(57)【要約】【課題】  トレイに排出される用紙の積載高さに応じてトレイの昇降を制御する用紙積載装置において、用紙がトレイ上に有るにもかかわらず、これを無いと判断して、トレイが上昇した場合における装置の破損等を防止する。【解決手段】  トレイ４上に紙有無検知部として３個のセンサ９０ａ，９０ｂ，９０ｃが、その間隔ｗを通紙可能最小用紙幅サイズより小さく設定して配置され、また、そのトレイ４の幅方向中央に紙面検知部のレバー７３が配置される。積載されている用紙Ｐが何らかの理由でトレイ４の幅方向にずれたとしても、センサ９０ａ，９０ｂ，９０ｃの少なくともいずれかで用紙Ｐが存在することを検知し、これによって用紙Ｐが積載されているにもかかわらず、これが存在しないとしてトレイ４をイニシャライズ位置まで上昇させることを防止できる。【選択図】  図８−１
2008254907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出された用紙を積載するトレイと、そのトレイに排出された用紙の有無を検知する紙有無検知手段と、前記トレイに排出された用紙の高さを検知する紙面検知手段と、前記トレイを上下動するトレイ昇降手段とを有する用紙積載装置において、
前記紙有無検知手段は、用紙排出方向と直交する方向に対して複数個所の検知点を有し、かつ用紙排出方向に対して前記紙面検知手段とほぼ同一線上の検知点を含んでいることを特徴とする用紙積載装置。
【請求項２】
前記紙有無検知手段の用紙排出方向と直交する方向における複数箇所の検知点の配置間隔を、用紙積載装置の通紙可能最小用紙幅サイズより狭くしたことを特徴とする請求項１に記載の用紙積載装置。
【請求項３】
前記用紙排出方向に対して、前記紙面検知手段の検知点とほぼ同一線上の前記紙有無検知手段の検知点を、前記紙面検知手段の検知点より用紙排出方向反対側である積載紙整合面側に設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙積載装置。
【請求項４】
前記紙有無検知手段に非接触式検知手段を用いたことを特徴とする請求項１、２、又は３のいずれか１項に記載の用紙積載装置。
【請求項５】
用紙に画像形成を行う画像形成手段と、排出された用紙を積載するトレイと、そのトレイに排出された用紙の有無を検知する紙有無検知手段と、前記トレイに排出された用紙の高さを検知する紙面検知手段と、前記トレイを上下動するトレイ昇降手段とを有する画像形成装置において、
前記紙有無検知手段は、用紙排出方向と直交する方向に対して複数個所の検知点を有し、かつ用紙排出方向に対して前記紙面検知手段とほぼ同一線上の検知点を含んでい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、排出された用紙を積載する用紙積載装置、及びこの用紙積載装置を備えた画像形成装置に関するものであり、特に、用紙が積載される載置部の動作を制御する用紙積載装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、画像形成装置に搭載された用紙積載装置は、トレイ（載置部）に排出する用紙のスタック性を良好にするため、用紙を排出する用紙排出位置の高さを略一定に保っている。この用紙排出位置の高さとは、トレイに用紙が積載されていない場合にはトレイ自身の上面であり、トレイに用紙が積載されている場合には積載された用紙の最上位の上面であるため、具体的に、用紙積載装置は、トレイの上面もしくは積載された用紙の最上位の上面の用紙排出位置を検知する紙面検知手段を備え、検知された用紙排出位置に基づいて用紙排出位置の高さを略一定に保つように、トレイの昇降動作の制御を行っている。
【０００３】
また、トレイ上の用紙をその排出方向と直交する用紙幅方向について揃える横揃え機能を有する揃え手段と、トレイ上の用紙をその排出方向について揃える縦揃え機能を有する戻し手段とのそれぞれの近傍に、トレイの上面を検知する検知手段を設けることによって、排出された用紙がカールすることにより一様でなくなった場合にも、適切な処置をとることができるシート状媒体整合装置等が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２６１３３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、従来の用紙積載装置では、紙面検知手段における用紙の排出方向と直交する方向（用紙幅方向）における用紙排出位置の検知箇所が、用紙積載装置の用紙排出位置基準である用紙搬送路の中央またはその付近の１点しか設けられていなかった。
【０００６】
また、トレイ上に排出された用紙が取り除かれたか否か（トレイ上の用紙の有無）を判断するために、紙有無検出装置を有している装置もあるが、上述の紙面検出手段と同様に、用紙幅方向の検知点は、用紙積載装置の用紙排出位置基準である用紙搬送路の中央又はその付近の１点である。
【０００７】
このため、例えば、用紙積載装置において、利用者からの操作等、何らかの要因によりトレイ上に積載された用紙が用紙幅方向に移動されて用紙排出位置の検知箇所から外れた場合、実際にはトレイに用紙が積載されていても用紙の最上位の上面を検知できず、トレイの上面を用紙排出位置として誤った検知をすることになる。そうすると、用紙積載装置は、トレイの上面が用紙排出位置となるようにトレイを制御するため、トレイを上昇させすぎる等の誤った制御がなされてしまう。その結果、トレイ上の積載用紙がその上部に位置する用紙排出口等を構成している部品に衝突して用紙積載装置が破損する等の恐れがあり、さらに、用紙のスタック性を劣化させる等の悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００８】
本発明は、トレイに積載された用紙を正確に検知することで、トレイの誤った制御による装置の破損を抑制することができるとともに、用紙のスタック性を良好にすることができる用紙積載装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
本発明は、排出された用紙を積載するトレイと、そのトレイに排出された用紙の有無を検知する紙有無検知手段と、前記トレイに排出された用紙の高さを検知する紙面検知手段と、前記トレイを上下動するトレイ昇降手段とを有する用紙積載装置において、
前記紙有無検知手段は、用紙排出方向と直交する方向に対して複数個所の検知点を有し、かつ用紙排出方向に対して前記紙面検知手段とほぼ同一線上の検知点を含んでいることを特徴とする。
【００１０】
このようにすれば、紙有無検知手段によるトレイ上の紙有無検知範囲を広げ、これによってトレイ上に紙が存在するかどうかをより正確に把握し、また紙の積載高さは紙面検知手段が検知することにより、トレイが上昇し続けることにより装置の破損等が生じることを抑制することができる。
【００１１】
また、前記紙有無検知手段の用紙排出方向と直交する方向における複数箇所の検知点の配置間隔を、用紙積載装置の通紙可能最小用紙幅サイズより狭くすることができる。
【００１２】
このようにすれば、最小用紙サイズの場合でも、また、用紙がその用紙幅方向にずれていても、紙有無検知手段はこれを検知するため、検知ミスが生じにくく、トレイが上昇し続けることにより装置の破損等が生じる恐れを小さくすることができる。
【００１３】
また、前記用紙排出方向に対して、前記紙面検知手段の検知点とほぼ同一線上の前記紙有無検知手段の検知点を、前記紙面検知手段の検知点より用紙排出方向反対側である積載紙整合面側に設定することができる。
【００１４】
このようにすれば、紙面検知手段がトレイの上面高さを検知しているのか、積載紙の紙面高さを検知しているのかの判断を可能とし、これにより、紙面検知手段がトレイ上面の高さを検知しているにもかかわらず、積載紙の紙面高さを検知していると誤って判断することを抑制し、トレイが上昇し続けることにより装置の破損等が生じる恐れを低減することができる。
【００１５】
また、前記紙有無検知手段に非接触式検知手段を用いることができる。
【００１６】
このようにすれば、トレイ上の紙有無検知手段に接触部材を用いたことによるスタック性への悪影響、例えば積載用紙をトレイから取り除くときや移動させるときに、積載用紙と接触部材との引っ掛かり等がないため、操作性を向上させ、また、用紙スタック状態が崩れたり、接触部材等の装置の破損が生じない利点がある。
【００１７】
また、用紙に画像形成を行う画像形成手段と、排出された用紙を積載するトレイと、そのトレイに排出された用紙の有無を検知する紙有無検知手段と、前記トレイに排出された用紙の高さを検知する紙面検知手段と、前記トレイを上下動するトレイ昇降手段とを有する画像形成装置において、
前記紙有無検知手段は、用紙排出方向と直交する方向に対して複数個所の検知点を有し、かつ用紙排出方向に対して前記紙面検知手段とほぼ同一線上の検知点を含んでいることを特徴とする。
【００１８】
このようにすれば、用紙積載装置の場合と同様、画像形成装置においてもトレイが上昇し続けることにより装置の破損の発生等を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる用紙積載装置、画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明における画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置や、コピー、ファックス、プリンタなどの複数の機能を一つの筐体に収納したＭＦＰ（マルチファンクション装置、複合機）等、排出された用紙を積載する機能を有する用紙積載装置が利用できるものであれば、いずれにも適用することができる。
【００２０】
図１は、本実施の形態にかかる用紙積載装置を画像形成装置に搭載した例を示す外観図である。図１に示すように、画像形成装置２００の排紙口側に、トレイ４を備えた用紙積載装置１００が装着されている。
【００２１】
図２は、本実施の形態にかかる用紙積載装置の断面構成を示す説明図である。図２に示すように、本実施の形態にかかる用紙積載装置１００は、画像形成装置２００から排紙される用紙Ｐを受け入れる搬送ローラ１と、受け入れた用紙Ｐをトレイ４側に排出する排紙ローラ２と、用紙Ｐの搬送状態を検知する搬送センサ３と、画像形成装置２００から排出された用紙Ｐを積載するトレイ４と、搬送用の駆動モータ５と、排出された用紙Ｐの後端が当接され、用紙Ｐ後端の整合基準面となるエンドフェンス６と、用紙Ｐが排出される用紙排出位置（用紙の積載高さ）を検知する紙面検知部Ｃと、トレイ４を上下に駆動するための昇降モータを備えたトレイ昇降部Ｄと、排紙ローラ２と連動して用紙Ｐの整合を行う用紙整合部Ｅと、トレイ上に用紙が有るか無いかを検知する紙有無検知部Ｆとによって、主に構成されている。なお、搬送ローラ１及び排紙ローラ２はいずれも、駆動ローラと従動ローラとで対をなして、紙をローラ間で挟んで送る（ニップ搬送する）ものである。
【００２２】
図２において、画像形成装置２００から用紙積載装置１００に搬送された用紙Ｐは、駆動モータ５によって回転している搬送ローラ１と排紙ローラ２によってトレイ４上に排出されて積載される。この搬送ローラ１と排紙ローラ２の間には、用紙Ｐの搬送状態、つまり用紙Ｐの有無を検知する搬送センサ３が設けられている。トレイ４上に排出された用紙Ｐは、用紙整合部Ｅによって用紙Ｐの排出方向と反対方向に戻されて、用紙Ｐの後端が揃うように整合される。この用紙整合部Ｅは、排紙ローラ２の軸と連動するように構成されており、詳細については、図３において説明する。
【００２３】
また、トレイ４は、用紙Ｐの積載枚数に応じて上下方向に移動（昇降）するものであり、トレイ昇降部Ｄによってその昇降動作が制御されている。これは、トレイ４に排出された用紙Ｐのスタック性を良好にするために、用紙積載装置１００は、用紙Ｐが排出される用紙排出位置の高さを略一定に保つことが必要だからである。すなわち、上述したように、この用紙排出位置の高さとは、トレイ４に用紙Ｐが積載されていない場合にはトレイ４自身の上面となり、トレイ４に用紙Ｐが積載されている場合には積載された用紙Ｐの最上位の上面となるため、具体的には、紙面検知部Ｃがトレイ４の上面もしくは積載された用紙Ｐの最上位の上面である用紙排出位置を検知して、検知された用紙排出位置に基づいて用紙排出位置の高さを略一定に保つように、トレイ昇降部Ｄによるトレイ４の昇降動作の制御を行う。この紙面検知部Ｃおよびトレイ昇降部Ｄの詳細については、後述する。
【００２４】
次に、用紙整合部Ｅの構造の詳細について説明する。図３は、用紙整合部の分解図を示す説明図である。
【００２５】
図３に示すように、用紙整合部Ｅは、トレイ４に排出された用紙Ｐを保持する保持部材８０が設けられている。そして、保持部材８０は、左右（両側）に突き出した軸部８１が形成されている。さらに、それらの軸部８１の左右（両側）には、トレイ４に排出された用紙Ｐを整合する用紙整合部材として、スポンジ素材で製造されたリバースローラ８２が軸部８１に対して回転自在に取付けられている。リバースローラ８２の保持部材８０側の軸部８１には、芯金と一体となったギア部８３が取付けられ、リバースローラ８２の保持部材８０と反対側の軸部８１には、サイレンサ８４が抜け止めとして装着されている。
【００２６】
ギア部８３は、保持部材８０に回転自在に取付けられた中間ギア８５と噛み合っている。そして、保持部材８０の一部が上述した排紙ローラ２のローラ軸８６の外周に嵌め付けられることで、保持部材８０は、ローラ軸８６に対して回動自在にかけられるとともに、中間ギア８５がローラ軸８６上に固定された伝達ギア８７と噛み合わされる。これにより、用紙整合部Ｅは、排紙ローラ２のローラ軸８６にぶら下がるように設けられる一方、排紙ローラ２の回転駆動力が伝達ギア８７から中間ギア８５を介してギア部８３に伝達されて、ギア部８３と一体となっているリバースローラ８２が回転する。すなわち、用紙整合部Ｅは、排紙ローラ２のローラ軸８６と連動して駆動することになる。そして、リバースローラ８２の回転によって、トレイ４に排出された用紙Ｐが排出方向と反対方向に戻されて、用紙Ｐの後端がエンドフェンス６に当接することで用紙Ｐが揃うように整合される。
【００２７】
次に、トレイ昇降部Ｄ、紙面検知部Ｃ及び紙有無検知部Ｆについて説明する。図４は、本実施の形態にかかる用紙積載装置のトレイ昇降部Ｄ、紙面検知部Ｃ及び紙有無検知部Ｆを示す説明図である。
【００２８】
まず、図４に示すように、トレイ昇降部Ｄでは、正逆転可能な昇降モータ６４の回転駆動力を、ギア６５と、ギア６５に噛み合っているギア６６とを介して、ギア６６が固定されているシャフト６７に伝達する。そして、伝達された回転駆動力によってシャフト６７が回転すると、シャフト６７の両端に固定されている第１のプーリ６８と、両端の第１のプーリ６８それぞれの上方に設けられている第２のプーリ６９とに掛架されている昇降ベルト７０に駆動力が伝達され、昇降ベルト７０が走行する構成となっている。そして、用紙積載装置１００の内部の両側に互いに平行に設けられている昇降ベルト７０には、トレイ４の両端が固定されており、昇降ベルト７０の走行に連動して、トレイ４が図４における矢印ｇで示す上下方向に平行移動（昇降）する。
【００２９】
なお、トレイ昇降部Ｄは、図４に示すように、昇降モータ６４の駆動を制御する制御部６４ａを備え、その制御部６４ａには、その記憶部にトレイ昇降制御プログラム６４ｃが格納され、また、これを実行するＣＰＵ６４ｂを備えている。この制御部６４ａには後述の紙面検知部Ｃ及び紙有無検知部Ｆの信号が供給され、ＣＰＵ６４ｂはその入力信号に応じてトレイ昇降制御プログラム６４ｃを実行する。このプログラムの内容については後に詳しく説明する。
【００３０】
紙面検知部Ｃは、用紙排出位置、すなわち、トレイ４に用紙Ｐが積載されていない場合のトレイ４の上面（イニシャル位置）及び、トレイ４に用紙Ｐが積載されている場合の用紙Ｐの最上位の上面を検知するものである。図４に示すように、紙面検知部Ｃは、回転自在に軸支された水平な回転軸７２と、回転軸７２に連結され、用紙Ｐの排出方向に向けてトレイ４の用紙Ｐの排出方向に直交する方向（用紙幅方向）に設けられたレバー７３と、回転軸７２の端部近傍に連結されてレバー７３と反対方向に向けて設けられたフィラー７４と、フィラー７４が移動して内部に納まるか否かによりオンまたはオフとなるフォトインタラプタ等の位置検知部７５と、を主に備えている。
【００３１】
レバー７３は、用紙積載装置の用紙排出位置基準である用紙搬送路の中央又はその付近（トレイの幅方向中点又はその付近）に設置され、また、トレイ４に積載された用紙Ｐの排出方向において所定距離にある用紙Ｐに当接する部位（当接部位７３ａ）を有している。この当接部位７３ａが用紙Ｐに当接することによって用紙Ｐの高さを検知して、検知された用紙Ｐの積載高の増減に伴ってレバー７３が回動する。
【００３２】
次に、紙有無検知部Ｆについてまず図４に基づいて説明する。紙有無検知部Ｆは、トレイ４の基端部上に非接触式の紙有無検知部材として、例えば反射型フォトインタラプタ等の紙有無検知センサが複数（この例では中央の９０ａ、その両側の９０ｂ及び９０ｃの都合３個）配置したものである。そのうちの中央の紙有無検知センサ９０ａは、用紙排出方向に対して前述の紙面検知部Ｃにおけるレバー７３の当接部位７３ａ（検知点）とほぼ同一直線上で、さらにその検知点（当接部位７３ａ）より積載紙整合面側（エンドフェンス６側、図６等参照）に配置されている。この紙有無検知部Ｆの３個の非接触式のセンサ９０ａ，９０ｂ，９０ｃは、トレイ４の幅方向と平行な方向に所定の間隔で配置されており、このセンサ間隔は用紙積載装置の通紙可能最小用紙幅サイズより狭く設定されている。
【００３３】
図８−１に概念的に示すと、紙有無検知部Ｆにおけるセンサ９０ａ，９０ｂ，９０ｃの間隔ｗは、通紙可能最小用紙幅サイズＷより一定量小さくされており、従って用紙Ｐがトレイ４の幅方向中央から、たとえ左右にずれた場合でも、センサ９０ａ〜９０ｃのいずれかのセンサで検知されるから、検知漏れが生じにくい。すなわち、図８−２に概念的に示すように、仮に積載された用紙Ｐが何らかの理由によりトレイ４の中央から右側へＲ1までずれた場合は、中央のセンサ９０ａが用紙を検知し、さらにＲ2までずれた場合は、中央のセンサ９０ａはこれを検知できないが、右側のセンサ９０ｂがこれを検知できる。また、用紙ＰがＲ3まで移動したと仮定した場合でも、右側のセンサ９０ｂがこれを検知する。
【００３４】
逆に、積載された用紙Ｐが左側へＬ1、Ｌ2、さらにＬ3に移動したとしても、Ｌ1の位置であれば中央のセンサ９０ａが、Ｌ2の位置であれば左側のセンサ９０ｃが、Ｌ3の位置であれば同様に左側のセンサ９０ｃがこれを検知でき、トレイ４の幅方向のどの位置に用紙Ｐが移動したとしても、用紙の有無を検知できる。図８−１及び図８−２の説明は用紙Ｐの幅サイズが通紙可能な最小サイズの場合を想定したが、それより幅サイズの大きな用紙の場合は、当然のことながら３つのセンサ９０ａ，９０ｂ，９０ｃの１個以上により検知される。
【００３５】
次に、紙面検知部Ｃが用紙排出位置を検知する動作について説明する。図５−１は、紙面検知部による適宜の紙面位置の検知が可能な状態を示す説明図である。また、図５−２は、紙面検知部による適宜の紙面位置の検知が不可能な状態を示す説明図である。つまり、図５−１は、トレイ４の昇降位置が用紙の積載高さに対応して適正であるオン状態を、図５−２は、トレイ４の昇降位置が用紙の積載高さに対応しておらずトレイの昇降が必要なオフ状態を示している。
【００３６】
まず、トレイ４の上昇とともに、用紙Ｐが積載されていない場合はトレイ４の上面、またはトレイ４上に用紙Ｐが積載されている場合は用紙Ｐの最上位の上面がレバー７３の当接部位７３ａを押し上げることによってレバー７３が回動する。そして、レバー７３に連結された回転軸７２が回転して、さらに、回転軸７２に連結されたフィラー７４が回動し、フィラー７４の先端が位置検知部７５の内部に納まることにより、トレイ４が適宜の用紙排出位置に位置することを検知する。例えば、図５−１に示すように、トレイ４に用紙Ｐが積載されている場合の用紙Ｐの最上位の上面にレバー７３の当接部位７３ａが当接することで、フィラー７４が位置検知部７５の内部に納まっているため、位置検知部７５はオンとなり、用紙排出位置が適宜位置となっていることがわかる。
【００３７】
その後、トレイ４に用紙Ｐが積載されていくと、図５−２に示すように、用紙Ｐの最上位の上面がレバー７３の当接部位７３ａに当接した状態で押し上げていくことによってレバー７３が回動し、さらに、フィラー７４が回動して、フィラー７４の先端が位置検知部７５の内部から抜けるため、位置検知部７５はオフとなり、用紙排出位置が不適位置となっていることがわかる。
【００３８】
位置検知部７５を利用して、トレイ４を適宜の用紙排出位置に移動させて停止させるためには、用紙排出位置（積載用紙の最上面位置）が適宜位置となった後、さらに、トレイ４に１枚または複数枚の用紙Ｐが排出される毎に、トレイ４を一旦降下させてから上昇させる。そうすると、レバー７３の当接部位７３ａも一旦降下して上昇するように回動するため、逆に回転軸７２を介してレバー７３に連結しているフィラー７４は、一旦上昇して降下するように回動する。従って、トレイ４が一旦降下すると、フィラー７４は、位置検知部７５の内部から上方に抜けるため、位置検知部７５はオフとなり、その後にトレイ４を上昇させるとフィラー７４が位置検知部７５の内部に納まるため、位置検知部７５はオンとなり、この位置でトレイ４の昇降を停止させることによって、適宜の用紙排出位置にトレイ４を移動させることができる。
【００３９】
次に、排出された用紙Ｐが用紙整合部Ｅによって整合されながら、トレイ４に積載される動作について説明する。図６は、用紙整合部により整合されながらトレイに排出された用紙を積載した状態を示す説明図である。
【００４０】
図６に示すように、排紙ローラ２が図６における矢印方向に回転することで用紙Ｐが排出されてトレイ４に積載されるが、この排紙ローラ２から排出された用紙Ｐは、積載面が傾斜となっているトレイ４に自重によって落下する。そして、リバースローラ８２が排紙ローラ２と同方向に回転して、トレイ４に積載された用紙Ｐを排出方向と反対方向に掻くことで、用紙Ｐを整合基準面となるエンドフェンス６に突き当てて、用紙Ｐの後端を整合基準面に揃えて整合しながら、用紙Ｐを順次トレイ４に積載する。トレイ４に用紙Ｐが積載されていき、積載された用紙Ｐの積載高が増加するとともに、トレイ昇降部Ｄによるトレイ４の昇降が行われ、排紙ローラ２における用紙Ｐの排出位置からトレイ４に積載された用紙Ｐの最上位の上面までの落差を略一定とし、積載される用紙Ｐのスタック性を損なわないようにしている。
【００４１】
なお、用紙Ｐが積載されて積載高が増加していくことによりトレイ４が降下していくと、最下位の位置になったトレイ４をフォトインタラプタ等のトレイ下限検知部（不図示）が検知して、それ以上の用紙Ｐの排出を停止する。その後、トレイ４に積載された用紙Ｐが除去されると、次に排出される用紙Ｐを受けるべくトレイ４を上昇させ（通常は最上位のイニシャル位置）、紙面検知部Ｃがフィラー７４を検知することで適宜の用紙排出位置でトレイ４を停止する。
【００４２】
次に、用紙Ｐの排出について説明する。図７は、用紙が排出される部分の概略を示す拡大図である。図７に示すように、用紙Ｐの整合基準面であるエンドフェンス６の上部には、搬送ローラ１（図２参照）によって、用紙搬送路を搬送される用紙Ｐを搬送方向へガイドする搬送ガイド板７と、排紙ローラ２とが、エンドフェンス６より用紙Ｐの排出方向に飛び出した位置に存在する。これは、排出された用紙Ｐが確実にエンドフェンス６を越えて排出方向側のトレイ４上に載置されることで、用紙Ｐをトレイ４に確実に排出し、用紙Ｐの後端を確実に整合するためである。
【００４３】
図１２−１〜図１２−３において、従来の用紙積載装置における用紙の積載例を説明する。図１２−１〜図１２−３は、従来の用紙積載装置におけるトレイに用紙が積載された状態を用紙の排出方向から見た図である。
【００４４】
図１２−１に示すように、通常、左右から同距離Ｘの位置である排紙ローラ２の中央位置、すなわち用紙搬送路の中央がトレイ４の中央位置となり、用紙Ｐがトレイ４の中央位置に排出され積載される。従来の用紙積載装置では、用紙排出位置の検知する紙面検知部Ｃのレバー７３と、紙有無センサＦ’がトレイ４の中央またはその中央付近に１つ設けられている。そして、この図１２−１に示す状態が、トレイ４が適宜の用紙排出位置にある状態とする。
【００４５】
図１２−２では、利用者による何らかの要因により、トレイ４に積載されている用紙Ｐが図１２−１における矢印方向に移動されて、用紙Ｐが紙面検知部Ｃのレバー７３、及び紙有無センサＦ’から外れて、用紙Ｐの紙面高さも用紙の有無も検知されなくなった直後の状態を示す。例えば、用紙Ｐのサイズが最小であって、用紙Ｐが縦に排出された場合などが考えられる。この場合、用紙Ｐはトレイ４上に積載されているが、レバー７３の下にはないため用紙Ｐに当接されない。また、紙有無センサＦ’も用紙を検知しないから、トレイ４上に用紙がない空の状態と判断される。従って、レバー７３は下方のトレイ４の上面に向かって移動し、それに伴ってフィラー７４は上方に回動する。これによって、フィラー７４は、位置検知部７５の内部から抜けて、位置検知部７５はオフになる。そして、位置検知部７５がオフになると、トレイ４の位置が適正でないと判断されるため、位置検知部７５がオンになるまで、トレイ昇降部Ｄによってトレイ４が上昇されることになる。
【００４６】
図１２−３では、トレイ昇降部Ｄによりトレイ４が上昇されて、レバー７３がトレイ４の上面を検知して押し上げられ、さらに、フィラー７４が位置検知部７５の内部に納められることで、位置検知部７５がオンになり、トレイ昇降部Ｄによるトレイ４の上昇が停止した状態を示している。図１２−１と比較すると、トレイ４が用紙Ｐの積載高の距離Ｙだけ上昇されて、それに伴って用紙Ｐの最上位の上面の高さが上昇していく。このとき、上方にある排紙ローラ２や用紙排出口にある搬送ガイド板７に、積載された用紙Ｐの最上位面が衝突して、用紙積載装置１００が破損する恐れがある。また、それによって、トレイ昇降部Ｄの昇降ベルト７０が歯とびを起こして、トレイ４が傾いた状態になった場合、積載される用紙Ｐのスタック性を劣化させることがある。
【００４７】
次に、本実施の形態の説明に戻って、以上のような紙面検知部Ｃと紙有無検知部Ｆ等を備えた用紙積載装置の作動の制御について説明する。
【００４８】
図４のトレイ昇降部Ｄにおける制御部６４ａに格納されたトレイ昇降制御プログラム６４ｃの概略を図１０のフローチャートで示す。まず、ステップＳ１（以下、単にＳ１で表す）において、紙面検知部ＣがＯＦＦ状態かどうか判断される。つまり、紙面検知部Ｃを構成するレバー７３の動きを伝えるフィラー７４が位置検知部７５に収まっているかどうかが判断され、収まっている（ＯＮである）場合、トレイ４は適正な位置にあるため何もせず処理は終わる。
【００４９】
一方、Ｓ１で紙面検知部ＣがＯＦＦ（トレイ４が適正な位置にない）と判断されれば、Ｓ２で紙有無検知部Ｆのセンサ９０ａ，９０ｂ，９０ｃは全てＯＦＦかどうかが判断される。全てＯＦＦであるとすれば、トレイ４上に紙が存在しないこととなり、紙面検知部Ｃのレバー７３は、図１１−１に示すように、トレイ４の上面に接触することとなり、この状態は積載された用紙がトレイ４から取り除かれた場合に相当し、したがって、図４のＣＰＵ６４ｂが昇降モータ６４に駆動信号を出力し、トレイ４を最上位のイニシャライズ位置まで上昇させる。
【００５０】
図１０に戻って、Ｓ２において紙有無検知部Ｆのセンサ９０ａ，９０ｂ，９０ｃの全てがＯＦＦではない、すなわちこれら３個のセンサのうち少なくとも１個はＯＮであると判断されれば、次にＳ４で、紙有無検知部Ｆにおける中央のセンサ９０ａがＯＮかどうかが判断される。ここで、その中央のセンサ９０ａがＯＮであれば、図１１−２に示すように、トレイ４上に用紙Ｐが存在し、紙面検知部Ｃのレバー７３は、積載されている用紙Ｐの上面に接していると推測される。従って、これは用紙の積載毎の位置調整に相当し、トレイ４上に用紙が１枚又は複数枚排出されるごとにトレイ４をいったん下降してから上昇させるかどうかを判断する。すなわち、図４のＣＰＵ６４ｂが昇降モータ６４によりトレイ４を用紙の積載に伴っていったん下降させ、トレイ４を上昇させる場合は、位置検知部７５がＯＮとなることによりＣＰＵ６４ｂは昇降モータ６４の上昇作動を停止させる。これが図１０のＳ５の処理である。
【００５１】
そして、Ｓ４で紙有無検知部Ｆの中央のセンサ９０ａがＯＦＦであると判断された場合は、図１１−３に示すように、紙有無検知部Ｆの中央のセンサ９０ａがＯＦＦ状態で用紙Ｐを検知せず、その他のセンサ９０ｂ，９０ｃのいずれかが用紙Ｐを検知していることになる。ここで、紙面検知部Ｃのレバー７３の直近に位置する紙有無センサ９０ａがＯＦＦであるということは、レバー７３は積載されている用紙Ｐの上面ではなく、トレイ４の上面に接しているものと判断できる。この場合にトレイ４の上昇を許可すると、トレイ４はイニシャライズ位置（最上位位置）まで移動することとなってしまい、そうすると、図１２−３で示したように、積載されている用紙Ｐの上部が排紙ローラ２等に干渉して損傷等を生ずる恐れがあるため、トレイ４の上昇を不許可とし（図１１−３参照、及び図１０のＳ６）、図１０のＳ７で必要に応じて異常の報知をする。その結果、使用者が積載されている用紙Ｐをトレイ４上から取り除けば、紙有無検知部Ｆの全てのセンサ９０ａ〜９０ｃがＯＦＦとなるため、異常状態は解消されて、例えば図１１−１に示すように、トレイ４がイニシャライズ位置まで上昇することができる。
【００５２】
ところで、紙有無検知部Ｆの中央のセンサ９０ａが、図９に概念的に示すように、紙面検知部Ｃのレバー７３（正確には接触部位７３ａ）より基端側（エンドフェンス６側）に配置されている点について説明する。図９において、もし点線で示すように、中央のセンサ９０ａ’が紙面検知のためのレバー８３より用紙排出方向に隔たって設けられていると仮定した場合において、図のように、用紙Ｐが何らかの原因で傾き、レバー７３が用紙Ｐの上面から外れ、かつ、紙有無センサ９０ａ’はＯＮ状態となっているとする。この場合、用紙の搬送方向中央に用紙Ｐが存在することは中央のセンサ９０ａ’で確認できるが、紙面検知のレバー７３が果たして用紙Ｐの上面に接触しているのかトレイ４の上面に接しているのか判断ができないため、次の処理を適切に行うことが必ずしも容易でない。例えば、センサ９０ａ’がＯＮである場合に、紙面検知のレバー７３が、積載されている用紙Ｐの上面に接していると判断した場合（実際にはレバー７３はトレイ４の上面に接している）、トレイ４の上面を基準にトレイ４の昇降動作を行うと、積載されている用紙Ｐの上面が、前述の図１２−３のように、排紙ローラ２等を損傷させる不都合を生じる。
【００５３】
これに対して、図９に実線で示すように、センサ９０ａが紙面検知のレバー７３の直近で、かつエンドフェンス６側に設定されていれば、図９のように、何らかの理由で用紙Ｐが傾いた場合、紙有無の中央のセンサ９０ａはＯＦＦで、紙面検知のレバー７３も用紙Ｐの紙面から外れることとなるが、中央のセンサ９０ａがＯＦＦであることにより、レバー７３が用紙Ｐの紙面上ではなく、トレイ４上に接触しているものと判断できる。従って、図１１−４に示すように、この場合は、トレイ４のイニシャライズ位置への上昇を不許可と決定することができる。すなわち、図１０のＳ４で中央のセンサ９０ａがＯＦＦである（他のセンサ９０ｂ，９０ｃのいずれかはＯＮであることが前提）は、図１１−３や図１１−４の状態にあると想定され、Ｓ６でトレイ上昇を許可せず、Ｓ７で異常検知等の処理を必要に応じて行い終了することとなる。
【００５４】
なお、以上の説明では、画像形成装置２００に用紙積載装置１００が付加されることを前提として説明したが、画像形成装置２００自体が上記の用紙積載装置１００を一体として備える、あるいは内蔵している場合であっても、この発明を同様に適用することができる。
【００５５】
また、紙面検知部の機構としては接触式のものに限らず、反射型の光センサ等を用い、非接触検知方式によって、積載されている用紙の高さ位置を検知することも可能である。
【００５６】
さらに、紙有無検知部は３個に限らず、２個あるいは４個以上設けることもでき、その数を増やせば、より精度よく紙有無の検出ができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施の形態にかかる用紙積載装置を画像形成装置に搭載した例を示す外観図である。
【図２】本実施の形態にかかる用紙積載装置の断面構成を示す説明図である。
【図３】用紙整合部の分解図を示す説明図である。
【図４】本実施の形態にかかる用紙積載装置のトレイ昇降部、紙面検知部お呼び紙有無検知部を示す説明図である。
【図５−１】紙面検知部による適宜の用紙排出位置の検知が可能な状態を示す説明図である。
【図５−２】紙面検知部による適宜の用紙排出位置の検知が不可能な状態を示す説明図である。
【図６】用紙整合部により整合されながらトレイに排出された用紙を積載した状態を示す説明図である。
【図７】用紙が排出される部分の概略を示す拡大図である。
【図８−１】用紙幅方向に３つの紙有無検知部が設けられた場合におけるトレイに用紙が積載された状態を用紙の排出方向から見た図である。
【図８−２】用紙幅方向に３つの紙有無検知部が設けられた場合におけるトレイに用紙が積載された状態を紙有無の検知領域と併せて示す、図８−１に対応する図である。
【図９】紙有無検知部における中央のセンサの検知位置を、点線の比較例と比較しつつ説明する平面図である。
【図１０】トレイ昇降制御の一例を示すフローチャートである。
【図１１−１】トレイの上昇をイニシャライズ位置まで許可する一例を示す説明図である。
【図１１−２】トレイの上昇を用紙の積載毎の位置調整として許可する場合の一例を示す説明図である。
【図１１−３】トレイの上昇を許可しない場合の一例を示す説明図である。
【図１１−４】トレイの上昇を許可しない場合の他の一例を示す説明図である。
【図１２−１】従来の用紙積載装置のトレイに用紙が積載された状態を用紙の排出方向から見た図である。
【図１２−２】その用紙が何らかの理由でトレイ幅方向にずれた状態を示す、図１２−１に対応する図である。
【図１２−３】図１２−２の状態からトレイが上昇した場合の不都合を説明する、図１２−２に対応する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１   搬送ローラ
２   排紙ローラ
３   搬送センサ
４   トレイ
５   駆動モータ
６   エンドフェンス
７   搬送ガイド板
６４  昇降モータ
６５、６６  ギア
６７  シャフト
６８  第１のプーリ
６９  第２のプーリ
７０  昇降ベルト
７２  回転軸
７３  レバー
７３ａ  当接部位
７４  フィラー
７５、７６  位置検知部
８０  保持部材
８１  軸部
８２  リバースローラ
８３  ギア部
８４  サイレンサ
８５  中間ギア
８６  ローラ軸
８７  伝達ギア
９０ａ，９０ｂ，９０ｃ  紙有無検知部の３個のセンサ
１００  用紙積載装置
２００  画像形成装置
Ｃ  紙面検知部（紙面検知手段）
Ｄ  トレイ昇降部
Ｅ  用紙整合部
Ｆ  紙有無検知部（紙有無検知手段）
Ｐ  用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１１−３】
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【図１１−４】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１２−３】
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