JP2007057649A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 精度良くトレイフルの発生を検出することが可能であり，また事前にトレイフルの発生を予測することが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 排紙トレイ２２を変位させるモータ２３に流れる電流値を電流計２４により検出する。また，その電流計２４の検出値を，前記排紙トレイ２２上に載置されている印刷用紙の重量に換算する。更に，前記電流計２４の検出値の変化に基づいて今後の重量変化を予測し，予め定められたトレイフル重量に達する時間，排紙可能枚数を予測する。
【選択図】図３

Description

本発明は，モータにより変位される排紙トレイが設けられた画像形成装置に関するものである。

プリンタ，複写機，ファクシミリ装置などの画像形成装置には，画像形成されて排紙されたシート材を載置するための排紙トレイが設けられている。
また，前記画像形成装置の外装に設けられたシート排紙口と，前記排紙トレイに載置されている前記シート材のうち最上面との距離が略一定に保たれるように，前記排紙トレイをモータにより変位（典型的には昇降）可能に設けたものもある。
ところで，前記排紙トレイ上に載置される前記シート材の総重量には上限がある。同様に，前記排紙トレイの変位可能範囲にも機械的な限度があり，言い換えると前記排紙トレイ上に載置可能な前記シート材の累積の厚さにも上限がある。このように，前記シート材の総重量若しくは累積の厚さが上限に達することをトレイフルという。

例えば特許文献１には，前記シート材の総重量が上限に達するトレイフルを検出する技術が開示されている。
特許文献１に記載の画像形成装置では，前記シート材の種類毎の重量が予め記憶部に記憶される。また，排紙されるシート材の種類が判別され，前記記憶部の記憶情報に基づいて，排紙されるシート材の総重量が累積計算される。その累積計算の結果が，予め定められた上限の総重量（以下，トレイフル重量）に達すると，トレイフルの発生がユーザに通知され，これにより前記排紙トレイ上に載置されている前記シート材の撤去を促す。
特開２００２−３２６７６３号公報 特開平７−２７７５５１号公報

しかしながら，上述の特許文献１に記載の技術では，予め記憶されたシート材の種類毎の重量の精度が悪いと，トレイフル検出の精度が悪化するという問題点がある。また，シート材の種類毎にその重量を記憶するため，記憶情報の容量が大きくなるという問題点もある。
そこで，特許文献２には，精度良くトレイフルを検出することが可能な，以下のような技術が開示されている。
一般的に，前記排紙トレイを変位させるためにモータが用いられるが，前記排紙トレイの変位時において前記モータに流れる電流値は，前記排紙トレイ上のシート材の総重量と厳密な対応関係を有する。従って，前記シート材の総重量が予め定められた前記トレイフル重量に達することは，前記モータに流れる電流値が予め定められた電流値に達することと同義である。また，電流値は一般的に高精度で検出可能である。
そこで，特許文献２に記載の技術では，前記排紙トレイ駆動時の前記モータの電流値が検出され，予め定められた電流値と比較される。また，検出された電流値と予め定められた電流値との比較結果により，トレイフルの発生が検出される。

しかし，高精度にトレイフルが検出可能である特許文献２の技術も，以下の問題点を有する。
そもそも，上述のトレイフルは，前記排紙トレイ上の前記シート材の載置量（総重量，累積の厚さ）が限界に達している状態である。そのような状態に達した時にトレイフルの発生が検出され，ユーザに対する警告が行われたとしても，ユーザによる前記シート材の撤去が間に合わず，限界を超えた状態で前記シート材の排紙が継続されてしまう可能性がある。従って，前記排紙トレイを駆動するモータに異常な負荷が作用する，若しくは排紙口がシート材により塞がれる等の悪状況に陥るという問題点がある。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，事前にトレイフルの発生を予測することが可能な画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は，シート材を載置するための排紙トレイを変位させるモータと，またそのモータに流れる電流値を検出する検出機能とを備えた画像形成装置であって，検出された電流値若しくはその変化に基づいて，前記排紙トレイが予め定められたトレイフル位置に達するまでの所要量若しくは前記排紙トレイ上のシート材の総重量が予め定められたトレイフル重量に達するまでの所要量を予測する画像形成装置である。
尚，前記排紙トレイが前記トレイフル位置に達することは，シート材の累積の厚さが予め定められた厚さに達することと同じ状態を指す。更に，ここでいうシート材とは，例えば複数の用紙が束になった冊子等も含む概念であり，必ずしも一枚の用紙を指すものではない。
当該画像形成装置によれば，トレイフルの発生を予測することが可能であり，ユーザは事前に前記排紙トレイ上のシート材の撤去等の対策を行うことが可能である。

尚，前記所要量は，前記トレイフル発生までの予測時間若しくは排紙可能枚数等であると考えられる。
ところで，それらの所要量の予測は，２回の前記排紙トレイの変位時において検出された電流値の差分のみ若しくはその差分と前記排紙トレイの変位時の間の経過時間とに基づいて，前記所要量を計算することが可能である。
例えば，前記電流値の差分と前記経過時間とから，時間当たりの電流値の変化量がわかるので，検出電流値が前記トレイフル発生を表す予め定められた電流値に達する時間が算出可能である。
また，電流値の差分のみであっても，例えば前記シート材（一枚の用紙，若しくは用紙束からなる冊子）一枚（或いは一冊）当たりの電流値の変化量がわかるので，検出電流値が前記予め定められた電流値に達するまでの排紙可能枚数が算出可能である。

ここで，前記所要量の予測結果は出力されるべきであり，これによりユーザは今後の排紙可能枚数，トレイフル発生までの時間を知ることが可能である。尚，その出力の具体的方法はＬＣＤ等の表示部による表示，スピーカからの音声出力等が考えられる。
また，前記所要量の予測は前記シート材の排紙毎に行われるものであり，予測結果の出力内容は常に最新のものにされるのが望ましい。
更に，複数回の連続する前記排紙トレイへの前記シート材の排紙を要する連続ジョブが要求された場合，その連続ジョブがトレイフルを生じることなしに完了するか否かの情報はユーザにとって非常に重要である。そこで，前記所要量として予測された，トレイフル発生までの予測時間と，前記連続ジョブによる排紙が完了するまでの予測時間とを比較して，その比較結果を出力することが考えられる。その場合，ユーザは前記連続ジョブの完了までに前記排紙トレイからの前記シート材の排紙を行うべきか否かを知覚することができる。

当該画像形成装置によれば，トレイフルの発生を予測することが可能であり，ユーザは事前に前記排紙トレイ上のシート材の撤去等の対策を行うことが可能である。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の一実施形態に係る複合機の概略構成図，図２は本発明の一実施形態に係る複合機の主要部のブロック図，図３は排紙部の拡大図，図４は本発明の一実施形態に係る複合機の有する制御部によるモータ駆動制御を説明するタイムチャート，図５は本発明の一実施形態に係る複合機の有する制御部による重量トレイフル発生までの時間予測方法を説明する概念図である。

（１）本発明の一実施形態に係る複合機の概略構成について。
まず，図１を参照しつつ，本発明の一実施形態に係る複合機Ａ（画像形成装置の一例）について説明する。
図１に示される，本発明の一実施形態に係る複合機Ａの構成は大別して，原稿読み取り部Ｘ１，給紙部Ｘ２，印字部Ｘ３，排紙部Ｘ４に分類される。前記原稿読み取り部Ｘ１は，前記給紙部Ｘ２の上方に配設され，前記印字部Ｘ３は前記原稿読み取り部Ｘ１と前記給紙部Ｘ２の中間部位に配設されている。
前記複合機Ａは，前記原稿読み取り部Ｘ１により読み取られた画像情報，若しくは不図示の通信部より取得された画像情報等を記憶管理し，必要に応じて画像処理を施したり，前記印字部Ｘ３により画像形成したり，若しくは削除する等の機能を有するものである。
以下，前記原稿読み取り部Ｘ１，前記給紙部Ｘ２，前記印字部Ｘ３，前記排紙部Ｘ４各々について詳述する。

（２）原稿読み取り部Ｘ１及び制御部９について。
前記原稿読み取り部Ｘ１は，原稿セット部１，自動原稿送り装置（以下，ＡＤＦ）２，原稿載置台３，原稿排出部４，露光装置５，導光ミラー６ａ〜６ｃ，光学レンズ７，ＣＣＤ８，制御部９等から構成される。
前記ＡＤＦ２は，前記複合機Ａの外面等に配置された，不図示の操作パネルからなされた画像読取記憶要求を表す操作入力に従って，前記原稿セット部１にセットされた原稿Ｓを，複数の搬送ローラＲを介して１枚ずつ順次搬送するものである。前記ＡＤＦ２によって搬送された原稿Ｓは，例えばプラテンガラス等からなる前記原稿載置台３上の所定の読取位置を通って副走査方向に搬送され，その後，前記原稿排出部４へ排出される。
また，前記露光装置５により，前記原稿載置台３の所定の読取位置を副走査方向（図中，左側から右側へ向かう方向）に移動する原稿Ｓに光が照射される。上記原稿Ｓからの反射光は前記導光ミラー６ａ，６ｂ，６ｃにより導光され，前記光学レンズ７により集光される。また，前記ＣＣＤ８により，反射光に含まれる画像情報が電気信号（以下，画像情報信号）に変換され，前記制御部９に読み込まれる。

前記制御部９は，図２に示されるように，ＣＰＵ等の演算部及びＲＯＭ，ＲＡＭ，ＨＤ等の記憶部９ａを備え，前記画像情報の画像処理などを含めた，本発明の一実施形態に係る複合機Ａの統括的な制御を行うものである。
前記画像情報信号に対して前記制御部９により様々な処理が施され，これにより各画素に対して階調値が割り当てられた画像情報が生成される。また，該画像情報は前記記憶部９ａに記憶可能である。
また，前記記憶部９ａに記憶された前記画像情報は，前記操作パネルを介した操作入力に従って読み出され，以下の画像形成処理に用いられる。或いは，必要に応じて自動的に削除される。

（３）前記給紙部Ｘ２，前記印字部Ｘ３について。
前記給紙部Ｘ２は，給紙カセット１０，給紙ローラ１１，用紙残量計１２等から概略構成される。前記給紙カセット１０には，予め印刷用紙Ｓ’が載置されている。前記操作パネルを介した画像形成要求を表す操作入力がなされた場合，前記制御部９はその操作入力から画像形成要求の対象となっている前記画像情報を前記記憶部９ａから読み出し，後述の光源１５に対する発光制御情報に変換する。
また，前記制御部９は不図示のアクチュエータに前記給紙ローラ１１を回転駆動させ，前記給紙カセット１０に載置されている前記印刷用紙Ｓ’を前記印字部Ｘ３に搬送させる。前記給紙カセット１０に載置されている前記印刷用紙Ｓ’の残量は前記用紙残量計１２により検出されており，その結果は前記制御部９に入力されている。残量が少ない状態では，前記制御部９は当該複合機Ａの外装に設けられた表示部２７（図２参照）から，ユーザに用紙の補給を促す所定の表示を行う。
前記印字部Ｘ３は，搬送ローラ１３，感光体ドラム１４，光源１５，レンズ１６，ポリゴンミラー１７，帯電ユニット１８，現像装置１９，定着装置２０等により概略構成される。
前記印刷用紙Ｓ’は，前記搬送ローラ１３により搬送される。前記感光体ドラム１４は帯電ユニット１８により，表面が一様に帯電される。
前記制御部９は前記発光制御情報に従って前記光源１５を制御し，静電潜像書き込み用のビーム光を出力させて前記感光体ドラム１４を露光させる。前記ビーム光は，前記レンズ１６，前記ポリゴンミラー１７等の光学機器を介して感光体ドラム１４へ照射される。
尚，前記感光体ドラム１４上の各画素には，照射された前記ビーム光の光量に応じた電位が生成される。具体的には，前記帯電ユニット１８による帯電が，照射された前記ビーム光の露光量に応じてキャンセルされ，これにより電位が変化する。以上のように，前記感光体ドラム１４上の各画素には，付着されるべきトナー濃度に応じた電位の像，即ち静電潜像が形成される。

前記現像装置１９に設けられた現像ローラ上のトナーが，前記感光体ドラム１４面上に引き寄せられ，前記静電潜像は前記トナーにより，前記感光体ドラム１４と前記現像ローラの電位ギャップ（現像バイアス）に応じてトナー像として顕像化される。前記現像バイアスの調節は，前記現像装置１９に設けられ前記感光体ドラム１４に対向配置された現像ローラに対し，付与する電位を前記制御部９により調節することで行われる。
前記感光体ドラム１４上で形成された前記トナー像は，前記搬送ローラ１３により搬送された前記印刷用紙Ｓ’に転写される。そして，前記トナー像が転写された前記印刷用紙Ｓ’は前記定着装置２０に搬送され，例えば熱ローラ等により前記印刷用紙Ｓ’に定着される。前記トナー像が定着された前記印刷用紙Ｓ’は，前記排紙部Ｘ４に搬送される。

（４）前記排紙部Ｘ４について。
図２は，本発明の一実施形態に係る複合機Ａの主要部のブロック図である。図３は，図１の排紙部Ｘ４の拡大図である。以下，図２及び図３を参照しつつ，前記排紙部Ｘ４及びそれの有する各構成要素の動作について説明する。
図１及び図３に示される如く，前記排紙部Ｘ４は排紙ローラ２１，排紙トレイ２２，モータ２３，電流計２４，積載量検知センサ２５ａ，トレイ上限センサ２５ｂ，排紙センサ２６等を有して概略構成される。
前記定着装置２０において前記トナー像が加熱定着された前記印刷用紙Ｓ’（シート材の一例）は，前記排紙ローラ２１の駆動に伴って排紙口αから当該複合機Ａの外部へと押し出され，また，前記排紙トレイ２２上に排紙される。
前記排紙トレイ２２は，前記排紙トレイ２２上への排紙に伴って前記モータ２３により上下に変位される。また，前記モータ２３に通電される電流値は前記電流計２４により検出され，その結果は前記制御部９に入力される。

図３に示される如く，前記載置量検知センサ２５ａは，前記排紙口αから予め定められた第１基準距離ｒ１だけ下方の第１基準位置に設けられており，前記排紙トレイ２２上に載置されている印刷用紙Ｓ’の最上面Ｓａが前記第１基準位置に達しているか否かを検知するものである。詳しくは，前記載置量検知センサ２５ａは，前記最上面Ｓａの方が前記第１基準位置よりも上方にある場合にＯＮ状態になり，前記制御部９に所定の最上面検知信号を入力する。
また，前記トレイ上限センサ２５ｂは，前記排紙口αから予め定められた第２基準距離ｒ２（＞ｒ１）だけ下方の第２基準位置に設けられており，前記排紙トレイ２２が前記第２基準位置に達しているか否かを検知するものである。詳しくは，前記トレイ上限センサ２５ｂは，前記排紙トレイ２２が前記第２基準位置に達している場合にＯＮ状態になり，前記制御部９に所定のトレイ検知信号を入力する。
前記第２基準位置は，前記排紙トレイ２２の変位可能範囲における機械的な上限位置からは若干下方の位置に定められている。
更に，前記排紙センサ２６は，前記排紙ローラ２１により前記印刷用紙Ｓ’が押し出されている状態でＯＮ状態になり，前記制御部９に所定の排紙検知信号を入力する。

（５）排紙トレイ２２の変位制御について。
図４は，上述の前記載置量検知センサ２５ａ，前記トレイ上限センサ２５ｂ，前記排紙センサ２６各々の状態と，前記モータ２３の駆動のタイミングとの関係を表すタイムチャートである。以下，図４を参照しつつ，上述の前記載置量検知センサ２５ａ，前記トレイ上限センサ２５ｂ，前記排紙センサ２６各々からの信号に基づく，前記制御部９による前記モータ２３の制御方法について説明する。
まず，図３（ａ）のように，前記排紙トレイ２２上に載置されている前記印刷用紙Ｓ’の枚数が少ない場合のタイムチャートを図４（ａ）に示す。
図４（ａ）に示されるように，前記排紙ローラ２１による前記排紙口αからの排紙が開始されると，前記排紙センサ２６はＯＮ状態になり，前記制御部９に前記排紙検知信号を入力する（β１）。また，前記印刷用紙Ｓ’が前記排紙口αから完全に排紙されると，前記排紙センサ２６はＯＦＦ状態になり，前記制御部９への前記排紙検知信号の入力を停止する（β２）。前記制御部９が，前記排紙センサ２６がＯＦＦ状態になったことを検知すると，前記モータ２３を駆動して前記排紙トレイ２２を下方へと変位させる。これに伴って，やがて前記トレイ上限センサ２５ｂがＯＦＦ状態になり，前記制御部９への前記トレイ検知信号の入力を遮断する（β３）。
このときに，前記制御部９は前記モータ２３の駆動による前記排紙トレイ２２の下方変位を反転させ，前記排紙トレイ２２を上方に変位させる。また，この上方変位に伴って，前記排紙トレイ２２が前記第２基準位置に達した場合，前記トレイ上限センサ２５ｂが再びＯＮ状態になり，前記制御部９に前記トレイ検知信号を入力する。前記制御部９は，これに応じて前記モータ２３の駆動を停止する（β４）。
このように，前記排紙トレイ２２上の前記印刷用紙Ｓ’の枚数が少ない場合には，前記制御部９により前記排紙トレイ２２の位置が前記第２基準位置に保持される。

一方，図３（ｂ）のように，前記排紙トレイ２２上に載置されている前記印刷用紙Ｓ’の枚数が多い場合のタイムチャートを図４（ｂ）に示す。
図４（ｂ）に示されるように，前記排紙ローラ２１による前記排紙口αからの排紙が開始されると，前記排紙センサ２６はＯＮ状態になり，前記制御部９に対して前記排紙検知信号を入力する（β１）。また，その排紙が完了すると，前記排紙センサ２６はＯＦＦ状態になり，前記制御部９への前記排紙検知信号の入力を停止する（β２）。前記制御部９はそれを検知すると，前記モータ２３を駆動して前記排紙トレイ２２を下方へと変位させる。前記印刷用紙Ｓ’の枚数が多い場合には，前記トレイ上限センサ２５ｂはＯＦＦ状態であり，前記載置量検知センサ２５ａがＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わる（β３）。このときに，前記制御部９は，前記モータ２３を制御して前記排紙トレイ２２の下方変位を停止させ，今度は上方に変位させる。これに伴って，前記排紙トレイ２２上に載置されている印刷用紙Ｓ’の最上面Ｓａが，前記載置量検知センサ２５ａの位置に達した場合，前記載置量検知センサ２５ａがＯＮ状態になり，前記制御部９に前記最上面検知信号を入力する。前記制御部９は，これに応じて前記モータ２３の駆動を停止する（β４）。
このように，前記排紙トレイ２２上に載置されている印刷用紙Ｓ’の枚数が多い場合，前記制御部９により，前記印刷用紙Ｓ’の最上面Ｓａが，前記載置量検知センサ２５ａの第１基準位置と一致するように，前記排紙トレイ２２の位置が保たれる。

（６）トレイフル発生時間，排紙可能枚数の予測について。
以下，本発明の一実施形態に係る複合機Ａの特徴部分である，トレイフルの事前予測について説明する。尚，本実施形態では，トレイフルとは前記排紙トレイ２２上に載置されている前記印刷用紙Ｓ’の総重量が，予め定められたトレイフル重量に達する状態のことを指すものとする。一方，トレイフルとは，前記印刷用紙Ｓ’の排紙に伴って前記排紙トレイ２２の位置が機械的な下限位置（トレイフル位置）にまで達する状態も指すものであり，この事前予測については後の実施例で詳述する。
更に，以下では，前記印刷用紙Ｓ’の総重量が，前記トレイフル重量に達する状態のトレイフルと，前記印刷用紙Ｓ’の排紙に伴って前記排紙トレイ２２の位置が前記トレイフル位置にまで達する状態のトレイフルとを区別するため，各々を重量トレイフル，位置トレイフルと呼ぶ。上述のように，前記排紙口αと前記排紙トレイ２２上に載置された前記印刷用紙Ｓ’の最上面Ｓａとの距離を一定に保つような場合には，前記位置トレイフルの発生は，前記排紙トレイ２２上に載置された前記印刷用紙Ｓ’の累積の厚さが予め定められた厚さに達することを指す。

図５は，本発明の一実施形態に係る複合機Ａによる重量トレイフルの発生時間の予測方法を説明する概念図である。以下，図５を参照しつつ，当該複合機Ａによる重量トレイフル予測の具体的方法について説明する。
前記排紙トレイ２２上に載置されている前記印刷用紙Ｓ’の総重量と，前記排紙トレイ２２の上昇駆動時の前記モータ２３の電流値（モータの負荷電流）との間の関係は既知である。そこで，前記印刷用紙Ｓ’の総重量が前記トレイフル重量に達する場合の前記モータ２３の電流値（以下，重量トレイフル電流値ＩＦ）を，予め測定して前記制御部９の有する記憶部９ａに記憶しておく。
また，前記制御部９（第１の予測手段の一例）は，複数の印刷用紙Ｓ’を連続的に排紙する連続ジョブにおいて，以下のように２回の連続する排紙時に伴う，２回の前記排紙トレイ２２の上昇駆動（変位）の際の前記モータ２３の電流各々の差分と，その２回の排紙トレイ２２の上昇駆動時の間の経過時間とを検出する。更に，その検出情報に基づいて前記重量トレイフルが発生する迄の時間，前記排出可能枚数（所要量）を予測する。

例えば，前記連続ジョブに伴う１度目の前記排紙トレイ２２の上昇駆動時に前記電流計２４により検出された電流値がＩ１，２度目に検出された電流値がＩ２であったとする。また，１度目の排紙と２度目の排紙時の間の経過時間（排紙トレイ２２の上昇駆動時の間の経過時間と略同じと考えられる）を不図示のタイマにより計測し，それをＴ１とする。これにより，連続ジョブ中には，時間経過に対して今後も同じ勾配で前記電流値が増加するとして，前記制御部９は以下の式（１）により前記重量トレイフル電流値ＩＦに達する予測時間Ｔａを算出する。この予測時間Ｔａは，２度目の排紙が行われた時点から前記重量トレイフルが発生するまでの時間を意味する（図５参照）。
Ｔａ：Ｔ１＝（ＩＦ−Ｉ２）：（Ｉ２−Ｉ１） …（１）
また，前記印刷用紙Ｓ’の排出可能枚数Ｎａを以下の式（２）のように算出する。
Ｎａ：１＝（ＩＦ−Ｉ２）：（Ｉ２−Ｉ１） …（２）
更に，前記制御部９（第１の予測手段の一例）は，これらの算出による予測結果，即ち予測時間Ｔａ，前記排出可能枚数Ｎａを前記表示部２７（出力手段の一例）に表示（出力の一例）させる。表示部２７による表示以外にも，スピーカ等から音声出力することも考えられる。
尚，前記排紙可能枚数Ｎａを出力する場合，前記制御部９は，式（２）による計算結果のＮａから小数点以下を切り捨てた数字を出力するものとする。

前記制御部９（変位時毎予測手段の一例）は，連続ジョブ中には３度目以降の排紙時，つまり，排紙に伴う前記排紙トレイ２２の上昇駆動時毎にも，上述のように重量トレイフル発生までの時間（所要量の一例）及び前記印刷用紙Ｓ’の排出可能枚数（所要量の他例）を予測する。
例えば，３度目の排紙時に前記電流計２４により検出された電流値がＩ３であったとする。また，１度目の排紙と３度目の排紙時の間の経過時間（排紙トレイ２２の上昇駆動時の間の経過時間）を前記タイマにより計測し，それをＴ２とする。以上から，前記制御部９は以下の式（３）により前記重量トレイフル電流値ＩＦに達する予測時間Ｔｂを算出する。もちろん，この予測時間Ｔｂは，３度目の排紙が行われた時点から前記重量トレイフルが発生するまでの時間である（図５参照）。
Ｔｂ：Ｔ２＝（ＩＦ−Ｉ３）：（Ｉ３−Ｉ１） …（３）
また，前記印刷用紙Ｓ’の排出可能枚数Ｎｂを，以下の式（４）のように算出する。
Ｎｂ：２＝（ＩＦ−Ｉ３）：（Ｉ３−Ｉ１） …（４）
尚，このように計算されたＮｂの整数部分は，上述のＮａの整数部分よりも１だけ少ないはずである。
また，前記制御部９（変位時毎予測手段の一例）は，これらの算出による予測結果，つまり予測時間Ｔｂ，前記排出可能枚数Ｎｂを，前回に予測した予測結果，つまり予測時間Ｔａ，前記排出可能枚数Ｎａに替えて，前記表示部２７（出力手段の一例）に表示（出力の一例）させる。また，前記制御部９は，以降の排紙トレイ２２の駆動時にも，重量トレイフルの発生予測及び前記表示部２７による予測結果の表示を行う。このように，前記表示部２７には，常に最新の重量トレイフルの予測結果が表示される。

更に，前記制御部９は，以下のようにして，複数回の連続する前記排紙トレイ２２への前記印刷用紙Ｓ’の排紙を伴う連続ジョブが完了する前に前記重量トレイフルが発生するか，若しくは重量トレイフルが発生しないままその連続ジョブが完了するかを判別し，その結果を前記表示部２７に表示させる。
以下，具体的な数値を用いて説明する。尚，以下には，５０枚の画像形成後の前記印刷用紙Ｓ’をステイプルした冊子を３０部排紙する前記連続ジョブを具体例として説明する。
前記制御部９（第２の予測手段の一例）は，その連続ジョブが終了するまでの時間，詳しくは，最終の冊子が排紙されるまでに要する時間を算出により予測する。例えば，前記印刷用紙Ｓ’がＡ４縦サイズの用紙である場合，一分（６０秒）当たりの画像形成可能枚数が３１枚であると予め求められているとする。また，前記冊子を排紙した後，次の冊子に対する画像形成を開始するまでの部間の時間が３秒である予め求められているとする。
その場合，その連続ジョブの開始時から終了時迄の時間Ｔｃは，以下の式（５）により求められる。
Ｔｃ＝｛（６０×５０／３１）＋３｝×２９＋（６０×５０／３１）
…（５）
また，２度目の排紙（排紙トレイ２２の上昇駆動）時における，前記連続ジョブの終了までの時間Ｔｃ’は，以下の式（６）により求められる。
Ｔｃ’＝｛（６０×５０／３１）＋３｝×２８ …（６）
この式（６）による，一度目の排紙時から前記連続ジョブの完了までの時間の予測結果は２７９４秒である。

一方，重量トレイフル電流値ＩＦを２００ｍＡ，一度目の排紙時（一度目の排紙トレイ２２の上昇駆動時）の前記電流計２４による検出電流を１０５ｍＡ，２度目の排紙時の前記電流計２４による検出電流を１１０ｍＡとし，また，１度目の排紙時から２度目の排紙時までの経過時間が１００秒であったとする。この場合，上述の式（１）を用いた場合の，前記重量トレイフルが発生するまでの時間Ｔａは１８００秒である。
このように，前記制御部９は，前記連続ジョブの完了までの時間（第１の予測手段による予測時間）及び重量トレイフルが発生するまでの時間（第２の予測手段による予測時間）各々を算出により予測する。また，前記制御部９（比較手段）は，その各々の予測結果を比較する。上述の例では，前記連続ジョブの完了までに，重量トレイフルが発生することが判る。
また，前記制御部９は，前記連続ジョブの完了までに前記重量トレイフルが発生する旨（比較結果の一例）を前記表示部２７（第２の出力手段の一例）に表示（出力の一例）させる。これにより，ユーザは，適宜のタイミングで前記排紙トレイ２２上の印刷物を撤去しなければならない旨を知覚することができる。
以上，本発明の一実施形態に係る複合機Ａによれば，前記制御部９（第１の予測手段の一例）は，前記電流計２４（電流値検出手段の一例）により検出された前記モータ２３の電流値の変化に基づいて重量トレイフルが発生するまでの時間（所要量の一例），及び前記印刷用紙Ｓ’の前記排紙トレイ２２への排出可能枚数（所要量の他例）を予測するので，ユーザは事前に重量トレイフルが発生する旨を知覚することが可能である。また，複数回の排紙を伴う連続ジョブの完了までに，重量トレイフルが発生するか否かを予測することが可能である。

上述の実施形態では，２回の排紙時における排紙トレイ２２の昇降動作の際の検出電流値の差分（つまり，検出電流値の変化）に基づいて重量トレイフルの発生までの時間を予測したが，これに限られるものではない。即ち，以下のような実施例によれば，電流値の変化によらず単一の検出電流値からも，重量トレイフルの発生までの時間を予測することが出来る。
即ち，前記電流計２４によりモータ２３の電流値が検出されると，その電流値は前記排紙トレイ２２上に載置されている印刷用紙Ｓ’の総重量に換算可能である。従って，その換算総重量をトレイフル重量から差し引いたものが，前記排紙トレイ２２上の載置可能重量となる。
また，前記印刷用紙Ｓ’一枚当たりの重量と，連続的に排紙を行ったときの排紙時の間の経過時間（上述のＴ１の実測値と考えられる）とを予め実験などから求めておき，制御部９の記憶部９ａに記憶しておく。このような記憶情報を参照しつつ，前記制御部９は，前記印刷用紙Ｓ’の排紙時に前記載置可能重量を算出し，その載置可能重量を前記印刷用紙Ｓ’の一枚当たりの重量で割ることにより，重量トレイフルが発生するまでの排紙可能枚数を算出する。（出力を行う場合には，小数点以下は切り捨てる）。
また，前記制御部９は，前記一枚当たりの重量を前記排紙時の間の経過時間（Ｔ１の実測値）で割ることで，単位時間当たりの総重量の増分を算出する。更に，前記制御部９は，前記排紙可能重量を単位時間当たりの総重量の増分で割り，その計算結果を重量トレイフルが発生するまでの時間とする。

ここで，前記電流値から前記排紙トレイ２２上に載置されている印刷用紙Ｓ’の総重量への高精度での換算を行うべく，以下のような方法を採用しても良い。
即ち，前記排紙トレイ２２上に載置された前記印刷用紙Ｓ’の総重量が増加するほど，上方向に前記排紙トレイ２２を駆動する場合には高負荷となり，前記モータ２３に流れる電流値は増加すると考えられる。一方，前記印刷用紙Ｓ’の総重量が増加するほど，前記下方向に前記排紙トレイ２２を駆動する場合には低負荷となり，前記モータ２３の電流値は低下すると考えられる。また，それら各々の場合の電流値の差分は，前記印刷用紙Ｓ’の総重量に略比例すると考えられる。
そこで，上述の実施形態にように，前記印刷用紙Ｓ’の排紙の度に，前記排紙トレイ２２が上方向と下方向との両方に交互に駆動される（図４参照）場合には，前記制御部９は前記電流計２４を用いて，前記モータ２３が前記排紙トレイ２２を上下方向各々に駆動するときの両方の電流値を計測する。また，制御部９は，その電流値の差分を算出し，それを前記印刷用紙Ｓ’の総重量に換算する。

上述の実施形態では，前記排紙トレイ２２上に載置されている前記印刷用紙Ｓ’の総重量が，予め定められたトレイフル重量に達する状態である重量トレイフルの発生の予測方法について説明した。
一方，トレイフルとは，前記印刷用紙Ｓ’の排紙に伴って，前記排紙トレイ２２の位置が機械的な下限位置（トレイフル位置）にまで達する状態も指すものであり，以下，そのようなトレイフル（位置トレイフル）の発生を予測する実施例について説明する。尚，上述のように，前記排紙口αと前記排紙トレイ２２上に載置された前記印刷用紙Ｓ’の最上面Ｓａとの距離を一定に保つような場合には，前記位置トレイフルの発生は，前記排紙トレイ２２上に載置された前記印刷用紙Ｓ’の累積の厚さが予め定められた厚さに達することを指す。
以下では，前記排紙トレイ２２上に載置されている印刷用紙Ｓ’の総重量と，その印刷用紙Ｓ’の累積の厚さとは既知の比例関係にあるものと仮定し，その比例関係（総重量から累積の厚さへの換算規則）が前記制御部の有する記憶部９ａに記憶されているものとする。このような関係は，例えば用紙の種類毎に記憶しておくことが考えられる。また，記憶部９ａには，前記トレイフル位置に達するときの前記排紙トレイ２２上に載置されている前記印刷用紙Ｓ’の累積の厚さＬｍａｘが記憶されているものとする。
前記制御部９は，複数の印刷用紙Ｓ’を連続的に排紙する連続ジョブにおいて，２回の連続する排紙時に伴う，前記排紙トレイ２２の上昇駆動（変位）の際の前記モータ２３の電流値各々（上述のＩ１，Ｉ２）を前記電流計２４により検出する。また，２回の排紙時の間の経過時間（上述のＴ１）をタイマにより測定する。
次に，前記制御部９は前記電流値Ｉ１，Ｉ２から得られた前記印刷用紙Ｓ’の総重量を，前記記憶部９ａの記憶情報を用いて，上記２回の排紙時における前記印刷用紙Ｓ’の累積の厚さＬ１，Ｌ２に換算する。
以上の情報から，前記制御部９（第１の予測時間）は前記位置トレイフルが発生するまでの時間Ｔａを，以下の式（７）を用いて算出する。
Ｔａ：Ｔ１＝（Ｌｍａｘ−Ｌ２）：（Ｌ２−Ｌ１） …（７）
また，前記印刷用紙Ｓ’の排出可能枚数Ｎａを以下の式（８）のように算出する。
Ｎａ：１＝（Ｌｍａｘ−Ｌ２）：（Ｌ２−Ｌ１） …（８）

尚，前記印刷用紙Ｓ’の一枚当たりの厚さΔＬ，及びＴ１の実測値等を前記記憶部９ａに記憶しておくことにより，単一の電流値の検出結果から前記位置トレイフル発生までの時間，及び排紙可能枚数が予測可能になる。

上述の実施形態では，２回の排紙時における排紙トレイ２２の昇降動作の際の検出電流値の差分（Ｉ２−Ｉ１，つまり検出電流値の変化）に基づいて，今後の総重量の変化が時間経過に対して一様であるとして，重量トレイフルの発生までの時間を予測したが，これに限られるものではない。即ち，様々な種類の（大きさ，厚さ，或いは材質等が異なる）印刷用紙を排紙する場合には，連続ジョブにおいても時間経過に対する総重量の変化は一様ではなくなる。そこで，そのような場合に，重量トレイフルの発生を精度良く予測するために，以下のような方法を採用することが出来る。
即ち，前記制御部９の有する前記記憶部９ａに，様々な種類の用紙の重量の実測値を予め記憶しておく。また，ユーザはジョブの投入時に，用紙の種類の情報を入力するものとする。
前記制御部９は，前記モータ２３による前記排紙トレイ２２の上昇駆動時の電流値を前記電流計２４により検出する。また，その検出結果を，現時点での前記印刷用紙Ｓ’の総重量に換算する。
ここで，前記制御部９は，ユーザにより入力された，今後に排紙される用紙の種類の情報を，前記記憶部９ａの記憶情報に基づいて用紙毎の重量情報に換算する。また，今後の排紙予定順序に従って，現時点での前記印刷用紙Ｓ’の総重量に，用紙の種類の情報から換算された重量を加算していく。更に，この加算回数をカウントする。
このような重量の加算は，重量の合計が予め前記記憶部９ａに記憶されている前記トレイフル重量に達するまで継続する。重量の合計が前記トレイフル重量に達して時点において，カウントされた加算回数から１を引いたものが，今後の排紙可能枚数として算出される。

なお，そのように検出された電流値から得られた重量に，今後に排紙される予定の用紙の種類毎の重量を加算していく場合，その用紙の種類毎の排紙までに要する時間も前記記憶部９ａに記憶しておくことで，排紙可能枚数と共に，前記重量トレイフルが発生するまでの時間も予測することが可能である。

上述の実施形態では，画像形成装置の一例として複合機を例に挙げて説明を行ったが，これに限られるものではない。即ち，本発明は，複写機，ＦＡＸ，プリンタ等，排紙トレイに印刷用紙が排紙され得る一般の画像形成装置に適用が可能である。

本発明の一実施形態に係る複合機の概略構成図。 本発明の一実施形態に係る複合機の主要部のブロック図。 排紙部の拡大図。 本発明の一実施形態に係る複合機の有する制御部によるモータ駆動制御を説明するタイムチャート。 本発明の一実施形態に係る複合機の有する制御部による重量トレイフル発生までの時間予測方法を説明する概念図。

符号の説明

Ａ…本発明の一実施形態に係る複合機
１…原稿セット部
２…ＡＤＦ
３…原稿載置台
４…原稿排出部
５…露光装置
６…導光ミラー
７…光学レンズ
８…ＣＣＤ
９…制御部
１０…給紙カセット
１１…給紙ローラ
１２…用紙残量計
１３…搬送ローラ
１４…感光体ドラム
１５…光源
１６…レンズ
１７…ポリゴンミラー
１８…帯電ユニット
１９…現像装置
２０…定着装置
２１…排紙ローラ
２２…排紙トレイ
２３…モータ
２４…電流計
２５ａ…積載量検知センサ
２５ｂ…トレイ上限センサ
２６…排紙センサ
２７…表示部

Claims (6)

1. シート材が排紙される排紙トレイと，
   前記排紙トレイを変位させるモータと，
   前記モータに流れる電流値を検出する電流値検出手段と，を具備する画像形成装置であって，
   前記電流値検出手段により検出された電流値若しくはその変化に基づいて，前記排紙トレイが予め定められたトレイフル位置に達するまでの所要量若しくは前記排紙トレイに載置されている前記シート材の重量が予め定められたトレイフル重量に達するまでの所要量を予測する第１の予測手段を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の予測手段が，
   ２回の前記排紙トレイの変位時において前記電流値検出手段により検出された電流値各々の差分若しくはその差分と前記２回の前記排紙トレイの変位時の間の経過時間と，に基づいて前記所要量を予測するものである請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の予測手段による予測結果を出力する第１の出力手段を更に具備する請求項１又は２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 前記第１の予測手段が，前記排紙トレイの変位時毎に前記所要量を予測する変位時毎予測手段を具備し，
   前記第１の出力手段が，前記変位時毎予測手段による最新の予測結果を出力するものである請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記所要量が，前記排紙トレイが前記トレイフル位置に達するまでの予測時間，前記排紙トレイへの排紙可能枚数のうちの一方又は両方である請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 複数回の連続する前記排紙トレイへの前記シート材の排紙を完了するまでに要する時間を予測する第２の予測手段と，
   前記第１の予測手段による予測時間と前記第２の予測手段による予測時間とを比較する比較手段と，
   前記比較手段による比較結果を出力する第２の出力手段と，を更に具備する請求項５に記載の画像形成装置。

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