JP4267044B2

JP4267044B2 - シート積載装置及び画像形成装置

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Publication number: JP4267044B2
Application number: JP2007214884A
Authority: JP
Inventors: 賢一林; 大渕　　裕輔
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2009-05-27
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Description

本発明は、シート積載手段に多数のシートを積載することのできる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高速で排出されるシートを高精度に積載するものに関する。

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いる。そして、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も高速化しており、この結果、排出されたシートを積載する大容量のシート積載装置においても大容量だけでなく高精度なシートの積載が求められるようになって来ている。

そこで、このようなシート積載装置においては、排出されたシートを押圧部材によってシート積載台側に押し付けることにより、シートを素早く落下させるようにしたものがある（特許文献１参照）。

図１８は、このような従来の大容量のシート積載装置の構成を示すものである。このシート積載装置は、時計回りに回転する搬送ベルト５０８に取り付けられ、シート先端部を保持しながら搬送ベルト５０８と一体に移動することにより、シートを搬送するグリッパ５０３を備えている。また、シート積載部５０５に積載されたシートの先端部及び後端部を押圧する先端押圧部材５０６及び後端押圧部材５０７を備えている。

このような構成のシート積載装置において、不図示の画像形成装置から排紙されたシートは、入口ローラ５０１により受け取られた後、搬送ローラ５０２によりシート先端がグリッパ５０３に受け渡される。この後、搬送ベルト５０８が回転し、これに伴いグリッパ５０３は、搬送ベルト５０８と共にシート先端部を保持しながら搬送ベルト５０８と一体に移動し、これによりシートはシート積載部５０５の上方に沿って搬送される。

この後、シート先端が先端ストッパ５０４に衝突すると、グリッパ５０３による保持が解除され、シートはシート積載部５０５の上に落下し、所定枚数のシートが積載されていく。なお、このようにシートが積載される毎に、不図示の整合部材により、シート搬送方向と直角な方向（以下、幅方向という）のシート端部を揃える様にジョギング処理することでシートの整列性を向上させている。

なお、高速にシートを積載しようとした場合、次のシートの先端部とシート積載部５０５に積載されるシートの後端部が干渉してジャムを発生する恐れがある。このため、シート積載中は、先端押圧部材５０６と後端押圧部材５０７によってシートの先端部及び後端部をシート積載台側に押し付けることにより、排紙されたシートがシート積載部５０５に素早く落下するようにしていた。

つまり、高速にシートを積載する場合、先端押圧部材５０６と後端押圧部材５０７とによってシート積載部５０５に落下中のシートの先端部及び後端部をシート積載部５０５に押し付けることにより、次のシートが排出された際の邪魔にならない様にしている。

しかしながら、このような従来のシート積載装置及びこれを備えた画像形成装置において、シート積載部５０５の大きさは、積載可能な最大サイズに合わせて決められている。また、シート積載部５０５は、垂直方向１列のみにシートを積載するものである。従って、最大サイズの半分以下のシートを積載する場合でも、シート積載可能枚数は最大サイズと同じであることから、小さなサイズのシートを積載する際、シート積載部５０５には、図１８の符号Ｘで示す無駄な空きスペースが存在していた。

つまり、従来のシート積載装置において、特に小さなサイズのシートを積載する際、シート積載部５０５にはシート積載可能スペースが存在するにもかかわらず、シートを積載することができない。このため、シート積載部５０５のシート積載可能スペースを有効に活用することができないという問題があった。

この問題を解決するために、シート搬送方向における長さを、積載され得るシートの最大長さ（例えばＡ３縦）に対応させたシート積載部に、最大長さの１／２の長さ（例えばＡ４横）のシートを２列に積載可能な装置が考案されている（特許文献２参照）。

特開２００６−１２４０５２号公報特開平９−２５５２１３号公報

しかしながら、このような従来のシート積載装置及びこれを備えた画像形成装置において、もともと最大長さに対応したシート積載部に排出位置を切換えて最大長さの１／２の長さのシートを２列に積載するため、積載スペースに余裕がない。このため、１列分の積載スペースを超えて積載されると、他方の積載スペースに影響を及ぼしてしまう。

特に、シート搬送方向上流側から先に積載を開始すると、シート排出の勢いでシート搬送方向下流側の積載スペースにはみ出し、かつ各シートが揃わない状態で積載される可能性が大きい。このため、２列目のシートは、１列目のシートにもたれかかって積載されるようになり、この結果、積載容量が低下すると共に多数のシートが乱れた状態で積載されるようになる。

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、シート積載手段に多数のシートを乱れないよう積載する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、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段のシート搬送方向に沿って並設され、前記シート搬送手段により搬送されたシートを積載する複数のシート積載手段と、を備え、前記シート搬送手段は、シートのシート搬送方向下流側端部を保持する保持手段を有し、前記複数のシート積載手段にシートを積載する際、前記複数のシート積載手段のうち前記シート搬送手段のシート搬送方向下流側のシート積載手段から先に積載を開始し、前記シート搬送方向下流側のシート積載手段にシートを積載する際、前記保持手段は、シート搬送方向上流側のシート積載手段のシート積載面にシートの搬送方向上流側端部を案内させながら移動することを特徴とするものである。

本発明では、積載シートの枚数が１つのシート積載手段のシート積載可能枚数を超える場合には、複数のシート積載手段のうちシート搬送方向下流側のシート積載手段にシートを積載した後、シート搬送方向上流側のシート積載手段にシートを積載するようにする。これにより、シート積載手段に多数のシートを乱れないよう積載することができる。

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に搭載され、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ドラム９０６に照射される。

このとき、感光ドラム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Ｓ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Ｓは、レジストローラ９１０によってシート先端と感光ドラム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Ｓ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Ｓ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、そのまま排紙ローラ９１４によりスタッカ１００に搬送されるか、フラッパ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ＤＦ（原稿給紙）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。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。

ＤＦ（原稿給紙）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、或は外部から外部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は画像形成装置本体９０１に設けられ、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。

制御手段としてのスタッカ制御部２１０はスタッカ１００に搭載され、画像形成装置本体９０１側のＣＰＵ回路部２０６と情報のやり取りを行うことによって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ＣＰＵ回路部２０６と一体的に設け、画像形成装置本体９０１側からスタッカ１００を制御するようにしてもよい。

図３は、スタッカ１００の構成を示す図である。スタッカ１００は、その上面に画像形成装置本体９０１から排出されたシートを積載するためのトップトレイ１０６を備えている。また、シートを積載するための複数の、本実施の形態においては２つのシート積載手段である第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂをシート搬送方向に並設した構成のシート積載手段１１２を有するスタック部１３０を備えている。さらに、スタッカ内に搬送されたシートＳを、トップトレイ１０６又はスタック部１３０に向かわせる切換えフラッパ１０３を備えている。

なお、図３において、１０８は出口切換えフラッパであり、シート排出先が下流の不図示のシート処理装置の場合は、不図示のソレノイドにより駆動され、破線の位置に移動する。

次に、スタッカ１００のスタッカ制御部２１０における基本制御について図４に示すフローチャートを用いて説明する。

画像形成装置本体９０１から排紙されたシートＳは、スタッカ１００の入口ローラ対１０１により内部に搬送され、搬送ローラ対１０２により切換えフラッパ１０３まで搬送される。

なお、制御手段としてのスタッカ制御部２１０にはシートが搬送される前に、画像形成装置本体９０１の制御部９６０（のＣＰＵ回路部２０６）から予めシートの情報、例えばシートサイズ、紙種及びシートの排出先の情報等が送られて来ている。

ここで、スタッカ制御部２１０は制御部９６０から送られてきたシートの排出先を判断する（Ｓ１０１）。シートの排出先がトップトレイ１０６の場合は（Ｓ１１０）、不図示のソレノイドを介して切換えフラッパ１０３を駆動し（Ｓ１１１）、図３に示す破線の位置に移動する。これにより、シートＳは搬送ローラ対１０４に導かれ、この後、排紙ローラ１０５によりトップトレイ１０６へ排紙され（Ｓ１１２）、積載される。

シート排出先がスタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂの場合は（Ｓ１２０）、搬送されたシートは、搬送ローラ対１０７及びシート排出手段を構成する排出ローラ１１０によりスタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂへ排紙され（Ｓ１２１）、積載される。

シート排出先が下流のシート処理装置の場合は（Ｓ１３０）、出口切換えフラッパ１０８を不図示のソレノイドにより駆動し（Ｓ１３１）、図３に示す破線の位置に移動する。これにより、搬送ローラ対１０２により搬送されてきたシートは、搬送ローラ対１０７により搬送され、出口ローラ対１０９に導かれた後で、下流のシート処理装置に搬送される。

ここで、スタック部１３０の第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂは、図３に示すように、不図示の駆動手段により矢印Ｃ，Ｄ及び矢印Ｅ，Ｆに示す方向に独立で昇降可能に配置されている。なお、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂのシート搬送方向の長さは、一般的なハーフサイズ（例えばＡ３サイズをラージサイズとした場合のＡ４サイズ）のシートを積載するのに適した長さに設定されている。

また、図３において、１１５は後述するシート排出部１３２により排出されたシートをスタッカトレイ側に引込む案内手段である案内ユニットである。この案内ユニット１１５は、不図示の駆動手段により反時計回りに回転し、シートをスタッカトレイ上方に引込むためのローレットベルト１１６と、シートのシート排出方向の位置決めを行う突当て部である先端ストッパ１２１を具備している。

そして、このローレットベルト１１６により、シートを先端ストッパ１２１に突き当てるまで引込むようになっている。なお、案内ユニット１１５は摺動軸１１８に沿って矢印Ａ・Ｂ方向に移動可能に取付けられており、シートサイズ（シート排出方向の長さ）に応じた位置まで不図示の駆動手段により移動することができる。

また、この案内ユニット１１５には、引き込こまれたシートをローレットベルト１１６に案内するようテーパ面１１５ｂが形成されている。

１１７は、案内ユニット１１５とシート上面との距離を一定に保つために設けられた紙面検知センサである。なお、本実施の形態において、シート上面の位置は積載されたシートが上向きにカールしているときに、次に排出されるシートの先端が排出ローラ１１０に引っかからないように排出ローラ１１０よりも下方に設定されている。

１１３ａ、１１３ｂはホームポジションセンサであり、このホームポジションセンサ１１３ａ，１１３ｂは、初期動作時にはスタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂのホームポジションを検知する。また、積載動作中はスタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂの紙面検知センサの役目を果たすものである。

なお、図３において、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂは、シートが排出される際には、ホームポジションセンサ１１３ａ，１１３ｂによりシートの積載が可能なホームポジションに位置している。ここで、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂがホームポジションにあるとき、そのシート積載面の位置は同位置である。

１３１は駆動ローラ１３１ａと、従動ローラ１３１ｂに巻き付けられ、不図示の駆動手段により反時計回り方向に回転移動可能になっている駆動ベルトである。１１４ａ、１１４ｂは、駆動ベルト上に取付けられ、シートのシート搬送方向下流側端部である先端部を挟持（保持）して搬送するグリッパである。このグリッパ１１４ａ，１１４ｂと駆動ベルト１３１とにより、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂから離間して設けられ、シートを第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに沿って搬送するシート搬送手段１３２が構成される。

このグリッパ１１４ａ，１１４ｂは、不図示の捩りコイルばねにより時計回り方向に付勢された状態で駆動ベルト上に取付けられている。なお、このグリッパ１１４ａ，１１４ｂは、不図示の駆動部により駆動され、シートを保持する位置と、シートの保持を解除する位置に移動可能となっている。

また、１１１は排出ローラ１１０の上流に配置されているタイミングセンサであり、このタイミングセンサ１１１によりシート先端部の通過タイミングが検知される。１１９は、整合板である。

ところで、既述したようにスタッカ１００へシートを排出する前に、ＣＰＵ回路２０６からスタッカ制御部２１０に対し、搬送されて来るシートの情報（サイズ）が通知される。そして、スタッカ制御部２１０は、シート搬送方向の長さに応じて第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂの一方に選択的に、順次シートを積載するか、両方に跨るようにしてシートを積載するかを決定する。

次に、スタッカ制御部２１０によるシート搬送方向の長さに応じた使用トレイ数及び使用トレイ切り替え制御について説明する。

まず、積載されるシートが第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに、それぞれ積載可能なハーフサイズのシートである場合における使用トレイ数及び使用トレイ切り替え制御について説明する。

この場合、シートのサイズを設定する設定部である、画像形成装置本体９０１側の操作部２０９を介して入力されるシートサイズ及びジョブの設定により、ＣＰＵ回路２０６は積載されるシートの総枚数ｎを算出する。なお、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに積載可能なシートの枚数Ｎは、画像形成装置本体９０１の高さによって決められている。

ここで、スタッカ制御部２１０は、まず積載可能なシート枚数Ｎと、積載されるシートの総枚数ｎとを比較する。そして、比較結果がｎ≦Ｎの時は、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂのうちの一方、例えば積載に要する時間が短くなるよう排出ローラ１１０に近い側の第１スタッカトレイ１１２ａにシートを積載するようにする。

次に、このように選択された第１スタッカトレイ１１２ａにシートを積載する動作について説明する。

この場合、画像形成装置本体９０１からのシートＳが既述したシート搬送制御動作により、図５に示すように排出ローラ１１０まで搬送されると、タイミングセンサ１１１によりシート先端部の通過が検知される。このとき、予め案内ユニット１１５は、搬送されてくるシートの長さに対応して第１スタッカトレイ１１２ａのシート搬送方向下流側位置で待機している。また、第１スタッカトレイ１１２ａもホームポジションで待機している。

次に、タイミングセンサ１１１によるシート先端部通過検知タイミングに応じて、停止待機しているグリッパ１１４ａ，１１４ｂのうちの一方、例えばグリッパ１１４ａが不図示の駆動部により駆動され、シート先端部を挟持（保持）する。

この後、駆動ベルト１３１が反時計方向に駆動され、これに伴いグリッパ１１４ａがシート先端部を挟持しながら駆動ベルト１３１と一体に移動する。これにより、図６に示すようにシートＳが第１スタッカトレイ上方を第１スタッカトレイ１１２ａに沿って排出される。

やがて、グリッパ１１４ａが案内ユニット１１５のグリッパ側に形成されたテーパ部１１５ｂを通過すると、グリッパ１１４ａはシートの挟持を解除するように駆動される。これにより、シートＳはテーパ部１１５ｂにより先端が第１スタッカトレイ側に案内されながら排出され、図７に示すようにローレットベルト１１６に導かれる。なお、このときシートＳは、排出される際の慣性力により、ローレットベルト１１６に当接する。

この後、ローレットベルト１１６により、図８に示すようにシートＳの先端部がストッパ１２１に突き当たるまで搬送され、シート先端部が整列された状態で第１スタッカトレイ１１２ａに積載される。そして、このようにシートＳが積載された後、整合板１１９によりシート束の幅方向の整合が行われる。なお、整合板１１９は、シート束を整合した後、所定量退避し、新たなシートが排出されてくるのを待つ。

ここで、スタッカ制御部２１０は、紙面検知センサ１１７を介して積載されたシートＳの上面を常時監視している。そして、案内ユニット１１５と積載シート上面との間隔が所定量よりも狭くなった場合には、不図示のスタッカトレイ駆動手段により第１スタッカトレイ１１２ａを所定量下降させ、案内ユニット１１５と紙面距離が一定になる様に制御する。

この動作を繰り返すことにより、第１スタッカトレイ１１２ａに順次シートＳが積載され、この動作をｎ回繰り返すことにより、第１スタッカトレイ１１２ａ上にｎ枚全てのシートＳが積載される。

次に、積載されるシートＳの総枚数ｎが積載可能枚数Ｎより多い場合について説明を行う。

この場合、スタッカ制御部２１０は、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂの両方にシートを積載するようにする。第２スタッカトレイ１１２ｂにシートＳを排出する際、シートＳは第１スタッカトレイ上方を第１スタッカトレイ１１２ａに沿って排出される。

そのため、既に第１スタッカトレイ１１２ａにシートＳが積載されている場合、第１スタッカトレイ１１２ａに積載されたシートＳの整合状態が乱される可能性がある。そこでシートＳの積載は、第１スタッカトレイ１１２ａに積載されたシートが乱れないよう下流側にある第２スタッカトレイ１１２ｂから行うようにする。

このため、シートＳの排出が行われる前に、予め案内ユニット１１５は、図９に示すように搬送されてくるシートの搬送方向の長さに対応して第２スタッカトレイ１１２ｂのシート搬送方向下流側位置に移動する。

また、第２スタッカトレイ１１２ｂもホームポジションで待機をしている。さらに、上流側の第１スタッカトレイ１１２ａはシート搬送手段１３２とホームポジション（紙面位置）の略中間、即ち第２スタッカトレイ１１２ｂよりも高い位置に移動して待機している。つまり、第１スタッカトレイ１１２ａと第２スタッカトレイ１１２ｂとの間には、上下方向に段差が設けられている。

この状態で画像形成装置本体９０１からのシートＳが、既述したようにグリッパ１１４ａにより挟持されながら搬送されると、シートＳは第１スタッカトレイ１１２ａの上面を通過した後、図１０に示すように第２スタッカトレイ１１２ｂに沿って排出される。

やがて、グリッパ１１４ａが案内ユニット１１５のテーパ部１１５ｂを通過すると、グリッパ１１４ａはシートの挟持を解除するように駆動される。これにより、シートＳはテーパ部１１５ｂにより先端が第２スタッカトレイ側に案内されながら排出され、ローレットベルト１１６に導かれる。

この後、ローレットベルト１１６により、図１１に示すようにシートＳの先端部がストッパ１２１に突き当たるまで搬送され、シート先端部が整列された状態で第２スタッカトレイ１１２ｂに積載される。そして、このようにシートＳが積載された後、整合板１１９によりシート束の幅方向の整合が行われる。

ここで、ストッパ１２１まで搬送されるシートＳは、シートが積載されていない状態のため表面形状が水平であり、かつ高さ方向の位置精度が出ている第１スタッカトレイ１１２ａのシート積載面１１２Ａにガイドされるため、その挙動は安定している。

また、このようなガイドの役割を担う第１スタッカトレイ１１２ａと、第２スタッカトレイ１１２ｂの間には既述したように、上下方向に段差が設けられている。そして、このように段差を設けることにより、シートは、ひっかかることなく、第１スタッカトレイ１１２ａを経て、第２スタッカトレイ１１２ｂに移動することができる。

ところで、このようなシートＳの排出積載を順次行うと、積載されるシートＳの総枚数ｎが積載可能枚数Ｎより多いことから、第２スタッカトレイ１１２ｂが所定の積載高さに達する。そして、この第２スタッカトレイ１１２ｂが所定の積載高さに達した状態は、排出ローラ１１０から排紙されたシートＳの排紙枚数、あるいはスタッカトレイ１１２に積載されたシートの積載高さを検知する不図示の検知手段により検知される。

このように所定の積載高さを検知した場合には第２スタッカトレイ１１２ｂが満載状態になったと判断し、図１２に示すように、案内ユニット１１５は、矢印Ｂに示す第１スタッカトレイ方向に移動する。そして、この後、第１スタッカトレイ上にシートを積載することが可能な位置でシートが搬入されるのを待つ。

このとき、第１スタッカトレイ１１２ａは、第２スタッカトレイ１１２ｂよりも高い位置から、ホームポジションに移動している。以降、排出されるシートＳは第１スタッカトレイ１１２ａに積載されるが、このとき積載動作は、既述した積載されるシートＳの総枚数ｎが積載可能枚数Ｎよりも小さい場合の積載動作と同様である。

これにより、シートＳは図１３に示すように、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに積載される。具体的には、シートＳは、第２スタッカトレイ１１２ｂに所定の積載高さまで積載され、第１スタッカトレイ１１２ａに残りが積載される。

ところで、シートの総枚数ｎが第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂの積載可能枚数２Ｎより多い場合は、以降、このようなシートＳの排出積載を順次行うと、やがて第１スタッカトレイ１１２ａも所定の積載高さに達し、満載状態となる。

このように第２スタッカトレイ１１２ｂだけでなく第１スタッカトレイ１１２ａも所定の積載高さに達した場合には、満載状態になったと判断し、スタッカ制御部２１０は一旦第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂを下降させる。そして、図１４に示すスタッカトレイごと積載されたシートを運搬するドリー１２０（台車）上に移動させる。この後、この第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂをドリー１２０にピン等の固定手段により固定する。

この状態でドリー１２０をスタッカ１００から取り出すことにより、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに満載されたシートＳを取り出すことができる。なお、このドリー１２０にはキャスタ１２０ａが設けられており、把手１２０ｂをもってドリー１２０を移動させることで、大容量のシートＳを一度に、しかも簡単に移動させることができる。

そして、シートＳが取除かれた後で再びドリー１２０と第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂをスタッカ１００に取付けた後、固定を解除し、この後、不図示の駆動手段により第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂを上昇させる。これにより、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂは、既述した図３の状態に再び戻り、新たなシートの積載が可能となる。

ところで、これまではハーフサイズ（例えば、Ａ４サイズ）のシートを第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂの一方、又は両方に積載する場合について述べてきた。次に、シートの搬送方向の長さが第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに跨るラージサイズ（例えば、Ａ３サイズ）のシートを積載する場合について説明する。

ラージサイズのシートを積載する場合、図１５に示すように案内ユニット１１５は、まず第２スタッカトレイ１１２ｂのシート搬送方向下流側で待機する。そして、この状態で画像形成装置本体９０１からのシートＳが、既述したようにグリッパ１１４ａにより挟持されながら搬送されると、シートＳは、第１スタッカトレイ１１２ａの上面を通過した後、第２スタッカトレイ１１２ｂに沿って排出される。

この後、ローレットベルト１１６により、シートＳの先端部がストッパ１２１に突き当たるまで搬送され、シートはシート先端部が整列された状態で第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに跨った状態で積載される。そして、このようにシートＳが積載された後、整合板１１９によりシート束の幅方向の整合が行われる。

ここで、このようなラージサイズのシートを積載する場合、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂ上のシートの紙面は、紙面検知センサ１１７及びホームポジションセンサ１１３ａ，１１３ｂ等の複数のセンサにより常時監視されている。

そして、これらのセンサ１１７，１１３ａ，１１３ｂによりシート積載面が一定になる様に、不図示の駆動手段により、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂは同じタイミングで、同じ距離だけ下降し、この後、引き続きシートＳが積載されて行く。

なお、この後、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂで所定の積載高さに達し、満載状態になると、図１６に示すように、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂはドリー１２０上に移動する。そして、この状態でドリー１２０によりスタッカ１００から運び出される。

なお、図１７は、これまで述べたスタッカ制御部２１０によるシートの搬送方向の長さに応じた使用トレイ数及び使用トレイ切り替え制御を説明するフローチャートである。

即ち、本実施の形態において、制御手段としてのスタッカ制御部２１０は、まずＣＰＵ回路２０６からのシートの情報（シートサイズ）に基づきシートの搬送方向の長さを判定する（Ｓ２０１）。そして、シートの長さが第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに積載可能な長さであるハーフサイズの場合はＣＰＵ回路２０６からの算出情報により、スタッカ制御部２１０は積載されるシートの総枚数ｎと、積載可能枚数Ｎとを比較する（Ｓ２０２）。

ここで、比較結果が積載されるシートＳの総枚数ｎが積載可能枚数Ｎより少ない、或は同じ場合（ｎ≦Ｎ）には（Ｓ２０３）、排出ローラ１１０に近い側の第１スタッカトレイ１１２ａの積載動作を行う（Ｓ２０４）。そして、これを最終シートが積載されるまで行い（Ｓ２０５）、最終シートが積載されると（Ｓ２０５のＹＥＳ）、積載動作を終了する（Ｓ２３０）。

また、積載されるシートＳの総枚数ｎが積載可能枚数Ｎより多い場合（ｎ＞Ｎ）には（Ｓ２１３）、まず第２スタッカトレイ１１２ｂの積載動作を行い（Ｓ２１４）、これをトレイ切換え信号が入力されるまで行う（Ｓ２１５）。

次に、所定の積載高さを検知する検知手段からの検知結果としてのトレイ切替え信号が入力されると（Ｓ２１５のＹＥＳ）、スタッカトレイを第１スタッカトレイ１１２ａに切替え、第１スタッカトレイ１１２ａに対する積載動作を行う（Ｓ２１６）。これを最終シートが積載されるまで行い（Ｓ２１７）、最終シートが積載されると（Ｓ２１７のＹＥＳ）、積載動作を終了する（Ｓ２３０）。

一方、シートのサイズが複数のスタッカトレイ、即ち第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに跨って積載するラージサイズの場合は（Ｓ２２１）、シートを第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂに跨って積載する積載動作を行う（Ｓ２２２）。そして、これを最終シートが積載されるまで行い（Ｓ２２３）、最終シートが積載されると（Ｓ２２３のＹＥＳ）、積載動作を終了する（Ｓ２３０）。

このように、本実施の形態においては、シート積載部１２２を、それぞれ独立して昇降可能な第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂにより構成している。そして、排出シートの枚数が１つのスタッカトレイのシート積載可能枚数を超える場合には、１つのスタッカトレイにシートを積載した後、他のスタッカトレイにシートを積載することにより、シート積載部に多数のシートを積載することができる。

さらに、排出シートの枚数及びシートの搬送方向の長さに応じて排出シートを積載するスタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂを選択することにより、シート積載部１１２においてトレイ数の倍数となる多数のシートを積載することができる。

なお、これまでの説明では、第２スタッカトレイ１１２ｂから第１スタッカトレイ１１２ａの切換えは、不図示の検知手段による第２スタッカトレイ１１２ｂの所定の積載高さを検知した検知結果に基づいて行われていたが、本発明はこれに限らない。

例えば、スタッカ１００に計数部を設け、シート積載部１２２に排出されるシートの枚数を計数する。スタッカ制御部２１０は計数結果に基づき約ｎ／２枚の出力を行った後、即ちシートの枚数が排出シートの総枚数ｎの略半分になったとき、第２スタッカトレイ１１２ｂから第１スタッカトレイ１１２ａに切換えるようにしても良い。

このように構成した場合、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂには略同枚数のシートＳを積載できる。この結果、全体としてシート束の高さを低くすることが出来るため、ドリー１２０を使ってのシート束の取り出し時におけるシート束の挙動やバランスを安定させることができる。

また、これまでの説明では、第２スタッカトレイ１１２ｂへシートＳを排出している際の第１スタッカトレイ１１２ａの位置は排出ローラ１１０と第２スタッカトレイ紙面の略中間位置に設定していた。しかし、この第１スタッカトレイ１１２ａの位置はシートの排出に問題が無ければ、その間で位置を限定するものではない。

さらに、これまでの説明では、スタッカトレイが２つの場合について説明を行っているが、スタッカトレイが３つ以上あっても同様の効果を得ることが出来る。また、これまでの説明においては、ＣＰＵ回路２０６がスタッカ制御部２１０を介してシート積載動作の制御を行っていたが、ＣＰＵ回路２０６が直接制御するようにしても良い。

なお、本実施の形態では、シート搬送手段１３２としてグリッパ１１４ａ，１１４ｂによりシート先端部を挟持搬送するものを例に上げたが、本発明は、これに限らない。例えば、エア吸着搬送や静電吸着搬送等、シート先端部を保持しながら搬送する構成であれば同様の効果を得ることができる。

なお、これまでの説明においては特に述べてはいないが、第１及び第２スタッカトレイ１１２ａ，１１２ｂの積載可能枚数は、同じであっても良いし、異なっていても良い。

本発明の実施の形態に係るシート積載装置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基本制御を説明するフローチャート。上記スタッカに設けられた第１スタッカトレイにシートを積載する動作を説明する第１の図。上記第１スタッカトレイにシートを積載する動作を説明する第２の図。上記第１スタッカトレイにシートを積載する動作を説明する第３の図。上記第１スタッカトレイにシートを積載する動作を説明する第４の図。上記スタッカの積載されるシートの総枚数がスタッカトレイの積載可能枚数より多い場合におけるシート積載動作を説明する第１の図。上記スタッカの積載されるシートの総枚数がスタッカトレイの積載可能枚数より多い場合におけるシート積載動作を説明する第２の図。上記スタッカの積載されるシートの総枚数がスタッカトレイの積載可能枚数より多い場合におけるシート積載動作を説明する第３の図。上記スタッカの積載されるシートの総枚数がスタッカトレイの積載可能枚数より多い場合におけるシート積載動作を説明する第４の図。上記スタッカの積載されるシートの総枚数がスタッカトレイの積載可能枚数より多い場合におけるシート積載動作を説明する第５の図。上記スタッカに設けられた第１及び第２スタッカトレイが所定の積載高さになって下降し、ドリー上に移動したときの状態を示す斜視図。上記第１及び第２スタッカトレイにラージサイズのシートを跨がって積載する場合におけるシート積載動作を説明する図。上記ラージサイズのシートを積載する第１及び第２スタッカトレイが所定の積載高さになって下降し、ドリー上に移動したときの状態を示す斜視図。上記スタッカのシートサイズに応じた使用トレイ数及び使用トレイ切替え制御を説明するフローチャート。従来の大容量のシート積載装置の構成を示す図。

符号の説明

１００スタッカ
１０６トップトレイ
１１２シート積載手段
１１２ａ第１スタッカトレイ
１１２ｂ第２スタッカトレイ
１１２Ａシート積載面
１１４ａ，１１４ｂグリッパ
１１５案内ユニット
１２１先端ストッパ
１３１駆動ベルト
１３２シート搬送手段
２０９操作部
２１０スタッカ制御部
９００画像形成装置
９０２画像形成部
９６０制御部
Ｓシート

Claims

シートを搬送するシート搬送手段と、
前記シート搬送手段のシート搬送方向に沿って並設され、前記シート搬送手段により搬送されたシートを積載する複数のシート積載手段と、を備え、
前記シート搬送手段は、シートのシート搬送方向下流側端部を保持する保持手段を有し、
前記複数のシート積載手段にシートを積載する際、前記複数のシート積載手段のうち前記シート搬送手段のシート搬送方向下流側のシート積載手段から先に積載を開始し、前記シート搬送方向下流側のシート積載手段にシートを積載する際、前記保持手段は、シート搬送方向上流側のシート積載手段のシート積載面にシートの搬送方向上流側端部を案内させながら移動することを特徴とするシート積載装置。
前記シート搬送手段は、前記複数のシート積載手段にシートを積載する際、積載されるシートの総枚数のうちの所定枚数のシートを前記複数のシート積載手段のうちの１つのシート積載手段に積載した後、前記１つのシート積載手段より前記シート搬送手段のシート搬送方向上流側のシート積載手段に残りのシートを積載することを特徴とする請求項１記載のシート積載装置。
積載されるシートの枚数と前記複数のシート積載手段のシート積載可能枚数とを比較し、比較結果に基づき積載されるシートの枚数が前記１つのシート積載手段のシート積載可能枚数を超えると判断した場合には、前記複数のシート積載手段のうちのシート搬送方向下流側のシート積載手段にシートを積載した後、シート搬送方向上流側のシート積載手段にシートを積載するよう制御する制御手段を備えた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。
前記シート積載手段に積載されたシートの積載高さを検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記検知手段による検知結果に基づいて前記積載されるシートの枚数と前記複数のシート積載手段のシート積載可能枚数とを比較し、シートを積載するシート積載手段を切換えることを特徴とする請求項３記載のシート積載装置。
前記１つのシート積載手段に積載されたシートの枚数を計数する計数手段を備え、
前記制御手段は、前記計数手段の計数に基づいて前記積載されるシートの枚数と前記複数のシート積載手段のシート積載可能枚数とを比較し、シートを積載するシート積載手段を切換えることを特徴とする請求項３記載のシート積載装置。
前記制御手段は、前記１つのシート積載手段に積載されたシートの枚数が、積載されるシートの枚数の略半分になったとき、シートが積載されるシート積載手段を切換え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。
前記シート搬送方向下流側のシート積載手段から先に積載を開始する際、前記シート搬送方向上流側のシート積載手段は、前記シート搬送方向上流側のシート積載手段のシート積載面が前記シート搬送手段よりも下方で、前記シート搬送方向下流側のシート積載手段のシート積載面、又は前記シート積載手段に積載されたシートの紙面位置よりも高くなるよう、上方に移動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート積載装置。
前記シート搬送手段は、シートのシート搬送方向下流側端部を保持しながら前記シート積載手段に沿って移動するグリッパを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート積載装置。
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乃至８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。
積載されるシートの枚数と前記複数のシート積載手段のシート積載可能枚数とを比較する制御手段を備え、
前記制御手段は、比較結果に基づき積載されるシートの枚数が１つのシート積載手段のシート積載可能枚数を超えると判断したときには、前記複数のシート積載手段のうちシート搬送方向下流側のシート積載手段にシートを積載した後、シート搬送方向上流側のシート積載手段にシートを積載するよう制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。