JP3839342B2

JP3839342B2 - 給紙装置及びそれを備えた画像形成装置

Info

Publication number: JP3839342B2
Application number: JP2002108753A
Authority: JP
Inventors: 信隆鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: US20040007806A1; EP1352863A1; US7073789B2; DE60317598D1; US7144008B2; JP2003300648A; DE60317598T2; US20060033263A1; EP1352863B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録紙の枚数を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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙類等の搬送媒体を搬送した際に、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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この搬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Ｇ_１〜Ｇ_５を一度に担持できるようにしたものがある。
【０００４】
このような画像形成装置では、給紙トレイ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Ｇ_１〜Ｇ_５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（Ｐ_１〜Ｐ_３）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。
【０００５】
このような余分な画像の形成は、給紙トレ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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、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、上記発光手段は、異なる光量の光を２種類以上出力する手段であり、その異なる２種類以上出力された光を上記受光手段が共に受光するようにしたものである。
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。
【０００７】
上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、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。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図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。
【０００９】
その各感光体の回りには、感光体の表面を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，２６Ｋ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。
【００１０】
このカラー画像形成装置は、フルカラーの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，２６Ｃ，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（ＢＫ）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２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋへの書き込みは、読取部２３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、ＣＣＤ３５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２６Ｙ，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。
【００１１】
このようにして、各感光体２６Ｙ，２６Ｍ，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。
【００１２】
そして、そのイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４色重ね合わせ画像が中間転写ベルト２５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２５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。
【００１３】
一方、記録紙を給紙する給紙部２には、各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。
【００１４】
発光素子１３は、そこから発する光の光量を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。
【００１５】
この給紙装置４からの給紙は、底板５上に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２４に排出される。
【００１６】
ところで、この給紙装置４は、図１で説明したように、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１４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。
【００１７】
図４は、図３に示した光量の異なる２種類の光を、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。
【００１８】
ところが、同様に強い発光Ｈの場合の透過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±０．０４Ｖ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）×１００＝±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。
【００１９】
以上のように、一般的に画像形成装置で使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５０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。
【００２０】
このように、この給紙装置によれば、底板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。
【００２１】
図７はこの発明による給紙装置の第２の実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，１３Ｂ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）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。
【００２２】
図８はこの発明による給紙装置の第３の実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１４Ｂが受光する。
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。
【００２３】
図９はこの発明による給紙装置の第４の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。
【００２４】
図１０はこの発明による給紙装置の第５の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３６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１３′を発光させて透過光率を測定するようにしている。
【００２５】
なお、その際の発光素子１３′と受光素子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。
【００２６】
図１１はこの発明による給紙装置の第６の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。
【００２７】
図１２はこの発明による給紙装置の第７の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。
【００２８】
図１３はこの発明による給紙装置の第８の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１２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１３′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。
【００２９】
図１４はこの発明による給紙装置の第９の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１４′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（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。
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）。
【００３０】
例えば、工場出荷時に記録紙を透過しない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１３，１３′を発光させて、その際に受光素子１４，１４′の出力が工場出荷時の出力になるように発光素子１３，１３′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１３，１３′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。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による給紙装置によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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である。
【図２】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３】１つの発光素子が所定の時間間隔で発する弱い発光と強い発光のそれぞれ光量を示した図である。
【図４】図３の光量の異なる２種類の光を記録紙が無い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５】ＯＨＰシートのように透過率の高い用紙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。
【図６】厚紙のように透過率の低い用紙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図である。
【図７】この発明による給紙装置の第２の実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る。
【図８】この発明による給紙装置の第３の実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る。
【図９】この発明による給紙装置の第４の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。
【図１０】この発明による給紙装置の第５の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。
【図１１】この発明による給紙装置の第６の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る。
【図１２】この発明による給紙装置の第７の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る。
【図１３】この発明による給紙装置の第８の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。
【図１４】この発明による給紙装置の第９の実施形態を示すブロック図である。
【図１５】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。
【図１６】記録紙の残量枚数よりも多くの数の画像を中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。
【符号の説明】
４：給紙装置
５：底板（記録紙積載手段）
６：ピックアップコロ（給紙手段）
８：分離手段
１３，１３′，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ａ′，１３Ｂ′：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

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、前記発光手段は、異なる光量の光を２種類以上出力する手段であり、その異なる２種類以上出力された光を前記受光手段が共に受光するようにしたことを特徴とする給紙装置。
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。
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。
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。
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。
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。
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。