JP4138722B2 - シート堆積装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート堆積装置に関する。

画像形成装置などから出力されるシートを堆積させるシート堆積装置では、排出されたシートの順序を保持しながら所定位置に整然と堆積させること、即ち良好なスタッキング性が求められる。このために、排出シートが排出方向の上流側に飛び出さないようにするシート押さえアームをシート受け台に配置する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、枚数の多少にかかわらず、堆積可能なシートの枚数には限りがある。このため、排出されたシートが満杯になりそうになったら堆積されたシートを取り除くようにユーザに促したり、画像形成装置からのシートの排出を停止させたりするためにシートの堆積状態を検知することが望ましい。そして、これらの検知を単純な構成で実施できる手法が望まれている。
特開昭６４−８１８０号公報

前述のシート押さえアームは、排紙トレイ上にシートが１枚堆積された状態から満杯に至るまで、全ての堆積状態でシートを適度な力で押さえてずれを防ぎ、しかも新たに排出されたシートの進行を妨げないようにシートの押圧力を設定する必要がある。このようなシート押さえアームは、その機構が複雑になりがちであった。

特に、近年装置のコンパクト化に伴って、装置の外観形状を“コ”の字型に形成し中央部の空間に排出されたシートを堆積させる複合機が多くなっている。このような複合機では限られた大きさの領域へ排出されるシートについて十分なシート堆積枚数と良好なスタッキング性が得られるシート堆積装置が特に望まれている。また、プリンタ、コピア、ファックスなどの複数の印字処理モードに応じてシートの排出先を分岐させて仕訳する“可動式ジョブセパレータ”などがシート堆積装置として装備されることが多い。

従来は、シート堆積状態の検知とスタッキング性向上のための機構はそれぞれ別のものであった。しかし、装置のコンパクト化への要望が一層強まるにつれて、構造の単純化、小型化が望まれている。さらに、可動式ジョブセパレータのように装置が複数のシート堆積部を有する場合にも対応できる構造が好ましい。

この発明は、単純な構造で良好なスタッキング性が得られ、複数のシート堆積状態を検知することができるシート押さえアームを提供するものである。また、この発明のシート押さえアームは、可動式ジョブセパレータのように装置が複数のシート堆積部を有する場合にも対応できる単純な構造を有する。

この発明は、シート排出部で搬送されて排出されたシートを整合して排紙トレイ上に堆積させるための少なくともその一部がたわみ性を有するシート押さえアームであって、前記アームは、その一方の端をアーム支持部材に取り付けるための支持端と、排紙トレイ上に堆積されたシートを直接もしくは接触部材を介して押圧する自由端と、支持端と自由端との間に形成された屈曲部とを備え、前記アームが、そのたわみ性によって排紙トレイに堆積されたシートへの押圧力と、排出されたシートの先端がアームに衝突したときにシートへの反発力を付与し得ることを特徴とするシート押さえアームを提供する。

この発明のシート押さえアームは、アームのたわみ性によって排紙トレイに堆積されたシートへの押圧力と、排出されたシートの先端がアームに衝突したときにシートへの反発力を付与し得るので、単純な構造で広範なサイズのシートに対して良好なスタッキング性が得られ、可動式ジョブセパレータのように複数のシート堆積部を有する装置にも適用することができる。

この発明のシート押さえアームは、シート排出部で搬送されて排出されたシートを整合して排紙トレイ上に堆積させるための少なくともその一部がたわみ性を有するシート押さえアームであって、前記アームは、その一方の端をアーム支持部材に取り付けるための支持端と、排紙トレイ上に堆積されたシートを直接もしくは接触部材を介して押圧する自由端と、支持端と自由端との間に形成された屈曲部とを備え、前記アームが、そのたわみ性によって排紙トレイに堆積されたシートへの押圧力と、排出されたシートの先端がアームに衝突したときにシートへの反発力を付与し得ることを特徴とする。
ここで、アームがたわみ性を有するとは、アームが外部からの力を受けて弾性変形可能であることをいう。外部の力とは、例えば、アームがシート堆積装置に取り付けられた状態で堆積されたシートによって自由端が上方に押し上げられる力であってもよく、あるいは排出されたシートの先端がアームに衝突することによってアームに加わる力であってもよい。

前記押さえアームが、１つの弾性体からなる部材であってもよい。このようにすれば、アームをより単純な構造で実現することができる。
また、前記押さえアームが、許容堆積量以下のシート堆積状態でアーム自由端の下を通過するシートの進行を妨げない程度の押圧力をシートに加えるようにそのたわみ性とアームの形状とが選択されてもよい。このようにすれば、排紙トレイ上に排出された１枚目のシートから排紙トレイが満杯になるまでのすべての堆積量の範囲において良好なスタッキング性シートを堆積させることができる。

さらに、前記アームの形状は、アームの支持端の水平方向に対する取り付け角と、アーム支持端から屈曲部までの間でたわみ性を有する部分の長さと、屈曲部からアーム自由端までの間でたわみ性を有する部分の長さとを考慮して決定されてもよい。このようにすれば、シートの押圧力に対して特に大きな影響を及ぼす要素を考慮してアームの形状が決定されるので、シートへの最適な押圧力を効率的に見出すことが期待される。

あるいはまた、前記押さえアームが、シート排出部からの搬送力をシートが受けない状態でシート先端がアームに衝突した場合にシートがアームからの反発力を受けて排出方向への移動速度を減じるかあるいは反対方向へ移動しながら自然落下するようにそのたわみ性とアームの形状が選択されもよい。このようにすれば、排紙トレイ上に排出された１枚目のシートから満杯になるまで、いずれのシートも良好に堆積させることができる。

また、前記アームの形状は、アームの屈曲部を挟む両辺のなす角度を考慮して決定されてもよい。あるいはまた、前記アームの形状は、アームの屈曲部からシートがアームに衝突する点までの間でたわみ性を有する部分の長さを考慮して決定されてもよい。このようにすれば、シートの先端がアームに衝突したときにシートが受ける反発力に大きな影響を及ぼす要素を考慮してアームの形状が決定されるので、シートへの最適な押圧力を効率的に見出すことが期待される。

前記押さえアームの自由端は、湾曲部を有するかあるいは接触部材として回動自在のコロが取り付けられ、前記湾曲部あるいはコロが自由端の下を通過するように構成されていてもよい。このようにすれば、アームの自由端でシートの搬送を阻害せず、またシートの表面を傷つけることもない。

また、この発明は、シートを搬送して排出させるシート排出部と、排出されたシートを整合して堆積させる排紙トレイと、前述のシート押さえアームとを備えてなるシート堆積装置を提供する。この発明のシート堆積装置は、前述の単純な構造のシート押さえアームを備えるので、シート堆積装置自体の構造を単純化することができる。従って、可動式ジョブセパレータのように複数のシート堆積部を有するシート堆積装置に適用した場合に、特に単純な構造の装置を実現できるので好ましい。

さらに、前記シート堆積装置は、シート押さえアームが、排紙トレイに堆積されたシートの状態を検知する第１および第２堆積センサをさらに備え、シート押さえアームは、排紙トレイ上にシートが堆積されるにつれてその自由端が上昇する際に、屈曲部が上限位置に達したときに第１堆積センサをオンした後、屈曲部が上限位置で規制された状態でさらに屈曲部から自由端側がたわんで上昇し、シート押さえアームの自由端が上限位置に達したときに第２堆積センサをオンし、これによって排紙トレイに堆積されたシートの複数段階の堆積状態が検知できるように構成されていてもよい。このようにすれば、単純な構造のアームをシートのスタッキング性の向上と、堆積状態の検知とに利用することができ、単純な機構で両方の機能を実現することができる。
以下、図面に示す実施形態に基づいて、この発明を詳述する。

（実施の形態１）
この実施の形態では、この発明に係るシート堆積装置と、それを備えてなる画像形成装置の一形態の全体構造について以下に説明する。
図６は、この実施の形態の画像形成装置の構成例を示す説明図である。図６に示すように、この実施の形態の画像形成装置は、大別してスキャナー部、印字部、および、その他の部位であるシート搬送部から構成されている。

スキャナー部は、原稿に光を照射し、その反射光から、原稿の画像に応じた画像データを生成するものである。印字部は、スキャナー部が生成した画像データに基づいて可視像を形成し、この可視像を所定の転写シート（シート）に印字するものである。シート搬送部は、印字部にシートを供給するとともに、印字済のシートを排紙するためのものである。さらに、シート搬送部は、本画像形成装置の特徴的な構成であるローラ駆動機構を備えているが、この構成については後述する。

次に、本画像形成装置の各部の構成について説明する。まず、スキャナー部について説明する。スキャナー部は、上面に透明なガラスからなる原稿台１０１を有している。そして、この原稿台１０１の下方には、スキャナー光学系が配されている。このスキャナー光学系には、露光用光源１０２、反射鏡１０３、結像レンズ１０４と光電変換素子（ＣＣＤ）１０５が備えられている。露光用光源１０２は、原稿台１０１上に載置された原稿に光を照射するための光源１０２である。反射鏡１０３は、原稿からの反射光を、例えば図中に直線で示すように、結像レンズ１０４およびＣＣＤ１０５へ導くものである。ＣＣＤ１０５は、結像レンズ１０４によって結像された反射光を受光し、この反射光に応じた電気信号を画像信号として生成するものである。

次に、印字部およびシート搬送部について説明する。印字部は、感光体ローラ１１１、帯電部１１２、現像部１１３、転写チャージャ１１４、定着ローラ１１５、クリーニング装置１１６、図示しないレーザースキャンニングユニット（ＬＳＵ）１１７と定着紙検知スイッチを備えている。感光体ローラ１１１は、ドラム形状の感光体ローラ１１１であり、後述主搬送路１２１を搬送されるシートが感光体ローラ１１１と同速度でその表面に接するように回転駆動される。帯電部１１２は、感光体ローラ１１１の表面を所定の電位に帯電させるものである。ＬＳＵ１１７は、帯電された感光体ローラ１１１の表面上に、感光体ローラ１１１の回転軸と平行な方向にレーザー光を走査させて露光することにより、感光体ローラ１１１の表面に、スキャナー部から読み込まれた原稿の画像信号に応じた静電潜像を形成するものである。現像部１１３は、ＬＳＵ１１７を用いて感光体ローラ１１１の表面に形成した静電潜像を現像ローラ１１８によって現像し、感光体ローラ１１１の表面上にトナー像（顕像）を形成するものである。転写チャージャ１１４は、感光体ローラ１１１上のトナー像をシートに転写するものである。定着ローラ１１５は、印字後のシートに転写された未定着のトナー像を、シート上に熱定着させるものである。定着紙検知スイッチは、シートが定着ローラ１１５を通過したことを検知するものである。
クリーニング装置１１６は、トナー像がシートに転写された後、感光体ローラ１１１の表面に残留したトナーを除去するものである。

また、シート搬送部は、主搬送路１２１、副搬送路１２２、固定給紙カセット１２３、ピックアップローラ１２４、レジストローラ１２５、ガイド部材１２６、排紙口１２７、排紙ローラ１２８および搬送ローラ１２９と図示しないレジスト前検知スイッチを備えている。固定給紙カセット１２３は、印字にかかるシートを収納するためのものである。
ピックアップローラ１２４は、固定給紙カセット１２３から、シートを１枚毎に出紙するための半月状のローラである。レジスト前検知スイッチは、ピックアップローラ１２４によって搬送されたシートが主搬送路１２１上の所定の位置を通過したことを検知し、所定の検知信号を出力するためのものである。レジストローラ１２５は、主搬送路１２１を搬送されてきたシートをいったん保持するものである。そして、感光体ローラ１１１上のトナー像の先端をシートの先端に同期させて転写できるように、感光体ローラ１１１の回転にあわせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有する。すなわち、レジストローラ１２５は、レジスト前検知スイッチが出力した検知信号に基づいて、感光体ローラ１１１上のトナー画像の先端がシートにおける印刷範囲の先端と同期するように、シートを搬送する。

排紙ローラ１２８は、排紙口１２７の近傍に備えられ、定着ローラ１１５から出紙されたシートを、第１排紙トレイ１３０あるいは第２排紙トレイ１３１（スキャナー部の下方の、固定給紙カセット１２３の上部に配置されている可動型トレイ）に排出するためのローラである。また、排紙ローラ１２８は、ガイド部材１２６および副搬送路１２２とともに、裏面印字機構としての機能を有する。すなわち、通常の片面印字では、ガイド部材１２６は、図６におけるＢ方向に配置され、主搬送路１２１から排紙ローラ１２８へシートを搬送できるようになっている。一方、シートの両面に印字を行う場合、シートの第１面に対する印字が終了し、主搬送路１２１からシートの後端が排出されたときに、ガイド部材１２６をＡ方向に回転し、排紙ローラ１２８から逆送されるシートを副搬送路１２２へ導くように配置する。排紙ローラ１２８は、定着ローラ１１５から出紙されたシートの後端部がガイド部材１２６を通過するまで順方向（排紙口１２７からシートを出紙する方向）に回転した後、逆方向に回転する。これにより、シートは、ガイド部材１２６を通過して副搬送路１２２へ運ばれ、搬送ローラ１２９によって再びレジストローラ１２５まで搬送され、第２面（裏面）に印字がされる。

第１排紙トレイ１３０は、シート押さえアーム２１の自由端部に取り付けられたコロが接する部分よりも排出方向に対して上流側に特に大きな傾斜部を設けている。また、第２排紙トレイ１３１についても、シート押さえアーム１１の自由端部に取り付けられたコロが接する部分よりも排出方向に対して上流側に特に大きな傾斜部を設けている。これらの傾斜部は、後述するように第１サイズおよびそれよりも小さなサイズのシートのスタッキング性を確保するために作用する。ただし、第１サイズおよびそれよりも大きなサイズのシートについては、シート押さえアーム１１，２１の作用によってスタッキング性が向上するので、アーム自由端部に取り付けられたコロが接する部分より下流側には、大きな傾斜を設ける必要がない。

（実施の形態２）
この実施の形態では、シート押さえアームと排紙トレイとの作用によって堆積シートの良好なスタッキング性を確保する第１の形態について説明する。
図１は、この発明のシート押さえアームを備えたシート堆積装置において、排出された第１サイズのシートが堆積される様子を示す説明図である。図１は、排出されたシートが第１排紙トレイ１３０に堆積される場合を示している。第１排紙トレイ上には、屈曲部を有した「く」の字形のシート押さえアーム２１が配置されている。アーム２１の一端は、第２排紙トレイ１３１の下方に配置されたアーム支持部２２に固定されており、他端はコロを介して第１排紙トレイ１３０に接している。アーム２１はたわみ性を有し、その弾力で自由端のコロは第１排紙トレイ１３０に押圧されている。

第１サイズのシートに対するアーム２１と第１排紙トレイ１３０との作用は、以下のとおりである。先端が排紙ローラ１２８を通過して搬送されるシートＳ１は、先端が排紙ローラを通過した後も排紙ローラ１２８から受ける搬送力とシートの「こし」とによって進行方向を略水平方向に保ったまま矢印Ｃの方向へ移動する。やがて、シートＳ１の後端が排紙ローラ１２８から離れ、排紙ローラの搬送速度を初期速度として略水平方向へ飛び出した後、先端部がシート押さえアーム２１に衝突する。アーム２１は弾性を有するので、シートＳ１は、その弾性によって図１（ａ）に示すように、アーム２１から矢印Ｄの方向の反発力を受け、水平方向の速度を減じるか、あるいは反対方向への力を受ける。これによって、シートＳ１は排出方向への速度を失い、図１（ｂ）に示すように第１排紙トレイ１３０上に自然落下する。第１排紙トレイには傾斜が設けられているので、シートＳ１は自重の作用によって矢印Ｅで示しされた上流側へすべり、図１（ｃ）に示すように第１排紙トレイ１３０の一端にあるシート規制部３５に当たって静止する。次に排出されたシートＳ２も同様の過程を経て第１排紙トレイ１３０のシート規制部３５に一端が当たるようにしてシートＳ１の上に堆積される。このようにして、第１排紙トレイ１３０上に、第１サイズのシートが整然と堆積される。

前述のように、第１サイズのシート後端が排紙ローラ１２８を離れて略水平状態で飛び出した状態でシートの先端が衝突する位置にアーム２１を配置し、また、当該シートの先端がアーム２１との衝突によって排出方向の速度を減じるか反対方向へ戻りながら落下するように衝突前のシート進行方向と衝突部のアーム２１とがなす角度、特にアーム２１の屈曲角度を設定し、またシートが排出方向の速度を減じるか反対方向へ移動するような反発力を受けるようにアーム２１のアーム支持部２２への取り付け角度およびアームのたわみ性による弾力を設定することにより第１サイズのシートについての良好なスタッキング性が確保できる。

図３は、排出された第１サイズのシートＳ７が第２排紙トレイ１３１に堆積される場合を示している。この場合も、第１サイズのシート後端が排紙ローラ１２８を離れて略水平状態で飛び出した状態でシートの先端が衝突する位置にアーム１１を配置し、また、当該シートの先端がアーム１１との衝突によって排出方向の速度を減じるか反対方向へ戻りながら落下するように衝突前のシート進行方向と衝突部のアーム１１とがなす角度、特にアーム１１の屈曲角度を設定し、またシートが排出方向の速度を減じるか反対方向へ移動するような反発力を受けるようにアーム１１のアーム支持部１２への取り付け角度およびアームのたわみ性による弾力を設定することにより第２排紙トレイ１３１に排出される第１サイズのシートについての良好なスタッキング性が確保できる。

（実施の形態３）
この実施の形態では、シート押さえアームと排紙トレイとの作用によって堆積シートの良好なスタッキング性を確保する第２の形態について説明する。
図２は、この発明のシート押さえアームを備えたシート堆積装置において第１サイズよりも大きい第２サイズのシートＳ３が排出されて堆積される様子を示す説明図である。なお、この明細書中で、シートのサイズの大小はシートの排出方向の長さについての大小をいい、排出方向と直交する方向の大小は問わない。第２サイズのシートに対するアーム２１と第１排紙トレイ１３０との作用は、以下のとおりである。

先端が排紙ローラ１２８を通過して搬送されるシートＳ３は、先端が排紙ローラを通過した後も排紙ローラ１２８から受ける搬送力とシートの「こし」とによって進行方向を略水平方向に保ったまま矢印Ｆの方向へ移動する。シートＳ３の場合は、後端が排紙ローラ１２８から離れる前、従ってシート排出方向への搬送力を有した状態で先端部がシート押さえアーム２１に衝突して図２（ａ）に示すように、アーム２１の弾性によって矢印Ｇで示すような、シート排出方向の下流側かつ下向きの反発力を受ける。これによってシートＳ３の先端部は、アーム２１に沿って降下した後、第１排紙トレイ１３０に当たり、第１排紙トレイ１３０に沿ってアーム２１の自由端部の下を通過する。シートＳ３の後端が排紙ローラ１２８を離れるまでは、排紙ローラ１２８からの搬送力とシートＳ３の「こし」によってシートＳ３の先端は第１排紙トレイ１３０に沿って図２（ｂ）に示すように排出方向の下流側へ進行する。シートＳ３の後端が排紙ローラ１２８から離れると、シートＳ３は、排紙ローラ１２８からの搬送力を失う。このとき、シートＳ３は、アーム２１の自由端部に取り付けられたコロで押さえられているため、第１排紙トレイ１３０との摩擦力によって制動がかかり、シート排出方向への進行を停止する。（図２（ｃ））。アーム２１の自由端部に取り付けられたコロよりも上流側のシート部分は、図２（ｄ）の矢印Ｈで示すように第１排紙トレイ１３０上に自然落下する。続けて排出されるシートＳ４も同様の経過を経て第１排紙トレイ１３０のシートＳ３上に堆積される。このようにして、第１排紙トレイ１３０上に、第２サイズのシートが整然と堆積される。

前述のように、第２サイズのシート後端が排紙ローラ１２８を離れる前にシートの先端が衝突する位置にアーム２１を配置し、さらに、当該シートの先端がアーム２１との衝突によってアームに沿って下方に降下して自由端部の下を通過するように衝突前のシート進行方向と衝突部のアーム２１とがなす角度、特にアーム２１の屈曲角度を設定し、またシートが自由端の下方を進行する際にシートの進行を妨げず、かつシート後端が排紙ローラ１２８を離れた後に制動がかかるようにシート支持部２２へのアーム２１の取り付け角度とアーム２１のたわみ性による弾力を設定することにより第２サイズのシートについても良好なスタッキング性が確保できる。

図４は、排出された第２サイズのシートＳ９が第２排紙トレイ１３１に堆積される場合を示している。この場合も、第２サイズのシート後端が排紙ローラ１２８を離れる前にシートの先端が衝突する位置にアーム１１を配置し、さらに、当該シートの先端がアーム１１との衝突によってアームに沿って下方に降下して自由端部の下を通過するように衝突前のシート進行方向と衝突部のアーム１１とがなす角度、特にアーム１１の屈曲角度を設定し、またシートが自由端の下方を進行する際にシートの進行を妨げず、かつシート後端が排紙ローラ１２８を離れた後に制動がかかるようにシート支持部１２へのアーム１１の取り付け角度とアーム１１のたわみ性による弾力を設定することにより第２排紙トレイ１３１に排出される第２サイズのシートについても良好なスタッキング性が確保できる。

（実施の形態４）
この実施の形態では、シート押さえアームの実施の一態様について説明する。図５は、この発明のシート押さえアームの実施の一形態を示す説明図である。図５（ａ）、（ｂ）は、シート押さえアーム１１の自由端にコロ１７が取り付けられたものを示している。図５（ａ）は、アーム１１をシートの排出方向に直交する方向から見た図であり、図５（ｂ）は、アーム１１をシートの排出方向に平行な方向から見た図である。また、図５（ａ）のコロ１７は、図５（ｂ）に示すＱ−Ｑ’の方向から見たときの断面を示し、アーム１１の形状が理解しやすいようにしている。コロ１７は、アーム１１に対して回動自在に取り付けられ、コロ１７で上方からシートを押圧する。押圧されたシートが排紙方向に進行するときコロ１７が回動してシートの進行を妨げたりシートの表面にコロの跡を残したりしないようになっている。また、図５（ｃ）は、アーム１１の自由端が湾曲した形状をしており、アーム１１が上方からシートを押圧するときに、その湾曲部の滑らかな部分がシートに接する。従って、押圧されたシートが排紙方向に進行するときシートの進行を妨げたりシートの表面にアーム１１の跡を残したりしないようになっている。

アーム１１はたわみ性を有する材質で一体に形成されている。アーム１１は、例えば燐青銅板やステンレスなどの板を加工してもよい。アーム１１自由端と反対側の支持端は、支持部材にネジ６１ａ、６１ｂで固定できるようにネジ穴が設けられている。そして、アーム１１は、支持端が水平方向に対して角度αをなして取り付けられる。アーム１１の支持端と自由端の間には、上側に凸の形状になるようにアーム１１を屈曲させた屈曲部が形成されている。屈曲部は、その両側のアーム１１の辺が１８０度よりも小さい角度βで屈曲部を挟むように形成されている。

前記の屈曲部は、アーム１１の支持端から距離Ｌ１だけ離れたところに設けられている。さらに、屈曲部から自由端側へ距離Ｌ２だけ離れたところには、アーム１１がシート堆積装置に取り付けられた状態で、排出された第１サイズのシートの先端が衝突することが想定される衝突点Ｍがある。衝突点Ｍは、アーム１１を設計する上で仮想的に設けられた点であるが、実際にアーム１１がシート堆積装置に取り付けられた状態でも、第１サイズのシートは衝突点Ｍの付近にシートの先端部が衝突するように排紙ローラに対して配置される。

アーム１１は、それがシート堆積装置に取り付けられた状態で、排紙トレイ上の第２サイズのシートを上方から押圧する。このとき、排紙トレイ上に１枚目のシートが堆積された状態から、満杯になるまでのすべてのシート堆積量に対して堆積されたシートを適度な押圧力で押圧することが必要である。ここで、適度な押圧力とは、アーム自由端の下をシートが搬送される場合、シートの進行を妨げないがシートが搬送力を受けなくなったときには制動がかかり、シートが飛び出すことなく停止する程度の押圧力である。最適な押圧力は、シートの種々の条件、例えばサイズ、表面の状態、コシの強さなどによって影響され、最適範囲が変わるので、アームの設計条件を定量的に示すことはむずかい。従って、アームの設計は、実際の装置に合わせて試行錯誤的に行われる状況にあるが、いくつかの定性的な設計指針は明らかである。即ち、アーム１１の支持端の水平方向に対する取り付け角αと、アーム支持端から屈曲部までの間でたわみ性を有する部分の長さＬ１と、屈曲部からアーム自由端までの間でたわみ性を有する部分の長さＬ２とが、シートへの押圧力に及ぼす影響が特に大きい。アームの支持端から屈曲部までの部分は、屈曲部から自由端までの部分に比べて堆積されるシートに対して平行に近いので、屈曲部が自由に移動する状態では、前記長さＬ１で示される部分のたわみがシートへの押圧力に占める割合が大きいからである。しかし、シートの堆積量が増えて屈曲部が上方の規制部材に規制された状態で、さらにシートが堆積されるように構成される場合には、前記長さＬ２で示される屈曲部から自由端までの部分のたわみ性によってシートへの押圧力が決まるからである。これらの設計要素に注目して試行錯誤を行うことによりシートへの最適な押圧力を効率的に見出すことが期待される。

また、アーム１１は、それがシート堆積装置に取り付けられた状態で、第１サイズのシート先端部がアームに衝突した場合に、アームからの反発力を受けたシートが排出方向への移動速度を減じるかあるいは反対方向へ移動しながら自然落下するように配置されることが必要である。また第２サイズのシートが排紙ローラに搬送されながらその先端部がアームに衝突した場合は、アーム１１からの反発力を受けたシートの先端部が、下方に降下するように配置されることが必要である。

アーム１１からの反発力を受けたシートの先端部が前述のように移動な挙動をとるようにするには、アーム１１の外にシートを搬送する排紙ローラの搬送速度、シートのサイズ、シートのコシの強さなど種々の条件が影響を及ぼす。このため、アーム１１の最適設計条件を定量的に示すことがむずかしく、実際の装置に合わせて試行錯誤的に決定される状況にあるが、いくつかの定性的な設計指針は明らかである。即ち、アーム１１の屈曲角度βと、アームの屈曲部から衝突点Ｙまでの間でたわみ性を有する部分の長さＬ３が、シート先端への反発力に対して及ぼす影響が特に大きい。アーム１１の屈曲角βが、アーム１１に衝突するシート先端の進行方向とアーム１１のなす角度を決める大きな要素であり、アーム１１の屈曲部から衝突点Ｍまでの距離が、シート先端がアーム１１に衝突したときにたわみによる反発力を生じる大きな要素だからである。即ち、アーム１１の支持端から屈曲部までの部分は、シート先端の進行方向と平衡に近いため、この部分のたわみ性は、屈曲部から衝突点Ｍまでの部分のたわみ性ほどシートへの反発力に寄与しない。これらの設計要素に注目して試行錯誤を行うことにより最適なシートへの反発力を効率的に見出すことが期待される。

（実施の形態５）
この実施の形態では、シート押さえアームがスタッキング性の向上の目的とシート堆積状態の検知とを兼ねて使用される場合について説明する。アームのスタッキング性の向上に対する作用については、実施の形態２〜３で説明したとおりである。このようなアームをシート堆積状態の検知と併用して、検知機構を単純にしたい場合がある。実施の形態３のようにシート押さえアームが排出されたシートを上方から抑えるように構成した場合は、シート押さえアームを堆積状態の検知に用いることができる。即ち、全ての用紙サイズに対して実施の形態３のようにアームが作用するように構成すれば、シート押さえアームを堆積状態の検知に用いることができる。

設計者は、広範なサイズのシートに対するスタッキング性の向上を重視する場合は実施の形態２，３のようにシート押さえアームが作用するように構成し、検知機構の単純化をより重視する場合は、この実施の形態のような構成を採用すればよい。シート押さえアームのスタッキング性向上に対する作用は、実施の形態３で説明したとおりであり、以下の説明においては、主としてシート堆積状態の検知に関する説明を行う。

図７は、この実施の形態にかかるシート堆積装置の構成例を示す説明図である。図７に示すシート体積装置は、排紙ローラ１２８から矢印Ｃの方向に排出されるシートを第１排紙トレイ１３０に堆積する場合を示している。第１排紙トレイ１３０のシート堆積状態を検知するために、アーム２１の上方にたわみ規制部２３と、第１堆積センサ２４、第２堆積センサ２５が設けられている。図７（ａ）は第１排紙トレイ１３０にシートがない状態であり、この状態でシート押さえアーム２１の自由端は、自由端に取り付けられたコロを介して第１排紙トレイ１３０に接している。シートが排出され、第１排紙トレイ１３０上に堆積していく過程でのアーム２１の作用は実施の形態２あるいは３で前述したとおりである。第１排紙トレイ１３０に堆積したシートによってアーム２１の自由端が上昇する。
アーム２１はたわみ性を有しているので、自由端の上昇に連れて屈曲部の前後でたわみを生じる。シートの堆積量が増加すると、やがてアーム２１の屈曲部がアーム２１の上方に設けられたたわみ規制部２３に当たる。たわみ規制部２３にアーム２１の屈曲部が当接する部分にはたとえばマイクロスイッチからなる第１堆積センサ２４が設けられており、アーム２１の屈曲部が前記センサに設けられたアクチュエータを押さえると、これを検知して第１堆積状態信号を出力する。図７（ｂ）は、アーム２１の屈曲部が上昇してたわみ規制部２３にアーム２１の屈曲部が当接し、第１堆積センサ２４が満杯予告信号を出力する状態を示している。この状態からさらにシートの堆積量が増加すると、アーム２１の屈曲部よりも自由端側がたわんでアーム２１の自由端が上昇する。そして、自由端のコロがたわみ規制部２３に当たる。たわみ規制部２３にアーム２１の自由端のコロが当接する部分には、たとえばマイクロスイッチからなる第２堆積センサ２５が設けられており、これを検知して第２堆積状態信号を出力する。図１（ｃ）は、アーム２１の自由端が上昇して第２堆積センサ２５が第２堆積状態信号を出力する状態を示している。

図８は、この実施の形態にかかるシート堆積装置の異なる状態を示す説明図である。図８では、排出されたシートが第２排紙トレイ１３１に堆積される。第２排紙トレイ１３１のシート堆積状態を検知するために、アーム１１の上方にたわみ規制部１３と、第１堆積センサ１４、第２堆積センサ１５が設けられている。図８（ａ）は第２排紙トレイにシートがない状態であり、この状態でシート押さえアーム１１の自由端は、自由端に取り付けられたコロを介して第２排紙トレイ１３１に接している。シートが排出され、第２排紙トレイ１３１上に堆積していくと、堆積したシートによってアーム１１の自由端が上昇する。アーム１１はたわみ性を有しているので、自由端の上昇に連れて屈曲部の前後でたわみを生じる。シートの堆積量が増加すると、やがてアーム１１の屈曲部がアーム１１の上方に設けられたたわみ規制部１３に当たる。たわみ規制部１３にアーム１１の屈曲部が当接する部分にはたとえばマイクロスイッチからなる第３堆積センサ１４が設けられており、アーム１１の屈曲部が前記センサに設けられたアクチュエータを押さえると、これを検知して第３堆積状態信号を出力する。図８（ｂ）は、アーム１１の屈曲部が上昇してたわみ規制部１３にアーム１１の屈曲部が当接し、第３堆積センサ１４が満杯予告信号を出力する状態を示している。この状態からさらにシートの堆積量が増加すると、アームの屈曲部はたわみ規制部に当接しているために上昇することはないが、アーム１１の屈曲部よりも自由端側がたわんで自由端が上昇する。そして、自由端のコロがたわみ規制部１３に当たる。たわみ規制部１３にアーム１１の自由端のコロが当接する部分には、たとえばマイクロスイッチからなる第４堆積センサ１５が設けられており、これを検知して満杯信号を出力する。図８（ｃ）は、アーム１１の自由端が上昇して第４堆積センサ１５が第４堆積状態信号を出力する状態を示している。

なお、この実施の形態では第１および第２排紙トレイの２つの排紙トレイを有するシート堆積装置を示したが、排紙トレイが１つだけの構成であってもよい。

この発明のシート押さえアームを備えたシート堆積装置において排出された第１サイズのシートが堆積される様子を示す説明図である。（実施の形態２） この発明のシート押さえアームを備えたシート堆積装置において第１サイズよりも大きい第２サイズのシートＳ３が排出されて堆積される様子を示す説明図である。（実施の形態３） この発明の実施の一形態において、排出された第１サイズのシートＳ７が第２排紙トレイに堆積される様子を示す説明図である。（実施の形態２） この発明の実施の一形態において、排出された第２サイズのシートＳ９が第２排紙トレイに堆積される様子を示す説明図である。（実施の形態３） この発明のシート押さえアームの実施の一形態を示す説明図である。（実施の形態４） この発明に係るシート堆積装置を備えてなる画像形成装置の構成例を示す説明図である。（実施の形態１） この発明のシート堆積装置の構成例を示す説明図である。（実施の形態５） この発明のシート堆積装置の異なる状態を示す説明図である。（実施の形態５）

符号の説明

１１、２１ シート押さえアーム
１２，２２ アーム支持部
１３，２３ たわみ規制部
１４ 第３堆積センサ
１５ 第４堆積センサ
２４ 第１堆積センサ
２５ 第２堆積センサ
１７ コロ
３５，３６ シート規制部
６１ａ、６１ｂ ネジ
１０１ 原稿台
１０２ 露光用光源
１０３ 反射鏡
１０４ 結像レンズ
１０５ 光電変換素子、ＣＣＤ
１１１ 感光体ローラ
１１２ 帯電部
１１３ 現像部
１１４ 転写チャージャ
１１５ 定着ローラ
１１６ クリーニング装置
１１７ ＬＳＵ
１１８ 現像ローラ
１２１ 主搬送路
１２２ 副搬送路
１２３ 固定給紙カセット
１２４ ピックアップローラ
１２５ レジストローラ
１２６ ガイド部材
１２７ 排紙口
１２８ 排紙ローラ
１２９ 搬送ローラ
１３０ 第１排紙トレイ
１３１ 第２排紙トレイ

Claims (8)

1. シートを搬送して排出させるシート排出部と、
   排出されたシートを整合して堆積させる排紙トレイと、
   シート排出部で搬送されて排出されたシートを整合して排紙トレイ上に堆積させるための少なくともその一部がたわみ性を有するシート押さえアームであって、その一方の端をアーム支持部材に取り付けるための支持端、排紙トレイ上に堆積されたシートを直接もしくは接触部材を介して押圧する自由端および支持端と自由端との間に形成された屈曲部を有するシート押さえアームと、
   前記シート押さえアームにより排紙トレイに堆積されたシートの状態を検知するための第１および第２堆積センサとを備え、
   前記シート押さえアームは、そのたわみ性によって排紙トレイに堆積されたシートへの押圧力と、排出されたシートの先端がアームに衝突したときにシートへの反発力を付与し、かつ、排紙トレイ上にシートが堆積されるにつれてその自由端が上昇する際に、屈曲部が上限位置に達したときに第１堆積センサをオンした後、屈曲部が上限位置で規制された状態でさらに屈曲部から自由端側がたわんで上昇し、シート押さえアームの自由端が上限位置に達したときに第２堆積センサをオンし、これによって排紙トレイに堆積されたシートの複数段階の堆積状態が検知できるように構成されてなることを特徴とするシート堆積装置。
2. 前記シート押さえアームは、１つの弾性体からなる部材である請求項１記載のシート堆積装置。
3. 前記シート押さえアームは、許容堆積量以下のシート堆積状態でアーム自由端の下を通過するシートの進行を妨げない程度の押圧力をシートに加えるようにそのたわみ性とアームの形状とが選択されてなる請求項１記載のシート堆積装置。
4. 前記シート押さえアームは、その形状がアームの支持端の水平方向に対する取り付け角と、アーム支持端から屈曲部までの間でたわみ性を有する部分の長さと、屈曲部からアーム自由端までの間でたわみ性を有する部分の長さとを考慮して決定される請求項３記載のシート堆積装置。
5. 前記シート押さえアームは、シート排出部からの搬送力をシートが受けない状態でシート先端がアームに衝突した場合にシートがアームからの反発力を受けて排出方向への移動速度を減じるかあるいは反対方向へ移動しながら自然落下するようにそのたわみ性とアームの形状が選択されてなる請求項１記載のシート堆積装置。
6. 前記シート押さえアームは、その形状がアームの屈曲部を挟む両辺のなす角度を考慮して決定される請求項５記載のシート堆積装置。
7. 前記シート押さえアームは、その形状がアームの屈曲部からシートがアームに衝突する点までの間でたわみ性を有する部分の長さを考慮して決定される請求項５記載のシート堆積装置。
8. 前記シート押さえアームは、その自由端に湾曲部を有するかあるいは接触部材として回動自在のコロが取り付けられ、前記湾曲部あるいはコロを介して自由端の下を通過するシートに接触する請求項１のシート堆積装置。

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