JP4801403B2 - Sheet remaining amount detection device, sheet feeding device, and image forming apparatus - Google Patents

Sheet remaining amount detection device, sheet feeding device, and image forming apparatus Download PDF

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Description

本発明は、シート状媒体の残枚数を検知するシート残量検知装置、それを用いた給紙装置、およびそれらを用いた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a sheet remaining amount detection device that detects the number of remaining sheets of sheet-like medium, a sheet feeding device using the same, and an image forming apparatus using them.

近年、複写機やプリンタのカラー化および高速化に伴って、給紙トレイに残されたシート状媒体の枚数を正確に検知する必要が出てきている。これは、中間転写ベルトの大型化に伴って、中間転写ベルト上に形成できる画像数が増えたのに対し、給紙トレイから転写装置までの間にストックできるシート枚数が少なくなったためである。   In recent years, with the increase in color and speed of copying machines and printers, it has become necessary to accurately detect the number of sheet-like media remaining in the paper feed tray. This is because with the increase in the size of the intermediate transfer belt, the number of images that can be formed on the intermediate transfer belt has increased, but the number of sheets that can be stocked from the paper feed tray to the transfer device has decreased.

例えば、中間転写ベルト上には5枚分のシートに転写できる画像が形成可能であるが、給紙トレイから転写装置までの間には3枚のシートしかストックできない画像形成装置を例にあげて説明する。この画像形成装置において、中間転写ベルト上に5枚分のシートに転写できる画像が形成された後、給紙トレイからシートが給紙されなかった場合(シート枚数不足)、中間転写ベルト上に5−3=2枚分のシートに転写可能な画像が余り、その余った画像は中間転写クリーニング装置により消去される。このように、上記のような画像形成装置では、給紙トレイから転写装置までの間にストックできるシート枚数が不足すると、無駄な画像形成が行われ、トナーが無駄に消費されてしまうことがある。   For example, an image forming apparatus that can form an image that can be transferred onto five sheets on an intermediate transfer belt, but can store only three sheets between the paper feed tray and the transfer device is taken as an example. explain. In this image forming apparatus, when an image that can be transferred onto five sheets is formed on the intermediate transfer belt and no sheet is fed from the sheet feeding tray (the number of sheets is insufficient), 5 is placed on the intermediate transfer belt. −3 = 2 There are remaining images that can be transferred to two sheets, and the remaining images are erased by the intermediate transfer cleaning device. As described above, in the image forming apparatus as described above, if the number of sheets that can be stocked from the paper feed tray to the transfer apparatus is insufficient, wasteful image formation may be performed and toner may be wastefully consumed. .

そこで、このような無駄を解消するには、給紙トレイの残りシート枚数を正確に検知し、残枚数以上の画像形成を行わないようにすれば良い。例えば、特許文献1では、積載されたシート状媒体の厚さ方向で挟む位置に第1の発光手段と受光手段を備え、そのシート状媒体が通過する搬送路と、その搬送路上に媒体の厚さ方向で挟む位置に第2の発光手段と受光手段を備えている。そして、第2の発光手段より発光され媒体を透過して受光手段で得た透過光量と、第1の発光手段より発光され積載されたシート状媒体を透過して受光手段で得た透過光量とを演算することにより、積載されたシート状媒体の枚数を検知する透過光量検出装置が開示されている。   Therefore, in order to eliminate such waste, it is only necessary to accurately detect the number of remaining sheets on the sheet feeding tray and prevent image formation beyond the remaining number. For example, in Patent Document 1, a first light-emitting unit and a light-receiving unit are provided at positions sandwiched in the thickness direction of the stacked sheet-like media, the conveyance path through which the sheet-like medium passes, and the thickness of the medium on the conveyance path. Second light emitting means and light receiving means are provided at positions sandwiched in the vertical direction. Then, the amount of transmitted light emitted from the second light emitting means and transmitted through the medium and obtained by the light receiving means, and the amount of transmitted light obtained from the first light emitting means and transmitted through the stacked sheet-like medium and obtained by the light receiving means, A transmitted light amount detection device that detects the number of stacked sheet-like media by calculating the above is disclosed.

特開2004−269233号公報JP 2004-269233 A

しかしながら、上記特許文献1では、シート残量を検知する際に、2組の発光手段と受光手段が必要であって、1組の発光手段と受光手段だけでは残量検知を行うことができないため、その分コストが割高となって、経済的でないという課題があった。   However, in Patent Document 1, two sets of light emitting means and light receiving means are required to detect the remaining amount of the sheet, and the remaining amount cannot be detected with only one set of light emitting means and light receiving means. Therefore, there was a problem that the cost was expensive and it was not economical.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発光手段と受光手段を用いて低コストかつ高精度にシート状媒体の残量が検知可能なシート残量検知装置、給紙装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and a remaining sheet amount detecting device, a sheet feeding device, and a sheet remaining amount detecting device that can detect the remaining amount of a sheet-like medium with low cost and high accuracy using a light emitting unit and a light receiving unit, and An object is to provide an image forming apparatus.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、複数のシート状媒体の厚さ方向で挟む位置に対向配置された発光手段および受光手段と、前記複数のシート状媒体を透過した前記発光手段の発光光を、前記受光手段が受光して得られた第1の光量を記憶する第1の記憶手段と、前記複数のシート状媒体が前記第1の光量の取得時よりも一枚減少したときに前記受光手段により得られた第2の光量と、前記第1の光量との差分である光量の増加量を記憶する第2の記憶手段と、予め、前記第2の光量のときの枚数毎に、前記光量の増加量と前記第2の光量との関係が取り得る範囲を記憶した第3の記憶手段と、前記第3の記憶手段に記憶された範囲と、前記光量の増加量、及び前記第2の光量に基づいて、前記複数のシート状媒体の残量を演算する演算手段と、を備えことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to claim 1 is a light-emitting unit and a light-receiving unit that are arranged to face each other in a thickness direction of a plurality of sheet-like media, and the plurality of sheets. A first storage means for storing a first light quantity obtained by the light receiving means receiving light emitted from the light emitting means that has passed through the sheet-like medium, and the plurality of sheet-like media having the first light quantity. A second storage means for storing an increase in the amount of light that is a difference between the second light quantity obtained by the light receiving means when the number of the light receiving means is reduced by one from the time of acquisition, and the first light quantity; A third storage unit that stores a range in which the relationship between the increase amount of the light amount and the second light amount can be taken for each number of sheets at the second light amount, and a range stored in the third storage unit If, increase of the light intensity, and based on the second light quantity, the plurality of Calculating means for calculating the remaining amount of over preparative like medium, characterized in that Ru comprising a.

また、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載のシート残量検知装置において、前記受光手段は、受光して得られた光量を増幅する増幅回路を備え、増幅した光量に基づいて前記演算手段によ演算を行うことを特徴とする。 The invention according to claim 2, in the sheet residual amount detecting apparatus according to claim 1, wherein the light receiving means includes an amplifier circuit for amplifying the light amount obtained by receiving, based on the amplified light amount and performing by that operation to the arithmetic unit Te.

また、請求項3にかかる発明は、請求項1に記載のシート残量検知装置において、前記演算手段は、前記受光手段が受光して得られた光量に一定倍率を乗じる演算処理を施して、前記受光手段の出力を補正することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the sheet remaining amount detecting device according to the first aspect, the calculation unit performs a calculation process of multiplying a light amount obtained by receiving the light by the light receiving unit by a predetermined magnification, The output of the light receiving means is corrected.

また、請求項4にかかる発明は、請求項2に記載のシート残量検知装置において、前記演算手段は、前記増幅回路のばらつきに対する補正値を予め演算し、該補正値を用いて前記増幅回路より得られた出力を演算処理することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the remaining sheet amount detecting device according to the second aspect, the calculation means calculates in advance a correction value for variations in the amplifier circuit, and uses the correction value to calculate the amplifier circuit. The obtained output is processed.

また、請求項5にかかる発明は、請求項1〜4のいずれか一つに記載のシート残量検知装置において、前記演算手段は、前記光量の増加量と前記第2の光量との関係が取り得る範囲をシート状媒体の種類毎に記憶した前記第3の記憶手段を用いて、使用するシート状媒体に応じて境界線の式を切り換えて演算処理することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the sheet remaining amount detecting device according to any one of the first to fourth aspects, the calculating means has a relationship between the increase amount of the light amount and the second light amount. The third storage means that stores the possible range for each type of sheet-like medium is used to perform arithmetic processing by switching the expression of the boundary line according to the sheet-like medium to be used.

また、請求項6にかかる発明は、請求項1〜5のいずれか一つに記載のシート残量検知装置において、前記演算手段は、前記受光手段から得られた前記第2の光量に応じて演算処理の方法を変えることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the sheet remaining amount detecting device according to any one of the first to fifth aspects, the calculation unit is responsive to the second light amount obtained from the light receiving unit. It is characterized by changing the method of arithmetic processing.

また、請求項7にかかる発明は、請求項1〜6のいずれか一つに記載のシート残量検知装置を用いた給紙装置であって、シート状媒体の前記第1の光量と、給紙後に枚数の減少したシート状媒体の前記第2の光量とを得て、演算処理を行うことによりシート状媒体の枚数を検知することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a paper feeding device using the remaining sheet amount detecting device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the first light amount of the sheet-like medium It is characterized in that the number of sheet-like media is detected by obtaining the second light quantity of the sheet-like media whose number has decreased after paper and performing arithmetic processing.

また、請求項8にかかる発明は、請求項1〜6のいずれか一つに記載のシート残量検知装置を、画像形成を行う記録紙の残量検知手段として備えていることを特徴とする画像形成装置である。   According to an eighth aspect of the present invention, the remaining sheet amount detecting device according to any one of the first to sixth aspects is provided as a remaining amount detecting unit for recording paper on which image formation is performed. An image forming apparatus.

また、請求項9にかかる発明は、請求項7に記載の給紙装置を備えていることを特徴とする画像形成装置である。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the paper feeding device according to the seventh aspect.

本発明にかかるシート残量検知装置は、複数のシート状媒体の厚さ方向で挟む位置に発光手段および受光手段が対向配置され、複数のシート状媒体を透過した発光手段の発光光を、受光手段が受光して得られた第1の光量を第1の記憶手段に記憶し、複数のシート状媒体が第1の光量取得時よりも一枚減少したときに得られる第2の光量と第1の光量との差分である光量の増加量を第2の記憶手段に記憶し、第2の光量のときの枚数毎の光量の増加量と第2の光量との関係が取り得る範囲を第3の記憶手段に記憶し、第3の記憶手段に記憶された範囲と、光量の増加量と、第2の光量とに基づいて、複数のシート状媒体の残量を演算手段により演算する。このため、発光手段および受光手段を用いて、紙の厚さに関係なくシート状媒体の残量を低コストかつ高精度に演算することができるという効果を奏する。 Sheet residual amount detecting apparatus according to the present invention, a plurality of sheet-like medium having a thickness of the light emitting means in a position sandwiched by the direction and the light receiving means are opposed, the emission light of the transmitted light emitting means a plurality of sheet-like medium, the light receiving The first light quantity obtained when the means receives light is stored in the first storage means, and the second light quantity and the second light quantity obtained when the plurality of sheet-like media are decreased by one sheet from the time when the first light quantity is obtained. The amount of increase in the amount of light, which is the difference from the amount of one light, is stored in the second storage means, and the range in which the relationship between the amount of increase in the amount of light for each number of sheets and the second amount of light at the second light amount can be taken. The remaining amount of the plurality of sheet-like media is calculated by the calculation means based on the range stored in the third storage means, the increase amount of the light amount, and the second light amount . For this reason, the remaining amount of the sheet-like medium can be calculated with low cost and high accuracy regardless of the thickness of the paper by using the light emitting means and the light receiving means.

以下に、本発明にかかるシート残量検知装置、給紙装置、および画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a remaining sheet amount detecting device, a sheet feeding device, and an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図1は、本発明のシート残量検知装置を備えた画像形成装置の概略構成を説明する断面図である。図1に示す画像形成装置1は、装置中央に画像形成部2が配置され、この画像形成部2の下方に給紙部3が配置されている。給紙部3は、各段にシート状媒体(転写紙)を収容する給紙トレイ31を備えていて、必要に応じて給紙装置32を増設することができる。画像形成部2の上方には、原稿を読み取る読取部4が配置され、画像形成部2の左側には、排紙収納部5が形成され、画像形成された記録紙を排紙収納される。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus including a remaining sheet amount detecting device according to the present invention. In the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, an image forming unit 2 is disposed at the center of the apparatus, and a paper feeding unit 3 is disposed below the image forming unit 2. The paper feed unit 3 includes a paper feed tray 31 that accommodates a sheet-like medium (transfer paper) at each stage, and a paper feed device 32 can be added as necessary. A reading unit 4 for reading a document is disposed above the image forming unit 2, and a paper discharge storage unit 5 is formed on the left side of the image forming unit 2 to discharge and store the recording paper on which the image is formed.

画像形成部2では、ベルト状をした中間転写ベルト6の上に、複数の作像部7が並列配置され、各々の作像部7ではドラム状をした感光体71の周囲に、感光体71の表面に帯電処理を行う帯電装置72、画像情報を感光体71の表面にレーザ光で照射する露光装置8、感光体71の表面に露光されて形成された静電潜像を可視化する現像装置73、および感光体71の残留するトナーを除去回収するクリーニング装置74が配置されている。   In the image forming unit 2, a plurality of image forming units 7 are arranged in parallel on a belt-like intermediate transfer belt 6, and each image forming unit 7 has a photoconductor 71 around a drum-shaped photoconductor 71. A charging device 72 that charges the surface of the photosensitive member 71, an exposure device 8 that irradiates the surface of the photosensitive member 71 with laser light, and a developing device that visualizes the electrostatic latent image formed by exposing the surface of the photosensitive member 71 to light. 73 and a cleaning device 74 that removes and collects toner remaining on the photoreceptor 71 is disposed.

作像プロセスとしては、中間転写ベルト6が回転して1つのカラー画像を形成している。すなわち、最初にイエロー(Y)の作像部で、イエロー(Y)のトナーを現像し、中間転写ベルト6に転写する。次に、マゼンタ(M)の作像部で、マゼンタ(M)のトナーを現像し、中間転写ベルト6に転写する。次に、シアン(C)の作像部で、シアン(C)のトナーを現像し、中間転写ベルト6に転写し、最後に、ブラック(K)のトナーを現像し、中間転写ベルト6に転写する。   As an image forming process, the intermediate transfer belt 6 rotates to form one color image. That is, first, yellow (Y) toner is developed and transferred to the intermediate transfer belt 6 in the yellow (Y) image forming section. Next, the magenta (M) toner is developed in the magenta (M) image forming section and transferred to the intermediate transfer belt 6. Next, cyan (C) toner is developed and transferred to the intermediate transfer belt 6 at the cyan (C) image forming section, and finally, black (K) toner is developed and transferred to the intermediate transfer belt 6. To do.

中間転写ベルト6上で現像された4色のトナー像を用紙に転写する転写装置61、転写後に中間転写ベルト6の表面に残留するトナーを除去回収する中間転写クリーニング装置62がそれぞれ配置されている。   A transfer device 61 that transfers the four color toner images developed on the intermediate transfer belt 6 to a sheet, and an intermediate transfer cleaning device 62 that removes and collects toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 6 after transfer are arranged. .

トナー像を得た用紙上のトナーを定着処理する定着装置9が画像形成装置1の下流(用紙搬送路での下流)に配置されている。この定着装置9を通過した用紙は、排紙ローラにより排紙収納部5に排紙収納される。   A fixing device 9 for fixing the toner on the paper on which the toner image has been obtained is disposed downstream of the image forming apparatus 1 (downstream in the paper conveyance path). The sheet that has passed through the fixing device 9 is discharged and stored in the discharge storage section 5 by a discharge roller.

給紙部3においては、給紙トレイ31に未使用の記録紙が収容されており、回転可能に支持された底板が最上位のピックアップローラに当接可能な位置まで上昇させる。そして、給紙ローラ36,37の回転により、最上紙は給紙トレイ31から送り出され、レジストローラ33へと搬送される。   In the paper supply unit 3, unused recording paper is stored in the paper supply tray 31, and the bottom plate supported rotatably is raised to a position where it can come into contact with the uppermost pickup roller. The uppermost paper is fed out from the paper feed tray 31 by the rotation of the paper feed rollers 36 and 37, and is conveyed to the registration roller 33.

レジストローラ33は、記録紙の搬送を一時止め、感光体71表面のトナー像と記録紙の先端との位置関係が所定の位置になるよう、タイミングをとって回転が開始するように制御される。   The registration roller 33 is controlled so as to start rotating at a timing so that the conveyance of the recording paper is temporarily stopped and the positional relationship between the toner image on the surface of the photosensitive member 71 and the leading edge of the recording paper becomes a predetermined position. .

読取部4では、コンタクトガラス上に載置される原稿を走査することによって読み取られる。走査された画像情報は、レンズを介してCCDに画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。そして、画像処理された信号に基づいて、露光装置8内の不図示のレーザダイオードLDの発光により、感光体71の表面に静電潜像が形成される。レーザダイオードLDからの光信号は、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体71に至る。読取部4の上方には、原稿を自動的にコンタクトガラス上に搬送する自動原稿搬送装置(ADF)41が取り付けられている。   The reading unit 4 reads the document by scanning the document placed on the contact glass. The scanned image information is read as an image signal into the CCD through the lens. The read image signal is digitized and subjected to image processing. Then, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 71 by light emission of a laser diode LD (not shown) in the exposure device 8 based on the image-processed signal. The optical signal from the laser diode LD reaches the photosensitive member 71 via a known polygon mirror or lens. Above the reading unit 4, an automatic document feeder (ADF) 41 for automatically feeding the document onto the contact glass is attached.

本実施の形態の画像形成装置は、上述したように原稿を走査して画像を読み取り、デジタル化して用紙に複写する、いわゆるデジタルカラー複写機としての機能の他、不図示の制御装置により原稿の画像情報を遠隔地との間で授受するファクシミリ機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷するいわゆるプリンタ機能も有している。   The image forming apparatus of the present embodiment scans an original as described above, reads the image, digitizes it, and copies it onto a sheet of paper. It also has a facsimile function for transferring image information to and from a remote place, and a so-called printer function for printing image information handled by a computer on paper.

図2は、図1の給紙トレイと転写装置周辺を拡大した図である。図2に示すように、本発明の特徴は、カラー化および高速化によって各色(YMCK)の感光体71Y、71M、71C、71Kが配置され、これらの各色画像を中間転写ベルト6上に重ねて転写することにより、ここでは5枚分の画像が形成できるよう大型化されている。このように、中間転写ベルト6上に形成できる画像数(5枚)に対して、給紙トレイ31から転写装置61までの間にストックできるシート20a、20b、20cの枚数(3枚)が少なくなっている。   FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the paper feed tray and the transfer device of FIG. As shown in FIG. 2, the feature of the present invention is that color (YMCK) photoconductors 71Y, 71M, 71C, 71K are arranged by colorization and speedup, and these color images are superimposed on the intermediate transfer belt 6. Here, the image is enlarged so that five images can be formed by transferring. In this manner, the number of sheets 20a, 20b, and 20c that can be stocked between the paper feed tray 31 and the transfer device 61 (three sheets) is smaller than the number of images that can be formed on the intermediate transfer belt 6 (five sheets). It has become.

このため、中間転写ベルト6上に5枚分の画像が形成された後、給紙トレイ31のシートが無くなってシートが給紙されないと、5−3=2枚分のシートに転写可能な画像が中間転写ベルト6上に余るので、中間転写クリーニング装置62で消去されて無駄となる。   Therefore, after 5 sheets of images have been formed on the intermediate transfer belt 6, if there are no sheets in the sheet feed tray 31 and sheets are not fed, 5-3 = 2 images that can be transferred to 2 sheets. Is left on the intermediate transfer belt 6 and is erased by the intermediate transfer cleaning device 62 and is wasted.

そこで、本発明では、給紙トレイ31にストックされているシートの残り枚数を正確に検知することにより、残量以上の画像形成を行わないようにして無駄を省くようにする。本発明を画像形成装置で使用する場合、給紙トレイ31に残っているシート状媒体20の残量検知が正確に行えるので、残枚数を超える枚数が印刷指定されるとあらかじめユーザに知らせる等、シート状媒体20の残量に応じた制御処理を行うことができる。   Therefore, according to the present invention, the remaining number of sheets stocked in the sheet feed tray 31 is accurately detected, so that no image formation exceeding the remaining amount is performed and waste is eliminated. When the present invention is used in the image forming apparatus, the remaining amount of the sheet-like medium 20 remaining in the sheet feeding tray 31 can be accurately detected. Control processing according to the remaining amount of the sheet-like medium 20 can be performed.

図3は、本発明に係る給紙装置の一実施形態を示す概念図であり、給紙トレイ31の底板34上にシート状媒体20の束を厚さ方向で挟む位置に発光部100と受光部101を備えている。この発光部100より発した光をシート状媒体20の束を透過させ、その透過光量を受光部101にて検出している。発光部100としては、LED素子、半導体レーザなどが考えられるが、白熱燈や蛍光灯等その他の発光手段であってもかまわない。波長も可視光はもちろん、赤外光や紫外光等も考えられる。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing an embodiment of a paper feeding device according to the present invention. The light emitting unit 100 and the light receiving unit are positioned at a position where a bundle of sheet-like media 20 is sandwiched in the thickness direction on the bottom plate 34 of the paper feeding tray 31. Part 101 is provided. The light emitted from the light emitting unit 100 is transmitted through the bundle of sheet-like media 20, and the amount of transmitted light is detected by the light receiving unit 101. The light emitting unit 100 may be an LED element, a semiconductor laser, or the like, but may be other light emitting means such as an incandescent lamp or a fluorescent lamp. As for the wavelength, not only visible light but also infrared light and ultraviolet light can be considered.

また、受光部101としては、フォトトランジスタ、フォトダイオード等が考えられるが、受光した光量に応じた何らかの値が得られるものであれば、どのような受光手段であってもかまわない。   The light receiving unit 101 may be a phototransistor, a photodiode, or the like. However, any light receiving unit may be used as long as a certain value corresponding to the amount of received light can be obtained.

ここでは、発光部100より発光し、シート状媒体20の束を透過した第1の光量を受光部101で得ると共に、シート状媒体20をピックアップローラ38で繰り出して給紙ローラ36,37で給紙することにより、枚数の減少したシート状媒体20の束を透過した第2の光量を受光部101得て、それらを演算処理することにより、給紙トレイ31に残されたシート状媒体の残枚数を検知している。   Here, the light receiving unit 101 obtains a first light amount emitted from the light emitting unit 100 and transmitted through the bundle of sheet-like media 20, and the sheet-like media 20 is fed out by the pickup roller 38 and fed by the paper feed rollers 36 and 37. The second light quantity transmitted through the bundle of sheet-like media 20 with the reduced number of sheets is obtained by paper, and the remaining light of the sheet-like media left in the paper feed tray 31 is obtained by calculating them. The number of sheets is detected.

このように、本実施の形態では、1組の発光部100と受光部101のみでシート状媒体20の残枚数を正確に検知することが可能となり、0枚の判定もできることから、これまで給紙トレイ31のシート状媒体20が0枚であることを判定するペーパエンドセンサが必要なくなる。さらに、2組の発光部100と受光部101が必要な従来の残量検知装置と比べると、発光部100と受光部101のコストに加えて、ペーパエンドセンサのコストも削減できることから、大幅にコストを削減することができる。   As described above, in the present embodiment, the remaining number of sheets of the sheet-like medium 20 can be accurately detected by only one set of the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101, and the determination of 0 can be performed. A paper end sensor that determines that the sheet-like medium 20 in the paper tray 31 is zero is not necessary. In addition to the cost of the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101, the cost of the paper end sensor can be reduced compared to the conventional remaining amount detection device that requires two sets of the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101. Cost can be reduced.

図4は、本発明のシート残量検知装置の構成を示すブロック図である。図4に示すように、シート残量検知装置は、発光部100と受光部101を制御する制御部110があって、受光部101より得られた透過光量を電圧値に変換し、演算部111で演算処理が行われる。また、制御部110は、給紙トレイ(給紙部)31の給紙を制御することにより、シート状媒体20の枚数を減少させた状態で受光部101より得られる透過光量を電圧値に変換することができる。メモリ112は、演算処理に必要な各種パラメータや検出された透過光量などを記憶するものである。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the remaining sheet amount detecting device of the present invention. As shown in FIG. 4, the sheet remaining amount detection apparatus includes a control unit 110 that controls the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101, converts the transmitted light amount obtained from the light receiving unit 101 into a voltage value, and calculates the calculation unit 111. An arithmetic process is performed at. Further, the control unit 110 controls the sheet feeding of the sheet feeding tray (sheet feeding unit) 31 to convert the transmitted light amount obtained from the light receiving unit 101 into a voltage value in a state where the number of the sheet-like media 20 is reduced. can do. The memory 112 stores various parameters necessary for arithmetic processing, the detected transmitted light amount, and the like.

図5は、図3の給紙トレイに設けられた発光部と受光部の距離と位置関係を示す概念図である。図5において、距離C1は発光部100と受光部101との間の距離、角度E1は発光部100と受光部101とを結ぶ光軸(破線)と媒体(シート状媒体)とがなす角度、距離D1は媒体と受光部101までの距離である。ここで、シート状媒体20の束がある場合、この枚数が減ると受光部101からの出力が増加する。   FIG. 5 is a conceptual diagram showing the distance and positional relationship between the light emitting unit and the light receiving unit provided in the paper feed tray of FIG. In FIG. 5, a distance C1 is a distance between the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101, an angle E1 is an angle formed by an optical axis (broken line) connecting the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101 and a medium (sheet-like medium), A distance D1 is a distance between the medium and the light receiving unit 101. Here, when there is a bundle of sheet-like media 20, the output from the light receiving unit 101 increases as the number of sheets decreases.

例えば、発光部100と受光部101の距離C1が30mmで、発光部100と受光部101とを結ぶ光軸と媒体とがなす角度E1を55゜とし、媒体と受光手段の距離D1は8.5mmとする。受光部101の出力は電圧値であり、ここではシート状媒体20が4枚あるとする。この時の受光部101の出力電圧は、0.1855Vであり、次にシート状媒体20が1枚減って3枚になると、受光部101の出力電圧は、0.2563Vになる。このように、シート状媒体20が1枚減ると透過光量が増えることから、受光部101の出力電圧が増加する。   For example, the distance C1 between the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101 is 30 mm, the angle E1 formed by the optical axis connecting the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101 and the medium is 55 °, and the distance D1 between the medium and the light receiving unit is 8. 5 mm. The output of the light receiving unit 101 is a voltage value, and here, it is assumed that there are four sheet-like media 20. At this time, the output voltage of the light receiving unit 101 is 0.1855V. Next, when the sheet-like medium 20 is reduced by 1 sheet to 3 sheets, the output voltage of the light receiving unit 101 is 0.2563V. Thus, since the amount of transmitted light increases when the number of the sheet-like medium 20 decreases, the output voltage of the light receiving unit 101 increases.

(第1の実施の形態)
次に、本実施の形態にかかるシート残量検知装置において、受光部101より得られた透過光量を電圧に変換し透過光量を得る場合について説明する。まず、シート状媒体20を厚さ方向で挟む位置に発光部100と受光部101が配置され、発光部100より発光されシート状媒体20を透過した光量が受光部101で受光されると、電圧Vaを得る。そして、給紙動作等によりシート状媒体20の枚数が減少した後、発光部100より発光され媒体を透過した光量が受光部101で受光されると、電圧Vbを得る。この電圧VaとVbとの関係は、シート状媒体20の透過枚数が減ったことにより、受光部101の出力電圧が大きくなることから、Vb>Vaとなる。そこで、電圧の増加量Vb−Va=Vcを求める。このようにして求めたVcとVbの関係式によって、残量判定が行われる。
(First embodiment)
Next, in the sheet remaining amount detection apparatus according to the present embodiment, a case where the transmitted light amount obtained from the light receiving unit 101 is converted into a voltage to obtain the transmitted light amount will be described. First, the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101 are arranged at a position where the sheet medium 20 is sandwiched in the thickness direction, and when the light amount emitted from the light emitting unit 100 and transmitted through the sheet medium 20 is received by the light receiving unit 101, the voltage is Obtain Va. Then, after the number of sheet-like media 20 is reduced by a paper feeding operation or the like, when the light amount emitted from the light emitting unit 100 and transmitted through the medium is received by the light receiving unit 101, the voltage Vb is obtained. The relationship between the voltages Va and Vb is Vb> Va because the output voltage of the light receiving unit 101 increases as the number of transmitted sheets of the sheet-like medium 20 decreases. Therefore, an increase amount of voltage Vb−Va = Vc is obtained. The remaining amount is determined by the relational expression of Vc and Vb obtained in this way.

図6は、5枚の普通紙が4枚→3枚→2枚→1枚になったときの受光部101の出力電圧を測定して受光部101の出力電圧とその増加量との関係をグラフ化した図である。図7は、図6におけるそれぞれの枚数の点に対してそれぞれの枚数の境界線を引いた図である。   FIG. 6 shows the relationship between the output voltage of the light receiving unit 101 and the amount of increase by measuring the output voltage of the light receiving unit 101 when 5 sheets of plain paper are changed from 4 sheets → 3 sheets → 2 sheets → 1 sheet. FIG. FIG. 7 is a diagram in which boundary lines of the respective numbers are drawn with respect to the respective number of points in FIG.

図7に示す1枚と2枚の境界線の式は、
−0.0287×受光手段の出力電圧×受光手段の出力電圧+0.4592×受光手段の出力電圧+0.06088
である。2枚と3枚の境界線の式は、
−0.0433×受光手段の出力電圧×受光手段の出力電圧+0.3529×受光手段の出力電圧+0.0396
である。3枚と4枚以上の境界線の式は、
−0.0677×受光手段の出力電圧×受光手段の出力電圧+0.3075×受光手段の出力電圧+0.0271
である。また、上述したように、Vbは受光部101の出力電圧であって、この境界線とセンサ出力電圧の増加量、すなわち、Vcと比較することにより、媒体の残枚数を判定することができる。
The formula for the boundary line between one and two shown in FIG.
−0.0287 × light receiving means output voltage × light receiving means output voltage + 0.4592 × light receiving means output voltage + 0.06088
It is. The formula for the border between the two and three is
−0.0433 × light receiving means output voltage × light receiving means output voltage + 0.3529 × light receiving means output voltage + 0.0396
It is. The equation for the boundary line between 3 and 4 is
−0.0677 × light receiving means output voltage × light receiving means output voltage + 0.3075 × light receiving means output voltage + 0.0271
It is. Further, as described above, Vb is the output voltage of the light receiving unit 101, and the remaining number of media can be determined by comparing this boundary line with the increase amount of the sensor output voltage, that is, Vc.

図8は、演算部における演算処理手順を説明するフローチャートである。この演算処理では0枚、1枚、2枚、3枚、4枚以上の枚数を判定することができる。図中において、枚数データは0から4枚までの枚数、センサ出力電圧は現在のセンサ出力電圧、前センサ出力電圧は一つ前のセンサ出力電圧、センサ出力電圧の増加量はセンサ出力電圧と前センサ出力電圧の差分が入るものとする。また、判定式は「センサ出力電圧の増加量−境界線の式」である。   FIG. 8 is a flowchart for explaining a calculation processing procedure in the calculation unit. In this calculation process, it is possible to determine the number of sheets of 0, 1, 2, 3, 4 or more. In the figure, the number data is the number from 0 to 4 sheets, the sensor output voltage is the current sensor output voltage, the previous sensor output voltage is the previous sensor output voltage, and the increment of the sensor output voltage is the previous sensor output voltage. A difference in sensor output voltage shall be entered. The determination formula is “sensor output voltage increase−boundary formula”.

図8に示すように、給紙前にセンサ測定を行い、前センサ出力電圧に保存する(ステップS100)。続いて、給紙トレイ(給紙部)31により給紙動作を行って(ステップS101)、給紙直後にセンサ測定を行い、センサ出力電圧に保存して(ステップS102)、ステップS103へ移行する。   As shown in FIG. 8, the sensor measurement is performed before paper feeding, and stored in the front sensor output voltage (step S100). Subsequently, a sheet feeding operation is performed by the sheet feeding tray (sheet feeding unit) 31 (step S101), the sensor measurement is performed immediately after sheet feeding, the sensor output voltage is stored (step S102), and the process proceeds to step S103. .

ステップS103では、センサ出力電圧が0.02V以上か否かが判断され、0.02V以上であればセンサ出力電圧と前センサ出力電圧の差分をセンサ出力電圧の増加量に保存し(ステップS104)、センサ出力電圧を前センサ出力電圧に保存して(ステップS105)、ステップS106に移行する。   In step S103, it is determined whether or not the sensor output voltage is 0.02 V or more. If the sensor output voltage is 0.02 V or more, the difference between the sensor output voltage and the previous sensor output voltage is stored in the increase amount of the sensor output voltage (step S104). The output voltage is stored in the previous sensor output voltage (step S105), and the process proceeds to step S106.

ステップS106では、センサ出力電圧の増加量が0より小さければ、異常終了となる。また、センサ出力電圧の増加量が0より大きい場合は、ステップS107において、0枚判定式が0より大きいか否かが判定される。ステップS107でNOであれば、3枚判定式が0より小さいか否かが判定される(ステップS108)。ステップS108でNOであれば、2枚判定式が0より小さいか否かが判定される(ステップS109)。ステップS109でNOであれば、1枚判定式が0より小さいか否かが判定される(ステップS110)。ステップS110でNOであれば、残り枚数が1枚と判定される(ステップS111)。   In step S106, if the increase amount of the sensor output voltage is smaller than 0, the process ends abnormally. If the increase amount of the sensor output voltage is greater than 0, it is determined in step S107 whether or not the 0 sheet determination formula is greater than 0. If “NO” in the step S107, it is determined whether or not the three-sheet determination formula is smaller than 0 (step S108). If “NO” in the step S108, it is determined whether or not the two-sheet determination formula is smaller than 0 (step S109). If “NO” in the step S109, it is determined whether or not the one-sheet determination formula is smaller than 0 (step S110). If “NO” in the step S110, it is determined that the remaining number is one (step S111).

また、上記したステップS107において、YESであれば残り枚数が0枚と判定される(ステップS112)。また、上記したステップS108において、YESであれば残り枚数が4枚と判定される(ステップS113)。また、上記したステップS109において、YESであれば残り枚数が3枚と判定される(ステップS114)。また、上記したステップS110において、YESであれば残り枚数が2枚と判定される(ステップS115)。さらに、上記ステップS103において、センサ出力電圧が0.02Vよりも小さければ、残り枚数が4枚以上と判定される(ステップS117)。   If YES in step S107, it is determined that the remaining number is 0 (step S112). If YES in step S108, the remaining number is determined to be 4 (step S113). If YES in step S109, the remaining number is determined to be 3 (step S114). If YES in step S110 described above, it is determined that the remaining number is two (step S115). Furthermore, if the sensor output voltage is smaller than 0.02 V in step S103, it is determined that the remaining number is 4 or more (step S117).

このように、上記したステップS111、S112、S113、S114、S115、S117において、残り枚数が判定された後、枚数データが更新されて(ステップS116)、ステップS102に戻り、上記処理が繰り返される。   As described above, after the remaining number of sheets is determined in steps S111, S112, S113, S114, S115, and S117, the sheet number data is updated (step S116), the process returns to step S102, and the above process is repeated.

すなわち、上記判定式は、値を代入した結果が正であればその枚数以上、負であればその枚数以下である。例えば、3枚判定式、2枚判定式の演算結果が正であり、1枚判定式の演算結果が負であれば、その枚数は2枚と判定される。なお、この判定式は普通紙のものであるが、センサ出力電圧の増加量と境界線の式により枚数判定を行っているので、厚に関係なく適用できるのを特徴としている。 In other words, the determination formula is greater than or equal to the number if the result of substituting the value is positive, and less than or equal to the number if negative. For example, if the calculation result of the three-sheet determination formula and the two-sheet determination formula is positive and the calculation result of the one-sheet determination formula is negative, the number is determined to be two. Although the determination equation is of plain paper, since performing the number determined by the formula of increment and border of the sensor output voltage, and wherein can be applied regardless of the sheet thickness.

このように、第1の実施の形態によれば、1組の発光部100と受光部101のみでシート状媒体20の残枚数を正確に検知できるので、無駄に画像形成することがなくなり、低コスト化することができる。   As described above, according to the first embodiment, the remaining number of sheet-like media 20 can be accurately detected by only one set of the light emitting unit 100 and the light receiving unit 101, so that no image formation is wasted. Cost can be increased.

なお、第1の実施の形態では、3枚までを正確に判定する方法を説明してきたが、判定する枚数は何枚であってもかまわない。   In the first embodiment, the method of accurately determining up to three sheets has been described, but any number of sheets may be determined.

(第2の実施の形態)
図9は、受光部に増幅回路が接続された構成を説明する概念図である。図9に示す回路には、受光部51、増幅回路52、増幅率制御部53、および電源54により構成されている。増幅率制御部53は、増幅回路52の増幅率を変えることができる。また、増幅率制御部53を接続せずに、一定倍率で増幅するように構成しても良い。そして、増幅回路52によって受光部51の出力を増幅することにより、そのダイナミックレンジを広くすることができるため、精度良く残量検知を行うことができる。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a configuration in which an amplifier circuit is connected to the light receiving unit. The circuit shown in FIG. 9 includes a light receiving unit 51, an amplifier circuit 52, an amplification factor control unit 53, and a power supply 54. The amplification factor control unit 53 can change the amplification factor of the amplification circuit 52. Further, it may be configured to amplify at a constant magnification without connecting the amplification factor control unit 53. Then, by amplifying the output of the light receiving unit 51 by the amplifier circuit 52, the dynamic range can be widened, so that the remaining amount can be detected with high accuracy.

このように、第2の実施の形態によれば、受光部51が受光した透過光量を増幅する増幅回路52を備え、その増幅した出力に基づいて演算部111で演算処理が行われるので、高精度にシート状媒体の残量を検知することができる。   As described above, according to the second embodiment, the amplifier circuit 52 that amplifies the transmitted light amount received by the light receiving unit 51 is provided, and the arithmetic unit 111 performs arithmetic processing based on the amplified output. The remaining amount of the sheet-like medium can be accurately detected.

なお、図9における受光部51は、得られた光量を電圧として出力している。このため、増幅回路52としてオペアンプを利用した非反転増幅回路等が考えられる。しかし、この増幅回路は必ずしもオペアンプを使ったものでなければならないわけではなく、電圧が増幅できるものであればどのような増幅回路であってもかまわない。   Note that the light receiving unit 51 in FIG. 9 outputs the obtained light amount as a voltage. Therefore, a non-inverting amplifier circuit using an operational amplifier can be considered as the amplifier circuit 52. However, this amplifier circuit does not necessarily have to use an operational amplifier, and any amplifier circuit that can amplify the voltage may be used.

(第3の実施の形態)
次に、給紙トレイ31に発光部100段と受光部101とを備えた画像形成装置1において、給紙トレイ31のシート状媒体の枚数を検知する際に、受光部101により得られた透過光量を電圧に変換し、その電圧をA/Dコンバータ等でデジタル値に変換する。しかし、残量判定を行う際に電圧値が小さいと、精度良く残量検知を行うことができない。そこで、変換したデジタル値に一定倍率を乗じることにより、電圧値を補正するものである。このデジタル値に一定倍率を乗じる処理は、図4に示す演算部111で行うことができる。これにより、精度の良い残量検知を行うことが可能となる。
(Third embodiment)
Next, in the image forming apparatus 1 in which the paper feed tray 31 includes 100 light emitting units and the light receiving unit 101, the transmission obtained by the light receiving unit 101 when detecting the number of sheet-like media in the paper feed tray 31. The amount of light is converted into a voltage, and the voltage is converted into a digital value by an A / D converter or the like. However, if the voltage value is small when determining the remaining amount, the remaining amount cannot be detected with high accuracy. Therefore, the voltage value is corrected by multiplying the converted digital value by a fixed magnification. The process of multiplying the digital value by a fixed magnification can be performed by the calculation unit 111 shown in FIG. Thereby, it is possible to detect the remaining amount with high accuracy.

このように、第3の実施の形態によれば、受光部101によって得られた透過光量を演算部111が一定倍率を乗じる演算処理を施すことによって受光部101の出力が補正可能となり、高精度にシート状媒体の残量を検知することができる。   As described above, according to the third embodiment, the output of the light receiving unit 101 can be corrected by performing a calculation process in which the calculation unit 111 multiplies the transmitted light amount obtained by the light receiving unit 101 by a constant magnification, thereby achieving high accuracy. In addition, the remaining amount of the sheet-like medium can be detected.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態では、受光部より得られた透過光量を電圧値に変換する場合について説明する。まず、図9に示す受光部51の出力を増幅回路52に接続せずに0.8Vに調整する。その後、シート状媒体20に配置された受光部51で得られた出力を5倍にする増幅回路52を接続して、得られた電圧をVdとする。ここで、増幅回路52に使われる抵抗等の素子等にばらつきや、増幅回路52にオペアンプを使用した際のオフセット入力電圧等の影響がなければ、正確に5倍された電圧4.0Vを得ることができる。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a case where the transmitted light amount obtained from the light receiving unit is converted into a voltage value will be described. First, the output of the light receiving unit 51 shown in FIG. 9 is adjusted to 0.8 V without being connected to the amplifier circuit 52. Thereafter, an amplifying circuit 52 for connecting the output obtained by the light receiving unit 51 arranged on the sheet-like medium 20 to 5 times is connected, and the obtained voltage is set to Vd. Here, if there is no variation in the elements such as resistors used in the amplifier circuit 52 or the influence of the offset input voltage when the operational amplifier is used in the amplifier circuit 52, the voltage 4.0V accurately obtained is obtained. be able to.

しかし、例えば、入力オフセット電圧のみの影響があって、入力オフセット電圧が0.1Vであった場合、増幅後の出力電圧は(0.8−0.1)×5=3.5Vになる。   However, for example, when there is an influence of only the input offset voltage and the input offset voltage is 0.1V, the output voltage after amplification is (0.8−0.1) × 5 = 3.5V.

また、抵抗のみの影響があった場合は、非反転増幅回路で1kΩと4kΩの抵抗で倍率を5倍に設定し、1kΩの抵抗の誤差が+10%、4kΩの抵抗の誤差が−10%であれば、それぞれ実際の抵抗の大きさが1.1kΩ、3.6kΩとなるので、非反転増幅回路の倍率が(3.6/1.1)+1≒5.27倍となり増幅回路の出力が約4.2Vとなる。そのため、上記例のように増幅回路の抵抗等の素子やオペアンプのオフセット入力電圧等の影響等により倍率にばらつきがあった場合、4.0Vを得ることができなくなる。   In addition, when there is an influence of only the resistance, the magnification is set to 5 times with the resistance of 1 kΩ and 4 kΩ in the non-inverting amplifier circuit, the error of the resistance of 1 kΩ is + 10%, and the error of the resistance of 4 kΩ is −10%. If so, the actual resistance magnitude is 1.1 kΩ and 3.6 kΩ, respectively, so the magnification of the non-inverting amplifier circuit is (3.6 / 1.1) + 1≈5.27 times and the output of the amplifier circuit is It becomes about 4.2V. For this reason, 4.0 V cannot be obtained when there is variation in magnification due to the influence of elements such as the resistance of the amplifier circuit and the offset input voltage of the operational amplifier as in the above example.

そこで、0.8−Vd/5=Veにより補正すべき電圧を演算部111で計算する。そして、増幅回路52より電圧を得るたびに、増幅回路52より得られた電圧に5×Veを加算することによって、増幅回路52の素子のばらつき等により5倍に増幅できない場合でも、5倍になるように補正した値を得ることができるため、より精度良く残量検知を行うことができる。   Therefore, the calculation unit 111 calculates a voltage to be corrected by 0.8−Vd / 5 = Ve. Then, every time a voltage is obtained from the amplifier circuit 52, 5 × Ve is added to the voltage obtained from the amplifier circuit 52, so that even if it cannot be amplified five times due to variations in the elements of the amplifier circuit 52, etc. Since the corrected value can be obtained, the remaining amount can be detected with higher accuracy.

このように、第4の実施の形態によれば、演算部111によって増幅回路52等のばらつきに対する補正値を予め演算しておき、その補正値を用いて増幅回路52より得られた出力を演算処理するので、増幅回路52のばらつきが補正され、高精度にシート状媒体の残量を検知することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the correction value for the variation of the amplifier circuit 52 and the like is calculated in advance by the calculation unit 111, and the output obtained from the amplifier circuit 52 is calculated using the correction value. Since processing is performed, variations in the amplifier circuit 52 are corrected, and the remaining amount of the sheet-like medium can be detected with high accuracy.

(第5の実施の形態)
第5の実施の形態では、受光部より得られた透過光量を電圧に変換し透過光量を得る場合について説明する。シート状媒体の種類によっては、受光部101の出力電圧とその増加量との関係が異なる。そのため、例えば、普通紙と第二原図のみを給紙するのであれば、2種類の枚数判定のための境界線の式があればよい。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, a case where the transmitted light amount obtained from the light receiving unit is converted into a voltage to obtain the transmitted light amount will be described. Depending on the type of the sheet-like medium, the relationship between the output voltage of the light receiving unit 101 and the amount of increase is different. Therefore, for example, if only plain paper and the second original drawing are fed, there are only two types of boundary line expressions for determining the number of sheets.

しかし、普通紙と第二原図に加えてOHPシートも給紙するような場合は、OHPシートも含めて3種類の枚数判定のための境界線の式が必要となる。そこで、第5の実施の形態にかかるシート残量検知装置は、複数種類の枚数判定のための境界線の式を具備し、その中から、シート状媒体20の種類に応じて枚数判定を行うための境界線の式を切り替えて演算処理を行うようにする。これにより、精度良く残量検知を行うことができる。   However, when the OHP sheet is fed in addition to the plain paper and the second original drawing, three types of boundary line formulas for determining the number of sheets including the OHP sheet are required. Therefore, the sheet remaining amount detection apparatus according to the fifth embodiment includes boundary line formulas for determining the number of types of sheets, and determines the number of sheets according to the type of the sheet-like medium 20 from among them. Therefore, the calculation process is performed by switching the expression of the boundary line. Thereby, the remaining amount can be accurately detected.

例えば、図10は、第二原図のTA紙において受光部の出力電圧を測定して受光部の出力電圧とその増加量との関係をグラフ化しそれぞれの枚数の点に対してそれぞれの枚数の境界線を引いた図である。図10に示すように、シート状媒体20の種類が異なる場合は、そのシート状媒体に対応するグラフを作って、境界線の式を導くことにより、シート状媒体の種類に対応した演算処理を行うことができ、これにより、精度良く残量検知を行うことができる。   For example, FIG. 10 is a graph showing the relationship between the output voltage of the light receiving unit and the increase amount of the light receiving unit on the TA paper of the second original diagram, and the boundary between the number of each point with respect to each number of points. It is the figure which drew the line. As shown in FIG. 10, when the type of the sheet-like medium 20 is different, a graph corresponding to the sheet-like medium is created, and an arithmetic process corresponding to the type of the sheet-like medium is performed by deriving a boundary line expression. This makes it possible to detect the remaining amount with high accuracy.

このように、第5の実施の形態によれば、演算部111がシート状媒体の枚数を判定するための境界線の式をシート状媒体の種類毎に備え、使用するシート状媒体に応じて境界線の式を切り換えて演算処理を行うので、高精度にシート状媒体の残量を検知することができる。   As described above, according to the fifth embodiment, the calculation unit 111 has a boundary line expression for determining the number of sheets of sheet-like medium for each type of sheet-like medium, and according to the sheet-like medium to be used. Since the calculation process is performed by switching the expression of the boundary line, the remaining amount of the sheet-like medium can be detected with high accuracy.

(第6の実施の形態)
第6の実施の形態では、受光部より得られた透過光量を電圧に変換し透過光量を得る場合について説明する。ここでは、同じシート状媒体20であっても1つの境界線の式で枚数判定を行うと、判定が厳しくなる場合がある。そこで、例えば、2枚と3枚の境界線の式を受光部101の出力電圧が0V以上1V未満、1V以上の場合に応じて、以下のように境界線の式を切り替えるようにする。これらの複数の境界線の式は、例えば、図4のメモリ112に予め記憶しておき、制御部110が受光部101からの出力電圧に応じて、メモリ112から対応する境界線の式を読み出して、演算部111で演算処理が行われる。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, a case where the transmitted light amount obtained from the light receiving unit is converted into a voltage to obtain the transmitted light amount will be described. Here, even if the same sheet-like medium 20 is used, if the number of sheets is determined using one boundary line expression, the determination may be severe. Therefore, for example, the boundary line expression of the two and three sheets is switched as follows according to the case where the output voltage of the light receiving unit 101 is 0 V or more, less than 1 V, or 1 V or more. The plurality of boundary line expressions are stored in advance in the memory 112 of FIG. 4, for example, and the control unit 110 reads the corresponding boundary line expressions from the memory 112 in accordance with the output voltage from the light receiving unit 101. Thus, calculation processing is performed by the calculation unit 111.

〔0V以上1V未満の場合〕
−0.1279×受光手段の出力電圧×受光手段の出力電圧+0.4379×受光手段の出力電圧+0.022
〔1V以上の場合〕
−0.0433×受光手段の出力電圧×受光手段の出力電圧+0.3529×受光手段の出力電圧+0.0396
[0V or more and less than 1V]
-0.1279 x light receiving means output voltage x light receiving means output voltage +0.4379 x light receiving means output voltage +0.022
[In case of 1V or more]
−0.0433 × light receiving means output voltage × light receiving means output voltage + 0.3529 × light receiving means output voltage + 0.0396

このように、第6の実施の形態によれば、同じシート状媒体20でも受光部の出力電圧に応じて枚数判定に使用する境界線の式を切り替えるようにしたので、より高精度にシート状媒体の残量を検知することができる。   As described above, according to the sixth embodiment, even in the same sheet-like medium 20, the boundary line expression used for determining the number of sheets is switched in accordance with the output voltage of the light receiving unit, so that the sheet-like shape is more accurately obtained. The remaining amount of the medium can be detected.

なお、上記例はあくまでも一例を示したものにすぎず、出力電圧の分け方、あるいは、使用する境界線の式については、上記例に限定されるものではない。   The above example is merely an example, and the method of dividing the output voltage or the expression of the boundary line to be used is not limited to the above example.

上記実施の形態で説明したシート残量検知装置は、図2および図3に示すような給紙トレイ31内に搭載することにより、低コストかつ高精度にシート状媒体の残量が検知可能な給紙装置として実施することが可能となる。   The sheet remaining amount detection device described in the above embodiment can be detected in the sheet feeding medium 31 as shown in FIGS. 2 and 3 to detect the remaining amount of the sheet-like medium with low cost and high accuracy. It can be implemented as a paper feeding device.

また、上記実施の形態で説明したシート残量検知装置は、図1に示すような給紙トレイ31内に搭載し、これを画像形成装置1に組み込むことにより、低コストかつ高精度にシート状媒体の残量が検知可能な画像形成装置として実施することが可能となる。   In addition, the sheet remaining amount detection device described in the above embodiment is mounted in a sheet feed tray 31 as shown in FIG. It can be implemented as an image forming apparatus capable of detecting the remaining amount of the medium.

また、上記実施の形態で説明した給紙装置は、図1に示すような給紙トレイ31として画像形成装置1に組み込むことにより、低コストかつ高精度にシート状媒体の残量が検知可能な画像形成装置として実施することが可能となる。   In addition, the sheet feeding device described in the above embodiment can be detected at low cost and with high accuracy in the remaining amount of sheet-like medium by being incorporated in the image forming apparatus 1 as a sheet feeding tray 31 as shown in FIG. It can be implemented as an image forming apparatus.

以上のように、本発明にかかるシート残量検知装置、給紙装置、および画像形成装置は、発光手段と受光手段とを用いてシート状媒体の残量を検知するシート残量検知装置、それを用いた給紙装置、およびそれらを用いたカラーデジタル複写機などの画像形成装置に適している。   As described above, the remaining sheet amount detecting device, the sheet feeding device, and the image forming apparatus according to the present invention are a remaining sheet amount detecting device that detects the remaining amount of a sheet-like medium using a light emitting unit and a light receiving unit, Is suitable for an image forming apparatus such as a color digital copying machine and the like.

本発明のシート残量検知装置を備えた画像形成装置の概略構成を説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus including a remaining sheet amount detecting device according to the present invention. 図1の給紙トレイと転写装置周辺を拡大した図である。FIG. 2 is an enlarged view of a periphery of a sheet feeding tray and a transfer device in FIG. 1. 本発明に係る給紙装置の一実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows one Embodiment of the paper feeder which concerns on this invention. 本発明のシート残量検知装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a sheet remaining amount detection device according to the present invention. 図3の給紙トレイに設けられた発光部と受光部の距離と位置関係を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a distance and a positional relationship between a light emitting unit and a light receiving unit provided in the paper feed tray of FIG. 3. 5枚の普通紙が4枚→3枚→2枚→1枚になったときの受光部の出力電圧を測定して受光部の出力電圧とその増加量との関係をグラフ化した図である。It is the figure which measured the output voltage of the light-receiving part when five sheets of plain paper became 4 sheets-> 3 sheets-> 2 sheets-> 1 sheet, and plotted the relationship between the output voltage of a light-receiving part, and its increase amount. . 図6におけるそれぞれの枚数の点に対してそれぞれの枚数の境界線を引いた図である。FIG. 7 is a diagram in which a boundary line for each number is drawn with respect to each number of points in FIG. 6. 演算部における演算処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the arithmetic processing procedure in a calculating part. 受光部に増幅回路が接続された構成を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the structure by which the amplifier circuit was connected to the light-receiving part. 第二原図のTA紙において受光部の出力電圧を測定して受光部の出力電圧とその増加量との関係をグラフ化しそれぞれの枚数の点に対してそれぞれの枚数の境界線を引いた図である。In the TA paper of the second original figure, the output voltage of the light receiving unit is measured, the relationship between the output voltage of the light receiving unit and the increase amount is graphed, and the boundary line of each number is drawn for each number of points. is there.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
2 画像形成部
20 シート状媒体
3 給紙部
31 給紙トレイ(給紙部)
32 給紙装置
33 レジストローラ
34 底板
36 給紙ローラ
37 給紙ローラ
38 ピックアップローラ
4 読取部
41 自動原稿搬送装置(ADF)
5 排紙収納部
51 受光部
52 増幅回路
53 増幅率回路
54 電源
6 中間転写ベルト
61 転写装置
62 中間転写クリーニング装置
7 作像部
71 感光体
72 帯電装置
73 現像装置
74 クリーニング装置
8 露光装置
9 定着装置
100 発光部
101 受光部
110 制御部
111 演算部
112 メモリ









DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Image forming part 20 Sheet-like medium 3 Paper feed part 31 Paper feed tray (paper feed part)
32 Paper Feeding Device 33 Registration Roller 34 Bottom Plate 36 Paper Feeding Roller 37 Paper Feeding Roller 38 Pickup Roller 4 Reading Unit 41 Automatic Document Feeder (ADF)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Discharge storage part 51 Light receiving part 52 Amplifying circuit 53 Amplification factor circuit 54 Power supply 6 Intermediate transfer belt 61 Transfer apparatus 62 Intermediate transfer cleaning apparatus 7 Image forming part 71 Photoconductor 72 Charging apparatus 73 Developing apparatus 74 Cleaning apparatus 8 Exposure apparatus 9 Fixing Device 100 Light emitting unit 101 Light receiving unit 110 Control unit 111 Calculation unit 112 Memory









Claims (9)

複数のシート状媒体の厚さ方向で挟む位置に対向配置された発光手段および受光手段と、
前記複数のシート状媒体を透過した前記発光手段の発光光を、前記受光手段が受光して得られた第1の光量を記憶する第1の記憶手段と、
前記複数のシート状媒体が前記第1の光量の取得時よりも一枚減少したときに前記受光手段により得られた第2の光量と、前記第1の光量との差分である光量の増加量を記憶する第2の記憶手段と、
予め、前記第2の光量のときの枚数毎に、前記光量の増加量と前記第2の光量との関係が取り得る範囲を記憶した第3の記憶手段と、
前記第3の記憶手段に記憶された範囲と、前記光量の増加量、及び前記第2の光量に基づいて、前記複数のシート状媒体の残量を演算する演算手段と、
を備えことを特徴とするシート残量検知装置。
A light emitting means and a light receiving means that are arranged opposite to each other at positions sandwiched in the thickness direction of a plurality of sheet-like media;
First storage means for storing a first light quantity obtained by the light receiving means receiving light emitted from the light emitting means that has passed through the plurality of sheet-like media;
A light amount increase amount that is a difference between the second light amount obtained by the light receiving unit and the first light amount when the plurality of sheet-like media are decreased by one sheet from the time when the first light amount is acquired. Second storage means for storing
Third storage means for storing in advance a range in which the relationship between the increase amount of the light amount and the second light amount can be taken for each number of sheets at the second light amount;
A calculation unit that calculates the remaining amount of the plurality of sheet-like media based on the range stored in the third storage unit, the increase amount of the light amount, and the second light amount ;
Sheet residual amount detecting device characterized by Ru with a.
前記受光手段は、受光して得られた光量を増幅する増幅回路を備え、増幅した光量に基づいて前記演算手段によ演算を行うことを特徴とする請求項1に記載のシート残量検知装置。 It said light receiving means, the sheet remaining in claim 1, wherein the performing by that operation on the operation means on the basis of the light quantity provided an amplifier circuit to amplify to amplify the amount of light obtained by receiving Quantity detection device. 前記演算手段は、前記受光手段が受光して得られた光量に一定倍率を乗じる演算処理を施して、前記受光手段の出力を補正することを特徴とする請求項1に記載のシート残量検知装置。 The sheet remaining amount detection according to claim 1, wherein the calculating unit corrects an output of the light receiving unit by performing a calculation process of multiplying a light amount obtained by receiving the light by the light receiving unit by a predetermined magnification. apparatus. 前記演算手段は、前記増幅回路のばらつきに対する補正値を予め演算し、該補正値を用いて前記増幅回路より得られた出力を演算処理することを特徴とする請求項2に記載のシート残量検知装置。   The sheet remaining amount according to claim 2, wherein the calculation means calculates a correction value for variations in the amplifier circuit in advance, and uses the correction value to calculate an output obtained from the amplifier circuit. Detection device. 前記演算手段は、前記光量の増加量と前記第2の光量との関係が取り得る範囲をシート状媒体の種類毎に記憶した前記第3の記憶手段を用いて、使用するシート状媒体に応じて境界線の式を切り換えて演算処理することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のシート残量検知装置。 The calculation means uses the third storage means that stores, for each type of sheet-like medium, a range in which the relationship between the amount of increase in the light quantity and the second light quantity can be taken , according to the sheet-like medium to be used. 5. The sheet remaining amount detecting apparatus according to claim 1, wherein the arithmetic processing is performed by switching the expression of the boundary line. 前記演算手段は、前記受光手段から得られた前記第2の光量に応じて演算処理の方法を変えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のシート残量検知装置。 The sheet remaining amount detection apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit changes a method of calculation processing according to the second light amount obtained from the light receiving unit. 請求項1〜6のいずれか一つに記載のシート残量検知装置を用いた給紙装置であって、シート状媒体の前記第1の光量と、給紙後に枚数の減少したシート状媒体の前記第2の光量とを得て、演算処理を行うことによりシート状媒体の枚数を検知することを特徴とする給紙装置。 A sheet feeding device using the sheet remaining amount detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first light amount of the sheet-like medium and the number of sheet-like media whose number of sheets has decreased after feeding. A sheet feeding device that detects the number of sheet-like media by obtaining the second light amount and performing arithmetic processing. 請求項1〜6のいずれか一つに記載のシート残量検知装置を、画像形成を行う記録紙の残量検知手段として備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the sheet remaining amount detecting device according to any one of claims 1 to 6 as recording sheet remaining amount detecting means for performing image formation. 請求項7に記載の給紙装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the sheet feeding device according to claim 7.
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