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シート積載装置及び画像形成装置 - キヤノン株式会社
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発明の名称 シート積載装置及び画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−62910(P2007−62910A)
公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
出願番号 特願2005−250104(P2005−250104)
出願日 平成17年8月30日(2005.8.30)
代理人 【識別番号】100082337
【弁理士】
【氏名又は名称】近島 一夫
発明者 並木 博昭
要約 課題
シートの整合性を損なうことなくシートの満載を検知すること。

解決手段
シート積載装置91は、シートを排出する排出ローラ8及び排出ころ9と、排出ローラ8及び排出ころ9によって排出されたシートが積載される排紙積載部7と、排紙積載部7に積載されたシートの内、最上位のシート上に満載検知アーム10が下降して接触することによって、シート積載量を検知する満載検知アーム10及びフォトセンサ11と、先行シートが排紙積載部7に積載されてから後続シートが排紙積載部7に排出されるまでの間に先行シート上に満載検知アーム10が接触するように満載検知アーム10の下降を遅延させる巻きばね12と、を備えている。
特許請求の範囲
【請求項1】
シートを排出するシート排出手段と、
前記シート排出手段によって排出されたシートが積載されるシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートの内、最上位のシート上にアームが下降して接触することによって、シート積載量を検知する積載量検知手段と、
先行シートが前記シート積載手段に積載されてから後続シートが前記シート積載手段に排出されるまでの間に前記先行シート上に前記アームが接触するように前記アームの下降を遅延させる下降遅延手段と、
を備えたことを特徴とするシート積載装置。
【請求項2】
シートを排出するシート排出手段と、
前記シート排出手段によって排出されたシートが積載されるシート排出方向の上流側が下流側より低く形成されたシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートのシート排出方向の上流端を受け止めるストッパと、
前記シート積載手段に積載されたシートの内、最上位のシート上にアームが下降して接触することによって、シート積載量を検知する積載量検知手段と、
先行シートが前記シート積載手段に積載されて前記ストッパに受け止められてから後続シートが前記シート積載手段に排出されるまでの間に前記先行シート上に前記アームが接触するように前記アームの下降を遅延させる下降遅延手段と、
を備えたことを特徴とするシート積載装置。
【請求項3】
前記下降遅延手段が、前記アームの下降に負荷を加えて、前記アームの下降速度を前記アームの自重による下降速度より遅くする下降負荷部を備えてい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。
【請求項4】
前記下降負荷部が、前記アームの下降に従って、前記アームの下降負荷を大きくする弾性部材を備えていることを特徴とする請求項3に記載のシート積載装置。
【請求項5】
前記下降遅延手段が、前記アームの下降に従って、前記アームの下降負荷を大きくする弾性部材と、前記アームの下降途中から前記弾性部材の前記負荷を前記アームに伝達する伝達手段とを備えたことを特徴とする請求項3に記載のシート積載装置。
【請求項6】
前記下降遅延手段が、シートが前記シート積載手段に排出されてから積載されるまでの間、前記アームの下降を規制し、シートが前記シート積載手段に積載された後に前記規制を解除する規制部材を有していることを特徴とする請求項1に記載のシート積載装置。
【請求項7】
前記下降遅延手段が、シートが前記シート積載手段に排出されてから積載されて前記ストッパに受け止められるまでの間、前記アームの下降を規制し、シートが前記ストッパに受け止められた後に前記規制を解除する規制部材を有していることを特徴とする請求項2に記載のシート積載装置。
【請求項8】
前記規制部材が、前記シート排出手段が排出中のシートに接触しない位置に前記アームを保持しておくことを特徴とする請求項6又は7に記載のシート積載装置。
【請求項9】
前記下降遅延手段が、シートが前記シート積載手段に積載される度に作動することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のシート積載装置。
【請求項10】
前記下降遅延手段が、シートのジョブ単位毎に作動することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のシート積載装置。
【請求項11】
シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で前記画像を形成されたシートが積載されるシート積載装置と、
前記シート積載装置が、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のシート積載装置であることを特徴とする画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、シートの積載量を検知することのできるシート積載装置と、このシート積載装置を備えた画像形成装置とに関する。
【背景技術】
【0002】
シートに画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等の画像形成装置には、排出されたシートが積載されるシート積載装置を備えている(特許文献1参照)。シート積載装置は、シートを綴じる綴じ処理、シートを穿孔する穿孔処理、シートを折り曲げる折り処理などのシート処理を行うシート処理装置にも備えられている。
【0003】
シート積載装置は、排紙積載部に積載されるシートの積載量が多すぎると、排出される後続紙が、既に排紙積載部に積載されている先行シートを押し出して排紙積載部から落下させてしまうことがある。あるいは、既に排紙積載部に積載されている先行シートによって後続シートの排出が阻害されることがある。このため、特許文献1に記載のシート積載装置は、シート積載量を検知するフラグ部材を備えている。
【0004】
図14は、特許文献1に記載のシート積載装置と同様な、シート積載装置を備えた画像形成装置の概略正面図である。図14に示す画像形成装置100は、装置本体101に、給紙カセット102、給紙ローラ103、感光ドラム115を含むカートリッジ104、静電潜像書き込み用のレーザスキャナ105、シート上の未定着像を定着させる定着器106、及びシート積載装置112などを備えている。
【0005】
図15は、図14に示すシート積載装置112の拡大図である。シート積載装置112は、排出ローラ108、排出ころ109、排紙積載部107、シート積載状態を検知する満載検知アーム110及びフォトセンサ111等を備えている。
【0006】
満載検知アーム110の回転端部110aは、排出されるシートPを上面から接触するアームとして長く延びている。満載検知アーム110の基端部110dは、軸部110cを中心として回動支持されている。満載検知アーム110の中間部には、フォトセンサ111を遮光するフラグ110bが設けられている。フォトセンサ111は、シート積載高さが所定の高さ(h)になったことを検知できるようになっている。
【0007】
シート積載装置112は、シートPが予め設定された積載高さ(h)に達したとき、満載検知アーム110のフラグ110bがフォトセンサ111を遮光することにより満載状態を検知するようになっている。
【0008】
満載検知アーム110の回転位置には、図15に示すように、概ね、符号A,B,Cで示す3つのポジションがある。ポジションAは、排紙ローラ108と排紙ころ109に挟まれて排出されているシートの剛性によって押し上げられているときの上昇位置である。ポジションBは、排紙積載部107上のシートの積載量が所定量に達して満載になったときの満載検知位置である。ポジションCは、排紙積載部107上のシートの積載量が少量のときの最下位置である。
【0009】
【特許文献1】特開2001−106426号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかし、従来のシート積載装置は、満載検知アーム110がポジションCまで下降しても、シートを排紙積載部107に押さえ付けるようなことがない程度のシート積載量のとき、シートを自由な状態で排紙積載部107に落ち着かせることができる。また、排紙積載部107に積載されたシートのシート排出方向の上流端を受け止めるストッパ107aを排紙積載部107に設けてある場合、排紙積載部107に積載されたシートは、排紙積載部107の傾斜に沿って移動して確実にストッパ107aに受け止められて上流端が整合されるようになっている。
【0011】
ところが、排出ころ109と排出ローラ108とによって排出されたシートは、落下時の空気抵抗が、満載検知アーム110より大きいため、満載検知アーム110より落下速度が遅い。このため、従来のシート積載装置112は、満載検知アーム110が排出されたシートの上面を押してシートを強制落下させることがあるので、シートの整合性を損なうことがある。特に、シートの積載量が満載検知アーム110のポジションCとポジションBとの間のとき、満載検知アーム110が、排紙積載部107に積載されている先行シート上に後続シートを整合性の悪い状態で押さえる付けることになり、積載されたシート束の見栄えを悪くすることがあった。
【0012】
また、従来のシート積載装置112は、ストッパ107aを備えている場合には、ストッパ107aにシートの上流端が受け止められないうちに、満載検知アーム110がシートを押さえ付ける虞があり、スットッパ107a対しての整合性を損なうことがあった。
【0013】
また、従来のシート積載装置112を備えた画像形成装置100は、ユーザが、シート積載装置に積載されたシートを取り出した後、整合を行う必要が生じて、ユーザにとって、使い勝手が悪かった。
【0014】
本発明は、シートがシート積載手段に積載された後、積載量検知手段のアームがシートに接触して、シートの整合性を損なうことなくシートの満載を検知するシート積載装置を提供することを目的としている。
【0015】
本発明は、上記シート積載装置を備えて、ユーザがシートの整合を行う必要の無い、ユーザにとっては使い勝手の優れた画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記目的を達成するため、本発明のシート積載装置は、シートを排出するシート排出手段と、前記シート排出手段によって排出されたシートが積載されるシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートの内、最上位のシート上にアームが下降して接触することによって、シート積載量を検知する積載量検知手段と、先行シートが前記シート積載手段に積載されてから後続シートが前記シート積載手段に排出されるまでの間に前記先行シート上に前記アームが接触するように前記アームの下降を遅延させる下降遅延手段と、を備えたことを特徴としている。
【0017】
上記目的を達成するため、本発明のシート積載装置は、シートを排出するシート排出手段と、前記シート排出手段によって排出されたシートが積載されるシート排出方向の上流側が下流側より低く形成されたシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートのシート排出方向の上流端を受け止めるストッパと、前記シート積載手段に積載されたシートの内、最上位のシート上にアームが下降して接触することによって、シート積載量を検知する積載量検知手段と、先行シートが前記シート積載手段に積載されて前記ストッパに受け止められてから後続シートが前記シート積載手段に排出されるまでの間に前記先行シート上に前記アームが接触するように前記アームの下降を遅延させる下降遅延手段と、を備えたことを特徴としている。
【0018】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で前記画像を形成されたシートが積載されるシート積載装置と、前記シート積載装置が、上記いずれか1つのシート積載装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【0019】
本発明のシート積載装置は、シートがシート積載手段に積載されから、積載量検知手段のアームで、そのシートを押さえてシートの満載を検知するようになっているので、シートの整合性を損なうことなく、シートの満載検知を行うことができる。
【0020】
本発明のシート積載装置は、排紙積載部に落下して最上面を滑走するシートをストッパで受け止めた後、満載検知手段のアームで、そのシートを押さえて満載を検知するようになっているので、シートの整合性を損なうことなく、シートの満載検知を行うことができる。
【0021】
本発明のシート積載装置は、シートの整合性を損なうことなくシートの満載検知を行う積載量検知手段を備えているので、ユーザがシートの整合を行う必要が無くなり、ユーザにとっては使い勝手が良くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態のシート積載装置と、このシート積載装置を装置本体に備えた複写機としての画像形成装置とを図に基づいて説明する。
【0023】
なお、シート積載装置は、シートを綴じる綴じ処理、シートを穿孔する穿孔処理、シートを折り曲げる折り処理などのシート処理を行うシート処理装置や、原稿を画像読取装置に自動的に供給する原稿供給装置などのシート取り扱い装置に設けられるようになっている。従って、本発明のシート処理装置は、画像形成装置の装置本体みに設けられるものではない。なお、画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。
【0024】
図2は、本発明の実施形態のシート積載装置を装置本体に備えた画像形成装置の正面概略断面図である。図1は、図2に示すシート積載装置91の拡大図である。図3は、満載検知アーム10の基端部10d周辺の拡大平面図である。
【0025】
図2において、画像形成装置1は、装置本体1Aに、給紙カセット2、給紙ローラ3、感光ドラム15を含む画像形成部としてのカートリッジ4、静電潜像書き込み用レーザスキャナ5、シート上の未定着像を定着させる定着器6、排紙積載部7、排出ローラ8、排出ころ9、手差トレイ17、手差し供給ローラ18、分離摩擦板19、及びシート積載装置91などを備えている。
【0026】
給紙ローラ3は、給紙カセット2に積載されているシートを送り出す。感光ドラム15は、レーザスキャナ5とカートリッジ内の不図示のトナー現像器などによってトナー像が形成されている。感光ドラム15は、送り込まれてきたシートにトナー像を転写する。そして、定着器6が、シートにトナー像を定着する。最後、シート積載装置91にシートが排出されて積載される。
【0027】
なお、画像形成装置1は、ユーザによって矢印E方向に倒された手差しトレイ17に積載されたシートを手差し供給ローラ18と分離摩擦板19とによって、1枚ずつに分離して感光ドラム15に送り込むようにもなっている。
【0028】
(第1実施形態のシート積載装置)
図1において、シート積載装置91は、シート積載手段としての排紙積載部7、ストッパ7b、シート排出手段としての排出ローラ8及び排出ころ9、満載検知アーム10、巻きばね12、フォトセンサ11等を備えている。満載検知アーム10及びフォトセンサ11は、積載量検知手段を構成している。巻きばね12は、下降遅延手段、下降負荷部、及び弾性部材である。
【0029】
排紙積載部7は、排出ローラ8と排出ころ9によって排出されたシートが積載されるようになっている。排紙積載部7のシート排出方向上流側にシートの上流端を受け止めて整合するためのストッパ7bが設けられている。このため、排紙積載部7の上流端は、シートがストッパ7bに当接するように下流端よりも低くなっている。
【0030】
満載検知アーム10は、基端部10dと一体の軸部10cによってフレーム16に回転自在に支持されている。軸部10cには、後述する巻きばね12が巻き付いている。満載検知アーム10の回転端部10aは、排出されるシートPに上面から接触するアームとして長く延びている。満載検知アーム10の中間部には、フォトセンサ11を遮光するフラグ10bが設けられている。フォトセンサ11は、シート積載高さが所定の高さ(h)になったことを検知できる位置に設けられている。
【0031】
満載検知アーム10の回転位置には、図1に示すように、概ね、符号A,B,Cで示す3つのポジションがある。ポジションAは、排出ローラ8と排出ころ9に挟まれて排出されているシートの剛性によって満載検知アーム10が押し上げられているときの上昇位置である。ポジションBは、排紙積載部7上のシートの積載量が所定量に達して満載となったときの満載検知位置である。ポジションCは、排紙積載部7上のシートの積載量が少量のときの最下位置である。
【0032】
図1、図3において、満載検知アーム10の軸部10cには、巻きばね12が軸部10cに対して所定の締め付け力で締まるように設けられている。すなわち、巻きばね12の一端12bは、装置本体1Aの固定部1bに固定されている。巻きばね12の巻き部分12cは、図1において、右巻きになっている。そして、巻きばね12は、満載検知アーム10が上昇方向に回動するとき、緩むようになっており、満載検知アーム10が下降方向に回動するとき、締まるようになっている。巻きばね12は、満載検知アーム10が下降方向に回動するとき、満載検知アーム10と一体の軸部10cを軽く締め付けて、満載検知アーム10の下降速度が遅くなるようにしている。
【0033】
巻きばね12の締め付け力は、シートが排出されてから、満載検知アーム10がポジションAから回転下降を開始するまでの時間T1が、
(シートが排出されてからそのシートの後端(上流端)がストッパ7bに突き当たるまでの所要時間)<T1<(先行シートが排出されてから後続シートが満載検知アーム10を押し上げ始めるまでの所要時間)となるように設定されている。巻きばね12の最大締め付け力は、満載検知アーム10がポジションCまで下降したとき、次に排出されてくるシートが満載検知アーム10を持ち上げることを許容できる程度である。
【0034】
このように、満載検知アーム10の軸部10cに巻きばね12を設けたことによって、満載検知アーム10は、排出ローラ8と排出ころ9とによって排出されるシートによって押し上げられるとき、巻きばね12の抵抗が少なく、容易にポジションAまで上昇して、シートに支えられてポジションAの位置に保持される。
【0035】
シートが排出ローラ8と排出ころ9から排出されて排紙積載部7に落下し始めると、満載検知アーム10は、シートの支えが無くなるため、シートと共に自重下降する。しかし、満載検知アーム10は、回転下降するに従って巻きばね12の締め付け力が強くなり、シートより遅く下降することになる。すなわち、満載検知アーム10は、上記時間T1内に収まる時間を要して下降する。
【0036】
シートは、排紙積載部7あるいは排紙積載部7に既に積載されている先行シートに上に落下して、排紙積載部7の傾斜に従って、シート排出方向の上流側に滑り、ストッパ7bに受け止められる。その後、そのシート上に満載検知アーム10が接触して、シートを押さえ込む。このとき、満載検知アーム10のフラグ10bがフォトセンサ11を遮光していなければ、シートの積載量は、満載になっていないことになる。もし、フラグ10bがフォトセンサ11を遮光していれば、シートの積載量は、満載であることになり、フォトセンサ11は、画像形成装置の不図示の操作パネルに満載であることを表示してユーザに報せる。満載で無い場合、満載検知アーム10は、次に排出されてくるシートによってポジションAに持ち上げられる。
【0037】
なお、満載検知アーム10は、シートの積載高さが、ポジションCより低い場合はもとより、ポジションBとポジションCとの間の場合でも、シートが排紙積載部7に自重落下し最上面を滑走してシートの上流端がストッパ7bに突き当たった後に、シートを押さえるようになっているため、シートの積載状態を悪化させることがない。
【0038】
なお、図4、図5に示すように、図1、図3の巻きばね12の代わりに下降遅延手段、下降負荷部、及び弾性部材としての付勢環13を軸部10cにほぼ1回転巻き付くようにして設けて、付勢環13の締め付け力が軸10cに加わるようにしてもよい。付勢環13の一端13bは、フレーム16に固定されている。この付勢環13の巻き部分13cは、図4、図5において、右巻きになっている。付勢環13は、満載検知アーム10が上昇方向に回動するとき、緩むようになっており、満載検知アーム10が下降方向に回動するとき、締まるようになっている。
【0039】
図5(a)において、排出ローラ8と排出ころ9によって排出されるシートPは、満載検知アーム10に上昇方向への力を加わえる。付勢環13は、満載検知アーム10が上方へ回転するときには、軸部10cに締め付け力をほとんど加えないようになっている。このため、満載検知アーム10は、シートPに押されて上昇方向へ回転する。
【0040】
その後、図5(b)に示すように、シートPが、排紙積載部7に既に積載されているシート上に排出されて、落下すると、満載検知アーム10も自重によって下降方向に回転する。しかし、満載検知アーム10は、付勢環13の締め付け力が作用して、シートPより遅く下降する。シートPが、傾斜している先行シート上を滑って、ストッパ7bに受け止められる。その後、満載検知アーム10は、シート上に降下して、シートを押さえる。このとき、満載検知アーム10のフラグ10bがフォトセンサ11を遮光していない場合には、シートが、排紙積載部7に満載されていないことになる。しかし、フラグ10bがフォトセンサ11を遮光している場合には、シートが、排紙積載部7に満載されていることになる。
【0041】
なお、付勢環13を使用した場合の、満載検知アーム10が、シートが排出されてからシートに接触するまでの所要時間は、巻きばね12と同様な所要時間T1に設定されている。
【0042】
(第2実施形態のシート積載装置)
以上の図1乃至図5に示すシート積載装置91は、満載検知アーム10が下降を開始するときから、巻きばね12あるいは付勢環13の締め付け力が軸部10cに加わり始まるようになっている。このため、満載検知アーム10は、シートの落下よりも、遅れて下降することになる。すなわち、シートは、排出ローラ8と排出ころ9から排出された後、排紙積載部7上、あるいは先行シート上に、自重のみによって落下するので、落下時間を要している。このため、シート積載装置91のシート積載処理時間が長くなる虞がある。
【0043】
図6乃至図8に示すシート積載装置92は、シートの落下時間を短縮して、シート積載装置のシート積載処理時間を短縮できるようになっている。すなわち、このシート積載装置92は、排出ローラ8と排出ころ9から排出されたシートを、満載検知アーム10によって途中まで強制的に落下させ、その後、自由落下させて、シートの整合性を損なうことなく、シートの落下時間を短縮して、シート積載処理時間を短縮できるようになっている。
【0044】
図6乃至図8に示すシート積載装置92はラチェット機構を応用した機構を備えており、図1乃至図5に示すシート積載装置91と異なる部分を主体に説明する。
【0045】
満載検知アーム20は、基端部20dと一体の軸部20cによってフレーム16に回転自在に支持されている。満載検知アーム20の回転端部20aは、排出されるシートPに上面から接触するアームとして長く延びている。満載検知アーム20の中間部には、フォトセンサ21を遮光するフラグ20bが設けられている。フォトセンサ21は、シート積載高さが所定の高さ(h)になったことを検知できる位置に設けられている。満載検知アーム20及びフォトセンサ21は、積載量検知手段を構成している。
【0046】
満載検知アーム20の軸部20c、及び基端部20d周辺の機構を説明する。満載検知アーム20の軸部20cには、ホルダ部20eが設けてある。ホルダ部20eには、金属薄板、樹脂薄板(例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)シート等))の可曉性を備えたチップ22が設けられている。
【0047】
この可曉性のチップ22に対向する位置には、フレーム16上の固定軸24に回転自在に支持されたラチェット歯車23が配設されている。可曉性チップ22の先端は、ラチェット歯車23に係合するようになっている。また、固定軸24には、巻きばね25が巻き付くようにして設けられている。下降遅延手段、下降負荷部、及び弾性部材としての巻きばね25の一端は、フレーム16に設けられて、他端はラチェット歯車23に設けられている。巻きばね25は、図6において、右巻きになっており、満載検知アーム20が下降方向に回動するとき、固定軸24を締め付けて、満載検知アーム20の下降速度が遅くなるようにしている。なお、ホルダ部20e、可撓性チップ22、及びラチェット歯車は、伝達手段を構成している。
【0048】
巻きばね25の締め付け力は、シートが排出されてから、満載検知アーム20がポジションAから回転下降を開始するまでの時間T1が、
(シートが排出されてからそのシートの後端(上流端)がストッパ7bに突き当たるまでの所要時間)<T1<(先行シートが排出されてから後続シートが満載検知アーム10を押し上げ始めるまでの所要時間)となるように設定されている。
【0049】
満載検知アーム20の回転位置には、図6に示すように、概ね、符号A,B,C,Dで示す4つのポジションがある。ポジションAは、排出ローラ8と排出ころ9に挟まれて排出されているシートの剛性によって満載検知アーム20が押し上げられた上昇位置である。ポジションBは、排紙積載部7上のシートの積載量が所定量に達して満載となったときの満載検知位置である。ポジションCは、排紙積載部7上のシートの積載量が少量のときの最下位置である。ポジションDは、満載検知フラグ20がポジションAより下降して、可曉性のチップ22の先端がラチェット歯車23に係合し始める位置である。
【0050】
図8に基づいて動作を説明する。満載検知アーム20は、ポジションAからポジションDまでの間、チップ22がラチェット歯車23に係合していないため、回転自在になっており、フリーな状態でシートを強制的に押し下げる(図8(1)(2))。しかし、ポジションDからポジションCまでの間は、可曉性チップ22の先端側がラチェット歯車23に係合している。このため、満載検知アーム20は、回転下降しながらラチェット歯車23を回転させて、巻きばね25を回転させる。巻きばね25は、満載検知アーム20の下降にともなって、固定軸24を締め付け力が強くなり、満載検知アーム20の下降速度を減速させる(図8(3)、(4))。このため、シートは、排紙積載部7、あるいは排紙積載部7上に積載されたシート上に自重落下して、滑走してストッパ7bに突き当たり、後端を整合される。その後、満載検知アーム20がシート上に降下して、シートを押さえる。シートは、満載検知アーム20によって積載状態を悪化させられることなく、排紙積載部7に積載されたことになる。
【0051】
このとき、満載検知アーム20のフラグ20bがフォトセンサ21を遮光していなければ、シートの積載量は、満載になっていないことになる。もし、フラグ20bがフォトセンサ21を遮光していれば、シートの積載量は、満載であることになり、フォトセンサ11は、画像形成装置の不図示の操作パネルに満載であることを表示してユーザに報せる(。その後、満載検知アーム20は、後続のシートによって押し上げられて、ポジションAに戻る(図8(5)(1))。
【0052】
以上、説明したように、図6乃至図8に示すシート積載装置92は、排出ローラ8と排出ころ9から排出されたシートを、満載検知アーム10によってポジションAとポジションDとの間で強制的に落下させ、その後、自由落下させるようになっているので、シートの整合性を損なうことなく、シートの落下時間を短縮して、シート積載処理時間を短縮することができる。
【0053】
(第3実施形態のシート積載装置)
以上説明した、図1乃至図8に示すシート積載装置91,92は、巻きばね12,25や付勢環13によって、満載検知アーム10,20に下降負荷を加えるようになっている。このため、ばねの巻き付け力にばらつきが多少あり、そのばらつきを見込んで、シートの後端がストッパ7bに受け止められてから満載検知アーム10,20がシート上に降下するタイミングを設定してある。このため、シート積載処理時間を短縮するのに限界がある。
【0054】
図9に示すシート積載装置93は、上記限界を超えてシート積載処理時間を短縮できるようになっている。すなわち、シート積載装置93は、アクチュエータとしてのソレノイド35によって、積載量検知手段としての満載検知アーム30の下降開始を制御して、シート積載処理時間を短縮することができるようになっている。
【0055】
満載検知アーム30は、基端部30dと一体の軸部30cによってフレーム16に回転自在に支持されている。満載検知アーム30の回転端部30aは、排出されるシートPに上面から接触するアームとして長く延びている。満載検知アーム30の中間部には、フォトセンサ31を遮光するフラグ30bが設けられている。フォトセンサ31は、シート積載高さが所定の高さ(h)になったことを検知できる位置に設けられている。基端部30dには、小アーム部30eが突設されている。
【0056】
フレーム16には、ソレノイド35が設けられている。ソレノイド35のプランジャ36の先端36aは、満載検知アーム30の小アーム部30eに上方から当接して、満載検知アームの回動量を規制できるようにL字状に形成されている。通常、プランジャ36は、ばね39によって突出方向に付勢されている。
【0057】
ソレノイド35は、OFFのとき、ばね39によってプランジャ36を突出させて、満載検知アーム30を後述するポジションCに保持するようになっている。定着排紙センサ37は、装置本体1Aから送り込まれてくるシートを検知するようになっている。排紙センサ38は、排出ローラ8と排出ころ9によって、排出されるシートを検知するようなっている。規制部材としてのソレノイド35、プランジャ36、ばね39、小アーム部30eは、下降遅延手段を構成している。
【0058】
満載検知アーム30の回転位置には、図9に示すように、概ね、符号A,B,C,Dで示す4つのポジションがある。ポジションAは、排出ローラ8と排出ころ9に挟まれて排出されているシートの剛性によって満載検知アーム30が押し上げられているときの上昇位置である。ポジションBは、排紙積載部7上のシートの積載量が所定量に達して満載となったときの満載検知位置である。ポジションCは、排紙積載部7上のシートの積載量が少量のときの最下位置である。ポジションDは、満載検知アーム30が、ON状態になったアクチュエータ35によって、ポジションBよりやや上方で回動規制を受ける位置である。
【0059】
次に、動作を図10のフローチャートを参照しながら説明する。シートが、給紙カセット2、又は手差しトレイ17(図2参照)から供給されて、装置本体1Aからシート積載装置93に送り込まれてくると(S101)、定着排紙センサ37がONになり(S102)、ソレノイド35がONになる(S103)。なお、ソレノイド35は、排紙センサ38がONになるまでに、ONになっていてもよい。
【0060】
ソレノイド35がONになったとき(S103)、昇降回転自在な満載検知アーム30は、小アーム部30eがソレノイド35のプランジャ36の先端36aによって引き下げられて、図9(2)に示す位置から図9(1)に示す位置に回転して、ポジションDの位置にいる。そして、シートが排出されてくると、満載検知アーム30は、シートによってポジションAの位置に押し上げられる。
【0061】
その後、排紙センサ39がONになり(S104)、シートが排紙ローラ8と排出ころ9に到達されたことが検知される。そして、排紙センサ38がOFFになって、シートの後端が排紙ローラ8と排出ころ9によって排出されたことが検知される(S105)。
【0062】
シートが、排紙ローラ8と排出ころ9から排出されたとき、満載検知アーム30は、シートの支えが無くなるため、自重によって回転下降する。このとき、満載検知アーム30は、シートを上面から押しながら回転下降してシートを強制落下させる。このため、図9に示すシート積載装置93は、シート積載処理時間を図1乃至図5に示すシート積載装置91より短縮することができる。満載検知アーム30は、ポジションDまで回転下降すると、小アーム部30eがプランジャ36の先端36aに受け止められて回転規制され、ポジションDの位置に停止する。
【0063】
その後、シートだけが、自重落下する。シートは、排紙積載部7上に、あるいは既に積載されている先行シート上に降りて、排紙積載部7の傾斜に沿って上流側に滑り降り、ストッパ7bに受け止められて、上流端が整合される。
【0064】
そして、処理S105後、所定時間T2経過すると、ソレノイド35が、OFFになり(S106)、満載検知アーム30は、ポジションDからポジションCまで回転下降できるようになる。このとき、既に、シートの上流端は、整合されている。このため、満載検知アーム30は、シート上にシートの積載状態を悪化させることなく降下する。そして、フラグ30bとフォトセンサ31とによってシートの積載量が満載であるか否かが検知される(S107)。満載なら、シート積載装置93は、シート積載動作を終了する。満載でないが、ジョブ終了(S108)であれば、シート積載装置93は、シート積載処理を終了する。満載でもなければ、ジョブ終了でもなければ、シート積載装置93は、処理S104に戻る。
【0065】
以上の説明において、排紙センサ38がOFFになってからの所定時間T2は、
(シートが排出されてから(排紙センサ38がOFFになってから)そのシートの後端(上流端)がストッパ7bに突き当たるまでの所要時間)<T2<(先行シートが排出されてから(排紙センサ38がOFFになってから)後続シートが満載検知アーム30を押し上げ始めるまで(排紙センサ38がONになるまで)の所要時間)となるように設定されている。
【0066】
なお、以上のフローチャートの処理S105において、排紙センサ38のOFFによって、シートが排紙積載部7に積載されることを判断しているが、その代わりに次のようにしてもよい。すなわち、画像形成装置の装置本体で画像を形成するシートサイズは、装置本体側で分かっている。また、シートの搬送速度も設定されている。そこで、シート積載装置93は、先ず、シートサイズに基づいたシートの長さ(L)と、シートの搬送速度(S)とに基づいて、排紙センサがONになってから、排紙センサがOFFになるまでに相当するシートの通過所要時間TPを算出(TP=L/S)して不図示の制御部に記憶しておく。そして、シート積載装置93は、図11に示すように、排紙センサON(S104)になってから、時間TPが経過してから(S205)、ソレノイドをOFF(S106)にしてもよい。
【0067】
この場合、時間TP経過してから、満載検知アーム20がポジションAから回転下降を開始するまでの時間所定時間T3は、
(シートが排出されてから(排紙センサ38がON後、通過所要時間(TP)経過してから)そのシートの後端(上流端)がストッパ7bに突き当たるまでの所要時間)<T3<(先行シートが排出されてから(排紙センサ38がON後、通過所要時間(TP)経過してから)後続シートが満載検知アーム30を押し上げ始めるまで(排紙センサ38がONになるまで)の所要時間)となるように設定されている。
【0068】
また、以上の動作説明では、シートが排出される度にシートの満載を検知するようになっているが、図12に示すフローチャートに示すように、ジョブ毎にシートの満載を検知するようにしてもよい。
【0069】
すなわち、図12における処理S101から処理S105までの処理は、図10における処理S101からS105と同様であるので説明を省略する。排紙センサ38がOFFになって、シートの後端が排紙ローラ8と排出ころ9によって排出されたことが検知されて(S105)、排出されたシートがジョブ終了のシートでない場合には(S306)、処理S104に戻る。排出されたシートが、ジョブ終了のシートである場合には(S306)、ソレノイド35がOFFになる(S307)。ソレノイド35は、排紙センサ38がOFFになって(S105)から、所定時間T4後にOFFになる(S307)。
【0070】
そして、フラグ30bとフォトセンサ31とがシートの積載量が満載であるか否かを検知する(S308)。満載なら、シート積載装置は、シート積載処理動作を終了する。満載でないが、ジョブ終了であれば、シート積載装置93は、シート積載処理を終了する(S309)。満載でもなければ、ジョブ終了でもなければ、シート積載装置は、処理S104に戻る。
【0071】
このときの、シートが排出されてから、満載検知アーム30がポジションAから回転下降を開始するまでの時間T4は、
(シートが排出されてから(排紙センサ38がOFF後)、ジョブ最後のシートの後端(上流端)がストッパ7bに突き当たるまでの所要時間)<T4<(先行ジョブの最後のシートが排出されてから(排紙センサ38がOFFになってから)後続ジョブの最初のシートが満載検知アーム30を押し上げ始めるまで(排紙センサ38がONになるまで)の所要時間)となるように設定されている。
【0072】
(第4実施形態のシート積載装置)
以上説明した、図1乃至図9に示すシート積載装置91,92,93は、満載検知アーム10,20,30が、シートの腰の強さ(剛性)によってポジションAに押し上げられるようになっている。しかし、シートが薄紙やOHT用紙(オーバヘッドプロジェクタ用の用紙)のように腰の弱いシートの場合、満載検知アーム10,20,30をポジションAに押し上げることができない。
【0073】
図13に示すシート積載装置94は、満載検知アーム30を、シートに頼らないで、ソレノイド35によって、ポジションAに待機させて、腰の弱いシートでも、積載処理できるようになっている。
【0074】
すなわち、シート積載装置94は、図9に示すシート積載装置93において、ソレノイド35のプランジャ吸引距離を長くして、満載検知アーム30を、排出されるシートより高い位置(ポジションA)に保持するようになっている。
【0075】
図13におけるシート積載装置94は、図9に示すシート積載装置93と比較して、図9に示すソレノイド35のプランジャ36の吸引距離を長くしただけであるので、全体的な構成と、動作がほぼ同一であるので、説明を省略する。
【0076】
以上の説明において排紙積載部7にストッパ7bが設けられていたが、ストッパ7bは、必ずしも必要としない。この場合において、満載検知アームは、排紙積載部7にシートが積載された時点で、回転下降してシートを押圧して、フォトセンサとで、シートが満載であるか否かを検知するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【0077】
【図1】第1実施形態のシート積載装置の拡大図である。
【図2】本発明の実施形態のシート積載装置を装置本体に備えた画像形成装置の正面概略断面図である。
【図3】第1実施形態のシート積載装置における満載検知アームの基端部周辺の拡大平面図である。
【図4】第1実施形態における他の形態における満載検知アームの基端部周辺の拡大正面図である。
【図5】図4に示すシート積載装置の動作説明用の図である。(a)は、満載検知アームが、排出されてくるシートによってポジションAに押し上げられる状態の図である。(b)は、満載か否かを検知している状態の図である。
【図6】第2実施形態のシート積載装置の正面図である。
【図7】図6における満載検知アームの基端部周辺の拡大平面図である。
【図8】図6に示すシート積載装置の動作説明用の図である。
【図9】第3実施形態のシート積載装置における満載検知アームの基端部周辺の拡大正面図である。(1)は、満載検知アームが排出されてくるシートによってポジションAに押し上げられる状態の図である。(2)は、満載か否かを検知している状態の図である。
【図10】図9に示すシート積載装置における動作説明用のフローチャートである。
【図11】図9に示すシート積載装置における、他の動作説明用のフローチャートである。
【図12】図9に示すシート積載装置における、さらに、他の動作説明用のフローチャートである。
【図13】第4実施形態のシート積載装置の正面図である。
【図14】従来のシート積載装置を装置本体に備えた画像形成装置の正面概略断面図である。
【図15】従来のシート積載装置の正面図である。
【符号の説明】
【0078】
1 画像形成装置
1A 画像形成装置の装置本体
4 カートリッジ(画像形成部)
7 排紙積載部(シート積載手段)
7b ストッパ
8 排出ローラ(シート排出手段)
9 排出ころ(シート排出手段)
10 満載検知アーム(積載量検知手段)
10a アームの回転端部
10b アームのフラグ
10c 軸部
10d 基端部
11 フォトセンサ(積載量検知手段)
12 巻きばね(下降遅延手段、下降負荷部、弾性部材)
12c 巻き部分
13 付勢環(下降遅延手段、下降負荷部、弾性部材)
13c 巻き部分
16 フレーム
20 満載検知アーム(積載量検知手段)
20a アームの回転端部
20b フラグ
20c 軸部
20d 基端部
20e ホルダ部(伝達手段)
21 フォトセンサ(積載量検知手段)
22 可撓性チップ(伝達手段)
23 ラチェット歯車(伝達手段)
24 固定軸
25 巻きばね(下降遅延手段、下降負荷部、弾性部材)
30 満載検知アーム(積載量検知手段)
30a アームの回転端部
30b フラグ
30c 軸部
30d 基端部
30e 小アーム部(下降遅延手段)
31 フォトセンサ
35 ソレノイド(下降遅延手段、規制部材)
36 プランジャ(下降遅延手段)
36a プランジャの先端
37 定着排紙センサ
38 排紙センサ
39 ばね(下降遅延手段)
91 第1実施形態のシート積載装置
92 第2実施形態のシート積載装置
93 第3実施形態のシート積載装置
94 第4実施形態のシート積載装置




 

 


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