JP2010168218A - シート積載装置と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、シートをストッパに突き当てないでグリッパから離脱させて、高速かつ安定した排出積載を実現する。
【解決手段】スタッカ１００は、シートを挟持して排出する排紙ローラ対１１４と、排紙ローラ対によって排出されるシートのシート排出方向の下流端部を保持してシート排出方向下流に移動するタイミングベルト１５０及びグリッパ１５１と、シートが積載されるスタッカトレイ１１２と、排紙ローラ対とタイミングベルト及びグリッパとを制御するスタッカ制御部と、を備えている。スタッカ制御部は、タイミングベルト及びグリッパの移動速度が排紙ローラ対によるシートの排出速度よりも速くなるように排紙ローラ対とタイミングベルト及びグリッパとの少なくとも一方を制御し、移動速度と排出速度との間の速度差によりタイミングベルト及びグリッパからシートを離脱させるようになっている。
【選択図】図７

Description

本発明は、シートを積載するシート積載装置と、このシート積載装置を装置本体に備えた画像形成装置とに関する。

従来、シートに画像を形成する画像形成装置は、装置本体から排出された画像形成済みのシートが大量に積載される特許文献１のシート積載装置を装置本体に備えている場合がある。なお、特許文献１のシート積載装置は、シートを大容量積載できるスタッカと呼ばれるものである。

図１３は、特許文献１に記載のスタッカの概略正面図である。このスタッカ５００は、グリッパ５０３でシートのシート排出方向の下流端部（先端部）を保持して、シートを牽引し、シート積載台５０５に積載するようになっている。すなわち、スタッカ５００は、画像形成装置の装置本体から排出されたシートを入口ローラ５０１で受け入れた後、そのシートの先端部を、グリッパ５０３で把持して、牽引し、ストッパ５０４に衝突させる。シートは、ストッパ５０４に衝突すると、グリッパ５０３から抜け落ちて、シート積載台５０５に積載される。スタッカ５００は、シート積載台５０５に所定枚数のシートが積載されるまで、この動作を繰り返す。符号５０６，５０７で示す部材は、排出された先行シートを押さえ込んで、後続シートの排出の邪魔にならないようにする先端押圧部材、後端押圧部材である。

特許文献２に記載のシート積載装置（以下、スタッカと言う）は、シートの先端部を把持するグリッパを固定部材に当接させて開かせて、シートを解放するようになっている。

特開２００６−１２４０５１号公報 特開２００２−３０２３１７号公報

しかし、特許文献１、特許文献２のスタッカは、グリッパをストッパ、固定部材に突き当てることによってシートを離脱させて、積載している。このため、特許文献１、特許文献２のスタッカに積載されるシートは、グリッパ移動時の水平方向の速度成分が無くなり、シートの自重によりスタッカ上に自然落下させるようになっている。従来のスタッカは、シートが落下する際の空気抵抗によって、シートの落下時間が長く、先行シートの積載完了を待って後続シートの排出を開始する必要があり、シートの積載処理効率が低かった。また、シートが落下する際の空気抵抗によって、落下位置が一定していないことがあり、積載整合性が低かった。そこで、落下するシートを上から押さえ付けて、シートの落下時間を短くかつ一定の落下位置にすることが考えられる。しかし、このような機構を設けるとスタッカが、複雑かつ大型になるという別の課題が生じる。

また、特許文献１のスタッカは、グリッパにシートの先端部を保持した状態でグリッパをストッパに突き当ててグリッパからシートを離脱させる構成になっている。シートの先端部はグリッパに拘束されているため、ストッパがグリッパの慣性力を止める際にシートの先端部に損傷を与えるおそれがあった。特に、画像形成装置の装置本体から高速で送り込まれてくるシートに損傷を与えるおそれがあった。

また、特許文献２のスタッカは、シートをグリッパから離脱させるための機構が複雑であり、装置が大型化かつコストアップしてしまう。

シートの先端部に損傷を与えるおそれのあるシート積載装置を装置本体に備えた画像形成装置は、損傷を受けたシートがある場合、損傷を受けた枚数分だけ、再度、画像形成をしなければならず、生産性が低かった。

本発明は、シートをストッパに突き当てることなくシートの保持を解除して、高速かつ安定した排出積載を実現し、さらに、装置を大型にすることなく、積載処理効率と積載整合性を向上させたシート積載装置を提供することにある。

本発明は、シートに損傷を与えることの少ないシート積載装置を備えて、生産性を向上させた画像形成装置を提供することにある。

本発明のシート積載装置は、シートを挟持して排出する排出手段と、前記排出手段によって排出されるシートのシート排出方向の下流端部を保持してシート排出方向下流に移動する移動手段と、シートが積載される積載手段と、前記排出手段と前記移動手段とを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記移動手段の移動速度が前記排出手段によるシートの排出速度よりも速くなるように前記排出手段と前記移動手段との少なくとも一方を制御し、前記移動速度と前記排出速度との間の速度差により前記移動手段からシートを離脱させる、ことを特徴としている。

本発明の画像形成装置は、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を形成されたシートが積載される上記シート積載装置を備えている、ことを特徴としている。

本発明のシート積載装置は、移動手段の移動速度を排出手段のシート排出速度より速くし、速度差を利用して、シートを移動手段から離脱させるようになっている。このため、本発明のシート積載装置は、積載されるシートが排出の際の慣性によりシート積載手段上に着地するため、高速かつ安定したシート積載が可能となる。

また、本発明のシート積載装置は、離脱したシートを自重落下に頼ることなく、排出手段からのシート排出方向の慣性力によって積載手段に積載するようになっているので、シートの積載時間を短縮してシートの積載処理の能率を高めることができる。

本発明の画像形成装置は、シートに損傷を与えるの少なくしたシート積載装置を備えているので、損傷を受けたシートの枚数分だけ、再度、画像形成をする必要が無くなり、生産性を高めることができる。

本発明の実施形態における、シート搬送方向に沿った画像形成装置の概略断面図である。 図１の画像形成装置全体を制御するコントローラの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における、シート積載装置（スタッカ）を駆動制御するスタッカ制御部の構成と、スタッカ制御部に関連する部分本発明を説明するブロック図である。 シートの排出方向（搬送方向）に沿ったシート積載装置の概略断面図である。 シート積載装置の概略動作説明用のフローチャートである。 グリッパがシートを把持した状態の図である。 グリッパがシートを離脱ポイントまで搬送した状態の図である。 グリッパから離脱したシートがシートストッパに突き当てられるときの状態図である。 グリッパから離脱したシートがシートストッパに突き当たったときの状態図である。 シート引き込みユニットを備えていない場合のシート積載装置の概略断面図である。 シートが積載されたドリーの外観斜視図である。 シート積載装置の動作説明用のフローチャートである。 従来のシート積載装置の概略正面図である。

以下、本発明の実施形態のシート積載装置と、このシート積載装置を装置本体に備えた画像形成装置とを図面に基づいて説明をする。

（画像形成装置）
図１はシート搬送方向に沿った画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置９００は、装置本体９００Ａでシートに画像を形成した後、その画像形成済みシートを装置本体９００Ａに接続されたシート積載装置としてのスタッカ１００に送り込んで積載するようになっている。スタッカ１００は、大量のシートを積載することができるようになっている。装置本体９００Ａは、装置本体の上部に設けられた自動原稿送り装置９５０から画像読取装置９５１に送り込まれた原稿を画像読取装置９５１で読み取って、原稿を複写するようになっている。

なお、装置本体９００Ａは、ユーザによって画像読取装置９５１に載置された原稿を読み取って複写することもできるので、自動原稿送り装置９５０は、必ずしも設ける必要がない。また、装置本体９００Ａは、パソコンやファクシミリから送信されてくる画像情報に基づいてシートに画像を形成することもできるようになっているので、画像読取装置９５１と自動原稿送り装置９５０とは必ずしも設ける必要がない。

装置本体９００Ａの動作を説明する。給紙カセット９０２ａ乃至９０２ｅにセットされたシートＳは、給紙ローラ９０３ａ乃至９０３ｅ、搬送ローラ対９０４によってレジストローラ対９１０に搬送される。

一方、画像読取装置９５１が自動原稿送り装置９５０によって送り込まれた原稿を読み取ったデジタル原稿データに基づいて、露光器９０８が、一次帯電器９０７によって帯電された感光体ドラム９０６をレーザ光で照射して、感光体ドラムに静電潜像を形成する。静電潜像は、現像器９０９によってトナー現像されて、トナー画像となる。感光体ドラム９０６、現像器９０９等は画像形成手段を構成している。

レジストローラ対９１０によって、シートは、シートの先端と感光体ドラム９０６のトナー画像の先端とを合わせられて、感光体ドラム９０６と転写分離帯電器９０５との間に送り込まれる。転写分離帯電器９０５は、シートに転写バイアスを印加して感光体ドラム９０６上のトナー画像をシートに転写する。転写したとき、感光体ドラム９０６に残った残存トナーは、クリーニング装置９１３のブレードで掻き落とされる。感光体ドラム９０６は、表面を清浄にさせられ、次の画像形成に備える。

トナー画像を転写されたシートは搬送ベルト９１１によって定着器９１２に送り込まれる。シートは、定着器９１２によって加熱加圧されてトナー画像が定着される。シートは、そのまま排紙ローラ９１４によりスタッカ１００に搬送されるか、或いは、切替部材９１５により両面反転装置９０１に搬送されて、再度、一方の面に画像を形成される。

（システムブロック図）
次に、画像形成装置全体の制御をするコントローラの構成を説明する。図２は、図１の画像形成装置全体を制御するコントローラの構成を示すブロック図である。

コントローラは、ＣＰＵ回路部２０６を備えている。ＣＰＵ回路部２０６は、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ２０７、ＲＡＭ２０８を内蔵し、ＲＯＭ２０７に格納されている制御プログラムにより各ブロック２０２乃至２０５，２１０を総括的に制御するようになっている。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使用される。

ＤＦ（原稿給紙）制御部２０２は、自動原稿送り装置９５０をＣＰＵ回路部２０６からの指示に基づき駆動制御するようになっている。イメージリーダ制御部２０３は、画像読取装置９５１の不図示のスキャナユニットやイメージセンサなどを駆動制御して、イメージセンサから出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部２０４に転送するようになっている。

画像信号制御部２０４は、イメージセンサ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て、このデジタル信号をビデオ信号に変換し、プリンタ制御部２０５に出力するようになっている。また、画像信号制御部２０４は、外部のコンピュータ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各種処理を施して、そのデジタル画像信号をビデオ信号に変換し、プリンタ制御部２０５に出力するようになっている。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き上述の露光器を駆動するようになっている。

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。操作部２０９は、各キーの操作に対応するキー信号をＣＰＵ回路部２０６に出力するとともに、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ようになっている。

制御手段としてのスタッカ制御部（シート積載装置制御部）２１０は、スタッカ１００に搭載され、画像形成装置のＣＰＵ回路部２０６と情報の授受を行うことによってスタッカ全体の作動制御を行うようになっている。このスタッカ制御部２１０は、様々なモータおよびセンサ等を制御するようになっている。

次に、図３に基づいて、スタッカ１００を駆動制御するスタッカ制御部（シート積載装置制御部）２１０の構成と、スタッカ制御部２１０に関連する部分を説明する。スタッカ制御部２１０は、ＣＰＵ８００、ＲＯＭ８０１、ＲＡＭ８０２などで構成されている。スタッカ制御部２１０は、通信ＩＣ８０４を介して画像形成装置の装置本体のＣＰＵ回路部２０６とデータの交換を行い、ＣＰＵ回路部２０６の指示に基づきＲＯＭ８０１に格納された各プログラムを実行してスタッカ１００を駆動制御するようになっている。

この駆動制御を行うとき、スタッカ制御部２１０に各種センサからの検出信号が取り込まれる。この各種センサとしては、タイミングセンサ１１１、紙面検知センサ１１７、トレイＨＰセンサ１１３、グリッパ検知センサ１５３がある。これらのセンサはスタッカ１００を制御するためのセンサである。スタッカ制御部２１０には、ドライバ８０３が接続され、ドライバ８０３はスタッカ制御部２１０からの信号に基づきモータ１３２乃至１３５や、ソレノイド１３０，１３１を駆動することで、スタッカ１００を制御することになる。

なお、本実施の形態において、スタッカ１００に搭載されたスタッカ制御部２１０によってスタッカ１００を制御する構成について説明した。これに限らず、スタッカ制御部２１０を画像形成装置本体側のＣＰＵ回路部２０６と一体的に設け、画像形成装置本体側から直接、スタッカ１００を制御するようにしても良い。

（スタッカ（シート積載装置））
スタッカ１００について説明する。図４は、シートの排出方向（搬送方向）に沿ったスタッカの概略断面図である。図５は、スタッカの概略動作説明用のフローチャートである。

画像形成装置９００の装置本体９００Ａから排出されたシートは、スタッカ１００の入口ローラ対１０１によりスタッカ１００内に搬送される。シートが搬送される前に、画像形成装置の装置本体９００ＡのＣＰＵ回路部２０６から予めスタッカ制御部２１０にシートの情報が送られて来ている。シートの情報には、シートサイズ、紙種、及びシートの排出先等に関する情報等である。

シートの排出先がスタッカ１００の上部に設けられた、少数枚シート積載のためのトップトレイ１０６の場合について説明する（Ｓ３０１，Ｓ３０２）。入口切替部材１０３が、図３の入口切替部材用ソレノイド１３０により破線の位置に切り替り、シートを搬送ローラ対１０７に案内する（Ｓ３０３）。その後、出口切替部材１０８が、図３の出口切替部材用ソレノイド１３１により破線の位置に切り替り、シートを搬送ローラ対１０４に案内する。シートは、搬送ローラ対１０４に搬送され、トップトレイ排紙ローラ対１０５によりトップトレイ１０６に排出される（Ｓ３０４）。

シートの排出先がスタッカよりも下流側の不図示のシート処理装置に搬送される場合について説明する（Ｓ３０１，Ｓ３０７）。入口切替部材１０３が、図３の入口切替部材用ソレノイド１３０により破線の位置に切り替り、シートを搬送ローラ対１０７に案内する。その後、出口切替部材１０８が出口切替部材用ソレノイド１３１により、実線の位置に切り替る（Ｓ３０８）。シートは、搬送ローラ対１０２に案内されて、搬送ローラ対１０２とスタッカ出口ローラ対１０９と搬送されて、不図示のシート処理装置に送り込まれる。

シートの排出先が積載手段としてのスタッカトレイ１１２の場合（Ｓ３０１，Ｓ３０５）、入口ローラ対１０１によって搬送されたシートは、入口切替部材１０３により排紙ローラ対１１４に案内されて、スタッカトレイ１１２に排出される（Ｓ３０６）。この排出される動作を詳細に説明する。

スタッカ１００は、シートがスタッカ内部に積載されるとき、シートを受け入れるための初期動作を次のように行う。

操作部２０９にユーザによって入力されたシートのサイズ情報が、ＣＰＵ回路部２０６からスタッカ制御部２１０に送られて来る。スタッカ制御部２１０は、シートのサイズ情報を基にして、案内手段としてのシート引込みユニット１１５を不図示の案内部材の案内によって、図３の引き込みユニット用モータ１３２により矢印ＡまたはＢの方向（シート排出方向）に移動させる。このとき、シートを排出する排出手段である排紙ローラ対１１４からストッパ１２１までの距離は、シートサイズ情報に基づくシートの長さのと略同じである。シート引込みユニット１１５に設けられた位置決め部としてのストッパ１２１は、スタッカトレイ１１２に積載されるシートのシート排出方向の下流端（先端）を位置決めするものである。

また、スタッカトレイ１１２は、上面が、図３のスタッカトレイ用モータ１３３により、トレイＨＰセンサ１１３に検知される位置に昇降させられる。スタッカトレイ１１２は、スタッカトレイ用モータ１３３によって昇降する支持部材１３６に載置されて昇降する。整合板１１９は、図３の整合板用のモータ１３４により、シートの幅サイズに応じた位置に待機する。

グリッパ１５１，１５２は、タイミングベルト１５０に支点１５５，１５６を中心に回転自在に取付けられて、ばね１３７，１３８により図６中矢印Ｆ方向に所定の荷重で回転付勢されている。シートは、グリッパ１５１，１５２とタイミングベルト１５０とに把持される。２つのグリッパ１５１，１５２は、タイミングベルト１５０に１８０度間隔で設けられている。タイミングベルト１５０は、図３のタイミングベルト用モータ１３５により時計周り方向に循環して、グリッパ１５１，１５２を矢印Ｇの方向に移動させるようになっている。グリッパ検知センサ１５３は、グリッパ１５１，１５２が通過したことを検知するセンサである。スタッカ制御部２１０は、グリッパ１５１，１５２がグリッパ検知センサ１５３を通過してから所定量、タイミングベルト用モータ１３５を駆動して停止させる。これによって、グリッパ１５１，１５２は、シートを受け入れるシート受入れ位置で停止する。これらの動作が終了することで、初期動作が完了することになる。

なお、グリッパ１５１，１５２を、シート受入れ位置で停止させるのは、排紙ローラ対１１４でシートのシート排出方向の下流端部（先端部）Ｓｂをグリッパ１５１，１５２とタイミングベルト１５０との間に押し込むためである。このとき、グリッパ１５１，１５２をシート受入れ位置で停止させなくても、スタッカ制御部２１０が、グリッパ１５１，１５２の移動速度を排紙ローラ対１１４からのシート排出速度より遅くするようにして、シートをグリッパに保持させてもよい。このため、排紙ローラ対１１４を駆動する不図示のモータの回転速度とタイミングベルト用モータ１３５の回転速度との少なくとも一方を制御する。速度を制御するタイミングは、スタッカ制御部２１０は、グリッパ１５１，１５２がグリッパ検知センサ１５３を通過してから所定量、タイミングベルト用モータ１３５を駆動したタイミングである。したがって、グリッパ１５１，１５２は、グリッパ検知センサ１５３に検知された後、必ずしも、一旦、停止させる必要がない。

以下の説明では、符号１５１で示すグリッパでシートを搬送することについて説明するが、符号１５２で示すグリッパでシートを搬送する場合も同様であるので、そのグリッパ１５２による動作説明は省略する。

なお、グリッパの数は、２つに限定されない。単数、複数の幾つであってもよい。また、グリッパは、複数の場合、等間隔に設ける必要が無いが等間隔の方が好ましい。

グリッパ１５１，１５２、タイミングベルト１５０、タイミングベルト用モータ１３５等は、排紙ローラ対１１４によって排出されるシートの先端部を保持してシートを牽引しながらシート排出方向下流側に移動する移動手段を構成している。しかし、グリッパの代わりに静電気を帯びる不図示の静電ユニットをタイミングベルトに設けて、静電気によってシートの先端部を吸着してシートをシート搬送方向の下流側に搬送してもよい。また、グリッパの代わりにエアー吸引するエアー吸引ユニットをタイミングベルトに設けて、エアーの吸引によってシートの先端部に吸着してシートをシート搬送方向の下流側に搬送してもよい。さらに、グリッパ、静電ユニット、エアー吸引ユニットはタイミングベルトによって移動するようになっているが、タイミングベルトの代わりにタイミングベルトと同様に循環するチェーン、ワイヤであってもよい。さらに、タイミングベルト、チェーン、ワイヤ等の巻き掛け体の代わりにガイドレールを使用してもよい。したがって、移動手段は、グリッパ１５１，１５２、タイミングベルト１５０に限定されるものではない。

図６に示すように、入口ローラ対１０１（図４）から搬送されてきたシートは、入口切替部材１０３により排紙ローラ対１１４に案内される。このとき、シートＳの先端Ｓａが通過したことをタイミングセンサ１１１が検知する。このとき、グリッパ１５１が、停止しているか、排紙ローラ対１１４によるシート排出速度よりも遅い速度で移動しているため、シートの先端部は、グリッパ１５１とタイミングベルト１５０との間にばね１３７に抗して押し込まれてグリッパ１５１に把持される。

スタッカ制御部２１０は、タイミングセンサ１１１の検知動作に基づいて、グリッパ１５１とタイミングベルト１５０との間にシートが押し込まれたタイミングを計って、タイミングベルト用モータ１３５を始動させる。すると、タイミングベルト１５０が時計周り方向に回転して、グリッパ１５１が図中左方向（矢印Ｇ方向）にシートの先端部Ｓｂを牽引しながらシート全体を左方向へ移動させる。

このときの、グリッパ１５１の移動速度と排紙ローラ対１１４によるシート排出速度とは同じに設定されている。このため、図７に示すように、グリッパ１５１は、シートＳの先端部Ｓｂを把持して（保持して）シートを牽引しながらシート排出方向の下流側（矢印Ｇ方向）に移動することになる。

そして、シートＳの先端部Ｓｂは、先端Ｓａがシート引込みユニット１１５の案内部としてのテーパ部１２２に当接する前にグリッパ１５１から離脱（離間）する必要がある。そこで、グリッパ１５１の移動速度（Ｖ１）を速くするか、排紙ローラ対１１４によるシート排出速度（Ｖ２）を遅くするか、もしくは二つの速度（Ｖ１，Ｖ２）を同時に変更するか、制御する。このようにしてグリッパ１５１の移動速度（Ｖ１）と排紙ローラ対１１４のシート排出速度（Ｖ２）に相対的な速度差をつけることによって、シートの先端部Ｓｂをグリッパ１５１から離脱させることができる。

すなわち、Ｖ１＞Ｖ２・・・式（１）
の関係にする必要がある。

このように速度を変更するタイミングは、タイミングセンサ１１１がシートの先端を検知してからシートの長さに応じて行われる。つまり、シートＳの後端部（上流端部）が排紙ローラ対１１４を通過する前に、そしてシートＳの先端部Ｓｂ（上流端部）がシート引込みユニット１１５に到達する前にシートの先端部Ｓｂをグリッパ１５１から離脱させる。そして、先端部Ｓｂに排出方向の慣性力を与えられたシートＳは排紙ローラ対１１４によってスタッカトレイ１１２上に排出される。

また、式（１）の速度関係によってシートがグリッパ１５１の移動中にグリッパ１５１から離脱できるようにするには、グリッパ１５１のグリップ力（シート保持力）が、排紙ローラ対１１４のシート保持力よりも小さく設定されている必要がある。グリッパ１５１のグリップ力は、グリッパ１５１とタイミングベルト１５０との摩擦係数と、グリッパ１５１をタイミングベルト１５０側に回転付勢しているばね１３７の付勢力とによって設定される。また、排紙ローラ対１１４のシート保持力（シートを挟持する力）は、排紙ローラ対１１４の摩擦係数とニップにおけるローラ同士の圧接圧等とによって設定される。

先端部Ｓｂがグリッパ１５１から離脱したシートＳは、図８に示すように、シート引込みユニット１１５のテーパ部１２２と排紙ローラ対１１４の搬送によりスタッカトレイ１１２側に導かれる。このとき、シートＳは、排紙ローラ対１１４によって、排出方向の慣性力を持たされて、自然落下よりも安定した姿勢で素早くスタッカトレイ１１２に着地させられて積載される。このようにすることで、シートＳを高速かつ安定してスタッカトレイ１１２上に排出することが可能となる。また、グリッパに拘束されていないシートＳの慣性力はシートＳの自重によるため小さく、シートＳの先端部Ｓｂがシート引込みユニット１１５のテーパ部１２２、あるいはストッパ１２１に衝突しても損傷することは無い。シートＳの先端部Ｓｂがローレットベルト１１６とスタッカトレイ１１２との間に到達するとシートＳの先端部Ｓｂは、ローレットベルト１１６の回転によりストッパ１２１側に引き込まれる。そして、図９に示すように、シートＳは、スタッカトレイ１１２上に積載されて、先端をストッパ１２１に当接させられる。ローレットベルト１１６は、ゴムや樹脂でリング状に形成されて弾性を備えており、スタッカトレイ１１２に、又はスタッカトレイ１１２にシートが積載されている場合には最上位のシートに圧接するようになっている。また、ローレットベルト１１６は、時計回り方向に不図示のモータによって回転するようになっている。

シートは、斜行している場合、先端Ｓａをストッパ１２１に当接させられて、先端Ｓａがストッパ１２１に当接した状態でローレットベルト１１６の後送り搬送することにより斜行を補正させられる。

また、このときの排紙ローラ対１１４からローレットベルト１１６までの長さ（Ｌ１）は、シートＳの搬送方向長さ（Ｌ２）よりも短くなるように設定されている。このような設定により、シートＳが排紙ローラ対１１４から排出される前にシートＳの先端Ｓａをローレットベルト１１６とスタッカトレイ１１２との間に確実に受け渡すことができる。

シートＳがスタッカトレイ１１２に積載された後、シートの上面が適切な高さ位置になっているかを紙面検知センサ１１７が検知し、必要に応じてスタッカトレイ用モータ１３３を駆動させることによりスタッカトレイ１１２を下降させる。このようにしてシート上面の高さ位置を所定の位置に調節することで、ローレットベルト１１６がローレットベルト１１６とスタッカトレイ１１２との間にシートを引き込む引き込み力（搬送力）を適切な値に保つことができる。

スタッカ制御部２１０は、スタッカトレイ用モータ１３３を制御してスタッカトレイ１１２の高さ調節を行いながら、タイミングベルト用モータ１３５を制御してタイミングベルト１５０を循環させる。そしてスタッカ制御部２１０は、別のグリッパ１５２がグリッパ検知センサ１５３を通過して所定量移動した時点でタイミングベルト用モータ１３５を停止させる。このことによって、グリッパ１５２が、後続のシートを把持できる状態になり、後続のシートを搬送する準備が整う。スタッカ１００は、この制御をスタッカ制御部２１０が繰返し実施することによって、スタッカトレイ１１２上にシートを順次積載することができる。

スタッカ１００によるシート積載動作の制御を、図１２のフローチャートに基づいて説明する。画像形成装置９００の装置本体９００Ａから搬送されてきたシートは、タイミングセンサ１１１を通過して（Ｓ１２３）、排紙ローラ対１１４に搬送され、先端Ｓａが図４、図７の離脱ポイントＨに達する（Ｓ１２５）。すると、スタッカ制御部２１０は、排紙ローラ対１１４を減速回転させてシート排出速度を遅くする（Ｓ１２７）。タイミングセンサ１１１と離脱ポイントＨとの距離はＸｍｍとする。式（１）に基づく排紙ローラ対１１４のシート搬送速度とグリッパ１５１の移動速度との差により、シートＳの先端部Ｓｂがグリッパ１５１から離間（離脱）する（Ｓ１２９）。

その後、排紙ローラ対１１４によりシートが搬送され、シートはストッパ１２１に到達する。このポイントは、タイミングセンサ１１１から、シート長さＬにタイミングセンサ１１１とガイド壁１２７（図４）との距離Ｙ（図４）を加えた距離（Ｌ＋Ｙ）の位置である（Ｓ１３３）。ガイド壁１２７，１２８は、スタッカトレイ１１２に排出されたシートを案内するためと、スタッカトレイ１１２が昇降するとき、スタッカトレイ１１２に積載されたシートの先端と後端との整合が乱れないために設けられたものである。ガイド壁１２７，１２８の間隔は、スタッカトレイ１１２の昇降を許容する間隔に設定されている。シートの先端がストッパ１２１に当接すると略同時にシートの後端部（上流端部）が排紙ローラ対１１４を通過して、シートは、スタッカトレイ１１２に積載される。これによって、スタッカ１００による１枚目のシートの積載が完了する。スタッカ制御部２１０は、排紙ローラ対１１４のシート排出速度を元の速度に戻して（Ｓ１３５）、スタッカ１００を、次のシートを積載できるようにする。

ここでは、排紙ローラ対１１４のシート排出速度を遅くして式（１）が成立するようにしたが、排紙ローラ対１１４のシート排出速度（Ｖ２）を遅くするか、もしくは両方の速度（Ｖ１，Ｖ２）を同時に変更して、式（１）が成立するようにしてもよい。

以上の説明では、シートＳの先端部が案内手段としてのシート排出方向に移動可能なシート引込みユニット１１５のローレットベルト１１６の引き込みとテーパ部１２２の案内とによってストッパ１２１に当接する場合について説明した。しかし、回転体としてのローレットベルト１１６と案内部材としてのテーパ部１２２との少なくとも一方だけ設けられていてもよい。また、図１０に示すように、両方とも設けられていなく、シートの先端がシートストッパユニット１５４のストッパ１２１に当接するようにしてもよい。この場合、排紙ローラ対１１４によりシートＳの搬送速度が十分に減速されていることは言うまでもないが、シートは、排紙ローラ対１１４によって、排出方向の慣性力を持たされて、安定した姿勢で素早くスタッカトレイ１１２に着地させられて積載される。

なお、図１０に示すシートストッパユニット１５４も、不図示のガイド部材に案内されてシート排出方向の位置を、シートの長さに応じて調節できるようになっている。上記の離脱ポイントＨは、案内部材のシート排出方向の上流側近傍に設定されている。

スタッカトレイ１１２に所望の枚数のシートが積載されると、図３のスタッカ制御部２１０がスタッカトレイ用モータ１３３を制御して、スタッカトレイ１１２を支持して昇降する図４の支持部材１３６を下降させる。支持部材１３６の下降に伴ってスタッカトレイ１１２も下降し、支持部材１３６がドリー（台車）１２０の支持面１２０ａ，１２０ｂの間に下降すると、スタッカトレイ１１２は、支持面１２０ａ，１２０ｂに載置される。このとき、スタッカトレイ１１２は、ドリー１２０上に配置されているピン等の固定機構によってドリー１２０に固定される。

図１１は、シートが満載されているスタッカトレイ１１２が、ドリー１２０に積載された図である。ドリー１２０は、４個のキャスタ１２５を有しており、ユーザが把手１２６を押して移動できるようになっている。このため、スタッカトレイ１１２にシートが満載されていても、ドリーによってシートをシート積載装置から容易に搬出することができる。

なお、スタッカトレイは、１つであるが、シート排出方向に複数に分割されていてもよい。この場合、シートサイズに応じて、使用するスタッカトレイを選択し、その選択したスタッカトレイにシートを積載して、ドリーで搬出するようにしてもよい。

以上説明したように、シートは、グリッパ１５１，１５２がシートの先端部を保持し、排紙ローラ対１１４がシートのシート搬送方向の上流側部分を保持することによって搬送される。この状態でシートは離脱ポイントＨ近くまで搬送される。その後、スタッカ制御部２１０は、排紙ローラ対１１４を駆動するモータとグリッパ１５１，１５２を移動させるタイミングベルト用モータ１３５を制御し、グリッパ１５１，１５２の移動速度が排紙ローラ対１１４のシート排出速度より速くなるようにする。この結果、シートの先端部がグリッパから抜き取られて離脱させられる。その後、スタッカ制御部２１０は、グリッパから離脱したシートを排紙ローラ対１１４によってスタッカトレイ１１２に排出する。

このように、スタッカは、シートをグリッパから離脱させるとき、グリッパの移動速度と排紙ローラ対のシート排出速度との速度差を利用してシートをグリッパから抜き取るようになっている。このため、スタッカは、従来と異なってシートの先端部をストッパに突き当てる必要が無いので、次の効果を奏する。

シートに損傷を与えることが少なくなる。特に、薄シートの場合、ストッパに突き当てることによって生じる変形、損傷を回避することができる。また、技術の進歩により高速化された画像形成装置の装置本体から排出される高速のシートであっても、シートに損傷を与えることが少なくなる。

さらに、従来発生していた、シートの先端部がストッパに突き当たったときの衝突音が発生しなくなり、その分、スタッカの動作音を小さくすることができる。

また、シートをグリッパから抜き取るため、シートをストッパに突き当ててグリッパから離脱させていた従来の場合よりも、離脱のタイミングが正確になり、積載手段に対するシートの積載位置を一定にして、シートの積載整合性を向上させることができる。

グリッパから抜き取られたシートは、自然落下によらないで、排紙ローラ対１１４によってスタッカトレイ１１２に積載されるようになっているので、シートは、シート排出方向への慣性力を受けて、安定した姿勢で速やかにスタックトレイに積載される。このため、シートの落下時間を短縮しかつ一定にすることができて、シートの積載処理効率と積載整合性とを向上させることができる。

さらに、排紙ローラ対１１４によってスタッカトレイ１１２に積載されるようになっているので、スタッカトレイ１１２に積載されるシートをスタッカトレイ１１２に押さえ込む装置を必要としないので、装置の構造の複雑化、大型化を防止することができる。

また、シート引込みユニット１１５を設けることによって、ローレットベルト１１６の引き込みとテーパ部１２２の案内との少なくとも一方の作用によって、シートを強制的に落下方向の分力を与えることができる。このため、シートの自重落下に頼ることなくシートの積載をできるため、シートの積載処理効率と積載整合性とを向上させることができる。

画像形成装置９００は、シートに損傷を与えるの少なくしたスタッカ１００を備えているので、損傷を受けたシートの枚数分だけ、再度、画像形成をする必要が無くなり、生産性を高めることができる。

Ｓ シート
Ｓａ シートの先端
Ｓｂ シートの先端部
Ｖ１ グリッパの移動速度
Ｖ２ 排紙ローラ対の搬送速度
Ｈ 離脱ポイント
１００ スタッカ（シート積載装置）
１１２ スタッカトレイ（積載手段）
１１４ 排紙ローラ対（排出手段）
１１５ シート引込みユニット（案内手段）
１１６ ローレットベルト（回転体）
１２１ ストッパ（位置決め部）
１２２ テーパ部（案内部材）
１３７，１３８ ばね
１５０ タイミングベルト（移動手段）
１５１，１５２ グリッパ（移動手段）
１５３ グリッパ検知センサ
１５４ シートストッパユニット
２１０ スタッカ制御部（シート積載装置制御部、制御手段）
９００ 画像形成装置
９００Ａ 画像形成装置の装置本体
９０６ 感光体ドラム（画像形成手段）

Claims (15)

1. シートを挟持して排出する排出手段と、
   前記排出手段によって排出されるシートのシート排出方向の下流端部を保持してシート排出方向下流に移動する移動手段と、
   シートが積載される積載手段と、
   前記排出手段と前記移動手段とを制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記移動手段の移動速度が前記排出手段によるシートの排出速度よりも速くなるように前記排出手段と前記移動手段との少なくとも一方を制御し、前記移動速度と前記排出速度との間の速度差により前記移動手段からシートを離脱させる、
   ことを特徴とするシート積載装置。
2. 前記移動手段のシート保持力は、前記排出手段のシート保持力よりも小さく設定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート積載装置。
3. 前記積載手段に積載されるシートのシート排出方向の下流端を位置決めする位置決め部と、シートを前記位置決め部に向けて案内する案内部と、を有する案内手段を備え、
   前記移動手段からシートが離脱する位置は、前記案内部のシート排出方向の上流である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート積載装置。
4. 前記案内部は、シートを前記位置決め部に向けて案内するテーパ部である、
   ことを特徴とする請求項３に記載のシート積載装置。
5. 前記案内部は、シートを前記位置決め部に向けて移動させる回転体である、
   ことを特徴とする請求項３に記載のシート積載装置。
6. 前記案内手段は、シート排出方向に移動可能である、
   ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のシート積載装置。
7. 前記積載手段に積載されるシートのシート排出方向の下流端を位置決めする位置決め部を備え、
   シートが前記移動手段から離脱する位置が、前記位置決め部のシート排出方向の上流である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート積載装置。
8. シートを挟持して排出する排出手段と、
   前記排出手段によって排出されるシートのシート排出方向の下流端部を保持してシート排出方向下流に移動する移動手段と、
   シートが積載される積載手段と、
   前記積載手段に積載されたシートのシート排出方向の下流端を位置決めする案内手段と、
   前記排出手段と前記移動手段とを制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記移動手段がシートを保持して移動中、シートのシート排出方向の下流端が前記案内手段に到達する前に前記移動手段からシートを離脱させるよう制御する、
   ことを特徴とするシート積載装置。
9. 前記移動手段のシート保持力は、前記排出手段のシート保持力よりも小さく設定されている、
   ことを特徴とする請求項８に記載のシート積載装置。
10. 前記案内手段は、前記積載手段に積載されるシートのシート排出方向の下流端を位置決めする位置決め部と、シートを前記位置決め部に向けて案内する案内部とを備え、前記移動手段からシートが離脱する位置は、前記案内部のシート排出方向の上流である、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載のシート積載装置。
11. 前記案内部は、シートを前記位置決め部に向けて案内するテーパ部である、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のシート積載装置。
12. 前記案内部は、シートを前記位置決め部に向けて移動させる回転体である、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のシート積載装置。
13. 前記案内手段は、シート排出方向に移動可能である、
    ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のシート積載装置。
14. 前記案内手段は、前記積載手段に積載されるシートのシート排出方向の下流端を位置決めする位置決め部を備え、シートが前記移動手段から離脱する位置が、前記位置決め部のシート排出方向の上流に設定されている、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載のシート積載装置。
15. 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を形成されたシートが積載される請求項１乃至１４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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