JP6339405B2 - 駆動装置、シート搬送装置及びシート集積装置 - Google Patents

Description

本発明は、自己保持型ソレノイドを駆動して規制部材を１又は複数の所定の位置に停止させる駆動装置、自己保持型ソレノイドを駆動して規制部材を１又は複数の所定の位置に停止させる駆動手段を備えるシート搬送装置及びシート集積装置に関する。

従来から、プランジャを吸引する電磁コイルに永久磁石を組み合わせ、電磁コイル（以下、単に「コイル」という）に短時間だけ電圧を印加することによりプランジャを吸引し、吸引後は永久磁石によってプランジャを吸引位置に保持させることが可能な自己保持型ソレノイド(キープソレノイド）が知られている。自己保持型ソレノイドを用いれば、従来のソレノイドのようにプランジャの吸引後はコイルに対する通電を遮断してもプランジャを吸引位置に保持することができるので省電力を可能とする。

一方、ソレノイドのプランジャに規制部材を取り付けて、移動する被搬送体をこの規制部材の当接面に突き当てることにより被搬送体を１又は複数の位置に停止させる駆動装置が知られている。

そして、このような駆動装置に自己保持型ソレノイドを利用すれば、プランジャを吸引位置に吸引した後直ちにコイルの通電を停止しても、無通電の状態でプランジャを吸引位置に保持できるので、被搬送体を規制部材の当接面の位置に停止させることができる省エネルギー型の駆動装置を実現することができる。

しかしながら、被搬送体が規制部材に突き当たったときの衝撃により、キープソレノイドの永久磁石による前記プランジャの吸引位置での保持ができずに、規制部材が規制位置から動いて被搬送体を規制できなくなることがある。

駆動装置の具体例として、例えば、複写機等の画像形成システムにおいては、画像形成されたシートを後処理するために集積装置を備え、集積装置に搬送されてくるシートの先端が突き当たったとき、シートを規制して集積部の集積トレイ上に導く規制部材としてのストッパーを備えている。

このようなストッパーを備えたシート集積装置においては、シートを一定量集積すると、集積位置をずらして積載する、１又は複数のいわゆるオフセット機能が設けられている（例えば、特許文献１を参照）。

シート集積装置におけるストッパーは、シート搬送方向に例えば２箇所に設けられており、上流側に設けられるストッパーはシートの先端が突き当たってシートを規制する規制位置と退避位置との間を移動するように構成されている。つまり、上流側ストッパーが退避位置にあるとき、原稿は下流のストッパーで先端が突き当たって整合され、下流のストッパー位置で集積される。また、上流側ストッパーが規制位置にあるときには、下流側ストッパーの位置に対して上流側にオフセットされた上流側ストッパーの位置で原稿が集積される。このストッパーを移動させるアクチュエータとしては、キープソレノイドを使用し、永久磁石によってプランジャを吸引状態とすることでストッパーを整合位置に保持することが知られている。

特開２００８−１２０５４７号公報

しかしながら、キープソレノイドは、無通電で、永久磁石の磁力のみでプランジャを保持して規制部材（ストッパー）を規制位置に保持しているために、永久磁石によるプランジャの保持力よりも大きい力が加わるとプランジャが吸引位置から外れ、ストッパーの位置が変動してしまうことがある。

上述のシート積載装置にあっては、坪量（運動エネルギー）の大きいシートがストッパーに突き当たる際には、その衝撃によりプランジャが吸引位置から外れてしまうのでシートを所定の位置に規制することができないこととなる。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、外力が加わるときにはキープソレノイドの保持力を増大させ、規制部材を移動させたときの所定位置に安定して保持することができる駆動装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る駆動装置は、移動する被搬送体を規制部材の当接面に突き当てることにより当該被搬送体をトレイ上の所定の１又は複数の規制位置に停止させる駆動装置であって、電磁コイル及び永久磁石を有し、前記電磁コイルに一定時間だけ通電することによりプランジャを第１の位置から第２の位置に移動させ、前記電磁コイルへの通電を遮断しても前記プランジャを前記永久磁石により前記第２の位置に保持する自己保持型ソレノイドと、前記ソレノイドへの通電及び通電遮断を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ソレノイドに通電することにより前記プランジャを前記第１の位置から前記第２の位置に移動させた後に当該通電を遮断し、前記通電の遮断後に、前記被搬送体が前記規制部材に突き当たる前に再び前記ソレノイドに一定時間だけ通電することにより、前記被搬送体の前記当接面への当接力に抗して前記プランジャを前記第２の位置に維持することを特徴としている。

これにより、被搬送体が前記規制部材に突き当たったときの衝撃によって、プランジャの位置が前記第２の位置から外れて、前記規制部材が前記規制位置から退避することが防止される。

また、本発明によるシート搬送装置は、シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段で搬送されるシートの先端が突き当たり、所定の位置でシートの先端を規制するストッパー部材と、前記ストッパー部材をシートの先端を規制する規制位置と該規制位置から退避した退避位置に移動させる駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備えたシート搬送装置において、前記駆動手段は、前記ストッパー部材を前記規制位置に移動させるプランジャを通電によって吸引し、永久磁石にて吸着保持する自己保持型ソレノイドを有し、前記制御手段は、前記自己保持型ソレノイドに一定時間通電して前記プランジャを吸引させ、前記永久磁石に吸着させた後に通電を遮断すると共に、前記ストッパー部材にシートの先端が突き当たる前に前記自己保持型ソレノイドに通電し、シートの先端が突き当たった後に通電を遮断することを特徴とする。

これにより、前記ストッパー部材にシートの先端が突き当たったときの衝撃によって、プランジャの吸引されている位置から変動することで、前記ストッパー部材が前記規制位置から退避することが防止される。

ここで、前記ストッパー部材のシート搬送方向の上流に搬送されるシートの先端を検出する検出手段を設け、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき、シートの先端が前記ストッパー部材の上流側の所定位置を到達したことを認識して通電を開始する。前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき、シートの先端が前記ストッパー部材に突き当たったことを認識して通電を遮断する。これにより制御手段は、１パルス分の動作電流を前記自己保持型ソレノイドに供給する。この場合、前記制御手段は、通電の開始した時点から一定時間後に通電を遮断してもよい。

さらに、本発明によるシート集積装置は、シートを集積する集積手段と、この集積手段にシートを排出する搬送手段と、前記搬送手段で排出されるシートの先端が突き当たって、シートを前記集積手段の所定位置に積載するストッパー部材と、前記ストッパー部材を、シートの先端が突き当たることで規制する規制位置と該規制位置から退避した退避位置に移動させる駆動手段と、前記駆動装置の駆動を制御する制御手段と、を備えたシート集積装置において、前記駆動手段は、前記ストッパー部材を前記規制位置に移動させるプランジャを、通電によって吸引し、永久磁石にて吸着保持する自己保持型ソレノイドを有し、前記制御手段は、前記自己保持型ソレノイドに一定時間通電して前記プランジャを吸引させ、前記永久磁石に吸着させた後に通電を遮断すると共に、前記ストッパー部材にシートの先端が突き当たる前に前記自己保持型ソレノイドに通電し、シートの先端が突き当たった後に通電を遮断することを特徴としている。

これにより、ストッパー部材がシートの先端との衝突によって、その位置が変動することが防止される。このとき、前記ストッパー部材のシート搬送方向の上流に前記搬送手段にて搬送されるシートの先端を検出する検出手段を設け、前記制御手段は、前記検出手段がシートの先端を検出した検出結果に基づき通電の開始と遮断の時期を制御するとよい。

本発明の駆動装置によれば、自己保持型ソレノイドの永久磁石の吸着力によって保持される規制部材に強い衝撃が加えられても、ソレノイドは所定位置に規制部材を確実に保持できるため大型のソレノイドを用いる必要がなく、コストの上昇や消費電力の増大を抑えることができる。

そして、このような駆動装置（手段）をシート搬送装置やシート集積装置のストッパーに適用すれば、シートが突き当たる衝撃でストッパーが移動することが防止されて確実に所定位置に保持できるので、シートの搬送ジャムの低減、確実なシートの整合が図れる。

画像形成システムの全体構成を概略的に示す。 第１集積部の要部の構成を示す側面図を示す。 第１集積部の要部の構成を示す平面図を示す。 自己保持型ソレノイド（キープソレノイド）の構成を説明する平面図を示す。 自己保持型ソレノイドの動作の説明図を示す。 シート集積装置Ｂの制御構成を説明するブロック図を示す。 制御部によるオフセット制御動作を説明するフローチャートを示す。 制御部による第２ストッパー部材を保持するための制御動作を説明するフローチャートを示す。 制御部による第２ストッパー部材の保持するためのタイミング動作を説明するタイミングチャートを示す。

以下、本発明に係わる駆動装置（手段）をシート集積装置に適用した場合の実施の態様について、図面を参照しながら説明する。

図１は、シート集積装置を備えた画像形成システムの全体構成を概略的に示す。同図で示すように、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とから成り、シート集積装置Ｂは、画像形成装置Ａの排紙口に連結されて、画像形成装置Ａから排出されるシートを集積するように構成されている。

［画像形成装置］
画像形成装置Ａについて説明すると、画像形成装置Ａは印刷装置１と原稿読取装置２と原稿送り装置３とに大別される。

印刷装置１は、装置ハウジング９内に着脱自在で給紙カセット６０ａ及び６０ｂを備えて、選択される一方の給紙カセット６０ａ、６０ｂから取り出して、取り出したシートに原稿読取装置２から送られてくる画像データを印刷し、排紙ローラ対６３によってシート集積装置Ｂに排出する。本例での画像形成装置１は静電印刷を行うもので、感光ドラム５１に静電潜像を形成するビーム投光器５２と、静電潜像にトナーインクを付着する現像器５３と、転写チャージャ５４とを備えて、何れかの給紙カセット６０ａ、６０ｂから取り出されてレジストローラ６１にて搬送されてくるシートに、感光ドラム５１に形成した画像インクを転写チャージャ５４で転写し、その下流側には配置される定着ローラ６２によってシート上の画像を加熱定着して、シート集積装置Ｂへと送り出す構成となっている。

原稿読取装置２は、それぞれガラスなどの透明素材で形成される第１プラテン５５と第２プラテン５６とを装置ハウジング９の天部に水平方向に並設している。第１プラテン５５は、手置きでセットされる原稿の読み取りに用いられるため、使用可能な原稿の最大寸法サイズに形成されている。そして、第２プラテン５６は所定速度で移動する原稿の読み取りに用いられるため、走行させても読み取り可能な原稿の最大幅サイズに形成されている。

装置ハウジング９の内部には、図示しないがキャリッジモータによって駆動されて、ガイドシャフトにガイドされながら第１プラテン５５の下方を副走査方向（水平方向）に往復移動する読取キャリッジ５７が配置されている。読取キャリッジ５７は、往動時に第１プラテン５５にセットされている原稿を読み取る。そして、読取キャリッジ５７が読み取った原稿の画像データは、デジタル処理された後にデータ処理部５８に送られて、ビーム投光器５２に画像信号で送信される。

原稿送り装置３は、給紙トレイ７にセットされた原稿をシート搬送機構８によって第２プラテン５６を通過させて、排出ローラ対６４から排出する。したがって、給紙トレイ７に原稿がセットされた場合には、読取キャリッジ５７は第２プラテン５６の位置に待機して、通過する原稿を読み取ることになる。

［シート集積装置］
シート集積装置Ｂは、画像形成装置Ａで印刷されて排出されてくるシートを集積する。そして、シート集積装置Ｂは、大容量の例えば最大３千枚のシートを集積する第１集積部５（集積手段）と、少数枚の例えば最大１００枚前後のシートを集積して、外部から操作者によってシートを直接取り出すことができる第２集積部６とから構成される。このようなシート集積装置Ｂにおいて、第１集積部５は、本発明に係わる駆動装置によってシートの集積を行っており、以下、第１集積部５について詳述する。

図２は、第１集積部（以下、単に「集積部」という）５の側面図を示し、図３は、その平面図を示している。集積部５は、昇降トレイ１４でシートを集積するが、昇降トレイ１４は、昇降板１５に駆動されて上下にスライド移動する。昇降板１５は、装置の壁面１６に形成されるスライド溝に嵌合して上下動する。尚、取り付けられたワイヤーが昇降モータＭ３に連結された巻取部材の正回転で巻き取られることで上方に移動し、巻取部材の逆回転でワイヤーが弛緩することで自重により下方に移動する構成となっている。

集積部５は、画像形成装置Ａの排紙ローラ対６３に対向して、排出モータＭ２によって駆動される入口ローラ対１０を備えて、画像形成装置Ａから繰り出されるシートを排出ベルト１１へと送出する。

ベルトモータＭ１によって駆動される一対の回転体１２に張架される排出ベルト１１は、シートの搬送方向と平行に３通り配設されており、各排出ベルト１１には、その無限軌道において互いに左右相反する方向に移動する関係で２つのグリッパー１３が設けられている。このグリッパー１３は、一端は排出ベルト１１に固着されているが他端は移動自在となっている。したがって、回転体１２が図２で時計方向に回転して、グリッパー１３が入口ローラ対１０と対向する位置に到達したとき、入口ローラ対１０から送出されるシートは、グリッパー１３の自由側の端部と排出ベルト１１の外周面とで把持されて、集積部５の先端側に向けて引き出される。

各排出ベルト１１どうしの走行方向の間には、送られてくる被搬送体としてのシートを集積部５に導入するために所定の規制位置に停止させる規制部材である第１ストッパー部材２０と第２ストッパー部材２１とを配置している。第１ストッパー部材２０及び第２ストッパー部材２１は、排出ベルト１１とグリッパー１３とで把持されて送られてくるシートの先端が突き当たることでこの把持を解除して、シートを規制して集積部５へ落下導入させる。排出ベルト１１の上下走行軌道の間には、両端が装置の側板に装架されて装置の強度を高めるための平板によるステー３０を配設しており、第１ストッパー部材２０及び第２ストッパー部材２１はステー３０上に支持されている。つまり、ここでは入口ローラ１０、排出ベルト１１及びグリッパー１３からなる搬送手段でシートを第１ストッパー部材２０または第２ストッパー２１の位置まで搬送し、集積部５に集積する。

そして、第１ストッパー部材２０と第２ストッパー部材２１とは、把持によって搬送されるシートの進行方向で間隔を設けて配置することで、第１ストッパー部材２０に突き当たって集積部５に落下して集積されるシートと、第２ストッパー部材２１に当接して集積部５に落下して集積されるシートとは、第１集積位置Ｐ１と第２集積位置Ｐ２とで間隔ｄを置いてオフセットさせた状態で集積することができ、シートを部毎に区分けたジョグ収納が可能となる。

このように、送られてくるシートを第１ストッパー部材２０と第２ストッパー部材２１との何れかに切り換えて突き当てるようにするには、第１ストッパー部材２０は固定なのに対して、第２ストッパー部材２１はシートの進行経路に対して出入りが可能な揺動自在な構成となっている。

第１ストッパー部材２０及び第２ストッパー部材２１の構成を説明する。第１ストッパー部材２０は、一端が固定軸２４に支持されて他端がシートの移送方向に延出しているアーム部２０ａと、移送されるシートの先端部が突き当たる当接部２０ｂとから成る。固定軸２４は、ステー３０の上面に固定して据え付けられる第１軸受３５によって支持されるため、第１ストッパー部材２０はステー３０に固設されることになる。そして、図３で示すように、ステー３０は、各排出ベルト１１の間には切欠６６が形成されており、当接部２０ｂを切欠６６からシートの搬送経路に突出させて配置することで、第１ストッパー部材２０は、当接部２０ｂでシートが突き当たることで規制することができる。このとき、当接部２０ｂでシートが突き当たる当接面には、例えば、スポンジやゴム等の緩衝部材が貼り付けてある。但し、この場合の緩衝部材としては、高摩擦の材料を用いるとシートを集積部５に落下させるときの妨げとなるために好ましくない。

揺動側の第２ストッパー部材２１は、第１ストッパー部材２０のアーム部２０ａと同様に、シートの移送方向に延出しているアーム部２１ａと、移送されるシートの先端部が突き当たる当接部２１ｂとから成る。尚、当接部２１ｂのシートとの当接面にも、当接部２０ｂと同様の緩衝部材が貼り付けられている。そして、第２ストッパー部材２１の場合には、アーム部２１ａの一端を固定で支持している軸２５（回動軸）は、ステー３０の上面に固定して据え付けられる第２軸受３６に回動自在に支持されている。よって、第２ストッパー部材２１は、回動軸２５の回動によって揺動することで、当接部２１ｂはシートの搬送経路に出入りする。

回動軸２５を駆動する駆動手段としてのキープソレノイドＳＯＬは、ステー３０の上面に据え付けられて、プランジャ５０は連結ピン２６を介して回動軸２５の表面から突出形成される突片６５に連結されている。引っ張りバネ２３は、回動軸２５の表面に形成されている取付片２５ａとステー３０の上面に固設されている突出片３１との間に架け渡されて、プランジャ５０をキープソレノイドＳＯＬによる吸引方向とは反対の方向に付勢している。

このような第２ストッパー部材２１において、図２及び図３では、プランジャ５０はキープソレノイドＳＯＬのケース内へ吸引されている状態の第１の位置にあり、このとき当接部２１ｂは引っ張りバネ２３の付勢に抗してシートの搬送経路に進出している。したがって、排出ベルト１１とグリッパー１３とで把持されて搬送されてくるシートは、当接部２１ｂに突き当たると移動が停止されて、排出ベルト１１とグリッパー１３とによる把持から解除され集積部５へ導入されることになる。

そして、キープソレノイドＳＯＬへの逆方向への通電によりプランジャ５０が図２で右方向に移動して第２の位置にくると、回動軸２５は時計方向に回動して、当接部２１ｂはシートの搬送経路から退避するため、シートは第２ストッパー部材２１に突き当たらずそのまま搬送されて、第１ストッパー部材２０の当接部２１ａに突き当たる。これによりシートの搬送が停止し、排出ベルト１１とグリッパー１３とによる把持から解除されて集積部５へ導入される。このとき、当接部２１ｂがシートの搬送経路から退避している状態は、引っ張りバネ２３の付勢力によって保持される。

ここで、キープソレノイドＳＯＬは、電磁コイルへの瞬時の通電でプランジャ５０を移動させ、移動後は永久磁石により吸着保持させることで、この間の通電を不要とする自己保持型ソレノイドである。図４は、キープソレノイドＳＯＬの構造を概略図で示しており、ケース７０内に、永久磁石７１と、電磁コイル７２と、固定鉄心７３と、プランジャ５０とを含んで構成される。電磁７２は切換スイッチ７５を介して電源７４とに接続されて動作電流が供給される。切換スイッチ７５は２極双投形スイッチで、通常は図示のごとく電磁７２には通電していないが、ｃ接点をａ接点又はｂ接点に接続することで極性を変えて電磁コイル７２に通電する。

図５を用いてキープソレノイドの動作を説明する。図５（ａ）は、プランジャ５０の吸引時の動作を示しており、切換スイッチ７５のｃ接点をａ接点に接続することで、電磁コイル７２は通電されて永久磁石７１の起磁力と同方向に電磁力を誘起する。これにより、プランジャ５０は、永久磁石７１の起磁力と電磁コイル７２の起磁力とによって吸引されて、第２ストッパー部材２１は、当接部２１ｂをシートの搬送経路に進出させた規制位置となる。そして、プランジャ５０の吸引後は、切換スイッチ７５のｃ接点をａ接点及びｂ接点の何れにも接続しない状態に切り替えて電磁コイル７２への通電を遮断するが、このときは、図５（ｂ）に示すように、プランジャ５０を吸引した状態は永久磁石７１の起磁力によって維持される。したがって、この状態で排出ベルト１１とグリッパー１３とで把持されて搬送されてくるシートは当接部２１ｂの当接面に突き当たり、壁面１６に規制された状態で集積部５に集積される。

一方、切換スイッチ７５のｃ接点をｂ接点に接続することで、極性を変えて電磁コイル７２に通電すると、図５（ｃ）に示すように、電磁コイル７２の電磁力は永久磁石７１の起磁力を打ち消す方向に誘起されるため、プランジャ５０の吸引力は解除される。このため、プランジャ５０は、引っ張りバネ２３の付勢力により吸引とは逆の突出方向に移動し、第２ストッパー部材２１は、当接部２１ｂをシートの搬送経路から退避させた状態で通電遮断後も引っ張りバネ２３の付勢力で維持される。したがって、この状態で排出ベルト１１とグリッパー１３とで把持されて搬送されてくるシートは当接部２０ｂと当接面に突き当たり、壁面１６から間隔ｄを置いた状態で集積部５に集積される。

第２ストッパー部材２１のこのような移動制御は、そのとき集積が行われているシートの位置を確認し、集積されている位置がシート排出方向の下流側の第１位置Ｐ１であれば、キープソレノイドＳＯＬに１パルス分の動作電流を供給して、第２ストッパー部材２１を退避位置から規制位置に移動させる。これによって、排出されるシートの先端が第２ストッパー部材２１に突き当たって昇降トレイ上の第２位置Ｐ２に積載されるようになる。

一方、集積されている位置が第１位置よりも上流側の第２位置Ｐ２であれば、キープソレノイドに１パルス分の復帰電流を供給して第２ストッパー部材２１を規制位置から復帰位置に移動させる。これによって、排出されるシートの先端が第１ストッパー部材に突き当たって昇降トレイ上の第１位置Ｐ１に再び積載されるようになる。

ここで、第２ストッパー部材２１が当接部２１ｂをシートの搬送経路に進出させている状態は、プランジャ５０がキープソレノイドＳＯＬの永久磁石７１によって、引っ張りバネ２３の引っ張り力に抗してキープソレノイドＳＯＬのケース７０内に吸引されることで保持されている。しかしながら、シートの剛性が強かったり又はサイズが大きく重さのあるシートの場合には、当接部２１ｂは、シートが突き当たったときの衝撃力が大きく、引っ張りバネ２３の引っ張り力と相俟って、プランジャ５０の吸引状態を永久磁石７１の起磁力では保持できなくなると、当接部２１ｂがシートの搬送経路から退避する誤動作が起きる。

そこで、プランジャ５０の吸引状態を確実に保持するために、プランジャ５０に負荷が掛るタイミング、すなわち、シートが当接部２１ｂに突き当たるタイミングで切換スイッチ７５のｃ接点をａ接点に一定期間接続することで、電磁コイル７２に１パルス分の動作電流を通電している。こうすることで、図５（ｄ）に示すように、シートが突き当たってプランジャ５０に矢印方向への負荷が掛るときには、電磁コイル７２の電磁力と永久磁石７１の起磁力とが同方向に働くため、プランジャ５０は突出することなく吸引状態に保持され、シートが突き当たることで当接部２１ｂがシートの搬送経路から退避することが確実に防止できる。

そして、シート集積装置Ｂは、シートを第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２にオフセットして集積していき、昇降板１５が下死点まで降下して、集積部５内のシートが満杯となるまで実行する。そして、満杯となると、画像形成装置Ａに満杯情報を送信して、シートの排出を停止するように指示する。

上記したように、キープソレノイドＳＯＬを用いて、動作電流を供給してプランジャ５０を駆動した後は通電を遮断し、以後、シートが当接部２１ｂに到達するタイミングで１パルス分の動作電流を供給する通電制御を行うことで、シートを確実にオフセットさせた状態で集積することができると共にシート集積装置Ｂの省電力化が図れる。

［制御構成］
次に、キープソレノイドＳＯＬに対する通電制御について説明する。通電制御を行なう制御構成の例を、図６のブロック図を用いて説明する。制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むワンチップマイコンである。制御部１００は、画像形成装置Ａからの指令や情報、センサの検出結果に応じて、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、シート集積装置Ｂの各部を制御してシートの搬送及び集積を行う。上記ＲＡＭのワーキングエリアには、シート枚数カウンタＣ、フラグレジスタＦ、タイマーレジスタＴ１及びＴ２の各レジスタが設定されている。

制御手段を構成する制御基板１０１には、制御部１００としてのワンチップマイコン、ベルトモータ駆動回路１０２、排出モータ駆動回路１０３、昇降モータ駆動回路１０４、及びストッパーソレノイド駆動回路１０５が実装されている。ここで、ベルトモータ駆動回路１０２は、排出ベルト１１の駆動源であるベルトモータＭ１を駆動する。排出モータ駆動回路１０３は、入口ローラ対１０の駆動源である排出モータＭ２を駆動する。昇降モータ駆動回路１０４は、昇降トレイ１４を昇降させる駆動原である昇降モータＭ３を駆動する。ストッパーソレノイド駆動回路１０５は、切換スイッチ７５の切り換えを行ってキープソレノイドＳＯＬの通電を制御する。

入口センサＳ１は、画像形成装置Ａで印刷されて搬送されてくるシートの先端を検知するもので、シートとの接触で変位する検出レバーと、この検出レバーの変位を検知して制御部１００にシート検知信号を出力する透過型センサとからなる、いわゆるレバー式センサである。この種のセンサには、例えば、シートの先端を検出する反射式センサや検出レバーを介さずにシートを直接検出する透過型センサなど種々のセンサを用いることができる。

［動作説明］
次に、制御部１００によるシート集積装置Ｂの制御について、特に、本発明と直接関係しているオフセット制御と第２ストッパー部材２１の保持制御をフローチャートに基づいて説明する。

図７は、オフセット制御のフローチャートである。前述したように、オフセットとは、印刷されて画像形成装置Ａから送られてくるシートを所定分量ずつ異なる集積位置に集積するものあり、画像形成装置Ａからの指令に基づいてオフセット制御を行う。

制御部１００は、ステップＳＴ１で画像形成装置Ａからオフセット情報（モード）が送られてきているかを判定し、オフセット情報を取得している場合は、排出枚数のカウントを開始するためにステップＳＴ２の処理に進む。

ステップＳＴ２では入口センサＳ１からの検知信号の入力を待機して、検知信号が入力されると、ステップＳＴ３の処理でシート枚数カウンタＣのカウント値に「１」を加算する。そして、ステップＳＴ４の処理ではシート枚数カウンタＣのカウント値が所定枚数に到達したかを判定する。例えば、シートを５０部ずつオフセットで集積する場合には、図示しないが画像形成装置Ａの入力部に利用者が「５０」の数値を設定し、この数値は画像形成装置Ａから制御部１００にも送られて、制御部１００は、カウント値が「５０」に到達したことを判別すると、ステップＳＴ５の処理となる。

制御部１００は、ステップＳＴ５の処理では、シート枚数カウンタＣをリセットし、第２ストッパー部材２１の移動制御を実行する。第２ストッパー部材２１の移動制御におけるステップＳＴ６の処理においては、集積位置が第１集積位置Ｐ１であるかをフラグレジスタＦでのフラグの状態から判別する。制御部１００は、キープソレノイドＳＯＬに動作電流を供給し、当接部２１ｂを規制位置に移動させたときには、フラグレジスタＦに「１」を書き込むことでフラグをセットし、そして、復帰電流を供給して第２ストッパー部材２１を退避位置に移動させたときには、フラグレジスタＦの内容を「０」とすることでフラグをリセットしている。

制御部１００は、フラグレジスタＦにフラグが立っていないと、集積位置は第１集積位置Ｐ１であると判断し、ステップＳＴ７の処理となる。すなわち、第１集積位置Ｐ１で集積するシート枚数が５０枚に達したために、次に第２集積位置Ｐ２でシートを集積するために、第２ストパー部材２１の当接部２１ｂがシートの搬送経路から退避している状態からシートの搬送経路に進出させる制御を行うことになる。

よって、ステップＳＴ７の処理では、制御部１００は、キープソレノイドＳＯＬにおける切換スイッチ７５のｃ接点をａ接点に一定期間接続する制御を行うことで、１パルス分の動作電流を電磁コイル７２に供給しプランジャ５０を吸引方向に移動させる。

一方、ステップＳＴ６の処理において、フラグレジスタＦにフラグが立っていることを判別したときはステップＳＴ８の処理となり、集積位置を第２集積位置Ｐ２から第１集積位置Ｐ１へと変更するために、キープソレノイドＳＯＬを復帰動作させる。この場合、制御部１００は、キープソレノイドＳＯＬにおける切換スイッチ７５のｃ接点をｂ接点に一定期間接続する制御を行うことで、１パルス分の復帰電流を電磁コイル７２に供給して、ステップＳＴ９の処理となる。

そして、ステップＳＴ７又はステップＳＴ８で集積位置を変更する制御を行ってステップＳＴ９の処理となると、制御部１００は、集積部５が満杯であるかを判別して、満杯のときはオフセット制御を終了し、満杯でないときはステップＳＴ２の処理に戻る。図示しないが、集積部５でのシートの集積状態はレベルセンサで検知したり、或いは入口センサＳ１からの検知信号をカウントすることで検出する。そして、制御部１００は満杯を検知すると、画像形成装置Ａに満杯情報を送信して、画像形成装置Ａからのシートの排出を停止するように指示する。

また、ステップＳＴ４の処理で、シート枚数カウンタＣのカウント値が所定枚数に到達していないときは、以降も同じ集積位置で集積を行うために、第２ストッパー部材２１の移動制御を行なわずに、直接ステップＳＴ９の処理となる。

このようにして、画像形成装置Ａからオフセットモードが指示されて、シートが継続して送られてくる間は、所定枚数のシートが送られてくるたびに、当接部２１ｂが、シートの搬送経路に進出させる制御（ステップＳＴ７）又はシートの搬送経路から退避させる制御（ステップＳＴ８）を交互に行うことで、シートをオフセットさせた集積が可能となる。

図８は、第２ストッパー部材２１の保持制御のフローチャートを示し、図９は、矢印Ｐで示す方向に進むタイミングチャートを示している。

制御部１００は、入口センサＳ１がシートの先端を検出して検知信号ｓ（図９）をｐ１時点で出力すると、タイマーレジスタＴ１によるクロックのカウント動作を開始させて、第１タイマーをスタートする。第１タイマーには、シートが入口センサＳ１の位置から第２ストッパー部材２１の直前の所定位置に至る距離を移動するのに要する時間に相当する第１のタイマー値ｔ１（図９）が予め設定されており、制御部１００は、ステップＳＴ１２でタイマーレジスタＴ１のカウント値が第１のタイマー値ｔ１に達したことを判別すると、ステップＳＴ１３の処理となってキープソレノドＳＯＬに動作電流を供給する。

そして、制御部１００は、ステップＳ１４において、タイマーレジスタＴ２によるクロックのカウント動作を開始させて、第２タイマーをスタートする。第２タイマーには、第２ストッパー部材２１の直前の所定位置、すなわち、第１のタイマー値ｔ１がタイムアップした時点での位置から始まり、シートが当接部２１ｂに突き当たるまでの距離に一定の距離を加えた距離を移動するのに要する時間に相当する第２のタイマー値ｔ２が予め設定されており、制御部１００は、ステップＳ１５でタイマーレジスタＴ２のカウント値が第２のタイマー値ｔ２に達したことを判別すると、ステップＳＴ１６の処理となってキープソレノドＳＯＬへの動作電流の供給を遮断する。

これにより、キープソレノイドＳＯＬには１パルス分（一定時間）の動作電流が供給されて、プランジャ５０には永久磁石７１の吸着力に加えて作動電流による吸引力が作用するため、第２ストッパー部材２１の保持力が補強される。すなわち、シートの先端が当接部２１ｂに突き当たる直前でキープソレノドＳＯＬに動作電流を流すことで、当接部２１ｂにシートが突き当たったときの衝撃による負荷によって、キープソレノドＳＯＬによるプランジャ５０の吸引状態が解除されるのが防止される。

この場合、キープソレノイドＳＯＬの通電が遮断されても電磁コイル７２には残留磁気があるために、供給される１パルスの動作電流を供給する期間ｔ２は極めて短時間、例えば１００ｍｓ程度でよい。しかし、動作電流を供給するタイミングは、シートが当接部２１ｂと突き当たるタイミングと同時であると、通電後に電磁力を発生するタイミングには遅れがあることを考慮し、当接部２１ｂと突き当たる直前に供給できるようなタイマー値ｔ１に設定する必要がある。また、タイマーに依らず第２ストッパー部材２１の直前の所定位置にシート検知センサを設けて、このセンサの検知信号により動作電流の供給を開始してもよい。さらに、第２ストッパー部材２１と同一な位置にシート検知センサを設け、シートの先端が第２ストッパー部材２１の位置に到達したこと、すなわちシートの先端が第２ストッパー部材２１に突き当たったことを検出して作動電流を遮断するようにしてもよい。

このように、シートが当接部２１ｂに突き当たる瞬間だけキープソレノイドＳＯＬに動作電流を供給するために、高速で排出されるシート、または坪量が大きいシート（サイズの大きいシート、厚いシート）であっても、確実に当接部２１ｂと壁面１６とに規制された状態で集積部５に集積されていく。そして、動作電流は、図９で示すように第２のタイマー値ｔ２のパルス分だけ供給するために、消費電流を極力抑えることができる。したがって、キープソレノイドＳＯＬを用いることで、プランジャ５０を吸引状態に維持するために通電を継続する必要がなく、しかも、プランジャ５０に外力が掛るときだけ１パルス分の動作電流を供給するために、通常のソレノイドを使用した場合と比べて大幅な消費電流の削減が図れる。

また、キープソレノイドＳＯＬに一定時間の動作電流を供給することで第２ストッパー部材２１の保持力を補強する制御は、画像形成システムがシートを高速排出するときや坪量の大きいシートを取り扱うときだけ行うようにしてもよい。この場合、画像形成装置Ａの入力部には操作者から高速排出モードであることや、シートサイズ等の指定で坪量の大きいシートであることが入力されたときに、第２ストッパー部材２１の保持力を補強する制御を行なう。

（他の実施の形態）
本発明に係る駆動装置は、上述した実施の形態のシート集積装置Ｂにおける入口ローラ１０、排出ベルト１１、グリッパー１３、第１ストッパー部材２０、第２ストッパー２１を含むシート搬送装置として機能する部分に適用される以外にも、シートを適宜規制することにも適用される。ここでは原稿送り装置３におけるシート搬送機構８に適用する場合を説明する。

シート搬送機構８（シート搬送手段）の給紙口には、給紙トレイ７の上に載置されるシートや原稿の先端を規制するストッパーが設けられている。このストッパーは、給紙トレイ７上にシートが載置される際には、給紙口を塞ぐ規制位置に移動してシートが突き当たることでシートの侵入を防ぐと共に、シートを給紙トレイ７上の所定位置に位置決めしている。そして、ストッパーは、シートをシート搬送機構８内の搬送経路に繰り出す際に、規制位置から退避してシートが通過できるように構成されている。

このようなシート搬送機構８のストッパーの駆動源としてキープソレノイドを使用し、ストッパーの上流側に設けられているセンサが給紙トレイ７上に載置されるシートの先端をセンサによって検出したとき、キープソレノイドに通電しプランジャを吸引してストッパーを規制位置に移動させ、その後、シートの先端がストッパーに突き当たって整合及び位置決めが行われた後に、キープソレノイドへの通電を遮断することで、消費電力を抑えることができる。尚、ストッパーの上流側に設けられているセンサは、給紙トレイ７上にシートがあるか否かを検出するためのエンプティセンサとして用いられているセンサである。

上述の実施の形態によれば、第２ストッパー部材２１を規制位置に移動させるプランジャ５０とプランシャ５０を吸引した位置で吸着保持する永久磁石７３とを有する自己保持型ソレノイドＳＯＬを用いて、この自己保持型ソレノイドＳＯＬに一定時間通電してプランジャを吸引させ、永久磁石に吸着させた後に通電を断つ第１の通電制御（第２ストッパー部材２１の移動制御）と、第２ストッパー部材にシートの先端が当接する手前の位置に到達した時点で自己保持型ソレノイドに通電し、シートの先端が当接した後に通電を断つ第２の通電制御（第２ストッパー部材２１の保持制御）を実行できるようにしたので、シートが第２ストッパー２１に突き当たるときには、永久磁石の吸着力にプランジャの吸引力が加わり、より強い保持力でされる第２ストッパー２１に強い衝撃が加えられても、第２ストッパー２１を所定位置に確実に保持できる。

５ 第１集積部（集積手段）
８ シート搬送機構（シート搬送装置）
２１ 第２ストッパー部材（ストッパー部材）
５０ プランジャ
７２ 電磁コイル
７３ 永久磁石
１０１ 制御手段
ＳＯＬ 自己保持型ソレノイド

Claims (7)

1. 移動する被搬送体を規制部材の当接面に突き当てることにより当該被搬送体をトレイ上の所定の１又は複数の規制位置に停止させる駆動装置であって、
   電磁コイル及び永久磁石を有し、前記電磁コイルに一定時間だけ通電することによりプランジャを第１の位置から第２の位置に移動させ、前記電磁コイルへの通電を遮断しても前記プランジャを前記永久磁石により前記第２の位置に保持する自己保持型ソレノイドと、
   前記ソレノイドへの通電及び通電遮断を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記ソレノイドに通電することにより前記プランジャを前記第１の位置から前記第２の位置に移動させた後に当該通電を遮断し、
   前記通電の遮断後に、前記被搬送体が前記規制部材に突き当たる前に再び前記ソレノイドに一定時間だけ通電することにより、前記被搬送体の前記当接面への当接力に抗して前記プランジャを前記第２の位置に維持することを特徴とする駆動装置。
2. シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段で搬送されるシートの先端が突き当たり、所定の位置でシートの先端を規制するストッパー部材と、前記ストッパー部材をシートの先端を規制する規制位置と該規制位置から退避した退避位置に移動させる駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備えたシート搬送装置において、
   前記駆動手段は、前記ストッパー部材を前記規制位置に移動させるプランジャを通電によって吸引し、永久磁石にて吸着保持する自己保持型ソレノイドを有し、
   前記制御手段は、前記自己保持型ソレノイドに一定時間通電して前記プランジャを吸引させ、前記永久磁石に吸着させた後に通電を遮断すると共に、前記ストッパー部材にシートの先端が突き当たる前に前記自己保持型ソレノイドに通電し、シートの先端が突き当たった後に通電を遮断することを特徴とするシート搬送装置。
3. 前記ストッパー部材のシート搬送方向の上流に搬送されるシートの先端を検出する検出手段を設け、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき、シートの先端が前記ストッパー部材の上流側の所定位置を到達したことを認識して通電を開始することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づき、シートの先端が前記ストッパー部材に突き当たったことを認識して通電を遮断することを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
5. 前記制御手段は、通電の開始した時点から一定時間後に通電を遮断することを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
6. シートを集積する集積手段と、この集積手段にシートを排出する搬送手段と、前記搬送手段で排出されるシートの先端が突き当たって、シートを前記集積手段の所定位置に積載するストッパー部材と、前記ストッパー部材を、シートの先端が突き当たることで規制する規制位置と該規制位置から退避した退避位置に移動させる駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備えたシート集積装置において、
   前記駆動手段は、前記ストッパー部材を前記規制位置に移動させるプランジャを、通電によって吸引し、永久磁石にて吸着保持する自己保持型ソレノイドを有し、
   前記制御手段は、前記自己保持型ソレノイドに一定時間通電して前記プランジャを吸引させ、前記永久磁石に吸着させた後に通電を遮断すると共に、前記ストッパー部材にシートの先端が突き当たる前に前記自己保持型ソレノイドに通電し、シートの先端が突き当たった後に通電を遮断することを特徴とするシート集積装置。
7. 前記ストッパー部材のシート搬送方向の上流に前記搬送手段にて搬送されるシートの先端を検出する検出手段を設け、
   前記制御手段は、前記検出手段がシートの先端を検出した検出結果に基づき通電の開始と遮断の時期を制御することを特徴とする請求項６に記載シート集積装置。

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