JP2005231833A - シートスタック装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 シートスタック装置において、シートサイズに関係なく良好にシートをスタックする。
【解決手段】 シートスタック装置(用紙排紙装置)20は、シートを積載するシート積載部21と、シートのサイズに対応付けてシート積載部に配置されたシート支持部材25a〜25cとを有しており、シート支持部材はシート積載部の表面に対する傾斜角が可変であり、シートの一端部を支持する。コントローラ30はシートのサイズに応じてシート支持部材を選択し、シートの排出枚数に応じて、選択されたシート支持部材の傾斜角を変化させる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置で用いられ、シート(印字後の用紙又は読み取り後の原稿等)をスタックするためのシートスタック装置に関するものである。
一般に、画像形成装置においては、記録用紙に画像形成した後この記録用紙を排紙する用紙排紙トレイが備えられており、さらには、原稿自動読み取り装置を備える画像形成装置においては、読み取り後の原稿を排紙する原稿排紙トレイが備えられている(ここでは、記録用紙又は原稿をシートと呼ぶことがあり、用紙排紙トレイ又は原稿排紙トレイをシート排紙トレイと呼ぶことがある)。
シート排紙トレイにおいては、排紙されたシートをその枚数に拘わらず、ユーザがシートを取り出しやすいように良好に揃えてスタックする必要があるが、シートを良好にそろえてスタックするためには、シート排紙トレイの傾斜角度が大きく影響する。
ここで、図5を参照すると、図5(a)は用紙排紙トレイ10の一例を示す図であり、図示の排紙トレイ10は水平面に対して角度θ1の傾斜角度で配置されており、この傾斜角度θ1は緩いものとする。印字後の記録用紙(以下単に用紙と呼ぶ)Pは排紙ローラ11によって用紙排紙トレイ10上に排紙されることになるが、用紙排紙トレイ10上に排紙された用紙Pが少ない状態では、用紙Pはほぼ揃えられて、用紙排紙トレイ10上にスタックされるものの、排紙された用紙Pが多い状態では、傾斜角度θ1が緩いため、用紙間の摩擦及び排紙速度等に起因して、用紙後端が用紙排紙トレイ10の後端(排紙方向上流側端)に揃えられず、図5(b)に示すように、用紙Pを揃えて用紙排紙トレイ10にスタックすることができなくなってしまう。
一方、図6(a)に示すように、用紙排紙トレイ10の傾斜角をθ2(θ2>θ1)として、傾斜角をきつくすると、用紙排紙トレイ10上に排紙された用紙Pが少ない状態では、排紙ローラ11と用紙排紙トレイ10の後端との間の距離が長いため、用紙Pの先端が用紙排紙トレイ10の表面又は積載された用紙Pに当ってカールしてしまうことが多く、このため、用紙Pを揃えて排紙することが難しくなってしまう。
排紙された用紙Pが多い状態では、排紙ローラ11と用紙排紙トレイ10上の最上位用紙後端との間の距離が短くなり、図6(b)に示すように、用紙Pの先端は用紙排紙トレイ10に積載された用紙Pの表面に沿って下流側に移動する結果、用紙Pはほぼ揃えられてスタックされることになる。
このように、用紙排紙トレイ10の傾斜角及び用紙排紙トレイ10上に積載された用紙の量によって用紙の排紙に不具合に生じることになり、このような不具合は、原稿排紙トレイにおいても生じることである。
このような不具合を防止するため、例えば、自動原稿搬送装置において、原稿排紙トレイの傾斜角度を可変とし、原稿揃え精度を良好にするようにしたものがあり、ここでは、原稿テーブルの下方に配置された原稿排紙部に、排紙された原稿の端に当接して原稿の端を揃える受け部を有する原稿排紙トレイを設けて、原稿排紙トレイを上昇又は降下させて、積載された原稿の枚数又は厚みに応じて原稿排紙トレイ面に対する傾斜角度を変更するようにしている(特許文献1参照)。
特開2003−312926号公報(第4頁〜第5頁、第2図及び第3図)
ところで、従来の自動原稿搬送装置においては、原稿排紙トレイの傾斜角度を原稿枚数に応じて変化させて、原稿排紙の際の不揃いを防止するようにしているものの、従来の自動原稿排紙装置においては、単に原稿枚数に応じて原稿排紙トレイの傾斜角度を変化させているだけであるから、原稿サイズが変化してしまうと、原稿サイズに合わせて原稿を揃えて排紙することが難しい。
つまり、単に原稿枚数に合わせて原稿排紙トレイの傾斜角を変化させただけでは、傾斜角度及び排紙速度等によっては原稿排紙トレイ上に排紙された原稿が原稿排紙トレイから飛び出てしまうこともあり、原稿を揃えて排紙することが難しいという課題がある。
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、シートサイズに関係なく良好にシートをスタックすることのできるシートスタック装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、所定の方向に排出されるシートをスタックする際に用いられるシートスタック装置であって、前記シートを積載するシート積載部と、前記シートのサイズに対応付けて前記シート積載部に配置され、前記シートの一端部を支持し前記シート積載部の表面に対する傾斜角が可変なシート支持部材と、前記シートのサイズに応じて前記シート支持部材を選択し、前記シートの排出枚数に応じて該選択されたシート支持部材の傾斜角を変化させるシート支持部材駆動手段とを有することを特徴とするものである。
本発明では、前記シート支持部材駆動手段は前記シートの排出枚数が増加するにつれて前記シート支持部材の傾斜角を大きくするようにしており、例えば、前記シート支持部材駆動手段は前記シートの排出枚数が予め規定された閾値枚数を越えると前記シート支持部材の傾斜角を大きくする。
なお、前記シート積載部に排出されたシート枚数が予め規定された枚数を越えると、前記シート積載部へのシート排出を停止する停止手段を有するようにしてもよく、さらには、 前記シート積載部に排出されたシートの排出枚数をカウントするカウンター手段を備えて、前記シート支持部材駆動手段は前記カウンター手段のカウント値に応じて前記排出枚数を認識するようにする。また、前記シート積載部の表面までの距離を検出するとともに、前記シート積載部に排出されたシートの最上位に位置するシートまでの距離を検出して前記シート積載部に排出されたシートの厚さを得るシート厚検出手段を備え、前記シート支持部材駆動手段は前記排出枚数に代えて前記シートの厚さに応じて前記選択されたシート支持部材の傾斜角を変化させるようにしてもよい。
以上のように、本発明によるシートスタック装置は、シートのサイズに対応付けてシート積載部にシートの一端部を支持するシート支持部材を配置して、これらシート支持部材をシート積載部の表面に対する傾斜角が可変とし、シートのサイズに応じてシート支持部材のいずれかを選択して、シートの排出枚数に応じて、選択されたシート支持部材の傾斜角を変化させるようにしたので、シートサイズに関係なく良好にシートをスタックすることができるという効果がある。
本発明では、シート積載部に排出されたシート枚数が予め規定された枚数を越えると、シート積載部へのシート排出を停止するようにしたので、シート積載部に過荷重が加わることを防止でき、シート積載部に障害が発生することを防止できるという効果がある。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図1を参照して、ここでは、シートスタック装置として、印字後の排紙された用紙を受けてスタックする用紙スタック装置について説明するが、読み取り後排紙された原稿をスタックする原稿スタック装置においても同様に適用できるものである。また、以下の説明では用紙スタック装置を用紙排紙装置と呼ぶことにする。
図示の用紙排紙装置は画像形成装置とともに用いられ、図示はしないが、画像形成装置では、画像形成を行う際、例えば、感光体ドラムの表面が帯電器によって均一に帯電された後、画像データに応じて感光体ドラムの表面が露光され、感光体ドラム上に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム上の静電潜像は現像されてトナー像とされる。給紙装置から送られた用紙に感光体ドラム上のトナー像が転写され、用紙上のトナー像が定着ユニットによって定着された後、用紙は用紙排紙装置20に排紙される。
図示の用紙排紙装置20は、用紙排紙トレイ(シート積載部)21を有しており、この用紙排紙トレイ21の一端(図中左端)は、例えば、画像形成装置筐体(以下単に筐体と呼ぶ)22に連結されており、筐体22の壁面が用紙後端受け部22aとして規定されている。そして、筐体22には一対の排紙ローラ23が備えられ、これら排紙ローラ23によって印字後の用紙が排紙トレイ21上に排紙される。
排紙トレイ21には用紙排紙方向(図1に実線矢印で示す方向:所定の方向)を横切る方向に延びるスリット(切り欠き部:図示せず)が形成されており、切り欠き部は用紙排紙方向に間隔をおいて複数形成されている(図示の例では三つの切り欠き部が形成されている)。切り欠き部の用紙排紙方向上流端側には、それぞれ用紙排紙方向を横切る方向に延びる支点軸部材24a〜24cが取り付けられており、これら支点軸部材24a〜24cにはそれぞれ支持部材(シート支持部材)25a〜25cの一端が取り付けられ、支持部材25a〜25cはそれぞれ支点軸部材24a〜24c回りに回動可能となっている。
なお、図1において、支持部材25a〜25cの用紙搬送方向長さは切り欠き部の用紙搬送方向よりも僅かに短く、支持部材25a〜25cは切り欠き部内に後述するようにして収納される。
図1に示すように、排紙トレイ21の下面側には、支持部材25a〜25cに対応してローラ状の回転体26a〜26cが配置されており、これら回転体26a〜26cにはその中心軸(駆動軸)27a〜27cに偏心して(駆動軸27a〜27cは、例えば、排紙トレイ21の側面に回転可能に支持されている)、作動アーム部材28a〜28cが取り付けられている。駆動軸27a〜27cはそれぞれモータ29(図1では1つのモータのみが示されている)によって駆動され、モータ29はコントローラ30によって駆動制御される。この際、コントローラ30は後述するようにして、用紙サイズ及び印刷枚数に応じてモータ29を駆動制御することになる。
図1においては、回転体26a〜26cが回転駆動されて、作動アーム部材28a〜28cが切り欠き部から排紙トレイ21の表面よりも上方に突出した状態を示しており、回転体26a〜26cの回転量及び回転方向を変化させると、作動アーム部材28a〜28cの突出量を変化させることができ、これによって、支持部材25a〜25cの傾斜角度(排紙トレイ21の表面に対する傾斜角)が変化し、傾斜角がゼロの際には、支持部材25a〜25bはそれぞれ切り欠き部に収納されることになる。
なお、図示の例では、受け部22aから支点軸部材24aの距離がA4版サイズの用紙長さよりも僅かに短くなるように、支点軸部材24aの位置が設定され、同様に、受け部22aから支点軸部材24bの距離がB4版サイズの用紙長さよりも僅かに短くなるように、支点軸部材24bの位置が設定される。また、受け部22aから支点軸部材24cの距離がA3版サイズの用紙長さよりも僅かに短くなるように、支点軸部材24cの位置が設定される。
図2(a)を参照すると(なお、以下の図2(a)〜(c)ではコントローラ30及びモータ29は省略されている)、いま画像形成装置において、A4版サイズの用紙が選択されたとすると、(サイズ検知)と、コントローラ30では、モータ29を駆動制御して、回転体26aを図中実線矢印で示す方向に回転駆動する。これによって、作動アーム部材28aが回転体26aの回転に応じて支持部材25aを支点軸部材24a回りに回動して、支持部材25aを立ち上げ、排紙トレイ21の表面に対して傾斜した状態となる。この際には、支持部材25b及び25cは切り欠き部に収納された状態である。そして、コントローラ30は、後述するようにして、印刷枚数、つまり、排紙トレイ21に排紙された用紙枚数に応じて、支持部材25aの傾斜角度を変化させる。
図2(b)は、B4版サイズの用紙が検知された際の支持部材25bの回動(立上り)を示す図であり、ここでは、コントローラ30は、モータ29を駆動制御して、回転体26bを図中実線矢印で示す方向に回転駆動し、作動アーム部材28bによって支持部材25bを支点軸部材24b回りに回動して、支持部材25bを立ち上げる。この際には、支持部材25a及び25cは切り欠き部に収納された状態である。
ここで、図3を参照すると(なお以下の図3(a)及び(b)ではコントローラ30及びモータ29は省略されている)、排紙枚数検出センサ(図示せず)によって排紙トレイ21に排紙された用紙枚数(排紙枚数)が検知されており、排紙枚数検知センサからコントローラ30に排紙枚数検出信号が与えられる。コントローラ30には予め枚数閾値が設定されており、コントローラ30は内蔵カウンターによって排紙枚数検出信号を受ける都度、そのカウント値をアップし、排紙枚数をカウントする。そして、カウント値(排紙枚数)が枚数閾値以下である際には、コントローラ30は、図3(a)に実線で示すように、支持部材25bの傾斜角を浅くする(緩やかにする)。
一方、カウント値が枚数閾値を越えると、コントローラ30は、図3(a)に破線で示すように、支持部材25bの傾斜角を深くし(きつくし)、図3(b)に示す状態とする。なお、A3版サイズの用紙が検知された際には、コントローラ30は、モータ29を駆動制御して、図2(c)に示すように、回転体26cを実線矢印で示す方向に回転駆動し、作動アーム部材28cによって支持部材25cを支点軸部材24c回りに回動して、支持部材25cを立ち上げる。この際には、支持部材25a及び25bは切り欠き部に収納された状態である。
上述のように、用紙サイズに応じて選択的に支持部材25a〜25cを立ち上げ、しかも排紙枚数に応じて立ち上げられた支持部材の傾斜角を変化させるようにしたから、図2(a)〜(c)に示すように、用紙サイズに合わせて受け部22aと支持部材との距離が規定されることになって、用紙の飛び出し等の不揃いを的確に防止することができる。
さらに、図3(a)及び(b)に示すように、排紙枚数に応じて支持部材の傾斜角を変化させるようにしたから、排紙枚数に応じて実質的に排紙トレイ21の傾斜角が変化することになって、排紙枚数に起因する不揃いを防止できる。
なお、上述の説明では、枚数閾値を1つ設定して、排紙枚数に応じて二段階に支持部材の傾斜角を変化する場合について説明したが、複数の枚数閾値を設定して、多段階で支持部材の傾斜角を変化させるようにしてもよく、連続的に支持部材の傾斜角を変化させるようにしてもよい。また、支持部材についても、3つに限らず、画像形成装置で使用する用紙サイズ毎に設けるようにしてもよい。
また、上述の説明では、排紙枚数検知センサを用いて排紙トレイ21に排紙される用紙枚数を検出したが、例えば、反射型センサを備えて、まず、排紙トレイ21の表面までの距離を計測し、その後、用紙の排紙が開始されると、排紙トレイ21の最上位用紙までの距離を計測して、これら距離に応じて排紙された用紙の厚さを得て、この厚さを排紙枚数の代わりに用いて、コントローラ30は支持部材25a〜25cの傾斜角を制御するようにしてもよい。
上述の説明では、サイズ検知、枚数検知(又は厚さ検知)、コントローラ30、モータ29、回転体26a〜26c、及び作動アーム部材28a〜28cがシート支持部材駆動手段として機能することになる。
図4を参照して、本発明による用紙排紙装置20の他の例について説明する。図4において図1に示す構成要素と同一の構成要素については、同一の参照番号を付し、説明を省略する。また、図4(a)及び(b)においては、モータ29及びコントローラ30は省略されている。
図4(a)において、排紙トレイ21の側面(両側面)には排紙トレイ21の表面と平行に延びるラック41が形成されており、このラック41にはピニオン42が形成された回転軸体(図示せず)が排紙方向を横切って挿入され、ラック41とピニオン42とが噛み合っている。この回転軸体を中心軸として回転軸体にはローラ43が装着されており、ローラ43は排紙方向を横切る方向に延びている。
なお、ローラ43は排紙トレイ21の幅よりも僅かに小さい長さを有するものであればよく、また、排紙トレイ21の幅に比べてその長さが十分に短い複数のローラ43を回転軸体に装着するようにしてもよい。
排紙トレイ21の表面にはローラ43の周面が排紙トレイ21の表面から突出する切り欠き部(図示せず)が形成されており、この切り欠き部の排紙方向長さは、前述のラック41の長さよりも長い。つまり、ピニオン42がラック41の端部に位置した際においても、ローラ43の突出が妨げられることない長さを、切り欠き部は有しており、例えば、切り欠き部の長さはラック41の長さ+ローラ43の半径よりも僅かに長い。
この切り欠き部はゴム等の薄膜部材44で覆われており、この結果、薄膜部材44はローラ43の周面に押されて、ローラ43の周面形状に応じて、図4(a)に示すように盛り上がることになる。
図2及び図3で説明したように、コントローラ30はサイズ検知及び枚数検知に応じてモータ29によってピニオン42を回転駆動し、これによって、ローラ43を回転しつつ、ラック41をガイドとしてローラ43をラック41に沿って移動させる(実線矢印で示す方向)。図4(a)に示す例では、ピニオン42がラック41の左端近傍(排紙方向上流側端)に位置する状態がA4版サイズ、ピニオン42がラック41のほぼ中央に位置する状態がB4版サイズ、ピニオン42がラック41の右端近傍(排紙方向下流側端)よりも僅かに排紙方向上流側に位置する状態がA3版サイズと規定されており、コントローラ30には、ピニオン42がラック41の左端にある状態がローラ基準位置として設定されている。
また、図4(a)に示す例では、モータ29として、例えば、ステッピングモータが用いられ、コントローラ30はモータ29に与えるパルス数に応じてローラ43の位置を認識することになる。
いま、用紙サイズがA4版である際には、ピニオン42がラック41の左端近傍に位置付けられて、ローラ43が、図4(a)に破線で示す位置となる(つまり、図4(b)に示す位置とする)。この際、コントローラ30では、排紙枚数に応じてピニオン42をラック41に沿って移動する(つまり、ローラ43を移動する)。言い換えると、排紙枚数が少ない状態では、ピニオン42をラック41の左端よりも僅かに排紙方向下流側に位置づけ、排紙枚数が増えるにつれて、コントローラ30はピニオン42をラック41の左端に近づける。
このようにすれば、排紙枚数が少ない状態では、用紙先端よりもローラ43が離れた位置にある結果、用紙先端からみて薄膜部材44の傾斜は浅くなり、排紙枚数が多くなると、用紙先端からみて薄膜部材44の傾斜を深くなる。
用紙サイズがB4版である際には、ピニオン42がラック41の中央部近傍に位置付けられて、ローラ43が、図4(a)に実線で示す状態となる。この際においても、排紙枚数が少ない状態では、ピニオン42をラック41の中央よりも僅かに排紙方向下流側に位置づけ、排紙枚数が増えるにつれて、コントローラ30はピニオン42をラック41の中央に近づけることになる。
同様にして、用紙サイズがA3版である際には、ピニオン42がラック41の右端近傍に位置付けられて、ローラ43が、図4(a)に一点鎖線で示す状態となる。この際においては、排紙枚数が少ない状態では、ピニオン42をラック41の右端に位置付け、排紙枚数が増えるにつれて、コントローラ30はピニオン42を、ラック41の右端からラック41の排紙方向上流側に移動させて、実質的に薄膜部材44の傾斜角を深くする。
なお、上述の説明では、ローラ43及び薄膜部材44がシート支持部材に相当し、サイズ検知、枚数検知(又は厚さ検知)、コントローラ30、モータ29、ラック41、及びピニオン42が集合的にシート支持部材駆動手段として機能し、ローラ43を排紙方向に用紙サイズに応じて対応付ける点がシートサイズに対応してシート支持部材を排紙トレイ21に設けることに対応する。
シートのサイズに対応付けてシート積載部にシートの一端部を支持するシート支持部材を配置し、シート支持部材をシート積載部の表面に対する傾斜角が可変として、シートのサイズに応じてシート支持部材のいずれかを選択し、シートの排出枚数に応じて選択されたシート支持部材の傾斜角を変化させるようにしたから、シートサイズに関係なく良好にシートをスタックすることができる結果、画像形成装置に用いられる排紙部又は原稿給送装置等に適用できる。
本発明によるシートスタック装置の実施例1である用紙排紙装置の一例を示す図である。 図1において、用紙サイズ毎の動作を説明するための図であり、(a)はA4版サイズの用紙が排紙される際の動作を説明するための図、(b)はB4版サイズの用紙が排紙される際の動作を説明するための図、(c)はA3版サイズの用紙が排紙される際の動作を説明するための図である。 図1において、B4版サイズの用紙が排紙される際のシート支持部材の傾斜角の変化を説明するための図であり、(a)は排出枚数が少ない状態におけるシート支持部材の傾斜角を説明するための図、(b)は排出枚数が多い状態におけるシート支持部材の傾斜角を説明するための図である。 本発明によるシートスタック装置の実施例1である用紙排紙装置の他の例を示す図であり、(a)はB4版サイズの用紙が排紙される際の動作を説明するための図、(b)はA4版サイズの用紙が排紙される際の動作を説明するための図である。 排紙トレイの傾斜角が小さい場合の排紙状態を説明するための図であり、(a)は排紙枚数が少ない状態を示す図、(b)は排紙枚数が多い状態を示す図である。 排紙トレイの傾斜角が大きい場合の排紙状態を説明するための図であり、(a)は排紙枚数が少ない状態を示す図、(b)は排紙枚数が多い状態を示す図である。
符号の説明
20 用紙排紙装置
21 用紙排紙トレイ(シート積載部)
22a 用紙後端受け部
23 排紙ローラ
25a〜25c 支持部材(シート支持部材)
29 モータ
30 コントローラ
41 ラック
42 ピニオン43 ローラ
44 薄膜部材

Claims (6)

  1. 所定の方向に排出されるシートをスタックする際に用いられるシートスタック装置であって、
    前記シートを積載するシート積載部と、
    前記シートのサイズに対応付けて前記シート積載部に配置され、前記シートの一端部を支持し前記シート積載部の表面に対する傾斜角が可変なシート支持部材と、
    前記シートのサイズに応じて前記シート支持部材を選択し、前記シートの排出枚数に応じて該選択されたシート支持部材の傾斜角を変化させるシート支持部材駆動手段とを有することを特徴とするシートスタック装置。
  2. 前記シート支持部材駆動手段は前記シートの排出枚数が増加するにつれて前記シート支持部材の傾斜角を大きくするようにしたことを特徴とする請求項1記載のシートスタック装置。
  3. 前記シート支持部材駆動手段は前記シートの排出枚数が予め規定された閾値枚数を越えると前記シート支持部材の傾斜角を大きくするようにしたことを特徴とする請求項1記載のシートスタック装置。
  4. 前記シート積載部に排出されたシート枚数が予め規定された枚数を越えると、前記シート積載部へのシート排出を停止する停止手段を有することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載のシートスタック装置。
  5. 前記シート積載部に排出されたシートの排出枚数をカウントするカウンター手段を備え、前記シート支持部材駆動手段は前記カウンター手段のカウント値に応じて前記排出枚数を認識するようにしたことを特徴とする請求項1記載のシートスタック装置。
  6. 前記シート積載部の表面までの距離を検出するとともに、前記シート積載部に排出されたシートの最上位に位置するシートまでの距離を検出して前記シート積載部に排出されたシートの厚さを得るシート厚検出手段を備え、
    前記シート支持部材駆動手段は前記排出枚数に代えて前記シートの厚さに応じて前記選択されたシート支持部材の傾斜角を変化させるようにしたことを特徴とする請求項1記載のシートスタック装置。
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