JP4603333B2 - 用紙積載装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置及びこれ等の機能を併せ持つ複合機等の画像形成装置から排出される用紙を積載する用紙積載装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

用紙に文字や画像を形成する複写機等の画像形成装置は、近年、画像形成処理の益々の高速化が図られ、これに伴って、画像形成装置から高速に排出される用紙を積載する用紙積載装置においても、画像形成装置からの用紙排出速度に対応した用紙積載処理の高速化と積載された用紙束の整合状態の良好性が求められるようになってきた。

用紙積載装置において、画像形成装置の用紙排出口から１枚ずつ高速に排出される用紙を用紙積載台の上にそのまま落下させても、排出される用紙が用紙積載台の上に静止するまでに所定の時間を要することから用紙積載処理の高速化は達成できない。また、自然落下では排出される用紙の落下時間にバラツキが生じてしまうことから、排出された用紙は用紙積載台上にバラバラの状態に積み上がってしまう。

このため、このような高性能の画像形成装置から高速度で排出される用紙を積載する用紙積載装置（用紙スタッカー）は、用紙の先端部を把持する用紙把持手段を周回させる循環手段を設け、画像形成装置の用紙排出口から排出される用紙をその搬入口で積極的に把持し、これを所定の載置位置まで搬送した後に用紙の把持状態から開放される位置に対して垂直方向に一定の間隔を維持するべく昇降可能な用紙積載台の上に強制的に叩き落とす（押圧する）突起部材により、用紙の落下を促進するようにしている。そして、この突起部材は、昇降トレイ上の用紙の最上位面に到達後所定時間用紙を押さえつつ上面検知手段による用紙の上面検知を行い、突起部材の位置を検知することにより昇降トレイを所定位置になるまで下降させることにより、用紙の用紙積載台上への落下距離を一定に維持するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、このような周回する用紙把持手段と用紙の積載量に応じて昇降可能な用紙積載台を備えた用紙スタッカーにおいて、画像形成後の用紙を所定枚数重ねて一つのセット束とし、これをセット束ごとに交互に前後方向に所定間隔ずらして整合された状態で積載処理（以下、適宜「ジョグ処理」という）するために、搬送経路に沿って移動可能な先端ストッパと後端ストッパを備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−１８９４５７ 特開２００３−３４１９０８

しかし、このような高速度の画像形成装置から排出されてくる用紙を用紙積載台の上に整った状態で積載する用紙積載装置は、その積載処理を行なう機構が複雑な構成になることから大型化せざるを得ないものの、限られたオフィス空間に設置されなければならない必要性から、極力コンパクトなサイズにすることが要求されている。

また、用紙積載台の上に積載された用紙は、用紙積載台から取り出される際に崩壊してバラバラになる危険性があることから、最大積載量を設定することが要求されている。特に、ジョグ処理されて積載された用紙束は崩れやすいことから、最大積載量の設定は重要である
また、用紙積載台の上に積載されている用紙の一部が取り出された状態で、用紙の積載動作が再スタートした時には、その積載残量を検知して画像形成装置側に通知することは重要な機能であるが、このために装置のサイズの大型化やコストアップは避けなければならない。

本発明は、このような種々の課題に鑑みてなされたものであり、画像形成装置の高速化に対応可能な用紙積載能力を有し、用紙積載台上に積載された用紙の満杯状態を検知すると共に用紙の積載動作が再スタートした時には、その積載残量を検知することが可能なコンパクトな用紙積載装置を提供することを目的とする。

このため、本発明は、用紙積載台と、搬入されてきた用紙を前記用紙積載台の上に排出する用紙排出手段と、前記用紙積載台上に積載された用紙の最上位面が前記用紙排出手段からの用紙排出位置と所定の距離を維持するように前記用紙積載台を昇降する昇降手段と、前記用紙排出手段からの用紙排出時において前記用紙積載台の位置を検知することにより前記用紙積載台上に積載された用紙の満杯状態を検知する満杯検知手段と、前記用紙積載台又は当該用紙積載台上に積載された用紙の最上位面と当接する上面検知手段と、を備えた用紙積載装置であって、前記満杯検知手段は、用紙積載装置の停止後に前記上面検知手段に検知されるまで前記用紙積載台を移動するイニシャル動作時において前記用紙積載台の位置を検知することにより前記用紙積載台上の用紙残量を検知するための残量検知手段を兼用することを特徴とする用紙積載装置を提供するものである。

このように、本用紙積載装置においては、満杯検知手段が用紙積載台上の用紙残量を検知する残量検知手段を兼用するので、満杯検知手段の他に残量検知のための検知装置を設置する必要がなく装置のコンパクト化と低コストを可能にしたのである。

本用紙積載装置は、さらに前記昇降手段の昇降を支持するトレイ支持手段を有し、前記満杯検知手段は、前記用紙積載台の上に積載される用紙のサイズに応じて、予め設定された複数の所定位置に配置された複数の検知手段から構成されたことを特徴とする。これは、積載された用紙は、そのサイズが大きければ大きいほど崩れにくく、小さければ小さいほど崩れ易いことから、本装置においては、用紙積載台の上に積載される用紙のサイズに応じた満杯検知を行なうようにしたのである。

ところで、前記昇降手段は、前記上面検知手段が所定の出力を維持するように前記用紙積載台を昇降させるようにした。

ここで、前記上面検知手段は、前記最上位面と接する押圧部材と、前記押圧部材を前記用紙積載台の方向に付勢する付勢手段と、前記押圧部材の移動を検知する位置検知センサと、により構成される。これによって、正確な最上位面の位置を検知可能にしたのである。

上述したように、本用紙積載装置においては、満杯検知手段が用紙積載台上の用紙残量を検知する残量検知手段を兼用するので、満杯検知手段の他に残量検知のための検知装置を設置する必要がなく装置のコンパクト化と低コストを実現したのである。

また、本装置における満杯検知は、用紙積載台の上に積載される用紙のサイズに応じて行なうことにより、用紙サイズに応じて極力多くの用紙を積載可能にしたのである。

以下、本発明に係る用紙積載装置の詳細を図の記載に基づいて説明する。

図１は、その上部にＡＤＦ（自動原稿送り装置）１１２を搭載した画像形成装置本体１１１と、画像形成装置本体１１１の排紙口側に設置された本用紙積載装置１１０を記載したシステム全体図の例を示す。

最初に、用紙積載装置１１０の概要を説明する。図１において、画像形成装置本体１１１は、画像形成後の用紙を排紙口からその装置内部に設けられた排紙ローラ１によって排出し、用紙積載装置１１０は、画像形成装置から排紙された用紙を入口ローラ２及び搬送ローラ３により受け取って、用紙把持手段（以下、適宜「グリッパ」という）４に受け渡す。グリッパ４は、無端状の用紙搬送手段（以下、適宜「移動ベルト」という）５に固定されており、移動ベルト５の移動により用紙を把持したまま搬送する。ところで、グリッパ４は、移動ベルト５に１又は複数取り付けられるが、本願では、移動ベルト５に２つのグリッパ４が取り付けられる例を示している。

そして、後述するように、グリッパ４により把持された用紙は、用紙サイズに応じて移動自在な移動ユニット８に設けられた先端ストッパ手段６に先端が当接（衝突）してグリッパ４から離間し下方の用紙積載台７上に落下しその上に積載されることとなる。

ところで、図１に示すように、画像形成装置１１１の中央制御装置（ＣＰＵ）と、用紙積載装置１１０の中央制御装置（ＣＰＵ）は、相互に接続されており、画像形成装置１１１側から用紙積載装置１１０へは、排紙される用紙のタイミング信号やシートサイズに関する情報及びジョグ処理されるべき用紙束のセット枚数に関する情報等が提供され、用紙積載装置１１０側から画像形成装置１１１へは、用紙積載台上の用紙の満杯検知や用紙積載量の残量を含む積載処理のステータスに関する情報が送信される。

図２及び図３は、先端ストッパ６等を搭載する移動ユニット８の詳細を示す図である。図２（ａ）は移動ユニット８に関連する用紙積載装置の上面図を示し、図２（ｂ）はその側面図を示す。また、図３（ａ）は、移動ユニット８の上面図を示し、図３（ｂ）はその側面図を示す。

移動ユニット８は、グリッパ４による用紙搬送路に沿って移動自在に構成されている。図２及び図３に示されるように、移動ユニット８は、装置フレーム９に固設されたカイド軸１０に沿って、移動ユニット用モータ１２の駆動を受けた駆動ベルトＡ、Ｂを介して、移動ユニット用移動ベルト１１によって移動自在に支持されている。移動ユニット８の移動方向は、移動ユニット用モータ１２の回転方向Ａ又はＢに応じて夫々Ａ方向又はＢ方向に向かって移動する。尚、移動ユニット８は、図３に示すＣ部において移動ユニット用移動ベルト１１に固定されている。

図３に示されるように、移動ユニット８は、先端ストッパ手段６、先端押圧部材１３（押圧手段／第１の押圧手段）、偏寄手段（以下、適宜「偏寄プーリ」という）１４等を搭載しており、一体として移動する構成となっている。更に、先端ストッパ手段６は、第２の先端ストッパ手段６Ａと第１の先端ストッパ手段６Ｂで構成されている。

移動ユニット８は、フレーム１７を有し、このフレーム１７内に先端ストッパ駆動用ソレノイド１５と押圧部材駆動用ソレノイド１６が設けられている。先端ストッパ駆動用ソレノイド１５の駆動は、リンク１９を介して駆動軸１８に伝達され、駆動軸１８上に固設されている第２の先端ストッパ手段６Ａを動作させる。具体的には、先端ストッパ駆動用ソレノイド１５が引き動作のときに、第２の先端ストッパ手段６Ａが駆動軸１８を支点にして下方に回動する。

一方、第１の先端ストッパ手段６Ｂは、移動ユニット８のフレーム１７に固定されている。そして、押圧部材駆動用ソレノイド１６の駆動は、リンク２０を介して駆動軸２１に伝達され、駆動軸２１上に固設されている先端押圧部材１３（押圧手段／第１の押圧手段）を動作させる。具体的には、押圧部材駆動用ソレノイド１６が引き動作のときに、先端押圧部材１３（押圧手段／第１の押圧手段）が駆動軸２１を支点にして下方に回動する。また、先端押圧部材１３（押圧手段／第１の押圧手段）の一端には紙面高さ検知フラグ２２が設けられており、駆動軸２１を支点とした先端押圧部材１３（押圧手段／第１の押圧手段）の回動に応じた紙面高さ検知フラグ２２の位置を紙面高さ検知センサ２３で検知する。これにより、後述する用紙積載台７上の用紙最上面を検知することができる。

本用紙積載装置においては、グリッパ４による用紙の解放位置を用紙の把持位置よりも用紙積載台側に近づけるようにしている。そして、その第１の態様としては、上述したように、周回する移動ベルト５の内側に当接し、用紙の把持位置と解放位置の間の所定位置において移動ベルト６を用紙積載台側に押し下げる偏寄プーリ１４を設けている。

これにより、グリッパ４から解放された用紙は、その先端側が後端側に対して斜行する姿勢となり用紙面の下側に存在する空気が用紙の先端側から後端側に抜けることとなるので、落下する際に用紙の前後方向又は左右方向に揺れることなく、前方方向への安定した用紙の下降とバラツキのない安定した下降を可能にしたのである。

ところで、この偏寄プーリ１４は、移動ユニット８のフレーム１７に固定されている。そして、偏寄プーリ１４の表面には、移動ベルト５の内側に設けられた図示しない凹凸（歯）にかみ合う凹凸が設けられており、移動ベルト５の移動に応じて、凹凸がかみ合いながら回転し、移動ベルト５に沿って移動するように構成されている。

図４は、移動ベルト５とグリッパ４の詳細を説明する側面図である。図４に示されるように、本体装置から搬送される用紙を受けてグリップする２つのグリッパ４は、移動ベルト５に対称に配置されている。移動ベルト５は、駆動ベルトＤを介してグリッパ移動モータ２４の駆動を受けて、図に示したＡ方向に移動する構成となっている。

グリッパ４は、図４に示される用紙把持位置（受取位置）２６にて、本体装置からの用紙を待っており、入口センサ２７により用紙の先端を検知することで、用紙把持位置２６から移動を開始する。この時の移動速度は、搬送ローラ３の搬送速度よりも若干遅く設定されており、この速度差により、用紙先端がグリッパ４内に入り込んでグリップされる。用紙のグリップ後は、搬送ローラ３とグリッパ４とは同速度に制御され、用紙がグリッパ４から外れたり、グリッパ４内に過度に押し付けられて坐屈しないように制御される。

尚、グリッパＨＰセンサ２５は、グリッパ４を用紙把持位置２６に正確に移動させるためのものであり、グリッパ４を検知した後、グリッパ移動モータ２４の所定パルスがカウントに基づいてグリッパ移動モータ２４を停止させる。

図５は、先端ストッパ手段６を説明する図である。図５に示されるように、第２の先端ストッパ手段６Ａと第１の先端ストッパ手段６Ｂは、それぞれ傾斜ガイド部２８Ａ（第２の傾斜ガイド部材）と傾斜ガイド部２８Ｂ（第１の傾斜ガイド部材）と、それぞれの当接部２９Ａ、２９Ｂとを備えている。

移動ユニット８は、図２及び図３で説明した駆動機構によって、移動ベルト５の内を移動自在に設けられている。このように移動ベルト５内の空間を移動ユニットの移動空間として使用することにより、装置をコンパクトに構成するようにしている。

前述したように、移動ユニット８に設けられた偏寄プーリ１４は、移動ベルト５をその内側から押圧して用紙積載台７に向けて偏寄させるようにしており、グリッパ４を用紙把持位置２６よりも用紙積載台７に近い位置へと導くように構成されている。そして、偏寄プーリ１４及び第２の先端ストッパ手段６Ａ、第１の先端ストッパ手段６Ｂは、共に移動ユニット８のフレーム内に設けられていることから、移動ユニット８が用紙サイズに応じて移動しても、相互の距離は一定に保たれている。

搬送される用紙は、傾斜ガイド部２８Ａ（第２の傾斜ガイド部材）又は傾斜ガイド部２８Ｂ（第１の傾斜ガイド部材）に衝突し、更にそのまま用紙積載台７に近い位置へとガイドされて行き、最終的に先端が第２の先端ストッパ手段６Ａ又は第１の先端ストッパ手段６Ｂの当接部２９Ａ、２９Ｂに衝突することで、用紙がグリッパ４ （用紙把持手段）から解放される。

このように構成することで、用紙の先端は、用紙搬送方向に対して直交する第２の先端ストッパ手段６Ａ又は第１の先端ストッパ手段６Ｂの当接部２９Ａ又は２９Ｂに直角にダイレクトに衝突するのではなく、用紙の搬送方向に対して傾斜した第２の先端ストッパ手段６Ａ又は第１の先端ストッパ手段６Ｂの傾斜ガイド部２８Ａ（第２の傾斜ガイド部材）又は傾斜ガイド部２８Ｂ（第１の傾斜ガイド部材）と緩やかな角度をもって当接することによってグリッパ４から離脱し始め、最終的に当接部２９Ａ、２９Ｂと衝突してグリッパから離間することになるので、衝突時の衝撃が和らげられると共に用紙の坐屈と衝突時の異音の発生を防止することができる。

更に、本装置においては、偏寄プーリ１４により移動ベルト５が傾斜し、グリッパ４が用紙積載台７に近くなることで、用紙先端がより、用紙積載台７に近い位置でグリッパ４から離間されるので、用紙積載台７上に落下する時間を短縮できるのである。

また、偏寄プーリ１４による移動ベルト５が傾斜及び第２の先端ストッパ手段６Ａ、第１の先端ストッパ手段６Ｂの傾斜ガイド部２８Ａ（第２の傾斜ガイド部材）により、用紙は先端を用紙積載台７に近づけて傾斜した状態でグリッパ４から離間されるので、用紙と用紙積載台７との間の空気を用紙の傾斜に応じて一定方向（用紙の後方方向）に押し出すことができ、用紙落下後の整合性が確保できるのである。

さらに、本装置においては、移動ユニット８が用紙サイズに対応して搬送方向に移動しても、偏寄プーリ１４及び第２の先端ストッパ手段６Ａ、第１の先端ストッパ手段６Ｂ、相互の距離は一定に保つことができる。

尚、図５において、第２の先端ストッパ手段６Ａ、第１の先端ストッパ手段６Ｂは、その先端部が用紙積載台７のスリット（図示せず）内に入り込む構成になっている。更に、先端ストッパ手段６Ａは、内側のガイド部材６Ｃと外側の可動部材６Ｄ及びその間のバネ部材６Ｅとから構成されており、ジョグ処理時において、第１の先端ストッパ手段６Ｂによって用紙積載台７上に揃えられた用紙に対して、第２の先端ストッパ手段６Ａが隙間を生ずることなく接するようにオーバーストロークで押圧した場合でも、その超過移動分を内側のガイド部材６Ｃと外側の可動部材６Ｄとの移動で解消することができるようにしている。これにより、用紙に対して、第２の先端ストッパ手段６Ａが隙間を生ずることなく接すると共に、次の用紙が排紙済み用紙と第２の先端ストッパ手段６Ａとの間に挟まることなく、２の先端ストッパ手段６Ａによって正確に位置決めされる。

ところで、図６には、移動ベルト５に取り付けられたグリッパ４と先端ストッパ手段６の他に、グリッパ４による把持状態から解放された用紙を用紙積載台７に向けて強制的に押圧する（叩き落す）押圧機構を示しているが、この押圧機構の動作については後述する。

図７は、グリッパ４による用紙の解放位置を用紙の把持位置よりも用紙積載台側に近づける機構に関する本発明の第２の態様を示すものである。

この第２の態様では、無端状の移動ベルト５の上流側を支持する第１の支持ローラ１０１の指示位置に対して、下流側に配置された第２の支持ローラ１０２の指示位置を用紙積載台７側に近い位置に設定することにより、グリッパ４による用紙の解放位置を用紙の把持位置よりも用紙積載台側に近づけるようにしている。

これにより、グリッパ４から解放された用紙は、その先端側が後端側に対して斜行する姿勢となり用紙面の下側に存在する空気が用紙の先端側から後端側に抜けることとなるので、落下する際に用紙の前後方向又は左右方向に揺れることなく、前方方向への安定した用紙の下降とバラツキのない安定した下降を可能にしたのである。

図８は、グリッパ４による用紙の解放位置を用紙の把持位置よりも用紙積載台側に近づける機構に関する本発明の第３の態様を示すものである。

この第３の態様では、無端状の移動ベルトは、搬送経路の上流側に配置された第１の支持ローラ１０１と下流側に配置された第２の支持ローラ１０２とによって支持されるが、第２の支持ローラ１０２の径を第１の支持ローラ１０１の径よりも大きくすることによりグリッパ４による用紙の解放位置を用紙の把持位置よりも用紙積載台側に近づけるようにしている。

これにより、この第３の態様においても上述した２つの態様と同様に、グリッパ４から解放された用紙は、その先端側が後端側に対して斜行する姿勢となり用紙面の下側に存在する空気が用紙の先端側から後端側に抜けることとなるので、落下する際に用紙の前後方向又は左右方向に揺れることなく、前方方向への安定した用紙の下降とバラツキのない安定した下降を可能にしたのである。

尚、グリッパ４による用紙の解放位置を用紙の把持位置よりも用紙積載台側に近づける上記３つの態様は、その２つ又は３つの態様を組み合わせる構成にしても良い。

次に、図６乃至８に示した押圧手段について説明する。

グリッパ４（用紙把持手段）から解放された用紙を用紙積載台７に向けて強制的に押圧する押圧機構は、複数の押圧部材から構成される。本願では、押圧機構が３つの押圧部材から構成される例を示しているが、２つの押圧部材又は４つ以上の押圧部材で構成しても良い。

図６乃至８において、本押圧機構は、先端押圧部材１３（第１の押圧手段）と、中間押圧部材３０（第２の押圧手段）と、後端押圧部材３１（第３の押圧手段）と、から構成される。そして、この３つの押圧部材１３、３０、３１は、用紙の先端側から後端側に向かって、すなわち、先端押圧部材１３、中間押圧部材３０及び後端押圧部材３１の順番で又はその逆の順番で、用紙を順次的に押圧するようにしている。そして、少なくとも、用紙の中間部を押圧する中間押圧部材３０による用紙の叩き落しが最後になるようにはしない。

これによって、本用紙積載装置１１０においては、用紙面の下側の空気を用紙の先端側から後端側方向に、又は後端側から先端側に抜けさせることを徹底させ、用紙の落下時間の短縮と共に用紙積載台上における用紙のバラツキのない安定した用紙の叩き落しを可能にしたのである。

尚、図６乃至８において、Ｂ４、Ａ３等の大サイズ用紙を排出する場合に先端押圧部材１３、中間押圧部材３０及び後端押圧部材３１を使用して用紙を押圧する構成を示しているが、小サイズの用紙を排出する場合は、移動ユニット８を上流側に移動することで、先端押圧部材１３と後端押圧部材３１のみを使用して用紙を押圧するようにしてもよい。

図９は、中間押圧部材３０の駆動機構を示した図であり、（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示す。

図９に示すように、中間押圧部材３０は、リンク３２を介して駆動軸３４に伝達される中間押圧ソレノイド３３からの駆動により、駆動軸３４を支点に回動自在に構成されている。具体的には、中間押圧ソレノイド３３が引き動作のときに、中間押圧部材３０が駆動軸３４を支点にして下方に回動する。

図１０は、後端押圧部材３１の駆動機構を示した図であり、（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示す。

後端押圧部材３１は、中間押圧部材３０と共用のリンク３２を介して駆動軸３５に伝達される後端押圧ソレノイド３６からの駆動により、駆動軸３５を支点に回動自在に構成されているリンクアーム３７を有している。そして、このリンクアーム３７の先端には、後端押圧部材３１と連結するための連結軸３８が固設されており、リンクアーム３７の上下方向の回動に応じて連結軸３８を介して後端押圧部材３１も上下方向に移動する。この際に、固定のカイド部材３９が後端押圧部材３１を囲んで上下方向にガイドする構成となっている。

ところで、リンクアーム３７の回転運動を後端押圧部材３１の上下運動に変換する際のギャップは、リンクアーム３７の連結軸３８を受け入れる後端押圧部材３１の長穴４０で解消する構成となっている。具体的には、中間押圧ソレノイド３３が引き動作のときに、中間押圧部材３０が駆動軸３４を支点にして下方に回動する。

図１１は、後端ストッパ手段を説明する図であり、（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示す。

本用紙積載装置においては、上述したように、用紙の積載処理においてジョグ処理を行なうことが可能であり、そのために先端ストッパ手段による先端規制位置に移動に対応して、後端規制位置が移動する構成となっている。このように後端規制位置を移動させるために、本用紙積載装置においては、後端ストッパ手段を、用紙積載台７上の上流側に載置された用紙の後端を規制する固定基準壁（固定後端ストッパ手段）４２と、用紙積載台７上の下流側に載置された用紙の後端を規制する可動後端規制位置壁（可動後端ストッパ手段）４１と、から構成し、さらに、可動後端規制位置壁４１を規定する可動後端ストッパ手段を、用紙積載台７上に載置された下方に位置する用紙の後端を規制する第１の可動後端ストッパ手段４１と、用紙積載台７上に載置された上方に位置する用紙の後端を規制する第２の可動後端ストッパ手段４９と、から構成するようにしたのである。

ここで、固定後端ストッパ手段４２による用紙の第１の後端規制位置と可動後端ストッパによる前記用紙の第２の後端規制位置の間隔は、上述した第１の先端ストッパ手段６Ｂと第２の先端ストッパ手段６Ａによる先端規制位置の間隔に対応させている。

図１１に示すように、可動後端規制位置壁４１（第１の可動後端ストッパ手段）は、固定基準壁（固定後端ストッパ手段）４２から突出自在に構成されている。可動後端規制位置壁４１は、中間押圧部材３０と共用のリンク３２を介して、駆動軸４３に伝達される可動後端押圧ソレノイド４４からの駆動により駆動軸４３を支点に回動自在に構成されているリンクアーム４５を有している。

そして、リンクアーム４５の先端には、可動後端規制位置壁４１が軸４６を介して回動自在に設けられ、バネ（図示せず）により可動後端規制位置壁４１は、軸４６を中心にリンクアーム４５から離間する方向に常時付勢されている。このため、可動後端規制位置壁４１が固定基準壁４２から突出した位置に移動すると可動後端規制位置壁４１は、可動後端規制位置壁４１の突出部４８がリンクアーム４５に設けられたストッパ４７に係合するまでバネによりリンクアーム４５から離間する方向に移動される。

図１２及び図１３は、用紙積載台７上に載置された上方に位置する用紙の後端を規制する第２の可動後端ストッパ手段（上部可動後端規制位置壁）４９の詳細を説明する図であり、（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示し、（ｃ）部はその背面図を示す。ここで、図１２は、上部可動後端規制位置壁４９が固定基準壁４２から突出した状態を示した図であり、図１３は、上部可動後端規制位置壁４９が固定基準壁４２と同一の基準位置にある状態を示した図である。

図１２乃至１３に示されるように、上部可動後端規制位置壁４９は、可動後端規制位置壁４１の上方空間を補うように固定基準壁４２から突出自在に構成されており、且つジョグ処理時に搬入される用紙を排出方向にガイドするガイド面５０を有している。

上部可動後端規制位置壁４９は、固定基準壁４２に軸５４を支点として回動自在に支持されており、且つバネ（図示せず）により、常時、固定基準壁４２から突出する方向に付勢されている。リンクアーム５３は、中間押圧部材３０と共用のリンク３２を介して駆動軸５１に伝達される可動後端押圧ソレノイド５２からの駆動により、駆動軸５１を支点に回動自在に構成されている。具体的には、可動後端押圧ソレノイド５２が引き動作のときに、リンクアーム５３が駆動軸５１を支点に回動することにより、上部可動後端規制位置壁４９）に設けられた係合部５５を押すことにより、上部可動後端規制位置壁４９は、図１３に示される状態となる。

可動後端押圧ソレノイド５２の解放動作のときには、バネ（図示せず）により、常時、固定基準壁４２から突出する方向に付勢され、図１２に示すように上部可動後端規制位置壁４９に設けられた係合部５５が固定基準壁４２と係合する位置まで移動される。

図１４は、本用紙積載装置におけるジョグ処理の状態を示した図である。

図１４（ａ）において、グリッパ４により搬送される用紙は第２の先端ストッパ手段６Ａに先端が衝突して用紙積載台７上に落下し、所定枚数の用紙が積載される。所定枚数の用紙束毎に、先端押圧部材１３と後端押圧部材３１がこの順序で用紙を用紙積載台７上に押し付けて次の用紙の排出時に前の用紙が邪魔にならないようにしている。

図１４（ｂ）において、第２の先端ストッパ手段６Ａを上方に退避させ、可動後端規制位置壁４１（第１の後端ストッパ手段）及び上部可動後端規制位置壁４９（第２の後端ストッパ手段）を突出させる。この状態で、グリッパ４により搬送される用紙は第１の先端ストッパ手段６Ｂに先端が衝突して用紙積載台７上に落下し、所定枚数の用紙が図１４（ａ）の用紙束に対して所定距離分搬送方向にずれた状態で積載される。

所定枚数の用紙束毎に先端押圧部材１３と後端押圧部材３１がこの順序で用紙を用紙積載台７上に押し付けて次用紙の排出時に前用紙が邪魔にならないようにしている。このようにして所定枚数の用紙が図１４（ａ）の用紙束に対して所定距離分搬送方向にずれた状態で積載され、用紙束を形成するのである。

図１４（ｃ）は、図１４（ａ）から図１２（ｂ）へと移行する途中の状態を示した図面である。上部可動後端規制位置壁４９と可動後端規制位置壁４１が突出した状態で、まず後端押圧部材３１により用紙の後端を押圧する。この状態で、第２の先端ストッパ手段６Ａを用紙上面へと突出させる。更に、上部可動後端規制位置壁４９と可動後端規制位置壁４１を退避させた後に後端押圧部材３１を上方に退避させる。

このように、上部可動後端規制位置壁４９と可動後端規制位置壁４１とから構成される後端ストッパ手段を突出させ、且つ後端押圧部材３１が用紙束を押さえた状態で第２の先端ストッパ手段６Ａを用紙上面へと突出させるので、第２の先端ストッパ手段６Ａにより用紙束が上流方向にずれるのを確実に防止することができる。

また、後端押圧部材３１が用紙束を押さえた状態で上部可動後端規制位置壁４９と可動後端規制位置壁４１を退避させるので、上部可動後端規制位置壁４９と可動後端規制位置壁４１により用紙束がずれるのを防止することができる。

更に、後端押圧部材３１を上方に退避させる際に、第２の先端ストッパ手段６Ａにより用紙束が押さえられているので、後端押圧部材３１の退避動作に伴い用紙束が後端押圧部材３１によりずれるのを防止することができるのである。

本用紙積載装置においては、このように、後端ストッパ手段を、用紙積載台７上に載置された下方に位置する用紙の後端を規制する固定後端ストッパ手段４２と、可動後端ストッパ手段４１、４９と、から構成されるようにしている。これにより、ジョグ処理において、前方側に積載される用紙束と後方側に積載される用紙束の後端側規制位置を共に正確に設定することを可能にしたのである。

図１５は、用紙積載台７を昇降移動する駆動機構（昇降手段）を示した図であり、（ａ）部はその正面図を示し、（ｂ）部はその横側面図を示す。

図１５において、用紙積載台７はトレイ支持部材（トレイ支持手段）５６に対して着脱自在に構成されている。また、トレイ支持部材５６は、軸５９、ベルト６０、プーリ６１、ギア６２、ギア６３、軸６４、軸６４上に巻きつけられたワイヤ６５によってトレイ移動モータ５８からの駆動を受けて、支持レール５７に沿って上下方向に移動自在となっている。

ところで、本用紙積載装置１１０においては、トレイ支持部材５６に設けられた検知フラグ７１を検知することで、用紙積載台７上に積載される用紙のサイズ毎に設定される積載状態の満杯を検知するための複数の満杯検知センサ６６乃至７０が設置されている。

図１５において、本装置において、第１の満杯検知センサ６６は１０００枚、第２の満杯検知センサ６７は２０００枚、第３の満杯検知センサ６８は３０００枚、第４の満杯検知センサ６９は４０００枚、そして、第５の満杯検知センサ７０は５０００枚の積載を検知するように設定されている。ところで、本装置においては、このような満杯検知の枚数は、小サイズ用紙はより少ない枚数に、大サイズ用紙はより多くの枚数に設定されている。これは、小サイズ用紙の満杯枚数を多く設定すると積載された用紙束が崩れやすく、大サイズ用紙は束が崩れにくいからである。

本用紙積載装置においては、用紙積載台７は、用紙の排出に応じて図３に示した移動ユニット８上に設けられた紙面高さ検知フラグ２２（図３に示す）の位置を紙面高さ検知センサ２３（図３に示す）により検知することに応じて随時その位置を変えるように制御される。用紙が用紙積載台７上に排出され、最上用紙の面が高くなってくると、紙面高さ検知フラグ２２の位置もそれに応じて上方に移動する。その上方への移動範囲が所定位置を越えたときに、用紙積載台７が用紙排出に不適切な状態になっていると判断して、所定距離分用紙積載台７を下方に移動するようになっている。

この下降動作を繰り返すことで、やがて、トレイ支持部材５６に設けられた検知フラグ７１が各満杯検知センサに検知され、用紙サイズに応じた満杯検知センサによる検知がなされた時点で満杯と判断される。

また、画像形成装置１１１内のジャム（紙詰まり）や用紙切れ、用紙積載装置１１０内のジャム等が発生すると、本装置は停止する。この場合、操作者は、図１６に示されるように、操作者側のフロントドア７２を開放してから用紙（束）を用紙積載台７から取り除く場合がある。この場合、操作者がフロントドアを戻すと、装置はイニシャル動作を行う。

このイニシャル動作では、用紙積載台７は、用紙積載台７の載置面若しくは用紙積載台７上の用紙束の最上面が、先端押圧部材１３又は図１５に示される紙面検知レバー７３を介して紙面高さ検知センサ２３又は図１５図に示される紙面高さ検知センサ７４によって検知されるまで上昇して停止する。

このとき、操作者が用紙をどれくらい除去したかにより、用紙積載台７上の残留用紙の枚数が異なってくる。そこで、本用紙積載装置においては、残量検知専用のセンサーを設けることなく、満杯検知センサによって、用紙積載台７上の残留用紙の量を検知している。

図１７は、例えば４０００枚で設定された用紙に対して操作者が例えば３７００枚が排出された時点で用紙を用紙積載台７から除去した後に、装置がイニシャル動作を実施した場合の様子を示した図である。

操作者によってフロントドア７２が閉められると用紙積載台７は上昇する。そして、満杯検知センサ６８を検知フラグ７１が通過した後、紙面高さ検知センサ２３若しくは紙面高さ検知センサ７４によって用紙積載台７の載置面若しくは用紙積載台７上の用紙束の最上面が検知されると、用紙積載台７はその上昇を停止する。ここで、検知フラグ７１は満杯検知センサ６７によって検知されていないことから、用紙積載台７上の用紙束は、２０００枚から３０００枚の所定量で残留していると判断されるのである。

そして、この残量枚数は、本用紙積載装置１１０のＣＰＵ（図１）から画像形成装置１１１のＣＰＵ（図１）に送信されることにより、画像形成装置１１１側は、その後本用紙積載装置１１０側に排出できる用紙枚数の範囲を知ることができるのである。

以上詳しく説明したように、本用紙積載装置においては、満杯検知センサ６６、６７、６８、６９、７０が用紙積載台上の用紙残量を検知する残量検知センサを兼用するので、満杯検知手段の他に残量検知のための検知装置を設置する必要がなく装置のコンパクト化と低コストを可能にしたのである。

本用紙積載装置は、さらに用紙積載台７の昇降を支持するトレイ支持手段５６を有し、満杯検知手段６６、６７、６８、６９、７０は、用紙積載台７の上に積載される用紙のサイズに応じて、トレイ支持手段５６上の予め設定された複数の（図１７の例では、５つ）所定位置に配置された検知センサから構成されるようにしている。これにより、本用紙積載装置においては、用紙積載台の上に積載される用紙のサイズに応じた満杯検知を行なうようにしたのである。

本発明は、複写機等の画像形成装置から高速に排出される用紙を積載する用紙積載装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

ＡＤＦを搭載した画像形成装置本体と、画像形成装置本体の排紙口側に設置された用紙積載装置を含むシステム全体図の例を示す。 移動ユニットの全体概要を示す図であり、（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示す。 移動ユニットの詳細を示す図であり、（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示す。 移動ベルトとグリッパの詳細を説明する図（側面図）である。 先端ストッパ手段を説明する図である。 編寄手段を備えた移動ベルトに取り付けられたグリッパ、先端ストッパ手段及び押圧機構を示す図である。 設置位置が異なる支持ローラによって斜行した移動ベルトに取り付けられたグリッパ、先端ストッパ手段及び押圧機構を示す図である。 径が異なる支持ローラによって斜行した移動ベルトに取り付けられたグリッパ、先端ストッパ手段及び押圧機構を示す図である 中間押圧部材３０（押圧手段／第２の押圧手段）の駆動機構を示した図であり、（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示す。 後端押圧部材３１（第３の押圧手段）の駆動機構を示した図であり、（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示す。 後端ストッパ手段を説明する図であり、（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示す。 用紙積載台７上に載置された上方に位置する用紙の後端を規制する第２の可動後端ストッパ手段（上部可動後端規制位置壁）４９の詳細を説明する図であって、上部可動後端規制位置壁４９が固定基準壁４２から突出した状態を示す。（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示し、（ｃ）部はその背面図を示す。 上部可動後端規制位置壁４９が固定基準壁４２と同一の基準位置にある状態を示した図である。（ａ）部はその上面図を示し、（ｂ）部はその側面図を示し、（ｃ）部はその背面図を示す。 本用紙積載装置におけるジョグ処理の状態を示した側面図である。 用紙積載台７を昇降移動させる駆動機構（昇降手段）を示し、（ａ）部はその正面図を示し、（ｂ）部はその横側面図を示す。 本用紙積載装置のフロントドア７２が開放された状態を示す。 用紙積載台７から用紙が除去された際に、本用紙積載装置がイニシャル動作を実施した場合の残量検知の様子を示す。

符号の説明

１１０：用紙積載装置
１１１：画像形成装置
１１２：ＡＤＦ（自動原稿送り装置）
１：排紙ローラ
２：入口ローラ
３：搬送ローラ
４：グリッパ４（用紙把持手段）
５：移動ベルト５（無端状の用紙搬送手段）
６：先端ストッパ手段
６Ａ：第２の先端ストッパ手段
６Ｂ：第１の先端ストッパ手段
６Ｃ：ガイド部材
６Ｄ：可動部材
６Ｅ：バネ部材
７：用紙積載台
８：移動ユニット
９：装置フレーム
１０：カイド軸
１１：移動ユニット用移動ベルト
１２：移動ユニット用モータ
１３：先端押圧部材（第１の押圧手段）
１４：偏寄プーリ（偏寄手段）
１５：先端ストッパ駆動用ソレノイド
１６：押圧部材駆動用ソレノイド
１７：フレーム
１８、２０：駆動軸
１９、２０：リンク１９
２２：紙面高さ検知フラグ
２３：紙面高さ検知センサ
２４：グリッパ移動モータ
２５：グリッパＨＰセンサ
２６：用紙把持位置
２９：入口センサ
２８Ａ：傾斜ガイド部（第２の傾斜ガイド部材）
２８Ｂ：傾斜ガイド部（第１の傾斜ガイド部材）
２９Ａ、２９Ｂ：当接部
３０：中間押圧部材（第２の押圧手段）
３１：後端押圧部材（第３の押圧手段）
３２：リンク
３３：中間押圧ソレノイド
３４：駆動軸
３５：駆動軸
３６：後端押圧ソレノイド
３７：リンクアーム
３８：連結軸
３９：カイド部材
４０：長穴
４１：可動後端規制位置壁（第１の可動後端ストッパ手段）
４２：固定基準壁（固定後端ストッパ手段）
４３：駆動軸
４４：可動後端押圧ソレノイド
４５：リンクアーム
４６、５４、５９、６４：軸
４７：ストッパ
４８：突出部
４９：上部可動後端規制位置壁（第２の可動後端ストッパ手段）
５０：ガイド面
５１：駆動軸
５２：可動後端押圧ソレノイド
５３：リンクアーム
５５：係合部
５６：トレイ支持部材（トレイ支持手段）
５７：支持レール
５８：トレイ移動モータ
６０：ベルト
６１：プーリ
６２、６３：ギア
６５：ワイヤ
６６、６７、６８、６９、７０：満杯検知センサ（残量検知センサ）
７１：検知フラグ
７２：フロントドア
７３：紙面検知レバー
７４：紙面高さ（最上位面）検知センサ

Claims (5)

1. 用紙積載台と、
   搬入されてきた用紙を前記用紙積載台の上に排出する用紙排出手段と、
   前記用紙積載台上に積載された用紙の最上位面が前記用紙排出手段からの用紙排出位置と所定の距離を維持するように前記用紙積載台を昇降する昇降手段と、
   前記用紙排出手段からの用紙排出時において前記用紙積載台の位置を検知することにより前記用紙積載台上に積載された用紙の満杯状態を検知する満杯検知手段と、
   前記用紙積載台又は当該用紙積載台上に積載された用紙の最上位面と当接する上面検知手段と、を備えた用紙積載装置であって、
   前記満杯検知手段は、用紙積載装置の停止後に前記上面検知手段に検知されるまで前記用紙積載台を移動するイニシャル動作時において前記用紙積載台の位置を検知することにより前記用紙積載台上の用紙残量を検知するための残量検知手段を兼用することを特徴とする用紙積載装置。
2. 前記昇降手段の昇降を支持するトレイ支持手段を有し、
   前記満杯検知手段は、前記用紙積載台の上に積載される用紙のサイズに応じて、予め設定された複数の所定位置に配置された複数の検知手段から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の用紙積載装置。
3. 前記昇降手段は、前記上面検知手段が所定の出力を維持するように前記用紙積載台を昇降させることを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙積載装置。
4. 前記上面検知手段は、
   前記最上位面と接する押圧部材と、
   前記押圧部材を前記用紙積載台の方向に付勢する付勢手段と、
   前記押圧部材の移動を検知する位置検知センサと、により構成されたことを特徴とする請求項３に記載の用紙積載装置。
5. 用紙に画像形成を施す画像形成手段と、前記画像形成装置側から搬入された画像形成後の用紙を積載する請求項１乃至４の何れかの項に記載された用紙積載装置と、から構成されたことを特徴とする画像形成装置。

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