JP5262847B2 - シート積載装置、画像形成システム、シート積載装置の積載駆動制御方法、及び積載駆動制御プログラム - 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「シート」と称す。）を仕分けして集積する大容量のシート積載装置、このシート積載装置と画像形成装置をシステムに含む画像形成システム、大容量のシート積載装置で実行される積載駆動制御方法、及びこの積載駆動制御方法をコンピュータで実行するための積載駆動制御プログラムに関する。

画像形成装置から排紙された用紙を積載するシート積載装置は種々知られている。このようなシート積載装置では、大量にシートを受け入れて積載することから、画像形成装置の画像形成動作をできるだけ阻害しないで、積載されたシートを取り出す必要がある。このような装置として例えば特許文献１（特開２００１−１８７６６５号公報）記載の発明が公知である。この発明は、トレイに積載されるシート状媒体を揃える揃え手段として、排出手段から排出されたシート状媒体がトレイ上に完全に積載される前に、当該シート状媒体の排出方向と平行な当該シート状媒体の端面に揃え部を接離させて前記端面の位置を揃える揃え動作を行なう揃え部材を設け、排出手段により排出されるシート状媒体を、前記排出の方向と直交するシフト方向に移動するトレイ上に、簡単な構成できれいに揃えられた状態で仕分けることができるようにしたものである。

前記特許文献１記載の発明では、排出手段から排出されたシート状媒体がトレイ上に完全に積載される前に、当該シート状媒体の排出方向と平行な当該シート状媒体の端面に揃え部を接離させて前記端面の位置を揃えるようにしている。その際、主走査方向の揃えに関しては用紙に加わる重力に頼っており、重力を利用することから水平揃えには向いていない。また、積極的にシート媒体を移動させてシート状態媒体を揃えるわけではないので、作業能率も高くなかった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、水平搬送方式における揃え精度の向上と、生産性の向上を図ることにある。

前記課題を解決するため、第１の手段は、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって搬送されるシートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段上で前記シートの主走査方向の整合を行う主走査整合手段と、前記シート積載手段上で前記シートの副走査方向の整合を行う副走査整合手段と、前記副走査整合手段によって行われる副走査方向の整合を補助する副走査整合補助手段と、前記各手段の動作を制御する制御手段と、を備えたシート積載装置であって、前記副走査整合手段は、前記シートの両側に位置する第１及び第２の一対の揃え部、及びこの揃え部をシート端部に対して近接離間動作させる駆動部を有し、前記制御手段は、前記シートの副走査方向の整合を行う場合には、シート幅まで前記第１及び第２の揃え部を移動させ、その後、前記シートから一定距離離れた位置まで前記第１及び第２の揃え部の一方を先に移動させることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記シートを一定の枚数毎に仕分けする仕分け手段をさらに備え、前記制御手段は、前記仕分け手段によって仕分けされた側にある前記揃え部の方を、反対側にある揃え部より遅いタイミングで前記シート幅から一定距離離れた位置まで移動することを特徴とする。

第３の手段は、第２の手段において、仕分けされた側にある前記揃え部の方が反対側にある前記揃え部より一定距離離れた位置までの移動量が大きいことを特徴とする。

第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、一定距離離れた位置から再び用紙幅に移動する際に、１段階目の動作では、前記揃え部は用紙幅近くまで前記シート幅に対して対象の位置にあることを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記揃え部は、１段階目の動作で前記シート幅に対して対称の位置に移動した後、２段階目の動作で用紙幅の位置に移動する際、２つの揃え部の動作開始タイミング、移動量が同じであることを特徴とする。

第６の手段は、第１ないし第５のいずれかの手段において、前記副走査整合手段の１段階目の動作完了のタイミングと前記主走査整合手段の１段階目の動作完了のタイミングが略同じであることを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段において、前記主走査整合手段が２段階目の動作によりシート幅に移動するタイミングが前記副走査整合手段よりも遅いタイミングに設定されていることを特徴とする。

第８の手段は、第２の手段において、前記シートが前記副走査整合補助手段近辺を通過する際には、当該副走査整合補助手段をシート幅よりも離れた位置に移動させる退避手段を有することを特徴とする。

第９の手段は、第８の手段において、前記退避手段は、前記副走査整合補助手段を用紙から離れた位置に移動させた後、前記用紙仕分け手段が動作していないときに前記副走査整合補助手段を用紙幅まで復帰させることを特徴とする。

第１０の手段は、第５の手段において、前記制御手段は、前記副走査整合補助手段により用紙整合補助を行った後、前記用紙副走査整合手段の２段階目の動作を行うことを特徴とする。

第１１の手段は、シート上に可視画像を形成する画像形成装置と、第１ないし第１０のいずれかの手段に係るシート積載装置と、を備えた画像形成システムを特徴とする。

第１２の手段は、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって搬送されるシートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段上で前記シートの主走査方向の整合を行う主走査整合手段と、前記シート積載手段上で前記シートの副走査方向の整合を行う副走査整合手段と、前記副走査整合手段による整合を補助する副走査整合補助手段と、を備えたシート積載装置の駆動制御方法であって、前記シートの両側に位置する第１及び第２の一対の揃え部、及びこの揃え部をシート端部に対して近接離間動作させる駆動部を有する前記副走査整合手段によって前記シートの副走査方向の整合を行う場合、シート幅まで前記第１及び第２の揃え部を移動させ、その後、前記シートから一定距離離れた位置まで前記第１及び第２の揃え部の一方を先に移動させることを特徴とする。

第１３の手段は、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段によって搬送されるシートを積載するシート積載手段と、前記シート積載手段上で前記シートの主走査方向の整合を行う主走査整合手段と、前記シート積載手段上で前記シートの副走査方向の整合を行う副走査整合手段と、前記副走査整合手段による整合を補助する副走査整合補助手段と、を備えたシート積載装置の駆動制御をコンピュータによって実行するための駆動制御プログラムであって、前記シートの両側に位置する第１及び第２の一対の揃え部、及びこの揃え部をシート端部に対して近接離間動作させる駆動部を有する前記副走査整合手段を駆動する制御手順として、前記シートの副走査方向の整合を行う場合には、シート幅まで前記第１及び第２の揃え部を移動させる手順と、その後、前記シートから一定距離離れた位置まで前記第１及び第２の揃え部の一方を先に移動させる手順と、を備えていることを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、シート搬送手段は搬送ローラ１１１及び従動ローラ１１３に、シート積載手段はシフトトレイ１０２に、主走査整合手段は先端ストッパ７１に、副走査整合手段はメインジョガー機構部２００に、副走査整合補助手段はサブジョガー３１０，３１０Ｆ，３１０Ｒを含むサブジョガー機構部３００に、制御手段は画像形成装置ＰＲのＣＰＵ及びスタッカ１００のＣＰＵ１００−１Ｕ，２Ｕに、揃え部はメインジョガー２１０，２１０Ｆ，２１０Ｒに、駆動部はステッピングモータ２０１、２０２、２０３及びこの付属機構に、仕分け手段はシフト機構部５０に、シート積載装置はスタッカに、画像形成装置は符号ＰＲに、それぞれ対応する。

本発明によれば、シートの副走査方向の整合を行う場合には、シート幅まで第１及び第２の揃え部を移動させ、その後、シートから一定距離離れた位置まで第１及び第２の揃え部の一方を先に移動させるので、シート整合時にシートのずれが生じにくくなり、水平搬送方式における揃え精度の向上を図ることができる。また、副走査方向及び主走査方向についてそれぞれ２段階の動作でシート揃えが可能となるので、生産性の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る大容量シート積載装置の概略構成を示す図である。 図１のシート積載装置におけるシフト搬送機後部を示す斜視図である。 図１のシート積載装置における先端揃え機構を示す斜視図である。 図１のシート積載装置におけるメインジョガー機構を示す図で、シート排紙方向下流側から見た正面図である。 図１のシート積載装置におけるメインジョガー機構を示す図で、シート排紙方向上流側から見た斜視図である。 図１のシート積載装置におけるメインジョガー機構を示す図で、メインジョガーの斜視図である。 図１のシート積載装置におけるサブジョガー機構を示す図で、シート排紙方向上流側から見た斜視図である。 図１に示したシート積載装置を画像形成装置の後段に２段連結した画像形成システムのシステム構成を示す図である。 図８のスタッカの連結状態におけるシート搬送路の連結状態を示す図である。 図８及び図９に示した画像形成システムのオンラインの制御構成の概略を示すブロック図である。 １部が４枚のジョブを複数部処理するときのシート積載装置の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートで、２部１枚目までの動作タイミングを示す。 １部が４枚のジョブを複数部処理するときのシート積載装置の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートで、２部１枚目以降の動作タイミングを示す。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

１．全体構成
図１は、本発明の実施形態に係る大容量シート積載装置（以下、「スタッカ」と称す）の概略構成を示す図である。同図において、スタッカ１００はスタッカ本体１００Ａ、昇降機構１００Ｂ、昇降駆動機構１００Ｃ、搬送機構１００Ｄ、シフトトレイ１０２、及び台車１０９から基本的に構成され、例えば画像形成装置ＰＲの後段に連結され、シート後処理装置の１つとして使用される。

昇降機構１００Ｂは図１に示すようにスタッカ本体１００Ａの平面視４隅に垂直に設けられ、上下のタイミングプーリ１０５対と、このタイミングプーリ１０５対間に張設されたタイミングベルト１０４と、エレベータ（支持部材）１０３と、を備え、エレベータ１０３によってシフトトレイ１０２は支持されている。すなわち、エレベータ１０３の四隅は、計４本のタイミングベルト１０４によって吊られており、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。エレベータ１０３の中央部は切り欠き部１０３ａになっており、台車１０９は後述するが、シフトトレイ１０２を載置した状態で切り欠き部１０３ａの前面の開放部からスタッカ本体１００Ａから引き出せるようになっている。

昇降駆動機構１００Ｃは、エレベータ１０３を昇降させる機構であり、タイミングプーリ１０５と、テンションプーリ１１６，１１７と、これらのプーリ間に掛け渡されたタイミングベルト１１５と、このタイミングベルト１１５を回転駆動するトレイ昇降モータ１０８と、トレイ昇降モータ１０８の駆動力を、ウォームギヤ１０６を介して駆動側のタイミングプーリ１０５に伝達するギヤ列１０７とを備えている。

搬送機構１００Ｄは、画像形成装置ＰＲ側から搬送されてきたシートをシフトトレイ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１１４と、第２搬送路Ｌ２あるいは第３搬送路Ｌ３のいずれかに切り換える第１の分岐爪１２０と、第１搬送路Ｌ１あるいは第２搬送路Ｌ２のいずれかに切り換える第２の分岐爪１２１と、を備えている。第１の搬送路Ｌ１はプルーフトレイ１０１にシートを排紙するための搬送路であり、第２の分岐爪１２１からプルーフトレイ１０１に排紙するまでの搬送路を指し、第２の搬送路Ｌ２は後段のシート処理装置にシート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を指し、第３の搬送路Ｌ３はシフトトレイ１０２にシートを排紙するための搬送路であり、第１の分岐爪からシフトトレイ１０２に排紙するまでの搬送路を指している。

なお、第３の搬送路Ｌ３のシート搬送方向の最下流部にはシフトトレイ１０２にシートを排紙するための搬送ローラ（排紙）１１１と、この搬送ローラ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の間にシートがニップされる。また、シート搬送路に沿って第１及び第２のシート搬送パスセンサＳ１，Ｓ２が設けられ、搬送ローラ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、各シート搬送路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３には、複数の搬送ローラ１２２が配置され図示しない駆動機構によって駆動され、シートを所定の位置に搬送する。

また、図１において、昇降駆動機構１００Ｃの上部には、シフトトレイ１０２に排紙され、集積されるシートを整合するためのジョガー２１０及びサブジョガー３１０が設けられている。

大略上記のように構成されたスタッカ１００のスタッカ本体１００Ａには、隣接して設置された複写機等の画像形成装置ＰＲから排出されたシートが矢印Ａ方向から導入される。本実施例におけるスタッカ１００は、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。

プルーフ排紙モードは、シート搬送路Ｌ１を通して、プルーフトレイ１０１上にシートを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、シート搬送路Ｌ２を通して、本スタッカ１００の後段に備えられた第２のスタッカ、後処理装置、製本装置、フィニッシャなどの他の装置にシートを導く動作モードである。シフト排紙モードは、シート搬送路Ｌ３を通して、シフトトレイ１０２上にシートを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シートをスタックする。

シフトトレイ１０２は、昇降可能なエレベータ１０３上に載置されている。前述のようにエレベータ１０３の四隅は、計４本のタイミングベルト１０４によって吊られており、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。それらのタイミングプーリ１０５はウォームギヤ１０６と複数のギヤから構成される歯車列１０７によって連結されており、トレイ昇降モータ１０８の駆動力によって同期的に回転駆動されることによって、シフトトレイ１０２を保持した状態でエレベータ１０３を昇降させる。本実施例における昇降駆動機構１００ｃでは、動力伝達系統がウォームギヤ１０６を介しているため、トレイ昇降モータ１０８が停止した位置でシフトトレイ１０２を一定位置に保つことができる。

昇降駆動機構１００Ｃの駆動により、昇降機構１００Ｂのエレベータ１０３が最下位置近傍まで下降したときに、シフトトレイ１０２が台車１０９上に載置され、エレベータ１０３がさらに降下することにより、エレベータ１０３による拘束が解除され、そのシフトトレイ１０２と共に、その上に積載されたシートを台車１０９によって搬出することができる。

１１０は、シート搬送路Ｌ３中の搬送ローラ１１１に連動して回転するパドルであり、シフトトレイ１０２上もしくはシフトトレイ１０２上に積載されたシート束上に排出されるシートの後端部を叩いて下方に押し付ける。また、シフトトレイ１０２上に積載されたシートの上面と先端部が当接するようにフィラーが設けられており、シートの積載面が高くなるとフィラー１１２を押し上げる。光学式の紙面センサＳ３は、フィラー１１２の動きに基づいて、シフトトレイ１０２上におけるシートのスタック高さを検出する。このような検知機構と昇降機構を備えているので、本実施例に係るスタッカ１００では、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によってシフトトレイ１０２を下降させ、紙面センサＳ３がＯＦＦとなってから、そのトレイ昇降モータ１０８を停止させる。したがって、シフトトレイ１０２上にスタックされたシートによって、紙面センサＳ３がＯＮとなる毎に、シフトトレイ１０２が所定距離ずつ下降することになる。これにより、シフトトレイ１０２の最上位のシートの上面と搬送ローラ１１１と従動ローラ１１３のニップとの距離は、常に一定の範囲内に収まるようになっている。また、エレベータ１０３の下降方向最下部近傍に満杯センサＳ４が設けられ、シートの積載によりシフトトレイ１０２が順次下降し、満杯センサＳ４がエレベータ１０３の最下降位置を検知した時点でシフト排紙の満杯となる。なお、符号Ｓ５はプルーフトレイ１０１への排紙状態を検知する排紙センサである。

前記第１のシート搬送パスセンサＳ１は、シートの搬入口に設けられ、入口部のシートの通過を検出するためのセンサ（以下、「入口センサ」と称する）であり、第２のシート搬送パスセンサＳ２は第３搬送路Ｌ３中におけるシートの通過を検出するためのセンサ（以下、「排紙センサ」と称する）である。入口ローラ１１４は、画像形成装置ＰＲから搬送されるシートをスタッカ本体１００Ａ内に搬入する機能を有する。

シフトトレイ１０２上に排紙されたシートは、ジョガー２１０及びサブジョガー３１０によりシート幅方向が整合され、先端ストッパ７１によりシート搬送方向が整合される。

なお、図１では、スタッカ１００は画像形成装置ＰＲの後段に直接連結されているが、他のスタッカの後段、他のシート処理装置の後段に配置されても良く、また、このスタッカ１００の後段に他のスタッカやフィニッシャなどが連結される場合もある。

２．シフト機構
図２はシフト搬送機後部を示す斜視図である。同図において、シフト搬送機構部５０は、搬送ローラ１１１と従動ローラ１１３を図２の矢印Ｇ１，Ｇ２方向（矢印Ｇ１はスタッカ１００の手前側、矢印Ｇ２はスタッカ１００の奥側）に所定量移動させることによって、シフトトレイ１０２上におけるシートの排出位置を手前側または奥側にシフトする構成となっている。すなわち、搬送ローラ１１１と、従動ローラ１１３は、矢印方向に移動するホルダ５１，５２及びそれらを連結する軸５３，５４に連結されている。搬送ローラ１１１は、矢印Ｇ１，Ｇ２方向の移動位置の如何に拘わらずモータ５５によって駆動され、回転する。すなわち、搬送ローラ１１１に取り付けられた従動ギヤ５６は、ギヤ５７，５８、ベルト５９を介してステッピングモータ５５により駆動される駆動ギヤ６０に対して、搬送ローラ１１１の矢印方向の移動位置に拘わらず噛合する。
ホルダ５１にはラックギヤ６１が設けられており、そのラック６１は、ピニオン６２を介してシフトモータ６３に連結されている。搬送ローラ１１１と従動ローラ１１４は、図２の位置を中心位置として、矢印Ｇ１，Ｇ２方向に所定量（１０ｍｍ）ずつスライドされる。また、搬送ローラ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、光学式のホームポジションセンサＳ４により検知される。そのホームポジションを基準としてパルスモータ６３を所定量回転させることによって、搬送ローラ１１１と従動ローラ１１３はシフト位置に移動する。

３．先端揃え機構
図３は先端揃え機構を示す斜視図である。同図において、先端揃え機構７０は、シフトトレイ１０２上に排出されるシートの先端部を揃えるための機構であり、シート搬送方向と平行な方向である矢印Ｈ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３のように、軸心が矢印Ｈ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Ｆ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Ｓ５によって検出される。

４．メインジョガー機構
図４ないし図６はメインジョガー機構を示す図で、図４はシート排紙方向から見た正面図、図５は斜視図、図６はメインジョガーの斜視図である。これらの図において、メインジョガー機構部２００は、幅方向（用紙排出方向と垂直で水平な方向）の移動を制御するステッピングモータ２０１、２０２と、上下方向移動を制御するステッピングモータ２０３と、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、回転軸に平行な駆動軸２０６と、駆動軸２０６に連結された第１及び第２のスライダ２０７Ｆ，２０７Ｒと、これら第１及び第２のスライダ２０７Ｆ，２０７Ｒを検出するセンサＳ６Ｆ，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、そのフィラー２０８を検出するセンサＳ７とから構成されており、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒを両者間が広狭になるように、またこれらを上下するように動かす。センサＳ７にてフィラー２０８を検知した位置がホームポジションであり、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは下がった状態である。なお、本実施形態では、装置の手前側に位置する各部にはＦの添え字を、奥側に位置する各部にはＲの添え字を付し、区別している。

第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは板状体からなり、それぞれに設けられた第１及び第２の揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒはこれらメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒの最下部に位置し、互いの対向面は前記シフト方向Ｇ１，Ｇ２と直交する平坦面からなる。

このように第１及び第２の揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒを、互いの対向面がシフト方向Ｇ１，Ｇ２と直交する平坦面で構成したことにより、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒをシフト方向Ｇ１，Ｇ２に移動することによって、トレイ１０２上に積載されたシートの端面に第１及び第２の揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒを確実に接離させ、シート束を揃えることができる。

図６に示すように、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは、図１に示した搬送ローラ１１１から排出されたシートをこれら第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒの対向間隔内に導く際に該排出される用紙との干渉を避けるために、第１及び第２の揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒの上方部分が、これら揃え部２１１Ｆ，２１１Ｒの対向間隔よりも広い間隔で形成された段状の第１及び第２の逃げ部２１２Ｆ，２１２Ｒを備えている。第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは、それぞれ第１及び第２のスライダ２０７Ｆ，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おり、第１及び第２のスライダ２０７Ｆ，２０７Ｒの位置によって第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒが所定状態以上には下に垂れ下がらないようになっているが、上方向には自在に動くことができる。

第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは、搬送ローラ１１１から排出されるシートを受け入れるときには、受け入れ可能な所定の間隔をあけた受け入れ位置で対向した状態で待機している。この状態で、シートが搬送ローラ１１１から排出されトレイ１０２上に積載される毎に受け入れ位置から対向間隔をせばめ、シート端面に当接する位置まで移動したのち、対向間隔を広げるように移動し、前記受け入れ位置に復帰する。この一連の揃え動作をシート排紙１枚毎に繰り返すことにより用紙の端面を揃える。

搬送ローラ１１１は用紙毎に矢印Ｇ１方向に１０ｍｍシフト動作を繰り返しながら第１の用紙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シフト動作を繰り返し、次用紙束を積載していく。シフト方向切り換えの際、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒが退避回転位置に移動することにより揃え部材退避状態となり、この退避状態のもとで搬送ローラ１１１はシフト動作を行う。

例えば、搬送ローラ１１１が第１のメインジョガー２１０Ｆ側にシフトする場合、第２のメインジョガー２１０Ｒはシフトトレイ１０２上に積載された排出用紙奥側面かつ前の「部」の用紙束上に当接する位置に配置されることとなる。前記第１のメインジョガー２１０Ｆはシフトトレイ１０２上に積載されている用紙手前側面に位置し、上下位置としてはホームポジションをとっている。搬送ローラ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に取り付けられた第１及び第２のアーム２０９Ｆ，２０９Ｒ（図５）が第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，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」の用紙束上に当接させる（乗せる）ようにし、排出された用紙束を揃えていく。このとき、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒによって用紙がずれない摩擦係数に設定することによって用紙を安定して揃えることができるようにしている。

第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒの退避量については、センサＳ６Ｆ，Ｓ６Ｒによってフィラー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の移動（上昇）をさせないと、シフト動作してくる積載された用紙束と干渉（接触）して、揃え束が崩れてしまうこととなる。 ＋αは最上位位置までの間のある位置となるが、α値が大きければ排出用紙のカール及び折りによる膨らみに対応する余裕度が増えるが、紙間が詰まった場合の次用紙受け入れに際しての復帰時間もかかってしまうことになる。

５．サブジョガー機構
図７に示すサブジョガー機構部３００は、シフトトレイ１０２上に排出されるシートの先端部を揃えるための機構であり、ステッピングモータ３０１によって幅方向に位置調整可能な第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒを備えている。第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒはそれぞれ第１及び第２のスライダ３１１Ｆ，３１１Ｒに取り付けられており、第１及び第２のスライダ３１１Ｆ，３１１Ｒは、軸心をシートの幅方向に沿って配置した２本の平行なシャフト３０２，３０３にスライド可能にガイドされている。第１及び第２のスライダ３１１Ｆ，３１１Ｒは、第１及び第２のプーリ３０４，３０５の間に掛け渡されたベルト３０６に連結されている。

この構成で、ステッピングモータ３０１によってベルト３０６が駆動されることにより、第１及び第２のスライダ３１１Ｆ，３１１Ｒが第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒと共に幅方向に移動する。第２のスライダ３１１Ｒがホームポジションに移動したときに、図示しない光学式のホームポジションセンサによって検出される。

６．制御装置
図８は図１に示したスタッカ１００を画像形成装置ＰＲの後段に２段連結した画像形成システム１のシステム構成を示す図、図９は図８のスタッカの連結状態におけるシート搬送路の連結状態を示す図で、シフトトレイ１０２−１，２は最下位の引き出し可能位置に位置している。

図８において、画像形成装置ＰＲの後段に第１のスタッカ１００−１が連結され、第１のスタッカ１００−１の後段にさらに第２のスタッカ１００−２が連結されて１つの画像形成システム１を構成している。なお、第２のスタッカ１００−２の後段にさらに第３のスタッカを連結し、あるいは、他の後処理装置を連結してシステムを構成することもできる。なお、第１のスタッカ１００−１と第２のスタッカ１００−２は同一の構成であり、以下の説明では、第１のスタッカ１００−１の各部には、図１に示した各部の参照符号の後に添え字として「−１」を、第２のスタッカ１００−２の各部には、添え字として「−２」を付して両者を区別する。また、画像形成装置ＰＲには、前面側から選択操作が可能な操作表示手段として操作パネルＰＮＬが設けられている。

図８及び図９では、画像形成装置ＰＲの排紙口ＰＲｂに１台目の第１のスタッカ１００−１の入口部Ｌ１−１ａを、第１のスタッカ１００−１の排紙部Ｌ２−１ｂに２台目の第２のスタッカ１００−２の入口部Ｌ１−２ａをそれぞれ接続させる。ここでは、第２のスタッカ１００−２の排紙部Ｌ２−２ｂには、何も接続されていない。このようにスタッカ１００−１，２を連結し、排紙口ＰＲｂと第１のスタッカ１００−１の第１搬送路Ｌ１−１、第１のスタッカ１００−１の第２搬送路Ｌ２−１と第２のスタッカ１００−２の第１搬送路Ｌ１−２を接続すると、画像形成装置ＰＲで印刷された用紙を第１及び第２のスタッカ１００−１，２のそれぞれのスタック場所であるシフトトレイ１０２−１，２に搬送することが可能となる。

図１０は図８及び図９に示した画像形成システムのオンラインの制御構成の概略を示すブロック図である。すなわち、図２及び図３に示したようなオンラインの画像形成システム１は、画像形成装置ＰＲに対して第１及び第２のスタッカ１００−１，２が接続されている。画像形成装置ＰＲ及び第１及び第２のスタッカはそれぞれＣＰＵ：Ｕ，１００−１Ｕ，１００−２Ｕと通信ポートＰ，１００−１Ｐ１，１００−１Ｐ２，１００−２Ｐ１を備え、画像形成装置ＰＲと第１のスタッカ１００−１は通信ポートＰと１００−１Ｐ１とにより、第１及び第２のスタッカ１００−１，２は通信ポート１００−１Ｐ２と１００−２Ｐ１とにより相互に通信可能となっている。操作パネルＰＮＬは図示しないＩ／Ｆによって画像形成装置ＰＲと接続され、画像形成装置ＰＲのＣＰＵ：Ｕからの指示により後述の表示が実行され、操作パネルＰＮＬからのキー入力（タッチパネルのタッチ入力）により画像形成装置ＰＲに対してユーザから操作入力が行われる。

画像形成装置ＰＲ、第１及び第２のスタッカ１００−１，２にそれぞれ搭載されているＣＰＵ１００Ｕ，１００−１Ｕ，１００−２Ｕは、同じく画像形成装置ＰＲ、第１及び第２のスタッカ１００−１，２にそれぞれ搭載されたＲＯＭに格納されたプログラムコードをそれぞれ読み出し、ＲＡＭに展開するとともに、ＲＡＭをワークエリア及びデータバッファとして使用して、前記プログラムコードにしたがった処理を実行する。これにより、以降に述べる各部をする動作タイミングが制御される。

これらの各装置は、前記通信ポートＰ，１００−１Ｐ１，１００−１Ｐ２，１００−２Ｐ１を介して電気的に直列に、また、画像形成装置ＰＲの排紙口ＰＲｂと搬送路Ｌ１−１、搬送路Ｌ２−１と，Ｌ１−２を介して機械的にも直列にライン状に接続されており、オンライン処理の場合には、電気的には同時に制御される。図示は省略するが、このように機械的及び電気的に連結することにより、操作パネルＰＮＬから画像形成装置ＰＲに対して、画像形成のモード設定、スタック先の選択、ジョブの設定などの画像形成及びシート後処理の種々の設定が可能となり、画像形成システムの全て動作及び処理の指示を行うことができる。なお、ここでは、スタッカを２段連結した例を示しているが、１段でもよいし（図１は１段の場合）、他の機能を有するシート後処理装置、フィニッシャなどを連結した場合には、他の機能にも拡張できることは言うまでもない。

第１及び第２のスタッカ１００−１，２に搭載されているＣＰＵ１００−１Ｕ，１００−２Ｕが直接当該スタッカの各部を制御し、制御上に必要な情報、例えば用紙サイズ（用紙長、用紙幅サイズ）、搬送タイミング、仕分け部数、１部の枚数などは画像形成装置ＰＲのＣＰＵ１００Ｕから各スタッカのＣＰＵに通知される。

７．各動作タイミング
図１１Ａ及び図１１Ｂは各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図１１は１部が４枚のジョブを複数部処理するときのタイミングを示し、図１１Ａは２部１枚目まで、図１１Ｂは２部１枚目以降のタイミングを示す。

図１１において、動作が開始されると、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒ、第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒ、先端ストッパ７１が動作を開始する。第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒ、先端ストッパ７１は、シートが搬送され、シフトトレイ１０２上でシートを積載したい位置に対して少し離れた箇所まで移動する。第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒについては、仕分けされる側の一方の端面と接する位置まで移動する。これらの位置が図８Ａにおける第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒ、第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒ、並びに先端ストッパ７１の初期状態である直線Ｘ１ないしＸ５で示されている。

その後、シートがシート搬送路Ｌ３を通して、矢印Ｄ方向からシフトトレイ１０２上にシートが搬送されてくる（入口センサＳ１オン−Ｔ１、排紙センサＳ２オン−Ｔ２、搬送ローラ１１１回転開始−Ｔ３）が、シートの先端が第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ、３１０Ｒに差し掛かるあたりで第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ、３１０Ｒがシートから逃げる方向へ１０ｍｍ移動する動作を開始する（Ｔ４）ことによってシートの先端と第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ、３１０Ｒが接触するのを回避する。また、シートを排出し、シートが落下した時点で、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ、２１０Ｒは初期位置（待機位置）からシート方向に５ｍｍの移動を開始し（Ｔ６）さらにそれぞれ２ｍｍ、計７ｍｍ移動する（Ｔ７，Ｔ８）が、その前に第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ、３１０Ｒはシートの一方の端面と接触する位置に戻る（Ｔ５）。戻り量は１０ｍｍであり、元の位置に戻ったことになる。

これにより、第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ、３１０Ｒがシートの一方の端面の整合動作を行い（Ｔ５）、その後、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ、２１０Ｒが整合動作を行う（Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８）ことにより、一方の整合動作によるシートの挙動が安定した後にもう一方の整合動作を行うということになる。結果として、より精度の高い整合動作が可能となる。

シートが排出され、落下した時点で、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒ、先端ストッパ７１はシート方向へ移動を開始し（Ｔ６，Ｔ９）、積載したい位置からわずかに離れた場所まで移動する。すなわち、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒでは、５ｍｍの移動で２ｍｍ手前まで、先端ストッパ７１は１３ｍｍの移動でシート先端から２ｍｍ手前までである。この位置は第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ、２１０Ｒ、先端ストッパ７１全て一番近い用紙端面に対して同じ位置である。

上記動作が完了して一定時間後、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ、２１０Ｒは同時に動作を開始して（Ｔ７，Ｔ８）積載したい位置まで２ｍｍ移動し（Ｔ７）、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ、２１０Ｒの間隔はシート幅と同じ間隔を取ることにより、シートの副走査方向の整合動作を行う。その後、先端ストッパ７１も積載したい位置まで２ｍｍ移動し（Ｔ１０）、用紙突き当て位置と先端ストッパ７１の間隔がシートの長さと同じ間隔を取ることにより、シートの主走査方向の整合動作を行う。

副走査方向から先に整合動作を行うのは、整合する手段として副走査方向の整合には第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒと第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒしかなく、１枚のシートにつき１回しか整合動作を行えないのに対し、主走査方向の整合には先端ストッパ７１に加え、シート後端を突き当てるエンドフェンス９９部分にパドル１１０があり、これにより主走査方向の整合は常に行われているため、副走査方向の整合動作を先に確実に完了し、その後主走査の整合を行うことにより、より精度の高い整合動作を可能としている。

その後、次のシートを受け入れるための動作を行うが、仕分け方向が第２のメインジョガー２１０Ｒ側への仕分けだった場合、第１のメインジョガー２１０Ｆ、先端ストッパ７１が先にシートから遠ざかる位置へ離れる（Ｔ１１，Ｔ１３）。その後、次のシートが排出される直前に第２のメインジョガー２１０Ｒがシートから遠ざかる位置へ移動する（Ｔ１５）。Ｔ１１では第１のメインジョガー２１０Ｆは７ｍｍ後退し、Ｔ１５では第２のメインジョガー２１０Ｒは１７ｍｍ後退する。なお、第２のメインジョガー２１０Ｒが後退する前に、第１及び第２のサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒが前記Ｔ４の動作を実行し（Ｔ１２）、Ｔ１３で先端ストッパ７１の後退動作が終了した後、Ｔ１４でＴ５の動作を行う。前記Ｔ１５の後退動作はこの後に行われ、シートが排紙された後、第２のメインジョガー２１０Ｒは１５ｍｍ進出し、Ｔ６の動作と同じように揃え位置から２ｍｍ手前まで移動する。その後、前記Ｔ７からの動作を繰り返し、１部目の整合動作を継続する。

部が次の部に代わる場合には、前述のようにシフト方向が切り換わる。シフト量は１０ｍｍなので、シフト方向切り換えの際、第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒが退避回転位置（４１度回転）に移動する（Ｔ２２）ことにより揃え部材退避状態となり、この退避状態のもとで搬送ローラ１１１はシフト動作を行う（Ｔ２４）。第１のメインジョガー２１０ＦはＴ２１で退避回転位置に移動する前に５ｍｍ後退し（Ｔ２１）、Ｔ２０とＴ２１間で第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒは１５ｍｍシフト側に移動する（Ｔ２３）。これらの動作を１枚毎、及び１部毎に繰り返すことにより、所望の部数の仕分けを行うことができる。

なお、前記第２のメインジョガー２１０Ｒの動作を遅くすることにより、パドル１１０の影響を受け、シートがずれやすい仕分け側のシートの挙動が安定し、精度の高い整合動作が可能になる。

以上のように、本実施形態によれば、
１）第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒの整合動作の動作タイミングを異ならせているので（Ｔ１１，Ｔ１５）、一方向へのシートの暴れを防ぐことができる。
２）シフトする方向が第２のメインジョガー２１０Ｒ側であれば、シートがずれやすい方向のメインジョガーである第２のメインジョガー２１０Ｒを第１のメインジョガー２１０Ｆよりも遅いタイミングで駆動しているので（Ｔ１１＜Ｔ１５）、シートがずれにくくなる。
３）シート幅の近くに移動する１段階目の整合動作が完了した時点（Ｔ７）で第１及び第２のメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒを同じ位置で停止させるので、シート幅まで移動する２段階目の整合動作のタイミング（Ｔ８）を合わせることが可能となり、同じ速度で動作させることにより、同時にシート幅まで移動することができる。
４）Ｔ８のタイミング及び移動量が同じなので、同時にシート幅まで到達することが可能となり、整合精度を向上させることができる。
５）シート幅近くまで移動する１段階目の整合動作時（Ｔ６）に、主走査方向と副走査方向の整合手段を用紙端に対して同じ位置まで移動させる（Ｔ８−２ｍｍ）ので、シートが大きく移動してしまうことを防ぐことができる。
６）シート幅まで移動する２段階目の整合動作のときに先端ストッパ７１をメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒよりも遅く移動させる（Ｔ８＜Ｔ１０）ので、副走査の整合を安定させることができる。これは、主走査方向の整合については先端ストッパ７１だけでなく、パドル１１０などシート後端で主走査方向の整合を行う機構を備えているので、副走査よりも後に整合を行ったとしても、十分に整合することができる。
７）シートが副走査方向へずれたり、スキューしたときにシート先端とサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒが接触しないように、サブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒがシート幅よりも離れた位置に移動する（Ｔ４，Ｔ１２）ので、前記接触を回避することができる。
８）シフト機構部５のシフト動作が行われていないときにサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒを動作させるので、仕分けによるシートの移動とサブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒの移動によりシートが激しく接触し、シートにダメージを与える可能性があるが、同時に動作することはないので、このようなダメージの発生を回避することができる。
９）サブジョガー３１０Ｆ，３１０Ｒをメインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒよりも先に動作させておくので（Ｔ５＜Ｔ６）、大きなサイズの用紙先端側の挙動の安定を図ることが可能となり、メインジョガー２１０Ｆ，２１０Ｒによる整合の際の整合の精度を向上させることができる。
などの効果を奏する。

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、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対象となる。

本発明は大容量シート積載装置のみならず、シート状の部材を取り扱う生産治具、ロボット装置、玩具などのようにシート部材を搬送し、所定の処理を行う機器全般に利用することができる。

１ 画像形成システム
５０ シフト機構部
７１ 先端ストッパ
１００ スタッカ
１００−Ｕ 画像形成装置のＣＰＵ
１００−１Ｕ、２Ｕ スタッカのＣＰＵ
１０２ シフトトレイ
１１０ パドル
１１１ 搬送（排紙）ローラ
１１３ 従動ローラ
２００ メインジョガー機構部
２０１、２０２、２０３ ステッピングモータ
３００ サブジョガー機構部３００
３１０，３１０Ｆ，３１０Ｒ サブジョガー
２１０，２１０Ｆ，２１０Ｒ メインジョガー
ＰＲ 画像形成装置

特開２００１−１８７６６５号公報

Claims (13)

1. シートを搬送するシート搬送手段と、
   前記シート搬送手段によって搬送されるシートを積載するシート積載手段と、
   前記シート積載手段上で前記シートの主走査方向の整合を行う主走査整合手段と、
   前記シート積載手段上で前記シートの副走査方向の整合を行う副走査整合手段と、
   前記副走査整合手段によって行われる副走査方向の整合を補助する副走査整合補助手段と、
   前記各手段の動作を制御する制御手段と、
   を備えたシート積載装置であって、
   前記副走査整合手段は、前記シートの両側に位置する第１及び第２の一対の揃え部、及びこの揃え部をシート端部に対して近接離間動作させる駆動部を有し、
   前記制御手段は、前記シートの副走査方向の整合を行う場合には、シート幅まで前記第１及び第２の揃え部を移動させ、その後、前記シートから一定距離離れた位置まで前記第１及び第２の揃え部の一方を先に移動させることを特徴とするシート積載装置。
2. 請求項１記載のシート積載装置であって、
   前記シートを一定の枚数毎に仕分けする仕分け手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記仕分け手段によって仕分けされた側にある前記揃え部の方を、反対側にある揃え部より遅いタイミングで前記シート幅から一定距離離れた位置まで移動することを特徴とするシート積載装置。
3. 請求項２のシート積載装置であって、
   仕分けされた側にある前記揃え部の方が反対側にある前記揃え部より一定距離離れた位置までの移動量が大きいことを特徴とするシート積載装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート積載装置であって、
   一定距離離れた位置から再び用紙幅に移動する際に、１段階目の動作では、前記揃え部は用紙幅近くまで前記シート幅に対して対象の位置にあることを特徴とするシート積載装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート積載装置であって、
   前記揃え部は、１段階目の動作で前記シート幅に対して対称の位置に移動した後、２段階目の動作で用紙幅の位置に移動する際、２つの揃え部の動作開始タイミング、移動量が同じであることを特徴とするシート積載装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート積載装置であって、
   前記副走査整合手段の１段階目の動作完了のタイミングと前記主走査整合手段の１段階目の動作完了のタイミングが略同じであることを特徴とするシート積載装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート積載装置であって、
   前記主走査整合手段が２段階目の動作によりシート幅に移動するタイミングが前記副走査整合手段よりも遅いタイミングに設定されていることを特徴とするシート積載装置。
8. 請求項２記載のシート積載装置であって、
   前記シートが前記副走査整合補助手段近辺を通過する際には、当該副走査整合補助手段をシート幅よりも離れた位置に移動させる退避手段を有することを特徴とするシート積載装置。
9. 請求項８記載のシート積載装置であって、
   前記退避手段は、前記副走査整合補助手段を用紙から離れた位置に移動させた後、前記用紙仕分け手段が動作していないときに前記副走査整合補助手段を用紙幅まで復帰させることを特徴とするシート積載装置。
10. 請求項５記載のシート積載装置であって、
    前記制御手段は、前記副走査整合補助手段により用紙整合補助を行った後、前記用紙副走査整合手段の２段階目の動作を行うことを特徴とするシート積載装置。
11. シート上に可視画像を形成する画像形成装置と、
    請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のシート積載装置と、
    を備えていることを特徴とする画像形成システム。
12. シートを搬送するシート搬送手段と、
    前記シート搬送手段によって搬送されるシートを積載するシート積載手段と、
    前記シート積載手段上で前記シートの主走査方向の整合を行う主走査整合手段と、
    前記シート積載手段上で前記シートの副走査方向の整合を行う副走査整合手段と、
    前記副走査整合手段による整合を補助する副走査整合補助手段と、
    を備えたシート積載装置の積載駆動制御方法であって、
    前記シートの両側に位置する第１及び第２の一対の揃え部、及びこの揃え部をシート端部に対して近接離間動作させる駆動部を有する前記副走査整合手段によって前記シートの副走査方向の整合を行う場合、シート幅まで前記第１及び第２の揃え部を移動させ、その後、前記シートから一定距離離れた位置まで前記第１及び第２の揃え部の一方を先に移動させることを特徴とするシート積載装置の積載駆動制御方法。
13. シートを搬送するシート搬送手段と、
    前記シート搬送手段によって搬送されるシートを積載するシート積載手段と、
    前記シート積載手段上で前記シートの主走査方向の整合を行う主走査整合手段と、
    前記シート積載手段上で前記シートの副走査方向の整合を行う副走査整合手段と、
    前記副走査整合手段による整合を補助する副走査整合補助手段と、
    を備えたシート積載装置の積載制御をコンピュータによって実行するための積載駆動制御プログラムであって、
    前記シートの両側に位置する第１及び第２の一対の揃え部、及びこの揃え部をシート端部に対して近接離間動作させる駆動部を有する前記副走査整合手段を駆動する制御手順として、
    前記シートの副走査方向の整合を行う場合には、シート幅まで前記第１及び第２の揃え部を移動させる手順と、
    その後、前記シートから一定距離離れた位置まで前記第１及び第２の揃え部の一方を先に移動させる手順と、
    を備えていることを特徴とするシート積載装置の積載駆動制御プログラム。

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