JP6245058B2 - シート排出装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート排出装置および画像形成装置に関する。

従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリ、または複合機またはＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と呼称される多機能装置などが、画像形成装置として用いられている。

一般的な画像形成装置においては、画像情報を解析して画像データに展開する画像処理を行う画像処理部、画像データに基づいて電子写真方式でトナー像を形成し、形成したトナー像をシート（記録用紙）に転写する作像部、シート上のトナー像を定着する定着部（定着装置）、および、定着が行われたシートを排出するシート排出装置が設けられている。

シート排出装置において、送られてきたシートが排出ローラによって排出口から排出され、シート積載部（シートトレイ）の上に積載される。一般に、シートの排出口とシート積載部との間には所定の落差が設けられており、排出されたシートはその落差を落下してシート積載部上に積み上げられる。

ところが、排出口から排出されたシートとシート積載部との間には空気層が形成されるため、シートが落下する際に空気による浮力が発生し、シートの落下と安定に時間がかかるだけでなく、シートの落下時に空気層の影響によってシートの落下位置がずれてしまい、シート積載部への積載状態が乱れてしまうといった不具合が発生し易い。

図１３に示すシート排出装置１３０ｊにおいて、排出ローラ１３１ｊによってシートトレイ１３２ｊにシートＰＰが排出されるときに、シートトレイ１３２ｊの上面または先に積載されたシートＰＰの上面と排出されつつあるシートＰＰとの間には落差がある。そのため、排出されつつあるシートＰＰと積載されたシートＰＰの上面との間には空気層ＫＳが形成され、シートＰＰの後端が自由落下する際に、シートＰＰはその空気層ＫＳに乗った状態になり、浮力が発生する。そのため、シートＰＰが落下して積載されるのに時間がかかる。また、空気が抜ける際の外乱によるシートＰＰの傾きやシートＰＰのカール状態などによって、シートＰＰの積載位置がずれたり乱れたりし易いという問題がある。このため、空気層ＫＳによるシートＰＰの乱れを招かないようにするためには積載枚数を減らさざるを得ないことがある。

また、シートＰＰの両側から逃げる空気の量に差がある場合には、これによってシートＰＰを横方向に移動させる力が生じるため、シートＰＰが同じ位置に積載されない。そのため、乱れたシートＰＰを揃えるための機構を追加する必要も生じ、コスト高となる。

このような問題に対処するものとして、シートの下方の空気を逃がすための空気流出口をシート排出壁に設けることや、空気流出口近傍にファンを配置することが提案されている（特許文献１）。

また、用紙の先端部停止位置近傍に空気吸引手段を配置し、用紙載置台上に排出される用紙の下面側の空気を空気吸引手段により吸引することにより用紙を速やかに落下させる装置が提案されている（特許文献２）。

特開２００５−６７８４３号公報 特開２００２−２５４８５８号公報

上に述べた特許文献１に開示されるように空気を逃がすための空気流出口を設けることだけでは、シートの落下速度は余り速くならない。

また、特許文献１、２にはファンなどの空気吸引手段を設けることが開示されているが、ファンを用いる場合に、単純にファンによって空気を常時吸引したとしても、シートの先端が負圧によってシート積載部や先に積載されたシート上に押し付けられて膠着してしまい、却ってシートの積載状態が乱れてしまうことがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、シートの積載状態が乱れてしまうことなく、排出口から排出されるシートを早く落下させて安定させることを目的とする。

本発明の実施形態に係るシート排出装置は、排出口が形成された排出壁部と、送られてくるシートを前記排出口から排出するための排出ローラと、前記排出口から排出されて落下する前記シートを積載するためのシート積載部と、前記排出壁部における前記排出口と前記シート積載部との間で開口し、前記排出口から排出される前記シートの下方の空気を吸引する吸引部と、前記吸引部による吸引動作を制御するための制御部と、を有し、前記吸引部は、前記排出壁部における前記排出口と前記シート積載部との間に設けられた吸引のための開口部、前記開口部と連通する負圧室を形成するハウジング、前記負圧室内の空気を大気に向けて排気するファン、および前記開口部を開閉するシャッタを有しており、前記制御部は、前記シートの排出前に前記ファンを作動させて前記負圧室内を負圧状態に保っておき、前記排出口から排出される前記シートの後端が前記排出口から抜け出たタイミングで前記吸引部が前記開口部を開いて吸引動作を開始し、所定の時間が経過したタイミングで前記開口部を閉じて吸引動作を停止するように、前記吸引部における前記シャッタの駆動を制御する。
また、前記吸引部は、前記排出壁部における前記排出口と前記シート積載部との間に設けられた吸引のための開口部、前記開口部と連通する負圧室を形成するハウジング、および前記ハウジングの内周面に沿って摺動可能に配置されて往復移動し前記負圧室内の容積を拡大する方向に移動するときに前記負圧室に負圧を発生するピストンを有しており、前記制御部は、前記排出口から排出される前記シートの後端が前記排出口から抜け出たタイミングで前記ピストンを移動させ前記負圧室に負圧を発生させて吸引動作を開始し、所定の時間が経過したタイミングで前記ピストンを停止させて吸引動作を停止するように、前記ピストンの駆動を制御する。

本発明によると、シートの積載状態が乱れてしまうことなく、排出口から排出されるシートを早く落下させて安定させることができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の構成の例を示す図である。 用紙排出部の正面断面図である。 用紙排出部の上面図である。 後処理制御部の構成の例を示すブロック図である。 用紙排出部における動作の様子を示すタイミング図である。 シャッタの形状の例を示す図である。 吸引部における吸引時間および吸引の強さの設定方法の例を示す図である。 吸引動作のタイミングが適切でないときの問題を説明するための図である。 用紙排出部の構成の他の例を示す正面断面図である。 用紙排出部の構成のさらに他の例を示す図である。 画像形成装置における動作の概略の流れを示すフローチャートである。 用紙排出部における動作の概略の流れを示すフローチャートである。 従来のシート排出装置の例を示す図である。

〔画像形成装置の全体の構成例〕
図１には、一実施形態の画像形成装置１の全体の構成の例が示されている。なお、ここで例にあげた画像形成装置１は、フルカラーの電子写真方式の作像部、定着部、および制御部などを備えているが、それらの一部の構成について図１では図示が省略されている。なお、画像形成装置１として、原稿読み取り部を備えないプリンタ、その他種々の構成の装置であってもよい。

図１において、画像形成装置１は、画像形成部ＧＫおよび後処理部ＡＳからなる。画像形成部ＧＫは、トナー像形成部１０、原稿読取り部２０、転写部３０、給紙部４０、定着部５０、および本体制御部７０などを備える。

トナー像形成部１０は、原稿読取り部２０または外部から受信して入力された画像データに基づいて、電子写真方式によりＹＭＣＫの各色のトナー像を形成する。各色のトナー像の形成のために、感光体、帯電器、露光器、および現像部などを備える。

原稿読取り部２０は、原稿台およびスキャナーなどを備え、また、原稿台およびスキャナーに対して原稿を連続的に搬送するＡＤＦ部を備える。原稿読取り部２０は、原稿の画像を読み取って画像データを生成し、画像データを本体制御部７０およびトナー像形成部１０に送る。

転写部３０では、トナー像形成部１０で形成されたトナー像が、１次転写ローラにより転写されて転写ベルト上に重ね合わせられる。転写ベルト上に形成されたトナー像は、２次転写ローラによって記録媒体である用紙（シート）ＰＰにページ毎に転写される。

給紙部４０では、収納された用紙ＰＰが給紙ローラによって１枚ずつ送り出され、転写ベルト上のトナー像と同期するようにレジストローラによって２次転写ローラの転写位置に搬送される。

定着部５０は、発熱体であるヒータを内蔵した加熱ローラおよび加圧ローラなどを備える。転写位置を通過した用紙ＰＰは、加熱ローラと加圧ローラとの間のニップ部を通過することにより、トナー像が熱と圧力とによって用紙ＰＰに定着される。定着された用紙ＰＰは、排紙ローラ６１によって画像形成部ＧＫから用紙積載部６２に排出される。

本体制御部７０は、画像形成部ＧＫを制御するとともに、後処理部ＡＳを含む画像形成装置１の全体を制御する。

後処理部ＡＳは、画像形成部ＧＫの用紙積載部６２の上に設けられた水平搬送部１１０、水平搬送部１１０から搬送される用紙ＰＰに後処理を施す後処理本体部１２０、用紙排出部１３０、および後処理制御部１７０などを備える。

水平搬送部１１０は、複数の搬送ローラ１１１、１１２が設けられ、排紙ローラ６１から排出された用紙ＰＰをそのまま搬送して後処理本体部１２０に送り込む。

後処理本体部１２０は、水平搬送部１１０から搬送されてきた用紙ＰＰに対し、用紙揃え、ステープル、または簡易製本、その他の後処理を施す。そのため、処理トレイ１２１、整合板１２２、ステープラユニット１２３などが設けられる。また、後処理本体部１２０には、搬送ローラ１２４、１２５、および切り替え爪１２６などが設けられたメイン搬送路ＨＳＭ、および、搬送ローラ１２７などが設けられたサブ搬送路ＨＳＳが設けられる。

メイン搬送路ＨＳＭを搬送される用紙ＰＰ、および処理トレイ１２１によって処理が行われた用紙（用紙束）ＰＰは、最終的には後で述べる排出ローラ１３１によってメイントレイ１３２上に排出される。サブ搬送路ＨＳＳを搬送される用紙ＰＰは、最終的にはサブトレイ１３３上に排出される。

なお、後処理部ＡＳにおいて後処理を行う場合には、用紙ＰＰを処理トレイ１２１上に一旦集積し、必要な後処理を行った後で、用紙（用紙束）ＰＰを排出ローラ１３１により排出してメイントレイ１３２上に積載する。

処理トレイ１２１は、本発明における「シート束積載部」の例である。

また、後処理部ＡＳには、用紙ＰＰに対し後処理を施さずに排出する機能も備わっている。その場合には、処理トレイ１２１上に用紙ＰＰを集積することなく、メイン搬送路ＨＳＭを搬送された用紙ＰＰをそのまま排出ローラ１３１により排出してメイントレイ１３２上に積載する。

用紙排出部１３０は、後処理本体部１２０のハウジングを形成する背板１２０Ａの周辺において主として設けられ、メイン搬送路ＨＳＭまたはサブ搬送路ＨＳＳから搬送される用紙ＰＰを排出して積載する。
〔用紙排出部〕
次に、用紙排出部１３０について詳しく説明する。

図２には用紙排出部１３０の正面断面図が、図３には用紙排出部１３０の上面図が、図４には後処理制御部１７０の構成の例を示すブロック図が、図５には用紙排出部１３０における動作の様子を示すタイミング図が、図６にはシャッタ１４５Ｂの形状の例が、図７には吸引部１３４における吸引動作を行う時間および吸引の強さの設定方法の例が、それぞれ示されている。

なお、図４においては、後処理制御部１７０に備えられた機能のうち、用紙排出部１３０の制御に関連するもののみが示されており、その他の機能は図示が省略されている。

図１〜図３を参照して、用紙排出部１３０には、排出壁部１２０ａ、排出ローラ１３１、メイントレイ１３２、サブトレイ１３３、および吸引部１３４などが設けられる。

排出壁部１２０ａには、用紙ＰＰを排出するための排出口１２０ｂが形成されている。排出口１２０ｂは、各サイズの用紙ＰＰが通過するものであればよい。なお、排出壁部１２０ａは、排出ローラ１３１の周辺の構成部材であればよく、例えば背板１２０Ａの一部であってもよい。

排出ローラ１３１は、メイン搬送路ＨＳＭから送られてくる用紙ＰＰを排出口１２０ｂから排出する。排出ローラ１３１の上流側には、排出口１２０ａにおいて用紙ＰＰを検出する排出口センサＳＥ１が設けられており、用紙ＰＰがメイン搬送路ＨＳＭを通って排出ローラ１３１の手前までくるとこの排出口センサＳＥ１の検出信号Ｓ１がオンとなる。

メイントレイ１３２は、排出口１２０ｂから排出されて落下する用紙ＰＰを積載するためのものである。メイントレイ１３２は、その上に積載された用紙ＰＰの量（積載高さ）に応じて、排出壁部１２０ａに沿って上下方向に移動（昇降）することが可能である。メイントレイ１３２は、上下方向に移動することによって、積載する用紙ＰＰの最上面の高さを一定に保つことが可能であり、これによって多枚数の用紙ＰＰを積載することが可能である。

サブトレイ１３３は、サブ搬送路ＨＳＳから搬送されて排出される用紙ＰＰを積載するためのものである。

メイントレイ１３２およびサブトレイ１３３は、本発明における「シート積載部」の例である。

吸引部１３４は、排出壁部１２０ａにおける排出口１２０ｂとメイントレイ１３２との間で開口し、排出口１２０ｂから排出される用紙ＰＰの下方にある空気層の空気を吸引する。

すなわち、吸引部１３４には、負圧室１４２を形成するハウジング１４１、負圧室１４２内の空気を大気に向けて排気するファン１４３、排出壁部１２０ａの負圧室１４２に連通する箇所に設けられた開口部１４４、開口部１４４を開閉するシャッタ１４５などが備えられる。

ファン１４３は、ファンモータＭ１１によって回転駆動される。ファンモータＭ１１の回転速度に応じて、吸引部１３４の吸引の強さが可変される。つまり、ファンモータＭ１１の回転速度が大きいほど吸引の強さが強くなる。

開口部１４４は、排出口１２０ｂから排出される用紙ＰＰの下方において開口する。開口部１４４の幅は、用紙ＰＰの幅の最大サイズを越えない寸法となっている。

シャッタ１４５は、開口部１４４を開閉するように、排出壁部１２０ａに沿って上下方向に移動可能に設けられている。シャッタ１４５は、シャッタモータＭ１２によって駆動されて移動する。シャッタモータＭ１２に代えてソレノイドまたはシリンダなどを用いてもよい。

シャッタ１４５は、例えば、矩形の板状のものである。また、図６に示すシャッタ１４５Ｂのように、開口幅が異なって階段状となった通気孔１４５ａを設けておいてもよい。階段状の通気孔１４５ａを設けた場合には、シャッタ１４５Ｂの上下方向の位置ＬＶ１〜４によって、開口部１４４の開口度を全閉と全開との間で段階的に調整することができる。なお、階段状の通気孔１４５ａに代えて、三角形状または円弧状の通気孔としてもよい。

後処理制御部１７０は、用紙排出部１３０における吸引部１３４の制御を初めとして、後処理部ＡＳの全体を制御する。後処理制御部１７０は、必要に応じて本体制御部７０と通信を行い、データおよび信号の送受信を行う。

後処理制御部１７０は、特に用紙排出部１３０の制御に際し、排出口１２０ｂから排出される用紙ＰＰの後端が排出口１２０ｂから抜け出たタイミングで、吸引部１３４が吸引動作を開始し、所定の計時時間Ｔ２が経過したタイミングで吸引動作を停止するように、吸引部１３４を制御する。なお、後処理制御部１７０の全部または一部は、本体制御部７０の一部として本体制御部７０の中に組み込まれていてもよい。

図４において、後処理制御部１７０には、用紙検出部１７１、第１のタイマー１７２、第２のタイマー１７３、時間設定部１７４、ファン制御部１７５、シャッタ制御部１７６、排出ローラ制御部１７７、メモリ１７８、および通信部１７９などが設けられる。

用紙検出部１７１は、排出口センサＳＥ１からの検出信号Ｓ１に基づいて、排出ローラ１３１の上流側において用紙ＰＰの有無を検出する。

第１のタイマー１７２は、用紙検出部１７１により用紙ＰＰが検出されたときに計時を開始する。

第２のタイマー１７３は、第１のタイマー１７２がタイムアップしたときに計時を開始する。

時間設定部１７４は、メモリ１７８に記憶された種々の内容などに基づいて、第１のタイマー１７２による計時時間Ｔ１および第２のタイマー１７３による計時時間Ｔ２などを設定する。

ファン制御部１７５は、ファンモータＭ１１の回転について、その起動、停止、および回転速度を制御する。ファン制御部１７５によって、ファン１４３による吸引の強さが制御される。

シャッタ制御部１７６は、シャッタモータＭ１２について、その起動、停止、回転量を制御する。シャッタ制御部１７６によって、シャッタ１４５の移動および停止位置が制御され、開口部１４４の開閉および開口度が制御される。

通常は、ファン１４３を回転させて負圧室１４２内を負圧に保っておき、シャッタ１４５を開くことによって開口部１４４からの吸引動作を行う。

この場合に、シャッタ制御部１７６は、第１のタイマー１７２がタイムアップしたときにシャッタ１４５を開いて吸引動作を開始し、第２のタイマー１７３がタイムアップしたときにシャッタ１４５を閉じて吸引動作を停止するように制御する。

排出ローラ制御部１７７は、排出ローラ１３１の回転について、その起動、停止、および回転速度を制御する。通常、用紙検出部１７１によって用紙ＰＰが検出されたときに、排出ローラ１３１を回転させてその用紙ＰＰを排出する。用紙検出部１７１によって用紙ＰＰが検出されなくなると、所定の時間の後で排出ローラ１３１の回転を停止させる。連続印字などによって用紙ＰＰが連続的に搬送されてくると、その間において排出ローラ１３１の回転を持続させる。

メモリ１７８には、サイズ情報記憶部１７８ａ、坪量情報記憶部１７８ｂ、種類情報記憶部１７８ｃ、積載高さ記憶部１７８ｄ、および用紙束高さ記憶部１７８ｅなどが設けられる。

サイズ情報記憶部１７８ａは、用紙ＰＰのサイズ情報を記憶する。サイズ情報として、Ａ４、Ａ３などの定型サイズでもよく、用紙ＰＰの実際の寸法でもよい。

坪量情報記憶部１７８ｂは、用紙ＰＰの坪量情報を記憶する。坪量情報は、用紙ＰＰの単位面積当たりの重量についての情報である。また、坪量情報として、用紙ＰＰの厚さについての情報でもよい。

種類情報記憶部１７８ｃは、用紙ＰＰの種類、表面の状態、光沢の有無、その他の種々の情報を記憶する。

これらサイズ情報記憶部１７８ａ、坪量情報記憶部１７８ｂ、種類情報記憶部１７８ｃに記憶された情報は、本発明における「シート種情報」の例である。

積載高さ記憶部１７８ｄは、メイントレイ１３２に積載された用紙ＰＰの積載高さについての情報を記憶する。メイントレイ１３２が一定の位置にあるときは、用紙ＰＰの積載高さについての情報に基づいて、排出口１２０ｂから排出される用紙ＰＰとメイントレイ１３２に積載された用紙ＰＰの最上面との間の距離が求められる。排出口１２０ｂの位置は、排出ローラ１３１のニップ部の位置と同じとすることができる。

なお、用紙ＰＰの積載高さを検出する積載高さ検出手段が設けられており、これにより検出された積載高さが積載高さ記憶部１７８ｄに記憶される。積載高さ検出手段は、例えば、メイントレイ１３２に積載された用紙ＰＰの高さを直接に検出する用紙センサであってもよい。また、排出ローラ１３１によって排出される用紙ＰＰの枚数を積算し、これと用紙ＰＰの厚さ（坪量）などから演算によって求める演算手段であってもよい。

用紙束高さ記憶部１７８ｅは、処理トレイ１２１に積載された用紙（用紙束）ＰＰの高さまたは用紙枚数を記憶する。

メモリ１７８に記憶された種々の情報に基づいて、第１のタイマー１７２および第２のタイマー１７３の計時時間Ｔ１，Ｔ２、およびファンモータＭ１１の回転速度などが制御され、吸引部１３４による吸引動作の開始タイミング、停止タイミング、吸引の強さ、吸引のための開口部１４４の大きさなどが可変制御される。

例えば、用紙ＰＰのサイズが大きいときに、サイズが小さいときよりも、第２のタイマー１７３による計時時間Ｔ２を長くして吸引時間を長くし、または吸引部１３４による吸引の強さを強くするように、または開口部１４４を大きくするように、制御する。

また、例えば、積載高さ記憶部１７８ｄに記憶される情報に基づいて、用紙ＰＰの積載高さが高いときに、積載高さが低いときよりも第２のタイマー１７３による計時時間Ｔ２を短くし、吸引部１３４による吸引時間を短くするよう制御する。

また、例えば、処理トレイ１２１に積載された用紙（用紙束）ＰＰを排出ローラ１３１に送ったときに、当該用紙束の用紙枚数または高さに基づいて、吸引部１３４による吸引時間または吸引の強さを可変するように制御する。

図５において、メイン搬送路ＨＳＭから用紙ＰＰが搬送されてきて排出口センサＳＥ１が時刻ｔ１においてオンになると、排出ローラ１３１が回転を開始するとともに、第１のタイマー１７２が計時を開始する。このとき、ファン１４３が回転して負圧室１４２内を負圧にする。なお、ファン１４３は時刻ｔ１以前から回転していてもよい。

排出口１２０ｂを通過する用紙ＰＰは、時刻ｔ２において排出口センサＳＥ１を通過し、検出信号Ｓ１がオフするが、その直後の時刻ｔ３に、計時時間Ｔ１が経過して第１のタイマー１７２がタイムアップし、シャッタ１４５が開いて吸引動作を開始する。これと同時に、第２のタイマー１７３が計時を開始する。時刻ｔ４において、計時時間Ｔ２が経過して第２のタイマー１７３がタイムアップすると、シャッタ１４５が閉じて吸引動作が停止する。このとき、ファン１４３が停止する。排出ローラ１３１は時刻ｔ５において停止する。

図７（Ａ）には、用紙ＰＰの坪量とサイズに応じた吸引時間（計時時間Ｔ２）の設定例が示されている。図７（Ａ）に示されるように、用紙ＰＰの坪量とサイズとに応じて、シャッタ１４５を開いて吸引動作を行う計時時間Ｔ２が、Ｔ２ａ３１、Ｔ２ａ３２…などのように個々に設定される。

吸引時間は、各用紙ＰＰが落下するに要する時間に、次の用紙ＰＰの落下を補助する時間をプラスして設定することも可能である。また、用紙ＰＰが薄い場合には、用紙ＰＰが落下すれば直ぐに吸引動作を停止するようにすればよい。

図７（Ｂ）に示されるように、用紙ＰＰのメイントレイ１３２上への積載高さに応じて、吸引時間が、Ｔ２ｈ１、Ｔ２ｈ２…などのように個々に設定される。

図７（Ｃ）には、用紙ＰＰの坪量とサイズに応じた吸引の強さの設定例が示されている。図７（Ｃ）に示されるように、用紙ＰＰの坪量とサイズとに応じて、ファン１４３の回転速度が可変され、吸引の強さＦが、Ｆａ３１、Ｆａ３２…などのように個々に設定される。なお、吸引の強さＦを可変するには、ファンモータＭ１１の回転速度またはシャッタ１４５による開口度が調整される。

図７（Ｄ）に示されるように、用紙ＰＰのメイントレイ１３２上への積載高さに応じて、吸引の強さＦが、Ｆｈ１、Ｆｈ２…などのように個々に設定される。

このように、吸引部１３４を設け、適切なタイミングでかつ適切な吸引強さで吸引動作を行うことにより、用紙ＰＰの積載状態が乱れてしまうことなく、排出口１２０ｂから排出される用紙ＰＰを早く落下させて安定させることができる。
〔用紙排出部の他の実施例〕
図９（Ａ）（Ｂ）および図１０（Ａ）（Ｂ）には、他の例の用紙排出部１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄの構成が示されている。なお、これらの用紙排出部１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄにおいて、図２の用紙排出部１３０と同じ機能を有する部分には同じ符号を付し、またはその符号に「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」を付して説明を省略しまたは簡略化する。

図９（Ａ）において、用紙排出部１３０Ｂは、高速で応答する吸引部１３４Ｂを備える。つまり、吸引部１３４Ｂは、シロッコファンのように立ち上がりの速いファン１４３Ｂを備える。ファン１４３は、ファンモータＭ１１の駆動によって高速で応答するので、ファンモータＭ１１のオンまたはオフによって吸引動作の開始および停止を制御できる。そのため、用紙排出部１３０Ｂでは、シャッタは設けられていない。

このように、用紙排出部１３０Ｂによると、シャッタを省略することができ、構造および制御が簡単である。

図９（Ｂ）において、用紙排出部１３０Ｃは、移動可能でシャッタの役目を果たすメイントレイ１３２Ｃを備える。つまり、メイントレイ１３２Ｃは、上下方向に移動可能であり、その背壁面１３２Ｃａが開口部１４４Ｃを閉塞するように移動する。背壁面１３２Ｃａによる開口部１４４Ｃの閉塞の度合いによって、開口部１４４Ｃの開口度が決定される。

用紙排出部１３０Ｃでは、メイントレイ１３２Ｃに、用紙排出部１３０のシャッタ１４５の動作と同様の動作を行わせる。シャッタを兼用できるので、構造が簡単である。

図１０（Ａ）（Ｂ）において、用紙排出部１３０Ｄは、クランク機構によりピストン１４６を往復移動させて負圧を発生させる吸引部１３４Ｄを備える。

つまり、吸引部１３４Ｄは、ハウジング１４１Ｄの内周面に沿って摺動可能に配置されて往復移動するピストン１４６、図示しない駆動モータによって回転駆動される回転軸１４７、クランク板１４８ａ，ｂ、および連結ロッド１４９ａ，ｂなどを備える。

回転軸１４７の回転によって、これと摩擦で接しまたはギヤ歯で噛み合う２つのクランク板１４８ａ，ｂが同じ方向に回転する。クランク板１４８ａ，ｂの回転によって、連結ロッド１４９ａ，ｂを介し、ピストン１４６が上下方向に往復移動する。ピストン１４６が下降するときに、負圧室１４２Ｄ内の容積が拡大されて負圧が発生する。

このように、ピストン１４６が下降するタイミングを制御することによって、吸引動作のタイミングを制御することができる。したがって、開口部１４４Ｄを開閉するシャッタがなくても、駆動モータによる回転軸１４７の回転のタイミングを制御して吸引の開始および停止を制御することができる。また、駆動モータによる回転軸１４７の回転速度を制御することによって、ピストン１４６の下降速度を可変し、吸引の強さを制御することができる。

つまり、排出口１２０ｂから排出される用紙ＰＰの後端が排出口１２０ｂから抜け出たタイミングで、駆動モータにより回転軸１４７を適当な速度で回転駆動し、ピストン１４６を下降させて吸引部１３４Ｄによる吸引動作を開始する。所定の計時時間Ｔ２が経過したタイミングで駆動モータを停止させる。

なお、ピストン１４６が上昇するときに負圧室１４２Ｄ内に圧力が発生するが、例えば、排出口１２０ｂに用紙ＰＰがないタイミングまたは排出口１２０ｂの用紙ＰＰが落下したタイミングで、ピストン１４６を上昇させることにより、その影響を防ぐことが可能である。または、負圧室１４２Ｄから外気に向かう方向に自由流となるワンウエイバルブ（逆止弁）を、ピストン１４６またはハウジング１４１Ｄに設け、これによって負圧室１４２Ｄ内に発生する圧力を抜くようにしてもよい。

また、ピストン１４６を２つの連結ロッド１４９ａ，ｂにより移動可能に支持しているので、ピストン１４６の往復移動が円滑である。しかし、１つの連結ロッド１４９により移動可能に支持してもよい。

次に、図１１および図１２に基づいて、画像形成装置１および用紙排出部１３０における動作の概略の流れをフローチャートによって説明する。

図１１において、画像形成装置１は、まず画像形成部ＧＫにおいて、原稿を読み取るなどしてプリントジョブを受け付ける（＃１１）。プリントジョブの画像データに対して画像処理を施し（＃１２）、画像形成部を行う（＃１３）。画像形成が行われた用紙ＰＰは、後処理部ＡＳに送られ、排出される（＃１４）。

図１２において、後処理部ＡＳの用紙排出部１３０では、排出口１２０ｂにおいて、排出口センサＳＥ１などによって用紙ＰＰの先端が検出されるまで待つ（＃２１）。用紙ＰＰの先端が検出されると、排出ローラ１３１が回転する（＃２２）。第１のタイマー１７２による計時が開始され（＃２３）、タイムアップすると（＃２４でイエス）、吸引部１３４による吸引動作が開始される（＃２５）。同時に、第２のタイマー１７３による計時が開始され（＃２６）、タイムアップすると（＃２７でイエス）、吸引部１３４の吸引動作が停止される（＃２８）。
〔吸引動作のタイミングが適切でない場合の問題〕
ここで、吸引部１３４による吸引動作のタイミングが適切でない場合の問題について説明する。

図８（Ａ）〜（Ｃ）には用紙排出部１３０における吸引部１３４による吸引動作のタイミングが適切でない場合の用紙ＰＰの様子が示されている。

図８（Ａ）においては、吸引部１３４による吸引動作が常時行われている。この場合には、排出ローラ１３１によって排出されつつある用紙ＰＰは、排出されながら吸引され、その先端部が既に排出済みの下の用紙ＰＰａに吸着されてしまう。そのため、用紙ＰＰの排出移動にともなって下の用紙ＰＰａが一緒に移動して押し出され、用紙の蹴り出しが生じる。用紙の蹴り出しによって、用紙ＰＰの位置がずれてしまう。このような現象は、吸引動作の開始のタイミングが早過ぎる場合にも起こり得る。

ところで、左右の排出ローラ１３１の回転軸を互いに逆方向に傾斜させるなどして送り出す用紙ＰＰにコルゲーション( 腰付け) を加えることが行われ、これによって、排出中の用紙ＰＰが排出済みの用紙ＰＰａの表面に接触するのをできるだけ遅くしている。

しかし、この場合でも、排出中の用紙ＰＰが吸引されることによって、用紙ＰＰが腰砕けとなって下の用紙ＰＰａに吸着してしまい、用紙の蹴り出しが生じることがある。

図８（Ｂ）においては、吸引部１３４による吸引動作が常時行われている。この場合に、用紙ＰＰが特に薄い場合や腰が弱い場合には、用紙ＰＰが排出ローラ１３１を出たところで先端部が下向きに下がってしまい、用紙ＰＰの丸まりや座屈といった不具合が発生する。

図８（Ｃ）において、用紙ＰＰの後端が排出ローラ１３１を抜ける前から吸引動作が行われている。この場合に、用紙ＰＰの後端部が排出ローラ１３１または排出壁部１２０ａに当たって吸引されてしまい、その状態で用紙ＰＰが吸着され、膠着状態となる。そのため、用紙ＰＰの位置がづれてしまう。このような現象は、吸引動作のタイミングが早過ぎたり、吸引が強過ぎる場合にも起こり得る。

このように、吸引動作の開始タイミングをどのようにするかは極めて重要である。本実施形態においては、用紙ＰＰを排出ローラ１３１によって排出する途中のある段階までは吸引動作を行うことなく、用紙ＰＰの後端が排出口１２０ｂから抜け出たタイミングで吸引動作を開始する。しかも、用紙ＰＰの厚さやサイズなどに応じて、用紙ＰＰがメイントレイ１３２や下の用紙などに吸着してしまわないように吸引の強さを調整する。

なお、用紙ＰＰの後端が排出口１２０ｂから抜け出たことを検出するために、排出口センサＳＥ１がオンからオフに切り替わったタイミング、またはそのタイミングから用紙ＰＰの移動距離と速度に応じた時間を経たタイミングで、吸引動作を開始するようにしてもよい。

また、吸引動作を開始した後、当該用紙ＰＰの次の用紙ＰＰが排出口１２０ｂから突出するまでに吸引動作を停止する。計時時間Ｔ２は、そのようなタイミングとなるように設定される。なお、次の用紙ＰＰが排出口センサＳＥ１によって検出され、かつ排出ローラ１３１が回転しているときに、吸引動作を強制的に停止するように制御してもよい。

なお、用紙ＰＰと用紙ＰＰとの間隔は、用紙ＰＰのサイズや印字モード、用紙ＰＰの種類などによって異なるが、用紙ＰＰの間隔が小さい場合は、間隔が大きい場合と比べて次の用紙ＰＰの先端が排出ローラ１３１から排出されるタイミングが早くなるため、吸引動作を停止させるタイミングを早めてやる必要がある。

したがって、吸引動作の開始および停止のタイミングを、搬送される用紙ＰＰの間隔に応じて決定してもよい。用紙ＰＰの間隔についての情報は、本体制御部７０などから取得することが可能である。

上に述べたように、本実施形態の画像形成装置１および用紙排出部１３０，１３０Ｂ，１３０Ｃによれば、用紙ＰＰに対して適切なタイミングでかつ適切な吸引強さで吸引動作を行うことにより、用紙ＰＰの積載状態が乱れることがなく、排出口１２０ｂから排出される用紙ＰＰを早く落下させて安定させることができる。

これにより、画像形成装置１における生産性の向上が図られる。

上に述べた実施形態において、用紙ＰＰとして、紙、合成樹脂などのフィルム、その他のシート状のものを用いることができる。

上に述べた実施形態において、後処理部ＡＳを設けていない画像形成装置１であってもよい。つまり、画像形成部ＧＫにおける排紙ローラ６１を用紙排出部１３０における排出ローラ１３１と見做して用紙排出部１３０を構成することが可能である。その場合には、排紙ローラ６１から排出される用紙ＰＰに対して、吸引部１３４による吸引動作を行うこととなる。

その他、排出壁部１２０ａ、排出ローラ１３１、メイントレイ１３２、サブトレイ１３３、および吸引部１３４、ハウジング１４１、ファン１４３、シャッタ１４５、用紙排出部１３０、後処理制御部１７０、画像形成部ＧＫ、後処理部ＡＳ、および画像形成装置１の各部または全体の構成、構造、形状、個数、配置、回路、動作の内容または順序、タイミングなどは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。

１ 画像形成装置
１２０ａ 排出壁部
１２０ｂ 排出口
１２１ 処理トレイ（シート束積載部）
１３０ 用紙排出部（シート排出装置）
１３１ 排出ローラ
１３２ メイントレイ（シート積載部）
１３３ サブトレイ（シート積載部）
１３４ 吸引部
１３３ ファン
１４５ シャッタ
１７０ 後処理制御部（制御部）
１７１ 用紙検出部（シート検出手段）
１７２ 第１のタイマー
１７３ 第２のタイマー
１７４ 時間設定部
１７５ ファン制御部
１７６ シャッタ制御部
１７８ メモリ（シート種情報記憶手段、サイズ情報記憶手段、坪量情報記憶手段、積載高さ検出手段）
ＰＰ 用紙（シート）
ＳＥ１ 排出口センサ（シート検出手段）

Claims (13)

1. 排出口が形成された排出壁部と、
   送られてくるシートを前記排出口から排出するための排出ローラと、
   前記排出口から排出されて落下する前記シートを積載するためのシート積載部と、
   前記排出口から排出される前記シートの下方の空気を吸引する吸引部と、
   前記吸引部による吸引動作を制御するための制御部と、
   を有し、
   前記吸引部は、前記排出壁部における前記排出口と前記シート積載部との間に設けられた吸引のための開口部、前記開口部と連通する負圧室を形成するハウジング、前記負圧室内の空気を大気に向けて排気するファン、および前記開口部を開閉するシャッタを有しており、
   前記制御部は、前記シートの排出前に前記ファンを作動させて前記負圧室内を負圧状態に保っておき、前記排出口から排出される前記シートの後端が前記排出口から抜け出たタイミングで前記吸引部が前記開口部を開いて吸引動作を開始し、所定の時間が経過したタイミングで前記開口部を閉じて吸引動作を停止するように、前記吸引部における前記シャッタの駆動を制御する、
   ことを特徴とするシート排出装置。
2. 排出口が形成された排出壁部と、
   送られてくるシートを前記排出口から排出するための排出ローラと、
   前記排出口から排出されて落下する前記シートを積載するためのシート積載部と、
   前記排出口から排出される前記シートの下方の空気を吸引する吸引部と、
   前記吸引部による吸引動作を制御するための制御部と、
   を有し、
   前記吸引部は、前記排出壁部における前記排出口と前記シート積載部との間に設けられた吸引のための開口部、前記開口部と連通する負圧室を形成するハウジング、および前記ハウジングの内周面に沿って摺動可能に配置されて往復移動し前記負圧室内の容積を拡大する方向に移動するときに前記負圧室に負圧を発生するピストンを有しており、
   前記制御部は、前記排出口から排出される前記シートの後端が前記排出口から抜け出たタイミングで前記ピストンを移動させ前記負圧室に負圧を発生させて吸引動作を開始し、所定の時間が経過したタイミングで前記ピストンを停止させて吸引動作を停止するように、前記ピストンの駆動を制御する、
   ことを特徴とするシート排出装置。
3. 前記排出ローラの上流側において前記シートを検出するシート検出手段と、
   前記シート検出手段により前記シートが検出されたときに計時を開始する第１のタイマーと、
   前記第１のタイマーがタイムアップしたときに計時を開始する第２のタイマーと、を備え、
   前記制御部は、前記第１のタイマーがタイムアップしたときに前記吸引部が吸引動作を開始し、前記第２のタイマーがタイムアップしたときに吸引動作を停止するように、前記吸引部を制御する、
   請求項１または２記載のシート排出装置。
4. 前記制御部は、前記吸引部が吸引動作を開始した後、当該シートの次のシートが前記排出口から突出するまでに吸引動作を停止するように、前記吸引部を制御する、
   請求項１ないし３のいずれかに記載のシート排出装置。
5. 前記制御部は、前記シートについてのシート種情報を記憶するシート種情報記憶手段を備え、前記シート種情報に基づいて、前記所定の時間または前記吸引部の吸引の強さを可変するように制御する、
   請求項１ないし４のいずれかに記載のシート排出装置。
6. 前記制御部は、前記シートについてのサイズ情報を記憶するサイズ情報記憶手段を備え、前記サイズ情報に基づいて、前記所定の時間または前記吸引部の吸引の強さを可変するように制御する、
   請求項１ないし４のいずれかに記載のシート排出装置。
7. 前記制御部は、前記シートのサイズが大きいときに、サイズが小さいときよりも前記所定の時間を長くしまたは前記吸引部の吸引の強さを強くするように制御する、
   請求項６記載のシート排出装置。
8. 前記制御部は、前記シートについての坪量情報を記憶する坪量情報記憶手段を備え、前記坪量情報に基づいて、前記所定の時間または前記吸引部の吸引の強さを可変するように制御する、
   請求項１ないし４のいずれかに記載のシート排出装置。
9. 前記シート積載部に積載された前記シートの積載高さを検出する積載高さ検出手段を備え、
   前記制御部は、前記積載高さ検出手段により検出された前記積載高さに基づいて、前記所定の時間または前記吸引部の吸引の強さを可変するように制御する、
   請求項１ないし８のいずれかに記載のシート排出装置。
10. 前記制御部は、前記積載高さが高いときに、前記積載高さが低いときよりも前記所定の時間を短くするように制御する、
    請求項９記載のシート排出装置。
11. 複数枚のシートからなるシート束を積載することが可能で積載したシート束を前記排出ローラへ送ることのできるシート束積載部を備え、
    前記制御部は、前記シート束積載部に積載された前記シート束を前記排出ローラに送ったときに、当該シート束のシート枚数または高さに基づいて、前記所定の時間または前記吸引部の吸引の強さを可変するように制御する、
    請求項１ないし１０のいずれかに記載のシート排出装置。
12. 画像データに基づいてシートに作像を行い、作像が行われた前記シートに対して定着を行うように構成された画像形成装置であって、
    定着が行われたシートを排出するシート排出装置が設けられており、
    前記シート排出装置は、
    排出口が形成された排出壁部と、
    送られてくるシートを前記排出口から排出するための排出ローラと、
    前記排出口から排出されて落下する前記シートを積載するためのシート積載部と、
    前記排出壁部における前記排出口と前記シート積載部との間で開口し、前記排出口から排出される前記シートの下方の空気を吸引する吸引部と、
    前記吸引部による吸引動作を制御するための制御部と、
    を有し、
    前記吸引部は、前記排出壁部における前記排出口と前記シート積載部との間に設けられた吸引のための開口部、前記開口部と連通する負圧室を形成するハウジング、前記負圧室内の空気を大気に向けて排気するファン、および前記開口部を開閉するシャッタを有しており、
    前記制御部は、前記シートの排出前に前記ファンを作動させて前記負圧室内を負圧状態に保っておき、前記排出口から排出される前記シートの後端が前記排出口から抜け出たタイミングで前記吸引部が前記開口部を開いて吸引動作を開始し、所定の時間が経過したタイミングで前記開口部を閉じて吸引動作を停止するように、前記吸引部における前記シャッタの駆動を制御する、
    ことを特徴とする画像形成装置。
13. 画像データに基づいてシートに作像を行い、作像が行われた前記シートに対して定着を行うように構成された画像形成装置であって、
    定着が行われたシートを排出するシート排出装置が設けられており、
    前記シート排出装置は、
    排出口が形成された排出壁部と、
    送られてくるシートを前記排出口から排出するための排出ローラと、
    前記排出口から排出されて落下する前記シートを積載するためのシート積載部と、
    前記排出壁部における前記排出口と前記シート積載部との間で開口し、前記排出口から排出される前記シートの下方の空気を吸引する吸引部と、
    前記吸引部による吸引動作を制御するための制御部と、
    を有し、
    前記吸引部は、前記排出壁部における前記排出口と前記シート積載部との間に設けられた吸引のための開口部、前記開口部と連通する負圧室を形成するハウジング、および前記ハウジングの内周面に沿って摺動可能に配置されて往復移動し前記負圧室内の容積を拡大する方向に移動するときに前記負圧室に負圧を発生するピストンを有しており、
    前記制御部は、前記排出口から排出される前記シートの後端が前記排出口から抜け出たタイミングで前記ピストンを移動させ前記負圧室に負圧を発生させて吸引動作を開始し、所定の時間が経過したタイミングで前記ピストンを停止させて吸引動作を停止するように、前記ピストンの駆動を制御する、
    ことを特徴とする画像形成装置。

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