JP6515521B2 - シート状媒体積載装置、画像形成装置、制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、シート状媒体積載装置に関する。

紙等のシート状媒体を扱う装置では、給紙トレイ等の給紙部にシート状媒体を積載し、給紙部から次段の処理部にシート状媒体を搬出するといった方法が様々な分野で広く行われている。

上述した装置では、シート状媒体のシート切れを知らせること、さらに使用中のシート状媒体のシート切れを回避するために、給紙部内のシート状媒体の残量を管理することが求められる。特に、装置によっては、所定枚数のシート状媒体を連続して供給することが必要になり、所定枚数を供給しないうちに、給紙部内のシート状媒体が切れると、シート状媒体の供給を受ける処理部側に不具合が生じるケースもあって、給紙部内のシート状媒体の残量を把握するために、積載状態のシート状媒体の枚数を検知することが必要とされる。

このような装置の一例として、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置をあげることができる。これらの画像形成装置では、設定されたページ数や部数のプリント出力を行う際に、連続して必要な枚数の記録紙を画像形成部に搬送するために、給紙部の記録紙の枚数を検知することで、記録紙の残量を管理している。

例えば、特許文献１（特許第４６２３７３２号公報）には、複写・プリンタ・ＦＡＸ等の複合機能を備えた画像形成装置における給紙トレイの記録紙の枚数検知に関する技術について開示されている。

特許文献１は、シートを積載する底板が斜めに動く給紙部において、底板が第１角度及び第２角度の状態で検出した情報に基づいてシートの積載枚数を検出する技術について開示されている。

特許文献１は、シートを積載する底板が斜めに動く給紙部のシートの積載枚数を検出することができる。しかし、特許文献１は、底板が斜めに動くことを前提としており、底板が上下に動く場合には、シートの積載枚数を検出することができない。

本発明の目的は、シートを積載する底板が上下に移動する場合においてシートの積載量を検知することである。

本発明にかかるシート状媒体積載装置は、
シート状媒体を積載し、かつ前記シート状媒体に対して垂直方向に移動する底板と、
前記底板に積載された前記シート状媒体を前記シート状媒体の厚さ方向で挟み、かつ前記シート状媒体に対して、前記底板の位置変化によらず一定である所定の角度をもって光を照射及び受光する位置に配置される発光手段及び受光手段と、
前記底板を前記垂直方向に移動させる駆動手段と、
前記底板が第１の高さの時に前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される第１の透過光量情報と、前記底板が前記第１の高さよりも高い第２の高さの時に前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される第２の透過光量情報と、に基づいて前記底板に積層された前記シート状媒体の積載量を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、シートを積載する底板が上下に移動する場合においてシートの積載量を検知することができる。

本実施形態の画像形成装置の概略構成例を示す図である。 本実施形態の積載枚数検知装置を備えた積載装置の構成例を示す図である。 発光手段及び受光手段の距離と位置関係とを説明するための図である。 距離Ｄ２＝２１．５ｍｍで４５ｋｇ紙を測定した場合の受光手段の出力電圧の範囲を示す図である。 枚数検知の原理を説明するための図である。 本実施形態の積載枚数検知処理動作例を説明するための第１の図である。 本実施形態の積載枚数検知処理動作例を説明するための第２の図である。 本実施形態の積載枚数検知処理動作例を説明するための第３の図である。 第２の実施形態を説明するための第１の図である。 第２の実施形態を説明するための第２の図である。 第２の実施形態を説明するための第３の図である。 第３の実施形態を説明するための図である。 第４の実施形態を説明するための図である。 第５の実施形態を説明するための図である。 第６の実施形態を説明するための図である。 第７の実施形態を説明するための第１の図である。 第７の実施形態を説明するための第２の図である。 第８の実施形態を説明するための第１の図である。 第８の実施形態を説明するための第２の図である。

（本発明の一態様にかかるシート状媒体積載装置の実施形態の概要）
まず、図２、図６を参照しながら、本発明の一態様にかかるシート状媒体積載装置の実施形態の概要について説明する。図２、図６は、本発明の一態様にかかるシート状媒体積載装置の構成例を示す図である。

本発明の一態様にかかるシート状媒体積載装置は、図２に示すように、底板２４と、発光手段２５０及び受光手段２５１と、駆動手段３０と、検知手段５０と、を有して構成する。

底板２４は、シート状媒体２０を積載する。

発光手段２５０及び受光手段２５１は、底板２４に積載されたシート状媒体２０の厚さ方向で挟む位置に配置される。

駆動手段３０は、底板２４をシート状媒体２０の厚さ方向に移動させる。

検知手段５０は、底板２４が第１の高さＨ１の時に発光手段２５０が発光した状態で受光手段２５１から出力される第１の透過光量情報と、底板２４が第１の高さＨ１よりも高い第２の高さＨ２の時に発光手段２５０が発光した状態で受光手段２５１から出力される第２の透過光量情報と、に基づいて底板２４に積層されたシート状媒体２０の積載量を検知する。具体的には、図６（Ｂ）に示すように、底板２４を第１の高さＨ１で停止し、発光手段２５０が発光した状態で受光手段２５１から出力される第１の透過光量情報を取得する。また、図６（Ｃ）に示すように、第１の高さＨ１よりも高い第２の高さＨ２で底板２４を停止し、発光手段２５０が発光した状態で受光手段２５１から出力される第２の透過光量情報を取得する。そして、第１の透過光量情報と、第２の透過光量情報と、に基づいて底板２４に積層されたシート状媒体２０の積載量を検知する。

本発明の一態様にかかるシート状媒体積載装置は、第１の透過光量情報と、第２の透過光量情報と、に基づいて底板２４に積層されたシート状媒体２０の積載量を検知する。これにより、シートを積載する底板が上下に移動する場合においてシートの積載量を検知することができる。以下、添付図面を参照しながら、本発明の一態様にかかるシート状媒体積載装置について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、シート状媒体積載装置を積載装置として説明する。また、シート状媒体２０を記録紙２０として説明する。また、検知手段５０を、積載枚数検知装置５０として説明する。

（第１の実施形態）
＜画像形成装置１００の構成例＞
まず、図１を参照しながら、本実施形態の画像形成装置１００の構成例について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の構成例を示す図である。本実施形態の画像形成装置１００は、例えば、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、複合機などがあげられる。

本実施形態の画像形成装置１００は、装置の略中央に画像形成部１が配置され、画像形成部１の下方に給紙部２が配置されている。給紙部２は、各段に給紙トレイ２１を備えており、必要に応じて別の給紙装置２２を増設することができる。画像形成部１の上方には、原稿を読取る読取部３が配置されている。画像形成部１の左側には排紙収納部４が配置され、画像形成された記録紙が排紙収納される。

画像形成部１は、所謂タンデムタイプと呼ばれる画像作成方式の構成を有し、無端ベルト状の中間転写ベルト５の上に、各色成分（通常、イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：ＢＫ）の作像部６が並列配置されている。作像部６は、各々、感光体ドラム６１と、その周囲に、帯電装置６２、レーザ光による走査露光装置７、トナーによる現像装置６３及びトナーのクリーニング装置６４を備えている。

上記方式の作像プロセスでは、感光体ドラム６１に形成された各色成分のトナー画像が、感光体ドラム６１と同期回転する中間転写ベルト５に転写される過程で重ね合わされ、カラー画像として合成される。

また、中間転写ベルト５上に転写されたカラー画像を記録紙に転写する転写装置５１と、転写された記録紙上のトナーを定着処理する定着装置８と、が排紙収納部４への処理経路に配置され、ここで転写、定着の各処理が行われる。

給紙部２においては、給紙トレイ２１に未使用の記録紙が収納されており、上下に移動可能に支持された底板２４が最上位の記録紙をピックアップローラ２５に当接可能な位置まで上昇させる。底板２４は、記録紙の厚さ方向に移動させる駆動手段によって上下に移動可能になっている。

底板２４の上昇によりピックアップローラ２５に当接した記録紙は、給紙ローラ２６，２７の回転により、給紙トレイ２１から送り出され、レジストローラ２３へと搬送される。レジストローラ２３は、記録紙の搬送を一時止め、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タイミングで、再び回転を開始するように制御される。

読取部３では、ブック読取りとシートスルー読取りの両方の読取り動作を可能とする。ブック読取りは、原稿台（コンタクトガラス）上に載置される原稿を読取光学系で走査し、結像面に置かれたＣＣＤ（ラインイメージセンサ）で原稿画像を変換する。シートスルー読取りは、読取部３の上部に搭載されたＡＤＦ（自動原稿搬送装置）３６によってシート原稿を搬送しながら、読取り位置にクランプされたＣＣＤ（ブック読取りと共用）で原稿画像を変換する。なお、ＡＤＦは、原稿トレイに束ねてセットされた原稿を１枚ずつ自動搬送する。

ＣＣＤにより読込まれた画像信号は、デジタル化され、画像形成出力用データを得るため、補正・変換等の画像処理が施される。画像処理され、得られた画像形成出力用データに基づいて、走査露光装置７内のＬＤ：レーザダイオードの発光を制御することにより、感光体ドラム６１に光書込みを行い、感光体表面に静電潜像が形成される。なお、光書込みは、主・副２次元走査方式で行われ、ＬＤからの光信号は、主走査に係わる回転ポリゴンミラーやレンズを介して、副走査方向に回転する感光体ドラム６１の感光体表面に至る。

また、本実施形態の画像形成装置１００は、上述した複写機能のほかに、ＦＡＸ機能及びプリンタ機能を持つ。ＦＡＸ機能は、ＦＡＸ送信において、読取部３で原稿を読取った後、ＦＡＸ信号に変換し、通信回線への送信を行う。また、ＦＡＸ受信において、通信回線から送られて来るＦＡＸ信号を受け取った後、プリント出力用データへの処理を経て、画像形成部１で画像形成を行う。また、プリンタ機能は、ＰＣ等のホスト機からプリント出力を要求して送られて来る印刷データを受け取った後、プリント出力用データへの処理を経て、画像形成部１で画像形成を行う。

ところで、上記した本実施形態の画像形成装置１００と同種の装置において、近年、カラー化及び高速化に伴い、給紙トレイ２１に積載されている記録紙の残り枚数を正確に検知する必要性が生じている。これは、中間転写ベルト５の大型化に伴い、中間転写ベルト５上に形成できる画像数が増えたのに対して、給紙トレイ２１から転写装置５１までの間にストックできる記録紙の枚数が少なくなったためである（図２（Ａ）参照）。転写装置５１は、中間転写ベルト５上の画像を記録紙に転写する装置を意味する。

例えば、本実施形態の画像形成装置１００でも、中間転写ベルト５上には５枚分の記録紙に転写できる画像を形成できるのに、給紙トレイ２１から転写装置５１までの間には３枚の記録紙しか保持することができない。３枚の記録紙は、図２（Ａ）において、記録紙２０−１、２０−２、２０−３として示している。このような画像形成装置１００では、中間転写ベルト５上に５枚分の記録紙に転写できる画像が形成された後、給紙トレイ２１から記録紙が給紙されない場合、５−３＝２枚分の記録紙に転写可能な画像が未転写のまま残されてしまうことになる。その後、残った画像は、記録紙の補給をしなければ、中間転写クリーニング装置５２により消去されることになり、トナーが無駄に消費されてしまうという不具合を起こすことになる。

上記の不具合は、給紙トレイ２１に積載されている記録紙が残り少なくなってきたときに、その枚数を検知して、残った枚数以上の画像形成を行わないようにすれば解消できる。

そこで、本実施形態では、給紙トレイ２１に積載された記録紙の少なくとも０〜３枚といった枚数を、図２（Ｂ）に示す１組の発光手段２５０及び受光手段２５１のペアによる透過光量検出方式によって検知することにしている。

１組の発光手段２５０及び受光手段２５１のペアで記録紙の枚数を検知する方式は、例えば、給紙トレイ２１に記録紙をセットした場合、給紙動作を行わなくても枚数を検知することができる。即ち、画像形成動作を始める前に積載枚数が検知できる。このため、給紙トレイ２１に今ある積載枚数を超える枚数の出力要求が操作パネルから指示された場合に、上記不具合をユーザに知らせる等の制御処理を画像形成動作を始める前に行うことができる。

図２は、本実施形態の積載装置の構成例を示す。図２（Ａ）は、図１の画像形成装置１００における、給紙トレイ２１、中間転写ベルト５、転写装置５１との関連構成の概要を示し、図２（Ｂ）は、積載枚数検知装置５０を備えた積載装置の要部をより詳細に示している。

本実施形態の積載装置は、タンデムトレイ方式等と呼称されており、記録紙２０を収容するための第一収容部２１Ａと第二収容部２１Ｂとを記録紙２０の給送方向に沿って配置され、通常は第一収容部２１Ａに収納された記録紙２０を一枚ずつ分離給送する。そして、この第一収容部２１Ａでは記録紙２０の有無を検出し、記録紙２０がなくなった状態が検出されると駆動手段３０により第一収容部２１Ａの底板２４を最下降位置まで下降させる。そして、駆動手段３０により第二収容部２１Ｂから第一収容部２１Ａに記録紙２０の束を横滑り状態で一度に送り込んで記録紙を補給する。このような積載装置では、極めて多量の記録紙２０を連続的に給送することができ、ユーザによる記録紙２０の補給作業の頻度を少なくすることができる。

本実施形態の積載装置は、図２に示すように、底板２４上に積載された記録紙２０の束を厚さ方向で挟む位置に発光手段２５０と受光手段２５１とを備えている。そして、発光手段２５０より発した光が記録紙２０の束を透過し、その透過した光が受光手段２５１に達し、受光手段２５１で光量を検出することができるようになっている。また、本実施形態では、底板２４の一部に切り欠き２９を設け、発光手段２５０から発する光が切り欠き２９を通して記録紙２０を透過し、受光手段２５１で受けることができるようになっている。

発光手段２５０としてはＬＥＤ素子、半導体レーザなどが考えられるが、白熱燈や蛍光灯等のほかの発光手段でもかまわない。発光する光の波長は、可視光でも良いが、このほかに、赤外光や紫外光等が考えられ、雑音の影響を受け難い波長を選択することが望ましい。

また、受光手段２５１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、受光した光量と受光信号との間に一定の量的関係が得られる手段であれば、どのような受光手段であってもかまわない。

また、受光手段２５１で受光する透過光量は、記録紙２０の枚数に依存するので、受光手段２５１で受光した信号と記録紙２０の枚数との量的関係を予め定めておく。そして、積載枚数検知装置５０は、この量的関係に基づいて受光手段２５１の出力信号を演算し、底板２４に積載された記録紙２０の枚数を求め、枚数検知結果として得ることにしている。なお、枚数検知に用いる受光信号と記録紙２０の枚数との量的関係については詳述する。

本実施形態の積載装置は、１組の発光手段２５０及び受光手段２５１のみで、０枚を含めて、底板２４に積載された記録紙２０の枚数検知を行うことができる。その結果、給紙トレイ２１内の記録紙２０が０枚であることを判定するためのペーパエンドセンサも必要なくなり、大幅にコストを削減することができる。

図３は、発光手段２５０及び受光手段２５１の距離と位置関係の概念図である。図３において距離Ｃ１は発光手段２５０と受光手段２５１との間の距離を示す。角度Ｅ１は、発光手段２５０と受光手段２５１とを結ぶ光軸と記録紙２０との角度を示す。距離Ｄ１は、記録紙２０と受光手段２５１との間の距離を示す。距離Ｄ２は、発光手段２５０と記録紙２０との間の距離を示す。

図３において記録紙２０の束がある場合、記録紙２０の枚数が減ると受光手段２５１の出力が増加する。例えば、距離Ｃ１を３０ｍｍ、角度Ｅ１を５５度、距離Ｄ２を２１．５ｍｍ、記録紙２０が４５ｋｇ紙で３枚の場合に、受光手段２５１の出力を電圧で得ると、受光手段２５１の出力電圧は、１．１３８７Ｖとなる。次に、記録紙２０が１枚減り、２枚になると受光手段２５１の出力電圧は、１．７２５６Ｖとなる。そして、記録紙２０が１枚になると受光手段２５１の出力電圧は、３．２８６１Ｖとなる。このように、記録紙２０が１枚減るたびに、受光手段２５１の出力電圧が増加する。

また、例えば、記録紙２０が４５ｋｇ紙で１枚、距離Ｄ２が１６ｍｍ、１８ｍ、２１．５ｍｍの場合、受光手段２５１の出力電圧は、それぞれ４．８８１６Ｖ、４．３９６２Ｖ、３．４４１９Ｖとなる。このように、発光手段２５０と記録紙２０との間の距離Ｄ２が遠くなることで、減衰した発光手段２５０の光量が記録紙２０を透過することでさらに減衰し、それにより距離Ｄ２に応じて受光手段２５１の出力が小さくなる。

図４は、距離Ｄ２＝２１．５ｍｍで４５ｋｇ紙を測定した場合の受光手段２５１の出力電圧の範囲を示したものである。図４には、記録紙２０が１枚〜４枚の場合における受光手段２５１の出力電圧の範囲が示されている。

図４に示すように、発光手段２５０と受光手段２５１とのばらつきや記録紙２０のばらつき等により、１枚〜４枚のそれぞれの枚数における受光手段２５１の出力電圧の範囲が重複し、記録紙２０の詳細な枚数を検知することができない場合があることがわかる。そのため、一定の高さのみで記録紙２０の枚数を検知しようとすると、枚数を誤検知してしまうことになる。

図５は、枚数検知の原理を説明するための図である。図５は、記録紙２０が４５ｋｇ紙で距離Ｄ２＝１８ｍｍの時の受光手段２５１の出力から、距離Ｄ２＝２１．５ｍｍの時の受光手段２５１の出力を引いたものを示している。図５には、１枚〜４枚までのそれぞれの枚数の境界線が引かれている。

１枚と２枚との境界線の式は、以下の式となる。
０．８３３×（距離Ｄ２＝１８ｍｍ時の出力電圧−距離Ｄ２＝２１．５ｍｍ時の出力電圧）＋２．５

２枚と３枚との境界線の式は、以下の式となる。
０．４１６７×（距離Ｄ２＝１８ｍｍ時の出力電圧−距離Ｄ２＝２１．５ｍｍ時の出力電圧）＋１．５

３枚と４枚との境界線境界線の式は、以下の式となる。
０．４１６７×（距離Ｄ２＝１８ｍｍ時の出力電圧−距離Ｄ２＝２１．５ｍｍ時の出力電圧）＋１．０

図５に示すように、それぞれの枚数における境界線を引くことができ、この境界線の式を用いることで、枚数を判別することができる。このため、上述した境界線の式を用いることで、発光手段２５０と受光手段２５１とのばらつきや記録紙２０のばらつき等があっても枚数検知を行うことができる。

＜積載枚数検知処理動作例＞
次に、図６〜図８を参照しながら、本実施形態の積載枚数検知処理動作例について説明する。

図６は、給紙トレイ２１に記録紙２０を積載し、その積載された記録紙２０が給紙可能な状態になるまでを示した概念図である。図６（Ａ）は、記録紙２０を底板２４に積載した状態を示す。図６（Ｂ）は、底板２４を上昇し高さＨ１で停止した状態を示す。図６（Ｃ）は、底板２４を上昇し高さＨ２の給紙可能な状態を示す。ここで図６（Ｂ）、（Ｃ）に示す高さＨ１、Ｈ２は給紙トレイ２１の底から底板２４までの高さを示している。

図７、図８は、本実施形態の積載枚数検知処理の処理動作例を示す図である。図７、図８の検知処理は、画像形成装置１００の制御システムによって行われる。

まず、給紙トレイ２１に記録紙２０を積載するにあたって、給紙トレイ２１を引き出し、給紙トレイ２１に記録紙２０を積載する。その積載された状態が図６（Ａ）の状態である。そして、通常、引き出された給紙トレイ２１が差し込まれると、給紙トレイ２１の底板２４を高さＨ１まで上昇させ、図６（Ｂ）の状態で底板２４の上昇を停止させる（ステップＳ１０１）。この時に行われる底板２４の停止動作は、例えば、底板２４を駆動するモータの回転同期信号で高さＨ１に対応する位置を規定してモータの停止制御を行うといった方法を用いる。そして、高さＨ１となる図６（Ｂ）の状態で記録紙２０の透過光量を受光手段２５１で検出し、検出値を制御システム内の記憶部に保存する（ステップＳ１０２）。次に、底板２４を高さＨ２まで上昇させ、図６（Ｃ）の状態で底板２４の上昇を停止させる（ステップＳ１０３）。この時に行われる底板２４の停止動作は、例えば、底板２４を駆動するモータの回転同期信号で高さＨ２に対応する位置を規定して、モータの停止制御を行うといった方法を用いる。そして、高さＨ２となる図６（Ｃ）の状態で記録紙２０の透過光量を受光手段２５１で検出し、検出値を制御システム内の記憶部に保存する（ステップＳ１０４）。

次に、積載枚数検知装置５０は、記憶部に保存された高さＨ１の位置における透過光量及び高さＨ２の位置における透過光量の各検出値に基づいて、枚数判定を行う（ステップＳ１０５）。ここで行う枚数判定は、図８に示すサブルーチンのフローに従い処理される。

図８のフローによると、０枚判定式を用いて算出された値が０より大きいか（即ち、０枚判定式＞０）否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、０より大きければ（Ｓ２０１／Ｙｅｓ）、記録紙０枚の条件を満たすので、積載枚数を０枚と判定する（ステップＳ２０２）。

０枚判定式を用いて算出された値が０より大きくなければ（ステップＳ２０１／Ｎｏ）、記録紙が積載されている場合である。このため、積載枚数が４枚以上であることを一意に判定できる３枚判定式を用いて、その演算結果として得られた値が０より小さいか（即ち、３枚判定式＜０）否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、０より小さければ（Ｓ２０３／Ｙｅｓ）、記録紙４枚以上の条件を満たすので、積載枚数を４枚以上と判定する（ステップＳ２０４）。

３枚判定式を用いて算出された値が０より小さくなければ（ステップＳ２０３／Ｎｏ）、積載記録紙が１〜３枚の場合であるから、順に一意に判定できる判定式を用いて算出した結果に適用していく。本例では、次に、積載枚数が３枚であることを判定できる２枚判定式を用いて、その演算結果として得られた値が０より小さいか（即ち、２枚判定式＜０）否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、０より小さければ（Ｓ２０５／Ｙｅｓ）、記録紙３枚の条件を満たすので、積載枚数を３枚と判定する（ステップＳ２０６）。

２枚判定式を用いて算出された値が０より小さくなければ（ステップＳ２０５／Ｎｏ）、積載記録紙が１または２枚の場合である。このため、一意に判定できる判定式として、積載枚数が２枚であることを判定できる１枚判定式を用いて、その演算結果として得られた値が０より小さいか（即ち、１枚判定式＜０）否かを判定する（ステップＳ２０７）。ここで、０より小さければ（Ｓ２０７／Ｙｅｓ）、記録紙２枚の条件を満たすので、積載枚数を２枚と判定する（ステップＳ２０８）。

１枚判定式を用いて算出された値が０より小さくなければ（ステップＳ２０７／Ｎｏ）、残りの積載記録紙が１枚の条件を満たすことになるので、積載枚数を１枚と判定する（ステップＳ２０９）。

また、上記の判定ステップ（ステップＳ２０２，Ｓ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２０８，Ｓ２０９）で積載枚数が判定された後、このサブルーチンの処理を終了する。

積載枚数の判定結果を得ることにより、積載枚数検知処理のフローを終えるが、画像形成装置の制御システムは、検知した積載枚数（残量）によって、記録紙２０の残量に応じた制御処理（後述する残量表示、停止制御等の処理）を行う。

図８のフローでは０枚、１枚、２枚、３枚、４枚以上の枚数が判定でき、判定方法としては、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枚となる。以下に、ある媒体の演算処理の一例を示す。

０枚判定式：高さＨ２の出力電圧−３．８０
１枚判定式：高さＨ１時の出力電圧−｛０．８３３×（高さＨ１時の出力電圧−高さＨ２時の出力電圧）＋２．５｝
２枚判定式：高さＨ１時の出力電圧−｛０．４１６７×（高さＨ１時の出力電圧−高さＨ２時の出力電圧）＋１．５｝
３枚判定式：高さＨ１時の出力電圧−｛０．４１６７×（高さＨ１時の出力電圧−高さＨ２時の出力電圧）＋１．０｝

例えば、ある４５ｋｇ紙のようなシート状媒体が１枚である場合、高さＨ１＝１８ｍｍの時の受光手段２５１の出力が４．２５７６Ｖ、高さＨ２＝２１．５ｍｍの時の受光手段２５１の出力が３．３１２３Ｖとなる。そこで、それぞれの式に値を代入すると、
０枚判定式：３．３１２３−３．８０＝−０．４８７７＜０
３枚判定式：４．２５７６−｛０．４１６７×（４．２５７６−３．３１２３）＋１．０｝＝２．８６３７＞０
２枚判定式：４．２５７６−｛０．４１６７×（４．２５７６−３．３１２３）＋１．５｝＝２．３６３７＞０
１枚判定式：４．２５７６−｛０．８３３×（４．２５７６−３．３１２３）＋２．５｝＝０．９７０２＞０
となり、シート状媒体の枚数が１枚であることがわかる。

また、例えば、ある４５ｋｇ紙のようなシート状媒体が２枚である場合、高さＨ１＝１８ｍｍの時の受光手段２５１の出力が２．１８２４Ｖ、高さＨ２＝２１．５ｍｍの時の受光手段２５１の出力が１．６９８５Ｖとなる。そこで、それぞれの式に値を代入すると、
０枚判定式：１．６９８５−３．８０＝−２．１０１５＜０
３枚判定式：２．１８２４−｛０．４１６７×（２．１８２４−１．６９８５）＋１．０｝＝０．９８０８＞０
２枚判定式：２．１８２４−｛０．４１６７×（２．１８２４−１．６９８５）＋１．５｝＝０．４８０８＞０
１枚判定式：２．１８２４−｛０．８３３×（２．１８２４−１．６９８５）＋２．５｝＝−０．７２１＜０
となり、シート状媒体の枚数が２枚であることがわかる。

そして、例えば、ある４５ｋｇ紙のようなシート状媒体が３枚である場合、高さＨ１＝１８ｍｍの時の受光手段２５１の出力が１．４０３８Ｖ、高さＨ２＝２１．５ｍｍの時の受光手段２５１の出力が１．１０６７Ｖとなる。そこで、それぞれの式に値を代入すると、
０枚判定式：１．１０６７−３．８０＝−２．６９３３＜０
３枚判定式：１．４０３８−｛０．４１６７×（１．４０３８−１．１０６７）＋１．０｝＝０．２８００＞０
２枚判定式：１．４０３８−｛０．４１６７×（１．４０３８−１．１０６７）＋１．５｝＝−０．２２０＜０
となり、シート状媒体の枚数が３枚であることがわかる。

このように、上述した０〜３枚判定式を用いることで、シート状媒体の枚数を判定することができる。なお、上記例では、３枚までを判定式で判定する方法を説明したが、判定する枚数は何枚であってもかまわない。そして、演算処理は高さＨ１と高さＨ２の受光手段２５１の出力差から枚数判定をする方法や、高さＨ１と高さＨ２の受光手段２５１の出力比率から枚数判定をする方法など色々考えられるが、別にどのような演算処理であってもかまわない。また、上述した図７では、底板２４の停止する高さがＨ１→Ｈ２の順番であったが、別に、Ｈ２→Ｈ１の順番であってもかまわないし、必ずしも、高さＨ２で給紙できる状態でなくてもかまわない。

また、上記実施形態では、記録紙２０を例に説明したが、記録紙２０に限定せず、様々なシート状媒体を用いることが可能である。シート状媒体としては、第二原図、ＯＨＰ等も適用可能である。

なお、第二原図をＨ１とＨ２が１８ｍｍ、２１．５ｍｍの組み合わせで測定すると、受光手段２５１の出力電圧が３．０６９６Ｖと２．１７５５Ｖとなる。また、Ｈ１とＨ２が１６ｍｍ、１８ｍｍにして測定すると、受光手段２５１の出力電圧が３．２４７６Ｖ、３．０６９６Ｖと大きくなる。そこで、Ｈ１とＨ２が１６ｍｍ、１８ｍｍの場合の判定式を持つなど、Ｈ１とＨ２の複数のそれぞれの高さの組み合わせに応じて判定式を切り替え、枚数判定の検知精度を高めるようにしても良い。

＜本実施形態の画像形成装置１００の作用・効果＞
本実施形態の画像形成装置１００は、記録紙２０を積載する底板２４と、底板２４に積載された記録紙２０の厚さ方向で挟む位置に配置される発光手段２５０及び受光手段２５１と、底板２４を記録紙２０の厚さ方向に移動させる駆動手段３０と、を有して構成する。そして、積載枚数検知装置５０は、底板２４を第１の高さＨ１で停止し、発光手段２５０が発光した状態で受光手段２５１から出力される第１の透過光量情報を取得する。また、第１の高さＨ１よりも高い第２の高さＨ２で底板２４を停止し、発光手段２５０が発光した状態で受光手段２５１から出力される第２の透過光量情報を取得する。そして、第１の透過光量情報と、第２の透過光量情報と、に基づいて底板２４に積層された記録紙２０の積載量を検知する。これにより、本実施形態の画像形成装置１００は、記録紙２０を積載する底板２４が上下に移動する場合において記録紙２０の積載量を検知することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。

本実施形態は、図９に示すように、受光手段２５１から出力される値を増幅する増幅回路Ａ１と、増幅回路Ａ１で増幅する増幅率を調整する増幅率制御部Ａ２と、を有し、増幅率制御部Ａ２は、受光手段２５１から出力される値に応じて増幅率を変更する。これにより、受光手段２５１から出力される値を増幅し、受光検知範囲を広げることができる。以下、図９〜図１１を参照しながら、本実施形態について詳細に説明する。

図９は、受光手段２５１に増幅回路Ａ１を接続した構成例を示す図である。本実施形態では、増幅回路Ａ１と増幅率制御部Ａ２とを備えており、増幅率制御部Ａ２で増幅回路Ａ１の増幅率を変更するようにしている。また、増幅率制御部Ａ２を接続せずに、一定倍率で増幅する場合も考えられる。そして、受光手段２５１の出力を増幅することで、そのダイナミックレンジを広くすることができ、精度良く枚数検知を行うことができる。

ここで、受光手段２５１は、得られた光量を電圧として出力している。このとき、増幅回路Ａ１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Ａ１は必ずしもオペアンプを使ったものでなくてもよく、電圧を増幅できるものであればどのような増幅回路Ａ１であってもかまわない。

受光手段２５１の出力電圧をＡ／Ｄコンバータ等でデジタル値に変換して枚数判定を行う場合、Ａ／Ｄコンバータには分解能があるため、例えば、分解能１０ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータで＋５ＶをＡ／Ｄ変換すれば、１ｂｉｔあたり約５ｍＶとなる。

また、複数の媒体を測定するときには、媒体枚数が多くなるほど、媒体を透過する光量が小さくなるため、受光手段２５１の出力電圧が小さくなる。そこで、微小な電圧を測定するには高分解能のＡ／Ｄコンバータを用いればよいが、Ａ／Ｄコンバータの分解能は有限であるため、認識できる電圧には限界がある。例えば、上記の１０ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータの例で媒体を透過した光を受光手段２５１で検出し、その出力電圧が１ｍＶであった場合、Ａ／Ｄコンバータでは０ｂｉｔとなり、１ｍＶを検出できない。

そこで、例えば１ｍＶを検出するために、受光手段２５１の出力電圧をオペアンプ等の増幅回路Ａ１により５倍に設定すれば、１ｍＶを検出することができる。しかし、受光手段２５１の出力電圧が５Ｖとなると、５Ｖ×５倍＝２５Ｖとなり、例えば、絶対最大定格＋５ＶのＡ／Ｄコンバータを使用していれば、Ａ／Ｄコンバータの絶対最大定格を超えてしまい、Ａ／Ｄコンバータを破壊してしまう可能性がある。

そのため、受光手段２５１の出力電圧に応じて、その出力を増幅率制御部Ａ２で制御し、増幅回路Ａ１の増幅率を動的に変え、受光手段２５１の出力電圧を増幅する。これにより、受光手段２５１の出力電圧が微小であっても、Ａ／Ｄコンバータで電圧を検出でき、それにより多くの媒体を高精度に枚数検知を行うことができる。

すなわち、受光手段２５１の出力をＶｆとし、そのＶｆに応じて増幅率制御部Ａ２を調整し段階的に増幅率Ａを変更する。その後、Ａ倍に増幅後の出力Ｖｇを測定することで、Ｖｇ／Ａにより元の電圧Ｖｆを求めることができる。ここで、段階的に変える倍率は、例えば、
０．１６＞Ｖｆの場合、増幅率Ａ＝２５
０．１６≦Ｖｆ＜０．８の場合、増幅率Ａ＝５
０．８≦Ｖｆの場合、増幅率Ａ＝１（増幅無し）
のようにすればよいが、必ずしもこの倍率にしなければならないというわけではない。

図１０は、Ｖｆに応じて増幅率Ａを決定し、その増幅率Ａで増幅後の電圧ＶｇよりＶｆを求める手順の一例を示す図である。本実施形態では、図１０の処理でＶｆを求めた後に、図７、図８の処理動作を行い、枚数判定を行うことになる。

まず、受光手段２５１の出力Ｖｆを測定する（ステップＳ３０１）。次に、Ｖｆを増幅する必要があるか判定する（ステップＳ３０２）。増幅する必要がある場合は（ステップＳ３０２／Ｙｅｓ）、増幅回路Ａ１の増幅率Ａを決定し（ステップＳ３０３）、受光手段２５１に増幅回路Ａ１を接続する（ステップＳ３０４）。その後、Ａ倍に増幅された出力Ｖｇを測定し（ステップＳ３０５）、Ｖｇ／ＡよりＶｆを求める（ステップＳ３０６）。

図１１は、増幅率の段階的変化を示す図である。受光手段２５１の出力ＶｆがＶｆ＜Ｋ１であったとする。この時、倍率をＬ１にする。同様に受光手段２５１の出力ＶｆがＫ１≦Ｖｆ＜Ｋ２の場合は、倍率をＬ２にし、Ｋ２≦Ｖｆの場合は、増幅無しにする。このように電圧に応じて複数の増幅率を予め決めておき、受光手段２５１の出力Ｖｆに応じて増幅率を段階的に変えていく。図１１では、２通りの増幅率の例を示したが、必ずしも、増幅率が２通り必要というわけではなく、必要に応じて何通りあってもかまわない。

記録紙２０が複数枚あり受光手段２５１の出力電圧が０．００１Ｖであったとすると、前述の分解能１０ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータでは０ｂｉｔとなってしまい、受光手段２５１の出力電圧が０Ｖであると認識されてしまう。そこで、増幅率制御部Ａ２で倍率を２５倍に設定し、増幅回路Ａ１を用いて受光手段２５１の出力電圧を５倍にすると０．０２５Ｖとなる。これをＡ／Ｄ変換すると０．０２５Ｖと認識でき、２５で割る演算処理をする、すなわち、０．０２５／２５＝０．００１より０．００１Ｖと認識できる。

これにより、Ａ／Ｄコンバータ分解能から判定できる電圧値以下の電圧であっても、上記のような処理を施すことにより、Ａ／Ｄコンバータ分解能から判定できる電圧値以下の電圧を認識でき、より多くの媒体を高精度に枚数検知することができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。

第３の実施形態は、増幅回路Ａ１で増幅した値を補正する。具体的には、図１２に示すように、第１の光量Ｌ１で発光手段２５０が発光した状態で受光手段２５１から出力される値を増幅回路Ａ１で増幅した第１の値Ｖａ２を取得する（ステップＳ４０１〜Ｓ４０５）。また、第２の光量Ｌ２で発光手段２５０が発光した状態で受光手段２５１から出力される値を増幅回路Ａ１で増幅した第２の値Ｖｂ２を取得する（ステップＳ４０６〜Ｓ４１０）。そして、第１の値Ｖａ２と、第２の値Ｖｂ２と、に応じて増幅回路Ａ１で増幅した値を補正する（ステップＳ４１１，Ｓ４１２）。これにより、増幅回路Ａ１のばらつきを補正することができる。以下、図１２を参照しながら、本実施形態の処理動作例について詳細に説明する。

図１２は、増幅回路Ａ１で電圧を増幅した際の電圧補正を説明するための図である。受光手段２５１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、増幅回路Ａ１を接続せずにＶａ１＝０．８Ｖに調整する。その後、受光手段２５１の出力をＡ＝５倍にする増幅回路Ａ１を接続し、得られた電圧をＶａ２とする。ここで、増幅回路Ａ１に使われる抵抗等の素子等にばらつきや、増幅回路Ａ１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Ａ＝５倍された電圧Ｖａ２＝４．０Ｖを得ることができる。

しかし、例えば、非反転増幅回路で１ｋΩと４ｋΩとの抵抗で倍率を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０．９ｋΩ、４．４ｋΩとなる。このため、非反転増幅回路の倍率が（３．６／１．１）＋１≒４．２７倍となり増幅回路Ａ１の出力が約３．４１８Ｖとなる。さらに、入力オフセット電圧の影響があり、例えば、入力オフセット電圧がＶＩＯ＝−０．１Ｖであった場合、増幅後の出力電圧はＶａ２＝（０．８−０．１）×４．２７＝２．９８９Ｖとなり、４．０Ｖを得ることができない。

そこで、本実施形態では、上記と同様に第二の電圧を測定する。例えば、Ｖｂ１＝０．５Ｖの場合、Ｖｂ２＝（０．５−０．１）×４．２７＝１．７０８Ｖとなる。

そして、本実施形態では、第一の電圧測定で得られた値と、第二の電圧測定で得られた値と、を基に増幅回路Ａ１の真の倍率を求めるとＡ＝４．２７となり、入力オフセット電圧はＶＩＯ＝−０．１となる。これらの処理を図１２に示す。

まず、増幅回路Ａ１の接続をＯＦＦにし（ステップＳ４０１）、出力電圧がＶａ１になるように発光手段２５０の光量を調整し、発光手段２５０の光量をＬ１にする（ステップＳ４０２）。

次に、増幅回路Ａ１の接続をＯＮにする（ステップＳ４０３）。増幅回路Ａ１の倍率は、Ａｔとする。そして、発光手段２５０を光量Ｌ１で発光し（ステップＳ４０４）、電圧測定を行い、電圧Ｖａ２を得る（ステップＳ４０５）。

次に、上記のステップＳ４０１〜４０５と同様に増幅回路Ａ１の接続をＯＦＦにし（ステップＳ４０６）、出力電圧がＶｂ１になるように発光手段２５０の光量を調整し、発光手段２５０の光量をＬ２にする（ステップＳ４０７）。

次に、増幅回路Ａ１の接続をＯＮにする（ステップＳ４０８）。増幅回路Ａ１の倍率は、Ａｔとする。そして、発光手段２５０を光量Ｌ２で発光し（ステップＳ４０９）、電圧測定を行い、電圧Ｖｂ２を得る（ステップＳ４１０）。

次に、ステップＳ４０１〜Ｓ４０５の第一の電圧測定で得られた値と、ステップＳ４０６〜Ｓ４１０の第二の電圧測定で得られた値と、を基に以下の式で増幅回路Ａ１の真の倍率Ａを求める（ステップＳ４１１）。
Ａ＝（Ｖａ２−Ｖｂ２）／（Ｖａ１−Ｖｂ１）

また、以下の式で補正電圧計算を行い、入力オフセット電圧ｄを求める（ステップＳ４１２）。
ｄ＝（Ｖａ２／Ａ）−Ｖａ１

本実施形態では、図１２に示す処理を行うことで、増幅回路Ａ１の真の倍率Ａ＝４．２７を求めることができる。また、入力オフセット電圧ｄ＝−０．１を求めることができる。その結果、増幅回路Ａ１のばらつきを補正することができる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。

第４の実施形態は、シート状媒体の種類に応じて判定式を切り替える。これにより、様々な種類のシート状媒体の枚数判定を行い、積載量を検知することができる。以下、図１３を参照しながら、本実施形態について詳細に説明する。

図１３は、シート状媒体の種類に応じて判定式を切り替える方法を説明する図である。

シート状媒体の種類によって受光手段２５１の出力が異なるため、シート状媒体の種類に応じて判定式を切り替える必要がある。例えば、普通紙、第二原図のみを給紙するのであれば、それぞれの媒体に応じて枚数判定をするための演算方法があればよい。しかし、それらに加えてＯＨＰも給紙する場合には、普通紙、第二原図に加えてＯＨＰの枚数判定をするための演算方法も必要になる。そこで、シート状媒体の種類に応じた演算方法を備え、その中から、枚数判定の対象とするシート状媒体の種類に応じた演算方法を適用する。これにより、シート状媒体の種類に応じた演算方法を用いて積載量を検知することができる。

図１３では、まず、給紙トレイ２１に積載されたシート状媒体が普通紙か否かを判定する（ステップＳ５０１）。普通紙である場合は（ステップＳ５０１／Ｙｅｓ）、普通紙用の判定式を用いて、図７、図８の処理を行うようにする（ステップＳ５０２）。

また、給紙トレイ２１に積載されたシート状媒体が第２原図である場合は（ステップＳ５０３／Ｙｅｓ）、第２原図用の判定式を用いて、図７、図８の処理を行うようにする（ステップＳ５０４）。

また、給紙トレイ２１に積載されたシート状媒体がＯＨＰである場合は（ステップＳ５０５／Ｙｅｓ）、ＯＨＰの判定式を用いて、図７、図８の処理を行うようにする（ステップＳ５０６）。

本実施形態では、図１３に示す処理を行うことで、シート状媒体の種類に応じて判定式を切り替えて図７、図８の処理を行うことができる。

なお、上記処理動作例では、普通紙、第二原図、ＯＨＰの場合について説明したが、それ以外の媒体についての判定式があってもかまわない。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。

第５の実施形態は、受光手段２５１から得られた出力値に応じて判定式を切り替える。これにより、受光手段２５１から得られた出力値に応じた判定式を用いて積載量を検知することができる。以下、図１４を参照しながら、本実施形態について詳細に説明する。

図１４は、受光手段２５１の出力値に応じて判定式を切り替える方法を説明する図である。

１つの境界線の判定式で枚数判定を行うと、枚数判定が厳しいものとなる場合がある。そこで、例えば、２枚と３枚との境界線の判定式を受光手段２５１の出力電圧が０Ｖ以上１Ｖ未満、１Ｖ以上のように閾値を決め、受光手段２５１の出力電圧に応じて判定式を切り替える。具体的には、２枚と３枚の境界線の式（即ち、２枚判定式）を受光手段２５１の出力電圧が０Ｖ以上１Ｖ未満の場合の判定式Ｄ２と、受光手段２５１の出力電圧が１Ｖ以上の場合の判定式Ｄ１と、を予め容易する。そして、受光電圧測定で得られた受光手段２５１の出力電圧Ｖｄに応じて判定式Ｄ２を用いるか、判定式Ｄ１を用いるかを切り替える。これにより、精度良く枚数判定を行うことができる。なお、受光電圧測定で得られた受光手段２５１の出力電圧Ｖｄは、高さＨ１の時の出力電圧を用いても、高さＨ２の時の出力電圧を用いても良い。但し、高さＨ２の時の出力電圧を用いることが好ましい。なお、上記の例では、受光電圧測定で得られた受光手段２５１の出力電圧Ｖｄに応じて２枚判定式Ｄ２を用いるか、２枚判定式Ｄ１を用いるかを切り替える場合について説明した。しかし、０枚判定式、３枚判定式、１枚判定式についても同様に、受光電圧測定で得られた受光手段２５１の出力電圧Ｖｄに応じた判定式を用いるようにすることも可能である。

図１４では、受光電圧測定を行い、受光手段２５１の出力電圧Ｖｄを得る（ステップＳ６０１）。次に、出力電圧Ｖｄが閾値未満（即ち、Ｖｄ＜閾値）か否かを判定する（ステップＳ６０２）。閾値未満でない場合は（ステップＳ６０２／Ｎｏ）、判定式Ｄ１を用いて図７、図８の処理を行う（ステップＳ６０３）。

また、閾値未満である場合は（ステップＳ６０２／Ｙｅｓ）、判定式Ｄ２を用いて図７、図８の処理を行う（ステップＳ６０４）。

本実施形態では、図１４に示す処理を行うことで、受光手段２５１の出力値に応じて判定式を切り替えて図７、図８の処理を行うことができる。

また、紙は時間がたつと黄色く変色するものもある。このような変化があった場合、透過光量も変化する。その際、判定式を切り替える電圧を１Ｖとするよりも、例えば、その電圧を１．１Ｖにすることでより精度良く枚数検知を行うことができる。

そこで、判定式を切り替える電圧を１．１Ｖに変更し、受光手段２５１の出力電圧が０Ｖ以上１．１Ｖ未満、１．１Ｖ以上のように、判定式を切り替える電圧を任意に調整できるようにする。これにより、より精度良く枚数検知を行うことができる。ここでは、紙が黄色く変色したために、透過光量が想定している範囲を超えてしまった場合の例を示したが、必要に応じて判定式を切り替える電圧を調整できるようにしてもかまわない。

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。

第６の実施形態は、図１５に示すように、外部光検出手段４０と、外部光除去手段４１と、を有し、発光手段２５０より発光された光以外の外部から入射した外部光の影響を除去するようにしている。これにより、外部光を除去し、誤検知を防止することができる。以下、図１５を参照しながら、本実施形態について詳細に説明する。

図１５は、外部光を除去するための構成例を示す図である。図１５（Ａ）に示すように発光手段２５０より発せられる光以外に、外部からの光が受光手段２５１に入射すると、受光手段２５１の得る光量が大きくなり、その外部光の影響により精度良く枚数検知を行うことができない。

そこで、本実施形態では、図１５（Ｂ）に示すように、フォトトランジスタ等の外部から入射する光量を検出する外部光検出手段４０と、外部光を除去する外部光除去手段４１と、を有して構成している。本実施形態では、外部から入射している光量を外部光検出手段４０で検出する。そして、外部光除去手段４１は、外部光検出手段４０で検出した光量を基に、枚数検知の演算方法を変えたり、受光手段２５１の出力値に一定倍率を乗じる演算処理をする等の補正を行い、外部光の影響を除去する。これにより、外部から入射する光の影響を取り除くことができる。

このように、外部光の影響を除去することができれば、手差しトレイのように外部光が入射する状況であっても、その影響を受けること無しに精度良く枚数検知を行うことができる。

（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態について説明する。

第７の実施形態は、図１６に示すように、温度、湿度を測定し、その測定した温度、湿度に応じた影響を除去するようにしている。これにより、温度、湿度に応じた影響を除去し、誤検知を防止することができる。以下、図１６を参照しながら、本実施形態について詳細に説明する。

検出対象である記録紙２０の周囲温度の変化は、記録紙２０を伸び縮みさせるので、透過光量を受ける受光手段２５１の検出値にも変化が現れる。温度と透過光量の間には、温度が上昇すると、透過光量が増加するといった一定の量的関係が存在し、この関係に従って、受光手段２５１の検出値が温度の上昇に応じて変化するので、その影響により、精度良く枚数検知を行うことができない。

そこで、本実施形態では、記録紙２０の周囲温度を温度センサ等で測定する。そして、測定温度が、一定の温度を超えた場合に、例えば、受光手段２５１が検出した光量検出値に対し、予めこの温度条件に対応する値として、実験的に求めておいた値の補正倍率を乗じる演算をする等の補正処理を行う。これにより、温度による影響を取り除くことができる。また、周囲温度による影響を除去するためのほかの方法としては、測定温度に応じて、演算方法を変更することも可能である。このようにすることで、例えば、高温環境で記録紙２０が伸びる等の変化があっても、その影響を受けること無しに、精度良く枚数検知を行うことができる。上記においては、高温の場合について説明したが、必ずしも高温である必要はなく、例えば、低温など、記録紙２０の特性が変化する場合において、この方法を適用すればよい。

ところで、上記した温度変化への対応は、測定温度が一定の温度以上になった場合に、光量検出値に対し、所定の補正倍率を掛けて補正を行うか、あるいは演算方法を変更する例を示した。しかし、補正や演算方法の変更を必要とする温度範囲は、必ずしも一定ではなく、設置環境等によって、適応する温度範囲が異なる。

そこで、温度変化によって光量検出値に対する補正や演算方法の変更が必要となる温度範囲の設定を任意に調整し、それぞれの温度に適応できるようにする。このように、温度範囲の設定を任意に調整し得るようにすることで、設置環境、装置の特性等に応じた設定によって、より精度良く枚数検知を行うことが可能になる。

また、検出対象である記録紙２０の周囲における湿度の変化は、記録紙２０を伸び縮みさせるので、透過光量を受ける受光手段２５１の検出値にも変化が現れる。即ち、湿度と透過光量の間には、湿度が高くなると、記録紙２０が水分を吸い込んで伸びるので、透過光量が増加するといった一定の量的関係が存在する。この関係に従い、受光手段２５１の検出値が湿度に応じて変化するので、その影響により、精度良く枚数検知を行うことができない。

そこで、本実施形態では、記録紙２０の周囲の湿度を湿度センサ等で測定する。そして、測定湿度が、一定の湿度を超えた場合に、例えば、受光手段２５１が検出した光量検出値に対し、予めこの湿度条件に対応する値として、実験的に求めておいた補正倍率値を乗じる演算をする等の補正処理を行う。これにより、湿度による影響を取り除くことができる。また、周囲の湿度による影響を除去するためのほかの方法としては、測定湿度に応じて、演算方法を変更することも可能である。このようにすることで、例えば、高湿の環境で記録紙２０が伸びる等の変化があっても、その影響を受けること無しに、精度良く枚数検知を行うことができる。上記においては、高湿の場合について説明したが、必ずしも高湿である必要はなく、例えば、低湿など、記録紙２０の特性が変化する場合において、この方法を適用すればよい。

ところで、上述した湿度変化への対応は、測定湿度が一定の湿度以上になった場合に、光量検出値に対し、所定の補正倍率を掛けて補正を行うか、あるいは演算方法を変更する例を示した。しかし、補正や演算方法の変更を必要とする湿度範囲は、必ずしも一定ではなく、設置環境等によって、適応する湿度範囲が異なる。そこで、湿度変化によって光量検出値に対する補正や演算方法の変更が必要となる湿度範囲の設定を任意に調整し得るようにして、それぞれの湿度に適応できるようにする。このように、湿度範囲の設定を任意に調整し得るようにすることで、設置環境、装置の特性等に応じた設定によって、より精度良く枚数検知を行うことが可能になる。

図１６では、温湿度測定を行い、記録紙２０の周囲の温度、湿度を得る（ステップＳ７０１）。次に、測定した温度、湿度を基に補正演算が必要か否かを判定し（ステップＳ７０２）、補正演算が必要な場合は（ステップＳ７０２／Ｙｅｓ）、補正演算を行う（ステップＳ７０３）。

本実施形態では、図１６に示す処理を行うことで、温度、湿度に応じた影響を除去し、誤検知を防止することができる。

なお、記録紙２０の湿度に対する性質は、履歴現象を伴うので、この点を考慮して補正を行うことにより、さらに精度を高めることができる。履歴現象は、例えば、紙は湿気を吸収する速度は速いが、湿気を出す速度は遅い。また、一度、吸湿や脱湿を行うと、元の水分量に戻るためには時間がかかるという現象を指す。このため、例えば、湿度センサによる測定湿度と実効湿度とに違いが生じ、透過光量の検出値等の補正に影響を与える。そこで、湿度センサで測定した湿度を随時記録し、その湿度の変化に合った処理を施すことで、湿度の変化の影響を除去するための補正を適正に行うことを可能とし、より精度良く枚数判定を行うことができる。なお、湿度の変化に合った処理を行うために、例えば、履歴が把握されている現在の測定湿度から実効湿度を得るという方法を用いることができる。即ち、測定湿度と実効湿度の関係は、予め実験により各種の履歴現象パターンにおける測定湿度と実効湿度を関係付けるデータとして求めておく。そして、記録した湿度の変化によって把握される現在の現象を実験で求めておいたパターンに当てはめ、実効湿度を得るといった方法による。実効湿度が得られれば、この湿度値により適正な補正を行うことができる。

図１７では、湿度測定を行い（ステップＳ８０２）、その測定した湿度を随時記録する（ステップＳ８０３）。次に、随時記録した湿度を基に補正演算が必要か否かを判定し（ステップＳ８０５）、補正演算が必要な場合は（ステップＳ８０５／Ｙｅｓ）、補正演算を行う（ステップＳ８０６）。

本実施形態では、図１７に示す処理を行うことで、湿度に応じた影響を除去し、誤検知を防止することができる。

（第８の実施形態）
次に、第８の実施形態について説明する。

第８の実施形態は、図１８、図１９に示すように積載枚数検知装置５０で検知した記録紙２０の枚数を表示部５５や外部接続機器８１に通知したり、積載枚数検知装置５０に設定する情報を入力部５６や外部接続機器８１から設定したりする。これにより、ユーザビリティを向上させることができる。以下、図１８、図１９を参照しながら、本実施形態について詳細に説明する。

図１８は、積載枚数検知装置５０に表示部５５、入力部５６、コンピュータ等の外部接続機器８１を接続した構成例を示す図である。

積載枚数検知装置５０は、積載枚数検知装置５０で検知した記録紙２０の枚数を表示部５５や外部接続機器８１を介してユーザに通知する。例えば、積載枚数検知装置５０は、積載枚数検知装置５０で検知した記録紙２０の枚数が３枚等の予め設定した少数枚になった場合に、表示部５５や外部接続機器８１を介して記録紙２０の枚数が少数であることをユーザに通知する。これにより、記録紙２０の枚数が少数になった時点で注意を促すメッセージをユーザに通知し、それに応じた処理をユーザが行うことができる。さらに、演算処理の方法を変更する際や補正を加える際に、入力部５６や外部接続機器８１より演算処理の方法を入力することで、簡単に、かつ、迅速に演算処理の方法を変更することができる。また、現在の演算処理の方法について確認したい場合は、図１８に示すように、積載枚数検知装置５０に表示部５５や外部接続機器８１を接続することで、表示部５５や外部接続機器８１から演算処理を確認することができる。また、現在の演算処理の方法について確認でき、補正を加えているか否か等の確認をすることができる。なお、現在の演算処理の方法を表示するのみではなく、積載枚数検知装置５０に元々内蔵されている演算処理の方法を表示するようにしても良い。

図１９は、画像形成装置１００にコンピュータ等の外部接続機器８１を接続した構成例を示す図である。

シート状媒体の枚数を表示部５５や外部接続機器８１よりユーザに通知できるようにすれば、ユーザが枚数を知りたいときに、枚数を容易に確認することができる。例えば、給紙トレイ２１に積載されているシート状媒体の枚数が画像形成枚数よりも少ない場合は、画像形成動作を開始せずに表示部５５や外部接続機器８１からシート状媒体の枚数が少数であることをユーザに通知する。また、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３６に積載されたシート状媒体の枚数と、給紙トレイ２１に積載されているシート状媒体の枚数と、を比較する。そして、給紙トレイ２１に積載されているシート状媒体の枚数が自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３６に積載されたシート状媒体の枚数よりも少ない場合に、シート状媒体の枚数が少数であることをユーザに通知する。これにより、画像形成動作を開始させてしまうことを未然に防ぐことができる。その結果、余分な画像形成を行ってしまうことを未然に防ぎ、トナーを無駄に消費し、シート状媒体に転写できなかった余分な画像を中間転写クリーニング装置５２で消去するという非生産的な動作を防止することができる。

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

例えば、上述した本実施形態の画像形成装置１００を構成する各部の制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。

なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。

例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に一時的、あるいは、永続的に記録しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。リムーバブル記録媒体は、磁気ディスク、半導体メモリなどの各種記録媒体があげられる。

なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールすることになる。また、ダウンロードサイトからコンピュータに無線転送することになる。また、ネットワークを介してコンピュータに有線で転送することになる。

プログラムの形態としては、クラウド等によるネット上のサーバからの利用もありえる。一部のプログラムのみをコンピュータに転送して利用する形態もありえる。

また、上記実施形態の画像形成装置１００を構成する各部は、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に処理を実行するだけに限定するものでない。例えば、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に処理を実行するように構築することも可能である。

１ 画像形成部
２ 給紙部
３ 読取部
４ 排紙収納部
５ 中間転写ベルト
６ 作像部
７ 走査露光装置
８ 定着装置
２０ 記録紙
２１ 給紙トレイ
２３ レジストローラ
２４ 底板
２５ ピックアップローラ
２６ 給紙ローラ
３０ 駆動手段
３６ ＡＤＦ（自動原稿搬送装置）
４０ 外部光検出手段
４１ 外部光除去手段
５０ 積載枚数検知装置
５１ 転写装置
５２ 中間転写クリーニング装置
５５ 表示部
５６ 入力部
６１ 感光体ドラム
６２ 帯電装置
６３ 現像装置
６４ クリーニング装置
８１ 外部接続機器
１００ 画像形成装置
２５０ 発光手段
２５１ 受光手段
Ａ１ 増幅回路
Ａ２ 増幅率制御部

特許第４６２３７３２号公報

Claims (6)

1. シート状媒体を積載し、かつ前記シート状媒体に対して垂直方向に移動する底板と、
   前記底板に積載された前記シート状媒体を前記シート状媒体の厚さ方向で挟み、かつ前記シート状媒体に対して、前記底板の位置変化によらず一定である所定の角度をもって光を照射及び受光する位置に配置される発光手段及び受光手段と、
   前記底板を前記垂直方向に移動させる駆動手段と、
   前記底板が第１の高さの時に前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される第１の透過光量情報と、前記底板が前記第１の高さよりも高い第２の高さの時に前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される第２の透過光量情報と、に基づいて前記底板に積層された前記シート状媒体の積載量を検知する検知手段と、
   を備えるシート状媒体積載装置。
2. 前記受光手段から出力される値を増幅する増幅手段と、
   前記増幅手段で増幅する増幅率を調整する増幅率制御手段と、を有し、
   前記増幅率制御手段は、前記受光手段から出力される値に応じて前記増幅率を変更することを特徴とする請求項１記載のシート状媒体積載装置。
3. 第１の光量で前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される値を前記増幅手段で増幅した第１の値と、第２の光量で前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される値を前記増幅手段で増幅した第２の値と、に応じて前記増幅手段で増幅した値を補正することを特徴とする請求項２記載のシート状媒体積載装置。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載のシート状媒体積載装置を備える画像形成装置。
5. シート状媒体を積載し、かつ前記シート状媒体に対して垂直方向に移動する底板と、前記底板に積載された前記シート状媒体を前記シート状媒体の厚さ方向で挟み、かつ前記シート状媒体に対して、前記底板の位置変化によらず一定である所定の角度をもって光を照射及び受光する位置に配置される発光手段及び受光手段と、を有するシート状媒体積載装置で行う制御方法であって、
   前記底板を前記垂直方向に移動させる工程と、
   前記底板が第１の高さの時に前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される第１の透過光量情報と、前記底板が前記第１の高さよりも高い第２の高さの時に前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される第２の透過光量情報と、に基づいて前記底板に積層された前記シート状媒体の積載量を検知する工程と、を有することを特徴とする制御方法。
6. シート状媒体を積載し、かつ前記シート状媒体に対して垂直方向に移動する底板と、前記底板に積載された前記シート状媒体を前記シート状媒体の厚さ方向で挟み、かつ前記シート状媒体に対して、前記底板の位置変化によらず一定である所定の角度をもって光を照射及び受光する位置に配置される発光手段及び受光手段と、を有するシート状媒体積載装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記底板を前記垂直方向に移動させる処理と、
   前記底板が第１の高さの時に前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される第１の透過光量情報と、前記底板が前記第１の高さよりも高い第２の高さの時に前記発光手段が発光した状態で前記受光手段から出力される第２の透過光量情報と、に基づいて前記底板に積層された前記シート状媒体の積載量を検知する処理と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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