JP6637685B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関する。

画像形成装置はシートを積載する積載部を有している。積載部としては、画像形成装置の内部に設けられる給紙カセットや手差しトレイがある。これらの積載部に設計上で想定された枚数を超えるシートが積載されると、搬送遅延やジャムなどの給紙不良が発生しうる。特許文献１によれば、カセットに記載されたシート束の高さをセンサによりアナログ的に計測することで過積載を検知する画像形成装置が提案されている。

特開平０５−２７８８９６号公報

しかし、特許文献１に記載の技術ではシートが波打っていたりすると、シート束の高さが誤って測定されてしまうため、過積載の誤判定が生じうる。そこで、本発明は、シートの過積載を従来よりも精度よく検知することを目的とする。

本発明によれば、たとえば、
筐体と、
シートが積載される積載手段と、
前記筐体からの前記積載手段の抜き挿しを検知する抜挿検知手段と、
前記積載手段に積載された前記シートを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段が前記シートの搬送を開始してから搬送路の所定位置に前記シートが到着するまでの搬送時間を計時する計時手段と、
前記抜挿検知手段が前記積載手段の抜き挿しを検知してから、前記計時手段によって最初に計時された前記シートの搬送時間が過積載閾値を超えている場合、前記積載手段にシートが過積載されていると判定する過積載判定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、シートの搬送時間に着目することでシートの過積載を従来よりも精度よく検知することが可能となる。

画像形成装置の概略断面図 制御システムを示す図 給紙カセットからのシートの給紙を示す図 シートセンサから出力される検知信号と搬送時間との関係を示す図 過積載されていないシート束についての搬送時間と搬送遅延の一例を示す図 給紙カセットの斜視図 給紙カセットの断面図 サイド規制板、中板、後端規制板および係止爪を示す斜視図 過積載の一例を示す図 過積載されたシートの挙動を示す図 過積載されたシートの搬送時間の一例を示す図 過積載されたシートの挙動を示す図 過積載の閾値と搬送時間の関係を示す図 過積載されたシートの挙動を示す図 過積載判定を示すフローチャート 過積載報知の解消を説明する図 ジャムが発生したときの過積載判定方法を示す図 過積載判定を示すフローチャート 過積載されたシートの連れ重送を説明する図 過積載されたシートの連れ重送を説明する図 連れ重送におけるシートサイズの計測結果の一例を示す図 ＣＰＵの機能を説明する図

＜実施例１＞
［画像形成装置の構成］
図１を用いて画像形成装置１００について説明する。本実施例での画像形成装置１００は電子写真方式のプリンタであるが、本発明を適用可能な画像形成装置はインクジェット方式、熱転写方式など、他の画像形成方式を採用していてもよい。画像形成装置１００は複写機や複合機、ファクシミリ装置として実現されてもよい。画像形成装置１００は４つの画像形成部（ステーション）を有しており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー画像を形成する。図１においては、４つの画像形成部にはそれぞれ色にちなんだ参照符号であるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが付与されている。感光ドラム１は、感光体であり、かつ、像担持体であり、時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転する。帯電ローラ２は感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。光学走査装置９は画像信号に応じた光ビームを出力する。光ビームは感光ドラム１の表面に照射され、静電潜像を形成する。現像ローラ６はトナーを付着させて静電潜像を現像し、トナー画像を形成する。ＹＭＣＫの各トナー画像は一次転写ローラ１１によって中間転写ベルト１２に重畳的に転写され、多色画像となる。

給紙カセット２３はシートを積載する積載手段であって画像形成装置１００の筐体１０１から抜き挿し可能な積載手段の一例である。給紙カセット２３に収容されているシートＳはピックアップローラ３５によりピックアップされ、フィードローラ２４によって搬送路に送り出される。ピックアップローラ３５やフィードローラ２４はシートを搬送する搬送手段の一例である。シートＳの先端がレジストローラ１７に突き当たることで斜行補正が実行される。レジストローラ１７によってシートＳは二次転写部に搬送される。中間転写ベルト１２によって搬送されてきたトナー画像は二次転写部の二次転写ローラ１６によってシートＳに二次転写される。定着装置１８はトナー画像をシートＳに定着させて画像形成装置１００の外部へ排出する。

手差しトレイ３８はシートを積載する積載手段の一例である。手差しトレイ３８は支点３７を中心に回動することで、画像形成装置１００に収容される収容状態と、シートＳを積載可能な使用状態とに切り替わる。手差しトレイ３８に積載されたシートＳは給紙ローラ３６によってピックアップされ、搬送ローラ３９によって搬送路へ送り出され、レジストローラ１７に向かう。給紙ローラ３６や搬送ローラ３９はシートを搬送する搬送手段の一例である。

コントローラ５０は画像形成装置１００の全体を統括的に制御する制御部である。操作部５９は表示装置と入力装置とを有している。コントローラ５０はシートセンサ５２を用いて搬送遅延やジャムが発生したかどうかを判定する。シートセンサ５２はレジストローラ１７の近くに配置されているため、レジセンサと呼ばれてもよい。シートセンサ５２はシートＳの先端と後端を検知したり、シートＳの搬送時間や搬送方向のサイズを検知したりするために使用される。

［コントローラの機能］
図２を用いてコントローラ５０の機能について説明する。ＣＰＵ５１や記憶装置５５に記憶されている制御プログラムを実行することで画像形成装置１００の全体を統括的に制御する。記憶装置５５はＲＯＭやＲＡＭなどのメモリを有している。コントローラ５０は操作部５９から指定された画像形成モードにしたがって画像形成条件を設定する。画像形成条件とは、たとえば、シートＳの搬送速度や定着装置１８の定着温度などである。画像形成モードには、たとえば、普通紙に画像を形成する普通紙モード、厚紙に画像を形成する厚紙モード、封筒に文字を形成する封筒モードなどが含まれうる。コントローラ５０は、各画像形成モードごとの画像形成条件を記憶装置５５に保持しており、指定された画像形成モードに対応する画像形成条件を読み出す。

ＣＰＵ５１は搬送遅延やジャムが発生しているかどうかを判定するシートセンサ５２を用いて搬送時間Ｔを計時する。ＣＰＵ５１は、シートＳが搬送路において搬送遅延やジャムを起こすと、搬送遅延やジャムが発生したことを示すメッセージを操作部５９の表示装置に表示させる。また、ＣＰＵ５１は、給紙カセット２３や手差しトレイ３８へのシートＳの過積載を検知すると、過積載が発生したことを示すメッセージを操作部５９の表示装置に表示させる。搬送遅延とは、画像の形成位置の正確さなどを保証できないほどシートＳの搬送時間Ｔが長くなってしまう現象であり、搬送エラーや搬送ミスと呼ばれてもよい。ジャムとは、狭義には、搬送路においてシートＳがスタックしたり、詰まってしまったりする現象をいう。給紙カセット２３において過積載によってシートＳに大きな搬送抵抗が付与され、シートＳを一枚も搬送できなくなる現象もジャムの一種である。このように過積載は、給紙カセット２３からシートＳの給紙には成功したものの搬送時間Ｔが長すぎるケースや、給紙に失敗してしまうケースの原因となることがある。

ＣＰＵ５１は面センサ５３を用いて給紙カセット２３に積載されている複数のシートＳのうち最上位に位置しているシートＳの表面が所定の高さＨまでリフトアップされて（上昇して）いるかどうかを検知する。つまり、面センサ５３は中板４３に積載されたシートＳの表面がモータ６０によって所定の高さへ上昇したかどうかを検知する面検知手段の一例である。ＣＰＵ５１は位置センサ５４を用いて給紙カセット２３に積載されているシートＳの後端の位置を規制する後端規制板４１（図６）の位置を検知する。位置センサ５４は後端規制板４１の位置を検知する位置検知手段の一例である。

モータ５７はピックアップローラ３５やフィードローラ２４などの搬送ローラを駆動する駆動源である。ＣＰＵ５１はモータ５７を駆動する駆動回路５６に給紙開始信号を出力する。駆動回路５６は給紙開始信号を受信すると、モータ５７の駆動を開始する。ＣＰＵ５１は予め画像形成モードに応じた搬送速度を駆動回路５６に設定する。モータ５７は設定された搬送速度に対応する回転速度で回転する。モータ６０は、いわゆるリフトアップモータであり、給紙カセット２３内でシートＳが載置された中板をリフトアップするモータである。モータ６０は、プレート部材である中板に積載されたシートＳがピックアップローラ３５に接触するよう、中板を上昇させる上昇手段の一例である。ＣＰＵ５１は面センサ５３が検知する最上位のシートＳａが高さＨになるように、モータ６０を駆動する。カセットセンサ６１は給紙カセット２３が画像形成装置１００の筐体１０１から抜き挿しされたことを検知する抜挿検知手段の一例である。給紙カセット２３は、たとえば、引き出し状のカセットである。操作者がシートＳを収容するときに、給紙カセット２３は筐体１０１から引き出される。また、シートＳの収容が完了すると、給紙カセット２３は筐体１０１に挿入される。ＣＰＵ５１は給紙カセット２３を用いて給紙カセット２３の抜き挿しを検知する。

図３に示すように、シートＳの先端がレジストローラ１７の近傍に設けられたフラグ４９を倒すと、シートセンサ５２はシートＳの先端を検知したことを示す検知信号をコントローラ５０に出力する。ＣＰＵ５１は、タイマーまたはカウンタを用いて、シートＳの搬送を開始したタイミングから、シートセンサ５２がシートＳの先端を検知したタイミングまでの搬送時間を計時する。ＣＰＵ５１は、搬送時間を計時するために、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）から取得した時刻データの差分を求めてもよい。

図４はシートセンサ５２の検知信号の一例を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は検知信号のレベルを示している。時刻ｔ１で一枚目のシートＳの搬送が開始されている。時刻ｔ２でシートＳの先端がシートセンサ５２に到着し、検知信号がＯＦＦからＯＮに変化している。ＣＰＵ５１は時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間を一枚目のシートＳの搬送時間Ｔ１として決定する。時刻ｔ３で一枚目のシートＳの後端がシートセンサ５２を抜け、検知信号のレベルはＯＮからＯＦＦに切り替わる。時刻ｔ４で二枚目のシートＳの搬送が開始される。時刻ｔ５で二枚目のシートＳの先端がシートセンサ５２に到着し、検知信号がＯＦＦからＯＮに変化する。ＣＰＵ５１は時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間を二枚目のシートＳの搬送時間Ｔ２として決定する。時刻ｔ６で二枚目のシートＳの後端がシートセンサ５２を抜け、検知信号のレベルはＯＮからＯＦＦに切り替わる。

図５（Ａ）は複数のシートＳを連続して給紙したときの搬送時間の一例を示している。搬送時間Ｔには、ピックアップローラ３５の摩耗状態やシートＳの種類（厚さ、坪量、袋状か否か、表面コートの有無など）によって多少のバラつきが発生しうる。しかし、正常に複数のシートＳが給紙カセット２３に積載され、かつ、ジャムが発生しなければ、各シートＳの搬送時間は許容範囲Ｘ内に収まる。

図５（Ｂ）は複数のシートＳを連続して給紙したときの搬送時間の一例を示している。とりわけ、五枚目のシートＳで搬送遅延（搬送エラー）が発生している。図５（Ｂ）に示すように、ジョブを開始してから二枚目以降のシートＳで搬送遅延が発生することがある。ＣＰＵ５１は、各シートＳの搬送時間Ｔを監視しており、搬送時間Ｔが遅延閾値Ｔｍを超えているかどうかを判定する。搬送時間Ｔが遅延閾値Ｔｍを超えると、ＣＰＵ５１は搬送遅延が発生したと判定し、搬送路に残っているすべてのシートＳを排出し、モータ５７を停止させる。搬送遅延を判定するための遅延閾値Ｔｍは許容範囲Ｘから逸脱し、かつ、許容範囲Ｘの上限値よりも大きな値に設定される。搬送時間が遅延閾値Ｔｍを超えると、シートＳへの画像形成の精度は保証されないため、ＣＰＵ５１は画像形成を停止する。

ＣＰＵ５１は一枚目のシートＳを先行給紙し、画像形成部の準備が整うまで一枚目のシートＳをレジストローラ１７で待機させてもよい。この場合、ＣＰＵ５１は、一枚目のシートＳの搬送時間Ｔが遅延閾値Ｔｍを超えたとしても、一枚目のシートＳについては搬送遅延と判定しなくてもよい。つまり、一枚目のシートＳについては搬送遅延の判定処理はスキップされてもよい。ジョブを開始してから画像形成部の準備が整うまでの時間は一般的な搬送時間Ｔ（給紙カセット２３に収容されているシートＳの先端の位置からシートセンサ５２までの搬送距離を搬送速度で除算して得られる搬送時間）よりも長い。そのため、一枚目のシートＳの搬送遅延に対する許容度は大きい。このように本実施例において搬送遅延の判定は二枚目以降のシートＳに適用される。

但し、一枚目のシートＳについて一回目の給紙動作を行ったときの搬送時間Ｔが閾値Ｔｍを大きく超えても一枚目のシートＳがフラグ４９に到達しないことがある。つまり、ＣＰＵ５１はタイマーのカウント値がリトライ閾値Ｔｒを超えてもシートセンサ５２がシートＳの先端を検知できないことがある（リトライ閾値Ｔｒとして閾値Ｔｍが採用されてもよい）。この場合、ＣＰＵ５１は二回目の給紙動作（リトライ）を駆動回路５６に指示する。なお、ＣＰＵ５１は、リトライ中も、一回目の給紙動作を起点とした搬送時間Ｔの計時を継続していてもよい。ＣＰＵ５１は、搬送時間Ｔがジャム閾値Ｔｊを超えても一枚目のシートＳがフラグ４９に到達しなかった場合、ジャムが発生したと判定する。ＣＰＵ５１はジャムを検知すると、操作部５９にジャムが発生したことを示すメッセージを表示したり、通信装置５８を介して当該メッセージを保守担当者のアドレスに送信したりする。メッセージは、たとえば、電子メールにより配信されうる。

［給紙カセットの構成］
図６ないし図８を用いて給紙カセット２３の構成について説明する。上述したように、給紙カセット２３は、画像形成装置１００の筐体１０１に対して抜挿自在である。図６に示すように、給紙カセット２３はカセット桶４０を有している。カセット桶４０の内側にある底面には、シートＳの搬送方向とその反対方向との両方向（前後方向と呼ばれてもよい）に移動自在な後端規制板４１が設けられている。操作者はシートＳのサイズに応じて後端規制板４１を移動させる。後端規制板４１はシートＳの後端の位置を規制して揃える規制手段の一例である。これにより、複数のシートＳがほぼ同じ位置から搬送を開始されるようになる。後端規制板４１の位置は上述した位置センサ５４によって検知される。カセット桶４０の底面には、シートＳの搬送方向に直交した方向（左右方向や幅方向と呼ばれてもよい）に移動自在な二つのサイド規制板４２が設けられている。二つのサイド規制板４２は、シートＳの両端の位置を規制して揃える。中板４３は給紙カセット２３に設けられ、シートＳが積載されるプレート部材であり、支点４４を中心に回動する。

図７（Ａ）に示すように、給紙カセット２３が筐体１０１の外部に引き出されたときは、中板４３はカセット桶４０の底面近傍に位置する。操作者は、給紙カセット２３にシートＳの束を積載し、中板４３上に積載されたシートＳの後端に後端規制板４１が突き当たるよう後端規制板４１を手動で移動させる。同様に、操作者は、中板４３上に積載されたシートＳの左端と右端とにサイド規制板４２が突き当たるようにサイド規制板４２を手動で移動させる。これにより中板４３上に積載されたシートＳの束は前後方向と左右方向との双方で整合される。

図７（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ５１は給紙カセット２３が筐体１０１内に挿入されたことをカセットセンサ６１により検知すると、リフトアップ用のモータ６０を駆動して中板４３を上昇させる。これにより中板４３は支点４４を中心に回動する。最上位のシートＳが面フラグ４６を押し上げると、面センサ５３はシートＳを検知したことを示す検知信号をＣＰＵ５１に出力する。たとえば、図７（Ｂ）に示すように、シートＳの面が高さＨに到達すると、面センサ５３が検知信号を出力する。ＣＰＵ５１は検知信号に基づきシートＳの面が高さＨに到達したことを認識し、モータ６０を停止させる。なお、中板４３に積載されているシートＳの枚数が少ないほど、中板４３の上昇量は多くなり、モータ６０の稼働時間も長くなる。反対に積載されたシートＳの枚数が多いほど中板４３の上昇量は少なくなり、モータ６０の稼働時間は短くなる。つまり、モータ６０の稼働時間をタイマーやカウンタにより計測することで、ＣＰＵ５１は、中板４３に積載されたシートＳの枚数を推定できる。シートＳが搬送路へフィードされるたびに、中板４３に積載されている最上位のシートＳの面の位置が低くなる。面センサ５３がシートＳの面を検知しなくなると、ＣＰＵ５１は、再びモータ６０を駆動し、シートＳをリフトアップする。

このように、後端規制板４１などを設けることで、給紙カセット２３に積載されているシートＳは積載枚数に依存することなく、常に、搬送方向で同じ位置から給紙される。さらに、中板４３のリフトアップにより、ピックアップローラ３５がシートＳに与える圧力は積載枚数に依存することなく、常に一定に維持される。

給紙カセット２３にはシートＳの束の高さの上限値（上限枚数）が設けられている。シートＳの束の高さが上限値以下であれば、画像形成装置１００が正常に画像を形成できることが、設計上、保証されている。図８が示すように、サイド規制板４２の側面には上限値を示すマーク７２が設けられている。マーク７２は貼付されていてもよいし、溝であってもよい。

図８に示すように、後端規制板４１には二つの係止爪４７が設けられている。係止爪４７は、シートＳが後端規制板４１の上に乗り上げてしまうことを抑制する。シートＳが後端規制板４１の上に乗り上げてしまうと、乗り上げたシートＳは搬送方向において上流側（後方）にずれてしまう。その結果、シートセンサ５２で計測される搬送時間Ｔが正常なシートＳの搬送時間よりも長くなってしまう。これは搬送時間Ｔに基づき過積載を検知したり、搬送時間Ｔに基づきシートＳの搬送方向の長さを計測したりする上で誤差の原因となる。したがって、後端規制板４１に係止爪４７が設けられている。なお、係止爪４７のうちシートＳの表面と対向する面の高さは、シートＳの束の高さの上限値と略同じである。

上述したように、後端規制板４１がどのシートＳのサイズに対応した位置に配置されているかを検知するために位置センサ５４が設けられている。ＣＰＵ５１は、位置センサ５４により検知された後端規制板４１の位置に基づき給紙カセット２３に積載されているシートＳのサイズを判別する。ただし、後端規制板４１がシートサイズに応じて正しく位置決めされている場合はシートサイズの判別精度は高いが、後端規制板４１がシートＳの後端から離れて位置決めされた場合は判別結果が誤ってしまう。よって、ＣＰＵ５１は、操作部５９の入力装置から入力されたシートサイズの情報や、通信装置５８を通じてホストコンピュータから受信したシートサイズの情報、搬送時間Ｔから求められたシートサイズの情報などを併用して、シートサイズを判別してもよい。

［給紙カセットにおける過積載］
給紙カセット２３にシートＳが過積載された状態を詳しく説明する。ここでは、係止爪４７の上にシートＳが積載された過積載ケースと、係止爪４７の下にシートＳが無理やり積載された過積載ケースについて説明する
（係止爪４７の上に積載されたケース）
図９に示すように、設計上の上限値を超えた高さまで多数のシートＳを積載すると、一部のシートＳは係止爪４７の上に乗り上げてしまう。なお、上限値に相当する上限枚数はシートＳの厚みによって変化する。この係止爪４７の上に乗り上げてしまったいくつかのシートＳは後端規制板４１によって搬送方向の位置を規制されないため、搬送方向の上流側（つまり、搬送方向に対して逆方向）にずれてしまう。

図１０（Ａ）ないし図１０（Ｄ）は係止爪４７の上に少量のシートＳが過積載されたときのシートＳの挙動を示している。図１０（Ａ）に示すように、係止爪４７の上に乗り上げるように過積載されたシートＳａの先端は搬送方向に対して逆方向にずれて位置している。なお、搬送開始前の時点では、ピックアップローラ３５がシートＳａに接触していない。図１０（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ５１は、中板４３を上昇させるか、ピックアップローラ３５を下降させることで、ピックアップローラ３５を過積載されたシートＳａに接触させる。ピックアップローラ３５はモータやソレノイドなど、ＣＰＵ５１によって駆動される駆動源によって上昇や下降する。図１０（Ｂ）に示すように、なお、過積載されたシートＳの搬送方向でのずれ量は少ないため、ピックアップローラ３５はシートＳの束のうちで最上位に位置しているシートＳａに接触することができる。したがって、図１０（Ｃ）が示すように、ピックアップローラ３５によって給紙されるシートＳは最上位に位置しているシートＳａとなる。図１０（Ｄ）に示すように、給紙されたシートＳａの先端はフラグ４９を押し倒し、さらにはレジストローラ１７のニップ部に突き当たる。

なお、ＣＰＵ５１が駆動回路５６に給紙を指示するための制御信号を出力したタイミングでは、シートＳａの先端位置は正常に積載されたシートＳの先端位置よりも上流側である。つまり、シートＳａの先端位置からフラグ４９までの搬送距離は、正常に積載されたシートＳの先端位置からフラグ４９までの搬送距離よりも長い。つまり、シートＳａの搬送時間Ｔは正常に積載されたシートＳの搬送時間よりも長くなってしまう。正常に積載されたシートＳとは、上限値以下の高さのシート束を構成するシートＳのことである。つまり、正常に積載されたシートＳは搬送方向と高さ方向との両方で設計上想定された位置に積載されたシートＳのことである。

図１１（Ａ）に示すように、過積載された５枚のシートＳａの搬送時間Ｔは許容範囲Ｘの上限値を超えてしまうが、搬送遅延を判定するための遅延閾値Ｔｍを超えてはいない。６枚目以降のシートＳは正常に積載されているため、これらの搬送時間Ｔは許容範囲Ｘに収まる。しかし、図１１（Ｂ）に示すように、搬送時間Ｔが許容範囲Ｘから外れ、さらに遅延閾値Ｔｍも超えてしまうと、ＣＰＵ５１は搬送遅延（搬送エラー）が発生したと判定して、搬送路に存在するすべてのシートＳを排出した後で、画像形成を停止する。

一方で、図１２（Ａ）が示すように、シートＳの過積載量がさらに増加し、過積載されているシートＳａがさらに下流側にずれて積載されてしまうことがある。図１２（Ｂ）が示すように、ピックアップローラ３５が下降してきてもシートＳａに接触することができず、シートＳａよりも下方に積載されているシートＳｂに接触してしまう。シートＳｂは、係止爪４７よりも下に積載されたているため、搬送方向で正常な位置に積載されている。このため、ピックアップローラ３５が回転し始めたときにピックアップされるシートはシートＳｂとなる。シートＳｂが移動し始めると、シートＳｂの上に積載されている過積載のシートＳａはシートＳｂに乗ったままシートＳｂと共に搬送される。

図１２（Ｃ）が示すように、過積載されたシートＳａがピックアップローラ３５に接触すると、シートＳｂはまだフィードローラ２４に到達していないにもかかわらず、ピックアップローラ３５との接触を失い、その場で停止してしまう。図１２（Ｄ）が示すように、ピックアップローラ３５によってシートＳａのみがピックアップローラ３５によって搬送され、フラグ４９に到達する。なお、過積載された二枚目以降のシートＳａは、図１２（Ｃ）や図１２（Ｄ）が示すように、ピックアップローラ３５に接触可能な位置まで搬送されている。つまり、その後の挙動は図１０（Ａ）ないし図１０（Ｄ）を用いて説明したシートＳａの挙動と同じである。

図１２（Ａ）に示したように、過積載されたシートＳａのうち最上位に位置しているシートＳａの先端位置は、正常に積載されたシートＳｂの先端位置よりも搬送方向の上流側にずれている。よって、シートＳａの搬送時間ＴはシートＳｂの搬送時間Ｔよりも長くなる。よって、ＣＰＵ５１はシートＳａの搬送時間Ｔに基づき過積載が発生しているかどうかを判定できる。

［過積載の判定］
給紙カセット２３における過積載を判定する手順について詳しく説明する。上述したように過積載されたシートＳａの搬送時間Ｔは正常に積載されたシートＳの搬送時間Ｔよりも長くなってしまうが、遅延閾値Ｔｍを超えるほどではない。そこで、図１３に示すように、過積載閾値Ｔｋを定義する。過積載閾値Ｔｋは、許容範囲Ｘの上限値以上であり、かつ、遅延閾値Ｔｍ未満である。ＣＰＵ５１はシートセンサ５２を用いて検知したシートＳの搬送時間Ｔと過積載閾値Ｔｋを比較することで過積載の有無を判定する。つまり、ＣＰＵ５１はシートＳの搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えると、当該シートＳは過積載されたシートであると判定する。また、ＣＰＵ５１はシートＳの搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えていなければ、当該シートＳは正常に積載されたシートであると判定する。このように搬送遅延と判定するほどは遅延していないようなシートＳを過積載されたシートとしてＣＰＵ５１は検知できるようになる。なお、ＣＰＵ５１は、画像形成ジョブを開始してから二枚目以降に搬送されるシートＳの搬送時間Ｔが遅延閾値Ｔｍを超えると、搬送遅延と判定するとともに、過積載と判定する。

（過積載判定の実行条件）
（１）ＣＰＵ５１は常に過積載判定を実行せずに、実行条件が満たされたときに過積載判定を実行してもよい。実行条件はいくつ考えられる。操作者は給紙カセット２３にシートＳを積載するためには、画像形成装置１００の筐体から給紙カセット２３を抜き挿しする必要がある。よって、ＣＰＵ５１はカセットセンサ６１が給紙カセット２３の抜き挿しを検知した後で、最初に給紙されるシートＳについて過積載判定を実行する。つまり、実行条件は、シートＳが給紙カセット２３の抜き挿しを検知した後で給紙される一枚目のシートＳであることである。これは、シートＳが過積載されている場合、必ず一枚目のシートＳで過積載が検知され、一枚目のシートＳで過積載が検知されないのに二枚目以降のシートＳで初めて過積載が検知されることはないからである。このように、給紙カセット２３を挿入した後の一枚目のシートＳのみに過積載判定を適用することで過積載の判定精度が向上しよう。たとえば、常時、過積載判定を実行する制御では別の要因で搬送遅延が引き起こされたにもかかわらず過積載が誤検知されてしまうかもしれない。よって、実行条件が満たされたときにのみ過積載判定が実行されれば、より高い精度で過積載を検知できるようになろう。

（２）実行条件として、リフトアップ用のモータ６０の稼働時間から推定されるシートＳの高さと動作保証の上限値との差分が所定閾値以下であることが採用されてもよい。過積載が発生しているときはシートＳの高さが上限値に近い。したがって、シートＳの高さが上限値を大きく下回っているケースでは過積載が発生している可能性が低い。また、そのような状況で過積載判定を実行してしまうと、別の要因で搬送遅延が引き起こされたにもかかわらず、過積載が発生していると判定されてしまうかもしれない。したがって、シートＳの高さが上限値に近いことを実行条件とすることで、より高い精度で過積載を検知できるようになろう。

（３）図１４（Ａ）に示すように、後端規制板４１がシートＳの後端から離れた位置に配置されると、シートＳは搬送方向とは逆方向にずれた位置に配置されてしまう。その結果、過積載されていないシートＳであっても搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えてしまう。そこで、実行条件として、後端規制板４１が正しい位置にあることが採用されてもよい。これにより、後端規制板４１が誤った位置に配置されてしまうことが原因で搬送時間Ｔが長くなり、過積載が誤検知されてしまう可能性を小さくすることが可能となる。後端規制板４１が正しい位置にあるかどうかの判定方法としては以下の方法が考えられる。

図１４（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ５１はシートＳの先端がフラグ４９に到達してからシートＳの後端がフラグ４９を抜けるまでの時間ＴｐをシートＳのサイズ（搬送方向における長さ）に換算する。シートＳの搬送速度ｖに時間Ｔｐを乗算することで搬送方向の長さＬが算出される。一方で、ＣＰＵ５１は位置センサ５４により後端規制板４１の位置を検知し、その位置をシートＳのサイズに変換する。ＣＰＵ５１は、シートセンサ５２を用いて取得されたサイズと、位置センサ５４を用いて取得されたサイズとを比較する。シートセンサ５２を用いて取得されたサイズが、位置センサ５４を用いて取得されたサイズよりも小さければ、ＣＰＵ５１は後端規制板４１が誤った位置に配置されていると判定する。あるいは、ＣＰＵ５１は、操作部５９またはホストコンピュータによって指定されたサイズと位置センサ５４を用いて取得されたサイズとを比較してもよい。操作部５９またはホストコンピュータによって指定されたサイズが位置センサ５４を用いて取得されたサイズよりも小さければ、ＣＰＵ５１は後端規制板４１が誤った位置に配置されていると判定する。

（４）画像を形成されるシートＳの枚数が増えるにつれて、ピックアップローラ３５やフィードローラ２４のローラ表面が摩耗し、ローラ径が小さくなるとともに、シートＳとの摩擦抵抗も小さくなる。ローラの摩耗が進むにつれて、ローラを一回転させることで搬送されるシートＳの搬送距離が減少する。よって、同一のサイズのシートＳであっても、搬送時間Ｔは徐々に長くなってしまう。つまり、ローラの表面を形成している接触部材の摩耗が小さければ小さいほど、搬送時間Ｔに基づく過積載判定の精度は高くなる。そこで、実行条件として、ローラの摩耗が少ないことが採用されてもよい。ローラの摩耗が進んでいないときにのみ、過積載判定を実行することで、過積載判定の精度が向上しよう。
本実施例の画像形成装置では、ローラ（接触部材）が搬送遅延を引き起こすほど摩耗してくると過積載していない場合でも５００枚（本実施例では１カセット）の中でシートＳの搬送時間が１回でも過積載閾値Ｔｋを超えるという事象が、５回以上連続で発生するようになってくる。

そこで本実施例では、ＣＰＵ５１は、Ｍ枚（例：５００枚）の中で、シートＳの搬送時間が１回でも過積載閾値Ｔｋを超えるという事象が、Ｎ回（例：５回）以上連続で発生したら、ピックアップローラ３５やフィードローラ２４の摩耗が許容範囲を超えたと判定する。摩耗の許容範囲は過積載判定の精度の観点から決定される。このように、摩耗が許容範囲を超えると、ＣＰＵ５１は、過積載判定を中断する。Ｎ，Ｍは予めシミュレーションや実験により決定される。

なお、ピックアップローラ３５やフィードローラ２４が交換されると、ＣＰＵ５１は、過積載判定を再開してもよい。ピックアップローラ３５やフィードローラ２４が搬送遅延を引き起こすほど摩耗していない状態であれば、Ｋ枚（例：４０００枚）のシートＳのうち一枚のシートＳも過積載の誤検知は発生しない。つまり、Ｋ枚のシートＳの各搬送時間のいずれもが過積載閾値Ｔｋを超えることはない。そこで、ＣＰＵ５１は、摩耗と判定されたことで過積載判定を中断すると、連続したＫ枚のシートＳの各搬送時間のいずれもが過積載閾値Ｔｋを超えていないかどうかに基づき、ピックアップローラ３５やフィードローラ２４が新品に交換されたかどうかを判定してもよい。ＣＰＵ５１は、連続するＫ枚のシートＳの各搬送時間のいずれもが過積載閾値Ｔｋを超えていなければ、過積載判定を再開する。なお、操作部５９を通じてピックアップローラ３５やフィードローラ２４が新品に交換されたことを示す情報を入力されると、ＣＰＵ５１は、過積載判定を再開してもよい。Ｋは予めシミュレーションは実験により決定される。

（フローチャート）
図１５は過積載判定を示すフローチャートである。操作部５９またはホストコンピュータから画像形成の指示が入力されると、ＣＰＵ５１は以下の処理を実行する。

Ｓ１でＣＰＵ５１はシートＳの給紙を開始する。たとえば、ＣＰＵ５１は駆動回路５６にモータ５７の駆動を開始させるための制御信号（給紙開始信号）を出力する。駆動回路５６は制御信号に基づきモータ５７の駆動を開始する。なお、ジョブにより指定された給紙口（給紙カセット２３または手差しトレイ３８）からシートＳが給紙される。Ｓ２でＣＰＵ５１はタイマーまたはカウンタを用いて搬送時間Ｔの計時を開始する。

Ｓ３でＣＰＵ５１は過積載判定の実行条件が満たされているかどうかに基づき、過積載判定を実行するかどうかを決定する。実行条件として、いくつかの条件を列挙したが、上記のすべての条件が満たされたときに、ＣＰＵ５１は過積載判定を実行すると決定する。あるいは、いずれか一つまたは複数の条件が満たされたときに、ＣＰＵ５１は過積載判定を実行すると決定してもよい。過積載判定を実行しないと決定すると、ＣＰＵ５１は、遅延閾値Ｔｍに基づき搬送遅延を検知したり、ジャム閾値Ｔｊに基づきジャムを検知したりしない限り、画像形成部に画像を形成させる。ＣＰＵ５１は、搬送遅延を検知すると、搬送路内のシートＳのすべてが画像形成装置１００から排出された後で、画像形成を停止する。また、ＣＰＵ５１は、ジャムを検知すると、画像形成を停止する。ＣＰＵ５１は搬送遅延やジャムに関するメッセージも操作部５９に出力してもよい。ＣＰＵ５１はシートＳの上限積載量や正しい積載方法についてアドバイスするメッセージを操作部５９に出力してもよい。Ｓ３で過積載判定の実行条件が満たされていなければ、ＣＰＵ５１は本処理を終了する。一方で、Ｓ３で過積載判定の実行条件が満たされていれば、ＣＰＵ５１はＳ４に進む。Ｓ４でＣＰＵ５１は搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えているかどうかに基づき、給紙カセット２３にシートＳが過積載されているかどうかを判定する。Ｓ４で過積載が検知されなければ、ＣＰＵ５１は本処理を終了する。つまり、ＣＰＵ５１は画像の形成を継続する。一方で、ＣＰＵ５１は搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えていると判定すると、Ｓ５に進む。Ｓ５でＣＰＵ５１は過積載メッセージを出力する。ＣＰＵ５１は、搬送路に存在するシートＳがすべて排出された後で、画像の形成を停止する。搬送路に存在するシートＳがすべて排出されたことは、たとえば、搬送路の排出部に設置されるシートセンサ（不図示）によりＣＰＵ５１は検知可能である。

（過積載情報）
過積載に関するメッセージは操作部５９に出力されてもよいが、通信装置５８を介してネットワーク上のコンピュータ（保守会社のサーバなど）に送信されてもよい。たとえば、ＣＰＵ５１は、過積載が発生したことを示す過積載メッセージを、画像形成装置１００について保守契約を結んでいる保守担当者（保守会社）のアドレスに電子メールとして送信してもよい。なお、電子メール以外の通信プロトコルを用いて過積載メッセージが保守会社のサーバに送信されてもよい。なお、過積載に関するメッセージが保守会社に送信される場合、操作部５９には出力されなくてもよい。保守会社は、保守契約の一環として画像形成装置１００のユーザーに対して過積載が発生したことを電子メールまたは口頭で伝えてもよい。また、保守会社は、シートＳの上限積載量や正しい積載方法、封筒印刷の注意点などについてアドバイスしてもよい。

このように、搬送時間Ｔが過積載の閾値Ｔｋを超えているものの、搬送遅延やジャムが検知されていないケースで、ＣＰＵ５１は、過積載を警告することが可能となる。過積載は、搬送遅延やジャムをもたらすことがある。そのため、過積載を報知することで、操作者は正しい積載量を認識し、搬送遅延やジャムの発生が減少するであろう。

過積載メッセージを保守会社に送信することで、操作者は、保守会社に連絡する手間を省けるようになろう。保守会社は、画像形成装置１００から受信した過積載メッセージに基づいて操作者に適切なアドバイスを伝えることが可能となろう。

（過積載メッセージの消去）
ＣＰＵ５１は過積載状態が解消すると、過積載メッセージの出力を停止または消去する。過積載メッセージの出力を停止または消去する条件を解消条件と呼ぶことにする。あるいは、ＣＰＵ５１は過積載状態が解消したことを示す解消メッセージを操作部５９に表示したり、通信装置５８を介して送信したりする。解消条件としては、給紙カセット２３の抜き挿しが実行されたことをカセットセンサ６１が検知したことであってもよい。また、図１６に示すように、過積載メッセージ（過積載情報）が出力されている状態で、シートＳの搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋ以下になると、ＣＰＵ５１は過積載メッセージの出力を停止してもよい。過積載の程度は、シートＳを搬送するたびに低下して行く。よって、シートＳの搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを下回ったのであれば、過積載状態が解消した可能性は高い。このように、シートＳの搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを下回ったことを解消条件として採用してもよい。

＜実施例２＞
実施例１によれば搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えると、ＣＰＵ５１は過積載が発生したと判定する。ところで、係止爪４７の下にシートＳが積載されていても過積載となることがある。図１７（Ａ）が示すように、上限枚数を超えた枚数のシートＳを係止爪４７の下に無理やり押し込めると、係止爪４７によってシートＳの後端部は強く押さえつけられる。そのため、シートＳに働く搬送抵抗は、過積載されていないシートＳに働く搬送抵抗と比較して大きくなる。とりわけ、ピックアップローラ３５がシートＳを搬送できなくなるほど、搬送抵抗が大きくなることがある。ＣＰＵ５１は、給紙を開始してからの経過時間がジャム閾値Ｔｊを超えてもシートＳの先端がシートセンサ５２により検知されないと、ジャムが発生したと判定する。

搬送時間Ｔの計時はシートＳの先端がフラグ４９に到達しなければ完了しないように設計することも可能である。この場合、シートＳを一枚も給紙できない状態では、搬送時間Ｔを測定できず、ＣＰＵ５１は過積載を判定できない。そこで、本実施例は、以下のような過積載の判定方法を導入する。

［過積載の判定方法］
図１８のフローチャートを用いて実施例２の過積載判定方法について説明する。図１５と比較して、図１８では、Ｓ２とＳ３との間にＳ１０とＳ１１が挿入されている。

Ｓ１０でＣＰＵ５１はジャムが発生しているかどうかを判定する。たとえば、ＣＰＵ５１はＪ回にわたりリトライを実行してもシートＳの先端がシートセンサ５２によって検知できなかったときに、ジャムが発生したと判定する。ジャムが発生していなければ、ＣＰＵ５１は、Ｓ３に進む。一方で、ジャムを検知すると、ＣＰＵ５１はＳ１１に進む。

Ｓ１１でＣＰＵ５１は搬送時間Ｔに対して強制的に所定値Ｔｋ３を代入する。図１７（Ｂ）が示すように、所定値Ｔｋ３は、搬送エラーを検知するための遅延閾値Ｔｍよりも小さく、かつ、過積載閾値Ｔｋよりも大きな値である。これにより、シートＳがフラグ４９に到達しなくても、搬送時間Ｔが確定する。しかも、搬送時間Ｔには過積載閾値Ｔｋよりも大きな所定値Ｔｋ３が代入されているため、Ｓ４では過積載が検知される。このように実施例２では一枚目のシートＳにジャムが発生しても、過積載を検知できるようになる。

＜実施例３＞
図１９（Ａ）が示すように、過積載されたシートＳの少なくとも一部が係止爪４７の上に乗り上げてしまい、しかも搬送方向とは逆方向に大きくずれていることがある。図１９（Ｂ）が示すように、ピックアップローラ３５は最上位のシートＳａに接していないため、シートＳｂがピックアップローラ３５によって給紙されてしまう。図１９（Ｃ）が示すように、シートＳｂとともにシートＳａも搬送されてしまい、シートＳａがピックアップローラ３５の給紙位置に到達する。この時点でシートＳｂはすでにフィードローラ２４のニップ部に到達している。よって、図１９（Ｄ）が示すように、シートＳａとシートＳｂはその後も搬送され続ける。この現象は連れ重送と呼ばれる。ＣＰＵ５１によって計時される搬送時間Ｔは、給紙を開始したタイミングからフラグ４９にシートＳｂが到達しタイミングまでの時間である。したがって、この搬送時間Ｔが許容範囲Ｘ内の時間となってしまうことがある。なぜなら、シートＳｂは正規の位置から搬送されているからである。よって、連れ重送が発生するケースでは、搬送時間Ｔに基づいて正確に過積載を判定できなくなってしまう。

［過積載の判定］
ＣＰＵ５１は、予め指定されたサイズとシートセンサ５２を用いて実測されたサイズとが異なっているときに連れ重送が発生していることを判別できる。そこで、ＣＰＵ５１は、位置センサ５４によって検知された後端規制板４１の位置に対応するサイズに対して、シートセンサ５２を用いて取得されたシートＳのサイズが大きいときに、過積載が発生していると判定する。

上述したようにＣＰＵ５１は、シートセンサ５２がシートＳの先端を検知したタイミングから後端を検知したタイミングまでの経過時間から搬送方向のサイズを検知できる。図２０（Ａ）が示すように、シートＳｂの先端がフラグ４９に到達したタイミングにＣＰＵ５１はシートサイズを求めるための計時を開始する。図２０（Ｂ）が示すように、シートＳａがフラグ４９を抜けたタイミングに計時を停止し、計時された経過時間Ｔｐをシートサイズに換算する。換算式や換算テーブルなどが記憶装置５５に記憶されていてもよい。

図２１（Ａ）が示すように、ＣＰＵ５１がシートセンサ５２を用いて求めたシートサイズはＬａとなる。また、ＣＰＵ５１が位置センサ５４を用いて求めたシートサイズはＬｂとなる。図２１（Ａ）では、Ｌａ＞Ｌｂが成立するため、ＣＰＵ５１は過積載が発生していると判定する。このように、シートサイズの不一致（Ｌａ＞Ｌｂ）が発生すると、ＣＰＵ５１は、搬送路に存在しているシートＳをすべて排出した後で、画像形成を停止する。また、ＣＰＵ５１は、シートサイズの不一致を示す情報と過積載が発生していることを示す情報を操作部５９や通信装置５８に出力する。

（過積載判定の実行条件）
図２１（Ｂ）が示すように、後端規制板４１がシートＳの後端よりも後方にずれて位置決めされてしまうと、シートセンサ５２を用いて求めたシートサイズＬａと位置センサ５４を用いて求めたシートサイズＬｂとが一致してしまうことがある。この場合、ＣＰＵ５１は、シートサイズＬａ、Ｌｂから過積載を検知できなくなってしまう。

そこで、過積載判定の実行条件として、後端規制板４１が正しい位置にあることが採用されてもよい。上述したようにＣＰＵ５１は操作部５９や通信装置５８を通じて操作者により指定されたシートサイズの情報を取得する。よって、ＣＰＵ５１は、操作者により指定されたシートサイズと、位置センサ５４を用いて求めたシートサイズＬｂとが一致していれば、過積載判定を実行する。一方で、ＣＰＵ５１は、操作者により指定されたシートサイズと、位置センサ５４を用いて求めたシートサイズＬｂとが一致していなければ、過積載判定をスキップする。これにより、連れ重送と過積載とが同時に発生しても精度よく過積載が検知されるようになろう。

＜まとめ＞
図２２を用いてＣＰＵ５１の機能を説明する。図４やＳ２を用いて説明したように、計時部７０はモータ５７やピックアップローラ３５がシートＳの搬送を開始してから搬送路の所定位置にシートＳが到着するまでの搬送時間Ｔを計時する。Ｓ４などで説明したように判定部６２はカセットセンサ６１が給紙カセット２３の抜き挿しを検知してから最初に搬送されるシートＳの搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えているかどうかを判定してもよい。判定部６２は搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えているかどうかに基づき給紙カセット２３にシートＳが過積載されているかどうかを判定する。画像形成制御部６３は、搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えていなければ画像形成部を制御して当該シートＳに画像を形成する。画像形成制御部６３は、シートＳの搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えていれば画像形成部を制御して当該シートＳに画像を形成しない。このようにシートＳの束の高さを計測するセンサを用いずに、シートの搬送時間に着目することでシートの過積載を従来よりも精度よく検知することが可能となる。

ジャム検知部６４は上述した搬送遅延を検知してもよい。つまり、ジャム検知部６４はシートＳの搬送時間が搬送遅延閾値を超えているかどうかに基づいてシートＳに搬送遅延が発生したことを検知する検知手段の一例である。なお、過積載閾値は搬送遅延閾値と同じであってもよい。

画像形成装置は、設計上、正常な動作を保証する最大の積載高さまたは積載枚数が規定されていてもよい。さらに、ＣＰＵ５１は、給紙カセット２３に積載されているシートの積載度合判定手段として機能してもよい。ＣＰＵ５１は積載度合が積載高さまたは積載枚数に対して所定の範囲内にある積載容量であると判定すると、判定部６２による過積載されているかどうかの判定を実行させてもよい。なお、積載高さまたは積載枚数に対して所定の範囲内とは、たとえば、積載度合判定手段が積載高さまたは積載枚数を判定でき得る精度のばらつき範囲内である。

過積載判定の実行条件について説明したように、中板４３の上昇に要する上昇時間が実行条件として採用されてもよい。中板４３は、給紙カセット２３が画像形成装置の外に抜き出されると最低部まで下降するプレート部材である。上昇制御部６８は中板４３に積載されたシートＳがピックアップローラ３５に接触するよう、駆動回路５６を通じてモータ６０を制御し、中板４３を上昇させる。測定部６６は中板４３の上昇に要する上昇時間を測定する。ＣＰＵ５１は上昇時間が上昇閾値未満であるときに、積載度合が積載高さまたは積載枚数に対して所定の範囲内にある積載容量であると判定する。このように、判定部６２は、上昇時間が上昇閾値未満であるときに給紙カセット２３にシートＳが過積載されているかどうかを判定する。過積載は、シートＳの積載枚数が上限枚数に近いときに発生しうる。よって、過積載が生じやすい状況で過積載判定を有効化することで、過積載の判定精度が高まるであろう。また、判定部６２は、上昇時間が上昇閾値未満でないときに給紙カセット２３にシートＳが過積載されているかどうかを判定しない。これにより、過積載が生じていない可能性が高い状況で過積載が誤検知されてしまうことを抑制できるようになろう。

画像形成装置１００は、中板４３に積載されたシートＳの表面がモータ６０によって所定の高さＨへ上昇したかどうかを検知する面センサ５３をさらに有していてもよい。上昇制御部６８は、中板４３に積載されたシートＳの表面が所定の高さＨへ上昇すると、駆動回路５６を通じてモータ６０を停止させる。これにより、中板４３の上昇が停止する。したがって、シートＳの先端の位置を常に同じ位置に維持することが可能となり、搬送時間Ｔの測定精度が向上する。つまり、搬送時間Ｔに基づく過積載の判定精度も向上する。また、ピックアップローラ３５がシートＳに及ぼす圧力も一定に維持することが可能となる。

過積載判定の実行条件について説明したように、後端規制板４１の位置が実行条件として採用されてもよい。判定部６２は給紙カセット２３に積載されたシートＳのサイズに対して後端規制板４１が正しく位置決めされているかどうかを判定する。たとえば、判定部６２は位置センサ５４により検知された後端規制板４１の位置が給紙カセット２３に積載されたシートＳのサイズに対応しているかどうかを判定する。判定部６２は検知された後端規制板４１の位置がシートＳのサイズに対応していれば、過積載判定を実行する。一方で、判定部６２は検知された後端規制板４１の位置がシートＳのサイズに対応していなければ、過積載判定を実行しない。判定部６２は搬送されるシートＳのサイズと後端規制板４１の位置から求められたシートＳのサイズとが一致しているときに後端規制板４１の位置が給紙カセット２３に積載されたシートＳのサイズに対応していると判定してもよい。また、判定部６２は搬送されるシートＳのサイズと後端規制板４１の位置から求められたシートＳのサイズとが一致していないときに後端規制板４１の位置が給紙カセット２３に積載されたシートＳのサイズに対応していないと判定してもよい。より具体的には、ピックアップローラ３５により搬送されるシートＳのサイズはサイズ計測部７１により計測可能である。さらに、変換部６９は位置センサ５４により検知された後端規制板４１の位置をシートＳのサイズ（例：搬送方向における長さ）に変換する。判定部６２は、ピックアップローラ３５により搬送されるシートＳのサイズと後端規制板４１の位置から求められたシートＳのサイズとが一致しているときに給紙カセット２３にシートＳが過積載されているかどうかを判定する。一方で、判定部６２は、ピックアップローラ３５により搬送されるシートＳのサイズと後端規制板４１の位置から求められたシートＳのサイズとが一致していない場合、給紙カセット２３にシートＳが過積載されているかどうかを判定しなくてもよい。これにより、過積載が発生しやすい状況で過積載判定が実行されるため、過積載の判定精度が向上しよう。画像形成装置１００は、ピックアップローラ３５により搬送されるシートＳのサイズを計測するサイズ計測部７１をさらに有していてもよい。判定部６２はサイズ計測部７１により計測されたシートＳのサイズと後端規制板４１の位置から求められたシートＳのサイズとを比較することで、実行条件が満たされているかどうかを判定してもよい。操作部５９や通信装置５８は、ピックアップローラ３５により搬送されるシートＳのサイズを入力する入力手段として機能してもよい。判定部６２は入力されたシートＳのサイズと後端規制板４１の位置から求められたシートＳのサイズとを比較することで、実行条件が満たされているかどうかを判定してもよい。

画像形成装置１００は、ピックアップローラ３５がシートＳの搬送を開始してからの経過時間に基づきシートＳのジャムが発生したかどうかを判定するジャム検知部６４をさらに有していてもよい。図１８などを用いて説明したように、判定部６２は、シートＳのジャムが発生すると、給紙カセット２３にシートＳが過積載されていると判定してもよい。また、シートの搬送を開始してから計時部７０が所定の時間を計時し終えるまでの間にシートが搬送路の所定位置に到着しないと、判定部６２は、シートが過積載されていると判定してもよい。図１８などを用いて説明したように、代入部６５は、シートＳのジャムが発生すると、搬送時間Ｔに過積載閾値Ｔｋよりも大きな所定値Ｔｋ３を代入することで、給紙カセット２３にシートＳが過積載されていると判定部６２に判定させてもよい。これによりジャムが発生したことで搬送時間Ｔが確定しない状況であっても過積載を判定できるようになる。同様に、シートの搬送を開始してから計時部７０が所定の時間を計時し終えるまでの間にシートが搬送路の所定位置に到着しないと、代入部６５は、搬送時間Ｔに所定値Ｔｋ３を代入してもよい。

実施例３に関して説明したように、連れ重送が発生すると、ピックアップローラ３５により搬送されるシートＳのサイズと後端規制板４１の位置から求められたシートＳのサイズとが一致していないことがある。判定部６２は、位置センサ５４と変換部６９により推定されたシートＳのサイズと操作部５９やホストコンピュータにより入力されたシートＳのサイズとが一致しているかどうかを判定する。後端規制板４１がシートＳに対して正しく位置決めされていれば、推定されたサイズと入力されたサイズは一致するはずである。よって、判定部６２はこの判定結果に基づき、後端規制板４１がシートＳに対して正しく位置決めされているかどうかを判定してもよい。判定部６２は、後端規制板４１が正しく位置決めされており、かつ、サイズ計測部７１により計測されたシートＳのサイズが位置センサ５４により求められたサイズまたは操作部５９などから指定されたサイズよりも大きいかどうかを判定する。後端規制板４１が正しく位置決めされており、かつ、計測されたサイズが推定または指定されたサイズよりも大きいときに、判定部６２は、搬送時間Ｔが過積載閾値Ｔｋを超えていなくても、給紙カセット２３にシートＳが過積載されていると判定してもよい。たとえば、図２１（Ａ）を用いて説明したように、係止爪４７の上にシートＳが過積載されると、シートサイズの不一致が発生しやすい。そこで、判定部６２は、シートサイズの一致／不一致に基づき過積載の有無を判定してもよい。

実行条件に関して説明したように、ピックアップローラ３５が劣化しているかどうかを判別する判別部７３がさらに設けられてもよい。判定部６２は、ピックアップローラ３５が劣化していなければ給紙カセット２３にシートＳが過積載されているかどうかを判定する。一方で、判定部６２は、ピックアップローラ３５が劣化していれば給紙カセット２３にシートＳが過積載されているかどうかを判定しない。ピックアップローラ３５やフィードローラ２４が劣化すると、搬送時間Ｔが長くなる。したがって、搬送時間Ｔに基づく過積載判定の精度が低下しうる。そこで、判定部６２は、ピックアップローラ３５などが劣化していないときにのみ過積載判定を実行することで、判定精度を高めてもよい。判別部７３は、Ｍ枚（例：５００枚）の中で、シートＳの搬送時間が１回でも過積載閾値Ｔｋを超えるという事象が、Ｎ回（例：５回）以上連続で発生したらピックアップローラ３５が劣化していると判定してもよい。つまり、第一の所定枚数の中で、搬送時間が一回でも過積載閾値を超えたものが発生する事象が、所定回数連続で発生したかどうかが判定される。また、判別部７３は、連続した所定枚数のシートＳの各搬送時間のいずれかが過積載閾値Ｔｋを超えていなければピックアップローラ３５が劣化していないと判定してもよい。また、判別部７３は、連続した所定枚数よりも多い枚数（例：４０００枚）のシートＳの各搬送時間のいずれもが過積載閾値Ｔｋを超えていなければ、給紙カセット２３にシートＳが過積載されているかどうかの判定を再開してもよい。つまり、ピックアップローラ３５が劣化していると判定された後に、搬送時間が第二の所定枚数以上にわたり連続で過積載閾値を超えていない場合に、過積載判定が再開されてもよい。このようにピックアップローラ３５等が新品に交換されたと推定された場合、過積載の判定が再開されてもよい。

なお、実行条件は、ローラが摩耗しておらず、かつ、給紙カセット２３が抜き差しされてから最初のシートであり、かつ、シートＳの推定積載量が上限積載量に近く、かつ、後端規制板４１の位置が正しいことであってもよい。

出力部６７は、判定部６２が給紙カセット２３にシートＳが過積載されていると判定すると、シートＳが過積載されていることを示す過積載情報を出力してもよい。これにより操作者や保守会社は過積載を認識しやすくなろう。なお、判定部６２が給紙カセット２３にシートＳが過積載されていると判定した後で給紙カセット２３におけるシートＳの過積載が解消したと判定すると、出力部６７は、過積載情報の出力を停止してもよい。これにより、操作者や保守会社は過積載が解消したことを認識しやすくなろう。また、判定部６２が給紙カセット２３にシートＳが過積載されていると判定した後でカセットセンサ６１が給紙カセット２３の抜き挿しを検知すると、出力部６７は、過積載情報の出力を停止してもよい。給紙カセット２３の抜き挿しされると、操作者が過積載されていたシートＳを取り除いた可能性があるからである。また、シートが過積載されていると判定部６２が判定した後で、搬送時間が過積載閾値を超えなくなると、出力部６７は、過積載情報の出力を停止してもよい。

出力部６７は、過積載情報を操作部５９の表示装置に表示してもよい。これにより操作者に視覚的に過積載を報知することが可能となろう。また、出力部６７は、過積載情報を含むメッセージを送信する送信手段として通信装置５８を使用してもよい。過積載のメッセージは、画像形成装置１００の保守担当者（保守会社）のアドレスに送信されてもよい。これにより、保守会社は保守サービスの一環として顧客に過積載の解消方法を知らせることが可能となろう。

１００‥‥画像形成装置、２３‥‥給紙カセット、５２‥‥シートセンサ、３５‥‥ピックアップローラ、２４‥‥フィードローラ

Claims (25)

1. 筐体と、
   シートが積載される積載手段と、
   前記筐体からの前記積載手段の抜き挿しを検知する抜挿検知手段と、
   前記積載手段に積載された前記シートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段が前記シートの搬送を開始してから搬送路の所定位置に前記シートが到着するまでの搬送時間を計時する計時手段と、
   前記抜挿検知手段が前記積載手段の抜き挿しを検知してから、前記計時手段によって最初に計時された前記シートの搬送時間が過積載閾値を超えている場合、前記積載手段にシートが過積載されていると判定する過積載判定手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シートの搬送時間が、画像形成を停止して前記シートを排出するための搬送遅延閾値を超えているかどうかに基づいて前記シートに搬送遅延が発生したことを検知する検知手段をさらに有し、
   前記過積載閾値は前記搬送遅延閾値と同じであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 筐体と、
   シートが積載される積載手段と、
   前記筐体からの前記積載手段の抜き挿しを検知する抜挿検知手段と、
   前記積載手段に積載された前記シートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段が前記シートの搬送を開始してから搬送路の所定位置に前記シートが到着するまでの搬送時間を計時する計時手段と、
   前記抜挿検知手段が前記積載手段の抜き挿しを検知してから、前記計時手段によって最初に計時された前記シートの搬送時間が過積載閾値を超えている場合、前記積載手段にシートが過積載されていると判定する過積載判定手段と、を有し、正常な動作を保証する最大の積載高さまたは積載枚数が規定されている画像形成装置において、
   前記積載手段に積載されているシートの積載度合判定手段を有し、
   前記積載度合判定手段で判定された積載度合が前記積載高さまたは積載枚数に対して所定の範囲内にある積載容量であると判定された場合、前記過積載判定手段によって前記積載手段にシートが過積載されているかの判定を実行することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記積載高さまたは積載枚数に対して所定の範囲内とは、前記積載度合判定手段が前記積載高さまたは積載枚数を判定でき得る精度のばらつき範囲内である
   ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記積載手段に設けられ、前記シートが積載されるプレート部材と、
   前記プレート部材に積載されたシートが前記搬送手段に接触するよう、前記プレート部材を上昇させる上昇手段と、
   前記プレート部材の上昇に要する上昇時間を測定する測定手段と、
   を有し、
   前記プレート部材は、前記積載手段が前記画像形成装置の外に抜き出されると最低部まで下降するものであり、
   前記積載度合判定手段は、前記上昇時間が上昇閾値未満であるときに、積載度合が前記積載高さまたは積載枚数に対して所定の範囲内にある積載容量であると判定して、前記過積載判定手段によって前記積載手段にシートが過積載されているかどうかを判定することを特徴とする請求項３ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記プレート部材に積載されたシートの表面が前記上昇手段によって所定の高さへ上昇したかどうかを検知する面検知手段をさらに有し、
   前記上昇手段は、前記プレート部材に積載されたシートの表面が前記所定の高さへ上昇すると、前記プレート部材の上昇を停止させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記搬送手段が前記シートの搬送を開始してから前記計時手段が所定の時間を計時し終えるまでの間に前記シートが搬送路の前記所定位置に到着しないと、前記搬送時間に前記過積載閾値よりも大きな値を代入することで、前記積載手段にシートが過積載されていると前記過積載判定手段に判定させる代入手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 筐体と、
   シートが積載される積載手段と、
   前記筐体からの前記積載手段の抜き挿しを検知する抜挿検知手段と、
   前記積載手段に積載された前記シートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段が前記シートの搬送を開始してから搬送路の所定位置に前記シートが到着するまでの搬送時間を計時する計時手段と、
   前記抜挿検知手段が前記積載手段の抜き挿しを検知してから、前記計時手段によって最初に計時された前記シートの搬送時間が過積載閾値を超えている場合、前記積載手段にシートが過積載されていると判定する過積載判定手段と、
   前記積載手段に積載されるシートの搬送方向に移動自在であり、当該搬送方向におけるシートの後端の位置を規制する規制手段と、
   前記規制手段の位置を検知する位置検知手段と、
   を有し、
   前記過積載判定手段は、前記位置検知手段により検知された前記規制手段の位置が前記積載手段に積載されたシートのサイズに対応していれば、前記過積載判定手段によって前記積載手段にシートが過積載されているかどうかを判定し、前記位置検知手段により検知された前記規制手段の位置が前記積載手段に積載されたシートのサイズに対応していなければ、前記過積載判定手段による前記積載手段にシートが過積載されているかどうかの判定を行わないことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記位置検知手段により検知された前記規制手段の位置をシートのサイズに変換する変換手段をさらに有し、
   前記過積載判定手段は、前記搬送手段により搬送されるシートのサイズと前記規制手段の位置から求められたシートのサイズとが一致しているときに前記位置検知手段により検知された前記規制手段の位置が前記積載手段に積載されたシートのサイズに対応している判定し、前記搬送手段により搬送されるシートのサイズと前記規制手段の位置から求められたシートのサイズとが一致していないときに前記位置検知手段により検知された前記規制手段の位置が前記積載手段に積載されたシートのサイズに対応していないと判定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記搬送手段により搬送されるシートのサイズを計測する計測手段をさらに有し、
    前記過積載判定手段は前記計測手段により計測されたシートのサイズと前記規制手段の位置から求められたシートのサイズとを比較することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記搬送手段により搬送されるシートのサイズを入力する入力手段をさらに有し、
    前記過積載判定手段は前記入力手段により入力されたシートのサイズと前記規制手段の位置から求められたシートのサイズとを比較することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
12. 前記積載手段に積載されるシートの搬送方向に移動自在であり、当該搬送方向におけるシートの後端の位置を規制する規制手段と、
    前記規制手段の位置を検知する位置検知手段と、
    前記位置検知手段により検知された前記規制手段の位置をシートのサイズに変換する変換手段と、
    をさらに有し、
    前記過積載判定手段は、前記搬送手段により搬送されるシートのサイズが前記規制手段の位置から前記変換手段によって求められたシートのサイズより大きいときには、前記搬送時間が前記過積載閾値を超えていなくても、前記積載手段にシートが過積載されていると判定することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記搬送手段により搬送されるシートのサイズを計測する計測手段、
    をさらに有し、
    前記過積載判定手段は、前記計測手段により計測されたシートのサイズが前記規制手段の位置から前記変換手段により求められたシートのサイズより大きいときには、前記搬送時間が前記過積載閾値を超えていなくても、前記積載手段にシートが過積載されていると判定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記規制手段にはシート束の高さを規制する係止爪が設けられていることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記搬送手段が劣化しているかどうかを判別する判別手段をさらに有し、
    前記過積載判定手段は、前記搬送手段が劣化していなければ前記積載手段にシートが過積載されているかどうかを判定し、前記搬送手段が劣化していれば前記積載手段にシートが過積載されているかどうかを判定しないことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記判別手段は、第一の所定枚数の中で、搬送時間が一回でも前記過積載閾値を超えたものが発生する事象が、所定回数連続で発生した場合、前記搬送手段が劣化していると判定することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記過積載判定手段は、前記判別手段によって前記搬送手段が劣化していると判定された後に、搬送時間が第二の所定枚数以上にわたり連続で前記過積載閾値を超えていない場合は、前記積載手段にシートが過積載されているかどうかの判定を再開することを特徴とする請求項１５または１６に記載の画像形成装置。
18. 前記過積載判定手段が前記積載手段にシートが過積載されていると判定すると、シートが過積載されていることを示す過積載情報を出力する出力手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
19. 前記過積載判定手段が前記積載手段にシートが過積載されていると判定した後で前記積載手段におけるシートの過積載が解消したと判定すると、前記出力手段は、前記過積載情報の出力を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
20. 前記過積載判定手段が前記積載手段にシートが過積載されていると判定した後で前記抜挿検知手段が前記積載手段の抜き挿しを検知すると、前記出力手段は、前記過積載情報の出力を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
21. 前記過積載判定手段が前記積載手段にシートが過積載されていると判定した後で、前記搬送時間が前記過積載閾値を超えなくなると、前記出力手段は、前記過積載情報の出力を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
22. 前記出力手段は、前記過積載情報を表示する表示手段であることを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
23. 前記出力手段は、前記過積載情報を含むメッセージを送信する送信手段であることを特徴とする請求項１８ないし２１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
24. 前記送信手段は、前記画像形成装置の保守担当者のアドレスに前記メッセージを送信するように構成されていることを特徴とする請求項２３に記載の画像形成装置。
25. 筐体と、
    シートが積載される積載手段と、
    前記筐体からの前記積載手段の抜き挿しを検知する抜挿検知手段と、
    前記積載手段に積載された前記シートを搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段が前記シートの搬送を開始してから搬送路の所定位置に前記シートが到着するまでの搬送時間を計時する計時手段と、
    前記積載手段にシートが過積載されていることを示す情報を出力する出力手段と、前記抜挿検知手段が前記積載手段の抜き挿しを検知してから、前記計時手段によって最初に計時された前記シートの搬送時間が第一閾値を超えると、前記出力手段に前記情報を出力させ、かつ、前記搬送手段による前記シートの搬送を継続させ、前記シートの搬送時間が前記第一閾値よりも大きな第二閾値を超えると、画像形成を停止させ前記搬送手段によって前記シートを排出させるか、または前記搬送手段による前記シートの搬送を停止させる制御手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。

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