JPS63185766A - シ−ト材取扱い装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、画像記録装置等の本体装置から排出されるシ
ート状記録用紙の分配、収納等を取扱うシート材取扱い
装置（ソータ）、特に、そのシ・−ト材搬送モータ制御
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、画像記録装置本体、例えば複写機、プリンタその
他の記録装置における複写紙、転写紙、記録紙等用のこ
の種のシート材（以下、単にシートという）取扱い装置
（以下、ソータという）の搬送速度は通常一定であり、
その速度に適した画像記録装置のみに装着して使用され
ていた。

（発明が解決しようとする問題点〕 したがフて、これらのソータを、シート搬送速度の遅い
画像記録装置に装着すると、このソータと画像記録装置
との間において、それぞれの搬送速度の差異によるシー
トの引張り合いを生じ、シートと搬送ローラ間にスリッ
プを生じて騒音を発生したり、搬送ローラの磨耗を招来
する等の欠点があった。

これを防止するため、ソータの搬送速度のみを画像記録
装置のそれに合わせるよう変更すると、ソータの各トレ
イ（またはビン）へのシート材のいわゆる゛蹴り出し”
が悪くなり、両近来間の整合性を悪化させるという欠点
があった。

さらに、搬送駆動用モータの速度制御をＰＬＬ（フェー
ズロックループ）制御等で行うと、コストの増大や、ソ
ータを種々の画像記録装置へ装着することが困難となる
等の問題があった。

本発明は、以上のような従来のこの種のソー゛りの問題
点に着目してなされたもので、上述欠点を解消したシー
ト材取扱い手段の提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明においては、ソータにおけるシート材
搬送装置に応答して、パルス発生手段とアナログ／ディ
ジタル変換手段とにより、シート材搬送速度を制御する
よう構成することにより、前記目的を達成しようとする
ものである。

（作用〕 以上のような構成により、ソータと画像記録装置本体間
のシートの引張り合いに起因する騒音や搬送ローラの磨
耗等を防止することができ、広笥囲の画像記録装置に対
応することができる。

〔実施例〕

以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図に、本発明の一実施例を示すソータＳ゛と複写機
Ｃの排紙部の側面断面図を示す。

（構成） 画像記録装置本体の一例の電子写真式複写機Ｃは、シー
トの搬送速度が比較的遅いものとし、シート材取扱い装
置としてのソータＳは、１５段のトレイ群４１〜４．５
を有し、複写ａｌＣに対向配置に装置されている。Ｒ＋
　／　Ｒｘは、複写機Ｃの上／下ローラで、一対の排紙
ローラｌａ、ｌｂにより排出されたシート１は、ソータ
Ｓの搬入口へ至り、搬入ガイド２により、一対の搬送ロ
ーラ３ａ、３ｂ間へ導かれる。この搬送ローラ３ａ。

３ｂのニップに対向して、トレイ４４のシート受入口４
４　′が配設されており、搬送ローラ３ａ。

３ｂから搬送されたシート１は、トレイ４４上へ収納載
置されるよう梼成しである。

シート１の搬送速度の比較的遅い複写機Ｃに装着された
ソータＳの搬送速度は、後述する電気的制御によって、
複写機Ｃのそれに等しいか、あるいは若干速い程度に、
通常の搬送速度よりも速くしてあり、シート１が複写機
Ｃの排紙ローラｆａ、ｌｂの拘束領域を離れ（すなわち
、本体排紙センサ１０１がオフ後所定時間後から）、ビ
ン（トレイ群）４内に蹴り出されるまで、通常の搬送速
度となるように制御されている。

さらに細部構成を説明する。

第１図において、１５段のトレイ群４１　ｒ　４２−−
−＋　４１５　（４ｎとする）は、おのおのがその側端
をトレイ支持板５に取付けられている。

また、トレイ支持板５は昇降部材６に取りつけられてい
るので、トレイ群４を昇降することができ、各トレイ４
゜のシート受入口を任意に搬送ローラ３ａ、３ｂに対向
した位置にセットすることができる。すなわち、昇降部
材６は支柱７に沿って少なくと・モトレイ４Ｉからトレ
イ４ＩＳに至る距蹟に相当する距離だけ上下動可能であ
る。そして昇降部材６の上端にはチェーン（またはワイ
ヤ等）８が固設されて上方のアイドルスプロケット９に
より変向され下方のモータ１０の軸端のスプロケットｌ
！に至り、チェーン８の他の一端、は、ばねＢを介して
ＰＩ−降部材６の下端に固定されている。従って、モー
タ１０を図示矢印時計方向に回転駆動すればトレイ群４
１　＋　４２　＋−−−＋　４１　Ｂは昇降部材６と一
体的に上昇する。

一方、第２図は、ソータＳの支柱７近傍を上方・から見
た拡大断面図である。そして第３図は昇降部材６の拡大
図で、位置決め機構を示したものである。

第２図において、支柱７の内部には、溝１２に沿フて昇
降するように、各トレイ４ｎの位置決手段である切欠板
１３が、昇降部材６に固設されている。切欠板１３は、
各トレイ４゜の間隔に応じた位置に切欠を形成しており
、発光素子と受光素子とを有する位置検知センサ１５に
より切欠部の透過を検知して各トレイ４ｎの位置を設定
することができる。

一方、昇降部材６にも第３図に示すように切欠き１６が
形成されており、実線の爪（−揺動部材）１７が切欠き
に当接している状態を示し、破線で示した爪１７′は昇
降部材６から開放された状態を示している。爪１７は、
爪ＩＦＩｈ１８を回転支軸として回転し、１７と１７′
の状態に変位出来るようになっている。トレイ群４の移
動は、トレイ群を最上位置又は任意の位置から初期位置
の最下位置に戻すときに、ソレノイド１９に通電して、
爪１７を破線１７′の位置に保持して、爪１７と切欠き
１６との係合をはずすことにより行なわれる。なお、ト
レイの一段毎の上昇中はソレノイド１９は全く働かせる
必要はなくソータＳ本体に固定された復帰ばね２０によ
り、爪１７が昇降部材６に食い込むようになっている。

第３図に示した例では、約５ｍｍの昇降部材６のオーバ
ーランがあれば復帰ばね２０により、爪１７が昇降部材
６側の切欠き１６に入り込み、不図示の電磁ブレーキを
使用しない場合、モータ１０（第１図）を停止されると
昇降部材６が自重で下降し爪１７を第３図の実線の位置
で押すので、爪１７はストッパ２１に当接して、所定の
位置に停止され位置決め出来る。従って、搬送ローラ３
ａ。

３ｂとトレイ人口とを合わせるような位置に昇降部材６
の切欠き１６を形成しておけば良いことになる。さらに
は、この切欠き１６をトレイ自身に持たせれば、さらに
精度が向上することは云うまでもない。

（ソータ動作） 次にソータＳの動作について説明する。初期にはモータ
１０の反時計方向の回転により、トレイ群４１，４□＋
　”−−１４＋Ｇは最下部に下降させられ、トレイ４．
のシート受入口が搬送ローラ３ａ、３ｂのニップ部に応
対した位置に一致したことが位置検出センサ１５で検出
されたとき、適当な制御回路によりモータ１０は停止さ
れ、かつ、前記不図示の電磁ブレーキにより、最下位の
所定位置に保たわる。あるいは、適当なタイマにより一
定時間モータ１０を回転させることにより、センサ１５
を省いた形でも構成が可能である。前記ｒ；Ｅ磁ブシブ
レーキる場合には、非通電時にトレイ群４のｇＬｆｆｉ
で降下するのを防止するために、第３図に示すような機
構を採用すればよい。

従フて、シート１がトレイ４１に搬入され、搬送ローラ
３ａ、３ｂによりトレイ４．内に収納されたことをシー
ト検出レバー１４及びシート検出センサ２２により検出
されると、シート１の後端検出後、モータｌＯを図示時
計方向に回転させ、トレイ４゜に対応する切欠板１３の
切欠が位置センサ！５に検出され、それに対応する位置
でモータ１０は停止し、かつ電磁ブレーキがかけられる
。

そして、トレイ４３にシート１を受入れる状態に待機す
ることになる。

以下、順次必要とされる回数だけ上述の動作が縁り返さ
れた後、復帰信号により初期状態である最下位置にトレ
イ群４は戻される。昇降部材６とチェーン８に連絡され
たばねＢはトレイ群４の移動時のシリツクを吸収するも
のである。なお、第２図で説明した位置検出センサ１５
と電磁ブレーキによる位置決めを行なう場合、第３図に
示した爪１７は効果がある。すなわち、電源オフ時には
、電磁ブレーキが切れてトレイ群４が下に落ちてしまう
欠点があるが、この爪１７を設けておけばストッパー、
とじて働くため、電源オフ時でもトレイ群４の自重によ
る落下が防止される。

（トレイ動作） 次に、トレイの動作について第４図を用いて説明する。

第４図は、丼トレイ４ｎが昇降する際の状態を示すトレ
イ群の部分破断拡大側面図である。各トレイ４゜を支持
する支持板５に固定された支軸２３にトレイの長穴２４
が慴動可能に係合している。また各トレイ４．．の人口
にはトレイに固設された支軸２５に回転可能に取付けら
れたアームレバー２６が配設され、アームレバー２６に
は支柱７ａに固設されて不動のカム板２７の当接するこ
ろ２８が支軸２９に回動可能に取付けられている。また
、アームレバー２６の他端にはビン３０が固設さむ、各
トレイ４ｎに設けられた穴と回動可能に係合している。

各トレイ４１、は図の如く傾斜を持っていて、シート１
はトレイ人口側に自重で滑フて移動するように作用して
いる。トレイ４ｎが上昇すると、不動のカム板２７に沿
ってこる２８が当接しながら上昇する。

カム板２７によりころ２８は支点２５を中心に下向きに
回動し、上段のトレイ４８はビン３０により下段のトレ
イ４４のシート受入口が開くように動く。また、この時
トレイ４３はシート搬送方向３１にＩ３動し、トレイ４
ｎが支軸２３のまわりに回転してもトレイ入口側の端面
３２と２木の搬送ローラ３ａ、３ｂとの距離が変化しな
いようにカム板２７ところ２８の仕様により位置決めさ
れる。

次に、トレイ４４が下降する場合にはアームレバー２６
のこる２８がカム板２７から離れた後、戻しカム板２７
ａに当接し、反時計方向に回動する。すると、アームレ
バー２６に設け′られたビン３０の作用によりトレイ４
４の入口部分は昇降部材６の下降距離よりさらに下方へ
移動する。アームレバー６の支点２５は昇降部材６と一
体的に移動するので、アームレバーは上昇するときにカ
ム板２７にこる２８が当接することにより時計方向に回
動し、ビン３０がトレイ４４を昇降部材６の上昇分に加
えて移動させる。下降時には、同様に、戻しカム板２７
ａの作用によりアームレバー２６が反時計方向に回動し
、ビン３０の下降Ｈｋが昇降部材６の下降量に加えてト
レイ４４に与えられる。

トレイ４４以外の各トレイ４ｎも同様の動作をして、搬
送ローラ３ａ、３ｂに対向するトレイの入口が順次開く
ことにより、各トレイ４ｒ、にシート１を順次収納する
。

（シートの分類動作） つぎにシート分類動作を説明する。！′Ｍ５画像を転写
し、不図示の定着器でトナーを固定したシート１は、複
写機Ｃの排紙ローラｌａ、ｌｂにより本体外に排紙／搬
送される。このとき、排紙ローラｌａ、ｌｂの前方に配
設された本体排紙センサ１０１によりシートｌの？＆　
６３を検知し、この排紙信号を複写機Ｃから受信したの
ち、複写機Ｃにシート１が拘束されない所定時間後、ソ
ータＳの搬送ローラ３ａ、３ｂ駆動中の搬送モータＭの
回転速度を増加させて、搬送速度を通常速度に戻す。

かくして、シート１を通常の搬送速度でトレイ４４に蹴
り出し、収納ａ置したことを、シート検出レバー１４な
らびにシート検出センサ２２により検知すると、搬送モ
ータＭの回転速度を増大させて搬送速度を増速し、複写
機Ｃの搬送速度よりも高速とする。この動作をシート１
の分類／搬送の回数だけ繰返して積載作業を終了する。

（搬送速度制御方法） つぎに、第５〜９図を用いて、ソータＳの搬送速度制御
方法の詳細を説明する。

まず、複写機本体Ｃと、ソータＳとは、シリアル通信等
の通信手段（図示せず）により制御され、複写機本体Ｃ
からのソート（分類）信号により、ソータＳの搬送モー
タＭ（第１図）が回転し始める。第５図にこの搬送速度
ルリ御動作シーケンスフローチャートを示し、その各ス
テップ２０１．２０２，２０４，２０７，２１０゜２１
３．２１４参照。

上記搬送モータＭは、直流モータであるため、一定電圧
をモータＭに印加した場合、回転速度は、低負荷では高
くなり、逆に、高負荷では低くなる性質があり、また、
電源のインピーダンスが高い場合、さらにこの性質は強
まる。

このため、第６図に、後に詳述する一定回転数制御回路
図、第７図（ａ）〜（Ｃ）に、そわぞれ第６図回路にお
けるインバータＱ２出力パルスとモータＭの電圧／回転
数特性タイミングチャートを示すように、一定の周期で
、一定のオン時間を有するパルス出力（第７図（ａ）を
、マイクロコンピュータμＣより出力することにより得
られる高インピーダンス電源により、低負荷においては
、モータＭに流れる電流が小さいため、モータＭの電圧
は’Ｊ７図（ｂ）図゛点線で示すように高くなり、高回
転（例えば、約６００ｒｐｍ）となる。また、シート１
の搬送を開始すると、高負荷となり、同（ｂ）図のモー
タＭ電圧は、実線で示すよう低くなり、複写機本体Ｃと
モータＳのシート１のループを解消するとともに、同図
（Ｃ）に示すように複写機本体Ｃの搬送速度（例えば、
モータＭ換算値で、４５０ｒｐｍ）に従う。このように
、直流モータＭを制御することにより、複写機本体Ｃと
ソータＳのシート搬送速度差を利用して、確実に、複写
機本体Ｃからシート１を受取ることができる。図（Ｃ）
における５５０ｒｐｍは、本実施例における一定回転数
制御の値を示す。

つぎに、′５Ｓ８図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、各セン
サ出力信号出力と搬送モータ回転数のタイミングチャー
トを示すもので、第１図における本体排紙センサ１０１
により、複写機本体排紙イ８号（ａ）を、複写機本体Ｃ
とソータＳとの不図示の信号手段によりソータＳが受取
り、この本体排紙信号（ａ）がオフしたのち、本体排紙
駆動系からシート１が完全に踵れた所定時間（本実施例
においては第８図（ｃ）図に示すよう０．３秒とする）
後、シートをトレイに確実に収納するための搬送速度を
得るため、モータＭを、面記一定回転数５５０ｒｐｍと
する。この動作フローは、第５図の各ステップ２０１，
２０２，２０４゜２０７．２０８，２０９，２１０，２
１３゜２１５によって示される。

また、前記第６図に示した一定回転数制御回路による制
御動作シーケンスフローチャートを第９図に示す。詳細
は後述するが、この一定回転数制御は、ソータＳの排紙
が、ソータ排紙センサ２２によって検知される時間まで
（第８図（ｂ））、同図（ｃ）に示すよう、本実施例に
おいては１．２秒維続する。これは、前記フローチャー
ト第５図における各ステップ２０工。

２０２．２０４，２０７，２１０，２１１゜２１２．２
１３，２１４に示されている。

そして、ソータＳの排紙が完了すると、一定デューティ
制御の低トルク高回転となり、複写機本体Ｃからシート
１の搬送を待つ。

また、はがき用紙等の厚手の腰の強い用紙シートを搬送
する場合は、搬送ローラ３ａ、３ｂのスリップが生じ易
く、所定時間内に搬送し難いため、第５図ステップ２１
１に示すように、所定時間後に、用紙が排紙センサ２２
を通過していなければ、サーボフラグをリセットしない
で、一定回転数制御を継続する。

（一定回転数制御方法） つぎに、面記一定回転数制御方法について説明。

する。公知のように、一定回転数制御方法には、モータ
回転リップル検出、エンコーダ等による回転数検出によ
るＰＬＬ制御や、電子ガバナなどのような、モータの逆
起電力を利用した制御や、モータ内部の電圧降下を補償
して回転速度の安定化を計る制御方法などがある。本実
施例の場合、以上のような制御方法でももちらん十分で
あるが、眞記第６図は、より簡単なマイクロコンピュー
タを利用した一定回転数制御回路の一例をまた、前記第
７．８図各（ａ）〜（Ｃ）はその各特性タイミングチャ
ートを示したもので、さらに第９図はこの一定回転数御
動作シーケンスフローチャートである。

第６．９図において、マイクロコンピュータ（以下、マ
イコンという）μＣにより、インバータＱ２にパルス（
第７図（ａ））を出力すると、トランジスタＱ＋はオン
し、電源の２４Ｖは、抵抗Ｒ１、トランジスタＱ＋、コ
イル（インダクタンス）Ｌ＋を通って、搬送モータＭと
コンデンサＣ１で通電され、モータＭが起動すると同時
に、コンデンサＣ１が充電される。また、マイコンμＣ
よりインバータＱ２のパルスがオフすると、コイルＬ、
の起電力が、ダイオードＤ１を介して回生される。この
ようにして、コンデンサＣ２およびコイルし、で平滑化
された電圧がモータＭに印加される。

この印加された電圧を、各抵抗Ｒ２、Ｒ３で分圧し、マ
イコンμＣのアナログ／ディジタル変換部ＡＤ０にフィ
ードバックする。このＡＤ変換値をサンプリング（７Ｐ
ＪＱ図ステップＳ１）、平均化する（同ステップ５２）
、この平均化により、搬送モータＭに印加されている電
圧を、正確に入力することが可能となる。

この平均化されたモータ印加電圧を、第６図における設
定ボリュームＶＲ，により人力された設定値と比較しく
第９図ステップ５３）、モータ印加電圧が高い場合は、
パルス・オン時間を減少させ（同ステップ５４ン、また
、逆に低い場合には、パルスＩオン時間を増大させる（
ステップ５５）。

このようにして、搬送モータＭの負荷トルクと無関係に
一定の電圧がモータに印加されるように制御するこ辷に
より、一定回転数５５０ｒｐｍ（第７図片を得ることが
可能となる。

（本実施例の効果） 以上のような構成／動作により、本実施例によりソータ
Ｓを、例えばシート搬送速度の比較的遅い複写機Ｃに装
着した場合、ソータＳのシート搬送速度を一定パルス幅
駆動で、低トルク駆動し、シート１が本体ＣとソータＳ
の駆動系間で引張り合いを生ずると、ソータ駆動系が、
本体Ｃ搬送速度にならない・でさらに本体Ｃの排紙ロー
ラｌａ。

ｌｂ（第１図）を抜けて拘束されたくなった時点より、
通常の搬送速度の制御を行うことによって、ソータＳと
複写機Ｃ間のシート１の引張り合いに起因する騒音や搬
送ローラの磨耗を防止するとともに、本体ＣとソータＳ
間の不要なシート１のループを除去することが可能とな
る。各トレイ４ｎにシート１を蹴り出す時の搬送速度は
、通常の搬送速度であるため、シート１の整合性を害な
うことなく各トレイ４゜に分類／収納することが可能と
なり、また、モータ制御回路が簡素化された。

なお、以上の実施例は、複写機Ｃを本体とする例につい
て説明したが、本発明ｙ１埋によるシート取扱い装置は
、これのみに限定されることなく・他の画像記録／形成
装置等にも適用し得ることはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、接続する本体
側の画像記録装置等のシート取扱い装置のシート材搬送
速度を、パルス発生手段とアナログ／ディジタル変換手
段とで制御するよう構成したため、前記本体装置と該シ
ート取扱い装置間のシート材の引張り合いに起因する欠
点を解消し、かつ搬送速度の異なる本体装置に装置した
ときにも、整合性の良好な分類／収納作業が期待し得る
とともに、簡便な回路構成により実現し得るようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるソータの一実施例を装置した複
写機の排紙部の側面断面図、第２図は、ソータ支柱要部
上面拡大断面図、第３図は、昇降部材位置決め機構拡大
図、第４図は、トレイ群の部分破断拡大側面図、第５図
は、搬送速度制御動作シーケンスフローチャート、第６
図は、一定回転数制御回路図、第７回（ａ）〜（Ｃ）は
、インバータＱ２／モータＭの各特性タイミングチャー
ト、第８図（ａ）〜（Ｃ）は、各信号タイミングチャー
ト、第９図は、一定回転数制御動作シーケンスフローチ
ャートである。 Ｃ−−−−−−複写機（画像記録装置、本体装置）Ｓ・
・・・・・ソータ（シート材取扱い装置）Ｍ・・・・・
・搬送モータ １−−−−−−シート材 ４、−・・各トレイ １０１−・本体排紙センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体装置より排紙される各シート材を搬送して各
   トレイに順次分類収納するシート材取扱い装置であって
   、前記搬送駆動用直流モータの速度制御を、パルス発生
   手段と、アナログ／ディジタル変換手段によって行うよ
   う構成したことを特徴とするシート材取扱い装置。
2. （２）前記直流モータの制御回転速度は、該モータとパ
   ルス発生手段により分圧されるモータ電圧を、前記アナ
   ログ／ディジタル変換手段によりアナログ／ディジタル
   変換することにより得るように構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のシート材取扱い装置。
3. （３）前記アナログ／ディジタル変換された変換値を平
   均化するよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載のシート材取扱い装置。
4. （４）前記アナログ／ディジタル変換値と、所定の目標
   値とを比較することにより、前記パルス発生手段のデュ
   ーティを制御するよう構成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のシート
   材取扱い装置。