JP2003300648A - 給紙装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
給紙装置及びそれを備えた画像形成装置Info
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Abstract
の透過光率の大小に係らず高い精度で検知できるように
する。 【解決手段】 底板5上に積載された記録紙Pに対して
発光素子13が光量の異なる2種類以上の光を発して、
その記録紙Pを透過して受光素子14がそれぞれ受光し
た透過光の減衰量の大小により底板5上の記録紙Pの枚
数を検知する。このように、発光素子13の光量を変え
ることで、高いOHPシート等のように透過光率が高い
ものについても透過光率を測定することができ、且つ厚
紙数枚を検知するときのように透過光率の低い領域につ
いても、ノイズを抑えて高い精度で記録紙の枚数検知が
できる。
Description
検知する手段を備えた給紙装置及びその給紙装置を備え
た画像形成装置に関する。
に、その搬送された媒体が1枚であるか、複数枚である
かを検知する装置が、例えば特開2000−34037
号公報に記載されている。この装置は、それぞれ対をな
す可視光発光素子と可視光受光素子、及び赤外発光素子
と赤外受光素子を設けると共に、その可視光受光素子が
受光した光の強度に応じて第1の信号を出力する可視光
受光回路と、赤外発光素子が受光した光の強度に応じて
第2の信号を出力する赤外受光回路を設け、上記第1の
信号と第2の信号を入力して演算した演算値が搬送媒体
の重ね合わせを示す閾値以下の場合に搬送された搬送媒
体が1枚であると判断し、閾値を越えていれば搬送媒体
が複数枚搬送されたと枚数識別回路が判断するようにし
ている。
送された搬送媒体を検知する装置は、搬送された搬送媒
体が1枚であるか、複数枚であるかを検知するだけの装
置であるため、この装置を例えば画像形成装置の給紙装
置に適用したとしても、その給紙装置の記録紙積載手段
上に仮に数枚の記録紙が積載されていたとすると、その
記録紙の枚数を正確に検知することはできないというこ
とがあった。また、このような画像形成装置の給紙装置
で、従来行っている記録紙の枚数検知は、例えば記録紙
積載手段上に記録紙が有るか無いかを検知するものであ
ったり、記録紙が50枚以上や100枚以上といった大
ざっぱな枚数検知をするものが一般的であった。したが
って、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16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16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。
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。その場合、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。具体的には、図16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。
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。ところが、上述したよ
うに発光手段(発光素子)が発した光を記録紙に当て、
その記録紙を透過した透過光を受光手段(受光素子)で
検知し、その受光手段が受光した光の量により記録紙の
枚数検知を行う場合には、記録紙の種類によっては正確
な枚数検知ができないことがあるという問題点があっ
た。すなわち、一般的に使用されている記録紙の透過光
率は1.5%以下であり、特に厚紙数枚となると透過光
率は0.1%以下と非常に小さな値となる。このような
領域ではノイズの影響が大きくなるため測定精度が低下
する。そこで、このような場合を予め想定して発光手段
の発光量を増やす(例えば透過光率2%以下の領域を測
定領域として、2%を超える領域の測定は行わないよう
にする)と、例えば透過光率が90%程度と高いOHP
シート等については、今度は測定ができなくなってしま
うようになる。この発明は、上記の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、透過光率の高い領域であっても測定す
ることができ、且つ透過光率の低い領域でもノイズを抑
えて正確に記録紙枚数を検知することができるようにす
ることを目的とする。
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の厚さ方向に光を透過可能に発光手
段とその発光手段が発した光を受光する受光手段とを設
けると共に、上記発光手段が発して記録紙を透過して上
記受光手段が受光した透過光の減衰量の大小により上記
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
手段を設け、上記発光手段が発する光の光量を2種類以
上出力可能にしたものである。上記発光手段は、発光量
の異なるものを2個以上で構成することにより2種類以
上の光量を出力可能にするとよい。また、受光手段も2
個以上で構成するとよい。上記発光手段の発光は、上記
記録紙積載手段上に積載されている最上位の記録紙が停
止状態にあるときに行うようにするとよい。
枚に分離する分離手段と、その分離手段により1枚に分
離された記録紙が搬送される搬送路上にその搬送路を搬
送される記録紙の厚さ方向に光を透過可能に発光手段と
その発光手段が発した光を受光する受光手段とを設ける
と共に、その発光手段が発して記録紙を透過して上記受
光手段が受光した透過光の減衰量を検知する手段を設
け、上記搬送路上の発光手段が発する光の光量を2種類
以上出力可能にするとよい。上記搬送路上の発光手段
は、発光量の異なるものが2個以上で構成されているこ
とにより2種類以上の光量が出力可能であるようにする
とよい。また、上記搬送路上の受光手段も2個以上で構
成されているようにするとよい。上記搬送路上の発光手
段の発光は、上記搬送路に送り込まれて停止状態にある
記録紙に対して行うようにするとよい。上記記録紙積載
手段上に積載された記録紙の枚数を検知するための発光
手段と受光手段及び上記搬送路に送り込まれた記録紙を
検知するための発光手段と受光手段とにより、それぞれ
記録紙が無いときに各発光手段が発した光を各受光手段
でそれぞれ受光し、その各受光手段の出力値を経時的光
量劣化に応じてそれぞれ補正する手段を設けるとよい。
上記いずれかの給紙装置を備えた画像形成装置も提供す
る。
面に基づいて説明する。図1はこの発明による給紙装置
の第1の実施形態を示す概略構成図、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。
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,26
K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。
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,26
C,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(B
K)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26
Y,26M,26C,26Kへの書き込みは、読取部2
3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、CCD
35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26
Y,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。
M,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。
ン,ブラックの4色重ね合わせ画像が中間転写ベルト2
5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2
5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。
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
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の厚さ方向に光を透過可能に発光手段である
発光素子13とその発光素子13が発した光を受光する
受光手段である受光素子14とを設けると共に、その発
光素子13が発して記録紙Pを透過して受光素子14が
受光した透過光の減衰量の大小により底板5上に積載さ
れた記録紙Pの枚数を検出する手段として機能する制御
装置50を設けている。
を2種類(3種類以上であってもよい)出力可能な発光
素子であり、所定の時間間隔で後述する弱い発光と強い
発光を繰り返す。なお、底板5には、発光素子13が発
した光を通過させるための切り欠き5aが形成してあ
る。底板5は、この実施の形態に示したものは、そこに
記録紙Pを載置した状態で、図2で左方側の端部を支点
にして矢示B方向に回動可能なものであり、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。なお、発光素
子13と受光素子14は共に底板5に一体に固定するよ
うにするとよい。そうすれば、底板5が上昇したときで
も発光素子13と受光素子14との間の距離が常に一定
に保たれるようになる。
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行われる。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、停止状態にある図2に示したレジストローラ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、上述した
プロセスを経て画像形成が行われ、それが排紙収納部2
4に排出される。
したように、底板5上に積載された記録紙Pを厚さ方向
で挾むように発光素子13と受光素子14を設けてい
る。その発光素子13としては、例えばLED素子,半
導体レーザ等が考えられるが、白熱燈や蛍光灯等その他
の発光手段であってもよい。波長も、可視光はもちろ
ん、赤外光や紫外光等であってもよい。このように、対
をなす発光素子13と受光素子14を有することによ
り、その発光素子13から発した光が底板5上の記録紙
Pを透過することにより減衰した光の光量を受光素子1
4が検知することができる。ところで、前述したように
発光素子13は、そこから発する光の光量を所定の時間
間隔で弱い発光と強い発光の2種類を繰り返す。その発
光素子13による発光量を時系列で示したものが図3で
ある。この図に示すように、発光素子13からは最初に
弱い発光Lが行われ、その所定時間後に強い発光Hが行
われる。そして、その発光Hは発光Lの例えば50倍の
強さとする。なお、このパルス発光の強弱の順番は任意
である。
の光を、記録紙が無い状態で受光素子14が直接受光し
た際の出力をそれぞれ示したものである。この例では、
弱い発光Lにおける受光素子14の出力は4Vであり、
強い発光Hにおける受光素子14の出力は5Vとなって
いる。ここで、仮に弱い発光Lの1.1倍の強さの発光
があったとすると、その場合における受光素子14の出
力は、4×1.1=4.4Vとなる。ところが、強い発
光Hの場合には、仮にその1.1倍の強さの発光があっ
たとしても、受光素子14はその出力5Vが出力限界
(飽和状態)であるため、出力は5Vのままであり、そ
れ以上の出力はない。図5は例えばOHPシートのよう
に透過光率の高い用紙1枚に図3に示した光量の異なる
2種類の光を当てた際にそこを透過することにより減衰
した光を受光手段が受光した際の出力を示したものであ
る。この場合、弱い発光Lにおける受光素子14の出力
は3Vであり、強い発光Hにおける受光素子14の出力
は5Vとなっている。ここで、図4に示した弱い発光L
の記録紙の無い状態での受光素子14の出力は4Vであ
ったので、この透過光率の高い用紙を透過した場合の透
過光率は(3/4)×100=75%となる。
光率を計算してみると、発光Hにおける記録紙の無い状
態での受光素子14の出力は5V(図4参照)であり、
透過光率の高い用紙1枚に発光Hを当てた際の受光素子
14の出力は5V(図5参照)であるので、記録紙有り
と無しで共に5Vとなるため、ここでは透過光率が判ら
ない。図6は例えば厚紙のように透過光率の低い用紙1
枚に図3に示した光量の異なる2種類の光を当てた際に
そこを透過した光を受光手段が受光した際の出力を示し
たものである。この場合、弱い発光Lにおける受光素子
14の出力は0.04Vであり、強い発光Hにおける受
光素子14の出力は2Vとなっている。ここで、図4に
示した弱い発光Lの記録紙の無い状態での受光素子14
の出力は4Vであったので、この透過光率の低い用紙を
透過した場合の透過光率は(0.04/4)×100=
1%となる。また、この実施形態では、前述したように
強い発光Hの発光量は、弱い発光Lの発光量の50倍の
場合について説明しているので、透過光率の低い用紙に
おける透過光率は、発光Hにおける受光素子14の出力
2Vから、2/(4×50)×100=1%となる。と
ころが、ここで発光L及び発光Hにおける受光素子14
の各出力に、図6に示したようにいずれにも±0.04
Vのノイズが乗っているとすると、発光Lにおける受光
素子14の出力は0.04±0.04Vとなるため、透
過光率は0〜2%の間となる。これに対し、発光Hの場
合には、ノイズを考慮すると受光素子14の出力は2±
0.04Vとなるので、±(0.04/4×50)×1
00=±0.02%が誤差となるので、透過光率は誤差
を含めても0.08〜1.02%となり精度が向上す
る。
用される記録紙の透過光率は通常のもので1.5%以下
であり、記録紙が厚紙であるときにそれが数枚であると
きには透過光率が0.1%以下と非常に小さくなるた
め、このような領域ではノイズの影響が大きくなること
により測定精度が下がってしまう。しかしながら、この
実施の形態による給紙装置によれば、上述したように発
光素子13を光量の異なる2種類の光を出力するように
しているので、透過光率の高い用紙であっても透過光率
を測定することが出来、また透過光率の低い領域もノイ
ズを考慮しても精度の高い枚数検知を行うことができ
る。なお、この透過光率の演算は、図1に示した制御装
置50のマイクロコンピュータが行う。その制御装置5
0のマイクロコンピュータは、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。
5上に積載されている記録紙の残量枚数を、正確に検出
することができる。それにより、底板5上に残っている
記録紙の枚数以上の画像を図2で説明した中間転写ベル
ト25上に書き込んでしまうのを防止することができる
ため、それによりトナーの無駄使いを防止することがで
きる。また、底板5上に残っている記録紙の枚数以上の
トナー像を中間転写ベルト25上に形成してしまったと
きには、その余分に形成してしまったトナー像を中間転
写クリーニング装置52で大量に消去するために中間転
写クリーニング装置52に大きな負担がかかるが、それ
も防止することができる。なお、透過光率の演算に必要
となる記録紙が無い状態で受光素子14が発光素子13
から直接受光した際の出力は、例えば画像形成装置を工
場出荷時に制御装置50の記憶部に記憶させておく。
施形態の記録紙枚数を検知する発光素子及び受光素子を
記録紙と共に示す概略図であり、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、発光手段を発光量の異なる発光素子13A,13
Bの2個(3個としてもよい)で構成している点が図1
で説明した給紙装置と異なる。そして、その発光素子1
3Aが強い発光(図3の発光H)を行い、発光素子13
Bが弱い発光(図3の発光L)行うことにより、2種類
の光量を出力可能にしている。このようにすれば、発光
手段が1個のときには、その発光手段は強弱2種類(3
種類以上にしてもよい)の発光パルスを所定の時間ごと
に変えて出力する必要があるためその分だけ時間がかか
ったが、発光素子13Aが常に強い発光を行い、発光素
子13Bが常に弱い発光を行うので、1回の発光時間で
記録紙Pを透過した透過光の減衰量を受光素子14で検
出することができる。なお、発光手段を3個以上の発光
素子で構成する場合には、1個の発光素子を強い発光を
行う発光素子とし、他の残りの発光素子を全て弱い発光
を行う発光素子にする。
施形態の記録紙枚数を検知する発光素子及び受光素子を
記録紙と共に示す概略図であり、図7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、受光手段を2個の受光素子14A,14Bで構成
している点が図7で説明した給紙装置と異なる。なお、
発光手段が3個以上の発光素子で構成されている場合に
は、その発光素子の数に対応させて受光素子の数を発光
素子と同数だけ対向させて設ける。この給紙装置は、発
光素子13Aが発光させた強い光を受光素子14Aが受
光し、発光素子13Bが発光させた弱い光を受光素子1
4Bが受光する。この給紙装置によれば、発光素子13
A,13Bからなる発光手段のレイアウト上の自由度を
上げることができる。
施形態を説明するために各部の動作タイミングを示すタ
イミング図である。この実施形態による給紙装置の特徴
は、発光素子13の発光は底板上に積載されている最上
位の記録紙が停止状態にあるときに行うようにしている
点である。図9に示すように、給紙装置のピックアップ
コロ6と、分離手段のフィードローラ8a及びリバース
ローラ8bと、さらに搬送経路上に設けている搬送ロー
ラ等のローラ類は、それらが回転駆動されているときに
は底板(図1の底板5を参照)上の記録紙に対して振動
を与えるようになる。そこで、この実施形態による給紙
装置では、底板上の記録紙の透過光率を測定するとき、
すなわち発光素子13を発光させるとき(ON)は、底
板5上に積載されている最上位の記録紙が停止状態にあ
るときにしている。それにより、記録紙の透過光率を測
定するときは、その記録紙は静止状態にあるので安定し
た透過光率の測定ができる。
実施形態における記録紙枚数を検知する構成部分を示す
概略図である。なお、この実施形態における給紙装置の
説明にあたり、図1の給紙装置と同様な部分の説明に
は、図1で使用した各部の符号を使用して説明する。こ
の実施形態による給紙装置は、図1乃至図8で説明した
各給紙装置に対し、給紙手段であるピックアップコロ6
により給紙されて分離手段8により1枚に分離された記
録紙が搬送されるレジストローラ33の直前の搬送路3
6上に、その搬送路36を搬送される記録紙Pの厚さ方
向に光を透過可能に発光手段である発光素子13′とそ
の発光素子13′が発した光を受光する受光手段である
受光素子14′とを設けると共に、その発光素子13′
が発して記録紙Pを透過して受光素子14′が受光した
透過光の減衰量を検知する手段となる制御装置50′を
設けた点が異なる。したがって、図示は省略するが、こ
の給紙装置にも図1で説明した給紙装置と同様に、底板
5の付近にはその底板5上の記録紙を透過した透過光の
減衰量の大小により底板5上の記録紙の枚数を検出する
発光素子13と受光素子14が設けられている。図10
に示したように、発光素子13′及び受光素子14′
は、レジストローラ33の直前(記録紙搬送方向の上流
側)に配置してあり、記録紙Pがレジストローラ33に
突き当てられて停止した状態にあるときに、発光素子1
3′を発光させて透過光率を測定するようにしている。
14′とによる発光/受光の関係は、図3乃至図6で説
明した場合と同様であり、強弱2種類の発光H,Lを行
う。また、この発光素子13′と受光素子14′は、例
えば対のガイド板18,19にそれぞれ固定する。そう
することにより、発光素子13′と受光素子14′との
間の距離を常に一定に保つことができる。その発光素子
13′の発光制御及び受光素子14′の出力から透過光
率を演算するのは、全て制御装置50′が有するマイク
ロコンピュータが行う。その制御装置50′は、図1で
説明した制御装置50と同様に、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。このよ
うに、1枚に分離された後の記録紙を検知する発光素子
13′と受光素子14′を搬送路36上に設ければ、そ
れによって搬送された1枚の記録紙の透過光率を正確に
検出することができる。それにより、その記録紙1枚の
透過光率と底板5側の発光素子13と受光素子14とか
ら得る透過光率との比較から、底板5上の記録紙の残量
枚数を演算により正確に求めることができる。また、記
録紙が厚紙、薄紙、色紙等のいずれであっても、それら
の透過光率の違いを確実に検知することができる。そし
て、搬送路36上の発光素子13′は、図3で説明した
発光素子13と同様に発光量を強弱2種類を出力するの
で、透過光率の高い領域であってもその透過光率を測定
することができると共に、透過光率の低い領域もノイズ
を抑えて正確な透過光率を測定することができる。
実施形態における搬送路上の記録紙を検知する構成部分
を示す概略図であり、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、図
10で説明した給紙装置に対し、搬送路36上の発光手
段が、発光量の異なる2個(3個以上にしてもよい)の
発光素子13A′,13B′で構成されていることによ
り2種類の光量の出力が可能である点のみが異なる。そ
して、発光素子13A′が強い発光(図3の発光H)を
行い、発光素子13B′が弱い発光(図3の発光L)を
行う。このようにすれば、発光手段が1個のときには、
その発光手段は強弱2種類(3種類以上にしてもよい)
の発光パルスを所定の時間ごとに変えて出力する必要が
あるためその分だけ時間がかかるが、発光素子13A′
が常に強い発光を行い、発光素子13B′が常に弱い発
光を行うので、1回の発光時間で記録紙Pを透過した透
過光の減衰量を受光素子14′で検出することができ
る。なお、発光素子を3個以上の発光素子で構成する場
合には、1個の発光素子を強い発光を行う発光素子と
し、他の残りの全ての発光素子を弱い発光を行う発光素
子にする。
実施形態における搬送路上の記録紙を検知する構成部分
を示す概略図であり、図11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、搬
送路36上の受光手段を2個(3個以上としてもよい)
の受光素子14A′,14B′で構成するようにした点
のみが図11で説明した給紙装置と異なる。この給紙装
置によれば、発光素子13A′,13B′からなる発光
手段のレイアウト上の自由度を上げることができる。
実施形態を説明するために各部の動作タイミングを示す
タイミング図である。この実施形態による給紙装置で
は、搬送路上に設けた発光素子13′(図11及び図1
2の13A′,13B′も同様)の発光は、搬送路に送
り込まれてレジストローラ33(図10参照)に突き当
てられた状態で停止状態にある記録紙に対して行うよう
にしている。それにより、記録紙に対して発光素子1
3′が発光を行うときには、図10で説明したレジスト
ローラ33や搬送路36上に設けている搬送ローラは停
止状態(OFF)にあるので、それらローラ類の回転時
に発生する記録紙の振動を防止できると共に、その記録
紙が回転するローラ類に引っ張られたりするのを防止で
きるので、記録紙の透過光率を安定して測定することが
できる。
実施形態を示すブロック図、図15は同じくその給紙装
置に使用しているLEDの発光輝度と時間の関係を示し
た線図である。この実施形態による給紙装置では、底板
5上に積載された記録紙Pの枚数を検知するための発光
素子13と受光素子14及び搬送路36に送り込まれた
記録紙Pを検知するための発光素子13′と受光素子1
4′とにより、それぞれ記録紙が無いときに各発光素子
13,13′が発した光を各受光素子14,14′でそ
れぞれ受光し、その各受光素子14,14′の出力値を
経時的光量劣化に応じてそれぞれ補正する手段となる制
御装置50″を設けている。なお、この制御装置50″
は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置(CP
U)と、各処理プログラム及び固定データを格納したR
OMと、処理データを格納するデータメモリであるRA
M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。ところで、発光素子13,13′に
例えばLEDを使用しているときには、そのLEDの発
光輝度は図15に示すように、一般的に時間の経過に伴
って低下していく(経時的光量劣化)。
で直接発光素子が発した光を受光素子が受光して出力し
た際の出力が4Vだったとすると、経時ではそれが3.
5Vになったりする。したがって、この実施形態による
給紙装置では、記録紙が無い状態のときに発光素子1
3,13′を発光させて、その際に受光素子14,1
4′の出力が工場出荷時の出力になるように発光素子1
3,13′の出力(発光量)を補正するようにしてい
る。すなわち、上記の例のように工場出荷時に記録紙無
しのときに受光素子が出力した際の出力が4Vだったと
きに、経時でそれが3.5Vに劣化したときには、受光
素子の出力が4Vになるように発光素子の出力を補正
(増大)する。このようにすれば、発光素子13,1
3′の発光輝度が経時において低下しても、その低下分
を補正することで経時(数年経過後)において誤った記
録紙枚数を測定してしまうのを防止して、正確な枚数検
知を行うことができる。なお、図7,図8,図11及び
図12で説明した各実施形態における給紙装置について
も同様に、経時における発光素子の発光輝度低下分につ
いて発光素子の出力を補正する手段を設けるとよい。ま
た、画像形成装置としての実施形態は、図2にその一例
として図1で説明した給紙装置4を装着した場合の例を
示したが、その給紙装置4に替えて図7乃至図15で説
明した各実施形態による給紙装置を装着するようにして
も、同様の作用効果を奏する。
紙装置によれば、記録紙積載手段上に積載された記録紙
に対して発光手段が2種類以上の異なる光量の光を発し
て、その記録紙を透過して受光手段が受光した透過光の
減衰量の大小により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ので、正確な枚数検知ができる。す
なわち、一般的に使用される記録紙1枚の透過光率は
1.5%以下であり、厚紙の記録紙が数枚のときの透過
光率は0.1%以下と非常に小さい出力となるため、こ
のような領域ではノイズの影響が大きくなることによっ
て透過光率の測定精度が低下してしまうようになる。そ
こで、受光手段の発光量を単純に増大させることが考え
られるが、その場合には透過光率が高いOHPシート等
の透過光率を測定できなくなる。しかしながら、この発
明による給紙装置のように発光手段の発光量を2種類以
上の異なる光量の光を記録紙に向けて発するようにすれ
ば、透過光率の高い領域も測定することができ、且つ透
過光率の低い領域もノイズを抑えて正確な記録紙の枚数
検知ができる。また、その給紙装置を備えた画像形成装
置によれば、一度に複数枚の画像を担持可能な大きな像
担持体を持つ場合であっても、記録紙積載手段上の記録
紙の正確な残量枚数に合わせた画像形成ができるので、
不用意に像担持体上に記録紙の残量枚数よりも多い数の
画像を形成してしまい、その際に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。
す概略構成図である。
置の一例を示す全体構成図である。
発光と強い発光のそれぞれ光量を示した図である。
状態でそれぞれ受光素子が受光した際の受光素子の出力
を示す図である。
図3に示した光量の異なる2種類の光を当てた際にそこ
を透過した光を受光手段が受光した際の出力を示した図
である。
した光量の異なる2種類の光を当てた際にそこを透過し
た光を受光手段が受光した際の出力を示した図である。
録紙枚数を検知する発光素子及び受光素子を記録紙と共
に示す概略図である。
録紙枚数を検知する発光素子及び受光素子を記録紙と共
に示す概略図である。
明するために各部の動作タイミングを示すタイミング図
である。
おける記録紙枚数を検知する構成部分を示す概略図であ
る。
おける搬送路上の記録紙を検知する構成部分を示す概略
図である。
おける搬送路上の記録紙を検知する構成部分を示す概略
図である。
説明するために各部の動作タイミングを示すタイミング
図である。
示すブロック図である。
発光輝度と時間の関係を示した線図である。
間転写ベルト上に担持した場合の問題点を説明するため
の概略図である。
発光素子(発光手段) 14,14′,14A,14B,14A′,14B′:
受光素子(受光手段) 36:搬送路 50,50′,50″:制御装置 P:記録紙
Claims (10)
- 【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の厚さ方向に
光を透過可能に発光手段とその発光手段が発した光を受
光する受光手段とを設けると共に、前記発光手段が発し
て記録紙を透過して前記受光手段が受光した透過光の減
衰量の大小により前記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手段を設け、前記発光手段が発す
る光の光量を2種類以上出力可能にしたことを特徴とす
る給紙装置。 - 【請求項2】 前記発光手段は、発光量の異なるものが
2個以上で構成されていることにより2種類以上の光量
を出力可能であることを特徴とする請求項1記載の給紙
装置。 - 【請求項3】 前記受光手段は2個以上で構成されてい
ることを特徴とする請求項2記載の給紙装置。 - 【請求項4】 前記発光手段の発光は前記記録紙積載手
段上に積載されている最上位の記録紙が停止状態にある
ときに行うようにしていることを特徴とする請求項1乃
至3のいずれか一項に記載の給紙装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の
給紙装置において、前記給紙手段により給紙された記録
紙を1枚に分離する分離手段と、該分離手段により1枚
に分離された記録紙が搬送される搬送路上にその搬送路
を搬送される記録紙の厚さ方向に光を透過可能に発光手
段とその発光手段が発した光を受光する受光手段とを設
けると共に、その発光手段が発して記録紙を透過して前
記受光手段が受光した透過光の減衰量を検知する手段を
設け、前記搬送路上の発光手段が発する光の光量を2種
類以上出力可能にしたことを特徴とする給紙装置。 - 【請求項6】 前記搬送路上の発光手段は、発光量の異
なるものが2個以上で構成されていることにより2種類
以上の光量を出力可能であることを特徴とする請求項5
記載の給紙装置。 - 【請求項7】 前記搬送路上の受光手段は2個以上で構
成されていることを特徴とする請求項6記載の給紙装
置。 - 【請求項8】 前記搬送路上の発光手段の発光は、前記
搬送路に送り込まれて停止状態にある記録紙に対して行
うようにしていることを特徴とする請求項5乃至7のい
ずれか一項に記載の給紙装置。 - 【請求項9】 請求項5乃至8のいずれか一項に記載の
給紙装置において、前記記録紙積載手段上に積載された
記録紙の枚数を検知するための発光手段と受光手段及び
前記搬送路に送り込まれた記録紙を検知するための発光
手段と受光手段とにより、それぞれ記録紙が無いときに
各発光手段が発した光を各受光手段でそれぞれ受光し、
その各受光手段の出力値を経時的光量劣化に応じてそれ
ぞれ補正する手段を設けたことを特徴とする給紙装置。 - 【請求項10】 請求項1乃至9のいずれか一項に記載
の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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