JP4787142B2 - シート集積装置及びこれを備えた画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は複写機、プリンタなどの画像形成装置から順次搬出されるシートをトレイ手段に積載収納するシート集積装置に係わり、高速に搬出されるシートを大容量に積載収納するシート排出機構の改良に関する。

一般にこの種のシート集積装置は印刷機、複写機などの画像形成装置から搬出されるシートを排紙口の下方に配置したトレイ手段に積載収納する装置が広く用いられている。この種の装置は画像形成装置の排紙口に段差を形成してトレイを設け、このトレイに排紙口に設けた排紙ローラ、ベルトなどで勢いよくシートを搬出し、トレイ上に積載収納している。

このようなシート収納装置で排紙口にシートが高速（例えばシート搬出速度が１００枚／分以上）で送られる場合には、シートが排紙口からトレイ手段上に落下する際にシートが飛散し、或いはトレイ上に乱れた姿勢で集積されることがある。また、トレイ上に大容量のシートを集積するためにトレイを積載量に応じて段階的に降下させる場合には、排紙口とトレイとの高低段差を大きく設定する必要がありシートが落下する際に乱れた姿勢でトレイ上に集積される恐れがある。

そこでこのような高速で搬出されるシートを大容量で整然とトレイ上に集積するため例えば特許文献１にはトレイ上方にシートの先端をニップして排紙口からトレイ先端に移送する走行式搬送手段を設けることが提案され、同公報にはベルト手段にシート先端をニップするグリップ機構を設け、排紙口から搬出されるシートの先端をニップしてトレイ先端に導き、シート全体が排紙口から搬出された状態でトレイ上に落下させる装置が開示されている。

また特許文献２にはトレイの先端側上方にローラ手段を配置し、排紙口からのシート先端をローラ手段で先端規制ストッパに突き当て、排紙口からのシートをこのローラに案内するベルトを備えた装置が提案されている。

一方このようなシート集積装置でシート先端を突き当て規制するストッパ手段と、このストッパ手段にシートを移送する整合ローラを備えた装置は例えば特許文献３に開示されているが、この装置には高速でトレイ上に搬出したシートを整合ローラに案内する構成は何等開示されていない。
特開２００３−３４１９０８号公報 特開２００３−１７１０５４号公報 特開平１−１６７１６６号公報

上述のように排紙口から高速で搬出するシートをトレイ手段上に整然と収納するためにはシートの先端と後端を規制部材で規制することと、シートが排紙口からトレイ上に落下する間に姿勢が乱れないように安易する必要がある。これに対し従来は例えば特許文献１に開示されているようにシートをニップしてトレイ先端まで案内するか、或いは特許文献２に開示されているように排紙口からのシートをバキューム搬送手段で搬送し、その後前述のローラ手段に案内してトレイ上に整列させている。従って従来の装置はトレイ上方に搬送手段（前述のベルト手段又はバキューム搬送手段）を備え、この搬送手段の制御を排紙口からシートを搬送する速度と同一速度にコントロールしなければならないため、装置が複雑で大型化する問題がある。

そこで排紙口から放出したシートをトレイ先端に正しい姿勢で整然と案内することが求められる。ところが前述の特許文献１に開示されている装置はトレイ先端に先端突き当てストッパと整合ローラ手段を固定して備えているため、シートの長さサイズが異なる複数のシートをトレイ上に集積するためには、シート先端を基準に位置規制しているのみであり、カールしたシートでは先端折れなどで整然と集積することが出来ない問題がある。

一方、前掲特許文献３にはシート先端を突き当て規制するストッパ手段と、このストッパ手段にシートを移送する整合ローラを備えた装置が提案されているが整合ローラとストッパ手段との間にシートの浮き上がりを防止する手段がないためローラとストッパとの間でシートが湾曲し、その反動でシートの姿勢が崩れる問題を抱えている。

そこで本発明は排紙口から高速に搬出したシートを確実にトレイ上に収納し、同時に正しい姿勢で集積することが可能なシート集積装置の提供をその主な課題としている。また、本発明は排紙口から搬出されたシートをトレイ上に正しい姿勢で案内し、このシートを所定位置に位置決め収納することの可能なシート集積装置の提供をその課題としている。
更に本発明は、トレイ手段上に長さサイズの異なる複数のシートを整然と収納することが可能なシート集積装置の提供をその課題としている。

本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用する。順次シートを搬出する排紙口２１ｂと、その下流側に段差を形成して配置されシートを積載収納するトレイ手段２５と、このトレイ手段の先端に配置され前記排紙口からのシート先端を突き当てて位置規制する先端規制手段３３と、トレイ手段２５上に送られたシート先端を先端規制手段３３に向けて移送するアライニング手段２９と、トレイ手段の上方に配置され先端規制手段３３とアライニング手段２９を搭載した上部ユニット２８とを備える。そして先端規制手段３３は、上部ユニット２８からトレイ手段２５に垂下するように設け、前記アライニング手段２９は、トレイ手段２５上に積載されたシート先端と係合して先端規制手段３３に突き当て整合する整合回転体２９ａ、２９ｂで構成し、この整合回転体は排紙口からのシート先端を前記トレイ手段上に案内するベルト部材２９ｂを備え、上部ユニット２８は排紙口２２ｂからのシートの搬送方向長さに応じて移動自在に構成する。また、排紙口２２ｂと整合回転体２９ａ、２９ｂとの間には、排紙口から整合回転体に至るシートの上面を案内するガイド手段（ガイドベルト）３０を設け、このガイド手段３０は上部ユニット２８の移動に伴って伸縮自在に構成する。また、ガイド手段は巻き込みベルトなどで構成する。

上記整合回転体は、（１）一対のプーリ間に掛け渡され一端が前記トレイ手段上のシートと係合するベルト部材か、又は（２）前記トレイ手段上に位置するローラ部材とこのローラ部材を回転する伝動ベルトで構成する。そしてこのベルト部材又は伝動ベルトを駆動する駆動手段を上部ユニット２８に搭載する。

前記ベルト部材又は前記ローラ部材はトレイ手段２５上に積載されたシートの積載量に応じて上下動自在に上部ユニット２８に取り付ける。また、上記上部ユニット２８には整合回転体２９ａと先端規制手段３３との間にシートの迫り上り湾曲を防止する押さえガイド部材２８ｂを設ける。

上記ベルト搬送手段２９ｂを帯状ベルト部材で構成し、この帯状ベルト部材２９ｂは排紙口側の一端を上部ユニット２８に揺動自在に支持し、トレイ手段側の先端を上下動自在に構成する。また上記トレイ手段２５はシートの積載量に応じて排紙口から下方に降下するように構成する。

上記排紙口にはシートを搬出する排紙手段２３が配置され、上記整合回転体はこの排紙手段がシートに作用する搬送速度より低速度の搬送速度をシートに付与することによってこの速度差でシート後端部を湾曲させるように速度設定する。

上記排紙口にシートの先端を検出するセンサＳｅ１を設け、上記アライニング手段２９を制御する制御手段７０は、シートが排紙口２２ｂに到達した情報（検知信号）とシートの搬送方向長さ情報に基づいて整合回転体２９ａを回転起動及び／又は回転停止する。この場合、上記制御手段７０はシートの搬送方向長さ情報を排紙口２２ｂの上流側に配置された画像形成装置などの外部装置から取得するように構成する。

上記アライニング手段２９を制御する制御手段７０は、排紙口２２ｂからのシート先端が先端規制手段３３に到達する直前で排紙口からシート後端を搬出する速度より低速に減速する。更に本発明の画像形成装置は、シート上に画像形成する画像形成手段を備えた画像形成装置と、上記画像形成装置からのシートを積載収納するシート集積装置とから構成し、この場合シート集積装置は上述の構成を備える。

本発明は、排紙口から下方に配置したトレイ手段にシートを搬出する際にトレイ先端側にシートを突き当て規制する先端規制手段と、この規制手段にシートを移送する整合回転体と、この整合回転体にシートを案内するベルト部材を設けたものであるから、排紙口からのシートはトレイ外方に飛散することなくベルト搬送手段に案内され、先端がカールしたシートであっても確実に整合回転体に案内されトレイ上に整然と集積することが可能となる。従って従来のようにトレイ上方にシートを搬送する搬送手段を配置する必要がなく装置を小型コンパクトに構成することが出来る。

更に上記整合回転体と先端規制手段との間にシートの迫り上り湾曲を防止する押さえガイド手段を設けることによってシート先端が折れ曲がるのを防止することが出来る。また、整合回転体と排紙口との間にシート上面を規制する伸縮自在のガイド部材を設けることによりカールしたシート或いは薄紙シートであってもスムーズに先端規制手段に位置決め収納することが出来る。

尚、上記整合回転体をシート先端が先端規制手段に到達する直前で回転起動し、シートが先端規制手段に到達した段階で停止することによって必要以上に整合回転体が必要以上にシートに搬送力を付与して皺、破損を生ずることがない。また、上記整合回転体をシート先端が先端規制手段に到達する直前に減速することによって先端規制手段に突き当った際の衝撃が小さく、シートの跳ね返りを抑制することが出来る。

以下図示の好適な実施の態様に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わるシート集積装置を備えた画像形成システムの全体構成図であり、図２はシート集積装置のトレイ集積部の構成説明図である。図３は上部ユニットの説明図であり、同（ａ）はその正面図、同（ｂ）は斜視図である。

［画像形成システム］
図１に示す画像形成システムは画像形成装置Ａとシート集積装置Ｂとから構成され、画像形成装置Ａで画像形成したシートをシート集積装置Ｂのトレイ上に積載収納するようにシート集積装置Ｂは画像形成装置Ａの本体排紙口３に連結されている。以下画像形成装置Ａ、シート集積装置Ｂの順に説明する。

［画像形成装置］
まずシート上に画像形成する画像形成装置の一例を図１に示し、これについて説明する。図１示す画像形成装置Ａは、給紙部１からシートを画像形成手段２に送り、画像形成手段２でシートに印刷した後、本体排紙口３からシートを搬出する。給紙部１は複数のサイズのシートが給紙カセット１ａ、１ｂに収納してあり、指定されたシートを１枚ずつ分離して画像形成手段２に給送する。画像形成手段２は例えば静電ドラム４と、その周囲に配置された印字ヘッド（レーザ発光器）５と現像器６と、転写チャージャ７と定着器８が配置され、静電ドラム４上にレーザ発光器５で静電潜像を形成し、これに現像器６でトナーを付着し、転写チャージャ７でシート上に画像を転写し、定着器８で加熱定着する。このように画像形成されたシートは本体排紙口３から順次搬出される。図示９は循環経路であり、定着器８から表面に印刷したシートを表裏反転して再び画像形成手段２に給送してシートの裏面に印刷する両面印刷の経路である。このように両面印刷されたシートはスイッチバック経路１０で表裏反転された後、本体排紙口３から搬出される。

図示１１は画像読取装置であり、プラテン１２上にセットした原稿シートをスキャンユニット１３で走査し、図示しない光電変換素子で電気的に読み取る。この画像データは画像処理部で例えばデジタル処理された後、データ記憶部１４に転送され、前記レーザ発光器５に画像信号を送る。また、図示１５は原稿送り装置であり、原稿スタッカ１６に収容した原稿シートをプラテン１２に給送するフィーダ装置である。

［シート集積装置］
次にシート集積装置Ｂについて説明する。図示のシート集積装置Ｂは適宜形状のハウジング２０（図１参照）に配置されたシート搬入経路２１、トレイ手段２５、上部ユニット２８とで構成され、上部ユニット２８にはシート先端規制手段３３とアライニング手段２９とガイド手段３０（後述の巻き込みベルト）が搭載されている。そしてシート搬入経路２１の排紙口２２ｂからトレイ手段２５にシートを搬出する。トレイ手段２５の先端側上方には上部ユニット２８から垂下したシート先端規制手段３３がシート先端を突き当て規制してトレイ手段２５上に整列させる。このとき排紙口２２ｂからのシートはアライニング手段２９によってシート先端規制手段３３に送られスキュー修正或いはレジスト修正されるようになっている。以下各構成について説明する。

［シート搬入経路］
シート搬入経路２１はシートの受入口２２ａと排紙口２２ｂを備えた経路にペーパガイドで構成され、このシート搬入経路２１にはシートを搬送する排紙手段２３が設けられている。排紙手段２３は図２に示すように駆動ローラ２３ａと従動ベルト２３ｂ（従動ローラであっても良い）で構成され、受入口２２ａからのシートを排紙口２２ｂに搬出する。またこのシート搬入経路２１には空気噴出口を有する送風手段２４が配置され、経路中のシートを冷却するのと同時に排紙口からのシートを空気流で後述する巻き込みベルト（ガイド手段）３０に導くようになっている。図示Ｓｅ１はシート先端及び後端を検出する排紙センサである。

［トレイ手段の構成］
トレイ手段２５はシートを積載する紙載台（以下「トレイ２５」という）で構成され、略々水平姿勢で最大サイズシートを載置可能な形状に構成されている。図示のトレイ２５は特にパレット状に装置外部に運搬できるように装置フレーム２６から分離したトレイ部材で構成され、下記のトレイ昇降手段３１に着脱自在に装着されるようになっている。

［トレイ昇降手段］
上述のトレイ２５を装着するトレイ昇降手段３１は図５に示すように装置フレーム２６に上下昇降自在に装備されたフォーク状の昇降アーム３１ａ、３１ｂ（フォーク部材；以下同様）で構成されている。この昇降アーム３１ａ、３１ｂは装置フレーム２６にガイドレール３２ａ、３２ｂが設けられ、このガイドレールに沿って積載方向（図５上下方向）に案内され昇降自在に支持されている。そして昇降アーム３１ａ、３１ｂは装置フレーム２６に固定された懸架プーリ３６に架け渡したワイヤ、ベルトなどの牽引部材３７で懸架され、図示の牽引ワイヤ（牽引部材）３７は巻取りプーリ３８に連結されている。この巻取りプーリ３８には昇降モータＭ３が連結されている。従って昇降アーム３１ａ、３１ｂは装置フレーム２６のガイドレール３２に支持され、昇降モータＭ３で上下動するようになっている。そしてトレイ２５は昇降アーム３１ａ、３１ｂに搭載されて排紙口２２ｂの下方で積載量に応じて上下昇降することとなる。尚上記昇降アーム３１ａ、３１ｂにはシート後端を規制する後端規制部材２６ａが設けてあり、この昇降アーム３１ａ、３１ｂに搭載したトレイ２５上に排紙口２２ｂからのシートの後端を突当て規制して順次上方に積み上げるようになっている。

［トレイ昇降制御］
そして上記昇降アーム３１ａ、３１ｂには上限位置を検出する上限位置センサＳｐ２と最大積載位置を検出する最大積載位置センサＳｐ３と下限位置を検出する下限位置センサＳｐ４が配置されている。そして後述する昇降モータＭ３の制御手段７０は紙面レベルセンサＳｐ１と上記各センサの検知信号で昇降モータＭ３を回転駆動して昇降アーム３１ａ、３１ｂを上下動する。

［上部ユニットの構成］
上述のトレイ２５の上方には上部ユニット２８が設けてある。この上部ユニット２８は図２に示すように、装置フレーム２６に排紙方向（図２左右方向）に移動自在に支持され、排紙口２２ｂからのシート先端を突き当て規制するシート先端規制手段３３とアライニング手段２９が搭載されている。この上部ユニット２８は装置フレーム２６に設けたガイドレール２６ｂに摺動自在に支持され図２左右方向に移動可能になっている。そしてユニット移動ベルト２８ｖにユニット移動モータＭ１が連結され、このユニット移動モータＭ１によって上部ユニット２８の排紙方向位置が変更可能になっている。このように上部ユニット２８を排紙方向に移動するようにしたのは下記のシート先端規制手段３３がシートサイズ（シートの排紙方向長さ）に応じて位置調整するためである。

［シート先端規制手段の構成］
上記上部ユニット２８にはシート先端規制手段３３が設けられている。このシート先端規制手段３３は図２に示すように上部ユニット２８に取り付けられた固定ストッパ片３３ａと可動ストッパ片３３ｂで構成されている。固定ストッパ片３３ａはユニットフレーム２８ａに固定され、その先端（下端）は後端規制部材２６ａとの間の間隔Ｌｓはシートの排紙方向長さと一致するように上部ユニット２８が移動制御（ノンジョグ搬出のとき）される。またこの固定ストッパ３３ａに対しジョグ間隔Ｌｇを隔てた位置に可動ストッパ３３ｂが配置されている。この可動ストッパ３３ｂはユニットフレーム２８ａに上下動自在に嵌合支持され、ストッパモータＭ２で上下昇降される。図示のものは可動ストッパ３３ｂの基端部にラック歯車Ｐｒが設けられ、このラック歯車Ｐｒに歯合するピニオンＰｎにストッパモータＭ２が連結されている。そして可動ストッパ３３ｂはトレイ２５上のシートと係合する作動位置とユニットフレーム２８ａ内に退避した退避位置との間で上下動自在にストッパモータＭ２によって制御される。

このように排紙方向に所定量（上記ジョグ間隔Ｌｇ）オフセットした位置に第１第２の２つストッパ片３３ａ、３３ｂを設けたのは排紙口２２ｂからのシートを部揃えするために所定量オフセットするためである。つまり可動ストッパ３３ｂを作動位置に位置させて排紙口２２ｂからのシートをトレイ上に集積する場合と、この可動ストッパ３３ｂを退避位置に位置させて排紙口２２ｂからのシートをトレイ上に集積する場合とではシートは前後にジョグ間隔Ｌｇ隔てた位置に集積される。このジョグ搬出（ジョグモード）のときには後端規制部材２６ａと可動ストッパ３３ｂとの間の距離Ｌｓがシートの搬送方向長さと一致するように上部ユニット２８を移動制御する。

［アライニング手段の構成］
上記上部ユニット２８にはシート先端規制手段３３の排紙方向手前側（上流側）にアライニング手段２９が設けられている。このアライニング手段２９はトレイ２５上に搬出されたシートの先端を上記シート先端規制手段３３に向けて移送することによりシート先端のレジスト（未到達）、スキュー（先端曲がり）を修正する為である。従ってこのアライニング手段２９は上部ユニット２８に取り付けられ、ローラ、ベルトなどの回転体２９ａで構成されトレイ２５上のシート（排紙口から搬入されたシート）と係合する位置に配置されている。この整合回転体は、（１）一対の回転体に掛け渡され、一端がトレイ上のシートと係合するベルト部材か、又は（２）トレイ上のシートと係合するローラ部材とこのローラ部材を回転する伝動ベルトで構成される。

図２に示す整合回転体はローラ部材２９ａと、このローラ部材２９ａを駆動回転する伝動ベルト２９ｂとで構成されている。つまりその詳細を図３に示すように上部ユニット２８には回転軸２９ｃが取り付けられ、この回転軸２９ｃにブラケット２９ｄが揺動自在に支持されている。そしてこのブラケット２９ｄにローラ部材２９ａが回転自在に軸承され、回転軸２９ｃとローラ部材２９ａとの間には伝動ベルト２９ｂが掛け渡されている。また回転軸２９ｃには駆動モータＭ８が連結されている。この駆動モータＭ８で回転軸２９ｃを回転すると伝動ベルト２９ｂとこれに連結されたローラ部材２９ａが回転するようになっている。

特に図示のものは図４に示すように伝動ベルト２９ｂはユニットフレーム２８ａに形成されたバックアップ部材２９ｅ（ユニットの底壁）によって排紙口２２ｂからのシートをローラ部材２９ａに案内するようにシートの移動軌跡内に配置されている。また上記ローラ部材２９ａは所定間隔でシート幅方向２個所に配置されている。図示のものは排紙口２２ｂからシートをセンター基準で排出する装置構成のため、シート中央から左右に所定間隔で２つのローラ部材２９ａ（図４（ｂ）参照）が配置されている。尚整合回転体２９ａは上記構成によらず一対のプーリ間にベルト部材を懸架し、このベルト部材の先端部をトレイ上に傾斜配置し、ベルト先端部がトレイ上のシートと係合するようにしても良い。

［押さえガイドの構成］
上部ユニット２８には上述のようにシート先端規制手段３３（固定ストッパ３３ａ、可動ストッパ３３ｂ）と整合回転体２９ａが装備されている。これと共に整合回転体２９ａでシートをシート先端規制手段３３に移送する際にシートの迫り上がりを防止する押さえガイド２８ｂが設けられている。前記ユニットフレーム２８ａの底部には整合回転体２９ａとシート先端規制手段３３との間にトレイ上のシートと少許の間隙を形成してシートを案内するガイドプレートが設けられ、このガイドプレートが押さえガイド２８ｂを構成している。これは整合回転体２９ａでシート先端部をシート先端規制手段３３に移送する際にシートが湾曲するのを防止するためである。

［巻き込みベルト（ガイド手段）の構成］
上述の上部ユニット２８と排紙口２２ｂとの間には排紙口からのシート上面をガイドする巻き込みベルト（ガイド手段；以下同様）３０が配置されている。この巻き込みベルト３０は一端が上部ユニット２８に、他端が排紙口２２ａ近傍の装置フレーム２６に支持されている。これは排紙口２２ａからのシートが薄紙、或いはカールしたシートのときにはトレイ外方に飛散したり、或いはシート先端規制手段３３に到達する間にその姿勢が崩れたりすることがあり、これを防止する為である。従ってこの巻き込みベルト３０は排紙口２２ｂからシート先端規制手段３３との間にシートの移動軌跡を形成するようにシート上面をガイドする構成であれば種々のものが採用可能である。図示の巻き込みベルト（ガイド手段；以下「ガイドベルト」という）３０は、ポリエチレンフィルム（マイラー）などの合成樹脂フィルム部材で構成され、ベルト先端を上部ユニット２８の軸２８ｃに固定してある。またベルト他端は装置フレーム２６に回転自在に取り付けた巻き込みプーリ３０Ｐに固定してある。この巻き込みプーリ３０Ｐ内には図示しないがスプリングが捲回してあり常時プーリを巻き込み方向に付勢してある。これは上記上部ユニット２８が前記ユニット移動モータＭ１によって排紙方向前後に移動する関係で上記スプリングの作用でガイドベルト３０を伸縮させる為である。尚図示３０ｔはテンションスプリングであり、また上記巻き込みプーリ３０Ｐは上部ユニット２８側に設けても良い。

［シートサイド整合手段］
上述のように排紙口２２ｂからのシートはガイドベルト３０でトレイ先端側に案内され、シート先端が整合回転体２９ａに到達するとこの回転体の作用でシート先端規制手段３３に突き当て規制される。そこでトレイ手段２５上に収納されたシートの側縁を位置決め規制してシートの幅方向姿勢を矯正するシートサイド規制手段５４が次のように配置されている。このシートサイド規制手段５４はシートの左右側縁（図２前後）に一対の整合板５４ａ、５４ｂから構成されている。その構造は図２に示すように装置背面側でシート側縁を規制するリア側整合板５４ｂとフロント側整合板５４ａがトレイ２５の上方から下方に垂下するように配置されている。そしてこの両整合板５４ａ、５４ｂ（以下「整合板５４」で総称する）は、図６に示すように軸部材５４ｃに支持され同図左右方向に移動する。

図示の整合板５４は、シート側縁に係合する係合位置Ｘ（図６参照）と、シート側縁から若干離れた待機位置Ｙと、シート側縁から十分離れた退避位置Ｚに移動自在に軸部材５４ｃに嵌合支持されている。この整合板５４には幅寄せモータＭ４に連結された左右一対のシフトレバー５６ａ、５６ｂが連結され、両レバーは幅寄せモータＭ４のピニオンＭ４ｐに歯合されている。従ってピニオンＭ４ｐの回転で整合板５４はシートの幅サイズに応じてその位置を移動する。つまりリア側、フロント側の整合板５４ａ、５４ｂは幅寄せモータＭ４の回転でシートの幅サイズに適合する位置に移動し、この位置でシート側縁から若干離れた待機位置Ｙとシート側縁と係合する係合位置（作動位置）Ｘとの間でピニオンＭ４ｐの正逆転によって往復動することとなる。

［シート後端押下手段］
上記シートサイド整合手段５４と共にシートがトレイ２５に落下する過程で、このシート後端をトレイ側に殴打するシート後端押下手段５８が設けてある。このシート後端押下手段５８は図８に示すように排紙口２２ｂの下流側上方に配置されこの排紙口２２ｂからのシート後端を下方のトレイ２５に殴打する平板状の叩き片５８ａを備えている。この叩き片５８ａは装置フレーム２６に固定した支持シリンダ５９に貫挿され、駆動レバー６０に連結されている。そして駆動レバー６０には駆動モータＭ５が連結され、このモータの正逆回転で駆動レバー６０は所定角度で揺動し、これに連結された叩き片５８ａは図８実線と鎖線との間で上下動することとなる。従って排紙口２２ｂから離脱して前記整合回転体２９ａでシート先端規制手段３３に向けて移送されるシートは、その後端をこの叩き片５８ａで下方に叩き落とされトレイ上に収容されることとなる。これは排紙口に後続して送られるシート先端と落下する先行シートの後端が互いに干渉しないようにするためである。

［トレイ紙押さえ手段］
上記トレイ昇降手段３１に装着されたトレイ２５には積載したシートを押圧保持する紙押さえ手段６１が設けられている。その詳細を図７に示すがトレイ２５上に積載されたシートには排紙方向と直交するシート側縁を押圧保持する左右一対の紙押さえ部材６１ａ、６１ｂ（以下「紙押さえ部材６１」と総称する）が配置され、この紙押さえ部材６１はシートが落下する際はトレイ上から退避し、シートが落下収納された後に最上シートを押下するようになっている。この為図示の紙押さえ部材６１はアーム状の紙触片６２ａと、シリンダカム６２ｂとから構成され、シリンダカム６２ｂは装置フレーム２６に固定されている。このシリンダカム６２ｂには紙触片６２ａを上下動に従って回動させる傾斜カム溝６２ｃが形成してある。そして紙触片６２ａはシリンダカム６２ｂに嵌合され傾斜カム溝に係合するピン６２ｄが設けてあり、この紙触片６２ａには上下動モータＭ６に連結したアーム６３が嵌合されている。
従って図７（ｃ）で矢視方向にモータＭ６を駆動するとアーム６３が紙触片６２ａを上方に引き上げる。このとき紙触片６２ａのピン６２ｄがシリンダカム６２ｂの傾斜カム溝６２ｃによって略々９０度回転し、紙触片６２ａはシートを押圧する同図（ａ）の状態から上方に移動するのと同時に９０度首振り運動して退避位置に移動する。尚図示Ｓｐａは紙触片６２ａのポジションセンサであり、退避位置をホームポジションとして位置検出している。

以下上述の装置に於けるシートの排紙動作を説明する。
「ジョブ開始動作」
シート集積装置Ｂの制御手段７０（例えばシート集積装置Ｂの制御ＣＰＵ；図示せず）は画像形成装置Ａから排紙指示信号を受けると排紙手段２３を駆動回転する。すると画像形成装置Ａの本体排紙口３からのシートはシート搬入経路２１に案内される。
「排紙初期動作」
上記シート搬入経路２１に案内されたシートは排紙手段２３で排紙口２２ｂから徐々にトレイ２５上に搬送される。この状態を図９（ａ）に示すがシートはガイドベルト３０（ガイド手段）で幅方向中央部を規制ガイドされトレイ先端側に移送される。このとき排紙手段２３から平均的なシートＳ１が搬出されたときには同図に示す軌跡でガイドベルト３０のｆ１点に突き当たりＦ方向に導かれる。また上方にカールしたシートＳ２はｆ２点に突き当たりＦ方向に、また薄紙シートなど腰の弱いシートＳ３はｆ３点に突き当たりＦ方向にそれぞれ案内される。同図でＦＳはシートに付与される搬送力の作用方向を示している。従ってガイドベルト３０にシート先端が突き当たるといずれのシートもガイドベルトに沿ったＦ方向に案内ガイドされ、ガイドベルト３０の先端には前述の伝動ベルト２９ｂと整合回転体２９ａが配置されている。

「シート整合動作」
そこで制御手段７０は前記排紙センサＳｅ１がシート先端を検出した信号から所定の遅延時間（ｔ１）の後、前記駆動モータＭ８を回転駆動する。この駆動モータＭ８は伝動ベルト２９ｂを図９（ｂ）矢視方向に回転する。そして遅延時間ｔ１はシート先端が伝動ベルト２９ｂに到達する見込み時間であり、シート長さによって異なる。この為制御手段７０はシートサイズ（搬送方向長さ）情報と上記排紙センサＳｅ１からの検知信号で起動タイミングを演算する。この遅延時間ｔ１が経過した段階で制御手段７０は駆動モータＭ８を回転起動して整合回転体２９ａを回転する。このときの伝動ベルト２９ｂ及び整合回転体２９ａの回転速度は、排紙手段２３でシート後端に付与する搬送速度と同一速度、又はこの速度より低速度に設定する。この状態を図１０（ａ）に示すが同一速度の場合には排紙口２２ｂから搬出されるシート後端と同一速度でシート先端は伝動ベルト２９ｂに案内されてトレイ２５上の最上シートと整合回転体２９ａとの間に導かれシート先端規制手段３３に向かって搬送される。

一方整合回転体２９ａを排紙手段２３より低速度に設定した場合にはシート中央部及び後端部は湾曲しながらシート先端は整合回転体２９ａによってシート先端規制手段３３に向かって搬送される。この状態を図１０（ｂ）に示すがシート先端規制手段３３に突き当たる際にシート後端側が湾曲しているためより強い腰突き当たりスキューなどの先端曲がりが矯正され、リバウンドすることが少ない。従って上記整合回転体２９ａは排紙手段２３と同一速度又は排紙手段より低速度で回転することが好ましく、装置仕様特に搬送するシートの性状に応じて整合回転体２９ａの回転速度を設定すれば良い。このように整合回転体２９ａでシート先端がシート先端規制手段３３に搬送される過程で前記押さえガイド２８ｂはシート先端が上部ユニット２８側に迫りあがるのを防止することとなる。特に薄紙でカールしたシートの場合には整合回転体２９ａによってシート先端が迫り上って巻き込まれるのを押さえガイド２８ｂで防止することが出来る。

「シート後端押下手段動作及び紙押さえ部材退避動作」
前記制御手段７０はシート後端が排紙手段２３から離脱した後、排紙センサＳｅ１の後端検知信号から所定時間後に前記紙押さえ手段６１の紙触片６２ａ、６２ｂを退避位置に移動する。この退避位置への移動は上下動モータＭ６によって紙触片６２を図７（ｂ）の退避位置に移動する。これと相前後して制御手段７０はシート後端押下手段５８の駆動モータＭ５を回転させて駆動レバー６０を図８時計方向に揺動させる。すると叩き片５８ａがシート後端を下側に勢いよく叩き、トレイ上にシート後端を集積させる。このときシート先端は整合回転体２９ａとトレイ上の最上シートとの間に保持（押圧）されているためシートの姿勢が崩れることがない。

「整合回転体速度制御」
上記シート後端押下動作と相前後して制御手段７０は整合回転体２９ａの速度を所定速度に減速する。この速度はシート先端が先端規制手段３３に突き当たる際に先端折れなどのダメージが及ばないよう速度に設定されている。この速度制御は、制御手段７０がシートのサイズ（排紙方向長さ）情報と排紙センサＳｅ１がシート先端を検出した信号からシート先端がシート先端規制手段３３に到達する直前の見込み時間を演算し、この遅延時間ｔ２の後、駆動モータＭ８の速度を減速する。

「整合回転体停止動作」
次いで制御手段７０はシート先端がシート先端規制手段３３に突き当て停止される見込み時間ｔ３の経過後駆動モータＭ８の回転を停止する。この見込み時間ｔ３は先に説明した遅延時間ｔ１、ｔ２と同様に制御手段７０が演算する。
「シートサイド整合動作」
上記整合回転体２９ａの停止と相前後して制御手段７０はシートがトレイ２５上に収納されたタイミングで前記幅寄せモータＭ４を起動して前記整合板５４ａ、５４ｂを待機位置から作動位置に移動し、トレイ上に集積されたシートを幅寄せ整合する（図６参照）。
「トレイ紙押さえ手段復帰動作」
次いで制御手段７０は上下動モータＭ６を駆動して待機位置の押さえ手段６１をトレイ上の作動位置に復帰させる（図７（ａ）の状態）。

上述の動作を繰り返すことによって排紙口２２ｂに送られたシートはトレイ２５上に積載収納される。そして前述の紙面レベルセンサＳｐ１が所定量のシート積載を検出すると制御手段７０は前記昇降アーム３１ａ、３１ｂを一定量繰り下げる。そしてこの昇降アーム３１ａ、３１ｂが予め設定した最大積載量の位置に降下すると制御手段７０は満杯と判断する。この満杯検出時または、画像形成装置Ａからのジョブ終了信号で制御手段７０はトレイ手段２５を最下端のシート取り出し位置に移動し、シートの装置外への取り出しに備える。

特に、上述のガイド手段３０として巻き込みベルトを用いることによって、図１１で示す様に収納するシートのサイズが大きくなるに応じ、排紙口を通る水平面に対し巻き込みベルトの傾斜角が図示の通り角度βから角度α（α≪β）と徐々になだらかになる。このため、排紙口に近くシートの腰が強い状態のシート先端を強制的にアライニング手段２９へ導くことが出来、一方で排紙口に遠くシートの腰が弱くシートが座屈し易い状態ではシート先端を軟らかくアライニング手段２９へ導くことが出来る。結果、シートにあった整合が可能で確実にシートを収納可能にする。

本発明に係わるシート集積装置を備えた画像形成装置の全体構成図。 図１の装置に於けるシート集積装置のシート収納部の構造説明図。 図１の装置に於けるシート収納部の詳細構造を示し、（ａ）はその要部説明図、（ｂ）は斜視説明図。 図１の装置に於けるシート収納部の詳細構造を示し、図３（ｂ）と異なる斜視説明図。 図１の装置に於けるトレイ昇降機構の説明図。 図１の装置に於けるシートサイド整合手段の構造説明図。 図１の装置に於ける紙押さえ手段の説明図であり、（ａ）はシート側縁を押圧保持している状態を示し、（ｂ）は退避位置（ホームポジション）にある状態を示し、（ｃ）は全体の構成図を示す。 シート後端押下手段の構成説明図。 図１の装置に於けるシート搬出動作の説明図であり、（ａ）はシート先端がガイドベルトに達した状態、（ｂ）はシート先端が伝動ベルトに到達した状態をそれぞれ示す。 図１の装置に於けるシート搬出動作の説明図であり、（ａ）はシート先端が整合回転体に到達した状態、（ｂ）はシート先端が先端規制手段に到達した状態をそれぞれ示す。 シートサイズに応じたガイド手段の傾斜角を示した模式図。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ シート集積装置
２１ シート搬入経路
２２ｂ 排紙口
２５ トレイ手段（トレイ）
２６ 装置フレーム
２６ａ 後端規制部材
２６ｂ ガイドレール
２８ 上部ユニット
２８ａ ユニットフレーム
２８ｂ 押さえガイド
２８ｃ 軸
２８ｖ ユニット移動ベルト
２９ アライニング手段
２９ａ 整合回転体
２９ｂ 伝動ベルト
２９ｃ 回転軸
２９ｄ ブラケット
２９ｅ バックアップ部材（底壁）
３０ ガイド手段（巻き込みベルト）（ガイドベルト）
３３ シート先端規制手段
３３ａ 固定ストッパ片
３３ｂ 可動ストッパ片
３０Ｐ 巻き込みプーリ
３０ｔ テンションスプリング
５４ シートサイド整合手段
Ｐｒ ラック歯車
Ｐｎ ピニオン
Ｓｅ１ 排紙センサ
Ｍ１ ユニット移動モータ
Ｍ２ ストッパモータ
Ｍ３ 昇降モータ
Ｍ４ 幅寄せモータ
Ｍ６ 上下動モータ
Ｍ８ 駆動モータ

Claims (10)

1. 順次シートを搬出する排紙口と、
   前記排紙口の下流側に段差を形成して配置されシートを積載収納するトレイ手段と、
   前記トレイ手段の先端に配置され前記排紙口からのシート先端を突き当てて位置規制する先端規制手段と、
   前記排紙口から前記トレイ手段上に送られたシート先端を前記先端規制手段に向けて移送するアライニング手段と、
   前記トレイ手段の上方に配置され前記先端規制手段と前記アライニング手段を搭載した上部ユニットと、
   を備え、
   前記先端規制手段は、前記上部ユニットから前記トレイ手段に垂下するように設けられ、
   前記アライニング手段は、前記トレイ手段上に積載されたシート先端と係合して前記先端規制手段に突き当て整合する整合回転体で構成され、
   この整合回転体は前記排紙口からのシート先端を前記トレイ手段上に案内するベルト部材を備え、
   前記上部ユニットは前記排紙口からのシートの搬送方向長さに応じて移動自在に構成され、かつ、
   前記排紙口と前記整合回転体との間には、排紙口から整合回転体にシート上面を案内するガイド手段が設けられ、
   このガイド手段は前記上部ユニットの移動に伴って伸縮自在に構成されていることを特徴とするシート集積装置。
2. 前記整合回転体は、（１）一対のプーリ間に掛け渡され一端が前記トレイ手段上のシートと係合するベルト部材か、又は（２）前記トレイ手段上に位置するローラ部材とこのローラ部材を回転する伝動ベルトで構成され、このベルト部材又は伝動ベルトを駆動する駆動手段は前記上部ユニットに搭載されていることを特徴とする請求項１に記載のシート集積装置。
3. 前記ベルト部材又は前記ローラ部材は前記トレイ手段上に積載されたシートの積載量に応じて上下動自在に前記上部ユニットに取り付けられていることを特徴する請求項２に記載のシート集積装置。
4. 前記上部ユニットには前記整合回転体と前記先端規制手段との間に配置されシートの迫り上り湾曲を防止する押さえガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかの項に記載のシート集積装置。
5. 前記ベルト部材は帯状ベルトで構成され、
   この帯状ベルトは排紙口側の一端を前記上部ユニットに回動自在に支持され、トレイ手段側の先端を上下動自在に構成され、
   前記トレイ手段はシートの積載量に応じて前記排紙口から下方に降下するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のシート集積装置。
6. 前記排紙口にはシートを搬出する排紙搬送手段が配置され、
   前記整合回転体は前記排紙搬送手段がシートに作用する搬送速度より低速度の搬送速度をシートに付与し、前記速度差によってシート後端部を湾曲させることを特徴とする請求項１乃至５の何れかの項に記載のシート集積装置。
7. 前記排紙口にはシートの先端を検出するセンサが備えられ、
   前記アライニング手段を制御する制御手段は、シートが前記排紙口に到達した情報とシートの搬送方向長さ情報に基づいて前記整合回転体を回転起動及び／又は回転停止することを特徴とする請求項１乃至６の何れかの項に記載のシート集積装置。
8. 前記制御手段は、シートが前記排紙口に到達した情報を排紙口に配置されたセンサから取得し、シートの搬送方向長さ情報は前記排紙口の上流側に配置された画像形成装置などの外部装置から取得することを特徴とする請求項７に記載のシート集積装置。
9. 前記アライニング手段を制御する制御手段は、前記排紙口からのシート先端が前記先端規制手段に到達する直前で排紙口からシート後端を搬出する速度より低速に減速することを特徴とする請求項８に記載のシート集積装置。
10. シート上に画像形成する画像形成手段を備えた画像形成装置と、
    前記画像形成装置からのシートを積載収納するシート集積装置と、
    を備え
    前記シート集積装置は請求項１乃至９の何れかの項に記載の構成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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