JP7273506B2 - シート積載装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、積載トレイ上でシートの幅方向を整合して積載するシート積載装置及び画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置等によって画像が形成された後、積載トレイに排出されたシートをシート排出方向と交差するシート幅方向に整合可能なシート積載装置が知られている（特許文献１）。特許文献１に開示されているシート積載装置は、図２０（ａ）～（ｄ）に示すように、一又は複数の積載トレイ１５１５の上方で幅方向に移動可能な一対の揃え部材１５１９を備えており、シートが積載トレイ１５１５に排出されると、揃え部材１５１９ａ，１５１９ｂをシートの幅方向に移動させ、シートの幅方向両端に当接することでシートを整合するものである。このようにしてシートの幅方向を整合する際にシートの仕分け処理を行う装置にあっては、一方の揃え部材１５１９ａを整合の基準側として固定し、他方の揃え部材１５１９ｂを幅方向に移動してシートを一方の揃え部材に当接して幅方向に整合している。前記揃え部材１５１９では、仕分け処理をした後、仕分け処理する位置を変える際、整合の基準側を切り替えるために、シートの整合位置から上方に退避し、その状態でシート幅方向における後続のシートの受け入れ位置へと移動する。この装置では、一対の揃え部材１５１９を一度上方に退避させてから移動させることで、一対の揃え部材１５１９が移動する際に、積載済のシートに接触するのを防止している。

前記積載トレイ１５１５は、昇降可能に配置され、積載枚数が増えるにつれて積載トレイが下降するのが一般的である。このとき、排紙口近傍にシートの最上面の高さを検知するシート検知手段を設けている。このシート検知手段により積載されたシート面の高さを常時監視し、それに合わせて積載トレイの昇降を繰り返すことで、最適な高さ位置で後続のシートを受け入れることが可能となっている。

特開２０１３－２３０８９１号公報

しかしながら、図２０に示したように、例えば、積載トレイ１５１５に積載されるシートの端部が上方にカールしていると、このカールした部分を積載トレイ１５１５に配置されているシート面検知センサＳ９が検知してしまい、シート面が高いと判断して、積載トレイ１５１５が図２０（ａ）の位置から図２０（ｂ）のように下降する。このようにして積載トレイ１５１５が下降すると、シート面検知センサＳ９の光軸が現れ、今度は積載トレイ１５１５が上昇する。積載トレイ１５１５が上昇すると、図２０（ｃ）に示したように、その上昇動作によりシートの後端側のカールが解消するので、積載トレイ１５１５が下降する前よりも高い位置まで上昇することになる。すると、揃え部材１５１９がシートの幅方向に移動するために、高さ方向における整合位置から退避させたにも関わらず、積載済のシートの最上面と接触してしまうおそれがあった。そして、この積載トレイ１５１５の上昇のタイミングで、揃え部材１５１９をシート幅方向に移動させると、図２０（ｄ）に示したように、積載トレイ１５１５がカールした部分の高さに応じて上昇することとなる。この積載トレイ１５１５の上昇によって、揃え部材１５１９とシートとが接触し、積載トレイ１５１５に積載されて既に整合済のシートを揃え部材１５１９の移動動作に伴ってズレが生じ、積載されたシートの整合性を損なうおそれがあった。

そこで本発明は、積載トレイに積載されたシートの一部がカールしている場合であっても、シートを整合性よく仕分け処理することのできるシート積載装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のシート積載装置は、シートを積載する積載トレイと、前記積載トレイへシートを排出する排出手段と、前記排出手段によるシートの排出方向と交差する幅方向において、前記積載トレイに積載されたシートの端縁に当接して整合する一対の整合部材と、前記一対の整合部材がシートの端縁に当接して整合する整合位置と、前記整合位置から上昇してシートから退避した退避位置との間で前記一対の整合部材を昇降させる整合部材昇降手段と、前記一対の整合部材を前記幅方向に移動させる整合部材移動手段と、前記積載トレイに積載されるシートの最上面もしくはシートが無い前記積載トレイの上面の位置を検知する上面検知手段と、前記上面検知手段の検知結果に基づいて前記積載トレイを昇降させる積載トレイ昇降手段と、前記整合部材昇降手段、整合部材移動手段及び積載トレイ昇降手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記整合部材が前記積載トレイに積載されたシートを前記整合位置で整合した後、前記排出手段により排出される後続シートが前記幅方向において異なる位置で整合される場合、前記整合部材昇降手段によって前記一対の整合部材を前記退避位置へ上昇させ、前記整合部材移動手段によって前記一対の整合部材をシートの幅方向に移動させる際に、前記積載トレイ昇降手段による上昇動作を停止させる。

本発明のシート積載装置によれば、仕分け処理されて積載トレイ上で整合されたシートに接触することなく、後から積載トレイに搬送されてくるシートを整合させることができるので、連続した仕分け処理を円滑且つ確実に行うことができる。

本発明のシート積載装置及び画像形成装置の断面図である。 画像形成装置の構成を示すブロック図である。 シート積載装置の断面図である。 シート積載装置の構成を示すブロック図である。 横レジ検知ユニットの搬送方向下流側から見た図である。 シフトユニットの搬送方向下流側から見た図である。 揃え部材の斜視図である。 揃え部材の昇降動作を示す斜視図である。 揃え部材の昇降動作を駆動させる駆動部の斜視図である。 積載トレイの昇降機構を示す説明図である。 揃え部材の切り替え動作の説明図である。 揃え部材の切り替え動作の説明図である。 揃え部材の切り替え動作のフローチャートである。 第１実施形態における揃え部材の切り替え動作の説明図である。 第１実施形態における揃え部材の切り替え動作のフローチャートである。 第１実施形態における揃え部材の切り替え動作の説明図である。 第１実施形態における揃え部材の切り替え動作のフローチャートである。 第２実施形態における揃え部材の切り替え動作の説明図である。 第３実施形態における揃え部材の切り替え動作の説明図である。 従来のシート積載装置におけるシートの一連の整合動作を示す説明図である。

以下、図１至乃図１９に基づいて、本実施形態のシート積載装置及びこのシート積載装置を備えた画像形成装置について説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、特許請求の範囲に係る本発明はそれら構成要素のみに限定されるものではない。

図１に示すように、画像形成装置１１０は、装置本体１００と、この装置本体１００に接続されるシート積載装置５００とで構成されている。装置本体１００内のカセット１０１ａ，１０１ｂから供給されたシートは、それぞれ画像形成手段としてのイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの感光ドラム１０２ａ乃至１０２ｄ等によって４色のトナー像が転写され、定着器１０３に搬送されてトナー画像を定着された後、排紙ローラ１０４によって装置本体１００からシート積載装置５００に排出される。

図２は画像形成装置１１０を制御する装置制御部のブロック図である。ＣＰＵ回路部６３０は、ＣＰＵ６２９、ＲＯＭ６３１、ＲＡＭ６５０を有している。ＣＰＵ回路部６３０は、画像信号制御部６３４、プリンタ制御部６３５、シート積載装置制御部６３６、外部インターフェース６３７の制御を行う。ＣＰＵ回路部６３０は、ＲＯＭ６３１に格納されているプログラム及び操作部６０１の設定に従って制御を行う。プリンタ制御部６３５は装置本体１００を制御し、シート積載装置制御部６３６はシート積載装置５００を制御する。ＲＡＭ６５０は、制御データを一時的に保持する領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられる。外部インターフェース６３７は、外部コンピュータ（ＰＣ）６２０からのインターフェースであり、外部インターフェース６３７を介してＰＣ６２０とＣＰＵ回路部６３０とで双方向に信号のやりとりが行われる。また、ＰＣ６２０からはプリントデータが外部インターフェース６３７を介して画像信号制御回路６３４に送られ、画像信号制御回路６３４ではその送られたプリントデータを画像に展開してプリンタ制御部６３５に出力する。そして、画像信号制御部６３４からプリンタ制御部６３５へ出力された画像信号は図１で示した画像形成部へ入力される。

次にシート積載装置５００の詳細について説明する。図１に示したように、装置本体１００から排出されたシートは、シート積載装置５００に送られる。このシート積載装置５００は、図３に示すように、シートが搬送される方向の上流側から下流側に向けて延びるシート搬送経路５２０と、このシート搬送経路５２０の上流側に設けられ、装置本体１００からシートが搬送されてきたことを検知するシート検知手段（入口センサ）Ｓ０と、この入口センサＳ０を通過したシートを下流側に導くための入口ローラ５０１を有している。入口ローラ５０１で受け取ったシートは、入口搬送ローラ対５０２、シフトユニット４００内の搬送手段（シフト搬送ローラ対）５０３，５０４へと搬送され、その後、排出搬送ローラ対５０６～５０８へと順次搬送され、第１積載トレイ５１５、第２積載トレイ５１６のいずれかに積載される。また、シート積載装置５００には、第１積載トレイ５１５、第２積載トレイ５１６にシートを排出する際に、シートごとの仕分けがしやすいように、シートを搬送方向と交差する方向に所定の幅ずらして積載可能な仕分け処理機能を有している。この仕分け処理機能は、装置本体１００の排紙ローラ１０４側（上流側）から第１積載トレイ５１５及び第２積載トレイ５１６（下流側）に向けて延びるシート搬送経路５２０中に設けられるシフト手段（シフトユニット）４００によって実行される。本実施形態では、シート積載装置５００が画像形成装置１１０にオプションとして取り付け可能な構成となっているが、画像形成装置１１０内にシート積載装置５００を内蔵した構成とすることもできる。また、積載トレイについては、第１，第２の２段構成となっているが、１段あるいは３段以上の構成にすることも可能であり、段数には限定されない。

前記シフトユニット４００の上流側には横レジ検知ユニット３００が設けられている。この横レジ検知ユニット３００は、ユーザが操作部６０１で仕分け処理を選択することによって起動し、シフトユニット４００によって仕分け処理されるシートの搬送方向と交差する方向（以下、シート幅方向という）の位置が検知される。横レジ検知ユニット３００でシート幅方向の位置が検知されると、その検知結果に基づいて、シフトユニット４００がシート搬送方向と交差する方向へ移動する。

その後、排出搬送ローラ対５０８に送られたシートは、下流側に配置された切り替えフラッパ５０９によって、排出ローラ対５１０から第１積載トレイ５１５に積載されるか、もしくは搬送ローラ対５１１～５１３へと搬送され、排出ローラ対５１４を介して第２積載トレイ５１６に積載される。前記切り替えフラッパ５０９の切り替えは、ソレノイド（図示せず）のＯＮ／ＯＦＦによって行っている。第１積載トレイ５１５に積載されたシートは、第１揃え部５１７によってシート排出方向と交差する方向を整合される。また、第２積載トレイ５１６に積載されたシートは、第２揃え部５１８によって整合される。

また、シート積載装置５００には、第１積載トレイ５１５及び第２積載トレイ５１６に積載されるシートの最上面を検知するための検知手段としての第１シート面検知センサＳ１、第２シート面検知センサＳ２をそれぞれ備えている。この第１シート面検知センサＳ１、第２シート面検知センサＳ２の検知結果に基づいて第１積載トレイ５１５、第２積載トレイ５１６をそれぞれ矢印Ｚ方向に昇降させることで、第１積載トレイ５１５、第２積載トレイ５１６に積載されるシートの最上面を一定に保つことが可能となっている。

シート面を検知する動作は、下方から第１積載トレイ５１５又は第２積載トレイ５１６を上昇させ、これらの積載トレイに積載されたシート、もしくは第１又は第２の積載トレイ５１５，５１６の上面が第１シート面検知センサＳ１又は第２シート面検知センサＳ２の光軸を遮断した状態がホームポジション（ＨＰ）である。シート積載後に第１シート面検知センサＳ１又は第２シート面検知センサＳ２の光軸が現れるまで降下させ、その後再び光軸を遮断するまで上昇させる動作を繰り返すようになっている。例えば、シートが上カールしている場合、シートのカール部分を第１又は第２シート面検知センサＳ１，Ｓ２が検知して、シートの最上面が高いと判断するため、一度第１又は第２の積載トレイ５１５，５１６を第１又は第２のシート面検知センサＳ１，Ｓ２の光軸が現れるまで下降させ、再び光軸を遮断するまで上昇させる。この上昇動作により、積載されたシートの上カールを解消することができるため、適切な紙面高さまで第１又は第２の積載トレイ５１５，５１６を上昇させることができ、後述する揃え部材５１９が空振りすることなくシートを整合することが可能となる。

次に、図４に基づいて上記シート積載装置５００を制御するシート積載装置制御部６３６について説明する。図４は制御構成の一例を示したものであり、これに限定されるものではなく、ＣＰＵ回路部６３０と一体的に装置本体１００に設け、装置本体１００側からシート積載装置５００を制御するようにしてもよい。

シート積載装置制御部６３６は、ＣＰＵ７０１、ＲＡＭ７０２、ＲＯＭ７０３、Ｉ／Ｏ７０５、ネットワークインターフェース７０４、通信インターフェース７０６等で構成されている。Ｉ／Ｏ７０５は、搬送部制御部７０７、積載部制御部７０８を司っている。搬送部制御部７０７には、横レジ検知駆動モータＭ１、シフトユニット４００を移動させるシフトモータＭ２、シフトユニット４００内のシートを搬送するシフト搬送モータＭ３、横レジ検知センサＳ３、横レジ検知ＨＰセンサＳ４、シフトユニットＨＰセンサＳ５が含まれる。また、積載部制御部７０８には、揃え部材移動手段としての前奥揃え部材スライドモータＭ４、Ｍ５、揃え部材昇降手段である揃え部材昇降モータＭ６、積載トレイ昇降手段である第１及び第２の積載トレイ昇降モータＭ７，Ｍ８、第１及び第２のシート面検知センサＳ１，Ｓ２、前奥揃え部材ＨＰセンサＳ６，Ｓ７、揃え部材昇降ＨＰセンサＳ８が含まれる。前記センサＳ１～Ｓ８でそれぞれ基準となる位置を検知して、その検知結果に基づいてモータＭ１～Ｍ８を制御する。

次に、図５に基づいて上記横レジ検知ユニット３００の詳細について説明する。図５は横レジ検知ユニット３００をシートの搬送方向の下流側から見た図である。この横レジ検知ユニット３００では、一対の搬送ガイド３０７，３０８から構成された搬送パス３０９内にシートが通過する際に、横レジ検知センサＳ３によってシートのシート幅方向端部が検知され、シートのシート幅方向の位置が特定される。横レジ検知センサＳ３には、軸受３０３，３０４が備えられている。この軸受３０３，３０４は、それぞれシート積載装置５００に固定されたガイド３０５，３０６に沿って矢印Ｘ方向に移動可能に構成されている。また、横レジ検知センサＳ３は、装置本体１００の操作部６０１から入力されたシートサイズ情報に基づいて、あらかじめシートサイズに応じた位置に移動している。この横レジ検知センサＳ３は凹部を有しており、この凹部に進入してきたシートのシート幅方向端部を検知する。横レジ検知センサＳ３を移動させるための駆動源は横レジ検知駆動モータＭ１である。そして、この横レジ検知駆動モータＭ１に設けられたプーリ３１３とシート積載装置５００に固定されたプーリ３１２とにより、タイミングベルト３１１が動作される。横レジ検知センサＳ３とタイミングベルト３１１とは、固定板３１０によって接続されており、タイミングベルト３１１の動作に伴って、横レジ検知センサＳ３を移動させることができるようになっている。このとき、固定板３１０に設けられた固定板フラグ部３１０ａをシート積載装置５００に取り付けられた横レジ検知ＨＰセンサＳ４で検知することで横レジ検知センサＳ３のホームポジション（ＨＰ）を決定し、このホームポジション（ＨＰ）から所定パルス横レジ検知駆動モータＭ１を駆動し、シートサイズに応じた位置へと移動する。

図６はシフトユニット４００をシートの搬送方向下流側から見た図である。シフトユニット４００は、搬送ガイド４０３ａ，４０３ｂによって搬送パス４２３が構成されている。この搬送パスは、シフト搬送ローラ５０３ａ，５０３ｂ，５０４ａ，５０４ｂ（図３参照）によってシートを挟持搬送可能に構成されている。シフト搬送ローラ対５０３ａ，５０３ｂ，５０４ａ，５０４ｂ（図３参照）によってシートを挟持搬送可能に構成されている。シフト搬送ローラ対５０３，５０４は、シフト搬送モータＭ３にギア４１５、４１６を介して接続されており、シフト搬送モータＭ３の回転に応じて正逆回転可能に構成されている。シフト搬送ローラ対５０３，５０４及び搬送ガイド４０３ａ，４０３ｂは、フレーム４０５，４０６，４０７，４０８によって支持されている。また、フレーム４０５，４０６，４０７，４０８に固定された軸受４０９，４１０，４１１，４１２は、ガイド４１３，４１４に沿って移動可能に構成されている。また、フレーム４０５，４０６，４０７，４０８は、固定板４１９によってタイミングベルト４１８に接続されている。この固定板４１９は、シフトモータＭ２及びプーリ４２０，４２１によりタイミングベルト４１８を介して移動可能に構成されている。これによって、搬送ローラ対５０３，５０４でシートを搬送方向へと搬送しながら、シート搬送方向と交差する方向へとシートを移動させることが可能となる。また、シフトユニット４００の移動方向を変えることで第１及び第２の積載トレイ５１５，５１６に積載されるシートを仕分けることができる。シフトユニット４００のホームポジションは、フレーム４０６内のフラグ部４０６ａをシート積載装置５００に取り付けられたシフトユニットＨＰセンサＳ５で検知することで決められている。

次に、第１及び第２の積載トレイ５１５，５１６上に積載されたシートを整合する第１揃え部５１７及び第２揃え部５１８の動作について説明する。ただし、第１揃え部５１７及び第２揃え部５１８は同一構成のため、第１揃え部５１７について説明し、他方の第２揃え部５１８については省略する。

最初に、揃え部材５１９の基本動作である前奥のスライド動作及びスライド部の構成部材を図７に基づいて説明する。以下の説明において、図３に示した方向からシート積載装置５００を見て、奥行方向の手前側を前、奥側を奥と表す。図７に示したように、揃え部材５１９は第１整合支軸５２０に支持されている。また、揃え部材５１９はスライド部材５２１に外側をガイドされ、スライド部材５２１の前奥移動に追従する。スライド部材５２１は揃え部材５１９と同様に第１整合支軸５２０に回転中心として支持され、また第２整合支軸５２２に回転止めとして支持されている。そして、スライド部材５２１とスライド位置検知部材５２３とによって、第２スライド駆動伝達ベルト５２５を挟み込み、これら３つの部品はビスにより結合されている。第２スライド駆動伝達ベルト５２５は両端をスライド駆動伝達プーリ５２６に支持されている。また、スライド駆動プーリ５２６は段プーリとなっていて、第１スライド駆動伝達ベルト５２４とも係合しており、第１スライド駆動伝達ベルト５２４は揃え部材スライドモータＭ４のプーリ部と係合している。つまり、揃え部材スライドモータＭ４の駆動が、第１スライド駆動伝達ベルト５２４、スライド駆動伝達プーリ５２６、第２スライド駆動伝達ベルト５２５、スライド部材５２１を介して、揃え部材５１９へと伝わり、揃え部材５１９は第１整合支軸５２０にガイドされながら前奥へと移動する。また、スライド駆動伝達プーリ５２６はプーリ支軸５２７により支持され、プーリ支軸５２７はプーリ支板５２８にカシメ結合されている。第１整合支軸５２０、第２整合支軸５２２の両端はＥリングによって両端をプーリ支板５２８にとめられている。揃え部材５１９、プーリ支板５２８等はユニット化され、上ステイ５２９へと取り付けられている。また、揃え部材スライドモータＭ４はスライドモータ支板５３０と共に上ステイ５２９に取り付けられている。さらに、奥側にも揃え部材５２１、プーリ支板５２８等のユニット、揃え部材スライドモータＭ５等があり、前側同様に上ステイ５２９へと取り付けられている。前側の揃え部材位置を検知する前揃え部材ＨＰセンサＳ６が揃え位置検知支板５３１と共に上ステイ５２９に取り付けられている。同様に奥揃え部材ＨＰセンサＳ７、揃え位置検知支板５３１も上ステイ５２９に取り付けられている。この前側と奥側の揃え部材５１９が対を成すことにより、シート排出方向と交差する方向にスライドすることでシートの整合が行われる。

続いて、揃え部材５１９の昇降動作、昇降部の部材について図８及び図９に基づいて説明する。前述したように、揃え部材５１９は第１整合支軸５２０に支持されていて、さらに図８のように、回転止めとして、第３整合支軸５３２に係合している。第３整合支軸５３２は両端を揃え部材昇降プーリ５３３の孔部５３３ｈに両端が嵌合することで支持されていて、揃え部材昇降プーリ５３３も揃え部材５１９と同様に第１整合支軸５２０に支持されている。第１整合支軸５２０、揃え部材昇降プーリ５３３－１、揃え部材昇降プーリ５３３－２は平行ピンにより係合しているため、揃え部材昇降プーリ５３３－１の回転と揃え部材昇降プーリ５３３－２の回転は同期する。揃え部材昇降プーリ５３３－１，５３３－２が回転すると第３整合支軸５３２も、第１整合支軸５２０を中心に回転移動するため、係合している揃え部材５１９も回転し昇降する（図８（ｃ））。

また、図９に示すように第２昇降プーリ５３４－１から駆動伝達ベルト５３５－１を介して揃え部材昇降プーリ５３３－１の回転駆動が伝えられる。第２昇降プーリ５３４－１，５３４－２は昇降伝達軸５３６に前奥共にＤカットで取り付けられているため、昇降伝達軸５３６の回転と第２昇降プーリ５３４－１，５３４－２の回転は同期する。また、昇降伝達軸５３６の中央部に取り付けられている第３昇降プーリ５３７も平行ピンにより係合しているため、第３昇降プーリ５３７の回転と昇降伝達軸５３６の回転も同期する。つまり、第２昇降プーリ５３４、昇降伝達軸５３６、第３昇降プーリ５３７の回転が同期する。揃え部材昇降モータＭ６の駆動が駆動伝達ベルト５３８を介して第３昇降プーリ５３７へと伝わり、さらに昇降伝達軸５３６、第２昇降プーリ５３４、駆動伝達ベルト５３５、揃え部材昇降プーリ５３３、第３整合支軸５３２、揃え部材５１９へと伝わり、揃え部材昇降モータＭ６の駆動が揃え部材５１９へと伝わり、揃え部材５１９の昇降動作が行われる。第２昇降プーリ５３４－１は奥側の揃え部材昇降プーリ５３３－１へと駆動を伝達し、第２昇降プーリ５３４－２は前側の揃え部材昇降プーリ５３３－２へと駆動を伝達し、前側／奥側両方の揃え部材５１９の昇降へと駆動が伝えられる。奥側の揃え部材昇降プーリ５３３－１が回転すると、最奥の揃え部材昇降プーリ５３３－４も駆動する。このとき、揃え部材昇降プーリ５３３－４が持つフラグ部５３３－４ｆ部が、揃え部材５１９の昇降位置を検知する揃え部材昇降ＨＰセンサＳ８をＯＮ／ＯＦＦすることで、揃え部材５１９の昇降位置を検知及び制御する。このようにして、揃え部材昇降モータＭ６の駆動が前側／奥側両方の揃え部材５１９の昇降へと伝達され、前側と奥側の揃え部材５１９の昇降（回転）は同期しながら、回転や位置制御される。

以上の動作により、排出ローラ対５１０のシート排出方向と交差する幅方向において、所定サイズよりも大きなシートに対して、揃え部材５１９でシート排出方向と交差する方向を整合しながら第１及び第２の積載トレイ５１５，５１６へと積載し、ユーザの指定した所定枚数を積載した後に、揃え部材５１９を昇降させて、整合位置から退避させるようになっている。このとき、第１及び第２の積載トレイ５１５，５１６上で仕分けを行う場合には、上述したシフトユニット４００で搬送方向と交差する方向へとシートが移動された状態で第１及び第２の積載トレイ５１５，５１６へと積載され、１部目の整合動作が行われる。そして、１部目の排出が終わると、シフトユニット４００の移動方向が変わり、所定量仕分けられた２部目の幅方向の整合位置へと揃え部材５１９を移動させるために、一度高さ方向における整合位置から退避し、幅方向の整合位置へ移動した後に再び高さ方向における整合位置へと降ろすように動作する。なお、詳細の動作については後述する。以上の動作を繰り返し、ユーザが設定した部数のシートが第１及び第２の積載トレイ５１５，５１６へと積載されていく。

続いて、第１積載トレイ５１５及び第２積載トレイ５１６の昇降動作を図１０に基づいて説明する。この第１及び第２の積載トレイ５１５，５１６は、状況により使い分けられ、コピー出力、プリンタ出力、サンプル出力、割り込み出力、スタックトレイオーバーフロー時の出力、ファンクション仕分け出力、ジョブ混載時出力等によってユーザが選択できるようになっている。第１及び第２の積載トレイ５１５，５１６は、双方とも独立して上下方向に昇降可能なようにそれぞれ第１積載トレイ昇降モータＭ７、第２積載トレイ昇降モータＭ８を有し、シート積載装置５００のフレーム５７０に対して上下方向に取り付けられたラック５７１に取り付けられる。なお、上下２つのトレイは同一構成であるため、本実施形態では第１積載トレイ５１５について説明し、第２積載トレイ５１６については省略する。第１及び第２の積載トレイ５１５の構成は、図１０に示したように、トレイベースプレート５７２にステッピングモータである第１積載トレイ昇降モータＭ７が取り付けられ、第１積載トレイ昇降モータＭ７軸上に圧入されているプーリは、タイミングベルト５７３によってプーリ５７４に駆動を伝える。プーリ５７４に平行ピンで継がる軸５７５は、同じく平行ピンで軸５７５に継がるラチェット５７６に駆動を伝え、ラチェット５７６はアイドラギア５７７に不図示のばねで付勢させている。アイドラギア５７７はギア５７８に繋がり駆動を伝え、ギア５７８はギア５７９に繋がり駆動を伝える。ギア５７９は、第１積載トレイ５１５を手前奥両方で駆動すべく、軸５８０を介してもう１個取り付けられており、これら２個のギアはギア５８１を介してラック５７１に連結されている。第１積載トレイ５１５は片側に２個あるコロ５８２がコロ受けを兼ねるラック５７１に納まることで固定されている。また、第１積載トレイ５１５は、上述の第１積載トレイ昇降モータＭ７、アイドラギア５７７、これらを支持するベースプレート５７２、ベースプレート５７２上に取り付けられた不図示のシート支持板等が一体となってトレイユニットを構成している。このようにして、第１及び第２の積載トレイ昇降モータＭ７の駆動が伝わることで、第１及び第２の積載トレイ５１５，５１６が図３の矢印Ｚ方向に昇降可能に構成されている。

次に、図１１乃至図１３に基づいて、仕分け処理を行う際の揃え部材５１９の動作（８００）について説明する。なお、第１積載トレイ５１５及び第２積載トレイ５１６に備わる揃え部材５１９は、構成及び制御が同一であるので、以下の各実施形態において、第１積載トレイ５１５及び第２積載トレイを単に積載トレイ５１５とし、第１シート面検知センサＳ１をシート面検知センサＳ１として説明する。

シートの仕分け処理の制御が開始されると、図１１（ａ），（ｂ）に示したように、一対の揃え部材５１９が所定の整合位置の上方の高さ位置で待機する。第２揃え部材５１９ｂは幅方向においてシートが排出された位置から所定量離れた位置で待機し、基準側である第１揃え部材５１９ａは積載済のシートの整合位置で待機する。積載トレイ５１５にシートが積載されると、図１１（ｃ）に示したように、第２揃え部材５１９ｂが幅方向の突き当て（当接）側に移動してシートを前記整合位置に向けて整合する（図１３（８０１，８０２））。このようにして、同一の仕分け単位内での先行するシートの整合が完了すると、図１１（ｄ）に示したように、第２揃え部材５１９ｂが前記当接側から幅方向に移動して退避する。そして、一連の仕分け単位内の最終のシートの整合が完了すると、図１１（ｅ），（ｆ）に示したように一対の揃え部材５１９が上昇して、前記整合位置から上方の高さ位置に退避する（図１３（８０３～８０５））。このようにして、先行する仕分け処理が終了して、次の仕分け単位のシートが搬送されると、図１２（ａ）に示したように、一対の揃え部材５１９がそのまま幅方向に所定量平行移動し、後続のシートが整合される整合位置の上方の高さ位置に待機する。そして、図１２（ｃ），（ｄ）に示したように、一対の揃え部材５１９が前記高さ方向の退避位置（図１２（ｂ））から整合位置（図１２（ｄ））に下降し、後続のシートが排出される（図１３（８０６～８０８））。そして、図１２（ｅ）に示したように第１揃え部材５１９ａが幅方向に移動して第２揃え部材５１９ｂにシートを当接して整合し、整合が終わると、第１揃え部材５１９ａが幅方向へと退避して後続のシートの受け入れを待つ。

以上説明したように、仕分け処理されるシートは、第１揃え部材５１９ａ及び第２揃え部材５１９ｂのいずれか一方に対し、第１揃え部材５１９ａ及び第２揃え部材５１９ｂのいずれか他方が移動してシートに当接する構成となっている。この動作の切り替えは、一旦、高さ方向における退避位置へと揃え部材５１９を退避し、後続シートの幅方向における整合位置へ揃え部材５１９を移動して、高さ方向における整合位置へと揃え部材５１９を下降させる。これによって、揃え部材が幅方向における整合位置へと移動する際に、積載済のシートに接触することがないので、仕分けして整合されたシートのずれが生じないようになっている。

上記仕分け処理におけるシートの整合動作は、積載トレイ５１５に積載されるシートが平坦状となっていれば問題ないが、使用するシートの種類や使用環境によって、画像形成装置１１０で画像形成されたシートの一部がカールする場合がある。本発明では、このようなケースを想定し、シートを円滑に仕分け処理して排出するための複数の制御手段を備えている。図１４及び図１５は、積載トレイ５１５に積載されたシートの一部がカールした場合における第１実施形態の仕分け整合動作及びその制御フローを示したものである。

図１４（ａ）に示したように、積載トレイ５１５に積載されたシートの一部が上向きにカールした場合にあっては、シート面検知センサＳ１がカールした上流側のシート面を検知し、このシート面が高いと判断して、図１４（ｂ）のように積載トレイ５１５が下降する（図１５（８２１～８２３））。そして、シート面検知センサＳ１の光軸が現れるまで下降したところで停止させる（図１５（８２４，８２５））。その後、従来では積載トレイ５１５を上昇させていたが、揃え部材５１９の揃える基準側を切り替える信号が入った場合に、積載トレイ５１５を上昇させずに、図１４（ｃ）のように、揃え部材５１９を高さ方向の所定の退避位置へと上昇させる（図１５（８２６，８２７））。そして、図１４（ｄ）に示したように、揃え部材５１９を後続シートの幅方向整合位置へと移動させ、揃え部材５１９の幅方向の移動完了後に、図１４（ｅ）のように揃え部材５１９を高さ方向における整合位置へと下降させる（図１５（８２８、８２９））。その後、図１４（ｆ）のように、積載トレイ５１５の上昇を開始してシート面検知センサＳ１の光軸を遮断したら、積載トレイ５１５の上昇を停止する（図１５（８３０～８３２））。シート面検知センサＳ１の光軸が現れた際に、揃え部材５１９の切り替え信号がない場合には、従来どおり積載トレイ５１５を上昇させる。上述した仕分け処理においては、常時、揃え部材５１９の切り替え信号を受信するため、シートを１枚単位で複数部仕分ける際に、積載トレイ５１５を上昇させるタイミングを取ることができない場合ある。このため、シートを１枚単位で複数部仕分け処理を行う場合にあっては、積載トレイ５１５を上昇させるように制御する。すなわち、本発明では、同一の仕分け単位内において、所定の整合位置で整合させるシートが所定の枚数以上、例えば、２枚以上の場合であれば、図１４に示したように、揃え部材５１９が移動する間に積載トレイ昇降手段による積載トレイ５１５の昇降動作を停止するように制御する。一方、同一の仕分け単位内において、整合させるシートが１枚のように所定の枚数に満たない場合には、積載トレイ昇降手段による積載トレイ５１５の昇降動作を停止させないようにすることで、処理の迅速化を図ることができる。前記積載トレイ５１５の昇降動作の制御におけるシートの枚数については、シートの種類や厚み等に応じて適宜設定することができる。

なお、本実施形態では、揃え部材５１９を幅方向へ移動させた後（図１５（８２８））、揃え部材５１９を高さ方向の整合位置へと下降させてから積載トレイ５１５を上昇させるフローとなっているが、揃え部材５１９を幅方向へ移動させた後に、積載トレイ５１５を上昇させてから揃え部材５１９を整合位置へ下降させてもよく、また、積載トレイ５１５の上昇と揃え部材５１９の整合位置への下降が同時であっても同様の効果が得られる。

図１６及び図１７は、積載トレイ５１５が上昇中に揃え部材５１９の切り替え信号を受信した場合の動作（図１７（８４０））を示したものである。上述した場合と同様に、上向きにカールしたシートが積載されると、図１６（ａ），（ｂ）に上記第１実施形態のように、積載トレイ５１５がシート面検知センサＳ１の光軸が現れるまで下降して停止する（図１７（８４１～８４５））。そして、シート面検知センサＳ１の光軸が現れ、図１６（ｃ）のように積載トレイ５１５は上昇を開始して、その上昇中に揃え部材５１９の基準側の切り替え信号を受信すると、図１６（ｄ）に示したようにシート面検知センサＳ１の光軸を遮断していない場合でも積載トレイ５１５の上昇を停止し、揃え部材５１９を高さ方向における退避位置へと上昇させる（図１７（８４６～８４９））。そして、図１６（ｅ）のように揃え部材５１９を後続のシートの幅方向整合位置へと移動し、揃え部材５１９を高さ方向の整合位置へと下降させるように制御する（図１７（８５０，８５１））。その後、再び積載トレイ５１５を上昇させ、シート面検知センサＳ１の光軸を遮断したら積載トレイ５１５の上昇を停止する。

図１８及び図１９は、第２実施形態の仕分け整合動作及びその制御フローを示したものである。図１８に示したように、積載トレイ５１５にシートを積載し、シートの仕分けのための揃え部材５１９の基準側の切り替え信号を受信すると、図１８（ａ）の高さ方向における整合位置から図１８（ｂ）の高さ方向の退避位置へと揃え部材５１９を上昇させる。このとき、揃え部材５１９がカールしたシート面から確実に離れる位置まで退避させる。この状態で、図１８（ｃ）のように、揃え部材５１９を後続のシートの幅方向整合位置へと移動させように制御する。揃え部材５１９の上昇及び下降に要する時間が増えるため、図２に示したように、シート積載装置制御部６３６からプリンタ制御部６３５へとシート排出を待たせる信号を送る。また、図１０に示した積載トレイ昇降モータＭ７の出力するパルスをシート積載装置制御部６３６に記憶させ、積載トレイ５１５下降時の積載トレイ昇降モータＭ７の出力パルス数をカウントし、そのパルス数に応じて揃え部材５１９の高さ方向の退避位置を変えるように制御することもできる。例えば、積載トレイ５１５の下降時の出力パルスが所定のパルスよりも小さいときは揃え部材５１９の高さ方向の退避量を小さくし、所定のパルスよりも大きいときは積載トレイ５１５の下降量が大きいため上カールしていると判断し、揃え部材５１９の退避量を大きくするように可変可能に制御することで、装置本体１００のシート排出の待たせる回数を必要最低限にできる。なお、図１９に示すように、揃え部材５１９の基準側の切り替え信号を受信したら、積載トレイ５１５を図１９（ａ）の位置から図１９（ｂ）の位置へと所定量下降させてから、図１９（ｃ）のように揃え部材５１９を後続シートの幅方向整合位置へ移動させるように制御しても同様の効果が得られる。

さらに、第３実施形態における制御手段としては、積載トレイ５１５にシートが排出されている間、シート面検知センサＳ１で積載トレイ５１５上のシートの紙面高さを常時監視することで、積載トレイ５１５の昇降を繰り返すようにする。本実施形態では、積載トレイ５１５上でシートの仕分け処理を行う場合に、シフトユニット４００によるシートの移動が完了してから所定時間経過後に、シート面検知センサＳ１によるシート面の検知を停止するように制御する。シフトユニット４００による移動方向が変わるということは、即ち仕分ける方向が変わり揃え部材５１９の基準側の切り替えが発生する。そこで、その間、所定時間、シート面検知センサＳ１でシート面を監視しないため、積載トレイ５１５の昇降動作も行わないことになる。これにより、積載トレイ５１５を昇降させないように積載トレイ昇降モータＭ７，Ｍ８を制御するのと同様の効果が得られる。

なお、図３に示したように、上方に第１積載トレイ５１５、下方に第２積載トレイ５１６を備えた構造にあっては、搬送する経路長が異なるため、その経路長の差を考慮して、第１シート面検知センサＳ１の監視しない時間よりも、第２シート面検知センサＳ２が監視しない時間の方を長く設定することもできる。

１１０ 画像形成装置
４００ シフトユニット（シフト手段）
５００ シート積載装置
５０３，５０４ 搬送ローラ対（搬送手段）
５０６，５０７，５０８ 排出搬送ローラ対
５１０ 排出ローラ対
５１５ 第１積載トレイ
５１６ 第２積載トレイ
５１７ 第１揃え部
５１８ 第２揃え部
５１９ 揃え部材
５１９ａ 第１揃え部材
５１９ｂ 第２揃え部材
５２０ シート搬送経路
６３６ シート積載装置制御部（制御手段）
Ｍ１ 横レジ検知駆動モータ
Ｍ２ シフトモータ
Ｍ３ シフト搬送モータ
Ｍ４ 前揃え部材スライドモータ（揃え部材移動手段）
Ｍ５ 奥揃え部材スライドモータ（揃え部材移動手段）
Ｍ６ 揃え部材昇降モータ（揃え部材昇降手段）
Ｍ７ 第１積載トレイ昇降モータ（積載トレイ昇降手段）
Ｍ８ 第２積載トレイ昇降モータ（積載トレイ昇降手段）
Ｓ１ 第１シート面検知センサ（シート面検知手段）
Ｓ２ 第２シート面検知センサ（シート面検知手段）
Ｓ３ 横レジ検知センサ
Ｓ４ 横レジ検知ＨＰセンサ
Ｓ５ シフトユニットＨＰセンサ
Ｓ６ 前揃え部材ＨＰセンサ
Ｓ７ 奥揃え部材ＨＰセンサ
Ｓ８ 揃え部材昇降ＨＰセンサ

Claims (7)

1. シートを積載する積載トレイと、
   前記積載トレイへシートを排出する排出手段と、
   前記排出手段によるシートの排出方向と交差する幅方向において、前記積載トレイに積載されたシートの端縁に当接して整合する一対の整合部材と、
   前記一対の整合部材がシートの端縁に当接して整合する整合位置と、前記整合位置から上昇してシートから退避した退避位置との間で前記一対の整合部材を昇降させる整合部材昇降手段と、
   前記一対の整合部材を前記幅方向に移動させる整合部材移動手段と、
   前記積載トレイに積載されるシートの最上面もしくはシートが無い前記積載トレイの上面の位置を検知する上面検知手段と、
   前記上面検知手段の検知結果に基づいて前記積載トレイを昇降させる積載トレイ昇降手段と、
   前記整合部材昇降手段、整合部材移動手段及び積載トレイ昇降手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記整合部材が前記積載トレイに積載されたシートを前記整合位置で整合した後、前記排出手段により排出される後続シートが前記幅方向において異なる位置で整合される場合、前記整合部材昇降手段によって前記一対の整合部材を前記退避位置へ上昇させ、前記整合部材移動手段によって前記一対の整合部材をシートの幅方向に移動させる際に、前記積載トレイ昇降手段による上昇動作を停止させるシート積載装置。
2. 前記制御手段は、前記一対の整合部材を前記整合位置から退避位置へ上昇させ、後続のシートの整合位置へ前記整合部材移動手段によって移動させた後に、前記積載トレイ昇降手段による上昇動作を開始する請求項１に記載のシート積載装置。
3. 前記制御手段は、前記一対の整合部材を後続のシートの整合位置へ移動させる前に、前記積載トレイ昇降手段によって前記積載トレイを下降させ、前記整合部材移動手段によって後続のシートを整合させる位置への移動が完了した後に、前記積載トレイ昇降手段によって積載トレイを上昇させる請求項１又は２に記載のシート積載装置。
4. 前記制御手段は、前記整合部材昇降手段による退避位置への移動の際には、前記積載トレイ昇降手段による上昇動作を停止し、前記整合部材を前記整合部材移動手段によって後続シートの整合位置へ移動させた後に、再度前記積載トレイ昇降手段による上昇動作を開始する請求項１又は２に記載のシート積載装置。
5. 前記制御手段は、前記積載トレイの上昇量に応じて、前記一対の整合部材の高さ方向の退避量を可変する請求項１又は２に記載のシート積載装置。
6. 前記排出方向において、前記排出手段より上流側に配置され、シートを前記幅方向にシフトさせるシフト手段を備え、当該シフト手段によってシートを移動させる方向の切り替えが完了してから所定時間経過後に前記上面検知手段によるシートの最上面の検知を停止する請求項１に記載のシート積載装置。
7. 請求項１乃至６に記載のシート積載装置を、シートに画像を形成する画像形成装置本体内に設けた画像形成装置。

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