(57)【要約】【課題】  用紙後処理装置において、簡単な構成で、確実に用紙の有無を検出できるようにすることである。【解決手段】  画像形成装置２００の本体部１から、下流側に向かってセンサロッド３６を突出させる。このセンサロッド３６は、支点軸３９を中止に回動自在である。そして、シフトトレイ３において、センサロッド３６の先端部３６ａが当たる部分に、該先端部３６ａが進入可能な凹部３ａを設ける。シフトトレイ３に用紙が存しない場合、センサロッド３６の先端部３６ａが凹部３ａに進入し、シフトトレイ３に用紙が存する場合、センサロッド３６の先端部３６ａは凹部３ａに進入することはない。これにより、シフトトレイ３上の用紙の有無の検出を確実に行うことができる。【選択図】  図４
2009274844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の下流側に設置され、前記画像形成装置によって画像が形成された用紙の後処理をする装置であって、
前記画像形成装置から排出される用紙を受け入れ、該用紙の下流側の端部を上流側の端部よりも高くさせた傾斜状態で積層するトレイと、
前記トレイ上の用紙の有無を検出する用紙有無検出手段と、を備え、
前記トレイの上面には、該トレイに積層される用紙の面積よりも小さな面積を有する凹部が設けられ、
前記用紙有無検出手段は、前記用紙後処理装置の本体部から下流側に向けて突出し、垂直面内で回動自在に設けられ、下流側の先端部を前記トレイの凹部に進入させて停止する棒状のセンサロッドと、
前記センサロッドの先端部が前記凹部に進入したことを検出するセンサと、を有し、
前記センサロッドの先端部が前記トレイの凹部に進入したときに、前記センサが前記トレイ上に用紙が存しない旨の信号を出力することを特徴とする用紙後処理装置。
【請求項２】
前記凹部は、前記センサロッドの回動を妨げないように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。
【請求項３】
前記センサロッドの先端部が前記トレイの凹部に進入したことを検出する第１センサと、用紙が前記トレイに満杯に積層されたことを検出する第２センサとを備え、前記第１及び第２のセンサは、前記センサロッドに設けられたトリガ部によって作動することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙後処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の下流側に設置され、画像形成装置によって画像が形成された用紙の後処理をする装置に関するものであり、更に詳細には、トレイ上の用紙の有無を検出する用紙有無検出手段を備えた用紙後処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の画像形成装置には、画像が形成された複数枚の用紙をそのままに、または用紙束にしてステープル処理を施したり、所定形状に紙折り（Ｚ折り）したりして、トレイに排出する用紙後処理装置を備えたものが存している。
【０００３】
この種の用紙後処理装置では、トレイが昇降可能に取り付けられている。そして、トレイに排出された用紙の有無を検出する用紙有無検出センサが取り付けられている。この用紙有無検出センサは、トレイに積層された用紙の高さを検出するようにもなっている。トレイに排出されて積層された用紙が所定枚数に達したとき（満杯になったとき）、用紙有無検出センサが満杯信号を出力し、トレイを下降させる。それに伴い、画像形成装置の作動もいったん停止させる。使用者がトレイから用紙を取り出したら、画像形成装置を再始動させるとともに、トレイも上昇させて、画像形成装置から排出される用紙を、再度受け入れる。
【０００４】
用紙有無検出センサを備えた用紙後処理装置として、特許文献１又は２に開示されるものが存している。特許文献１に開示された技術では、トレイに埋め込んだ重量センサによってトレイの満杯状態を検出している。また、特許文献２に開示された技術では、光センサによってトレイの満杯状態を検出している。このため、トレイに光センサの受光部を埋め込んでいる。即ち、特許文献１，２に開示されたいずれの技術においても、トレイと用紙後処理装置の本体部とを電気的に接続させる必要があり、面倒であるとともに、トレイの昇降時に配線を引っ掛けてしまうおそれがある。
【０００５】
また、従来の用紙後処理装置では、用紙有無検出センサの動作が確実なものではなかった。このため、使用者がトレイから用紙を取り出したとき、少数枚の用紙が残っていても用紙有無検出センサがトレイに用紙がないと判断し、トレイを上昇させて画像形成装置を再始動させてしまう場合がある。すると、異なる画像が形成された用紙が混在してしまうおそれがある。
【特許文献１】特開平９−４８５４９号公報
【特許文献２】特開２００２−３２３８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した不具合に鑑み、用紙後処理装置において、簡単な構成で、確実に用紙の有無を検出できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記した課題を解決するための本発明は、
画像形成装置の下流側に設置され、前記画像形成装置によって画像が形成された用紙の後処理をする装置であって、
前記画像形成装置から排出される用紙を受け入れ、該用紙の下流側の端部を上流側の端部よりも高くさせた傾斜状態で積層するトレイと、
前記トレイ上の用紙の有無を検出する用紙有無検出手段と、を備え、
前記トレイの上面には、該トレイに積層される用紙の面積よりも小さな面積を有する凹部が設けられ、
前記用紙有無検出手段は、前記用紙後処理装置の本体部から下流側に向けて突出し、垂直面内で回動自在に設けられ、下流側の先端部を前記トレイの凹部に進入させて停止する棒状のセンサロッドと、
前記センサロッドの先端部が前記凹部に進入したことを検出するセンサと、を有し、
前記センサロッドの先端部が前記トレイの凹部に進入したときに、前記センサが前記トレイ上に用紙が存しない旨の信号を出力することを特徴としている。そして、この凹部は、前記センサロッドの回動を妨げないように設けられている。
【０００８】
本発明に係る用紙後処理装置は、回動自在なセンサロッドを設けられていて、トレイにセンサロッドの先端部が進入可能な凹部が設けられている。そして、この凹部にセンサロッドの先端部が進入したときに、該トレイ上に用紙が存しない旨の信号が出力される。もし、トレイ上に用紙が存すれば、凹部が用紙で閉塞されるため、凹部にセンサロッドが進入することは極めて困難である。これにより、簡単な構成でトレイに用紙が存するか否かを確実に検出でき、使用者が用紙を取り忘れて、異なる画像の用紙が混在してしまうことが防止できる。
【０００９】
そして、前記センサロッドの先端部が前記トレイの凹部に進入したことを検出する第１センサと、用紙が前記トレイに満杯に積層されたことを検出する第２センサとを備え、前記第１及び第２のセンサは、前記センサロッドに設けられたトリガ部によって作動するようにしてもよい。
【００１０】
第１センサによって、センサロッドの先端部がトレイの凹部に進入したことが検出される。そして、画像形成装置から用紙後処理装置のトレイに排出された用紙は、センサロッドを押し上げ、回動させながら積層される。トレイに積層された用紙が所定枚数に達し、満杯状態となったことが第２センサによって検出される。即ち、１つのセンサロッドにより、トレイ上の用紙の有無の検出と、積層された用紙の満杯状態の検出とを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例について説明する。図１は用紙後処理装置１００の内部構成を示す図、図２はシフトトレイ３の構成を示す外方からの斜視図、図３は同じく内方からの斜視図である。
【実施例１】
【００１２】
図１に示されるように、用紙後処理装置１００は複写機等の画像形成装置２００の下流側に装備され、画像形成装置２００の用紙排出口に連結される。用紙後処理装置１００は、本体部１の上面部に固定状態で取り付けられたプルーフトレイ２と、プルーフトレイ２の下方に昇降可能に取り付けられたシフトトレイ３とを備えている。プルーフトレイ２及びシフトトレイ３の上面部は、下流側（図１の図面視における左側）が上流側（同じく右側）よりも高くなった傾斜面となっている。また、シフトトレイ３の上面部には、凹部３ａが設けられている（後述）。画像形成装置２００から排出された用紙（図示せず）は、用紙後処理装置１００の入口部に設けられた入口ローラ対４に取り込まれて下流側に送られる。プルーフモード（単純排出モード）が選択されたとき、用紙は、分岐爪５によって上方経路６を通り、排紙ローラ対７によってプルーフトレイ２に排出される。
【００１３】
ステープルモード（用紙束に針閉じ処理をして排出するモード）が選択されたとき、用紙は、分岐爪５によって下方経路８に送られ、排紙ローラ対９によってステープルトレイ１１に排出される。ここで、用紙の搬送方向と幅方向の整合が行われ、所定枚数が蓄積された後、ステープラ１２により針閉じ処理がなされる。そして、放出爪１３によって持ち上げられた用紙束は、排紙ローラ１４により、シフトトレイ３に排出される。
【００１４】
シフトモード（用紙の排出位置を代えて仕分けするモード）が選択されたとき、用紙は、分岐爪１５によって中央経路１６に送られ、排紙ローラ対１４によってシフトトレイ３に排出される。このとき、シフトトレイ３は、用紙の排出方向と直交する水平方向（幅方向）に往復移動することにより、排出された用紙の仕分け動作を行う。
【００１５】
シフトトレイ３は、図２に示されるように、トレイ昇降モータ１７により用紙の積載量に応じて昇降するように構成されている。トレイ昇降モータ１７で発生した動力は、ウォームギヤ１８からウォームホイール１９、中継ギヤ２１、上駆動軸２２に固定されたギヤ２３へと伝達される。また、ギヤ２３に設けられた上プーリ２４と、下駆動軸２５に装着された下プーリ２６との間に歯付きベルト２７が掛装されている。トレイ昇降モータ１７の駆動力により、歯付きベルト２７が周回走行する。これにより、シフトトレイ３が昇降する。また、歯付きベルト２７のベルト片どうしの間には、下方から下限位置検知センサ２８（満杯センサ）、中間位置検知センサ２９（中間満杯センサ）、ホーム位置検知センサ３１（紙無し検知センサ）が順に設けられており、シフトトレイ３に設けられた側板３２によってオン・オフされる。下限位置検知センサ２８は、小さいサイズの用紙が積載されたときの満杯状態を検知し、中間位置検知センサ２９は大きいサイズの用紙が積載されたときの満杯状態を検知する。なお、図２において３３は、エンドフェンスである。
【００１６】
また、用紙の仕分けを行う場合には、図３に示されるように、シフトトレイ３をシフトモータ３４により用紙排出方向と直交する方向（矢印３５で示されるよ方向）に往復移動させる。
【００１７】
本発明に係る用紙後処理装置１００の特徴部分について説明する。図４に示されるように、本実施例の用紙後処理装置１００の本体部１における下流側の端面部１ａには、用紙有無検出センサ３００（用紙有無検出手段）が設けられている。本実施例の用紙有無検出センサ３００は、センサロッド３６と、センサロッド３６の回動角度を読み取って、用紙後処理装置１００の本体部１に指令を出力する第１及び第２のセンサ３７，３８とを備えている。
【００１８】
最初に、センサロッド３６について説明する。図４に示されるように、本実施例のセンサロッド３６は、軽量の樹脂材より成り、「く」の字状に屈曲する棒状で、用紙後処理装置１００の幅方向のほぼ中央部で、本体部１の端面部１ａから下流側に向かって突出されている。このセンサロッド３６は、用紙後処理装置１００の本体部１における排紙ローラ対１４の上方に設けられた支点軸３９を中心に回動自在である。センサロッド３６の後端部（上流側の端部）には、扇状の遮蔽板４１が突設されている。この遮蔽板４１は、第１及び第２のセンサ３７，３８を作動させるためのトリガ部となっている（後述）。
【００１９】
図４に示されるように、シフトトレイ３に用紙が存しない状態で、センサロッド３６の先端部３６ａ（下流側の端部）は、ホーム位置に配置されたシフトトレイ３の凹部３ａに入り込む。この凹部３ａは溝状で、シフトトレイ３の幅方向のほぼ中央部で、センサロッド３６の先端部３６ａに対応して設けられている。凹部３ａの溝幅は、センサロッド３６の先端部３６ａの幅（外径）よりも少し長い。そして、凹部３ａの開口は、排出される用紙の面積よりも小さい。このため、図５に示されるように、シフトトレイ３に用紙（図５において、符号Ｗで示す。）が排出されると、この用紙により、凹部３ａの開口が閉塞される。
【００２０】
次に、第１及び第２のセンサ３７，３８について説明する。各センサ３７，３８は、例えば透過型のフォトインタラプタであり、センサロッド３６の後方に約９０度の角度をおいて配置されている。そして、センサロッド３６の遮蔽板４１がそれらの発光部３７ａ，３８ａを遮蔽することにより、その作動（オン・オフ）を切り換える。第１センサ３７は、シフトトレイ３に用紙が存するか否かを検出するためのものであり、第２センサ３８は、シフトトレイ３に積層された多数枚の用紙の限界高さを検出するためのものである（後述）。
【００２１】
図４に示されるように、シフトトレイ３がホーム位置（上端位置）にあり、かつシフトトレイ３に用紙が存しないときに、この凹部３ａにセンサロッド３６の先端部３６ａが入り込む（進入する）。この状態で、センサロッド３６の遮蔽板４１が第１センサ３７の発光部３７ａを遮蔽し、その透過光線（図示せず）を遮る。これにより、シフトトレイ３に用紙が存しないことが検出される（用紙無し検出）。もし、シフトトレイ３に用紙が排出されると、図５に示されるように、センサロッド３６の先端部３６ａは用紙の上面に当接し、凹部３ａに入り込まなくなる。このとき、センサロッド３６の遮蔽板４１は第１センサ３７の発光部３７ａから外れる。このため、第１センサ３７の発光部３７ａから透過された透過光線は、第１センサ３７の受光部（図示せず）に到達し、シフトトレイ３に用紙が存することが検出される（用紙有り検出）。換言すれば、第１センサ３７発光部３７ａから透過された透過光線が遮蔽されているとき、シフトトレイ３には用紙が存せず、第１センサ３７の発光部３７ａから透過された透過光線が受光部に到達するとき、シフトトレイ３に用紙が存している。即ち、第１センサ３７は、シフトトレイ３上の用紙の有無を検出するためのセンサである。
【００２２】
図６に示されるように、シフトトレイ３に多数枚の用紙が積層されると、それに伴ってセンサロッド３６の時計回りの方向に回動し、遮蔽板４１が第２センサ３８の発光部３８ａを遮蔽し、その透過光線（図示せず）を遮る。これにより、シフトトレイ３に用紙が満杯に積層されたことが検出される（用紙満杯検出）。すると、第２センサ３８からトレイ昇降モータ１７に指令が送られ、シフトトレイ３を所定量だけ下降させる。これに伴い、センサロッド３６は逆方向（反時計回りの方向）に回動し、遮蔽板４１が第２センサ３８から外れるため、シフトトレイ３に更に用紙を排出することができる。
【００２３】
本実施例の用紙後処理装置１００の作用について説明する。図４に示されるように、シフトトレイ３に用紙が存しない状態で、シフトトレイ３はホーム位置（上端位置）に配置されている。そして、センサロッド３６の先端部３６ａは、シフトトレイ３の凹部３ａに入り込んでいる。センサロッド３６の遮蔽板４１は、第１センサ３７を遮蔽している。
【００２４】
図５に示されるように、画像形成装置２００によって画像が形成された用紙が、排紙ローラ対１４から排出される。この用紙は、シフトトレイ３の凹部３ａに入り込んでいるセンサロッド３６の先端部３６ａを押し上げ、支点軸３９を中心にセンサロッド３６を時計回りの方向に回動させる。センサロッド３６は、軽量の樹脂材より成るため、容易に回動される。これにより、センサロッド３６の遮蔽板４１が、第１センサ３７の発光部３７ａから外れる。
【００２５】
図６に示されるように、画像形成装置２００から排出された多数枚の用紙がシフトトレイ３に積層されると、センサロッド３６の回動角度が大きくなる。センサロッド３６が回動し、その遮蔽板４１が第２センサ３８の発光部３８ａの透過光線を遮ると、シフトトレイ３が用紙で満杯になったと判断され、トレイ昇降モータ１７が作動し、シフトトレイ３を自動で下降させる。シフトトレイ３が最下端にまで下降すると、画像形成装置２００の作動がいったん停止される。
【００２６】
使用者がシフトトレイ３から用紙群を取り出すと、センサロッド３６が逆方向（反時計回りの方向）に回動し、その遮蔽板４１が第２センサ３８の発光部３８ａから外れる。これにより、シフトトレイ３が自動で上昇し、ホーム位置に配置される。もし、シフトトレイ３に積層されたすべての用紙が取り除かれた場合、シフトトレイ３が上昇した状態でセンサロッド３６の先端部３６ａが、シフトトレイ３の凹部３ａに入り込む。これに伴い、センサロッド３６の遮蔽板４１が第１センサ３７の発光部３７ａを遮蔽する。これにより、シフトトレイ３上に用紙が存しないことが確認され、画像形成装置２００が再始動される。
【００２７】
もし、シフトトレイ３に積層されたすべての用紙が取り除かれなかった場合、シフトトレイ３の凹部３ａが残存する用紙で塞がれ、センサロッド３６の先端部３６ａが凹部３ａに入り込むことはない。この場合、画像形成装置２００はいったん停止したままであり、何らかの警報が発せられる。
【００２８】
上記したように、本実施例の用紙後処理装置１００では、シフトトレイ３にセンサロッド３６を入り込ませる凹部３ａが設けられていて、センサロッド３６の先端部３６ａが凹部３ａに入り込むことにより、シフトトレイ３に用紙が存しないことが確実に検出される。即ち、従来の用紙後処理装置と比較して、シフトトレイ３上の用紙の有無が確実に検出されるため、シフトトレイ３に用紙を残したまま、画像形成装置２００を再始動させてしまうことが防止される。これにより、異なる画像が形成された用紙が混在してしまう不具合を回避できる。
【００２９】
次に、シフトトレイ３にＺ折りされた用紙が積層された場合について説明する。図７に示されるように、Ｚ折りされた用紙の場合、単紙状態の用紙（折り処理がされていない用紙）と比べて、Ｚ折り部の厚みが厚くなる。このため、シフトトレイ３に積層される用紙の枚数が少なくても、センサロッド３６の遮蔽板４１が第２センサ３８を遮蔽する。それ以外の作用は、上記した単紙状態の用紙の場合と全く同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】用紙後処理装置１００の内部構成を示す図である。
【図２】シフトトレイ３の構成を示す外方からの斜視図である。
【図３】同じく内方からの斜視図である。
【図４】センサロッド３６の先端部３６ａが、シフトトレイ３の凹部３ａに入り込んだ状態の作用説明図である。
【図５】シフトトレイ３に用紙が存する状態の作用説明図である。
【図６】シフトトレイ３に多数枚の用紙が積層した状態の作用説明図である。
【図７】シフトトレイ３にＺ折り用紙が積層した状態の作用説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００  用紙後処理装置
２００  画像形成装置
３００  用紙有無検出センサ（用紙有無検出手段）
１  本体部
３  シフトトレイ（トレイ）
３ａ  凹部
３６  センサロッド
３６ａ  先端部
３７  第１センサ
３８  第２センサ
４１  遮蔽板（トリガ部）
Ｗ  用紙
【図１】
2009274844.tif 000003
【図２】
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【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】
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