JP2009249080A - シート積載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価に製造可能なシート積載装置を提供する。
【解決手段】積載トレイ６０上には、用紙が積載される。昇降装置は、用紙の積載量に応じて積載トレイ６０を下降させる。センサ８４，８６，８８は、積載トレイ６０の下降方向において異なる位置に配置され、かつ、積載トレイ６０を検知する。制御部７１は、複数のセンサ８４，８６，８８の内のいずれのセンサ８４，８６，８８が積載トレイ６０を検知したときに、用紙が積載トレイ６０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する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート積載装置に関し、より特定的には、画像形成装置や後処理装置から排出されてくるシートを積載するシート積載装置に関する。

図５は、従来のシート積載装置が適用された後処理装置２００の構成図である。図５に示す後処理装置２００は、本体２０１、排出ローラ２０２、積載トレイ２０４及びセンサ２０６を備えている。本体２０１内では、用紙に対してステープル処理や孔あけ処理が施される。排出ローラ２０２は、本体２０１の上部近傍に設けられ、後処理が施された用紙を本体２０１外へ排出する。積載トレイ２０４上には、後処理された用紙が積載される。該積載トレイ２０４は、図５（ａ）に示すように、昇降可能に本体２０１に取り付けられ、用紙の積載量が多くなるにしたがって、下降する。センサ２０６は、本体２０１の下部近傍に設けられ、下端まで積載トレイ２０４が到達したことを検知する。

以上のような後処理装置２００によれば、センサ２０６が積載トレイ２０４を検知したら、用紙の排出が停止されると共に積載トレイ２０４の下降が停止される。これにより、後処理装置２００は、積載トレイ２０４に用紙が積載され過ぎることを防止している。

しかしながら、前記後処理装置２００では、以下に説明するように、積載トレイ２０４を丈夫に作製すると共に、積載トレイ２０４を昇降させるモータ等の駆動手段（図示せず）にパワーの大きなものを用いる必要がある。より詳細には、図５（ｃ）に示すように相対的に大きな用紙が積載される場合には、図５（ｂ）に示すように相対的に小さな用紙が積載される場合に比べて、用紙の満載状態において積載トレイ２０４に積載されている用紙の総重量が大きくなる。そのため、積載トレイ２０４は、図５（ｃ）のように大きな用紙が満載された状態においても破損等しない強度を有する必要がある。同様に、積載トレイ２０４を昇降させる駆動手段も、図５（ｃ）のように大きな用紙が満載された状態においても、積載トレイ２０４を昇降させることができるパワーを有する必要がある。その結果、後処理装置２００の製造コストの高騰が問題となる。

ところで、特許文献１には、処理が施されたシートの積載を良好に行うことのできるシート処理装置が提案されている。より詳細には、特許文献１には、用紙の折り処理が行われるときには第１の初期位置からトレイが下降し、用紙の折り処理が行われないときには第２の初期位置からトレイが下降するシート後処理装置が記載されている。しかしながら、特許文献１では、前記後処理装置２００における問題についての言及はされていない。
特開昭６３−２４７２６２号公報

そこで、本発明の目的は、安価に製造可能なシート積載装置を提供することである。

本発明の一形態であるシート積載装置は、シートが積載される積載手段と、前記シートの積載量に応じて前記積載手段を下降させる下降手段と、前記積載手段の下降方向において異なる位置に配置され、かつ、前記積載手段を検知する複数の検知手段と、前記複数の検知手段の内のいずれの前記検知手段が前記積載手段を検知したときに、前記シートが該積載手段に満載されていると検知するのかを、前記シートの種類に基づいて決定する制御手段と、を備えていること、を特徴とする。

前記シート積載装置によれば、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、シートが積載手段に満載されていると検知するのかを、シート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シートが積載手段に大量に積載されることが防止され、積載手段にシート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、シート積載装置の製造コストの低減できる。

以下に、本発明の実施形態に係るシート積載装置を備えた複写機について図面を参照しながら説明する。

（複写機の全体構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る複写機の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、該複写機１の全体構成を示した図である。

図１に示す複写機１は、カラー複写機であり、画像形成装置２、後処理装置３及び読み取り装置４を備えている。読み取り装置４は、原稿の画像を読み取って画像データを生成するスキャナである。画像形成装置２は、電子写真方式によるタンデム方式のカラープリンタであって、読み取り装置４が生成した画像データに基づいて、４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）のカラー画像を合成するように構成したものである。後処理装置３は、シートである用紙に対してステープル処理、孔あけ処理、紙折り処理など種々の後処理を施すことが可能であるが、ここではステープル処理を行う装置として説明する。

画像形成装置２では、４つの並置された画像形成ステーション１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの直上に転写ベルト２０が配置され、直下に光走査装置３０が配置されている。各画像形成ステーション１２には、それぞれ、感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋや図示しない帯電器、残留トナーのクリーナなどが配置されている。なお、黒色の画像を形成するための画像形成ステーション１２Ｋは大型に構成され、使用頻度の高いモノクロ画像を高速で形成できるようにしている。

光走査装置３０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データに基づいて放射されるビームＢｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋによって各感光体ドラム１３上に画像（静電潜像）を形成する。この静電潜像はトナーによって可視像化される。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。

転写ベルト２０は、駆動ローラ２１及び支持ローラ２２に無端状に張り渡されている。矢印Ｘ方向への回転に基づいて前記各感光体ドラム１３上に形成された各色のトナー画像は、転写ベルト２０に対して順次１次転写され、更に、転写ベルト２０上で合成される。

用紙は、自動給紙カセット１５に収納されており、１枚ずつ所定のタイミングで給紙され、通紙経路１６を経由して転写ベルト２０から２次転写位置２３にて合成トナー画像を２次転写され、定着装置２５でトナーの加熱定着を施された後、排出ローラ対２７から後処理装置３へ排出される。制御部１８は、例えば、ＣＰＵにより実現され、複写機１全体の制御を行う。

後処理装置３は、画像形成装置２に接続されており、用紙束に対してステープル処理を施す。該後処理装置３は、ローラ対４１，搬送ローラ対４２、ステープラ４６、整合トレイ５０、積載トレイ６０、排出ローラ６１ａ，６１ｂ、整合パドル６２、排出ローラ対６３、制御部７１、記憶部７２、検知部８０及びセンサ８４，８６，８８により構成されている。

ローラ対４１は、排出ローラ対２７から排出された用紙を後処理装置３に導入する。この後、搬送ローラ対４２は、矢印Ａ方向に用紙を搬送し、整合トレイ５０上に１枚ずつ送り出す。整合パドル６２は、整合トレイ５０上の用紙束を整合する。用紙が所定枚数だけ整合トレイ５０上に積載されたら、後処理手段として機能するステープラ４６は、用紙束の端部にステープルを打ち込んで後処理を施す。この後、排出ローラ６１ａ，６１ｂ及び排紙ローラ対６３は、後処理が施された用紙束を積載トレイ６０に排出する。通常、排出ローラ６１ａは、排出ローラ６１ｂに対して離間して配置され、排出時に用紙束を介して排出ローラ６１ｂに圧接して回転する。これにより、用紙束は、積載トレイ６０上に排出される。

積載トレイ６０上には、複数の用紙束が積載される。該積載トレイ６０は、図１の矢印の方向に昇降可能に後処理装置３に設けられている。そして、積載トレイ６０は、図１に図示していない昇降装置により、用紙の積載量に応じて下降させられる。より具体的には、積載トレイ６０は、昇降装置により用紙の積載量が増加するにしたがって、下降させられる。この積載量とは、積載トレイ６０に積載されている用紙全体の厚みである。以下に、図２及び図３を参照しながら、昇降装置及び積載トレイ６０の詳細について説明する。図２は、複写機１に設けられている後処理装置３の分解斜視図である。図３（ａ）は、相対的に重量が大きい用紙が積載トレイ６０上に満載されている状態の後処理装置３を示した図である。図３（ｂ）は、相対的に重量が小さい用紙が積載トレイ６０上に満載されている状態の後処理装置３を示した図である。図３（ｃ）は、はがきや封筒等の特殊用紙が積載トレイ６０上に満載されている状態の後処理装置３を示した図である。

昇降装置１００は、モータ１０２、ギア１０４，１０６，１０８，１１０，１１２，１１４、プーリー１１６及びベルト１１８を備えており、積載トレイ６０を図２の矢印の方向（以下、下降方向と称す）に昇降させる役割を果たす。モータ１０２は、積載トレイ６０を昇降させるための動力源である。ギア１０４，１０６，１０８，１１０，１１２，１１４は、モータ１０２の動力をプーリー１１６に伝達する役割を果たす。プーリー１１６は、後処理装置３の上方に設けられており、モータ１０２の動力により回転する。ベルト１１８は、図２に図示していないプーリーとプーリー１１６との間に巻きつけられている。

積載トレイ６０は、両端において後処理装置３の側面に沿って延在する延在部６０ａを備えている。この延在部６０ａは、ベルト１１８近傍において、後処理装置３から遠ざかる方向に９０度折り曲げられており、該ベルト１１８に対して固定されている。これにより、モータ１０２が回転すると、ベルト１１８が回転し、積載トレイ６０が昇降するようになる。

次に、検知部８０及びセンサ８４，８６，８８について、図１ないし図３を参照しながら説明する。検知部８０は、積載トレイ６０に積載されている用紙の上面を検知し、検知部材９２及びセンサ９４により構成されている。検知部材９２は、Ｌ字型の部材である。検知部材９２の一端は、積載トレイ６０の排出口Ｏの直下に設けられた開口９０を介して、後処理装置３の外部に露出している。検知部材９２の他端は、後処理装置３の内部にて回転可能に支持されている。これにより、検知部材９２は、図２の矢印の方向に揺動可能である。

センサ９４は、図２に示すように、発光部９４ａ及び受光部９４ｂを有し、検知部材９２の近傍に設けられている。より詳細には、センサ９４は、検知部材９２が用紙の上面により押し上げられた場合には、検知部材９２が発光部９４ａと受光部９４ｂとの間に位置し、かつ、検知部材９２が用紙の上面に接触していない場合には、検知部材９２が発光部９４ａと受光部９４ｂとの間に位置しないように、設けられている。これにより、センサ９４は、受光部９４ｂが発光部９４ａからの光を受光しているか否かにより、用紙の上面が検知部８０の位置まで到達しているか否かを検知している。

センサ８４，８６，８８は、図１に示すように、積載トレイ６０の下降方向において異なる位置に配置され、かつ、積載トレイ６０を検知する役割を果たす。より詳細には、センサ８４は、図１に示す第１の位置Ｐ１に積載トレイ６０が位置していることを検知する。センサ８６は、第１の位置Ｐ１よりも下方に位置する第２の位置Ｐ２に積載トレイ６０が位置していることを検知する。センサ８８は、第２の位置Ｐ２よりも下方に位置する第３の位置Ｐ３に積載トレイ６０が位置していることを検知する。以下、センサ８４を例にとって詳細に説明する。

センサ８４は、図２に示すように、発光部８４ａ及び受光部８４ｂを有し、ベルト１１８近傍に設けられている。より詳細には、センサ８４は、第１の位置Ｐ１に積載トレイ６０が位置している場合には、延在部６０ａが発光部８４ａと受光部８４ｂとの間に位置し、かつ、第１の位置Ｐ１に積載トレイ６０が位置していない場合には、延在部６０ａが発光部８４ａと受光部８４ｂとの間に位置しないように、設けられている。これにより、センサ８４は、受光部８４ｂが発光部８４ａからの光を受光しているか否かにより、積載トレイ６０が第１の位置Ｐ１に位置しているか否かを検知している。

図１に示す制御部７１は、例えば、ＣＰＵにより実現され、後処理装置３の制御を行う。記憶部７２は、例えば、不揮発性メモリにより実現され、制御部７１が後処理装置３を制御する際に必要な情報を記憶している。より詳細には、制御部７１は、センサ８４，８６，８８の内のいずれのセンサ８４，８６，８８が積載トレイ６０を検知したときに、用紙が積載トレイ６０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する。そこで、記憶部７２は、用紙の種類と使用するセンサとの関係を示した表１に示すテーブルを記憶している。

表１に示すテーブルには、相対的に重量が大きい用紙（Ｂ４以上の用紙）が積載される場合には、図３（ａ）に示すように下降方向において相対的に上側に配置されたセンサ８６により積載トレイ６０を検知させ、相対的に重量が小さい用紙（Ｂ４より小さい用紙）が積載される場合には、図３（ｂ）に示すように、下降方向において相対的に下側に配置されたセンサ８８により積載トレイ６０を検知させることが記録されている。これにより、相対的に重量が大きい用紙が積載トレイ６０に積載され過ぎることが防止されている。

更に、表１に示すテーブルには、特殊用紙が積載される場合には、下降方向において最も上側に配置されたセンサ８４により積載トレイ６０を検知させることが記録されている。特殊用紙とは、例えば、はがきや封筒等の小さな用紙である。このような特殊用紙は、サイズが小さいために、大量に積載すると崩れ落ち易い。そこで、後処理装置３では、特殊用紙については、積載される枚数が通常の用紙に比べて少なくなるように設定されている。

（複写機の動作）
以上のように構成された複写機１の動作について、以下に図面を参照しながら説明する。図４は、ステープル処理が行われる際に制御部７１が行う動作を示したフローチャートである。

まず、操作者は、原稿束を何セット複写するのかをタッチパネル等の入力部（図示せず）を用いて入力する。これにより、制御部１８は、複写する用紙束のセット数に関する情報を取得する。ユーザの入力に応じて、制御部１８は、読み取り装置に原稿束の読み取りを行わせる。この際、制御部１８は、読み取り装置４が読み取った原稿束に含まれる用紙の種類に関する情報を取得する。用紙の種類とは、具体的には、用紙が特殊用紙であるか、用紙サイズがＢ４より小さいか、又は用紙サイズがＢ４以上であるかのいずれかである。この後、制御部１８は、用紙に対する画像の印刷を画像形成装置２に行わせる。

制御部７１は、用紙の種類に関する情報を制御部１８より取得する（ステップＳ１）。次に、制御部７１は、表１に示すテーブル及び用紙のサイズに関する情報に基づいて、用紙の満載の検知に使用するセンサを決定する（ステップＳ２）。より詳細には、制御部７１は、用紙のサイズがＢ４以上である場合には、用紙の満載の検知にセンサ８６を使用すると決定し、用紙のサイズがＢ４よりも小さい場合には、用紙の満載の検知にセンサ８８を使用すると決定し、用紙が特殊用紙である場合には、用紙の満載の検知にセンサ８４を使用すると決定する。

次に、制御部７１は、ステープラ４６にステープル処理を行わせる（ステップＳ３）。より詳細には、１セット分の用紙が整合トレイ５０上に積載されたら、制御部７１は、ステープラ４６により用紙束の隅に対してステープルを打ち込む。この後、制御部７１は、排出ローラ６１ａ，６１ｂ及び排出ローラ対６３により整合トレイ５０上の用紙束を積載トレイ６０に排出させる（ステップＳ４）。

次に、制御部７１は、昇降装置１００により積載トレイ６０を上昇させる（ステップＳ５）。次に、制御部７１は、検知部８０が用紙の上面を検知したか否かを判定する（ステップＳ６）。より詳細には、制御部７１は、検知部材９２が用紙の上面により押し上げられて、発光部９４ａと受光部９４ｂとの間が検知部材９２により遮断されたか否かを、センサ９４からの信号により判定する。検知部８０が用紙の上面を検知した場合には、本処理はステップＳ７に進む。検知部８０が用紙の上面を検知していない場合には、本処理はステップＳ５に戻る。

検知部８０が用紙の上面を検知した場合には、制御部７１は、昇降装置１００による積載トレイ６０の上昇を停止する（ステップＳ７）。この後、制御部７１は、昇降装置１００により積載トレイ６０を所定量だけ下降させる（ステップＳ８）。ステップＳ８における所定量は、１セットの用紙束の厚みより少し大きい程度が好ましい。これにより、ステップＳ５〜ステップＳ７の間の処理において、積載トレイ６０は、約１セットの用紙束の厚みの分だけ下降することになる。その結果、用紙束が排出される度に、積載トレイ６０は、次第に下降していく。

次に、制御部７１は、ステップＳ２において決定したセンサが積載トレイ６０を検知したか否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、制御部７１は、積載トレイ６０上の用紙が満載状態になったか否かを判定している。センサが積載トレイ６０を検知した場合には、積載トレイ６０上の用紙が満載状態となったので、本処理は終了する。センサが積載トレイ６０を検知しない場合には、積載トレイ６０上の用紙が満載状態となっていないので、本処理はステップＳ３に戻る。この場合、次の用紙束に対して、ステップＳ３ないしステップＳ９の処理が実行される。

（効果）
複写機１によれば、積載トレイ６０上の用紙が満載状態であることを検知するのに用いられるセンサ８４，８６，８８は、用紙の種類に応じて使い分けられている。より詳細には、図３（ａ）に示すように、相対的に重量が大きい用紙が積載される場合には、上側に配置されたセンサ８６が積載トレイ６０を検知したら、制御部７１は、用紙が満載状態であると検知する。一方、図３（ｂ）に示すように、相対的に重量が小さい用紙が積載される場合には、制御部７１は、下側に配置されたセンサ８８が積載トレイ６０を検知したら、用紙が満載状態であると検知する。これにより、相対的に重量が大きい用紙が積載される場合には、用紙の積載枚数の上限を相対的に少なくし、相対的に重量が小さい用紙が積載される場合には、用紙の積載枚数の上限を相対的に多くすることができる。したがって、相対的に重量が大きい用紙が積載トレイ６０上に大量に積載されることが防止され、積載トレイ６０上に用紙が積載され過ぎることが防止される。その結果、積載トレイ６０の強度を大きくせずに済むと共に、モータ１０２のパワーを大きくせずに済み、複写機１及び後処理装置３の製造コストを低減できる。

また、複写機１では、ハガキや封筒等の特殊用紙が積載トレイ６０に積載される場合には、最も上側に位置しているセンサ８４により積載トレイ６０の検知が行われる。特殊用紙は、サイズが小さかったり厚みが大きかったりするので、積載されたときに崩れ落ち易い。そこで、特殊用紙が積載トレイ６０に積載される場合には、特殊用紙の積載枚数の上限を少なくすることにより、積載トレイ６０上で特殊用紙が崩れ落ちることを低減できる。

また、複写機１は、積載トレイ６０上の用紙の満載状態を、用紙全体の厚みに基づいて判定しているので、以下に説明するように、積載トレイ６０上の用紙の満載状態を正確に検知することができる。より詳細には、従来のシート積載装置は、例えば、排出した用紙の枚数をカウントし、用紙の枚数が所定枚数に到達したら、積載トレイ上の用紙の満載状態を検知していた。

しかしながら、用紙の排出途中に積載トレイ上に積載されている用紙が引き抜かれた場合には、前記従来のシート積載装置は、積載トレイ上に所定枚数の用紙を排出した段階で、積載トレイ上の用紙が満載状態でないにも関らず、積載トレイ上の用紙が満載状態であると検知してしまう。

一方、複写機１は、積載トレイ６０上の用紙全体の厚みにより、積載トレイ６０上の用紙が満載状態であるか否かを判定している。そのため、用紙の排出途中に積載トレイ上に積載されている用紙が引き抜かれたとしても、用紙全体の厚みが所定の大きさに到達するまで、制御部７１は、積載トレイ６０上の用紙の満載状態を検知しない。したがって、複写機１では、積載トレイ６０上の用紙の満載状態を正確に検知することができる。

更に、複写機１は、以下に説明するように、積載トレイ６０上に用紙が既に積載されている状態で用紙の排出が開始されたとしても、積載トレイ６０上の用紙の満載状態を検知することができる。より詳細には、従来のシート積載装置は、排出した用紙の枚数をカウントし、用紙の枚数が所定枚数に到達したら、積載トレイ上の用紙の満載状態を検知していた。

しかしながら、該従来のシート積載装置では、用紙の枚数により積載トレイ上の用紙の満載状態を判定しているので、用紙の排出の開始時には、積載トレイ上に用紙が存在しない状態となっている必要がある。例えば、従来のシート積載装置は、積載トレイ上に用紙が既に積載されている場合には、積載トレイ上に用紙が既に満載状態であるにも関らず、用紙の排出を継続してしまうおそれがある。

これに対して、複写機１は、積載トレイ６０上の用紙全体の厚みにより、積載トレイ６０上の用紙の満載状態を判定している。そのため、制御部７１は、用紙の排出の開始時に既に積載トレイ６０上に用紙が積載されていたとしても、用紙全体の厚みが所定の大きさに到達したら、排出した用紙の枚数に関らず、積載トレイ６０上の用紙の満載状態を検知する。したがって、複写機１では、積載トレイ６０上の用紙の満載状態を正確に検知することができる。

（その他の実施形態）
以上のように構成された複写機１及び後処理装置３は、前記実施形態に示したものに限らない。したがって、複写機１及び後処理装置３は、その要旨の範囲内において変更可能である。

複写機１及び後処理装置３では、ステープル処理が施された用紙束が積載トレイ６０上に積載されるものとしたが、積載トレイ６０上には、ステープル処理等の後処理が施されていない用紙が積載されてもよい。

また、複写機１及び後処理装置３では、積載トレイ６０に積載されるシートは、用紙であるとしたが、該シートはこれに限らない。

また、複写機１及び後処理装置３では、センサ８４，８６，８８は、３つ設けられているが、センサの数は、これに限らない。

本発明の一実施形態に係る複写機の全体構成を示した図である。 複写機に設けられている後処理装置の分解斜視図である。 図３（ａ）は、相対的に重量が大きい用紙が積載トレイ上に満載されている状態の後処理装置を示した図である。図３（ｂ）は、相対的に重量が小さい用紙が積載トレイ上に満載されている状態の後処理装置を示した図である。図３（ｃ）は、はがきや封筒等の特殊用紙が積載トレイ上に満載されている状態の後処理装置を示した図である。 ステープル処理が行われる際に制御部が行う動作を示したフローチャートである。 従来のシート積載装置が適用された後処理装置の構成図である。

符号の説明

１ 複写機
３ 後処理装置
１８，７１ 制御部
６０ 積載トレイ
６３ 排出ローラ対
７２ 記憶部
８０ 検知部
８４，８６，８８，９４ センサ
９２ 検知部材
１００ 昇降装置
１０２ モータ

Claims (4)

1. シートが積載される積載手段と、
   前記シートの積載量に応じて前記積載手段を下降させる下降手段と、
   前記積載手段の下降方向において異なる位置に配置され、かつ、前記積載手段を検知する複数の検知手段と、
   前記複数の検知手段の内のいずれの前記検知手段が前記積載手段を検知したときに、前記シートが該積載手段に満載されていると検知するのかを、前記シートの種類に基づいて決定する制御手段と、
   を備えていること、
   を特徴とするシート積載装置。
2. 前記制御手段は、相対的に重量が大きい前記シートが積載される場合には、前記下降方向において相対的に上側に配置された前記検知手段により前記積載手段を検知させ、相対的に重量が小さい該シートが積載される場合には、該下降方向において相対的に下側に配置された前記検知手段により該積載手段を検知させること、
   を特徴とする請求項１に記載のシート積載装置。
3. 前記シートに対して後処理を施す後処理手段と、
   後処理が施された前記シートを前記積載手段に排出する排出手段と、
   を更に備えていること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のシート積載装置。
4. 前記シートの積載量とは、積載されている該シート全体の厚みであること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシート積載装置。

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