(57)【要約】【課題】コストアップを招くことなくユーザビリティの向上を図ることができる排紙トレイを提供すること。【解決手段】画像形成装置の排紙部に傾斜状に設けられ、排紙部から排出された画像形成済みの紙を受けてストックする排紙トレイを、排紙トレイは、排出口の直下から排紙トレイ頂点までは上り勾配の第１傾斜面を形成し、排紙トレイ頂点から排紙トレイの端部までは下り勾配の第２傾斜面を形成しており、順次排出された用紙は、排紙トレイの傾斜面を利用して、Ａ４紙が第１の傾斜面側に、Ａ３紙が第２の傾斜面側に仕分け可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の排紙部に傾斜状に設けられ、排紙部から排出された画像形成済みの紙を受けてストックする排紙トレイであって、
排紙トレイは、排出口の直下から排紙トレイ頂点までは上り勾配の第１傾斜面を形成し、排紙トレイ頂点から排紙トレイの端部までは下り勾配の第２傾斜面を形成しており、順次排出された用紙は、排紙トレイの傾斜面を利用して、Ａ４紙が第１の傾斜面側に、Ａ３紙が第２の傾斜面側に仕分け可能としたことを特徴とする排紙トレイ。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置の排紙部に設けられ、排紙部から排出された画像形成済みの紙を受けてストックする排紙トレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、画像形成済みの紙を受けてストックする目的で、排紙トレイが設けられている。この排紙トレイは、一枚の皿状部材であり、通常、画像形成装置の排紙部の外側に、一体若しくは別体として設けられている。このような排紙トレイを備えた画像形成装置で複写等の画像形成を行うと、排紙部から１枚ずつ排出された画像形成済みの紙は、排紙トレイで受けられ、順次、排紙トレイ上にストックされてゆく。
【０００３】
又、別の方法として、特別なソータを用意することなく仕分けが可能な排紙トレイであり、排紙トレイは、コピー済の紙を一旦受ける紙受け部と、紙受け部から自重で滑り落ちた紙をストックするストック部とを備えている。紙受け部には、２つの仕分け板が左右対称に設けられており、ソレノイドにより単独で紙受け部より上へ出没可能とされている。一方の側の仕分け板が上方へ突出したときには、この仕分け板が紙受け部の紙をその仕分け板で持ち上げてストック部の反対側個所へ滑り落とす。双方の仕分け板が紙受け部より下方へ没入したときには、紙受け部の紙は仕分け板により持ち上げられることなく、自重でストック部の幅方向中央個所へ滑り落ちる。このようにして、仕分けが可能となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平５―０９７３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術では以下の問題があった。
【０００６】
即ち、ソート機能がない排紙トレイの場合は、画像形成装置の排紙部から排出された画像形成済みの紙は、排紙トレイ上に一枚づつストックされてゆくだけであり、仕分けをすることができなかった。このため、仕分けを希望する場合には、ソータを別に用意する必要があった。ところが、このようなソータは、一般的に大きいものであり、又、紙搬送機構を有しているためジャムが発生することを避けることができなかった。
【０００７】
更に、排紙トレイ上に、Ａ４、Ａ３紙が混在して排出された場合は、ソート機能がないと、サイズの大きい用紙の下にサイズの小さい用紙が隠れる等して、用紙の視認性、排紙積載性が悪くなっていた。又、このような状況になると、ユーザーが、仕分け作業を行わなければならず手間が掛かる等の問題があった。
【０００８】
又、特別なソータを用意することなく、仕分け可能とした排紙トレイの場合は、仕分け板を可動するために、ソレノイドが２つ必要であった。この構成では、ソレノイドを収納するためのスペースが必要であるため本体サイズが大きくなっていた。更に、ソレノイド等の部品が必要となるためコストが高くなる等の問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コストアップを招くことなくユーザビリティの向上を図ることができる排紙トレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、画像形成装置の排紙部に傾斜状に設けられ、排紙部から排出された画像形成済みの紙を受けてストックする排紙トレイを、排紙トレイは、排出口の直下から排紙トレイ頂点までは上り勾配の第１傾斜面を形成し、排紙トレイ頂点から排紙トレイの端部までは下り勾配の第２傾斜面を形成しており、順次排出された用紙は、排紙トレイの傾斜面を利用して、Ａ４紙が第１の傾斜面側に、Ａ３紙が第２の傾斜面側に仕分け可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、Ａ４、Ａ３紙を、ソータ、駆動源等の追加部品を要することなく仕分けできるようにしたため、コストアップを招くことなくユーザビリティの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１はＡ４紙が排出されているところを示した主要部分の断面図であり、図２はＡ３紙が排出されているところを示した主要部分の断面図である。
【００１４】
記録装置本体１には、用紙３を収容するためのカセット４、カセット４から印字場所であるプラテン６まで用紙を搬送するための給紙駆動部５、プラテン６上で印刷された用紙を装置の外部へ排出するための排紙駆動部７、排紙された用紙をストックするための排紙トレイ８、印刷する用紙の大きさにより延長可能な延長トレイ９等が具備されている。
【００１５】
又、排紙駆動部７近くには、排出口１４が設けられ、その近傍にフラッパー１３が具備されている。フラッパー１３は、排紙されるＡ３紙を支持するためのものであり、Ａ３紙は、フラッパー１３で支持されながら排紙されるために、Ａ４紙に比べてフラッパー長さ分だけ、排出口１４から離れた場所に接地する。
【００１６】
更に、記録装置本体１の底面には、オプションカセット２が装着可能であり、オプションカセット２には、用紙を収容するためのカセット１１、記録装置本体１の内部へ用紙１０を搬送するための給紙駆動部１２等が具備されている。オプションカセット２を記録装置本体１へ装着した場合には、記録装置本体１に装着しているカセット４と、オプションカット２に装着しているカセット１１に収容する用紙のサイズが異なる場合が多い。一般的に、カセットには、Ａ４、Ａ３紙が収納されていることが多い。本実施の形態では、カセット４にＡ３紙、カセット１１にＡ４紙を収納した。このような形態の記録装置は、Ａ４、Ａ３紙が混在した状態で、排紙トレイ８上に排出されてゆくために、先に排出された用紙が、後から排出した用紙に隠れてしまうことがある。これでは、用紙の視認性が悪く、更に、排紙積載性も悪い。
【００１７】
本発明は、この問題点を解決するために、排出された用紙を、用紙の自重を利用して、Ａ４、Ａ３に仕分けするようにしたことを特徴としている。以下で、仕分するための構造について詳しく説明する。
【００１８】
排出された用紙の仕分けは、Ａ４紙は、排出口１４近くのＡ４紙積載位置１５に残し、Ａ３紙は、排出口１４から離れたＡ３紙積載位置１６に滑り落とすようにして行う。これを実現するために、用紙に作用する（紙−紙）間の静摩擦力、（紙−排紙トレイ）間の静摩擦力、（紙−紙）間に作用する動摩擦力、用紙に作用する重力を利用する。実際は、排紙トレイ８の形状や、排紙トレイ８上にある用紙の積載状況によって、様々なケースが考えられる。
【００１９】
先ず、Ａ４紙が、排紙口１４近くのＡ４紙積載位置１５に留まるための条件について考える。
【００２０】
排出されたＡ４紙に作用する力としては、Ａ４紙が排出口１４近くに留まろうとする力（静摩擦力）（Ｎ１）、Ａ３紙が滑り落ちるのに伴ってＡ４紙が移動しようとする力（動摩擦力）（Ｎ２）、Ａ４紙が重力によってＡ４紙積載位置１５に留まろうとする力（Ｆ１）、重力によってＡ４紙がＡ３紙積載位置１６に移動しようとする力（Ｆ２）の４つがある。これら４つの力に関連するパラメータとしては、第１の傾斜面１８の傾斜角θ、第２の傾斜面１９の傾斜角α、第１の傾斜面の長さＬ１、フラッパーの長さＬ２、用紙の長さＬ、用紙の質量ｍ、重力加速度ｇ、静摩擦係数μ１、動摩擦係数μ２がある。これらのパラメータを用いて、Ｎ１，Ｎ２，Ｆ１，Ｆ２をそれぞれ表すと、以下（１）〜（４）式のようになる。
【００２１】
Ｎ１＝μ１（ｍｇ／Ｌ）（Ｌ１ｃｏｓθ＋（Ｌ−Ｌ１）ｃｏｓα）  ・・・・・ （１）
Ｎ２＝μ２（ｍｇ／Ｌ）（Ｌ１ｃｏｓθ＋（Ｌ−Ｌ１）ｃｏｓα）  ・・・・・ （２）
Ｆ１＝ｍｇＬ１ｓｉｎθ／Ｌ                        ・・・・・ （３）
Ｆ２＝ｍｇ（Ｌ−Ｌ１）ｓｉｎα／Ｌ                ・・・・・ （４）
更に、（１）〜（４）式を用いて、Ａ４紙がＡ４紙積載位置１５へ留まるための条件を示すと以下（５）式のようになる。
【００２２】
Ｎ１＋Ｆ１＞Ｎ２＋Ｆ２                    ・・・・・ （５）
（５）式を満足すれば、Ａ４紙は、Ａ４紙積載位置１５で留まることになる。
【００２３】
次に、Ａ３紙が、排出口１４から離れたＡ３紙積載位置１６に滑り落ちるための条件について考える。
【００２４】
排出されたＡ３紙に作用する力としては、Ａ３紙がＡ４紙積載位置に留まろうとする力（静摩擦力）（Ｎ３）、Ａ３紙が重力によってＡ４紙積載位置１５に留まろうとする力（Ｆ３）、Ａ３紙が重力によってＡ３紙積載位置１６に移動しようとする力（Ｆ４）の３つがある。これら３つの力に関連するパラメータとしては、第１の傾斜面１８の傾斜角θ、第２の傾斜面１９の傾斜角α、第１の傾斜面長さＬ１、フラッパー長さＬ２、用紙長さＬ、用紙の重量ｍ、重力加速度ｇ、静摩擦係数μ１がある。これらパラメータを用いて、Ｎ３，Ｆ３，Ｆ４をそれぞれ表すと、以下（６）〜（８）式のようになる。
Ｎ３＝μ１（ｍｇ／Ｌ）（（Ｌ１−Ｌ２）ｃｏｓ＋（Ｌ−Ｌ＋Ｌ２）ｃｏｓα）
・・・・・ （６）
Ｆ３＝ｍｇＬ１ｓｉｎθ／Ｌ                                ・・・・・ （７）
Ｆ４＝ｍｇ（Ｌ−Ｌ１＋Ｌ２）sin α／Ｌ                     ・・・・・（８）
更に、（６）〜（８）式を用いて、Ａ３紙がＡ３紙積載位置１６へ滑り落ちるための条件を示すと以下（９）式のようになる。
【００２５】
Ｎ３＋Ｆ３＜Ｆ４                    ・・・・・ （９）
（９）式を満足すれば、Ａ３紙は、Ａ３紙積載位置１６に滑り落ちることになる。
【００２６】
以上説明してきたように、（５）式と（９）式を満足すれば、Ａ４、Ａ３紙を仕分けできることになる。具体的に、本実施の形態におけるパラメータは、下記のように定義した。但し、パラメータは、下記に限定されるものではなく、（５）式と（９）式を満足する数値であれば、任意の値で構わない。
【００２７】
静摩擦係数μ１＝０．５（排紙トレイ−紙）間、０．６（紙−紙）間
動摩擦係数μ２＝０．４（紙−紙）間
傾斜角θ＝１０°、α＝４５°
第１の傾斜面長さＬ１＝１５０ｍｍ
フラッパー長さＬ２＝３０ｍｍ
用紙長さＬ＝２１０ｍｍ（Ａ４紙）、４２０ｍｍ（Ａ３紙）
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】Ａ４紙が排出されているところを示した主要部分の断面図である。
【図２】Ａ３紙が排出されているところを示した主要部分を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    記録装置本体
２    オプションカセット
３    Ａ３紙
４    カセット
５    給紙駆動部
６    プラテン
７    排紙駆動部
８    排紙トレイ
９    延長トレイ
１０  Ａ４紙
１１  カセット
１２  給紙駆動部
１３  フラッパー
１４  排出口
１５  Ａ４紙積載位置
１６  Ａ３紙積載位置
１８  第１の傾斜面
１９  第２の傾斜面
【図１】
2006160396.tif 000003
【図２】
2006160396.tif 000004