JP6101547B2 - シート搬送機構及びこれを用いたシート収納装置並びに画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置などから送られたシートを所定位置に位置決めするシート搬送機構に係わり、トレイ手段に積載収納されたシートを所定のストッパに位置決めするシート搬送機構の改良に関する。

一般にこの種のシート搬送機構は、トレイなどに積載収納されたシートの上に搬入シートを集積して所定の姿勢に整合する機構として後処理装置、シート収納装置などに広く用いられている。

例えば特許文献１には画像形成装置から送られたシートを排紙経路から排紙口に搬出し、この排紙口の下流側にシートを集積するサポート部材を配置し、このサポート部材上にシートを部揃え集積して綴じ処理する後処理装置が開示されている。同文献には排紙経路の排紙口とスタックトレイとの間にシートを一時的に保持するサポート部材をトレイのシート積載面に対して進退可能に配置し、このサポート部材上にシートを集積して後処理する装置においてサポート部材上にシートを整然と位置決めする搬送機構が提案されている。

同文献の装置は、サポート部材の上方にシートコーナを所定の後処理位置に移動するコンベヤ機構が設けられ、このコンベヤ機構はトレイ外部の退避位置からトレイ上方の作動位置に移動し、次いでサポート部材上の最上シートと係合してシートを規制ストッパに突き当てる搬送機構が開示されている。

特許４４４５３４２号公報

上述のように、排紙経路から送られたシートを一時的に保持するサブトレイをスタックトレイの上方に進退可能に配置する構造にあってはサブトレイ上でシートを後処理位置に移送する搬送機構を進退可能に配置する必要がある。従来は特許文献１に開示されているようにベルトコンベヤ機構をサブトレイとともにスタックトレイの上方に進出・退避可能に装置フレームに取り付けている。

従来のローラ、ベルトなどの搬送機構でシートを所定の後処理位置に位置決めする場合にはシート端面がストッパに突き当たった衝撃で破損あるいは折れ曲がる問題が生ずる。特にローラベルトなどの回転と同時にスライド移動する搬送機構でシートをストッパに突き当てるときにはシート端面に作用する衝撃も大きく、シートへのダメージが大きい。

一方、シートを一時的に保持するトレイを固定したトレイ構造では、ローラなどの搬送機構をシート積載方向に上下動可能に構成して、シートの積載量に応じて上下動させることによってストッパの突き当て衝撃を緩やかにする工夫も採用されている。しかし、シートを支持する位置と、退避した位置との間でトレイを移動するトレイ進退構造のときには、搬送機構を上下動と同時にトレイ外部に進退可能に配置する必要があり、同時にローラベルトなどの回転体を駆動する駆動機構も進退可能に構成する必要がありシート搬送機構は複雑で大型化する問題が知られている。

そこで本発明者は、シートを一時的に保持するサポート部材を進退可能に構成するのと同時にシートを処理位置に移送する搬送機構をトレイ外部に退避させる動作でシートに搬送力を付与するとの着想に至った。ところが摩擦搬送体をシート面に沿って所定方向に移動する動作でシートを搬送するときシートに付与される搬送力はシート積載量、摩擦力、坪量などで変化し、確実な搬送が得られない問題が発生した。

本発明はサポートトレイのストッパにシートを突き当てて集積する際に、厚紙から薄紙に至る広範な性状のシートを安定して正しい位置に集積することが可能なシート搬送機構を簡単な構造で小型コンパクトに提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため本発明は、走行移動する摩擦搬送体でシートを所定位置に移送する際に、摩擦搬送体を案内するガイド部材を異なる複数の移動軌跡を形成するように構成し、シートの積載高さ若しくはシート性状に応じて選定した移動軌跡で摩擦搬送体を支持するアーム部材を案内することを特徴としている。

更にその構成を詳述すると、所定方向に走行する摩擦搬送体（２７）でシートを所定位置に移動するシート搬送機構であって、シートを積載支持するシート支持手段（１９，２０）と、シートと所定の押圧力で係合する摩擦搬送体（２７）と、摩擦搬送体を支持するアーム部材（２８ｄ）と、アーム部材をシート面に沿って所定の移動軌跡で案内する走行ガイド手段（３０）と、走行ガイド手段に沿ってアーム部材を走行させる走行駆動手段（Ｍ３）とを備える。

上記走行ガイド手段は、シフト手段（後述のシフトカム３０ｘとシフトモータＭＳ）を介して複数の移動軌跡の１つを選択可能に構成され、上記シフト手段は、シートの積載高さ若しくはシート性状に応じてアーム部材を異なる移動軌跡で案内するように構成する。

本発明は、シート面に沿って走行移動する摩擦搬送体でシートを移送する際に摩擦搬送体を支持するアーム部材を異なる複数の移動軌跡の１つをシートの積載高さ若しくはシート性状に応じて選択するようにしたものであるから以下の効果を奏する。

サポートトレイに支持したシートを規制ストッパに突き当てて位置決めする際に摩擦搬送体の走行軌跡を、シートの積載量若しくは坪量、摩擦係数などのシート性状によって最適な搬送力を付与するシート係合力に設定することが可能となる。これによってシート端面はストッパに衝突する際の先端折れ、破損などの問題を解決することが出来る。

サポートトレイに搬入されたシートは、そのシート平面に沿ってストッパに向けて移動する摩擦搬送体で搬送力を付与されるから、ローラベルトなどの回転搬送手段による搬送力に比べてシートがスキュー或いは斜行することが少ない。

本発明にかかわる画像形成システムの全体構成の説明図。 図１のシステムにおける後処理装置の構成説明図であり、（ａ）はその全体構成を、（ｂ）は処理トレイの移動ストロークを示す。 図２の後処理装置の平面構成の説明図。 図２の装置におけるシート搬送機構の全体構成の斜視構成を示す説明図。 図４のシート搬送機構の要部説明図。 図５のシート搬送機構における摩擦搬送部材とシートとの係合状態の説明図であり、（ａ）は強押圧条件における搬送開始状態を、（ｂ）は強押圧条件における搬送終了状態を示す。 図５のシート搬送機構における摩擦搬送部材とシートとの係合状態の説明図であり、（ａ）は弱押圧条件における搬送開始状態を、（ｂ）は弱押圧条件における搬送終了状態を示す。 （ａ）は図２の装置におけるシート搬送機構の図５と異なる実施形態の説明図であり、（ｂ）が図６の装置におけるシフト手段の構成を示す説明図。 図５のシート搬送機構の動作状態の説明図であり、（ａ）は待機状態を示し、（ｂ）は搬送開始直前の状態を示す説明図。 図５のシート搬送機構の動作状態の説明図であり、（ａ）はシート係合初期状態を示し、（ｂ）はシート搬送途中を示す説明図。 図５のシート搬送機構の動作状態の説明図であり、（ａ）はシート搬送終了状態を示し、（ｂ）は待機状態を示す。 図２の後処理装置の制御構成の説明図。

以下図示の実施の形態に基づいて本発明を詳述する。本発明はシート搬送機構及びこれを用いた後処理装置並びに画像形成システムに係わり、図１には画像形成システムの全体構成と、後処理装置が示されている。この後処理装置にシート搬送機構は内装されている。画像形成システムは画像形成装置と、画像形成されたシートを後処理する後処理装置で構成されている。以下画像形成装置、後処理装置の順に説明する。

［画像形成装置］
図１に示す画像形成装置Ａは、コンピュータ、スキャナ装置などのホスト装置から送られた画像データに従ってホスト装置で指定されたサイズのシートに画像を形成して排紙部５から搬出する。このため画像形成装置Ａはハウジング１とハウジング１に内蔵された給紙部２と画像形成部４と排紙部５から構成されている。給紙部２は、異なるサイズのシートを収納する複数の給紙カセット２ａ、２ｂ、２ｃで構成され、各カセットはハウジング１に着脱可能に装備されている。給紙部２から繰り出されたシートは給紙経路３で画像形成部４の上流側に配置されたレジストローラ３ａに先端揃えされた状態で待機する。画像形成部４はホスト装置から送られた画像データに基づいて画像形成する。

図示の画像形成部４は静電印刷機構を示している。画像形成部４はＹ（イエロー）Ｍ（マジェンタ）Ｃ（シアン）Ｋ（ブラック）の各カラー毎に静電ドラムと現像器とチャージャとクリーナがセットで配置され、転写ベルトにトナー画像を形成する。そしてこの転写ベルトに形成された画像を転写部４ａでシート上に転写し、定着器４ｂでシート上に画像を転写する。転写部４ａのシートは排紙経路５から排紙部９（排紙エリア）に搬送される。排紙部９には排紙口６（以下本体排紙口という）が設けられ、画像形成され定着されたシートを本体排紙口６から装置外に搬出する。

なお、画像形成機構としては静電印刷機構のほか、インクジェット印刷機構、静電印刷機構、オフセット印刷機構、シルクスクリーン印刷機構、リボン転写印刷機構などが知られている。本発明はいずれの印刷機構も採用可能である。

このように給紙カセット２から選択されたサイズのシートを画像形成部４に送り、画像を形成した後に排紙経路５から本体排紙口６に搬出する。このほか、ハウジング１内にデュープレックス経路（不図示）を配置し、画像形成部４でシートの表面に画像形成した後、このシートを表裏反転して再び画像形成部４に循環給送することも可能である。

前記本体排紙口６には、後述する後処理装置Ｂが連結されている。また、ハウジング１にはスキャナユニット７と、このスキャナユニットに原稿シートを給送する原稿給送ユニット８が組み込まれている。この場合のスキャナユニット７は、プラテン上に載置若しくはフィーダ機構から給送した原稿シートを、スキヤニングして画像読取し、その読取データを画像形成装置Ａに転送する。また、原稿給送ユニット８はスキャナユニット７のプラテンに原稿シートを給送するフィーダ機構を備える。

このように構成された画像形成装置Ａは、図示しないコンピュータ、ネットワークスキャナなどの画像ハンドリング装置（上位装置）に連結され、これらの装置から転送された画像データに基づいて指定されたシートに画像を形成して所定の排紙口６から搬出する。この排紙口６にはオプション装置あるいは標準装備として後述する後処理装置Ｂを装着する。また、画像形成装置Ａはネットワーク構成以外に複写機、ファクシミリなどのサンダルシステムとしての構成される。

［後処理装置］
図１の後処理装置Ｂについて説明する。図示の構成は、画像形成装置Ａの排紙エリアに後処理ユニットを内蔵するインナーフィニッシャ構造を示している。後処理装置Ｂはインナーフィニッシャ構造に限らず、スタンドアロン構造として画像形成装置Ａの本体排紙口６に後処理装置Ｂを連結しても良い。

図２は後処理装置Ｂの断面構成を示している。ハウジング１０（外筐ケーシング）は画像形成装置Ａの排紙エリア９に内蔵される寸法形状に構成されている。後処理装置Ｂはが上流側の画像形成装置からシートを搬入する排紙経路１１と、その経路下流側に配置されたスタックトレイ１５を備え、経路排紙口１３（以下単に「排紙口」という）とスタックトレイ１５の紙載面１５ａとの間には高低差ｈの段差が形成されている。この段差ｈは許容最大収納量に設定してある。

また、図示のスタックトレイ１５は、シートの積載量に応じて積載方向に上下動することなく所定の段差に固定されたスタック構造を採用している。これは装置構成を小型コンパクトに形成し、限られたスペースの排紙エリア９に収容するためである。従って装置コストと収容スペースが許される場合には、スタックトレイ１５をシート積載方向に昇降する昇降トレイ構造を採用しても良いん。

上記排紙経路１１は装置ハウジング１０に水平方向に略直線の経路で構成され、ハウジング側壁（サイドカバー）に配置された搬入口１２から経路端の排紙口１３にシートを搬送する。この排紙経路１１には、シートを搬送する搬送ローラ１４ａが搬送モータＭ１に連結されている。排紙経路１１の排紙口１３にはシートを排紙方向に搬出する排紙ローラ１４ｂが配置されている。この排紙ローラ１４ｂには搬送ローラ１４ａと同一の搬送モータＭ１が連結してあり、搬入センサＳｅ１でシート先端を検出した信号でモータを制御するようになっている。

搬入センサＳｅ１は搬入口１２に配置され、上流側の画像形成装置Ａから送られたシートの先端を検出して排紙モータを制御する。また図示Ｓｅ２は排紙センサであり、排紙口１３から搬出されるシートの先端と後端をそれぞれ検出する。

上記排紙口１３とスタックトレイ１５との間には、シートを一時的に保持する処理トレイ手段１８が配置されている。図示の処理トレイ手段１８は排紙口１３から送られたシートの側端部を支持する側端サポート部材２０と、シートの後端部を支持する後端サポート部材１９で構成され、各サポート部材１９，２０は、プレート部材、トレイ部材などシートを載置して支持する形状に構成されている。

そして各サポート部材１９，２０はスタックトレイ１５の上方にトレイ内部に突出した状態と、トレイ上方から退避した状態に進退可能に装置フレームに支持されている。このように処理トレイ手段１８は側端サポート部材２０と後端サポート部材１９で構成され、最大サイズシートと許容最大重量のシート束を支持する面積に形成され、排紙口１３からスタックトレイ１５に落下するシートをその中間位置で支持している。

各サポート部材１９，２０にはシフト手段２１，２２が設けられ、スタックトレイ上方の作動位置（支持位置）と、トレイ外部に退避した待機位置との間で位置移動する。図３に平面構成を示すが、側端サポート部材２０にはラック２２ｒが一体に形成され、フレームに軸支されたピニオン２２ｐと歯合し、このピニオンにステッピングモータＳＭ２が連結されている。また、後端サポート部材１９にも同様に、ラック２１ｒが一体形成され、フレームに軸支されたピニオン２１ｐにステッピングモータＳＭ１が連結されている。従って、側端サポート部材２０と後端をサポート部材１９とは独立してトレイ上方の作動位置とトレイ上方から退避した待機位置との間で往復動するように構成されている。

［規制ストッパ構造］
上記処理トレイ１８には予め設定された位置にシートを位置決めする規制ストッパ２４、２５が設けられている。図示の装置は排紙口１３から送られたシートの排紙方向後端部に綴じ処理を施す装置構成であるため、処理トレイ（後端サポート部材と側端サポート部材）１８に搬入されたシートの後端縁と側端縁を突き当て規制する第１ストッパ（サイドストッパ）２４ａ，２４ｂと第２ストッパ（リアストッパ）２５ａ，２５ｂが配置されている。

上記第１、第２ストッパ２４，２５は、サポート部材上に支持されたシートのコーナを挟んで側方に位置するサイドストッパ２４ａ，２４ｂと、後方に位置するリアストッパ２５ａ，２５ｂに構成され、それぞれ装置フレームに取り付けられている。この規制ストッパ２４，２５は、装置フレームに植設したピン部材、フレームに形成した段差壁で構成しても良いが図示のものは装置フレームに回転可能に軸支持したローラ部材で構成している。

上記各ローラ部材２４，２５には、駆動モータ（オフセットモータ）Ｍ６，Ｍ７に連結した伝動ベルトが連結されロール間に回転力を伝達している。各ローラ部材の回転方向は、シートを隣接する他の規制ストッパ（ローラ部材）側に移動する方向に回転している。

なお、本発明にあって処理トレイ手段１８は、後端サポート部材１９と側端サポート部材２０に分離して構成し、それぞれ個別に待機位置と作動位置との間で進退移動する構造を示したが、処理トレイ手段は、単一のサポート部材をスタックトレイの上方に進退可能に配置する構造であってもよい。また処理トレイ１８は、スタックトレイ１５の上方に進退可能に構成することなく排紙口１３からトレイ部材、次いでスタックトレイの順にシートを段階的に移送するように構成しても良い。この場合には、排紙口１３の下方に処理トレイ１８とスタックトレイ１５を併設し、排紙口１３から送られたシートの後端部を処理トレイ１８で、先端部をスタックトレイ１５で支持（ブリッジ支持）するが構造を採用すると、装置を小型化することができる。

［シート移送手段］
処理トレイ手段１８には、排紙口１３から送られたシートを規制ストッパ２４，２５に向けて移送するシート移送手段２６が配置されている。このシート移送手段２６は排紙口１３から処理トレイ上（積載されている最上シートの上）に搬入されたシートに搬送力を付与して規制ストッパ２４、２５に突き当て整合する。

このシート移送手段２６としては、排紙口１３から送られたシートを排紙反対方向に後退移動させる摩擦搬送体で構成する。この場合に摩擦搬送体はシートと係合して回転するはローラ、ベルトなどの摩擦回転体（摩擦回転部材）で構成するか、或いはトレイ上に積載されたシートと同一平面上でスライド移動してシートを搬送する摩擦走行体（摩擦走行部材）で構成する。図示の装置は摩擦走行体でシート移送するマニピュレータ構造を示し、以下にその構成を詳述する。

図３に示すように後端サポート部材１９及び側端サポート部材２０に載置して支持されたシートを第１ストッパ２４ａ、２４ｂと第２ストッパ２５ａ、２５ｂに向けて移送するシート移送手段２６が装置フレーム１０に配置されている。排紙口１３に排紙ローラ１４ｂで搬出されたシートはシート後端がローラ周面から離れると、後端サポート部材１９及び側端サポート部材２０の上に落下し、フリーな状態で載置される。このシートを第１ストッパ２４ａ、２４ｂと第２ストッパ２５ａ、２５ｂに向けてバック搬送するシート移送手段２６が後端サポート部材１９及び側端サポート部材２０のコーナ部に配置されている。

図示の装置は、シート移送手段２６を、側端サポート部材２０側に配置し、後端サポート部材１９及び側端サポート部材２０に載置されたシートを図３矢印方向（シートコーナ方向）にバック搬送するように配置されている。このシート移送手段２６は、後端サポート部材１９の上に配置しても良いが図示の側端サポート部材２０上に配置する場合について説明する。

シート移送手段２６は、後端サポート部材１９及び側端サポート部材２０に支持されたシートの上面と係合する摩擦搬送体２７と、この摩擦搬送体を排紙方向と交差する角度方向で排紙反対方向に走行させる搬送体走行手段（マニピュレータ）で構成されている。

摩擦搬送体２７は、側端サポート部材２０に支持されたシート上面と係合して両者間に作用する摩擦力で搬送体の走行方向にシートを移動させる。このため、摩擦搬送体２７はゴム質材、樹脂素材など高摩擦材料で形成され、その形状は、パッド形状（矩形状）、ロール形状、半裁ロール形状（半月形状）、球体形状などに形成される。図４の実施形態は遊動コロ（ロール形状）に構成する場合を示す。そして、この摩擦搬送体２７はアーム部材２８（搬送体支持手段；以下同様）にマウント支持される。

図５には、摩擦搬送体２７を側端サポート部材２０上のシートから退避した退避位置Ｗｕと、シート上面と係合する係合位置Ａｄと、シート上面に係合した状態で所定の移送方向（Ｘ方向）に移動してシートを引き摺り搬送する搬送体支持手段２８が図示してある。同図の搬送体支持手段２８は装置フレーム１０に据え付けられたマニピュレータで構成されている。

マニピュレータ（搬送体支持手段）２８は第１アーム２８ａと、この第１アームに揺動可能に軸支された第２アーム２８ｂと、この第２アームの先端部に軸支された第３アーム２８ｃと、第３アームの先端部に軸支された作動アーム２８ｄで構成されている。つまり、４軸構成のアーム連結体（リンク連結）で構成され、第１アーム２８ａを装置フレーム１０に軸支し、第２アーム２８ｂに駆動アーム２９を連結し、第３アーム２８ｃの運動を装置フレーム１０のガイド溝３０ｇで規制し、第３アーム２８ｃに軸支した作動アーム２８ｄの先端に摩擦搬送体２７が固定してある。そして装置フレーム１０のガイド溝３０ｇは作動アーム２８ｄにインチウオーム運動をさせるようにガイドする形状に構成されている。２本発明における「摩擦搬送体を支持するアーム部材」とは図示実施形態における作動アーム２８ｄを云う。

また、第３アーム２８ｃと作動アーム２８ｄとの間には作動アーム先端にマウントした摩擦搬送体２７を側端サポート部材２０側に附勢する付勢スプリング３１が架け渡してある。摩擦搬送体２７は、ロール形状の遊動コロ２７ｒで構成され、作動アーム２８ｄに後述するシート走行方向（図５参照）のロール支持軸２８ｘで走行直交方向に回動可能に軸支持されている。

なお、摩擦搬送体２７を構成する遊動コロ２７ｒは走行方向に対し実質的に直交する方向であれば、その角度を厳密に設定する技術的必然性はない。つまり摩擦搬送体２７の走行方向に対し略９０度であれば良い。そしてこの遊動コロ２７ｒの回転軸角度は摩擦搬送体２７の走行方向と、その直交方向でシート表面との間に作用する摩擦抗力が前者が大きく後者が小さく設定される範囲で角度設定する。なお此処での摩擦抗力とは、物体が所定速度で運動するときこの物体に作用する摩擦による抵抗力を云い（流体力学における摩擦抗力と同様）、摩擦抗力が小さいときには、物体はその方向にフリーに移動する。

なお、走行モータＭ３はステッピングモータ、あるいはエンコーダなどの角度制御機構を備えたＤＣモータなど、角度制御可能なモータで構成されている。そしてモータ回転軸に配置したフラグをセンサ（不図示）で検出することによってホームポジションに角度設定するようになっている。

上述したように図示の装置は、排紙経路１１の排紙口１３と、その下方に配置されたスタックトレイ１５との間に処理トレイを進退可能に配置し、排紙口１３から処理トレイ上に搬入したシートを排紙反対方向にバック搬送させて規制ストッパ２４、２５に突き当てて位置決めする。そしてこの後処理トレイには集積したシートを綴じ処理する後処理手段２３（ステープラユニットなど；図３参照）が配置され、処理トレイ上に集積さシートを綴じ処理した後にスタックトレイ１５に収納するように構成されている。

図５において、ｐ１は第１アーム２８ａを装置フレーム１０に揺動可能に軸支する回動ピンであり、ｐ２は第１アーム先端に第２アーム２８ｂの基端部を軸支する回動ピンである。ｐ３は第２アーム２８ｂに駆動アーム２９の先端を回動可能に軸連結する回動ピンであり、この駆動アーム２９には走行モータＭ３が連結してある。ｐ４は駆動アーム２９を装置フレーム１０に回動可能に軸支する駆動軸である。この駆動軸ｐ４には、走行モータＭ３が減速機構を介して連結されている。

駆動軸ｐ４を中心に走行モータＭ３によって駆動アーム２９を図５反時計方向に回転すると作動アーム２８ｄにマウントした摩擦搬送体２７が旋回動する。またｐ５は第２アーム２８ｂ先端に第３アーム２８ｃを回動可能に軸支する回動ピンであり、ｐ６は第３アーム２８ｃ先端に作動アーム基端を回動可能に軸支する回動ピンである。この回動ピンｐ６は装置フレームに設けたガイド溝３０ｇに嵌合され、この溝に沿って同図左右方向に摺動可能に支持される。

上述の構成のマニピュレータについて図５でその作用を説明する。走行モータＭ３を同図反時計方向に回転すると作動アーム２８ｄにマウントした摩擦搬送体２７は上方の退避位置Ｗｕから集積シートと係合する係合位置Ａｄに旋回動する。駆動アーム２９をさらに反時計方向に回転すると、第３アーム２８ｃは回動ピンｐ５で連結され同図時計方向に旋回動する。このとき、作動アーム２８ｄは回動ピンｐ６がガイド溝３０ｇに嵌合されているので、摩擦搬送体２７は同図矢印方向に移動する。この摩擦搬送体２７の運動で集積シートは同図矢印方向に移送され規制ストッパ２５に位置決めされる。このようなシート搬送動作でシートに作用する搬送力は、シートと摩擦搬送体２７との間の摩擦係数（ν）と、搬送体をシートに押圧する加圧力（押圧力Ｎ）の積（Ｆ＝ν×Ｎ）に比例する。

一方、サポート部材（処理トレイ）１８に集積されたシートは、積載厚さＴｈは積載量に応じて変化する。このシート積載量の変化によって摩擦搬送体２７の押圧力（Ｎ；積載量に比例）も変化するためシートに作用する搬送力（Ｆν×Ｎ）は、シート積載量が少ないときには弱く、多いときには強く伝達される。そこで本発明は、摩擦搬送体２７からシートに付与される搬送力を一定にするために以下の構造を採用している。

［第１実施形態］
集積シートの積載量若しくは後述するシート性状に応じて摩擦搬送体２７の搬送力を増減調整するために、本発明はシートに搬送力を付与する摩擦搬送体２７の高さ位置を高低２段階（２段階以上であってもよい）に姿勢変更することを特徴としている。図６および図７に示す第１実施形態は摩擦搬送体２７を支持する作動アーム２８ｄ（アーム部材；以下同様）を上回動するガイド溝３０ｇ（走行ガイド手段；以下同様）を装置フレーム１０に位置移動可能に取り付けている。そしてこの走行ガイド手段を集積シートの積載高さＴｈに応じて高い位置（図７；押圧力弱）と低い位置（図６；押圧力強）にシフト手段３２で姿勢変更している。

図に示すようにガイド溝３０ｇは装置フレーム１０とは分離したブラケット部材３０（プレート部材）に形成し、このブラケット部材３０は基端部を（図５左端部）を支軸rｓで揺動可能に軸支持している。そしてこのブラケット部材３０にはガイド溝３０ｇが摩擦搬送体２７の移動ストロークに応じた（適合する）ストローク長に形成されている。

またブラケット部材３０の先端部にはシフト手段３２が配置されている。図示のシフト手段３２はシフトモータＭ４とシフトカム３０ｘで構成され、シフトモータの回転によってシフトカムが回転し、これに係合するブラケット部材３０は、その高さ位置を高低２段階に設定される。

シフトモータＭ４には伝動歯車３３を介してシフトカム３０ｘが回転可能に連結され、シフトカム３０ｘは回転方向に変位した偏心カムで構成され、その角度位置によってカムフォロア部材の位置を変位する。そして、ブラケット部材３０の先端部にはシフトカム３０ｘと係合するフォロアピン３０ｙが植設されている。また、シフトカム３０ｘには図示しないポジションセンサが配置され、カム面の回転角度を検出可能に構成されている。このポジションセンサは、エンコードセンサ、フラグセンサなど適宜の位置検出機構を採用する。

以上説明した走行ガイド機構は、摩擦搬送体２７を支持するアーム部材２８（作動アーム）の走行ガイド溝３０ｇを装置フレーム１０とは分離したブラケット部材３０に配置し、このブラケット部材を装置フレームに所定角度範囲内容動可能に軸支持する。そしてこのブラケット部材３０をシフトカム３０ｘのシフト手段３２で姿勢変更する。これによってブラケット部材３０に形成された走行ガイド溝３０ｇは高い位置と低い位置の少なくとも２段階に姿勢が変更される。よって高い高さ位置に設定されたガイド溝３０ｇに案内される摩擦搬送体２７は弱い力でシートと係合し、逆に低い高さ位置に設定されたガイド溝３０ｇに案内される摩擦搬送体２７は強い力でシートと係合する。

上述の構成における作用を説明する。図６は摩擦搬送体２７のシート押圧力を高圧力（強押圧力）に設定する場合を、図７は摩擦搬送体２７のシート押圧力を低圧力（弱押圧力）に設定する場合を示す。

後述する制御手段５０は、摩擦搬送体２７の押圧力ｐｓをシートの積載量に応じて高低変更する構成の場合には、積載量が所定量に達するまではシフトカム３０ｘのカム位置を図７の状態に維持し、ブラケット部材３０の角度姿勢を水平方向からγ角度（小角度）に設定する。すると、ガイド溝３０ｇは支軸ｒｓを中心に下向き方向の傾斜となって作動アーム２８ｄの回動ピンｐ６を案内する。このとき摩擦搬送体２７は強いシート押圧力ｐｓ１でシートと係合する。

また、シートの積載量が所定置を超える（例えばシートの集積枚数をカウントして所定を超えたか否かを判断する）と制御手段５０は、シフトモータＭ４を所定角度回転しシフトカム３０ｘを図７の状態に移動する。するとブラケット部材３０は角度姿勢を水平方向からθ角度（大角度）に姿勢変更し、摩擦搬送体２７を支持する作動アーム２８ｄの回動ピン（ガイドピン）ｐ６は高い位置で案内される。これによって、摩擦搬送体２７のシートを押圧する押圧力ｐｓ２は弱い圧力に設定される。

なお、図６（ａ）及び図７（ａ）は摩擦搬送体２７がシートを搬送する初期状態を、図６（ｂ）及び図７（ｂ）はシートを規制ストッパ２５（２４）に突き当てた搬送終了状態をそれぞれ示している。この搬送初期から終期に至るまでシートはほぼ一定の力で押圧されることとなる。

そこで後述する制御手段５０は、（１）処理トレイ１８に集積されたシートの積載量が大きいとき、（２）シートの剛性（腰）が弱いとき、（３）シート厚さが薄いとき、（４）シートの摩擦係数が大きいときには、摩擦搬送体２７によるシートを押圧力を弱く設定するように構成する。シート積載量は、その高さ位置Ｔｈが低いときには押圧力を強く、高いときには押圧力を弱く設定する。またシートの剛性（腰）が弱いときには押圧力を弱く、強いときには押圧力を強く設定する。またシートの厚さ薄い（坪量が小さい）ときには押圧力を弱く、厚いときには押圧力を強く設定する。

［第２実施形態］
次に図８に示す実施形態を説明する。前述の実施形態では摩擦搬送体２７を支持するアーム部材２８を搬送方向に案内するガイド部材の高さ位置を変更することによってシート押圧力を強弱調整する場合について説明した。図８に示す実施形態ではガイド溝４１のガイド面の高さ位置を高いガイド面と低いガイド面で複数構成し、そのいずれか一方を選択することによって摩擦搬送体２７のシート押圧力を強弱調整する場合を示す。

図８においてブラケット部材４２は装置フレーム１０に固定され、一体化されている。そしてこのブラケット部材４２には摩擦搬送体２７を支持するアーム部材２８の回動ピンｐ６（ガイドピン）を案内する走行ガイド溝４１が形成されている。このガイド溝４１は下部ガイド面４１ａと上部ガイド面４１ｂが隔壁を介して上下に配置されている。そしてガイド溝４１はストロークＳｇで左右動し、一方のストローク限には切り換えフラッパ４３ｆが配置しである。このフラッパ４３ｆは付勢スプリング４３ｂで下部ガイド面４１ａに沿って移動するシートを上部ガイド面４１ｂに案内するように構成されている。

このような構成でガイドピンｐ６はストロークＳｇ内では下部ガイド面４１ａと上部ガイド面４１ｂのいずれか一方に沿って往復動する。そしてストローク限位置からさらに移動するとフラッパ４３ｆで下パスから上パスに案内され、反対側のストローク限位置で上パスから下パスに移動する。そこで制御手段５０は前述の走行モータＭ３によって作動アーム２８ｄの移動ストロークを変更することによってガイドピンｐ６をガイド溝４１の下部ガイド面４１ａと上部ガイド面４１ｂの何れか一方を選択してその面に沿って往復動する。

［シート移送手段の動作説明］
図９から図１１はシート移送手段２６の動作状態を示す。図９（ａ）はホームポジションであり、摩擦搬送体２７は側端サポート部材２０の最上シートの上方に退避した状態に位置している。このとき駆動アーム２９は図示状態で約１２０度に位置している。この駆動アームの角度は、シート移送手段２６の運動に技術的に何ら関係ないがリンク運動の説明のために示す。同図（ｂ）は走行モータＭ３を反時計方向（図示約９０度位）に回転した状態を示し、このとき摩擦搬送体２７は側端サポート部材２０上のシートの上方で最も排紙方向（同図右端）に遠い位置に位置している。つまりインチウオーム運動の最も伸張したリンク結合状態に位置している。

図１０（ａ）は摩擦搬送体２７が側端サポート部材２０の最上シートと係合（接触）した状態を示し、このとき駆動アーム２９は反時計方向に回転して約１５度の角度位置に位置している。この状態で作動アーム２８ｄと第３アーム２８ｃとの間の付勢スプリング３１が摩擦搬送体２７にシート上面を押圧する力を付与している。そして側端サポート部材２０の上に積層されたシート厚さにかかわらずほぼ均一の押圧力を摩擦搬送体２７に付与している。

図１０（ｂ）は走行モータＭ３を更に反時計方向に回転（約０度位）した場合であり、摩擦搬送体２７はシートを同図矢印方向に引き摺りながら移動している。このとき第２アーム２８ｂと第３アーム２８ｃは最も緊縮したリンク結合状態となっている。このような動作で、摩擦搬送体２７は図１０（ａ）の状態で最上シート面と接触し、同図（ｂ）の位置までサポート面に沿って走行移動してシートを引き摺り搬送する。つまり摩擦搬送体２７の走行方向の摩擦力は、シート相互間の摩擦力より十分大きな摩擦が得られる摩擦係数に設定されている。

［制御構成の説明］
上述した画像形成システムの制御構成を図１２のブロック図に従って説明する。図１に示す画像形成システムは、画像形成装置Ａの制御部４５（以下「本体制御部」という）とシート後処理装置Ｂの制御部５０（以下「後処理制御部」という）を備えている。本体制御部４５は印字制御部４６と給紙制御部４７と入力部４８（コントロールパネル）を備えている。

そして入力部４８（コントロールパネル）から「画像形成モード」と「後処理モード」の設定を行う。画像形成モードはから・モノクロ印刷、両面・片面印刷などのモード設定と、シートサイズ、シート紙質、プリントアウト部数、拡大・縮小印刷、などの画像形成条件を設定する。また「後処理モード」は、例えば「プリントアウトモード」「ステープル綴じ処理モード」「ジョグ仕分けモード」などに設定する。

また、本体制御部４５は後処理制御部５０に後処理モードとシート枚数、部数情報及び画像形成するシートの紙厚情報などをデータ転送する。これと同時に本体制御部４５は画像形成の終了毎にジョブ終了信号を後処理制御部５０に転送する。

上述の後処理モードについて説明すると、上記「プリントアウトモード（第１排紙モード）」は排紙口１３からのシートを、後処理することなくスタックトレイ１５に収容する。この場合にはシートをサブトレイ１８（後端サポート部材１９及び側端サポート部材２０）に集積することなく、排紙口１３から直接スタックトレイ１５に搬出する。上記「ステープル綴じ処理モード（第２排紙モード）」は、排紙口１３からのシートをサブトレイ１８上に集積して部揃えし、このシート束を綴じ処理した後にスタックトレイ１５に収容する。この場合には画像形成されるシートは原則として同一紙厚さで同一サイズのシートにオペレータによって指定される。

上記「ジョグ仕分けモード（第３排紙モード）」は、画像形成装置Ａで画像形成されたシートを排紙口１３からスタックトレイ１５に搬出するグループと、排紙口１３からサブトレイ１８（後端サポート部材１９及び側端サポート部材２０）に部揃え集積する。このときサブトレイ１８にシートを整合する際にシート側縁を所定量オフセットさせた１に前述の側縁規制ストッパ２５が配置してある。

そしてこのサブトレイ１８上に束集積した後に側端サポート部材２０をスタックトレイ１５の外部に退避させてスタックトレイ１５上に落下収納する。これによって紙載面１５ａ上には排紙口１３から所定の基準（センタ基準かサイド基準）で搬出されたシートグループと、サブトレイ１８で所定量オフセットして集積されたシートグループは幅方向に異なった位置に収納され部揃えグループ毎に仕分けされる。

［後処理制御部］
後処理制御部５０は、画像形成制御部４５で設定された後処理モードに応じて後処理装置Ｂを動作させる。図示の後処理制御部は制御ＣＰＵ５０（以下単に制御手段という）で構成されている。制御ＣＰＵ５０には、ＲＯＭ５１とＲＡＭ５２が連結され、ＲＯＭ５１に記憶された制御プログラムとＲＡＭ５２に記憶された制御データで後述する排紙動作を実行する。

このため、制御ＣＰＵ５０には前述した搬送モータＭ１と、第１シフトモータＳＭ１と、第２シフトモータＳＭ２と、走行モータＭ３と、シフトモータＭ４の各ドライバ回路（図１２参照）にコマンド信号を伝達するようになっている。また、制御ＣＰＵ５０にはシートセンサとポジションセンサが各検出信号を受信可能に結線されている。シートセンサＳＥは搬入センサＳｅ１と排紙センサＳｅ２と、図示しないトレイ上の満杯を検出する満杯センサＳＥであり、それぞれ状態信号を制御手段５０に送信する。

本発明は、画像形成装置などから送られたシートを所定位置に位置決めするシート搬送機構の改良に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

１１ 排紙経路
１８ 処理トレイ手段
２４ 第１規制ストッパ（サイドストッパ）
２５ 第２規制ストッパ（リアストッパ）
２６ シート移送手段
３０ ブラケット部材（走行ガイド手段）
３０ｇ ガイド溝
３０ｘ シフトカム
３０ｙ フォロアピン
４１ ガイド溝（第２実施形態）
４２ ブラケット部材（第２実施形態）

Claims (11)

1. 走行移動する摩擦搬送体でシートを所定位置に移送するシート搬送機構であって、
   シートを積載支持するシート支持手段と、
   前記シートと所定の押圧力で係合する摩擦搬送体と、
   前記摩擦搬送体を支持するアーム部材と、
   前記アーム部材をシート面に沿って所定の移動軌跡で案内する走行ガイド手段と、
   前記走行ガイド手段に沿って前記アーム部材を走行させる走行駆動手段と、
   を備え、
   前記走行ガイド手段は、シフト手段を介して複数の移動軌跡の１つを選択可能に構成され、
   前記シフト手段は、シートの積載高さ若しくはシート性状に応じて前記アーム部材を異なる移動軌跡で走行させるように案内することを特徴とするシート搬送機構。
2. 前記走行ガイド手段は、
   前記アーム部材を異なる移動軌跡で走行させるように案内する第１、第２のガイド面の１つを前記シフト手段で選択するか、若しくは、
   前記アーム部材を異なる移動軌跡で走行させるように案内する第１、第２のガイド位置の１つを前記シフト手段で選択するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送機構。
3. 前記走行ガイド手段は、
   少なくとも２つの異なる移動軌跡に沿って前記アーム部材を案内するように構成され、
   この移動軌跡は、前記摩擦搬送部材が前記シートに係合する一方の押圧力を他方にくらべて大きく設定するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送機構。
4. 前記シート支持手段には、前記摩擦搬送体で移送するシートを所定位置に位置決めする規制ストッパが配置され、
   前記走行ガイド手段は、シートが前記規制ストッパに接近するに従って前記摩擦搬送部材がシートを弱く押圧するように前記アーム部材を案内することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート搬送機構。
5. 前記シートの積載高さ若しくはシート性状に応じて前記アーム部材を異なる移動軌跡で案内する際に、異なる移動軌跡は摩擦搬送体のシート押圧力を一方が他方に比べて大きくなるよう設定され、
   前記シフト手段は、前記シート支持手段に積載されたシートが、
   積載量が大きいとき、
   シート剛性が弱いとき、
   シート厚さが薄いとき、
   シートの摩擦係数が大きいとき、
   のいずれか１つの条件が成立するときには、前記摩擦搬送体のシートと係合する押圧力が小さい移動軌跡で前記アーム部材を案内することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート搬送機構。
6. 前記走行ガイド手段は、前記装置フレームに所定角度範囲で揺動可能に支持され、
   前記シフト手段は、前記走行ガイド手段を異なる角度に変更することを特徴とする
   請求項１から５のいずれか１項に記載のシート搬送機構。
7. 前記走行ガイド手段は、
   前記装置フレームに第１、第２少なくとも２つの移動軌跡で前記アーム部材を選択的に案内するように構成され、
   前記シフト手段は、前記アーム部材を前記第１又は第２の移動軌跡で案内することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシート搬送機構。
8. 前記走行ガイド手段は、
   前記アーム部材の基端部を嵌合支持するガイドレールで構成されていることを特徴とする請求項１からの７のいずれか１項に記載のシート搬送機構。
9. 排紙口を有する排紙経路と、
   前記排紙口の下流側に配置されたスタックトレイと、
   前記排紙口とスタックトレイとの間に配置されシートの少なくとも一部を積載するサポート手段と、
   前記サポート手段に支持されたシートの少なくとも一端縁を位置規制する規制ストッパ手段と、
   前記サポート手段に支持されたシートを前記規制ストッパ手段に向けて移送するシート搬送機構と、
   で構成され、
   前記シート搬送機構は請求項１から８のいずれか１項に記載のシート搬送機構であることを特徴とするシート収納装置。
10. 前記サポート手段には、集積されたシートに後処理を施す後処理手段が配置されていることを特徴とする請求項９に記載のシート収納装置。
11. シート上に画像形成する画像形成装置と、
    前記画像形成装置から送られたシートを収納するシート収納装置と、
    から構成され、
    前記シート収納装置は、請求項１０に記載のシート収納装置であることを特徴とする画像形成システム。

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