JP7052433B2 - シート積載装置、画像形成装置および画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、シート積載装置、画像形成装置および画像形成システムに関する。

シート状の記録媒体に画像形成を施して排出する画像形成装置と、排出された記録媒体を積載してシート束を形成するシート積載装置と、を備える画像形成システムが知られている。当該シート積載装置は、すでに積載されているシート束に向けて次の記録媒体が排出されてくると、シート束の最上部にある記録媒体が次の記録媒体によって積載位置から押し出される現象や、次の記録媒体がシート束に積載される前およびシート束の最上部に接触した後において座屈する現象など、が起きることがある。これらが起きると、シート束の揃え精度が低下する。そこで、従来のシート積載装置では、新たに排出される記録媒体がシート束に積載されるまでの間に、当該記録媒体に対して風を送ることで姿勢を整える送風機能を備えるものがある。

従来のシート積載装置は、排出される記録媒体に送風するものであるが、その風は、すでに積載されている記録媒体（例えば、シート束の最上部にある記録媒体）にも間接的に当たることになる。シート束が高くなると、送風の影響で最上部の記録媒体がずれてしまい、送風によってシート束の揃え精度が低下する要因になる。そこで、すでに積載されている記録媒体（シート束）の高さに応じて、排出される記録媒体への送風量を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されている技術は、記録媒体の種類等によらずシート束が高くなるにつれて送風量を少なくする制御を行うものであって、送風の有無を考慮しない。送風によって姿勢が整えられる効果は、記録媒体の種類やサイズなどの条件によって異なるので、シート束の揃え精度を高めるには、記録媒体に応じた送風と送風に基づく記録媒体の受け入れ状態の制御が求められる。

本発明は、排出される記録媒体に対応して当該記録媒体のシート束への受け入れ位置を制御するシート積載装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、シート積載装置に関するものであって、その一態様は、シートを排出するシート排出手段と、排出された前記シートを積載して形成されたシート束の高さ位置を調整する高さ調整機構を備えるシート積載手段と、前記シート排出手段から排出され、前記シート束の最上位に積載される途中のシートに風を当てる送風手段と、前記シート排出手段における前記シートの排出動作と、前記シート束の高さ位置を変更するための前記シート積載手段の昇降動作と、前記送風手段による送風タイミング及び送風量と、を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記シートが前記シート積載手段に向けて排出されるタイミングにおいて、当該シートに係るシート種別に基づいて前記送風手段の動作の要否を判断し、前記送風手段の動作が必要と判断されたとき、次にシート排出手段から排出されてくる次シートのシート種別に基づいて前記シート積載手段を動作させて前記シート束の高さ位置を下降させてから当該次シートが前記シート束の最上位に接触すると予測されるタイミングに基づき前記シート束の高さ位置を上昇させ、かつ、当該シート束の高さ位置の上昇タイミング、前記シート種別に対応する前記送風手段の動作量及び動作タイミングに基づいて当該送風手段の送風タイミングと送風量を変更する、ことを特徴とする。

本発明によれば、排出される記録媒体に対応して当該記録媒体のシート束への受け入れ位置を制御することができる。

本発明のシート積載装置の実施形態であるスタッカーの構成を示すシステム構成図。 図１に示したスタッカーの内部構造の一部であるシフト搬送機構部の構成を示す斜視図。 図１に示したスタッカーの内部構造の一部である先端揃え機構の構成を示す斜視図。 図１に示したスタッカーの内部構造の一部であるメインジョガー機構部の構成を示す側面図。 図１に示したスタッカーの内部構造の一部であるメインジョガー機構部の構成を示す斜視図。 図５に示したメインジョガー機構部の一部であるジョガーの構成を示す斜視図。 本実施形態に係るスタッカーに排出されるシートが積載される様子を示す側面図。 本実施形態に係るスタッカーが備えるファンの配置例を説明する図。 本実施形態に係るスタッカーに積載されるシートの様子を示す側面図。 本実施形態に係るスタッカーが備える制御部のハードウェア構成図。 本実施形態に係るスタッカーが備える制御部の機能ブロック図。 本実施形態に係るスタッカーの動作の流れを示すフローチャート。 本実施形態に係るスタッカーのシート排出前の状態を示す側面図。 本実施形態に係るスタッカーの動作状態を示し、（ａ）トレイ下降時、（ｂ）シート積載時、の様子を示す側面図。 本実施形態に係るスタッカーの動作状態を示し、（ａ）シート積載、（ｂ）トレイ上昇時の様子を示す側面図。 本発明に係る画像形成システムの実施形態を示す概略構成図。

本発明に係るシート積載装置は、シート状の記録媒体を積載したシート束を形成するにあたり、当該記録媒体がシート束の揃え精度を乱さないようにするための当該記録媒体への送風の有無により、シート束の最上位にある記録媒体の面（積載面）の高さ位置を変更することを、要旨の一つとする。すなわちシート束が形成されるトレイの位置を、記録媒体への送風の有無によって変更する。これによって、記録媒体がシート束に着地する位置を制御することができ、シート束の揃え精度を新たに積載される記録媒体が乱すことを防ぐことができる。

なお、記録媒体がシート束の揃え精度を乱す度合いは、当該記録媒体のサイズや性質、種類などに応じて異なる。したがって、本発明に係るシート積載装置は、記録媒体の種類等に基づいて排出される記録媒体への送付の有無を変更することも、本発明の要旨の一つである。

すなわち、本発明に係るシート積載装置は、排出される記録媒体に対する送風の有無と、当該記録媒体をシート束に積載させる位置を連動させることで、シート束の揃え精度を向上させるものである。なお、本明細書では、記録媒体のサイズや性質、種類など、排出されて積載される記録媒体がシート束に着地するまでの状態に影響を与えうる条件に関する情報「シート条件」とする。本発明によれば、多様な記録媒体における積載性を高めることができる。

より詳しくは、シート束の最上部にある記録媒体に対して、次に積載される記録媒体が接触するときの位置を、最上部の記録媒体の高さを制御する変化させ、記録媒体同士の接触状態を調整する。これによって、シート束の最上部の記録媒体の押し出しや、積載される記録媒体の座屈を防ぐ。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な実施形態であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されている。したがって、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てを本発明の必須の構成要件とするわけではなく、適宜選択されるものである。

まず、本発明に係る画像形成システム１０００について図１６を用いて説明する。画像形成システム１０００は、本発明に係る画像形成装置の実施形態としてのプリンタ５００と、本実施形態に係るシート積載装置の実施形態としてのスタッカー１００と、を含む。

プリンタ５００は、例えば、４色フルカラーの画像を記録媒体に形成する。プリンタ５００は、例えば、多数枚の記録媒体を連続的に搬送して高速で印刷を行うプロダクション用途に適した画像形成装置である。また、プリンタ５００は、電子写真方式により記録媒体であるシートＳに画像を形成する。

スタッカー１００は、プリンタ５００において画像形成が施されたシートＳを積載用のトレイ（積載トレイ）に積載させて保持する積載機構を構成する。

プリンタ５００には、制御部５５０が設けられていて、この制御部５５０がプリンタ５００の動作を統括的に制御する。また、スタッカー１００には、制御部１５０が設けられていて、この制御部１５０がスタッカー１００の動作を統括的に制御する制御手段を構成する。

図１は、本発明に係るシート積載装置の実施形態の一例であるスタッカー１００の基本構成を示す図である。スタッカー１００は、プリンタ５００から排出されたシートＳを図１中の矢印Ａの方向から装置内部に搬入する構成を備える。本実施形態におけるシートＳは記録媒体の一例であって、例えば、印刷に用いられる用紙である。なお、シートＳは、画像形成部を備えるプリンタ５００において画像形成が施され、その後段に配置されるスタッカー１００に搬入されて、積載されて保持されるものであれば、用紙に限定はされない。

スタッカー１００は、搬入されたシートＳを所定の経路により搬送して排出する動作を基本とするが、複数の搬送先を切り換えることができる複数の動作モードを備える。例えば、スタッカー１００は、プルーフ排出モード、ストレート排出モード、およびシフト排出モードなど、それぞれ排出先が異なる複数の動作モードの中から選択された動作モードで動作する。

プルーフ排出モードは、シート搬送路Ｌ１を用いて、シートＳをプルーフトレイ１０１に排出し、プルーフトレイ１０１にシートＳを積載させる動作モードである。ストレート排出モードは、シート搬送路Ｌ２を用いて、シートＳをスタッカー１００の後段に設けられる別の装置に向けて排出する動作モードである。シフト排出モードは、シート搬送路Ｌ３を用いて、シートＳをシフトトレイ１０２に排出し、シフトトレイ１０２にシートＳを積載させる動作モードである。シフト排出モードでは、シフトトレイ１０２の異なるシフト位置にシートＳを積載の上面における異なる位置にシフトさせてシートＳを積載させる。

シフトトレイ１０２は、昇降可能な構造を有する支持部材１０３（１０３ａ、１０３ｂ）に載置されている。シフトトレイ１０２は、支持部材１０３の昇降に応じて上下方向の位置が変化する。支持部材１０３の四隅は、計４本のタイミングベルト１０４によって吊られている。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。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ギヤ列１０７によって連係されている。ウォームギヤ１０６は、トレイ昇降モータ１０８の駆動力によって回転する。したがって、トレイ昇降モータ１０８が動作してウォームギヤ１０６を回転させると、この回転に同期してギヤ列１０７が回転し、タイミングプーリ１０５も回転する。

タイミングプーリ１０５がトレイ昇降モータ１０８の回転に基づいて回転すると、支持部材１０３が昇降する。支持部材１０３の昇降によって、シフトトレイ１０２も昇降するが、トレイ昇降モータ１０８からの動力を伝達する動力伝達系統においてウォームギヤ１０６を介するため、シフトトレイ１０２を一定位置に保つことができる。支持部材１０３が最下位置まで下降したときは、シフトトレイ１０２を台車１０９に載せることができる。台車１０９もシフトトレイ１０２を載せた状態で台車１０９を搬出することで、シフトトレイ１０２に積載されたシートＳを搬出することができる。

シート搬送路Ｌ３の途中には、排出ローラ１１１に連動して回転するパドル１１０が配置されている。パドル１１０は、シフトトレイ１０２に排出されるシートＳの排出方向後端部を叩いて下方に押し付ける動作をする。

シフトトレイ１０２に積載されたシートＳは、その厚みによってフィラー１１２を押し上げるように作用する。フィラー１１２の動きに基づいて、光学式の紙面センサＳ３がシフトトレイ１０２におけるシートＳのスタック高さ（シート積載量）を検出できるように構成されている。これによって、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を動作させてシフトトレイ１０２を下降させ、紙面センサＳ３がＯＦＦのときは、トレイ昇降モータ１０８を停止して、シフトトレイ１０２を下降させないように制御する。したがって、スタッカー１００は、シフトトレイ１０２に一定量のシートＳが積載されることによって、シフトトレイ１０２を所定の量だけ下降させる構成を備えている。

スタッカー１００へのシートの搬入口には、シートＳの通過を検出するためのシート搬入センサＳ１が備わっている。シートＳの搬入口には、入口ローラ１１４が備わっている。入口ローラ１１４の駆動により、外部の装置（例えば複写機等）から矢印Ａ方向に排出されてくるシートＳがスタッカー１００に搬入される。

シート搬送路Ｌ３の途中には、搬入されたシートＳの通過を検出するためのシート搬送パスセンサＳ２が配置されている。シート搬送パスセンサＳ２の後段（シートＳの搬送方向における下流側）に排出ローラ１１１と従動ローラ１１３が配置されている。排出ローラ１１１には、バネによって付勢された従動ローラ１１３が圧接されている。これらの排出ローラ１１１と従動ローラ１１３の間に、シートＳがニップされる。この排出ローラ１１１がシート排出手段を構成する。

シフトトレイ１０２に排出されたシートＳは、ジョガー２１０とサブジョガー２２０により、シートＳのシート幅方向を整合される。また、先端ストッパ２３０によりシートＳのシート搬送方向が整合される。したがって、ジョガー２１０とサブジョガー２２０は、シートＳの積載位置を整合させる整合機構を構成する。

また、スタッカー１００の筐体の上部外面には、操作部２５０が配置されている。操作部２５０は、スタッカー１００のユーザインターフェースである。操作部２５０は、スタッカー１００の処理状態を表示する動作表示部として機能する。また、操作部２５０は、画像処理後のユーザによるトレイ（例えば、シフトトレイ１０２）の動作（例えば下降動作）の指示を行う動作指示部としても機能する。

次に、スタッカー１００が備えるシフト搬送機構部５０について図２を用いて説明する。シフト搬送機構部５０は、シフトトレイ１０２に対するシートＳの排出位置をシフトさせる機能を備える。シフト搬送機構部５０は、排出ローラ１１１と従動ローラ１１３を所定の方向に所定量の移動をさせることによって、シートＳの排出位置をシフトさせる排出ローラ１１１と従動ローラ１１３の移動方向は、図２中の矢印Ｇ１と矢印Ｇ２にて示す二方向である。矢印Ｇ１の方向は、図１におけるスタッカー１００の手前方向である。矢印Ｇ２の方向は、図１におけるスタッカー１００の奥方向である。すなわち、シフト搬送機構部５０は、シフトトレイ１０２に排出されるシートＳの位置を手前側または奥側にシフトさせる。シフト搬送機構部５０によるシートＳのシフト方向は、シートＳの面と平行かつシートＳの搬送方向に直交する方向である。

排出ローラ１１１と従動ローラ１１３は、矢印Ｇ１方向と矢印Ｇ２方向に移動する一対のホルダ５１およびホルダ５２、これらを連結する２つの軸５３および軸５４に連結されている。

排出ローラ１１１は、ステッピングモータ５５により回転する。排出ローラ１１１に取り付けられた従動ギヤ５６は、ギヤ５７とギヤ５８とベルト５９とを介して、ステッピングモータ５５により回転する駆動ギヤ６０に対して噛合する。従動ギヤ５６と駆動ギヤ６０は、排出ローラ１１１の移動位置（シフト方向）に関係せずに噛合する。したがって、排出ローラ１１１はシフト方向の位置に関係無く、シートＳを排出するように回転する。ホルダ５１にはラックギヤ６１が設けられている。このラックギヤ６１は、ピニオンギヤ６２を介してパルスモータ６３に連結されている。

なお、図２は、シフト搬送機構部５０をスタッカー１００の右左斜め上方から見た図あって、排出ローラ１１１がシフト移動する前の状態で中心位置にある場合を例示している。シフト搬送機構部５０は、図２の状態から、シートＳを受け入れてシフト移動するまでは、排出ローラ１１１と従動ローラ１１３が図２に例示した中心位置にある。排出ローラ１１１と従動ローラ１１３のシフト移動量は、矢印Ｇ１方向および矢印Ｇ２方向のいずれにおいても、中心位置から所定量（１０ｍｍ）ずつとする。また、排出ローラ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、排出ローラ１１１と従動ローラ１１３が中心位置にあることを検知するための光学式のホームポジションセンサＳ４が設けられている。そのホームポジションを基準としてパルスモータ６３に所定量の回転駆動を行わせて、排出ローラ１１１と従動ローラ１１３を所定のシフト位置に移動させる。

図３は、スタッカー１００を左斜め上方かつ前方から先端揃え機構７０を見た状態を示す図である。先端揃え機構７０は、シフトトレイ１０２に排出されるシートＳの先端部（搬送方向の端部）を揃えるための機構であって、スタッカー１００が備える先端ストッパ２３０を構成する。先端揃え機構７０は、図３における矢印Ｈ１方向と矢印Ｈ２方向の二方向における位置を調整できるストッパ７１を備えている。

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３のように、矢印Ｈ１の方向に延在するシャフト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およびプーリ７５の間に掛け渡されたベルト７６に連結されている。モータ７７によってベルト７６が移動することにより、スライダ７２がストッパ７１と共に矢印Ｈ１の方向に移動して、そ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、ストッパ７１がホームポジションに移動したときに、その遮蔽板７８が光学式のホームポジションセンサＳ５によって検出される。

次に、メインジョガー機構部２００について図４から図６を用いて説明する。なお、図４は、メインジョガー機構部２００を図１におけるジョガー２１０の部分を左方向から見た図である。図４における右側がスタッカー１００の前方（手前）側であり、左側が後方（奧）側である。図５は、メインジョガー機構部２００を図１におけるジョガー２１０の部分を右斜め上方かつ後方から見た図である。図５における右側がスタッカー１００の後方（奧）側であり、左側が前方（手前）側である。図６は、メインジョガー機構部２００の一部を図１における左斜め上方かつ後方から見た図であって、図１に示したジョガー２１０の一部を詳細に示す図である。図４から図６において符号の末尾に”Ｒ”が付されている構成は、スタッカー１００の後方（奧）側に配置されるものを示し、”Ｆ”が付されている構成は、スタッカー１００の前方（手前）側に配置されるものを示す。

メインジョガー機構部２００は、ジョガー２１０の幅方向への移動を制御するステッピングモータ２０１とステッピングモータ２０２を有する。なお、「幅方向」とは、シートＳの排出方向と直交する方向であってシートＳの面と平行する方向をいう。また、メインジョガー機構部２００は、ジョガー２１０の上下方向への移動を制御するステッピングモータ２０３と、を有する。なお、「上下方向」とは、幅方向と直交する方向であってシートＳの面と直交する方向をいう。

また、メインジョガー機構部２００は、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２０５に平行な駆動軸２０６と、駆動軸２０６に連結されたスライダ２０７Ｆおよびスライダ２０７Ｒと、を有する。

また、メインジョガー機構部２００は、図５に示す様に、スライダ２０７Ｆを検出するセンサＳ６Ｆと、スライダ２０７Ｒを検出するセンサ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、フィラー２０８を検出するセンサＳ７と、を有する。スライダ２０７Ｆとスライダ２０７Ｒの間隔が広がったり狭まったりすることで、メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒの対向する間隔が変化する。また、メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒは、上下方向にも動かされる。センサＳ７にてフィラー２０８が検出される状態がメインジョガー機構部２００の上下方向のホームポジションであり、このときのメインジョガー２１０Ｆとメインジョガー２１０Ｒの位置は、下がっている。

次に、ジョガー２１０の形状等について詳細に説明する。図６に示すように、メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒは、それぞれ板状体からなる。シートＳの幅方向の整合を行う際にシートＳの端部に接触する揃え部２１１Ｆおよび揃え部２１１Ｒは、メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒのそれぞれにおける最下部に位置し、互いの対向面は前記シフト方向Ｇと直交する平坦面からなる。

揃え部２１１Ｆおよび揃え部２１１Ｒをシフト方向Ｇに移動させると、シフト方向Ｇと直交する平坦面がシートＳの幅方向の端面を挟み込むようにできる。これによって、シートＳの幅方向の端面を整合させることができる。

排出ローラ１１１（図１参照）から排出されたシートＳをメインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒの対向間隔の間に導く際に、メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒと排出されるシートＳとの干渉を避ける必要がある。そのために、揃え部２１１Ｆおよび揃え部２１１Ｒの上方部分には、これら揃え部２１１Ｆおよび揃え部２１１Ｒの対向間隔よりも広い間隔になっている段状部（逃げ部２１２Ｆと逃げ部２１２Ｒ）が設けられている。

図５に戻る。メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒは、スライダ２０７Ｆおよびスライダ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いる。スライダ２０７Ｆおよびスライダ２０７Ｒの位置によってメインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒが所定状態以上には垂れ下がらないようになっている。なお、メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒは、上方向への稼動は自由になるように、スライダ２０７Ｆおよびスライダ２０７Ｒによって保持されている。

メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒは、排出ローラ１１１から排出されるシートＳを受け入れるタイミングでは、所定の対向間隔をあけた受け入れ位置で待機している。シートＳが排出ローラ１１１より排出され、シフトトレイ１０２に積載される毎に受け入れ位置から対向間隔を狭める動作をして、シートＳの端面位置まで移動したのち、対向間隔を広げる動作をして、前記受け入れ位置に復帰する。この一連の揃え動作を行うことによりシートＳの幅方向の端面を揃えることができる。

排出ローラ１１１はシートＳごとに矢印Ｇ１方向へのシフト動作（１０ｍｍシフト）を繰り返しながら先のシート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シフト動作をして次のシート束を積載していく。シフト方向を切り換える際、メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒが退避回転位置に移動する。この移動により揃え部材退避状態となり、この退避状態のもとでメインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒはシフト動作を行う。

例えば、排出ローラ１１１がメインジョガー２１０Ｆ側にシフトする場合、メインジョガー２１０Ｒはシフトトレイ１０２に積載された排出シート奥側面かつ前の「部」（シート束）の上に当接する位置に配置されることとなる。他方のメインジョガー２１０Ｆはシフトトレイ１０２に積載されているシート手前側面に位置し、上下位置としてはホームポジションをとっている。

排出ローラ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に取り付けられたアーム２０９Ｆおよびアーム２０９Ｒがメインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー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」のシート束上に当接させる（乗せる）ようにし、排出されたシート束を揃えていく。このとき、メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０ＲによってシートＳがずれない摩擦係数に設定することで、シートＳを安定して揃えることが可能となる。

メインジョガー２１０Ｆおよびメインジョガー２１０Ｒの退避量については、センサＳ６にてフィラー２０８を検出するホームポジションからの退避量となる。その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の位置に移動（上昇）をさせないと、シフト動作してくる積載されたシート束と干渉（接触）して、揃え束が崩れてしまうこととなる。ここで、「＋α」は最上位位置までの間の或る地点であるが、α値が大きければ排出されたシートＳのカールや折りによる膨らみに対する余裕度が増える。その代わりに紙間が詰まった場合には、次シートを受け入れるに際しての復帰時間がかかることになる。

次に、スタッカー１００が備える送風機構について図７および図８を用いて説明する。図７および図８に示すファン３００はスタッカー１００が備える送風機構を構成する。図７に示すようにファン３００は、排出ローラ１１１の下方に配置されているパドル１１０のさらに下方に配置されていて、排出されるシートＳに対して下方向から送風する。シートＳは、排出ローラ１１１によってファン３００が送風する下からの風を受けながらシフトトレイ１０２に排出されて積載される。

また、ファン３００は、図８に示すように、シートＳの幅方向において複数配置されている。シートＳの幅方向の略中央付近にフィラー１１２が配置されている。ファン３００は、フィラー１１２を中心として幅方向の一方（手前側）と、他方（奥側）に同じ数が並べられている。複数のファン３００は、シートＳの搬送方向の整合面をなるエンドフェンス３０１よりも、シフトトレイ１０２の外側に配置される。ファン３００の配置間隔は、シートＳに向けて風を吹き出す口が等間隔になる配置であればよい。なお、ファン３００の配置間隔はこれに限るものではない。

次に、ファン３００を備えるスタッカー１００の構成について、さらに説明する。まず、スタッカー１００においてシフトトレイ１０２にシートＳを積載するときに生じうる現象について、図９を用いて説明する。以下、本実施形態の説明においては、シフトトレイ１０２にすでに積載されているシートＳのシート束の最上位にあるシートＳを「最上部シートＳ’」と表記する。また、これからシフトトレイ１０２に排出されるシートＳ（次に排出されるシートＳ）を「次シートＳｎ」と表記する。

図９は、次シートＳｎが排出ローラ１１１によってシフトトレイ１０２に向かって排出され、その後、最上部シートＳ’に次シートＳｎの排出方向の先端部が接触した状態を例示している。図９に示すように、シフトトレイ１０２にすでにシート束があって、そこに次シートＳｎが新たに積載される「シート受け入れ時」において、次シートＳｎの排出方向の先端部が最上部シートＳ’に接触すると、最上部シートＳ’には図９の矢印で示す「力Ｆ」が加わる。この力Ｆは、次シートＳｎと最上部シートＳ’との摩擦力等によって生ずる力である。この力Ｆは、最上部シートＳ’をシフトトレイ１０２から押し出す方向に生ずる。したがって、シート受け入れ時において、最上部シートＳ’がシフトトレイ１０２に積載されている状態から押し出される「押し出し現象」が起こりうる。押し出し現象が起きると、シート束の揃え精度が低下する要因になる。

シート束の揃え精度の低下を防止する策として、次シートＳｎから排出ローラ１１１を通過して排出口から最上部シートＳ’に至るまでの間、ファン３００を動作させて、次シートＳｎに送風する方法がある。風を受けた次シートＳｎの先端部は、最上部シートＳ’に接触する位置が風のない場合に比べて、エンドフェンス３０１から遠い位置になる。これによって、力Ｆが最上部シートＳ’に加わる時間を短くすることができる。力Ｆが加わる時間が短ければ、最上部シートＳ’をシート束から押し出そうとする状態も短い時間でしか生じないことになる。その結果、最上部シートＳ’の押し出しによるシート束の揃え精度の低下を防止することができる。

本発明に係るシート積載装置の実施形態であるスタッカー１００であれば、次シートＳｎに対する送風があっても、シート束の揃え精度を低下させる事態が起きるときであっても、積載されるまでの次シートＳｎの姿勢の乱れを効果的に防止する機能を備える。

ここで、本実施形態に係るスタッカー１００が備える制御部１５０の構成について図１０を用いて説明する。スタッカー１００の制御部１５０は、ハードウェア構成としてＣＰＵやＲＡＭおよびＲＯＭなどの半導体素子により構成されるコントローラ１０と、コントローラ１０からの制御によってトレイ昇降モータ１０８、ファン３００、排出ローラ１１１等を動作させるドライバ２０と、を備える。

トレイ昇降モータ１０８は、シフトトレイ１０２を上下に移動させるための駆動力を与えるモータであって、シート積載手段を構成するシフトトレイ１０２の高さ位置を調整するための高さ調整機構を構成する。

コントローラ１０は、シート搬入センサＳ１，シート搬送パスセンサＳ２、パドル１１０、からの入力を受け付けて、ＲＯＭなどの不揮発性記憶媒体に格納されている制御プログラムによる所定の処理を実行する。また、コントローラ１０は、操作部２５０（図１）からの設定情報等の入力を受け付けて、制御プログラムが用いることができるように記憶する。

操作部２５０からは、例えば、送風手段であるファン３００の動作の有無の設定情報を入力する。当該設定情報は、プリンタ５００のオペレーションパネル上で設定された記録媒体の種別あるいは記録媒体の供給部が備えるセンサ等により判別された記録媒体の種類に対応して、当該種類の記録媒体が排出されたときの制御内容を設定する情報である。設定情報には、シート条件に応じた送風の有無を示す情報、トレイ昇降モータ１０８の動作量を示す情報、シフトトレイ１０２の動作方向を示す情報、などが含まれる。 すなわち、設定情報は、シート条件に基づいて、ファン３００の動作、シフトトレイ１０２の動作を決定する情報である。

送風の有無について説明すると、例えば、コート紙では送風をおこない、普通紙では送風をおこなわない、などの制御を行うようにする情報を含む。この情報は、操作部２５０から入力され、これをコントローラ１０は記憶される。したがって、以下で説明する処理は、コントローラ１０に記憶されている設定情報に基づいて、送風の有無を判断した後にシフトトレイ１０２の動作内容を決定し実行されるものである。

なお、記録媒体の種類が「コート紙」の場合は、記録媒体同士が貼りつきやすい性質を有する。この場合は、送風を行いながらシフトトレイ１０２への排出を行う方が、シート束の揃え精度を高めることになる。

また、記録媒体の種類が「普通紙」の場合は、シフトトレイ１０２をコート紙の場合よりも高くした状態で、送風をおこなわずに排出を行ってもよい。これにより、シフトトレイ１０２に早めに記録媒体を着地させることができ、落下中の姿勢が乱れ（先端から丸まるなどの座屈）を防止することができる。

なお、送風の有無は用紙種類だけでなく他の条件により変えてもよい。また、ユーザがプリンタ５００のオペレーションパネル上で送風の有無を切り換えられるようにしてもよい。

次に、スタッカー１００が備える制御部１５０の機能ブロックについて図１１を用いて説明する。図１１に示す様に制御部１５０は、シート検知部１１と、排出ローラ制御部１２と、設定情報読出部１３と、設定情報記憶部１４と、動作条件判定部１５と、シフトモータ制御部１６と、ファン動作制御部１７と、を少なくとも有する。

シート検知部１１は、シート搬入センサＳ１とシート搬送パスセンサＳ２が検知した結果を受け取り、これによってシートＳがスタッカー１００に搬入されてくることを検知する。また、シート検知部１１は、排出ローラ１１１の回転動作を開始させるトリガーを与える。

排出ローラ制御部１２は、シート検知部１１からのトリガーにより、排出ローラ１１１を回動させる。これによって、次シートＳｎが排出ローラ１１１によって排出される状態を開始する。

設定情報読出部１３は、予め操作部２５０から入力された設定情報であって設定情報記憶部１４に記憶されている設定情報を読み出して、その内容を動作条件判定部１５に渡す。

設定情報記憶部１４は、操作部２５０を介して設定される設定情報（シートＳのサイズ、種類などを示すデータであるシート条件に対応して送風の有無などを設定した情報）を記憶する。なお、シート条件は操作部２５０を介して入力されてもよいし、プリンタ５００から通知されてもよい。

動作条件判定部１５は、シート検知部１１からのトリガーを受けて、次シートＳｎに係るシート条件を特定し、このシート条件に基づく設定情報を読み出すように、設定情報読出部１３に対して指示をする。また、動作条件判定部１５は、読み出された設定条件に基づいて、トレイ昇降モータ１０８とファン３００の動作を制御するための制御内容を判定する。判定した制御内容は、シフトモータ制御部１６とファン動作制御部１７に通知される。

シフトモータ制御部１６は、動作条件判定部１５から通知された制御内容に基づいて、トレイ昇降モータ１０８の動作を制御する。

ファン動作制御部１７は、動作条件判定部１５から通知された制御内容に基づいて、ファン３００の動作を制御する。

次に、本実施形態に係るスタッカー１００における処理動作の流れについて、図１２のフローチャートと、各処理段階の状態を示す図１３～図１５を用いて説明する。なお、図１３～図１５は、スタッカー１００が備えるシフトトレイ１０２を側面から見た図である。

図１２に示すように、まず、シート搬送パスセンサＳ２がシートＳを検知すると、その検知信号はシート検知部１１において処理されて、動作条件判定部１５が排出ローラ制御部１２に対して排出ローラ１１１の動作開始のトリガーとする（Ｓ１２０１／ＹＥＳ）。この場合、予め操作部２５０を介して、シートＳの排出先はシフトトレイ１０２が設定されているものとする。このときのシフトトレイ１０２は、図１３に示すように、すでに積載されているシート束の高さに応じてフィラー１１２によって制限される高さ位置にあるものとする。

図１２に戻る。Ｓ１２０１において、シート搬送パスセンサＳ２がシートＳを検知しなければ、処理はＳ１２０１においてループする。シート検知部１１からのトリガーに基づいて、排出ローラ制御部１２が排出ローラ１１１の回転動作を開始する（Ｓ１２０２）。排出ローラ１１１の回転動作は、当該シートＳの排出が終了するまで継続し、シートＳの排出が終了すれば停止するように制御される。

続いて、動作条件判定部１５が、設定情報読出部１３に指示をして、設定情報記憶部１４から読み出した設定情報に基づいて、当該シートＳに対して送風する設定がなされているか否かを判定する（Ｓ１２０３）。シートＳのシート条件は、予めプリンタ５００から通知されるか、スタッカー１００において設定されているものとする。排出されようとしているシートＳに対応するシート条件に基づいて設定情報を参照し、「送風無し」が設定されていれば（Ｓ１２０３／ＮＯ）、以下の処理は行わない。

排出されてようとしているシートＳに対応するシート条件に基づいて設定情報を参照すると「送風有り」であれば（Ｓ１２０３／ＹＥＳ）、動作条件判定部１５が、シフトモータ制御部１６に対して、シフトトレイ１０２を下降させる制御を指示する（Ｓ１２０４）。このときの下降量は、予め設定されている設定値である。

続いて、動作条件判定部１５が、シート検知部１１からのトリガーに基づいて、プリンタ５００から通知されているシート条件に基づいて、設定情報読出部１３に対して設定情報の読出しを指示する。設定情報読出部１３は、設定情報記憶部１４から設定条件を読み出して、動作条件判定部１５に渡す（Ｓ１２０５）。

続いて、動作条件判定部１５は、Ｓ１２０５において渡された設定条件に基づいて、予め通知されているシート条件に基づく動作制御の内容を特定するための判定処理を実行する（Ｓ１２０６）。例えば、シート条件に含まれるシート種別が第一シート種別である「コート紙」であるか否かを判定する。ここで、コート紙であれば（Ｓ１２０６／ＹＥＳ）、動作条件判定部１５は、コート紙に対応する動作制御を行う（Ｓ１２０７）。シート種別が「コート紙」でなく第二シート種別である「普通紙」であれば（Ｓ１２０６／ＮＯ）、動作条件判定部１５は、普通紙に対応する動作制御を行う（Ｓ１２０８）。

Ｓ１２０７および１２０８は、動作条件判定部１５がシート種別に応じて変更するトレイ昇降モータ１０８の動作量および動作タイミング、ファン３００の動作量および動作タイミングに基づく処理である。動作条件判定部１５が変更内容に基づいて、シフトモータ制御部１６に対する動作内容を通知し、シフトモータ制御部１６は通知された制御内容に基づいてトレイ昇降モータ１０８を動作させる。また、動作条件判定部１５が変更内容に基づいて、ファン動作制御部１７に対する動作内容を通知し、ファン動作制御部１７は通知された制御内容に基づいてファン３００を動作させて送風量を制御する。

以下、上記の処理の流れに沿って、シフトトレイ１０２の動作制御について図面を参照しながら説明する。

Ｓ１２０２において排出ローラ１１１が動作する瞬間は図１３に例示した状態であるが、Ｓ１２０３において「送風有り」と判定された後の状態を図１４に例示する。排出ローラ１１１が動作することで、図１４（ａ）のように、次シートＳｎが排出と共にトレイ昇降モータ１０８の動作によってシフトトレイ１０２が下降する。このときのシフトトレイ１０２は、シート束を積載したままで予め記載された規定値に対応する位置まで下降する。これのように、次シートＳｎの排出時に最上部シートＳ’の高さ位置が変化させると、次シートＳｎの着地位置が変化する。

規定量の下降をしたシフトトレイ１０２に対して、次シートＳｎの先端部が最上部シートＳ’に接触すると図１４（ｂ）のようになる。図１４（ｂ）に示すように、接触位置は、排出ローラ１１１やエンドフェンス３０１から離れた位置であって、例えば、シフトトレイ１０２の先端部近傍に相当する。すなわち、次シートＳｎの接触によって最上部シートＳ’に力Ｆを加える時間を短くすることができる。このとき、ファン動作制御部１７の制御に基づいて、ファン３００が動作している。

送風されながら排出された次シートＳｎが図１４（ｂ）のように、最上部シートＳ’の先端部近傍で接触し始めて、シート束に新たに積載される。すなわち、次シートＳｎが排出されているときにシフトトレイ１０２を所定量だけ下降させて、次シートＳｎが最上部シートＳ’に接触する位置を調整するように制御する。これによって、次シートＳｎの排出によって最上部シートＳ’が積載状態から滑り落ちてシート束の揃え精度を乱すことを防止することができる。なお、Ｓ１２０４におけるシフトトレイ１０２の下降量は、予め規定する初期値とするが、この初期値は、操作部２５０を介して、予め設定される排出シート種別（シートＳの種別）に基づいて、異なる初期値が選択されてもよい。すなわち、積載するシートＳの種別を予め設定しておくことで、これらが積載されたときに、シート束の揃え精度を乱すことを防止するのに最適なシフトトレイ１０２の位置を選択的に設定するものでもよい。

したがって、図１４（ａ）および図１４（ｂ）のように次シートＳｎが排出されるときは、シフトトレイ１０２が下降して、次シートＳｎの落下量が多くなっても、次シートＳｎの姿勢が乱れないように保たれながら着地することができる。

以上のように、本実施形態に係るスタッカー１００は、次シートＳｎが排出されるときに、シフトトレイ１０２の下降量（または、その後の上昇量）を決定し、それに基づいてシフトトレイ１０２が下降（上昇）するように、トレイ昇降モータ１０８の動作を制御する。これによって、シート束に対して加わる押し出し力（力Ｆ）による、シート束の揃え精度の低下を防止することができる。

なお、排出されるシートＳの種別などを特定するシート条件は、プリンタ５００から通知されてもよいし、操作部２５０において入力されるものでもよい。この場合、シート搬入センサＳ１において次シートＳｎが検知されたときに、同時にプリンタ５００から、この次シートＳｎに関するシート条件が通知されるようにしてもよい。通知されたシート条件に基づいて、動作条件判定部１５が初期値を選択し、シフトモータ制御部１６を介してトレイ昇降モータ１０８を動作させて、シフトトレイ１０２を下降させてもよい。

また、図１２に示したフローチャートのＳ１２０７、Ｓ１２０８にて説明したように、シート種別に応じて動作制御内容を変更する場合、例えば、シート条件において示されたシートＳが「コート紙」であった場合は、Ｓ１２０７において、ファン３００の動作を継続し、シート種別が「普通紙」であった場合には、ファン３００の動作量を弱めるように制御してもよい。

シフトトレイ１０２に積載されているシートＳも、次シートＳｎも普通紙の場合は、次シートＳｎの先端部が最上部シートＳ’に接触する位置において生ずる力Ｆはコート紙に比べてば小さい。したがって、普通紙の場合は送風により次シートＳｎの先端部を排出口から遠くしなくても問題が無い場合もある。したがって、普通紙の場合はコート紙とは異なり、次シートＳｎが排出されるときに送風を弱めるように制御してもよいし、送風を止めても、積載されているシートＳの揃え具合を乱すことは避けられる。

また、普通紙の場合はコート紙の場合よりも、シフトトレイ１０２の下降量は少なくするように制御してもよい。この場合、次シートＳｎが最上部シートＳ’に接触する位置は規定値まで下降させたときに比べると、排出口から遠い位置にならないが、着地において生ずる力Ｆも小さいので、シート束の揃え精度を悪化させる可能性は低くなる。

したがって、普通紙の場合は、送風を弱める、または停止し、かつ、シフトトレイ１０２に積載されているシート束に対して早めに着地させように、シフトトレイ１０２の位置を調整してもよい。これによって、積載されるシートＳの落下中（積載途中）に先端部から丸まって座屈することを防ぐことができる。

また、次シートＳｎも最上部シートＳ’もコート紙の場合は、上記と異なる制御を必要とする。すなわち、コート紙は普通紙に比べて互いに貼り付きやすい性質があるので、この場合は、力Ｆが普通紙よりも大きく生ずる。そこで、コート紙の場合は、送風を確実に行い、かつ、シフトトレイ１０２の下降量も普通紙の場合よりも大きくなるようにトレイ昇降モータ１０８の動作を制御する。シート種別がコート紙の場合は、初期値として設定されているシフトトレイ１０２の下降量よりさらに多く下降するように、動作条件判定部１５がシフトモータ制御部１６に対してトレイ昇降モータ１０８の駆動量を調整する処理を実行する。

これによって、コート紙に適した次シートＳｎが最上部シートＳ’に接触する状態を作り出すことができ、最上部シートＳ’に力Ｆが加わる時間を短くすることができ、シート束の揃え精度を悪化させる状況の発生を防止することができる。

なお、ファン３００の動作の制御（送付の有無の制御）は、上記のようにシート条件のみに限定するものではない。たとえば、スタッカー１００を使用するユーザが、操作部２５０を操作して送風の有無を切り換えられるようにしてもよい。

次に、本実施形態に係るスタッカー１００における、シートＳの排出制御に関する別の実施形態について図１５を用いて説明する。シート条件において示されるシートＳの種別が、コシが弱く厚みの無いシート種別を示す情報であるとき、図１４（ａ）のようにシートＳを排出すると、その先端が垂れ下がる。この場合、次シートＳｎを受け入れるシフトトレイ１０２の位置が下降した位置のままでは、先端の垂れ下がりが大きくなり、次シートＳｎの先端部が最上部シートＳ’に着地したときに、接触角度が急角度になる。その結果、次シートＳｎが座屈したり、先端部が丸まって正常に積載されなかったり、排出および積載が正常にできなくなる。

そこで図１５（ａ）に示すように、シフトトレイ１０２を下降させて、次シートＳｎが最上部シートＳ’に接触するタイミングを予測して、図１５（ｂ）に示すように、シフトトレイ１０２をある程度上昇させるように制御すればよい。これによって、コシの弱いシートＳが排出されるときでも、その先端部がシート束に接触する角度が急角度になる前に、次シートＳｎを最上部シートＳ’に接触させることができる。これによって、座屈などを防止することができる。

なお、シフトトレイ１０２を上昇させるタイミングは、シート搬送パスセンサＳ２において次シートＳｎの後端を検知したタイミングにしてもよい。このように制御することによって、次シートＳｎの先端が、最上部シートＳ’に接触する位置をできる限り排出ローラ１１１から離れた位置にできる。

また、Ｓ１２０６およびＳ１２０７において、シフトトレイ１０２の位置を制御するときに、次シートＳｎの後端がすでに検知されていれば、シフトトレイ１０２を上昇させて、シフトトレイ１０２に積載済みのシート束後端をパドル１１０が抑える位置に移動させてもよい。

以上のようにシフトトレイ１０２の下降と上昇のタイミングおよび量を制御することで、次シートＳｎの先端を可能な限り排出ローラ１１１から離れた位置で、シート束上面にある最上部シートＳ’に接触させつつ、シート束の後端をパドル１１０で抑えることができる。これによって、シートＳでの押し出しを最小限にとどめることができる。

また、シフトトレイ１０２を上昇させるタイミングで、ファン３００を停止させるよう
に動作条件判定部１５がファン動作制御部１７に対して制御内容を通知し、ファン動作制
御部１７は、それに基づいてファン３００を停止してもよい。これによって、ファン３０
０からの送風がシフトトレイ１０２上のシートの束後端に影響を与えて、揃え精度を乱す
ことを防止できる。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１０ ：コントローラ
１１ ：シート検知部
１２ ：排出ローラ制御部
１３ ：シート条件読出部
１４ ：シート条件記憶部
１５ ：動作条件判定部
１６ ：シフトモータ制御部
１７ ：ファン動作制御部
１００ ：スタッカー
１０２ ：シフトトレイ
１０８ ：トレイ昇降モータ
１１１ ：排出ローラ
１１２ ：フィラー
１５０ ：制御部
２０８ ：フィラー
２５０ ：操作部
３００ ：ファン
３０１ ：エンドフェンス
５００ ：プリンタ
５５０ ：制御部
１０００ ：画像形成システム

特開２００６－２９３０６７号公報

Claims (5)

1. シートを排出するシート排出手段と、
   排出された前記シートを積載して形成されたシート束の高さ位置を調整する高さ調整機構を備えるシート積載手段と、
   前記シート排出手段から排出され、前記シート束の最上位に積載される途中のシートに風を当てる送風手段と、
   前記シート排出手段における前記シートの排出動作と、前記シート束の高さ位置を変更するための前記シート積載手段の昇降動作と、前記送風手段による送風タイミング及び送風量と、を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、
   前記シートが前記シート積載手段に向けて排出されるタイミングにおいて、当該シートに係るシート種別に基づいて前記送風手段の動作の要否を判断し、
   前記送風手段の動作が必要と判断されたとき、次にシート排出手段から排出されてくる次シートのシート種別に基づいて前記シート積載手段を動作させて前記シート束の高さ位置を下降させてから当該次シートが前記シート束の最上位に接触すると予測されるタイミングに基づき前記シート束の高さ位置を上昇させ、かつ、当該シート束の高さ位置の上昇タイミング、前記シート種別に対応する前記送風手段の動作量及び動作タイミングに基づいて当該送風手段の送風タイミングと送風量を変更する、ことを特徴とするシート積載装置。
2. 前記制御手段は、
   前記次シートのシート種別に基づいて、当該次シートが排出されるタイミングにおける前記シート積載手段を下降させる下降量を決定し、
   前記下降量に基づいて前記シート束の高さ位置を変更するように前記シート積載手段の動作の制御をする、請求項１記載のシート積載装置。
3. 前記制御手段は、
   前記次シートのシート種別に基づいて、当該次シートに送風するときの送風量を調整するように制御をする、請求項１又は２に記載のシート積載装置。
4. 前記シートに画像を形成する画像形成部と、
   画像が形成されたシートを積載する積載トレイを含む積載機構と、を備え、
   前記積載機構に、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシート積載装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
5. 画像形成装置と、
   当該画像形成装置と連係して動作するシート積載装置と、を備える画像形成システムであって、
   前記シート積載装置は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシート積載装置であることを特徴とする画像形成システム。

Images