(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート排出位置から排出されるシートを受けて集積するトレイと、
前記トレイ上に所定量未満のシートが集積されているときに第１の検出状態となり、前記シート排出位置からシートが排出されているときおよび前記トレイ上に所定量のシートが集積されているときに第２の検出状態となる検出手段と、
前記検出手段が第２の検出状態となってから第１の検出状態となるまでの経過時間を計る計時手段と、
前記経過時間に応じて前記トレイ上におけるシートの集積量を判定する判定手段と
を備えてなることを特徴とするシート集積装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記トレイ上におけるシートの集積量に応じて上下動しかつ前記シート排出位置から排出されるシートによって一時的に上下動される可動部材と、該可動部材の上下動によってスイッチ動作するスイッチとを有することを特徴とする請求項１に記載のシート集積装置。
【請求項３】
前記判定手段の判定結果を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のシート集積装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のシート集積装置と、
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを前記シート排出位置から排出する排出手段と
を備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記判定手段の判定結果に基づいて前記画像形成手段の動作を停止させる手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート集積装置、および画像形成装置に係り、さらに詳しくは、特に、印刷後の用紙等のシートをトレイ上に集積する際に、そのトレイ上のシートの集積量や集積順序の入れ替わりの可能性の有無を検知して対処することができるシート集積装置およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般の画像形成装置としての記録装置１においては、図１に示すように、印刷されて排出されるシートとしての記録紙Ｓを集積するために、シート集積装置が備えられている。図１のシート集積装置は、排紙口１Ａの近傍位置に排紙トレイ２を設けて、この上に記録紙Ｓを積載させるようになっている。しかし、この集積方式の場合、排紙トレイ２上に積載された記録紙Ｓが排紙口１Ａの高さにまで達した場合、排紙動作が正常に行えなくなってしまう。この不具合を防止する方法としては、排紙トレイ２上における記録紙Ｓの積載量を検知する装置を備え、それが所定の積載量に達したと判断した場合に、記録動作を停止させる方法が採られている。図１の記録装置１においては、積載センサ１０により記録紙Ｓの積載量を検知する。
【０００３】
図２に積載センサ１０の構造を示す。センサ１０の可動板１１は、支軸１２を支点として上下の矢印Ａ１，Ａ２方向に回動自在に支持されており、排紙トレイ２上に積載される最上位の記録紙Ｓによって矢印Ａ１方向に押し上げられる。排紙トレイ２上に積載された記録紙Ｓが排紙口１Ａの高さにまで達すると、図３のように、積載センサ１０におけるスイッチ１３の常開接点１３Ａ，１３Ｂが接触してオン状態となり、これにより、排紙トレイ２が満載状態であると判断される。なお、３は記録紙を排紙口１Ａから排出するための排紙ローラである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題を挙げると以下の通りである。
【０００６】
（課題）
前述した従来の排紙トレイ２上の記録紙Ｓの積載量検知方法は、満載状態のみの検知を行うものであり、任意の積載量の検出、すなわち満載状態の９０パーセントの積載量の検出などはできない。この問題については、別個にセンサを備えて、満載状態以外の積載量を検知することで解決される。しかし、ハード上の変更が加わるためコストアップを招くという問題を生じる。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、機械的な構成に大きな変更を加えることなく、トレイ上における記録紙等のシートの積載量を高い信頼性をもって確実に検出することができるシート集積装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のシート集積装置は、シート排出位置から排出されるシートを受けて集積するトレイと、前記トレイ上に所定量未満のシートが集積されているときに第１の検出状態となり、前記シート排出位置からシートが排出されているときおよび前記トレイ上に所定量のシートが集積されているときに第２の検出状態となる検出手段と、前記検出手段が第２の検出状態となってから第１の検出状態となるまでの経過時間を計る計時手段と、前記経過時間に応じて前記トレイ上におけるシートの集積量を判定する判定手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、上記のシート集積装置と、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを前記シート排出位置から排出する排出手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、排出されるシートによって動作する検出手段を用い、その動作時間を監視することによって、シートがトレイ上に満載されているかの検知、およびトレイ上におけるシートの積載量の検知を高い信頼性をもって実現する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
（参考例）
以下に本発明の参考例を説明する。本参考例では、画像形成装置としての記録装置１に、前述した従来と同様の積載センサ１０が備えられており、前述した従来と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。また、記録装置１の記録方式および構成は何ら限定されるものではなく、要は、記録紙Ｓ等のシートに記録を行って、それを排紙口１Ａから排出するものであればよい。本実施例は、排紙トレイ２上に積載されたシートとしての記録紙Ｓが満載状態であるか否かを高い信頼性をもって判定することを目的としている。
図６は、画像形成装置としての記録装置１の構成を表わす図である。２３は記録装置１のシステム全体を制御するコントローラ、２０はコントローラ２３内部の中央演算処理装置（ＣＰＵ）、２２はコントローラ２３内部のタイマー、２５は記録紙サイズセンサ、２１はコントローラ２３内部の読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、１３は前述した従来例と同様の積載センサ１０のスイッチ、２４は表示装置である。記録紙サイズセンサ２５は、標準の紙サイズ、すなわちＡ４型、Ｂ５型等の種類の判別を行うためのものである。一方、ＲＯＭ２１には、記録紙Ｓのサイズに対応した記録紙Ｓの排紙口１Ａの通過所要時間Ｔ０が予め記憶されており、記録紙Ｓのサイズを判別することによって、排紙口１Ａの通過所要時間Ｔ０の値が引き出せるようになっている。ここで、通過所要時間Ｔ０は標準紙サイズの大きさと記録装置１の排紙搬送速度から算出して設定されている。
【００１６】
図６は、画像形成装置としての記録装置１の構成を表わす図である。２３は記録装置１のシステム全体を制御するコントローラ、２０はコントローラ２３内部の中央演算処理装置（ＣＰＵ）、２２はコントローラ２３内部のタイマー、２５は記録紙サイズセンサ、２１はコントローラ２３内部の読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、１３は前述した従来例と同様の積載センサ１０のスイッチ、２４は表示装置である。記録紙サイズセンサ２５は、標準の紙サイズ、すなわちＡ４型、Ｂ５型等の種類の判別を行うためのものである。一方、ＲＯＭ２１には、記録紙Ｓのサイズに対応した記録紙Ｓの排紙口１Ａの通過所要時間Ｔ０が予め記憶されており、記録紙Ｓのサイズを判別することによって、排紙口１Ａの通過所要時間Ｔ０の値が引き出せるようになっている。ここで、通過所要時間Ｔ０は標準紙サイズの大きさと記録装置１の排紙搬送速度から算出して設定されている。
【００１７】
図７は、排紙トレイ上に積載された記録紙が満載状態であるか否かの判定手順を説明するためのフローチャートである。
【００１８】
まず、タイマー２２の計測値Ｔを“０”に初期化し、さらに現在設定されている記録紙Ｓの種類、つまりサイズに基づいて排紙口１Ａの通過所要時間Ｔ０をＲＯＭ２１から読み出して設定する（ステップＳ１）。次に、積載センサー１０におけるスイッチ１３の状態の監視を開始し、それがオン状態となった時点で記録紙Ｓの先端が排紙口１Ａを通過したと判断し（ステップＳ２）、タイマー２２による計時をスタートさせる（ステップＳ３，Ｓ４）。そして、その計時時間Ｔが記録紙Ｓの通過所要時間Ｔ０を通過した時点で再度積載センサ１０のスイッチ１３の状態を監視し（ステップＳ５，Ｓ６）、それがオフ状態であった場合には、トレイ２上の記録紙Ｓの積載量は満載状態ではないと判断し、再びステップＳ１の初期設定に戻る。一方、ステップＳ６において、積載センサ１０のスイッチ１３がオン状態である場合には、トレイ２上の記録紙Ｓはすでに満載状態であると判断して記録動作を停止し、さらに表示装置２４にエラー表示を行う（ステップＳ７）。
【００１９】
このような一連の処理における積載センサ１０の検知タイミングを図８に示す。
【００２０】
この図は、トレイ２上の記録紙Ｓの積載量が満載状態でない場合の検知タイミングを示し、記録紙Ｓが排紙される際の積載センサ１０の出力の変化を表わしている。その出力がハイレベルの時は、積載センサ１０の可動板１１がトレイ２上の記録紙Ｓに押し上げられてスイッチ１３がオン状態となっている場合であり、一方、そのセンサ出力がロウレベルの時はスイッチ１３がオフ状態となっている場合である。排紙口１Ａから記録紙Ｓが排紙されると、記録紙Ｓが積載センサ１０の可動板１１を押し上げてセンサ出力がオン状態になる（タイミングｔ１）。このタイミングｔ１で積載量を判断した場合には誤検知となる。続いて、記録紙Ｓの排出が進むと、その記録紙Ｓは自重により垂れ下がってセンサ１０の可動板１１を押し上げなくなり、センサ出力はオフ状態となる（タイミングｔ２）。さらに、記録紙Ｓの後端が排紙口１Ａを通過し、その記録紙Ｓはトレイ２上に積載される（タイミングｔ３）。
【００２１】
通過所要時間Ｔ０は、このタイミングｔ３に相当し、この時点での積載センサ１０の出力に基づいて積載量の判断が行われることになる。よって、トレイ２上に積載された記録紙Ｓが満載状態であるかを高い信頼性をもって判断することができる。
【００２２】
（第１の実施例）
上述した参考例では、トレイ２上の記録紙Ｓが満載状態であるか否かを高い信頼性で検知することを目的としたが、本実施例では、さらにトレイ２上の積載量を検出して、例えば、満載状態の９０パーセントの積載量を越えたときにユーザに通過をして、トレイ２上が満載状態となったために記録動作が中断されるという事態を事前に防止することを目的としている。
【００２３】
前述したように、積載センサ１０のセンサ出力は、記録紙Ｓの排紙時に一時的にオン状態となる。そのオン時間は、トレイＳ上の記録紙Ｓの積載量により変化する。図９は記録紙Ｓの積載量が少ない場合、図１０は記録紙Ｓの積載量が多い場合の記録紙Ｓの流れと積載センサ１０の動きの関係を示している。トレイ２上の記録紙Ｓの積載量が少ない場合では、図９（ａ），（ｂ）のように、排紙口１Ａから記録紙Ｓが排出されるにつれて記録紙Ｓの自重による下方向への垂れ下がりが大きくなるため、可動板１１に対する記録紙Ｓの押し上げ作用によって積載センサ１０がオン状態となる期間は短い。しかし、トレイ２上に記録紙Ｓが多く積載されている場合には、図１０（ａ），（ｂ）のように、トレイ２上に積載済みの記録紙Ｓが排出中の記録紙Ｓの垂れ下がりを抑えることになるため、積載センサ１０がオン状態となる期間は長くなる。図１３は、積載センサ１０の出力のタイムチャートを示す。積載センサ１０のオン時間Ｔｏｎは、シートＳの積載量が多くなるにしたがって長くなる。
【００２４】
本実施例では、この積載センサ１０のオン時間Ｔｏｎを検知することによって、記録紙Ｓの積載量を検出する。図１１は本実施例における記録装置１のブロック構成図である。本実施例の記録装置１は、ＬＡＮ等のネットワーク内に接続されて使用され、ネットワーク内端末とのデータの送受信はネットワークインターフェース２６を介して行われる。
【００２５】
次に、トレイ２上における記録紙Ｓの積載量の判定手順を図１２のフローにしたがって説明する。
【００２６】
まず、前述した参考例と同様に、内部タイマー２２の初期化を行い、現在設定されている記録紙Ｓの種類を考慮して通過所要時間Ｔ０の設定を行う（ステップＳ１１）。次に、積載センサ１０の状態の監視を行い、それがオン状態となった時点でタイマー２２による計時をスタートし、積載センサ１０がオフになるまでの時間、すなわちオン時間Ｔｏｎを計測する（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。タイマー２２の計時時間Ｔつまりオン時間ｏｎが通過所要時間Ｔ０を超過した場合には、記録紙Ｓはすでに満載状態である判断し、記録動作を停止してさらにその内容をネットワークインターフェース部２６を介してネットワーク内末端に通知して終了する（ステップＳ１９〜Ｓ２１）。ステップＳ１７では、積載センサ１０のオン時間Ｔｏｎに基づいて、記録紙Ｓの積載量が予め設定された所定の量を越えているかの判定を行う。計測したオン時間Ｔｏｎと、予め設定された積載量に対応するオン時間Ｔａとを比較し、オン時間Ｔｏｎが時間Ｔａを越えてない場合には、ステップＳ１１の初期設定に戻って処理を続行し、それが越えていると判定された場合には、ネットワークインターフェース部２６を介してネットワーク内の端末に警告のメッセージを通知する（ステップＳ１８）。このような一連の処理により、トレイ２上の記録紙Ｓが満載に近い状態となった場合に、その情報を記録装置１から離れた場所で知ることができ、それを知った人がトレイ２から記録紙Ｓを取り除くことによって、記録紙Ｓが満載状態となったことによる記録動作の停止を事前に防ぐことが可能となる。また同時に、トレイ２上の記録紙Ｓの満載状態も高い信頼性をもって検知できることになる。
【００２７】
（第２の実施例）
前述したように、トレイ２上に記録紙Ｓを蓄積する方法の場合には、図５のように記録紙Ｓの後端にカールが発生して、次に排出される記録紙Ｓとの積載の順番が入れ替わってしまうことがある。本実施例では、このような不具合の原因となる記録紙Ｓのカールの発生の有無を検知し、ユーザーにトレイ２上の記録紙Ｓの積載順序が入れ替わっている可能性があることを通知することを目的とする。
【００２８】
図１６は、記録紙Ｓにカールが生じた場合における積載センサ１０の出力の変化を示す。記録紙Ｓが排紙口１Ａを通過中は、積載センサ１０の出力はオン状態になる。排出される記録紙Ｓが正常の場合には、通過所要時間Ｔ０後に積載センサ１０はオフ状態に変化する。しかし、排出された記録紙Ｓにカールが生じている場合は、図１４に示すように、回転している排紙ローラ３上に記録紙Ｓが引っ掛かる場合がある。この状態では、記録紙Ｓが積載センサの可動板１１を押し上げることになるため、通過所要時間Ｔ０を超過してオン状態が持続される。その後、引っ掛かった記録紙Ｓがトレイ２上に落ちた時点で積載センサ１０の出力はオフに変化する。本実施例では、前述した第２の実施例と同様に積載センサ１０のオン時間Ｔｏｎを計時することによって、記録紙Ｓのカールの発生の有無を判断する。
【００２９】
図１５は本実施例の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【００３０】
まず、前述した第１の実施例と同様に積載センサ１０のオン時間Ｔｏｎを計時し（ステップＳ３１〜Ｓ３６）、このオン時間Ｔｏｎと通過所要時間Ｔ０との比較を行い（ステップＳ３６）。そして、オン時間Ｔｏｎが通過所要時間Ｔ０よりも大の場合は、記録紙Ｓにカールが発生していると判断し、表示部に積載順序が入れ替わっている可能性があることを表示する（ステップＳ３８）。また、満載状態であるか否かの判定については、ステップＳ３９にての判定基準である時間Ｔｂを通過所要時間Ｔ０よりも十分に大きく設定することで実現できる。
【００３１】
尚、いずれの実施例においても、スイッチ１３を可動板１１の回動を光学的に検知するセンサなどの他の形態にすることもできる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、排出されるシートによって動作する検出手段を用い、その動作時間を監視することによって、シートがトレイ上に満載されているかの検知、トレイ上におけるシートの積載量の検知、および排出されたシートの後端部にカール状の変形が生じているか否かの検知を高い信頼性をもって実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用可能な記録装置の一例を示す概略側面図である。
【図２】  図１に示す積載センサ部分の拡大図である。
【図３】  図１に示す積載センサの記録紙満載時の動作説明図である。
【図４】  図１に示す積載センサの記録紙排出時の動作説明図である。
【図５】  図１に示すトレイ上において記録紙の積載順序が入れ替わる過程の説明図である。
【図６】  本発明の参考例を示すブロック構成図である。
【図７】  本発明の参考例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】  本発明の参考例における積載センサの出力変化を説明するためのタイムチャートである。
【図９】  図１に示すトレイ上の記録紙の積載量が少ない場合の積載センサの動作説明図である。
【図１０】  図１に示すトレイ上の記録紙の積載量が多い場合の積載センサの動作説明図である。
【図１１】  本発明の第１の実施例を示すブロック構成図である。
【図１２】  本発明の第１の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】  本発明の第１の実施例における積載センサの出力変化を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】  図１に示す排紙口から後端部がカール状に変形した記録紙が排紙される時の動作説明図である。
【図１５】  本発明の第２の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】  本発明の第２の実施例における積載センサの出力変化を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１  記録装置
１Ａ  排紙口
２  排紙トレイ
３  排紙ローラ
１０  積載センサ
１１  可動板
１２  支軸
１３  スイッチ
Ｓ  シート
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003740187.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003740187.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003740187.tif 000013
【図１３】
0003740187.tif 000014
【図１４】
0003740187.tif 000015
【図１５】
0003740187.tif 000016
【図１６】
0003740187.tif 000017