(57)【要約】【課題】束線を用いない構成で、トレイへの電力の供給、トレイの位置検知及び昇降の制御を行うこと。【解決手段】上トレイモータ３２５の駆動により上下方向に移動可能であり、後処理を行った複数のシートを積載する上トレイ２００と、上トレイモータ３２５への電力の供給を電磁誘導により行うための結合部３０４と、上トレイモータ３２５へ電力を供給するために結合部３０４に流す電流Ｉ１に信号ｆ１を重畳するように制御するＩ／Ｆ制御部３０８と、信号Ｆ１が結合部３０４を介して伝送された信号についての、信号ｆ１に対する位相の遅延に関する情報を検知する位置情報検知部３２３と、位相の遅延に関する情報を無線通信によりＩ／Ｆ制御部３０８に送信する無線通信部３２７、３１０と、を備え、Ｉ／Ｆ制御部３０８は、位相の遅延に関する情報に基づいて上トレイ２００の位置を算出し、算出した位置に基づいて上トレイ２００の移動を制御する。【選択図】図４
2013112451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成が行われたシートに後処理を行うシート後処理装置であって、
モータを有し、前記モータの駆動により上下方向に移動可能であり、前記後処理を行った複数のシートを積載するトレイと、
前記モータへの電力の供給を電磁誘導により行うための結合部と、
前記モータへ電力を供給するために前記結合部に流す電流に、所定の周波数の信号を重畳するように制御する制御手段と、
前記所定の周波数の信号が前記結合部を介して伝送された信号についての、前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延に関する情報を無線通信により前記制御手段に送信する無線通信部と、
を備え、
前記制御手段は、前記無線通信部から受信した前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延に関する情報に基づいて前記トレイの位置を算出し、算出した前記トレイの位置に基づいて前記トレイの移動を制御することを特徴とするシート後処理装置。
【請求項２】
前記制御手段が重畳する前記所定の周波数の信号は、前記結合部に流す電流の周波数よりも高い周波数を有することを特徴とする請求項１に記載のシート後処理装置。
【請求項３】
前記トレイに積載された複数のシートのうちの最上面のシートの位置を検知する位置検知手段を備え、
前記制御手段は、算出した前記トレイの位置と前記位置検知手段による検知結果とに基づき、前記トレイに積載された複数のシートの積載量を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート後処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート後処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
シートに画像形成を行う画像形成装置であって、
モータを有し、前記モータの駆動により上下方向に移動可能であり、前記画像形成を行った複数のシートを積載するトレイと、
前記モータへの電力の供給を電磁誘導により行うための結合部と、
前記モータへ電力を供給するために前記結合部に流す電流に、所定の周波数の信号を重畳するように制御する制御手段と、
前記所定の周波数の信号が前記結合部を介して伝送された信号についての、前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延に関する情報を無線通信により前記制御手段に送信する無線通信部と、
を備え、
前記制御手段は、前記無線通信部から受信した前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延に関する情報に基づいて前記トレイの位置を算出し、算出した前記トレイの位置に基づいて前記トレイの移動を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段が重畳する前記所定の周波数の信号は、前記結合部に流す電流の周波数よりも高い周波数を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トレイに積載された複数のシートのうちの最上面のシートの位置を検知する位置検知手段を備え、
前記制御手段は、算出した前記トレイの位置と前記位置検知手段による検知結果とに基づき、前記トレイに積載された複数のシートの積載量を検知することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート後処理装置及び画像形成装置に関し、画像形成が行われたシート材をシート後処理装置や画像形成装置の排紙トレイ上に排出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、用紙（又はシート）に画像形成を行う画像形成装置の高速化・大容量化により、排出されるシートを大量に積載するシート積載装置いわゆるシート後処理装置を、画像形成装置に接続して用いることがある。その場合、シートを最適に積載するために、排紙されるシートを積載するトレイには、モータ等の駆動源によって昇降させるいわゆるエレベータ方式のリフトアップ機構を備えたものが広く知られている。また、このようなシート後処理装置では、図１０のように、更なる装置の小型化のために、排紙トレイ内に設けられたモータ等の駆動源によって排紙トレイ自身を昇降させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。図１０では、画像が形成されたシートは、排紙ローラ５０３により排紙出口５０４に排紙され、上排紙トレイ５０１又は下排紙トレイ５０２上に積載される。尚、排紙紙面検知センサ５０５は、上排紙トレイ５０１又は下排紙トレイ５０２に積載された複数のシートの最上面即ち排紙紙面を検知する。また、モータＭ１は上排紙トレイ５０１を昇降させ、モータＭ２は下排紙トレイ５０２を昇降させる。制御基板７０５は、制御用束線７０３を介してモータＭ１を制御し、制御用束線７０４を介してモータＭ２を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３７５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シート後処理装置本体と可動する排紙トレイとは、装置外部に露出した引き出し束線（図１０の７０３，７０４）により接続されているため、排紙トレイの昇降に応じて引き出し線も連れ動かされ、結果的に長い束線が必要になる。そのために、束線自体や束線の周囲、またその接続部には高い信頼性を保つことが課題となる。このため、束線を用いない構成で、シート後処理装置本体から排紙トレイへ電力供給を行い、また信号の送受信を行って、排紙トレイの位置検知や昇降の制御を行うことが求められる。
【０００５】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、束線を用いない構成で、トレイへの電力の供給、トレイの位置検知及び昇降の制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。
【０００７】
（１）画像形成が行われたシートに後処理を行うシート後処理装置であって、モータを有し、前記モータの駆動により上下方向に移動可能であり、前記後処理を行った複数のシートを積載するトレイと、前記モータへの電力の供給を電磁誘導により行うための結合部と、前記モータへ電力を供給するために前記結合部に流す電流に、所定の周波数の信号を重畳するように制御する制御手段と、前記所定の周波数の信号が前記結合部を介して伝送された信号についての、前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延に関する情報を無線通信により前記制御手段に送信する無線通信部と、を備え、前記制御手段は、前記無線通信部から受信した前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延に関する情報に基づいて前記トレイの位置を算出し、算出した前記トレイの位置に基づいて前記トレイの移動を制御することを特徴とするシート後処理装置。
【０００８】
（２）前記（１）に記載のシート後処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（３）シートに画像形成を行う画像形成装置であって、モータを有し、前記モータの駆動により上下方向に移動可能であり、前記画像形成を行った複数のシートを積載するトレイと、前記モータへの電力の供給を電磁誘導により行うための結合部と、前記モータへ電力を供給するために前記結合部に流す電流に、所定の周波数の信号を重畳するように制御する制御手段と、前記所定の周波数の信号が前記結合部を介して伝送された信号についての、前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延に関する情報を無線通信により前記制御手段に送信する無線通信部と、を備え、前記制御手段は、前記無線通信部から受信した前記所定の周波数の信号に対する位相の遅延に関する情報に基づいて前記トレイの位置を算出し、算出した前記トレイの位置に基づいて前記トレイの移動を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、束線を用いない構成で、トレイへの電力の供給、トレイの位置検知及び昇降の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態のシート後処理装置の概略図
【図２】実施の形態のシート後処理装置のブロック図
【図３】実施の形態の非接触給電の原理を示す図、非接触給電の機能回路図
【図４】実施の形態の位置検知部の概略図、位置検知部の機能ブロック図
【図５】実施の形態のトレイが最上部及び最下部に位置するときの各信号の波形図
【図６】実施の形態のシート後処理装置の電源投入時のトレイの状態を示す図
【図７】実施の形態のトレイの位置検知と昇降の制御処理を示すフローチャート
【図８】実施の形態のトレイの位置検知と昇降の制御処理を示すフローチャート
【図９】実施の形態のトレイの位置検知と昇降の制御処理を示すフローチャート
【図１０】従来例のトレイにモータを内蔵したシート後処理装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により詳しく説明する。
【００１３】
（実施の形態）
［シート後処理装置］
図１（ａ）は、実施の形態のシート後処理装置と画像形成装置本体との接続を含めた構成を概略的に示す図である。画像形成装置本体（以下、単に本体とする）３００のシートの搬送方向下流側である後段には、本体３００から排出される画像形成の終了したシートを積載するシート後処理装置３０１が接続されている。このシート後処理装置３０１には、積載手段である複数の積載トレイ（上トレイ２００、下トレイ２０１）が設けられている。画像が形成されたシートＰは、本体３００から排出ローラ対９２２により排出され、シート後処理装置３０１の入口ローラ対２に搬送される。シート後処理装置３０１の入口ローラ対２、３は、シートの搬送方向と搬送方向に直交する方向に移動可能な搬送ローラである。また、搬送経路には、紙検知センサ４、搬送方向と平行なシート側端面を検知する横位置検知センサ５、搬送されてきたシートＰの後端付近に穴あけをするパンチ・ダイ６を備えたパンチユニット７が順次設けられている。また、搬送大ローラ８は、押下コロ９、１０、１１によってシートＰを押圧することにより、シートＰを搬送するように構成されている。
【００１４】
また、切り換えフラッパ１２は、シートＰの搬送先をノンソートパス１３とソートパス１４の一方に切り換え可能に構成されている。ノンソートパス１３を通過したシートＰは、上側の排出ローラ対１５により、第１の排出口から上トレイ２００に排出されて積載される。この上トレイ２００は、排紙紙面検知センサＳ１（位置検知手段）（図１（ｂ）参照）の検知結果に基づいて、上トレイモータ（後述する図２の３２５）の駆動によって上下方向に移動可能に構成されている。尚、上トレイ２００は、後述する排紙紙面検知センサＳ２（位置検知手段）の検知結果に基づいて、紙面検知と昇降の制御を行うことも可能である。これにより、上トレイ２００に積載された複数のシートのうち最上面に積載されたシートの位置、即ちシートの上面位置が、シートＰの排出に最適な位置に保たれるようになっている。即ち、トレイ上のシートＰの積載状況（積載量）に応じて上トレイ２００の位置が調整される。切り換えフラッパ１６は、ソートパス１４とシートＰを一時蓄えて滞留させるためのバッファパス１７の切り換えを行う。また、上トレイ２００は、後述するシート束排出ローラ対２０ａ，２０ｂによりシートＰが排出される第２の排出口よりも下側の位置まで移動可能に構成されている。従って、上トレイ２００も、シート束排出ローラ対２０ａ，２０ｂにより排出されるシートを受け取ることが可能である。
【００１５】
他方、ソートパス１４には、搬送ローラ２１及び排出ローラ２２が設けられている。また、複数のシートを一時的に集積させて整合・ステイプルを行うための処理トレイ２３が設けられており、排出ローラ２２によって、この処理トレイ２３上にシートＰが排出される。また、処理トレイ２３に積載されたシートＰを上トレイ２００及び下トレイ２０１へ排出するため、シート束排出ローラ２０ｂを上下に揺動する揺動ガイド２４が設けられている。この揺動ガイド２４に支持されたシート束排出上ローラ２０ｂは、揺動ガイド２４が閉位置にきたときに、処理トレイ２３に配置されたシート束排出下ローラ２０ａと協働して、処理トレイ２３上のシートＰを上トレイ２００または下トレイ２０１上に束排出する。シート束排出下ローラ２０ａ及びシート束排出上ローラ２０ｂから構成されるシート束排出ローラ対２０により、処理トレイ２３上のシート束を上トレイ２００または下トレイ２０１上に排出させる第２の排出口が形成されている。
【００１６】
下トレイ２０１は、排紙紙面検知センサＳ２（図示せず）の検知結果に基づいて下トレイモータ（後述する図２の３２６）の駆動によって上下移動可能に構成されている。そして、下トレイ２０１の複数のシートの上面位置が、シートＰの排出に適切な位置に保たれるようになっている。また、下トレイ２０１は、排紙紙面検知センサＳ１の検知結果に基づいて紙面検知と昇降の制御が可能であり、下トレイモータ（後述する図２の３２６）の駆動によって上下移動可能にも構成されている。即ち、下トレイ上のシートＰの積載状況（積載量）に応じてトレイの位置が調整される。本実施の形態では、上トレイ２００、下トレイ２０１はそれぞれ別のモータ（３２５、３２６）で駆動されるが、１つのモータを用いてクラッチにより駆動連結を行う形態をとっても良い。また、図１（ｂ）に示すように、複数のシートが積載された上トレイ２００及び複数のシートが積載された下トレイ２０１は、シート後処理装置３０１の外装内にある前支柱６１０ａ（図面手前）及び後支柱６１０ｂ（図面奥）に機械的ギアで支持されている。尚、図１（ｂ）について、図１（ａ）と同じ構成には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００１７】
また、上トレイ２００及び下トレイ２０１は、上トレイ２００及び下トレイ２０１内に実装されたモータ（図示せず）により上下移動可能に構成されている。即ち、上トレイ２００は上トレイモータ（３２５）を有し、下トレイモータ３２６は下トレイモータ（３２６）を有する。尚、図１（ａ）は、上トレイ２００、下トレイ２０１ともに、シートＰがいまだ積載されていない様子を示す。一方、図１（ｂ）は、上トレイ２００、下トレイ２０１ともに、複数のシートが積載されている様子を示す。図１（ｂ）では、第１の排出口から排出されるシートＰが、上トレイ２００に積載された複数のシートの最上面に積載されるように、上トレイ２００、下トレイ２０１ともに、図１（ａ）に示した位置に比べて下方向に移動している。
【００１８】
［シート後処理装置のブロック図］
図２は、図１に示すシート後処理装置３０１の構成を示すブロック図である。但し、シートＰの排紙出口は一個の場合で（例えば、第１の排出口について）説明する。シート後処理装置３０１は、シート後処理装置制御部３０２と、トレイ制御部３０３とを備える。トレイ制御部３０３への電力供給は、結合部３０４により非接触方式で行う。結合部３０４は、図３（ａ）を用いて後述する。
【００１９】
シート後処理装置制御部３０２は、結合部３０４へ電力を供給する給電部３０５と、給電部３０５へ電源を供給する駆動電源供給部３０６と、シート後処理装置制御部３０２や給電部３０５を制御するＩ／Ｆ制御部３０８とを備える。また、シート後処理装置制御部３０２は、シート後処理装置制御部３０２やトレイ制御部３０３全体を制御するＣＰＵ３０９を備える。また、シート後処理装置制御部３０２は、トレイ制御部３０３と、電力線以外の制御信号、例えば、上トレイ２００や下トレイ２０１の位置情報などを無線通信により送受する無線通信部３１０とを備える。更に、シート後処理装置制御部３０２は、トレイ制御部３０３のモータ（３２５、３２６）により昇降される上トレイ２００及び下トレイ２０１に積載された排紙紙面の高さを検知する排紙紙面検知センサＳ１を備える。尚、図示しない第２の排出口については、上トレイ２００及び下トレイ２０１に積載された排紙紙面の高さを検知する排紙紙面検知センサＳ２（不図示）を備える。ＣＰＵ３０９は、排紙紙面検知センサＳ１（及びＳ２）により各トレイに積載された複数のシートの最上面の位置である排紙紙面の高さを検知することにより、各トレイ上に積載された複数のシートの積載量を検知することができる。
【００２０】
結合部３０４は、一次コイルとして構成されている固定された給電線３０７と、二次コイルとして構成されている移動可能な受電線３２８とを有する。更に、一次コイルに流れる電流により発生した磁界（磁束）をピックアップする移動可能なフェライトなどから成るピックアップ鉄心により、二次コイルに誘導電流が流れることで、一次と二次は電磁誘導により非接触結合されている。よって、受電線３２８を有するトレイ制御部３０３は、給電線３０７に沿って電力供給を受けながら移動することが可能となる。尚、給電部３０５、結合部３０４、受電部３２１の詳細は、図３（ｂ）で後述する。
【００２１】
トレイ制御部３０３は、結合部３０４から電力を供給される受電部３２１と、結合部３０４からの情報によりトレイの位置に関する情報を検知する位置情報検知部３２３と、トレイ制御部３０３全体を制御するＩ／Ｆ制御部３２２とを備える。また、トレイ制御部３０３は、受電部３２１からの電力により動作するモータドライバ３２４と、モータドライバ３２４により駆動される上トレイ２００を移動させる上トレイモータ３２５と、下トレイ２０１を移動させる下トレイモータ３２６とを備える。また、トレイ制御部３０３は、電力線以外の、例えば、上トレイ２００や下トレイ２０１の位置情報や上トレイモータ３２５や下トレイモータ３２６を動作させるための制御信号３１１を無線通信により送受する無線通信部３２７を備える。
【００２２】
［非接触給電］
図３（ａ）は、移動体における非接触給電の原理を示す図である。尚、本実施の形態では、移動体とは、上トレイ２００及び下トレイ２０１に相当する。一次巻線８０１は、図２の一次コイル即ち給電線３０７に相当し、固定されている。また、二次巻線８０２は、図２の二次コイル即ち受電線３２８に相当し、移動可能である。二次巻線８０２が巻き付けられたピックアップ鉄心８０３も、移動可能である。図２の結合部３０４は、一次巻線８０１、二次巻線８０２、ピックアップ鉄心８０３により構成される。
【００２３】
本実施の形態では、シート後処理装置３０１本体に一次巻線８０１が設置され、上トレイ２００及び下トレイ２０１に、ピックアップ鉄心８０３及び二次巻線８０２が設置される。一次巻線８０１に図に示した方向に高周波電流Ｉ１が流れると、電磁エネルギーが発生し、それをピックアップ鉄心８０３で誘導すると、二次巻線８０２には、図示した誘導電流Ｉ２が流れる。即ち、電磁誘導の原理である。これにより、シート後処理装置制御部３０２からトレイ制御部３０３への非接触による電力供給（即ち、非接触給電）が可能となる。
【００２４】
図３（ｂ）は、非接触給電の機能回路図である。給電部３０５は、図３（ｂ）の給電用インバータ８０４と共振コンデンサ８０５に相当する。ここで、給電用インバータ８０４は、一次側に高周波の電圧を印加し、一次巻線８０１に高周波電流Ｉ１を流す。共振コンデンサ８０５は、給電線３０７のインダクタンスと直列共振回路を構成して伝送効率を向上させている。また、結合部３０４は、一次巻線８０１とピックアップ鉄心８０３と二次巻線８０２から構成されている。また、図３（ｂ）の破線部は図２のトレイ制御部３０３に相当し、共振コンデンサ８０６とダイオードブリッジなどの整流回路８０７と平滑コンデンサ８０８と負荷８０９から構成される。ここで、共振コンデンサ８０６は、受電線３２８のインダクタンスと並列共振回路を構成して伝送効率を向上させている。また、負荷８０９は、トレイ制御部３０３が備える上トレイモータ３２５と下トレイモータ３２６に相当する。
【００２５】
［非接触給電によるトレイの位置検知］
非接触給電によるトレイの位置検知について説明する。図４（ａ）は、トレイ制御部３０３における位置情報検知部３２３（検知手段）の概略図である。尚、図４（ａ）中破線部分はトレイ制御部３０３を示しているが、上述したように、固定された一次巻線８０１はトレイ制御部３０３には含まれない。本実施の形態では、シート後処理装置制御部３０２のＩ／Ｆ制御部３０８が、給電用インバータ８０４から一次巻線８０１に流す高周波電流Ｉ１に、更に高周波の所定の単一の周波数の信号ｆ１（所定の周波数の信号）を重畳させるように制御する。尚、Ｉ／Ｆ制御部３０８は、トレイの位置を検知する際には、少なくともトレイの位置を検知できる程度の時間、信号ｆ１を重畳する。具体的には、一次巻線８０１に流す高周波電流Ｉ１の周波数が例えば１０ｋＨｚ（ヘルツ）であるとすると、単一の周波数の信号ｆ１は、例えば更に高周波の１００ｋＨｚである。そうすると、単一の周波数の信号ｆ１もピックアップ鉄心８０３により誘導されて二次巻線８０２に伝達される。
【００２６】
ここで、Ｉ／Ｆ制御部３０８から出力された信号ｆ１は一次巻線８０１を介してトレイ制御部３０３に伝送される。伝送された信号は、一次巻線８０１の線路長に応じたインピーダンスによって、後述する位置情報検知部３２３に入力された際には信号ｆ１に対して位相が遅延している。一次巻線８０１の線路長は、トレイの相対的な位置により決定され、例えば、線路長が長いとインピーダンスが高くなり信号ｆ１に対する遅延が大きくなる。一方、線路長が短いとインピーダンスが低くなり信号ｆ１に対する遅延が小さくなる。具体的には、図４（ａ）において、上トレイ２００（受電部３２１）が稼働範囲の最上位にあるときは、一次巻線８０１の線路長が短く、信号ｆ１に対する遅延が最少となる。一方、上トレイ２００が稼働範囲の最下位にあるときは、一次巻線８０１の線路長が長く、信号ｆ１に対する遅延が最大となる。本実施の形態では、この遅延の大小に基づいてトレイの上下の位置を検知する。
【００２７】
図４（ｂ）は、トレイ制御部３０３（破線部）における位置情報検知部３２３の機能ブロック図である。尚、図３（ｂ）に対して例えば共振コンデンサ８０５を不図示とする等、一部詳細を省略している。位置情報検知部３２３は、上述したインピーダンスに応じた信号ｆ１に対する入力された信号の遅れ量（遅延の量）を、トレイの位置に相当する情報（以下、位置情報という）として検知する。そして、位置情報検知部３２３により検知された位置情報は、トレイ制御部３０３の無線通信部３２７からシート後処理装置制御部３０２の無線通信部３１０に、非接触の無線通信により、位置情報に相当する信号として伝達される。そして、伝達された信号は、シート後処理装置制御部３０２のＩ／Ｆ制御部３０８に入力される。Ｉ／Ｆ制御部３０８に入力された信号は、単一の周波数の信号ｆ１に対して位相が遅延した信号であり、これを単一の周波数の信号ｆ２とする。具体的には、単一の周波数の信号ｆ２は、単一の周波数の信号ｆ１に、トレイの位置に応じた所定の位相遅延時間が加えられた単一の周波数の信号である。
【００２８】
［トレイの位置検知のしくみ］
図５（ａ）と図５（ｂ）を用いてトレイの位置検知のしくみを説明する。図５（ａ）は、対象とするトレイが最上部に移動されたときの単一の周波数の信号ｆ１とｆ２から、シート後処理装置制御部３０２のＩ／Ｆ制御部３０８がトレイの位置を検知するタイミングチャートである。また、図５（ｂ）は、対象とするトレイが最下部に移動されたときの単一の周波数の信号ｆ１とｆ２から、シート後処理装置制御部３０２のＩ／Ｆ制御部３０８がトレイの位置を検知するタイミングチャートである。ここで、図５に示す「３０８→８０４」には、高周波電流Ｉ１に重畳する高周波の信号ｆ１の波形を示す。また、図５に示す「３１０→３０８」には、ループバックしてＩ／Ｆ制御部３０８に帰ってくる信号である信号ｆ２の波形を示す。また、図５に示す「３０８（加算）」は、Ｉ／Ｆ制御部３０８が時間的に加算した「ｆ１＋ｆ２」の波形を示す。更に、図５に示す「３０８（積分）」は、Ｉ／Ｆ制御部３０８が（ｆ１＋ｆ２）を積分した波形をｄ（ｆ１＋ｆ２）として示す。
【００２９】
トレイが最上部にあるときの単一の周波数の信号ｆ１とｆ２の関係は図５（ａ）の通りである。トレイが最上部に位置する場合、高周波電流Ｉ１に単一の高周波の信号ｆ１を重畳すると、Ｉ／Ｆ制御部３０８は、図５（ａ）に示すように位相がずれた単一の高周波の信号ｆ２を入力される。このとき、シート後処理装置制御部３０２のＩ／Ｆ制御部３０８が単一の周波数の信号ｆ１とｆ２を時間的に加算すると、図５（ａ）に示す（ｆ１＋ｆ２）のような波形になる。尚、時間的に加算とは、ｆ１、ｆ２の信号のいずれかがハイレベルであるとき（ｆ１＋ｆ２）をハイレベルとし、ｆ１、ｆ２の信号がいずれもローレベルであるとき（ｆ１＋ｆ２）をローレベルとすることである。
【００３０】
次に、Ｉ／Ｆ制御部３０８がこれを積分すると、図５（ａ）に示すｄ（ｆ１＋ｆ２）のような波形になり、このときの積分値である電圧値Ｅは、Ｅ＝ａとなる。一方、トレイが最下部にあるときの単一の周波数の信号ｆ１とｆ２の関係は図５（ｂ）の通りである。トレイが最下部に位置する場合、高周波電流Ｉ１に単一の高周波の信号ｆ１を重畳すると、Ｉ／Ｆ制御部３０８は、図５（ｂ）に示すように位相がずれた単一の高周波の信号ｆ２を入力される。この位相のずれ、言い換えれば位相の時間的な遅延は、トレイが最上部に位置する場合に比べて大きくなる。Ｉ／Ｆ制御部３０８が、単一の周波数の信号ｆ１とｆ２を時間的に加算すると、図５（ｂ）に示す（ｆ１＋ｆ２）のような波形になる。そして、Ｉ／Ｆ制御部３０８が（ｆ１＋ｆ２）を積分すると、図５（ｂ）に示すｄ（ｆ１＋ｆ２）のような波形になる。このときの積分値である電圧値Ｅは、Ｅ＝ｂとなり、トレイが最上部にあるときの電圧値Ｅ＝ａに比べて大きくなる（ｂ＞ａ）。
【００３１】
このように、トレイの昇降する位置に応じて、Ｉ／Ｆ制御部３０８が算出する積分値ｄ（ｆ１＋ｆ２）である電圧値Ｅの範囲は、ａ（最上部）＜Ｅ＜ｂ（最下部）となる。すなわち、Ｉ／Ｆ制御部３０８は、高周波電流Ｉ１に重畳した単一の周波数の信号ｆ１と、無線通信部３１０を介して入力された単一の周波数の信号ｆ２とに基づいて、電圧値Ｅを算出することにより、トレイの位置情報を得ることができる。シート後処理装置制御部３０２のＩ／Ｆ制御部３０８は、電圧値のａ（最上部）とｂ（最下部）の間を均等分割したときに、電圧値Ｅの値からトレイの位置を検出できる。尚、予め最上部（ａ）と最下部（ｂ）の値を測定しておき、例えば不図示のメモリ等に予め記憶しておくことにより、検知した電圧値Ｅと、予め測定しておいた値ａとｂとから、トレイの位置を検出できる。
【００３２】
［電源オン時のトレイの状態］
電源オン時のトレイの位置は図６に示すように４通りに区分される。なお各トレイには、それぞれ排紙された複数のシート（図中、斜線部）が積載されている。図６（ａ）では、上トレイ２００が第１の排出口近傍に配置された排紙紙面検知センサＳ１より下に位置し、且つ下トレイ２０１も排紙紙面検知センサＳ１より下に位置する。更に、上トレイ２００に積載された複数のシートの最上面が、排紙紙面検知センサＳ１より下に位置する。以下、第１の排出口を排紙出口５０４とし、トレイに積載された複数のシートの最上面を排紙紙面という。図６（ｂ）では、上トレイ２００が排紙紙面検知センサＳ１より下に位置し、下トレイ２０１も排紙紙面検知センサＳ１より下に位置する。但し、上トレイ２００に積載された複数のシートの排紙紙面は、排紙紙面検知センサＳ１よりも上に位置する。図６（ｂ）に示す場合は、このままでは排紙出口５０４からシートを排出することができない。
【００３３】
図６（ｃ）では、上トレイ２００が排紙紙面検知センサＳ１より上に位置し、下トレイ２０１は排紙紙面検知センサＳ１より下に位置する。更に、下トレイ２０１に積載されたシートの排紙紙面は、排紙紙面検知センサＳ１より下に位置する。図６（ｄ）では、上トレイ２００が排紙紙面検知センサＳ１より上に位置し、下トレイ２０１は排紙紙面検知センサＳ１より下に位置する。但し、下トレイ２０１の排紙紙面は、排紙紙面検知センサＳ１より上に位置する。図６（ｄ）に示す場合は、このままでは排紙出口５０４からシートを排出することができない。
【００３４】
［トレイの位置検知と昇降の制御処理］
図７〜図９は、図２におけるシート後処理装置制御部３０２のＣＰＵ３０９によって実行されるトレイ昇降動作の手順を示すフローチャートである。ステップ（以下、Ｓとする）４０１で、電源がオン（パワーオン）されると、シート後処理装置制御部３０２のＣＰＵ３０９は、イニシャライズのための初期設定を行う。Ｓ４０２でＣＰＵ３０９は、給電用インバータ８０４などの給電部３０５より、給電線３０７を経由して結合部３０４の固定された一次巻線８０１に所定の高周波交流電力の供給（給電）を開始する。即ち、ＣＰＵ３０９は、給電用インバータ８０４により一次巻線８０１に高周波電流Ｉ１を流す。このとき、Ｉ／Ｆ制御部３０８は、信号ｆ１も重畳するよう制御する。結合部３０４の一次巻線８０１に所定の高周波交流電流Ｉ１が流れると、磁界（磁束）が発生する。発生した磁界を移動可能なフェライトなどから成るピックアップ鉄心８０３により誘導させることで、移動可能な二次巻線８０２に誘導電流Ｉ２が流れる。Ｓ４０３でトレイ制御部３０３の受電部３２１は、受電を開始する。
【００３５】
トレイ制御部３０３への電力供給が開始されると、Ｓ４０４でトレイ制御部３０３の位置情報検知部３２３は、インピーダンスに応じて生じる信号ｆ１の遅れ量（遅延の量）を、トレイの位置情報として検知する。Ｓ４０５で位置情報検知部３２３は、検知したトレイの位置情報に相当する信号を無線通信部３２７に送信する。無線通信部３２７は、受信したトレイの位置情報に相当する信号を、シート後処理装置制御部３０２の無線通信部３１０に出力する。Ｓ４０６で無線通信部３１０は、受信したトレイの位置情報に相当する信号をＩ／Ｆ制御部３０８に出力する。そして、Ｉ／Ｆ制御部３０８は、図５で説明したように、信号ｆ１、ｆ２、トレイの最上部での電圧値ａ、トレイの最下部での電圧値ｂに基づいて、トレイの位置を算出する。Ｉ／Ｆ制御部３０８は、算出したトレイの位置の情報をＣＰＵ３０９に出力する。
【００３６】
上述したように、Ｓ４０６でＩ／Ｆ制御部３０８が算出したトレイの位置によって、電源オン時のトレイの状態は４つに区分される（図６（ａ）〜図６（ｄ））。Ｓ４０７でＣＰＵ３０９は、Ｓ４０６でＩ／Ｆ制御部３０８が算出したトレイの位置情報により、上トレイ２００が排紙紙面検知センサＳ１より下に位置するか否かを判断する。ここで、図７には、単に「上トレイ位置＜Ｓ１？」と記し、以下同様の表記とする。尚、ＣＰＵ３０９は、予め排紙紙面検知センサＳ１が設置された位置に関する情報を、例えば不図示のメモリ等に保持しているものとする。Ｓ４０７でＣＰＵ３０９が、上トレイ２００が排紙紙面検知センサＳ１より下に位置していると判断すると、図８のＳ４１１の処理に進む。尚、上トレイ２００の位置が排紙紙面検知センサＳ１よりも下に位置する場合とは、図６（ａ）又は図６（ｂ）に示した状態に相当する。
【００３７】
Ｓ４０７でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００の位置が、排紙紙面検知センサＳ１より上に位置すると判断すると、Ｓ４０８で下トレイ２０１の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１より下に位置するか否かを判断する。Ｓ４０８でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１より下に位置すると判断すると、図８のＳ４１１の処理に進む。尚、この状態は、図６（ｃ）に相当する。Ｓ４０８でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１より上に位置すると判断すると、図９のＳ４２１の処理に進む。尚、この状態は、図６（ｄ）に相当する。
【００３８】
図８のＳ４１１でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００を上下可動範囲の上限位置まで上昇させる。尚、上トレイ２００が上限位置に到達したか否かを判断する際の上トレイ２００の位置情報は、本実施の形態で上述した位置検知処理により算出される。Ｓ４１２でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１を上昇させる。Ｓ４１３でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置に到達したか否かを判断する。Ｓ４１３でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置に到達していないと判断すると、Ｓ４１２の処理に戻る。Ｓ４１３でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置まで到達したと判断すると、Ｓ４１４で下トレイ２０１の上昇を停止させる。Ｓ４１４で下トレイ２０１の上昇を停止させた時点で、ＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１の位置情報と排紙紙面の位置情報とから、下トレイ２０１に積載されている複数のシートの排紙積載量を特定することができる（下トレイ２０１の積載量が判明）。尚、下トレイ２０１の位置情報は、本実施の形態で上述した位置検知処理により算出される。
【００３９】
Ｓ４１５でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１を上下可動範囲の下限位置まで下降させる。尚、下トレイ２０１が下限位置に到達したか否かを判断する際の下トレイ２０１の位置情報は、本実施の形態で上述した位置検知処理により算出される。Ｓ４１６でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００を下降させる。Ｓ４１７でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置に到達したか否かを判断する。Ｓ４１７でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置に到達していないと判断した場合、Ｓ４１６の処理に戻る。Ｓ４１７でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置まで到達したと判断すると、Ｓ４１８で上トレイ２００の下降を停止させる。Ｓ４１８で上トレイ２００の下降を停止させた時点で、ＣＰＵ３０９は、上トレイ２００の位置情報と排紙紙面の位置情報とから、上トレイ２００に積載されている複数のシートの排紙積載量を特定することができる（上トレイ２００の積載量が判明）。尚、上トレイ２００の位置情報は、本実施の形態で上述した位置検知処理により算出される。以上で、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）に示す場合の電源オン時の初期設定が完了する。このとき、上トレイ２００及び下トレイ２０１は、図６（ａ）に示す位置に停止しており、排紙出口５０４からシートＰを上トレイ２００に排紙することが可能な状態となる。
【００４０】
図９のＳ４２１でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００を上下可動範囲の上限位置まで上昇させる。Ｓ４２２でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１を下降させる。Ｓ４２３でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置に到達したか否かを判断する。Ｓ４２３でＣＰＵ３０９が下トレイ２０１の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置に到達していないと判断すると、Ｓ４２２の処理に戻る。Ｓ４２３でＣＰＵ３０９が下トレイ２０１の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置に到達したと判断すると、Ｓ４２４で下トレイ２０１を停止させる。Ｓ４２４でＣＰＵ３０９が下トレイ２０１の下降を停止させた時点で、ＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１の位置情報と排紙紙面の位置情報とから、下トレイ２０１に積載されている複数のシートの排紙積載量を特定することができる（下トレイ２０１の積載量が判明）。
【００４１】
Ｓ４２５でＣＰＵ３０９は、下トレイ２０１を上下可動範囲の下限位置まで下降させる。Ｓ４２６でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００を下降させる。Ｓ４２７でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置に到達したかどうかを判断する。Ｓ４２７でＣＰＵ３０９が上トレイ２００の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置に到達していないと判断すると、Ｓ４２６の処理に戻る。Ｓ４２７でＣＰＵ３０９は、上トレイ２００の排紙紙面が排紙紙面検知センサＳ１の位置まで到達したと判断すると、Ｓ４２８で上トレイ２００を停止させる。Ｓ４２８でＣＰＵ３０９が上トレイ２００の下降を停止させた時点で、ＣＰＵ３０９は、上トレイ２００の位置情報と排紙紙面の位置情報とから、上トレイ２００に積載されている複数のシートの排紙積載量を特定することができる（上トレイ２００の積載量が判明）。以上で、図６（ｄ）に示す場合の電源オン時の初期設定が完了する。このとき、上トレイ２００及び下トレイ２０１は、図６（ａ）に示す位置に停止しており、排紙出口５０４からシートＰを上トレイ２００に排紙することが可能な状態となる。
【００４２】
以上、本実施の形態によれば、束線を用いない構成で、トレイへの電力の供給、トレイの位置検知及び昇降の制御を行うことができる。
【００４３】
［その他の実施の形態］
・上述した実施の形態では、排紙紙面検知センサＳ１を用いて排紙紙面の検知を行ったが、排紙紙面検知センサＳ２を用いて排紙紙面の検知を行う構成としてもよい。
・上述した実施の形態では、第１の排出口（排紙出口５０４）に排紙する場合について説明したが、第２の排出口に排紙する場合の各トレイの位置検知と昇降の制御についても適用できる。
・上述した実施の形態では、シート後処理装置制御部３０２が、排紙紙面検知センサＳ１、Ｓ２を備える構成とした。しかし、例えばトレイ制御部３０３が排紙紙面検知センサＳ１、Ｓ２を備える構成としてもよい。この場合、排紙紙面検知センサＳ１、Ｓ２による検知結果は、トレイ制御部３０３からシート後処理装置制御部３０２へ、非接触により検知結果である信号を伝達する必要があり、例えば無線通信部３２７、３１０により送受信を行う。
・上述した実施の形態では、画像形成装置に装着されたシート後処理装置３０１について説明したが、画像形成装置が排紙トレイを備える場合に、束線を用いず非接触により電力の供給や信号の送受を行う構成にも適用できる。この場合、シート後処理装置３０１が画像形成装置に相当し、シート後処理装置制御部３０２が画像形成装置の制御部に相当する。
以上、その他の実施の形態においても、束線を用いない構成で、トレイへの電力の供給、トレイの位置検知及び昇降の制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００４４】
２００          上トレイ
３０４          結合部
３０８          Ｉ／Ｆ制御部
３１０、３２７  無線通信部
３２５          上トレイモータ
【図１】
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【図２】
2013112451.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013112451.tif 000009
【図８】
2013112451.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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