(57)【要約】【課題】ベルトを介した駆動によりトレイを上下動させるスタッカーで、発生する歯とびを検知し、検知した結果に基づき歯とびした異常状態から正常状態、トレイを水平な状態へと回復させること。【解決手段】タイミングベルト駆動装置は、駆動側のタイミングプーリ、従動側の２つのタイミングプーリ、タイミングプーリ間に掛け渡されたタイミングベルト、駆動側のタイミングプーリを駆動する駆動手段およびタイミングプーリから駆動力を伝達されて移動する被駆動部材を備え、ベルトが歯とびしたことを検出する歯とび検出装置と、歯とび検出装置によって歯とびが検出された場合に、歯とびを修正する歯とび修正手段とを備える。【選択図】図１
2011042463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側のタイミングプーリ、従動側の少なくとも２つのタイミングプーリ、これらのタイミングプーリ間に掛け渡されたタイミングベルト、及び前記駆動側のタイミングプーリを駆動する駆動手段を備えた駆動機構と、
前記タイミングプーリから駆動力を伝達されて移動する被駆動部材と、を備えたタイミングベルト駆動装置であって、
前記タイミングベルト駆動装置のベルトが歯とびしたことを検出する歯とび検出装置と、
前記歯とび検出装置によって歯とびが検出された場合に、歯とびを修正する歯とび修正手段と、
を備えたことを特徴とするタイミングベルト駆動装置。
【請求項２】
前記歯とびの検出をモータの回転速度の変動で行い、回転速度の検出をエンコーダ出力により行うことを特徴とする請求項１記載のタイミングベルト駆動装置。
【請求項３】
前記歯とびの検出を左右の支持部材の高さ情報により行うことを特徴とする請求項１記載のタイミングベルト駆動装置。
【請求項４】
前記歯とびの検出を請求項２記載のモータ回転速度変動と、請求項３記載の指示部材高さ情報の結果を合わせて行うことを特徴とする請求項１記載のタイミングベルト駆動装置。
【請求項５】
前記歯とびの検出後、前記歯とび修正手段の動作前に、操作部の表示でユーザーへ通知し、ユーザーによる操作部のボタン押下により前記歯とび修正手段の動作を開始することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のタイミングベルト駆動装置を備えた大容量積載装置。
【請求項６】
前記歯とびの検出後、前記歯とび修正手段の動作前に、画像形成装置に備えられた操作部の表示でユーザーへ通知し、ユーザーによる操作部のボタン押下により歯前記とび修正手段の動作を開始することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のタイミングベルト駆動装置を備えた画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイミングベルト駆動装置のベルトの歯とびを修正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量積載装置（以下、スタッカー）では、用紙を水平トレイに積載し、トレイに用紙を乗せた状態で台車として装置内から取り出し、運搬することができる。
【０００３】
このような機能を満足する為、トレイを左右の支持部材で上下させている。支持部材はトレイと接触しない位置まで下降可能であり、支持部材がトレイと離間する位置で、台車上にトレイが固定され、取り出し・運搬ができる。
【０００４】
次のトレイへの用紙積載は、台車を規定位置に納めることで、支持部材が上昇し、トレイと接触し用紙受入位置まで上昇させる。また、支持部材はモータからギヤ、ベルトを介して動かしている。左右の支持部材の高さを合わせる事でトレイを水平に保持することが出来る。
【０００５】
このような構成上、ユーザーが予期しない使用方法をした場合に、ベルトの歯とびが発生し、左右の支持部材の高さが異なることで、トレイが水平ではなくなる為、用紙積載の品質悪化もしくは処理の停止となり問題となっている。
【０００６】
ベルトの歯とびは、負荷や速度の変動によりベルトが撓み、発生した撓みがベルトとプーリの歯が噛み合っている高さ以上になった場合に起こる。歯とびの発生を防止する手段としてベルトのテンションを強くして、撓みを抑制する技術やトレイに接触する支持部材に瞬間的な大きな負荷がかかることにより発生するベルトの歯とびを、歯とびが発生するプーリ付近に防止部材を設けることで歯とびが発生しないように防止する技術が既に知られている。
【０００７】
ここで、関連技術として、タイミングベルトを構成要素に持つ回転体駆動系を開示する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、今までの回転体駆動装置ではベルトのテンションを強くした場合、モータの負担が増え、モータを変更する等の大きな変更、コストアップに繋がってしまう。特に、スタッカーの場合、積載される用紙の重量は７０ｋｇを超える場合もあり、ベルトのテンションを強くするには限界があり、既存サイズのモータでは対応が困難である。
【０００９】
また、使用者が想定外の方法で使用した場合や歯とびの防止部材を設けるスペースが無い場合では、歯とびの発生を防止できない為、トレイを水平に保てなくなり、用紙積載時の揃え不良が発生するという問題があった。
【００１０】
本発明は、ベルトを介した駆動によりトレイを上下動させるスタッカーで、発生する歯とびを検知し、検知した結果に基づき歯とびした異常状態から正常状態、トレイを水平な状態へと回復させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、駆動側のタイミングプーリ、従動側の少なくとも２つのタイミングプーリ、これらのタイミングプーリ間に掛け渡されたタイミングベルト、及び駆動側のタイミングプーリを駆動する駆動手段を備えた駆動機構と、タイミングプーリから駆動力を伝達されて移動する被駆動部材と、を備えたタイミングベルト駆動装置であって、タイミングベルト駆動装置のベルトが歯とびしたことを検出する歯とび検出装置と、歯とび検出装置によって歯とびが検出された場合に、歯とびを修正する歯とび修正手段とを備えたことを特徴とするタイミングベルト駆動装置である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のタイミングベルト駆動装置において、とびの検出をモータの回転速度の変動で行い、回転速度の検出をエンコーダ出力により行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のタイミングベルト駆動装置において、歯とびの検出を左右の支持部材の高さ情報により行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１記載のタイミングベルト駆動装置において、歯とびの検出を請求項２記載のモータ回転速度変動と、請求項３記載の指示部材高さ情報の結果を合わせて行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、歯とびの検出後、歯とび修正手段の動作前に、操作部の表示でユーザーへ通知し、ユーザーによる操作部のボタン押下により歯とび修正手段の動作を開始することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のタイミングベルト駆動装置を備えた大容量積載装置である。
【００１６】
請求項６記載の発明は、歯とびの検出後、歯とび修正手段の動作前に、画像形成装置に備えられた操作部の表示でユーザーへ通知し、ユーザーによる操作部のボタン押下により歯とび修正手段の動作を開始することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のタイミングベルト駆動装置を備えた画像形成システムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、歯とびが発生したことによりトレイが傾くことで、用紙積載時の揃え不良が発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係る大容量積載装置の構成について説明する図である。
【図２】本実施の形態に係る歯とび修正処理について説明する図である。
【図３】本実施の形態に係る具体的な印刷処理中の歯とび検出手段について説明する図である。
【図４】本実施の形態に係る具体的な印刷処理中以外での歯とび修正手段について説明する図である。
【図５】本実施の形態に係る具体的な歯とび修正手段について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、大容量積載装置（スタッカー）の構成について説明する図である。
【００２０】
図１において、１００はスタッカー本体であり、複写機等の不図示の装置から排出されたシートを矢印Ａ方向から導入する。本例のスタッカーは、プルーフ排紙モード、ストレート排紙モード、およ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。
【００２１】
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、本スタッカーの後段に備えられた別のスタッカー等の装置に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。
【００２２】
シフトトレイ１０２は、昇降可能な支持部材１０３（１０３ａ、１０３ｂ）上に載置されている。支持部材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ギヤ列１０７によって連係されており、トレイ昇降モータ１０８の駆動力によって同期的に回転されることによって、シフトトレイ１０２と共に支持部材１０３を昇降させる。動力伝達系統がウォームギヤ１０６を介しているため、シフトトレイ１０２を一定位置に保つことができる。支持部材１０３が最下位置まで下降したときに、シフトトレイ１０２を台車１０９上に載せることにより、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。
【００２３】
１１０は、シート搬送路Ｌ３中の排紙ローラ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はフィラー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。
【００２４】
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用紙によって、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。
【００２５】
Ｓ１は、シートの搬入口に備わって、シートの通過を検出するための用紙搬送パスセンサであり、またＳ２は、シート搬送路Ｌ３中におけるシートの通過を検出するための用紙搬送パスセンサである。また、排紙ローラ１１１には、ばねによって付勢された従動ローラ１１３が圧接されており、これらのローラ１１１，１１３の間にシートがニップされる。１１４は入口ローラであり、駆動されることによって、複写機等の不図示の装置から排出されてくるシートを搬入する。
【００２６】
シフトトレイ１０２上に排紙された用紙は、ジョガー２１０・サブジョガー２２０により用紙幅方向を、先端ストッパ２３０により用紙搬送方向を整合される。
【００２７】
操作部２５０によりスタッカーの処理状態の表示、印刷処理後のユーザーによるトレイ下降動作指示を行う。
【００２８】
図２は、本発明の歯とび修正処理について説明する図である。
【００２９】
［印刷処理中］
スタッカー１００は印刷処理開始後、紙面センサＳ３がＯＮになると、トレイの下降動作を開始する（ステップＳ１）。
【００３０】
トレイ下降動作開始直後から、モータ回転異常の検出処理を開始する（ステップＳ２）。
【００３１】
回転異常検出処理中は、常にトレイ下降動作が終了したかどうかを判断する（ステップＳ３）。
【００３２】
トレイ下降動作が終了していない場合、回転異常検出の判断を行う。（ステップＳ４）
【００３３】
回転異常検出処理にて異常が検出された場合は、印刷処理を停止する（ステップＳ５）。
【００３４】
印刷処理停止後、歯とび修正動作を開始する（ステップＳ６）。
【００３５】
左右の支持部材１０３の高さを高さ検出手段にて検出する（ステップＳ７）。
【００３６】
高さ検出結果が一致した場合、修正動作を停止して印刷処理を再開する。
【００３７】
［印刷処理中以外］
スタッカー１００は印刷処理終了後、用紙取り出しの為のトレイの下降動作もしくは、用紙取り出し後の次印刷処理を開始する為に、トレイの上昇動作を開始する（ステップＳ１）。
【００３８】
トレイ動作開始直後から、左右の支持部材高さの検出処理を開始する（ステップＳ２）。
【００３９】
左右の支持部材高さ検出処理中は、常にトレイ動作が終了したかどうかを判断する（ステップＳ３）。
【００４０】
トレイ動作が終了していない場合、左右の支持部材高さ検出の判断を行う（ステップＳ４）。
【００４１】
左右の支持部材高さ検出処理にて異常が検出された場合は、処理を停止する（ステップＳ５）。
【００４２】
処理停止後、歯とび修正動作を開始する（ステップＳ６）。
【００４３】
左右の支持部材１０３の高さを高さ検出手段にて検出する（ステップＳ７）。
【００４４】
高さ検出結果が一致した場合、修正動作を停止して処理を再開する。
【００４５】
図３は、具体的な印刷処理中の歯とび検出手段について説明する図である。
【００４６】
印刷処理中のモータ回転異常検出は、トレイ下降動作中のモータ速度の変動によって判定する。モータ速度の変動としてエンコーダ出力を判断基準とする。モータのプーリやギヤの取り付けられていないもう片方の軸に、エンコーダを取り付け透過型のセンサにて読み取る。一定速度での駆動中に歯とびが発生すると著しい速度の変動が見られる。
【００４７】
エンコーダの設定箇所は図３に規定する箇所だけではなく、ベルトを介した駆動装置内であれば、プーリ近傍や回転軸など特に指定しない。
【００４８】
図４は、具体的な印刷処理中以外での歯とび修正手段について説明する図である。
印刷処理後の下降時や、用紙の取出しなどで水平トレイが下限位置にある場合に、左右の支持部材の位置関係から歯とびの検出を行う。
【００４９】
支持部材１０３にそれぞれ、位置検出センサを設ける。この際、１０ａ、１１ａは用紙積載における満杯検出位置であり、１０ｂは台車を取り出す際のトレイと支持部材の離間検出（下限）位置である。
【００５０】
印刷処理後から歯とびの発生無くトレイが下降すると、左右の支持部材は同時に１０ａと１１ａを通過、検出する（図４のＡ参照）。
下降中に歯とびが発生していれば、１０ａか１１ａのどちらか一方だけが先に検出することになる（図４のＢ参照）。
【００５１】
また、用紙取り出し後に台車を規定の位置に設置して、次の印刷処理を行う場合は、１０ｂの位置から支持部材が上昇し、歯とびの発生が無い場合は、左右の支持部材は同時に１０ａと１１ａを通過、検出する（図４のＡ参照）。
取り出し動作などにより歯とびが発生していれば、１０ａか１１ａのどちらか一方だけが先に検出することになる（図４のＢ参照）。
【００５２】
図５は、具体的な歯とび修正手段について説明する図である。
【００５３】
歯とび修正手段とは、歯とびを強制的に発生させる手段である。通常、ベルトのテンションはテンショナー１１６にて設定している。テンショナー１１６を矢印Ｂ方向へと規制（引っ張る）するのは、テンションスプリング１１６ｂを駆動源によって引っ張ることで行う。このとき駆動源はソレノイド、ステッピングモータのどちらを使用しても構わない。
【００５４】
歯とび修正動作の開始と同時に、矢印Ｂ方向への規制を解除して、適切なテンションから著しく弱いテンション（ベルトが緩んだ状態）の設定とすることで、動作時の微弱な振動などの負荷変動によって歯とびが発生する。
上昇時には１０５ｂ側が歯とびし、下降時には１０５ａ側で歯とびが発生する。
【００５５】
上記のように、左右どちらかのプーリで歯とびが発生したことによりトレイが傾いても、歯とびが発生したプーリとは異なるもう片方のプーリを歯とびさせることで、トレイを水平な状態へと回復させることができるので歯とびが発生したことによりトレイが傾くことで、用紙積載時の揃え不良が発生することを防止できる。
【００５６】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更実施が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１００    スタッカー本体
１０１    プルーフトレイ
１０２    シフトトレイ
１０３    支持部材
１０４    タイミングベルト
１０５    タイミングプーリ
１０６    ウォームギヤ
１０７    ギヤ列
１０８    トレイ昇降モータ
１０９    台車
１１０    パドル
１１１    排紙ローラ
１１２    フィラー
１１３    従動ローラ
１１４    入口ローラ
２１０    ジョガー
２２０    サブジョガー
２３０    先端ストッパ
２５０    操作部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３    シート搬送路
Ｓ１    用紙搬送パスセンサ
Ｓ２    搬送パスセンサ
Ｓ３    紙面センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特許第４１０７５４２号公報
【図１】
2011042463.tif 000003
【図２】
2011042463.tif 000004
【図３】
2011042463.tif 000005
【図４】
2011042463.tif 000006
【図５】
2011042463.tif 000007