JP2023136116A - 仕分け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排出トレイの積載状態を細かく判定できるようにする。【解決手段】用紙Ｐを積載する複数の排出トレイ２１Ａ～２１Ｄと、複数の排出トレイ２１Ａ～２１Ｄに沿って移動し、排出トレイ２１Ａ～２１Ｄに積載されている用紙Ｐを検出する用紙センサー２３１と、複数の排出トレイ２１Ａ～２１Ｄに沿って、予め定められた移動量単位で用紙センサー２３１を移動させることが可能な移動機構２４と、移動機構２４の動作を制御して、用紙センサー２３１を移動させる制御部と、を備え、制御部が、移動機構２４の動作を制御し、上記移動量単位に基づいて用紙センサー２３１を移動させて当該用紙センサー２３１による用紙Ｐの検出位置を段階的に変更し、用紙センサー２３１による用紙Ｐの検出の有無から排出トレイ２１Ａ～２１Ｄの積載状態を判定するようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、仕分け装置に関し、特に、画像形成装置から搬送されてくる用紙を仕分ける仕分け装置に関する。

複写機や複合機等の画像形成装置に対するオプション装置として、複数の排出トレイを備え、画像形成装置から搬送されてくる用紙を仕分ける仕分け装置（メールボックス）がある。

特開平０６－２８６９３３号公報 特開平０８－１１９５２７号公報

上記の特許文献１，２には、仕分け装置を構成する排出トレイが満杯であるかどうかを検出することが記載されているが、上記の特許文献１，２に記載された仕分け装置では、排出トレイの積載状態を細かく判定することはできない。排出トレイの積載状態を細かく判定することできれば、仕分け装置の使い勝手は更によくなるはずである。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、排出トレイの積載状態を細かく判定できるようにすることを目的とする。

本発明の一局面に係る仕分け装置は、用紙を積載する排出トレイを複数備える、前記用紙を仕分ける仕分け装置であって、前記複数の排出トレイの並び方向に移動し、前記排出トレイに積載されている前記用紙を検出する用紙センサーと、前記複数の排出トレイに沿って、予め定められた移動量単位で前記用紙センサーを移動させることが可能な移動機構と、前記移動機構の動作を制御して、前記用紙センサーを移動させる制御部と、を備え、前記制御部は、更に、前記移動機構の動作を制御し、前記移動量単位に基づいて前記用紙センサーを移動させて当該用紙センサーによる前記用紙の検出位置を段階的に変更し、前記用紙センサーによる前記用紙の検出の有無から前記排出トレイの積載状態を判定するものである。

本発明によれば、用紙センサーによる用紙の検出位置が段階的に変更されるので、排出トレイの積載状態を細かく判定することができる。

本発明の一実施形態に係る仕分け装置を含んで構成される画像形成システムの一部を示す正面図である。 （Ａ）は、仕分け装置の構成の一部を示す正面図であり、（Ｂ）は、仕分け装置の構成の一部を示す右側面図である。 画像形成システムの主要内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。 仕分け装置の制御部で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、排出トレイの積載状態を判定する原理を説明する図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、排出トレイの積載状態を判定する原理を説明する図である。 （Ａ）は、変更部材の構成の一部を示す正面図であり、（Ｂ）は、第１案内部材及び第２案内部材の構造の一部を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る仕分け装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る仕分け装置を含んで構成される画像形成システムの一部を示す正面図である。画像形成システム１０は、用紙に画像を形成する画像形成装置１と、画像形成装置１の上方に設けられた仕分け装置２と、を備える。

画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。仕分け装置２は、画像形成装置１から搬送されてくる用紙を仕分けるものであって、上下方向に並べられた、用紙を積載する複数の排出トレイ２１Ａ～２１Ｄ（以降、単に「排出トレイ２１」とも称す）を備える。

図２（Ａ）は、仕分け装置２の構成の一部を示す正面図であり、図２（Ｂ）は、仕分け装置２の構成の一部を示す右側面図である。仕分け装置２は、複数の排出トレイ２１と、画像形成装置１から搬送されてくる用紙Ｐを排出トレイ２１まで搬送する図略の排出搬送部２２（図３を参照）と、複数の排出トレイ２１のいずれかに用紙Ｐを排出するために、複数の排出トレイ２１に沿って移動し、用紙Ｐの搬送方向を変更する変更部材２３と、複数の排出トレイ２１に沿って、変更部材２３を予め定められた移動量単位Ｍ１で移動させることが可能な移動機構２４と、ホームポジションセンサー２５と、を備える。

排出搬送部２２は、画像形成装置１から仕分け装置２の上端まで上下方向に延びる図略の排出搬送路、図略の搬送ローラー、当該搬送ローラーを回転させる図略の駆動モーターなどを備えている。排出搬送部２２は、画像形成装置１から搬送されてくる用紙Ｐを上方に向けて搬送し、用紙Ｐを変更部材２３の位置まで搬送する。

変更部材２３は、複数の排出トレイ２１のいずれかに用紙Ｐを排出するために、複数の排出トレイ２１の並び方向に沿って上下に移動する。例えば、変更部材２３は、図略の排出ローラーや用紙Ｐの排出先を切り替えるフラッパー２３２などを備える。変更部材２３は、フラッパー２３２により、排出搬送部２２が画像形成装置１から搬送する用紙Ｐの先端の進み方向を各排出トレイ２１側に変更することで、用紙Ｐを各排出トレイ２１側に向かわせる。これにより、変更部材２３が停止している位置と同じ高さ位置にある排出トレイ２１に用紙Ｐが案内される。

移動機構２４は、駆動ローラー２４１と、従動ローラー２４２と、駆動ローラー２４１と従動ローラー２４２との間に架け渡された移動ベルト２４３と、駆動ローラー２４１を回転させる駆動モーター２４４と、を備える。変更部材２３は、移動ベルト２４３に固定され、駆動モーター２４４の回転によって、排出トレイ２１に沿って上昇又は下降する。駆動モーター２４４は、位置決め制御が可能なモーター（例えば、ステッピングモーター）であるため、制御部２６は、移動機構２４を、変更部材２３を上記移動量単位Ｍ１で移動させる。

また、変更部材２３には、排出トレイ２１に積載されている用紙Ｐを検出する用紙センサー２３１が設けられている。そのため、用紙センサー２３１は、移動機構２４の動作により、複数の排出トレイ２１に沿って移動する。用紙センサー２３１は、例えば、用紙Ｐに光を出射する発光素子と、用紙Ｐで反射された光を受光する受光素子と、を備えた反射型の光センサーである。

ホームポジションセンサー２５は、変更部材２３よりも仕分け装置２の装置本体前側に設けられ、変更部材２３のホームポジションへの到達及び通過を検出するセンサーであり、変更部材２３の現在位置を認識するのに使用される。ホームポジションセンサー２５としては、例えば、反射型や透過型の光センサーが挙げられる。

図３は、画像形成システム１０の主要内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。画像形成装置１は、原稿給送部１１、原稿読取部１２、画像形成部１３、定着部１４、給紙部１５、操作部１６、記憶部１７、制御部１８、及び通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１９を含んで構成されている。

原稿給送部１１は、原稿読取部１２の上面に図略のヒンジ等によって開閉可能に構成され、原稿給送部１１は、図略のプラテンガラス上に載置された原稿を読み取る場合に原稿押さえカバーとして機能する。また、原稿給送部１１は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と呼ばれる自動原稿送り装置であり、図略の原稿載置トレイを備え、当該原稿載置トレイに載置された原稿を原稿読取部１２へ１枚ずつ給送する。

画像形成装置１で原稿読取動作が行われる場合について説明する。原稿給送部１１により原稿読取部１２へ供給された原稿、又は上記プラテンガラス上に載置されている原稿の画像を、原稿読取部１２が光学的に読み取り、そして画像データを生成する。原稿読取部１２により生成された画像データは、図略の画像メモリー等に保存される。

画像形成装置１で画像形成動作が行われる場合について説明する。原稿読取動作により生成された画像データや、画像メモリー等に記憶されている画像データ、ネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ等に基づいて、画像形成部１３が、給紙部１５から給紙される記録媒体としての用紙にトナー像を形成する。

定着部１４は、画像形成部１３によりトナー像が形成された用紙を加熱及び加圧して、トナー像を用紙に定着させるものであり、定着処理が施された用紙は仕分け装置２に搬送される。給紙部１５は、給紙カセットを備える。

操作部１６は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について、操作者から、画像形成動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部１６は、操作者への操作案内等を表示する表示部１６１を備えている。また、操作部１６は、表示部１６１が有するタッチパネルを介して、表示部１６１に表示されている操作画面に対するユーザーによる操作（タッチ操作）に基づく、ユーザーからの指示の入力を受け付ける。

また、操作部１６は、操作部１６に設けられた物理キーに対するユーザーによる操作に基づく、ユーザーからの指示の入力を受け付ける。

表示部１６１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなる。表示部１６１は、タッチパネルを備えている。操作者は画面表示されるボタンやキーに触れる操作を行うと、タッチパネルにより、タッチ操作された位置に対応付けられた指示が受け付けられる。

記憶部１７は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量記憶装置であり、各種の制御プログラム等を記憶する。

制御部１８は、プロセッサー、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び専用のハードウェア回路を含んで構成される。プロセッサーは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等である。制御部１８は、上記のＲＯＭ又は記憶部１７に記憶された制御プログラムを実行して、画像形成装置１による画像形成に必要な各種の処理などを実行する処理部としての役割を果たす。

制御部１８は、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。制御部１８は、原稿給送部１１、原稿読取部１２、画像形成部１３、定着部１４、給紙部１５、操作部１６、記憶部１７、及び通信インターフェイス１９と接続され、これら各部の駆動制御等を行う。

仕分け装置２は、排出トレイ２１Ａ～２１Ｄと、排出搬送部２２と、変更部材２３と、移動機構２４と、ホームポジションセンサー２５と、制御部２６と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２７と、を備える。これらの構成要素（排出トレイ２１を除く）は、互いにバスを通じてデータ又は信号の送受信が可能とされている。

制御部２６は、プロセッサー、ＲＡＭ、及びＲＯＭなどから構成される。制御部２６は、排出搬送部２２、変更部材２３、移動機構２４、及びホームポジションセンサー２５と接続され、これら各部の駆動制御等を行う。

画像形成装置１の制御部１８と仕分け装置２の制御部２６は、それぞれの通信インターフェイス１９，２７を通じて、データ又は信号を互いに入出力する。例えば、画像形成装置１の制御部１８は、仕分け装置２による仕分けの動作を指示する制御信号を仕分け装置２の制御部２６に出力する。仕分け装置２の制御部２６は、受け取った当該制御信号に応じて排出搬送部２２や移動機構２４、変更部材２３等を駆動制御する。

制御部２６は、移動機構２４（具体的には、駆動モーター２４４）の動作を制御して、用紙センサー２３１（変更部材２３）を移動させる。また、制御部２６は、移動機構２４の動作を制御し、上記移動量単位Ｍ１に基づいて用紙センサー２３１を移動させて当該用紙センサー２３１による用紙Ｐの検出位置を段階的に変更し、用紙センサー２３１による用紙Ｐの検出の有無から排出トレイ２１の積載状態を判定する。

次に、仕分け装置２の制御部２６で行われる処理の一例を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、この処理は、用紙Ｐの仕分けを行う準備処理であり、仕分け装置２の制御部２６が、画像形成装置１の制御部１８からの仕分けの動作を指示する制御信号を受け取った場合に行われる。

仕分け装置２の制御部２６は、移動機構２４の駆動モーター２４４を制御し、排出トレイ２１に沿って、変更部材２３を移動させ（Ｓ１）、ホームポジションセンサー２５からの検出信号に基づいて、変更部材２３がホームポジションに到達したと判断すると、変更部材２３を停止させる（Ｓ２）。すなわち、制御部２６は、変更部材２３をホームポジションに配置する。

制御部２６は、駆動モーター２４４の動作を制御し、上記制御信号に基づいて、画像形成装置１から排出先として指定された排出トレイ２１Ａ～２１Ｄのいずれかに変更部材２３を移動させる（Ｓ３）。制御部２６は、例えば、各排出トレイ２１における用紙Ｐが積載可能な下限位置の高さを目標位置とし、当該目標位置に用紙センサー２３１（の中心部）が到達したときに変更部材２３を停止させる。すなわち、制御部２６は、用紙センサー２３１を排出トレイ２１の下限位置に配置する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、用紙センサー２３１が排出トレイ２１の下限位置に配置された状態を示している。

変更部材２３（用紙センサー２３１）の単位時間当たりの移動量は、駆動モーター２４４の回転速度により決定される。そのため、制御部２６は、駆動モーター２４４の動作時間を調整することで、変更部材２３を目標位置で正確に停止させることができる。

制御部２６は、用紙センサー２３１からの検出信号を取得し（Ｓ４）、用紙センサー２３１からの検出信号がＯＮであるか否かを判断する（Ｓ５）。用紙センサー２３１が用紙Ｐを検出した場合、検出信号はＯＮとなり、用紙センサー２３１が用紙Ｐを検出しなかった場合、検出信号はＯＦＦとなる。

用紙センサー２３１が下限位置に配置されているとき、図５（Ａ）に示すように、排出トレイ２１に用紙Ｐが積載されている場合、用紙センサー２３１からの検知信号はＯＮとなるが、図５（Ｂ）に示したように、排出トレイ２１に用紙Ｐが積載されていない場合、用紙センサー２３１からの検知信号はＯＦＦとなる。図中「下限位置」が排出トレイ２１の空状態を検出する位置であるのに対し、図中「上限位置」は排出トレイ２１の満杯状態を検出する位置である。

制御部２６は、用紙センサー２３１からの検出信号がＯＮである（用紙Ｐが検出された）と判断した場合（Ｓ５でＹＥＳ）、用紙センサー２３１が上限位置に配置されているか否かを判断する（Ｓ６）。

制御部２６は、用紙センサー２３１が上限位置に配置されていないと判断した場合（Ｓ６でＮＯ）、駆動モーター２４４の動作を制御し、上記移動量単位Ｍ１の整数倍である予め定められた移動量Ｍ２だけ、変更部材２３（用紙センサー２３１）を上方に移動させる（Ｓ７）。すなわち、制御部２６は、用紙センサー２３１を１段階上昇させる。上記移動量Ｍ２は、例えば、図５に示した「上限位置」と「下限位置」との距離を１０等分した大きさである。

その後、制御部２６は、用紙センサー２３１からの検出信号を取得し（Ｓ４）、用紙センサー２３１からの検出信号がＯＮであるか否かを判断する（Ｓ５）。

制御部２６は、用紙センサー２３１からの検出信号がＯＦＦである（用紙Ｐは検出されない）と判断した場合（Ｓ５でＮＯ）、この時点で、制御部２６は、用紙センサー２３１（移動機構２４）の移動を停止させると共に、用紙センサー２３１の現在位置に基づいて、排出トレイ２１の積載状態を判定する（Ｓ８）。

図６（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、排出トレイ２１の積載状態が５０％であるときに、図６（Ｂ）に示したように、用紙センサー２３１が下限位置から５段階（移動量Ｍ２×５倍）上昇した位置に配置されている場合、用紙センサー２３１からの検知信号はＯＮとなる。もちろん、図６（Ａ）に示したように、用紙センサー２３１が下限位置に配置されている場合も、用紙センサー２３１からの検知信号はＯＮとなる。

一方、図６（Ｃ）に示したように、用紙センサー２３１が下限位置から６段階（移動量Ｍ２×６倍）上昇した位置に配置されている場合、用紙センサー２３１からの検知信号はＯＦＦとなる。これにより、排出トレイ２１の積載状態が「５０％以上６０％未満」であることが分かる。従って、用紙センサー２３１による用紙Ｐの検出位置を段階的に変更していくことで、排出トレイ２１の積載状態が分かる。

続いて、制御部２６は、上記判定した結果を示す情報を、通信インターフェイス２７を介して、画像形成装置１の制御部１８に対して送信し（Ｓ９）、この処理を終了する。その後、制御部２６は、上記制御信号に応じた仕分け処理を開始する。

Ｓ６において、制御部２６は、用紙センサー２３１が上限位置に配置されていると判断した場合（Ｓ６でＹＥＳ）、当該排出トレイ２１は満杯であると判定し（Ｓ１０）、当該判定した結果を示す情報を、通信インターフェイス２７を介して、画像形成装置１の制御部１８に対して送信し（Ｓ９）、この処理を終了する。

上記実施形態によれば、用紙センサー２３１による用紙Ｐの検出位置が段階的に変更されるので、排出トレイ２１の積載状態を細かく判定することができる。

ところで、変更部材２３から排出トレイ２１に向けて排出された用紙Ｐは自重落下して排出トレイ２１に積載されるが、排出トレイ２１の積載状態によって用紙Ｐの落下距離は変わる。当然ではあるが、排出トレイ２１の積載状態が低いほど、用紙Ｐの落下距離は長くなり、用紙Ｐの姿勢が不安定になる。

上記実施形態では、制御部２６は、用紙センサー２３１により用紙Ｐが検出されなくなる位置で変更部材２３を停止させて配置する。例えば、図６（Ｃ）に示したように、排出トレイ２１の積載状態が「５０％以上６０％未満」である場合、用紙センサー２３１を６段階上昇させた位置で変更部材２３は配置される。従って、排出トレイ２１の積載状態によって変更部材２３の配置する高さは調整され、用紙Ｐの落下距離は短くなるので、用紙Ｐの姿勢が不安定になるのを抑えることができる。

また、従来では、変更部材２３に対応する部材（例えば、上記の特許文献１に記載の分配器１０）の移動を調整するためにそれ専用のセンサー（例えば、上記の特許文献１に記載のホイールセンサー２６）を設けていたが、上記実施形態では、駆動モーター２４４として、位置決め制御が可能なモーターが採用されるので、上記センサーを不要にすることができ、装置の複雑化を回避することができる。

図７（Ａ）は、変更部材２３の構成の一部を示す正面図である。変更部材２３は、排出トレイ２１に向かって用紙Ｐを排出する排出ローラー２３８と、当該排出ローラー２３８よりも排出方向下流側に設けられた、用紙Ｐを両面から挟んで案内する第１案内部材２３３と第２案内部材２３４と、を備える。第１案内部材２３３及び第２案内部材２３４は、用紙Ｐに生じるカールとは逆カール方向に湾曲させた形状に形成されている。これにより、用紙Ｐに生じたカールを矯正することが可能になる。

第１案内部材２３３と第２案内部材２３４とで形成される、用紙Ｐを通す隙間は排出方向に対して徐々に狭くなっている。すなわち、挿入口２３５よりも、排出口２３６が狭くなっている。

図７（Ｂ）は、第１案内部材２３３及び第２案内部材２３４の構造の一部を示す断面図である。第１案内部材２３３及び第２案内部材２３４の用紙Ｐを案内する案内面側に、排出方向と直交する方向に延びるリブ２３７が間隔を設けて複数形成されている。

上記したように、上記隙間は排出方向に対して徐々に狭くなり、上記案内面にはリブが形成され、用紙Ｐが上下に移動するスペースが小さくなるため、カールが生じるのを抑えることができる。

また、排出トレイ２１に排出された用紙Ｐの姿勢が安定していないと、用紙センサー２３１の誤検知により、排出トレイ２１の積載状態を正確に判定できないおそれがある。

そこで、別の実施形態として、排出トレイ２１に新たに排出されてくる用紙Ｐの先端又は後端を検出する第２用紙センサーを更に備え、制御部２６は、排出トレイ２１に新たに排出されてくる用紙Ｐの先端又は後端が上記第２用紙センサーにより検出されてから、用紙Ｐが排出トレイ２１に自重で落下して姿勢が安定するまでに要する、予め定められた時間が経過した後に、排出トレイ２１の積載状態の判定を行うようにする。例えば、制御部２６は、上記時間が経過した後に、用紙センサー２３１からの検出信号を取得する。これにより、排出トレイ２１の積載状態の判定精度を高めることができる。なお、上記第２用紙センサーについては、用紙センサー２３１で兼用してもよい。

本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。また、上記実施形態では、図１乃至図７を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
２ 仕分け装置
２１ 排出トレイ
２３ 変更部材
２４ 移動機構
２６ 制御部
２３１ 用紙センサー
２３２ 排出ローラー
２３３ 第１案内部材
２３４ 第２案内部材
２３７ リブ

Claims (6)

1. 用紙を積載する排出トレイを複数備える、前記用紙を仕分ける仕分け装置であって、
   前記複数の排出トレイの並び方向に移動し、前記排出トレイに積載されている前記用紙を検出する用紙センサーと、
   前記複数の排出トレイに沿って、予め定められた移動量単位で前記用紙センサーを移動させることが可能な移動機構と、
   前記移動機構の動作を制御して、前記用紙センサーを移動させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、更に、前記移動機構の動作を制御し、前記移動量単位に基づいて前記用紙センサーを移動させて当該用紙センサーによる前記用紙の検出位置を段階的に変更し、前記用紙センサーによる前記用紙の検出の有無から前記排出トレイの積載状態を判定する仕分け装置。
2. 前記制御部は、前記用紙センサーの移動を、当該用紙センサーにより前記用紙が検出されなくなった時点で停止させる請求項１に記載の仕分け装置。
3. 前記複数の排出トレイのいずれかに前記用紙を排出するために、前記複数の排出トレイの並び方向に移動し、前記用紙の搬送方向を変更する変更部材を更に備え、
   前記用紙センサーは、前記変更部材に設けられ、
   前記制御部は、前記移動機構の動作を制御して、前記用紙センサーが設けられた前記変更部材を移動させ、前記用紙センサーにより前記用紙が検出されなくなった時点で前記変更部材を停止させる請求項２に記載の仕分け装置。
4. 前記変更部材は、
   前記排出トレイに向かって前記用紙を排出する排出ローラーと、
   当該排出ローラーよりも排出方向下流側に設けられ、前記用紙を両面から挟んで案内する第１案内部材と第２案内部材と、を備え、
   前記第１案内部材及び前記第２案内部材は、前記用紙に生じるカールとは逆カール方向に湾曲させた形状に形成され、
   前記第１案内部材と前記第２案内部材とで形成される、前記用紙を通す隙間は排出方向に対して徐々に狭くされている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の仕分け装置。
5. 前記第１案内部材及び前記第２案内部材の前記用紙を案内する案内面側に、前記排出方向と直交する方向に延びるリブが間隔を設けて複数形成されている請求項４に記載の仕分け装置。
6. 前記排出トレイに新たに排出されてくる前記用紙の先端又は後端を検出する第２用紙センサーを更に備え、
   前記制御部は、前記排出トレイに新たに排出されてくる前記用紙の先端又は後端が前記第２用紙センサーにより検出されてから、前記用紙が前記排出トレイに自重で落下して姿勢が安定するまでに要する時間としての予め定められた時間が経過した後に、前記排出トレイの積載状態の判定を行う請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の仕分け装置。