に更新記憶させる（ステップ
Ｓ１０）。具体的には、昇降台１２に載置されている用
紙２の残量Ｐ_Zは、 Ｐ_Z＝Ｐ₀−100×Ｔ_L／Ｔ₀ …(2) なる演算式で求められる。なお、この場合のように、上
昇前に昇降台１２に載置されている用紙２の上面２ａが
上限位置になく、上昇前に昇降台１２が下限位置になか
ったということは、ユーザの操作により或いは電源故障
により前回の昇降台１２の初期上昇または適時上昇の途
中に給紙ユニット１０の電源がオフとなっていたことを
意味する。

【００４５】以上のように、本実施形態に係る用紙残量
検知方法、給紙ユニット１０または画像形成装置１によ
れば、昇降台１２の初期上昇または適時上昇を行うべき
タイミングにおいて、この上昇に先だって、昇降台１２
に載置されている用紙２の上面２ａが上限位置にあるか
否かを上限位置検知手段１６が検知するとともに、昇降
台１２が下限位置にあるか否かを下限位置検知手段１７
が検知する。そして、ＣＰＵ１９は、これらの検知の結
果に基づいて、昇降台１２に載置されている用紙２の残
量を以下のようにして求めて、記憶手段１８は、新たに
求められた用紙残量Ｐ_Zを更新記憶する。

【００４６】すなわち、昇降台１２に載置されている用
紙２の上面２ａが上限位置にあり且つ昇降台１２が下限
位置にあると検知されたときには、ＣＰＵ１９は、昇降
台１２に載置されている用紙２の残量Ｐ_Zが略１００％
であると判断する。昇降台１２に載置されている用紙２
の上面２ａが上限位置にあり且つ昇降台１２が下限位置
にないと検知されたときには、ＣＰＵ１９は、昇降台１
２に載置されている用紙２の残量Ｐ_Zが記憶手段１８に
記憶されている用紙残量Ｐ₀のままであると判断する。

【００４７】昇降台１２に載置されている用紙２の上面
２ａが上限位置になく且つ昇降台１２が下限位置にある
と検知されたときには、ＣＰＵ１９は、上昇手段１４に
より昇降台１２を上昇させるとともに、上昇時間計測手
段１５により上昇時間Ｔ_Lを計測させる。そして、ＣＰ
Ｕ１９は、上昇時間計測手段１５により計測された上昇
時間Ｔ_Lに基づいて、昇降台１２に載置されている用紙
２の残量Ｐ_Zを新たに求める。

【００４８】また、昇降台１２に載置されている用紙２
の上面２ａが上限位置になく且つ昇降台１２が下限位置
にないと検知されたときには、ＣＰＵ１９は、上昇手段
１４により昇降台１２を上昇させるとともに、上昇時間
計測手段１５により上昇時間Ｔ_Lを計測させる。そし
て、ＣＰＵ１９は、上昇時間計測手段１５により計測さ
れた上昇時間Ｔ_Lと、記憶手段１８に記憶されている用
紙残量Ｐ₀とに基づいて、昇降台１２に載置されている
用紙２の残量Ｐ_Zを新たに求める。

【００４９】このように、本実施形態では、昇降台１２
に載置されている用紙２の上面２ａが上限位置にあるか
否かの検知結果だけでなく、上昇前の昇降台１２が下限
位置にあるか否かの検知結果にも基づいて、昇降台１２
に載置されている用紙２の残量を求める。したがって、
従来であれば誤検知してしまうような場合であっても、
本実施形態によれば、給紙トレイ１１内の昇降台１２に
載置されている用紙２の残量を正しく検知することがで
きる。

【００５０】例えば、給紙トレイ１１が引き出されて昇
降台１２が下限位置まで下降し、この昇降台１２に用紙
２が殆ど満杯になるまで補給されて、昇降台１２の初期
上昇が行われない場合であっても、昇降台１２に載置さ
れている用紙２の残量は、従来のように既に記憶手段１
８に記憶されている用紙残量（すなわち、ユーザにより
用紙が補給される前の残量）のままであると誤って判断
されることはなく、本実施形態では略１００％であると
正しく判断される。

【００５１】また、昇降台１２の上昇の途中に給紙ユニ
ット１０の電源がオフとなって、その後に電源がオンに
なった際に昇降台１２の短時間の初期上昇が行われる場
合であっても、昇降台１２に載置されている用紙２の残
量は、従来のように１００％に近い量であると誤って判
断されることはなく、本実施形態では既に記憶手段１８
に記憶されている用紙残量より幾らか少ない量であると
正しく判断される。

【００５２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、昇降台の上昇を行うべきタイミングにおいて、
この上昇に先だって、昇降台に載置されている用紙の上
面が上限位置にあるか否かを検知するとともに、昇降台
が下限位置にあるか否かを検知する。そして、昇降台に
載置されている用紙の上面が上限位置にあり且つ昇降台
が下限位置にあると検知されたときには、昇降台に載置
されている用紙の残量が略１００％であるとして求め
る。昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にあ
り且つ昇降台が下限位置にないと検知されたときには、
昇降台に載置されている用紙の残量が記憶手段に記憶さ
れている用紙残量のままであると判断する。昇降台に載
置されている用紙の上面が上限位置になく且つ昇降台が
下限位置にあると検知されたときには、上昇手段により
昇降台を上昇させるとともに、この上昇に要した時間を
計測して、この上昇時間に基づいて、昇降台に載置され
ている用紙の残量を新たに求める。また、昇降台に載置
されている用紙の上面が上限位置になく且つ昇降台が下
限位置にないと検知されたときには、上昇手段により昇
降台を上昇させるとともに、この上昇に要した時間を計
測して、この上昇時間と記憶手段に記憶されている用紙
残量とに基づいて、昇降台に載置されている用紙の残量
を新たに求める。

【００５３】このように本発明では、昇降台の上昇を行
うべきタイミングにおいて、この上昇に先だって、昇降
台に載置されている用紙の上面が上限位置にあるか否か
を検知するとともに、昇降台が下限位置にあるか否かを
検知する。そして、昇降台に載置されている用紙の上面
が上限位置にあるか否かの検知結果だけでなく、上昇前
の昇降台が下限位置にあるか否かの検知結果にも基づい
て、更に、必要に応じて上昇時間または記憶されている
用紙残量にも基づいて、昇降台に載置されている用紙の
残量を新たに求める。したがって、従来であれば誤検知
してしまうような場合であっても、本発明によれば、給
紙トレイ内の昇降台に載置されている用紙の残量を正し
く検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る画像形成装置１のブロック図
である。

【図２】本実施形態に係る給紙ユニット１０の下降手段
１３および上昇手段１４それぞれを模式的に説明する図
である。

【図３】本実施形態に係る給紙ユニット１０の上限位置
検知手段１６および下限位置検知手段１７それぞれの１
例を模式的に説明する図である。

【図４】本実施形態に係る給紙ユニット１０の下限位置
検知手段１７の他の例を模式的に説明する図である。

【図５】本実施形態に係る給紙ユニット１０の動作およ
び本実施形態に係る用紙残量検知方法を説明するフロー
チャートである。

【符号の説明】

１…画像形成装置、１０…給紙ユニット、１１…給紙ト
レイ、１２…昇降台、１３…下降手段、１４…上昇手
段、１５…上昇時間計測手段、１６…上限位置検知手
段、１７…下限位置検知手段、１８…記憶手段、１９…
ＣＰＵ（用紙残量演算手段）、２０…画像形成ユニッ
ト、３０…画像読取ユニット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給紙トレイが引き出されることにより前
   記給紙トレイ内の昇降台を下限位置まで下降させる下降
   手段と、前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限
   位置に到達するまで前記昇降台を上昇させる上昇手段
   と、前記昇降台に載置されている用紙の残量を逐次に更
   新記憶する不揮発性の記憶手段とを有し、前記昇降台に
   載置された用紙を給紙する装置において、前記昇降台に
   載置されている用紙の残量を検知する用紙残量検知方法
   であって、 前記昇降台の上昇を行うべきタイミングにおいて、この
   上昇に先だって、前記昇降台に載置されている用紙の上
   面が上限位置にあるか否かを検知するとともに、前記昇
   降台が下限位置にあるか否かを検知して、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にあ
   り且つ前記昇降台が下限位置にあると検知されたときに
   は、前記昇降台に載置されている用紙の残量が略１００
   ％であるとして求め、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にあ
   り且つ前記昇降台が下限位置にないと検知されたときに
   は、前記昇降台に載置されている用紙の残量が前記記憶
   手段に記憶されている用紙残量のままであると判断し、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にな
   く且つ前記昇降台が下限位置にあると検知されたときに
   は、前記上昇手段により前記昇降台を上昇させるととも
   に、この上昇に要した時間を計測して、この上昇時間に
   基づいて、前記昇降台に載置されている用紙の残量を新
   たに求め、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にな
   く且つ前記昇降台が下限位置にないと検知されたときに
   は、前記上昇手段により前記昇降台を上昇させるととも
   に、この上昇に要した時間を計測して、この上昇時間と
   前記記憶手段に記憶されている用紙残量とに基づいて、
   前記昇降台に載置されている用紙の残量を新たに求め
   る、 ことを特徴とする用紙残量検知方法。
2. 【請求項２】 給紙トレイ内の昇降台に載置された用紙
   を給紙する給紙ユニットであって、 前記給紙トレイが引き出されることにより前記昇降台を
   下限位置まで下降させる下降手段と、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置に到
   達するまで前記昇降台を上昇させる上昇手段と、 前記上昇手段が前記昇降台を上昇させるのに要した時間
   を計測する上昇時間計測手段と、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にあ
   るか否かを検知する上限位置検知手段と、 前記昇降台が下限位置にあるか否かを検知する下限位置
   検知手段と、 前記昇降台の上昇を行うべきタイミングにおいて、この
   上昇に先だって前記上限位置検知手段および前記下限位
   置検知手段それぞれにより検知された結果を獲得して、
   この獲得した結果に基づいて、前記昇降台に載置されて
   いる用紙の残量を検知する用紙残量演算手段と、 前記昇降台に載置されている用紙の残量を逐次に更新記
   憶する不揮発性の記憶手段と、 を備えることを特徴とする給紙ユニット。
3. 【請求項３】 前記用紙残量演算手段は、 前記昇降台の上昇を行うべきタイミングにおいて、この
   上昇に先だって前記上限位置検知手段および前記下限位
   置検知手段それぞれにより検知された結果を獲得して、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にあ
   り且つ前記昇降台が下限位置にあると検知されたときに
   は、前記昇降台に載置されている用紙の残量が略１００
   ％であるとして求め、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にあ
   り且つ前記昇降台が下限位置にないと検知されたときに
   は、前記昇降台に載置されている用紙の残量が前記記憶
   手段に記憶されている用紙残量のままであると判断し、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にな
   く且つ前記昇降台が下限位置にあると検知されたときに
   は、前記上昇手段により前記昇降台を上昇させるととも
   に、前記上昇時間計測手段によりこの上昇に要した時間
   を計測させて、この上昇時間に基づいて、前記昇降台に
   載置されている用紙の残量を新たに求め、 前記昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にな
   く且つ前記昇降台が下限位置にないと検知されたときに
   は、前記上昇手段により前記昇降台を上昇させるととも
   に、前記上昇時間計測手段によりこの上昇に要した時間
   を計測させて、この上昇時間と前記記憶手段に記憶され
   ている用紙残量とに基づいて、前記昇降台に載置されて
   いる用紙の残量を新たに求める、 ことを特徴とする請求項２記載の給紙ユニット。
4. 【請求項４】 請求項２記載の給紙ユニットと、この給
   紙ユニットより給紙された用紙に画像を形成する画像形
   成ユニットと、を備えることを特徴とする画像形成装
   置。