JP7251257B2 - シート積載装置、後処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、シート積載装置、後処理装置及び画像形成システムに関する。

近年、画像形成システムはプロダクトプリンティング市場へ参入し、高品質・高生産性が益々求められている。画像形成システムを停止させることなく高生産性を達成するために、フィニッシャーやスタッカーへの用紙収容枚数（積載枚数）アップの需要がある。フィニッシャーに備えられたシフトトレイは、用紙の仕分け作業のために用紙幅方向へ移動できるとともに、上面検知のために積載された用紙の高さに合わせて昇降できる。リミットレス排紙のために、すなわち昇降する複数のシフトトレイへ連続して用紙を積載するために、シフトトレイ上の用紙の有無を検知する必要があり、センサ及びフィラーからなる上面検知手段がシフトトレイに対して設けられている。

また、昇降するシフトトレイの上面側からフィラーをシフトトレイに接触させたときのフィラーの角度によってシフトトレイの上面位置を検出する検出手段が知られている。

しかし、これまでのような、昇降するシフトトレイの上面側からフィラーをシフトトレイに接触させることでシフトトレイの上面位置を検出する検出手段は、ユーザーが印刷された用紙を抜き取った場合に、シフトトレイが上面位置に上昇して、上昇が完了したことを検知することはできるが、シフトトレイ上の用紙の有無は検出できなかった。よって、リミットレス排紙においては、用紙が複数のトレイに跨って排出され、複数の印刷物が混じってしまう恐れがあった。

特許文献１のシート後処理装置では、プルーフトレイにＺ折り紙を積載するためにエンドフェンスが傾斜可能に構成され、紙有無検知手段によってトレイ上の紙無しが検知されると、エンドフェンスがホームポジションに戻ることが開示されている。

しかし、スタックされたシートの紙面高さを検知するフィラーとは別に、紙有無検知手段がプルーフトレイに設置されており、コスト増大と制御の複雑化を招いている。

そこで本発明は、センサなどの追加のシート有無検知手段を設けることなく、積載手段上のシートの有無を検知できるシート積載装置を実現することを目的とする。

この課題は、それぞれに独立して昇降動作を行う複数の積載手段と、前記積載手段又は前記積載手段に積載されたシートの上面位置を検知する第１検知手段と、前記積載手段又は前記積載手段に積載されたシートの前記第１検知手段が検知した上面位置とは異なる上面位置を検知する第２検知手段と、を備え、前記積載手段は、前記積載手段上にシートが無いときに前記第１検知手段が進入する進入部を有し、前記第１検知手段は、先端側フィラーと、当該先端側フィラーに設置された遮蔽板と、当該遮蔽板により遮蔽されるセンサとを有し、前記第２検知手段は、後端側フィラーと、当該後端側フィラーに設置された遮蔽板と、当該遮蔽板により遮蔽されるセンサとを有し、前記第１検知手段及び前記第２検知手段は、前記複数の積載手段に対して個々に備えられており、前記第１検知手段の検知状態と、前記第２検知手段の検知状態との組み合わせによって、前記積載手段上のシートの有無を検知することを特徴とするシート積載装置によって解決される。

センサなどの追加のシート有無検知手段を設けることなく、積載手段上のシートの有無を検知できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成システムを示す概略構成図である。 後処理装置２００と画像形成装置３００からなる画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。 シフトトレイを備えた既存のシート積載装置の部分斜視図である。 シフトトレイ３０１の昇降動作を示す部分側面図である。 検知手段を示す斜視図である。 検知手段とシフトトレイを示す図である。 検知手段とシフトトレイを示す図である。 複数のシフトトレイを備えた既存のシート積載装置を示す概略側面図である。 図８に示すシート積載装置における課題を説明する図である。 本発明の実施形態に係るシート積載装置の部分斜視図である。 既存のシフトトレイ３０１（図１１（ａ））と本発明の実施形態に係るシフトトレイ２０１（図１１（ｂ））を示す平面図である。 既存の先端側フィラー３０３（右）と本発明の実施形態に係る先端側フィラー２０３（左）を示す概略斜視図である。 フィラーの角度を揃えたときの既存の遮蔽板９４と本発明の実施形態に係る遮蔽板９５を示す概略図である。 先端側フィラー２０３の角度位置と用紙の有無の関係を示す部分斜視図である。 先端側フィラー２０３の角度位置と用紙の有無の関係を示す部分斜視図である。 先端側フィラー２０３の角度位置と用紙の有無の関係を示す部分斜視図である。 先端側フィラー２０３の角度位置と用紙の有無の関係を示す部分斜視図である。 フィラー及びセンサの組み合わせによる検知状態を示す図である。 シート積載装置に設けられたリミットレス排紙モードのための操作パネルを示す図である。 シート積載装置に設けられたリミットレス排紙モードのための操作パネルを示す図である。 リミットレス排紙モードのフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成システムを示す概略構成図である。図１に示すように、画像形成システム６００は、用紙処理装置である後処理装置２００と、この後処理装置２００に画像形成後のシート状媒体であるシートとしての用紙Ｐを供給する画像形成装置３００とを備える。画像形成装置３００は、例えば、複写機又はプリンタなどが挙げられる。

本実施形態の画像形成装置３００は、特に図示しないが、画像処理回路、感光体、光書き込み装置、現像装置、転写装置及び定着装置を備える電子写真方式の画像形成装置である。

画像処理回路は、画像形成装置３００が複写機である場合、スキャナ部で読み取った画像データを印字可能な画像データに変換し、変換した画像データを光書き込み装置に出力する。また、パーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像データでも同様に、印字可能な画像データに変換し、変換した画像データを光書き込み装置に出力する。

光書き込み装置は、画像処理回路から出力される画像信号に基づいて感光体に光書き込みを行い、感光体の表面に静電潜像を形成する。現像装置は、光書き込みにより感光体の表面に形成された静電潜像をトナー現像する。転写装置は、現像装置によって顕像化された感光体の表面上のトナー像を用紙Ｐに転写する。定着装置は、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を用紙Ｐに定着する。

トナー像が定着された用紙Ｐは、画像形成装置３００から後処理装置２００に送り出され、後処理装置２００によって所望の後処理が行われる。本実施形態の画像形成装置３００は前述のように電子写真方式のものであるが、インクジェット方式や熱転写方式など、公知の画像形成装置の全てについて画像形成装置３００として後処理装置２００と組み合わせることができる。

図１に示すように、後処理装置２００は、画像形成装置３００の側部に取り付けられており、画像形成装置３００から排出された用紙Ｐは後処理装置２００に導かれる。

本実施形態の後処理装置２００は、用紙Ｐに対して、孔あけ処理（パンチユニット１００）、端部綴じ処理（端部綴じステイプラＳ１）、中綴じ処理（中綴じステイプラＳ２）、中折り処理（折りローラ対１４）、仕分け処理などの各処理を行うことができる。

後処理装置２００の入口部Ａは、画像形成装置３００から排出された用紙Ｐが最初に搬入されてくる部分であり、通過する用紙Ｐの一枚毎に後処理を施す単枚後処理手段（本実施形態では穿孔手段としてのパンチユニット１００）を有する。

入口部Ａの上方には、用紙Ｐをシフトトレイ２０１へ導く第１排出搬送路Ｂが形成されており、入口部Ａの側方（図１中の左側）には、用紙Ｐをシフトトレイ２０２へ導く第２排出搬送路Ｃが形成されている。また、後処理装置２００の入口部Ａの下方には、整合及びステイプル綴じなどを行う綴じ処理トレイ部Ｆへ用紙Ｐを導く綴じ処理搬送路Ｄが形成されている。

入口部Ａは、第１排出搬送路Ｂ、第２排出搬送路Ｃ及び綴じ処理搬送路Ｄに対して搬送方向上流側の搬送路であって、画像形成装置３００から後処理装置２００に受け渡された全ての用紙Ｐの共通の搬送路を構成する。入口部Ａには、画像形成装置３００から受け入れた用紙Ｐの通過を検出する入口センサが配置されており、その下流側に入口ローラ対１、パンチユニット１００、及び分岐前搬送ローラ対２が順次配置されている。また、入口部Ａの分岐前搬送ローラ対２の下流側には、２つの分岐爪（第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６）が配置されている。

第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６は、バネなどの付勢部材によってそれぞれ図１の状態に保持されている。すなわち、第１分岐爪１５はその先端が下向きとなるように付勢され、第２分岐爪１６はその先端が上向きとなるように付勢されている。第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６は、それぞれソレノイドに接続されている。

各ソレノイドをＯＮにすることによって、第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６の先端が図１の状態から変位し、各分岐爪が配置された位置を通過する用紙Ｐの搬送経路を切り替えることができる。

後処理装置２００では、第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６の各ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦの組み合せを変えることによって、入口部Ａを通過した用紙Ｐの搬送経路を、第１排出搬送路Ｂ、第２排出搬送路Ｃ、又は綴じ処理搬送路Ｄへと振り分ける。

後処理装置２００における入口部Ａ、第１排出搬送路Ｂ、及び第２排出搬送路Ｃを通過する用紙Ｐの搬送経路の最下流部には、シフトトレイ２０１、２０２などによって構成されるシフトトレイ排紙部がある。また、積載手段としてのシフトトレイ排紙部は、用紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向（用紙幅方向）にシフトトレイ２０１、２０２を往復移動させるトレイシフト手段と、シフトトレイ２０１、２０２を上下方向に昇降させるトレイ昇降手段とを備える。

綴じ処理搬送路Ｄには、搬送方向上流側から、綴じ処理搬送路第１ローラ対７、用紙ガイド爪、プレスタックセンサ、綴じ処理搬送路第２ローラ対９及び綴じ処理搬送路第３ローラ対１０などが配置されている。

また、図１に示すように、綴じ処理搬送路第３ローラ対１０よりも下流側の綴じ処理搬送路Ｄはカーブ状になっている。このカーブの入口にカーブ入口用紙検知センサが配置されており、配置された位置における用紙Ｐの通過の有無を検知する。さらに、このカーブの出口には、綴じ処理搬送路Ｄを通過した用紙Ｐを綴じ処理トレイ部Ｆへと受け渡す、綴じ処理受け渡しローラ対１１が配置されている。

後処理装置２００では、綴じ処理トレイ部Ｆで綴じ処理が行われている間、次の用紙Ｐを綴じ処理トレイ部Ｆに受け入れることはできない。ここで、綴じ処理トレイ部Ｆでの綴じ処理が行われている間に、新たな用紙Ｐを綴じ処理トレイ部Ｆに供給しないように、画像形成装置３００から後処理装置２００への用紙Ｐの受け渡しを停止すると、画像形成システム６００全体の生産性が低下する。

そのため後処理装置２００は、画像形成システム６００全体の生産性を維持しつつ、綴じ処理に掛かる時間を稼ぐため、用紙Ｐを一時的に滞留させ、その後に用紙Ｐを複数枚同時に綴じ処理トレイ部Ｆへ搬送させて実質的な時間を稼ぐというプレスタック処理を行う。

入口部Ａ及び綴じ処理搬送路Ｄを経て綴じ処理トレイ部Ｆへ導かれた用紙Ｐは、綴じ処理トレイ部Ｆで整合及びステイプルなどの後処理が施される。さらに用紙Ｐは、用紙束分岐ガイド部材１３によって、シフトトレイ２０２へ向かう搬送路、又は中綴じ積載トレイ部Ｚの用紙積載トレイ４０１に向かう搬送路へと振り分けられる。

シフトトレイ２０２に向かう搬送路に振り分けられると、第２排出搬送路Ｃ内における第２排出用紙検知センサの上流側近傍に案内され、第２排出搬送路Ｃを通過する用紙Ｐと同様に第２排紙ローラ対６によってシフトトレイ２０２に排出される。

一方、用紙積載トレイ４０１に向かう搬送路に振り分けられると、用紙Ｐに対して中折り処理などを施す中綴じ・中折り処理部Ｇに受け渡され、中綴じ・中折り処理部Ｇで中折り処理などの後処理が施される。中折り処理などの後処理が施された用紙Ｐは、中折り後搬送路Ｈを通過し、用紙積載トレイ４０１に搬送される。

なお、本発明は、画像形成装置３００と後処理装置２００とからなる画像形成システム６００に限らない。用紙Ｐに画像を形成する画像形成手段と、用紙Ｐに対して折り処理を行う用紙処理手段とを備えた画像形成システムの用紙処理手段に対して本発明を適用することもできる。

また、後処理装置２００に替えて、シート積載装置であっても本発明を適用できる。シート積載装置は、後処理装置２００からシートに対して所定の処理を行う用紙処理手段（孔あけ処理、端部綴じ処理、折り処理など）を取り除いたものであり、排出されたシートをシフトトレイ２０１、２０２上に仕分けして積載する装置である。

図２は、後処理装置２００と画像形成装置３００からなる画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。
後処理装置２００はＣＰＵ１０１、Ｉ／Ｏインターフェイス１０２等を有するマイクロコンピュータを搭載した制御回路を備え、ＣＰＵ１０１には、画像形成装置３００のＣＰＵあるいは操作パネル１０５の各スイッチ等、及び図示しない各センサからの信号が通信インターフェイス１０３を介して入力され、ＣＰＵ１０１は入力された信号に基づいて所定の制御を実行する。更に、ＣＰＵ１０１は、ドライバ、モータドライバを介してソレノイド及びモータを駆動制御し、インターフェイスから装置内のセンサ情報を取得する。また、制御対象やセンサに応じてＩ／０インターフェイス１０２を介してモータドライバによってモータの駆動制御を行い、センサからセンサ情報を取得する。なお、前記制御は、具備されたＲＯＭに格納されたプログラムコードをＣＰＵ１０１が読み込んで具備されたＲＡＭに展開し、当該ＲＡＭをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムコードで定義されたプログラムに基づいて実行される。

図３～８は、既存のシート積載装置（排紙トレイ部）について説明する図である。
図３は、シフトトレイを備えた既存のシート積載装置の部分斜視図である。シート積載装置は、排紙ローラ３０７、シフトトレイ３０１、紙面の搬送方向後端側を検知する後端側フィラー３０５及び後端側センサ、紙面の搬送方向先端側を検知する先端側フィラー３０３及びセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３（図４参照）などを有する。
シフトトレイ３０１は、上面検知のための昇降動作と、搬送方向と直交する用紙幅方向への仕分け動作を行う。

図４は、シフトトレイ３０１の昇降動作を示す部分側面図である。
ユーザーがシフトトレイ３０１に積載された用紙を取り出すと（図４（ａ））、シフトトレイ３０１はホームポジションに移動する（図４（ｂ））。ホームポジションは待機位置（上面位置）である。
シフトトレイ３０１は、後端側フィラー３０５又は先端側フィラー３０３が検知する位置をホームポジションとしていて、通紙中は、常にシフトトレイ３０１上の用紙が後端側フィラー３０５の検知する位置に来るように昇降動作を行う。すなわち、排紙によってシフトトレイ３０１上に積載される用紙が増えるとき、シフトトレイ３０１は、後端側フィラー３０５がシフトトレイ３０１上の用紙を検知するように下降していき、積載された用紙が取り出されたとき、シフトトレイ３０１は図４（ｂ）に示す位置まで上昇する。

図５は、検知手段を示す斜視図である。
検知手段は、先端側フィラー３０３、フィラー後方に設置された、センサＳ３用の遮蔽板９４、フィラー後方に設置された、センサＳ１，Ｓ２用の遮蔽板９６、センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３などを有する。１つの先端側フィラー３０３と３つのセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３にて上面検知と満杯検知を行う。

図６は、検知手段とシフトトレイを示す図である。図６（ａ）は、先端側フィラー３０３の上面検知時の状態を示す部分側面図、図６（ｂ）は、上面検知時の検知手段を示す斜視図である。
先端側フィラー３０３は、平紙排出モードとステイプル束排出モードに合わせて、印刷が開始される前の待機位置（上面位置）を検知している機能と、シフトトレイが用紙で満杯になった満杯状態を検知する機能を有する。

具体的には、センサＳ１がステイプル束排出モード時の待機位置を検知し、センサＳ２が平紙排出モードの待機位置を検知する。シフトトレイ３０１が上昇し、先端側フィラー３０３がシフトトレイ３０１と接して角度が変わると、図６（ｂ）に示すように、遮蔽板９６がセンサＳ１又はＳ２を遮蔽することで上面検知を行う。

図７は、検知手段とシフトトレイを示す図である。図７（ａ）は、満杯検知時の状態を示す部分側面図、図７（ｂ）は、満杯検知時の検知手段を示す斜視図である。
図７（ａ）に示すように、Ｚ折り紙やカールした用紙Ｐがシフトトレイ３０１に積載すると、用紙積載面が盛り上がり、先端側フィラー３０３の角度も高くなる。図７（ｂ）に示すように、先端側フィラー３０３の角度がセンサＳ３の位置に到達すると、遮蔽板９４がセンサＳ３を遮蔽することで満杯状態を検知する。

なお、先端側フィラー３０３のフィラー角度が最も低い状態で、ステイプル束排出モード時の待機位置を検知するセンサＳ１が遮蔽状態になっていて、先端側フィラー３０３がシフトトレイやシフトトレイに積載された用紙に接触しても、接触していなくてもステイプル束排出モード時の待機位置を検知するセンサＳ１の検知状態は変わらない。

図８は、複数のシフトトレイを備えた既存のシート積載装置を示す概略側面図である。
複数のシフトトレイ３０１，３０２は個々に独立して、上面検知のための昇降動作と、用紙幅方向への仕分け動作とを行うことができる。
図３に示す装置と同様に、シート積載装置は、シフトトレイ３０１，３０２にそれぞれ対応して、排紙ローラ３０７、紙面の搬送方向後端側を検知する後端側フィラー３０５及び後端側センサ、紙面の搬送方向先端側を検知する先端側フィラー３０３及びセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３などが設けられている。

図９は、図８に示すシート積載装置における課題を説明する図である。
シート積載装置はシフトトレイ３０１，３０２のための用紙有無検知手段を有しないので、それ自体でトレイ上に用紙があるかどうかを検出できない。具体的には、既存のシート積載装置では、シフトトレイ上の紙面が常に後端側フィラー３０５の検知位置に来るようにシフトトレイの昇降動作を行うため、今検知しているものが紙面なのかシフトトレイなのかを判断できない。そのため、シフトトレイ３０１上に印刷物Ｐ１がある状態で次の印刷が開始されると、図示のように、先ずシフトトレイ３０１上に次の印刷物Ｐ２が積載され、印刷量が多くてシフトトレイ３０１が満杯になると、次に印刷物Ｐ２は他のシフトトレイ３０２上に積載される。よって、用紙がシフトトレイ上にあるか無いかを判断できないために、排紙が複数のシフトトレイに跨る場合に印刷物Ｐ１とＰ２が混じってしまったり、仕分け印刷を色々な条件で行うと他の印刷物と混じってしまったりする。

したがって、シフトトレイの積載容量を超える大量印刷を行う場合には、用紙有無検知手段によってシフトトレイ上に用紙が無いことを確認してから印刷を行うことで、印刷物が混ざることを回避する必要がある。

図１０～図１５は、本発明の実施形態に係る用紙有無検知手段を備えたシート積載装置について説明する図である。
まず、図１０は本発明の実施形態に係るシート積載装置の部分斜視図である。
シート積載装置は、それぞれに独立して昇降動作と仕分け動作を行う複数（本実施形態では２つ）の積載手段としてのシフトトレイ２０１，２０２を有する（図１参照）。
図１０において、シフトトレイ２０１はその用紙幅方向中央部に、用紙Ｐが無いときに先端側フィラー２０３が接触する進入部としての切欠部９１を有する。切欠部９１は、用紙積載面９２よりも深い位置を有しているため、用紙Ｐがシフトトレイ２０１上に無いときには先端側フィラー２０３は自重により切欠部９１上に載って用紙無しを検知し、用紙Ｐがシフトトレイ２０１上に積載されているときは先端側フィラー２０３は用紙Ｐ上に載って用紙有りを検知する。

次に、シフトトレイの形状について説明する。
図１１は、既存のシフトトレイ３０１（図１１（ａ））と本発明の実施形態に係るシフトトレイ２０１（図１１（ｂ））を示す平面図である。
図示のように、本発明の実施形態に係るシフトトレイ２０１では、切欠部９１は、既存の切欠部９３よりも用紙搬送方向にｍだけ長く、それにより用紙がシフトトレイ２０１上に無いときには、先端側フィラー２０３は用紙積載面９２ではなく切欠部９１上に載る。

切欠部９１は、シフトトレイ２０１が昇降する際に先端側フィラー２０３が確実に切欠部９１に入るように搬送方向に切り欠かれているだけでなく、シフトトレイ２０１の用紙幅方向における全ての仕分け位置においても先端側フィラー２０３が切欠部９１に入るように用紙幅方向に切り欠かれている。

切欠深さは、先端側フィラー２０３の接触時のばらつきを考慮して、確実に検知できる先端側フィラー２０３の角度を基に設定されている。

また切欠部９１に代えて、シフトトレイ２０１上に進入部としての穴が形成され、用紙Ｐがシフトトレイ２０１上に無いときには先端側フィラー２０３は自重により当該穴に入り込むことで用紙無しを検知してもよい。当該穴はシフトトレイ２０１を貫通していても、貫通していなくてもよい。

次に、本発明の実施形態に係る用紙有無検知手段について説明する。
図１２は、既存の先端側フィラー３０３（右）と本発明の実施形態に係る先端側フィラー２０３（左）を示す概略斜視図である。図１３は、フィラーの角度を揃えたときの既存の遮蔽板９４と本発明の実施形態に係る遮蔽板９５を示す概略図である。具体的には図１３（ａ）は、本発明の実施形態に係る遮蔽板９５を示し、図１３（ｂ）は、既存の遮蔽板９４と本実施形態の遮蔽板９５が覆う領域全体を示し、図１３（ｃ）は、既存の遮蔽板９４を示している。

第１検知手段は、積載手段としてのシフトトレイ２０１又はシフトトレイ２０１に積載されたシートとしての用紙Ｐの搬送方向先端側の上面位置を検知する。第１検知手段は、先端側フィラー２０３と、当該先端側フィラー２０３に設置された遮蔽板９５，９６と、当該遮蔽板９５，９６により遮蔽されるセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３（図１４、図１５参照）とを有する。

第２検知手段は、シフトトレイ２０１又はシフトトレイ２０１に積載された用紙Ｐの第１検知手段が検知した上面位置とは異なる上面位置（搬送方向後端側の上面位置）を検知する。第２検知手段は、後端側フィラー２０５と、当該後端側フィラー２０５に設置された遮蔽板９７と、当該遮蔽板９７により遮蔽される後端側センサＳｂとを有する（図１５、図１７参照）。

第１検知手段及び第２検知手段は、複数のシフトトレイ２０１，２０２に対して個々に備えられている。複数のシフトトレイに検知手段がそれぞれ設けられることで、１つのシフトトレイの積載容量を超えた場合に、用紙無しを検知しているトレイへ排出を切り替えることで、他の印刷物と混じらず排紙することができる。

図１２に示すように、先端側フィラー２０３自体の形状は既存の先端側フィラー３０３と同じであるが、フィラー後方に設置された、センサＳ３用の遮蔽板９５の形状が異なっている。一方、フィラー後方に設置された、センサＳ１，Ｓ２用の遮蔽板９６の形状は同一である。図１３に示すように、既存の遮蔽板９４の形状と本実施形態の遮蔽板９５の形状は、センサ検知のＯＮ／ＯＦＦが逆転するように設定されている。すなわち、破線部分が変更部を示しており、大まかに言えば、本実施形態の遮蔽板９５は、既存の遮蔽板９４が覆っていた部分には存在せず破線部分に存在し（図１３（ａ））、既存の遮蔽板９４は、本実施形態の遮蔽板９５が覆う部分には存在せず破線部分に存在する（図１３（ｃ））。

図１４～図１７は、先端側フィラー２０３の角度位置と用紙の有無の関係を示す部分斜視図である。
図１４及び図１５に示すように、シフトトレイ２０１上に用紙Ｐが無いとき先端側フィラー２０３は用紙積載面９２よりも下側位置にある切欠部９１まで回転できる。後述するが、この位置では、ステイプルセンサとして機能するセンサＳ１はＯＮ、シフトセンサとして機能するセンサＳ２はＯＦＦ、満杯センサとして機能するセンサＳ３はＯＦＦ、後端側センサＳｂはＯＮとなり、これらセンサのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせにより用紙無しが検知される。すなわち、第１検知手段の検知状態と、第２検知手段の検知状態との組み合わせによって、シフトトレイ上のシートの有無を検知する。

なお、図１４、図１６においては、先端側フィラー２０３は直線形状に形成され、その先端部分が切欠部９１に入り込むが、図１５、図１７においては、先端側フィラー２０３はＬ字形状に形成され、その屈折部分が切欠部９１に入り込む。

一方で、図１６、図１７に示すように、シフトトレイ２０１上に用紙Ｐが有るとき先端側フィラー２０３は用紙積載面９２上の用紙Ｐ上に位置する。この位置では、例えば、ステイプルセンサとして機能するセンサＳ１はＯＮ、シフトセンサとして機能するセンサＳ２はＯＦＦ、満杯センサとして機能するセンサＳ３はＯＮ、後端側センサＳｂはＯＮとなり、これらセンサのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせにより用紙有りが検知される。すなわち、第１検知手段の検知状態と、第２検知手段の検知状態との組み合わせによって、シフトトレイ上の用紙Ｐの有無を検知する。

具体的には、後端側フィラー２０５がシフトトレイ２０１の用紙積載面９２又はシフトトレイ２０１上の用紙Ｐの上面位置を検知している場合に（図１４～図１７）、先端側フィラー２０３が切欠部９１に進入しているとき（図１４、図１５）、シフトトレイ２０１上のシート無しを検知し、先端側フィラー２０３が切欠部９１に進入していないとき（図１６、図１７）、シフトトレイ２０１上の用紙有りを検知する。

先端側フィラー２０３は、シフトトレイ上に用紙Ｐが無く切欠部９１に進入する位置（図１４、図１５）と、積載された用紙Ｐに接する位置（図１６、図１７）とを検知可能な構成を有する。これにより、用紙有無検知だけではなく、用紙有りの場合のシフトトレイ２０１の上面高さを検出できる。

結局、これまで先端側フィラーは待機時の上面位置と満杯状態を検知していたが、センサＳ３用の遮蔽板９５の形状を既存の遮蔽板と逆転させたことと、シフトトレイ２０１に切欠部９１を設けたことによって、シート積載装置自体が、センサなどの追加の用紙有無検知手段を設けることなく同じフィラー構成のままで、用紙有無検知を行うことができる。そのため、リミットレス排紙において複数の印刷物が混じることが回避される。

次に、本発明の実施形態に係る用紙有無検知のための基本的な動作を説明する。
印刷を行うと、シフトトレイ２０１は、常に後端側センサＳｂが検知する位置を保持するように（つまり、後端側センサＳｂがＯＮとなるように）、用紙積載量に応じて下降していく。印刷が終わり、ユーザーがシフトトレイ２０１から用紙Ｐを取り出すと、シフトトレイ２０１は後端側センサＳｂがその上面を検知する位置まで上昇し、停止する。

シフトトレイ２０１が停止した位置で、先端側フィラー２０３にて用紙有無検知を行う。
図１４、図１５に示すように、シフトトレイ２０１上に用紙Ｐが無いとき先端側フィラー２０３は用紙積載面９２よりも下側位置にある切欠部９１に入った状態でトレイに接する。このときの先端側フィラー２０３の角度はＡ［ｄｅｇ］である。図１６、図１７に示すように、用紙Ｐがある場合は、先端側フィラー２０３がトレイ上の用紙Ｐに接する。このときの先端側フィラー２０３の角度はＢ［ｄｅｇ］である。このとき、Ａ＞Ｂである。

図１８は、フィラー及びセンサの組み合わせによる検知状態を示している。
上述したように、先端側フィラー２０３の角度と、フィラー後端側のセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の検知状態と、後端側フィラー２０５及び後端側センサＳｂの検知状態との組み合わせによって、用紙有無検知を行うことができる。

例えば、用紙無し検知時は、センサＳ１がＯＮ（遮蔽状態）で、センサＳ２がＯＦＦ、センサＳ３はＯＦＦ、後端側センサＳｂはＯＮ（遮蔽状態）となる。また満杯検知時は、センサＳ１と、満杯センサとして機能するセンサＳ３がＯＦＦとなり、他のセンサがＯＮ（遮蔽状態）となる。なお、図１６、図１７に示す状態が、先端側フィラー２０３の角度＝０［ｄｅｇ］に相当し、すなわち図１６、図１７に示す状態が基準となり、図１４、図１５に示す状態が、先端側フィラー２０３の角度＝－１０［ｄｅｇ］に相当する。

従来は、先端側フィラー３０３が積載された用紙によって上方向に跳ね上がった位置で、遮蔽板９４がセンサＳ３を遮蔽し（センサＳ３、ＯＮ状態）、満杯を検知していたが、本実施形態に係る先端側フィラー２０３に設けられた遮蔽板９５の形状を逆転させたため、満杯を検知するのは遮蔽板９５がない場合、すなわちセンサＳ３がＯＦＦの場合である。加えて、シフトトレイ２０１上に用紙Ｐが無い場合、先端側フィラー２０３がトレイの切欠部９１内部に入り込むが、その際も遮蔽板９５は検知されない（センサＳ３、ＯＦＦ状態）。

このように、先端側フィラー２０３の遮蔽板９５の形状変更と、シフトトレイ２０１への切欠部９１の追加、及びセンサの検知状態の組み合せで用紙有無を検知する制御によって、昇降するシフトトレイ２０１に対して用紙有無検知手段を追加して備えなくてもトレイ上の用紙有無検知を行うことができる。

既に備えられた用紙有無検知手段によりシフトトレイ２０１上の用紙有無検知を行えることにより、複数のシフトトレイのうちの１つのシフトトレイが満杯になると、他のシフトトレイに排紙先を切り替える設定をして、例えば５０００枚などの大量排紙を行うことができる（リミットレス排紙）。また、他方のシフトトレイに排紙されている際に、排紙されていないシフトトレイ上の用紙を取り出すと、現在排紙されているシフトトレイが満杯になった後で、自動的にシフトトレイを切り替える設定をすることで、印刷物が混ざらずにシステムを止めずに連続印刷を行うことができる。

次に、本発明の実施形態に係るリミットレス排紙について説明する。
図１９、図２０は、シート積載装置に設けられたリミットレス排紙モードのための操作パネルを示す図である。
ユーザーは、操作パネル１０５から「機能別排紙」又は「排紙設定」を選択することができ、「排紙設定」を選択することで、複数のシフトトレイ２０１，２０２へ大量に排紙する又は交互に排紙するリミットレス排紙モードを設定することができる。一方で、「機能別排紙」ではリミットレス排紙はされない。

本実施形態に係るシート積載装置では、このリミットレス排紙モードにおいて、排紙すべきシフトトレイ２０１，２０２を設定する際、設定先のシフトトレイ２０１，２０２上で用紙有りが検知された場合、用紙無しが検知されるまで排紙を停止する（積み重ね排紙禁止）。これにより、シフトトレイ２０１，２０２上に用紙Ｐがある状態で印刷物を排出してしまい、印刷物が混じることを防止できる。

一方で、「排紙設定」を選択後のリミットレス排紙モードにおいて、ユーザーは、積み重ね排紙を許可するか、禁止するか設定できる。これにより、ユーザーの使用方法次第では、複数種類の印刷物が混じっても問題ない場合は、積み重ね排紙を許可することで用紙有無検知をＯＦＦ設定にして、シフトトレイ上の用紙有り時の印刷保留を止めることができる。印刷保留を止めることで、画像形成システムの非稼動時間を低減し、生産性を高めることができる。

さらにユーザーは、トレイ切り替え設定において、「出力優先」又は「順序優先」を選択できる。
「出力優先」の場合、シフトトレイへの排紙順序は問わず、今行っている印刷を続行し、出力（排紙）することを優先する。
「順序優先」の場合、今行っている印刷の続行よりも、シフトトレイへの排紙順序を優先する。

図２１は、リミットレス排紙モードのフローチャートである。
印刷開始時に、操作パネル１０５（図２）からリミットレス排紙設定が選択されない場合（Ｓ１，ＹＥＳ）、印刷が開始され（Ｓ２）、印刷が終了した場合（Ｓ３，ＹＥＳ）、そのまま印刷終了となる（Ｓ４）。一方、印刷が終了する前に（Ｓ３，ＮＯ）、用紙Ｐが取り出された場合（Ｓ５）、シフトトレイ２０１がホームポジションまで上昇し（Ｓ６）、印刷が再開され（Ｓ２）、その後印刷終了となる（Ｓ４）。

操作パネル１０５からリミットレス排紙設定が選択され（Ｓ１，ＮＯ）、積み重ね排紙を許可する設定がされなかった（禁止する設定がされた）場合（Ｓ７，ＮＯ）、印刷が開始される（Ｓ８）。この場合、積み重ね排紙を避けるために、シフトトレイ上の用紙Ｐが取り出されるまで印刷は開始されず、用紙Ｐの無いシフトトレイを確認後、印刷を開始し、そのシフトトレイに排紙することになる。

まず、シフトトレイ２０１，２０２で満杯検知されているか判断し（Ｓ９）、いずれかのシフトトレイ２０１，２０２が満杯でない場合、満杯でないシフトトレイ２０１，２０２において用紙Ｐの有無を確認する（Ｓ１０）。いずれかのシフトトレイ２０１，２０２において用紙Ｐが無い場合、印刷を開始し、用紙Ｐの無いシフトトレイに排紙する（Ｓ１１）。その後、印刷終了であれば（Ｓ１２，ＹＥＳ）、印刷終了となるが（Ｓ４）、印刷終了でなければ（Ｓ１２，ＮＯ）、ステップ９に戻り印刷終了（Ｓ４）となるまで印刷を続行する。

一方で、ステップ９において全てのシフトトレイ２０１，２０２で満杯検知されている場合、操作パネル１０５に「用紙を取り出してください」と表示する（Ｓ１６）。次いで、用紙Ｐが取り出されたら（Ｓ１７）、シフトトレイが上昇してホームポジションに移行し、ステップ１０の用紙有無確認とそれ以下のステップを行う。

ステップ７で積み重ね排紙を許可する設定がされた場合（Ｓ７，ＹＥＳ）、操作パネル１０５のトレイ切り替え設定により順序優先か出力優先かが選択され（Ｓ１９）、印刷が開始する（Ｓ２０）。
順序優先の場合に、ユーザーは例えば２つのシフトトレイ２０１とシフトトレイ２０２のうちシフトトレイ２０１を優先トレイと選択した場合、シフトトレイ２０１が満杯になったらシフトトレイ２０２に排紙するが、シフトトレイ２０２への排紙中にシフトトレイ２０１の用紙Ｐが取り出されたら、順序を優先して優先トレイであるシフトトレイ２０１に切り替えて排紙する。

対して出力優先の場合、例えば２つのシフトトレイ２０１とシフトトレイ２０２のうちシフトトレイ２０１が満杯になったらシフトトレイ２０２に排紙するが、シフトトレイ２０２への排紙中にシフトトレイ２０１の用紙Ｐが取り出されても、シフトトレイ２０１に切り替えて排紙せず、出力を優先してシフトトレイ２０２へ排紙し続ける。

まず、シフトトレイ２０１，２０２で満杯検知されているか判断し（Ｓ２１）、いずれかのシフトトレイ２０１，２０２が満杯でない場合、印刷を開始し、満杯でないシフトトレイ２０１，２０２に排出する（Ｓ２２）。この場合、満杯でないシフトトレイ２０１，２０２には他の印刷物が積載されている可能性があるが、積み重ね排紙が許可されているため、満杯でないトレイに排紙される。

次いで、トレイ切り替え設定が出力優先でなく順序優先の場合（Ｓ２３，ＮＯ）、印刷終了であれば（Ｓ２４，ＹＥＳ）、今排紙されている優先トレイにて印刷終了となるが（Ｓ２５）、印刷終了の前に（Ｓ２４，ＮＯ）、シフトトレイ（優先トレイ）が満杯になった場合（Ｓ２６，ＹＥＳ）、ステップ２１に戻り、満杯でないシフトトレイ２０１，２０２に排出する（Ｓ２２）。なお、ステップ２１で全てのシフトトレイ２０１，２０２で満杯検知された場合、操作パネル１０５に「用紙を取り出してください」と表示する（Ｓ１３０）。次いで、用紙Ｐが取り出されたら（Ｓ３１）、シフトトレイが上昇してホームポジションに移行し、ステップ２２に戻り、満杯でないシフトトレイ２０１，２０２に排出され（Ｓ２２）、それ以下のステップを行う。

一方で、ステップ２６において、シフトトレイが満杯になる前に（Ｓ２６，ＮＯ）、優先トレイの用紙Ｐが取り出された場合（Ｓ２７，ＹＥＳ）、排紙順序を優先トレイへ切り替えて（Ｓ２８）、ステップ２１に戻り、満杯でない優先トレイに排出する（Ｓ２２）。ステップ２７で優先トレイの用紙Ｐが取り出されない場合（Ｓ２７，ＹＥＳ）、ステップ２２に戻り、満杯でないシフトトレイ２０１，２０２に排出する（Ｓ２２）。

ステップ２３で、トレイ切り替え設定が出力優先の場合（Ｓ２３，ＹＥＳ）、印刷終了であれば（Ｓ２９，ＹＥＳ）、印刷終了となるが（Ｓ２５）、印刷終了の前に（Ｓ２４，ＮＯ）、シフトトレイが満杯になった場合（Ｓ２６，ＹＥＳ）、ステップ２１に戻り、満杯でないシフトトレイ２０１，２０２に排出する（Ｓ２２）。

以上のように、本発明の実施形態に係るシート積載装置では、昇降方式の複数のシフトトレイと、各シフトトレイ又は用紙に接する先端側フィラー及び後端側フィラーと、フィラー後端のセンサとを備え、各シフトトレイは先端側フィラーのための進入部を有する。先端側フィラー及び後端側フィラーの検知状態と、センサの検知状態との組み合わせによって、シフトトレイ上の用紙の有無を検知することができる。具体的には、トレイ上に用紙が無い状態では、後端側フィラーが上面を検知した際に、先端側フィラーがシフトトレイの進入部に進入し、この先端側フィラーの角度をセンサで検知することで、用紙無し状態を検知できる。一方、シフトトレイに通紙されトレイ上に用紙が有る状態では、用紙により先端側フィラーが進入部から出る（他のトレイ面と同一面まで上がる）ことで、用紙有り状態を検知することができる。

９１ 切欠部（進入部）
２０１，２０２ シフトトレイ（積載手段）
２０３ 先端側フィラー（第１検知手段）
２０５ 後端側フィラー（第２検知手段）
Ｐ 用紙（シート）

特開２００６－２４０７５３号公報

Claims (9)

1. それぞれに独立して昇降動作を行う複数の積載手段と、
   前記積載手段又は前記積載手段に積載されたシートの上面位置を検知する第１検知手段と、
   前記積載手段又は前記積載手段に積載されたシートの前記第１検知手段が検知した上面位置とは異なる上面位置を検知する第２検知手段と、を備え、
   前記積載手段は、前記積載手段上にシートが無いときに前記第１検知手段が進入する進入部を有し、
   前記第１検知手段は、先端側フィラーと、当該先端側フィラーに設置された遮蔽板と、当該遮蔽板により遮蔽されるセンサとを有し、
   前記第２検知手段は、後端側フィラーと、当該後端側フィラーに設置された遮蔽板と、当該遮蔽板により遮蔽されるセンサとを有し、
   前記第１検知手段及び前記第２検知手段は、前記複数の積載手段に対して個々に備えられており、
   前記第１検知手段の検知状態と、前記第２検知手段の検知状態との組み合わせによって、前記積載手段上のシートの有無を検知することを特徴とするシート積載装置。
2. 前記第２検知手段が前記上面位置を検知している場合に、前記第１検知手段が前記進入部に進入しているとき、前記積載手段上のシート無しを検知し、前記第１検知手段が前記進入部に進入していないとき、前記積載手段上のシート有りを検知する、ことを特徴とする請求項１に記載のシート積載装置。
3. 前記第１検知手段は、前記積載手段上にシートが無く前記進入部に進入する位置と、積載されたシートに接する位置とを検知可能な構成を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート積載装置。
4. 前記進入部は、シート積載面よりも深い位置を有する切欠部である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシート積載装置。
5. 前記複数の前記積載手段へ大量に排紙する又は交互に排紙するリミットレス排紙モードにおいて、排紙すべき前記積載手段を切り替える際、設定先の前記積載手段上でシート有りが検知された場合、シート無しが検知されるまで排紙を停止する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシート積載装置。
6. 前記リミットレス排紙モードにおいて、ユーザーが積み重ね排紙の許可又は禁止を設定可能である、ことを特徴とする請求項５に記載のシート積載装置。
7. 画像形成されたシートに対して後処理を施す用紙処理手段と、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシート積載装置とを備えることを特徴とする後処理装置。
8. シート上に画像を形成する画像形成装置と、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシート積載装置とを備えることを特徴とする画像形成システム。
9. シート上に画像を形成する画像形成装置と、請求項７に記載の後処理装置とを備えることを特徴とする画像形成システム。

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