用紙残量検出装置および画像形成装置
【課題】 簡単な構成により、隣合う積載トレーにおける用紙残量の検出を容易にする。
【解決手段】 積載トレー５ａ、５ｂは、隣合うように併置され、用紙７ａ、７ｂが載置されその消費によって上方に変位される。スライド端子部１７ａ、１７ｂは、隣合う積載トレー５ａ、５ｂから他方の積載トレー５ａ、５ｂ方向に突設され積載トレー５ａ、５ｂに従ってスライド変位する。位置検出部１９は、積載トレー５ａ、５ｂの間にてスライド端子部１７ａ、１７ｂの変位範囲に配置された絶縁基板２１の各対向面に、スライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド自在に当接される電極パターＤＩＧ０〜ＧＮＤンを有する。位置検出部１９は、スライド端子部１７ａ、１７ｂの当接位置に応じた位置検出信号を電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤから得る。
【解決手段】 積載トレー５ａ、５ｂは、隣合うように併置され、用紙７ａ、７ｂが載置されその消費によって上方に変位される。スライド端子部１７ａ、１７ｂは、隣合う積載トレー５ａ、５ｂから他方の積載トレー５ａ、５ｂ方向に突設され積載トレー５ａ、５ｂに従ってスライド変位する。位置検出部１９は、積載トレー５ａ、５ｂの間にてスライド端子部１７ａ、１７ｂの変位範囲に配置された絶縁基板２１の各対向面に、スライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド自在に当接される電極パターＤＩＧ０〜ＧＮＤンを有する。位置検出部１９は、スライド端子部１７ａ、１７ｂの当接位置に応じた位置検出信号を電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤから得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙残量検出装置および画像形成装置に係り、プリンタ、複写機、ファクシミリ機、これらの機能を有する複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）等の画像形成装置に搭載して好適する用紙残量検出装置および当該画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置は、光学的に読み取られた画像データに基づき回転感光体の表面に潜像を形成し、トナーによってその潜像からトナー像を形成し、内蔵する給紙装置から給紙した用紙にトナー像を回転感光体から転写し、その用紙を加熱定着部を通して加熱定着させて排紙する構成が良く知られている。
【０００３】
そして、画像形成装置において多量の印刷を可能にするには、例えば、１５００枚程度の用紙載置可能な積載トレーを左右に併置し、一方の積載トレーの用紙が消費尽くされると、他方の積載トレーの用紙が給紙されるよう給紙ローラ等を切換え制御し、他方の積載トレーの用紙が消費尽くされると、再び一方の積載トレーの用紙が給紙されるよう給紙ローラ等を切換え制御する構成が提案されている。
【０００４】
このような構成では、用紙が消費された積載トレーに用紙を交互に補給すれば、多量の連続印刷も可能であるから、円滑な多量印刷を確保するために、積載トレーの位置検出に基づき用紙残量を把握し、その補給をすることが大切である。
【０００５】
従来、この種の給紙装置Ａは、図７に示すように、ユニットケース１の内底にモータ駆動によって上下動するリフト部３ａ、３ｂを各々配置して個別に積載トレー５ａ、５ｂを載置し、それら積載トレー５ａ、５ｂにセットした用紙７ａ、７ｂの給紙による消費に伴い、リフト部３ａ、３ｂによって積載トレー５ａ、５ｂを上昇変位させるとともに、これらの変位位置を残量位置検出装置Ｂで検出する構成が知られている。
【０００６】
この残量位置検出装置Ｂは、例えば図８Ａ、Ｂに示すように、積載トレー５ａの近傍に支持柱９を配置し、この支持柱９における積載トレー５ａとの対向面に上下方向に延びる凹溝１１ａを設け、凹溝１１ａ内に発光素子１３ａと受光素子１３ｂの対向対を上下３カ所に分散配置する一方、積載トレー５ａから遮蔽板１５ａを突出させて凹溝１１ａ内に遊挿させて形成されている。
【０００７】
図８Ｂは、例えば同図Ａ中の例えば最上位の発光素子１３ａと受光素子１３ｂとの対向対のみ示す。なお、図８は積載トレー５ａ側の残量位置検出装置Ｂのみ示しているが、積載トレー５ｂ近傍の残量位置検出装置Ｂも同様な構成である。
【０００８】
そのため、用紙７ａの給紙による消費に伴って上昇変位する積載トレー５ａにより、遮蔽板１５ａで何れかの発光素子１３ａと受光素子１３ｂの間をそれぞれ独立して遮光させて得たオンオフ信号を図示しない処理回路に出力し、これに基づき積載トレー５ａの位置を個別に検出して用紙の残量を把握している。
【０００９】
ところで、画像形成装置において多量の用紙をセットする従来公報として例えば特開２００１−２６１１６７号公報（特許文献１）の給紙装置が提案されている。
【００１０】
この特許文献１は、画像形成・読み取り装置の給紙装置であって、大容量給紙と２種類の用紙の給紙を行える構成を有し、大容量の給紙が可能で、かつ２種類供給でき、無駄な空間も生じされ難くしたものである。
【００１１】
また、画像形成装置において用紙残量を検出する従来公報として、例えば特開２００１−３０２０１８号公報（特許文献２）の用紙残量検出方法が提案されている。
【００１２】
この特許文献２は、上昇手段により給紙トレー内の昇降台の上昇に先だち、昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にあるか否かを上限位置検知手段により検知し、昇降台が下限位置にあるか否かを下限位置検知手段により検知し、上昇前の昇降台が下限位置にあるか否かの検知を検出し、上昇時間計測手段により計測された上昇時間又は記憶手段に記憶されている用紙残量に基づき、昇降台に載置されている用紙の残量を新たに求める構成を有し、給紙トレー内の昇降台に載置されている用紙の残量を正しく検知するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２６１１６７号公報
【特許文献２】特開２００１−３０２０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した図８に示した従来の用紙残量検出装置Ｂでは、個々の積載トレー５ａ、５ｂに近接配置された支持柱９に、発光素子１３ａと受光素子１３ｂを上下に複数対配置する必要があり、発光および受光素子１３ａ、１３ｂの配置組立て面倒でコストアップを招き易い。
【００１５】
また、特許文献１では、２種類の用紙の給紙が行える構成ではあり、用紙残量センサーで用紙の残量を検知する旨開示するのみあり、具体的な用紙残量検出手法を開示するものではない。
【００１６】
さらに、特許文献２では、上限および下限位置の間の中間位置が、検知された上限および下限位置と、上昇時間計測手段により計測された上昇時間又は記憶手段に記憶されている用紙残量とに基づき演算した間接的に検出されるから、検出構成が複雑で、中間位置を直接的に正確に検出するものではなく、改善すべき余地がある。
【００１７】
本発明はそのような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成により、隣合う積載トレーにおける用紙残量の検出が容易な用紙残量検出装置および画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
そのような課題を解決するために本発明の請求項１に係る用紙残量検出装置は、用紙が載置され当該用紙の消費によって上方に変位制御される積載トレーであって、互いに隣り合うように併置された複数の積載トレーと、隣り合う積載トレーから他方の積載トレー方向に突設され当該積載トレーに従ってスライド変位するスライド端子部と、対面する積載トレーの間にてスライド端子部の変位範囲に配置された絶縁基板の各対向面に、これに対面するスライド端子部がスライド自在に当接される電極パターンであって、所定の電位が印加されスライド端子部の当接位置に応じた位置検出信号を得る電極パターンが形成された位置検出部と、を具備している。
【００１９】
本発明の請求項２に係る用紙残量検出装置は、上記位置検出部が、その絶縁基板の各対向面において、変位範囲方向を複数に分けた区間毎に異ならせた複数の電極パターンを形成し、そのスライド端子部による区間毎の電極パターン間の短絡および開放組み合わせに応じた信号を位置検出信号として得る構成である。
【００２０】
本発明の請求項３に係る用紙残量検出装置は、上記位置検出部が、その絶縁基板の各対向面において、複数の区間のうち１区間を除いて残りの区間に共通形成された短絡パターンと、それら箇所毎に異ならせた電極パターンとを有し、そのスライド端子部による区間毎の短絡パターンと電極パターンとの短絡組み合わせに応じた信号をその位置検出信号として得る構成である。
【００２１】
本発明の請求項４に係る用紙残量検出装置は、上記位置検出部が、除かれた１区間が複数の区間の一方の端の区間である構成である。
【００２２】
本発明の請求項５に係る用紙残量検出装置は、上記位置検出部が、その絶縁基板の各対向面において、変位範囲方向に形成された抵抗パターンとこれに沿った短絡パターンとを有し、そのスライド端子部による抵抗パターンと短絡パターンとの短絡により形成される回路から位置検出信号を得る構成である。
【００２３】
本発明の請求項６に係る画像形成装置は、それら請求項１〜５いずれか１記載の用紙残量検出装置と、この用紙残量検出装置を有する給紙装置から給紙した用紙に対し画像データを画像形成する画像形成部とを具備する構成である。
【発明の効果】
【００２４】
このような本発明の請求項１に係る用紙残量検出装置では、用紙が積載された積載トレーが当該用紙の消費によって上方に変位し、これによってスライド端子部が位置検出部の電極パターン上をスライド変位し、スライド端子部の当接位置に応じた位置検出信号が位置検出部から得られるから、共通の検出部材を用いて隣合う各積載トレーにおける用紙残量の検出が容易で、構成も簡単である。
【００２５】
本発明の請求項２に係る用紙残量検出装置では、その絶縁基板の各対向面において区間毎に異ならせた複数の電極パターンが形成され、そのスライド端子部による区間毎の電極パターン間の短絡および開放組み合わせに応じた信号を位置検出信号として得るから、段階的な用紙残量の検出が可能である。
【００２６】
本発明の請求項３に係る用紙残量検出装置では、その絶縁基板の各対向面において、複数の区間のうち１区間を除いて残りの区間に共通形成された短絡パターンと、それら箇所毎に異ならせた電極パターンとを有し、そのスライド端子部による区間毎の短絡パターンと電極パターンとの短絡組み合わせに応じた信号をその位置検出信号として得るから、より簡単な構成によって段階的な用紙残量の検出が可能である。
【００２７】
本発明の請求項４に係る用紙残量検出装置では、上記位置検出部における除かれた１区間が複数の区間の一方の端の区間であるから、より一層構成が簡素化される。
【００２８】
本発明の請求項５に係る用紙残量検出装置では、上記位置検出部が、その絶縁基板の各対向面において、変位範囲方向に形成された抵抗パターンとこれに沿った短絡パターンとを有し、そのスライド端子部による抵抗パターンと短絡パターンとの短絡により形成される回路から位置検出信号を得るから、簡単な構成において、連続的な用紙残量の検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る用紙残量検出装置を含む給紙装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る用紙残量検出装置を示す要部平面図である。
【図３】本発明に係る用紙残量検出装置の動作を説明する図表である。
【図４】本発明に係る用紙残量検出装置を搭載した本発明の画像形成装置の内部構成を説明する内部構成図である。
【図５】図４の操作パネル部を説明する図である。
【図６】本発明の用紙残量検出装置の他の例を説明する図である。
【図７】従来の給紙装置を示す概略構成図である。
【図８】図７中の残量位置検出装置を示す概略縦断面図（図８Ａ）および横断面図（図８Ｂ）である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る用紙残量検出装置および画像形成装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
なお、本発明に係る用紙残量検出装置はこれを有する給紙装置とともに説明し、従来構成と同一部分には同一の符号を付す。
【００３２】
図１は、本発明に係る用紙残量検出装置の実施の形態を給紙装置Ａとともに示す概略構成図である。
【００３３】
図１において、上部開放の箱形形状を有するユニットケース１の内底には、例えばモータ駆動によって上下動する１対のリフト部３ａ、３ｂが近接するように併置されており、これには用紙７ａ、７ｂがセットされる積載トレー５ａ、５ｂが各々に載置固定されている。
【００３４】
リフト部３ａ、３ｂは、それら積載トレー５ａ、５ｂにセットした用紙７ａ、７ｂの給紙による消費に伴って駆動制御される図示しないモータによって積載トレー５ａ、５ｂを上昇変位させ、リセット操作によってそれらを下降変位させる機能を有する。
【００３５】
積載トレー５ａ、５ｂは、ユニットケース１の上部開放位置である給紙位置に、常に用紙７ａ、７ｂの最上部が位置するように規制されており、用紙７ａ、７ｂの給紙による消費に伴って上昇変位する。
【００３６】
積載トレー５ａ、５ｂの上昇変位に伴って残量用紙を検出する以下のような残量用紙検出装置Ｂが形成されている。
【００３７】
残量用紙検出装置Ｂは、隣合う積載トレー５ａ、５ｂと、これから突設されたスライド端子部１７ａ、１７ｂと、対面する積載トレー５ａ、５ｂの間にてスライド端子部１７ａ、１７ｂの変位範囲に配置された絶縁基板２１ａの各対向面に、これに対面するスライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド自在に当接される後述する電極パターンであって、所定の電位が印加されスライド端子部１７ａ、１７ｂの当接位置に応じた位置検出信号を得る電極パターンが形成された位置検出部１９と、を有して形成されている。電極パターンの詳細は後述する。
【００３８】
スライド端子部１７ａ、１７ｂは、導電性板ばねをＵ字状に湾曲した形状を有し、互いに隣の積載トレー５ａ、５ｂに向けて突設するよう積載トレー５ａ、５ｂの側部に片持ち支持され、当該先端が絶縁基板２１の対向面に弾性的に当接し、積載トレー５ａ、５ｂの上下変位によって絶縁基板２１上をスライド変位するようになっている。
【００３９】
絶縁基板２１は、隣合う積載トレー５ａ、５ｂの上下方向の変位範囲、すなわちスライド端子部１７ａ、１７ｂの上下方向の変位範囲より多少長い上下（縦）方向の長さを有して長尺状になっており、両対向面には各々図２に示すような電極パターンＤＩＧ０、ＤＩＧ１、ＤＩＧ２、ＧＮＤが形成され、上述した位置検出部１９を形成している。
【００４０】
絶縁基板２１は、隣合う積載トレー５ａ、５ｂの共通部材であって両対向面の電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤが同一であるので、以下、片面のみ説明して対向面の電極パターンの説明および図示を省略する。
【００４１】
すなわち、絶縁基板２１の上下方向を８個の等区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８に区分し、個々の区間Ｄ１〜Ｄ８には上下（長手）方向に延びる複数の電極パターンＤＩＧ０、ＤＩＧ１、ＤＩＧ２、ＧＮＤが形成されるとともに、個々の区間Ｄ１〜Ｄ８におけるそれらの電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤの有無や幅形状が異なっている。なお、電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤは公知のプリント手法等で形成される。
【００４２】
各電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤは、絶縁基板２１の下端部において外部接続部Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３となっており、絶縁基板２１の図中左側から、電極パターンＤＩＧ０、ＤＩＧ１、ＧＮＤ、ＤＩＧ２の順に間隔を置いて上下方向に形成されており、図示しないが電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２には外部接続部Ｐ０〜Ｐ２から所定の直流電圧（例えば＋３Ｖ、「１」電位）が印加されおり、電極パターンＧＮＤの外部接続部Ｐ３にはアース（「０」電位）が接続されている。
【００４３】
すなわち、電極パターンＤＩＧ０は、絶縁基板２１の下端部から細長い単位帯状になって区間Ｄ１を上方に延び、区間Ｄ２〜Ｄ５にかけて２倍幅で上方に延びて先端開放になっている。
【００４４】
電極パターンＤＩＧ０の右側に形成された電極パターンＤＩＧ１は、区間Ｄ４、Ｄ５では単位帯状で、区間Ｄ６〜Ｄ８では２倍幅で電極パターンＤＩＧ０の延長線上を絶縁基板２１の上端部（区間Ｄ８）まで延び、電極パターンＧＮＤ、ＤＩＧ２を囲むようにこの右側端部を単位帯状で下端部まで延びている。
【００４５】
電極パターンＤＩＧ１の右側には、単位帯状に形成された電極パターンＧＮＤが、絶縁基板２１の下端部から細長い単位帯状で区間Ｄ１〜区間Ｄ７まで上方に延びて開放されている。
【００４６】
電極パターンＧＮＤの右側には、絶縁基板２１の下端部から電極パターンＤＩＧ２が区間Ｄ１〜区間Ｄ２まで２倍幅で上方へ延び、区間Ｄ３、Ｄ４まで単位帯状で上方へ延びるとともに、区間Ｄ５〜Ｄ６まで再び２倍幅で延びて開放されている。
【００４７】
電極パターンＧＮＤは、複数の区間Ｄ１〜Ｄ８のうち上端の１区間Ｄ８を除いて残りの区間に共通形成され、後述するように、これに電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２を短絡させる短絡パターンとして機能する。
【００４８】
スライド端子部１７ａは、絶縁基板２１上を電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２、ＧＮＤに電気的に当接した状態で上下方向にスライドされる過程で、電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤを横切るとともに、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２にあって２倍幅部分と電極パターンＧＮＤを短絡し、短絡された電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の外部接続部Ｐ０〜Ｐ２を「０」電位する機能を有している。
【００４９】
電極パターンＧＮＤに短絡されていない電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の外部接続部Ｐ０〜Ｐ２は「１」電位のままである。
【００５０】
スライド端子部１７ａが、絶縁基板２１上を上下方向にスライドされると、区間Ｄ１〜Ｄ７では、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が電極パターンＧＮＤと短絡される形態が変化し、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の外部接続部Ｐ０〜Ｐ２が「０」電位に変化する。
【００５１】
図３は、位置検出部１９において、区間Ｄ１〜Ｄ８における電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の各電位「１」と「０」の組み合わせ状態を図表にしたものであり、これらの組み合わせ状態によって区間Ｄ１〜Ｄ８の何れかが特定され、図示しない処理回路から位置検出信が出力される。
【００５２】
例えば、０％〜１２．５％までの区間Ｄ８では電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、１、１」となり、１２．５％〜２５％までの区間Ｄ７では電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、０、１」となり、８７．５％〜１００％までの区間Ｄ１では電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、１、０」となり、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の「１」電位と「０」電位の組合せによってスライド端子部１７ａ（積載トレー５ａ）の位置が特定されるから、これを用紙残量検出に利用可能である。
【００５３】
次に、上述した用紙残量検出装置Ｂの動作を簡単に説明する。なお、積載トレー５ａからの用紙７ａの給紙が開始されるとして説明する。
【００５４】
積載トレー５ａ、５ｂに用紙７ａ、７ｂを１００％セットすると、積載トレー５ａ、５ｂが最下部に位置してスライド端子部１７ａが絶縁基板２１上の区間Ｄ１の下部に当接し、電極パターンＤＩＧ２のみが電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと短絡された状態となって電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、１、０」となる。
【００５５】
そのため、積載トレー５ａ、５ｂに関して処理回路によって１００％を示す位置検出信号を得ることが可能である。
【００５６】
そして、用紙７ａが消費されると、消費量に応じて積載トレー５ａが上昇してスライド端子部１７ａが絶縁基板２１上を上方に当接状態でスライドし、区間Ｄ５に達すると、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと短絡された状態となって電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「０、０、０」となる。そのため、積載トレー５ａに関して５０％を示す位置検出信号を得ることが可能である。
【００５７】
さらに、用紙７ａが消費されて積載トレー５ａが最上部まで上昇してスライド端子部１７ａが区間Ｄ８に達すると、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと短絡されない状態となって電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、１、１」となる。
【００５８】
そのため、積載トレー５ａに関して０％を示す位置検出信号を得ることが可能である。
【００５９】
そのため、適当な手段により、積載トレー５ｂからの用紙７ｂの給紙制御に切換え制御すれば、積載トレー５ｂからの用紙７ｂの給紙が開始される。積載トレー５ａには用紙７ａを補給すれば、次の給紙に備えることが可能である。
【００６０】
次に、上述した給紙装置Ａ、用紙残量検出装置Ｂを搭載した画像形成装置Ｃの実施の形態を、図４を参照して説明する。
【００６１】
図４において、画像形成装置Ｃは、主制御部２３を中心にして画像取込部２５、記憶部２７、操作パネル部２９、通信部３１および印刷部３３を有し、例えば複合機を構成している。なお、画像形成装置Ｃは、これ以外にも構成を有するが、本発明の要旨ではないので説明および図示を省略する。
【００６２】
画像読取部２５は、例えば図４に示すように、画像形成装置Ｃの本体ケース３５の上部に配置され、主制御部２３の制御の下、例えば印刷された原稿から画像を光学的に読み込み、フィルタ処理等をして電子的印刷ジョブを生成する公知のスキャナ等の画像データの入力部であり、生成した印刷ジョブが記憶部２７に順次記憶されるようになっている。
【００６３】
記憶部２７は、主制御部２３の制御の下、画像読取部２５からの読取画像データ又は通信部３１からの受信画像データ、主制御部２３の動作プログラムを記憶した読み書き可能な例えばハードディスクである。
【００６４】
操作パネル部２９は、本体ケース３５の上部に配置され、主制御部２３の制御の下、例えば、種々の動作状態の表示が可能な表示部としての公知の例えば液晶表示パネルと、装置の動作に係る画像が表示されたキーを押下することにより、画像読取、印刷指示その他の指示を受付ける入力部としての機能を有している。
【００６５】
すなわち、操作パネル部２９は、例えば図５に示すように、印刷（印字、コピー）処理、プリンタ処理、スキャナ処理、ファックス処理等の種々の操作指示や選択をする選択キー２９ａ、それらの操作に係る動作機能の設定、変更等を入力する入力部としてのテンキー２９ｂ、スタートキー２９ｃ、表示パネル部２９ｄ等を有している。
【００６６】
表示パネル部２９ｄは、画像形成装置Ｃの動作を表示するとともに、上述した位置検出部１９からの位置検出信号に基づき用紙残量をバー表示２９ｅで表示する表示部として機能する。
【００６７】
図４の通信部３１は、主制御部２３の制御の下、所定のプロトコルに従い、いずれも図示しないネットワークを介して情報処理装置（コンピュータ）との間で画像データの送受信に送受信するインターフェース部である。
【００６８】
印刷部３３は、画像データから印刷画像イメージデータを展開作成し、これに基づきトナー像を画像形成し、このトナー像を用紙に転写定着して排紙するものである。
【００６９】
すなわち、印刷部３３は、本体ケース３５内に配置された用紙残量検出装置Ｂを有する上述した給紙装置Ａと、印刷画像イメージデータに基づきトナーで感光体ドラムにトナー現像してこれを用紙に転写する画像形成部としての転写部３７と、トナー像の転写された用紙を定着する定着部３９と、定着された用紙を両面印刷用に転写部１９に戻す反転搬送部２５等とを有し、これらが印刷部３３を形成している。符号４１は排紙トレーである。
【００７０】
主制御部２３は、ＣＰＵ、このＣＰＵの動作プログラムを格納したＲＯＭおよび作業用ＲＡＭ（何れも図示せず。）を有して形成されており、上述し画像読取部２５、記憶部２７、ユーザ履歴作成部７、操作パネル部２９、印刷部３３および通信部３１等を制御する機能を有している。
【００７１】
主制御部２３は、上述した処理回路からの位置検出信号に基づき用紙残量データを形成し、操作パネル部２９の表示パネル部２９ｄに表示制御する機能を有している。
【００７２】
このように本発明の用紙残量検出装置Ｂは、用紙７ａ、７ｂが載置され当該用紙７ａ、７ｂの消費によって上方に変位制御される積載トレー５ａ、５ｂであって、互いに隣り合うように併置された複数の積載トレー５ａ、５ｂと、隣り合う積載トレー５ａ、５ｂから他方の積載トレー５ａ、５ｂ方向に突設され当該積載トレー５ａ、５ｂに従ってスライド変位するスライド端子部１７ａ、１７ｂと、対面する積載トレー５ａ、５ｂの間にてスライド端子部１７ａ、１７ｂの変位範囲に配置された絶縁基板２１の各対向面に、これに対面するスライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド自在に当接される電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤであって、所定の電位が印加されスライド端子部１７ａ、１７ｂの当接位置に応じた位置検出信号を得る電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤが形成された位置検出部１９を具備している。
【００７３】
しかも、その位置検出部１９が、絶縁基板２１の各対向面において、変位範囲方向を複数に分けた区間毎に異ならせた複数の電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤを形成し、複数の区間のうち一方の端の１区間を除いて残りの区間に共通形成された電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと、それら箇所毎に異ならせた電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２とを有し、そのスライド端子部１７ａ、１７ｂによる区間毎の電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２との短絡組み合わせに応じた信号をその位置検出信号として得るよう形成されている。
【００７４】
そのため、隣合う用紙の積載トレー５ａ、５ｂに設けたスライド端子部１７ａ、１７ｂを絶縁基板２１に弾性的に当接させるだけ用紙７ａ、７ｂの残量検出が可能であるし、単に、隣合う積載トレー５ａ、５ｂの間に、共用配置した絶縁基板２１に電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤを形成し、対向面からスライド端子部１７ａ、１７ｂを当接させるだけで、隣合う積載トレー５ａ、５ｂの用紙７ａ、７ｂの残量検出が可能であるから、構成や組み立てが極めて簡単で、安価になる。
【００７５】
ところで、本発明の用紙残量検出装置Ｂにおいては、電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤが上端の区間Ｄ８のみ除かれる構成であったが、いずれかの区間において除かれる構成も可能であるものの、除かれた１区間が一方の端区間とする構成では、電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤを短く形成可能で、形状も小型化が容易である。
【００７６】
また、本発明の用紙残量検出装置Ｂにおいては、変位範囲方向を複数に分けた各区間で異ならせた複数の電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤを形成し、スライド端子部１７ａ、１７ｂによる各区間毎の電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤ間の短絡および開放組み合わせに応じた信号を位置検出信号として得るよう構成すれば、簡単な構成により、隣合う積載トレー５ａ、５ｂにおける用紙残量の検出が容易である。
【００７７】
要は、対面する積載トレー５ａ、５ｂの間にてスライド端子部１７ａ、１７ｂの変位範囲に配置された絶縁基板２１の各対向面に、これに対面するスライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド自在に当接される電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤであって、所定の電位が印加されスライド端子部１７ａ、１７ｂの当接位置に応じた位置検出信号を得る電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤが形成された位置検出部１９であれば、本発明の目的達成が可能である。
【００７８】
上述した本発明の用紙残量検出装置Ｂでは、積載トレー５ａ、５ｂのスライド変位範囲を複数の区間Ｄ１〜Ｄ８に分け、個々の区間Ｄ１〜Ｄ８においては同一の用紙残量を段階的（デジタル的）に検出するよう位置検出部１９を形成したが、本発明はこれ限定されない。
【００７９】
例えば、図６に示すように、上述した絶縁基板２１の対向面において、細長い帯状の高抵抗の電極パターン（抵抗パターン）ＤＩＧ３およびこれに僅かの間隔をおいて並行に形成された電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤとを有し、そのスライド端子部１７ａ、１７ｂによる電極パターン（抵抗パターン）ＤＩＧ３と電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤとの短絡により形成される外部接続部Ｐ４から位置検出信号を連続的（アナログ的）に検出する位置検出部１９を形成する構成も可能である。
【００８０】
このような構成では、積載トレー５ａ、５ｂのスライド変位によってスライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド変位すると、電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤにて短絡される抵抗パターンＤＩＧ３の位置が変化し、電極パターン（抵抗パターン）ＤＩＧ３から電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤによる回路抵抗分が変化するから、これに基づき積載トレー５ａ、５ｂの変位位置から用紙残量７ａ、７ｂの残量検出が可能である。
【００８１】
また、本発明の用紙残量検出装置Ｂにおいては、２個の積載トレー５ａ、５ｂを有する構成に限らず、複数の積載トレー５ａ、５ｂを隣合わせて接近併置させる構成において実施可能である。
【００８２】
さらに、上述した個々の電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２において、一部区間Ｄ２〜Ｄ５が他の区間に比べて２倍幅になっているが、本発明では２倍幅に限定されるものではない。もっとも、確実な接触を確保する観点から、部分的に幅広に形成することが好ましい。
【００８３】
さらにまた、積載トレー５a、５ｂは、モータ駆動によって上下動するリフト部３ａ、３ｂによって上下変位制御される構成に限らず、上方に付勢変位される構成であっても良く、用紙が積載された積載トレーが当該用紙の消費によって上方に変位される構成であれば本発明の目的達成が可能である。
【００８４】
そして、本発明の用紙残量検出装置を搭載した画像形成装置Ｃにおいても、用紙残量検出装置と同様の効果を有する。
【符号の説明】
【００８５】
１ ユニットケース
３ａ、３ｂ リフト部
５ａ、５ｂ 積載トレー
７ａ、７ｂ 用紙
９ 支持柱
１１ａ、１１ｂ 凹溝
１３ａ 発光素子
１３ｂ 受光素子
１５ａ、１５ｂ 遮蔽板
１７ａ、１７ｂ スライド端子部
１９ 位置検出部
２１ 絶縁基板
２３ 主制御部
２５ 画像取込部
２７ 記憶部
２９ 操作パネル部
２９ａ 選択キー
２９ｂ テンキー
２９ｃ スタートキー
２９ｄ 表示パネル部
３１ 通信部
３３ 印刷部
３５ 本体ケース
３７ 転写部
３９ 定着部
４１ 排紙トレー
Ａ 給紙装置
Ｂ 残量位置検出装置
Ｃ 画像形成装置
ＤＩＧ０、ＤＩＧ１、ＤＩＧ２ 電極パターン
ＤＩＧ３ 電極パターン（抵抗パターン）
ＧＮＤ 電極パターン（短絡パターン）
Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ 外部接続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙残量検出装置および画像形成装置に係り、プリンタ、複写機、ファクシミリ機、これらの機能を有する複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）等の画像形成装置に搭載して好適する用紙残量検出装置および当該画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置は、光学的に読み取られた画像データに基づき回転感光体の表面に潜像を形成し、トナーによってその潜像からトナー像を形成し、内蔵する給紙装置から給紙した用紙にトナー像を回転感光体から転写し、その用紙を加熱定着部を通して加熱定着させて排紙する構成が良く知られている。
【０００３】
そして、画像形成装置において多量の印刷を可能にするには、例えば、１５００枚程度の用紙載置可能な積載トレーを左右に併置し、一方の積載トレーの用紙が消費尽くされると、他方の積載トレーの用紙が給紙されるよう給紙ローラ等を切換え制御し、他方の積載トレーの用紙が消費尽くされると、再び一方の積載トレーの用紙が給紙されるよう給紙ローラ等を切換え制御する構成が提案されている。
【０００４】
このような構成では、用紙が消費された積載トレーに用紙を交互に補給すれば、多量の連続印刷も可能であるから、円滑な多量印刷を確保するために、積載トレーの位置検出に基づき用紙残量を把握し、その補給をすることが大切である。
【０００５】
従来、この種の給紙装置Ａは、図７に示すように、ユニットケース１の内底にモータ駆動によって上下動するリフト部３ａ、３ｂを各々配置して個別に積載トレー５ａ、５ｂを載置し、それら積載トレー５ａ、５ｂにセットした用紙７ａ、７ｂの給紙による消費に伴い、リフト部３ａ、３ｂによって積載トレー５ａ、５ｂを上昇変位させるとともに、これらの変位位置を残量位置検出装置Ｂで検出する構成が知られている。
【０００６】
この残量位置検出装置Ｂは、例えば図８Ａ、Ｂに示すように、積載トレー５ａの近傍に支持柱９を配置し、この支持柱９における積載トレー５ａとの対向面に上下方向に延びる凹溝１１ａを設け、凹溝１１ａ内に発光素子１３ａと受光素子１３ｂの対向対を上下３カ所に分散配置する一方、積載トレー５ａから遮蔽板１５ａを突出させて凹溝１１ａ内に遊挿させて形成されている。
【０００７】
図８Ｂは、例えば同図Ａ中の例えば最上位の発光素子１３ａと受光素子１３ｂとの対向対のみ示す。なお、図８は積載トレー５ａ側の残量位置検出装置Ｂのみ示しているが、積載トレー５ｂ近傍の残量位置検出装置Ｂも同様な構成である。
【０００８】
そのため、用紙７ａの給紙による消費に伴って上昇変位する積載トレー５ａにより、遮蔽板１５ａで何れかの発光素子１３ａと受光素子１３ｂの間をそれぞれ独立して遮光させて得たオンオフ信号を図示しない処理回路に出力し、これに基づき積載トレー５ａの位置を個別に検出して用紙の残量を把握している。
【０００９】
ところで、画像形成装置において多量の用紙をセットする従来公報として例えば特開２００１−２６１１６７号公報（特許文献１）の給紙装置が提案されている。
【００１０】
この特許文献１は、画像形成・読み取り装置の給紙装置であって、大容量給紙と２種類の用紙の給紙を行える構成を有し、大容量の給紙が可能で、かつ２種類供給でき、無駄な空間も生じされ難くしたものである。
【００１１】
また、画像形成装置において用紙残量を検出する従来公報として、例えば特開２００１−３０２０１８号公報（特許文献２）の用紙残量検出方法が提案されている。
【００１２】
この特許文献２は、上昇手段により給紙トレー内の昇降台の上昇に先だち、昇降台に載置されている用紙の上面が上限位置にあるか否かを上限位置検知手段により検知し、昇降台が下限位置にあるか否かを下限位置検知手段により検知し、上昇前の昇降台が下限位置にあるか否かの検知を検出し、上昇時間計測手段により計測された上昇時間又は記憶手段に記憶されている用紙残量に基づき、昇降台に載置されている用紙の残量を新たに求める構成を有し、給紙トレー内の昇降台に載置されている用紙の残量を正しく検知するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２６１１６７号公報
【特許文献２】特開２００１−３０２０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した図８に示した従来の用紙残量検出装置Ｂでは、個々の積載トレー５ａ、５ｂに近接配置された支持柱９に、発光素子１３ａと受光素子１３ｂを上下に複数対配置する必要があり、発光および受光素子１３ａ、１３ｂの配置組立て面倒でコストアップを招き易い。
【００１５】
また、特許文献１では、２種類の用紙の給紙が行える構成ではあり、用紙残量センサーで用紙の残量を検知する旨開示するのみあり、具体的な用紙残量検出手法を開示するものではない。
【００１６】
さらに、特許文献２では、上限および下限位置の間の中間位置が、検知された上限および下限位置と、上昇時間計測手段により計測された上昇時間又は記憶手段に記憶されている用紙残量とに基づき演算した間接的に検出されるから、検出構成が複雑で、中間位置を直接的に正確に検出するものではなく、改善すべき余地がある。
【００１７】
本発明はそのような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成により、隣合う積載トレーにおける用紙残量の検出が容易な用紙残量検出装置および画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
そのような課題を解決するために本発明の請求項１に係る用紙残量検出装置は、用紙が載置され当該用紙の消費によって上方に変位制御される積載トレーであって、互いに隣り合うように併置された複数の積載トレーと、隣り合う積載トレーから他方の積載トレー方向に突設され当該積載トレーに従ってスライド変位するスライド端子部と、対面する積載トレーの間にてスライド端子部の変位範囲に配置された絶縁基板の各対向面に、これに対面するスライド端子部がスライド自在に当接される電極パターンであって、所定の電位が印加されスライド端子部の当接位置に応じた位置検出信号を得る電極パターンが形成された位置検出部と、を具備している。
【００１９】
本発明の請求項２に係る用紙残量検出装置は、上記位置検出部が、その絶縁基板の各対向面において、変位範囲方向を複数に分けた区間毎に異ならせた複数の電極パターンを形成し、そのスライド端子部による区間毎の電極パターン間の短絡および開放組み合わせに応じた信号を位置検出信号として得る構成である。
【００２０】
本発明の請求項３に係る用紙残量検出装置は、上記位置検出部が、その絶縁基板の各対向面において、複数の区間のうち１区間を除いて残りの区間に共通形成された短絡パターンと、それら箇所毎に異ならせた電極パターンとを有し、そのスライド端子部による区間毎の短絡パターンと電極パターンとの短絡組み合わせに応じた信号をその位置検出信号として得る構成である。
【００２１】
本発明の請求項４に係る用紙残量検出装置は、上記位置検出部が、除かれた１区間が複数の区間の一方の端の区間である構成である。
【００２２】
本発明の請求項５に係る用紙残量検出装置は、上記位置検出部が、その絶縁基板の各対向面において、変位範囲方向に形成された抵抗パターンとこれに沿った短絡パターンとを有し、そのスライド端子部による抵抗パターンと短絡パターンとの短絡により形成される回路から位置検出信号を得る構成である。
【００２３】
本発明の請求項６に係る画像形成装置は、それら請求項１〜５いずれか１記載の用紙残量検出装置と、この用紙残量検出装置を有する給紙装置から給紙した用紙に対し画像データを画像形成する画像形成部とを具備する構成である。
【発明の効果】
【００２４】
このような本発明の請求項１に係る用紙残量検出装置では、用紙が積載された積載トレーが当該用紙の消費によって上方に変位し、これによってスライド端子部が位置検出部の電極パターン上をスライド変位し、スライド端子部の当接位置に応じた位置検出信号が位置検出部から得られるから、共通の検出部材を用いて隣合う各積載トレーにおける用紙残量の検出が容易で、構成も簡単である。
【００２５】
本発明の請求項２に係る用紙残量検出装置では、その絶縁基板の各対向面において区間毎に異ならせた複数の電極パターンが形成され、そのスライド端子部による区間毎の電極パターン間の短絡および開放組み合わせに応じた信号を位置検出信号として得るから、段階的な用紙残量の検出が可能である。
【００２６】
本発明の請求項３に係る用紙残量検出装置では、その絶縁基板の各対向面において、複数の区間のうち１区間を除いて残りの区間に共通形成された短絡パターンと、それら箇所毎に異ならせた電極パターンとを有し、そのスライド端子部による区間毎の短絡パターンと電極パターンとの短絡組み合わせに応じた信号をその位置検出信号として得るから、より簡単な構成によって段階的な用紙残量の検出が可能である。
【００２７】
本発明の請求項４に係る用紙残量検出装置では、上記位置検出部における除かれた１区間が複数の区間の一方の端の区間であるから、より一層構成が簡素化される。
【００２８】
本発明の請求項５に係る用紙残量検出装置では、上記位置検出部が、その絶縁基板の各対向面において、変位範囲方向に形成された抵抗パターンとこれに沿った短絡パターンとを有し、そのスライド端子部による抵抗パターンと短絡パターンとの短絡により形成される回路から位置検出信号を得るから、簡単な構成において、連続的な用紙残量の検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る用紙残量検出装置を含む給紙装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る用紙残量検出装置を示す要部平面図である。
【図３】本発明に係る用紙残量検出装置の動作を説明する図表である。
【図４】本発明に係る用紙残量検出装置を搭載した本発明の画像形成装置の内部構成を説明する内部構成図である。
【図５】図４の操作パネル部を説明する図である。
【図６】本発明の用紙残量検出装置の他の例を説明する図である。
【図７】従来の給紙装置を示す概略構成図である。
【図８】図７中の残量位置検出装置を示す概略縦断面図（図８Ａ）および横断面図（図８Ｂ）である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る用紙残量検出装置および画像形成装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
なお、本発明に係る用紙残量検出装置はこれを有する給紙装置とともに説明し、従来構成と同一部分には同一の符号を付す。
【００３２】
図１は、本発明に係る用紙残量検出装置の実施の形態を給紙装置Ａとともに示す概略構成図である。
【００３３】
図１において、上部開放の箱形形状を有するユニットケース１の内底には、例えばモータ駆動によって上下動する１対のリフト部３ａ、３ｂが近接するように併置されており、これには用紙７ａ、７ｂがセットされる積載トレー５ａ、５ｂが各々に載置固定されている。
【００３４】
リフト部３ａ、３ｂは、それら積載トレー５ａ、５ｂにセットした用紙７ａ、７ｂの給紙による消費に伴って駆動制御される図示しないモータによって積載トレー５ａ、５ｂを上昇変位させ、リセット操作によってそれらを下降変位させる機能を有する。
【００３５】
積載トレー５ａ、５ｂは、ユニットケース１の上部開放位置である給紙位置に、常に用紙７ａ、７ｂの最上部が位置するように規制されており、用紙７ａ、７ｂの給紙による消費に伴って上昇変位する。
【００３６】
積載トレー５ａ、５ｂの上昇変位に伴って残量用紙を検出する以下のような残量用紙検出装置Ｂが形成されている。
【００３７】
残量用紙検出装置Ｂは、隣合う積載トレー５ａ、５ｂと、これから突設されたスライド端子部１７ａ、１７ｂと、対面する積載トレー５ａ、５ｂの間にてスライド端子部１７ａ、１７ｂの変位範囲に配置された絶縁基板２１ａの各対向面に、これに対面するスライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド自在に当接される後述する電極パターンであって、所定の電位が印加されスライド端子部１７ａ、１７ｂの当接位置に応じた位置検出信号を得る電極パターンが形成された位置検出部１９と、を有して形成されている。電極パターンの詳細は後述する。
【００３８】
スライド端子部１７ａ、１７ｂは、導電性板ばねをＵ字状に湾曲した形状を有し、互いに隣の積載トレー５ａ、５ｂに向けて突設するよう積載トレー５ａ、５ｂの側部に片持ち支持され、当該先端が絶縁基板２１の対向面に弾性的に当接し、積載トレー５ａ、５ｂの上下変位によって絶縁基板２１上をスライド変位するようになっている。
【００３９】
絶縁基板２１は、隣合う積載トレー５ａ、５ｂの上下方向の変位範囲、すなわちスライド端子部１７ａ、１７ｂの上下方向の変位範囲より多少長い上下（縦）方向の長さを有して長尺状になっており、両対向面には各々図２に示すような電極パターンＤＩＧ０、ＤＩＧ１、ＤＩＧ２、ＧＮＤが形成され、上述した位置検出部１９を形成している。
【００４０】
絶縁基板２１は、隣合う積載トレー５ａ、５ｂの共通部材であって両対向面の電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤが同一であるので、以下、片面のみ説明して対向面の電極パターンの説明および図示を省略する。
【００４１】
すなわち、絶縁基板２１の上下方向を８個の等区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８に区分し、個々の区間Ｄ１〜Ｄ８には上下（長手）方向に延びる複数の電極パターンＤＩＧ０、ＤＩＧ１、ＤＩＧ２、ＧＮＤが形成されるとともに、個々の区間Ｄ１〜Ｄ８におけるそれらの電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤの有無や幅形状が異なっている。なお、電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤは公知のプリント手法等で形成される。
【００４２】
各電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤは、絶縁基板２１の下端部において外部接続部Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３となっており、絶縁基板２１の図中左側から、電極パターンＤＩＧ０、ＤＩＧ１、ＧＮＤ、ＤＩＧ２の順に間隔を置いて上下方向に形成されており、図示しないが電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２には外部接続部Ｐ０〜Ｐ２から所定の直流電圧（例えば＋３Ｖ、「１」電位）が印加されおり、電極パターンＧＮＤの外部接続部Ｐ３にはアース（「０」電位）が接続されている。
【００４３】
すなわち、電極パターンＤＩＧ０は、絶縁基板２１の下端部から細長い単位帯状になって区間Ｄ１を上方に延び、区間Ｄ２〜Ｄ５にかけて２倍幅で上方に延びて先端開放になっている。
【００４４】
電極パターンＤＩＧ０の右側に形成された電極パターンＤＩＧ１は、区間Ｄ４、Ｄ５では単位帯状で、区間Ｄ６〜Ｄ８では２倍幅で電極パターンＤＩＧ０の延長線上を絶縁基板２１の上端部（区間Ｄ８）まで延び、電極パターンＧＮＤ、ＤＩＧ２を囲むようにこの右側端部を単位帯状で下端部まで延びている。
【００４５】
電極パターンＤＩＧ１の右側には、単位帯状に形成された電極パターンＧＮＤが、絶縁基板２１の下端部から細長い単位帯状で区間Ｄ１〜区間Ｄ７まで上方に延びて開放されている。
【００４６】
電極パターンＧＮＤの右側には、絶縁基板２１の下端部から電極パターンＤＩＧ２が区間Ｄ１〜区間Ｄ２まで２倍幅で上方へ延び、区間Ｄ３、Ｄ４まで単位帯状で上方へ延びるとともに、区間Ｄ５〜Ｄ６まで再び２倍幅で延びて開放されている。
【００４７】
電極パターンＧＮＤは、複数の区間Ｄ１〜Ｄ８のうち上端の１区間Ｄ８を除いて残りの区間に共通形成され、後述するように、これに電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２を短絡させる短絡パターンとして機能する。
【００４８】
スライド端子部１７ａは、絶縁基板２１上を電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２、ＧＮＤに電気的に当接した状態で上下方向にスライドされる過程で、電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤを横切るとともに、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２にあって２倍幅部分と電極パターンＧＮＤを短絡し、短絡された電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の外部接続部Ｐ０〜Ｐ２を「０」電位する機能を有している。
【００４９】
電極パターンＧＮＤに短絡されていない電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の外部接続部Ｐ０〜Ｐ２は「１」電位のままである。
【００５０】
スライド端子部１７ａが、絶縁基板２１上を上下方向にスライドされると、区間Ｄ１〜Ｄ７では、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が電極パターンＧＮＤと短絡される形態が変化し、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の外部接続部Ｐ０〜Ｐ２が「０」電位に変化する。
【００５１】
図３は、位置検出部１９において、区間Ｄ１〜Ｄ８における電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の各電位「１」と「０」の組み合わせ状態を図表にしたものであり、これらの組み合わせ状態によって区間Ｄ１〜Ｄ８の何れかが特定され、図示しない処理回路から位置検出信が出力される。
【００５２】
例えば、０％〜１２．５％までの区間Ｄ８では電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、１、１」となり、１２．５％〜２５％までの区間Ｄ７では電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、０、１」となり、８７．５％〜１００％までの区間Ｄ１では電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、１、０」となり、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２の「１」電位と「０」電位の組合せによってスライド端子部１７ａ（積載トレー５ａ）の位置が特定されるから、これを用紙残量検出に利用可能である。
【００５３】
次に、上述した用紙残量検出装置Ｂの動作を簡単に説明する。なお、積載トレー５ａからの用紙７ａの給紙が開始されるとして説明する。
【００５４】
積載トレー５ａ、５ｂに用紙７ａ、７ｂを１００％セットすると、積載トレー５ａ、５ｂが最下部に位置してスライド端子部１７ａが絶縁基板２１上の区間Ｄ１の下部に当接し、電極パターンＤＩＧ２のみが電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと短絡された状態となって電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、１、０」となる。
【００５５】
そのため、積載トレー５ａ、５ｂに関して処理回路によって１００％を示す位置検出信号を得ることが可能である。
【００５６】
そして、用紙７ａが消費されると、消費量に応じて積載トレー５ａが上昇してスライド端子部１７ａが絶縁基板２１上を上方に当接状態でスライドし、区間Ｄ５に達すると、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと短絡された状態となって電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「０、０、０」となる。そのため、積載トレー５ａに関して５０％を示す位置検出信号を得ることが可能である。
【００５７】
さらに、用紙７ａが消費されて積載トレー５ａが最上部まで上昇してスライド端子部１７ａが区間Ｄ８に達すると、電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと短絡されない状態となって電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２が「１、１、１」となる。
【００５８】
そのため、積載トレー５ａに関して０％を示す位置検出信号を得ることが可能である。
【００５９】
そのため、適当な手段により、積載トレー５ｂからの用紙７ｂの給紙制御に切換え制御すれば、積載トレー５ｂからの用紙７ｂの給紙が開始される。積載トレー５ａには用紙７ａを補給すれば、次の給紙に備えることが可能である。
【００６０】
次に、上述した給紙装置Ａ、用紙残量検出装置Ｂを搭載した画像形成装置Ｃの実施の形態を、図４を参照して説明する。
【００６１】
図４において、画像形成装置Ｃは、主制御部２３を中心にして画像取込部２５、記憶部２７、操作パネル部２９、通信部３１および印刷部３３を有し、例えば複合機を構成している。なお、画像形成装置Ｃは、これ以外にも構成を有するが、本発明の要旨ではないので説明および図示を省略する。
【００６２】
画像読取部２５は、例えば図４に示すように、画像形成装置Ｃの本体ケース３５の上部に配置され、主制御部２３の制御の下、例えば印刷された原稿から画像を光学的に読み込み、フィルタ処理等をして電子的印刷ジョブを生成する公知のスキャナ等の画像データの入力部であり、生成した印刷ジョブが記憶部２７に順次記憶されるようになっている。
【００６３】
記憶部２７は、主制御部２３の制御の下、画像読取部２５からの読取画像データ又は通信部３１からの受信画像データ、主制御部２３の動作プログラムを記憶した読み書き可能な例えばハードディスクである。
【００６４】
操作パネル部２９は、本体ケース３５の上部に配置され、主制御部２３の制御の下、例えば、種々の動作状態の表示が可能な表示部としての公知の例えば液晶表示パネルと、装置の動作に係る画像が表示されたキーを押下することにより、画像読取、印刷指示その他の指示を受付ける入力部としての機能を有している。
【００６５】
すなわち、操作パネル部２９は、例えば図５に示すように、印刷（印字、コピー）処理、プリンタ処理、スキャナ処理、ファックス処理等の種々の操作指示や選択をする選択キー２９ａ、それらの操作に係る動作機能の設定、変更等を入力する入力部としてのテンキー２９ｂ、スタートキー２９ｃ、表示パネル部２９ｄ等を有している。
【００６６】
表示パネル部２９ｄは、画像形成装置Ｃの動作を表示するとともに、上述した位置検出部１９からの位置検出信号に基づき用紙残量をバー表示２９ｅで表示する表示部として機能する。
【００６７】
図４の通信部３１は、主制御部２３の制御の下、所定のプロトコルに従い、いずれも図示しないネットワークを介して情報処理装置（コンピュータ）との間で画像データの送受信に送受信するインターフェース部である。
【００６８】
印刷部３３は、画像データから印刷画像イメージデータを展開作成し、これに基づきトナー像を画像形成し、このトナー像を用紙に転写定着して排紙するものである。
【００６９】
すなわち、印刷部３３は、本体ケース３５内に配置された用紙残量検出装置Ｂを有する上述した給紙装置Ａと、印刷画像イメージデータに基づきトナーで感光体ドラムにトナー現像してこれを用紙に転写する画像形成部としての転写部３７と、トナー像の転写された用紙を定着する定着部３９と、定着された用紙を両面印刷用に転写部１９に戻す反転搬送部２５等とを有し、これらが印刷部３３を形成している。符号４１は排紙トレーである。
【００７０】
主制御部２３は、ＣＰＵ、このＣＰＵの動作プログラムを格納したＲＯＭおよび作業用ＲＡＭ（何れも図示せず。）を有して形成されており、上述し画像読取部２５、記憶部２７、ユーザ履歴作成部７、操作パネル部２９、印刷部３３および通信部３１等を制御する機能を有している。
【００７１】
主制御部２３は、上述した処理回路からの位置検出信号に基づき用紙残量データを形成し、操作パネル部２９の表示パネル部２９ｄに表示制御する機能を有している。
【００７２】
このように本発明の用紙残量検出装置Ｂは、用紙７ａ、７ｂが載置され当該用紙７ａ、７ｂの消費によって上方に変位制御される積載トレー５ａ、５ｂであって、互いに隣り合うように併置された複数の積載トレー５ａ、５ｂと、隣り合う積載トレー５ａ、５ｂから他方の積載トレー５ａ、５ｂ方向に突設され当該積載トレー５ａ、５ｂに従ってスライド変位するスライド端子部１７ａ、１７ｂと、対面する積載トレー５ａ、５ｂの間にてスライド端子部１７ａ、１７ｂの変位範囲に配置された絶縁基板２１の各対向面に、これに対面するスライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド自在に当接される電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤであって、所定の電位が印加されスライド端子部１７ａ、１７ｂの当接位置に応じた位置検出信号を得る電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤが形成された位置検出部１９を具備している。
【００７３】
しかも、その位置検出部１９が、絶縁基板２１の各対向面において、変位範囲方向を複数に分けた区間毎に異ならせた複数の電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤを形成し、複数の区間のうち一方の端の１区間を除いて残りの区間に共通形成された電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと、それら箇所毎に異ならせた電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２とを有し、そのスライド端子部１７ａ、１７ｂによる区間毎の電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤと電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２との短絡組み合わせに応じた信号をその位置検出信号として得るよう形成されている。
【００７４】
そのため、隣合う用紙の積載トレー５ａ、５ｂに設けたスライド端子部１７ａ、１７ｂを絶縁基板２１に弾性的に当接させるだけ用紙７ａ、７ｂの残量検出が可能であるし、単に、隣合う積載トレー５ａ、５ｂの間に、共用配置した絶縁基板２１に電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤを形成し、対向面からスライド端子部１７ａ、１７ｂを当接させるだけで、隣合う積載トレー５ａ、５ｂの用紙７ａ、７ｂの残量検出が可能であるから、構成や組み立てが極めて簡単で、安価になる。
【００７５】
ところで、本発明の用紙残量検出装置Ｂにおいては、電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤが上端の区間Ｄ８のみ除かれる構成であったが、いずれかの区間において除かれる構成も可能であるものの、除かれた１区間が一方の端区間とする構成では、電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤを短く形成可能で、形状も小型化が容易である。
【００７６】
また、本発明の用紙残量検出装置Ｂにおいては、変位範囲方向を複数に分けた各区間で異ならせた複数の電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤを形成し、スライド端子部１７ａ、１７ｂによる各区間毎の電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤ間の短絡および開放組み合わせに応じた信号を位置検出信号として得るよう構成すれば、簡単な構成により、隣合う積載トレー５ａ、５ｂにおける用紙残量の検出が容易である。
【００７７】
要は、対面する積載トレー５ａ、５ｂの間にてスライド端子部１７ａ、１７ｂの変位範囲に配置された絶縁基板２１の各対向面に、これに対面するスライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド自在に当接される電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤであって、所定の電位が印加されスライド端子部１７ａ、１７ｂの当接位置に応じた位置検出信号を得る電極パターンＤＩＧ０〜ＧＮＤが形成された位置検出部１９であれば、本発明の目的達成が可能である。
【００７８】
上述した本発明の用紙残量検出装置Ｂでは、積載トレー５ａ、５ｂのスライド変位範囲を複数の区間Ｄ１〜Ｄ８に分け、個々の区間Ｄ１〜Ｄ８においては同一の用紙残量を段階的（デジタル的）に検出するよう位置検出部１９を形成したが、本発明はこれ限定されない。
【００７９】
例えば、図６に示すように、上述した絶縁基板２１の対向面において、細長い帯状の高抵抗の電極パターン（抵抗パターン）ＤＩＧ３およびこれに僅かの間隔をおいて並行に形成された電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤとを有し、そのスライド端子部１７ａ、１７ｂによる電極パターン（抵抗パターン）ＤＩＧ３と電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤとの短絡により形成される外部接続部Ｐ４から位置検出信号を連続的（アナログ的）に検出する位置検出部１９を形成する構成も可能である。
【００８０】
このような構成では、積載トレー５ａ、５ｂのスライド変位によってスライド端子部１７ａ、１７ｂがスライド変位すると、電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤにて短絡される抵抗パターンＤＩＧ３の位置が変化し、電極パターン（抵抗パターン）ＤＩＧ３から電極パターン（短絡パターン）ＧＮＤによる回路抵抗分が変化するから、これに基づき積載トレー５ａ、５ｂの変位位置から用紙残量７ａ、７ｂの残量検出が可能である。
【００８１】
また、本発明の用紙残量検出装置Ｂにおいては、２個の積載トレー５ａ、５ｂを有する構成に限らず、複数の積載トレー５ａ、５ｂを隣合わせて接近併置させる構成において実施可能である。
【００８２】
さらに、上述した個々の電極パターンＤＩＧ０〜ＤＩＧ２において、一部区間Ｄ２〜Ｄ５が他の区間に比べて２倍幅になっているが、本発明では２倍幅に限定されるものではない。もっとも、確実な接触を確保する観点から、部分的に幅広に形成することが好ましい。
【００８３】
さらにまた、積載トレー５a、５ｂは、モータ駆動によって上下動するリフト部３ａ、３ｂによって上下変位制御される構成に限らず、上方に付勢変位される構成であっても良く、用紙が積載された積載トレーが当該用紙の消費によって上方に変位される構成であれば本発明の目的達成が可能である。
【００８４】
そして、本発明の用紙残量検出装置を搭載した画像形成装置Ｃにおいても、用紙残量検出装置と同様の効果を有する。
【符号の説明】
【００８５】
１ ユニットケース
３ａ、３ｂ リフト部
５ａ、５ｂ 積載トレー
７ａ、７ｂ 用紙
９ 支持柱
１１ａ、１１ｂ 凹溝
１３ａ 発光素子
１３ｂ 受光素子
１５ａ、１５ｂ 遮蔽板
１７ａ、１７ｂ スライド端子部
１９ 位置検出部
２１ 絶縁基板
２３ 主制御部
２５ 画像取込部
２７ 記憶部
２９ 操作パネル部
２９ａ 選択キー
２９ｂ テンキー
２９ｃ スタートキー
２９ｄ 表示パネル部
３１ 通信部
３３ 印刷部
３５ 本体ケース
３７ 転写部
３９ 定着部
４１ 排紙トレー
Ａ 給紙装置
Ｂ 残量位置検出装置
Ｃ 画像形成装置
ＤＩＧ０、ＤＩＧ１、ＤＩＧ２ 電極パターン
ＤＩＧ３ 電極パターン（抵抗パターン）
ＧＮＤ 電極パターン（短絡パターン）
Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ 外部接続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙が載置され当該用紙の消費によって上方に変位制御される積載トレーであって、互いに隣り合うように併置された複数の積載トレーと、
隣り合う前記積載トレーから他方の前記積載トレー方向に突設され当該積載トレーに従ってスライド変位するスライド端子部と、
対面する前記積載トレーの間にて前記スライド端子部の変位範囲に配置された絶縁基板の各対向面に、これに対面する前記スライド端子部がスライド自在に当接される電極パターンであって、所定の電位が印加され前記スライド端子部の当接位置に応じた位置検出信号を得る前記電極パターンが形成された位置検出部と、
を具備することを特徴とする用紙残量検出装置。
【請求項２】
前記位置検出部は、前記絶縁基板の各対向面において、前記変位範囲方向を複数に分けた各区間毎に異ならせた複数の前記電極パターンを形成し、前記スライド端子部による各区間毎の前記電極パターン間の短絡および開放組み合わせに応じた信号を前記位置検出信号として得る請求項１記載の用紙残量検出装置。
【請求項３】
前記位置検出部は、前記絶縁基板の各対向面において、複数の前記区間のうち１区間を除いて残りの前記区間に共通形成された短絡パターンと、前記箇所毎に異ならせた前記電極パターンとを有し、前記スライド端子部による各区間毎の前記短絡パターンと前記電極パターンとの短絡組み合わせに応じた信号を前記位置検出信号として得る請求項２記載の用紙残量検出装置。
【請求項４】
前記位置検出部は、除かれた前記１区間が複数の前記区間の一方の端の区間である請求項３記載の用紙残量検出装置。
【請求項５】
前記位置検出部は、前記絶縁基板の各対向面において、前記変位範囲方向に形成された抵抗パターンとこれに沿った短絡パターンとを有し、前記スライド端子部による抵抗パターンと前記短絡パターンとの短絡により形成される回路から前記位置検出信号を得る請求項１記載の用紙残量検出装置。
【請求項６】
前記請求項１〜５いずれか１記載の用紙残量検出装置と、この用紙残量検出装置を有する給紙装置から給紙した前記用紙に対し画像データを画像形成する画像形成部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
用紙が載置され当該用紙の消費によって上方に変位制御される積載トレーであって、互いに隣り合うように併置された複数の積載トレーと、
隣り合う前記積載トレーから他方の前記積載トレー方向に突設され当該積載トレーに従ってスライド変位するスライド端子部と、
対面する前記積載トレーの間にて前記スライド端子部の変位範囲に配置された絶縁基板の各対向面に、これに対面する前記スライド端子部がスライド自在に当接される電極パターンであって、所定の電位が印加され前記スライド端子部の当接位置に応じた位置検出信号を得る前記電極パターンが形成された位置検出部と、
を具備することを特徴とする用紙残量検出装置。
【請求項２】
前記位置検出部は、前記絶縁基板の各対向面において、前記変位範囲方向を複数に分けた各区間毎に異ならせた複数の前記電極パターンを形成し、前記スライド端子部による各区間毎の前記電極パターン間の短絡および開放組み合わせに応じた信号を前記位置検出信号として得る請求項１記載の用紙残量検出装置。
【請求項３】
前記位置検出部は、前記絶縁基板の各対向面において、複数の前記区間のうち１区間を除いて残りの前記区間に共通形成された短絡パターンと、前記箇所毎に異ならせた前記電極パターンとを有し、前記スライド端子部による各区間毎の前記短絡パターンと前記電極パターンとの短絡組み合わせに応じた信号を前記位置検出信号として得る請求項２記載の用紙残量検出装置。
【請求項４】
前記位置検出部は、除かれた前記１区間が複数の前記区間の一方の端の区間である請求項３記載の用紙残量検出装置。
【請求項５】
前記位置検出部は、前記絶縁基板の各対向面において、前記変位範囲方向に形成された抵抗パターンとこれに沿った短絡パターンとを有し、前記スライド端子部による抵抗パターンと前記短絡パターンとの短絡により形成される回路から前記位置検出信号を得る請求項１記載の用紙残量検出装置。
【請求項６】
前記請求項１〜５いずれか１記載の用紙残量検出装置と、この用紙残量検出装置を有する給紙装置から給紙した前記用紙に対し画像データを画像形成する画像形成部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２３０８８３（Ｐ２０１１−２３０８８３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０２０４１（Ｐ２０１０−１０２０４１）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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