JP3313161B2 - 画像形成装置における用紙収納装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ、プロ
ッタなどの画像形成装置における作画済み用紙の収納装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の装置は、画像形成装置
の排紙口に用紙を順次積載収納するトレイを延設し、こ
のトレイ上に排紙口から繰出される用紙を積み重ね収納
するものが広く知られている。また、この用紙収納トレ
イを上下に複数段設けて排紙口からの用紙を頁順に仕分
けるソータ装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の収納
装置はいずれも排紙口に設けた略フラットのトレイに用
紙を積み重ね収納するものであるから、画像形成装置が
大版サイズの用紙に画像形成する際の収納装置としては
大型化せざるを得ない。例えば、日本工業規格のＡ０
版、Ａ１版、Ａ２版などの用紙に画像形成するプロッタ
を例にすると、これ等の用紙の収納装置は極めて大型の
据付面積を要する実情に合わない不便な装置となる欠点
がある。

【０００４】本発明は上記の欠点に鑑み、所定サイズ以
上の大版サイズ用紙はＵ字状に折り曲げ収納する知見に
基づいてなされたものである。即ち、本発明の目的は、
画像形成装置から所定速度で排出される用紙の収納場所
を大版サイズとそれ以下のサイズとで区分し、大版サイ
ズ用紙を逆Ｕ字状に折り曲げ支持することで、比較的少
スペースでコンパクトに収納し得ると共に、支持する際
の用紙の繰出量を簡易な手段で正確に制御し得るような
用紙収納装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る用紙収納装置は、複写機、プリンタ、プロ
ッタなどの画像形成装置の排紙口に隣設され、該排紙口
から所定速度で排出される用紙を順次積載収納する用紙
収納装置において、用紙を排紙方向に略逆Ｕ字状に折曲
げ支持するハンガ手段と、このハンガ手段の前後いずれ
か一側に用紙を導くガイド手段と、ハンガ手段の一側に
所定の長さまで進入した用紙の排紙姿勢方向をハンガ手
段の他側に変位せしめるシフト手段と、前記排紙口から
ハンガ手段に至る用紙排紙経路内に設けられ排紙口から
所定速度で排出される用紙が接触することにより前記排
紙口での用紙スピードに従動する回転体と、この回転体
の従動による速度変化を検出すると共に検出した後の回
転体の回転量で用紙の繰出量を演算する繰出量演算手段
とを備え、この繰出量演算手段からの指令信号に基づい
て前記シフト手段の動作タイミングを制御したことを特
徴としている。

【０００６】

【作用】上述の手段によれば、排紙口から所定速度で繰
出された用紙の先端部が回転体に接触したときの速度変
化を捕えて用紙の先端検出を行うと共に、速度変化した
後の回転体の回転数をカウントして用紙の所定繰出量を
演算し、予め設定されたカウント数まで用紙を繰出した
後にシフト手段およびホールド手段を作動させ、用紙の
排紙姿勢方向を変位させてハンガ部に略逆Ｕ字状に折り
曲げ収納し、更にこの用紙をホールド手段で押圧保持す
る。

【０００７】尚、特に本発明は用紙の排紙姿勢方向を変
位させてハンガ部に略逆Ｕ字状に折り曲げ収納するため
の用紙の繰出量を演算する繰出量演算手段にポイントを
おいている。すなわち、略逆Ｕ字状に折曲げ用紙を積載
収納する場合、用紙のサイズはもとより、用紙の積載量
に応じ用紙の先端部の位置がずれ、ハンガ部の下方所定
位置にセンサを配置して行う方法では正確に捕らえるこ
とができない点を解消したものである。

【０００８】

【実施例】以下添付図面に基づいて本発明の好適な実施
例を詳細に説明する。図１は本発明をラスタープロッタ
から成る画像形成装置Ａに採用した場合を示す。この画
像形成装置Ａとは別体のユニットで構成した用紙収納装
置Ｂは、画像形成装置Ａの排紙口に付設される。

【０００９】図２に示した画像形成装置Ａは、一例とし
てサーマルプロッタを示したものであり、ロール状のサ
ーマル紙１がドラム２に巻回して収納されている。この
サーマル紙１はカッタ手段３によって所定長さで裁断さ
れるようになっている。符号４は一対の搬送ローラであ
り、ロール状のサーマル紙１を繰出して印画ポイントに
搬送する。印画ポイントにはプラテン５が準備してあ
り、このプラテン５に圧接して過熱ヘッド６が設けてあ
る。そして、この加熱ヘッド６で印画した用紙は、排紙
ローラ７によって排紙口８から所定速度で排出されるよ
うになっている。なお、符号９は上述の作画部を支持す
る画像形成装置Ａのスタンドである。

【００１０】上述のような通常のサーマルプロッタは、
ロール状のサーマル紙１を繰出す搬送ローラ４、ロール
状プラテン５、排紙ローラ７が相互に同期した所定速度
で用紙を搬送するように、図示しない駆動モータに連結
されて用紙の繰出制御がなされている。そして、加熱ヘ
ッド６には印加コントローラが電気的に連結されてお
り、コンピュータその他の作画コマンドをラスターデー
タに変換し、プラテン５部位の用紙スピードに同期して
サーマル印画をするようになっている。

【００１１】上述の画像形成装置Ａは通常よく知られた
サーマルプロッタであるが、本発明ではこれに代えて電
子写真式画像形成装置であっても良い。この場合、電子
写真式画像形成装置は、光プリンタとして知られるレー
ザスキャニングユニット或いはＬＥＤ発光ユニットで感
光体上に像を形成し、トナーインキを電気的に付着させ
て現像し、この感光体上の像を用紙に転写した後定着す
る通常の光プリンタの構造を採用すれば良い。また、静
電式画像形成装置は用紙自体が静電気に感応する静電気
を用い、用紙表面に静電ヘッドで作画し次いでトナーイ
ンキを付着現像し定着する方式も知られており、かかる
方式の装着においても本発明は採用可能である。

【００１２】上述した画像形成装置Ａの排紙口８に隣接
して、用紙収納装置Ｂが以下のように付設されている。

【００１３】この用紙収納装置Ｂには前記排紙口８に連
らなる受入口１１が設けられ、この受入口１１の後方に
は２方向に切り替え可能なフラッパ１２が配設されてお
り、このフラッパ１２の切り替えによって、その後方に
続く２つの異なる用紙搬送経路１３，１４を択一的に選
択することができる。一方の用紙搬送経路１３は、小サ
イズ用紙を収納する時の経路であり、前記受入口１１か
らほぼ水平方向に延びる経路を形成しており、排出ロー
ラ１５の下部後方にトレイ１６を配置している。このト
レイ１６は、図１にも示したように、複数の線条部材を
横方向に配列して構成したものであり、例えばＡ３版サ
イズ以下にカットされた用紙を積層集積するものであ
る。他方の用紙搬送経路１４は、大版サイズ用紙を収納
する時の経路であり、前記フラッパ１２からすぐに下方
側に向きを変えた略鉛直方向に延びる経路を形成してお
り、経路の途中には排出ローラ２０、ガイド部材２１、
シフト部材２２、一対のホールド部２３，２４をこの順
で配置すると共に、その下方にハンガ部２５を配置して
いる。

【００１４】上記用紙搬送経路１３，１４内に設けられ
たそれぞれの排出ローラ１５，２０は、正逆回転可能な
モータＭによって回転駆動する。即ち、各排出ローラ１
５，２０とモータＭとの間にはそれぞれベルト２６，２
７が掛け渡されており、モータＭの主軸に設けたクラッ
チ機構（図示せず）の作用によって、モータＭが正回転
する時には一方の排出ローラ１５のみが正方向（図２で
は反時計回り方向）に回転し、またモータＭが逆回転す
る時には他方の排出ローラ２０のみが逆方向（図２では
時計回り方向）に回転する構造となっている。更に、こ
の実施例では上記各排出ローラ１５，２０とフラッパ１
２の回動軸２８との間にもそれぞれベルト（図示せず）
が掛け渡されており、排出ローラ１５，２０の回転に連
動してフラッパ１２も回動軸２８を中心に回動し、上記
用紙搬送経路１３，１４を自動的に切り替える構成とな
っている。しかも、この実施例ではフラッパ１２の切替
時にその回動量を規制する一対のストッパ部材（図示せ
ず）がフラッパ１２の上下近傍位置にそれぞれ設置され
ている他、モータＭの主軸にはトルクリミッタ（図示せ
ず）が設けられており、フラッパ１２がストッパ部材に
当たって回動を拘束されたときには、トルクリミッタの
作用によって回動軸２８にすべり回転を与える。なお、
この実施例では、モータＭが停止した時には、フラッパ
１２はその直前の切替状態を保持する。

【００１５】このように、この実施例ではフラッパ１２
の切り替えを排出ローラ１５，２０の回転に連動させて
行わせていることから、切替手段として一般的に利用さ
れているソレノイドが不要となる他、切替方向の判別回
路や切替タイミングの判断回路なども不要となる等の利
点がある。

【００１６】大版サイズ側の用紙搬送経路１４に配設さ
れている回転体としての排出ローラ２０は、一対のロー
ラ２０ａ，２０ｂとで構成されており、上記モータＭと
は一方のローラ２０ａがトルクリミッタを介して連結さ
れ、またこれに従動する他方のローラ２０ｂにはロータ
リエンコーダが取り付けられている。なお、この実施例
では排出ローラ２０の周速度Ｖ１を前記画像形成装置Ａ
の排紙ローラ７の周速度Ｖ２よりも若干早く（例えば１
０％程度）設定してある。その結果、排紙ローラ７によ
って用紙搬送経路１４内に送り出された用紙が排出ロー
ラ２０に接触して、排紙ローラ７と排出ローラ２０との
両方に拘束された場合には、トルクリミッタの作用でロ
ーラ２０ａにすべりが生じ、排出ローラ２０ａ及びそれ
に伴う排出ローラ２０ｂが排紙ローラ７に従動するため
にその分減速し、排紙ローラ７の周速度Ｖ２に変化する
ことで、用紙は搬送ローラ７の速度で搬送されることに
なる。

【００１７】用紙の先端検出は、上記排出ローラ２０の
周速度がＶ１からＶ２に減速したときの変化をロータリ
エンコーダで検出することにより行う。また、先端検出
後は、回転体としての排出ローラ２０の回転数をロータ
リエンコーダがカウントし、予め設定されているパルス
数までカウントしたときに、ロータリエンコーダから用
紙の略中央部が所定位置に到達したことの検出信号を出
す。なお、ロータリエンコーダでカウントする設定パル
ス数は、用紙サイズによってそれぞれ異なっているが、
画像形成装置Ａから用紙のサイズ信号が送られる時に、
用紙収納装置Ｂ側にてサイズに応じた設定値を選択し上
記動作を行うこととなる。

【００１８】前記排出ローラ２０のすぐ後方にはガイド
部材２１とシフト部材２２が用紙搬送経路１４を挟んで
相対面して配置されている。これらの部材２１，２２
は、それぞれが適当な傾斜角度を持って配され、連結部
材４１によって連結されている。また、シフト部材２２
の上端部に設けた回動軸４２を用紙収納装置Ｂの枠フレ
ームに軸支させることで、ガイド部材２１はシフト部材
２２が回動軸４２を中心として揺動するときに、一体と
なって揺動する。ガイド部材２１は、前記排出ローラ２
０から送り出された用紙を後述するハンガ部２５の一側
に導くためのものであり、図２において右側下がりに傾
斜している。また、シフト部材２２は、用紙がガイド部
材２１によってハンガ部２５の一側に略中央部まで導か
れた時に、図２において左側へ揺動して用紙の排紙姿勢
方向を変更し、ハンガ部２５の他側に用紙を導き入れる
ためのものである。

【００１９】ハンガ部２５は、前記ガイド部材２１及び
シフト部材２２の下部近傍に配設されており、湾曲状に
形成された支持上面を有する略逆Ｕ字状の断面形状をし
ている。このハンガ部２５は、上述の断面形状で左右方
向に長く延びており、その一端部又は両端部が用紙収納
装置Ｂの枠体フレームに取り付けられている。この実施
例に係るハンガ部２５は略逆Ｕ字状の断面形状であって
下方まで延びていないために、用紙を吊り下げた時に、
用紙の吊り下げ端部がハンガ部２５と干渉することがな
い。それ故、端部のカールしている用紙を多数集積して
も、用紙の端部が膨れ上がってしまうといったことがな
く、用紙のスムーズな集積が可能となる。なお、ハンガ
部２５の断面形状は上述した略逆Ｕ字状に限定されるも
のではなく、例えば山折形状や半楕円形状など適宜選択
することができる。

【００２０】上記ハンガ部２５と前述のガイド部材２１
及びシフト部材２２との間には、ハンガ部２５の上に吊
り下げ載置された用紙がすべり落ちないように保持する
ための一対のホールド部２３，２４が設けられている。
これらのホールド部２３，２４は、それぞれが回動軸４
５，４６を中心にして揺動するアーム部材により構成さ
れており、いずれもがハンガ部２５上に進入してくる用
紙の邪魔にならない退避位置と、ハンガ部２５の支持面
を押圧するホールド位置との間で揺動する。また、一方
のホールド部２３の先端にはゴム片４７が固定されてお
り、このゴム片４７をハンガ部２５の湾曲部よりやや下
側位置に当接することで用紙を保持する。他方のホール
ド部２４は、アームの先端がゴムローラ４８によって形
成されており、ハンガ部２５の他側の湾曲部に当接して
用紙を保持する。

【００２１】これら一対のホールド部２３，２４は、退
避位置とホールド位置とを交互に占め、いずれか一方が
必ず用紙を保持しているため、用紙の集積量がいくら多
くなってもハンガ部２５から用紙がすべり落ちることを
回避できる。なお、これらホールド部２３，２４の動作
タイミングは、前記ガイド部材２１及びシフト部材２２
との間で制御されている。この制御は、例えば図３に示
したように、先ずガイド部材２１、シフト部材２２及び
一方のホールド部２３が、排出ローラ２０の回転停止と
略同時に揺動し始め、シフト部材２２が所定のシフト位
置に達して停止したのちにホールド部２３がハンガ部２
５に当接して停止し、次いでその直後にホールド部２４
がホールド位置から退避位置へと動作を開始すると共
に、排紙ローラ２０も同時に回転を再開して用紙を送り
込むものである。

【００２２】次に、上記構成よりなる用紙収納装置Ｂの
作用を図４及び図５に基づいて説明する。先ず、画像形
成装置Ａから排出される用紙のサイズ信号と排紙指示信
号とが用紙収納装置Ｂに送出される。用紙収納装置Ｂで
はこれを受けてモータＭが正逆いずれかの方向に回転す
る。例えば、大版サイズ用紙の信号が入ったとすれば、
モータＭは逆方向に回転し、それに連動して排出ローラ
２０が時計回り方向に回転する。そして、更にフラッパ
１２が連動して一方の用紙搬送経路１４側に切り替わ
る。なお、この時にはガイド部材２１、シフト部材２２
及びホールド部２３，２４は、図４（Ａ）に示した状態
にセットされている。

【００２３】画像形成装置Ａの排紙口８から用紙収納装
置Ｂの受入口１１に搬出された用紙は、フラッパ１２で
選択された大版サイズ側の用紙搬送経路１４内に搬送さ
れる。このときの用紙の搬送スピードは、画像形成装置
Ａの排紙ローラ７の周速度Ｖ２に依っているが、用紙搬
送経路１４が略鉛直方向に延びているために、用紙の先
端部は自重に助けられて用紙搬送経路１４内をスムーズ
に下方へ導かれていく。一方、用紙の先端が排出ローラ
２０にニップされると、排紙ローラ７と排出ローラ２０
の速度差から用紙は排出ローラ２０に引張られるが、ト
ルクリミッタにすべりが生ずるため、排出ローラ２０が
減速して排紙ローラ７の周速度Ｖ２に同期する。このと
きの減速変化をロータリエンコーダの発生パルスの周期
が変化するのをとらえて用紙の先端が排出ローラ２０に
到達したのを検出する。また、それ以降はロータリエン
コーダで所定のパルス数をカウントすることによって用
紙が所定の中央部に到達したのを演算する。

【００２４】排出ローラ２０を通過した用紙の先端部
は、ガイド部材２１に沿ってハンガ部２５の搬送方向前
側に導かれる。そして、この用紙が図４（Ａ）に示した
矢印ａ側に所定長さ進入し、用紙の略中央部が排出ロー
ラ２０の位置に到達した時点で、前記ロータリエンコー
ダからシフト部材２２の動作タイミングの指令信号が出
力され、モータＭが停止して排出ローラ２０の回転を止
めると共に、シフト部材２２が作動を開始する。

【００２５】なお、上記排出ローラ２０の停止により、
それより先端側では用紙が搬送されないため、排紙ロー
ラ７の回転によって繰出される用紙の後端側は用紙搬送
経路１４内で湾曲状に弛んでしまうが、この時、用紙搬
送経路１４の途中に設けられているガイドローラ４９が
図４に仮想線で示したように、後方へ逃げることによっ
て用紙搬送経路１４内で用紙がループを形成するのを許
容する。

【００２６】上記排出ローラ２０が回転を停止した状態
において、前記ロータリエンコーダからの指令信号に基
づいてガイド部材２１とシフト部材２２が、図４（Ａ）
に示したガイド位置から矢印ｃ方向に揺動し、シフト部
材２２が図４（Ｂ）に示したシフト位置まで移動する。
そのため、用紙はシフト部材２２の下端部によって略く
の字状に押し付けられるが、ハンガ部２５の一側に導か
れた用紙はまだホールド部２３によって保持されずにフ
リー状態にあるため、用紙の先端側が僅かに引き戻され
る。そして、その状態でホールド部２３のゴム片４７が
ハンガ部２５を押圧して用紙を保持する。ホールド部２
３がハンガ部２５の一側を押圧するのとほぼ同時に、も
う一方のホールド部２４はハンガ部２５の他側での保持
を解除し、ハンガ部２５から離れ始める。また、これと
同時にモータＭが回転されると、用紙は排出ローラ２０
によって再び繰り出される。繰り出された用紙は、シフ
ト部材２２のガイドによって排出方向が変更されると共
に、退避位置に戻る途中のホールド部２４もループ形成
を助け、更にはホールド部２３で用紙の先端側が保持さ
れているために、図４（Ｃ）に示したように、繰り出さ
れた用紙はハンガ部２５の他側で途々にループを描きな
がらハンガ部２５を乗り越え、他側に沿って導かれると
共に、用紙の後端が排出ローラ２０から外れると、その
自重で用紙は矢印ｂで示したハンガ部２５の他側に落下
し、ハンガ部２５に略逆Ｕ字状に吊り下げ保持されるこ
ととなる。なお、上述した一連の動作、即ち排出ロ−ラ
２０の停止からガイド部材２１、シフト部材２２、ホー
ルド部２３移動、並びに排出ロ−ラ２０の再起動とホー
ルド部２４の動作は、比較的短時間で実行される。

【００２７】この実施例において、用紙の先端部側をホ
ールド部２３で保持する前にシフト部材２２を所定のシ
フト位置まで移動させているが、これは排出ローラ２０
とホールド部２３との両方で先に挟持してしまうと、用
紙をシフトさせる際に必要な紙の余裕長が得られず、シ
フト部材２２を移動させたときに用紙が破損してしまう
虞れがあるからである。なお、上記実施例では排出ロー
ラ２０からの用紙の繰り出しを止めた状態でシフト部材
２２を移動させているが、排出ローラ２０を回転し続け
用紙の繰り出し状態でシフト部材２２を動作させること
も可能である。

【００２８】用紙の後端部が排出ローラ２０から外れる
と、それと同時に又は僅かに遅れてガイド部材２１、シ
フト部材２２及びホールド部２３，２４が反対側に揺動
してもとの準備状態の位置に戻る。そのため、用紙の保
持は再びホールド部２４で行うことになる。用紙の排出
が全て終了したのち、排出側からハンガ部２５に逆Ｕ字
状に吊り下げられた用紙を斜め下方に引き抜くことで容
易に回収することができる。

【００２９】一方、画像形成装置Ａから小版サイズの用
紙が排出される場合には、図５に示したように、モータ
Ｍが正方向に回転し、それに連動して排出ローラ１５が
時計回り方向に回転すると共に、フラッパ１２が連動し
て用紙搬送経路１３側に切り替わる。そして、画像形成
装置Ａの排紙口８から用紙収納装置Ｂの受入口１１に搬
出された用紙は、フラッパ１２で選択された小版サイズ
側の用紙搬送経路１３内に搬送され、排出ローラ１５に
よってトレイ１６上に排出される。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置における用紙収納装置によれば、用紙収納装置
側で用紙を搬送する回転体の搬送スピードが画像形成装
置側の排紙ローラに従動したときのスピ−ド変化をとら
えることによって用紙の先端通過を検出し、かつ検出後
の回転体の回転数を積算することで用紙の繰出量を知り
得るようにしたので、簡易な手段でありながら用紙の繰
出量を正確に知ることができ、シフト手段などの動作タ
イミングを正確に制御できる、といった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る用紙収納装置をプロッタに連結し
た斜視説明図である。

【図２】本発明に係る用紙収納装置の断面説明図であ
る。

【図３】ガイド手段、シフト手段及びホールド手段の動
作タイミングを示すタイムチャート図である。

【図４】大版サイズの用紙を収納するときの作動状態を
示す説明図である。

【図５】小版サイズの用紙を収納するときの作動状態を
示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ 画像形成装置 Ｂ 用紙収納装置 ８ 排紙口 ２０ 排出ローラ（回転体） ２１ ガイド手段 ２２ シフト手段 ２５ ハンガ部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複写機、プリンタ、プロッタなどの画像
   形成装置の排紙口に隣設され、該排紙口から所定速度で
   排出される用紙を順次積載収納する用紙収納装置におい
   て、 用紙を排紙方向に略逆Ｕ字状に折曲げ支持するハンガ手
   段と、このハンガ手段の前後いずれか一側に用紙を導く
   ガイド手段と、ハンガ手段の一側に所定の長さまで進入
   した用紙の排紙姿勢方向をハンガ手段の他側に変位せし
   めるシフト手段と、前記排紙口からハンガ手段に至る用
   紙排紙経路内に設けられ排紙口から所定速度で排出され
   る用紙が接触することにより前記排紙口での用紙スピー
   ドに従動する回転体と、この回転体の従動による速度変
   化を検出すると共に検出した後の回転体の回転量で用紙
   の繰出量を演算する繰出量演算手段とを備え、 この繰出量演算手段からの指令信号に基づいて前記シフ
   ト手段の動作タイミングを制御したことを特徴とする画
   像形成装置における用紙収納装置。