JP2011093697A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙カセットの媒体の残量を容易に確認できるようにする。
【解決手段】媒体を載置する積載板を有する給紙カセットを装着したとき、ロック機構が解除された付勢手段で該積載板を上昇させて載置された媒体を給紙手段まで上昇させる画像処理装置において、前記給紙カセットの装着を検知する給紙カセット装着検知手段と、前記積載板に載置された媒体が前記給紙手段まで上昇したことを検知する媒体上昇検知手段と、前記付勢手段による積載板の上昇速度を規制する上昇速度規制手段と、前記給紙カセット装着検知手段が給紙カセットの装着を検知してから前記媒体上昇検知手段が媒体の上昇を検知するまでの時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段で計測された時間に基づいて給紙カセット内の媒体量を導出する制御手段とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、媒体を積載する給紙カセットを有する画像処理装置に関する。

従来の画像処理装置は、着脱可能な給紙カセットに積載された残量に応じて変位する積載板を備え、その積載板に連動する表示針の位置により媒体の残量を給紙カセットの前面側に設けられた表示窓に表示するようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−３２３５３号公報（段落「００１４」〜段落「００１７」、図１）

しかしながら、上述した従来の技術においては、媒体の残量を表示する表示窓が給紙カセットの前面に形成され、またその給紙カセットは装置の下部に配置されているため、ユーザが装置を操作する装置本体の正面上方からでは装置の下部に配置されている給紙カセットの媒体の残量が確認し難いという問題がある。

本発明は、このような問題を解決することを課題とし、給紙カセットの媒体の残量を容易に確認できるようにすることを目的とする。

そのため、本発明は、媒体を載置する積載板を有する給紙カセットを装着したとき、ロック機構が解除された付勢手段で該積載板を上昇させて載置された媒体を給紙手段まで上昇させる画像処理装置において、前記給紙カセットの装着を検知する給紙カセット装着検知手段と、前記積載板に載置された媒体が前記給紙手段まで上昇したことを検知する媒体上昇検知手段と、前記付勢手段による積載板の上昇速度を規制する上昇速度規制手段と、前記給紙カセット装着検知手段が給紙カセットの装着を検知してから前記媒体上昇検知手段が媒体の上昇を検知するまでの時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段で計測された時間に基づいて給紙カセット内の媒体量を導出する制御手段とを備えたことを特徴とする。

このようにした本発明は、給紙カセットの媒体の残量を容易に確認できるようになるという効果が得られる。

第１の実施例における画像処理装置の制御系の構成を示すブロック図 第１の実施例における画像処理装置の断面図 第１の実施例における給紙カセットの要部斜視図 第１の実施例における媒体サイズセンサの斜視図 第１の実施例における媒体サイズセンサの説明図 第１の実施例における給紙カセットの断面図 第１の実施例における給紙カセット装着時のタイムチャート 第１の実施例におけるセンサの検知時間と媒体積載量の関係を示すグラフ 第１の実施例における給紙カセットのギアの動作を示す説明図 第１の実施例における表示部の表示例を示す説明図 第２の実施例における給紙カセットの斜視図 第２の実施例における給紙カセットの斜視図 第２の実施例におけるセンサの検知時間と媒体積載量の関係を示すグラフ

以下、図面を参照して本発明による画像処理装置の実施例を説明する。

図１は第１の実施例における画像処理装置の制御系の構成を示すブロック図、図２は第１の実施例における画像処理装置の断面図である。なお、本実施例では、画像処理装置を電子写真方式のプリンタとして説明する。

図１および図２において、制御部２９は、マイクロコンピュータ等からなり、メモリ等の記憶部３０に記憶された制御プログラムに基づいて画像処理装置１００全体の動作を制御するものである。

この制御部２９は、制御部２９に接続された検出センサ２２、２３、２４、２５、２６、給紙カセット１に収納されている媒体に当接して媒体の有無を検知する媒体有無センサ７０、および給紙カセット１に収納されている媒体のサイズを検知する媒体サイズセンサ７１からの信号により、媒体の位置、給紙カセット１内の媒体の有無、媒体のサイズを確認する。

また、制御部２９は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像ユニット４２Ｋ、４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ内にある帯電ローラ４３と現像ローラ４４、転写ローラ４５、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源とする印刷ヘッド４７、定着器４８および図２では図示していない定着モータ４６、転写モータ５２、ドラムモータ５３、給紙モータ５４、搬送モータ５５等の各種モータ、図２では図示していない排気用ファン４９および吸気用ファン５０等を制御する。

さらに、制御部２９は、外部装置からの入力信号を入力するためのＩＦ（インターフェイス）部３２を介して入力された印刷データおよび制御コマンドにしたがって画像データを生成する処理を行い、生成された画像データを印刷制御部３７へ出力する。

表示部３１は、画像処理装置１００の前面上部に配置された操作パネルにおける液晶ディスプレイ等の表示手段であり、画像処理装置１００の状態等を表示する。また、表示部３１の近傍にはタッチパネルや操作ボタン等の入力手段が配置され、各種設定を設定、変更する操作を受付けることができるようになっている。

印刷制御部３７は、制御部２９が出力した画像データを入力し、その画像データを印刷ヘッド４７へ送出する。

印刷ヘッド４７は、送られてきた画像データに基づいてＬＥＤの発光制御を行い、帯電ローラ４３によって帯電された感光ドラム２０の表面上に文字や図形などの画像データをドットイメージの静電潜像として形成する。

モータ制御部３６は、画像処理装置１００内の定着モータ４６、転写モータ５２、ドラムモータ５３、給紙モータ５４、および搬送モータ５５の各種モータを制御して媒体を搬送するための給紙ローラ１０、１１、搬送ローラ１２、１４、１５、１６、１７、感光ドラム２０、現像ローラ４４、転写ローラ４５、転写ベルト５７、および定着器４８を駆動する。

ファン制御部３９は、装置後方に配置された図２では図示していない排気用のファン４９および装置前方に配置された図２では図示していない吸気用のファン５０を装置の状態に応じて制御する。

感光ドラム２０は、モータ制御部３６の指示により図２では図示していないドラムモータ５３によって回転し、帯電用駆動制御部３３の指示による帯電ローラ４３の動作によって一様に帯電され、印刷ヘッド４７によって表面に静電潜像が形成される。

感光ドラム２０の表面上に形成された静電潜像は、現像用駆動制御部３４の指示により制御される現像ローラ４４によって静電潜像に対応する部分にトナーカートリッジ５６Ｋ，５６Ｙ，５６Ｍ，５６Ｃから供給される現像剤としてのトナーが付着され、トナー像が形成される。

感光ドラム２０の表面上に形成されたトナー像は、転写用駆動制御部３５の指示により制御される転写ローラ４５によって電圧が印加され、媒体に転写される。

一方、トナー像が転写される媒体は、給紙カセット１の積載板２上に載置され、バネ２ａによって給紙ローラ１１に押圧されている。モータ制御部３６の指示により図２では図示していない給紙モータ５４を回転すると、検出センサ２３により同期がとられ、給紙ローラ１０、１１、搬送ローラ１２、１４を駆動して感光ドラム２０と転写ベルト５７の間に搬送されて感光ドラム２０の表面上に形成されたトナー像が転写される。

さらに、トナー像が転写された媒体は、定着モータ４６で駆動される定着器４８に搬送される。定着用駆動制御部３８の指示により定着器４８は、転写ローラ４５で媒体に転写されたトナー像を加圧および加熱して定着させる。トナー像が定着された媒体は、搬送ローラ１５、１６、１７によって装置外へ排出される。

また、トナー像を転写した後の感光ドラム２０の表面に残ったトナーは、クリーニングブレード５８によって清掃され、清掃後の感光ドラム２０は再び帯電ローラ４３の動作により帯電される。

このようにして、制御部２９は画像処理装置１００の一連の動作を制御し、ＩＦ部３２からの印刷データがなくなるまで上述した動作を繰り返す。

次に、給紙カセット１を図３の第１の実施例における給紙カセットの要部斜視図、図４の第１の実施例における媒体サイズセンサの斜視図、図５の第１の実施例における媒体サイズセンサの説明図、図６の第１の実施例における給紙カセットの断面図に基づいて説明する。

図３において、給紙カセット１には、ユーザが媒体サイズを設定するための媒体サイズダイアル７が前面に回転可能に支持されている。この媒体サイズダイアル７は、図４および図５に示すように画像処理装置１００の本体フレーム８０に固定されている４ビットの情報量を持つ媒体サイズセンサ７１と対向するように配置され、給紙カセット１を装置の本体に装着すると媒体サイズダイアル７で媒体サイズ毎に設定された突起部７ａが媒体サイズセンサ７１の各ボタンをオン（押圧）／オフ（非押圧）するようになっており、媒体サイズセンサ７１はオン／オフされた各ボタンにより給紙カセット１に収納される媒体のサイズを検知できるようになっている。したがって、媒体サイズセンサ７１は給紙カセット１に収納される媒体のサイズを検知するとともに給紙カセット１が装置本体に装着されたことを検知する給紙カセット装着検知手段としても機能する。

また、給紙カセット１は、回転支点（図２に示す回転支点２ｂ）で回動可能に構成された積載板２、積載板２の回動に連動するシャフト７２、シャフト７２と同期して回転するギア６、ギア６と噛合するギア５、ギア５と同軸上にある大小の２段ギア構造を有するラチェットギア７４、ギア５と噛合するギア４、ラチェットギア７４の小ギアと噛合し、ギア４と同軸上のギア７５、およびそのギア７５と噛合し、ダンパ機構に接続されているダンパギア３から構成されている。

ギア７５は、ギア４との間でワンウェイクラッチ機構になっており、図中反時計方向の一方向にのみ連動するようになっている。

ロック機構としてのロックレバー８は、給紙カセット１の支点部７３に回動可能に取り付けられ、バネ９により一端部が図中上方向に付勢されている。バネ９により一端部が図中上方向へ持ち上げられている場合、ロックレバー８の他端部はラチェットギア７４の大ギアに係合し、ラチェットギア７４を固定して積載板２の自由端部の上昇を規制する。

媒体の補給等で給紙カセット１を装置本体外へ引き出す場合、図示しない装置本体に設けられたガイドによりシャフト７２は引き下げられる。その際、シャフト７２と連動してギア６が図中時計方向、ギア５が図中反時計方向、ギア４が図中時計方向へ回転するが、ギア７５は空転する。

給紙カセット１が装置本体から引き抜かれ、ガイドから解放されると積載板２を付勢している図２に示すバネ２ａによって、ギア類は積載板２を押し上げる方向に回転しようとするが、ギア４とギア７５が連動する方向はラチェットギア７４が固定されているため、ギア類の回転が規制されて積載板２は下限位置で保持される。

給紙カセット１を装置本体に装着する場合、図６に示すようにラチェットギア７４を固定しているロックレバー８の係合部が給紙ローラユニット７６と連動するガイドローラ７７により押し上げられ、ラチェットギア７４の固定が解除されるとともに媒体サイズダイアル７で設定された突起部７ａが媒体サイズセンサ７１の各ボタンをオン（押圧）／オフ（非押圧）し、媒体サイズセンサ７１は給紙カセット１が装置本体に装着されたことを検知する。

なお、ガイドローラ７７によりロックレバー８の係合部を押し上げてラチェットギア７４の固定を解除するタイミングと媒体サイズセンサ７１により給紙カセット１が装置本体に装着されたことを検知されるタイミングが略同時になるようにガイドローラ７７ならびにロックレバー８、および媒体サイズセンサ７１が配置されている。すなわち、媒体サイズセンサ７１が突起部７ａの押圧を検知する給紙カセット１の位置と、ロックレバー８の係合部が給紙ローラユニット７６と連動するガイドローラ７７により押し上げられ、ラチェットギア７４の固定が解除される給紙カセット１の位置とが略一致するようにガイドローラ７７ならびにロックレバー８、および媒体サイズセンサ７１が配置されている。

ラチェットギア７４の固定が解除されるとギア類は回転し、バネによって付勢されている積載板２は持ち上げられる。このとき積載板２の上昇速度は、上昇速度規制手段としてのダンパ機構により規制される。

持ち上げられた積載板２は給紙ローラユニット７６を持ち上げるため、ガイドローラ７７も連動して上昇し、ガイドローラ７７によって押し付けられていたロックレバー８はラチェットギア７４と係合する方向に回転し、積載板２の上昇も停止する。

積載板２が上昇するとその積載板２に載置された媒体は給紙手段としての給紙ローラ１１まで上昇し、その媒体が媒体有無センサ７０に当接することにより、媒体の存在が検知できるようになっている。したがって、この媒体有無センサ７０は積載板２に載置された媒体が給紙ローラ１１まで上昇したことを検知する媒体上昇検知手段としても機能する。

なお、制御部２９は、媒体サイズセンサ７１により給紙カセット１が装置本体に装着されたことを検知してから媒体有無センサ７０により積載板２に載置された媒体が給紙ローラ１１まで上昇したことを検知するまでの時間を計測する時間計測手段としてのタイマを備えている。

上述した構成の作用について説明する。

図７は第１の実施例における給紙カセット装着時のタイムチャート、図８は第１の実施例におけるセンサの検知時間と媒体積載量の関係を示すグラフ、図９は第１の実施例における給紙カセットのギアの動作を示す説明図である。なお、図９（ａ）は積載板が上昇するときのギアの動作を示し、図９（ｂ）は積載板が停止しているときのギアの動作を示している。

給紙カセット１を装置本体に装着すると図９（ａ）に示すようにガイドローラ７７がロックレバー８を押圧することにより、ロックレバー８の係合部によるラチェットギア７４との係合が解かれてギア類の固定が解除され、積載板２の上昇が開始される。それと同時に、媒体サイズダイアル７の突起部が媒体サイズセンサ７１のボタン部を押圧することにより媒体サイズが決定されるとともに給紙カセット１が装置本体に装着されたことが制御部２９により確認される。このように給紙カセット１が装置本体に装着されて積載板２の上昇が開始される時点を図７に示すようにタイミングＴｓとする。

積載板２が上昇することにより、制御部２９は媒体有無センサ７０により積載板２に載置された媒体を検知する。このように積載板２が上昇して媒体有無センサ７０により媒体が検知された時点を図７に示すようにタイミングＴｐとする。

さらに、積載板２が上昇を続けると給紙ローラユニット７６が積載板２に押されて持ち上がる。給紙ローラユニット７６が所定の高さを超えて持ち上がるとガイドローラ７７はロックレバー８から離間するため、ガイドローラ７７に抑えられていたロックレバー８の端部も支点部７３を中心にしてバネ９によって押し上げられる。端部が押し上げられたロックレバー８は、支点部７３を挟んで反対側の先端部の係合部がラチェットギア７４と係合するため、ギア類の回転が固定されて積載板２の上昇が停止する。

媒体容量５００枚の給紙カセットの例で示すと、媒体サイズセンサ７１が媒体のサイズを検知したタイミング、すなわち給紙カセットが装置本体に装着されたタイミングＴｓから媒体有無センサ７０が媒体の有を検知したタイミングＴｐまでの時間Ｔは、媒体の積載量（媒体容量に対する媒体量の比率（％））との関係が図８に示すグラフのようになる。

この時間Ｔと媒体の積載量との関係から制御手段としての制御部２９は、積載板２に載置されている媒体の積載量を導出する。例えば、制御部２９は、媒体サイズセンサ７１が媒体のサイズを検知したタイミングＴｓから媒体有無センサ７０が媒体の有を検知したタイミングＴｐまでの時間Ｔを計測し、計測した時間Ｔと媒体の積載量との関係を表す所定の計算式に基づいて媒体の積載量を導出するようにしてもよいし、また時間Ｔと媒体の積載量との関係をデータテーブルとして記憶部３０に予め記憶させておき、制御部２９は、計測した時間Ｔに基づいて記憶部３０のデータテーブルを検索して媒体の積載量を導出するようにしてもよい。

制御部２９は、導出した積載量に基づいて例えば図１０に示すように画像処理装置１の前面上部に配置され、ユーザの操作を受付ける操作パネルの表示部３１に５段階に分割した媒体残量を表示する。この媒体残量は全点灯で媒体残量１００％を示し、１段階毎に２０％減少することを示している。

例えば、制御部２９は、媒体容量５００枚の給紙カセットが装置本体に装着されたとき、時間Ｔが１００ｍｓであることを計測した場合、その時間Ｔに基づいて媒体の積載量１００％（図８により時間Ｔが１００ｍｓのとき媒体残量は１００％である）を導出し、操作パネルの表示部３１に媒体残量を全点灯させて媒体残量が１００％であることを表示する。

その後、制御部２９は、印刷する媒体の枚数を計数し、媒体の残量を算出して操作パネルの表示部３１に表示する媒体残量を更新する。例えば、１００枚の媒体を印刷すると媒体残量を８０％として操作パネルの表示部３１に表示する。

なお、給紙カセット１を装置本体に装着する度に媒体残量が再設定されて操作パネルの表示部３１に表示される。また、給紙カセット１の媒体の厚さが検出可能な場合は、媒体の数量表示も可能になる。

ここで、積載板２の上昇速度は、載置されている媒体の枚数に関わらず略一定速であることが好ましい。また、媒体の種類、環境温度等によって積載板２の上昇速度にバラつきが生じる場合があるが、媒体の種類、環境温度毎に媒体が載置されていない時と最大積載時の時間Ｔを予め計測しておき、その時間Ｔに基づいて媒体積載量を補正することも可能である。

このように制御部２９は、媒体サイズセンサ７１が媒体のサイズを検知したタイミングＴｓから媒体有無センサ７０が媒体の有を検知したタイミングＴｐまでの時間Ｔを計測し、計測した時間Ｔに基づいて予め記憶部３０に記憶されたデータテーブルを検索して媒体の積載量を抽出し、抽出した積載量に基づいて操作パネルの表示部３１に５段階に分割した媒体残量を表示するようにしたことにより、部材を新たに追加することなく、すなわち既存の媒体サイズセンサ７１および媒体有無センサ７０を用いて新たなセンサを追加することなく簡単な構成で、ユーザは給紙カセット１の媒体の残量を容易に確認できるようになる。

以上説明したように、第１の実施例では、給紙カセットが装置本体に装着されたときから媒体有無センサで媒体の有を検知するまでの時間を計測し、その時間に基づいて抽出した媒体の積載量を媒体残量として表示部に表示するようにしたことにより、ユーザは給紙カセットの媒体の残量を容易に確認できるという効果が得られる。

図１１および図１２は第２の実施例における給紙カセットの斜視図であり、図１２は積載板を外した給紙カセットの斜視図である。第２の実施例の構成は、図２で示す第１の実施例の構成におけるバネ２ａに替えて積載板２を上方に付勢する付勢手段としてのバネ９０、９１を備えた構成としたものである。なお、第１の実施例の構成と異なる構成を以下に説明し、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１２において、積載板２を上方に付勢するバネ９０が給紙カセット１の両側に２個、また積載板２を上方に付勢するバネ９１が給紙カセット１の中央部に１個取り付けられている。バネ９１は、バネ９０よりも自由長が短く形成され、積載板２の上昇動作の初期にのみ作用し、バネ９０は、積載板２の可動域すべてに作用するように形成されている。

したがって、バネ９１は、ダンパ機構により規制された積載板２の上昇速度を調整する上昇速度調整手段として機能する。

上述した構成の作用について図１２および図１３に基づき図１を参照しながら説明する。

第１の実施例で説明した図８に示すように積載板２の上昇時間と媒体の積載量の関係は線形でなく、積載板２が上昇する動作の初期時には、ダンパの特性により一定の上昇速度に移行するまでに時間を要する。特に、媒体の積載量が多いときは積載板２の上昇動作が遅れる傾向がある。

このことを補うため、バネ９１が積載板２を上方に付勢して作用することにより、積載板２の上昇動作初期の遅れを修正することが可能になり、積載板２の上昇速度を一定に保つことが可能になる。

このように構成したことにより、図１３に示すように媒体の積載量に関係なく、積載板２は一定の速度で上昇し、画像処理装置１の制御部２９は、所定の計算式に基づいて媒体の積載量を算出することにより、第１の実施例と比較してより正確な媒体の積載量を媒体残量として表示部に表示することができるようになる。

なお、画像処理装置１の動作および制御部２９が計測した時間Ｔに基づいて導出した積載量に基づいて操作パネルの表示部３１に５段階に分割した媒体残量を表示する動作は第１の実施例と同様なのでその説明を省略する。

以上説明したように、第２の実施例では、積載板の上昇動作初期の遅れを修正するバネを設けたことにより、第１の実施例の効果に加え、より正確な媒体残量を表示部に表示することができるという効果が得られる。

なお、第１の実施例および第２の実施例では、画像処理装置をプリンタとして説明したが、それに限られることなくファクシミリ、複写機、複合機（ＭＦＰ）としてもよい。

１ 給紙カセット
２ 積載板
３ ダンパギア
４、５、６ ギア
７ 媒体サイズダイアル
８ ロックレバー
９ バネ
１０、１１ 給紙ローラ
１２、１４、１５、１６、１７ 搬送ローラ
２０ 感光ドラム
４４ 現像ローラ
４５ 転写ローラ
４７ 印刷ヘッド
４８ 定着器
５７ 転写ベルト
７０ 媒体有無センサ
７１ 媒体サイズセンサ

Claims (8)

1. 媒体を載置する積載板を有する給紙カセットを装着したとき、付勢手段で該積載板を上昇させて載置された媒体を給紙手段まで上昇させる画像処理装置において、
   前記給紙カセットの装着を検知する給紙カセット装着検知手段と、
   前記積載板に載置された媒体が前記給紙手段まで上昇したことを検知する媒体上昇検知手段と、
   前記付勢手段による積載板の上昇速度を規制する上昇速度規制手段と、
   前記給紙カセット装着検知手段が給紙カセットの装着を検知してから前記媒体上昇検知手段が媒体の上昇を検知するまでの時間を計測する時間計測手段と、
   前記時間計測手段で計測された時間に基づいて給紙カセット内の媒体量を導出する制御手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１の画像処理装置において、
   前記制御手段は、導出した給紙カセット内の媒体量を操作パネルの表示部に表示することを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１または請求項２の画像処理装置において、
   前記給紙カセット装着検知手段は、着脱可能な給紙カセットに設けられた突起部の押圧を検知して給紙カセットの積載板に載置された媒体のサイズを検知する媒体サイズ検知手段であることを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項３の画像処理装置において、
   前記給紙カセット装着検知手段が前記突起部の押圧を検知する給紙カセットの位置と、前記積載板の上昇を規制するロック機構を解除する給紙カセットの位置とが略一致するように前記給紙カセット装着検知手段を配置したことを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項の画像処理装置において、
   前記媒体上昇検知手段は、前記給紙手段まで上昇した給紙カセットの積載板に載置された媒体に当接し、該媒体の有無を検知する媒体有無検知手段であることを特徴とする画像処理装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか1項の画像処理装置において、
   前記上昇速度規制手段は、ダンパ機構であることを特徴とする画像処理装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項の画像処理装置において、
   前記上昇速度規制手段により規制された前記積載板の上昇速度を調整する上昇速度調整手段を設けたことを特徴とする画像処理装置。
8. 請求項７の画像処理装置において、
   前記上昇速度調整手段は、前記積載板の上昇動作の初期に作用する付勢手段であることを特徴とする画像処理装置。

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