JP5375447B2 - シート積載装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬入されてくる用紙、記録紙、シート状記録媒体などのシート部材（本明細書では、単に「シート」と称す。）を仕分けして集積する大容量のシート積載装置、このシート積載装置を一体又は別体に備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置から排紙された用紙を積載するシート積載装置は種々知られている。このようなシート積載装置、いわゆるスタッカは、最大５０００枚のコピーされた用紙あるいはプリントされた用紙を積載する必要がある。電子写真方式の画像形成部を備えた複写機あるいはプリンタは、用紙にトナーにより画像を形成した後、用紙に対して約２００℃程度の高温でトナーを定着するため、複写機及びプリンタから排紙された直後の用紙の温度は、非常に高温になっている。高温の用紙を冷却しないでそのままスタッカに積載すると、排紙された用紙同士が結合し、ブロック化してしまうブロッキング現象と称される現象が起こる。このブロッキング現象が発生し、用紙がブロック化すると、用紙を１枚々々剥がすことが困難になる。仮に用紙を１枚に分離できたとしても印刷面が剥れてしまうこともある。

そこで、このような現象に対応する技術として、例えば特許文献１及び２に記載された発明が公知である。このうち、特許文献１（特開平４−１５９９７８号公報）には、スタック部上方から加圧空気流を記録用紙に向かつて吹き付けることにより、記録用紙を強制落下させ、確実かつ正確に所定位置ヘスタックさせ、紙揃えも向上させる目的で、排出手段より排出されてスタッカ部へ搬出される用紙、及びスタッカ部から再給送される用紙の上面に対して吹き付けて押圧する構成が開示されている。また、特許文献２（特開２００７−２１９３９９号公報）には、定着後に排出されるシートを効率よく冷却することによりシート同士が融解したトナーにより貼り付くブロッキング現象を確実に防止する目的で、トナー像を担持しているシートを加熱する定着行程後の位置に配置された搬送手段を備え、該搬送手段により定着行程後のシートを積載可能な収容部に向けて排出するシート搬送装置において、収容部に対するシートの繰り出し位置に、該収容部でのシートの積載方向に沿って冷却用空気と接触させることができる冷却部を設けた構成が開示されている。

特許文献１及び２記載のスタッカでは、蓄熱した用紙を冷却ファンなどにより冷却すると同時に積載し、スタッカ機内にこもった熱を排熱するようにしている。すなわち、複写機あるいはプリンタから排紙されたコピー用紙を用紙積載部まで搬送して、用紙積載部に排紙し、排紙された用紙を冷却ファンなどで冷却しながら用紙揃えを行っているが、このように冷却ファンの送風によって冷却すると、用紙冷却後、冷却風が積載装置の装置内の壁で不特定の方向に反射する現象、言い換えれば反射風が不特定の壁に衝突して不特定方向に不特定の強さで反射することにより、すなわち、冷却風が積載装置の装置内の壁で散乱するような現象となり、排紙された用紙が積載装置内で暴れることになる。その結果、ブロッキング現象の発生は抑制できたとしても、用紙をきちんと揃えることが難しくなり、紙の揃え精度が低下するという問題を引き起こしていた。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ブロッキング現象の発生を抑制し、用紙の揃え精度を高精度に保持することにある。

前記課題を解決するため、本発明は、シート搬送手段によって搬送されるシートを昇降可能な水平のトレイ上に積載するシート積載手段を備えたシート積載装置であって、外気を取り込み、前記シート積載手段上に排紙されたシート束上に送り出す外気吸気手段及び前記シート束上に送り出された内気を機外に排気する内気排気手段を含み、前記シート積載手段上に排紙されたシート束のシート排紙方向と平行な方向から前記シート束の上面に沿って冷却風を送風する冷却手段と、部毎に前記シート排紙方向と直交する方向に所定量シフトさせるシフト手段と、前記シート排紙方向と直交する方向の用紙の端面を揃える用紙幅方向揃え手段と、前記シート排紙方向の先端部の位置を揃える用紙先端揃え手段と、
を備え、前記用紙先端揃え手段側に前記外気吸気手段が、前記用紙先端揃え手段と対向する用紙後端揃え手段側に外気排気手段が、それぞれ設けられていることを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、シート搬送手段は搬送ローラ１１１及び従動ローラ１１３に、シート積載手段はシフトトレイ１０２に、冷却手段は吸気ファン４０１及び排気ファン４０２に、外気吸気手段は吸気ダクト４０６、吸気ファン４０１及びエアー吐出ダクト４０７に、内気排気手段は排気ダクト４０９及び排気ファン４０２に、シフト手段はシフトトレイ１０２に、用紙幅方向揃え手段はメインジョガー機構部２００及びサブジョガー機構部３００に、用紙先端揃え手段は先端ストッパ７１に、画像形成装置は符号ＰＲに、それぞれ対応する。

本発明によれば、ブロッキング現象の発生を抑制し、用紙の揃え精度を高精度に保持することができる。

本発明の実施形態に係る大容量シート積載装置（スタッカ）の概略構成を示す図である。 図１に示したスタッカの排紙方向とその搬送経路示す図である。 図１のスタッカにおけるシフト搬送機後部を示す斜視図である。 図１のスタッカにおける先端揃え機構を示す斜視図である。 図１のスタッカにおけるメインジョガー機構を示す図で、シート排紙方向下流側から見た正面図である。 図１のスタッカにおけるメインジョガー機構を示す図で、シート排紙方向上流側から見た斜視図である。 図１のスタッカにおけるメインジョガー機構を示す図で、メインジョガーの斜視図である。 図１のスタッカにおけるサブジョガー機構を示す図で、シート排紙方向上流側から見た斜視図である。 図１のスタッカの冷却構造を示す図である。 図１のスタッカのエアー吐出ダクトの開口部の変形例を示す図で、開口部の風向が一方のシフト方向に向いた状態を示す。 図１のスタッカのエアー吐出ダクトの開口部の変形例を示す図で、開口部の風向が他方のシフト方向に向いた状態を示す。

本発明は、冷却ファンなどから発生させた空気流を用紙揃え方向へ送風し、かつ、用紙揃え方向端では、空気流を吸気するため装置機内の壁面で散乱する空気流を低減し、空気が一定方向に流れるようにして、用紙の挙動を安定化させ、用紙揃え精度を確保させつつ、用紙や機内の温度を排熱することにより用紙のブロッキング化を防止できるようにしたものである。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

１．全体構成
図１は、本発明の実施形態に係る大容量シート積載装置（以下、「スタッカ」と称す）の概略構成を示す図である。同図において、スタッカ１００はスタッカ本体１００Ａ、昇降機構１００Ｂ、昇降駆動機構１００Ｃ、搬送機構１００Ｄ、シフトトレイ１０２、及び台車１０９から基本的に構成され、例えば画像形成装置ＰＲの後段に連結され、シート後処理装置の１つとして使用される。

昇降機構１００Ｂは図１に示すようにスタッカ本体１００Ａの平面視４隅に垂直に設けられ、上下のタイミングプーリ１０５対と、このタイミングプーリ１０５対間に張設されたタイミングベルト１０４と、エレベータ（支持部材）１０３と、を備え、エレベータ１０３によってシフトトレイ１０２は支持されている。すなわち、エレベータ１０３の四隅は、計４本のタイミングベルト１０４によって吊られており、それぞれのタイミングベルト１０４は対応する計４つのタイミングプーリ１０５に巻き付けられている。エレベータ１０３の中央部は切り欠き部１０３ａになっており、台車１０９は後述するが、シフトトレイ１０２を載置した状態で切り欠き部１０３ａの前面の開放部からスタッカ本体１００Ａから引き出せるようになっている。

昇降駆動機構１００Ｃは、エレベータ１０３を昇降させる機構であり、タイミングプーリ１０５と、テンションプーリ１１６，１１７と、これらのプーリ間に掛け渡されたタイミングベルト１１５と、このタイミングベルト１１５を回転駆動するトレイ昇降モータ１０８と、トレイ昇降モータ１０８の駆動力を、ウォームギヤ１０６を介して駆動側のタイミングプーリ１０５に伝達するギヤ列１０７とを備えている。

搬送機構１００Ｄは、画像形成装置ＰＲ側から搬送されてきたシートをシフトトレイ１０２に排紙し、あるいは後段のシート処理装置に搬送するもので、第１ないし第３搬送路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と、入口ローラ１１４と、第２搬送路Ｌ２あるいは第３搬送路Ｌ３のいずれかに切り替える第１の分岐爪１２０と、第１搬送路Ｌ１あるいは第２搬送路Ｌ２のいずれかに切り替える第２の分岐爪１２１と、を備えている。第１の搬送路Ｌ１はプルーフトレイ１０１にシートを排紙するための搬送路であり、第２の分岐爪１２１からプルーフトレイ１０１に排紙するまでの搬送路である。第２の搬送路Ｌ２は後段のシート処理装置にシートを搬送するための搬送路であり、入口部から排紙部までの搬送路である。第３の搬送路Ｌ３はシフトトレイ１０２にシートを排紙するための搬送路であり、第１の分岐爪からシフトトレイ１０２に排紙するまでの搬送路である。

なお、第３の搬送路Ｌ３のシート搬送方向の最下流部にはシフトトレイ１０２にシートを排紙するための搬送ローラ（排紙）１１１と、この搬送ローラ１１１にバネによって付勢され、圧接して従動する従動ローラ１１３が設けられ、これらのローラ１１１，１１３の間にシートがニップされる。また、シート搬送路に沿って第１及び第２のシート搬送パスセンサＳ１，Ｓ２が設けられ、搬送ローラ１１１の排紙部近傍には紙面センサＳ３が配置されている。なお、各シート搬送路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３には、複数の搬送ローラ１２２が配置され図示しない駆動機構によって駆動され、シートを所定の位置に搬送する。

また、図１において、昇降駆動機構１００Ｃの上部には、シフトトレイ１０２に排紙され、集積されるシートを整合するためのジョガー２１０及びサブジョガー３１０が設けられている。

大略上記のように構成されたスタッカ１００のスタッカ本体１００Ａには、隣接して設置された複写機等の画像形成装置ＰＲから排出されたシートが矢印Ａ方向から導入される。本実施例におけるスタッカ１００は、プルーフ排紙モード、ストレート排紙モード、及びシフト排紙モードの動作モードを選択することができる。

図２は図１に示したスタッカ１００の排紙方向を示す図で、図１の上部の搬送経路を示している。ここでは、Ｌ１’がプルーフ排紙モードのときの排紙経路を、Ｌ２’がストレート排紙モードのときの排紙経路を、Ｌ３’がシフト排紙モードのときの排紙経路をそれぞれ示す。

図２に示すように第１の分岐爪１２０が上方向（反時計方向）に切り替えられているときには、シートは排紙経路Ｌ３’に沿ってシフトトレイ１０２に側に搬送される。第１の分岐爪１２０及び第２の分岐爪１２１が共に下方向（時計方向）に切り替えられているときには、シートは排紙経路Ｌ１’に沿ってプルーフトレイ１０１側に搬送される。第１の分岐爪１２０が下方向（時計方向）に切り替えられ、第２の分岐爪１２１が上方向（反時計方向）に切り替えられているときには、搬送経路Ｌ２’を通って直接後段の装置に搬送される。

プルーフ排紙モードは、シート搬送路Ｌ１を通して、プルーフトレイ１０１上にシートを導いてスタックする動作モードである。プルーフ排紙モードでは、シートは搬送ローラ１，２，３，４によって搬送され、プルーフトレイ１０１に排紙される（図１矢印Ｂ方向）。入口センサＳ１及びプルーフ排紙センサＳ８によってシートの通過が検知される。プルーフトレイ１０１にシートが積載され、満杯検知センサＳ９の位置までシートが積載されると、プルーフトレイ１０１に積載されたシートが取り除かれるまでジョブが一時停止する。

ストレート排紙モードは、シート搬送路Ｌ２を通して、本スタッカ１００の後段に備えられた第２のスタッカ、後処理装置、製本装置、フィニッシャなどの他の装置にシートを導く動作モードである。ストレート排紙モードでは、シートは搬送ローラ１，２，５，６，７，８，９，１０によって搬送され、後段の装置に送られる（図１矢印Ｃ方向）。入口センサＳ１、シート検知センサＳ１０，Ｓ１１によってシートの通過が検知される。

シフト排紙モードは、シート搬送路Ｌ３を通して、シフトトレイ１０２上にシートを排出してスタックする動作モードである。シフト排紙モードにおいては、シフトトレイ１０２上の異なるシフト位置にシートをスタックする。シフト排紙モードでは、シートは搬送ローラ１、シフト排紙ローラ１１１によって搬送され、シフトトレイ１０２に排紙される。入口センサＳ１及びシフト排紙センサＳ２によってシートの通過が検知される。

シフトトレイ１０２は、昇降可能なエレベータ１０３上に載置されている。前述のようにエレベータ１０３の四隅は、計４本のタイミングベルト１０４によって吊られており、それぞれのタイミングベルト１０４は対応する計４つのタイミングプーリ１０５に巻き付けられている。それらのタイミングプーリ１０５はウォームギヤ１０６と複数のギヤから構成される歯車列１０７によって連結されており、トレイ昇降モータ１０８の駆動力によって同期的に回転駆動されることによって、シフトトレイ１０２を保持した状態でエレベータ１０３を昇降させる。本実施例における昇降駆動機構１００Ｃでは、動力伝達系統がウォームギヤ１０６を介しているため、トレイ昇降モータ１０８が停止した位置でシフトトレイ１０２を一定位置に保つことができる。

昇降駆動機構１００Ｃの駆動により、昇降機構１００Ｂのエレベータ１０３が最下位置近傍まで下降したときに、シフトトレイ１０２が台車１０９上に載置され、エレベータ１０３がさらに降下することにより、エレベータ１０３による拘束が解除され、そのシフトトレイ１０２と共に、その上に積載されたシートを台車１０９によって搬出することができる。

１１０は、シート搬送路Ｌ３中の搬送ローラ１１１に連動して回転するパドルであり、シフトトレイ１０２上もしくはシフトトレイ１０２上に積載されたシート束上に排出されるシートの後端部を叩いて下方に押し付ける。また、シフトトレイ１０２上に積載されたシートの上面と先端部が当接するようにフィラー１１２が設けられており、シートの積載面が高くなるとフィラー１１２を押し上げる。光学式の紙面センサＳ３は、フィラー１１２の動きに基づいて、シフトトレイ１０２上におけるシートのスタック高さを検出する。このような検知機構と昇降機構を備えているので、本実施例に係るスタッカ１００では、紙面センサＳ３がＯＮとなっているときは、トレイ昇降モータ１０８によってシフトトレイ１０２を下降させ、紙面センサＳ３がＯＦＦとなってから、そのトレイ昇降モータ１０８を停止させる。従って、シフトトレイ１０２上にスタックされたシートによって、紙面センサＳ３がＯＮとなる毎に、シフトトレイ１０２が所定距離ずつ下降することになる。これにより、シフトトレイ１０２の最上位のシートの上面と搬送ローラ１１１と従動ローラ１１３のニップとの距離は、常に一定の範囲内に収まるようになっている。また、エレベータ１０３の下降方向最下部近傍に満杯センサＳ４が設けられ、シートの積載によりシフトトレイ１０２が順次下降し、満杯センサＳ４がエレベータ１０３の最下降位置を検知した時点でシフト排紙の満杯となる。なお、符号Ｓ５はプルーフトレイ１０１への排紙状態を検知する排紙センサである。

前記第１のシート搬送パスセンサＳ１は、シートの搬入口に設けられ、入口部のシートの通過を検出するためのセンサ（以下、「入口センサ」と称する）であり、第２のシート搬送パスセンサＳ２は第３搬送路Ｌ３中におけるシートの通過を検出するためのセンサ（以下、「排紙センサ」と称する）である。入口ローラ１１４は、画像形成装置ＰＲから搬送されるシートをスタッカ本体１００Ａ内に搬入する機能を有する。

シフトトレイ１０２上に排紙されたシートは、ジョガー２１０及びサブジョガー３１０によりシート幅方向が整合され、先端ストッパ７１によりシート搬送方向が整合される。

なお、図１では、スタッカ１００は画像形成装置ＰＲの後段に直接連結されているが、他のスタッカの後段、他のシート処理装置の後段に配置されても良く、また、このスタッカ１００の後段に他のスタッカやフィニッシャなどが連結される場合もある。また、画像形成装置ＰＲは、電子写真方式、液滴吐出方式などの公知の複写機、プリンタ、プロッタ複写機、デジタル複合機などの公知の画像形成装置であれば良く、特定の画像形成装置に限定されるものではない。

２．シフト機構
図３はシフト搬送機構部を示す斜視図である。同図において、シフト搬送機構部５０は、搬送ローラ１１１と従動ローラ１１３を図３の矢印Ｇ１，Ｇ２方向（矢印Ｇ１はスタッカ１００の手前側、矢印Ｇ２はスタッカ１００の奥側）に所定量移動させることによって、シフトトレイ１０２上におけるシートの排出位置を手前側又は奥側にシフトする構成となっている。すなわち、搬送ローラ１１１と、従動ローラ１１３は、矢印方向に移動するホルダ５１，５２及びそれらを連結する軸５３，５４に連結されている。搬送ローラ１１１は、矢印Ｇ１，Ｇ２方向の移動位置の如何に拘わらずモータ５５によって駆動され、回転する。すなわち、搬送ローラ１１１に取り付けられた従動ギヤ５６は、ギヤ５７，５８、ベルト５９を介してステッピングモータ５５により駆動される駆動ギヤ６０に対して、搬送ローラ１１１の矢印方向の移動位置に拘わらず噛合する。
ホルダ５１にはラック６１が設けられており、そのラック６１は、ピニオン６２を介してシフトモータ６３に連結されている。搬送ローラ１１１と従動ローラ１１３は、図３の位置を中心位置として、矢印Ｇ１，Ｇ２方向に所定量（１０ｍｍ）ずつスライドされる。また、搬送ローラ１１１と従動ローラ１１３のホームポジションは、中心位置に設定されており、光学式のホームポジションセンサＳ１２により検知される。そのホームポジションを基準としてパルスモータ６３を所定量回転させることによって、搬送ローラ１１１と従動ローラ１１３はシフト位置に移動する。なお、符号９９はシフトトレイ１０２においてシートの後端を規制するエンドフェンスである。

３．先端揃え機構
図４は先端揃え機構を示す斜視図である。同図において、先端揃え機構７０は、シフトトレイ１０２上に排出されるシートの先端部を揃えるための機構であり、シート搬送方向と平行な方向である矢印Ｈ方向に位置調整可能な先端ストッパ７１を備えている。先端ストッパ７１はスライダ７２に取り付けられており、スライダ７２は、図４のように、軸心が矢印Ｈ方向に延びて配置された一対のシャフト７３にスライド可能にガイドされている。スライダ７２は、プーリ７４，７５の間に掛け渡されたベルト７６に連結されている。そして、モータ７７によってベルト７６を駆動することにより、スライダ７２は先端ストッパ７１と共に矢印Ｈ方向に移動し、先端ストッパ７１の位置が調整される。
スライダ７２には遮蔽板７８が備えられており、先端ストッパ７１がホームポジションに移動したときに、遮蔽板７８が光学式のホームポジションセンサＳ１３によって検出される。

４．メインジョガー機構
図５ないし図７はメインジョガー機構を示す図で、図５はシート排紙方向から見た正面図、図６は斜視図、図７はメインジョガーの斜視図である。これらの図において、メインジョガー機構部２００は、幅方向（用紙排出方向と垂直で水平な方向）の移動を制御するステッピングモータ２０１、２０２と、上下方向移動を制御するステッピングモータ２０３と、ステッピングモータ２０３のギヤに噛合するギヤ２０４と、ギヤ２０４が取り付けられる回転軸２０５と、回転軸に平行な駆動軸２０６と、駆動軸２０６に連結された第１及び第２のスライダ２０７Ｆ，２０７Ｒと、これら第１及び第２のスライダ２０７Ｆ，２０７Ｒを検出するセンサＳ６Ｆ，Ｓ６Ｒと、回転軸２０５の回転状態を示すギヤ２０４に備えられたフィラー２０８と、そのフィラー２０８を検出するセンサＳ７とから構成されており、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒを両者間が広狭になるように、またこれらを上下するように動かす。センサＳ７にてフィラー２０８を検知した位置がホームポジションであり、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは下がった状態である。なお、本実施形態では、装置の手前側に位置する各部にはＦの添え字を、奥側に位置する各部にはＲの添え字を付し、区別している。

第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは板状体からなり、それぞれに設けられた第１及び第２の揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒはこれらメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒの最下部に位置し、互いの対向面は前記シフト方向Ｇ１，Ｇ２と直交する平坦面からなる。

このように第１及び第２の揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒを、互いの対向面がシフト方向Ｇ１，Ｇ２と直交する平坦面で構成したことにより、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒをシフト方向Ｇ１，Ｇ２に移動することによって、トレイ１０２上に積載されたシートの端面に第１及び第２の揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒを確実に接離させ、シート束を揃えることができる。

図７に示すように、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは、図１に示した搬送ローラ１１１から排出されたシートをこれら第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒの対向間隔内に導く際に排出される用紙との干渉を避けるために、第１及び第２の揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒの上方部分が、これら揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒの対向間隔よりも広い間隔で形成された段状の第１及び第２の逃げ部２１２Ｆ，２１２Ｒを備えている。第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは、それぞれ第１及び第２のスライダ２０７Ｆ，２０７Ｒにより根元を挟み込み押さえ付けるように構成されており、第１及び第２のスライダ２０７Ｆ，２０７Ｒの位置によって第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒが所定状態以上には下に垂れ下がらないようになっているが、上方向には自在に動くことができる。

第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは、搬送ローラ１１１から排出されるシートを受け入れるときには、受け入れ可能な所定の間隔をあけた受け入れ位置で対向した状態で待機している。この状態で、シートが搬送ローラ１１１から排出されトレイ１０２上に積載される毎に受け入れ位置から対向間隔をせばめ、シート端面に当接する位置まで移動したのち、対向間隔を広げるように移動し、前記受け入れ位置に復帰する。この一連の揃え動作をシート排紙１枚毎に繰り返すことにより用紙の端面を揃える。

搬送ローラ１１１は用紙毎に矢印Ｇ１方向に１０ｍｍシフト動作を繰り返しながら第１の用紙束を構成する所定枚数の排出を終了した後、矢印Ｇ２方向に１０ｍｍシフト動作を繰り返し、次用紙束を積載していく。シフト方向切り替えの際、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒが退避回転位置に移動することにより揃え部材退避状態となり、この退避状態のもとで搬送ローラ１１１はシフト動作を行う。

例えば、搬送ローラ１１１が第１のメインジョガー２１０Ｆ側にシフトする場合、第２のメインジョガー２１０Ｒはシフトトレイ１０２上に積載された排出用紙奥側面かつ前の「部」の用紙束上に当接する位置に配置されることとなる。前記第１のメインジョガー２１０Ｆはシフトトレイ１０２上に積載されている用紙手前側面に位置し、上下位置としてはホームポジションをとっている。搬送ローラ１１１のシフト動作が逆方向になる毎に回転軸２０５を、回転軸２０５に取り付けられた第１及び第２のアーム２０９Ｆ，２０９Ｒ（図６）が第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒの根元を下に押し付ける方向に回転させることにより退避位置へ移動させる。シフト動作が発生する毎に反対側の揃え部材を前の「部」の用紙束上に当接させる（乗せる）ようにし、排出された用紙束を揃えていく。このとき、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒによって用紙がずれない摩擦係数に設定することによって用紙を安定して揃えることができるようにしている。

第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒの退避量については、センサＳ６Ｆ，Ｓ６Ｒによってフィラー２０８を検出するホームポジションからの退避量となるため、上昇量としては常に一定の量となる。ホームポジションから排出束最上位面＋αの移動（上昇）をさせないと、シフト動作してくる積載された用紙束と干渉（接触）して、揃え束が崩れてしまうこととなる。 ＋αは最上位位置までの間のある位置となるが、α値が大きければ排出用紙のカール及び折りによる膨らみに対応する余裕度が増えるが、紙間が詰まった場合の次用紙受け入れに際しての復帰時間もかかってしまうことになる。

５．サブジョガー機構
図８に示すサブジョガー機構部３００は、シフトトレイ１０２上に排出されるシートの先端部を揃えるための機構であり、ステッピングモータ３０１によって幅方向に位置調整可能な第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒを備えている。第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒはそれぞれ第１及び第２のスライダ３１１Ｆ，３１１Ｒに取り付けられており、第１及び第２のスライダ３１１Ｆ，３１１Ｒは、軸心をシートの幅方向に沿って配置した２本の平行なシャフト３０２，３０３にスライド可能にガイドされている。第１及び第２のスライダ３１１Ｆ，３１１Ｒは、第１及び第２のプーリ３０４，３０５の間に掛け渡されたベルト３０６に連結されている。

この構成で、ステッピングモータ３０１によってベルト３０６が駆動されることにより、第１及び第２のスライダ３１１Ｆ，３１１Ｒが第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒと共に幅方向に移動する。第２のスライダ３１１Ｒがホームポジションに移動したときに、図示しない光学式のホームポジションセンサによって検出される。

６．冷却機構
図９は本実施形態におけるスタッカの冷却構造を示す図である。
同図において、吸気ファン４０１が排紙側の支持脚４０５の上方に、排気ファン４０２が給紙側の支持脚４０８の上方にそれぞれ設けられている。支持脚４０５の内部には吸気口４０３に連通する吸気ダクト４０６が設けられ、吸気ファン４０１は吸気ダクト４０６の最上部であって、先端ストッパ７１とシート搬送方向下流側で対向する位置に設置されている。吸気ファン４０１の下流側のエアー吐出ダクト４０７の開口部４０７ａは、シフトトレイ１０２の上部であって、シフトトレイ１０２のシート搬送方向下流の端部に対向する位置に開口している。シフトトレイ１０２のシート搬送方向上流側の端部に対向する支持脚４０８の角部には、エアー吸入口４０９ａが開口し、エアー吸入口４０９ａから上部に向かって設けられた排気ダクト４０９の中央部には、排気ファン４０２が設けられている。排気ダクト４０９の端部には排気口４０４が設置されている。

吸気ファン４０１及び排気ファン４０２の回転により、外気が支持脚４０５の下端の吸気口４０３から吸気ダクト４０６内に吸引され（矢印４１１）、スタッカ１００内に取り込まれる。取り込まれた外気は、吸気ファン４０１によってエアー吐出ダクト４０７及び開口部４０７ａを経て先端ストッパ７１側からシフトトレイ１０２のシフト排紙部（エンドフェンス９９側）に向けて送風される（矢印４１２）。一方、シフトトレイ１０２の上部のエアーは、排気ファン４０２によってエアー吸入口４０９ａから排気ダクト４０９に導かれ（矢印４１３）、排気口４０４から排気される（矢印４１４）。その際、シートもしくは積載されたシート束に蓄熱された熱がシフトトレイ１０２の上面に沿って流れるエアーによって奪われ、エアーとともに移動し、排気ダクト４０９から外部に排熱される。

このとき、画像形成装置ＰＲ側から排紙され、シフトトレイ１０２に積載されたシート及びスタッカ１００の機内も冷却され、シートへはエアーの力がエンドフェンス側にしか作用しないので、シート端が暴れるようなこともなく、十分な揃え精度が確保できる。

なお、本実施形態では、吸気ファン４０１の風量より、排気ファン４０４の風量の方が多くなるように設定する。これにより、排紙されたシートは、エンドフェンス側に引き込まれるようになるので揃え精度が確保できる。逆の場合であると、吸気ファン４０１の風量によって積載シートのシート搬送方向下流側の端部からエアーが吹き込み、シートがばらついて、揃え精度が出なくなる。

また、所望の揃え精度を得るためには、搬送ローラ（排紙）１１１からシフトトレイ１０２にシートを排紙している間は、吸気ファン４０１及び排気ファン４０２の動作を停止し、シートが完全にシフトトレイ１０２上に排紙されてから吸気ファン４０１及び排気ファン４０２を動作させる。これによりシート端及びシートの暴れを低減することができるとともに省電力化を図ることができる。また、吸気ファン４０１及び排気ファン４０２を動作させる際、シートが完全に排紙されたのを確認した後、排気ファン４０２を回転させ、次に吸気ファン４０１を回転させる。これにより、シート先端側へのエアー吹き込みがないので、シート端及びシートの暴れを低減することができる。

なお、吸気ファン４０１及び排気ファン４０２を動作の風量は、シフトトレイ１０２に積載された用紙枚数に応じて変更するようにした方が望ましい。これは、シート積載枚数が増加すると、積載されたシート束全体の熱量が大きくなるからである。従って、積載量が多くなるほど風量を多くする。風量及び風量の増大量は実験的に求めて、実機に適用する。

これら吸気ファン４０１及び排気ファン４０２は図示しないモータによって駆動され、このモータはスタッカの制御を司る図示しないＣＰＵによって制御される。ＣＰＵは図示しないＲＯＭに格納されたプログラムを図示しないＲＡＭに展開し、当該ＲＡＭをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムを実行し、前記モータを含むスタッカ１００の各部を制御する。

冷却効率については、風量だけではなく、用紙積載部のトレイの熱伝導率、トレイの放熱構造などによって大きくすることができる。例えばシフトトレイ１０２を高熱伝導率材料のものとし、さらに、冷却ファンやヒートシンクのような放熱板構造により放熱効率を高くすることができる。これは、大量の用紙積載により熱源が大きくなるためである。

図１０及び図１１は、エアー吐出ダクト４０７の開口部４０７ａの変形例を示す図である。この変形例は、シフト動作に応じてシートの位置が左右に移動するので、効率的に冷却風を当てるようにした。すなわち、図１０は図において上側、実機ではシート排紙方向に対して右側にシフトして排紙されるときの状態を示しており、右側にシフトしたシートＰの方向にエアー吐出ダクトの開口部４０７ａに設けた風向切替部（スリット）４２０がシートをシフトした方向に偏向している。図１１は図１０とは逆に図において下側、実機ではシート排出方向に対して左側にシフトして排紙されるときの状態を示している。この状態では、この開口部４０７ａの風向切替部（スリット）４２０がシートをシフトした方向（図では図１０に対して時計方向）に偏向している。これにより、最新の排紙シート上に沿って冷却風が送られ、効率よく冷却される。この変更動作は風向切替部４２０の中央部を軸支し、モータによって所定角回転させ、あるいはスリットのみリンク機構で偏向できるようにし、リンク機構をモータで駆動する等、公知の機構を導入して適宜使用することが可能である。

以上のように、本実施形態によれば、冷却ファン用の吸気ファン４０１から発生させた空気流をシート揃え方向へ送風し、かつ、シート揃え方向端では、空気流を排気ファン４０２で吸気するので、スタッカ１００のシフトトレイ１０２収容部の壁面で散乱する空気流を低減し、空気の流れを一定方向とすることができる。これにより、シートの挙動が安定し、シート揃え精度を確保した状態でシート及びスタッカ１００内の冷却することが可能なので、シートのブロッキング化を防止することができる。また、シート排紙中は、吸気ファン４０１及び排気ファン４０２の作動を停止するので、その分の省電力化を図ることもできる。

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された発明の技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。

１ 画像形成システム
５０ シフト機構部
７１ 先端ストッパ
１００ スタッカ
１０２ シフトトレイ
１１１ 搬送（排紙）ローラ
１１３ 従動ローラ
２００ メインジョガー機構部
３００ サブジョガー機構部３００
３１０，３１０Ｆ，３１０Ｒ サブジョガー
２１０，２１０Ｆ，２１０Ｒ メインジョガー
４０１ 吸気ファン
４０２ 排気ファン
４０６ 吸気ダクト
４０７ エアー吐出ダクト
４０９ 排気ダクト
４２０ 風向切替部
ＰＲ 画像形成装置

特開平４−１５９９７８号公報 特開２００７−２１９３９９号公報

Claims (9)

1. シート搬送手段によって搬送されるシートを昇降可能な水平のトレイ上に積載するシート積載手段を備えたシート積載装置であって、
   外気を取り込み、前記シート積載手段上に排紙されたシート束上に送り出す外気吸気手段及び前記シート束上に送り出された内気を機外に排気する内気排気手段を含み、前記シート積載手段上に排紙されたシート束のシート排紙方向と平行な方向から前記シート束の上面に沿って冷却風を送風する冷却手段と、
   部毎に前記シート排紙方向と直交する方向に所定量シフトさせるシフト手段と、
   前記シート排紙方向と直交する方向の用紙の端面を揃える用紙幅方向揃え手段と、
   前記シート排紙方向の先端部の位置を揃える用紙先端揃え手段と、
   を備え、
   前記用紙先端揃え手段側に前記外気吸気手段が、前記用紙先端揃え手段と対向する用紙後端揃え手段側に外気排気手段が、それぞれ設けられていることを特徴とするシート積載装置。
2. 請求項１に記載のシート積載装置であって、
   前記外気吸気手段の風量よりも前記内気排気手段の風量の方が多いことを特徴とするシート積載装置。
3. 請求項１又は２に記載のシート積載装置であって、
   シートのシート積載手段上への排紙が開始され、シート積載手段上にスタックされるまで、前記外気吸気手段及び前記内気排気手段の動作を停止し、シートがシート積載手段上にスタックされた後に外気吸気手段及び内気排気手段を動作させることを特徴とするシート積載装置。
4. 請求項１又は２に記載のシート積載装置であって、
   シートのシート積載手段上への排紙が開始され、シート積載手段上にスタックされるまで、前記外気吸気手段及び内気排気手段の動作を停止し、シートがシート積載手段上にスタックされた後、前記内気排気手段を動作させ、次いで、前記外気吸気手段を動作させることを特徴とするシート積載装置。
5. 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であって、
   前記外気吸気手段の前記シート積載手段側への冷却風の排出口に設けられた風向切替手段と、
   前記排出口からの冷却風の風向がシートのシフト方向に向くように前記風向切替手段の風向きを切り替える手段と、
   を備えていることを特徴とするシート積載装置。
6. 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であって、
   前記シート積載手段上に積載されたシート枚数に応じて冷却風の風量を制御することを特徴とするシート積載装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート積載装置であって、
   前記シート積載手段が高熱伝導材料からなることを特徴とするシート積載装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシート積載装置であって、
   前記シート積載手段が放熱手段を備えていることを特徴とするシート積載装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のシート積載装置を一体又は別体に備えていることを特徴とする画像形成装置。

Images