JP2010076397A - 画像形成システム - Google Patents

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Yasuo Fukatsu
康男 深津
Takeshi Moriyama
剛 森山
Hitoshi Kato
加藤  仁志
Naoki Ishikawa
直樹 石川
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Abstract

【課題】 画像形成装置と1つのスタッカに複数の積載トレイを有しているスタッカ又は複数のスタッカとからなるシステムと、物理的には接続されていない後処理装置からなる画像形成システムにおいて、システム全体の生産性向上を図る。
【解決手段】 画像形成装置又はスタッカと後処理装置と後処理装置とを通信可能にする通信手段を設けることにより、画像形成装置と1つのスタッカに複数の積載トレイを有しているスタッカ又は複数のスタッカとからなるシステムをオンラインシステムにすることができ、後処理装置の処理が終了したら自動的にスタッカからシート束を搬出可能にできるので、システム全体の生産性向上に繋がる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、画像形成されたシートを大量に積載するシート積載装置と、このシート積載装置に積載されたシート束に対して後処理を行う後処理装置を備えた画像形成システムに関する。
従来、用紙に画像を形成する画像形成システムは、技術の進歩により高速化が図られ、これに伴って画像形成装置から高速に排出されるシートを大量に積載することが可能なシート積載装置が提案されている。この様な大容量積載装置(以後スタッカと呼ぶ)の発明には特許文献1がある。
この従来の画像形成システムにおいては、2個のスタッカを並列に配列させることにより大容量積載を実現させている。このシステムにおいて2個のスタッカが並列に配列されている場合、排出されるスタッカの指定がない場合には、シート搬送方向に対して下流側のスタッカにシートを積載させるという技術が公開されている。
本技術によれば、上流側より時間を要する下流側のスタッカへシートを搬送させることで画像形成装置から定着、排出されたばかりのシートの貼り付き、画像劣化を防止できる。
特開2006−232484号公報
しかしながら本技術は、複数のスタッカからなる画像形成システムにおいて、画像形成装置から定着、排出されたシートの不都合を、排出するスタッカを自動設定により解消する方法を開示しているのみである。
近年、画像形成システムの効率的な稼動方法の1つとして、画像形成装置と1つのスタッカ内に複数のトレイを配置させたり、スタッカを重連にさせることでスタッカ内に大量のシートを積載させて、この大量積載シートを物理的に接続されていない製本機やコレータ等の後処理装置に成果物を作成させるシステムがある。このようなシステムにおいて、システム全体の生産性を最大限に発揮するためには、後処理装置の処理が終わったら、できる限り早くスタッカから後処理装置に次のシート束を搬出することが必要となる。
従って、本発明の目的は、シート状態にはよらず、画像形成装置と1つのスタッカに複数の積載トレイを有しているスタッカ又は複数のスタッカとからなるシステムと、物理的には接続されていない後処理装置からなる画像形成システムにおいて、画像形成装置又はスタッカと後処理装置とが互いの状態を監視できるようにして後処理装置の処理が終了したら積載中のトレイ又はスタッカを一旦中断させて、積載シート先を自動的に別のトレイ又はスタッカに切り換えることでできる限り早く積載済みのシート束をスタッカから後処理装置に搬出できるシステムを提供することにある。
本発明の目的は、上記課題に鑑みたものであり、上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成システムは、画像形成装置と、シートを積載するための少なくとも2つ以上のシート積載手段と、各々のシート積載手段を垂直方向に移動させるための移動手段と、前記シートを排出するためのシート排出手段と、前記シート排出手段を水平方向に移送させるための移送手段と、前記シート積載手段に積載されたシート束を機外の装置に搬出するための搬出手段とを有するシート積載装置と、前記シート積載装置に積載されたシート束に対して後処理を行うシート後処理装置とからなる画像形成システムにおいて、前記画像形成装置及び前記シート積載装置と前記シート後処理装置との間を通信する通信手段を有し、前記シート後処理装置によるシート後処理が終了したら、前記通信手段により前記画像形成装置に処理終了を通知することを特徴とする。
上記目的を達成するために第2の発明では、前記通信手段により通知された内容を報知する報知手段を有することを特徴とする。
上記目的を達成するために第3の発明では、前記通信手段により前記シート後処理装置のシート後処理終了を認識したことに応じて、前記シート積載手段に積載されているシート束を機外に搬出可能状態にすることを特徴とする。
上記目的を達成するために第4の発明では、前記シート積載手段に積載されたシート束を機外に搬出するための搬出手段は少なくとも2個以上あることを特徴とする。
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置と1つのスタッカに複数の積載トレイを有しているスタッカ又は複数のスタッカとからなるシステムと、物理的には接続されていない後処理装置からなる画像形成システムにおいて、画像形成装置又はスタッカと後処理装置と後処理装置とを通信可能にする通信手段を設けることにより、画像形成装置と1つのスタッカに複数の積載トレイを有しているスタッカ又は複数のスタッカとからなるシステムをオンラインシステムにすることができるので、後処理装置の処理が終了したら自動的にスタッカからシート束を搬出可能にできるのでシステム全体の生産性向上に繋がる。
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図1から図23は、本発明のシート処理装置(スタッカ)を説明する図である。
<画像形成装置>
図1は自動原稿送り装置950、両面反転装置901を備える本発明の画像形成装置900の主要断面図である。この画像形成装置900は、シート積載装置(以下、「スタッカ」という)100と、後処理装置2000を備えている。画像形成装置900は、次の様に動作する。給紙カセット902a〜902eにセットされた転写紙は給紙ローラ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。感光ドラム906上では一次帯電器907、現像器909と、予め自動原稿送り装置950から送られた原稿を画像読取装置951で読取ったデジタル原稿データを露光する露光手段908によって静電潜像から可視像化に至る過程までが行われ複写トナー像が感光ドラム906上に形成される。レジストローラ910によって転写紙の先端と感光ドラム906のトナー像の先端を合わせるようなタイミングで転写部まで搬送されると、転写紙に転写バイアスが転写分離帯電器905により印加されて感光ドラム906上のトナー像が転写紙側に転移する。転写された転写紙は搬送ベルト911によって定着器912まで搬送され加熱ローラと加圧ローラに狭持されてトナー像が熱定着される。この時、感光ドラム906上では転写紙に転写されずに付着している残存トナー等の異物をクリーニング装置913のブレードで掻き落とされ表面をクリアーにして、次の画像形成に備える。定着された転写紙は、そのまま排紙ローラ914によりスタッカー100に搬送されるか、フラッパー915により両面反転装置901に搬送され、再度画像形成が行われる事になる。
<システムブロック図>
次に、本画像形成装置全体の制御を司るコントローラの構成について図2を参照しながら説明する。図2は図1の画像形成装置全体の制御を司るコントローラの構成を示すブロック図である。
コントローラは、図2に示すように、CPU回路部206を有し、CPU回路部206は、CPU(図示せず)、ROM207、RAM208を内蔵し、ROM207に格納されている制御プログラムにより各ブロックDF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、外部I/F201、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。通信制御部211は、外製機器I/F212を介して外製機器との通信を制御する。
ここで、図15は、外製機器である後処理装置2000のコントロール部のブロック図である。
後処理装置2000の制御を司る制御部2001内の通信部2002は外部機器との通信を制御する。通信I/F2003は、外部機器との接続に使用されるI/Fである。通信I/F2003は、画像形成装置900の外製機器I/F212と図1の通信線2004よって接続されることで通信を行い、画像形成装置900と後処理装置2000の互いの状態を監視するのに用いられる。
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。イメージリーダ制御部203は、上述のスキャナユニット、イメージセンサなどに対する駆動制御を行い、イメージセンサ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。
画像信号制御部204は、イメージセンサ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。また、コンピュータ200から外部I/F201を介して入力されたデジタル画像信号に各種処理を施し、この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。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き上述の露光制御部を駆動する。
操作部209は、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、各キーの操作に対応するキー信号をCPU回路部206に出力するとともに、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。
スタッカ制御部210はスタッカ100に搭載され、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。
<スタッカの構成説明>
図24は、スタッカ100の構成を説明するブロック図である。
スタッカ制御部210は、スタッカ装置100に搭載され、CPU回路部206と情報の授受を行うことによってスタッカ装置全体の駆動制御を行うようになっている。
次に図24を用いてスタッカ制御部210を説明する。スタッカ制御部210は、CPU回路部170やドライバ部171などにより構成される。また、ドライバ部には、各種モータやソレノイドが接続される。また、紙面検知センサ117をはじめとした各種センサが接続される。以下の制御はCPU回路部170により実施され、これらの制御内容については後述する。
<スタッカの基本動作>
スタッカの基本動作を図3のフローチャートおよび図4の断面図を用いて説明を行う。画像形成装置900から排紙されたシートは、スタッカ100の入口ローラ対101によりスタッカ100内に搬送され、搬送ローラ対102によりトップトレイ切換えフラッパー103まで搬送される。シートが搬送される前に、画像形成装置900のCPU回路部206からは予めスタッカ制御部210にシートの情報が送られて来ている。シートの情報とは、シートサイズ、紙種、およびシートの排出先の情報等である。
まず、スタッカ制御部210は排出先がトップトレイ106かどうか判断し(S301)、シートの排出先がトップトレイ106の場合は、トップトレイ切換えフラッパー103が図示されないソレノイドにより駆動され破線の位置に切り換り(S302)、シートを搬送ローラ対104に導き、トップトレイ排紙ローラ105によりトップトレイ106に排紙され、積載される(S303)。
排出先がトップトレイ106でない時、シート排出先がスタッカトレイ112a・112bか下流の後処理装置か判断し(S304)、スタッカトレイ112a・112bの場合は、搬送ローラ対102により搬送されたシートは、搬送ローラ対107によりスタッカトレイ排紙ローラ110によりスタッカートレイ112a・112bに選択的に排出され積載される(S305)事になる。この排出動作は、後述する。
シート排出先がスタッカトレイ112a・112bではない下流のシート処理装置に搬送される場合は、スタッカ出口切換えフラッパー108が図示されないソレノイドにより駆動(S306)され、破線の位置になる。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、スタッカ出口ローラ対109に導かれた後で、下流のシート処理装置に搬送される(S307)事になる。
<シートをスタッカトレイに排出する動作説明>
シートをスタッカトレイに排出する動作を図4乃至図14に基づいて説明する。スタッカトレイ112a、112bは、不図示のスタッカトレイ昇降モータ152a、152bにより図4の矢印C、D、E、F方向に個別に昇降可能に配置されている。
引込みユニット115は、スライド軸118にフレーム127を移動可能に取付けられており、不図示の引き込みモータ153により矢印A,B方向に移動するようになっている。
引込みユニット115のフレーム127は、シートの先端を突き当てるストッパ121と、シートをストッパ121に案内するテーパ部122が形成されて、シートをストッパ121に引込む弾性を備えたローレットベルト116を備えている。
案内部材としてのテーパ部122と、弾性回転体としてのローレットベルト116は、移送手段を構成している。
ローレットベルト116は、不図示のローレットベルトモータ154により反時計回りに回転して、ローレットベルト116とスタッカトレイ112a(あるいは、スタッカトレイ112b)との間にシートを引き込み、シートの先端をストッパ121に突き当てるようになっている。紙面検知センサ117は、引込みユニット115に組み込まれて、引込みユニット115からシート上面の距離を一定に保つために設けられたセンサである。
シートの先端部を把持してシートを搬送するグリッパ114a、114bは、不図示の捩りコイルばねにより口を閉じる方向に付勢された状態で駆動ベルト130に取付けられている。排出ローラ対110により排出されたシートがグリッパ114a,114bに押込まれることによりシートを保持される構成になっている。なお、グリッパは、V字状に開口した部材の開口部内の上下にスポンジなどの弾性体を設け、その上下の弾性体の間に押し込まれたシートを保持するようになっていてもよい。
積載手段としてのスタッカトレイ112a、112bは、排出されたシートが積載されるトレイであり、ホーム位置検出センサ113a、113bによりシートを積載するためのホームポジション位置に待機している。
図5に示すように、画像形成装置900から排出されたシートSは、排出ローラ対110まで搬送される。そして、シートは、排出ローラ対110の上流に配置されているタイミングセンサ111により、先端の通過タイミングが検知される。このタイミングにより停止待機しているグリッパ114aが、シートSの先端部を把持する。これに同期して、駆動ベルト130が循環を開始して、グリッパ114aがシートを把持したまま引き込みユニット115に接近移動する(図6)。駆動ベルト130、グリッパ114a、114bは、排出手段を構成している。
そして、図7に示すように、グリッパ114aが引込みユニット115のテーパ部122を通過すると、シートSは、グリッパ114aから外れて、搬送されてきた勢いで、テーパ部122に案内されて、スタッカトレイ112a側に付勢される。そして、シートは、ローレットベルト116とスタッカトレイ112a(あるいは、シートが積載されているときには、最上位のシート)との間に進入する。その後、図8に示すようにローレットベルト116によりシートSは、先端部がストッパ121に突き当たるまで搬送される。この結果、シートは、先端を揃え(整合させ)られて、スタッカトレイ112aあるいは最上のシートに積載されることになる。
その後、整合板119が、シート搬送方向と直角な方向(シートの幅方向)にジョギング動作を行い、シートの側端を揃える(幅整合する)。
紙面検知センサ117は、スタッカトレイ112aに積載されたシートの上面を常時監視している。引込みユニット115のローレットベルト116とシートとの間隔が、所定量よりも狭くなった場合、スタッカトレイ昇降モータ152aによりスタッカトレイ112aは、所定量下降する。これによって、ローレットベルト116とシートとの間隔が所定の間隔に保持される。
スタッカ装置100は、駆動ベルト130が循環して、2つのグリッパ114a,114bで交互にシートを排出搬送して、スタッカトレイ112aにシートを順次積載する。
スタッカトレイ112a上に積載されたシートの満載は、通常、排出ローラ対110から排出されるシートSをタイミングセンサ111で検知して、スタッカ制御部210(図2)でカウントして検知される。あるいは、スタッカトレイ112aの下降位置と最上位のシートの位置とを検知して、検知される。
スタッカトレイ112a上のシートが満載になった場合、図9に示すようにスタッカ制御部210(図2)が、スタッカトレイ112aを下降制御して、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上に載置させる。その後、引込みユニット115は、矢印A方向に移動する。そして、スタッカトレイ112bは、シートが積載されるのを待つ。
引込みユニット115の待機位置は、スタッカトレイ112a、112bに積載されるシートの略中央であった方が安定して好ましいが、シートの積載量を多くするため、シートがスタッカトレイ112a,112bからはみ出ない範囲にあれば問題ない。
図10に示すように、画像形成装置の装置本体から排出されたシートは、タイミングセンサ111を通過した後、排出ローラ対110から排出されてグリッパ114aにシート先端部を把持される。図11、図12に示すように、グリッパ114aが引込みユニット115のテーパ部122を通過すると、シートSの先端部は、テーパ部122によりスタッカトレイ112b側に付勢される。シートは、テーパ部122に沿って、移動し、ローレットベルト116に導かれる。
その後、シートSの先端部は、ローレットベルト116によりストッパ121に突き当てられる。シートSは、先端部を揃えられてスタッカトレイ112bに積載され、さらに、整合板119によって側端を揃えられる。
紙面検知センサ117は、スタッカトレイ112bに積載されたシートの上面を常時監視している。引込みユニット115のローレットベルト116とシートとの間隔が、所定量よりも狭くなった場合、スタッカトレイ昇降モータ152bによりスタッカトレイ112bは、所定量下降する。これによって、ローレットベルト116とシートとの間隔が所定の間隔に保持される。
スタッカ装置100は、駆動ベルト130が循環して、2つのグリッパ114a、114bで交互にシートを排出搬送して、スタッカトレイ112bにシートを順次積載する。
スタッカトレイ112b上に積載されたシートの満載は、通常、排出ローラ対110から排出されるシートSをタイミングセンサ111で検知して、スタッカ制御部210(図2)でカウントして検知される。あるいは、スタッカトレイ112bの下降位置と最上位のシートの位置とを検知して、検知される。
スタッカトレイ112b上のシートが満載になった場合、図13に示すようにスタッカ制御部210(図2)は、スタッカトレイ112bを下降制御して、ドリー120上に載置する。
引込みユニット115は、矢印B方向に移動して、最上流側の積載手段としての左側のスタッカトレイ112a上に待機する。
スタッカトレイ112a、112bは昇降可能な不図示の支持部材により支持されており、支持部材がドリー120の支持面よりも下降することによりスタッカトレイ112a、112bはドリー120に受け渡される。図14に示すように、スタッカトレイ112a、112bが、ドリー120の上面に設けられたピン等の固定部材によりドリー120に固定されており、その上に大容量のシート束が積載されている。ドリー120は、キャスタ125と把手126が設けられており、把手126をもって移動させることで、大容量のシート束を一度に、しかも簡単に移動させることができる。
スタッカ装置100からドリー120が搬出された後、ドリー120上のスタッカトレイ112a、112bに積載されたシート束を取除き、再度スタッカ装置100にドリーを装着するまでスタッカ装置100は停止させておく。あるいは予備のドリー120、スタッカトレイ112a、112bを準備しておき、それらをスタッカ装置100に取付けさせてスタッカ装置100を稼動させてもよい。
ここで、スタッカ装置100は、トレイ112a、112bの何れか一方が満載になった場合でも、ドリー120によってシート束を機外に取り出し可能になっており、スタッカ内に残っているトレイに積載動作しながらドリー120によるトレイの出し入れが可能である。
以上のスタッカ装置は、複数のスタッカトレイにグリッパでシートを搬送するようになっている。
尚、シートは、先端をグリッパに把持されて搬送されるようになっているが、エアーを吸引してシートの先端を吸着するエアー吸引手段としてのエアー吸引装置を駆動ベルト130に設けてシートを搬送するようになっていてもよい。さらに、静電気でシートの先端を吸着する静電吸着手段としての静電吸引装置を駆動ベルト130に設けてシートを搬送するようになっていてもよい。
また、スタッカ装置は、スタッカトレイを2つ有しているが、3つ以上有していてもよい。
<シート束搬出可能までの動作説明>
次に、スタッカ内に2つのトレイがある場合、後処理装置の処理が終了したら自動的にスタッカからシート束を搬出できるようにする動作について説明する。
図16は本動作の制御を表すフローチャートである。
後処理装置2000より後処理終了通知があるかどうか判別する(S400)。通知があった場合、その旨操作部209に図25のように報知する。そして次に、積載稼動中では無いトレイにシートが無いかどうか判別する(S402)。ここで、図17のように、トレイ112bにシートがない場合には、排出先をトレイ112bに変更する(S405)。同時に図17のようにトレイ112a下降させる。その後、操作部209に図20のように、表示をする(S407)。その後、ユーザによりトレイが取り出されたら(S408)、操作部209に図21のように表示をする。予め用意してある替わりのトレイが入ったのを検知したら(S410)、制御が終了する。
S402で積載稼動中では無いトレイにシートがある場合、この積載稼動中では無いトレイが満載かどうか判別する(S411)。図18のようにトレイ112bが満載であれば、このトレイは取り出し可能位置まで下がっているので、操作部209に図22のような表示をする(S412)。ここで、予め用意してある空きのトレイが入ったかどうか判別し(S413)、入ったら、画像形成装置900による画像形成を中断する。S413で空きトレイが入らない場合は現トレイ112aへの排出積載を続ける。また、S411で積載稼動中では無いトレイが満載では無い場合、図19のように積載稼動中では無いトレイ112bを取り出し可能位置まで下降させ(S414)、操作部209に図23のような表示をする(S415)。
尚、スタッカが並列に配置(重連)されている場合は、上述したスタッカ100内のトレイ112a、112bがそれぞれ1つのスタッカとして上述した動作と同様の動作、制御を行うので、ここでは、詳細説明を省略する。
本発明を説明する断面図 本発明を説明するブロック図 本発明を説明するフローチャート 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する斜視図 本発明を説明するブロック図 本発明を説明するフローチャート 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する断面図 本発明を説明する操作部 本発明を説明する操作部 本発明を説明する操作部 本発明を説明する操作部 本発明を説明するブロック図 本発明を説明する操作部
符号の説明
100 スタッカー
101 入口ローラ対
102 搬送ローラ対
103 トップトレイ切換えフラッパー
104 搬送ローラ対
105 トップトレイ排紙ローラ
106 トップトレイ
107 搬送ローラ対
108 スタッカー出口切換えフラッパー
109 スタッカー出口ローラ
110 スタッカー排紙ローラ
111 タイミングセンサ
112a・112b スタッカートレイ
113a・113b ホーム位置検出センサ
114a・114b グリッパー
115 シート引込みユニット
116 ローレットベルト
117 紙面検知センサ
118 スライド軸
119 整合板
120 ドリー
121 シートストッパ
900 画像形成装置
950 自動原稿送り装置
2000 後処理装置
2004 通信線

Claims (4)

  1. 画像形成装置と、シートを積載するための少なくとも2つ以上のシート積載手段と、各々のシート積載手段を垂直方向に移動させるための移動手段と、前記シートを排出するためのシート排出手段と、前記シート排出手段を水平方向に移送させるための移送手段と、前記シート積載手段に積載されたシート束を機外の装置に搬出するための搬出手段とを有するシート積載装置と、前記シート積載装置に積載されたシート束に対して後処理を行うシート後処理装置とからなる画像形成システムにおいて、前記画像形成装置及び前記シート積載装置と前記シート後処理装置との間を通信する通信手段を有し、前記シート後処理装置によるシート後処理が終了したら、前記通信手段により前記画像形成装置に処理終了を通知することを特徴とする画像形成システム。
  2. 前記通信手段により通知された内容を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成システム。
  3. 前記通信手段により前記シート後処理装置のシート後処理終了を認識したことに応じて、前記シート積載手段に積載されているシート束を機外に搬出可能状態にすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成システム。
  4. 前記シート積載手段に積載されたシート束を機外に搬出するための搬出手段は少なくとも2個以上あることを特徴とする請求項1に記載の画像形成システム。
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