JP5722207B2 - シート積載装置、後処理装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送方向の上流側から搬送されたシートをトレイに積載するシート積載装置に関し、特に、シートの積載量に応じてトレイを上下動に移動可能な機構、及びシートのサイズに応じてトレイのシート載置面を伸張させるシート積載装置、並びにこれを備えた後処理装置及び画像形成装置に関する。

従来、特許文献１に記載されているように、シートが積載されるトレイが上下方向へ移動可能に構成されたシート積載装置が知られている。このシート積載装置は、複数枚のシートが順次トレイに排出されると、トレイに複数枚のシートが積載される。前記シート積載装置には、トレイに積載されたシートの上面位置を検知するためのセンサーが設けられており、最上位のシートの上面が予め定められた上限位置に達したと判定されると、更に多くのシートを積載可能なようにトレイが下方へ移動されるようになっている。また、特許文献２に記載されているように、排出されるシートのサイズに応じてシートの載置面を拡張することが可能な排紙トレイが知られている。

特開平１１−１１７７４号公報 特開平４−３３３４６２号公報

ところで、特許文献１に記載のシート積載装置は、シートの搬送に要する駆動力の駆動源（例えばモーター）と、排出トレイの上下動に要する駆動力の駆動源とが異なる構成となっている。また、特許文献２に記載の排紙トレイは、シートの搬送に要する駆動力の駆動源と、排紙トレイのシート載置面の拡張に要する駆動力の駆動源とが異なる構成となっている。したがって、従来の手法によれば、シートの搬送機構、排出トレイの上下動機構、及びシート載置面の拡張機構の３つの被駆動対象を駆動させるためには、３つの駆動源を必要とする。しかしながら、被駆動対象ごとに駆動源を設けることはコストアップになるだけでなく、駆動源の設置場所や設置スペースを新たに確保する必要が生じる。特に、駆動源は発熱部を有するため、装置内部の温度変動などを考慮したうえで設置場所及び設置スペースを決定しなければならず、大幅な設計変更を伴うという問題がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートを排出するための駆動源とトレイを上下動させるための駆動源の２つの駆動源を利用して、トレイの載置面を拡張させるための機構を簡単な構成で且つ安価に実現することが可能なシート積載装置、後処理装置、及び画像形成装置を提供することにある。

(1) 本発明は、第１トレイと、上下移動機構と、第２トレイと、駆動伝達機構とを具備するシート積載装置として構成されている。前記第１トレイは、第１駆動源からの駆動力を受けて排出されるシートが積載される部分である。前記上下移動機構は、第２駆動源からの駆動力を受けて前記第１トレイを上下方向へ移動させる。前記第２トレイは、前記第１トレイに対してシートの排出方向へ移動可能に支持されている。前記駆動伝達機構は、前記上下移動機構によって前記第１トレイが予め定められた第１位置よりも上下いずれかの方向へ隔てられた第２位置に移動されたときに、前記第２トレイを前記排出方向へ移動させる駆動力を前記第１駆動源から受けて前記第２トレイに伝達する。

前記第１駆動源の駆動力を受けて搬送方向の上流側から搬送されてきたシートは、更に下流側の前記第１トレイへ向けて搬送される。第１トレイに到達したシートは、第１トレイの載置面に積載される。シートが第１トレイに順次排出されると、第１トレイに複数枚のシートが積載される。前記上下移動機構は、第１トレイにおけるシートの積載量に応じて第１トレイを下方へ移動させるように構成されている。第１トレイにおけるシートの積載枚数が増えると、上下移動機構によって第１トレイが下方へ移動される。これにより、シートの積載許容量が増えて更にシートを積載することが可能となる。前記第２トレイは、前記第１トレイに対してシートの排出方向へ移動可能に支持されている。したがって、前記駆動伝達機構によって第１駆動源の駆動力が伝達されると、第２トレイはシートの排出方向と同方向へ移動する。これにより、シートの載置面が拡張されて、第１トレイの載置面と第２トレイの載置面の２つを合わせた領域となる。第１駆動源の駆動力は常に第２トレイに伝達されるのではなく、上下移動機構によって第１トレイが前記第１位置から前記第２位置に移動されたときだけ、第２トレイに伝達される。言い換えると、前記第２位置以外の位置に第１トレイが配置されている場合は、駆動伝達機構は第１駆動源から第２トレイへの駆動伝達を切り離している。このように構成されているため、第２トレイを排出方向へ移動させるための専用の駆動源を設けることなく、シート載置面を拡張させる機構を簡単な構成で且つ安価に実現することができる。なお、前記第１位置は、例えば、画像形成装置などからシートが排出されるときにそのシートを載置可能なように第１トレイが配置される位置である。前記第２位置は、第１位置よりも上下いずれかの方向へ隔てられた位置であり、第１位置よりも上方の位置であっても下方の位置であってもよい。また、第２位置は、第１トレイにおけるシートの積載量に応じて第１トレイが移動する場合において、その移動範囲外、つまりシート積載時の第１トレイの移動範囲外に設定されていることが好ましいが、もちろん、この移動範囲内に設定されていてもよい。

(2) 本発明のシート積載装置は、前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する制御手段を更に備える。前記制御手段は、シートサイズ情報に基づいて前記第１トレイに排出されるシートが所定サイズを超えるものであるかどうかを判断する。前記所定サイズは、前記第１トレイのみで支持できるサイズである。例えば、第１トレイが支持できる最大シートのサイズがＡ４サイズであれば、制御手段は、第１トレイに排出されるシートがＡ４サイズを超えるものであるかどうかを判断する。前記所定サイズを超えるものであると判断した場合に、制御手段は、前記第２駆動源を駆動して前記上下移動機構によって前記第１トレイを前記第１位置から前記第２位置へ移動させる。そして、前記第１トレイが前記第２位置に移動されたときに、前記第１駆動源により前記第２トレイを前記排出方向へ移動させる駆動力を前記駆動伝達機構によって前記第２トレイに伝達させる。

このように構成されているため、極めて簡単な制御で前記第１駆動源の駆動力を前記第２トレイに伝達させることができる。

(3) 前記制御手段は、前記第２トレイが前記排出方向へ移動された後に前記第２駆動源を駆動して前記上下移動機構によって前記第１トレイを前記第２位置から前記第１位置へ移動させるものである。

前記第１位置は、予め定められた積載量のシートを積載可能な位置である。この第１位置は、第１トレイにシートが積載されていない状態のときに第１トレイが配置される初期位置（ホームポジションともいう。）である。前記第２位置が第１位置よりも上方に設定されている場合は、シート載置面を拡張させるために第２位置に第１トレイが配置されていたままだと、第１トレイが邪魔してシートが排出されなくなるおそれがあり、又は排出されたとしても十分な量のシートを積載することができない。また、前記第２位置が第１位置よりも下方に設定されている場合は、シートの排出口とシート載置面とが離れすぎてしまい、排出されたシートがシート載置面上で整然と積載されないおそれがある。そのため、第２トレイが排出方向へ移動された後は、第１トレイを第２位置から第１位置まで戻すようにすれば、予め定められた量のシートを第１トレイで載置することが可能となる。

(4) 前記駆動伝達機構は、前記第１駆動源からの駆動力を受ける第１ギヤと、前記第１ギヤに従動して回転する第１支軸と、前記第１支軸から前記排出方向へ隔てて配置された第２支軸と、前記第１支軸及び前記第２支軸に掛け渡されたベルトと、前記第２トレイに取り付けられており、所定の力が加えられたときに前記ベルトに沿って摺動可能なように前記ベルトを把持する把持部材と、を有する。

このように構成されているため、前記第１ギヤに伝達された駆動力は、前記第１支軸、前記ベルト、及び前記把持部材を順次介して前記第２トレイに伝達される。これにより、第２トレイがシートの排出方向と同方向へ移動して、シートの載置面が拡張される。一方、前記所定サイズ以下のシートが排出される場合は、第２トレイが排出方向へ移動された状態にある必要はない。したがって、この場合は、排出方向へ移動していた第２トレイが縮小方向へ手動で押されて、把持部材によるベルトへの把持力以上の所定の力が加えられると、第２トレイは元の姿勢に戻される。

(5) また、本発明は、上述に記載のシート積載装置を具備する後処理装置として捉えることもできる。このような構成にも本発明は好適である

(6) また、本発明は、上述に記載のシート積載装置を具備する画像形成装置として捉えることもできる。このような構成にも本発明は好適である

本発明によれば、シートを排出するための第１駆動源とトレイを上下動させるための第２駆動源の２つの駆動源とから、第２トレイを排出方向へ移動させる駆動力を得ることができる。そのため、第２トレイを排出方向へ移動させるための専用の駆動源を設けることなく、簡単な構成で且つ安価にシート載置面の拡張機構を実現することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成を示す模式図である。 画像形成装置１０の制御構成を示すブロック図である。 シート積載装置５０の構成を示す部分斜視図である。 シート積載装置５０における昇降機構５５及び駆動伝達機構５７を模式的に示す構成図である。 シート積載装置５０における昇降機構５５及び駆動伝達機構５７を模式的に示す構成図である。 シート積載装置５０における駆動伝達機構５７を模式的に示す構成図である。 拡張トレイ５３の構成を示す模式平面図である。 図７における切断面VII−VIIの断面構造を示す模式断面図である。 制御部１００によるトレイ拡張処理の手順の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１５０の概略構成を示す模式図である。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される各実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、各実施形態の変更が可能である。

《第１実施形態》
［画像形成装置１０の概略］
まず、画像形成装置１０（本発明の画像形成装置の一例）について説明する。画像形成装置１０は、プリンター、複写機、及びファクシミリの各機能を備えた複合機であり、入力された画像をトナーなどの印刷材料を用いて印刷用紙（本発明のシートの一例）に印刷するものである。図１に示されるように、画像形成装置１０は、上部に原稿の画像を読み取るスキャナー１２が設けられ、下部に電子写真方式の画像形成部１４が設けられたものである。画像形成部１４は、複数の給紙トレイ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ、搬送ローラー１７、転写装置１８、定着装置１９、及びこれらを制御するＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３などで構成された制御部１００（図２参照）を備えている。本実施形態では、給紙トレイ１６ＡにＡ４サイズの印刷用紙（以下「Ａ４用紙」という。）が収納されており、給紙トレイ１６ＢにＢ４サイズの印刷用紙（以下「Ｂ４用紙」という。）が収納されており、給紙トレイ１６ＣにＡ３サイズの印刷用紙（以下「Ａ３用紙」という。）が収納されている。なお、画像形成装置１０は複合機に限られず、プリンターや複写機、ファクシミリなどの専用機であっても、本発明は適用可能である。

画像形成部１４の上部には原稿載置面（不図示）が設けられている。画像形成装置１０が複写機として機能する場合は、前記原稿載置面に原稿がセットされて不図示の操作パネルからコピー開始指示が入力されると、スキャナー１２による読取動作が開始され、読み取られた原稿の画像データに基づいて印刷用紙に画像が印刷される。また、画像形成装置１０がプリンターやファクシミリとして機能する場合は、印刷指示と共に外部から入力された画像データに基づいて印刷用紙に画像が印刷される。

画像が印刷される印刷用紙のサイズは、スキャナー１２によって読み取られた画像データのサイズや、入力された画像データのサイズ、画像形成部１４の操作パネル（不図示）や外部から入力された設定情報などのサイズ情報（本発明のシートサイズ情報に相当）に基づいて、制御部１００（図２参照）によって判定されるようになっている。例えば、操作パネルから用紙サイズとしてＡ４サイズが手動設定された場合は、給紙トレイ１６ＡからＡ４用紙が給送される。また、外部接続された端末装置にインストールされたプリンタドライバから用紙サイズとしてＡ３サイズが自動又は手動で設定された場合は、給紙トレイ１６ＣからＡ３用紙が給送される。

［後処理装置３０の概略］
次に、後処理装置３０（本発明の後処理装置の一例）について説明する。後処理装置３０は、画像形成装置１０の側壁２５（図１において左側の側壁）と連結されて用いられるものである。後処理装置３０は、画像形成装置１０から搬送されてきた画像形成後の複数の印刷用紙に対してステープルを行うステープル処理を実行する。なお、本実施形態の後処理装置３０には搭載されていないが、印刷用紙を移動させて仕分けする仕分け機能や、印刷用紙をセンターで折り曲げる機能などを実現する機構が設けられていてもよい。

図１に示されるように、後処理装置３０は、画像形成装置１０に連結される側壁（図１において右側の側壁）に、画像形成装置１０から排出される画像形成後の印刷用紙を受け入れる入り口となる搬入口３１を備えている。また、後処理装置３０は、前記側壁とは反対側の側壁３３（図１において左側の側壁）に、後処理装置３０から印刷用紙を外部に排出するための排出口３２を備えている。後処理装置３０の内部には、搬入口３１から水平に延びる搬送路３４が形成されている。搬送路３４の搬入口３１側である一端には、駆動ローラーと従動ローラーとからなる搬送ローラー対３５が設けられている。また、搬送路３４の排出口３２側である他端は後処理装置３０の中央付近に達しており、前記他端には、駆動ローラーと従動ローラーとからなる搬送ローラー対３６が設けられている。画像形成装置１０から排出され、搬入口３１に進入した印刷用紙は、搬送ローラー対３５及び搬送ローラー対３６によって搬送路３４を搬送される。

また、後処理装置３０は、中間トレイ３８と、ステープルユニット４０と、排出ローラー４２と、従動ローラー４４と、シート積載装置５０（本発明のシート積載装置の一例）とを備えている。搬送路３４から搬送ローラー対３６によって搬送された印刷用紙は、中間トレイ３８へ導かれる。

中間トレイ３８は、搬送路３４から搬送ローラー対３６によって搬送された印刷用紙を一時的に収容するものである。中間トレイ３８は、搬入口３１側が下方となるように斜めに傾けて設けられている。中間トレイ３８は複数の印刷用紙を積載することが可能に構成されている。ステープルユニット４０は、中間トレイ３１の傾斜方向の下端部の外側に設けられている。

搬送ローラー対３６によって搬送路３４を搬送された印刷用紙は、不図示のガイドなどによって案内されて中間トレイ３８に収容される。後処理装置３０においてステープル処理が有効となるように設定されている場合は、中間トレイ３８に所定数の印刷用紙が収容されると、ステープルユニット４０によって、その用紙束の所定位置にステープル処理が実行される。その後、排出ローラー４２及び従動ローラー４４によって用紙束が挟持されつつ、排出口３２からシート積載装置５０へ向けて排出される。なお、ステープル処理が設定されていない場合は、中間トレイ３８に印刷用紙が収容されずに直接にシート積載装置５０へ搬送される。

また、図２に示されるように、後処理装置３０は、排出ローラー４２及び搬送ローラー対３５，３６に駆動力を供給する第１モーター１０８（本発明の第１駆動源に相当）と、外部トレイ５２に積載された印刷用紙の量を検知するための積載量センサー１１１と、第１モーター１０８及び後述する第２モーター１０９（本発明の第２駆動源に相当）を制御するためのモータードライバー１０６（本発明の制御手段の一例）とを備えている。積載量センサー１１１は、例えば、積載された印刷用紙の高さに応じて回転する回転子とこの回転子の回転軌道に光路が設けられた透過型光センサーとにより構成されたものや、積載された印刷用紙の側面に照射されて反射した光を受光する反射型光センサーが該当する。これらは、後処理装置３０の内部フレームなどに取り付けられている。モータードライバー１０６は、第１モーター１０８及び第２モーター１０９それぞれを個別に制御するものであり、モーターごとに個別のモータードライバーが設けられていてもよい。また、モータードライバー１０６は後処理装置３０に設けられずに、シート積載装置３０の内部に設けられていてもよい。また、モーターごとに個別のモータードライバーが設けられている場合は、第１モーター１０８を有する後処理装置３０にそのドライバーが設けられ、第２モーター１０９を有するシート積載装置５０にそのドライバーが設けられていてもよい。

［シート積載装置５０］
図１に示されるように、シート積載装置５０は、外部トレイ５２（本発明の第１トレイの一例）と、拡張トレイ５３（本発明の第２トレイの一例）と、昇降機構５５（本発明の上下移動機構の一例）と、駆動伝達機構５７（本発明の駆動伝達機構の一例）と、第２モーター１０９（図２参照）とを備えている。

外部トレイ５２は、排出ローラー４２によって排出口３２から排出された印刷用紙を載置するものであり、且つ、シート積載装置５０の筐体を構成するものである。拡張トレイ５３は、外部トレイ５２に対して排出方向４３と概ね同じ方向へスライド可能に支持されている。拡張トレイ５３が排出方向４３へ移動されると、外部トレイ５２及び拡張トレイ５３によって印刷用紙が載置されるシート載置面５９（図３参照）が形成される。つまり、シート載置面５９が拡張される。昇降機構５５は、外部トレイ５２を上下方向６へ移動させるものである。また、駆動伝達機構５７は、拡張トレイ５３を印刷用紙の排出方向４３と概ね同じ方向へ移動させるものである。第２モーター１０９は、外部トレイ５２に上下方向６の駆動力を供給するものである。以下、外部トレイ５２、拡張トレイ５３、昇降機構５５、駆動伝達機構５７、第２モーター１０９の各構成について詳細に説明する。

［外部トレイ５２及び拡張トレイ５３］
図３に示されるように、外部トレイ５２は、後処理装置３０の側壁３３から排出方向４３へ突出している。後処理装置３０の側壁３３には、排出口３２から側壁３３の下端に渡って大きく形成された開口３７が設けられており、この開口３７の両側の縁部に外部トレイ５２が上下方向６へ移動可能に支持されている。なお、外部トレイ５２の支持機構としては、上下方向６に沿って設けられた吊りベルトに外部トレイ５２を連結する支持機構や、レールによる支持機構などの周知の支持機構が考えられる。

外部トレイ５２は、外部トレイ５２に印刷用紙が積載されていない状態のときに、図１及び図３（Ａ）に示される初期位置（本発明の第１位置に相当）に配置される。この初期位置はホームポジションとも呼ばれており、画像形成装置１０がスタンバイ状態（待機状態）のときに常に配置される位置である。前記初期位置に外部トレイ５２が配置された状態において、外部トレイ５２は予め定められた設定枚数（例えば５００枚）の印刷用紙を積載することができる。

外部トレイ５２は、内部に拡張トレイ５３、駆動伝達機構５７、及び昇降機構５５を収容可能なように、上下方向６及び奥行方向７が壁面で囲まれた形状となっている。外部トレイ５２の上側の壁面がシート載置面５９であり、排出口３２から排出された印刷用紙を載置する役割を担っている。シート載置面５９は、シート載置面５９に印刷用紙が排出されたときに、後処理装置３０の側壁３３へすべり落ちるように、排出口３２から少し上方へ傾斜している。

外部トレイ５２は、側壁３３側の後端部６２が上下方向６に大きく形成されており、排出方向４３へ向かうにつれて先細り形状となっている。外部トレイ５２の側壁３３側の面は開口されている。後端部６２の内部には、第２モーター１０９（図２参照）や、後述する昇降機構５５のピニオンギヤ６８、駆動伝達機構５７の入力ギヤ８１などが設けられている。外部トレイ５２の排出方向４３の先端側の先端部６３に開口６０が形成されている。この開口６０から拡張トレイ５３が出没可能なように構成されている。

拡張トレイ５３は、外部トレイ５２の内部に設けられており、具体的には、内部において排出方向４３と概ね同方向へスライド可能に支持されている。拡張トレイ４３のスライド支持機構としては、外部トレイ５２の両側壁の内面に形成されたレール溝（不図示）と、拡張トレイ５３の両側端部に形成されたレール（不図示）とにより構成された周知のレール支持機構が考えられる。このように支持されているため、拡張トレイ５３は、外部トレイ５２の内部に収容された収容姿勢（図３（Ａ）参照）と、拡張トレイ５３が外部トレイ５２の開口６０から排出方向４３へ飛び出している拡張姿勢（図３（Ｂ）参照）との間でスライド可能となる。

［昇降機構５５］
図４に示されるように、昇降機構５５は、支軸６７に固定されたピニオンギヤ６８と、上下方向６に延びるラックギヤ６９とにより構成されている。この昇降機構５５は外部トレイ５２の後端部６２付近に２つ設けられている。２つの昇降機構５５は、奥行方向７の中央を基準にして奥行方向７の両側へ隔てられた状態で配置されている。ピニオンギヤ６８は、後端部６２に設けられている。具体的には、外部トレイ５２の内部フレームに形成された図示しない軸孔によって支軸６７が回転可能に支持されており、その支軸６７にピニオンギヤ６８が取り付けられている。なお、図４では、支軸６７が奥行方向７に分離した状態が示されているが、これら支軸６７は図示しない軸継ぎ手などによって連結されている。ラックギヤ６９は、後処理装置３０の側壁３３側に設けられている。具体的には、ラックギヤ６９は、長手方向が上下方向６と一致するように後処理装置３０の内部フレームに取り付けられている。ラックギヤ６９は、２つのピニオンギヤ６８それぞれと噛合する位置に設けられている。

支軸６７の一端に第２モーター１０９の出力軸が連結されている。第２モーター１０９は、例えばステッピングモーターである。第２モーター１０９は、制御部１００及びモータードライバー１０６によって駆動制御される。制御部１００から正回転方向４６（図４参照）の駆動信号をモータードライバー１０６が受けると、モータードライバー１０６は、前記駆動信号に応じた回転数となるパルス電力を供給して、第２モーター１０９を正回転方向４６へ回転させる。これにより、ピニオンギヤ６８が正回転方向へ回転される。ピニオンギヤ６８の回転運動はラックギヤ６９によって下方への直線運動に変換されるため、これにより、外部トレイ５２が下方へ移動可能となる。一方、制御部１００から逆回転方向４７（図５参照）の駆動信号をモータードライバー１０６が受けると、モータードライバー１０６は、駆動信号に応じた回転数となるパルス電力を供給して、第２モーター１０９を逆回転方向４７へ回転させる。これにより、ピニオンギヤ６８が逆回転方向３７へ回転されて、外部トレイ５２が上方へ移動可能となる。

なお、本実施形態では、図１及び図３（Ａ）に示される前記初期位置に外部トレイ５２が配置された状態で、シート載置面５９に予め定められた設定枚数（例えば５００枚）の印刷用紙が積載されると、積載量センサー１１１が作動して、制御部１００に信号を送る。そして、更に印刷用紙の積載量を増やすために、外部トレイ５２が前記初期位置から下方へ移動されるように制御される。前記初期位置を起点として外部トレイ５２が下方へ移動できる移動範囲は、外部トレイ５２に積載可能な最大積載量や外部トレイ５２よりも下方のスペースなどの要因によって決定されるのであり、本実施形態では、図１に破線で示される下限位置まで移動可能である。一方、シート載置面５９にＡ４サイズよりも大きいサイズの印刷用紙（例えばＢ４用紙やＡ３用紙）が排出される場合は、印刷実行前に、外部トレイ５２が前記初期位置よりも上方に定められた駆動伝達位置（図３（Ｂ）及び図５参照、本発明の第２位置に相当）へ向けて移動するように制御される。

［駆動伝達機構５７］
図４に示されるように、駆動伝達機構５７は、後処理装置３０の内部に設けられたベルト駆動機構７１と、外部トレイ５２の内部に設けられたベルト駆動機構７２とを備えている。

ベルト駆動機構７１は、ギヤ列７８と、中間ギヤ７４と、無端ベルト７７とを有する。ギヤ列７８は、第１モーター１０８の出力軸から支軸４９の一端に第１モーター１０８の回転駆動力を伝達するものであり、互いに噛合された複数のギヤで構成されている。ギヤ列の一方側に配置されたギヤが第１モーター１０８の出力軸に連結されており、他方側に配置されたギヤが支軸４９の一端に連結されている。中間ギヤ７４は、排出ローラー４２の鉛直下方へ隔てられた位置に配置されている。中間ギヤ７４は、後処理装置３０の内部フレームなどに回転可能に支持されている。無端ベルト７７は、中間ギヤ７４の支軸７５と排出ローラー４２の支軸４９とに掛け渡されている。

図４乃至図６に示されるように、ベルト駆動機構７２は、入力ギヤ８１（本発明の第１ギヤの一例）と、支軸８２（本発明の第１支軸の一例）と、支軸８３（本発明の第２支軸の一例）と、無端ベルト８５（本発明のベルトの一例）と、把持部８７（本発明の把持部材の一例）とを有する。入力ギヤ８１は、ベルト駆動機構７１の中間ギヤ７４を介して第１モーター１０８の回転駆動力が伝達されるものである。入力ギヤ８１は、外部トレイ５２の内部フレームに回転可能に支持された支軸８２に固定されている。入力ギヤ８１は、外部トレイ５２が前記初期位置（図３（Ａ）及び図４参照）にあるときは中間ギヤ７４よりも下方に位置しており、外部トレイ５２が前記初期位置から上昇して図３（Ｂ）及び図５に示される駆動伝達位置まで移動すると、中間ギヤ７４に噛合する。支軸８３は、支軸８２から排出方向４３へ隔てられた位置に回転可能に支持されている。無端ベルト８５は、支軸８２及び支軸８３の両端それぞれに掛け渡すように取り付けられている。

図６に示されるように、把持部８７は、拡張トレイ５３の裏面に固定されている。本実施形態では、２つの無端ベルト８５に対応するように２つの把持部８７が拡張トレイ５３に設けられている（図７参照）。それぞれの把持部８７は、対応する無端ベルト８５を把持するように取り付けられている。本実施形態では、把持部８７は、図６において下側の無端ベルト８５に取り付けられている。

把持部８７は、無端ベルト８５に固定されておらず、無端ベルト８５の長手方向に所定の力が加えられたときに、把持部８７における無端ベルト８５との接触部８８が無端ベルト８５の表面で摺動することが可能なように構成されている。例えば、接触部８８として、シリコンゴム等の弾性部材や、コルク、スポンジなどのように、力が加えられると変形し、その力が取り除かれると元の形状に戻る性質を有する部材が用いられている。

このように駆動伝達機構５７が構成されているため、図５に示されるように、外部トレイ５２が前記駆動伝達位置に配置された状態で第１モーター１０８が逆回転方向４７へ回転駆動されると、その駆動力がギヤ列７８、無端ベルト７７、中間ギヤ７４を介して入力ギヤ８１に伝達される。そして、入力ギヤ８１から無端ベルト８５及び把持部８７を経て拡張トレイ５３に駆動力が伝達される。これにより、拡張トレイ５３が排出方向４３へ移動する。排出方向４３へ移動した拡張トレイ５３は、外部トレイ５２の開口６０から外部に飛び出されて、図３（Ｂ）に示される拡張姿勢となる。これにより、シート載置面５９は拡張トレイ５３の上面の領域分だけ拡張される。つまり、外部トレイ５２の上面のみならず、拡張トレイ５３の上面もシート載置面５９の役割を担う。

なお、外部トレイ５２の内部にはストッパー９０が設けられている。ストッパー９０は、開口６０の近傍に設けられている。このストッパー９０は、把持部８７に当接して、拡張トレイ５３の更なる移動を制限するためのものである。図６（Ｂ）に示されるように、拡張トレイ５３が排出方向４２へ移動されて前記拡張姿勢になると、把持部８７がストッパー９０に当接する。把持部８７がストッパー９０に当接しても無端ベルト８５は駆動する。このため、把持部８７は、ストッパー９０からその移動方向とは逆方向の力を受ける。この力によって、接触部８８が無端ベルト８５に対して摺動し、把持部８７はストッパー９０の位置で停止する。言い換えると、拡張トレイ５３が前記拡張姿勢を維持したまま、無端ベルト８５が空回りする。このため、無端ベルト８５が駆動されていても、拡張トレイ５３の更なる移動が制限される。

［トレイ拡張処理の手順］
以下、図９のフローチャートを参照して、制御部１００及びモータードライバー１０６によって印刷動作開始前に実行されるトレイ拡張処理の手順の一例について説明する。図中のＳ１１、Ｓ１２、…は処理手順（ステップ）の番号を表している。本実施形態では、外部接続されたパーソナルコンピュータ等の端末装置にインストールされたプリンタドライバから画像データの印刷指示が入力された場合に当該トレイ拡張処理が実行されるものとする。

まず、ステップＳ１１では、制御部１００は、前記端末装置から印刷指示が入力されたかどうかを判定する。前記印刷指示には、印刷コマンドの他に、印刷する画像データや、印刷される印刷用紙のサイズ情報などが含まれている。印刷指示が入力されたと判定された場合は、制御部１００は、前記サイズ情報に基づいて、印刷用紙のサイズがＡ４サイズであるか、或いはＡ４サイズを超えるサイズ（例えばＢ４サイズやＡ３サイズ）であるかを判定する（Ｓ１２）。なお、制御部１００は、必ずしも印刷指示とともに外部から入力されたサイズ情報に基づいて判定しなくてもよく、印刷用紙が排出される前に予め取得されたサイズ情報、例えば印刷用紙の給送時にセンサーなどによって検知されたサイズ情報などに基づいて判定してもよい。

ステップＳ１２において、印刷用紙のサイズがＡ４サイズであると判定された場合は、トレイ載置面の拡張処理を行わずに処理が終了する。一方、Ａ４サイズを超えるサイズであると判定されると、次のステップＳ１３において、外部トレイ５２を上方へ移動させて、前記初期位置から前記駆動伝達位置へ移動させる。具体的には、制御部１００はモータードライバー１０６に駆動信号を出力して、第２モーター１０９を逆回転方向４７に回転駆動させる。外部トレイ５２が前記駆動伝達位置に到達すると、入力ギヤ８１が中間ギヤ７４に噛合する。なお、前記初期位置から前記駆動伝達位置までの移動は、モータードライバー１０６に出力する入力ステップ数や第２モーター１０９に取り付けられたロータリーエンコーダー１１２（図２参照）からのフィードバック信号などにより制御可能である。

次に、制御部１００は、拡張トレイ５３を排出方向４３へ移動させて、前記収納姿勢（図３（Ａ）参照）から前記拡張姿勢（図３（Ｂ）参照）となる位置まで移動させる（Ｓ１４）。具体的には、制御部１００は、モータードライバー１０６に駆動信号を出力して、第１モーター１０８を逆回転方向４７に回転駆動させる。これにより、第１モーター１０８の回転駆動力がギヤ列７８、無端ベルト７７、中間ギヤ７４を介して入力ギヤ８１に伝達され、更に、入力ギヤ８１から無端ベルト８５及び把持部８７を経て拡張トレイ５３に伝達される。これにより、拡張トレイ５３が排出方向４３へ移動する。

拡張トレイ５３が拡張姿勢となる位置まで移動するのに十分な駆動力が供給されると、その後、外部トレイ５２を下方へ移動させて、前記駆動伝達位置から前記初期位置へ移動させる（Ｓ１５）。具体的には、制御部１００はモータードライバー１０６に駆動信号を出力して、第２モーター１０９を正回転方向４６に回転駆動させる。外部トレイ５２が前記駆動伝達位置から下方へ移動すると、入力ギヤ８１と中間ギヤ７４との噛合が解除される。その後、印刷動作が開始される。

このように本実施形態の画像形成装置１０及び後処理装置３０が構成されているため、昇降機構５５によって外部トレイ５２が前記初期位置から前記駆動伝達位置に移動されると、第１モーター１０８の駆動力が駆動伝達機構５７によって拡張トレイ５３に伝達されて拡張トレイ５３を拡張姿勢となる位置まで移動させる。また、昇降機構５５によって外部トレイ５２が前記駆動伝達位置から前記初期位置に戻されると、第１モーター１０８の駆動力は拡張トレイ５３に伝達されなくなり、排出ローラー４２等を回転させるために利用される。したがって、拡張トレイ５２を排出方向４３へ移動させるための専用のモーターを設けることなく、簡単な機構によってシート載置面５９を拡張させる機構を簡単な構成で且つ安価に実現することができる。

また、拡張トレイ５３が拡張姿勢となる位置まで移動された後に、昇降機構５５によって外部トレイ５２が前記駆動伝達位置から前記初期位置に戻されるため、印刷動作が行われた場合に、外部トレイ５２に邪魔されることなく、排出口３２から印刷用紙が円滑に排出される。

また、把持部８８は、所定の力が加えられたときに無端ベルト７７に沿って摺動可能な構成となっているため、拡張トレイ５３が拡張姿勢となる位置まで移動されて、一連の印刷動作が終了した場合に、拡張トレイ５３が収容姿勢の位置へ押し込まれることにより、把持部８８が無端ベルト７７に対して摺動して、拡張トレイ５３が元の収容姿勢に戻される。

なお、上述の実施形態では、前記初期位置の上方に前記駆動伝達位置が設定された例について説明したが、例えば、前記初期位置よりも下方に前記駆動伝達位置が設定されていてもかまわない。なお、印刷動作時に外部トレイ５２が印刷用紙を積載するために前記初期位置（図１に実線で示される位置）から前記下限位置（図１に破線で示される位置）までの移動範囲を移動する場合は、前記駆動伝達位置は前記移動範囲外に設定されることが好ましい。具体的には、前記駆動伝達位置は、上述の実施形態のように前記初期位置よりも上方の位置に設定されるか、又は、前記下限位置よりも下方の位置に設定されることが好ましい。前記駆動伝達位置が前記移動範囲内に設定されていると、外部トレイ５２の移動中に外部トレイ５２が前記駆動伝達位置に到達し、このときに第１モーター１０８の駆動力が駆動伝達機構５７に伝達されてしまう。この場合、余計な負荷が第１モーター１０８にかかり、排出ローラー４２や搬送ローラー対３５，３６の回転に乱れを生じさせることになり、場合によっては印刷画質を低下させるおそれがある。ただし、外部トレイ５２が前記移動範囲を移動中に前記駆動伝達位置に到達したときに、ベルト駆動機構７１からベルト駆動機構７２への駆動伝達を切り離すことが可能な駆動伝達解除機構が設けられていれば、前記駆動伝達位置が前記移動範囲内に設定されていてもかまわない。

《第２実施形態》
本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１５０（本発明の画像形成装置の一例）は、図１０に示されるように、シート積載装置５０が備えられている。このシート積載装置５０は、画像形成装置１０の側壁２５に取り付けられている。画像形成装置１５０の定着装置１９の下流側の搬送路に排出ローラー４２と従動ローラー４４とが設けられている。また、画像形成装置１５０から印刷用紙を外部に排出するための排出口９５が側壁２５に形成されており、その下方に形成された開口（不図示）の両側の縁部に、シート積載装置５０の外部トレイ５２が上下方向６へ移動可能に支持されている。第２実施形態が上述の第１実施形態と異なるところは、後処理装置３０が設けられておらず、シート積載装置５０が画像形成装置１５０に備えられている点のみであり、それ以外の画像形成装置１５０及びシート積載装置５０の構成は、上述の第１実施形態のものと同様である。したがって、ここでは、画像形成装置１５０及びシート積載装置５０の構成の詳細な説明は省略する。このように、後処理装置３０が設けられておらず、シート積載装置５０が画像形成装置１５０に備えられた構成においても、本発明は適用可能である。

なお、上述の第１実施形態では、後処理装置３０にシート積載装置５０が備えられた例を示し、上述の第２実施形態では、画像形成装置１０にシート積載装置５０が備えられた例を示したが、言うまでもなく、本発明はシート積載装置５０単体としても捉えることができる。

また、上述の各実施形態では、印刷用紙が積載されていない状態のときに外部トレイ５２が配置される前記初期位置（図３（Ａ）参照）を本発明の第１位置とし、前記初期位置の上方に本発明の第２位置である駆動伝達位置（図３（Ｂ）参照）が設定された例について例示したが、例えば、前記初期位置の下方に前記駆動伝達位置が設定されていてもかまわない。

本発明は、シートの積載量に応じてトレイを上下動に移動可能な機構、及びシートのサイズに応じてトレイのシート載置面を伸張させるシート積載装置、並びにこれを備えた後処理装置及び画像形成装置に利用可能である。

１０：画像形成装置
３０：後処理装置
３７：開口
４２：排出ローラー
４３：排出方向
５０：シート積載装置
５２：外部トレイ
５３：拡張トレイ
５５：昇降機構
５７：駆動伝達機構
５９：シート載置面
６８：ピニオンギヤ
６９：ラックギヤ
７４：中間ギヤ
７５：支軸
７７：無端ベルト
７８：ギヤ列
８１：入力ギヤ
８２，８３：支軸
８５：無端ベルト
８７：把持部
８８：接触部

Claims (4)

1. 第１駆動源からの駆動力を受けて排出されるシートが載置される第１トレイと、
   第２駆動源からの駆動力を受けて前記第１トレイを上下方向へ移動させる上下移動機構と、
   前記第１トレイに対してシートの排出方向へ移動可能に支持された第２トレイと、
   前記上下移動機構によって前記第１トレイが予め定められた第１位置よりも上下いずれかの方向へ隔てられた第２位置に移動されたときに、前記第２トレイを前記排出方向へ移動させる駆動力を前記第１駆動源から受けて前記第２トレイに伝達する駆動伝達機構と、
   前記第１駆動源及び前記第２駆動源を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、シートサイズ情報に基づいて前記第１トレイに排出されるシートが所定サイズを超えるサイズであると判断した場合に、前記第２駆動源を駆動して前記上下移動機構によって前記第１トレイを前記第１位置から前記第２位置へ移動させ、前記第１トレイが前記第２位置に移動されたときに前記第１駆動源により前記第２トレイを前記排出方向へ移動させる駆動力を前記駆動伝達機構によって前記第２トレイに伝達させ、前記第２トレイが前記排出方向へ移動された後に前記第２駆動源を駆動して前記上下移動機構によって前記第１トレイを前記第２位置から前記第１位置へ移動させるシート積載装置。
2. 前記駆動伝達機構は、
   前記第１駆動源からの駆動力を受ける第１ギヤと、
   前記第１ギヤに従動して回転する第１支軸と、
   前記第１支軸から前記排出方向へ隔てて配置された第２支軸と、
   前記第１支軸及び前記第２支軸に掛け渡されたベルトと、
   前記第２トレイに取り付けられており、所定の力が加えられたときに前記ベルトに沿って摺動可能なように前記ベルトを把持する把持部材と、を有する請求項１に記載のシート積載装置。
3. 請求項１又は２に記載のシート積載装置を具備する後処理装置。
4. 請求項１又は２に記載のシート積載装置を具備する画像形成装置。

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