JP5648459B2 - 用紙積載装置及び画像形成システム - 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「用紙」と称す。）を仕分けして集積する大容量の用紙積載装置、及びこの用紙積載装置と、この用紙積載装置に画像形成済みのシート部材を搬出する画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。

画像形成装置に接続され、用紙処理を行う用紙後処理装置としてスタッカ（用紙積載装置）が知られている。この種の用紙積載装置では、用紙積載装置内部のトレイにコピーあるいは印刷された用紙が最大５０００枚程度積載される。５０００枚程度の用紙は重さが約５０ｋｇとなり、ユーザが持ち運びできる重さではない。そこで、この種の装置では、用紙を積載するトレイが、移動可能な台車上にセットされ、その台車を用紙積載装置内の所定の位置にセットし、用紙積載装置の台車収納用ドア（以下前ドア）を閉めると、台車上にセットされたトレイのみが用紙排紙位置まで上昇するようになっている。その後、用紙積載装置に複写機などよりコピー及び印刷された用紙が搬送され、トレイ上に所定数枚積載する度にトレイを下降させ、トレイと用紙排紙位置の位置関係を一定の高さに保ちながら用紙を積載する。

画像形成装置などよりコピー及び印刷された用紙の排紙ジョブが終了し、トレイ上に積載された用紙を用紙積載装置外に取り出す場合、あるいは積載トレイが満杯になった場合、用紙積載装置のトレイ下降スイッチを押すと、用紙を積載したトレイが装置内に収納されている台車まで下降し、その後、用紙積載装置の前ドアを開け、用紙と用紙積載トレイが乗った台車を装置の外に引き出すことが可能となる。

また、電子写真方式の複写機やプリンタは、印刷時、約２００℃程度の高温でトナー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おり、蓄熱した用紙を積載トレイにスタックすると用紙同士が固着する。そこで、排紙されたコピー用紙の温度を冷却するため、スタッカの用紙積載部、又は、搬送経路に冷却ファンなどを設けて用紙温度を冷やすようにした装置も既に知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

このうち特許文献１（特開平４−３４５１８７号公報）には、用紙を冷却し、トナー像を固めることによって次の用紙への裏写りを防止するため、搬送速度を落とすとともに、圧接部の出口側の出口ローラ対の間に設けた冷却用のファンにより、転写紙がＯＨＰシートであるときには前記ファンを回転させて定着後のシートを冷却し、あるいは、ファンに代えて出口ローラ対を中空開放状にし、片側にファンを設けて内部に空気を送って冷却するようにした構成が開示されている。

また、特許文献２（特許第４０７２６７２号公報）には、シート積載部に積載される前にシートを十分に冷却するため、排出搬送路の出口付近に配設されてシートをニップ搬送する排出部材と、この排出部材を回転駆動する駆動伝達機構と、シートが排出部材を通過する際に、前記駆動伝達機構を制御することで、排出部材の回転駆動を一時的に停止させて排出部材によるシート排出時間を一時的に遅延させる排出制御装置と、画像形成装置本体側方にてシート受部の上方に設けられ且つ前記排出制御装置にて排出部材によるシート排出時間を一時的に遅延させる際に、排出部材にニップされている定着後のシート表面に上方より送風して当該シートを冷却する冷却手段とを備えた画像形成装置が開示されている。

しかし、前述の従来技術では、排紙する際に搬送速度を落として冷却し、あるいは排出部材の回転駆動を一時的に停止させて排出部材による用紙排出時間を一時的に遅延させて冷却していた。この冷却では、冷却する際に、搬送速度を落とし、あるいは一時的に停止させるので、用紙が冷却されるまで時間をかけているにすぎなかった。具体的には、蓄熱した用紙を積載部にスタックする前に用紙を十分に冷却するため、複写機及びプリンタから排紙された用紙の搬送時間、排出時間を遅延させ、搬送中、又は、排出時に十分に用紙を冷却するようにしていた。そのため、スタッカのような大量の用紙積載装置では、１枚にかかる遅延時間が積算され、大量にスタックする場合には、大きく生産性が低下するという結果を招いていた。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、用紙の排出時間を遅延させることがなく、生産性を低下させないで大量積載を可能にすることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、搬送されてきた用紙を排紙する排紙手段と、前記排紙手段から排紙された用紙を積載する積載手段と、前記積載手段を昇降させる昇降手段と、前記排紙手段と前記積載手段との間に位置し、前記排紙手段から排紙された用紙を一定枚数まで集積し、前記積載手段に受け渡す中継手段と、を備えた用紙積載装置であって、前記中継手段が、前記排紙手段からの用紙を１枚ずつ集積する前段側の上部中継手段と、前記積載手段に受け渡す前に、前記上部中継手段に集積された用紙束が受け渡され、一時的に集積する下部中継手段と、を含むことを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、排紙手段は排紙ローラ１１１に、積載手段はシフトトレイ１０２に、昇降手段はエレベータ１０３及びトレイ昇降モータ１０７に、用紙積載装置はスタッカ１００に、中継手段は第１及び第２の中継ユニット２００，２０８に、上部中継手段は上側中継ユニット２２０に、下部中継ユニットは下側中継ユニット２２１に、検知手段はセンサ１１７に、冷却手段はファン５００に、台車は符号１０８に、それぞれ対応する。

本発明によれば、用紙の排出時間を遅延と生産性の低下を招くことなく用紙の大量積載が可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置と用紙積載装置を連結した画像形成システムの構成を示す図である。 スタッカ（用紙積載装置）の内部構造を示す概略構成図である。 スタッカにおける用紙の搬送先の切り替え機構を示す図である。 図３における下分岐爪近傍の拡大図であり、プルーフ排紙モードの場合の下分岐爪の切り換え位置を示す。 図３における下分岐爪近傍の拡大図であり、ストレート排紙モードの場合の下分岐爪の切り換え位置を示す。 分岐爪が下を向いている図４の状態を示す要部斜視図である。 分岐爪が上を向いている図５の状態を示す要部斜視図である。 スタッカの先端揃え機構を示す斜視図である。 第１の中継ユニットの構成を示す正面図である。 図９の斜視図である。 第２の中継ユニットの概略構成を示す正面図である。 図１１の斜視図である。 第１及び第２の中継ユニットを連結した状態を示す斜視図である。 図１３の連結状態を装置背面側から見た図である。 図１３の第１ないし第４の中継部材における用紙放出時の動作を示す説明図である。 第１例におけるシフト動作説明図であり、シフト排紙方向がＳ１のときの動作を示す。 第１例におけるシフト動作説明図であり、シフト排紙方向がＳ２のときの動作を示す。 第２例におけるシフト動作説明図であり、シフト排紙方向がＳ１のときの動作を示す。 第２例におけるシフト動作説明図であり、矢印Ｂ方向に下降し、シフトトレイに用紙束を受け渡すときの動作を示す。 第２例におけるシフト動作説明図であり、シフト排紙方向がＳ２のときの動作を示す。 第３例におけるシフト動作説明図であり、シフト排紙方向がＳ１のときの動作を示す。 第３例におけるシフト動作説明図であり、シフト排紙方向がＳ２のときの動作を示す。 第４例におけるシフト動作説明図であり、矢印Ｂ方向に下降し、下側の中継ユニットに用紙束を受け渡すときの動作を示す。 第４例におけるシフト動作説明図であり、シフト排紙方向がＳ１のときの動作を示す。 第４例におけるシフト動作説明図であり、シフト排紙方向がＳ２のときの動作を示す。 スタッカ本体の内部に冷却ファンを配置した例を示す図である。

本発明は、画像形成装置などから排紙された用紙をスタックする用紙積載装置において、積載部に用紙積載前にストックする中継手段を設け、用紙温度を上下方向から低下させるようにしたこと、及び中継の積載部を設けることにより順次用紙を排紙できるようにして生産性が低下しないようにしたことを特徴とする。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る用紙積載装置と画像形成装置とからなる画像形成システムの全体構成を示す斜視図である。
同図において、本システムは画像形成装置ＰＲと用紙積載装置（以下、スタッカと称す）１００とから構成され、画像形成装置ＰＲで画像形成された用紙がスタッカ１００内に搬入され、スタッカ１００で用紙の積載あるいは上部のプルーフトレイ１０１への排紙、あるいは、図示しない下流の用紙後処理装置、例えば用紙折り装置、用紙綴じ装置、製本装置などが必要に応じて接続される。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画像形成方式の複写機、プリンタ、プロッタ複写機、デジタル複合機などの画像形成装置であれば良く、特定の形式や用途の画像形成装置に限定されるものではない。

また、画像形成装置ＰＲは、ネットワーク接続により、パーソナルコンピュータＰＣ及びＦＡＸ（非図示）など画像形成装置ＰＲに対して外部リモート可能な装置などの接続も可能で、ＰＣなどの情報を画像形成装置ＰＲへ印刷することも可能である。

スタッカ１００の正面には、シフト排紙部と外部とを隔てるドア９０２が設けられ、更に、このドア９０２の開閉を検出する不図示のドア開閉検出部材が設けられている。スタッカ１００の正面上部には、操作部９００が配置され、シフトトレイ（用紙積載トレイ）から用紙を取り出すとき押下するトレイ移動ＳＷ、その他、表示部等が設けられている。

図２はスタッカの内部構造を示す概略構成図であり、スタッカ内のシフトトレイを用紙排紙位置まで上昇したときの状態を示す。画像形成装置ＰＲから排出された用紙は矢印Ａ方向から搬入される。本実施形態におけるスタッカ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の選択が可能であり、それぞれのモードに応じて用紙の搬送方向が制御される。プルーフ排紙モードは、用紙を用紙搬送路Ｌ１からプルーフトレイ１０１上に導いてスタックする動作モードである。ストレート排紙モードは、用紙を用紙搬送路Ｌ２から後段の用紙後処理装置に導く動作モードである。シフト排紙モードは、用紙を用紙搬送路Ｌ３からシフトトレイ１０２上に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所定枚数毎の用紙がスタックされる。シフトの詳細については後述する。

スタッカ１００では、用紙を積載する際、前ドア９０２が開いた状態で、スタッカ１００の所定の位置に台車１０８をセットし、前ドア９０２を閉めると、台車１０８上にあったトレイ１０２がエレベータ１０３により上昇する。エレベータ１０３の駆動源は、トレイ昇降モータ１０７で、図示しないＣＰＵからの制御信号によりトレイ昇降モータ１０７が回転し、エレベータ１０３を上昇動作させる。

トレイ昇降モータ１０７の回転軸には、プーリが圧入されており、タイミングベルトを介してトレイ昇降モータ１０７の回転によって発生した駆動力を伝達する。タイミングベルトの先には、ウォームギヤ１０６、歯車１０９，１０５を含む歯車群が連結されており、歯車１０５は、タイミングベルト１０４に連結されている。例えば、トレイ昇降モータ１０７が正回転すると、連結された歯車によりタイミングベルト１０４に力が伝達され、タイミングベルト１０４に連結されたトレイ１０２を昇降させるエレベータ１０３が上昇する。一方、トレイ昇降モータ１０７が逆回転すると、エレベータ１０３は下降する。

スタッカ１００は前記用紙を積載し、排紙するトレイ機構の他に搬送機構を備えている。搬送機構は、画像形成装置ＰＲ側から搬送されてきた用紙をトレイ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１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下分岐爪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上分岐爪１２１と、を備えている。第１の搬送路Ｌ１はプルーフトレイ１０１に用紙を排紙するための搬送路であり、上分岐爪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は後段の用紙処理装置に用紙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はトレイ１０２に用紙を排紙するための搬送路であり、下分岐爪１２０からトレイ１０２に排紙するまでの搬送路である。

なお、第３の搬送路Ｌ３の用紙搬送方向の最下流部にはトレイ１０２に用紙を排紙するための搬送ローラ（排紙）１１１と、この排紙ローラ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の間に用紙がニップされる。また、用紙搬送路に沿って入口センサＳ１、用紙搬送パスセンサＳ２が設けられ、排紙ローラ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、各用紙搬送路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３には、図２に示すように複数の搬送ローラ２〜１０が配置され図示しない駆動機構によって駆動され、用紙を所定の位置に搬送する。

また、図２において、昇降駆動機構の上部であってシフトトレイ１０２の前段に第１及び第２の中継ユニット２００，２０８が配置され、この２つの中継ユニット２００，２０８により用紙のシフトトレイ１０２への用紙受け渡しにおける中継動作を可能としている。

大略上記のように構成されたスタッカ１００には、隣接して設置された複写機等の画像形成装置ＰＲから排出された用紙が入口ガイド板１１４を介して矢印Ａ方向から導入される。本実施例におけるスタッカ１００は、後述のように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３は図２における用紙の搬送先の切り替え機構を示す図である。
同図において、切り替え機構には、前記下分岐爪１２０及び上分岐爪１２１が含まれる。両分岐爪１２０，１２１の構成は同一である。下分岐爪１２０の駆動源は、図６に示すように下分岐爪モータ１２２であり、下分岐爪１２０と下分岐爪モータ１２２は、歯車１２３，１２５で連結されている。上分岐爪１２１についても同様である。

図４及び図５は下分岐爪１２０近傍の拡大図であり、下分岐爪モータ１２２を回転させることにより、連結された下分岐爪１２０が下側に向き（図示時計方向）、ガイド板１４から搬送された用紙が下分岐爪１２０の上面側を通過すると、用紙はガイド板１１を通り上方の搬送経路Ｌ１を辿る。逆に、下分岐爪１２０が上を向くと、ガイド板１４から送られてきた用紙は、下分岐爪１２０の下面側を通過するため、用紙はガイド板１３を通り下方の搬送経路Ｌ３を辿る。上分岐爪１２１も下分岐爪１２０の動作と同様な動作をする。

一般的にスタッカ１００では、画像形成装置ＰＲの操作部を操作することによって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。この選択動作に応じて、スタッカ１００側では、下分岐爪１２０が上向きとなると、シフト排紙モードとなり、用紙は、トレイ１０２へ排紙され、下分岐爪１２０が下向きであって上分岐爪１２１が下向きになると、プルーフ排紙モードとなり、用紙はプルーフトレイ１０１へ、下分岐爪１２０が下向きであって上分岐爪１２１上向きになると、ストレート排紙モードとなり、用紙は下流機側に排紙される。

図６及び図７は、分岐爪１２０がそれぞれ下を向いているとき、上を向いているときの状態の状態を示す要部斜視図である。モータ１２２によってギヤ１２３とギヤ１２５が回転し、軸１２７と軸１２８を支点にして分岐爪１２０が回転する。分岐爪の回転量はセンサＳ８にフィラー１２６を通過させることによって制御している。なお、符号１２４はモータ１２２及びギヤ１２３，１２４等が取り付けられる取り付け板である。

本実施形態におけるスタッカ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。以下にそれぞれの排紙モードの動作説明をする。

＜プルーフ排紙＞
プルーフ排紙モードは、用紙搬送路Ｌ１を通して、プルーフトレイ１０１上に用紙を導いてスタックする動作モードである。図２において、用紙は搬送ローラ１、２、３、４によって搬送され、プルーフトレイ１０１に排出される。入口センサＳ１及びプルーフ排紙センサＳ４によって用紙の通過を検知している。プルーフトレイ１０１に用紙が積載され、満杯検知センサＳ５の位置まで用紙が積載されるとプルーフトレイ１０１に積載された用紙を取り除くまでジョブが一時停止する。

＜ストレート排紙＞
ストレート排紙モードは、用紙搬送路Ｌ２を通して、本スタッカ１００の後段に備えられた下流側のスタッカ等の後処理装置に用紙を導く動作モードである。図２において、用紙は搬送ローラ１、２、５、６、７、８、９、１０によって搬送され、下流側に送られる。入口センサＳ１、及び用紙検知センサＳ６，Ｓ７によって用紙の通過を検知している。

＜シフト排紙＞
シフト排紙モードは、用紙搬送路Ｌ３を通して矢印Ｄ方向からシフトトレイ１０２上に用紙を排出してスタックする動作モードである。図２において、用紙は搬送ローラ１、排紙ローラ１１１によって搬送され、シフトトレイ１０２に排出される。入口センサＳ１及びシフト排紙センサＳ２によって用紙の通過を検知している。シフト排紙モードでは、シフトトレイ１０２上の異なるシフト位置に用紙をスタックする。

図８は先端揃え機構を示す斜視図である。先端揃え機構７０は、シフトトレイ１０２上に排出される用紙の先端部を揃えるための機構である。同図において、用紙搬送方向と平行な方向である矢印Ｈ１，Ｈ２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８のように、軸心が矢印Ｈ１，Ｈ２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Ｈ１，Ｈ２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。

図９は第１の中継ユニットの構成を示す正面図、図１０はその斜視図である。
第１の中継ユニット２００は、図９及び図８に示すように排出された用紙を一時的にストックし、用紙後方側部を支える第１及び第２の中継部材２１０Ｆ、２１０Ｒと、第１及び第２の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒを幅方向（用紙排出方向と垂直な方向）に移動させる第１及び第２のステッピングモータ２０１，２０２と、第１及び第２の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒを上下方向に移動させる中継上下モータ２０４と、動力伝達機構２２２とを備えている。第１及び第２の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒは第１のスライド軸２０３ａに沿ってスライド移動し、第１及び第２のステッピングモータ２０１，２０２は第１のスライド軸２０３ａに沿って平行に配置された支持軸２０３ｂに支持され、第１及び第２の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒをプーリ及びタイミングベルトを含む動力伝達機構２０１ａ，２０２ａを介して移動させて用紙端面を揃える。なお、添え字Ｆは本実施形態では装置前側を、添え字Ｒは装置後側をそれぞれ意味する。

用紙端面の揃え動作は、第１及び第２の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒと、第１のスライド軸２０３ａに沿って移動するスライダを含む中継爪２０７ａの支持部材２０７ａＦ，２０７ａＲが図２の排紙ローラ（コロ）１１１から排出された用紙の後方側部と当接し、幅方向Ｌに移動することによって行われる。各モータ２０１，２０２，２０４は図示しない制御回路によって図示しないモータドライバを介して制御される。なお、動力伝達機構２２２は上下のプーリ、両者間に掛け渡されたタイミングベルト及び第１の中継プーリ２０５を含む。

図１１は第２の中継ユニットの概略構成を示す正面図、図１２はその斜視図である。
第２の中継ユニット２０８は、幅方向（用紙排出方向と垂直な方向）の移動を制御するステッピングモータ２１７と、中継ユニット２００と同様な上下方向移動を可能とさせる中継プーリ２０６と、用紙前方側部を支える第３及び第４の中継部材２１３Ｆ、２１３Ｒと、上下方向に移動させるための動力伝達機構２２３を備えている。第３及び第４の中継部材２１３Ｆ，２１３Ｒは、プーリ２１４、２１５の間に掛け渡されたベルト２１６を移動させるステッピングモータ２１７を駆動することにより、第２のスライド軸２１２に沿って共に幅方向にスライド移動し、近接・離間動作を行う。なお、スライド移動は、第３及び第４の中継部材２１３Ｆ、２１３Ｒと、この支持部材を含む中継爪２０７ｂのスライダの第２のスライド軸２１２に沿う移動より行われる。動力伝達機構２２３は、上下一対のプーリ、両者間に掛け渡されたタイミングベルト及び第２の中継プーリ２０６を含む。また、用紙端面の揃え動作は、第３及び第４の中継部材２１３Ｆ，２１３Ｒと、第２のスライド軸２１２に沿って移動するスライダを含む中継爪２０７ｂの支持部材２０７ｂＦ，２０７ｂＲが図２の排紙ローラ１１１から排出された用紙の前方側部に当接し、幅方向に移動することによって行われる。

図１３は第１及び第２の中継ユニットを連結した状態を示す斜視図、図１４は連結状態を装置背面側から見た図である。

図１４に示すように、第１及び第２の２つの中継ユニット２００，２０８は第１及び第２のスライド軸２０３ａ，２１２が同一平面上で互いに平行になるように配置され、図１５にも示すように第１の中継ユニット２００の第１の中継プーリ２０５と第２の中継ユニット２０８の第２の中継プーリ２０６が一対のベルト２０９によって両側部で連結され、中継上下モータ２０４の駆動力が前記ベルト２０９によって伝達されて２つの中継ユニット２００，２０８が上下方向に連動して昇降する。

第１の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒは用紙搬送方向（矢印Ｃ方向）上流側で、第２の中継部材２１３Ｆ，２１３Ｒは下流側でそれぞれ用紙後端側と用紙先端側の揃えと、支持を幅方向の任意の位置で行うことができるように配置されている。

図１５は図１３の第１ないし第４の中継部材２１０Ｒ，２１０Ｆ，２１３Ｒ，２１３Ｆの用紙放出時の動作を示す説明図で、用紙搬送方向上流側から第１及び第２の中継部材２１０Ｒ，２１０Ｆを見た状態を示している。第１ないし第４の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒ，２１３Ｆ，２１３Ｒは、これらの部材と一体の第１及び第２の中継爪２０７ａ，２０７ｂは初期状態でソレノイド２１１によって用紙支持方向（図示反矢印Ｕ方向）に保持されており、一定枚数の用紙がストックされると、ソレノイド２１１が第１及び第２の中継爪２０７ａ，２０７ｂが図示矢印Ｕ方向に付勢する。これにより、第１及び第２の中継爪２０７ａ，２０７ｂが矢印Ｄ方向に開き、その後、ステッピングモータ２０１，２０２及び２０４が動作し、中継爪２０７が幅方向Ｗ（用紙排出方向と垂直な方向）に移動することにより第１及び第２の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒの間隔、第３及び第４の中継部材２１３Ｆ，２１３Ｒの間隔がそれぞれ広がり、シフトトレイ１０２に用紙が積載される。

このように、シフトトレイ１０２に積載する前に中継手段を設けることにより、用紙の上下から熱を放出することができ、用紙温度を十分に低下させることが可能となる。また、放出により暖められた空気は上方に移動し、スタッカ１００の下部から冷たい空気が導入され、熱は暖められた空気と共に上方に抜ける。これにより、用紙束ＰＢには冷たい空気が常に下から供給され、用紙束ＰＢの自然冷却が行われる。その結果、用紙同士の固着の防止を図ることができる。

以下、種々のシフト動作について説明する。

＜第１例＞
図１６及び図１７はシフト動作の一例を示す動作説明図であり、第１の中継ユニット２００とシフトトレイ１０２を用紙搬送方向上流側から見た図である。

前述のように用紙搬送方向と直交する方向の整合は、第１の中継ユニット２００の第１及び第２の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒを互いに用紙の用紙搬送方向と直交する方向から近接させ、用紙の用紙搬送方向幅方向を規制することにより行われる。従って、整合する位置を１部毎に交互に変更すれば、用紙束ＰＢを１部毎に仕分けすることが可能となる。この動作が所謂用紙のシフトである。本実施形態では、図１６で排紙ローラ１１１、従動ローラ１１３及び第１中継ユニット２００をシフト排紙方向Ｓ１（搬送方向と直交する方向）に所定距離移動させ、中継ユニット２００に用紙を一定枚数ストック（集積）した後、図１５を参照して説明したようにして第１及び第２の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒを開放し、シフトトレイ１０２上に用紙束ＰＢをスタック（積載）する。引き続き、図１７に示すように排紙ローラ１１１、従動ローラ１１３、第１の中継ユニット２００を次のシフト排紙方向Ｓ２に移動させ、用紙のストックを開始する。この動作を繰り返すことによりシフト排紙が可能となる。

その際、第２の中継ユニット２０８は、第３及び第４の中継部材２１３Ｆ，２１３Ｒをシフトしたときの両側の端部に位置にそれぞれ位置させておき（図１６及び図１７の符号２０７ｂＦ位置と、符号２０７ｂＲ位置）、図１６に示したＳ１方向にシフトさせる場合は、支持部材２０７ａＦ，２０７ａＲと支持部材２０７ｂＦの３個所で用紙又は用紙束ＰＢを支持し、図１７に示したＳ２方向にシフトさせる場合は、支持部材２０７ａＦ，２０７ａＲと支持部材２０７ｂＲの３個所で用紙又は用紙束ＰＢを支持させる。これにより、用紙束ＰＢの整合とシフトを精度良く行うことができる。

＜第２例＞
図１８ないし図２０は用紙枚数若しくは用紙の部数が多く、シフトトレイ１０２に用紙を積載する際に、シフトトレイ１０２を下降させる必要がある場合の例を示す動作説明図であり、第１の中継ユニット２００とシフトトレイ１０２を用紙搬送方向上流側から見た図である。

この例では、図１６及び図１７に示した例に対して、中継ユニット２００，２０８に積載された用紙束ＰＢの高さを検知するセンサ１１７を設け、このセンサ出力に応じて中継上下モータ２０４を駆動し、所定量下降させるようにしたものである。すなわち、第１及び第２の中継ユニット２００，２０８は図１９に示すように用紙束ＰＢの高さに応じて図示矢印Ｂ方向に下降する。用紙が一定枚数ストックされると、図１５に示した方法で第１ないし第４の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒ，２１３Ｆ，２１３Ｒを開放し、シフトトレイ１０２若しくはシフトトレイ１０２上に積載された直前のシフトの用紙束ＰＢ上に用紙束ＰＢをスタックする。その後、図２０に示すように排紙ローラ１１１、従動ローラ１１３、中継ユニット２００を次のシフト排紙方向Ｓ２に移動させ、第１ないし第４の中継部材２１０Ｆ，２１０Ｒ，２１３Ｆ，２１３Ｒ上への用紙のストックを開始する。この動作を繰り返すことにより、１部のページ数が多い場合でも、確実にシフト排紙を行うことができる。

＜第３例＞
図２１及び図２２は，シフト機構を上下２段にわたって設けた例の動作を示す動作説明図で、シフト排紙手段について、搬送方向（手前）から見た図である。

図２１に示すように、この例では、図１８ないし図２０に示した例に対して第１及び第２の中継ユニット２００，２０８をそれぞれ上側中継ユニットと下側中継ユニットの２段構成としたものである。図２１では、用紙搬送方向上流側の第１の中継ユニット２００が上側中継ユニット２２０と下側中継ユニット２２１からなり、下側中継ユニット２２１は上側中継ユニット２２０の下方に配置されている。なお、第１及び第２の中継ユニット２００，２０８のそれぞれの上側中継ユニットと下側中継ユニットは、第１及び第２の中継ユニット２００，２０８と干渉しない位置に同一の構成で設けられている。

シフト動作時には、排紙ローラ１１１、従動ローラ１１３、上側中継ユニット２２０、下側中継ユニット２２１をシフト排紙方向Ｓ１に移動させる。その際、センサ１１７が上側中継ユニット２２０にストックされた用紙束ＰＢの高さを検知し、所定の高さなったことを検知した場合には、図１３に示した中継上下モータ２０４を駆動し、上側中継ユニット２２０及び下側中継ユニット２２１を用紙束ＰＢの高さに応じてＢ方向に下降させる。

そして、上側中継ユニット２２０に一定枚数の用紙がストックされると、図１５に示した方法で下側中継ユニット２２１に用紙束ＰＢを移行させて下側中継ユニット２２１に用紙束ＰＢをストックさせる。次いで、図２２に示すように排紙ローラ１１１、従動ローラ１１３、及び上側中継ユニット２２０を次のシフト排紙方向Ｓ２に移動させる。また、下側中継ユニット２２１は次のシフト排紙方向Ｓ２に移動した後で上側中継ユニット２２０に次に排紙されている用紙が一定枚数以上ストックされる直前に図１５の方法でシフトトレイ１０２若しくはシフトトレイ１０２上に積載された用紙束ＰＢの上に用紙束ＰＢを移行させてスタックする。その後、下側中継ユニット２２１はシフト排紙方向Ｓ２にシフト移動し、上側中継ユニット２２０からの用紙束ＰＢの移行を待つ。

以上の動作を繰り返し、２段にわたって用紙束ＰＢを保持しながらスタック動作を実行する。このようにすると、スタックトレイ１０２上に積載されるまでの時間が長くかかること、及び、用紙束ＰＢを上側及び下側の中継ユニット２２０，２２１で分割して保持するので、その分、冷却時間が長くなり、冷却効果も大きくなる。

＜第４例＞
図２３ないし図２５は、シフト機構を上下２段にわたって設けた例の更に他の例の動作を示す動作説明図で、シフト排紙手段について、搬送方向（手前）から見た図である。

この第４例は第３例に対して上側中継ユニット２２０は特にシフト動作を行わず、下側中継ユニット２２１がシフト動作を行うようにした例である。図２３において上側中継ユニット２２０で用紙の幅方向の両側部を整合し、上側中継ユニット２２０上に積載された用紙束ＰＢの高さをセンサ１１７で検知し、用紙束ＰＢの積載圧が予め設定された高さになると、図１３に示した中継上下モータ２０４によって上側中継ユニット２２０及び下側中継ユニット２２１は、矢印Ｂ方向に下降する。そして、上側中継ユニットに用紙が一定枚数ストックされると、図１５に示したようにして中継部材が開放され、下方の下側中継ユニット２２１に用紙束ＰＢがストックされる。

次いで、下側中継ユニット２２１はシフト排紙方向Ｓ１に移動し、これと並行して上側中継ユニット２２０に次の用紙が順次積載される。この過程で、図２５に示すように下側中継ユニット２２１は上側中継ユニット２２０に次の用紙が一定枚数以上ストックされる直前に中継部材が前述のようにして開放され、シフトトレイ１０２若しくはシフトトレイ１０２に積載された用紙束ＰＢ上に用紙をスタックする。その後、下側中継ユニット２２１は上側中継ユニット２２０の真下に移動し、上側中継ユニット２２０からの用紙束ＰＢの落下を待つ。上記動作を繰り返し、シフトトレイ１０２上に用紙束ＰＢを積載する。

この第１例から第４例に示した動作により、中継ユニットを使用してもシフト動作が可能であることが分かる。その際、第３例及び第４例のように中継ユニットを２段にわたって設けた場合には、第１例及び第２例の場合に比べてシフトトレイ１０２上に積載されるまでの時間が長くなり、より冷却効果を見込むことができる。

冷却効果を更に高めるには、従来技術と同様に強制的に冷却すればよい。ただし、本実施形態では、第１及び第２の中継ユニット２００，２０８に積載されている間、あるいは、第１及び第２の中継ユニット２２０，２２１に積載されている間に冷却ファンにより冷却する。

この例を図２６に示す。図２６はスタッカ１００本体の内部に冷却装置として冷却ファン５００を配置した例を示す図である。この例では、第１及び第２の中継ユニット２００，２０８に用紙が排紙され、積載動作が行われている間に冷却ファン５００から用紙揃えに影響がない風力で第１及び第２の中継ユニット２００，２０８側に風を送り、冷却する。これにより、定着によって加熱された用紙に風が当たり、用紙表面の空気層が強制的に入れ替わるので、冷却効率が大きくなり、より高速の画像形成装置ＰＲのスタッカ１００として機能することが可能となる。また、用紙のサイズ、厚さに応じて風量を変化させることにより、用紙揃え精度に影響を及ぼすことなく効率よく中継ユニット２００，２０８上の用紙を冷却することができる。

以上のように、本実施形態によれば
１） 用紙をシフトトレイ（積載トレイ）１０２に積載する前に、中継の積載部である中継ユニット２００，２０８に所定の枚数毎に一時的に集積することによって、用紙を上下方向から効率的に冷却することができる。
２） 所定の枚数毎に中継ユニット２００，２０８に積載することにより用紙を上下方向から冷却するので、熱及び用紙の重みによる用紙同士の固着を防止することができる。
３） 中継ユニット２００，２０８を設け、当該中継ユニット２００，２０８に用紙を集積しながら所定枚数毎の用紙束ＰＢを当該順次シフトトレイ１０２上に積載するので、連続的に排紙することが可能となり、多数枚の用紙に画像処理して積載する際に、生産効率の低下を招くことがない。
４） 用紙をシフトトレイ１０２に積載する前に２つの中継ユニット（第１及び第２の中継ユニット）２２０，２２１で用紙束ＰＢを受け渡しながらシフトトレイ１０２に積載するので、前記１）ないし３）の効果をより確実に得ることができる。
５） ４）の場合に、上部中継ユニット２２０に集積された用紙束ＰＢを下部中継ユニット２２１に渡すと、上部中継ユニット２２０は用紙の集積動作を開始することができるので、排紙、集積、積載の連続性を保持することが可能となり、生産性の低下を招くことがない。
６） 排紙される用紙のサイズ、厚さを検知し、畜熱が大きい場合（用紙が厚い場合やサイズが大きい）、用紙の厚さやサイズに応じて中継ユニット２００，２０８に集積する用紙枚数を変化させることが可能となり、中継ユニット２００，２０８への集積時に用紙同士が固着することを防ぐことができる。
７） 上部中継ユニット２２０と下部中継ユニット２２１の２段にわたる中継ユニットを使用し、下部中継ユニット２２１のみをシフト動作させて排紙することにより、上部中継ユニット２２０から下部中継ユニット２２１に用紙束ＰＢを受け渡した後、すぐに排紙ローラ１１１からの用紙の受け入れが可能となる。

８） 用紙が中継ユニット２００，２０８、２２０，２２１に集積中に用紙のサイズ、厚さに応じて風量を変化させることにより、用紙揃え精度に影響なく用紙の冷却が可能となる。その際、前記風量の調整、すなわち冷却の調整により電力を低減することでき、省エネ効果も得ることが可能となる。
等の効果を奏する。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された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。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲により規定される範囲に含まれる

１００ スタッカ
１０２ シフトトレイ
１０３ エレベータ
１０７ トレイ昇降モータ
１０８ 台車
１１１ 排紙ローラ
１１７ センサ
２００ 第１の中継ユニット
２０１ 第１のステッピングモータ
２０１ａ，２０２ａ 動力伝達機構
２０２ 第２のステッピングモータ
２０７ａ，２０７ｂ 中継爪
２０７ａＦ，２０７ａＲ，２０７ｂＦ，２０７ｂＲ 支持部材
２０８ 第２の中継ユニット
２１０Ｆ，２１０Ｒ 第１の中継部材
２１３Ｆ，２１３Ｒ 第２の中継部材
２１７ ステッピングモータ
２２０ 上側中継ユニット
２２１ 下側中継ユニット
５００ ファン
ＰＲ 画像形成装置
Ｓ１，Ｓ２ シフト排紙方向
ＰＢ 用紙束

特開平４−３４５１８７号公報 特許第４０７２６７２号公報

Claims (11)

1. 搬送されてきた用紙を排紙する排紙手段と、
   前記排紙手段から排紙された用紙を積載する積載手段と、
   前記積載手段を昇降させる昇降手段と、
   前記排紙手段と前記積載手段との間に位置し、前記排紙手段から排紙された用紙を一定枚数まで集積し、前記積載手段に受け渡す中継手段と、
   を備えた用紙積載装置であって、
   前記中継手段が、
   前記排紙手段からの用紙を１枚ずつ集積する前段側の上部中継手段と、
   前記積載手段に受け渡す前に、前記上部中継手段に集積された用紙束が受け渡され、一時的に集積する下部中継手段と、
   を含むこと
   を特徴とする用紙積載装置。
2. 請求項１記載の用紙積載装置であって、
   前記中継手段に集積された用紙束を所定枚数毎に用紙搬送方向と直交する方向にシフトさせるシフト手段を更に備えていること
   を特徴とする用紙積載装置。
3. 請求項１記載の用紙積載装置であって、
   前記中継手段が用紙の搬送方向と直交する方向から用紙の両側の端部にそれぞれ当接し、同方向の整合を行う整合手段を備えていること
   を特徴とする用紙積載装置。
4. 搬送されてきた用紙を排紙する排紙手段と、
   前記排紙手段から排紙された用紙を積載する積載手段と、
   前記積載手段を昇降させる昇降手段と、
   前記排紙手段と前記積載手段との間に位置し、前記排紙手段から排紙された用紙を一定
   枚数まで集積し、前記積載手段に受け渡す中継手段と、
   を備えた用紙積載装置であって、
   前記中継手段に集積された用紙束を所定枚数毎に用紙搬送方向と直交する方向にシフトさせるシフト手段と、
   前記中継手段が用紙の搬送方向と直交する方向から用紙の両側の端部にそれぞれ当接し、同方向の整合を行う用紙搬送方向上流側の第１の整合手段及び下流側の第２の整合手段からなる整合手段と、
   を備え、
   前記シフト手段が第１の整合手段と、当該第１の整合手段をシフト方向に移動させる移動手段とからなること
   を特徴とする用紙積載装置。
5. 請求項４記載の用紙積載装置であって、
   前記第１の整合手段は前記用紙の両側の端部に独立して移動し、当接する当接部と駆動源をそれぞれ備え、
   前記第２の整合手段は前記用紙の両側の端部に連動して互いに近接離間し、当接する当接部と１つの駆動源を備えていること
   を特徴とする用紙積載装置。
6. 請求項１記載の用紙積載装置であって、
   前記下部中継手段のみがシフト方向に移動して用紙束をシフトさせること
   を特徴とする用紙積載装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙積載装置であって、
   前記中継手段に集積された用紙束の高さを検知する検知手段を備え、
   当該検知手段によって検知された用紙束の高さと用紙サイズとに基づいて前記中継手段に集積される用紙の枚数を変更すること
   を特徴とする用紙積載装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の用紙積載装置であって、
   前記中継手段に送風して当該中継手段に集積された用紙束を冷却する冷却手段を備えていること
   を特徴とする用紙積載装置。
9. 請求項８記載の用紙積載装置であって、
   前記冷却手段は用紙のサイズ及び厚さに応じて送風量を変更すること
   を特徴とする用紙積載装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の用紙積載装置であって、
    前記昇降手段によって昇降する前記積載手段が最下位置に位置したときに載置される台車を有し、前記台車は前記用紙が積載された積載手段を載せた状態で装置外に取り出し可能であること
    を特徴とする用紙積載装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の用紙積載装置と画像形成装置とを備えていること
    を特徴とする画像形成システム。
    

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