JPH09255212A - 用紙積載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シンプルな構成で転写紙の排紙トレイでのス
タック量を確実に検知できるコストの安い装置を提供す
る。 【解決手段】 転写紙を排出する排紙ロ−ラ１９と、こ
の排紙ロ−ラによって排出された転写紙を積載する排紙
トレイ３と、排紙トレイ上に積載された転写紙の最上位
の用紙高さを検知する検知手段Ｓ４、２６と、この検知
手段からの検知信号に基づいて前記排紙トレイの最上位
の高さを調整するトレイ昇降機構を備えた用紙スタック
装置において、トレイ昇降機構の駆動源としてＤＣモ−
タ１０１を使用し、かつＤＣモ−タの出力軸にモ−タ回
転数検出手段１１０１１１を配し、前記モ−タ回転数検
出手段による回転数検出結果に基づいて排出トレイ上の
転写紙の積載量を検出する制御部を有した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ、印刷機等の画像形成装置における転写紙の
スタック装置に関し、シンプルな構成で排紙トレイ上で
の転写紙スタック量を確実に検知できるコストの安い用
紙積載装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置や、画像形成装置の付され
た後処理装置から排出される転写紙等の用紙を受ける排
紙トレイとして、積載量の増大に応じて下降して行くよ
うに構成することによって、常に最適な状態で排出され
る転写紙を受け、且つ大量の転写紙を積載できるように
したものがある。特開平３−２７２９６３号公報の「用
紙収容装置」には、昇降自在に支持された積載台の下降
経路に沿って複数の下限位置検出手段を配し、各検出手
段からの検出信号に基づいて転写紙サイズに応じた下限
位置となるように積載台の位置を制御する技術が開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の技術で
は、昇降手段を備えた転写紙積載台の下降位置を複数の
位置で検出する下限位置検出手段を配置し、積載台上に
収容される転写紙のサイズに対応した下限を検出するこ
とにより、容量オ−バ−を検出している。しかしなが
ら、この従来例には以下のような欠点がある。 １．転写紙サイズ、重量が多種多様であるため、下限検
知手段もそれなりに多数設置しなければならず、その結
果、構成が複雑になり、コストも高くなる。 ２．各下限検知手段の位置は、単にサイズ別に最適とさ
れる下降位置に設定されているに過ぎないため、異サイ
ズの転写紙が積載台に残った状態で、その上に他のサイ
ズの転写紙をスタックさせるとき、即ち異なったサイズ
の転写紙が混在する場合には、下限検知手段からの情報
は意味をなさなくなってしまい、この情報に基づいて積
載台の下限位置を制御しても、適切な位置とはならず、
容量オーバー状態の発生を適切に防止することができな
い。 ３．上記問題点２を解決するためには、すでに積載され
ている異サイズ転写紙のサイズ、スタック量を把握して
いなければならず、また取り除いた枚数についても検知
が必要となり、余計に装置が複雑になり、当然コストア
ップにつながる。

【０００４】本発明は上記問題点を解決することを目的
とし、シンプルな構成で転写紙の排紙トレイでのスタッ
ク量を確実に検知できるコストの安い装置を提供するこ
とを目的とする。即ち、請求項１の発明は、排紙トレイ
を昇降させるモータの回転数に基づいて排紙トレイ上の
積載量を算出することによって、簡略構成で低コストに
排紙トレイ上の積載量を検出して、該データを排紙トレ
イ昇降の為の制御情報として利用するようにした用紙積
載装置を提供することを目的とする。請求項２の発明
は、機械毎の排紙トレイ重量、駆動系の負荷等のバラツ
キに起因した積載量検知の精度の低下を防止して精度の
高い検出を実現することができる用紙積載装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為、請
求項１の発明は、転写紙を排出する排紙ロ−ラと、この
排紙ロ−ラによって排出された転写紙を積載する排紙ト
レイと、前記排紙トレイ上に積載された転写紙の最上位
の用紙高さを検知する検知手段と、この検知手段からの
検知信号に基づいて前記排紙トレイの最上位の高さを調
整するトレイ昇降機構を備えた用紙スタック装置におい
て、前記トレイ昇降機構の駆動源としてＤＣモ−タを使
用し、かつ前記ＤＣモ−タの出力軸にモ−タ回転数検出
手段を配し、前記モ−タ回転数検出手段による回転数検
出結果に基づいて排出トレイ上の転写紙の積載量を検出
する制御部を有したことを特徴とする。 請求項２の発
明では、上記制御部が、上記排紙トレイが転写紙を積載
していない時のトレイ上昇時、下降時それぞれのモ−タ
回転数を計測し、得られたモータ回転数についてのデ−
タに基づいて排紙トレイ上の転写紙の積載量を算出する
ことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示した
形態例に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の用紙
積載装置は、画像形成装置の排紙トレイ等に適用可能で
あるが、ここでは後処理装置（フィニッシャ）に適用し
た場合を例として説明する。即ち、図１は本発明を適用
する用紙積載装置を備えた後処理装置の全体構成を示し
た図である。この後処理装置は、画像形成装置１の側部
に取付けられており、画像形成装置１より排出された転
写紙を、切換爪２により直接、排紙トレイ３へ導く搬送
路Ｉ及びステイプル綴じするための搬送路IIへ選択的に
導くように構成され、両搬送路の最下流側には、ステイ
プルを行なわないコピ−とステイプル綴じされたコピ−
の両者をスタックさせるための排出トレイ３が配置され
ている。符号４は画像形成装置１より排出された転写紙
を受け取る搬送ロ−ラであり、その直前部分には入口セ
ンサＳ１が設けられており、このセンサＳ１により搬送
される紙の先端及び後端が検知されるようになってい
る。前記搬送ロ−ラ４の下流には、切換爪２が配されて
おり、図示しないソレノイド及びスプリング等により、
搬送方向をステイプルを行わないソ−ト・スタック用搬
送部Ｉ及びステイプル部IIのいずれの方向へも変更でき
るようになっている。ソ−ト・スタック用搬送部Ｉに
は、複数の搬送ロ−ラ５、６及びそれに従動する従動コ
ロ７、８が配されており、画像形成装置１より排出され
た転写紙を直接、排紙トレイ３へ導く。また、ステイプ
ル綴じするための搬送路IIにおいても、複数の搬送ロ−
ラ９、１０及び従動ロ−ラ１１、１２が配されており、
転写紙をステイプル綴じユニットIII へ導く。ステイプ
ル綴じユニットIII の構成、動作は本発明の要旨と関係
がないので説明しないが、ステイプラ１３、ガイド板１
４、ブラシロ−ラ１５、たたきコロ１６、排紙ベルト１
７、排紙爪１８等で構成されている。

【０００７】図２に排出部の拡大図を示す。排出口に
は、ステイプルを行なわない転写紙とステイプル綴じさ
れた転写紙の両者を排紙トレイ３に排出するための排紙
ロ−ラ１９があり、その下方部には紙寄せ用スポンジコ
ロ２０が配され、排紙トレイ３に落下した転写紙がその
回転により突き当てガイド板２１に突き当てられ、これ
により転写紙の後端が揃えられるようになっている。ま
た、排出トレイ３は上下ガイドコロ２２により上下方向
への移動が可能となっており、図示しない駆動機構によ
り駆動される。排出トレイ３はまた、シフトガイドコロ
２３により、転写紙排出方向に対して直交した方向にも
移動可能となっており、これも図示しない駆動機構によ
りシフト動作が行なわれる。ここで、スポンジコロ２０
には、これと連動して排出されたコピ−の上面を検知す
るための上面検知レバ−２６及びセンサ−Ｓ４が設けら
れており、排出され、スタックされた転写紙の上面が常
に排出コロ１９に対して一定の位置になるように排出ト
レイ３の高さが調整される。また、排紙従動ロ−ラ２７
は、通常は排紙ロ−ラ１９に接触した位置に入るが、必
要に応じて、支点ａを中心として排紙ガイド板２５と共
に一点鎖線の位置までの上昇移動が可能となっており、
図示しない駆動機構により移動を行なう。センサーＳ４
とレバー２６は、用紙高さ検知手段を構成している。こ
の後処理装置の動作としては、ステイプルを行なわずに
一枚毎に排紙トレイ３へ転写紙を排紙するソ−ト・スタ
ックモ−ドと、ステイプル綴じをした後で排紙するステ
イプルモ−ドの二つに分けられる。

【０００８】＜ソ−ト・スタックモ−ドのときの動作＞
切換爪２は、図１の破線の位置となり、画像形成装置１
より排紙された転写紙は、ソ−ト・スタック用搬送路Ｉ
へ送られ、搬送ロ−ラ５、６により、排出口へ送られ
る。この時、常に排出従動ローラ２７は、排紙ロ−ラ１
９に対して自重又はスプリング等で加圧された状態で接
しており、転写紙はこれにより排出トレイ３に排出され
る。転写紙は、排紙ロ−ラ１９からその後端が排出され
た後、紙寄せ用スポンジコロ２０の回転により、ガイド
板２１に突き当てられ、転写紙の後端が揃えられた状態
でスタックされる。排出された転写紙は、所定枚数分だ
けつぎつぎに排出トレイ３に排出され、センサ−Ｓ４に
よりその上面が検知されることにより積載された転写紙
の上面が常に一定の位置になるように積載される。ま
た、必要に応じて、排紙トレイ３は、転写紙排出方向に
対して直交する方向にシフト動作を行ない、紙の仕分け
を行なう。

【０００９】＜ステイプルモ−ドのときの動作＞切換爪
２は図１実線の位置となり、画像形成装置１より排紙さ
れた転写紙は、ステイプル搬送路IIへ導かれ、ステイプ
ルユニットIII へ搬送される。ステイプルユニットIII
内では、所定の揃え動作が行なわれ、ステイプル綴じ動
作が行なわれる。次に、紙の排出方向ｂに沿って張設さ
れた排出ベルト１７及びそれに固定された排紙爪１８の
回転により、排紙ロ−ラ１９方向へ搬送される。このと
き、排紙従動ローラ２７は、図２の一点鎖線の位置へ移
動しており、排紙ロ−ラ１９より、離間した位置にあ
る。この状態で、綴じられた転写紙は、排紙ロ−ラ間１
９、２７を通過し、その後端が、排紙ロ−ラを通過する
前に、従動ローラ２７及びガイド板２５は離間した位置
から、転写紙を押さえ込む位置まで移動し、排出を行な
う。なお、本タイミングはセンサ−Ｓ３により、検出を
行なっている。ステイプルされた転写紙は排出された
後、自重及び紙寄せ用スポンジコロ２０の回転により、
ガイド板２１につき当てられ、転写紙の後端が揃えられ
てスタックされる。排出された転写紙の束は、所定部数
分だけ次々に排紙トレイ３に排出され、ソ−ト・スタッ
クモ−ドのときと同様に、転写紙の上面が常に一定の位
置になるように積載される。

【００１０】＜請求項１に対応する形態例＞次に本発明
の要旨である排紙トレイの昇降機構の構成・動作につい
て説明する。図３に排紙トレイ３の昇降機構を示す。排
紙トレイ３は上下方向に所定の間隔を隔てて配置された
タイミングプ−リ１０８、１０９間に張設された２本の
タイミングベルト１０７の一部に止着されており、前記
タイミングプ−リの回転に伴って排紙トレイ３が上下動
する。各タイミングプ−リ１０８、１０８間を連結する
駆動軸１１２にはギヤ１０６が固定されており、ギヤ１
０６からギヤ１０５、ウォ−ムホイ−ル１０４、ウォ−
ム１０３からなる減速装置、及びタイミングベルト１０
２からなる減速装置を介して、ＤＣモ−タ１０１が設け
られている。したがって、排紙トレイ３の上下動はモ−
タ１０１の正逆転によって行われている。図４は前記Ｄ
Ｃモ−タ１０１部の詳細を示す。１１０は放射状に複数
の切欠き１１０ａを備えた円盤状のホイ−ル（スリット
板）であり、出力軸１０１ａと一体のモ−タ１０１の出
力軸１０１ｂに軸心を固定され、この切欠き部１１０ａ
をフォトインタラプタ１１１で検出することにより、モ
−タの回転数が検出できる構成となっている。ホイール
１１０とフォトインタラプタ１１１は、モ−タ回転数検
出手段を構成している。

【００１１】次に，動作についての説明を行なう。ま
ず、ＤＣモ−タ１０１のトルクＴと回転数Ｎの関係は、
一般に図５に示されるようにほぼ右下がりの直線で示さ
れるような特性を有している。つまり、この右下がりの
直線の関係式さえ把握していれば、ある回転数が出力さ
れている時に、どの程度のトルクが発生しているのかを
制御部により算出することができる。図６は、図５中の
トルクの値（Ｔ［Ｎ／ｍ］）を排紙トレイ上の転写紙の
積載量に置き換えた場合の、回転数（Ｎ［ｒｐｍ］）と
積載量との関係を示す表であり、この表を用いて図４の
センサにより得られたトルクの値を排紙トレイ３への転
写紙の積載量に置き換えることにより、得られたモ−タ
の回転数に基づいて排紙トレイ３への転写紙の積載量を
検出できる。ただし、現実には、排紙トレイ３の重量、
駆動力の伝達経路中等で発生する負荷が関わってくるの
で、これを考慮した関係式により算出することになる。
このように、本形態例では、ＤＣモータ１０１の出力軸
の回転数Ｎを直接測定し、この測定値に基づいてトルク
を算出し、更にこのトルクの値に基づいて排紙トレイ上
の積載量を算出するので、次のような効果を奏する。即
ち、積載する転写紙サイズ、重量が多種多様であって
も、構成の複雑化、高コスト化を招く下限検知手段等を
用いることなく、正確に積載量を判定できるので、この
積載量に基づいて排紙トレイの下限位置、その他の位置
を最適に設定できる。また、異サイズの転写紙が積載台
に残った状態で、その上に他のサイズの転写紙をスタッ
クさせるとき、即ち異なったサイズの転写紙が混在する
場合にも、単純にトレイ上の積載量（重量）に基づいて
積載台の下限位置等の位置制御を行うので、常に適切な
位置に設定でき、容量オーバー状態の発生を適切に防止
することができる。また、異サイズ転写紙が排紙トレイ
上に混在する場合に、すでに積載されている異サイズ転
写紙のサイズ、スタック量を把握する必要がなく、また
取り除いた枚数についても検知する必要がなため、装置
が複雑化せず、低コスト化することができる。その結
果、シンプルな構成で転写紙の排紙トレイ上でのスタッ
ク量を確実に検知できるコストの安い装置を提供するこ
とが可能となる。

【００１２】＜請求項２に対応する形態例＞次に、上記
形態例により排紙トレイの位置制御を行う場合、実際に
は、機械毎に排紙トレイ自体の重量、駆動系の負荷等に
ばらつきが存在する為、このばらつきを考慮した上での
積載量把握が必要である。このため、請求項２に対応す
る形態例では、排紙トレイ３が転写紙を無積載の状態に
ある時のモ−タの回転数を計測し、この回転数を基準と
して排紙トレイへの転写紙積載量を算出することによ
り、機械間の負荷等のばらつきに起因した積載量算出精
度の低下をなくし、より正確、高精度に積載量を算出す
ることができる。なお、前記積載量の算出及び動作は、
例えば図７に示される制御装置によって行なわれる。各
種の被制御対象、例えば排紙トレイ３を昇降させるＤＣ
モータ（上下モータ）１０１はＩ／Ｏポートを介してＣ
ＰＵ（制御部）により制御される。

【００１３】次に、図８は請求項２に対応する本発明の
形態例による排紙トレイの上下位置の制御方法（排紙ト
レイが無積載時の上下モータの回転数、トルクの算出方
法）を示すフローチャートであり、ステップ１において
排紙トレイ３がホームポジションにある場合には、ステ
ップ２において排紙トレイ３上に転写紙が無積載か否か
が判定され、無積載の場合にはＤＣモータ１０１（トレ
イ上下モータ）を一定量下降させることにより、当該無
積載トレイが所定距離下降する時のモータの回転数につ
いてのデータ（回転数、トルク、排紙トレイ重量）を算
出する（ＳＴ４）。この結果下降時のデータが算出され
た場合には（ＳＴ５、ＹＥＳ）、この下降時データを記
憶装置（例えば図７のＣＰＵ内にある）に格納するとと
もに、トレイ上下モータ１０１を作動させて排紙トレイ
３をホームポジションまで上昇させる。この時、無積載
トレイ上昇時のデータを算出し（ＳＴ８）、上昇時デー
タを算出できた場合には（ＳＴ９、ＹＥＳ）、記憶装置
に上昇時データを格納する。なお、ステップ５において
下降時データを算出できない場合にはホームポジション
まで排紙トレイを戻した上でステップ３からの算出動作
を繰り返す。また、ステップ９において上昇時データを
算出できない場合には一定量トレイを下降させた上でス
テップ７からの算出動作を繰り返す。このようにして得
られた無負荷時の上下モータの回転数についてのデータ
を基準として、当該機械固有の排紙トレイの重量、駆動
系の負荷等のデータを得ることにより、機械間のバラツ
キに影響されることなく正確に積載量を算出し、算出し
た積載量に基づいて排紙トレイの上下位置を制御するこ
とができる。なお、本発明の排紙トレイの制御方法、制
御装置は、図示した後処理装置のみならず、画像形成装
置側の排紙トレイを上下動させるモータ、或は給紙トレ
イを上下動させるモータ等についても適用可能である。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、排紙モータを上下動させる為のモ−タ回転数を検出
するのみで、排出トレイ上の転写紙の積載量を検出する
ことができるので、構成がシンプルで安価で、かつ使い
勝手のよい転写紙積載装置を提供できる。請求項２の発
明では、排紙トレイの転写紙無積載時のモ−タ回転数を
計測し、これを基準データとして、排紙トレイへの転写
紙積載量を算出させることにより、機械間の負荷等のば
らつきを吸収し、より正確に積載量を算出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態例を適用する後処理装置の構成
図。

【図２】図１の後処理装置の要部構成説明図。

【図３】図１の後処理装置の要部外観図。

【図４】本発明によりモータの回転数を検出する機構の
一例の構成説明図。

【図５】検出したモータの回転数とトルクとの関係を示
す図。

【図６】モータの回転数とトレイ積載量との関係を示す
図。

【図７】本発明装置を制御する制御系の一例のブロック
図。

【図８】請求項２に対応する形態例の動作を示すフロー
チャート。

【符号の説明】

１ 画像形成装置、２ 切換爪、３ 排紙トレイ、４
搬送ロ−ラ、１９ 排紙ロ−ラ、２０ 紙寄せ用スポン
ジコロ、２１ ガイド板、２２ 上下ガイドコロ、２３
シフトガイドコロ、２７ 排紙従動ロ−ラ、１０１
モータ、１０２ タイミングベルト、１０３ ウォー
ム、１０４ ウォ−ムホイ−ル、１０５、１０６ ギ
ヤ、１０７ タイミングベルト、１０８、１０９ タイ
ミングプ−リ、１１０ ホイール、１１０ａ 切欠き，
１１１ フォトインタラプタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写紙を排出する排紙ロ−ラと、この排
   紙ロ−ラによって排出された転写紙を積載する排紙トレ
   イと、前記排紙トレイ上に積載された転写紙の最上位の
   用紙高さを検知する検知手段と、この検知手段からの検
   知信号に基づいて前記排紙トレイの最上位の高さを調整
   するトレイ昇降機構を備えた用紙スタック装置におい
   て、 前記トレイ昇降機構の駆動源としてＤＣモ−タを使用
   し、かつ前記ＤＣモ−タの出力軸にモ−タ回転数検出手
   段を配し、前記モ−タ回転数検出手段による回転数検出
   結果に基づいて排出トレイ上の転写紙の積載量を検出す
   る制御部を有したことを特徴とする用紙積載装置。
2. 【請求項２】 上記制御部は、上記排紙トレイが転写紙
   を積載していない時のトレイ上昇時、下降時それぞれの
   モ−タ回転数を計測し、得られたモータ回転数について
   のデ−タに基づいて排紙トレイ上の転写紙の積載量を算
   出することを特徴とする請求項１記載の用紙積載装置。