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JP5937037B2 - Remaining amount detection device - Google Patents
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Description

本発明は、リフト板に積層体として載置された記録紙の残量を検出する残量検出装置に関する。   The present invention relates to a remaining amount detection device that detects the remaining amount of recording paper placed on a lift plate as a laminate.

複写機や複合機に代表される画像形成装置においては、給紙カセット等の給紙トレイに記録紙が積層体として載置しておき、積層体の最上部から1枚ずつ記録紙を分離供給させ、給紙された記録紙に画像形成を行うものが多く、給紙トレイに積層体として載置された記録紙の残量を検出することが行われている。   In an image forming apparatus represented by a copying machine or a multifunction peripheral, recording sheets are placed on a sheet feeding tray such as a sheet feeding cassette as a stack, and the recording sheets are separated and supplied one by one from the top of the stack. In many cases, an image is formed on the fed recording paper, and the remaining amount of the recording paper placed as a stack on the paper feed tray is detected.

記録紙の残量を検出する方法としては、記録紙が載置されるトレイにコイルとコンデンサを備える指示手段を取り付け、トレイの移動路に沿って設けた複数のコイルに信号を送り、受信される信号の変化から指示手段が最も近接するコイルの位置を検出する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、記録紙が載置される給紙トレイの可動部に磁石を配置し、磁石の移動量又は傾動量を磁気センサーで検出することで記録紙の残量を検出する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、記録紙が載置されるリフト板に導体板を備え、リフト板と対向するように配設された残量センサーによって導体板に渦電流を発生させ、当該渦電流により生じた磁束を基に残量センサーと導体板との距離を検出することで記録紙の残量を検出する技術も提案されている(例えば、特許文献3参照)。
As a method for detecting the remaining amount of recording paper, an instruction means including a coil and a capacitor is attached to the tray on which the recording paper is placed, and a signal is sent to a plurality of coils provided along the movement path of the tray and received. There has been proposed a technique for detecting the position of the coil closest to the instruction means from the change in the signal (for example, see Patent Document 1).
In addition, a technique has been proposed in which a magnet is disposed in a movable portion of a paper feed tray on which recording paper is placed, and the remaining amount of recording paper is detected by detecting the amount of movement or tilt of the magnet with a magnetic sensor. (For example, refer to Patent Document 2).
Further, the lift plate on which the recording paper is placed is provided with a conductor plate, and an eddy current is generated in the conductor plate by a remaining amount sensor arranged so as to face the lift plate, and the magnetic flux generated by the eddy current is used as a basis. In addition, a technique for detecting the remaining amount of recording paper by detecting the distance between the remaining amount sensor and the conductor plate has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開2008−1501号公報JP 2008-1501 A 特開2007−302443号公報JP 2007-302443 A 特開2005−343583号公報JP 2005-343583 A

しかしながら、特許文献1の技術では、複数個のコイルをトレイの移動路に沿って設けなければならず、特に、検出の精度を上げるためにはコイルの数を増やして密集させる必要があるため、コスト高になってしまうという問題点があった。
また、特許文献2の技術では、磁気センサーとしてホールセンサを用い、磁石の磁束を検出しているため、磁石とホールセンサの最大距離を半径とした磁石を中心とする円形の範囲内には、ホールセンサへの磁束が乱れることになるため金属を設置することができず、設計上の制約が大きくなってしまうという問題点があった。
さらに、特許文献3の技術では、残量センサーを構成する駆動コイル、基準コイル及び検知コイルと、金属プレートとを設置させるための制約として、駆動コイルと基準コイルは対面上に設置させると共に、検知コイルと金属プレートとを対面上に設置させる必要がある。しかし、基準コイルと検知コイルとは検出を行うためのコイルであり、他の磁束の影響を受けると検出電圧が狂ってしまうため、対面上はおろか影響を受けてしまう位置への設置は行えないという設計上の制約がある。特に、用紙がなくなるほどこれらのコイル等は近接してしまうことになり、基準コイルと検知コイルと設置に関しては注意が必要である。従って、特許文献3の残量センサーを搭載するには、大きなスペースが必要となり、装置自身が大きくなってしまうという弊害が発生する。
However, in the technique of Patent Document 1, it is necessary to provide a plurality of coils along the movement path of the tray. In particular, in order to increase detection accuracy, it is necessary to increase the number of coils to be closely packed. There was a problem that the cost would be high.
Further, in the technique of Patent Document 2, a Hall sensor is used as a magnetic sensor, and the magnetic flux of the magnet is detected. Therefore, within a circular range centered on a magnet having a radius of the maximum distance between the magnet and the Hall sensor, Since the magnetic flux to the Hall sensor is disturbed, there is a problem in that metal cannot be installed and design restrictions are increased.
Furthermore, in the technique of Patent Document 3, as a restriction for installing the drive coil, the reference coil, the detection coil, and the metal plate that constitute the remaining amount sensor, the drive coil and the reference coil are installed on the opposite side and are detected. It is necessary to install the coil and the metal plate on the opposite side. However, the reference coil and the detection coil are coils for detection, and the detection voltage will be distorted if affected by other magnetic fluxes. There is a design constraint. In particular, as the paper runs out, these coils and the like become closer to each other, and care must be taken regarding the reference coil, the detection coil, and the installation. Therefore, in order to mount the remaining amount sensor disclosed in Patent Document 3, a large space is required, which causes a problem that the apparatus itself becomes large.

本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決し、少ない部品点数でリフト板に積層体として載置された記録紙の残量を検出することができ、設計上の制約が非常に軽い残量検出装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above situation, solves the above problems, can detect the remaining amount of recording paper placed as a laminate on a lift plate with a small number of parts, and is designed. The above limitation is to provide a remaining amount detection device that is very light.

本発明の残量検出装置は、画像形成装置の給紙部に収納された記録紙の残量を検出する残量検出装置であって、前記給紙部に配設され、前記記録紙の残量に応じて移動するリフト板と、前記リフト板の位置に応じて伸縮するコイルばねと、該コイルばねに所定の交流電圧を与える発振回路と、前記コイルばねが巻回されたコアと、該コアに巻回された検知コイルと、前記検知コイルの電圧を検出する検出回路とを具備し、前記リフト板には、最大サイズの前記記録紙が載置されない領域まで延び、前記コアが貫通する貫通穴が形成された延出部が形成され、前記コイルばねは、前記延出部の位置に応じて伸縮することを特徴とする。
さらに、本発明の残量検出装置において、前記コイルばねは、前記リフト板に載置された前記記録紙を給紙する給紙ローラーに向かって前記リフト板を付勢する弾性部材として用いても良い。
The remaining amount detection device of the present invention is a remaining amount detection device that detects the remaining amount of recording paper stored in a paper feeding unit of an image forming apparatus, and is disposed in the paper feeding unit, A lift plate that moves according to the amount; a coil spring that expands and contracts according to the position of the lift plate; an oscillation circuit that applies a predetermined alternating voltage to the coil spring; a core around which the coil spring is wound; A detection coil wound around a core; and a detection circuit for detecting a voltage of the detection coil. The lift plate extends to a region where the maximum size recording paper is not placed, and the core penetrates the lift plate. An extension part in which a through hole is formed is formed, and the coil spring expands and contracts according to the position of the extension part .
Further, in the remaining amount detection device of the present invention, the coil spring may be used as an elastic member that biases the lift plate toward a paper feed roller that feeds the recording paper placed on the lift plate. good.

本発明によれば、コイル2つとコアとの少ない部品数でリフト板に積層体として載置された記録紙Pの残量を検出することができる。さらに、コアを用いた誘導起電力によって検出を行っているため、直近に金属部品を配置しても影響が少なく、設計上の制約は非常に軽いものとなる。   According to the present invention, the remaining amount of the recording paper P placed as a laminate on the lift plate can be detected with a small number of parts including two coils and a core. Furthermore, since the detection is performed by the induced electromotive force using the core, there is little influence even if the metal parts are arranged in the immediate vicinity, and the design restrictions are very light.

本発明に係る残量検出装置の実施の形態が搭載された画像形成装置の実施の形態の構成を示す模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an embodiment of an image forming apparatus on which an embodiment of a remaining amount detection device according to the invention is mounted. 図1に示す給紙カセットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the paper feed cassette shown in FIG. 本発明に係る残量検出装置の実施の形態の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of embodiment of the residual amount detection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る残量検出装置の他の実施の形態の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of other embodiment of the residual amount detection apparatus which concerns on this invention.

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態の残量検出装置90が搭載された画像形成装置1は、複写機であり、図1を参照すると、原稿読取部20と、原稿給送部30と、記録部40とを備えている。原稿読取部20は、記録部40の上部に配設され、原稿給送部30は、原稿読取部20の上部に配設されている。なお、本件の画像形成装置1は、複写機で説明したが、スキャナー、複合機等が含まれるのは、言うまでもない。
Next, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
The image forming apparatus 1 on which the remaining amount detection device 90 according to the present embodiment is mounted is a copier. Referring to FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a document reading unit 20, a document feeding unit 30, and a recording unit 40. ing. The document reading unit 20 is disposed above the recording unit 40, and the document feeding unit 30 is disposed above the document reading unit 20. Although the image forming apparatus 1 of the present embodiment has been described with reference to a copying machine, it is needless to say that a scanner, a multifunction machine, and the like are included.

画像形成装置1の前面側には、画像形成装置1の設定や動作指示を行うタッチパネル装置10が配設されている。タッチパネル装置10には、印刷枚数等の数値を入力するためのテンキー、設定情報を初期化させる指示を入力するためのリセットキー、複写動作を停止させたり、入力された数値を消去させたりするためのストップキー、印刷動作を開始させる出力指示を入力するためのスタートキー等の各種操作キーが設けられている。また、タッチパネル装置10には、画像形成装置1の状態を報知する表示領域が設けられており、残量検出装置90によって検出された記録紙の残量が表示される。   On the front side of the image forming apparatus 1, a touch panel device 10 for setting the image forming apparatus 1 and instructing operation is disposed. The touch panel device 10 has a numeric keypad for inputting a numerical value such as the number of printed sheets, a reset key for inputting an instruction for initializing setting information, a copy operation to be stopped, and an input numerical value to be erased. Various operation keys such as a stop key and a start key for inputting an output instruction for starting a printing operation are provided. The touch panel device 10 is provided with a display area for notifying the state of the image forming apparatus 1 and displays the remaining amount of recording paper detected by the remaining amount detecting device 90.

原稿読取部20は、図1を参照すると、スキャナー21と、プラテンガラス22と、原稿読取スリット23とを備える。スキャナー21は、露光ランプ及びCCD(Charge Coupled Device)センサー等から構成され、原稿給送部30による原稿MSの搬送方向に移動可能に構成されている。プラテンガラス22は、ガラス等の透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリット23は、原稿給送部30による原稿MSの搬送方向と直交方向に形成されたスリットを有する。   Referring to FIG. 1, the document reading unit 20 includes a scanner 21, a platen glass 22, and a document reading slit 23. The scanner 21 includes an exposure lamp, a CCD (Charge Coupled Device) sensor, and the like, and is configured to be movable in the direction in which the document MS is transported by the document feeding unit 30. The platen glass 22 is an original table made of a transparent member such as glass. The document reading slit 23 has a slit formed in a direction orthogonal to the direction in which the document MS is conveyed by the document feeding unit 30.

プラテンガラス22に載置された原稿MSを読み取る場合には、スキャナー21は、プラテンガラス22に対向する位置に移動され、プラテンガラス22に載置された原稿MSを走査しながら原稿MSを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部40に出力する。また、原稿給送部30により搬送された原稿MSを読み取る場合には、スキャナー21は、原稿読取スリット23と対向する位置に移動され、原稿読取スリット23を介し、原稿給送部30による原稿MSの搬送動作と同期して原稿MSを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部40に出力する。   When reading the document MS placed on the platen glass 22, the scanner 21 is moved to a position facing the platen glass 22 and reads the document MS while scanning the document MS placed on the platen glass 22. Image data is acquired, and the acquired image data is output to the recording unit 40. When reading the document MS conveyed by the document feeding unit 30, the scanner 21 is moved to a position facing the document reading slit 23, and the document MS by the document feeding unit 30 is passed through the document reading slit 23. The document MS is read in synchronism with the conveying operation to acquire image data, and the acquired image data is output to the recording unit 40.

原稿給送部30は、原稿載置部31と、原稿排出部32と、原稿搬送機構33とを備えている。原稿載置部31に載置された原稿MSは、原稿搬送機構33によって、1枚ずつ順に繰り出されて、原稿読取部20の原稿読取スリット23に対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部32に排出される。なお、原稿給送部30は、可倒式に構成され、原稿給送部30を上方に持ち上げることで、プラテンガラス22の上面を開放させることができる。   The document feeding unit 30 includes a document placement unit 31, a document discharge unit 32, and a document transport mechanism 33. The documents MS placed on the document placement unit 31 are sequentially fed out one by one by the document conveyance mechanism 33 and conveyed to a position facing the document reading slit 23 of the document reading unit 20, and then the document discharge unit. 32 is discharged. The document feeding unit 30 is configured to be retractable, and the upper surface of the platen glass 22 can be opened by lifting the document feeding unit 30 upward.

記録部40は、画像形成部50を備えると共に、給紙部60と、搬送路70と、搬送ローラー81と、排出ローラー82と、排出トレイ83とを備えている。   The recording unit 40 includes an image forming unit 50, and includes a paper feeding unit 60, a conveyance path 70, a conveyance roller 81, a discharge roller 82, and a discharge tray 83.

給紙部60は、記録紙Pを積層された収納する給紙カセット61と、給紙カセット61から記録紙Pを1枚ずつ搬送路70に繰り出す給紙ローラー62とを備えている。給紙ローラー62、搬送ローラー81及び排出ローラー82が搬送部として機能し、記録紙Pが搬送される。給紙ローラー62によって搬送路70に繰り出された記録紙Pは、搬送ローラー81によって画像形成部50に搬送される。そして、画像形成部50によって記録が施された記録紙Pは、排出ローラー82によって機外に出力される。記録が施された記録紙Pは、排出ローラー82に導かれ、排出トレイ83に出力される。   The paper feeding unit 60 includes a paper feeding cassette 61 that stores recording paper P stacked thereon, and a paper feeding roller 62 that feeds the recording paper P from the paper feeding cassette 61 to the transport path 70 one by one. The paper feed roller 62, the transport roller 81, and the discharge roller 82 function as a transport unit, and the recording paper P is transported. The recording paper P fed to the conveyance path 70 by the paper feed roller 62 is conveyed to the image forming unit 50 by the conveyance roller 81. Then, the recording paper P on which recording is performed by the image forming unit 50 is output to the outside by the discharge roller 82. The recording sheet P on which recording has been performed is guided to the discharge roller 82 and output to the discharge tray 83.

画像形成部50は、感光体ドラム51と、帯電部52、露光部53と、現像部54と、転写部55と、クリーニング部56と、定着部57とを備えている。露光部53は、レーザー装置やミラー等を備えた光学ユニットであり、画像データに基づいてレーザー光を出力して、露光部53によって帯電された感光体ドラム51を露光し、感光体ドラム51の表面に静電潜像を形成する。現像部54は、トナーを用いて感光体ドラム51に形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム51上に形成させる。転写部55は、現像部54によって感光体ドラム51上に形成されたトナー像を記録紙Pに転写させる。定着部57は、転写部55によってトナー像が転写された記録紙Pを加熱してトナー像を記録紙Pに定着させる。   The image forming unit 50 includes a photosensitive drum 51, a charging unit 52, an exposure unit 53, a developing unit 54, a transfer unit 55, a cleaning unit 56, and a fixing unit 57. The exposure unit 53 is an optical unit including a laser device, a mirror, and the like. The exposure unit 53 outputs a laser beam based on image data, exposes the photosensitive drum 51 charged by the exposure unit 53, and An electrostatic latent image is formed on the surface. The developing unit 54 is a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 51 using toner, and forms a toner image based on the electrostatic latent image on the photosensitive drum 51. The transfer unit 55 transfers the toner image formed on the photosensitive drum 51 by the developing unit 54 to the recording paper P. The fixing unit 57 heats the recording paper P onto which the toner image has been transferred by the transfer unit 55 to fix the toner image on the recording paper P.

次に、給紙カセット61の構成について図2及び図3を参照して詳細に説明する。
給紙カセット61の本体部は、カセットフレーム610で構成され、図2に示す矢印Aの方向に水平にスライドして画像形成装置1に挿入される。カセットフレーム610は、上面が開口した平らな箱形状に構成され、カセットフレーム610の底面には、リフト板611が備えられている。記録紙Pは、リフト板611上に積載され、図2に示す矢印Bの方向に供給される。リフト板611は、記録紙Pの用紙供給方向上流端がカセットフレーム610の底面に支持され、この支点を中心とし、下流端を自由端として揺動可能に構成されている。
給紙カセット61を画像形成装置1に挿入して収納すると、モータ継手部612が画像形成装置1に設けられた図示しないリフトモーターと連結し、リフト板611の下流端が持ち上げられるようにリフト板611が揺動し、リフト板611上に積載された記録紙Pの最上層が給紙ローラーに当接することで給紙準備が整う。
Next, the configuration of the paper feed cassette 61 will be described in detail with reference to FIGS.
The main body of the paper feed cassette 61 is composed of a cassette frame 610 and is slid horizontally in the direction of arrow A shown in FIG. 2 and inserted into the image forming apparatus 1. The cassette frame 610 is configured in a flat box shape with an open top surface, and a lift plate 611 is provided on the bottom surface of the cassette frame 610. The recording paper P is stacked on the lift plate 611 and supplied in the direction of arrow B shown in FIG. The lift plate 611 is configured such that the upstream end of the recording paper P in the paper supply direction is supported by the bottom surface of the cassette frame 610 and can swing around the fulcrum as the center and the downstream end as a free end.
When the paper feed cassette 61 is inserted and stored in the image forming apparatus 1, the motor coupling portion 612 is connected to a lift motor (not shown) provided in the image forming apparatus 1, so that the downstream end of the lift plate 611 is lifted. When the uppermost layer of the recording paper P loaded on the lift plate 611 comes into contact with the paper feed roller, the paper feed preparation is completed.

リフト板611の下流端には、最大サイズの記録紙Pが載置されない領域まで給紙方向と交差する方向(例えば直交する方向)に延びる延出部613が形成されている。延出部613は、給紙準備が整った状態、すなわちリフト板611上に積載された記録紙Pの最上層が給紙ローラーに当接した状態で、積載された記録紙Pの残量に応じて、カセットフレーム610の底面からの高さが変位する。そして、延出部613の変位を検出する残量検出装置90が設けられている。   At the downstream end of the lift plate 611, an extension portion 613 is formed that extends in a direction (for example, a direction perpendicular to the sheet feeding direction) that intersects the sheet feeding direction up to a region where the maximum size recording sheet P is not placed. The extending portion 613 adjusts the remaining amount of the recording paper P loaded in a state where the paper feeding preparation is completed, that is, the uppermost layer of the recording paper P stacked on the lift plate 611 is in contact with the paper feeding roller. Accordingly, the height from the bottom surface of the cassette frame 610 is displaced. A remaining amount detecting device 90 for detecting the displacement of the extending portion 613 is provided.

残量検出装置90は、図3を参照すると、リフト板611に形成された延出部613の位置に応じて伸縮するコイルばね91と、コイルばね91に所定の交流電圧を与える発振回路92と、コイルばね91からの磁束を受ける検知コイル93と、コイルばね91及び検知コイル93が巻回され、コイルばね91と検知コイル93との間で相互誘導起電力を発生させるために使用するコア(芯)94と、検知コイル93の電圧を検出する検出回路95とから構成されている。コア94は、比透磁率が大きい鉄芯等の金属芯であり、カセットフレーム610の底面に対して垂直に、カセットフレーム610に取り付けられている。そして延出部613には、コア94が貫通する貫通穴614(図2参照)が形成され、コア94に巻回されたコイルばね91は、延出部613とカセットフレーム610の底面との間に介装されている。また、コア94は、カセットフレーム610の底面を突き抜けて下方に延出されており、この延出部分に検知コイル93が巻回されている。   Referring to FIG. 3, the remaining amount detection device 90 includes a coil spring 91 that expands and contracts according to the position of the extending portion 613 formed on the lift plate 611, and an oscillation circuit 92 that applies a predetermined AC voltage to the coil spring 91. The detection coil 93 that receives the magnetic flux from the coil spring 91, and the core used to generate a mutual induction electromotive force between the coil spring 91 and the detection coil 93 are wound around the coil spring 91 and the detection coil 93. 94) and a detection circuit 95 for detecting the voltage of the detection coil 93. The core 94 is a metal core such as an iron core having a large relative permeability, and is attached to the cassette frame 610 perpendicular to the bottom surface of the cassette frame 610. A through hole 614 (see FIG. 2) through which the core 94 passes is formed in the extending portion 613, and the coil spring 91 wound around the core 94 is between the extending portion 613 and the bottom surface of the cassette frame 610. Is intervened. The core 94 extends downward through the bottom surface of the cassette frame 610, and a detection coil 93 is wound around the extended portion.

コイルばね91のインダクタンスLは、コア94の透磁率をμとすると、L=k*μ*π*a2*n2/bで表すことができる。ここで、kは、長岡係数であり、aは、コイルばね91の半径であり、bは、コイルばね91の長さであり、nは、コイルばね91の巻き数である。そして、長岡係数k、コイルばね91の半径a及びコイルばね91の巻き数nは、固定値であり、コイルばね91の長さbのみが延出部613の位置に応じて変化する。
また、コイルばね91に流れる電流によって発生する磁束Φは、Φ=L*(di/dt)で表すことができ、コイルばね91のインダクタンスLと、コイルばね91に流れる電流iの時間変化とにそれぞれ比例する。
さらに、検知コイル93に発生する起電力εは、ε=−N*(dΦ/dt)で表すことができる。ここで、Nは、検知コイル93の巻き数である。
The inductance L of the coil spring 91 can be expressed as L = k * μ 1 * π * a 2 * n 2 / b, where μ 1 is the magnetic permeability of the core 94. Here, k is the Nagaoka coefficient, a is the radius of the coil spring 91, b is the length of the coil spring 91, and n is the number of turns of the coil spring 91. The Nagaoka coefficient k, the radius a of the coil spring 91, and the number of turns n of the coil spring 91 are fixed values, and only the length b of the coil spring 91 changes according to the position of the extending portion 613.
Further, the magnetic flux Φ generated by the current flowing through the coil spring 91 can be expressed by Φ = L * (di / dt). The inductance L of the coil spring 91 and the time change of the current i flowing through the coil spring 91 are expressed as follows. Each is proportional.
Furthermore, the electromotive force ε generated in the detection coil 93 can be expressed by ε = −N * (dΦ / dt). Here, N is the number of turns of the detection coil 93.

従って、検知コイル93に発生する起電力εは、コイルばね91のインダクタンスLに比例し、コイルばね91のインダクタンスLは、コイルばね91の長さbに反比例するため、検知コイル93に発生する起電力εは、コイルばね91の長さbに反比例することが分かる。これにより、検出回路95によって検知コイル93に発生する起電力εを検出することで、コイルばね91の長さbを求めることができる。   Therefore, the electromotive force ε generated in the detection coil 93 is proportional to the inductance L of the coil spring 91, and the inductance L of the coil spring 91 is inversely proportional to the length b of the coil spring 91. It can be seen that the electric power ε is inversely proportional to the length b of the coil spring 91. Thus, the length b of the coil spring 91 can be obtained by detecting the electromotive force ε generated in the detection coil 93 by the detection circuit 95.

すなわち、図3(a)に示すように、記録紙Pがリフト板611に載置されていない状態でリフト板611が揺動され、給紙準備が整った際のコイルばね91の長さをLとし、長さがLのコイルばね91の磁束を受けて、検知コイル93が出力して検出回路95によって検出される電圧をV[V]とする。そして、図3(b)に示すように、記録紙Pがリフト板611に載置されている状態でリフト板611が揺動され、給紙準備が整った際に検出回路95によって検出された電圧がV[V]とすると、この時のコイルばね91の長さをLは、L=L(V/V)によって求めることができ、リフト板611上に積載された記録紙Pの残量を検出することができる。 That is, as shown in FIG. 3A, the length of the coil spring 91 when the lift plate 611 is swung in a state where the recording paper P is not placed on the lift plate 611 and the paper feed preparation is completed. and L 0, length receiving the magnetic flux of the coil spring 91 of the L 0, the voltage sensing coil 93 is detected by the detection circuit 95 outputs a V 0 [V]. Then, as shown in FIG. 3B, the lift plate 611 is swung while the recording paper P is placed on the lift plate 611, and is detected by the detection circuit 95 when the paper feed preparation is ready. when voltage is the V 1 [V], L 1 the length of the coil spring 91 at this time, L 1 = L 0 it can be determined by (V 0 / V 1), stacked on the lift plate 611 The remaining amount of the recording paper P can be detected.

なお、本実施の形態では、図3に示すように、延出部613をリフト板611の下流端に形成し、コイルばね91の伸縮のストロークを大きく取るように構成されている。コイルばね91の伸縮のストロークを大きく取ることで、検出精度を向上させることができる。一方、検知コイル93は、延出部613の移動範囲外に配置する必要があることから、カセットフレーム610の底面よりも下方に突出して配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the extending portion 613 is formed at the downstream end of the lift plate 611 so that the expansion / contraction stroke of the coil spring 91 is increased. By taking a large expansion / contraction stroke of the coil spring 91, the detection accuracy can be improved. On the other hand, since the detection coil 93 needs to be disposed outside the movement range of the extending portion 613, the detection coil 93 is disposed so as to protrude downward from the bottom surface of the cassette frame 610.

そこで、図4に示すように、リフト板611の上流端と下流端との間に、最大サイズの記録紙Pが載置されない領域まで給紙方向と交差する方向(例えば直交する方向)に延びる延出部613aを形成し、この延出部613aの変位を検出する残量検出装置90aを設けても良い。残量検出装置90aにおいて、コア94は、カセットフレーム610の底面に対して垂直に、延出部613aに形成されている貫通穴を突き抜けて取り付けられている。コア94に巻回されたコイルばね91は、延出部613aとカセットフレーム610の底面との間に介装されている。そして、検知コイル93は、延出部613aを貫通して上方に突出したコア94の、延出部613aの移動範囲外に巻回されている。この場合、コイルばね91の伸縮のストロークが減少することになるが、残量検出装置90aをカセットフレーム610の底面から下方に突出させることなく配置することができる。   Therefore, as shown in FIG. 4, between the upstream end and the downstream end of the lift plate 611, it extends in a direction (for example, a direction perpendicular to the sheet feeding direction) to a region where the maximum size recording sheet P is not placed. An extension portion 613a may be formed, and a remaining amount detection device 90a that detects the displacement of the extension portion 613a may be provided. In the remaining amount detection device 90a, the core 94 is attached perpendicularly to the bottom surface of the cassette frame 610 through a through-hole formed in the extending portion 613a. The coil spring 91 wound around the core 94 is interposed between the extending portion 613a and the bottom surface of the cassette frame 610. And the detection coil 93 is wound out of the movement range of the extension part 613a of the core 94 which penetrated the extension part 613a and protruded upwards. In this case, the expansion / contraction stroke of the coil spring 91 is reduced, but the remaining amount detection device 90a can be arranged without protruding downward from the bottom surface of the cassette frame 610.

また、本実施の形態では、リフト板611を図示しないリフトモーターによって揺動させて、リフト板611上に積載された記録紙Pの最上層を給紙ローラーに当接させるように構成したが、リフトモーターを用いることなく、バネ等の弾性部材の付勢力によってリフト板611を揺動させるタイプの給紙カセットであっても、上記と同様の作用、効果を得ることができる。なお、給紙ローラー62に向かって付勢する弾性部材を、リフト板611の位置に応じて伸縮するコイルばね91として用いると、給紙部60の部品点数を削減することができ、好適である。   In the present embodiment, the lift plate 611 is swung by a lift motor (not shown) so that the uppermost layer of the recording paper P stacked on the lift plate 611 is brought into contact with the paper feed roller. Even if the sheet feeding cassette is of a type in which the lift plate 611 is swung by the urging force of an elastic member such as a spring without using a lift motor, the same operation and effect as described above can be obtained. Note that it is preferable to use an elastic member that urges toward the paper feed roller 62 as the coil spring 91 that expands and contracts according to the position of the lift plate 611 because the number of parts of the paper feed unit 60 can be reduced. .

以上説明したように本実施の形態においては、画像形成装置1の給紙部60に収納された記録紙Pの残量を検出する残量検出装置90であって、給紙部60に配設され、記録紙Pの残量に応じて移動するリフト板611と、リフト板611の位置に応じて伸縮するコイルばね91と、コイルばね91に所定の交流電圧を与える発振回路92と、コイルばね91が巻回されたコア94と、コア94に巻回された検知コイル93と、検知コイル93の電圧を検出する検出回路95とを備えている。
この構成により、コイル2つ(コイルばね91、検知コイル93)とコア94との少ない部品数でリフト板611に積層体として載置された記録紙Pの残量を検出することができる。さらに、コア94を用いた誘導起電力によって検出を行っているため、直近に金属部品を配置しても影響が少なく、設計上の制約は非常に軽いものとなる。
As described above, in the present embodiment, the remaining amount detection device 90 that detects the remaining amount of the recording paper P stored in the sheet feeding unit 60 of the image forming apparatus 1 is provided in the sheet feeding unit 60. A lift plate 611 that moves according to the remaining amount of the recording paper P, a coil spring 91 that expands and contracts according to the position of the lift plate 611, an oscillation circuit 92 that applies a predetermined AC voltage to the coil spring 91, and a coil spring A core 94 around which 91 is wound, a detection coil 93 wound around the core 94, and a detection circuit 95 that detects the voltage of the detection coil 93 are provided.
With this configuration, the remaining amount of the recording paper P placed as a laminate on the lift plate 611 can be detected with a small number of components including two coils (the coil spring 91 and the detection coil 93) and the core 94. Furthermore, since the detection is performed by the induced electromotive force using the core 94, there is little influence even if the metal parts are arranged in the immediate vicinity, and the design restrictions are very light.

さらに、本実施の形態においては、リフト板11には、最大サイズの記録紙Pが載置されない領域まで延び、コア94が貫通する貫通穴614が形成された延出部613が形成され、コイルばね91は、延出部913の位置に応じて伸縮するように構成されている。   Further, in the present embodiment, the lift plate 11 is formed with an extending portion 613 that extends to an area where the maximum size recording paper P is not placed and is formed with a through hole 614 through which the core 94 passes. The spring 91 is configured to expand and contract according to the position of the extending portion 913.

さらに、本実施の形態においては、コイルばね91は、リフト板611に載置された記録紙Pを給紙する給紙ローラー62に向かってリフト板611を付勢する弾性部材として用いることができる。
この構成により、給紙部60の部品点数を削減することができる。
Further, in the present embodiment, the coil spring 91 can be used as an elastic member that urges the lift plate 611 toward the paper feed roller 62 that feeds the recording paper P placed on the lift plate 611. .
With this configuration, it is possible to reduce the number of parts of the paper feed unit 60.

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious that the embodiments can be appropriately changed within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiment, and can be set to a suitable number, position, shape, and the like in practicing the present invention. In each figure, the same numerals are given to the same component.

1 画像形成装置
10 タッチパネル装置
20 原稿読取部
21 スキャナー
22 プラテンガラス
23 原稿読取スリット
30 原稿給送部
31 原稿載置部
32 原稿排出部
33 原稿搬送機構
40 記録部
50 画像形成部
51 感光体ドラム
52 帯電部
53 露光部
54 現像部
55 転写部
56 クリーニング部
57 定着部
60 給紙部
61 給紙カセット
62 給紙ローラー
70 搬送路
81 搬送ローラー
82 排出ローラー
83 排出トレイ
90、90a 残量検出装置
91 コイルばね
92 発振回路
93 検知コイル
94 コア
95 検出回路
610 カセットフレーム
611 リフト板
612 モータ継手部
613、613a 延出部
614 貫通穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 10 Touch panel apparatus 20 Original reading part 21 Scanner 22 Platen glass 23 Original reading slit 30 Original feeding part 31 Original placing part 32 Original discharge part 33 Original conveyance mechanism 40 Recording part 50 Image forming part 51 Photosensitive drum 52 Charging unit 53 Exposure unit 54 Development unit 55 Transfer unit 56 Cleaning unit 57 Fixing unit 60 Paper feed unit 61 Paper feed cassette 62 Paper feed roller 70 Carriage path 81 Carrying roller 82 Ejection roller 83 Ejection tray 90, 90a Remaining amount detection device 91 Coil Spring 92 Oscillation circuit 93 Detection coil 94 Core 95 Detection circuit 610 Cassette frame 611 Lift plate 612 Motor joint portion 613, 613a Extension portion 614 Through hole

Claims (2)

画像形成装置の給紙部に収納された記録紙の残量を検出する残量検出装置であって、
前記給紙部に配設され、前記記録紙の残量に応じて移動するリフト板と、
前記リフト板の位置に応じて伸縮するコイルばねと、
該コイルばねに所定の交流電圧を与える発振回路と、
前記コイルばねが巻回されたコアと、
該コアに巻回された検知コイルと、
前記検知コイルの電圧を検出する検出回路とを具備し、
前記リフト板には、最大サイズの前記記録紙が載置されない領域まで延び、前記コアが貫通する貫通穴が形成された延出部が形成され、
前記コイルばねは、前記延出部の位置に応じて伸縮することを特徴とする残量検出装置。
A remaining amount detecting device for detecting the remaining amount of recording paper stored in a paper feeding unit of an image forming apparatus,
A lift plate disposed in the paper feeding unit and moving according to the remaining amount of the recording paper;
A coil spring that expands and contracts depending on the position of the lift plate;
An oscillation circuit for applying a predetermined alternating voltage to the coil spring;
A core around which the coil spring is wound;
A detection coil wound around the core;
A detection circuit for detecting the voltage of the detection coil ;
The lift plate is extended to an area where the maximum size recording paper is not placed, and an extension part is formed in which a through hole is formed through which the core passes.
The said coil spring expands / contracts according to the position of the said extension part, The residual amount detection apparatus characterized by the above-mentioned .
前記コイルばねは、前記リフト板に載置された前記記録紙を給紙する給紙ローラーに向かって前記リフト板を付勢する弾性部材であることを特徴とする請求項記載の残量検出装置。 The coil spring is, the remaining amount detection according to claim 1, wherein a toward the paper feed roller for feeding the recording paper placed on the lifting plate is an elastic member that urges the lifting plate apparatus.
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