(57)【要約】【課題】適切なシート積載可能上限を設定できる画像形成装置を提供する。【解決手段】排出トレイ５２は、画像形成部３及び定着装置４により画像を形成されたシートが排出されて積載される。検知フラグ５３及び満載検知センサ５５は、排出トレイ５２に積載されるシートの上面を検知する。制御部１１０は、排出トレイ５２に積載されるシートの情報を取得する。制御部１１０のＣＰＵ１１１は、検知フラグ５３及び満載検知センサ５５の検知情報と取得したシートの情報とに基づいて排出トレイ５２に積載されるシートの積載可能上限を判定する。【選択図】図１
2018070329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成手段により画像を形成されたシートが排出されて積載される積載手段と、
前記積載手段に積載されるシートの上面を検知する検知手段と、
前記積載手段に積載されるシートの情報を取得するシート情報取得手段と、
前記検知手段の検知情報と前記シート情報取得手段の取得情報に基づいて前記積載手段に積載されるシートの積載可能上限を判定する判定手段と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記検知手段による検知から前記積載手段へ積載可能なシート量を前記シート情報取得手段の取得情報に応じて判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記シート情報取得手段の取得情報は、前記画像形成手段により画像を形成されて前記積載手段に積載されるシートに発生するカール情報である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記シート情報取得手段の取得情報は、シートに片面印刷を実行するか又は両面印刷を実行するかであって、
前記判定手段は、シートに両面印刷を実行する場合は片面印刷を実行する場合よりも前記積載可能上限を多く判定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記シート情報取得手段の取得情報は、シートの単位面積当たり重量であって、
前記判定手段は、前記単位面積当たり重量が小さいほど前記積載可能上限を少なく判定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記シート情報取得手段の取得情報が異なるシートが前記積載手段に重ねて積載される場合は、それぞれの前記取得情報に基づく前記積載可能上限のうちで最も少ない積載可能上限を選択して判定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成されたシートを積載手段に排出して積載する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成されたシートを積載手段に排出して積載する画像形成装置が広く用いられている。画像形成装置は、積載手段に積載されたシートの積載高さが所定の基準高さに達すると、それ以降の積載手段に対するシートの排出を制限している。このような画像形成装置では、積載手段に排出して積載されたシートにカールが形成されていると、シートの積載高さが基準高さに達する前に、積載手段上のシートが排出されるシートに接触して押し出されることがある。
【０００３】
そこで、特許文献１では、積載手段に積載されたシートにレバーを当接させてシートのカール状態を検知している。そして、カール状態の検知結果に基づいて、シートにカールが発生している場合には積載手段に対するシートの許容積載量を削減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、シートに発生するカールは、端部が反り上がる上カールやシート中央が山状に盛り上がり端部が下がる下カール等、画像形成条件やシートの種類等によって異なる。このため、積載手段に排出して積載されるシートにカールが形成されても、積載手段からシートが押し出されるとは限らない。したがって、シートのカール状態によっては、積載手段に対するシートの積載停止を早める必要が無い場合もある。
【０００６】
本発明は、適切なシート積載可能上限を設定できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、画像形成手段により画像を形成されたシートが排出されて積載される積載手段と、前記積載手段に積載されるシートの上面を検知する検知手段と、前記積載手段に積載されるシートの情報を取得するシート情報取得手段と、前記検知手段の検知情報と前記シート情報取得手段の取得情報に基づいて前記積載手段に積載されるシートの積載可能上限を判定する判定手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、適切なシート積載可能上限を設定する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１における画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】排紙部の斜視図である。
【図３】満載判断される前の状態の説明図である。
【図４】満載判断された後の状態の説明図である。
【図５】搬送検知センサ及び満載検知センサの出力の説明図である。（ａ）は搬送検知センサ、（ｂ）は満載検知センサである。
【図６】上カールしたシートの積載状態の説明図である。
【図７】下カールしたシートの積載状態の説明図である。
【図８】画像形成装置の制御系の構成の説明図である。
【図９】実施の形態１の満載制御のフローチャートである。
【図１０】実施の形態２の満載制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
実施の形態１では、両面印刷と片面印刷とで排出トレイにおけるカール状態が違うことに起因して、両面印刷時に満載判断されるシート積載量が低下する問題を解決している。
【００１２】
（画像形成装置）
図１は実施の形態１における画像形成装置の構成の説明図である。図１は、画像形成装置の一例であるプリンタ１を正面側から見たときの内部構成を示している。図１に示すように、プリンタ１は、装置本体１Ａの上部に、画像読取装置６が配置される電子写真方式の複写機である。画像読取装置６は、透明なガラスの原稿載置部６１に載置された原稿Ｇの下面の画像を、矢印Ｊ、Ｋ方向に移動する読取スキャナ６２により読取って画像データを生成する。画像形成部３は、感光ドラム３１に画像データに応じたトナー像を形成して転写部Ｎを通過するシートＰに転写する。ユーザは、プリンタ１の正面側に配置された操作パネル１１５を通じて画像形成装置１の操作及び設定を実行する。
【００１３】
画像形成部３は、感光ドラム３１の周りに、帯電ローラ３２、露光装置３３、現像装置３４、転写ローラ３５、及びクリーニング装置３６を配置している。感光ドラム３１は、金属円筒の周面に感光層を形成され回転する。
【００１４】
帯電ローラ３２は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されて、感光ドラム３１を一様な電位に帯電させる。露光装置３３は、画像データを展開した走査線信号をＯＮ−ＯＦＦ変調した画像信号で半導体レーザ素子を駆動してレーザビームＬを発生し、レーザビームＬを回転ミラーで走査して、感光ドラム３１に画像の静電潜像を形成する。
【００１５】
現像装置３４は、現像ローラ３４ａに現像剤（トナー）を担持して感光ドラム３１の静電潜像をトナー像に現像する。転写ローラ３５は、トナーの帯電極性と反対極性の直流電圧を印加されて、転写部Ｎを通過するシートＰへ感光ドラム３１のトナー像を転写する。
【００１６】
装置本体１Ａの下部に給紙部２が配置される。給紙部２は、カセット２１にシートＰを収容する。ピックアップローラ２２は、カセット２１からシートＰを繰り出して分離部２３へ給送する。分離部２３は、重送シートを分離して最上位のシートＰのみを給紙ローラ１０へ受け渡してレジストローラ１１へ給送する。レジストローラ１１は、シートＰの斜行を矯正し、感光ドラム３１のトナー像にタイミングを合わせて転写部ＮへシートＰを搬送する。
【００１７】
転写部Ｎでトナー像を転写されたシートＰは、定着装置４へ搬送され、定着ベルトユニット４０と加圧ローラ４５のニップＭで挟持搬送される過程で加熱及び加圧を受けて表面に画像を定着される。ニップＭで画像を定着されたシートＰは、排紙部５へ搬送され、排出ローラ５１で挟持して排出トレイ５２へ排出し、積載される。
【００１８】
（手差し給紙部）
プリンタ１の装置本体１Ａの側面に、手差し給紙部２４が配置される。手差し給紙部２４は、カセット２１とは異なるサイズのシートを積載して画像形成部３へ給送可能である。給紙ローラ２５は、手差し給紙部２４に積載されたシートを搬送する。手差し給紙部２４は、シート積載部２６を装置本体１Ａの外側へ回動させることにより、装置本体１Ａへ供給されるシートの積載面を形成する。手差し給紙部２４は、シート積載部２６に積載されたシートを給紙ローラ２５により繰り出して、分離部２７へ給送する。分離部２７は、重送シートを分離して最上位のシートＰのみを給紙ローラ１０へ受け渡してレジストローラ１１へ給送する。
【００１９】
（両面印刷）
プリンタ１は、上述した片面印刷の外に、表面に画像を形成した後に裏面にも画像を形成して排出トレイ５２に積載する両面印刷と、を実行可能である。両面印刷の場合、表面にトナー像が転写されて定着装置４で画像が定着されたシートＰは、搬送ローラ７０を経てシート反転部７へ搬送される。シートＰは、反転ローラ７２で挟持して矢印Ｅ方向へ搬送された後に矢印Ｆ方向へ搬送方向を反転され、先頭と後端とを入れ替えた状態で、フラッパ７１により両面搬送路８へ送り込まれる。
【００２０】
シートＰは、両面搬送ローラ８ａ、８ｂ、８ｃを経て、表裏反転状態でレジストローラ１１へ給送され、レジストローラ１１によって再び転写部Ｎへ送り込まれる。転写部Ｎで裏面にもトナー像が転写されたシートＰは、定着装置４で加熱及び加圧されて裏面にも画像を定着される。その後、シートＰは、排出ローラ５１で挟持して排出トレイ５２へ排出し、積載される。
【００２１】
（排紙部）
図２は排紙部の斜視図である。図１に示すように、積載手段の一例である排出トレイ５２は、画像形成手段の一例である画像形成部３及び定着装置４により画像を形成されたシートが排出されて積載される。排紙部５は、定着装置４のシート搬送方向下流側に設けられている。排出トレイ５２は、排出ローラ５１により排出されたシートＰを積載する。排出ローラ５１は、シートＰを装置本体１Ａの内部から排出して画像読取装置６の下方の排出トレイ５２へ積載させる。
【００２２】
図２に示すように、排出ローラ５１は、回転軸線方向に位置をずらせて上下のローラが半径方向に進入するように配置されている。これにより、幅方向にシートを波打たせて剛性を高めた状態で、シートを排出トレイ５２の上空へ排出ローラ５１から突き出すように排出する。
【００２３】
搬送検知フラグ５６は、排出ローラ５１のシート搬送方向上流側に、回動軸５６ａを中心にして回動自在に配置される。搬送検知フラグ５６は、ねじりコイルばね５６ｂにより起立状態に向かって付勢されている。搬送検知フラグ５６は、定着装置４から搬送されてきたシートに当接して、ねじりコイルばね５６ｂの付勢力に抗して倒れるように回動する。搬送検知センサ５７は、フォトインタラプタで構成され、シートＰに当接した搬送検知フラグ５６の回動を検知する。
【００２４】
検知フラグ５３は、排出ローラ５１のシート搬送方向下流側に、回動軸５３ａと一体に回動自在に配置され、排出トレイ５２に排出されたシートの上面に重力で当接して回動する。検知フラグ５３は、異なるシートサイズあるいは異なる箇所に発生するカールを検知するためにシート幅方向に複数の検知レバー５３が配置されている。検知フラグ５３は、排出ローラ５１から排出トレイ５２の上空へ突き出すように排出されたシートに押圧されて大きく上方へ回動した後、排出トレイ５２へ落下するシートに追従して下方へ回動する。
【００２５】
図１に示すように、シート検知フラグ５８は、排出トレイ５２上に回動自在に配置される。シート検知フラグ５８は、排出トレイ５２上に積載されるシートに当接して回動し、その回動をシート検知センサ５９が検知する。プリントジョブを開始するときにシート検知センサ５９が排出トレイ５２上のシートを検知している場合は、開始するプリントジョブより前のプリントジョブにより排出されたシートが残留していると判断する。
【００２６】
（満載判断）
図３は満載判断される前の状態の説明図である。図４は満載判断された後の状態の説明図である。図５は搬送検知センサ及び満載検知センサの出力の説明図である。図５中、（ａ）は搬送検知センサ、（ｂ）は満載検知センサである。図３に示すように、検知手段の一例である検知フラグ５３及び満載検知センサ５５は、排出トレイ５２に積載されるシートの上面を検知する。満載検知センサ５５は、排出トレイ５２に積載されたシートＰの上面が基準高さに達したことを検知する。検知フラグ５３は、回動してシートの上面に接触する。満載検知センサ５５は、検知フラグ５３の回動角度を検知して検知フラグ５３がシートＰの上面の高さが排出トレイ５２に対するシートの積載に伴って基準高さに達したことを検知する。
【００２７】
回動軸５３ａに固定して遮光部５４が設けられている。遮光部５４は、検知フラグ５３を下方へ付勢するおもり５４ａに遮光フラグ５４ｂが形成されている。満載検知センサ５５は、遮光フラグ５４ｂを検知するフォトインタラプタで構成される。遮光フラグ５４ｂは、検知フラグ５３と一体に回動して、満載検知センサ５５の検出光路を透過／遮光に切り替える。
【００２８】
図３に示すように、排出トレイ５２に排出されたシートＰの上面の高さが基準高さに満たない間、満載検知センサ５５の検出光路は、遮光部５４に遮られず透過状態である。図４に示すように、排出トレイ５２に排出されたシートＰの上面の高さが基準高さ以上になると、満載検知センサ５５の検出光路は、遮光部５４により遮光状態となる。
【００２９】
図２に示すように、搬送検知センサ５７は、排出ローラ５１へ搬送されるシート先端が搬送検知フラグ５６を倒すタイミングで出力がＨＩＧＨとなり、シート後端が搬送検知フラグ５６を抜けるタイミングで出力がＬＯＷとなる。
【００３０】
図３に示すように、満載検知センサ５５は、シートＰの上面の高さが基準高さに満たない間、排出ローラ５１からシートが突き出すタイミングで出力がＨＩＧＨになり、シートが排出トレイ５２へ落下するタイミングで出力がＬＯＷとなる。このため、図５の（ｂ）に示すように、満載検知センサ５５はＨＩＧＨ／ＬＯＷの出力を交互に規則正しく繰り返す。
【００３１】
図１に示すように、定着装置４から排紙部５へシートが搬送されると、最初に搬送検知センサ５７の出力がＨＩＧＨになる。シートＰがさらに搬送されて排出ローラ５１から突き出すと満載検知センサ５５の出力がＨＩＧＨになる。シートＰがさらに搬送されて搬送検知フラグ５６から抜けると搬送検知センサ５７の出力がＬＯＷになる。シートＰがさらに搬送されて排出トレイ５２へ落下すると満載検知センサ５５の出力もＬＯＷとなる。シートＰの上面の高さが基準高さに満たない間、満載検知センサ５５の出力がＨＩＧＨ／ＬＯＷを繰り返す。
【００３２】
図４に示すように、満載検知センサ５５は、シートＰの上面の高さが基準高さ以上になると、シートＰが排出トレイ５２へ落下しても出力がＬＯＷにならなくなるため、ＨＩＧＨ状態が継続する。排出トレイ５２に積載されたシートが基準高さ以上になると、シートＰによって検知フラグ５３が押し上げられた状態が継続し、検知フラグ５３と一体に回動する遮光部５４が満載検知センサ５５を遮蔽し続ける。このため、積載されたシートＰの上面の高さが基準高さ以上になると、図５の（ｂ）に示すように、満載検知センサ５５の出力はＬＯＷになることなくＨＩＧＨ状態が継続する。
【００３３】
したがって、後述する制御部１１０のＣＰＵ１１１は、満載検知センサ５５のＨＩＧＨ状態が継続すると排出トレイ５２が満載状態に近づいたと判断する。制御部１１０のＣＰＵ１１１は、満載検知センサ５５のＨＩＧＨ状態が継続してＬＯＷにならなくなってから、搬送検知センサ５７のＨＩＧＨ状態の累積時間Ｔを計算する。
【００３４】
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋・・・
【００３５】
そして、制御部１１０のＣＰＵ１１１は、搬送検知センサ５７の累積時間Ｔが閾値ΣＴを超えると、排出トレイ５２を満載判断して、装置本体１Ａにおける画像形成ジョブの実行を中断し、排出トレイ５２に対するシート排出を停止させる。
【００３６】
図５に示すように、累積時間Ｔは、排出トレイ５２に基準高さまでシートを積載した後の期間における搬送検知センサ５７の出力がＨＩＧＨ状態である時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・の累積値である。すなわち、累積時間Ｔは、実質的に、排出トレイ５２に基準高さまでシートを積載した後に実際に排出されて積載されたシートの枚数である。そして、閾値ΣＴは、実質的に、排出トレイ５２に基準高さまでシートを積載してから排出トレイ５２を満載判断するまでに排出トレイ５２へ追加的に排出すべきシートの枚数である。
【００３７】
制御部１１０のＣＰＵ１１１は、排出トレイ５２に対するシートの積載停止後、操作パネル１１５を通じて「積載されたシートＰを排出トレイ５２から取り出す」ように指示する。
【００３８】
制御部１１０のＣＰＵ１１１は、操作パネル１１５を通じて指示した後、満載検知センサ５５がＬＯＷ状態に復帰すると、ユーザが排出トレイ５２から積載されたシートＰを取り出したと判断して、画像形成ジョブの実行を再開する。
【００３９】
なお、制御部１１０のＣＰＵ１１１は、実際には、搬送検知センサ５７と満載検知センサ５５とが共にＨＩＧＨ状態になる毎に搬送検知センサ５７のＨＩＧＨ状態の累積時間Ｔの積算を開始している。しかし、その後、満載検知センサ５５がＬＯＷに戻ると累積時間Ｔをリセットして、次のＨＩＧＨ状態で累積時間Ｔの積算を０から開始させる。これにより、満載検知センサ５５が最後にＬＯＷになってからの搬送検知センサ５７のＨＩＧＨ状態の累積時間Ｔを正しく積算して、排出トレイ５２の満載判断を行うことができる。
【００４０】
また、制御部１１０のＣＰＵ１１１は、満載検知センサのＨＩＧＨ状態が継続し始めただけではシート排出を停止しない。累積時間Ｔが閾値ΣＴに達するまで、約１００枚ほどもシート排出動作を継続させることがある。これは、排出トレイ５２に積載されたシートＰのカール状態や挙動が安定するための時間を確保しつつ、遮光フラグ５４ｂと満載検知センサ５５のチャタリングを解消させるためである。
【００４１】
（カールの影響）
図６は上カールしたシートの積載状態の説明図である。図７は下カールしたシートの積載状態の説明図である。ここで、図６に示すようにシートＰの排出方向の中央が下方へ凸であるカールを上カールとする。図７に示すようにシートＰの排出方向の中央が上方へ凸であるカールを下カールとする。
【００４２】
図４に示すように、積載されたシートＰの上面に持ち上げられて検知フラグ５３が上方へ回動すると、検知フラグ５３に連動する遮光部５４が満載検知センサ５５を遮光し、排出トレイ５２にシートが基準高さまで積載されたことが検知される。このとき、排出トレイ５２の積載面からシートＰに検知フラグ５３が当接している位置Ｑまでの高さは、シートＰの状態に関わらず一定である。しかし、積載されたシートＰのカール状態によっては、基準高さまで積載されたシートＰの積載枚数が大幅に変わってくる。
【００４３】
図６に示すように、片面印刷の場合、シートＰが上カールした状態で排出トレイ５２に排出される傾向がある。この場合、排出トレイ５２に積載されたシートＰは、上流端部と下流端部とが持ち上がっているが、検知フラグ５３が当接する位置ＱではシートＰが排出トレイ５２に密着している。このため、満載検知センサ（５５：図４）が遮光状態になったとき、普通紙で約２００枚の積載が完了しており、ここから約１００枚のシートＰの積載を継続することにより、約３００枚の規定枚数で満載判断を行うことができる。
【００４４】
これに対して、図７に示すように、両面印刷の場合、シートＰが下カールした状態で排出トレイ５２に排出される傾向がある。この場合、排出トレイ５２に積載されたシートＰは、上流端部と下流端部とで排出トレイ５２に支持され、検知フラグ５３が当接する位置ＱではシートＰが排出トレイ５２から浮き上がっている。検知フラグ５３が当接する位置Ｑで、積載されたシートＰと排出トレイ５２との間に隙間ができている。このため、満載検知センサ（５５：図４）が遮光状態になったとき、普通紙で約１５０枚しか積載が完了していない。ここから約１００枚のシートＰの追加積載を行うのでは、総積載枚数が約３００枚の規定枚数に満たない約２５０枚で排出トレイ５２を満載判断してしまう。
【００４５】
すなわち、シートの上面をピンポイントで検知して満載判断を行う画像形成装置１では、シートに下カールが発生していると、通常よりも少ない積載枚数でシートの上面が基準高さに達することがある。このため、シートに下カールが発生している場合には、特許文献１とは逆に、満載判断を遅らせて積載手段のシート積載量を改善する（増やす）ことが望まれる。
【００４６】
そこで、実施の形態１では、両面印刷の場合は下カールが発生しているとみなして、排出トレイ５２にシートが基準高さまで積載されてから満載判断（積載停止）するまでの追加積載の枚数を片面印刷の場合よりも多い１５０枚にしている。これにより、両面印刷の場合と片面印刷の場合とで、満載判断されたときの総積載枚数を約３００枚に揃えている。
【００４７】
（制御部）
図８は画像形成装置の制御系の構成の説明図である。図１を参照して図８に示すように、制御部１１０は、ＲＯＭ１１２に記録されたプログラム及びデータをＲＡＭ１１３に保持してＣＰＵ１１１が必要な演算及び処理を実行することにより、装置本体１Ａの各ユニットを統合的に制御する。操作パネル１１５は、ユーザがプリンタ１に対して各種入力／設定を行う。ＣＰＵ１１１は、外部のパソコン１２０又は画像読取装置６から画像形成ジョブのデータを受信すると、画像形成ジョブのデータに含まれる画像形成情報に応じて画像形成部３を制御してトナー像を形成し、シートＰに転写させる。
【００４８】
シート情報取得手段の一例である制御部１１０のＣＰＵ１１１は、排出トレイ５２に積載されるシートの情報を取得する。判定手段の一例である制御部１１０のＣＰＵ１１１は、検知フラグ５３及び満載検知センサ５５の検知情報とシートのカールに関連する取得情報とに基づいて排出トレイ５２に積載されるシートの積載可能上限を判定する。取得するシートの情報は、シートに片面印刷を実行するか又は両面印刷を実行するかの違いである。制御部１１０のＣＰＵ１１１は、シートに両面印刷を実行する場合は片面印刷を実行する場合よりも積載可能上限を多く判定する。制御部１１０のＣＰＵ１１１は、検知フラグ５３及び満載検知センサ５５による検知から排出トレイ５２へ積載可能なシート量を、取得したシートの情報に応じて判定する。取得するシートの情報は、画像形成部３及び定着装置４により画像を形成されて排出トレイ５２に積載されるシートに発生するカール情報である。取得するシートの情報は、排出トレイ５２に積載されたシートのカール状態を推定可能なカール条件である。ＣＰＵ１１１は、排出トレイ５２にシートのカール状態に応じた積載枚数のシートが積載されるように、カール条件に基づいて排出トレイ５２に対するシートの積載停止を制御する。カール条件は、排出トレイ５２に積載されたシートが上カールを形成するか下カールを形成するかを決定する条件である。ＣＰＵ１１１は、下カールが形成される条件では、上カールが形成される条件よりもシートの上面が基準高さに達した後の積載枚数を多く設定する。ＣＰＵ１１１は、排出トレイ５２にカール条件の異なるシートが重ねて積載される場合は、それぞれのカール条件に基づく枚数のうちで最も少ない枚数を設定する。
【００４９】
（実施の形態１の制御）
図９は実施の形態１の満載制御のフローチャートである。図９に示すように、ＣＰＵ１１１は、操作パネル１１５を通じて設定された画像形成情報を取得する（Ｓ１１）。実施の形態１におけるカール条件は、画像形成情報に含まれる両面印刷／片面印刷の区別である。
【００５０】
ＣＰＵ１１１は、シート検知センサ５９が排出トレイ５２上のシートを検知している場合（Ｓ１２のＹＥＳ）、以前のプリントジョブで排出されたシートが残留していると判断して、閾値ΣＴをデフォルトデータであるＡ［ｓｅｃ］に設定する（Ｓ１５）。これは、排出トレイ５２上のシートＰがどのような条件のシートが積載されているか分からないため、閾値ΣＴを増やすと、既に積載されているシートＰの積載状態によっては、積載不良になる。このため、シート検知センサ５９が検知する場合、閾値ΣＴを割り増すことはせず初期値のままとする。
【００５１】
ＣＰＵ１１１は、シート検知センサ５９が排出トレイ５２上のシートを検知していない場合（Ｓ１２のＮＯ）、画像形成情報（Ｓ１１）を参照して両面印刷か否かを判断する（Ｓ１３）。
【００５２】
ＣＰＵ１１１は、片面印刷である場合（Ｓ１３のＮＯ）、片面印刷により上カールしたシートを排出トレイ５２に積載すると判断して、満載検知センサ５５のＨＩＧＨ継続状態の累積時間Ｔの閾値ΣＴをデフォルトデータであるＡ［ｓｅｃ］に設定する（Ｓ１５）。
【００５３】
ＣＰＵ１１１は、両面印刷である場合（Ｓ１３のＹＥＳ）、両面印刷により下カールしたシートを排出トレイ５２に積載すると判断する。そして、満載検知センサ５５のＨＩＧＨ継続状態の累積時間Ｔの閾値ΣＴをＢ［ｓｅｃ］割り増して、Ａ＋Ｂ［ｓｅｃ］に設定する（Ｓ１４）。これにより、図７に示すように、下カールしたシートＰは、上カールしたシートＰに比べてＢ［ｓｅｃ］だけ、シートＰを基準高さＨまで積載した後の積載時間（＝積載枚数）を割り増して、排出トレイ５２により多く積載される。
【００５４】
ＣＰＵ１１１は、画像形成ジョブを開始し、シートに画像を形成し、排出トレイ５２に排出して積載する（Ｓ１６）。排出トレイ５２のシート積載高さが基準高さＨを超えると、図５の（ｂ）に示すように満載検知センサ５５がＨＩＧＨ継続状態になる。ＣＰＵ１１１は、満載検知センサ５５がＯＮしてＨＩＧＨ継続状態になると（Ｓ１７のＹＥＳ）、排出トレイ５２の満載判断のための累積時間Ｔのカウントを開始する（Ｓ１８）。ＣＰＵ１１１は、満載検知センサ５５がＨＩＧＨ状態を継続し始めてからの搬送検知センサ５７のＨＩＧＨ状態での累積時間Ｔによって、シートＰが排出トレイ５２へ何枚積載されたかを判断している。
【００５５】
ＣＰＵ１１１は、累積時間Ｔが閾値ΣＴを超えると（Ｓ１９のＹＥＳ）、画像形成ジョブを中断して排出トレイ５２に対するシートの排出を停止する。そして、操作パネル１１５に、排出トレイ５２からシートＰを取り出すように指示する表示を行う（Ｓ２０）。
【００５６】
（実施の形態１の効果）
実施の形態１では、両面印刷／片面印刷の違いに応じて、排出トレイ５２のシート積載高さが基準高さＨを超えてから画像形成及びシート排出を停止させるまでの累積時間Ｔの閾値ΣＴを変更する。このため、両面印刷でも片面印刷でも排出トレイ５２から落下等が発生すること無く、シートを排出トレイ５２に積載することができる。実施の形態１では、両面印刷では片面印刷よりもシートＰの上面が基準高さに達した後の積載枚数を多く設定する。このため、両面印刷に起因して発生する排出トレイ５２の満載判断時のシート積載量の不足を補うことができる。
【００５７】
実施の形態１では、上カール／下カールの違いに応じて、排出トレイ５２のシート積載高さが基準高さＨを超えてから画像形成及びシート排出を停止させるまでの累積時間Ｔの閾値ΣＴを変更する。実施の形態１では、下カールが形成される条件では、上カールが形成される条件よりもシートの上面が基準高さに達した後の積載枚数を多く設定することができる。
【００５８】
実施の形態１では、両面印刷の場合に設定される累積時間Ｔの閾値ΣＴは、片面印刷の場合に設定される累積時間Ｔの閾値ΣＴよりも大きい。このため、両面印刷のシートが下カールであるためにシート積載性の低下リスクが小さいという利点を活用して排出トレイ５２が満載判断される総積載枚数を、片面印刷の場合よりも増やすことができる。
【００５９】
実施の形態１では、満載検知センサ５５による検知結果と取得したカール条件とに基づいて排出トレイ５２に対するシートの積載可能上限を判定する。このため、特許文献１のようなカールの実測機構を要することなく、カール状態に応じた規制を実行できる。これにより、簡単な構成で、シートのカール状態に応じて排出トレイ５２のシート積載性を損なうことなくシート積載量を改善する（増やす）ことができる。
【００６０】
実施の形態１では、排出トレイ５２にシート検知センサ５９を設けて排出トレイ５２上の残留シートの有無を検知し、シートを検知する場合は開始するプリントジョブが両面印刷であっても片面印刷の場合と等しい累積時間Ｔの閾値ΣＴを設定する。このため、排出トレイ５２にどのようなシートが何枚積載されているかの判断もシートのカール状態の予測もできない状態で、排出ローラ５１におけるシートジャムや排出トレイ５２におけるシート落下のリスクを低減することができる。
【００６１】
実施の形態１では、排出トレイ５２に片面印刷のシートと両面印刷のシートとが重ねて積載される可能性がある場合は、シートＰの上面が基準高さに達した後の積載枚数のうちで少ない方である片面印刷の場合の積載枚数を設定する。このため、満載判断時の積載枚数が過剰にならないで済む。シート積載性が損なわれてジャムを発生したり排出トレイ５２からのシートの落下が発生したりしないで済む。
【００６２】
＜実施の形態２＞
実施の形態２では、シートの厚み（単位面積当たり重量）が違うことに起因して、厚みの大きなシートで満載判断時の排出トレイにおけるシート積載枚数が低下する問題を解決している。
【００６３】
（シートの厚みの影響）
図４に示すように、実施の形態２でも、実施の形態１と同様、シートＰの上面に検知フラグ５３を当接させて満載検知センサ５５により積載高さを検知し、基準高さＨまで積載した後に閾値ΣＴまで積載を追加して排出トレイ５２の満載判断を行う。このとき、単位面積当たり重量が大きいシートＰほどシートの厚みが大きくなるため、単位面積当たり重量が小さいシートＰの場合に比較すると、排出トレイ５２に基準高さＨまで積み重ねられたシートＰの枚数は少なくなる。このため、図５に示すように、排出トレイ５２に基準高さＨまでシートＰを積載した後、閾値ΣＴに達するまでに積載される枚数が等しければ、満載判断したときの排出トレイ５２上の総積載枚数は、単位面積当たり重量が大きいシートＰほど少なくなる。
【００６４】
例えば、図６に示すように、片面印刷を行った場合、シートの単位面積当たり重量が１１０［ｇ／ｍ２］であれば、基準高さＨまでシートＰを積載したときの排出トレイ５２上の総積載枚数は約２００枚である。ここから約１００枚のシートＰの積載を継続して満載判断することで、排出トレイ５２上の総積載枚数を約３００枚することができる。しかし、シートの単位面積当たり重量が１５０［ｇ／ｍ２］である場合、基準高さＨまでシートＰを積載したときの排出トレイ５２上の総積載枚数は約１５０枚に減ってしまう。ここから約１００枚のシートＰの積載を継続して満載判断した場合、排出トレイ５２上の総積載枚数は約２５０枚になってしまう。
【００６５】
しかし、図６に示すように、片面印刷を行った場合、単位面積当たり重量が大きいシートほど排出トレイ５２に排出されたシートのカール量は小さくなる傾向がある。シートの単位面積当たり重量が大きいシートほどシートの厚みが大きくなり、断面係数が大きくなって排出方向の曲げ抵抗が大きくなる。このため、画像によってシートの表面に作用する排出方向の力が等しければ、その撓みとしてのカール量は、シートの単位面積当たり重量が大きいシートほど小さくなる。
【００６６】
したがって、単位面積当たり重量が大きいシートは、単位面積当たり重量が小さいシートのようにカールを想定して閾値ΣＴにマージンを確保する必要がない。言い換えれば、単位面積当たり重量が大きいシートは、カール量の期待値が小さいため、満載判断時の排出トレイ５２における総積載枚数を単位面積当たり重量が小さいシートよりも増加させることができる。
【００６７】
そこで、実施の形態２では、シートの単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］が閾値Ｃ［ｇ／ｍ２］を超えている場合には、閾値ΣＴを割り増しして、排出トレイ５２に基準高さＨまでシートを積載した後の積載枚数を増やしている。すなわち、シートの単位面積当たり重量が１５０［ｇ／ｍ２］である場合、基準高さＨまでシートＰを積載した後の積載枚数が１５０枚になるように閾値ΣＴを１．５倍に変更する。これにより、シートの単位面積当たり重量が１１０［ｇ／ｍ２］の場合と同様に、排出トレイ５２の満載判断時の総積載枚数を約３００枚に調整することができる。
【００６８】
言い換えれば、単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］が小さいシートＰは厚みが小さいため、規定枚数の積載が可能である。しかし、単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］が大きいシートは厚みが大きいため、規定枚数に届く前に満載判断してしまう。
【００６９】
一方、単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］が小さいシートＰは定着後のカールが大きいため、カールによりシート排出口を塞ぐ等の積載不良リスクが大きいため、規定枚数を超える積載はできない。しかし、単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］が大きいシートは定着後のカールが小さいため、カールによりシート排出口を塞ぐ等の積載不良リスクが小さく、規定枚数を超える積載ができる。
【００７０】
そこで、実施の形態２では、排出トレイ５２に基準高さＨまでの積載を行ってから画像形成及びシート排出を停止させるまでの累積時間Ｔの閾値ΣＴを単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］に応じて変更している。これにより、単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］に関わらずほぼ規制枚数の積載で排出トレイ５２の満載判断がされるようにしている。
【００７１】
すなわち、ＣＰＵ１１１は、カール量が大きいほどシートの上面が基準高さに達した後の積載枚数が少なくなるように、排出トレイ５２に排出されたシートの排出方向のカール量を決定する条件に応じてシートの上面が基準高さに達した後の積載枚数を設定する。そして、ＣＰＵ１１１は、シートＰの単位面積当たり重量が小さいほどシートの上面が基準高さに達した後の積載枚数を少なく設定する。
【００７２】
（実施の形態２の制御）
図１０は実施の形態２の満載制御のフローチャートである。図１０に示すように、ＣＰＵ１１１は、操作パネル１１５を通じて設定された画像形成情報を取得する（Ｓ３１）。実施の形態２におけるカール条件は、画像形成情報に含まれるシートの単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］である。
【００７３】
ＣＰＵ１１１は、シート検知センサ５９が排出トレイ５２上のシートを検知している場合（Ｓ３２のＹＥＳ）、以前のプリントジョブで排出されたシートが残留していると判断して、閾値ΣＴをデフォルトデータであるＡ［ｓｅｃ］に設定する（Ｓ３５）。ＣＰＵ１１１は、シート検知センサ５９が排出トレイ５２上のシートを検知していない場合（Ｓ３２のＮＯ）、シートの単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］が閾値Ｃ［ｇ／ｍ２］を超えるか否かを判断する（Ｓ３３）。
【００７４】
ＣＰＵ１１１は、シートの単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］が閾値Ｃ［ｇ／ｍ２］以下である場合（Ｓ３３のＮＯ）、閾値ΣＴをデフォルトデータであるＡ［ｓｅｃ］に設定する（Ｓ３５）。一方、ＣＰＵ１１１は、シートの単位面積当たり重量Ｗ［ｇ／ｍ２］を超えている場合（Ｓ３３のＹＥＳ）、閾値ΣＴをＢ［ｓｅｃ］割り増してＡ＋Ｂ［ｓｅｃ］に設定する（Ｓ３４）。
【００７５】
ＣＰＵ１１１は、画像形成ジョブを開始し、シートに画像を形成し、排出トレイ５２に積載する（Ｓ３６）。ＣＰＵ１１１は、満載検知センサ５５がＯＮしてＨＩＧＨ継続状態になると（Ｓ３７のＹＥＳ）、累積時間Ｔのカウントを開始する（Ｓ３８）。ＣＰＵ１１１は、累積時間Ｔが閾値ΣＴを超えると（Ｓ３９のＹＥＳ）、画像形成ジョブを中断して排出トレイ５２に対するシートの排出を停止する。そして、操作パネル１１５に、排出トレイ５２からシートＰを取り出すように指示する表示を行う（Ｓ４０）。
【００７６】
（実施の形態２の効果）
実施の形態２では、取得するシートの情報は、シートの単位面積当たり重量である。制御部１１０のＣＰＵ１１１は、シートの単位面積当たり重量が小さいほど積載可能上限を少なく判定する。制御部１１０のＣＰＵ１１１は、シートＰの単位面積当たり重量が小さいほどシートの上面が基準高さに達した後の積載枚数を少なく設定する。このため、剛性の高いシートで過剰なカール余地を設定して排出トレイ５２のシート積載量が損なわれることを回避できる。剛性の高いシートでカールが少なくなることを利用して排出トレイ５２が満載判断された際の総積載枚数を大きく増やすことができる。
【００７７】
実施の形態２では、制御部１１０のＣＰＵ１１１は、取得したシートの情報が異なるシートが排出トレイ５２に重ねて積載される場合は、それぞれのシートの情報に基づく積載可能上限のうちで最も少ない積載可能上限を選択する。排出トレイ５２に単位面積当たり重量が小さいシートと大きいシートとが重ねて積載される可能性がある場合は、シートＰの上面が基準高さに達した後の積載枚数のうちで最も少ない単位面積当たり重量での積載枚数を設定する。このため、満載判断時の積載枚数が過剰にならないで済む。シート積載性が損なわれてジャムを発生したり排出トレイ５２からのシートの落下が発生したりしないで済む。
【００７８】
＜その他の実施の形態＞
本発明の画像形成装置は、実施の形態１、２で説明した具体的な構成には限定されない。実施の形態１、２の構成の一部又は全部を等価な部材に置き換えた別の実施の形態でも実施可能である。本発明の要旨を逸脱することのない範囲内において適宜の変更を加えた実施の形態でも実施可能である。
【００７９】
実施の形態１、２では、電子写真方式の画像形成装置における実施の形態を説明した。しかし、シートにカールが発生する可能性があれば、インクジェット方式、熱転写方式、プロッタ方式、オフセット印刷等、他の方式の画像形成装置で実施してもよい。画像形成装置は、モノクロ複写機には限らず、多色プリンタ、フルカラープリンタであってもよい。画像形成装置は、複写機には限らず、プリンタ、ファックス、複合機等でもよい。
【００８０】
実施の形態１、２では、基準高さまで積載した後に、搬送検知センサ５７のＨＩＧＨ時間の累積時間Ｔを使用したが、搬送検知センサ５７のＬＯＷ時間の累積時間Ｔをカウントして閾値と比較してもよい。ＨＩＧＨ時間はシートサイズの影響を受けるが、ＬＯＷ時間はシートの搬送間隔による影響を受けるだけである。
【００８１】
実施の形態１では、カール条件を片面印刷／両面印刷の区別としたが、上カール／下カールの原因となるカール条件であれば、片面印刷／両面印刷以外の画像条件、シート条件、環境条件の違いであってもよい。
【００８２】
実施の形態１では、上カール／下カールが片面印刷／両面印刷に対応する実施の形態を説明したが、上カール／下カールが両面印刷／片面印刷に対応する実施の形態で実施してもよい。具体的には、片面印刷時に排出トレイ５２に排出されたシートの上面に画像が形成される実施の形態（フェイスアップ排出）で実施してもよい。なお、フェイスアップ排出の場合、実施の形態１とは逆に、両面印刷では片面印刷よりも基準高さまで積載した後の積載枚数を少なくすることになる。
【００８３】
実施の形態１、２では、基準高さまで積載した後の積載枚数のカウントに搬送検知センサ５７のＨＩＧＨ時間の累積時間Ｔを使用したが、排出枚数をカウントして閾値と比較してもよい。基準高さまで積載した後の経過時間を計測して閾値と比較してもよい。
【００８４】
実施の形態２では、カール量を支配するカール条件として単位面積当たり重量の例を説明した。しかし、積載手段に積載されるシートの積載可能上限をカール条件に限定せず、積載可能上限を判定して良い。例えば、印刷面が第１面か第２面か、シートの種類、シートの剛性、シートの弾性係数、シートの厚み、定着装置４の温度設定、プロセススピード、画像比率、トナーの種類、環境温度、湿度等をシートの積載可能上限を判定する条件として制御を組み立ててもよい。
【００８５】
実施の形態１、２では、片面印刷／両面印刷、単位面積当たり重量の混載の例を説明した。しかし、混載は、他のシート条件、画像条件、環境条件の異なる組み合わせであってもよく、混載の場合は組み合わせの中で、最も積載枚数が少ない条件を選択することで積載枚数が過剰にならないで済む。
【００８６】
実施の形態１、２では、異なるカール条件で排出トレイ５２の満載判断時のシート積載量を変更する制御の例を搬送センサが検知する累積時間で判断する実施例を用いて説明した。しかし、シート積載量は、搬送センサが検知する累積時間で判断することに限定せず、シート排出枚数等で判断しても良い。シート積載量を改善するとはシート積載量を増やすことであって、カールによるシート積載性の乱れを回避しつつ最大限に総積載枚数を確保するように制御してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１：プリンタ（画像形成装置）、２：給紙部、３：画像形成部（画像形成手段）、４：定着装置（画像形成手段）、５：排紙部、６：画像読取装置、７：シート反転部、１０：給送ローラ、１１：レジストローラ、３１：感光ドラム、３２：帯電ローラ、３３：露光装置、３４：現像装置、３４ａ：現像ローラ、３５：転写ローラ、４０：定着ベルトユニット、４５：加圧ローラ、５１：排出ローラ、５２：排出トレイ（積載手段）、５３：検知フラグ（検知手段）、５４：遮光部、５５：満載検知センサ（検知手段）、５６：搬送検知フラグ、５７：搬送検知センサ、５８：シート検知フラグ、５９：シート検知センサ、７１：フラッパ、７２：反転ローラ、１１０：制御部（シート情報取得手段、判定手段）、１１５：操作パネル、Ｈ：基準高さ、Ｐ：シート、Ｑ：当接位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018070329.tif 000009
【図８】
2018070329.tif 000010
【図９】
2018070329.tif 000011
【図１０】
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