JP2007084158A - Sheet loading device and image forming device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet loading device which senses stably the surface of the uppermost sheet accurately without hindering the aligning operation of an aligning means, despite existence of a curl or surface asperity to a minor degree, a dispersion in the friction coefficient of sheets, and dispersion in the optical properties of sheets. <P>SOLUTION: A sheet sensor 70 is structured so that a roller 73 rolling in the transporting direction is contacted with the surface of the uppermost sheet on a stacking tray 18, whereby the rising/falling motions of the roller 73 are sensed so as to change the output condition. The sensor 70 includes: a sheet surface sensing lever 74 whose fulcrum is supported by a casing structure 410, where the roller 73 is borne at the forefront of rotating; and a photo-interrupter 72 to invert the output condition upon sensing the turning of the lever 74. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置から排出されたシートを整合しつつ積み重ねるシート積載装置、および、このシート積載装置を搭載／接続した画像形成装置に関する。   The present invention relates to a sheet stacking apparatus that stacks sheets discharged from an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a multifunction machine while aligning them, and an image forming apparatus that mounts / connects the sheet stacking apparatus.

複写機やプリンタ等の画像形成装置から１枚づつ排出される処理済みシートを積載面上に順次積み重ねる際に、その１枚ごとに縦横の端面を位置決めして積み重ね、すなわち整合させて、その後の梱包、整理、ステイプラ（綴じ）処理等の便宜を図るようにしたシート積載装置が実用化されている。   When the processed sheets discharged one by one from the image forming apparatus such as a copying machine or a printer are sequentially stacked on the stacking surface, the vertical and horizontal end surfaces are positioned and stacked, that is, aligned, and thereafter. 2. Description of the Related Art Sheet stacking devices designed for convenience such as packing, organizing, and stapler (binding) processing have been put into practical use.

このようなシート積載装置は、排出されたシートを積載させるシート積載手段と、可撓性を有して回転駆動され、その回転過程でシートに接触してシート積載手段上の所定方向へ移動させる整合手段とを有している（特許文献１参照）。   Such a sheet stacking apparatus has a sheet stacking unit for stacking discharged sheets, and is rotationally driven with flexibility, and in contact with the sheet during the rotation process, moves in a predetermined direction on the sheet stacking unit. Alignment means (see Patent Document 1).

ここでは、シート受け入れ方向の一端側に突き当て面が配置され、シートが１枚排出されるごとに、パドルと称する可撓性の整合手段が突き当て面に向かって１回転され、パドルは最上位のシート面に押し付けられて曲げ変形しつつシート表面を摩擦する。   Here, an abutting surface is arranged on one end side in the sheet receiving direction, and each time a sheet is discharged, a flexible alignment means called a paddle is rotated once toward the abutting surface, and the paddle is at its maximum. The sheet surface is rubbed while being deformed by being pressed against the upper sheet surface.

また、別のシート積載装置は、シート積載手段を昇降可能に支持する筐体構造を備えており、シート積載手段の昇降経路に沿って筐体構造の内部にスイッチを配置して、シート積載手段の高さを検知させている。（特許文献２参照）。   Another sheet stacking apparatus has a housing structure that supports the sheet stacking means so that the sheet stacking means can be moved up and down, and a switch is disposed inside the housing structure along the lifting path of the sheet stacking means, so that the sheet stacking means is provided. Is detected. (See Patent Document 2).

特開２００１−１３０８１７号公報JP 2001-130817 A 特開２００２−６８５６１号公報JP 2002-68561 A

シートが排出されるごとに整合手段を作動させてシート積載手段上にシートを積載させるシート積載装置では、シート積載進行に伴って整合手段が窮屈になるから、最上位のシート面を検知して、シート積載高さに応じてシート積載手段と整合手段の間隔を拡大させる必要がある。そこで、シート積載手段上の最上位のシート面を光学センサ、テレビカメラ、超音波センサ、レーザー距離計等によって非接触式に検知／測定することが検討された。しかし、テレビカメラでは画像解析の演算負担が大きく、超音波センサやレーザー距離計では測定演算の負荷が大きく、また、いずれもコスト高で実用的ではない。   In a sheet stacking apparatus that operates the aligning unit each time a sheet is discharged and stacks sheets on the sheet stacking unit, the aligning unit becomes cramped as the sheet stacking progresses. Therefore, it is necessary to increase the interval between the sheet stacking unit and the aligning unit according to the sheet stacking height. Therefore, it has been studied to detect / measure the uppermost sheet surface on the sheet stacking means in a non-contact manner using an optical sensor, a television camera, an ultrasonic sensor, a laser distance meter, or the like. However, the calculation burden of image analysis is large in a television camera, and the burden of measurement calculation is large in an ultrasonic sensor or a laser distance meter. Both are expensive and impractical.

一方、所定の交差角で光軸を固定した発光ダイオードとフォトトランジスタを有する光学センサは、積載されたシートに赤外光を放射して反射光を検知するもので、反射面が所定高さになったときに出力ピークを形成する。この光学センサは、素子が安価で出力の演算処理も簡単であるが、積載されたシートの色によって出力レベルが変化するため、黒いシートや白黒／濃淡混在の印刷面ではシート面を検知し損なう可能性がある。当然、シートがカールしていたり、皺があったり、三次元的に折れ曲がっていたりしている場合も正常な反射光が得られず、シート面を誤検知する可能性がある。   On the other hand, an optical sensor having a light-emitting diode and a phototransistor whose optical axes are fixed at a predetermined crossing angle detects reflected light by emitting infrared light to a stacked sheet. When it becomes, an output peak is formed. This optical sensor is inexpensive and has a simple output calculation process. However, the output level changes depending on the color of the stacked sheets, so that it fails to detect the sheet surface on a black sheet or a black / white / dark mixed printing surface. there is a possibility. Naturally, even when the sheet is curled, wrinkled, or bent three-dimensionally, normal reflected light cannot be obtained, and the sheet surface may be erroneously detected.

そこで、シート積載装置の筐体構造に支点を固定したレバー部材の回動端をシート積載手段の積載面上に位置させ、この回動端を最上位のシート面に接触させて、レバー部材の回動をマイクロスイッチ等で検知する試みがなされた。しかし、この機械的な接触方式では、レバー部材とシート表面の接触摩擦がシートの移動を妨げて整合動作の邪魔となり、シート表面の摩擦が大きい場合にはシートがレバー部材に引っ掛かって整合が乱れるという問題がある。   Therefore, the rotation end of the lever member with the fulcrum fixed to the housing structure of the sheet stacking device is positioned on the stacking surface of the sheet stacking means, and this rotation end is brought into contact with the uppermost sheet surface so that the lever member Attempts were made to detect rotation with a microswitch or the like. However, in this mechanical contact method, the contact friction between the lever member and the sheet surface hinders the movement of the sheet and hinders the alignment operation. When the friction on the sheet surface is large, the sheet is caught by the lever member and the alignment is disturbed. There is a problem.

また、シート端部が上へ向かってカールしている場合、シート端部がレバー部材に突き当たって整合が乱れるという問題もある。   In addition, when the sheet end portion is curled upward, there is a problem that the sheet end portion hits the lever member and the alignment is disturbed.

本発明は、多少のカールや凹凸があっても、シートの摩擦係数がばらついても、シートの光学的性質がばらついても、整合手段による整合動作を妨げることなく、安定して正確に最上位のシート面を検知できるシート積載装置を提供することを目的としている。   Even if there is some curl or unevenness, the coefficient of friction of the sheet varies, or the optical property of the sheet varies, the alignment operation by the aligning means is not disturbed, and the uppermost level is stable and accurate. An object of the present invention is to provide a sheet stacking apparatus that can detect the sheet surface of the sheet.

本発明のシート積載装置は、受け入れたシートが積載されるシート積載手段と、前記シートを前記シート積載手段上で所定方向へ移動させる整合手段と、を備えたシート積載装置において、前記シート積載手段に積載された最上位の前記シートを検知するシート検知手段を備え、前記シート検知手段は、前記最上位の前記シートに接触して前記所定方向へ回転可能な回転体部材を有し、前記整合手段によって移動される前記シートの表面に前記回転体部材が従動回転するものである。   The sheet stacking apparatus according to the present invention includes a sheet stacking unit on which an accepted sheet is stacked, and an aligning unit that moves the sheet in a predetermined direction on the sheet stacking unit. Sheet detecting means for detecting the uppermost sheet stacked on the sheet, and the sheet detecting means includes a rotating member that contacts the uppermost sheet and is rotatable in the predetermined direction. The rotating member is driven to rotate on the surface of the sheet moved by the means.

本発明のシート積載装置では、回転体部材がシート表面を捕捉して滑らかに回転するため、シート表面の摩擦係数が違っていてもシートの移動抵抗は、一様に回転体部材の小さな回転抵抗となり、整合手段によるシートの移動が妨げられない。そして、回転体部材は、シートの相対移動に伴って回転して、シートのカールや折れ曲がりを衝突することなく押しつぶして平坦に矯正するから、カールや折れ曲がりが発生したシートでも正味の積載高さで正確に最上位のシート面を検知できる。   In the sheet stacking apparatus of the present invention, the rotating member captures the surface of the sheet and rotates smoothly. Therefore, even if the friction coefficient of the sheet surface is different, the movement resistance of the sheet is uniformly small rotational resistance of the rotating member. Thus, the movement of the sheet by the aligning means is not hindered. The rotating member rotates with the relative movement of the sheet and crushes the sheet curl or bend without colliding with the sheet to correct the sheet evenly. The uppermost sheet surface can be detected accurately.

また、当然、機械的な検出だから、シート表面の光学的な性質差も検出精度に影響しない。   Naturally, because of mechanical detection, the optical property difference on the sheet surface does not affect the detection accuracy.

図１は本発明の実施形態のシート積載装置を備えた画像形成装置の説明図、図２はシート積載装置の機構の説明図、図３はシート検知センサの側面図、図４はシート検知センサの部分的な正面図、図５はシート検知センサの動作の説明図、図６は比較例のシート検知センサの部分的な側面図である。   1 is an explanatory diagram of an image forming apparatus including a sheet stacking apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a mechanism of the sheet stacking apparatus, FIG. 3 is a side view of a sheet detection sensor, and FIG. FIG. 5 is an explanatory view of the operation of the sheet detection sensor, and FIG. 6 is a partial side view of the sheet detection sensor of the comparative example.

本発明の一実施形態であるシート積載装置４００は、本発明のシート積載手段である例えば積載トレイ１８と、本発明の整合手段である例えばパドル１７と、本発明のシート検知手段である例えばシート検知センサ７０とを備え、シート検出センサ７０は、本発明の回転体部材である例えば回転ころ７３と、本発明のレバー部材である例えば紙面検知レバー７４と、本発明のスイッチ手段である例えばフォトインタラプタ７２とを備えている。   A sheet stacking apparatus 400 according to an embodiment of the present invention includes, for example, a stacking tray 18 that is a sheet stacking unit of the present invention, a paddle 17 that is a matching unit of the present invention, and a sheet detection unit of the present invention, such as a sheet. The sheet detection sensor 70 includes, for example, a rotating roller 73 that is a rotating member of the present invention, a sheet surface detection lever 74 that is a lever member of the present invention, and a photo switch that is a switch means of the present invention, for example. And an interrupter 72.

図１に示すように、本発明の実施形態の一例であるシート積載装置４００は、複写機５００の下流側に配置されて、複写機５００から排出されたシートＳを整合して積載する。複写機５００は、原稿を読み取って画像データに変換するリーダ部２００と、画像データに基づいて画像形成するプリンタ部３００とを備え、複写機５００上部には、リーダ部２００へ原稿を１枚ずつ供給する自動原稿供給装置（ＡＤＦ）１００を設けてある。   As shown in FIG. 1, a sheet stacking apparatus 400, which is an example of an embodiment of the present invention, is disposed on the downstream side of the copying machine 500 and stacks sheets S discharged from the copying machine 500 in alignment. The copying machine 500 includes a reader unit 200 that reads a document and converts it into image data, and a printer unit 300 that forms an image based on the image data. An automatic document feeder (ADF) 100 for feeding is provided.

プリンタ部３００は、多枚数のシートＳを収容可能なシートカセット３２１を有し、シートＳの片面または両面に、画像データを可視像として形成する。リーダ部２００は、自動原稿供給装置１００によって搬送される原稿をスキャナユニット２１１上空の読取位置で読み取るが、操作者が自動原稿供給装置１００を後方へ開いてプラテンガラス２１０上に原稿を載置すれば、スキャナユニット２１１を左右方向に移動させて原稿面の画像を読み取ることも可能である。   The printer unit 300 includes a sheet cassette 321 that can store a large number of sheets S, and forms image data as a visible image on one side or both sides of the sheet S. The reader unit 200 reads a document conveyed by the automatic document feeder 100 at a reading position above the scanner unit 211, but the operator opens the automatic document feeder 100 rearward and places the document on the platen glass 210. For example, the scanner unit 211 can be moved in the left-right direction to read an image on the original surface.

いずれにせよ、スキャナユニット２１１の照明光で得られた原稿からの反射光は、ミラー２１２、２１３を経てＣＣＤイメージセンサ部２１４に結像される。結像した原稿画像は、ＣＣＤイメージセンサ部２１４で光電変換／デジタル処理が施されて画像信号が形成され、画像信号がプリンタ部３００へ入力される。   In any case, the reflected light from the original obtained with the illumination light of the scanner unit 211 forms an image on the CCD image sensor unit 214 via the mirrors 212 and 213. The formed original image is subjected to photoelectric conversion / digital processing by the CCD image sensor unit 214 to form an image signal, and the image signal is input to the printer unit 300.

プリンタ部３００へ入力された画像信号は、変調されて光信号に変換された後に露光光源３１１を作動させる。露光光源３１１の射出光はスキャンユニット３１２で走査されて感光体ユニット３１３へ入射する。感光体ユニット３１３は、感光ドラム３１４と図示しないクリーニング装置、帯電装置を一体に構成したもので、走査された露光光源３１１の射出光が回転する感光ドラム３１４の表面に潜像を形成する。感光ドラム３１４の潜像は、現像ユニット３１５で現像されてトナー像となり、トナー像の先端とタイミングを合わせてシートカセット３２１から搬送されたシートＳにトナー像が転写される。その後、シートＳは、搬送ベルト３２２に乗って定着部３２３へ送られ、定着部３２３でトナー像がシートＳに定着される。片面印刷や両面印刷完了の場合、シートＳは、そのまま排出ローラ３２５を経てシート積載装置４００へ供給される。   The image signal input to the printer unit 300 is modulated and converted into an optical signal, and then the exposure light source 311 is operated. The light emitted from the exposure light source 311 is scanned by the scan unit 312 and enters the photoconductor unit 313. The photoconductor unit 313 is configured integrally with a photoconductor drum 314, a cleaning device (not shown), and a charging device, and forms a latent image on the surface of the photoconductor drum 314 on which the light emitted from the scanned exposure light source 311 rotates. The latent image on the photosensitive drum 314 is developed by the developing unit 315 to become a toner image, and the toner image is transferred to the sheet S conveyed from the sheet cassette 321 in synchronization with the leading edge of the toner image. Thereafter, the sheet S is carried on the conveyance belt 322 and sent to the fixing unit 323, and the toner image is fixed on the sheet S by the fixing unit 323. When single-sided printing or double-sided printing is completed, the sheet S is supplied to the sheet stacking device 400 via the discharge roller 325 as it is.

シート積載装置４００は、積載トレイ１８、３７、パドル１７、３４、トレイモータ５６、５７等を備え、複写機５００から供給されたシートＳを積載トレイ１８、３７へ整合しつつ積載する。   The sheet stacking apparatus 400 includes stacking trays 18 and 37, paddles 17 and 34, tray motors 56 and 57, and the like, and stacks sheets S supplied from the copier 500 while aligning them on the stacking trays 18 and 37.

図２に示すように、シート積載装置４００へ供給されたシートＳは、図中右上のソレノイド１４によって駆動されるフラッパ１３の傾きに応じて、上段側の搬送経路ＰＵと下段側の搬送経路ＰＤとに振り分けられる。そして、搬送経路ＰＵへ進んだシートＳは上段側の積載トレイ１８へ積載され、下段側の搬送経路ＰＤへ進んだシートＳは下段側の積載トレイ３７へ積載される。   As shown in FIG. 2, the sheet S supplied to the sheet stacking device 400 is fed to the upper transport path PU and the lower transport path PD according to the inclination of the flapper 13 driven by the solenoid 14 at the upper right in the drawing. It is distributed to. Then, the sheet S proceeding to the transport path PU is stacked on the upper stacking tray 18, and the sheet S proceeding to the lower transport path PD is stacked on the lower stacking tray 37.

上段側の積載トレイ１８の基部はトレイ台４４に固定され、トレイ台４４へ回転自在に取り付けたガイドころ４６、４７がガイドレール６４に係合している。トレイ台４４に連結されたタイミングベルト５４は、トレイモータ５６からタイミングベルト５８、ウォームギア５０、ウォームホイール５１を介して駆動される。トレイモータ５６がタイミングベルト５４を駆動すると、ガイドレール６４に案内されたガイドころ４６、４７と一緒にトレイ台４４および積載トレイ１８が昇降する。   The base of the upper stack tray 18 is fixed to the tray base 44, and guide rollers 46 and 47 that are rotatably attached to the tray base 44 are engaged with the guide rail 64. The timing belt 54 connected to the tray base 44 is driven from a tray motor 56 via a timing belt 58, a worm gear 50, and a worm wheel 51. When the tray motor 56 drives the timing belt 54, the tray table 44 and the stacking tray 18 move up and down together with the guide rollers 46 and 47 guided by the guide rail 64.

一方、下段の積載トレイ３７の基部はトレイ台４５に固定され、トレイ台４５へ回転自在に取り付けたガイドころ４８、４９がガイドレール６５に係合している。トレイ台４５に連結されたタイミングベルト５５は、トレイモータ５７からタイミングベルト５９、ウォームギア５２、ウォームホイール５３を介して駆動される。トレイモータ５７がタイミングベルト５５を駆動すると、ガイドレール６５に案内されたガイドころ４８、４９と一緒にトレイ台４５および積載トレイ３７が昇降する。   On the other hand, the base of the lower stacking tray 37 is fixed to the tray base 45, and guide rollers 48 and 49 that are rotatably attached to the tray base 45 are engaged with the guide rail 65. The timing belt 55 connected to the tray base 45 is driven from a tray motor 57 via a timing belt 59, a worm gear 52, and a worm wheel 53. When the tray motor 57 drives the timing belt 55, the tray base 45 and the stacking tray 37 are moved up and down together with the guide rollers 48 and 49 guided by the guide rail 65.

上段側の搬送経路ＰＵを搬送されるシートＳは、搬送駆動モータ６に駆動されて回転する入口ローラ１および従動ころ２と、排出駆動モータ７に駆動されて回転する排紙ローラ１１および従動ころ１２によって搬送され、積載トレイ１８の上空に排出される。搬送駆動モータ６の回転は、タイミングベルト５、３を経て入口ローラ１へ伝達され、入口ローラ１に従動ころ２が圧接している。排出駆動モータ７の回転は、タイミングベルト８、１０を経て排紙ローラ１１へ伝達され、排紙ローラ１１に従動ころ１２が圧接している。   The sheet S conveyed on the upper conveyance path PU is driven by the conveyance drive motor 6 to rotate, and the inlet roller 1 and the driven roller 2. The sheet discharge roller 11 and driven roller rotated by the discharge drive motor 7 are rotated. 12, and is discharged above the stacking tray 18. The rotation of the conveyance drive motor 6 is transmitted to the inlet roller 1 through the timing belts 5 and 3, and the driven roller 2 is in pressure contact with the inlet roller 1. The rotation of the discharge drive motor 7 is transmitted to the paper discharge roller 11 through the timing belts 8 and 10, and the driven roller 12 is in pressure contact with the paper discharge roller 11.

排紙ローラ１１と従動ころ１２の間からシートＳが排出される際に、排紙ローラ１１は、左右の整合板６６、６７と共働してシートＳの幅方向の整合動作を実行する。そして、シートＳの排出と同時にパドルモータ１６が起動して、可撓性のパドル１７が図中左回りに回転し始める。パドル１７は、積載トレイ１８上へ排出されたシートＳに接触し、自身に曲げ変形を受けつつシートＳの上面を摩擦し、ローレットベルト１９と積載トレイ１８との間にシートＳを掃き寄せる。このとき、ローレットベルト１９は、タイミングベルト１０によって排紙ローラ１１に連動して既に図中左回りに回転しており、シートＳを基準壁２０に突き当てて、シートＳの後端を揃える。   When the sheet S is discharged from between the discharge roller 11 and the driven roller 12, the discharge roller 11 cooperates with the left and right alignment plates 66 and 67 to execute the alignment operation in the width direction of the sheet S. Then, the paddle motor 16 is activated simultaneously with the discharge of the sheet S, and the flexible paddle 17 starts to rotate counterclockwise in the drawing. The paddle 17 contacts the sheet S discharged onto the stacking tray 18, rubs against the upper surface of the sheet S while undergoing bending deformation, and sweeps the sheet S between the knurled belt 19 and the stacking tray 18. At this time, the knurled belt 19 has already been rotated counterclockwise in the drawing in conjunction with the paper discharge roller 11 by the timing belt 10, and the sheet S is abutted against the reference wall 20 to align the trailing ends of the sheet S.

下段側の搬送経路ＰＤを搬送されるシートＳは、搬送駆動モータ６に駆動されて回転する入口ローラ２１、縦パス第１ローラ２４、縦パス第２ローラ２７、搬送ローラ２２、および従動ころ２５、２８と、排出駆動モータ７に駆動されて回転する排紙ローラ３０および従動ころ３１とによって搬送され、下段側の積載トレイ３７の上空へ排出される。   The sheet S conveyed on the lower conveyance path PD is driven by the conveyance drive motor 6 to rotate, the entrance roller 21, the first vertical path roller 24, the second vertical path roller 27, the conveyance roller 22, and the driven roller 25. , 28 and the sheet discharge roller 30 and the driven roller 31 which are driven and rotated by the discharge drive motor 7, and are discharged to the upper side of the lower stacking tray 37.

搬送駆動モータ６の回転がタイミングベルト５を経て入口ローラ２１へ伝達され、入口ローラ２１の回転がタイミングベルト２３を経て縦パス第１ローラ２４へ伝達され、さらに、縦パス第１ローラ２４の回転がタイミングベルト２６を経て縦パス第２ローラ２７へ伝達される。搬送ローラ２２には入口ローラ２１が圧接している。縦パス第１ローラ２４、縦パス第２ローラ２７にはそれぞれ従動ころ２５、２８が圧接している。排出駆動モータ７によって駆動される排紙ローラ１１の回転は、タイミングベルト２９を経て排紙ローラ３０へ伝達され、排紙ローラ３０に従動ころ３１が圧接している。   The rotation of the conveyance drive motor 6 is transmitted to the entrance roller 21 via the timing belt 5, the rotation of the entrance roller 21 is transmitted to the longitudinal path first roller 24 via the timing belt 23, and further the rotation of the longitudinal path first roller 24. Is transmitted to the vertical path second roller 27 via the timing belt 26. The entrance roller 21 is in pressure contact with the transport roller 22. The driven rollers 25 and 28 are in pressure contact with the vertical path first roller 24 and the vertical path second roller 27, respectively. The rotation of the discharge roller 11 driven by the discharge drive motor 7 is transmitted to the discharge roller 30 via the timing belt 29, and the driven roller 31 is in pressure contact with the discharge roller 30.

排紙ローラ３０と従動ころ３１の間からシートＳが排出される際に、排紙ローラ３０は、左右の整合板６８、６９と共働してシートＳの幅方向の整合動作を実行する。そして、シートＳの排出と同時に下段側のパドルモータ３３が起動して可撓性のパドル３４が図中左回りに回転し始める。パドル３４は、積載トレイ３７に排出されたシートＳの上面に接触し、自身に曲げ変形を受けつつシートＳの上面を摩擦し、ローレットベルト３６と積載トレイ３７の間へシートＳを掃き寄せる。ローレットベルト３６は、タイミングベルト４０によって排紙ローラ３０に連動して既に図中左回りに回転しており、シートＳを基準壁３８に突き当てて、シートＳの後端を揃える。   When the sheet S is discharged from between the discharge roller 30 and the driven roller 31, the discharge roller 30 cooperates with the left and right alignment plates 68 and 69 to perform the alignment operation in the width direction of the sheet S. Then, simultaneously with the discharge of the sheet S, the lower paddle motor 33 is activated and the flexible paddle 34 starts to rotate counterclockwise in the drawing. The paddle 34 contacts the upper surface of the sheet S discharged to the stacking tray 37, rubs against the upper surface of the sheet S while undergoing bending deformation, and sweeps the sheet S between the knurled belt 36 and the stacking tray 37. The knurled belt 36 has already been rotated counterclockwise in the drawing in conjunction with the sheet discharge roller 30 by the timing belt 40, and the sheet S abuts against the reference wall 38 to align the trailing ends of the sheet S.

シート積載装置４００の下部に配置した制御部４２０は、図１に示す複写機５００との間で通信を行うとともに、図示しない各種センサとシート検知センサ７０、８０の出力に基づいて、搬送駆動モータ６、排出駆動モータ７、トレイモータ５６、５７、パドルモータ１６、３３、整合板６６、６７、６８、６９の各駆動モータ、ソレノイド１４等を制御して、搬送、排出、整合、積載、積載トレイ１８、３７の上昇／下降の各動作を調和的に実行させる。   A control unit 420 disposed below the sheet stacking device 400 communicates with the copier 500 shown in FIG. 1 and, based on outputs of various sensors (not shown) and the sheet detection sensors 70 and 80, a conveyance drive motor. 6, discharge drive motor 7, tray motors 56, 57, paddle motors 16, 33, drive motors for alignment plates 66, 67, 68, 69, solenoid 14 and the like to control conveyance, discharge, alignment, stacking, stacking The operations of raising / lowering the trays 18 and 37 are executed in a harmonious manner.

さて、ローレットベルト１９とほぼ同じ高さ位置に、積載トレイ１８上の最上位のシートＳを検知するシート検知センサ７０が配置されている。また、ローレットベルト３６とほぼ同じ高さ位置に、積載トレイ３７上の最上位のシートＳを検知するシート検知センサ８０が配置されている。シート検知センサ７０とシート検知センサ８０は、取り付け場所を異ならせて等しく構成され、積載トレイ１８と積載トレイ３７は等しく制御されるので、重複と煩雑を回避すべく、以下では上段側の積載トレイ１８とシート検知センサ７０について説明する。   Now, a sheet detection sensor 70 that detects the uppermost sheet S on the stacking tray 18 is disposed at substantially the same height as the knurled belt 19. In addition, a sheet detection sensor 80 that detects the uppermost sheet S on the stacking tray 37 is disposed at substantially the same height as the knurled belt 36. The sheet detection sensor 70 and the sheet detection sensor 80 are configured to be different at different mounting locations, and the stacking tray 18 and the stacking tray 37 are controlled equally. Therefore, in order to avoid duplication and complication, the upper stacking tray will be described below. 18 and the sheet detection sensor 70 will be described.

図３に示すように、シート検知センサ７０は、シート積載装置４００の筐体構造４１０に軸７１を固定されて回動可能な紙面検知レバー７４の回動端に回転ころ７３を取り付けて構成される。また、基準壁２０の背後には紙面検知レバー７４を挟み込んでフォトインタラプタ７２を固定している。フォトインタラプタ７２は、光軸７６で発光ダイオードとフォトトランジスタを対向させたもので、その対向間隔に紙面検知レバー７４の回動経路が配置されている。   As shown in FIG. 3, the sheet detection sensor 70 is configured by attaching a rotating roller 73 to a rotation end of a paper surface detection lever 74 that is rotatable with a shaft 71 fixed to a housing structure 410 of the sheet stacking device 400. The A photo interrupter 72 is fixed behind the reference wall 20 with a paper surface detection lever 74 interposed therebetween. The photo interrupter 72 has a light emitting diode and a phototransistor opposed to each other by an optical axis 76, and a rotation path of the paper surface detection lever 74 is disposed at a distance between the opposed surfaces.

図４に示すように、幅広の回転ころ７３は軸７５で回転自在に支持されている。   As shown in FIG. 4, the wide rotating roller 73 is rotatably supported by a shaft 75.

以上のように構成されたシート積載装置４００では、図１に示す複写機５００から制御部４２０へ積載要求信号が送出されると、制御部４２０は、シート検知センサ７０が積載トレイ１８の積載面を検知する高さ位置、すなわち、図３に示すフォトインタラプタ７２が紙面検知レバー７４を検出する高さ位置まで積載トレイ１８を上昇させて停止させる。そして、シート積載装置４００が複写機５００へ搬出許可信号を送出すると、複写機５００から画像形成されたシートＳが次々に供給されてシート積載装置４００の積載トレイ１８に積載される。そして、回転ころ７３と積載トレイ１８の間に積載が進んで紙面検知レバー７４が持ち上がり、フォトインタラプタ７２によって検知されなくなると、制御部４２０は、フォトインタラプタ７２が再び紙面検知レバー７４を検知する高さ位置まで積載トレイ１８を下降させる。このようにして、シートＳが積載されただけ積載トレイ１８が逐次下降し、積載トレイ１８上の最上位のシートＳとパドル１７の相対的な位置関係、簡単に言えば両者の距離が一定に維持される。   In the sheet stacking apparatus 400 configured as described above, when a stacking request signal is sent from the copier 500 shown in FIG. 1 to the control unit 420, the control unit 420 causes the sheet detection sensor 70 to load the stacking surface of the stacking tray 18. 3, that is, the stacking tray 18 is raised and stopped to a height position where the photo interrupter 72 shown in FIG. 3 detects the paper surface detection lever 74. Then, when the sheet stacking device 400 sends out a carry-out permission signal to the copying machine 500, the sheets S on which images are formed are successively supplied from the copying machine 500 and stacked on the stacking tray 18 of the sheet stacking device 400. When the stacking progresses between the rotary roller 73 and the stacking tray 18 and the paper surface detection lever 74 is lifted and is not detected by the photo interrupter 72, the control unit 420 detects the paper surface detection lever 74 again. The stacking tray 18 is lowered to the vertical position. In this manner, the stacking tray 18 is sequentially lowered as much as the sheets S are stacked, and the relative positional relationship between the uppermost sheet S and the paddle 17 on the stacking tray 18, that is, the distance between the two is constant. Maintained.

そして、最終のシートＳの積載が完了して、複写機５００から制御部４２０へ搬出終了信号が送出されると、制御部４２０は、作業者が積載完了したシート束を取り出し易いように、積載トレイ１８を最低高さ位置まで下降させる。   When the stacking of the final sheets S is completed and an unloading end signal is sent from the copying machine 500 to the control unit 420, the control unit 420 loads the stacked sheets so that the operator can easily take out the stacked sheet bundle. The tray 18 is lowered to the minimum height position.

図５に示すように、回転する排紙ローラ１１と従動ころ１２の間から積載トレイ１８上にシートＳが排出されると、パドル１７が図中反時計回りの方向に回転してシートＳをローレットベルト１９と積載トレイ１８の間へ掃き寄せるが、このとき、回転ころ７３がシートＳの表面を転がって、シートＳは、積載トレイ１８上をほとんど無抵抗に移動する。また、シートＳの基準壁２０側、すなわち搬送の後端側が上向きにカールしていても、カールの縁に突き当たることなく上から押さえ込んで、ほとんど無抵抗にシートＳを移動させ得る。   As shown in FIG. 5, when the sheet S is discharged onto the stacking tray 18 from between the rotating discharge roller 11 and the driven roller 12, the paddle 17 rotates in the counterclockwise direction in FIG. Sweeping between the knurled belt 19 and the stacking tray 18, the rotating roller 73 rolls on the surface of the sheet S at this time, and the sheet S moves on the stacking tray 18 almost without resistance. Even if the reference wall 20 side of the sheet S, that is, the rear end side of the conveyance is curled upward, the sheet S can be moved almost without resistance by pressing from the top without hitting the edge of the curl.

なお、図５に示すパドル１７は、シートＳが１枚排出されるごとに、軸１７Ｃを中心にして図示された９０度位置から１回転して同じ９０度位置に戻って停止し、次のシート排出まで待機する。パドル１７は、最初に紙に当たるパドル１７Ａとパドル１７Ａに接するパドル１７Ｂとを貼り合わせて構成される。   Note that each time one sheet S is discharged, the paddle 17 shown in FIG. 5 rotates once from the 90 ° position shown around the shaft 17C, returns to the same 90 ° position, and stops. Wait until the sheet is discharged. The paddle 17 is configured by bonding a paddle 17A that first hits the paper and a paddle 17B that contacts the paddle 17A.

これに対して、図６に示すような、回転ころ７３を有しないシート検出センサ７０Ｊでは、シートＳとシート検知センサ７０Ｊの摩擦がシートＳの移動を妨げ、シートＳの表面に擦過傷を発生する場合もある。また、シートＳの後端が上向きにカールしている場合、カールの縁がシート検知センサ７０Ｊに突き当たってシートＳの移動を妨げる。   On the other hand, in the sheet detection sensor 70J having no rotating roller 73 as shown in FIG. 6, the friction between the sheet S and the sheet detection sensor 70J prevents the movement of the sheet S, and the surface of the sheet S is scratched. In some cases. Further, when the trailing edge of the sheet S is curled upward, the edge of the curl comes into contact with the sheet detection sensor 70J to prevent the movement of the sheet S.

すなわち、排紙ローラ１１から排出されたシートＳにパドル１７が接触し、パドル１７でシートＳの排出方向の動きを止めて基準壁２０に向かう力を付与し、ローレットベルト１９にシートＳを導く。そして、ローレットベルト１９でシートＳを基準壁２０まで引き込む。また、排紙ローラ１１と従動ころ１２の間からシートＳが排出される際に、排紙ローラ１１は、左右の整合板６６、６７と共働してシートＳを搬送方向と直交する方向に押し込み、整合が完了する。シートＳを多数枚積載する場合は、これらの動作を繰り返すことによって、積載トレイ１８の上にシートＳを積載する。そして、ローレットベルト１９でシートＳを引き込む時に、紙面検知レバー７４に付いている回転ころ７３の下にシートＳを滑り込ませ、シートＳの表面上に紙面検知レバー７４が乗るようにする。そして、回転ころ７３が一定の高さに到達するまでシートＳが積載されると、積載トレイ１８は所定量降下を繰り返し、適正な位置を保持する。また、シートＳを取り除くことによってシート検知センサ７０がシートＳなしと検知すると、トレイ１８は上昇する。   That is, the paddle 17 comes into contact with the sheet S discharged from the paper discharge roller 11, the movement of the sheet S in the discharge direction is stopped by the paddle 17, a force toward the reference wall 20 is applied, and the sheet S is guided to the knurled belt 19. . Then, the sheet S is pulled to the reference wall 20 by the knurled belt 19. Further, when the sheet S is discharged from between the discharge roller 11 and the driven roller 12, the discharge roller 11 cooperates with the left and right alignment plates 66 and 67 in a direction orthogonal to the conveyance direction. Push to complete alignment. When stacking a large number of sheets S, the sheet S is stacked on the stacking tray 18 by repeating these operations. When the sheet S is pulled by the knurled belt 19, the sheet S is slid under the rotating roller 73 attached to the sheet surface detection lever 74 so that the sheet surface detection lever 74 is placed on the surface of the sheet S. When the sheets S are stacked until the rotary roller 73 reaches a certain height, the stacking tray 18 repeatedly descends by a predetermined amount and maintains an appropriate position. When the sheet detection sensor 70 detects that there is no sheet S by removing the sheet S, the tray 18 rises.

複写機５００等の一般的な画像形成装置から搬出されるシートＳは、一般的にカールを伴っており、このカール形状は全体的に上又は下を向いているもの、あるいは対角線上に湾曲しているものと様々だが、特に先端又は後端の一部のみ湾曲した局部的なカールが発生している場合に、図６に示すシート検知センサ７０Ｊでは用紙高さ検知に誤差を発生しやすい。   A sheet S carried out from a general image forming apparatus such as the copying machine 500 generally has a curl, and the curl shape is generally directed upward or downward, or curved in a diagonal line. The sheet detection sensor 70J shown in FIG. 6 is likely to cause an error in detecting the sheet height, particularly when a local curl that is curved only at a part of the front end or the rear end is generated.

そこで、シート検知センサ７０は、基準壁２０より所定量だけシートＳの搬送方向先端側に寄った位置に回転ころ７３を位置させることで局部的なカール箇所を避けた位置でシート高さ検知が可能となる。また、回転ころ７３が回転することでシートＳへのダメージも防止することができる。   Therefore, the sheet detection sensor 70 detects the sheet height at a position that avoids a local curl position by positioning the rotary roller 73 at a position closer to the front end side in the sheet S conveyance direction by a predetermined amount than the reference wall 20. It becomes possible. Further, the rotation of the rotary roller 73 can prevent damage to the sheet S.

以上のように構成された実施形態のシート積載装置４００によれば、シートＳの引き戻しによるジャムや座屈の防止、整合性の向上が可能となる。また、積載トレイ１８の昇降によるシートＳとシート検知センサ７０の接触移動による移動跡の発生を防止することが可能になる。   According to the sheet stacking apparatus 400 of the embodiment configured as described above, it is possible to prevent jamming and buckling due to the sheet S being pulled back, and to improve the alignment. In addition, it is possible to prevent movement traces due to the contact movement of the sheet S and the sheet detection sensor 70 due to the raising and lowering of the stacking tray 18.

また、整合方向へ回転可能な回転ころ７３を積載トレイ１８上の最上位のシート面に接触させ、回転ころ７３の昇降移動を検知して出力状態を変化させるシート検知センサ７０を備えたから、回転ころ７３がシート表面を捕捉して滑らかに回転するため、シート表面の摩擦係数が違っていてもシートＳの移動抵抗は、一様に回転ころ７３の小さな回転抵抗となり、パドル１７によるシートＳの移動が妨げられない。そして、回転ころ７３は、シートＳの相対移動に伴って回転して、シートＳのカールや折れ曲がりを衝突することなく押しつぶして平坦に矯正するから、カールや折れ曲がりが発生したシートＳでも正味の積載高さで正確に最上位のシート面を検知できる。また、当然、機械的な検出だから、シート表面の光学的な性質差も検出精度に影響しない。   Further, since the rotary roller 73 that can rotate in the alignment direction is brought into contact with the uppermost sheet surface on the stacking tray 18 and the sheet detection sensor 70 that detects the up-and-down movement of the rotary roller 73 and changes the output state is provided. Since the roller 73 captures the surface of the sheet and rotates smoothly, the movement resistance of the sheet S uniformly becomes a small rotational resistance of the rotating roller 73 even if the friction coefficient of the sheet surface is different. Movement is not hindered. The rotating roller 73 rotates with the relative movement of the sheet S to crush and curl the sheet S curl and bend without colliding with each other, so that even the sheet S in which the curl or bend has occurred is net loaded. The top sheet surface can be detected accurately at the height. Naturally, because of mechanical detection, the optical property difference on the sheet surface does not affect the detection accuracy.

従って、小型軽量で力の弱いパドルを採用することが可能になって、力の強いパドルを採用した場合のようなジャム時のシートＳの傷みや皺を回避できる。   Therefore, it is possible to adopt a paddle having a small size and light weight and a weak force, and it is possible to avoid the damage and wrinkles of the sheet S at the time of a jam as in the case of using a paddle with a strong force.

また、積載トレイ１８は、筐体構造４１０に対して昇降可能に支持され、パドル１７は、積載トレイ１８の上方で筐体構造４１０に固定して配置され、制御部４２０はシート検知センサ７０の出力状態に基づいて積載トレイ１８を昇降させることにより、最上位のシート面とパドル１７の相対高さをほぼ一定に維持するから、積載の最初から最後までパドル１７がシートＳを駆動する力がほぼ一定に保たれ、過不足の無い最小限の摩擦力を設定しても、安定した力でシートＳを確実かつ精密に整合できる。   Further, the stacking tray 18 is supported so as to be movable up and down with respect to the housing structure 410, and the paddle 17 is fixedly disposed on the housing structure 410 above the stacking tray 18, and the control unit 420 includes the sheet detection sensor 70. By raising and lowering the stacking tray 18 based on the output state, the relative height between the uppermost sheet surface and the paddle 17 is maintained substantially constant. Therefore, the force with which the paddle 17 drives the sheet S from the beginning to the end of the stacking. Even if the minimum frictional force is set so as not to be excessive and insufficient, the sheet S can be reliably and precisely aligned with a stable force.

また、シート検知センサ７０は、積載トレイ１８の高さ位置を検知する手段を兼ね、制御部４２０は、シート検知センサ７０の出力状態に基づいて積載トレイ１８を積載開始高さへ停止させるから、積載トレイ１８の原点復帰のためのセンサや測定器（エンコーダ等）を別に設ける必要がない。制御部４２０のポート数や演算負荷も減る。   Further, the sheet detection sensor 70 also serves as a means for detecting the height position of the stacking tray 18, and the control unit 420 stops the stacking tray 18 to the stacking start height based on the output state of the sheet detection sensor 70. There is no need to provide a separate sensor or measuring instrument (encoder or the like) for returning the origin of the stacking tray 18. The number of ports and calculation load of the control unit 420 are also reduced.

また、シート検知センサ７０は、筐体構造４１０に支点を支持させて回動の先端側に回転ころ７３を軸支させた紙面検知レバー７４と、紙面検知レバー７４の回動を検知して出力状態を反転するフォトインタラプタ７２とを有するから、部品点数少なく、軽量小型、高信頼性に構成されて筐体構造４１０の設計の邪魔にならない。   Further, the sheet detection sensor 70 supports the fulcrum supported by the housing structure 410 and detects the rotation of the paper surface detection lever 74 in which the rotary roller 73 is pivotally supported on the leading end side of the rotation, and the rotation of the paper surface detection lever 74. Since the photo interrupter 72 that reverses the state is provided, the number of parts is small, the light weight is small, and the structure is highly reliable, so that the design of the housing structure 410 is not hindered.

また、このように優れたシート積載装置４００を備えたから、複写機５００を含む画像形成装置を、積載品質高く、事故少なく、信頼性高いものに改良できた。   In addition, since the sheet stacking apparatus 400 is excellent in this way, the image forming apparatus including the copying machine 500 can be improved to have a high stacking quality, less accidents, and high reliability.

本発明のシート積載装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置と組み合わされても使用され、これらの画像形成装置に一体に組み込んで構成することも可能である。また、画像形成装置のみに限定されず、各種の検査、加工、処理などを行う上流側装置と組み合わせても利用可能であって、実施の形態に説明した昇降可能な積載トレイや、複写機システムに限定されるものではない。   The sheet stacking apparatus of the present invention is used even when combined with other image forming apparatuses such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multi-function machine, and can also be configured integrally with these image forming apparatuses. Further, the present invention is not limited to the image forming apparatus, and can be used in combination with an upstream apparatus that performs various inspections, processing, processing, and the like. It is not limited to.

本発明の実施形態のシート積載装置を備えた画像形成装置の説明図である。1 is an explanatory diagram of an image forming apparatus including a sheet stacking apparatus according to an embodiment of the present invention. シート積載装置の機構の説明図である。It is explanatory drawing of the mechanism of a sheet stacking apparatus. シート検知センサの側面図である。It is a side view of a sheet detection sensor. シート検知センサの部分的な正面図である。It is a partial front view of a sheet detection sensor. シート検知センサの動作の説明図である。It is explanatory drawing of operation | movement of a sheet | seat detection sensor. 比較例のシート検知センサの部分的な側面図である。It is a partial side view of the sheet detection sensor of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

６ 搬送駆動モータ
７ 排出駆動モータ
１１、３０ 排紙ローラ
１２、３１ 従動ころ
１６、３３ パドルモータ（整合手段）
１７、３４ パドル（整合手段）
１７Ａ 最初に紙にあたるパドル
１７Ｂ パドルに接するパドル
１８、３７ 積載トレイ（シート積載手段）
１９、３６ ローレットベルト
２０、３８ 基準壁
５６、５７ トレイモータ（シート積載手段）
６６、６７ 整合板
７０、８０ シート検知センサ（シート検知手段）
７１、７１、７５、１７Ｃ 回転軸
７２ フォトインタラプタ
７３ 回転ころ
７４ 紙面検知レバー
6 Conveyance drive motor 7 Discharge drive motor 11, 30 Discharge roller 12, 31 Driven roller 16, 33 Paddle motor (alignment means)
17, 34 Paddle (alignment means)
17A Paddle which hits the paper first 17B Paddle 18 and 37 which contacts the paddle Stacking tray (sheet stacking means)
19, 36 Knurled belt 20, 38 Reference wall 56, 57 Tray motor (sheet stacking means)
66, 67 Alignment plates 70, 80 Sheet detection sensor (sheet detection means)
71, 71, 75, 17C Rotating shaft 72 Photo interrupter 73 Rotating roller 74 Paper surface detection lever

Claims (5)

受け入れたシートが積載されるシート積載手段と、
前記シートを前記シート積載手段上で所定方向へ移動させる整合手段と、を備えたシート積載装置において、
前記シート積載手段に積載された最上位の前記シートを検知するシート検知手段を備え、
前記シート検知手段は、前記最上位の前記シートに接触して前記所定方向へ回転可能な回転体部材を有し、
前記整合手段によって移動される前記シートの表面に前記回転体部材が従動回転することを特徴とするシート積載装置。 Sheet stacking means on which received sheets are stacked;
A sheet stacking apparatus comprising: an alignment unit configured to move the sheet in a predetermined direction on the sheet stacking unit;
Sheet detecting means for detecting the uppermost sheet stacked on the sheet stacking means,
The sheet detection means has a rotating member that is rotatable in the predetermined direction in contact with the uppermost sheet,
The sheet stacking apparatus, wherein the rotating member is driven to rotate on the surface of the sheet moved by the aligning means. 前記シート積載手段は、筐体構造に対して昇降可能に支持され、
前記整合手段は、前記シート積載手段の上方で前記筐体構造に配設され、
前記シート検知手段の出力に基づいて前記シート積載手段を下降させて、前記シートの積載過程における前記最上位の前記シートと前記整合手段の間隔をほぼ一定に維持させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のシート積載装置。 The sheet stacking means is supported to be movable up and down with respect to the housing structure,
The alignment means is disposed in the housing structure above the sheet stacking means,
Control means for lowering the sheet stacking unit based on the output of the sheet detecting unit to maintain a substantially constant interval between the uppermost sheet and the aligning unit in the sheet stacking process. The sheet stacking apparatus according to claim 1. 前記シート検知手段は、前記シートが未積載状態での前記シート積載手段の高さ位置を検知する手段を兼ね、
前記制御手段は、前記シート検知手段の前記出力に基づいて前記シート積載手段を積載開始高さへ停止させる手段であることを特徴とする請求項２記載のシート積載装置。 The sheet detection means also serves as a means for detecting the height position of the sheet stacking means when the sheets are not stacked.
3. The sheet stacking apparatus according to claim 2, wherein the control unit is a unit that stops the sheet stacking unit to a stacking start height based on the output of the sheet detecting unit. 前記シート検知手段は、前記筐体構造に軸支されたレバー部材を有し、
前記レバー部材の回動の先端側に前記回転体部材を軸支していることを特徴とする請求項２乃至３いずれか１項に記載のシート積載装置。 The sheet detecting means has a lever member pivotally supported on the housing structure,
4. The sheet stacking apparatus according to claim 2, wherein the rotating member is pivotally supported on a front end side of the rotation of the lever member. 5. 前記シートに画像を形成する画像形成手段と、請求項１乃至４いずれか１項に記載のシート積載装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image on the sheet; and the sheet stacking apparatus according to claim 1.

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