JP5817759B2

JP5817759B2 - 用紙積載装置、画像形成装置、用紙処理装置、画像形成システム及び用紙積載制御方法

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Publication number: JP5817759B2
Application number: JP2013038564A
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Inventors: 加藤　典成; 典成加藤
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Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2015-11-18
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Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置及びこれらの複合機等の画像形成装置、若しくは用紙処理装置、又は、画像形成装置と用紙処理装置による画像形成システム等に接続される用紙積載装置に係り、特に、重量や用紙厚が異なる各種の用紙について重量超過による過積載を発生せずに満載状態を適切に管理することが可能な用紙積載の制御技術に関する。

レーザ式等のプリンタや複写機等の画像形成装置や用紙処理装置には、これらの装置から排出される用紙を積載する積載装置が排出部付近に設けられることがある。
この積載装置としては、積載トレイに積載された用紙の上面が排出部付近の一定位置になるように、用紙の積載に応じて積載トレイが下降するように構成されている。また、積載トレイに積載された用紙が除去されると、積載トレイは上昇して、積載トレイに積載された用紙の上面が排出部付近の一定位置になるように制御される。

そして、積載トレイの下降位置はセンサにより検知されており、予め定められた所定の下降位置に達すると、満載状態であるとして、それ以上の積載による重量超過に陥らならないように制御されている。

なお、この種の用紙積載に関しては、以下の特許文献１−３に記載されている。

特開２０１１−１２１６６３号公報特開２００９−２４９０８０号公報特開２００７−１５８２４号公報

このような用紙積載装置では、積載トレイが最下点まで下降したことが満載状態位置センサに検知されると、満載状態であると判断される。なお、この満載状態とは、例えば、使用頻度の最も高いＡ４サイズの普通紙を想定して、積載可能重量に基づいて、例えば、４０００枚の用紙が積載可能になるように満載状態位置センサの位置が設定されている。

しかし、Ｂ４サイズやＡ３サイズの用紙が使用されたり、あるいは、塗工紙のように普通紙より比重の大きい重い用紙が使用された場合には、上述した満載状態位置センサで満載が検知された時には積載可能重量を超えてしまうため、積載トレイや昇降駆動部に大きな負担が掛かることがある。

上記の特許文献１では、排紙トレイの満載高さより低い基準高さにおいて用紙高さを検知する基準高さ検知手段を有し、基準高さ検知が排紙トレイの用紙を検知してから新たに排出される用紙群の厚さ寸法を積算し、この積算値に基づいて満載処理が行われる。

このため、排紙トレイに排出された用紙（或いは用紙群）の高さから基準高さを検知し、この基準高さから残り高さ（枚数）を演算し、用紙群の実際の高さと計算値との乖離を少なくして正確性・精度を向上することになる。

但し、トレイが積載できる最大重量を考慮しておらず、用紙の種類によっては、過積載による重量超過に陥ることが避けられない。
上記の特許文献２では、複数の積載検知手段があり、いずれかが検知すると、満載されているかの判定を行い、この判定は用紙の種類に基づいて決定することが提案されている。このため、複数の検知手段の内のいずれの検知手段が積載手段を検知したときに、用紙が積載手段に満載されていると検知するのかを、用紙の種類に基づいて決定している。そのため、相対的に重量が大きい用紙が大量に積載されることが防止され、用紙が積載され過ぎることが防止される。その結果、積載手段の強度を大きくせずに済むと共に、下降手段のパワーを大きくせずに済み、製造コストの低減できる。

但し、用紙の種類によって満載検知のセンサを決定しているため、あくまでも、通常紙、相対的に重い用紙といった程度の違いに基づく制御であり、重量超過を防止したり、最大積載可能重量までの用紙を無駄なく積載するといった制御を行うことはできない問題がある。

例えば、用紙の種類として、Ａ４サイズ，Ｂ４サイズといった用紙サイズの違いを考慮して検知手段を切り替えることが可能であるとしても、相対的な基準での対処は可能であるものの絶対的な基準が存在していない。このために、Ｂ４サイズ用紙よりも重いＡ４サイズ用紙が存在した場合、例えば、普通紙だけでなく塗工紙のように薄くて重い用紙を使用する場合などには適正に対処できなくなってしまう問題がある。

上記の特許文献３では、トレイを昇降方向に移動させ、この昇降動作にて、トレイ駆動の移動速度、移動時間、重量計装置による重量オーバーを検出し、積載重量オーバーを検出し、用紙の積載重量が所定の限界量に達したと判断すると積載を停止させることが提案されている。

この場合、制御装置が用紙の積載重量を判断するから、積載高さを判断する場合よりも、用紙積載手段を昇降方向に移動させる過程における駆動手段の負荷状態を精密に管理できる。また、用紙の積載高さの測定誤差が大きい場合でも駆動手段の負荷状態を正確に判断して用紙の積載量を管理できる。

但し、昇降動作中の移動速度や移動時間から積載重量を判断するためには、所定枚数（例えば５枚）の用紙排出毎に、所定量（例えば４０mm）の上昇動作と下降動作とを繰り返し行うことが必要であり、消費電力、騒音、耐久性の観点からは不利になることが予想される。

また、排出する用紙枚数をカウントしておいて、用紙枚数と用紙重量を積算して積載重量を算出し、最大積載可能重量の範囲内で積載することも考えられる。しかし、積載途中において積載部から用紙が除去された場合には、除去された用紙枚数に対処できず、最大積載可能重量に達しない時点で計算上では最大積載可能重量に達したと誤判断して、積載を停止してしまうことが予想される。

本発明の目的は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、重量や用紙厚が異なる各種の用紙について重量超過による過積載を発生せず、途中で用紙が除去されたとしても満載状態を適切に管理することが可能な、用紙積載装置、画像形成装置、用紙処理装置、画像形成システム及び用紙積載制御方法を提供することである。

（１）上述した課題を解決する一態様は、画像が形成された用紙または各種用紙処理が施された用紙が積載される積載トレイと、前記用紙の積載高に応じて前記積載トレイを上下方向に駆動する昇降駆動部と、前記積載トレイに積載される前記用紙の上面を検知する用紙上面検知部と、前記積載トレイの上下方向の異なる位置に配置された複数のセンサにより前記積載トレイの位置を検知する位置検知部と、前記用紙上面検知部で検知される前記用紙の上面位置が一定となるように前記積載トレイを前記昇降駆動部により駆動すると共に、前記位置検知部で検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断する制御部と、を有し、画像形成または用紙処理されて排出される前記用紙を積載する用紙積載装置、画像形成装置、用紙処理装置、画像形成システム、または、これらの装置における用紙積載制御方法であって、前記制御部は、前記用紙の重量の情報を取得し、前記積載トレイに積載される前記用紙の枚数と前記位置検知部のいずれかのセンサの位置とによって前記用紙の厚さを算出し、前記取得した用紙の重量の情報と前記算出した用紙の厚さの情報とに基づく、前記積載トレイ上の用紙の積載重量の情報を取得し、当該積載重量と、前記積載トレイにおける用紙の最大の積載可能重量である最大積載可能重量とを比較し、当該積載重量が前記最大積載可能重量を超えないように、前記位置検知部のいずれかのセンサを、前記積載トレイの満載状態を示す満載状態位置センサとして選択し、該満載状態位置センサにより検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断する、ことを特徴とする。

（２）上述した課題を解決する一態様は、上記（１）において、前記制御部は、前記用紙の重量と用紙の厚さの情報を用いて、前記位置検知部のいずれかのセンサ中で、前記積載トレイが重量超過となる位置のセンサを重量超過位置センサとして選択し、該重量超過位置センサより１段階上に位置するセンサを前記満載状態位置センサとして選択する、ことを特徴とする。

（３）上述した課題を解決する一態様は、画像が形成された用紙または各種用紙処理が施された用紙が積載される積載トレイと、前記用紙の積載高に応じて前記積載トレイを上下方向に駆動する昇降駆動部と、前記積載トレイに積載される前記用紙の上面を検知する用紙上面検知部と、前記積載トレイの上下方向の異なる位置に配置された複数のセンサにより前記積載トレイの位置を検知する位置検知部と、前記用紙上面検知部で検知される前記用紙の上面位置が一定となるように前記積載トレイを前記昇降駆動部により駆動すると共に、前記位置検知部で検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断する制御部と、を有し、画像形成または用紙処理されて排出される前記用紙を積載する用紙積載装置であって、前記制御部は、前記用紙の重量の情報を取得し、前記積載トレイに積載される前記用紙の枚数と前記位置検知部のいずれかのセンサの位置とによって前記用紙の厚さを算出し、取得した前記用紙の重量の情報と、算出した前記用紙の厚さと、を用いて、前記位置検知部のいずれかのセンサを、前記積載トレイの満載状態を示す満載状態位置センサとして選択し、該満載状態位置センサにより検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断し、前記用紙の重量と前記用紙の厚さの情報を用いて、前記位置検知部のいずれかのセンサ中で、前記積載トレイが重量超過となる位置のセンサを重量超過位置センサとして選択し、該重量超過位置センサより１段階上に位置するセンサを前記満載状態位置センサとして選択し、該満載状態位置センサの位置における前記積載トレイ上の前記用紙の重量と前記積載トレイの最大積載可能重量との差分である差分重量を求め、この差分重量に相当する用紙枚数である差分重量相当用紙枚数を求め、下降する前記積載トレイの位置が前記満載状態位置センサにより検知された時点から前記用紙の積載枚数をカウントし、カウント開始後に前記用紙の積載が前記差分重量相当用紙枚数に達した時点で前記積載トレイが満載状態であると判断する、ことを特徴とする。

（４）上述した課題を解決する一態様は、上記（３）において、前記制御部は、該満載状態位置センサにより前記積載トレイの位置が検知された時点から前記用紙の積載枚数をカウント中において、前記積載部が前記満載状態位置センサより上昇することが検知された場合には前記カウントをリセットし、下降する前記積載トレイの位置が前記満載状態位置センサにより検知された時点から前記用紙の積載枚数を再びカウントし、再びカウントを開始した後に前記用紙の積載が前記差分重量相当用紙枚数に達した時点で前記積載トレイが満載状態であると判断する、ことを特徴とする。

（１）画像形成または用紙処理されて排出される用紙を積載する用紙積載装置、画像形成装置、用紙処理装置、画像形成システム、または、これらの装置における用紙積載制御方法において、用紙の上面位置が一定となるように積載トレイを昇降駆動部により駆動すると共に、位置検知部で検知される積載トレイの位置により積載トレイの満載状態を判断する制御を行う際に、取得した用紙の重量の情報と算出した用紙の厚さの情報とに基づく、積載トレイ上の用紙の積載重量の情報を取得し、当該積載重量と、積載トレイにおける用紙の最大の積載可能重量である最大積載可能重量とを比較し、当該積載重量が最大積載可能重量を超えないように、位置検知部のいずれかのセンサを、積載トレイの満載状態を示す満載状態位置センサとして選択し、該満載状態位置センサにより検知される積載トレイの位置により積載トレイの満載状態を判断することにより、重量や用紙の厚さが異なる各種の用紙について重量超過による過積載を発生せず、途中で用紙が除去されたとしても満載状態を適切に管理することが可能になる。

また、位置検知部で検知される積載トレイの位置により積載トレイの満載状態を判断する制御を行う際に、積載トレイに積載される用紙の枚数と位置検知部のいずれかのセンサの位置とによって用紙の厚さを算出することにより、用紙の厚さを正確に求めることができるため、用紙の重量の情報と算出した用紙の厚さの情報を用いて満載状態位置センサを適切に選択できるようになり、更に該満載状態位置センサにより検知される積載トレイの位置により積載トレイの満載状態を正確に判断できるため、重量や用紙の厚さが異なる各種の用紙について重量超過による過積載を発生せず、途中で用紙が除去されたとしても満載状態を適切に管理することが可能になる。

（２）上述した課題を解決する一態様は、上記（１）において、用紙の重量と用紙の厚さの情報を用いて、位置検知部のいずれかのセンサ中で、積載トレイが重量超過となる位置のセンサを重量超過位置センサとして選択し、該重量超過位置センサより１段階上に位置するセンサを満載状態位置センサとして選択することにより、重量や用紙の厚さが異なる各種の用紙について重量超過による過積載を確実に防止して、また、途中で用紙が除去されたとしても満載状態を適切に管理することが可能になる。

（３）上述した課題を解決する一態様は、該満載状態位置センサの位置における積載トレイ上の用紙の重量と積載トレイの最大積載可能重量との差分である差分重量を求め、この差分重量に相当する用紙枚数である差分重量相当用紙枚数を求め、下降する積載トレイの位置が満載状態位置センサにより検知された時点から用紙の積載枚数をカウントし、カウント開始後に用紙の積載が差分重量相当用紙枚数に達した時点で積載トレイが満載状態であると判断することにより、重量や用紙の厚さが異なる各種の用紙について重量超過による過積載を確実に防止しつつ、最大積載可能重量に達するまで正確に用紙を積載することが可能になる。

（４）上述した課題を解決する一態様は、上記（３）において、該満載状態位置センサにより積載トレイの位置が検知された時点から用紙の積載枚数をカウント中において、積載部が満載状態位置センサより上昇することが検知された場合にはカウントをリセットし、下降する積載トレイの位置が満載状態位置センサにより検知された時点から用紙の積載枚数を再びカウントし、再びカウントを開始した後に用紙の積載が差分重量相当用紙枚数に達した時点で積載トレイが満載状態であると判断することにより、重量や用紙の厚さが異なる各種の用紙について重量超過による過積載を確実に防止して、また、途中で用紙が除去されたとしても満載状態を誤判断することなく適切に管理し、最大積載可能重量に達するまで正確に用紙を積載することが可能になる。

本発明の実施形態の画像形成システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態の画像形成システムの構成を示す構成図である。本発明の実施形態の用紙積載の制御動作を示すフローチャートである。本発明の実施形態の画像形成システムの構成と動作状態を示す構成図である。本発明の実施形態の画像形成システムの構成と動作状態を示す構成図である。本発明の実施形態の画像形成システムの構成と動作状態を示す構成図である。本発明の実施形態の画像形成システムの構成と動作状態を示す構成図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。
〔全体構成〕
図１〜図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置と用紙処理装置と用紙積載装置を備える画像形成システムの構成について説明する。

具体的には、図１〜図２に示すように、この画像形成システムは、用紙に画像を形成する画像形成装置１００と、画像形成装置１００の後段にて用紙処理機能を備える用紙処理装置３００と、を有している。そして、用紙処理装置３００内に積載部として用紙積載装置を備える構成となっている。

なお、この画像形成システムにおける各装置の接続は一例であって、この接続状態に限定されるものではない。
画像形成装置１００は、画像形成装置１００内の各部を制御すると共に用紙処理装置としてシステム全体を制御する制御部１０１と、接続されている他の装置と通信するための通信部１０２と、操作者による操作入力に応じた操作入力信号を制御部１０１に通知すると共に画像形成装置１００の状態表示とを行う操作表示部１０３と、制御プログラム及び各種設定データを記憶すると共に制御プログラムのワークエリアとして使用される記憶部１０４と、収容されている用紙を給紙する給紙部１０５と、給紙され画像形成される用紙を所定速度で搬送する搬送部１０７と、原稿をスキャンして画像データを生成する原稿読込部１２０と、画像形成する際のイメージデータや各種データを記憶する画像データ記憶部１３０と、画像形成に必要な各種画像処理を実行する画像処理部１４０と、画像形成命令と画像処理後のイメージデータとに基づいて印刷（以下、「画像形成」と言う）を実行する画像形成部１５０と、を備えて構成されている。なお、画像形成装置１００で画像形成された用紙は、後段の用紙処理装置３００に向けて搬出される。

用紙処理装置３００は、画像形成装置１００の後段に接続されており、用紙処理装置３００内の各部を制御する制御部３０１と、画像形成装置１００と通信するための通信部３０２と、制御プログラム及び各種設定データを記憶すると共に制御プログラムのワークエリアとして使用される記憶部３０４と、用紙を所定速度で搬送する搬送部３１０と、用紙に綴じ穴を開けるパンチ部３３０と、用紙を中折り又は３つ折りに折る折り部３４０と、折られた複数枚の用紙を整合する整合部３５０と、折られて整合された用紙束を綴じる中綴じ部３６０と、中綴じされた用紙束の小口部分を断裁する断裁部３７０と、用紙を排出する排出部３９０と、排出される用紙を昇降可能な積載トレイに積載する積載部４００と、を備えて構成される。

また、積載部４００は、図２に示されるように、排出部３９０から排出される用紙を積載する積載トレイ４１０と、用紙の積載高に応じて積載トレイ４１０を上下方向に駆動する昇降駆動部４２０と、積載トレイ４１０に積載される用紙の上面を検知する用紙上面検知部としてのセンサ４３０ｓ０と、積載トレイ４１０の上下方向の異なる位置に配置されて積載トレイ４１０の位置を検知する位置検知部としての複数のセンサ４３０ｓ１〜４３０ｓ４と、を備えて構成され、用紙上面検知部としてのセンサ４３０ｓ０で検知される積載トレイ４１０上の用紙の上面位置が一定となるように昇降駆動部４２０が上下方向の駆動（図２中の上昇を意味する「up」、または下降を意味する「down」）を行うように制御される。

なお、積載トレイ４１０の位置を検知する位置検知部としての複数のセンサ４３０ｓ１〜４３０ｓ４の配置や個数は一例であって、この具体例に限定されるものではない。
また、用紙処理装置３００として、積載トレイ４１０をメイントレイとして、図示されないサブトレイを備える構成であっても良い。

また、以上の説明では、積載部４００が用紙処理装置３００に含まれているが、独立した用紙積載装置４００として、用紙処理装置３００の後段に接続されていてもよい。また、積載部４００が用紙処理装置３００に含まれているが、用紙処理装置３００を使用しない場合には、積載部４００が画像形成装置１００に含まれていても良いし、画像形成装置１００の後段に用紙積載装置４００として接続されていても良い。

また、積載部４００の積載トレイ４１０が、センサ４３０ｓ１で検知される位置にある状態では普通紙１０００枚を積載可能な高さ（センサ４３０ｓ０〜４３０ｓ１間の距離Ｄ１）であり、センサ４３０ｓ２で検知される位置にある状態では普通紙２０００枚を積載可能な高さ（センサ４３０ｓ０〜４３０ｓ２間の距離Ｄ２）であり、センサ４３０ｓ３で検知される位置にある状態では普通紙３０００枚を積載可能な高さ（センサ４３０ｓ０〜４３０ｓ３間の距離Ｄ３）であり、センサ４３０ｓ４で検知される最下位置にある状態では普通紙４０００枚を積載可能な高さ（センサ４３０ｓ０〜４３０ｓ４間の距離Ｄ４）である、ように構成されているとする。

なお、想定している普通紙の用紙厚が０．１mmであるとすると、１０００枚積載可能なセンサ４３０ｓ０〜４３０ｓ１間の距離Ｄ１は１００mm、２０００枚積載可能なセンサ４３０ｓ０〜４３０ｓ２間の距離Ｄ１は２００mm、３０００枚積載可能なセンサ４３０ｓ０〜４３０ｓ３間の距離Ｄ１は３００mm、４０００枚積載可能なセンサ４３０ｓ０〜４３０ｓ４間の距離Ｄ１は４００mm、のように構成されている。

また、センサ４３０ｓ１は、普通紙１０００枚を検知するセンサであるほかに、小サイズ用紙の荷崩れ防止用のセンサと兼用、用紙残量低下検知用のニアエンプティセンサと兼用、用紙抜かれ検知用の用紙抜かれ検知センサと兼用、折り用紙満載検知用の折り用紙満載検センサと兼用、といった変形例も可能であり、この実施形態では、後述するように用紙厚を測定する基準センサとして用いられる。

なお、この実施形態では、少なくとも１の基準センサ（ここでは、センサ４３０ｓ１）、少なくとも２の満載検知用のセンサ（ここでは、センサ４３０ｓ２〜４３０ｓ４）を備えているものとする。

そして、積載トレイ４１０や昇降駆動部４２０としては、Ａ４サイズ普通紙を満載（ここでは、４０００枚）したときの重量Ｚグラムを最大積載可能重量として構成されている。

たとえば、Ａ４サイズ普通紙として坪量８０gsmの用紙をセンサ４３０ｓ４位置（距離Ｄ４）まで４０００枚積載する場合を想定すると、Ａ４サイズ普通紙１枚の重量ｚは（８０ｇ／（１０００mm×１０００mm））×（２９７mm×２１０mm）＝５ｇとなり、５ｇ×４０００枚＝２０ｋｇが想定される最大積載可能重量Ｚグラムとなる。なお、この実施形態では、坪量の単位ｇ／ｍ²をgsmと記載している。

また、同様の最大積載可能重量を想定した場合には、Ｂ４サイズ普通紙として坪量８０gsmの用紙をセンサ４３０ｓ３位置（距離Ｄ３）まで３０００枚積載し、Ａ３サイズ普通紙として坪量８０gsmの用紙をセンサ４３０ｓ２位置（距離Ｄ２）まで２０００枚積載すると、約２０ｋｇとなり、積載可能であるとする。

但し、塗工紙のように、厚みが同じでも坪量の大きい用紙、あるいは、薄いが軽くない用紙などの場合には、以上のように普通紙によって想定している最大積載可能重量Ｚグラムを超える可能性があるため、後述する制御を行う必要がある。

〔実施形態の動作〕
以下、本実施形態の画像形成装置１００、用紙処理装置３００、積載部４００を含む画像形成システム及び用紙積載制御方法について、図３のフローチャートや図４以降の動作説明図を参照して動作手順に従って説明する。ここでは、用紙処理装置３００の制御部３０１が用紙積載制御を行う場合を具体例として説明する。

まず、制御部３０１は、一連の画像形成のまとまりであるジョブの開始の指示を受けることにより、図３の制御を開始する（図３中のスタート）。ここで、制御部３０１は、画像形成装置１００から、用紙排出と用紙情報（どのような用紙に対してどのような用紙処理を行うかの情報）提供とがあったかを確認する（図３中のステップＳ１０１）。なお、画像形成装置１００から用紙排出と用紙情報提供とを受領していない場合には（図３中のステップＳ１０１でＮＯ）、ジョブの終了指示があるかを確認する（図３中のステップＳ１０２）。

ここで、ジョブの終了指示があれば（図３中のステップＳ１０２でＹＥＳ）、図３の制御を終了する（図３中のエンド）。一方、ジョブの終了指示がなければ（図３中のステップＳ１０２でＮＯ）、画像形成装置１００からの用紙排出と用紙情報提供を待つ（図３中のステップＳ１０１）。

画像形成装置１００からの用紙排出と用紙情報提供があれば（図３中のステップＳ１０１でＹＥＳ）、画像形成装置１００からの用紙を受け取るように、制御部３０１は搬送部３１０を制御する（図３中のステップＳ１０３）。また、制御部３０１は、画像形成装置１００から提供された用紙情報を記憶部３０４に記憶させる（図３中のステップＳ１０４）。なお、この用紙情報としては、Ａ４やＢ４といった用紙サイズ情報、８０gsmといった用紙坪量情報、どのような用紙処理を実行するかの用紙処理情報などが含まれる。

そして、制御部３０１は、画像形成装置１００からの用紙に対して、指示された用紙処理を用紙処理部（パンチ部３３０、折り部３４０、整合部３５０、中綴じ部３６０、断裁部３７０等）が実行するよう制御し、用紙処理された用紙を排出部３９０から排出するように制御し、排出された用紙を積載トレイ４１０上に積載するように積載部４００を制御する（図３中のステップＳ１０５）。

この際に、制御部３０１は、用紙上面検知部としてのセンサ４３０ｓ０で常に用紙上面が検知されるように、用紙の積載に合わせて積載トレイ４１０を下降させるように、昇降駆動部４２０を制御している。このため、積載トレイ４１０は、図２のような状態から、図４や図５のような状態にむかって用紙の積載を続けていく。なお、図５は載置トレイ４１０が最下位置まで下降した状態であり、後述する制御によっては、この状態の手前で載置トレイ４１０の満載状態が検知されて停止することになる。

ここで、制御部３０１は、基準センサとしてのセンサ４３０ｓ１の検知結果を調べ（図３中のステップＳ１０６）、基準センサとしてのセンサ４３０ｓ１が既にオン（積載トレイ４１０がセンサ４３０ｓ１で検知される状態）になっていなければ（図３中のステップＳ１０６でＮＯ）、積載トレイ４１０へ排出部３９０から排出する用紙枚数をカウントする（図３中のステップＳ１０７）。

制御部３０１は、この排出枚数のカウント（図３中のステップＳ１０７）を、センサ４３０ｓ１がオンするまで続行する（図３中のステップＳ１０８でＮＯ、Ｓ１０１〜Ｓ１０７）。

センサ４３０ｓ１がオンする（積載トレイ４１０がセンサ４３０ｓ１で検知される状態（図４参照）になる）と（図３中のステップＳ１０８でＹＥＳ）、制御部３０１は、センサ４３０ｓ１がオン状態になったことをBase_sensor_on=1等と記憶し（図３中のステップＳ１０９）、カウント値Ｃ（センサ４３０ｓ１がオンするまでの排出・積載枚数）と距離Ｄ１（センサ４３０ｓ０〜４３０ｓ１間の距離）とを参照して、用紙厚ｄをｄ＝Ｄ１／Ｃとして算出する（図３中のステップＳ１１０）。

例えば、Ｄ１＝１００mm、カウント値Ｃ＝１２５０であれば、用紙厚ｄ＝０．０８mmと算出できる。
ここで、制御部３０１は、以上の用紙厚ｄと用紙重量ｚとから、センサ４３０ｓ２〜４３０ｓ４のいずれかを、積載トレイ４１０の満載状態を判断するための満載状態位置センサとして決定する（図３中のステップＳ１１１）。

ここで、制御部３０１は、画像形成装置１００から受領した用紙坪量情報を参照して、用紙サイズに応じた１枚あたりの用紙重量ｚを算出する。なお、坪量は用紙面積を１ｍ²とした場合の重量であるため、坪量に実際の用紙面積を乗じることで、用紙重量ｚを算出することができる。

よって、各センサ４３０ｓｘ（ｘは２〜４）位置での積載枚数はＤｘ／ｄであり、これに用紙重量ｚを乗じることで、各センサ４３０ｓｘ位置での積載重量が算出される。
すなわち、センサ４３０ｓ２の位置における積載重量はＤ２／ｄ・ｚ、センサ４３０ｓ３の位置における積載重量はＤ３／ｄ・ｚ、センサ４３０ｓ４の位置における積載重量はＤ４／ｄ・ｚ、となる。

ここで、制御部３０１は、Ｄ２／ｄ・ｚ、Ｄ３／ｄ・ｚ、Ｄ４／ｄ・ｚ、を上述した最大積載可能重量Ｚと比較し、重量超過とならない範囲で最大積載量となるセンサを満載状態位置センサとして決定する（図３中のステップＳ１１１）。

すなわち、積載トレイ４１０が重量超過となる位置のセンサを重量超過位置センサとして選択し、該重量超過位置センサより１段階上に位置するセンサを満載状態位置センサとして選択することにより、重量や用紙厚が異なる各種の用紙について重量超過による過積載を確実に防止して、満載状態を適切に管理することが可能になる。

そして、制御部３０１は、用紙処理と排出と積載の動作を繰り返すよう各部を制御し、センサ４３０ｓ１がオン状態（Base_sensor_on=1）になっていれば（図３中のステップＳ１０６でＹＥＳ）、積載トレイ４１０が満載状態位置センサの位置に達したかを判断する（図３中のステップＳ１１２）。

積載トレイ４１０が満載状態位置センサの位置に達していなければ満載状態位置センサはオフのままであり（図３中のステップＳ１１２でＮＯ、Ｓ１１５でＮＯ）、制御部３０１は、以上のステップＳ１０１〜ステップＳ１１２の処理を繰り返す。

積載トレイ４１０が満載状態位置センサの位置に達して満載状態位置センサがオフからオンに変化すると（図３中のステップＳ１１２でＹＥＳ）、制御部３０１は、満載状態位置センサがオフからオン状態に変化したことをFull_sensor_on=1等と記憶し（図３中のステップＳ１１３）、積載トレイ４１０への排出枚数のカウント値Ｃをリセットする（図３中のステップＳ１１４）。

そして、制御部３０１は、満載状態位置センサがオン状態（Full_sensor_on=1）になっていれば（図３中のステップＳ１１２でＮＯ、Ｓ１１５でＹＥＳ、Ｓ１１６でＮＯ）、積載トレイ４１０上に用紙の積載を続けると共に積載用紙のカウントを続ける（図３中のステップＳ１１７）。

すなわち、満載状態位置センサがオンになった時点では、積載トレイ４１０上の用紙は重量超過にならない状態であり、最大積載可能重量に達するまでの余裕があるため、その余裕分について用紙の積載を続行している。

例えば、上記ステップＳ１１１で重量超過にならないように満載状態位置センサとしてセンサ４３０ｓ３を選択したと仮定する。この場合、最大積載可能重量Ｚ＝２０ｋｇ、Ｄ３／ｄ・ｚ＝３００／０．０８・５＝１８．７５ｋｇであるとすると、１．２５ｋｇの余裕（差分重量）が生じている。よって、重量５ｇの用紙であれば、１２５０／５＝２５０枚の差分重量相当用紙枚数についての積載が、満載状態位置センサがオンしてから可能である。

すなわち、制御部３０１は、満載状態位置センサがオン（図６参照）してから２５０枚の用紙を積載トレイ４１０に積載したことをカウント（図３中のステップＳ１１７）した時点（図７参照）で、最大積載可能重量Ｚに到達したと判断する（図３中のステップＳ１２０でＹＥＳ）。この時点で、制御部３０１は積載部４００が満載状態であることを示す満載アラームを画像形成装置１００の制御部１０１に通知する（図３中のステップＳ１２１）。そして、制御部３０１は、制御部１０１と通信を行った上で用紙処理と用紙積載の動作を停止する（図３中のステップＳ１２２）。

以上のように、満載状態位置センサの位置における積載トレイ４１０上の用紙の重量と積載トレイの最大積載可能重量Ｚとの差分である差分重量を求め、この差分重量に相当する用紙枚数である差分重量相当用紙枚数を求め、下降する積載トレイの位置が満載状態位置センサにより検知された時点から用紙の積載枚数をカウントし、カウント開始後に用紙の積載が差分重量相当用紙枚数に達した時点で積載トレイが満載状態であると判断することにより、重量や用紙厚が異なる各種の用紙について重量超過による過積載を確実に防止しつつ、最大積載可能重量に達するまで正確に用紙を積載することが可能になる。

このため、各種サイズの用紙が使用されたり、あるいは、塗工紙のように普通紙より比重の大きい重い用紙が使用された場合にも、最大積載可能重量を超えることがなくなり、積載トレイ４１０や昇降駆動部４２０に大きな負担が掛かることは無くなる。

また、以上のように満載状態位置センサにおける積載トレイ４１０の位置検知と、差分重量相当用紙枚数のカウントによる積載とを組み合わせることで、センサを細かく多数配置しなくても、精度の良い正確な満載状態の検知と積載とが可能になる。

なお、画像形成装置１００，用紙処理装置３００の動作中に積載トレイ４１０上の用紙の一部あるいは全部がオペレータによって除去されることがある。この場合、満載状態位置センサがオンした後のカウント（図３中のステップＳ１１７）中であると、積載トレイ４１０が最大積載可能重量Ｚに達しない時点で動作を停止してしまう可能性がある。

そこで、満載状態位置センサがオンした後のカウント（図３中のステップＳ１１７）で最大積載可能重量Ｚに到達前（図３中のステップＳ１２０でＮＯ）において、積載トレイ４１０上の用紙が除去されて満載状態位置センサがオンからオフに変化したことが検知されると（図３中のステップＳ１１６でＹＥＳ）、制御部３０１は、満載状態位置センサがオンからオフに変化したこと（Full_sensor_on=0）を記憶し（図３中のステップＳ１１８）、満載状態位置センサがオンした後のカウント（図３中のステップＳ１１７）をリセット（図３中のステップＳ１１９）する。

そして、制御部３０１は、上述した満載状態位置センサがオンする検知（図３中のステップＳ１１２）、満載状態位置センサがオンした後のカウント（図３中のステップＳ１１７）によって、最大積載可能重量に達するまでの余裕分について用紙の積載を、再び実行する。

これにより、積載途中において積載トレイ４１０から用紙が除去された場合に、誤判断による積載停止をすることなく、満載状態を適切に管理し、最大積載可能重量に達するまで正確に用紙を積載することが可能になる。

〈その他の実施形態（１）〉
以上、本発明の実施形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成や数値は実施形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

以上の実施形態の説明では、用紙処理装置３００の制御部３０１が中心となって制御を行っていたが、これに限定されるものではない。すなわち、画像形成装置１００の制御部１０１による制御や、図示されない積載部（用紙積載装置）４００内の制御部（図示せず）の制御であっても良い。

また、坪量の小さい用紙を積載する場合、積載された用紙の重量は超過していないが、積載された用紙の高さが積載トレイの上限を超えてしまうことが考えられる。このような事態が発生するのを防止するために、積載された用紙の重量よりも高さを優先して、積載トレイの満載状態を判断するようにしても良い。

１００画像形成装置
１０１制御部
１０２通信部
１０４記憶部
１０３操作表示部
１０５給紙部
１０７搬送部
１３０画像データ記憶部
１４０画像処理部
１５０画像形成部
３００用紙処理装置
３０１制御部
３０２通信部
３０４記憶部
３０５挿入経路選択部
３０６排出経路選択部
３１０搬送部
３３０パンチ部
３４０折り部
３５０整合部
３６０中綴じ部
３７０断裁部
４００積載部（用紙積載装置）

Claims

画像が形成された用紙または各種用紙処理が施された用紙が積載される積載トレイと、
前記用紙の積載高に応じて前記積載トレイを上下方向に駆動する昇降駆動部と、
前記積載トレイに積載される前記用紙の上面を検知する用紙上面検知部と、
前記積載トレイの上下方向の異なる位置に配置された複数のセンサにより前記積載トレイの位置を検知する位置検知部と、
前記用紙上面検知部で検知される前記用紙の上面位置が一定となるように前記積載トレイを前記昇降駆動部により駆動すると共に、前記位置検知部で検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断する制御部と、
を有し、画像形成または用紙処理されて排出される前記用紙を積載する用紙積載装置であって、
前記制御部は、
前記用紙の重量の情報を取得し、
前記積載トレイに積載される前記用紙の枚数と前記位置検知部のいずれかのセンサの位置とによって前記用紙の厚さを算出し、
前記取得した用紙の重量の情報と前記算出した用紙の厚さの情報とに基づく、前記積載トレイ上の用紙の積載重量の情報を取得し、当該積載重量と、前記積載トレイにおける用紙の最大の積載可能重量である最大積載可能重量とを比較し、当該積載重量が前記最大積載可能重量を超えないように、前記位置検知部のいずれかのセンサを、前記積載トレイの満載状態を示す満載状態位置センサとして選択し、該満載状態位置センサにより検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断する、
ことを特徴とする用紙積載装置。
前記制御部は、前記用紙の重量と前記用紙の厚さの情報を用いて、前記位置検知部のいずれかのセンサ中で、前記積載トレイが重量超過となる位置のセンサを重量超過位置センサとして選択し、該重量超過位置センサより１段階上に位置するセンサを前記満載状態位置センサとして選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の用紙積載装置。
画像が形成された用紙または各種用紙処理が施された用紙が積載される積載トレイと、
前記用紙の積載高に応じて前記積載トレイを上下方向に駆動する昇降駆動部と、
前記積載トレイに積載される前記用紙の上面を検知する用紙上面検知部と、
前記積載トレイの上下方向の異なる位置に配置された複数のセンサにより前記積載トレイの位置を検知する位置検知部と、
前記用紙上面検知部で検知される前記用紙の上面位置が一定となるように前記積載トレイを前記昇降駆動部により駆動すると共に、前記位置検知部で検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断する制御部と、
を有し、画像形成または用紙処理されて排出される前記用紙を積載する用紙積載装置であって、
前記制御部は、
前記用紙の重量の情報を取得し、
前記積載トレイに積載される前記用紙の枚数と前記位置検知部のいずれかのセンサの位置とによって前記用紙の厚さを算出し、
取得した前記用紙の重量の情報と、算出した前記用紙の厚さと、を用いて、前記位置検知部のいずれかのセンサを、前記積載トレイの満載状態を示す満載状態位置センサとして選択し、該満載状態位置センサにより検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断し、
前記用紙の重量と前記用紙の厚さの情報を用いて、前記位置検知部のいずれかのセンサ中で、前記積載トレイが重量超過となる位置のセンサを重量超過位置センサとして選択し、該重量超過位置センサより１段階上に位置するセンサを前記満載状態位置センサとして選択し、
該満載状態位置センサの位置における前記積載トレイ上の前記用紙の重量と前記積載トレイの最大積載可能重量との差分である差分重量を求め、この差分重量に相当する用紙枚数である差分重量相当用紙枚数を求め、
下降する前記積載トレイの位置が前記満載状態位置センサにより検知された時点から前記用紙の積載枚数をカウントし、
カウント開始後に前記用紙の積載が前記差分重量相当用紙枚数に達した時点で前記積載トレイが満載状態であると判断する、
ことを特徴とする用紙積載装置。
前記制御部は、
該満載状態位置センサにより前記積載トレイの位置が検知された時点から前記用紙の積載枚数をカウント中において、
前記積載部が前記満載状態位置センサより上昇することが検知された場合には前記カウントをリセットし、
下降する前記積載トレイの位置が前記満載状態位置センサにより検知された時点から前記用紙の積載枚数を再びカウントし、
再びカウントを開始した後に前記用紙の積載が前記差分重量相当用紙枚数に達した時点で前記積載トレイが満載状態であると判断する、
ことを特徴とする請求項３に記載の用紙積載装置。
前記用紙に画像を形成する画像形成部と、
画像が形成された前記用紙を排出する排出部と、
前記排出部から排出された前記用紙を前記積載トレイに積載する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の用紙積載装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記用紙に用紙処理を施す用紙処理部と
用紙処理された前記用紙を排出する排出部と、
前記排出部から排出された前記用紙を前記積載トレイに積載する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の用紙積載装置と、
を有することを特徴とする用紙処理装置。
前記用紙に画像を形成する画像形成部と、
画像が形成された前記用紙に用紙処理を施す用紙処理部と
用紙処理された前記用紙を排出する排出部と、
前記排出部から排出された前記用紙を前記積載トレイに積載する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の用紙積載装置と、
を有することを特徴とする画像形成システム。
画像が形成された用紙または各種用紙処理が施された用紙が積載される積載トレイと、
前記用紙の積載高に応じて前記積載トレイを上下方向に駆動する昇降駆動部と、
前記積載トレイに積載される前記用紙の上面を検知する用紙上面検知部と、
前記積載トレイの上下方向の異なる位置に配置された複数のセンサにより前記積載トレイの位置を検知する位置検知部と、
前記用紙上面検知部で検知される前記用紙の上面位置が一定となるように前記積載トレイを前記昇降駆動部により駆動すると共に、前記位置検知部で検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断する制御部と、
を有し、画像形成または用紙処理されて排出される前記用紙を積載する用紙積載装置における用紙積載制御方法であって、
前記用紙の重量の情報を取得し、
前記積載トレイに積載される前記用紙の枚数と前記位置検知部のいずれかのセンサの位置とによって前記用紙の厚さを算出し、
前記取得した用紙の重量の情報と前記算出した用紙の厚さの情報とに基づく、前記積載トレイ上の用紙の積載重量の情報を取得し、当該積載重量と、前記積載トレイにおける用紙の最大の積載可能重量である最大積載可能重量とを比較し、当該積載重量が前記最大積載可能重量を超えないように、前記位置検知部のいずれかのセンサを、前記積載トレイの満載状態を示す満載状態位置センサとして選択し、
該満載状態位置センサにより検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断する、
ことを特徴とする用紙積載制御方法。
前記用紙の重量と前記用紙の厚さの情報を用いて、前記位置検知部のいずれかのセンサ中で、前記積載トレイが重量超過となる位置のセンサを重量超過位置センサとして選択し、該重量超過位置センサより１段階上に位置するセンサを前記満載状態位置センサとして選択する、
ことを特徴とする請求項８に記載の用紙積載制御方法。
画像が形成された用紙または各種用紙処理が施された用紙が積載される積載トレイと、
前記用紙の積載高に応じて前記積載トレイを上下方向に駆動する昇降駆動部と、
前記積載トレイに積載される前記用紙の上面を検知する用紙上面検知部と、
前記積載トレイの上下方向の異なる位置に配置された複数のセンサにより前記積載トレイの位置を検知する位置検知部と、
前記用紙上面検知部で検知される前記用紙の上面位置が一定となるように前記積載トレイを前記昇降駆動部により駆動すると共に、前記位置検知部で検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断する制御部と、
を有し、画像形成または用紙処理されて排出される前記用紙を積載する用紙積載装置における用紙積載制御方法であって、
前記用紙の重量の情報を取得し、
前記積載トレイに積載される前記用紙の枚数と前記位置検知部のいずれかのセンサの位置とによって前記用紙の厚さを算出し、
取得した前記用紙の重量の情報と、算出した前記用紙の厚さと、を用いて、前記位置検知部のいずれかのセンサを、前記積載トレイの満載状態を示す満載状態位置センサとして選択し、
該満載状態位置センサにより検知される前記積載トレイの位置により前記積載トレイの満載状態を判断し、
前記用紙の重量と前記用紙の厚さの情報を用いて、前記位置検知部のいずれかのセンサ中で、前記積載トレイが重量超過となる位置のセンサを重量超過位置センサとして選択し、該重量超過位置センサより１段階上に位置するセンサを前記満載状態位置センサとして選択し、
該満載状態位置センサの位置における前記積載トレイ上の前記用紙の重量と前記積載トレイの最大積載可能重量との差分である差分重量を求め、
前記差分重量と前記重量とから前記差分重量に相当する用紙枚数である差分重量相当用紙枚数を求め、
下降する前記積載トレイの位置が前記満載状態位置センサにより検知された時点から前記用紙の積載枚数をカウントし、
カウント開始後に前記用紙の積載が前記差分重量相当用紙枚数に達した時点で前記積載トレイが満載状態であると判断する、
ことを特徴とする用紙積載制御方法。
該満載状態位置センサにより前記積載トレイの位置が検知された時点から前記用紙の積載枚数をカウント中において、
前記積載部が前記満載状態位置センサより上昇することが検知された場合には前記カウントをリセットし、
下降する前記積載トレイの位置が前記満載状態位置センサにより検知された時点から前記用紙の積載枚数を再びカウントし、
再びカウントを開始した後に前記用紙の積載が前記差分重量相当用紙枚数に達した時点で前記積載トレイが満載状態であると判断する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の用紙積載制御方法。