JP4798628B2 - 用紙積載装置 - Google Patents

Description

本発明は用紙積載装置に関し、例えばインクジェットプリンタ等の画像形成装置の後段に用いられて好適な用紙積載装置に関する。

特許文献１および特許文献２には、排出した用紙を揃える揃え装置を設け、用紙戻し部材の位置を排出用紙に接触する戻し位置と、排出用紙に接触しない待機位置とに移動させる用紙積載装置が開示されている。
特開２００３−２５２４号公報（図１１〜１２、段落００７０〜００７３） 特開２００２−１６７１０４号公報（図９、段落００５３〜００６０）

従来の用紙積載装置では、画像形成装置がインクを使っている場合や画像の形成（定着性）が良くないときなどで十分にインクやトナー等が乾いていない場合に画像形成された用紙が画像面を上にして排出されると、積載トレイ上での用紙の整合性を良くするための用紙戻し部材が用紙表面（画像面）をこすることによって画像が削れたり、画像汚れが発生したりするという問題があった。

本発明の第１の目的は、用紙の後端から印刷領域までの印刷余白幅に応じて積載トレイの上下方向位置を変更することにより、用紙戻し部材の用紙との接触位置を切り換えるようにした用紙積載装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、用紙の整合性を良くするために用紙の印刷領域が用紙後端にない場合は、用紙の用紙排出方向の下流側に用紙戻し部材を接触させるようにした用紙積載装置を提供することにある。

本発明の第３の目的は、受け位置検知手段の１つの部材で積載トレイの複数の上下方向位置を検出することにより、構成を簡略化してコストを下げるようにした用紙積載装置を提供することにある。

本発明の第４の目的は、用紙の後端から印刷領域までの印刷余白幅に応じて用紙戻し部材を印刷がない領域に確実に接触させるようにした用紙積載装置を提供することにある。

本発明の第５の目的は、用紙の印刷領域を自動で検知してその情報に応じて積載トレイの上下方向位置を可変にすることにより、用紙戻し部材の用紙との接触位置を自動的に設定するようにした用紙積載装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明の用紙積載装置は、用紙を積載する積載トレイと、前記積載トレイを上下動するトレイ上下動手段と、前記積載トレイ上に排出された用紙を用紙排出方向の上流側へ戻して用紙後端を整合する用紙整合手段とを備えた用紙積載装置において、前記用紙整合手段は、印刷されて排出される用紙に接触してその用紙を前記上流側へ戻す用紙戻し部材を含み、用紙の後端から印刷領域までの印刷余白幅に応じて前記トレイ上下動手段により用紙排出時の前記積載トレイの上下方向位置を変更することにより、その積載トレイの上下位置に連動して前記用紙戻し部材の用紙との接触位置を切り換えることを特徴とする。この用紙積載装置によれば、用紙戻し部材の用紙との接触位置の切り換えに専用の駆動手段を設けていないので、構成が簡略化してコストを下げることができる。

上記の用紙積載装置によれば、用紙の印刷領域が用紙後端にない場合は、用紙の用紙排出方向の下流側に用紙戻し部材を接触させることができるので、用紙の整合性を良くすることができる。

上記の用紙積載装置において、前記積載トレイの上下方向位置を検出する受け位置検出手段を設け、当該受け位置検出手段の１つの部材で前記積載トレイの複数の上下方向位置を検出可能である構成としてもよい。これによれば、積載トレイの複数の上下方向位置を１つの部材で検知することを可能にしているので、構成が簡略化してコストを下げることができる。

上記の用紙積載装置において、用紙の後端から印刷領域までの印刷余白幅に応じて前記用紙戻し部材の用紙との接触位置を選択できる選択手段を設けた構成としてもよい。これによれば、ユーザが用紙の後端から印刷領域までの印刷余白幅に応じて用紙戻し部材の用紙との接触位置を設定できるので、用紙戻し部材を確実に印刷がない領域に接触させることができ、用紙の掠れや汚れの発生を防止することができる。

上記の用紙積載装置において、用紙の印刷領域を自動で検知する印刷領域検知手段を設け、当該印刷領域検知手段からの情報に応じて前記用紙戻し部材の用紙との接触位置を自動的に設定する構成としてもよい。これによれば、用紙戻し部材の用紙との接触位置を自動で設定するので、操作性の良い用紙積載装置を提供できる。

用紙の後端から印刷領域までの印刷余白幅に応じて用紙戻し部材の用紙との接触位置を切り換えるという目的を、積載トレイの上下方向位置を変更することにより達成した。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、用紙排出口（図示せず）に用紙積載装置Ｂを外付けした画像形成装置Ａの外観を示す斜視図である。

画像形成装置Ａは、画像形成装置本体１０を給紙テーブル１１上に載置してなり、画像形成装置本体１０の下部に備える給紙カセット１２や、給紙テーブル１１に備える給紙カセット１３から、普通紙，ＯＨＰ（Over Head Projector）フィルム等のシート材である用紙ｓ（図８参照）を繰り出してその繰り出した用紙ｓに画像形成装置本体１０内で画像を記録した後、用紙排出口から用紙積載装置Ｂに排出する。

図２は、用紙積載装置Ｂの構成を示す透過側面図、図３は、用紙積載装置Ｂを斜め上から見て示す透過斜視図である。

用紙積載装置Ｂは、装置筐体１００内に、画像形成装置Ａから排出された用紙ｓを搬送して積載トレイ１４上に排出する用紙搬送手段１５と、用紙ｓを積載トレイ１４上に排出するときに用紙排出方向（通紙方向）と直交する用紙ｓの幅方向にシフトする用紙仕分け手段１６と、積載トレイ１４上に排出した用紙ｓを揃える用紙整合手段１７と、積載トレイ１４上に排出した用紙ｓの積載状況に応じて積載トレイ１４を上下動するトレイ上下動手段１８とを含んで構成されている。

用紙搬送手段１５は、搬送モータ２０と、搬送モータ２０の回転をタイミングベルト２１を介して伝達する搬送駆動ローラ２２，２２と、搬送駆動ローラ２２，２２に従動回転する搬送従動ローラ２３，２３と、搬送駆動ローラ２２，２２の回転を第２タイミングベルト２４を介して伝達する排紙駆動ローラ２５，２５と、排紙駆動ローラ２５，２５に従動回転する排紙従動ローラ２６，２６とを含んで構成されている。そして、用紙搬送手段１５は、搬送モータ２０で搬送駆動ローラ２２，２２および排紙駆動ローラ２５，２５を回転するとともに搬送従動ローラ２３，２３および排紙従動ローラ２６，２６を従動回転し、画像形成装置Ａから排出した用紙ｓを図２中の矢印ａ方向に搬送して装置筐体１００内から積載トレイ１４上に排出する。

用紙仕分け手段１６は、仕分けモータ２８と、仕分けモータ２８の回転をタイミングベルト２９を介して伝達するウォーム３０と、ウォーム３０とかみ合うウォームホイール３１と、ウォームホイール３１の回転を伝達するラック（図示せず）とを含んで構成されている。ラックは、積載トレイ１４と一体に設けられている。そして、用紙ｓを積載トレイ１４上に排出するとき、用紙仕分け手段１６は、仕分けモータ２８を駆動して積載トレイ１４を用紙搬送方向ａと直交する方向にシフトし、図５に示すように、用紙ｓを部ごとに幅方向にずらして仕分けして積載する。図５では、具体的には、幅１４８ｍｍの用紙ｓを部ごとに幅方向に１５ｍｍずらして仕分けして高さｈまで積載している。

用紙整合手段１７は、図４に示すように、排紙駆動ローラ２５，２５の回転軸３３に取り付けられた２つの駆動ギア３４，３４と、２つの駆動ギア３４，３４のそれぞれとかみ合う２つの伝達ギア３５，３５と、２つの伝達ギア３５，３５のそれぞれとかみ合う２つの従動ギア３６，３６を含む用紙戻し手段とを含んで構成されている。

用紙戻し手段は、合成樹脂製のアーム８０と、アーム８０の軸８１，８１に取り付けられた２つの従動ギア３６，３６と、２つの従動ギア３６，３６のそれぞれと同軸に形成された２つのリバースローラ３７，３７（本発明の用紙戻し部材に相当）とを有している。リバースローラ３７，３７は、少なくとも表層がスポンジ等の摩擦係数の高い部材で形成されている。アーム８０には、排紙駆動ローラ２５，２５の回転軸３３方向に延びる２つの軸８１，８１が一体に形成されており、これらの軸８１，８１にリバースローラ３７，３７が挿入されている。各軸８１，８１の先端部には環状の溝が形成されており、該溝に係止される止め輪８４でリバースローラ３７，３７の抜け止めがなされている。また、アーム８０には軸８１，８１に沿って延びる該軸８１，８１よりも短い軸が一体に形成されており、これらの軸に伝達ギア３５，３５が挿入されている。各リバースローラ３７，３７の内方には従動ギア３６，３６が一体に形成されており、軸８１，８１に従動ギア３６，３６およびリバースローラ３７，３７を挿入すると、従動ギア３６，３６が伝達ギア３５，３５を介して駆動ギア３４，３４と連結するようになっている。伝達ギア３５，３５に対しては止め輪８４は存在しないが、リバースローラ３７，３７の内方側面のフランジ部で外れないように規制されている。そして、回転軸３３の回転に基づきリバースローラ３７，３７を回転し、積載トレイ１４上に排出した用紙ｓを用紙排出方向ａの上流側へ戻して装置筐体１００のエンドフェンス１０１（図７参照）に突き当てて揃え、積載トレイ１４上に整合して積載する。

トレイ上下動手段１８は、図３に示すように、上下動モータ４０と、装置筐体１００内で底部に沿って設けられ上下動モータ４０の回転を２つのギア４１，４２のかみ合いを介して伝達する駆動軸４３と、駆動軸４３の両端に取り付けられた下プーリ４４，４４と、装置筐体１００内の上部にそれらの下プーリ４４，４４の上方に対応して設けられた上プーリ４５，４５と、対応する下プーリ４４，４４と上プーリ４５，４５間に掛けまわして上下に張り渡されたタイミングベルト４６，４６とを含んで構成されている。タイミングベルト４６，４６には、積載トレイ１４の基部両側が取り付けられている。

そして、積載トレイ１４上に用紙ｓを積載するごとに上下動モータ４０を駆動して積載トレイ１４を下降し、積載トレイ１４上に向けての装置筐体１００の用紙排出位置から、積載トレイ１４上に積載する最上位の用紙ｓの上面までの落下高さが一定となるようにし、用紙ｓが乱れることなく落下するようにして積載トレイ１４上における用紙ｓのスタック性を向上させる。逆に、積載トレイ１４上から用紙ｓを取り除くと、積載トレイ１４をホーム位置まで上昇させるようにし、用紙ｓの積載状況に応じて積載トレイ１４を上下動する。

図６に示すように、受け位置検出手段１９は、回動自在に支持する水平な回動軸７２と、回動軸７２から積載トレイ１４上に向けてのびるレバー７３と、回動軸７２の外周面から直角にのびる第１フィラー７４ａおよび第２フィラー７４ｂと、第１フィラー７４ａおよび第２フィラー７４ｂによりオンオフするフォトインタラプタ等の第１位置検知手段７５および第２位置検知手段７６とを含んで構成されている。

回動軸７２への第１フィラー７４ａの取り付け角度と、回動軸７２への第２フィラー７４ｂの取り付け角度とは、若干異なるように設定されている。詳しくは、図７（ａ）に示すように、第１位置検知手段７５が有効化して第１フィラー７４ａを検知した時は積載トレイ１４が上方向に位置し、リバースローラ３７，３７の用紙ｓとの接触位置は、エンドフェンス１０１から距離（以下、第１接触距離という）Ｍとなる（ただし、積載トレイ１４の傾きは無視する。以下同様）。一方、図７（ｂ）に示すように、第２位置検知手段７６が有効化して第２フィラー７４ｂを検知した時は積載トレイ１４が下方向に位置し、リバースローラ３７，３７の用紙ｓとの接触位置は、エンドフェンス１０１から距離（以下、第２接触距離という）（Ｍ−Ｌ）となる。

ここで、リバースローラ３７，３７は、用紙ｓをエンドフェンス１０１に戻して揃えるためのものであるので、用紙ｓの後端位置からは内側にあり、用紙ｓをグリップさせる必要がある。このため、第１接触距離Ｍは、例えば５ｍｍ以上であることが望ましく、第２接触距離（Ｍ−Ｌ）は、例えば２．５ｍｍ以上であることが望ましい。図８に示すように、用紙ｓの後端から印刷領域５１までの距離（以下、印刷余白幅という）Ｘが第１接触距離Ｍ以上である場合は、リバースローラ３７，３７で印刷領域５１を擦ることになり、印刷面が掠れたり、汚れたりする原因となる。

受け位置検出手段１９は、図６に示すように、積載トレイ１４の上昇とともに、積載トレイ１４またはその上に積載する用紙ｓでレバー７３の先端を押し上げ、回動軸７２をまわして第１フィラー７４ａおよび第２フィラー７４ｂを回動し、第１フィラー７４ａおよび第２フィラー７４ｂの先端が第１位置検知手段７５および第２位置検知手段７６内に入ることにより積載トレイ１４が排出用紙ｓを受ける適宜の位置となったことを検知する。その後、積載トレイ１４上に１枚または数枚排出されるごとに積載トレイ１４を一旦下降してから上昇し、上昇位置を第１位置検知手段７５または第２位置検知手段７６で検知して停止する。

なお、用紙積載装置Ｂは、用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘに応じて、第１位置検知手段７５または第２位置検知手段７６のいずれかを有効化（アクティブ）するスイッチ（選択手段）を備える操作パネル（図示せず）を有し、画像形成装置Ａによる印刷時にユーザが用紙積載装置Ｂで第１位置検知手段７５または第２位置検知手段７６のいずれを有効とするかの設定を行う。

次に、このように構成された実施例１に係る用紙積載装置Ｂの動作について説明する。

画像形成装置Ａによる印刷時に、ユーザは、画像形成装置Ａでの用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘに応じて、用紙積載装置Ｂで第１位置検知手段７５または第２位置検知手段７６のいずれを有効化するのかを設定する。詳しくは、用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘが第２接触距離（Ｍ−Ｌ）より短い場合は、ユーザは、操作パネルのスイッチを操作することにより、第２位置検知手段７６を有効化させる。一方、用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘが第２接触距離（Ｍ−Ｌ）より長く第１接触距離Ｍより短い場合は、ユーザは、リバースローラ３７，３７による用紙ｓのグリップをより確実なものとするために、操作パネルのスイッチを操作することにより、第１位置検知手段７５を有効化させる。

用紙積載装置Ｂは、画像形成装置Ａからの通紙開始信号に同期して動作を開始すると、図７（ａ）に示すように、第１位置検知手段７５を有効化する選択がなされている場合には、上下動モータ４０を駆動して積載トレイ１４を一旦下降し、積載トレイ１４の上面（または積載トレイ１４上に積載する最上位の用紙ｓの上面）までの落下高さが一定となるように積載トレイ１４を上昇させる。

積載トレイ１４が上昇し、積載トレイ１４の上面（または積載トレイ１４上に積載する最上位の用紙ｓの上面）がレバー７３に接触して、レバー７３を押し上げると、回動軸７２が回転して第１フィラー７４ａが第１位置検知手段７５によって検出されることになる。

いま、第１位置検知手段７５が有効化されているので、第１位置検知手段７５は、第１フィラー７４ａを検出する。これにより、用紙積載装置Ｂは、上下動モータ４０を停止して、積載トレイ１４の上下方向位置を設定する。この積載トレイ１４の上下方向位置では、図７（ａ）に示すように、リバースローラ３７，３７の積載トレイ１４との接触位置は、エンドフェンス１０１から第１接触距離Ｍの位置となる。いま、第１接触距離Ｍが用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘより短いので、リバースローラ３７，３７が用紙ｓの印刷領域５１をこするおそれはない。

一方、図７（ｂ）に示すように、第２位置検知手段７６を有効化する選択がなされている場合には、用紙積載装置Ｂは、上下動モータ４０を駆動して積載トレイ１４を一旦下降し、積載トレイ１４の上面（または積載トレイ１４上に積載する最上位の用紙ｓの上面）までの落下高さが一定となるように積載トレイ１４を上昇させる。

積載トレイ１４が上昇し、積載トレイ１４の上面（または積載トレイ１４上に積載する最上位の用紙ｓの上面）がレバー７３に接触して、レバー７３を押し上げると、回動軸７２が回転して第２フィラー７４ｂが第２位置検知手段７６によって検出されることになる。

いま、第２位置検知手段７６が有効化されているので、第２位置検知手段７６は、第２フィラー７４ｂを検出する。これにより、用紙積載装置Ｂは、上下動モータ４０を停止して、積載トレイ１４の上下方向位置を設定する。この積載トレイ１４の上下方向位置では、図７（ｂ）に示すように、リバースローラ３７，３７の積載トレイ１４との接触位置は、エンドフェンス１０１から第２接触距離（Ｍ−Ｌ）の位置となる。いま、第２接触距離（Ｍ−Ｌ）が用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘより短いので、リバースローラ３７，３７が用紙ｓの印刷領域５１をこするおそれはない。

このように、本実施例１の用紙積載装置Ｂによれば、用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘが第１接触距離Ｍよりも短く第２接触距離（Ｍ−Ｌ）より長い場合には、第１位置検知手段７５を有効化することによって、リバースローラ３７，３７による用紙ｓのグリップをより確実なものとすると同時に、リバースローラ３７，３７によって用紙ｓの印刷領域５１がこすられるおそれをなくすことができる。さらに、用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘが第２接触距離（Ｍ−Ｌ）より短い場合には、第２位置検知手段７６を有効化することによって、リバースローラ３７，３７によって用紙ｓの印刷領域５１がこすられるおそれをなくすことができる。

画像形成装置Ａから用紙ｓの排出信号（排紙ＯＮ）が送信されてくると、用紙積載装置Ｂは、搬送モータ２０を駆動して用紙ｓを搬送し、用紙ｓを積載トレイ１４上に排出する。

積載トレイ１４上に排出された用紙ｓは、用紙ｓの用紙排出方向の上流側の後端がリバースローラ３７，３７に至ると、リバースローラ３７，３７の回転により、積載トレイ１４（またはその上に積載された他の用紙ｓ）に密着する方向に導かれ、ついには、積載トレイ１４（またはその上に積載された他の用紙ｓ）とリバースローラ３７，３７との間に挟まれながら用紙積載装置Ｂのエンドフェンス１０１に突き当てられて整合される。

画像形成装置Ａから用紙ｓの排出信号（排紙ＯＮ）が送信されてくるたびに、用紙積載装置Ｂは、用紙ｓの搬送，排出および整合を繰り返す。

そして、画像形成装置Ａから通紙終了信号があると、用紙積載装置Ｂは、駆動を停止する。

本実施例１によれば、用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘに応じてユーザがリバースローラ３７，３７の用紙ｓとの接触位置を設定できるので、リバースローラ３７，３７を用紙ｓの印刷領域５１でない印刷余白に確実に接触させることができ、用紙ｓの掠れや汚れの発生を防止することができる。

なお、実施例１の変形例として、リバースローラ３７，３７の用紙ｓとの接触位置を自動で設定することができる。この変形例では、図８に示すように、一対の排紙センサ５０，５０をリバースローラ３７，３７のピッチＰに合わせて配置し、用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘが第２接触距離（Ｍ−Ｌ）より短いことが検知された場合は、第２位置検知手段７６を有効化させる。一方、用紙ｓの後端から印刷領域５１までの印刷余白幅Ｘが第２接触距離（Ｍ−Ｌ）より長く第１接触距離Ｍより短いことが検知された場合は、第１位置検知手段７５を有効化させる。

この変形例によれば、リバースローラ３７，３７の用紙ｓとの接触位置が自動的に設定されるので、操作性の良い用紙積載装置Ｂを提供できるという利点がある。

以上、本発明の実施例を説明したが、これはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

本発明の実施例１に係る用紙積載装置を搭載する画像形成装置を示す斜視図。 用紙積載装置の構成を示す透過側面図。 用紙積載装置を斜め上から見て示す透過斜視図。 用紙整合手段の構成を示す分解斜視図。 用紙を部ごとに幅方向にずらして仕分けして積載する様子を説明する図。 受け位置検出手段の構成を示す斜視図。 用紙整合手段の動作を説明する図。 用紙の後端から印刷領域までの距離を説明する図。

符号の説明

１４ 積載トレイ
１５ 用紙搬送手段
１６ 用紙仕分け手段
１７ 用紙整合手段
１８ トレイ上下動手段
１９ 受け位置検出手段
３７ リバースローラ（用紙戻し部材）
７３ レバー（１つの部材）
７４ａ 第１フィラー
７４ｂ 第２フィラー
７５ 第１位置検知手段
７６ 第２位置検知手段
１００ 装置筐体
１０１ エンドフェンス
Ａ 画像形成装置
Ｂ 用紙積載装置
Ｍ 第１接触距離
（Ｌ−Ｍ） 第２接触距離
ｓ 用紙
Ｘ 印刷余白幅

Claims (4)

1. 用紙を積載する積載トレイと、前記積載トレイを上下動するトレイ上下動手段と、前記積載トレイ上に排出された用紙を用紙排出方向の上流側へ戻して用紙後端を整合する用紙整合手段とを備えた用紙積載装置において、
   前記用紙整合手段は、印刷されて排出される用紙に接触してその用紙を前記上流側へ戻す用紙戻し部材を含み、
   用紙の後端から印刷領域までの印刷余白幅に応じて前記トレイ上下動手段により用紙排出時の前記積載トレイの上下方向位置を変更することにより、その積載トレイの上下位置に連動して前記用紙戻し部材の用紙との接触位置を切り換えることを特徴とする用紙積載装置。
2. 前記積載トレイの上下方向位置を検出する受け位置検出手段を設け、当該受け位置検出手段の１つの部材で前記積載トレイの複数の上下方向位置を検出可能である請求項１に記載の用紙積載装置。
3. 用紙の後端から印刷領域までの印刷余白幅に応じて前記用紙戻し部材の用紙との接触位置を選択できる選択手段を設けた請求項１または２に記載の用紙積載装置。
4. 用紙の印刷領域を自動で検知する印刷領域検知手段を設け、当該印刷領域検知手段からの情報に応じて前記用紙戻し部材の用紙との接触位置を自動的に設定する請求項１または２に記載の用紙積載装置。

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