JP6500850B2 - シート積載トレイ及びそれを備えたシート後処理装置並びに画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンター等の画像形成装置や、画像形成処理後のシートに所定の後処理を行うシート後処理装置に搭載され、排出されるシートが積載されるシート積載トレイ、及びそれを備えたシート後処理装置並びに画像形成装置に関する。
複写機、レーザープリンター等の画像形成装置には、電子写真プロセスにより所望の画像が形成された用紙、或いは、原稿搬送装置により原稿読取部に搬送され、原稿画像の読み取りが行われた後の原稿を排出するため、用紙排出トレイが設けられている。通常、用紙排出トレイは一定の用紙スタック量を確保するために、用紙排出口と用紙積載部との間に排出方向に向かって上り勾配となる傾斜面が形成されている。用紙排出口から排出された用紙は傾斜面に沿って滑り落ち、後端が整合されてスタックされる。
近年、画像形成処理の高速化に伴い用紙の搬送速度が速い画像形成装置が主流となっている。排出される用紙の搬送速度が速くなると、排出された用紙が傾斜面と用紙積載部との間の屈曲部を越えて用紙積載部側へ飛び出す。そのため、用紙が傾斜面に沿って滑り落ちずスタック不良が発生するおそれがあった。
従来は、用紙排出部の排出ローラーを画像形成部と別駆動とし、用紙排出時に用紙後端の搬送速度を低下させることにより用紙の飛び出し及びスタック不良を解消していた。しかし、この方法では排出ローラー専用の駆動源(モーター)が別途必要となるため、コストアップに繋がるという問題点があった。
そこで、排出される用紙の整合性を高める方法が種々提案されており、例えば特許文献1には、排出ローラーの上方から用紙ストッパ部材として鎖を吊るし、用紙の先端部を鎖に衝突させて用紙の揃え不良を改善する用紙積載装置が開示されている。また、特許文献2には、用紙の略前部を受ける第1トレイ面と、用紙の略後部を受ける第1トレイ面よりも急勾配の第2トレイ面とを有し、第1トレイ面上に第2トレイ面よりも急勾配の第1傾斜部を有するガイド部材を設けた用紙排出トレイが開示されている。さらに、特許文献3には、用紙排出方向に上り勾配の第1トレイ面と、第1トレイ面の排出方向下流側に隣接する第2トレイ面と、第1トレイ面を排出方向に延長する斜面延長部材と、を備えた用紙排出トレイが開示されている。
特開2000−136060号公報 特開2006−27758号公報 特開2007−246281号公報
しかしながら、特許文献1の方法では、用紙ストッパ部材を超える大きさの用紙を排出する場合、用紙ストッパ部材によって用紙の排出が妨げられ、排出不良やジャムが発生するという問題点があった。また、特許文献2の方法では、ガイド部材を超える大きさの用紙はガイド部材に重なるように積載されるため、第1トレイ面および第2トレイ面に沿って積載されず、積載状態が不安定となるおそれがあった。また、特許文献3の方法では、排出される用紙サイズに応じて斜面延長部材の姿勢を切り替える必要があり、操作が煩雑となっていた。
本発明は、上記問題点に鑑み、シートの種類に係わらず、排出されるシートを適正な位置に正しく積載可能なシート積載トレイ及びそれを備えたシート後処理装置並びに画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、シート積載部と、後壁部と、規制部材と、付勢部材と、を備えたシート積載トレイである。シート積載部は、排出されるシートが積載されるシート積載面を有する。後壁部は、シート積載部のシート排出方向上流側に設けられ、シート積載部に積載されたシートの後端を突き当てて整合する。規制部材は、シート積載部に設けられ、シート積載面から上方に突出した規制位置と、シート積載面から下方に退避した退避位置と、の間で揺動可能である。付勢部材は、規制部材を規制位置方向に付勢する。シート積載部にシート排出方向の寸法が所定サイズである第1シートが排出されたとき、規制位置に配置された規制部材に第1シートの先端が突き当たることで第1シートがシート排出方向上流側に押し戻される。
本発明の第1の構成によれば、所定サイズの第1シートが排出されると規制位置に配置された規制部材に先端が突き当たって排出方向上流側に押し返され、後壁部によって整合された状態で積載される。従って、簡易な構成でシート積載部からの第1シートの飛び出しを抑制し、第1シートの整合性を向上させることができる。
本発明の用紙排出トレイ24が搭載された画像形成装置100の概略断面図 画像形成装置100に搭載される用紙排出装置30を用紙排出方向下流側から見た正面図 本発明の一実施形態に係る用紙排出トレイ24の構成を示す斜視図 本実施形態の用紙排出トレイ24を画像形成装置100の正面側から見た側面図 本実施形態の用紙排出トレイ24を排出方向下流側から見た側面図 本実施形態の用紙排出トレイ24の用紙積載部40を上方から見た平面図 用紙積載部40の規制部材50周辺の側面断面図 規制部材50と用紙排出口31及び後壁部29との位置関係を示す側面断面図 用紙排出トレイ24上に用紙S1が排出される様子を画像形成装置100の正面側から見た側面断面図であって、用紙S1の先端が規制部材50に突き当立った状態を示す図 用紙排出トレイ24上に用紙S1が排出される様子を画像形成装置100の正面側から見た側面断面図であって、規制部材50によって用紙S1が排出方向上流側に押し戻される状態を示す図 用紙排出トレイ24上に用紙S1が排出される様子を画像形成装置100の正面側から見た側面断面図であって、排出方向上流側に押し戻された用紙S1が後壁部29によって整合されて積載された状態を示す図 用紙排出トレイ24上に用紙S2が排出される様子を画像形成装置100の正面側から見た側面断面図であって、用紙S2の重さによって規制部材50が退避位置に移動した状態を示す図 本発明の他の実施形態に係る用紙排出トレイ24の用紙積載部40を上方から見た平面図であり、用紙積載部40に規制部材50を取り付け可能な開口穴51を複数設けた変形例を示す図
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の用紙排出トレイ24が搭載された画像形成装置100の内部構成を示す概略図である。図1に示すように、画像形成装置100は、いわゆる胴内排紙型のデジタル複合機であって、大まかには、本体ハウジング20と、その上部に配設された上ハウジング21とで構成されている。
本体ハウジング20は、下ハウジング20aと、その上方で図1の右側部に沿って位置し、上ハウジング21に連結される連結ハウジング20bと、から構成されている。下ハウジング20a内には、下部に配設された給紙部4と、給紙部4の側方及び上方に配設された用紙搬送部5と、給紙部4の上方に配設された画像形成部6と、画像形成部6の用紙搬送方向下流側(図1の右側)に配設された定着部7とが備えられている。連結ハウジング20bには、定着後の用紙Sを搬送して本体ハウジング20から排出するための用紙排出部が設けられている。また、上ハウジング21の直下における連結ハウジング20bの左側方には、左側面及び正面に向けて大きく開放された胴内排出空間22が形成されている。
画像形成部6は、電子写真プロセスによって、用紙S上に所定のトナー像を形成するものであり、回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム10と、この感光体ドラム10の周囲にその回転方向に沿って配設される帯電装置11、露光装置12、現像装置13、転写装置14、クリーニング装置15、及び不図示の除電装置を備えている。
上ハウジング21内には、画像読取部8が設けられている。画像読取部8は、原稿の画像情報を読み取るものであり、原稿を1枚ずつ読み取らせる場合には、原稿搬送装置3を開いて上ハウジング21の上面に設けられたコンタクトガラス上に原稿を載置する。また、原稿束を自動的に読み取らせる場合には、原稿束を、閉じた状態の原稿搬送装置3の給紙トレイ上に載置することにより、原稿束から原稿が1枚ずつ自動的に順次コンタクトガラス上に送り込まれる。
以下、上記のように構成された画像形成装置100の基本的な動作を説明する。先ず、図1の反時計回り方向に回転する感光体ドラム10の表面が帯電装置11によって一様に帯電される。そして、引き続き画像読取部8で読み取られた画像情報に基づいて露光装置12からのビーム光が感光体ドラム10の周面に照射され、これによって感光体ドラム10の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像に現像装置13から現像剤としてのトナーが供給されることによりトナー像が形成される。
トナー像の形成と並行して、用紙Sが給紙部4から用紙搬送路5に送出され、レジストローラー対9で一旦停止する。そして、レジストローラー対9で停止した用紙Sは所定のタイミングでトナー像が形成された感光体ドラム10に向けて搬送され、ここで転写ローラー等からなる転写装置14により感光体ドラム10の表面のトナー像が用紙Sに転写される。そして、トナー像が転写された用紙Sは感光体ドラム10から分離され、定着部7に向けて搬送され、定着部7を通過することで加熱、加圧処理されてトナー像が定着される。
用紙Sへのトナー像の転写処理が完了した感光体ドラム10は、クリーニング装置15で周面に残留している残留トナーが取り除かれた後、除電装置(不図示)で残留電荷を除去する除電処理が施され、その後、帯電装置11により再び周面に帯電処理が施され、以下同様にして画像形成が行われる。
定着部7を通過した用紙Sは、そのまま垂直上方に向かう垂直搬送路16に沿って連結ハウジング20b内に搬送される。垂直搬送路16の上部は連結ハウジング20b内で左方に向かって上下2つの搬送路に分岐しており、分岐部に配置された切り替えガイド17によって、下方の搬送路に案内された用紙Sは、第1排出ローラー対18から左方に排出され、胴内排出空間22の底面に形成された用紙排出トレイ24上にストックされる。一方、切り替えガイド17によって上方の搬送路に案内された用紙Sは、第2排出ローラー対19から左方に排出され、第2用紙排出トレイ25上に排出される。
図2は、画像形成装置100に搭載される用紙排出装置30を用紙排出方向下流側(図1の左側)から見た正面図である。用紙排出装置30は、用紙排出口31と、用紙排出口31に用紙を案内する上搬送ガイド32a及び下搬送ガイド32bと、第1排出ローラー対18と、コルゲーション部材33と、を有する。
第1排出ローラー対18は、用紙排出口31の上流側直近に、用紙幅方向(図2の左右方向)において略均等に4対配置されており、垂直搬送路16から搬送された用紙を用紙排出トレイ24(図3参照)に排出する。各第1排出ローラー対18は、駆動モーター(図示せず)により正逆回転可能なゴム製の排出ローラー18aと、排出ローラー18aに従動して回転する樹脂製の排出コロ18bとで構成されている。
各第1排出ローラー対18の間には、用紙排出口31から排出される用紙の上面を押圧するコルゲーション部材33が配置されている。コルゲーション部材33は、上搬送ガイド32aに上下方向に移動可能に支持されており、圧縮バネ(図示せず)によって下向きに付勢されている。
用紙排出口31から排出される用紙Sは、第1排出ローラー対18のニップ部Nに挟持されるとともに、コルゲーション部材33の下端部33aによりニップ部Nよりも下方に押圧される。その結果、用紙Sは排出方向から見て波打ち形状に撓み、コシを付けられた状態で用紙排出トレイ24上に排出される。これにより、用紙Sの先端が自重により下方に垂れ下がった状態で排出され、先端が用紙排出トレイ24の上面に突っかかって丸まった状態で積載されてしまう不具合を防止することができる。
図3は、本発明の一実施形態に係る用紙排出トレイ24の構成を示す斜視図、図4及び図5は、それぞれ本実施形態の用紙排出トレイ24を正面側(図1の手前側)及び排出方向下流側(図1の左側)から見た側面図である。図3に示すように、用紙排出トレイ24は、用紙排出装置30から排出された用紙の略後部(排出方向上流側)を支持する第1積載部25と、排出された用紙の略前部(排出方向下流側)を支持する第2積載部27と、積載された用紙の後端を係止して整合する後壁部29と、を備えている。第1積載部25及び第2積載部27は、用紙排出トレイ24の用紙積載部(シート積載部)40を構成する。
第1積載部25は、後壁部29から排出方向(矢印A方向)に向かって上り勾配となるように形成されている。第1積載部25の排出方向上流側には、後壁部29と共に用紙排出トレイ24に一体形成される基端部26が連結されている。
第2積載部27は、第1積載部25の排出方向下流側に略水平に延設されている。第2積載部27には、略水平な用紙積載面27aと、用紙積載面27aの用紙幅方向の両端縁から下向きに傾斜する傾斜面27bが形成されている。これにより、用紙排出トレイ24の用紙積載部40は第1積載部25と第2積載部27との境界D付近を頂点とする屈曲形状をなしている。
第2積載部27は第1積載部25と一体形成されており、第1積載部25と共に用紙排出トレイ24に対して着脱可能な用紙積載部材28を構成する。胴内排出空間22に画像形成処理後の用紙にパンチ穴形成処理や綴じ処理を行う用紙後処理装置(図示せず)を装着する場合は、用紙積載部材28を取り外した状態で胴内排出空間22に用紙後処理装置を挿入する。
第2積載部27の用紙積載面27aには規制部材50が設けられている。規制部材50は、用紙排出トレイ24に積載される所定サイズ(ここではA4横サイズ、レター横サイズ)の用紙の排出方向への飛び出しを規制する。
図6は、本実施形態の用紙排出トレイ24の用紙積載部40を上方から見た平面図であり、図7は、用紙積載部40の規制部材50周辺の側面断面図である。規制部材50は側面視略三角形状の樹脂製の薄板部材であり、用紙積載面27aに形成された開口穴51から上方に突出している。
図6に示すように、規制部材50は用紙排出方向(矢印A方向)に対し上流側から下流側に向かって胴内排出空間22の開口側(図6の右側)に近づく方向、即ち、用紙積載部40に積載された用紙の取り出し方向(図6の矢印B′方向)に所定角度(ここでは20°)で傾斜するように配置されている。これにより、作業者が胴内排出空間22の開口側から用紙積載部40上に積載された用紙を取り除く際に、用紙が規制部材50の長手方向に沿って徐々に接触する。従って、規制部材50の面方向に一度に大きな負荷が加わらず、規制部材50の折れや屈曲を防止することができる。
また、図7に示すように、規制部材50は用紙排出方向と直交する揺動軸50aを支点として、用紙積載面27aから上方に突出する規制位置(図7の実線で表示)と、用紙積載面27aの下方に退避した退避位置(図7の破線で表示)とに揺動可能に支持されている。揺動軸50aには規制部材50を規制位置方向に付勢するねじりバネ53が付設されている。規制部材50は、用紙排出方向に向かって上り勾配となる規制面50bを有する。
規制部材50が規制位置に配置されるときの規制面50bの高さh1は、用紙排出口31(図8参照)から排出される所定サイズ(A4横サイズ、レター横サイズ)の用紙が規制部材50の規制面50bに接触する点Pの高さh2よりも一定高さだけ高くなっている。規制面50bの高さh1は、所定サイズの用紙が規制部材50を飛び越えないように点Pの高さh2よりも5mm程度高くしておくことが好ましい。本実施形態では高さh2が約15mmであるため規制面50bの高さh1を20mmとしている。
図8は、規制部材50と用紙排出口31及び後壁部29との位置関係を示す側面断面図である。図8に示すように、用紙排出口31(正確には第1排出ローラー対18の外周面の排出方向下流側端部)から規制部材50の排出方向上流側端部までの距離L1、及び後壁部29の下端から規制部材50の排出方向上流側端部までの沿面距離(第1積載部25、基端部26の上面に沿った距離)L2は、規制部材50によって飛び出しを規制され、後壁部29に沿って整合される用紙の排出方向の寸法よりも大きくなっている。具体的には、A4横サイズの排出方向の寸法が210mm、レター横サイズの排出方向の寸法が215mmであるため、距離L1、L2をいずれも230mmに設定している。
次に、本実施形態の用紙排出トレイ24に用紙が排出される際の規制部材50の挙動について説明する。図9〜図11は、用紙排出口31から用紙排出トレイ24上にA4横サイズの用紙S1が排出される様子を画像形成装置100の正面側(図1の手前側)から見た側面断面図である。
図9に示すように、用紙排出口31の第1排出ローラー対18から所定の排出速度で排出された用紙S1は、後端が第1排出ローラー対18から離間した後、慣性力によって排出方向(矢印A方向)に飛び出す。そして、用紙S1の先端が規制位置に配置された規制部材50の規制面50bに突き当たる。
ここで、規制部材50はねじりバネ53(図7参照)によって1枚の用紙S1を押し戻すことができる圧力(荷重)で規制位置方向(図7の時計回り方向)に付勢されている。そのため、図10に示すように、規制面50bに突き当たった用紙S1の先端は排出方向上流側(図10の右方向)に押し返される。A4横サイズ(またはレター横サイズ)の用紙1枚を押し戻す場合、ねじりバネ53によって規制部材50に付与される圧力(荷重)は1.4gf〜2.0gfに設定される。
規制部材50によって押し返された用紙S1は第1積載部25及び基端部26の傾斜に沿って滑り落ち、図11に示すように、用紙S1の後端が後壁部29に突き当たって整合された状態で積載される。2枚目以降の用紙S1も、図9〜図11に示した1枚目の用紙S1と同様に規制部材50に突き当たり、排出方向上流側に押し返されて整合される。なお、ここではA4横サイズの用紙S1の積載について説明したが、レター横サイズの用紙についても全く同様に説明される。
図12は、用紙排出口31から用紙排出トレイ24上にA4縦サイズの用紙S2が排出される様子を画像形成装置100の正面側(図1の手前側)から見た側面断面図である。A4縦サイズの用紙S2は、排出方向の寸法(297mm)が距離L1よりも長いため、図12に示すように、用紙排出口31から排出された用紙S2は規制面50bを越えて規制部材50に覆い被さるように用紙積載面27a上に排出される。
ここで、規制部材50に対するねじりバネ53(図7参照)の付勢力は、規制部材50に用紙S2が重なったときに退避位置に移動するように調整されている。そのため、規制部材50は揺動軸50aを支点として図7の反時計回り方向に回動し、退避位置に移動する。従って、用紙S2は第1積載部25、第2積載部27、及び基端部26に沿って適正な位置に正しく積載される。
以上説明したように、本実施形態の用紙排出トレイ24は、規制位置に配置された規制部材50によって排出方向の寸法が所定サイズである用紙の先端を排出方向上流側に押し返すことができ、所定サイズの用紙の用紙積載部40からの飛び出しを抑制し、用紙の整合性を向上させることができる。一方、排出方向の寸法が所定サイズを超える大きさの用紙が規制部材50の上に重なったとき、規制部材50は用紙の重量によって規制位置から退避位置へ移動するため、規制部材50によって所定サイズを超える大きさの用紙の整合性が損なわれるおそれもない。
また、規制部材50は、用紙排出方向に対し上流側から下流側に向かって、用紙積載部40に積載された用紙の取り出し方向に所定角度で傾斜するように配置されるため、用紙積載部40上に積載された用紙を取り除く際や、取り除いた用紙を再び用紙積載部40上に戻す際の規制部材50の破損を防止することができる。
さらに、規制位置に配置された規制部材50の規制面50bの高さh1を所定サイズの用紙が規制部材50の規制面50bに接触する点Pの高さh2よりも高くしておくことにより、所定サイズの用紙を規制部材50の規制面50bに確実に突き当てることができる。
また、上記実施形態では規制部材50を取り付け可能な開口穴51を用紙積載部40に1箇所だけ形成しているが、図13に示すように、開口穴51を用紙積載部40の複数箇所(図13では3箇所)に形成しておき、規制部材50によって押し戻される用紙の用紙排出方向のサイズに応じて規制部材50の取り付け位置を用紙排出方向に沿って移動可能な構成としてもよい。
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では画像形成装置100の胴内排出空間22に配置される用紙排出トレイ24について説明したが、本発明は、画像形成装置100の上面や側面に設けられる用紙排出トレイ、原稿搬送装置3により画像読取部8に搬送され、原稿画像の読み取りが行われた後の原稿を排出するための原稿排出トレイ、或いは画像形成後の用紙にパンチ穴形成処理や綴じ処理を行う用紙後処理装置に設けられる用紙排出トレイにも全く同様に適用可能である。
本発明は、画像形成装置に搭載され、排出されたシートを積載するシート積載トレイに利用可能である。本発明の利用により、シートの種類に係わらず、排出されるシートを適正な位置に正しく積載可能なシート積載トレイ及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
20 装置本体
22 胴内排出空間
24 用紙排出トレイ(シート積載トレイ)
25 第1積載部
26 基端部
27 第2積載部
27a 用紙積載面(シート積載面)
28 用紙積載部材
29 後壁部
30 用紙排出装置
31 用紙排出口(シート排出部)
40 用紙積載部(シート積載部)
50 規制部材
50a 揺動軸
50b 規制面
51 開口部
53 ねじりバネ(付勢部材)
100 画像形成装置
S1 A4横サイズ用紙(第1シート)
S2 A4縦サイズ用紙(第2シート)

Claims (9)

  1. 排出されるシートが積載されるシート積載面を有するシート積載部と、
    該シート積載部のシート排出方向上流側に設けられ、前記シート積載部に積載されたシートの後端を突き当てて整合する後壁部と、
    を備えたシート積載トレイにおいて、
    前記シート積載部には、前記シート積載面から上方に突出した規制位置と、前記シート積載面から下方に退避した退避位置と、の間で揺動可能な規制部材と、該規制部材を前記規制位置方向に付勢する付勢部材と、が設けられており、
    前記規制部材は、前記シート積載面に対し前記シート排出方向に沿って略垂直に起立する薄板状の部材であり、前記シート排出方向の上流側から下流側に向かって、前記シート積載面からの前記シートの取り出し方向である前記シート排出方向と直交する方向に所定角度だけ傾斜して配置され、
    前記シート積載部に前記シート排出方向の寸法が所定サイズである第1シートが排出されたとき、前記規制位置に配置された前記規制部材に前記第1シートの先端が突き当たることで前記第1シートが前記シート排出方向上流側に押し戻されることを特徴とするシート積載トレイ。
  2. 前記シート積載部に前記第1シートよりもシート排出方向の寸法が大きい第2シートが排出されたとき、前記規制位置に配置された前記規制部材を乗り越えて、前記規制部材に前記第2シートが重なることで前記規制部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記退避位置に移動することを特徴とする請求項1に記載のシート積載トレイ。
  3. 前記後壁部の下端から前記規制部材の前記シート排出方向上流側端部までの距離は、前記第1シートのシート排出方向の長さよりも大きく、前記第2シートのシート排出方向の長さよりも小さいことを特徴とする請求項2に記載のシート積載トレイ。
  4. 前記規制部材は、前記第1シートの先端が突き当たる前記シート排出方向に上り勾配の規制面を有し、
    前記規制位置に配置された前記規制部材の前記規制面の高さは、前記第1シートの先端が前記規制面に突き当たる位置の前記シート積載面からの高さよりも高いことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のシート積載トレイ。
  5. 前記規制部材は、前記第1シートの前記シート排出方向の寸法に応じて前記シート積載面上の取り付け位置を前記シート排出方向に沿って移動可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のシート積載トレイ。
  6. 前記シート積載部は、
    前記シート排出方向に対し上り勾配を有し、排出される前記シートの前記シート排出方向上流側を支持する第1積載部と、
    該第1積載部のシート排出方向下流側に延設され、水平若しくは前記シート排出方向に対し前記第1積載部に比べて小さい上り勾配を有し、排出される前記シートの前記シート排出方向下流側を支持する第2積載部と、
    を有し、
    前記規制部材は前記第2積載部に設けられることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のシート積載トレイ。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のシート積載トレイと、
    該シート積載トレイにシートを排出するシート排出部と、
    を備えたシート後処理装置
  8. 請求項1乃至請求項のいずれかに記載のシート積載トレイと、
    該シート積載トレイにシートを排出するシート排出部と、
    を備えた画像形成装置
  9. 前記シート排出部から前記規制部材の前記シート排出方向上流側端部までの距離は、前記第1シートの前記シート排出方向の寸法よりも大きいことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置
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