JP2009203046A - シート積載装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シート積載部に積載されたシートの整合性を保ったまま、シートを取り出すことのできるシート積載装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】昇降可能な積載トレイ上に移送手段によってシートPを移送すると共に、移送されたシートPを、引込みベルト16により引き込む。そして、引込みベルト16は引き込んだシートPを規制手段に突き当てることにより、シートのシート移送方向の位置を規制する。また、積載トレイ6を下降させる際には、レバー16cを移動させて引込みベルト16をシートPから離間させた後、積載トレイ6を下降させる。
【選択図】図5

Description

本発明は、シート積載装置及び画像形成装置に関し、特に画像形成装置本体からシート積載手段に排出されたシートを、整合性を保ったまま取り出すための構成に関する。
近年、シートに画像を形成する画像形成装置においては、技術の進歩により画像形成の高速化が図られており、このような画像形成の高速化に伴い画像形成装置本体から排出されるシートの排出速度も高速化している。そして、このように高速で排出されるシートを大量に整列、積載するため、従来の画像形成装置においては、シート積載装置として、例えば大容量スタッカ装置を備えたものがある(特許文献1参照)。
図7は、このような従来の大容量スタッカ装置の構成を示す図であり、不図示の画像形成装置本体よりシートが排出されると、シートは、まず入口ローラ501に搬入される。ここで、このシートは、第1切換部材502の切り換えにより上方のパスに搬送された場合には、この後、第2切換部材521の切り換えにより、スタッカ上部のサンプルトレイ509、又は搬送パス503を通過して下流の不図示のシート処理装置に搬送される。
また、第1切換部材502によって下方のパスに搬送された場合には、シートは、排紙ローラ505により、積載トレイ506上に水平に排出、積載される。ここで、シート積載部である積載トレイ506は不図示の駆動装置により上下動可能な構成となっており、紙面検知レバー510により、常に積載シートの上面高さが一定となるように高さ制御されている。
ところで、シートを積載トレイ506に水平に積載する際、シートが、特に薄紙のようなコシの小さいシートの場合、シートの搬送方向先端が下方に垂れてしまい、積載トレイ上の既積載のシートPと接触する。そして、このようにシートが既積載のシートPと接触すると、シートはダメージを受ける、あるいは座屈による積載不良等が発生する。
そこで、従来は、排紙ローラ505の下流に、シートの先端部を把持して積載トレイ506の上方を、シート搬送方向下流に移動するグリッパ507a,507bを設けるようにしている。なお、このグリッパ507a,507bは、矢印方向に回転可能な無端状ベルト508に取り付けられている。
そして、排紙ローラ505によって排出されたシートの先端部をグリッパ507a,507bにより一枚毎に把持すると共に、この状態で無端状ベルト508を回転させることにより、シートは無端状ベルト508と一体的に移動する。
なお、積載トレイ506の上方には先端ストッパ514が設けられており、このようにグリッパ507a,507bにより把持された状態で積載トレイ上を搬送(移送)されると、シートは、やがて先端ストッパ514に突き当たる。そして、このように先端ストッパ514にシート先端(シート搬送方向下流側端)が突き当たると、グリッパ507a,507bの把持が解除され、シートが積載トレイ上に積載される。
特開2006−124052号公報
ところで、このような従来のシート積載装置(スタッカ装置)及び画像形成装置において、積載トレイ上に積載されたシートのシート搬送方向(シート移送方向)と直交する方向(以下、幅方向という)の端部を揃えるサイド規制部材を備えている。そして、シートが落下、積載される毎に、サイド規制部材を幅方向に移動させ、シートの幅方向端部を揃えるようにすることにより、シートの幅方向の整列性を向上させるようにしている。
一方、シートのシート搬送方向(シート移送方向)の整合は、既述したようにグリッパ507a,507bで把持されたシートを先端ストッパ514に突き当てることにより行っている。しかし、このようにシートを先端ストッパ514に突き当てるようにした場合、シートが先端ストッパ514に必ず接した状態で積載されていくとは限らないため、シート搬送方向の積載性の高精度化には限界があった。
そこで、例えば図8の(a)に示すように、弾性体で構成された引込みベルト516を設け、この引込みベルト516を矢印で示す方向に回転させることにより、積載トレイ上に排出されたシートPを、先端ストッパ514に突き当てるようにしている。そして、このようにシートPを先端ストッパ514に突き当てることにより、シートPのシート搬送方向における積載性を向上させることができる。
ところで、シートの積載が完了すると、積載トレイ506に積載されたシートPを取り出すために積載トレイ506を下降させる。しかし、このとき引込みベルト516は、シートPを先端ストッパ514に突き当てた際、シート表面との摩擦により、図8の(b)に示すように、先端ストッパ側に張力がかかった状態で弾性変形している。
このため、積載トレイ506が下降を始めると、シートとの圧接が解除され、引込みベルト516は、その弾性により図8の(a)に示す状態に戻ろうとする。ここで、この際、引込みベルト516は、それまで弾性変形しながら当接していた最上位シートP1を、先端ストッパ514と反対方向に移動させてしまう場合がある。そして、このように最上位シートP1を移動させてしまうと、図8の(c)に示すように、積載シート束に乱れが生じる。
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、シート積載部(積載トレイ)に積載されたシートの整合性を保ったまま、シートを取り出すことのできるシート積載装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、シートを積載する昇降可能なシート積載部と、シートをシート積載部上に移送する移送手段とを備えたシート積載装置において、前記移送手段により前記シート積載部上に移送されたシートのシート移送方向下流側端に当接してシートのシート移送方向の位置を規制する規制手段と、前記移送手段により移送されたシートを前記規制手段に突き当てるベルト状のシート引き込み手段と、前記シート引き込み手段を、シートから離間させる離間手段と、を備えたことを特徴とするものである。
本発明のように、シート積載部を下降させる際、シート引き込み手段をシートから離間させた後、シート積載部を下降させることにより、シート積載部に積載されたシートの整合性を保ったまま、シートを取り出すことができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るシート積載装置及びこれを備えた画像形成装置の構成を示す図である。
図1において、900は画像形成装置、901は画像形成装置本体である。画像形成装置本体901には、スキャナユニット955及びイメージセンサ954を備えた画像読取装置951、シートに画像を形成する画像形成部902、両面装置953、プラテンガラス952等が設けられている。また、画像形成装置本体901の上面には、原稿をプラテンガラス952に給送する原稿給送装置950が設けられている。
画像形成部902には、円筒状の感光体ドラム906、帯電器907、現像器909、クリーニング装置913等がそれぞれ備えられており、さらに画像形成部902の下流側には定着装置912、排出ローラ対914等が配設されている。また、この画像形成装置本体901には、画像形成装置本体901から、画像形成後、排出される画像形成済みのシートを積載するシート積載装置であるスタッカ100が接続されている。なお、960は画像形成装置本体901及びスタッカ100の制御を司る制御部である。
次に、このような構成の画像形成装置本体901の画像形成動作について説明する。
制御部960から画像形成信号が出力されると、まず原稿給送装置950によりプラテンガラス952上に原稿が載置され、この原稿画像が画像読取装置951により読み取られ、読み取られたデジタルデータは露光手段908に入力される。そして、露光手段908により、このデジタルデータに応じた光が感光体ドラム906に照射される。
このとき、感光体ドラム906の表面は帯電器907により一様に帯電されており、このように光が照射されると、感光体ドラム表面に静電潜像が形成され、この静電潜像を現像器909により現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。
一方、制御部960から給紙信号が出力されると、まずカセット902a〜902eにセットされたシートPが給紙ローラ903a〜903e、搬送ローラ対904によってレジストローラ910まで搬送される。
次に、シートPは、レジストローラ910によってシート先端と感光体ドラム906のトナー像の先端を合わせるようなタイミングで帯電器905を備えた転写部まで搬送される。そして、この転写部において、シートPに転写バイアスが帯電器905により印加されることにより、感光体ドラム906上のトナー像がシート側に転写される。
次に、トナー像が転写されたシートPは、搬送ベルト911によって定着装置912まで搬送された後、定着装置912の加熱ローラと加圧ローラに挟持搬送される際に、トナー像が熱定着される。この時、感光体ドラム906上ではシートに転写されずに付着している残存トナー等の異物がクリーニング装置913のブレードにより掻き落とされており、この結果、感光体ドラム906の表面がクリアーとなり、次の画像形成に備えることができる。
定着されたシートは、そのまま排出ローラ対914によりシート積載装置であるスタッカ100に搬送されるか、切換部材915により両面装置953に搬送され、画像形成される面を反転して再度画像形成が行われることになる。
図2は、制御部960の構成を示すブロック図である。制御部960は、CPU回路部206を有し、CPU回路部206は、不図示のCPU、ROM207、RAM208を内蔵している。そして、ROM207に格納されている制御プログラムにより、原稿給送制御部202、操作部209、イメージリーダ制御部203、画像信号制御部204、プリンタ制御部205、スタッカ制御部210を総括的に制御する。
なお、図2において、201は画像形成装置900と外部のコンピュータ200とのインタフェースである外部I/Fであり、コンピュータ200からのプリントデータをビットマップ画像に展開し、画像データとして画像信号制御部204へ出力する。
RAM208は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。原稿給送制御部202は、原稿給送装置950をCPU回路部206からの指示に基づき駆動制御するものである。イメージリーダ制御部203は、画像読取装置951に設けられたスキャナユニット955及びイメージセンサ954等に対する駆動制御を行い、イメージセンサ954から出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部204に転送するものである。
画像信号制御部204は、イメージセンサ954からのアナログ画像信号をデジタル信号に変換した後に各処理を施し、このデジタル信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部205に出力するものである。また、コンピュータ200から外部I/F201を介して入力されたデジタル画像信号に対して各種処理を施すと共に、デジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部205に出力するものである。なお、この画像信号制御部204による処理動作は、CPU回路部206により制御される。
プリンタ制御部205は、入力されたビデオ信号に基づいての不図示の露光制御部を介して露光手段908を駆動するものである。操作部209は、画像形成に関する各種機能を設定する複数のキー、設定状態を示す情報を表示するための表示部などを有している。そして、各キーの操作に対応するキー信号をCPU回路部206に出力すると共に、CPU回路部206からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示するものである。
スタッカ制御部210はスタッカ100に搭載され、CPU回路部206と情報のやり取りを行うことにより、後述する引込ベルト駆動モータM1、引込ベルト退避モータM2の駆動等、スタッカ全体の駆動制御を行う。この制御内容については後述する。なお、スタッカ制御部210を画像形成装置本体901側のCPU回路部206に一体的に組み込み、画像形成装置本体901から直接スタッカ100を制御するようにしてもよい。
図3は、画像形成装置本体901に接続されたスタッカ100の構成を示す図である。図3において、8はグリッパベルトであり、このグリッパベルト8は、駆動プーリ11と従動プーリ12に懸架され、不図示のベルトモータの駆動によりシート搬送速度と同じ速度にて矢印13方向に回転する。
また、7a、7bはシート排出手段である排紙ローラ5から排出されたシートを把持(挟持)するグリッパであり、このグリッパ7a,7bは、グリッパベルト8に取り付けられ、グリッパベルト8と一体に矢印13方向にシート搬送速度と同じ速度で移動する。そして、このグリッパ7a,7bによって把持されることにより、シートは昇降可能なシート積載部である積載トレイ6の上方を、シート排出方向に沿って所定位置まで移送(搬送)される。
つまり、本実施の形態において、排紙ローラ5から排出されたシートを積載トレイ上(シート積載部上)の所定位置に移送する移送手段は、シートを把持(保持)する複数の保持手段であるグリッパ7a,7bと、グリッパベルト8により構成される。なお、本実施の形態におけるグリッパ7a,7bを省略し、排紙ローラ5を移送手段として、排紙ローラ5から積載トレイ上に直接、シートを移送するようにしてもよい。
14はシートの先端(シート移送方向下流側端)と突き当たり、シートのシート移送方向の位置決めを行う突当て部である先端ストッパである。この先端ストッパ14は、グリッパ7a,7bに把持されたシートが当接する当接斜面14aと、引込みベルト16と、引込みベルト16により引き込まれたシートと当接する当接部14bと、を備えている。
ここで、グリッパベルト8の回転によりグリッパ7a,7bが先端ストッパ14の方向に移動すると、やがてグリッパ7a,7bに把持されたシートの先端が、先端ストッパ14の当接斜面14aに当接する。そして、このように先端が当接斜面14aに当接することによりシートは、グリッパ7a,7bから開放されるようになる。
また、グリッパ7a,7bから開放された後、シートはベルト状のシート引込み手段である引込みベルト16に向かって排出される。そして、この後、引込みベルト16により、シートの先端は、規制手段である先端ストッパ14の当接部14bに突き当てられ、シート先端の位置決めがなされる。
次に、このような構成のスタッカ100のシート積載動作について図3を用いて説明する。
画像形成装置本体901からシートが排出されると、シートは入口ローラ1に搬入され、この後、操作部209等からの選択指示に従い、第1切換部材2によりパスが切り換えられ、搬送される。そして、例えば、ユーザがシート積載位置をスタッカ上面のサンプルトレイ9に指定した場合には、この後、第2切換部材21の切り換えにより、シートはサンプルトレイ9に向かう。また、下流に接続される不図示のシート処理装置への搬送が指定された場合は、第2切換部材21の上方回動により、シートは搬送パス3を通過して出口ローラ4よりシート処理装置に搬送される。
また、ユーザがシート積載位置を積載トレイ6に指定した場合、即ちスタック処理を選択した場合は、入口ローラ1により、シートは第1切換部材2の切り換えよって排紙ローラ5に案内される。この後、シートは、2つのグリッパ7a,7bのうちの一方のグリッパ7aに把持されると共に、このグリッパ7aと排紙ローラ5とにより把持された状態で積載トレイ上を移送される。
次に、このように移送されたシートは、先端ストッパ14の当接斜面14aに当接することにより、グリッパ7aから開放され、先端ストッパ14と一体に設けられた引込みベルト16に向かって排出される。ここで、引込みベルト16と排紙ローラ5の距離は、排出されるシート長より短く設定されている。また、このとき積載トレイ6の高さは、引込みベルト16が積載されるシート束上面に接するような高さとなるように制御されている。
このため、この後、シートは引込みベルト16により、先端ストッパ14の当接部14bへと導かれることによって先端位置が規制されると共に、後端が排紙ローラ5から離れる。これにより、シートは、先端位置が規制された状態で積載トレイ6上に積載される。
なお、この後、排紙ローラ5から排出される次のシートは、その先端を次のグリッパ7bにより把持されながら積載トレイ上を移送、積載される。そして、ジョブの終了後、もしくはジョブの途中で、積載されたシートを取り出す場合は、積載トレイ6を、下方のシート取り出し可能位置まで下降させる。
ところで、本実施の形態において、引込みベルト16により引き込まれたシートの幅方向の整合性を保つため、積載トレイ6には図4に示すように、側端規制手段であるサイド規制部材20,30が設けられている。そして、このサイド規制部材20,30を、例えばシートPが積載トレイ6に排出されるたびに、図4の(a)に示すシート受入れ位置から(b)に示す側端規制位置に移動させることにより、シートの幅方向の整合性を保つようにしている。
なお、本実施の形態においては、ジョブの終了後、もしくはジョブの途中で積載トレイ6の取り出し動作が選択された場合、積載トレイ6が下降を開始する前に、サイド規制部材20,30が、図4の(a)に示す位置から(b)に示す位置に移動する。そして、このようにサイド規制部材20,30が移動することにより、既積載シート束上部がサイド規制部材20,30により挟み込まれ、シート束上部の整合性が保たれる。
一方、移送されたシートのシート移送方向の整合性は、既述したように引込みベルト16により保たれる。ここで、この引込みベルト16は、図5の(a)に示すように、駆動ローラ対16aと、従動ローラ16b及び接触部材であるレバー16cに巻き付けられている。なお、駆動ローラ対16aは、既述した図2に示す引込ベルト駆動モータM1により回転し、引込みベルト16を、シートを引き込む方向である矢印方向に回転させる。
また、先端ストッパ側に位置し、引込みベルト16の内周面を押圧するレバー16cは、上端を支点として既述した図2に示す引込ベルト退避モータM2により回動するホルダ17に保持されている。そして、積載トレイ6の取り出し動作が選択されたときには、積載トレイ6の取り出し動作が開始される前に引込ベルト退避モータM2が回転し、これによりホルダ17が先端ストッパ側に回動し、これに伴いレバー16cも先端ストッパ側に移動する。
ところで、レバー16cが移動する前は、引込みベルト16は、既述したようにシートの先端を先端ストッパ14の当接部14bに突き当てることにより、シート先端の位置決めを行っている。なお、このようにシートを先端ストッパ14に突き当てる際、引込みベルト16は、図5の(b)に示すように、先端ストッパ14側(規制手段側)に引っ張られた状態で弾性変形している。
このような状態のとき、レバー16cが先端ストッパ14側に移動すると、引込みベルト16はシートPを先端ストッパ14側へさらに引込みながら、図5の(c)に示すように、シートPと非接触状態となるまで引っ張られる。この動作によってシートPは、先端ストッパ14側へさらに引込まれる力を受けるが、シートPの先端は先端ストッパ14によって規制されているため整合性が保たれ続け、引込みベルト16がシートPの上面でスリップしながら移動する。
なお、本実施の形態においては、このように、引込みベルト16を変形させてシートPから離間させる離間手段を引込ベルト退避モータM2と、ホルダ17に回転自在に保持されているレバー16cとにより構成している。
そして、このように引込みベルト16を、積載トレイ6の取り出し動作が開始される前に先端ストッパ側へ弾性変形を解消しつつシートから離間させることにより、この後、積載トレイ6が下降しても弾性変形の戻りによるシートの移動を防止することができる。
次に、このような引込みベルト16を備えたスタッカ100のシート取り出しの際の動作について図6に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、制御部960は、操作部209からの信号に基づき画像形成装置本体901からのシートをスタックするか、即ち積載トレイ上に積載するかを判断する(S100)。そして、シートをスタックする場合は(S100のY)、シートをグリッパ7a,7bにより把持した状態で積載トレイ上を移送する。
なお、積載トレイ上を移送されたシートは、この後、先端ストッパ14の当接斜面14aに当接することにより、グリッパ7aから開放され、引込みベルト16に向かって排出される。そして、この後、引込みベルト16により先端ストッパ14に突き当てられることにより、積載トレイ上に積載、整合される(S101)。なお、シートをスタックしない場合は(S100のNo)、シートを不図示のシート処理装置へ搬送する等の他の処理を行う(S150)。
次にジョブが終了するか、もしくはジョブの途中で積載されたシートを取り出す処理が選択されるか、即ちトレイ取出処理が選択されるかを判断し(S102)、トレイ取出処理が選択されない場合は(S102のNo)、このような積載、整合を順次行う。
一方、トレイ取出処理が選択された場合は(S102のYes)、引込みベルト16の離間動作の前に、まずサイド規制部材20,30により、既積載シート束上部を挟み込むことによりシート束上部を保持し、シート束上部の幅方向の整合性を保つ。
次に、引込ベルト退避モータM2を駆動してホルダ17と一体にレバー16cを先端ストッパ側に移動する。ここで、それまで引込みベルト16は、シートPを先端ストッパ14に突き当てることにより図5の(b)に示すように先端ストッパ側に弾性変形している。しかし、このようにレバー16cが移動すると、先端ストッパ側に弾性変形していた引込みベルト16は先端ストッパ側に弾性変形を解消しながら移動し、図5の(c)に示すように、シート上面から離間し、シートと非接触状態となる。
なお、このように引込みベルト16が離間動作によりシートと非接触状態となるとき、それまでシートに圧接していた引込みベルト16によりシート束上部のシートの整合が乱れるように力が働く場合がある。しかし、シートの幅方向の位置はサイド規制部材20,30により規制され、かつシート移送方向は引込みベルト16の離間動作による力を受けても先端ストッパ14により規制されているため、シートは移動することなく、シート束の整列性が確保される。
次に、図5の(d)に示すように、積載トレイ6が下降し、所定の位置まで移動した後に、積載トレイ6及び積載されたシート束の取り出しが可能となる。
このように、既積載シート束を取り出すために積載トレイ6を下降させる前に、引込みベルト16の弾性変形を解消することにより、既積載シート束上部のシートの積載が乱れることを防止することができる。つまり、積載トレイ6を下降させる際、引込みベルト16を先端ストッパ14側に移動させてシートから離間させた後、積載トレイ6を下降させることにより、積載トレイ6に積載されたシートの整合性を保ったまま、シートを取り出すことができる。
なお、これまでの説明においては、引込みベルト16を移動させるための接触部材としてレバーを用いたが、本発明は、これに限らず、接触部材を回転体としても良い。また、本実施の形態では、グリッパ及びグリッパベルトにより構成されたシート移送手段を用いているが、他の構成のシート移送手段を用いても良い。さらに、シートを幅方向にシフトさせて積載する構成のスタッカにも適用することができる。
本発明の実施の形態に係るシート積載装置及びこれを備えた画像形成装置の構成を示す図。 上記画像形成装置に設けられた制御部の制御ブロック図。 上記画像形成装置の画像形成装置本体に接続されたスタッカの構成を示す図。 上記スタッカにおけるシート積載動作を説明する図。 上記スタッカのシート取り出しの際の動作について説明する図。 上記スタッカのシート取り出しの際の動作について説明するフローチャート。 従来の大容量スタッカ装置の構成を示す図。 上記従来の大容量スタッカ装置のシート搬送方向の整合動作を説明する図。
符号の説明
6 積載トレイ
7a,7b グリッパ
8 グリッパベルト
14 先端ストッパ
14a 当接斜面
14b 当接部
16 引込みベルト
16a 駆動ローラ対
16c レバー
20,30 サイド規制部材
100 スタッカ
900 画像形成装置
901 画像形成装置本体
902 画像形成部
M1 引込ベルト駆動モータ
M2 引込ベルト退避モータ
P シート

Claims (6)

  1. シートを積載する昇降可能なシート積載部と、シートをシート積載部上に移送する移送手段とを備えたシート積載装置において、
    前記移送手段により前記シート積載部上に移送されたシートのシート移送方向下流側端に当接してシートのシート移送方向の位置を規制する規制手段と、
    前記移送手段により移送されたシートを前記規制手段に突き当てるベルト状のシート引き込み手段と、
    前記シート引き込み手段を、シートから離間させる離間手段と、を備えたことを特徴とするシート積載装置。
  2. 前記シート積載部を下降させる際、前記離間手段は、前記シート引き込み手段を、前記規制手段側に引っ張りながら前記規制手段に突き当てられたシートから離間させることを特徴とする請求項1記載のシート積載装置。
  3. 前記シート積載部を下降させる際には、前記離間手段により前記シート引き込み手段をシートから離間させた後、前記シート積載部を下降させることを特徴とする請求項1又は2記載のシート積載装置。
  4. 前記離間手段は、前記シート引き込み手段を弾性変形させてシートから離間させるものであり、前記シート引き込み手段の内周面に接触する接触部材と、前記接触部材を前記規制手段側に移動させる移動手段と、を備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のシート積載装置。
  5. 前記シート積載部上に移送されたシートのシート移送方向と直交する幅方向の端部を押圧し、シートの幅方向の位置を規制する側端規制手段を備え、
    前記シート積載部を下降させる際には、前記離間手段による前記シート引き込み手段の離間動作の前に、前記側端規制手段によりシートを挟持することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のシート積載装置。
  6. シートに画像を形成する画像形成部と、画像形成されたシートを積載する請求項1ないし5のいずれか1項に記載のシート積載装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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