JP2009001421A - 用紙排出方法、用紙排出装置及びそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 待機時のトレイ高さに依存せず簡易な構造で用紙保持を実現する用紙排出方法、用紙排出装置を提供すること。
【解決手段】 用紙Ｐを排出する排出口７０と、排出口７０の下方に設けられたシャッタ部１０と、排出された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１６６と、シャッタ部１０に設けられ、排紙トレイ１６６に対して相対的に近づくことで、排紙トレイ１６６との間に用紙Ｐを挟み、用紙Ｐを保持しつつ直線移動する押さえ部材１と、を備える用紙排出装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成装置に適用される用紙排出方法及び用紙排出装置に関し、特に可動式排紙トレイを有するものに関する。

近年、画像形成部で画像が形成された用紙を積載する排紙トレイが、ジョブ毎に用紙を仕分けして排出することができるように、複数装着された画像形成装置が多数製造されている。このような複数の排紙トレイは、例えば特開２００４−２８４７７３号公報（以下特許文献１）に開示された用紙排出装置のように、少なくとも１つの排紙トレイを可動式とされる場合がある。これにより、収納排紙用紙量を大容量とすることができる。

上記のような可動式排紙トレイを備えた用紙排出装置においては、排紙トレイに用紙が排出される際に、排出されてきた用紙の先端が、排紙トレイに排出済の用紙上面と摺接することになる。そのため、この摺接によって、排出済の用紙が移動してしまい、排紙トレイ上に整列して積層されなくなってしまうという問題がある。特に、ステイプル処理された用紙束では、ステイプル箇所が突出しているため、その箇所同士が干渉し合うことになる。よって、後続の用紙束が排出される毎に、排出済みの用紙束が排紙トレイから押し出され、整列して積層させることを妨げる。

これに対し、上記特許文献１では、排出済みの用紙を整列して積層させるために、可動式排紙トレイの基端部に排出済みの用紙の後端部を押さえる複数の押さえ部材を設けている。この押さえ部材は、用紙の排出方向に直交する方向を軸とする、回転駆動する回転軸に設けられている。この回転軸が駆動回転することにより、押さえ部材も回動して用紙の後端部を押さえる。
特開２００４−２８４７７３号公報

しかしながら、上記構成は、押さえ部材が回転軸に設けられているため、押さえ動作が回転軸の位置付近に限定され、可動式排紙トレイの待機時のトレイ高さがジョブ毎に異なる場合は押さえ動作を行うことが困難である。さらに、回転軸を駆動するための駆動装置が必要であるため、この紙押さえ機構の構造が複雑になる点、且つ装置のコストが増加する点で改善の余地があった。

また、回動して用紙を押さえる押さえ部材は、積載される用紙の最上面の用紙の高さによって、回転する角度が変わる。用紙高さが高く、回転角度が小さい場合、押さえ部材の用紙押さえ面が用紙を押し出すように用紙に当たる恐れがあった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、待機時のトレイ高さに依存せず簡易な構造で用紙保持を実現する用紙排出方法、用紙排出装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、本発明の一態様における用紙排出装置は、用紙を排出する排出部と、前記排出部の下方に設けられた壁部材と、排出された前記用紙を受けるトレイと、前記壁部材に設けられ、前記トレイに対して相対的に近づくことで、前記トレイとの間に前記用紙を挟み、前記用紙を保持しつつ直線移動する押さえ部材と、を備えたことをその要旨とする。

本発明によれば、後続で排出される用紙の摺接による排出済み用紙のズレを抑制し、排出用紙の整合を維持しつつ積載させることができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜図１３を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる用紙排出装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

画像形成装置本体１１０は、モノクロ画像及びカラー画像が形成可能であり、用紙後処理装置１２０に接続されている。画像形成装置本体１１０は、用紙を収納する用紙収納部１１２と用紙に画像を形成する画像形成部１１３とを備える。画像形成部１１３は、回転する転写ドラム部１１４と、その周囲に帯電部１１５と像露光部１１６と現像部１１７と転写部１１８Ａと除電部１１８Ｂとクリーニング部１１９を有する。帯電部１１５によって転写ドラム部１１４の表面に帯電を行い、その後像露光部１１６のレーザによって露光走査を行い、現像部１１７によって反転現像して転写ドラム部１１４の表面にトナー像を形成する。

用紙収納部１１２から給紙された用紙は、画像形成部１１３の転写位置に配置され、転写部１１８Ａにより前記トナー像が転写される。そして、除電部１１８Ｂによって除電された用紙は、搬送されて排紙部１１１から排出され、用紙後処理装置１２０へ搬入される。

以上の画像形成処理後、クリーニング部１１９は転写ドラム部１１４の表面に残留するトナーを除去する。これにより、次回の画像形成処理に対しての準備が整う。

図２は、用紙後処理装置１２０付近の拡大図である。用紙後処理装置１２０は、穿孔処理等の後処理を行うパンチャーユニット部１３０と、用紙を第２後処理部１５０又は第１後処理部１６０の何れかへ振り分ける用紙分岐部１４０と、中綴じ処理及び中折り処理等の後処理を行う第２後処理部１５０と、通常の印刷処理からの排紙、用紙のソート、用紙束端部の綴じ処理等の後処理を行う第１後処理部１６０と、で構成される。用紙後処理装置１２０は、ユーザによる画像形成装置本体１１０の操作パネルの入力指示や画像形成装置１００にＬＡＮを介して接続されたＰＣ等の印刷指示に従って、用紙を第２後処理部１５０又は第１後処理部１６０の何れかに搬送し、後処理を施す。

複数の搬送ローラで構成される排紙部１１１から排出された用紙は、用紙搬送方向下流側に設けられたパンチャーユニット部１３０に搬入される。パンチャーユニット部１３０は、パンチャー１３１を有し、用紙に穿孔する。パンチャーユニット部１３０は、本実施形態においては用紙後処理装置１２０の一部として機能する。

パンチャーユニット部１３０から排出された用紙は、用紙搬送方向下流側に設けられた用紙分岐部１４０へ搬入される。用紙分岐部１４０は、用紙の搬送方向を偏向する分岐部材１４１と、第２後処理部１５０への用紙搬送路である第２搬送路１４２と、第１後処理部１６０への用紙搬送路である第１搬送路１４３と、を備える。分岐部材１４１は、上述のユーザの印刷指示によって選択された用紙後処理に従って、用紙を第２搬送路１４２又は第１搬送路１４３の何れかの方向へ偏向して導く。

中折り処理及び中綴じ処理が行われる場合、分岐部材１４１で第２搬送路１４２に偏向される用紙は、ステイプル１５１及びアンビル１５２により、中央部に２箇所綴じ処理が施される。次に、中綴じ処理が施された用紙束は、折りブレード１５３及び折りローラ１５４によって中央部で２つ折り処理が施される。折り処理が施された用紙束は、排出ローラ１５５によってスタックトレイ１５６へ排出される。

一方、通常の印刷処理からの排紙、用紙のソート、用紙束端部の綴じ処理等の後処理が行われる場合、用紙は、分岐部材１４１で第１搬送路１４３に偏向され、第１後処理部１６０へ搬送される。第１後処理部１６０は、選択された後処理に応じて搬送路を切り替える分岐部材１６１と、通常の印刷用紙が順次積載されるルーフトレイ１６２と、綴じ処理を行う用紙束を載置する処理トレイ１６３と、用紙束を綴じ処理するステイプラ１６４と、綴じ処理や用紙搬出に必要な時間を確保するため搬送されてくる用紙を一時的に溜めておく待機トレイ１６５と、綴じ処理やソート処理された用紙束が積載される排紙トレイ１６６と、を備える。第１搬送路１４３から搬入される用紙は、分岐部材１６１によって上下２つの方向の何れかに偏向して導かれる。

第１後処理部１６０内部には、特に図示や符号を付しての説明を割愛するが、上記構成要素以外に、用紙と接する又は用紙を搬送する各種搬送ローラやその他の装置が設けられている。これらの装置は、各種モータやソレノイド等の電気機械装置により駆動される。またこれらの電気機械装置は、後述するマイクロプロセッサ等を含む制御システムにより制御される。第１後処理部１６０として例えば特開２００７−７６８６２号公報に記載された構成を用いてもよい。

パンチャーユニット部１３０での処理以外に特別な後処理を行わない通常印刷の場合、用紙は分岐部材１４１によって搬送路が偏向され、第１搬送路１４３へ導かれる。続いて、分岐部材１６１によって上方向に偏向され、搬送ローラによってルーフトレイ１６２に用紙を排出することもできる。また、分岐部材１６１によって下方向に偏向され、待機トレイ１６５に積載した用紙を排紙トレイ１６６に排出する場合もある。

中綴じ処理や中折り処理は行わず、用紙束端部の綴じ処理や部数を刷るときのソート処理を行う場合、用紙は分岐部材１４１によって第１搬送路１４３へ導かれる。続いて、分岐部材１６１によって下方向に偏向され、搬送ローラによって待機トレイ１６５へ排出される。

待機トレイ１６５は、左右に移動可能である一対の中間待機トレイ部品（図示せず）からなり、この待機トレイ部品が閉じた状態で用紙を受け取る。この待機トレイ１６５は、順次搬送される用紙を一時的に蓄積することで用紙搬送の流れを調節し、後述する用紙搬送路下流にて行われる用紙の搬出や用紙束の端部綴じに要する時間を確保することで、用紙の後処理をスムーズにしている。また、中間待機トレイローラ１６７は、待機トレイ１６５に蓄積された用紙の整合をはかる。

待機トレイ１６５に所定枚数の用紙が蓄積されると、中間待機トレイ部品が開き、用紙束は自重により、あるいは強制的に落下させる落下補助部材の作動により、処理トレイ１６３へ滑落する。用紙束は、処理トレイ１６３において整合部材（図示せず）により縦横端部を揃える整合処理が施される。

用紙束を綴じる場合、処理トレイ１６３に所定枚数の用紙が整合されて蓄積されると、ステイプラ１６４により綴じ処理が行われる。ステイプラ１６４により綴じ処理が行われた用紙束は、排紙トレイ１６６へ搬出・積載される。

ソート処理のみが行われる場合、処理トレイ１６３に搬送されて整合された用紙束は、ステイプラ１６４による綴じ処理を行わず、排紙トレイ１６６へ搬出・積載される。排紙トレイ１６６は、図示しない昇降モータ、ギア及びベルトなどによって図中の矢印の方向に昇降変位される。

以下、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して、第１後処理部１６０の排紙トレイ１６６付近について詳細に説明する。図３（ａ）は、第１後処理部１６０の排紙トレイ１６６付近を示す斜視図である。また、図３（ｂ）は、第１後処理部１６０の排紙トレイ１６６付近の概略構成を示す断面図である。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付して説明する。

ソート処理又はステイプル処理された、処理トレイ１６３上の用紙Ｐを排紙トレイ１６６まで搬送する搬送手段として搬送ベルト５０及び複数の排出ローラ３０が設けられている。排出ローラ３０は、駆動部によって回転制御され、用紙Ｐを可動式排紙トレイ１６に排出する際に回転する。ローラ６０は整合した用紙をステイプラ１４の方向に導くときと、ステイプル処理された用紙Ｐを排出する時とで逆方向に回転する。

搬送ベルト５０によって搬送された用紙Ｐは、排出口７０から排紙トレイ１６６に排出される。排出された用紙Ｐは、駆動部（図示せず）により白抜きの矢印方向に昇降する排紙トレイ１６６に受取られる。

排出口７０付近には、排紙トレイ１６６の昇降（白抜き矢印方向）動作と独立又は連動して白抜き矢印と並行である方向に昇降するシャッタ部１０が設けられている。シャッタ部１０は、所定の間隔を持つ複数の板状部材によって構成され、この複数の板状部材が一体となり昇降する。シャッタ部１０は、排紙された用紙Ｐが、排紙トレイ１６６が排出口７０付近の高さに移動することによって排出口７０へ逆流しないように昇降制御されている。

シャッタ部１０には、排紙トレイ１６６に受け取られた用紙Ｐの最上面を検出する第１のセンサ８０と用紙Ｐのシャッタ部１０側の端部（以下用紙Ｐの後端部）を押さえる押さえ部材１が設けられている。シャッタ部１０の中央部分を形成する２枚の板状部材に１対の第１のセンサ８０が設けられている。第１後処理部１６０は、第１のセンサ８０の検出結果に従って、排紙トレイ１６６の高さ位置を制御する。１対の第１のセンサ８０を挟むように１対の押さえ部材１がシャッタ部１０に設けられている。

排紙トレイ１６６は、排出口７０から排出された用紙Ｐをトレイ上に確保し、且つシャッタ部１０へ突き当てて整合するために所定の傾斜角度を有している。排紙トレイ１６６には、トレイ上の用紙の有無を検出する第２のセンサ９０と、後述するハの字状のリブ２０が設けられている。第２のセンサ９０は重みセンサであり、排紙トレイ１６６上に用紙Ｐが排出された場合は、第２のセンサ９０によって検出することができる。

以下、本発明の主要部分について、図４〜図８を参照して説明する。図４は、押さえ部材１付近を拡大した斜視図を示す。シャッタ部１０には、凹部１１が設けられている。この凹部１１の底部には、開口部１２が設けられている。開口部１２から突出する押さえ部材１は、シャッタ部１０の表面より突出する頭部１ａと押さえ部１ｂを有する。

押さえ部材１は、頭部１ａの最上部及び押さえ部１ｂの最底部がそれぞれ開口部１２の上限及び下限に当たる範囲で、凹部１１内を上下方向（白抜き矢印方向）に移動可能である。押さえ部材１は、後述するように、頭部１ａに用紙が当たる圧力を受けると容易に回動してシャッタ部１０の表面から突出する部分を凹部１１内に収容することができる。これにより、排紙トレイ１６６に排出される用紙が押さえ部材１によって妨害され、排出落下軌道が変わることを抑制することができる。

押さえ部１ｂは、排紙トレイ１６６の表面に略平行となる角度を有する。上述の押さえ部材１が回動する動作時以外は、押さえ部材１は、押さえ部１ｂが上記角度を維持しつつ上下方向に移動する。尚、押さえ部材１は、後述するように、下方向へ付勢されている。これにより、排紙トレイ１６６が上昇する又はシャッタ部１０が下降するだけで、トレイ上の用紙の後端部をトレイ表面に略垂直方向で押さえることができる。また、押さえ部１ｂの表面に高摩擦係数の部材（例えばゴム）を設けることによって上記押さえ効果を促進させても良い。

図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、押さえ部材１付近の構成をしめす側面からの断面図及び背面からの断面図を示す。シャッタ部１０は、シャッタ表面部１０ａと、シャッタ背面部１０ｂと、シャッタ表面部１０ａとシャッタ背面部１０ｂとの間に設けられた空隙であるガイド溝１１によって構成されている。

押さえ部材１のガイド溝１１内部にある部分には、第１のガイドピン２及び第２のガイドピン３が設けられている。ガイド溝１１は、後述する押さえ部材回動部を除き、第１のガイドピン２及び第２のガイドピン３が摺動できる間隔を有する。押さえ部材１に設けられた第１のガイドピン及び第２のガイドピン３がガイド溝１１内を摺動することにより、押さえ部１ｂが排紙トレイ１６６の表面に略平行である所定の角度を維持しつつ、押さえ部材１が上下方向に移動できる。

押さえ部材１のガイド溝１１内部にある部分の最下部には、コイルバネ４の一端が接続されている。コイルバネ４の他端は、シャッタ表面部１０ａの背面下部に接続されている。これにより、押さえ部材１が上下方向に移動する際に、押さえ部材１を下方向へ付勢する。

図６（ａ）及び（ｂ）は、押さえ部材１の待機時の押さえ部材１付近の構成を示す、それぞれ側面からの断面図及び背面からの断面図である。ガイド溝１１には、第１のガイドピン２を受けて下方への移動を止める第１のストッパ１２と第２のガイドピン３を受けて下方への移動を止める第２のストッパ１３とが設けられ、押さえ部材１の下方移動の下限が定められている。

図７（ａ）及び（ｂ）は、押さえ部材１の上方移動時の押さえ部材１付近の構成を示す、それぞれ側面からの断面図及び背面からの断面図である。ガイド溝１１は、幅方向の空隙が先端に行くに従って狭まる形状を有する。このため、ガイド溝１１の幅が第１のガイドピン２の長手方向の長さと同じになる時に第１のガイドピン２の上方移動が止められることにより、押さえ部材１の上方移動の上限が定められている。

また、図６に比べ、コイルバネ４の長手方向の長さが伸長している。コイルバネ４の特徴上、伸長長さに比例して復元力が増加する。つまり、図７の状態は、図６の状態よりも、押さえ部材１を下方へ付勢する力が強い。用紙の積載高さが増加するに従い、最上面の用紙の起伏が変化し、用紙束の整合性を維持することが困難になる。上記構成によれば、用紙の積載高さが増加するに従って、押さえ部材１による押さえる力が増加するため、上記問題を抑制することができる。

図８は、押さえ部材１付近の構成を、押さえ部材１の回動時の、側面からの断面図を示す。ガイド溝１１の下側部分には、厚み方向に膨らみ、ガイドピンが摺動する以上のスペースが設けられている。これにより、押さえ部材１の頭部１ａに圧力が加わると、第１のストッパ１２に支持された第１のガイドピン２を軸として、第２のガイドピン３がシャッタ背面部１０ｂ側に移動して、押さえ部材１を回動させることができる。

押さえ部材１が回動することにより、押さえ部材１がシャッタ表面部１０ａから突出する部分（頭部１ａ及び押さえ部１ｂ）をシャッタ表面部１０ａ内に収容することができる。これにより、排出されてトレイへ落下する用紙の後端部が、押さえ部材１によって妨害され、排出落下軌道が変わることを抑制することができる。

押さえ部材１に接続されているコイルバネ４は、図のようにシャッタ背面部１０ｂ側に傾斜する。押さえ部材１の待機時（図６（ａ）参照）に比べ、コイルバネ４の長さは、僅かに伸びている。よってコイルバネ４は、図８の状態から図６の状態へ戻ろうとする力が働く。

つまり、排出された用紙が押さえ部材１の頭部１ａに衝突した時、用紙（特に用紙束）の衝突等の僅かな力によっても、押さえ部材１が回動することによって突出部をシャッタ表面部１０ａ内に収容することができる。また、頭部１ａに加わった圧力が解消すると、コイルバネ４の復元力により再び押さえ部材１の頭部１ａ及び１ｂをシャッタ表面部１０ａから突出させる状態（図６参照）に戻ることができる。

次に、図９〜図１１を参照して用紙を押さえる動作を説明する。図９は、画像形成装置１００を制御する制御系を示すブロック図である。図９において、制御回路１７０は画像形成装置本体１１０の制御を行う制御回路であり、例えばＣＰＵを含むマイクロプロセッサで構成されており、操作部１７１の操作に応答して画像形成のために各部の制御を行う。

操作部１７１は、各種のキー１７２及びタッチパネル式の表示部１７３を有している。例えばコピー部数等の指示は、キー１７２を用いて行い、用紙サイズ、用紙種類、ステイプルの指示などは表示部１７３のタッチパネルを操作して行う。

また、制御回路１８０は用紙後処理装置１２０の制御を行う制御回路であり、例えばＣＰＵを含むマイクロプロセッサで構成されている。制御回路１８０は、画像形成装置本体１１０の制御回路１７０と互いに情報の伝達を行い、画像形成の動作と用紙後処理装置１２０の動作が連携するように、用紙後処理のために各部の制御を行う。

また、制御回路１８０は、排紙トレイ１６６を昇降するモータ１８１とシャッタ部１０を駆動するモータ１８２と搬送ベルト５０を駆動するモータ１８３の制御を行う。つまり制御回路１８０は、排紙トレイ１６６の昇降を制御する排紙トレイ制御部と、シャッタ部１０の昇降を制御するシャッタ部制御部と、搬送ベルト５０による用紙の排出を制御する排出制御部と、を構成する。

さらに制御回路１８０には、第１のセンサ８０及び第２のセンサ９０からの検出結果が入力される。制御回路１８０は、第１のセンサ８０及び第２のセンサ９０の検出結果に応答して排紙トレイ１６６を昇降する。また、制御回路１８０は、第２のセンサ９０の検出結果に応答して動作するカウンタ１８４を有している。

図１０（ａ）は、排紙トレイ１６６が上昇して用紙Ｐの後端部が押さえ部材１によって押さえられた時の、第１後処理部１６０の排紙トレイ１６６付近を示す斜視図である。また、図１０（ｂ）は、排紙トレイ１６６が上昇して用紙Ｐの後端部が押さえ部材１によって押さえられた時の、第１後処理部１６０の排紙トレイ１６６付近の概略構成を示す断面図である。

ソート処理された用紙Ｐ、或いはステイプル処理が行われた用紙束は、搬送ベルト５０の回転によって、排紙トレイ１６６に排出される。この時、排紙トレイ１６６は、押さえ部材１に接触しない待機位置の高さ（図３参照）で、排出される用紙Ｐを受け止める。排紙トレイ１６６によって受け止められた用紙Ｐは、排紙トレイ１６６に設けられた傾斜によって、シャッタ部１０側へ滑落し、用紙Ｐの後端部がシャッタ部１０に当たることで用紙搬出方向の整合が行われる。このとき、用紙Ｐの後端部は、排紙トレイ１６６と押さえ部材１の間にある。

搬送ベルト５０を駆動するモータ１８２は、パルス電力に同期して動作するステッピングモータである。図示しないカウンタによって、この駆動パルスをカウントし、所定のカウント数になると、排紙トレイ１６６又はシャッタ部１０を昇降制御される。これにより、用紙Ｐの後端部を挟んで保持する動作（チャック動作）と後端部を離す動作（リリース動作）の動作タイミングを最適に実現することができる。

排紙トレイ１６６に設けたセンサ９０は、用紙Ｐが排紙トレイ１６６に排出されたことを検出し、制御回路１８０のカウンタ１８４はカウント動作を開始する。また、図１０に示すように、制御回路１８０は、排紙トレイ１６６を上昇させることによって、下方向に付勢されている上下移動可能な押さえ部材１と排紙トレイ１６６とで用紙Ｐの後端部を挟ませる。これにより、整合された用紙Ｐが整合性を維持したまま保持される。

図１１（ａ）及び（ｂ）は、排紙トレイ１６６の上昇時の押さえ部材１付近の断面図を示す。図１１（ａ）は、押さえ部材１と排紙トレイ１６６とで用紙Ｐの後端部を挟んだ状態を示す。図１１（ｂ）は、用紙Ｐの後端部が第１のセンサ８０に接触する高さ位置まで排紙トレイ１６６がさらに上昇した状態を示す。

下方向に付勢された押さえ部材１がシャッタ部１０内を摺動できるため、用紙Ｐを押さえ部材１とトレイ表面で保持したまま、排紙トレイ１６６が上昇する。トレイが上昇し、用紙Ｐの後端部が第１のセンサ８０に接触することにより、排紙トレイ１６６上に積載された用紙の最上面を検知することができる。この検知結果は、制御回路１０へ入力される。

次の用紙が排出される場合は、次の用紙が既にトレイ１６６上にある用紙Ｐに突き当たり摺接する時まで用紙Ｐの後端部が押さえ部材１によってトレイへ押圧される。これにより、次に排出される用紙が既にトレイ上に保持された用紙を摺接して突き動かし、ズレ等の整合性が崩れることを抑制することができる。

次に排出された用紙が、排紙トレイ１６６へ受け取られシャッタ部１０側へ滑落するときには、排紙トレイ１６６は下降して、次の用紙及び用紙Ｐが押さえ部材１と可動式排紙トレイとの間に来るように制御されている。この一連の動作を繰り返すことで、排紙トレイ１６６上に積載される用紙の整合性を確保しつつ新たな排出用紙を受取ることができる。

カウンタ１８４は、画像形成装置本体１１０から排出される用紙の枚数を順次カウントして、排紙トレイ１６６に積載された用紙の枚数が予め設定した枚数に達したとき、ユーザにアラーム等で報知する役割を担っている。つまり、トレイ１６６がフル状態にあることを知らせるために利用される。

また、用紙排出時に、排紙トレイ１６６は、図３（ａ）で示すように、第１のセンサ８０付近の高さ位置（以下待機位置）で待機している。排紙トレイ１６６に積載される用紙が増えるに従って、用紙の最上面が第１のセンサ８０の高さ位置（以下第１の高さ位置）を超えないように排紙トレイ１６６の待機位置が下降する制御がなされる。

即ち排紙トレイ１６６は、用紙が排出される毎に一旦下降し、再び上昇する。そして、押さえ部材１によって用紙後端部を押さえ、続いてセンサ８０によって排紙トレイ１６６上の用紙の上面が検出されると、その位置で排紙トレイ１６６は停止して、用紙の上面が常に第１の高さ位置になるようにしている。よって、第１のセンサ８０よりも下方に設けられている押さえ部材１は、第１のセンサ８０で用紙上面を検知する前に、常に積載された用紙の後端部を押圧するため、第１のセンサ８０の誤検知を防止することができる。

次に、排紙トレイ１６６上に設けられたハの字状のリブ２０について説明する（図３参照）。図１２（ａ）は、図３（ｂ）の一部を示す断面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）で示す部分を上から見た概略構成を示す図である。

用紙Ｐを排出口（排出口７０）から排出方向（黒矢印）へ排出する排出部（搬出ローラ３０及び搬出ベルト５０）と、前記排出口（排出口７０）の下方に設けられた壁部材（シャッタ部１０）と、排出された用紙Ｐを受けて、前記壁面（シャッタ部１０）側に滑落させる傾斜を有し、前記壁面（シャッタ部１０）に沿って上昇移動するトレイ（排紙トレイ１６６）と、前記トレイ（排紙トレイ１６６）上に前記壁部材（シャッタ部１０）側から前記排出方向へ延設され、前記トレイ（排紙トレイ１６６）上の用紙Ｐの前記壁部材（シャッタ部）側とは逆側の端部が上に凸の湾曲部を有するように用紙Ｐを支持する突起部（リブ２０）と、を備える。

図１２（ａ）が示すように、リブ２０は、排紙トレイ１６６の先端付近に山部を有し、シャッタ部１０側に近づくに従って漸次高さが減少する形状を有する。これにより、排紙トレイ１６６の勾配角を増加させることなく、積載される用紙の勾配角を増加させることができる。

トレイの勾配角が極端にあると、可動排紙トレイ１６６が上昇制御で最も高い位置に来るときに、トレイの先端が用紙後処理装置１２０の最上部よりも突出する部分が増大するため、装置用のスペースが増大する問題がある。リブ２０を設けることにより、上記問題を回避するとともに積載される用紙の勾配角を増加させることができる。

また、図１２（ｂ）が示すように、一対のリブ２０がハの字状（又はＶ字状）に設けられている。一対のリブ２０は、排出時に用紙の中央部を搬送する２つの搬送ローラ３０に対向する位置から、ハの字状に漸次間隔が広がるように延設されている。リブ２０は、上記２つの搬送ローラ３０の中間から用紙の排出方向へ伸びる直線１９０において、略線対象になるように設けられている。さらに、一対のリブ２０は、２つの押さえ部材１から用紙が排出される方向に延びる２つの直線１９１の間に設けられている。少なくとも、一対のリブ２０のシャッタ部１０側の一端が、押さえ部材１の間にあること、つまり２つの直線１９１の間にあることが好ましい。

排紙トレイ１６６上の用紙Ｐは、その重心が２つのリブ２０の間に来るように、用紙Ｐの中央部を一対のリブ２０によって支持されている。これにより、用紙Ｐは、後述するように、直線１９０に沿って上に凸の半円形柱状（カマボコ型状）の形状を有し、トレイ上に積載される。実際には、一対のリブ２０がシャッタ部１０付近から離れるに従って間隔が広がるハの字形状に設けられているため、上記用紙Ｐが形成する半円形柱状もシャッタ部１０付近から離れるに従って半円形が横方向に広がる形状を有する。

一対のリブ２０のシャッタ部１０側の一端は、２つの押さえ部材１の間に来るように設けられている。これにより、押さえ部材１による紙押さえ動作時に、リブ２０によって形成される用紙Ｐのカマボコ型状の湾曲を促進させることができる。

図１５（ａ）は、リブ２０を持たない従来の排紙トレイ１６６が大量の用紙を積載した時の正面からの概略構成を示す正面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）における直線ＡＡ´間の断面図である。排紙トレイ１６６は、その表面の水平方向に対する傾斜がシャッタ部側で３８°あり、シャッタ部から離間した所定の位置で、２４°に変化する形状を有する。

従来の排紙トレイ１６６は、用紙排出方向に対して所定の上り坂の勾配（傾斜）を有し、排紙された用紙を受け止めてトレイ上に確保するとともに順次排出される用紙を積載させる。排紙トレイ１６６に受け止められた用紙は、第１後処理部１６０のシャッタ部１０等の壁面１２５に突き当たることで、整合されつつ積載される。

しかしながら、上記従来の構成のみであると、排紙トレイ１６６上に大量の用紙が積載された場合、上部に積載された用紙の先端部である点線の楕円で囲まれた部分で用紙排出方向に対して下り坂部分が形成されてしまう。これにより排出された用紙がこの下り坂部分を滑落して排紙トレイ１６６上に確保されずに漏出する問題があった。

つまり、画像形成装置本体１１０内等で画像が形成される際や用紙後処理装置１２０内で搬送される際、用紙は常に用紙搬送方向に垂直な方向に長手方向を有するローラによって処理・搬送が施される。これにより、特に剛性（腰）が十分にない用紙は、用紙搬送方向に垂直な方向を軸として丸まる（挫屈する）癖が付加されてしまう。このように用紙が丸まる（挫屈する）現象を以下ルーパー（尺取り虫）現象と呼ぶ。

図１３（ａ）は、リブ２０を備える本発明の第１実施形態に懸かる排紙トレイ１６６が大量の用紙を積載した時の正面からの概略構成を示す正面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）における直線ＡＡ´間の断面図である。排紙トレイ１６６は、その表面の水平方向に対する傾斜がシャッタ部側で３８°あり、シャッタ部から離間した所定の位置で、２４°に変化する形状を有する。

排紙トレイ１６６の表面には、一対のリブ２０が設けられている。図１３（ｂ）が示すように、リブ２０は、水平方向に対して３５°の傾斜を有する。図１３（ａ）が示すように、一対のリブ２０を介して用紙がトレイ上に積載されることにより、用紙は、用紙搬送方向に平行な方向を軸として、上に凸のアーチ状（かまぼこ状）を形成し、積載されている。つまり、用紙の壁面部１２５側とは逆側の端部の少なくとも一部が、上に凸の湾曲部を有する。

これにより、積載される用紙が用紙搬送方向に垂直な方向を軸として丸まる（挫屈する）ルーパー現象を防止することができる。図１３（ｂ）が示すように、用紙断面が上り坂の傾斜を維持し、上部に積載された用紙の先端部である図中の点線の楕円部分で、上述した下り坂部分が形成されることを抑制できる。よって、排出された用紙がトレイ上に確保されずに漏出することを防止することができる。

また、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）における壁面１２５近傍での直線ＣＣ´間の断面図である。図１３（ｄ）は、図１３（ｂ）における直線ＤＤ´間の断面図である。

図１３（ｃ）が示すように、延設されるリブ２０の始点部分であるため、リブ高さはほとんどない。また、リブの幅は、図１３（ａ）の幅よりも狭い。これにより、リブ２０による効果がほとんどないため、用紙束の壁面１２５付近の断面形状は、ほぼ平坦である。

図１３（ｄ）が示すように、延設されるリブ２０の中腹部分であるため、リブ高さは図１３（ｃ）よりも高く、図１３（ａ）よりも低い。また、リブの幅は、図１３（ｃ）よりも広く、図１３（ａ）よりも狭い。これにより、リブ２０による効果が壁面１２５近傍よりもあるため、用紙束の断面形状は、上に凸のアーチ形状を有する。しかし、図１３（ａ）と比べ、リブ２０の高さがないため、アーチ形状が浅い。

図１３（ａ）が示すように、延設されるリブ２０の終点部分であるため、リブ高さが最大となる。これにより、リブ２０によって、深いアーチ形状を有することができ、且つリブ２０の幅が広いため曲率半径の大きいアーチ形状を得ることが出来る。

以上リブ２０を介して排紙トレイ１６６上に積載された用紙束は、用紙の排出方向（黒塗りの矢印）を先端部とすると、先端部に行くに従って、漸次アーチ形状が深くなる形状を有する。これにより、用紙束の後端部付近には少なくとも平坦形状を有するため、積載された用紙束が横方向（用紙排出方向とは直交する方向）へ流れることを抑制することができる。

本実施形態では、その表面の傾斜が３８°から２４°に変化する形状のトレイを採用して説明したが、例えば傾斜が３２°で変化しないフラットなトレイを用いても、リブ２０があれば本実施形態で説明した効果を奏することができる。

また、本実施形態では、一対の棒状の突起部形状を採用してリブ２０について説明したが、例えば、壁面１２５側から離間するに従って幅方向に広がり、排紙トレイ１６６の傾斜よりも大きい勾配である所定の傾斜を有する一体の部材を、トレイの中央部に設けることでも本実施形態で説明した効果を奏することができる。この部材は、中央部に凹部を有する形状にしても良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態にかかる用紙排出装置も、その基本的な構造は先の第１の実施形態に準じたものとなっている。ただし、本実施形態にかかる用紙排出装置では、用紙が排出される排出口が異なるため可動式排紙トレイの待機位置及びシャッタ部の高さ位置が異なる点を有する。

以下、本実施形態の通常後処理部について図１４を参照して説明する。尚、先の第１の実施形態と同様あるいはそれに準じた構造については、同一符号を付すと共にその詳細な説明を割愛する。本実施形態で重要でない部分に関しては、符号も省略する。

図１４（ａ）は、排紙トレイ１６６のトレイ待機位置が高い状態を示す斜視図である。図１４（ｂ）は、排紙トレイ１６６のトレイ待機位置が高い状態の、概略構成をしめす断面図である。

ＪＯＢ内容が異なる場合、排紙トレイ１６６は、排出口７０付近まで上昇制御され、排出される用紙Ｐを受取るトレイ待機位置で待機する。このとき、トレイに排紙される用紙Ｐが排出口７０へ逆流することを防止するために、シャッタ部１０が排紙トレイ１６６の上昇に伴って上昇制御される。シャッタ部１０は、所定の間隔を持つ複数の板状部材によって構成され、この複数の板状部材が一体となり昇降する。

図１４は、待機トレイ１６５上の用紙（図２参照）を中間待機トレイローラ１６７によって排紙トレイ１６６へ排紙する場合を示している。この場合、可動排紙トレイ１６６の上昇制御に伴い、トレイ待機位置のトレイ表面と押さえ部材１の間に用紙が挿入可能である位置まで、シャッタ部１０は上昇制御される。排紙トレイ１６６に受取られた用紙Ｐは、トレイ勾配によってシャッタ部１０側へ滑落し、シャッタ部１０に当たって整合される。用紙Ｐの後端部は、押さえ部材１とトレイ表面の間にある。

同図が示すように、排紙トレイ１６６は昇降せず、シャッタ部１０が下降制御されることによって、用紙Ｐの後端部は、押さえ部材１と排紙トレイ１６６のトレイ表面とで挟まれる。これにより、用紙Ｐはトレイ上に整合して保持され、次に排出される用紙と接触することによって不整合となることを防止することができる。

以上のように、押さえ部材１は、排紙トレイ１６６が上昇制御される、又は、シャッタ部１０が下降制御されることによって、排紙トレイ１６６との間に用紙Ｐを挟んで保持する。つまり、押さえ部材１は、排紙トレイ１６６に対して相対的に近づくよう直線移動することで排紙トレイ１６６との間に用紙Ｐを挟んで保持する。

（その他の実施の形態）
本発明は、上記各実施形態として示した構造に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で同実施形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

（ａ）上記実施形態では、本発明の「押さえ部材」を下方向へ付勢する手段としてコイルバネを採用したが、本発明はこれに限定されず、押さえ部材の自重を用いても、用紙をトレイ上に押さえる下方向へ力が生じるため上記実施形態で説明した効果を奏することができる。また、コイルバネも弾性体であれば良く、例えばダンパー等を用いても良い。

（ｂ）上記実施形態では、押さえ部材１は、排紙トレイ１６６が上昇制御される、又は、シャッタ部１０が下降制御されることによって、排紙トレイ１６６との間に用紙Ｐを挟んで保持する、としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、排紙トレイ１６６が上昇制御され、且つシャッタ部１０が下降制御されることによって、用紙Ｐを挟んでもよい。また、排紙トレイ１６６が上昇制御され、且つシャッタ部１０が排紙トレイ１６６の上昇速度よりも遅く上昇制御されることで、用紙Ｐを挟んでも良い。

本発明の第１の実施形態にかかる用紙排出装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す断面図。 同実施形態に係る用紙後処理装置１２０付近の拡大図。 同実施形態に係る第１後処理部１６０の排紙トレイ１６６付近を示す斜視図及び概略構成を示す断面図。 同実施形態に係る押さえ部材１付近を拡大した斜視図。 同実施形態に係る押さえ部材１付近の構成をしめす側面からの断面図及び背面からの断面図。 同実施形態に係る押さえ部材１の待機時の押さえ部材１付近の構成を示す側面からの断面図及び背面からの断面図。 同実施形態に係る押さえ部材１の上方移動時の押さえ部材１付近の構成を示す、それぞれ側面からの断面図及び背面からの断面図。 同実施形態に係る押さえ部材１付近の構成を、押さえ部材１の回動時の、側面からの断面図。 同実施形態に係る画像形成装置１００を制御する制御系を示すブロック図。 同実施形態に係る排紙トレイ１６６が上昇して用紙Ｐの後端部が押さえ部材１によって押さえられた時の、第１後処理部１６０の排紙トレイ１６６付近を示す斜視図及び概略構成を示す断面図。 同実施形態に係る排紙トレイ１６６の上昇時の押さえ部材１付近の断面図。 同実施形態に係る図３（ｂ）の一部を示す断面図及び上から見た概略構成を示す図。 同実施形態に係るリブ２０を備える排紙トレイ１６６が大量の用紙を積載した時の正面からの概略構成を示す正面図、その断面図、及び図１３（ｂ）の断面図。 本発明の第２の実施形態に係る排紙トレイ１６６のトレイ待機位置が高い状態を示す斜視図及び概略構成をしめす断面図。 従来例の排紙トレイ１６６が大量の用紙を積載した時の正面からの概略構成を示す正面図及びその断面図。

符号の説明

１ 押さえ部材
１ａ 押さえ部
１ｂ 頭部
２ 第１のガイドピン
３ 第２のガイドピン
４ コイルバネ
１０ シャッタ部
１１ 凹部
１２ 開口部
２０ リブ
３０ 排出ローラ
５０ 排出ベルト
１６６ 可動式排紙トレイ

Claims (25)

1. 用紙を排出する排出部と、
   前記排出部の下方に設けられた壁部材と、
   排出された前記用紙を受けるトレイと、
   前記壁部材に設けられ、前記トレイに対して相対的に近づくことで、前記トレイとの間に前記用紙を挟み、前記用紙を保持しつつ直線移動する押さえ部材と、
   を備えたことを特徴とする用紙排出装置。
2. 前記トレイは前記排出部に対して上昇移動し、
   前記押さえ部材は、前記トレイが上昇移動することによって前記トレイに対して相対的に近づき、前記トレイとの間に前記用紙を挟んだ後に、更に前記トレイが上昇することによって、前記トレイの上昇移動方向へ直線移動することを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
3. 前記壁部材は、前記排出部に接近・離反する方向に昇降移動し、
   前記押さえ部材は、前記昇降部材が下降移動することによって前記トレイに対して相対的に近づき、前記トレイとの間に前記用紙を挟んだ後に、更に前記昇降部材が下降することによって、前記昇降部材の下降移動方向とは逆の方向へ直線移動することを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
4. 前記トレイは、前記用紙を滑落させる傾斜面を有し、
   前記昇降部材は、上昇することによって、前記トレイの前記傾斜面を滑落する用紙が前記排出部へ進入することを防止することを特徴とする請求項３に記載の用紙排出装置。
5. 前記排出部は、前記用紙を該用紙の一端を先頭にして排出し、
   前記トレイの前記傾斜は、前記用紙を該用紙の他端側へ滑落させる傾斜であることを特徴とする請求項４に記載の用紙排出装置。
6. 前記押さえ部材が前記トレイの表面に対面する押さえ部を有し、この押さえ部が前記トレイ表面と略平行であることを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
7. 前記押さえ部材が、前記直線移動する方向と逆の方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
8. 前記押さえ部材の前記トレイとは逆側の部分である頭部を有し、前記壁部材が凹部を有し、前記頭部に圧力が加わると、前記押さえ部材の少なくとも一部が前記凹部に収容されることを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
9. 前記壁部材内部に設けられた空隙と、
   前記壁部材の凹部の底部に設けられ前記空隙に繋がる開口部と、
   前記押さえ部材の前記開口部から前記空隙内にある部分に、前記押さえ部材の前記直線移動の方向に並べて設けられた、上部ガイドピンと下部ガイドピンとを有し、この上部ガイドピン及び下部ガイドピンが前記空隙を摺動することにより、前記押さえ部材が前記直線移動することを特徴とする請求項８に記載の用紙排出装置。
10. 前記空隙が前記第２のガイドピンが摺動する以上の押さえ部材回動空間を有し、前記下部ガイドピンが前記押さえ部材回動空間で前記トレイから離間する向きに移動することによって前記押さえ部材が回動することを特徴とする請求項９に記載の用紙排出装置。
11. 用紙を収納する用紙収納部と、
    前記用紙に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像が形成された用紙を排出口から排出方向へ排出する排出部と、
    前記排出部の下方に設けられた壁部材と、
    排出された前記用紙を受けるトレイと、
    前記壁部材に設けられ、前記トレイに対して相対的に近づくことで、前記トレイとの間に前記用紙を挟み、前記用紙を保持しつつ直線移動する押さえ部材と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. 用紙を排出口から排出方向へ排出し、
    前記排出された用紙をトレイで受け、
    前記受取られた用紙を前記排出口の下方に設けられた壁部材へ滑落させ、
    前記壁部材に設けられた押さえ部材が前記トレイに対して相対的に近づき、前記押さえ部材と前記トレイの表面とで前記用紙を挟み、前記用紙を保持しつつ直線移動することを特徴とする用紙排出方法。
13. 用紙を排出口から排出方向へ排出する排出部と、
    前記排出口の下方に設けられた壁部材と、
    排出された前記用紙を受けて、該用紙の一端を前記壁部材側に向けて滑落させる傾斜を有し、前記壁部材に沿って上昇移動するトレイと、
    前記壁部材に突出して設けられ、前記トレイが上昇移動することで前記トレイとの間に前記用紙の前記一端を挟んで保持するとともに前記壁部材に沿って上昇移動する押さえ部材と、を備えたことを特徴とする用紙排出装置。
14. 用紙を排出口から排出方向へ排出する排出部と、
    前記排出口の下方に設けられ、前記排出口に接近・離反する方向に昇降移動する壁部材と、
    排出された前記用紙を受けて、前記壁部材側に滑落させる傾斜を有すトレイと、
    前記壁部材に設けられ、前記壁部材が下降移動することで前記トレイとで前記用紙を挟んで保持するとともに前記壁部材に沿って上昇移動する押さえ部材と、を備えたことを特徴とする用紙排出装置。
15. 前記押さえ部材が前記トレイの表面に対面する押さえ部を有し、この押さえ部が前記トレイ表面と略平行であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の用紙排出装置。
16. 前記押さえ部材が前記トレイの上昇移動方向又は前記壁部材の下降移動方向と逆の方向に付勢されていることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
17. 前記押さえ部材の前記トレイとは逆側の部分である頭部を有し、前記壁部材が凹部を有し、前記頭部に圧力が加わると、前記押さえ部材の少なくとも一部が前記凹部に収容されることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
18. 前記壁部材内部に設けられた空隙と、
    前記壁部材の凹部の底部に設けられ前記空隙に繋がる開口部と、
    前記押さえ部材の前記開口部から前記空隙内にある部分に、前記押さえ部材の前記上昇移動の方向に並べて設けられた、上部ガイドピンと下部ガイドピンとを有し、この上部ガイドピン及び下部ガイドピンが前記空隙を摺動することにより、前記押さえ部材が前記上昇移動することを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
19. 前記空隙が前記第２のガイドピンが摺動する以上の押さえ部材回動空間を有し、前記下部ガイドピンが前記押さえ部材回動空間で前記トレイから離間する向きに移動することによって前記押さえ部材が回動することを特徴とする請求項１８に記載の用紙排出装置。
20. 用紙を収納する用紙収納部と、
    前記用紙に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像が形成された用紙を排出口から排出方向へ排出する排出部と、
    前記排出口の下方に設けられた壁部材と、
    排出された前記用紙を受けて、前記壁部材側に滑落させる傾斜を有し、前記壁部材に沿って上昇移動するトレイと、
    前記壁部材に突出して設けられ、且つ前記トレイが上昇移動することで前記トレイとで前記用紙の後端部を挟んで保持するとともに前記壁部材に沿って上昇移動する押さえ部材と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
21. 用紙を排出口から排出方向へ排出し、
    前記排出された用紙をトレイで受け、
    前記受取られた用紙を前記排出口の下方に設けられた壁部材へ滑落させ、
    前記トレイを前記壁部材に沿って上昇移動させ、
    前記壁部材に設けられるとともに前記壁部材に沿って移動する押さえ部材と前記トレイの表面とで前記用紙を挟み保持することを特徴とする用紙排出方法。
22. 用紙を排出口から排出方向へ排出し、
    前記排出された用紙をトレイで受け、
    前記受取られた用紙を前記排出口の下方に設けられた壁部材へ滑落させ、
    前記壁部材を前記排出口から離反する方向へ下降移動させ、
    前記壁部材に設けられるとともに前記壁部材に沿って移動する押さえ部材と前記トレイの表面とで前記用紙を挟み保持することを特徴とする用紙排出方法。
23. 前記トレイ表面と略平行である、前記押さえ部材の前記トレイの表面に対面する押さえ部で前記用紙を前記トレイへ押圧することを特徴とする請求項２１又は２２に記載の用紙排出方法。
24. 前記押さえ部材を前記トレイの上昇移動方向又は前記壁部材の下降移動方向と逆の方向に付勢することを特徴とする請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の用紙排出方法。
25. 前記押さえ部材の前記トレイとは逆側の部分である頭部を有し、前記壁部材が凹部を有し、前記頭部に圧力が加わると、前記押さえ部材の少なくとも一部を前記凹部に収容することを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の用紙排出方法。

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