JPH07172623A

JPH07172623A - 用紙残量検出装置

Info

Publication number: JPH07172623A
Application number: JP31781893A
Authority: JP
Inventors: Tokuzo Kaneda; 徳蔵金田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1995-07-11

Abstract

(57)【要約】【目的】用紙セット部にセットした用紙の残量検知と
有無検知とを一つのセンサを設けることによって行な
う。【構成】用紙セット部１５にセットした用紙１４を画
像形成部へ給紙し、この給紙に伴って用紙セット部１５
にセットされた用紙１４の表面位置が変位する形式の給
紙装置において、用紙１４の表面に向けて光を投光する
投光部と用紙１４の表面からの反射光を受光する受光部
とを有すると共に受光部で受光した反射光の入射角度に
基づいて用紙１４との距離を測定する測距センサ１を設
ける。測距センサ１からの測距データに基づいて用紙残
量を表示すると共に、測距データが所定値以上となった
場合に用紙無しの表示を行なう表示部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給紙装置において用紙
残量及び用紙の有無を検出する用紙残量検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やファクシミリ等の画像形
成装置においては、給紙装置内の用紙の有無を検出する
用紙有無検出装置を有するものが一般的である。ここ
で、ロール紙を使用する画像形成装置における用紙有無
検出装置の一例としては、ロール紙が巻回される紙管の
外周面を黒色とし、ロール紙の外周面に向けて光を当て
るランプとその反射光を受光するＣｄＳ(Cadmium Sulfi
de）センサとを設けたものがある。そして、ロール紙が
有る場合と無い場合とにおけるＣｄＳセンサが受光する
反射光の変化により、ロール紙の有無を検出するように
している。

【０００３】また、カット紙を使用する画像形成装置に
おける用紙有無検出装置の一例としては、フィーラをカ
ット紙に対して垂下し、カット紙が無くなった場合には
カット紙を載置する用紙載置台に形成した欠き穴部にフ
ィーラを落ち込ませるようにしたものがある。そして、
フィーラが欠き穴部に落ち込んだ時の変位量をセンサで
読取ることによりカット紙の有無を検出するようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したＣｄＳセンサ
方式、フィーラ垂下方式の用紙有無検出装置は、用紙の
残量を検出する用紙残量検出装置とは別個に設けられて
おり、機能上の問題点はない。しかし、用紙有無検出装
置と用紙残量検出装置とを別個に設けるということは、
部品点数の増加等によってコスト高となり、また、大き
な設置スペースを確保する必要があるために画像形成装
置の小型化が阻害される。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
用紙セット部にセットした用紙を画像形成部へ給紙し、
この給紙に伴って前記用紙セット部にセットされた前記
用紙の表面位置が変位する形式の給紙装置において、前
記用紙の表面に向けて光を投光する投光部と前記用紙の
表面からの反射光を受光する受光部とを有すると共に前
記受光部で受光した反射光の入射角度に基づいて前記用
紙との距離を測定する測距センサを設け、前記測距セン
サからの測距データに基づいて用紙残量を表示すると共
に前記測距データが所定値以上となった場合に用紙無し
の表示を行なう表示部を設けた。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、測距センサによる測距が不能である場合に
おける測距データを∞として扱うようにした。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、用紙セット部における測距センサに対向す
る位置に穴又はへこみ部を形成した。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、用紙セット部における測距センサに対向す
る面に正反射面を設けると共に、投光部から投光された
光がこの正反射面で反射したときに受光部に入射されな
い向きに前記測距センサを配置した。

【０００９】請求項５記載の発明は、請求項２記載の発
明において、測距センサの投光部から投光される光を可
視光とし、用紙セット部における前記測距センサに対向
する面を黒色とした。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では、用紙の給紙が行なわ
れることに伴って用紙の表面位置が変位すると、用紙の
表面で反射した反射光が測距センサの受光部へ入射する
際の入射角度が変化し、この入射角度に基づいて用紙と
の距離を測距センサで測定することができ、測距センサ
からの測距データに基づいて表示部に用紙残量が表示さ
れる。さらに、測距データが所定値以上になった場合に
は、表示部に用紙無しの表示が行なわれる。

【００１１】請求項２記載の発明では、測距センサによ
る測距が不能である場合には測距データが∞として扱わ
れ、従って、測距データが所定値以上となることにより
表示部に用紙無しの表示が行なわれる。

【００１２】請求項３記載の発明では、用紙が無くなっ
た場合には用紙セット部に形成されている穴又はへこみ
部の底面までの距離が測距センサにより測定され、測距
データの値が大きく変化する。従って、用紙無しと判断
する際の閾値となる測距データの所定値を、用紙セット
部までの距離と穴やへこみ部の底面までの距離との間の
略中間点の値に設定しておくことにより、用紙が無くな
ったことの検出及び表示を確実に行なえる。さらに、用
紙を検出しているときの測距データと用紙無しと判断す
る際の測距データの所定値との差を大きく設定すること
ができるため、測定誤差により用紙があるうちに用紙無
しと誤検出することが防止される。

【００１３】請求項４記載の発明では、用紙が無くなっ
たために投光部から投光された光が正反射面に当たる
と、正反射面からの反射光は受光部へ入射されず、測距
センサによる測距が不能となる。そして、この時の測距
データが∞として扱われ、用紙が無くなったことの検出
及び表示が確実に行なわれる。

【００１４】請求項５記載の発明では、用紙が無くなっ
たために投光部から投光された可視光が用紙セット部に
おける黒色の面に当たると、可視光の反射が行なわれず
に測距センサによる測距が不能となる。そして、この時
の測距データが∞として扱われ、用紙が無くなったこと
の検出及び表示が確実に行なわれる。

【００１５】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１及び図２に基づ
いて説明する。まず、図２は測距センサ１の構造及び測
距原理を示したもので、この測距センサ１は投光部２と
受光部３とを有している。前記投光部２は、ＬＥＤ４と
このＬＥＤ４から投光された光を平行光に変換するレン
ズ５とにより形成されている。一方、前記受光部３は、
受光レンズ６、受光レンズ６の焦点距離“Ｆ”上に位置
するＰＳＤ(Position Sensitive Device）７等により形
成されている。そして、ＬＥＤ４から投光された光がレ
ンズ５により平行光に変換され、この平行光が用紙の表
面のような拡散面８に当たると、フートランバートの法
則により、拡散面８への入射角に関係無く全ての方向へ
反射光が出ていく。従って、拡散面８の法線方向に寸法
“Ｌ”離反して位置する受光部３の方向へも反射光が出
ていき、この反射光は受光レンズ６に入射され、受光レ
ンズ６における物体側の主点９と像側の主点１０とを通
り、焦点距離“Ｆ”上に位置するＰＳＤ７に結像する。

【００１６】ここで、投光部２と受光部３とがなす角度
を“θ”とし、その交点１１と受光レンズ６の物体側の
主点９までの距離を“Ｌ₀”とすると、拡散面８が測距
センサ１（正確には、受光レンズ６の主点９）から“Ｌ
₀”離れて位置する時には反射光がＰＳＤ７上の結像点
１２で結像し、上述したように拡散面８が測距センサ１
から“Ｌ”離れて位置する時には反射光がＰＳＤ７上の
結像点１３で結像する。そして、これらの結像点１２，
１３間の距離“ｙ”とその方向とが、測距センサ１と拡
散面８との距離“Ｌ”に対して相関関係を有し、この関
係を数式で表現すると、ｙ／Ｆ＝Ｓ／Ｌ tan θ＝Ｓ／（Ｌ₀ −Ｌ）であるから、ｙ＝Ｆ・Ｓ／Ｌ＝Ｆ・｛Ｌ₀ −Ｌ）／Ｌ｝・tan θ となる。

【００１７】従って、“ｙ”の値を実際に検出すること
により“Ｌ”を測距データとして求めることができる。
そして、この測距センサ１を画像形成装置の給紙装置に
おいて使用した場合には、測距データ“Ｌ”が用紙セッ
ト部にセットされた用紙の表面と測距センサ１との距離
となり、しかもこの距離は、用紙の残量に応じて変化す
るため、測距データ“Ｌ”に基づいて用紙の残量を求め
ることが可能となる。

【００１８】つぎに、図１は上述した測距センサ１を用
いた画像形成装置の用紙残量検出装置を示したもので、
用紙であるカット紙１４が用紙セット部である用紙載置
台１５上に載置され、カット紙１４の表面に対向する位
置に測距センサ１が配置されている。

【００１９】従って、測距センサ１の投光部２から投光
された光をカット紙１４の表面に当て、カット紙１４の
表面で反射した反射光を受光部３で受光することによ
り、カット紙１４と測距センサ１との測距データ“ｘ”
を得ることができる。そして、この測距データ“ｘ”の
値は、カット紙１４の残量に応じて変化するものであ
り、カット紙１４が無くなった場合の測距データは“ｘ
₀ ”となる。

【００２０】つぎに、前記用紙載置台１５における前記
測距センサ１に対向する位置には、へこみ部１６が形成
されており、このへこみ部１６の底面までの測距データ
は“ｘ₁ ”となる。

【００２１】ここで、前記画像形成装置には、前記測距
センサ１が測距した測距データに基づいてカット紙１４
の残量を表示すると共に、カット紙１４が無くなったこ
とを表示する表示部（図示せず）が設けられている。な
お、カット紙１４が無くなったことの表示に関しては、
給紙動作中における測距データが所定値以上となった場
合に行なわれるもので、この所定値は、測距データ“ｘ
₀ ”と“ｘ₁ ”との略中央の値に設定されている。ま
た、へこみ部１６の直径は、測距センサ１の投光部２か
らの光が放射角度φで投光された場合にもへこみ部１６
の周縁部に当たらない大きさに形成されている。

【００２２】このような構成において、測距センサ１か
らの測距データ“ｘ”はカット紙１４を給紙することに
伴って次第に大きくなり、この測距データ“ｘ”に基づ
いてカット紙１４の残量が表示部に表示される。

【００２３】用紙載置台１５上にカット紙１４が無くな
った場合には、測距データが“ｘ₁”となり、最後のカ
ット紙１４を検出していたときの測距データに対して急
激に大きくなり、カット紙１４が無くなったことを検出
する測距データの所定値より大幅に大きくなる。従っ
て、測距センサ１が測定誤差を生じた場合であっても、
カット紙１４が無くなったことの検出及び表示を確実に
行なえる。

【００２４】さらに、カット紙１４が無くなったことを
検出する際の閾値となる測距データの所定値が用紙載置
台１５の表面までの測距データ“ｘ₀ ”に比べてかなり
大きい値であるため、測距センサ１が測定誤差を生じた
場合であっても、カット紙１４が有るにも拘らず用紙無
しの誤検出を行なうということが防止される。

【００２５】なお、本実施例においては用紙載置台１５
にへこみ部１６を形成した場合を例に挙げて説明した
が、このへこみ部１６に代えて、図３に示すような穴１
７を形成してもよい。

【００２６】ついで、本発明の第二の実施例を図４に基
づいて説明する。なお、図１及び図２において説明した
部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する（以
下、同様）。本実施例は、用紙としてロール紙１８を用
いる場合を示したもので、用紙セット部である紙管１９
にロール紙１８が巻回され、このロール紙１８の外周面
に対する法線方向に測距センサ１が配置されている。ま
た、紙管１９の外周面におけるこの紙管１９が回転する
ことに伴って前記測距センサ１と対向する面の一部にへ
こみ部２０が形成され、このへこみ部２０の底面までの
測距データは“ｘ₁ ”とされ、紙管１９の外周面までの
測距データは“ｘ₀ ”とされている。

【００２７】また、ロール紙１８が無くなったことを検
出する際の閾値となる測距データの所定値は、測距デー
タ“ｘ₀ ”と“ｘ₁ ”との略中央の値に設定されてい
る。

【００２８】このような構成において、測距センサ１か
らの測距データ“ｘ”はロール紙１８を給紙することに
伴って次第に大きくなり、この測距データ“ｘ”に基づ
いてロール紙１８の残量が表示部に表示される。

【００２９】ロール紙１８が無くなった場合において、
へこみ部２０が測距センサ１に対向する位置へ紙管１９
が回転したときの測距データが“ｘ₁ ”となり、紙管１
９の外周面の位置を検出している時の測距データ“ｘ
₀ ”に比べて急激に大きくなると共に、ロール紙１８が
無くなったことを検出する測距データの所定値より大幅
に大きくなる。従って、測距センサ１が測定誤差を生じ
た場合であっても、ロール紙１８が無くなったことの検
出及び表示を確実に行なえる。

【００３０】さらに、ロール紙１８が無くなったことを
検出する際の閾値となる測距データの所定値が紙管１９
の外周面までの測距データ“ｘ₀ ”に比べてかなり大き
い値であるため、測距センサ１が測定誤差を生じた場合
であっても、ロール紙１８が有るにも拘らず用紙無しの
誤検出を行なうということが防止される。

【００３１】なお、本実施例においては紙管１９の外周
面にへこみ部２０を形成した場合を例に挙げて説明した
が、このへこみ部２０に代えて穴を形成し、ロール紙１
８が無くなった場合にはその穴に対向する紙管１９の内
周面までの距離を測定するようにしてもよい。

【００３２】ついで、本発明の第三の実施例を図５に基
づいて説明する。本実施例は、カット紙１４が載置され
る用紙載置台１５における測距センサ１に対向する面に
正反射面２１を設けたものである。また、投光部２から
投光された光がこの正反射面２１で反射されたときに、
その反射光が受光部３に入射されない向きに測距センサ
１が配置されている。なお、前記正反射面２１は、正反
射面を有する部材を用紙載置台１５に貼付けたものでも
よく、又は、用紙載置台１５の表面自体を正反射面とし
たものでもよい。

【００３３】このような構成において、投光部２から投
光された光がカット紙１４やロール紙１８の表面のよう
な拡散面に当たっている場合には、その反射光が受光部
３において受光されるために測距データ“ｘ”を得るこ
とができる。しかし、カット紙１４が無くなることによ
って投光部２から投光された光が正反射面２１に当たる
と、その反射光が受光部３へ入射されなくなり、測距セ
ンサ１による測距が不能となる。

【００３４】そこで、測距センサ１による測距が不能と
なった場合における測距データを∞として扱うようにす
ることにより、測距データはカット紙１４が無くなった
ことを検出する際の閾値となる所定値以上となり、カッ
ト紙１４が無くなったことの検出及び表示を確実に行な
える。

【００３５】ついで、本発明の第四の実施例を図６に基
づいて説明する。本実施例は、紙管１９の外周面におけ
る紙管１９の回転に伴って測距センサ１に対向する面に
正反射面２１を設けたものである。なお、投光部２から
投光された光がこの正反射面２１で反射された反射光が
受光部３に入射されない向きに測距センサ１が配置され
ている。

【００３６】このような構成において、ロール紙１８が
無くなることによって投光部２から投光された光が正反
射面２１に当たると、その反射光が受光部３へ入射され
なくなり、測距センサ１による測距が不能となる。従っ
て、この時の測距データを∞として扱うことにより、ロ
ール紙１８が無くなったことの検出及び表示を確実に行
なえる。

【００３７】なお、本実施例においては、紙管１９の外
周面の一部にのみ正反射面２１を設けた場合を例に挙げ
て説明したが、紙管１９の外周面の全体を正反射面とし
てもよい。

【００３８】ついで、本発明の第五の実施例を図７に基
づいて説明する。本実施例は、ロール紙１８の後端部を
正反射面である接着テープ２２で紙管１９に貼付けたも
のであり、第四の実施例の場合と同様に、ロール紙１８
が無くなって投光部２から投光された光が接着テープ２
２に当たることにより測距センサ１による測距が不能と
なり、ロール紙１８が無くなったことの検出及び表示を
確実に行なえる。

【００３９】ついで、本発明の第六の実施例を説明す
る。本実施例は、投光部２から投光される光を可視光と
し、かつ、用紙載置台１５や紙管１９における測距セン
サ１に対向する面を黒色としたものである。

【００４０】ここで、図１乃至図７において説明した各
実施例の測距センサ１では、投光部２から投光される光
として赤外光等を用いており、この赤外光が当たる部材
の色が何色であっても略同様に反射が行なわれ、測距が
行なわれる。

【００４１】しかし、可視光を黒色の面に当てた場合に
は反射が行なわれず、従って、測距センサ１による測距
が不能になる。従って、この測距が不能になった場合の
測距データを∞として扱うことにより、カット紙１４や
ロール紙１８が無くなったことの検出及び表示を確実に
行なえる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の発明は上述のように、用
紙セット部にセットした用紙を画像形成部へ給紙し、こ
の給紙に伴って前記用紙セット部にセットされた前記用
紙の表面位置が変位する形式の給紙装置において、前記
用紙の表面に向けて光を投光する投光部と前記用紙の表
面からの反射光を受光する受光部とを有すると共に前記
受光部で受光した反射光の入射角度に基づいて前記用紙
との距離を測定する測距センサを設け、前記測距センサ
からの測距データに基づいて用紙残量を表示すると共に
前記測距データが所定値以上となった場合に用紙無しの
表示を行なう表示部を設けたので、用紙の給紙が行なわ
れることに伴って用紙の表面位置が変位することに基づ
いて用紙の表面と測距センサとの距離を測距センサによ
り測定することができ、この測距センサの測距データに
基づいて用紙残量を表示部に表示することができ、さら
に、測距データが所定値以上になった場合には表示部に
用紙無しの表示を行なうことができ、従って、測距セン
サを設けることのみによって用紙残量と用紙の有無とを
検出でき、部品点数の削減によるコストの低減と、設置
スペースを小さくすることによるこの測距センサを用い
る画像形成装置の小型化とを図ることができる等の効果
を有する。

【００４３】請求項２記載の発明は上述のように、請求
項１記載の発明において、測距センサによる測距が不能
である場合における測距データを∞として扱うようにし
たので、測距センサによる測距が不能になった場合には
表示部に用紙無しの表示を行なうことができる等の効果
を有する。

【００４４】請求項３記載の発明は上述のように、請求
項１記載の発明において、用紙セット部における測距セ
ンサに対向する位置に穴又はへこみ部を形成したので、
用紙が無くなった場合には用紙セット部に形成されてい
る穴又はへこみ部の底面までの距離を測距センサが測定
することになり、用紙が無くなった場合には用紙がある
場合に比べて測距データの値が大きく変化するため、用
紙無しと判断する際の閾値となる測距データの所定値を
用紙セット部までの距離と穴やへこみ部の底面までの距
離との間の略中間点の値に設定しておくことにより、用
紙が無くなったことの検出及び表示を確実に行なうこと
ができ、さらに、用紙を検出しているときの測距データ
と用紙無しと判断する際の測距データの所定値との差を
大きく設定することができるため、測定誤差により用紙
があるうちに用紙無しと誤検出することを防止できる等
の効果を有する。

【００４５】請求項４記載の発明は上述のように、請求
項２記載の発明において、用紙セット部における測距セ
ンサに対向する面に正反射面を設けると共に、投光部か
ら投光された光がこの正反射面で反射したときに受光部
に入射されない向きに前記測距センサを配置したので、
用紙が無くなったために投光部から投光された光が正反
射面に当たると、正反射面からの反射光は受光部へ入射
されず、測距センサによる測距が不能となるが、この時
の測距データを∞として扱うことにより用紙が無くなっ
たことの検出及び表示を確実に行なうことができる等の
効果を有する。

【００４６】請求項５記載の発明は上述のように、請求
項２記載の発明において、測距センサの投光部から投光
される光を可視光とし、用紙セット部における前記測距
センサに対向する面を黒色としたので、用紙が無くなっ
たために投光部から投光された可視光が用紙セット部に
おける黒色の面に当たると、可視光の反射が行なわれず
に測距センサによる測距が不能となるが、この時の測距
データを∞として扱うことにより用紙が無くなったこと
の検出及び表示を確実に行なうことができる等の効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す正面図である。

【図２】測距センサの構造及び測距原理を示す正面図で
ある。

【図３】変形例を示す正面図である。

【図４】本発明の第二の実施例を示す正面図である。

【図５】本発明の第三の実施例を示す正面図である。

【図６】本発明の第四の実施例を示す正面図である。

【図７】本発明の第五の実施例を示す正面図である。

【符号の説明】

１測距センサ２投光部３受光部１４，１８用紙１５，１９用紙セット部１６，２０へこみ部１７穴２１，２２正反射面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】用紙セット部にセットした用紙を画像形
成部へ給紙し、この給紙に伴って前記用紙セット部にセ
ットされた前記用紙の表面位置が変位する形式の給紙装
置において、前記用紙の表面に向けて光を投光する投光
部と前記用紙の表面からの反射光を受光する受光部とを
有すると共に前記受光部で受光した反射光の入射角度に
基づいて前記用紙との距離を測定する測距センサを設
け、前記測距センサからの測距データに基づいて用紙残
量を表示すると共に前記測距データが所定値以上となっ
た場合に用紙無しの表示を行なう表示部を設けたことを
特徴とする用紙残量検出装置。
【請求項２】測距センサによる測距が不能である場合
における測距データを∞として扱うことを特徴とする請
求項１記載の用紙残量検知装置。
【請求項３】用紙セット部における測距センサに対向
する位置に穴又はへこみ部を形成したことを特徴とする
請求項１記載の用紙残量検出装置。
【請求項４】用紙セット部における測距センサに対向
する面に正反射面を設けると共に、投光部から投光され
た光がこの正反射面で反射したときに受光部に入射され
ない向きに前記測距センサを配置したことを特徴とする
請求項２記載の用紙残量検出装置。
【請求項５】測距センサの投光部から投光される光を
可視光とし、用紙セット部における前記測距センサに対
向する面を黒色としたことを特徴とする請求項２記載の
用紙残量検出装置。