【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写装置、レーザビームプリンタ等の画像形成装置によって画像形成されたシートに対して綴じ動作を行うシート後処理装置及び該装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置においてシート綴じ等の後処理を行う後処理装置では、シート積載装置にシートを複数枚積載し、積載したシート束に対して綴じなどの後処理が行われる。綴じ処理は2ヶ所綴じステイプルのように、同一のシート束に対して複数の綴じ処理を行う必要があるが、この場合に綴じ装置は、1ヶ所の綴じを行った後に移動して2ヶ所目に移動する構成の装置もあるが、高速処理が要求される複写装置やレーザビームプリンタで使用されるシート後処理装置では、複数の綴じ装置を持ちシート束に対して複数の綴じ処理を同時あるいは一定時間の起動遅延時間を開けて順次綴じ動作を行っている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−226129号公報(第7図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、綴じ処理はDCモータで起動されるステイプラによる針綴じで行われる。この場合、シート積載枚数や積載高さが少ない場合には、綴じ動作に必要な負荷が小さくピーク電流が小さいため同時動作しても大容量の電源は必要とならないが、シートの積載枚数や積載高さが大きい場合には、モータ負荷が増大し必要なピーク電流は増加し、複数の綴じ手段が同時に綴じ動作を行うとさらに必要なモータ負荷が増大し必要なピーク電流が増加するため、大容量の電源装置が必要になりコストアップや装置が大型化してしまう等問題があった。
【0005】
また、複数の綴じ処理を行う場合、綴じ動作の起動タイミングを遅延させて、1つの綴じ動作が終了又は途中まで動作させた後に次の綴じ動作を行う構成も考えられる。しかしながら、この構成では、綴じ処理を施すシートの積載量に応じて綴じに必要なモータ負荷即ち必要なピーク電流が異なるため、最大積載枚数の場合でも問題とならないような一定の起動遅延時間で順次綴じ動作を行わなければならない。そのため、積載枚数が少なくて綴じ動作に必要なモータ負荷即ちピーク電流が小さい場合でも一定の起動遅延時間が必要になり、積載枚数が少ない場合に無駄時間が発生するという問題がある。
【0006】
さらに、シートの積載枚数や高さが少ない場合は、綴じによる整列性の悪化は少ないために、綴じ動作を同時に行っても整列性を悪化させる原因とはならない。しかし、シートの積載枚数や積載高さが大きい場合に複数の綴じ動作を行う場合は、綴じ動作によってシートの整列性が悪化やしわが発生しやすいため、通常は複数の綴じ動作を行う場合、一定の起動遅延時間で順次綴じ動作を行うことが必要である。このため、積載枚数が少なくて綴じ動作で整列性の悪化が少ない場合でも一定の起動遅延時間が必要になり、積載枚数が少ない場合に無駄時間が発生するという問題があった。
【0007】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、後処理動作に必要なピーク電流を抑えつつ、綴じ処理時間を短縮可能し、さらにシート束の整列性を高めたシート後処理装置及び該装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シート束に対して綴じ処理を施す複数の綴じ手段を備えたシート後処理装置において、前記綴じ手段のうちの1つの綴じ手段が綴じ動作を起動してから他の綴じ手段が綴じ動作を起動するまでのタイミングをシートの積載量に応じて可変させるようにしたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、前記起動のタイミングは、シートの積載量が多いほど起動遅延時間を大きくすることを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、前記シートの積載量は、シート積載枚数であることを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、前記シートの積載量は、シート積載高さであることを特徴とする。
【0012】
また、本発明は、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のシート後処理装置と、画像形成手段とを備えたことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0014】
図1は、本発明を適用できる画像形成装置の一例である複写装置の内部構成を示す図である。同図において、1は本発明におけるシート積載装置、100は複写装置本体、200はサイズの異なる複数の用紙を積載するカセット、300は原稿の自動給送を行う原稿給送装置(以下ADFと称す)である。
【0015】
まず、複写装置本体100において、101は原稿を積載する原稿台ガラス、103,104はそれぞれ原稿の反射光の光路を変更する走査用反射ミラー(走査ミラー)、105は合焦及び変倍機能を有するレンズ、106はADF300より送られた原稿を読み取るための照明ランプ及びミラーを持つ第1走査ミラーである。
【0016】
107はレジストローラ、108,110は感光ドラム及び加圧ローラ、111は画像記録された記録紙を定着側へ搬送する搬送ベルト、112は搬送されてきた記録紙を熱圧着させる定着器、113,117は記録紙を搬送する搬送ローラ、114は搬送されてきた記録紙の搬送方向を切り替えるためのフラッパ、115は記録紙をシート積載装置1の方向へ搬送する搬送ローラ、116は記録紙の表裏を反転する反転パス、118はカセット200から用紙を感光ドラムユニット部へ搬送する搬送ローラ、119,120,121は手差しユニットから用紙を搬送するローラ、トレイ及びに分離パットである。122,123,125は感光ドラム上に画像を形成するためのレーザ、ポリゴンミラー及びに光路を変更するミラー、124はポリゴンミラー123を駆動すためのモータである。
【0017】
また、カセット200において、201はカセット200から用紙を引き出す搬送ローラ、202はカセット200から引き出された用紙を上方へ受け渡す中間ローラである。
【0018】
感光ドラム108の表面は光導電体と導電体を用いたシームレス感光体から成り、このドラム108は回動可能に軸支されて、複写開始キーの押下に応答して作動するメインモータ(図示せず)により、同図において、時計回りの方向に回転を開始するようになっている。なお、ドラム108の所定回転制御及び電位制御処理(前処理)が終了すると、原稿台ガラス101上に置かれた原稿は第1走査ミラー106と一体に構成された照明ランプにより照明され、その原稿の反射光は走査ミラー103,104を経てレンズ105を通り、レンズユニット内部の受光素子にて結像するようになっている。
【0019】
この原稿からの反射光像は受光素子において電気信号に変換されて画像処理部(図示せず)へ送られる一方、この画像処理部においてユーザより本体が受けた所定のデータ処理が行われた後、レーザ122へ送られるようになっている。そして、このデータ処理が行われた電気信号はレーザ光に変換された後、ポリゴンミラー123、ミラー125を反射して感光ドラム108上で静電潜像となると共にトナーにより可視化されて後述するように転写紙上に転写されるようになっている。
【0020】
カセット200もしくは手差しトレイ120にセットされた転写紙は、搬送ローラ118,119,201,202により複写装置本体100内に送られ、レジストローラ109により、正確なタイミングをもって感光ドラム108の方向へ送られ、潜像先端と転写紙の先端とが一致される。その後、感光ドラム108とローラ110との間を転写紙が通過することにより、ドラム108上のトナー像が転写紙上へ転写される。
【0021】
この後、転写紙はドラム108より分離され、搬送ベルト111により定着器112は導かれ、加圧及び過熱により定着される。そして、このようにして画像形成された転写紙(以下シートという)はフラッパ114により、116に示すパス内に入り、シートの後端がフラッパ114を抜けた時点で搬送ローラ117は今までとは逆の方向へ回転する。そこでシートは116に示すパスを逆方向へ進行し、その先端はフラッパ114により排紙ローラ115の方向へ進行させられ、印字面を下向きにシート積載装置本体1へ出力される。
【0022】
一方、ADF300において、301は原稿束302を原稿下向きにセットする積載トレイであり、原稿束最下紙よりピックアップローラ304が1枚ずつ搬送する。305は原稿が複数枚束送りされてきた場合に1枚ずつ最下紙を送り出す分離手段であり、306は分離された原稿の先端揃えを行うレジストローラ対である。なお、レジストローラ306を通過した原稿は、読み取り部307でミラー台106を固定した状態で原稿を読み取る(いわゆる流し読み)が行われた後、排出ローラ308を経て排出トレイ309上へ積載されるようになっている。
【0023】
シート積載装置1の上部にはストッパ部材2が設けられており、複写装置本体100に接続する際は、このストッパ部材2によって複写装置本体100の側面に形成されているホールド部2Aに位置決め取り付けられている。また、シート積載装置1の下部には、シート積載装置1を支える折り機ユニットもしくは取付台70が配置され、これには移動可能なようにキャスタ80が取り付けられている。
【0024】
これにより、複写装置本体100の排紙部付近でのジャム処理やシート積載装置1と複写装置本体100の受け渡し部でのジャム処理を行う際は、まずストッパ部材2を解除し、次にシート積載装置1を水平移動することにより複写装置本体100と離間させることで容易に行うことができる。
【0025】
図2において、複写装置本体100の排出部より排出されたシートは、シート積載装置1内で処理される場合は、フラッパ3の上流側端部が下方へ位置し、フラッパ4の上流側端部は上方へ位置して、ローラ対5を通して第1搬送パス6へ送られる。なお折り装置へシートを搬送する場合は、フラッパ3の上流側端部が上方へ位置し、第3搬送パス7を通って図示破線矢印方向へ送られるようになっている。
【0026】
同図において、8は第2搬送パス(バッファーパス)、9はバッファーローラ、14,15,16はバッファーコロ、10,11,12,13はシート検知センサであり、通過シートの検知及び滞留シートの検知等を行う。17は第1排出ローラ、18は押えコロ、19は排出整合ベルトであり、第1排出ローラ17と、押えコロ18の間に挟持されて回転し、かつベルト外れ防止策としてベルト内側の中央部付近に図示しないエンドレスのリブを設け、第1排出ローラ17と係合して回転する構成である。
【0027】
20は後述するステイプル時、シートの後端に当接してシートの縦方向の整合を行うつき当て板であり、このつき当て板20はシートの後端を順次整合するホームポジションと、ステイプラユニット400の移動を妨げない退避位置をとることができるように構成されており、ステイプラユニット400が前後に移動する際には、破線で示す退避位置へ回動してステイプラユニット400の移動を妨げないようにしている。
【0028】
図3に示すように、シートの幅方向の整合は、シート幅方向に移動可能な幅よせガイド21によって行われるようになっている。また、ステイプラユニット400は、2つのステイプラ400a,400bを備え、図3の矢印で示す範囲を移動してシートの2ケ所綴じ、手前側1ケ所綴じ及び奥側1ケ所綴じを行うようになっている。なお、同図において、29は整合基準板である。
【0029】
再び図2において、23,24は排出口50から排出されたシートを積載するための第1、第2トレイ、26は第1、第2トレイ23,24を保持した状態で上下方向に移動する載置台ユニットであるトレイユニットであり、トレイユニット26の下部に内蔵された図5に示す駆動装置であるシフトモータ601にて昇降ギア601aをトレイユニット26に形成されているラックギア26aに噛合させながら回転させることにより上下方向に移動するようになっている。
【0030】
31は揺動ガイドであり、この揺動ガイド31は、移動排出ローラ33を回転自在に保持すると共に、シート排出時、カム(図示せず)が回転することにより、移動排出ローラ33を排出ローラ32に圧接させるためのものである。
【0031】
60はトレイ23,24,向かって光を照射する照射部と、その照射光の反射光を受光する受光部とを有する非接触型の距離センサである。そして、後述する制御装置であるCPUは、例えば綴じ動作を行う毎に距離センサ60を作動させてトレイ23,24に向かって光を照射させると共に、反射光が受光される受光部上の位置から距離センサ60とトレイ23,24に積載されたシートとの距離を求めるようにしている。
【0032】
図6は、距離センサ60のブロック図であり、同図において61は発光素子(LED)、62は発光素子61を発光させるための信号を発生させるバースト波発生回路であり、発光素子61と共に照射部を形成している。また、63は発光素子61から第1、第2トレイ23,24に向かって照射された後、シートに当たって反射した光を受光する受光部に備えられたPSD(Position・Sensitive・Detector)受光素子である。
【0033】
このPSD受光素子63は、アンプ63a、リミッター63b、バンド・パス・フィルター(B.P.F)63c、復調器63d、積分器63e、比較器63fからなるものであり、シート面からの反射光の受光位置に応じて異なる大きさの電流を発生させるものである。また、64はバースト波発生回路62にトリガー信号を出力すると共に、PSD受光素子63からの電流を電圧情報に変換する信号処理回路である。
【0034】
距離センサ60は、既述したようにシート積載装置1の内部に配置されて図7、図8に示すようなブロック構成を有するCPU600に接続されており、CPU600からの信号が入力されると、バースト波発生回路62にトリガー信号を出力させて発光素子61を発光させると共に、PSD受光素子63にて発生する反射光の受光位置に対応した電圧情報をCPU600に出力するようにしている。
【0035】
ここで、図9に示すように、距離センサ60は垂直方向に対して所定角度a、本実施の形態においては30°でトレイ23(シートS)に向かって光を照射するようトレイ23の斜め上方に配置されている。
【0036】
CPU600は、この距離センサ60からの電圧信号の大きさに基づいてまず距離センサ60からシート積載面までの距離Aを求めるようにしている。なお、本実施の形態において、CPU600は、CPU600が実行する例えば、図10、図11、図12および図31に示す制御手順を記憶している図8に示すROM(リードオンリメモリ)610にテーブルを記憶しており、このテーブルに基づき距離センサ60から送られてきたデータから距離センサ60とシート積載面までの距離Aを求めるようにしている。なお、RAM620にセンサからのデータあるいは,処理されたデータを記憶しており、かかるデータを参照して前述の距離などが求められている。
【0037】
そして、このように距離センサ60から送られてきたデータに基づきシート積載面までの距離Aを求めることにより、下記の式により距離センサ60からシート積載面までの垂直距離L2及び距離センサ60からトレイ23までの垂直距離L2’を求めることができる。なお、このL2’は、トレイ23が1枚目のシートを積載する位置にあるときの垂直距離を示し、A’は、そのときの距離センサ60とトレイ表面までの距離を示している。
L2=ACOS30°・・・(1)
L2’=A’COS30°・・・(2)
【0038】
さらに、距離センサ60から排出口50までの距離L1は後述するトレイHPセンサS180からの信号に基づいて予め判っているので、トレイ23と排出口50との距離(L3’)もしくはシート積載面と排出口50との距離(L3)は、それぞれ下記式により求めることができる。
L3=L2−L1・・・・(3)
L3’=L2’−L1・・・・(4)
【0039】
図9に示すように、本体1には、載置台位置検知手段として例えばトレイHPセンサS180が配設されており、このトレイHPセンサS180と、このトレイHPセンサS180を作動させるために設けられたトレイ23のアクチュエータ23bとによりトレイ23のホームポジションを検知することができると共に、トレイが移動した場合における次のトレイ24のホームポジションを検出することができるようになっている。
【0040】
このようにトレイHPセンサS180と共に、各トレイ23,24にアクチュエータを設けることにより、個々のトレイ23,24の紙面高さ検知が可能となる。これにより、複数のトレイを任意の高さに配置することが可能となる。
【0041】
CPU600は、このトレイHPセンサS180により検出されたトレイの高さ位置と、距離センサ60により求められた距離センサ60とトレイ23,24に積載されたシートとの距離とによりトレイ23,24のシート積載高さを判別するようにしている。
【0042】
この求められたシート積載高さが、トレイ23に最大積載量のシートが積載されたことを示す第1所定高さより高くなった場合は、トレイユニット26を移動させて他のトレイにシートを積載するようにする。
【0043】
なお、第1所定高さより高くならない場合は、シートの排出を妨げないようシフトモータ601を図8に示すドライバD6を介して駆動制御し、トレイユニット26を下方に移動してトレイ23を降下させるようにする。
【0044】
このようにして、シートSの高さもしくはトレイ23のシート積載面と排出口50との距離を計測することでトレイ23の適切な移動量を演算することができる。なお、この演算結果は、各種データを記憶するRAM620に記憶されるようになっている。
【0045】
図2、図3に示すように第1、第2トレイ23,24には、距離センサ60の計測点に各々貫通穴23a,24aが形成されている。ここで、このように各トレイ23,24に貫通穴23a,24aを形成することにより、トレイ23,24上のシートの有無を判断できるようにしている。
【0046】
即ち、トレイ23,24に向かって光を照射した際、トレイ23,24にシートが積載されていない場合には、照射光は貫通穴23a,24aを通過して行き、例えば下方のトレイのシートに当たって反射するようになる。そして、このように構成することにより、このとき求められるシート積載高さは通常トレイが1枚目のシートを積載する位置にあることを示す第2所定高さに比べて大きくなり、これによりCPU600はトレイ23,24上にシートが無いと判断することができるようになっている。
【0047】
このようにトレイ23,24上にシートが無いと判断した後、CPU600はトレイ23,24がシート積載可能状態と判別し、トレイ23,24に1枚目のシートを積載するようにする。
【0048】
ここで、図7及び図8は、本実施の形態の制御手段として例えばCPU600のブロック図である。
【0049】
CPU600は図10、図11、図12及び図31に示すフローチャートに対応する制御手順及び前述測定データ用のテーブル等を記憶しているROM610と、前記制御手順を実行する作業領域として用いられると共に各種センサからのデータあるいは、処理されたデータを記憶するRAM620を含み、後述する電気的に接続されている各種センサからの情報に基づき、制御手順を実行し、各種ドライバを介して各種モータ、ソレノイド等を駆動制御し、また、複写装置本体100との通信を行う。
【0050】
CPU600の入力側には、距離センサ60の他に、図7に示すようにシートがシート積載装置1内に滞留していることを検知する手段として例えばバッファセンサS10、複写装置100から排出されてきたシートがシート積載装置1内に入ってきたことを検知する入り口センサS30、シート積載装置1の上部カバーが開けられたことを検知するUPカバーセンサS40、シート積載装置1内からトレイ23,24上にシートを排出する際の排紙モータ35aの異常もしくは速度制御に関する情報をCPU600に促すための排紙モータクロックセンサS80、ステイプルする際のつき当て板20のホームポジションを検知する整合HPセンサS90、ステイプルトレイ38上のシートの有無を検出するステイプルトレイセンサS100が電気的に接続されている。
【0051】
さらに、CPU600の入力側には、排出口50の上壁面及び下壁面を形成する上部及び下部スノコガイド27,27aの位置を検知する第1及び第2スノコセンサS130,S140、シート積載装置1内からトレイ上ヘシートが排出されたことを検知する排紙センサS150、シート積載装置1内を移動可能なステイプラユニット400がホームポジションにあることを検知するステイプル移動HPセンサS170、トレイ23,24がホームポジションにあることを検知するトレイHPセンサS180、移動可能なトレイの移動量又その駆動源となるシフトモータ601の異常等をCPU600に促すためのシフトクロックセンサS190、移動可能なトレイの上限を検知するUPリミット検知センサS200、シー卜積載装置1のドアの開閉を検知するドア開閉検知SWS210、シート積載装置1と複写装置本体100が接続されていることを検知するジョイントSWセンサS220が電気的に接続されている。
【0052】
CPU600の出力側には、シフトモータ601の他に、図8に示すようにドライバD1,D2,D3,D4,D5a,D5b,D7,D8,D9,D11を介してシート積載装置1内にあるシートを搬送する搬送モータM230、排紙モータ35a、シートを整合する整合モータM250、ステイプラユニット400を移動させるステイプル部移動モータ(パルスモータ)452、シートの束を綴じるためのステイプル400aに綴じ動作を行わせるステイプルモータ406a、ステイプル400bに綴じ動作を行わせるステイプルモータ406b、複写装置本体100より排出されたシー卜の搬送パスを切り替える入り口ソレノイドSL290、シー卜積載装置1内から排出されるシートの排紙口を切り替える排紙口ソレノイドSL300、シート積載装置1内のシートの搬送パスを切り替える切り替えソレノイドSL310、シート積載面距離計測において積載オーバー等が検知された場合にオペレータに注意を促す表示手段として表示器650が電気的に接続されている。
【0053】
本実施の形態において、複写装置本体100(図1参照)は、デジタル方式のものであり、この方式の複写装置本体100は、原稿の画像を読み取るスキャナ部と画像を再現するプリンタ部とで構成されており、各々独自に動作することも可能である。即ち、スキャナ部では原稿をランプで照射し、その反射光を受光素子で小さな点(画素)に分解すると同時に原稿の濃淡に応じた電気信号に変換(光電変換)しており、プリンタ部ではスキャナ部より送られてきた電気信号をもとに、レーザ光でドラムを照射し、ドラム上に静電潜像を作り、現像、転写、定着を経てコピー画像を形成している。
【0054】
したがって、デジタル複写機に図1に示すようにインターフェイス500を接続することにより、スキャナ部で読み取った原稿の信号を他のファクシミリ501に転送したり、逆に他のファクシミリ501から受けた電気信号を、インターフェイス500を通してプリンタ部へ送り画像を転写紙に写し出したりすることも可能である。また、同様にパソコンのようなコンピュータ機器502から受けた画像信号を、インターフェイス500を通してプリンタ部へ送り転写紙へコピーしたり、スキャナ部で読み取った画像をインターフェイス500を通じてパソコンへ取り込んだりすることができるようになっている。
【0055】
上記したように、現在のデジタル複写機では、ADF300から送られた原稿や原稿台ガラス101上へ裁置された原稿を読み取ってコピーするだけではなく、インターフェイス500を介在することにより、ファクシミリとして使用したり、パソコンのプリンタとして使用したりすることも可能である。
【0056】
また、本実施の形態では、複写装置本体100にシート積載装置1を備え、電気的に通信し、シート積載装置1のCPU600が制御手順に従って駆動制御する構成にしたが、制御手段として例えば複写装置本体100に構成されているCPUが直接制御する構成にしてもよい。
【0057】
次に、このように構成されたデジタル複写機に備えられたシート積載装置1のCPU600のシート積載時の制御動作について、図10、図11、図12に示すフローチャートを用いて説明する。
【0058】
図10は、シート積載装置1の初期化を示すフローチャートである。ステップST1001(以下、ステップの文字を省略)でシート積載装置1に電源が投入されると、ST1002に進みI/Oポート及びメモリー(RAM)のイニシャライズ(初期化)を行う。続いてST1003に進み、FAX、プリンタ、複写機との通信モードの設定を行い、ST1004で複写機本体の通信が確立されたか否かを判断する。そして、本体の通信が確立されたならばST1005に進み、初期化用の初期化通信データ(シート積載装置1のスタンバイ信号等)をシート積載装置1から送信する。
【0059】
図11は、トレイ位置制御動作を示すフローチャートである。上記のように初期化通信データを送信した後は、シート積載装置1に動作開始信号が送信されると、ST2001でシート積載装置1が初期化されていることを示すイニシャル信号(動作開始信号)がオンとなっているかを判断し、オンならばST2002に進んでトレイ位置が確定されているか判断し、確定されていなければST2003に進み、トレイをホームポジションに移動する。
【0060】
そして、ST2004でトレイがホームポジションに移動が完了したかどうか判断し、完了していたならばST2005に進む。また、ST2002においてトレイ指定位置であればST2005に進んで現在のトレイがトレイ指定位置かどうかを判断し、指定位置であればST2007に進み、指定位置でなければST2006に進んでトレイを指定位置まで移動する。
【0061】
次に、ST2005において、トレイの移動が完了したならばST2007に進み、ここでトレイのシート積載高さ(以下トレイ積載高さという)を距離センサ60にて測定する。そしてST2008に進み、ST2007において測定したトレイ積載高さデータDと、第2所定高さであるシート高さ基準データD1とを比較する。ここで、トレイ上にシートが無い場合は、シートにて貫通穴が塞がれていないことから、トレイ積載高さデータDの方が大きくなる。この場合には、トレイ上にシートが無いと判断し、現在のトレイ高さにて1枚目のシートを積載するようST2012に進む。
【0062】
一方、シート高さ基準データD1の方が大きい場合は、ST2009に進み、トレイ積載高さデータDと所定高さであるシート高さ基準データD2との差からトレイ移動量データBを求め、ST2010においてトレイ移動量データBが0、即ち現在のシート高さが最大積載量となっているかを判断し、最大積載量となっている場合にはST2012に進む。また、シート高さが最大積載量となっていなかった場合はST2011に進み、トレイ移動量データB分トレイを移動する。そして、ST2007に戻り、再度トレイ積載高さデータDを計測し、所定の高さまでトレイを移動した後にST2012に進む。
【0063】
このように、後処理後の所定のタイミングでシート積載高さを距離センサ60及びトレイHPセンサS180により求めることにより、各トレイの位置規制を距離センサ60に邪魔されることなく適正に行うことができる。
【0064】
また、トレイ移動時のフローチャートである図12においては、ST3002で揺動ガイド31が閉じているかを判断し、揺動ガイド31が開いていたならばST3003に進み、排紙モータ35aを逆転させる。
【0065】
これを揺動ガイド31が閉じるまで行い、揺動ガイド31が閉じたならば、もしくは最初から揺動ガイド31が閉じていたならばST3004に進み、シャッター30が閉じているかを判断する。ここで、シャッター30が閉じているならば、ST3006に進み、シフトモータ601を起動する。
【0066】
図2及び図3において、400はステイプルユニットであり、ステイプル時、ステイプルトレイ38に積載されたシート束に対して綴じ動作を行うステイプラ400a及び400bを備えており、後述するパルスモータにより、ステイプルトレイ38上に積載されたシートに対する手前側1ケ所綴じ、2ケ所綴じ、奥側1ケ所綴じを行うようになっている。
【0067】
このステイプラ400aは、図13に示すようにステイプラカバー430aに固定され、また図15に示すように移動台431aに固設された支持部材により、Y方向に移動可能に支持されている。同図で同様に400bはステイプルカバー430bに固定され、移動台431bに固設された支持部材により、移動台にY方向に移動可能に支持されている。さらに、移動台431aと431bは、連結点Pで連結されている。連結点Pは図17の平面図にPで示す部分である。
図15に示すように、移動台431aには、ステイプラユニット400を矢印Y方向に移動させるためのパルスモータ452が固設され、このパルスモータ452にはベルトプーリが固設されている。ここで、ベルトプーリはタイミングベルトを介してプーリギアと連結されており、モータの回転は、ステイプラユニット400を矢印Y方向に移動するようになっている。この移動台433にはバネ部材439が固設されており、このバネ部材439によりステイプラカバー430は上方に付勢されされている。
【0068】
また、図15に示すように、この移動台431aには支軸441,442,443が固設され、それぞれにプーリギア440、誘導支持部材434,435,436が回転可能に支持されている。さらに、この移動台433には、移動台433の平行移動を保つためのローラ444が回転可能に支持されており、また後述するつき当て部材20の退避手段を構成するストッパ規制部材438が固設されている。移動台431bも図示しないが同様の構造となっている。
【0069】
一方、ステイプルトレイ38(図3参照)。に対向して設けられたステー432には、図14に示すように第1誘導支持部材434の移動規制をする長穴形状の溝447が設けられると共に第2、第3誘導支持部材435,436の移動規制をするレール437及びプーリギア440と噛み合うラックギア445が固設されている。
【0070】
このステイプラユニット400が移動する場合において、第1誘導支持部材434はステー432に設けられた長穴形状の溝447に沿って図14に示すA〜G間を移動する一方、第2誘導支持部材435は第1誘導支持部材434がA〜E間を移動する間だけレール437に沿って移動し、第3誘導支持部材436は第1誘導支持部材434がE〜G間を移動する間だけレール437に沿って移動するようになっている。
【0071】
例えば、図14において、第1誘導支持部材434がAの位置にある時、第2誘導支持部材435はレール437により位置規制され、第3誘導支持部材436はフリー状態となっており、斜め綴じ動作が可能となる。また、第1誘導支持部材434がAの位置からCの位置に移動する時、Aの位置において所定角度傾いた状態にあったステイプラユニット400が第2誘導支持部材435がレール437に沿って移動することにより、徐々にシートの幅方向に対し平行になるように回動し、第1誘導支持部材434がC〜D間を移動する時、ステイプラユニット400は、シートの幅方向に対し平行状態を維持するように位置規制される。これにより、種々の紙サイズに応じた平行2ケ所綴じ動作が可能となる。
【0072】
このように、ステイプラユニット400は、常に3つの誘導支持部材434,435,436のうちの2つの誘導支持部材により、位置及び角度が規制されながらY方向に移動自在に構成されていることにより、種々の紙サイズに応じた位置に手前側1ケ所綴じ、2ケ所綴じ等が可能になっている。なお、第1誘導支持部材434の移動量は、既述したようにパルスモータ452の回転量により規定されている。
【0073】
また本実施の形態においては、図3に示すように、シートの整合基準板29を片側に設けることにより、手前側1ケ所綴じ位置を、種々の紙サイズについて共通にしているが、シートの整合基準をシートセンサにし、2ケ所綴じ位置を種々の紙サイズについて共通にすることができる。
【0074】
このような綴じ動作を行う場合には、シートの後端に当接してシート束を整える規制部材が必要であり、このため図16に示すようにステイプルトレイ38の後端にはつき当て板20が設けられている。
【0075】
このつき当て板20はステイプルトレイ38に固設された軸部材457に回転可能に保持される一方、軸部材457に巻装されているバネ部材448により反時計回転方向に付勢されて一端部に形成された規制部20aをステイプルトレイ38の後端より上方に突出させるようになっている。そして、この状態となっている時にステイプルトレイ38上にシートが積載されると、シートの後端がつき当て板20に当接し、シート束Saの後端が整えられるようになる。
【0076】
このつき当て板20とステイプラユニット400とはオーバーラップする位置関係にあるため、ステイプラユニット400が移動する場合や、針綴じ動作を行う場合には、このつき当て板20が邪魔になる。このため、つき当て板20には、ステイプラユニット400が移動する際、このつき当て板20をステイプラユニット400の移動を妨げない位置に退避させるための後述の退避手段が設けられている。
【0077】
図16に示すように、退避手段は例えば、つき当て板20に固設された軸部材457に取り付けられているギヤ部450と、下端部が軸支され、つき当て板20のギア部450と噛合する回動可能な扇形ギヤ451と、移動台433に固設され、ステイプラユニットAが移動する際、扇形ギヤ451に当接して扇形ギヤ451を、軸部456を支点として回動させるストッパ規制部材438とから構成されている。
【0078】
この扇形ギヤ451には当接部451aが設けられており、ステイプラユニット400が移動する際には、この当接部451aにストッパ規制部材438が当接するようになっている。そして、このようにストッパ規制部材438が当接すると、扇形ギヤ451がステイプラユニット400の移動方向と直交する方向に押されて、同図に示す破線位置まで回動するようになる。
【0079】
ここで、このように扇形ギヤ451が回動すると、扇形ギヤ451に噛合しているギア部450が回転し、これに伴ってつき当て板20がバネ部材448を縮めながらステイプルトレイ38の下方のステイプラユニット400の移動を妨げない退避位置まで軸部材457を支点として下方回動するようになっている。
【0080】
ステイプラユニット400がさらに移動すると、ストッパ規制部材438が扇形ギヤ451の当接部451aから外れるようになるので、つき当て板20は扇形ギヤ451と共にバネ部材448の復帰力により同図に示すシート束Saの後端を規制する位置に復帰回動するようになっている。
【0081】
このつき当て板20は、図17に示すようにシートの幅方向に複数設けられており、これら各つき当て板20a,20b,20c,20d,20eには、それぞれに前述の退避手段が設けられている。
【0082】
なお、図17においては、ステイプラユニット400の位置に応じて、2つのつき当て板20a,20b,がシート束の後端を整える位置にあり、他の3つのつき当て板20c,20d,20eがステイプラユニット400の移動を妨げない位置にある状態を示している。
【0083】
次に、ステイプラユニット400のステイプラ400a及び400b(同一構造)の具体的な構成及び基本的な動作について説明する。ステイプラ400a、400bは、図18に示すように、ワニ口形状を有すると共に、上側のフォーミング部401及び下側のステイプルテーブル402とからなる針打ち部401aを備えている。そして、このフォーミング部401には針カートリッジ403が着脱自在に取り付けられており、この針カートリッジ403内には板状に連結された針Hが約5000本装填されている。
【0084】
この針カートリッジ403に装填された板状針Hは、針カートリッジ403の最上側に設けられたバネ404によって下方に付勢されており、最下側に配置された送りローラ405に搬送力を付与する構成になっている。そして、送りローラ405により送り出された針Hは、フォーミング部401を揺動させることにより1本ずつコ字状に成形されるようになっている。
【0085】
このフォーミング部401は、ステイプルモータ406が起動すると、ギヤ列407を介して偏心カムギヤ408が回転することによって、偏心カムギヤ408と一体に取り付けられている偏心カムの作用により、矢印に示すようにステイプルテーブル402側へ揺動してクリンチ動作(針綴じ動作)を行うようになっている。
【0086】
このステイプラ400a、400bには、針カートリッジ403に装填されたステイプル用針Hの針無し状態を検出するため、針カートリッジ403の下部に反射型センサ409が設けられているが、本実施例においてはこの反射型センサ409にて針カートリッジ403より送り出されるステイプル用針Hの針ジャム(針詰まり)を検知するようにしている。
【0087】
図19は、ステイプラ400a,400bの平面図であり、ステイプルモータ406には駆動電流を流すコード406aが接続されており、針ジャム検出手段として、コード406aに流れる電流値によりモータの負荷を検知する手段としての電流センサ406bが装備されて、針ジャムを検出できるようになっている。
【0088】
次に、このように構成されたステイプラ400a,400bのステイプル動作について説明する。
【0089】
針カートリッジ403に収納された板状のステイプラ針Hは送りローラ405により最下側より1枚ずつ送り出された後、図25に示すように針曲げブロック415に送られてその最先端の針H1が、その中央部を針曲げブロック415の保持溝415aに保持されるようになる。
【0090】
この後、偏心カムギヤ408が回転してフォーミング部401が下方の動作位置に移動すると、図示しない駆動機構により図26に示すようにドライバ416が押し下げられてプランジャ416aが押し下げられる。この時、プランジャ416aの一部に形成された押し爪416bによりコ字状曲げブロック417が押されて針曲げブロック415上に押圧される。これにより、針曲げブロック415の保持溝415aに保持されたステイプラ針Hは、図25に示すように、コ字状に折り曲げられる。
【0091】
一方、この後プランジャ416aはさらに押し下げられ、押し爪416bがコ字状曲げブロック417から外れてプランジャ416aだけが押し下げられて針曲げブロック415のテーパ部に到達し、針曲げブロック415を図26の一点鎖線に示す位置に押し退けながらコ字状に曲げられた最先端の針H1のみを針切断部材418との間で剪断して針H1をシートSに打ち込んでいき、さらにステイプルテーブル402側に押し付けてシートSを綴じ止める。
【0092】
この後、偏心カムギヤ408の回転が進行してフォーミング部401が上方の待機位置に移動すると、ドライバ416及びプランジャ416aが上方に移動して待機位置に復帰し、ステイプル動作の1行程が終了する。
【0093】
本発明は、後処理動作に必要なピーク電流を抑えつつ、綴じ処理時間を短縮可能し、さらにシート束の整列性を高めたシート後処理装置であって、以下にその手段を具体的に説明する。
【0094】
図20、図21は、針打ち1行程におけるステイプルモータ406に流れる電流値の波形を表示したものであって、X軸が経過時間、Y軸がモータ電流であり、ステイプルモータ406の起動(起動時)、及び、針Hが出てシート束Sを貫通して曲げ止めが行なわれた時(打ち込み時)の針打ち1工程の電流波形を示している。そして、図20は少数枚のシートをステイプルした場合、図21は多数枚のシートをステイプルした場合の波形である。図21における針打ち込み時の電流ピークレベルP2は、図20の針打ち込み時の電流ピークレベルP1に比べて大きくなっている。
【0095】
図22は、2台のステイプラ400a及び400bで少数枚の同一のシートに対して針打ち動作を行った場合の電流波形である。同図において、実線W11がステイプラ400aに流れる電流波形であり、破線W12はステイプラ400bに流れる電流波形である。また、一点鎖線W13は、ステイプラ400a及び400bに流れる波形W11及びW12を合算した電流波形であり、本実施の形態の装置として針打ちに必要な電流値となる。
【0096】
図22において、ステイプラ400aを起動してから、t1の時間が経過後にステイプラ400bの起動を開始している。同図は、少数枚のシートを針打ちする場合であり、針打ち込み時のピーク電流値は小さいため、合算電流レベルP3はあまり大きくはならない。
【0097】
図23は、2台のステイプラ400a及び400bを多数枚の同一のシートに対して針打ち動作を行った場合の電流波形である。同図において、実線W21はステイプラ400aに流れる電流波形であり、破線W22はステイプラ400bに流れる電流波形である。また、一点鎖線W23は、ステイプラ400a及び400bに流れる波形W21及びW22を合算した電流波形であり、針打ち込みに必要な電流値となる。
【0098】
図23において、ステイプラ400aを起動してから、t2の時間が経過後にステイプラ400bの起動を開始している。同図は、時間t2は少数枚のシートを針打ちする場合のタイミングt1と比べて長く設定しているので、波形W21とW22のピークがずれることにより合算電流レベルP4を小さく抑えることが可能となっている。この合算電流レベルP4を小さくするには打ち込み時のピークが重ならないようにし、合算電流レベルP4が少なくとも起動時のピーク値と略同じかこれより小さい値が好ましい。
【0099】
図24は、仮に本発明を実施しない場合の例であり、ステイプラ400aを起動してからステイプラ400bの起動を起動するまでの時間を図22で示すt1と同じ短時間で同一のシートに対して針打ち動作を行った場合の電流波形である。すなわち、ステイプラ400aを起動してから、t3(=t1)の時間が経過後にステイプラ400bの起動を開始している。同図に於いて実線W31がステイプラ400aに流れる電流波形であり、破線W32はステイプラ400bに流れる電流波形である。一点鎖線W33は、ステイプラ400a及び400bを合算した電流波形であり、針打ちに必要な電流値となる。時間t3が小さいために針打ちに必要な電流レベルP5が大きくなり、装置の持つ電源装置(図示せず)を大型化する等の対策が必要となってしまう。
【0100】
つまり、綴じ枚数が少ない場合には図22で示すt1の起動遅延時間で綴じを行うことによって針打ち1行程の時間を短縮し、綴じ枚数が多い場合には図23で示すt2の遅延時間で綴じを行うことによって、綴じに必要な電流ピークを抑えることが可能となる。
【0101】
次に、このようなステイプラユニット400を備えたシート積載装置のステイプル動作について説明する。
【0102】
まず、ステイプルを行ってコピーをとるステイプルソート時には、図2におけるトレイ23,24に直接積載せず、まずステイプルトレイ38に積載する。このとき、揺動ガイド31が排出口50を解放すると共に排出ローラ32,33を離間させるよう上方に揺動する。
【0103】
この状態で、複写装置本体100から排出されてきたシートは、搬送パス6を通り、ローラ対17,18に渡された後、このローラ対17,18により排出されるようになるが揺動ガイド31が上方に揺動しているため、シートは排出されずステイプルトレイ38上に積載される。この際トレイ24は、図27に示すようにシートSの前端を支えて排出方向上流側へ戻るのを補助している。
【0104】
一方、同図に示すようにステイプルトレイ38上へ排出されたシートSは、ステイプルトレイ38の傾斜及びトレイ24のシート落下位置を高めにとることにより、排出方向上流側へ自重落下するのを補助されているが、さらに排出ローラ17と同期して矢印方向へ回転する排出整合ベルト19によりステイプルトレイ上の上流側方向へ付勢されている。
【0105】
これにより、シートSはつき当て板20に突き当たって排出方向に対して垂直な方向に対して整合される。またシートの幅方向の整合は図3における幅よせガイド21によってシートSがステイプルトレイ38に落下して突き当て板20に突き当たる所定の時間で動作を開始し、シートSの幅寸法よりも所定の寸法だけ本体奥側から手前側へ動作することによりシートSは手前方向に整合される。以下、2枚目以下のシートはユーザが設定した枚数がステイプルトレイ上に全て積載されるまで上記動作がくり返される。
【0106】
そして、図28に示すようにユーザが設定した枚数がステイプルトレイ38上に整合されると、ステイプルが動作し、ユーザの設定した位置にステイプルする動作を行う。なお、ステイプルが終了すれば図29に示すように、揺動ガイド31が降下し、排出ローラ32が矢印方向へ回転することで、図30に示すようにトレイ38上のステイプル済のシートSが排出される。
【0107】
ところで、ステイプル動作時には、順次シートが複写装置本体100から排出されてくるため、次ジョブの排出シートの先頭の1枚目を本体1内に滞留させ、2枚目のシートを重ねて排出するという動作を行う。以上の動作をくり返すことで、複数のステイプルコピー束を作成する。
【0108】
次に、上記した本発明の実施の形態のステイプラ構成及び動作説明を踏まえ、ステイプル動作処理の手順を説明する。
【0109】
図31は、シート積載装置のステイプル積載動作及びステイプル動作の処理を表すフローチャートである。
【0110】
複写装置本体100からシート積載装置1内にシートが排出されると、CPU600は各種搬送モータ等を制御し、ST3101及びST3102によって次々にステイプルトレイ38へシートを排出する。ST3103はステイプルトレイ38に積載されたシートSの積載枚数をカウントする処理であり、シートが排出されるごとにその情報がRAM620に記憶されカウントされる。CPU600はユーザが設定したステイプル枚数とRAM620のレジスタでカウントされ記憶された実際にステイプルトレイ38に積載された枚数をST3104で比較し、積載が完了していた場合には次に進む。
【0111】
CPU600は、ST3103でカウントしRAM620に記憶したステイプルトレイの積載枚数情報とROM610に予め記憶されているシートの種類、枚数、紙厚等に対応するテーブルに基づき、ST3105にてステイプラ400aが起動してからステイプラ400bが起動するまでの起動時間を演算し、ST3106で、ステイプラ400aの起動を開始する。その後、ST3105で演算した起動遅延時間が完了をST3107及びST3108で待つ。
【0112】
起動遅延時間が経過した後にST3109で、ステイプラ400bの起動を開始する。その後、ST3110で、400a及び400bの両ステイプラの終了を待ち綴じ動作を完了する。その後、前述の図29に示すようにステイプルトレイ38のシートSをトレイ23又は24に排出する。
【0113】
前記説明は、ステイプルトレイの積載枚数によるものであり、ステイプルトレイに積載高さを検出するセンサを持つ実施例に関しても、綴じ動作の起動タイミング制御は同じである。
【0114】
また、複写機本体100から排紙されてくるシートの種類によりシートの硬さ(密度)が異なる場合があり、複写機本体100からCPU600に送られてくるシートの種類情報と、前記ステイプルトレイの積載枚数情報またはステイプルトレイに積載された積載高さ情報とに基づき、シートの積載量を決定し、前記と同様に、起動遅延時間を演算し、綴じ動作の起動タイミングを制御するようにしても良い。
【0115】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、1つの綴じ手段が起動してから他の綴じ手段が起動するまでのタイミングをシートの積載量に応じて可変させるようにしたので、はじめの綴じ動作から次の綴じ動作が開始されるまでの綴じ手段の起動遅延時間を最適に制御することにより、遅延時間を小さくすることが可能な場合には起動遅延時間を小さくすることにより綴じ動作の実行時間を短くすることが可能となり、かつ、遅延時間を大きくすることにより綴じに必要な電流ピークを下げることが可能な場合になり、大容量の電源装置を不要にして装置をコンパクトにすることが可能となる。
【0116】
また、はじめの綴じ動作から次の綴じ動作が開始されるまでの綴じ手段の起動遅延時間を最適に制御し、起動開始時間を最適にずらすことにより、綴じ動作の整合性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施したシート積載装置と複写装置の側面断面図である。
【図2】上記シート積載装置の側面断面図である。
【図3】上記シート積載装置のステイプルトレイ部の平面図。
【図4】上記ステイプルトレイ部の側面断面図。
【図5】上記シート積載装置のトレイユニットの要部側面図。
【図6】上記シート積載装置の距離計測センサのブロック図。
【図7】上記シート積載装置のCPUのブロック図の一部を示す図。
【図8】上記シート積載装置のCPUのブロック図のその他の部分を示す図。
【図9】上記距離計測センサの距離計測の原理を示す図。
【図10】上記CPUの制御動作の一部を示すフローチャート。
【図11】上記CPUの制御動作の他の一部を示すフローチャート。
【図12】上記CPUの制御動作のその他の一部を示すフローチャート。
【図13】上記ステイプラユニット側面部分断面図。
【図14】上記ステイプラユニットの移動経路を示す模式上視図。
【図15】上記ステイプラユニットの右側面部分断面図。
【図16】上記ステイプラユニットの退避手段の動作を示す図。
【図17】上記ステイプラユニット及びつき当て板の動作を示す図。
【図18】上記ステイプラユニットのステイプラの構造を示す図。
【図19】上記ステイプラの平面図。
【図20】上記ステイプラによる針打ち行程においてステイプルモータに流れる電流を示す波形図。
【図21】上記ステイプラによる針打ち行程においてステイプルモータに流れる電流を示す波形図。
【図22】上記ステイプラによる針打ち行程においてステイプルモータに流れる電流を示す波形図。
【図23】上記ステイプラによる針打ち行程においてステイプルモータに流れる電流を示す波形図。
【図24】上記ステイプラによる針打ち行程においてステイプルモータに流れる電流を示す波形図。
【図25】最先端の針が中央部を針曲げブロックの保持溝に保持される様子を示す図。
【図26】上記ステイプラのフォーミング部の針打ち行程を示す図。
【図27】ステイプルソート時における上記第2トレイの状態を示す図。
【図28】ユーザが設定した枚数がステイプルトレイ上に整合された状態を示す図。
【図29】ステイプル済のシートが排出される様子を示す図。
【図30】ステイプル済シートが排出された様子を示す図。
【図31】ステイプル動作の起動遅延動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 シート積載装置
23,24 トレイ
26 トレイユニット
50 排出口
60 距離センサ
63 PSD受光素子
600 CPU
601 シフトモータ
S180 トレイHPセンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet post-processing apparatus that performs a binding operation on a sheet on which an image is formed by an image forming apparatus such as a copying apparatus or a laser beam printer, and an image forming apparatus including the apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a post-processing apparatus that performs post-processing such as sheet binding in an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer, a plurality of sheets are stacked on the sheet stacking apparatus, and post-processing such as binding is performed on the stacked sheet bundle. . As for the binding process, it is necessary to perform a plurality of binding processes on the same sheet bundle as in the case of two-point binding staples. In this case, the binding apparatus moves after performing one-point binding and moves to the second position. However, in a copying apparatus that requires high-speed processing and a sheet post-processing apparatus that is used in a laser beam printer, a plurality of binding devices are provided, and a plurality of binding processes are performed simultaneously on a sheet bundle. The binding operation is performed sequentially with a certain startup delay time (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-226129 A (FIG. 7)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In general, the binding process is performed by staple binding using a stapler activated by a DC motor. In this case, if the number of stacked sheets and the stacking height are small, the load required for the binding operation is small and the peak current is small. If the height is large, the motor load increases and the required peak current increases.If a plurality of binding means perform the binding operation at the same time, the necessary motor load further increases and the required peak current increases. There was a problem that a power supply device with a capacity was required, resulting in an increase in cost and an increase in size of the device.
[0005]
Further, when performing a plurality of binding processes, a configuration in which the start timing of the binding operation is delayed and the next binding operation is performed after one binding operation is completed or partially performed is considered. However, in this configuration, the motor load necessary for binding, that is, the required peak current differs depending on the stacking amount of the sheets to be bound, so that the sequential startup delay time that does not cause a problem even in the case of the maximum number of stacked sheets is sequentially provided. A binding operation must be performed. For this reason, there is a problem that even when the number of stacked sheets is small and the motor load necessary for the binding operation, that is, the peak current is small, a constant activation delay time is required, and when the number of stacked sheets is small, dead time occurs.
[0006]
Further, when the number of stacked sheets and the height of the sheets are small, deterioration of alignment due to binding is small, so that even if the binding operation is performed simultaneously, alignment does not deteriorate. However, when performing multiple binding operations when the number of sheets stacked and the stacking height are large, the alignment of the sheets is likely to deteriorate and wrinkles are likely to occur due to the binding operation. It is necessary to perform the binding operation sequentially with a certain activation delay time. For this reason, even when the number of stacked sheets is small and the deterioration in alignment is small due to the binding operation, a certain activation delay time is required, and there is a problem that a dead time occurs when the number of stacked sheets is small.
[0007]
The present invention has been made in view of such a problem, and is capable of reducing the binding processing time while suppressing the peak current required for the post-processing operation, and further improving the sheet bundle alignment property and An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including the apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a sheet post-processing apparatus having a plurality of binding means for performing a binding process on a sheet bundle, and after one of the binding means starts a binding operation, another binding means binds. The timing until the operation is started is made variable in accordance with the sheet stacking amount.
[0009]
In addition, according to the present invention, the activation timing is such that the activation delay time is increased as the amount of stacked sheets increases.
[0010]
In the invention, it is preferable that the sheet stacking amount is a sheet stacking number.
[0011]
Further, the invention is characterized in that the sheet stacking amount is a sheet stacking height.
[0012]
In addition, the present invention includes the sheet post-processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 and an image forming unit.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of a copying apparatus as an example of an image forming apparatus to which the present invention can be applied. In the figure, 1 is a sheet stacking apparatus according to the present invention, 100 is a copying machine main body, 200 is a cassette for stacking a plurality of sheets of different sizes, and 300 is a document feeding apparatus (hereinafter referred to as ADF) that automatically feeds documents. ).
[0015]
First, in the copying apparatus main body 100, 101 is a platen glass on which an original is placed, 103 and 104 are scanning reflecting mirrors (scanning mirrors) for changing the optical path of reflected light of the original, and 105 is a focusing and scaling function. A lens 106 includes a first scanning mirror having an illumination lamp and a mirror for reading a document sent from the ADF 300.
[0016]
Reference numeral 107 is a registration roller, 108 and 110 are photosensitive drums and pressure rollers, 111 is a conveyance belt that conveys a recording sheet on which an image is recorded, and 112 is a fixing device that thermocompression-bonds the conveyed recording sheet, 113 and 117 is a conveyance roller for conveying the recording paper, 114 is a flapper for switching the conveyance direction of the recording paper that has been conveyed, 115 is a conveyance roller for conveying the recording paper in the direction of the sheet stacking apparatus 1, and 116 is the front and back of the recording paper , A reversing path 118 for conveying the paper from the cassette 200 to the photosensitive drum unit, 119, 120 and 121 are rollers, a tray and a separating pad for conveying the paper from the manual feed unit. Reference numerals 122, 123 and 125 denote a laser for forming an image on the photosensitive drum, a polygon mirror, and a mirror for changing the optical path, and 124 denotes a motor for driving the polygon mirror 123.
[0017]
In the cassette 200, reference numeral 201 denotes a conveyance roller that pulls out paper from the cassette 200, and 202 denotes an intermediate roller that delivers the paper drawn out from the cassette 200 upward.
[0018]
The surface of the photosensitive drum 108 is composed of a photoconductor and a seamless photosensitive member using a conductor. The drum 108 is pivotally supported so as to operate in response to pressing of a copy start key (not shown). )), The rotation starts in the clockwise direction in FIG. When the predetermined rotation control and potential control processing (pre-processing) of the drum 108 are completed, the document placed on the document table glass 101 is illuminated by an illumination lamp integrated with the first scanning mirror 106, and the document. The reflected light passes through the scanning mirrors 103 and 104, passes through the lens 105, and forms an image on the light receiving element inside the lens unit.
[0019]
The reflected light image from the original is converted into an electrical signal by a light receiving element and sent to an image processing unit (not shown), and after the predetermined data processing received by the main body from the user is performed in the image processing unit. , And is sent to the laser 122. The electrical signal subjected to this data processing is converted into laser light, and then reflected by the polygon mirror 123 and mirror 125 to become an electrostatic latent image on the photosensitive drum 108 and visualized by toner, as will be described later. It is designed to be transferred onto the transfer paper.
[0020]
The transfer paper set in the cassette 200 or the manual feed tray 120 is fed into the copying apparatus main body 100 by the transport rollers 118, 119, 201, and 202, and is fed in the direction of the photosensitive drum 108 by the registration roller 109 with accurate timing. The leading edge of the latent image coincides with the leading edge of the transfer paper. Thereafter, the transfer paper passes between the photosensitive drum 108 and the roller 110, whereby the toner image on the drum 108 is transferred onto the transfer paper.
[0021]
Thereafter, the transfer paper is separated from the drum 108, the fixing device 112 is guided by the conveying belt 111, and is fixed by pressurization and overheating. Then, the transfer paper (hereinafter referred to as a sheet) on which an image has been formed in this manner enters the path indicated by 116 by the flapper 114, and the conveyance roller 117 is different from the past when the trailing edge of the sheet passes through the flapper 114. Rotate in the opposite direction. Accordingly, the sheet advances in the reverse direction indicated by 116, and the leading edge thereof is advanced in the direction of the sheet discharge roller 115 by the flapper 114, and is output to the sheet stacking apparatus main body 1 with the printing surface facing downward.
[0022]
On the other hand, in the ADF 300, reference numeral 301 denotes a stacking tray for setting the original bundle 302 downward. The pickup roller 304 conveys the original bundle one by one from the lowermost sheet of the original bundle. Reference numeral 305 denotes a separating unit that feeds the bottom sheet one by one when a plurality of originals are bundled, and reference numeral 306 denotes a registration roller pair that aligns the leading edges of the separated originals. The document that has passed through the registration roller 306 is read on the document with the reading table 307 fixed to the mirror table 106 (so-called flow reading), and then loaded on the discharge tray 309 via the discharge roller 308. It is like that.
[0023]
A stopper member 2 is provided on the upper portion of the sheet stacking apparatus 1. When the stopper member 2 is connected to the copying apparatus main body 100, the stopper member 2 is positioned and attached to the holding portion 2 </ b> A formed on the side surface of the copying apparatus main body 100. ing. In addition, a folding unit or a mounting base 70 that supports the sheet stacking apparatus 1 is disposed below the sheet stacking apparatus 1, and a caster 80 is attached to the folding unit or the mounting base 70 so as to be movable.
[0024]
Accordingly, when performing jam processing near the paper discharge unit of the copying apparatus main body 100 or jam processing at the transfer section of the sheet stacking apparatus 1 and the copying apparatus main body 100, the stopper member 2 is first released, and then the sheet stacking is performed. This can be easily performed by moving the apparatus 1 horizontally to separate it from the copying apparatus main body 100.
[0025]
In FIG. 2, when the sheet discharged from the discharge unit of the copying apparatus main body 100 is processed in the sheet stacking apparatus 1, the upstream end of the flapper 3 is positioned downward, and the upstream end of the flapper 4 is located. Is sent upward to the first transport path 6 through the roller pair 5. When the sheet is conveyed to the folding device, the upstream end of the flapper 3 is positioned upward, and is sent through the third conveyance path 7 in the direction of the broken arrow in the drawing.
[0026]
In the figure, 8 is a second transport path (buffer path), 9 is a buffer roller, 14, 15 and 16 are buffer rollers, 10, 11, 12, and 13 are sheet detection sensors. Detection. Reference numeral 17 denotes a first discharge roller, 18 denotes a presser roller, and 19 denotes a discharge alignment belt. The belt is sandwiched and rotated between the first discharge roller 17 and the presser roller 18, and a central portion inside the belt is used as a measure for preventing belt detachment. An endless rib (not shown) is provided in the vicinity, and the first discharge roller 17 is engaged to rotate.
[0027]
Reference numeral 20 denotes a contact plate that abuts against the rear end of the sheet and aligns the sheet in the vertical direction during stapling, which will be described later. The contact plate 20 includes a home position that sequentially aligns the rear end of the sheet, and a stapler unit 400. The retraction position that does not hinder the movement of the stapler unit 400 can be taken, and when the stapler unit 400 moves back and forth, the stapler unit 400 is rotated to the retraction position indicated by the broken line so as not to hinder the movement of the stapler unit 400. I have to.
[0028]
As shown in FIG. 3, the alignment in the width direction of the sheet is performed by a width guide 21 that is movable in the sheet width direction. In addition, the stapler unit 400 includes two staplers 400a and 400b, and moves the range indicated by the arrow in FIG. 3 to perform binding at two positions on the sheet, binding at one position on the front side, and binding at one position on the back side. Yes. In the figure, reference numeral 29 denotes an alignment reference plate.
[0029]
In FIG. 2 again, reference numerals 23 and 24 denote first and second trays for stacking sheets discharged from the discharge port 50, and 26 moves in the vertical direction while holding the first and second trays 23 and 24. 5 is a tray unit that is a mounting table unit, and is engaged with a rack gear 26a formed on the tray unit 26 by a shift motor 601 that is a driving device shown in FIG. By rotating it, it moves up and down.
[0030]
Reference numeral 31 denotes a swing guide. The swing guide 31 rotatably holds the moving discharge roller 33 and rotates the cam (not shown) when discharging the sheet. 32 for press-contacting to 32.
[0031]
Reference numeral 60 denotes a non-contact type distance sensor having an irradiating unit that emits light toward the trays 23 and 24 and a light receiving unit that receives reflected light of the irradiated light. The CPU, which will be described later, for example, operates the distance sensor 60 each time a binding operation is performed to irradiate light toward the trays 23 and 24, and from a position on the light receiving unit where the reflected light is received. The distance between the distance sensor 60 and the sheets stacked on the trays 23 and 24 is obtained.
[0032]
FIG. 6 is a block diagram of the distance sensor 60, in which 61 is a light emitting element (LED), and 62 is a burst wave generating circuit that generates a signal for causing the light emitting element 61 to emit light. Forming part. Reference numeral 63 denotes a PSD (Position / Sensitive / Detector) light-receiving element provided in a light-receiving unit that receives light reflected from the light-emitting element 61 toward the first and second trays 23 and 24 and then reflected on the sheet. is there.
[0033]
The PSD light receiving element 63 includes an amplifier 63a, a limiter 63b, a band pass filter (BPF) 63c, a demodulator 63d, an integrator 63e, and a comparator 63f, and reflects light from the sheet surface. A current having a different magnitude is generated depending on the light receiving position. A signal processing circuit 64 outputs a trigger signal to the burst wave generation circuit 62 and converts a current from the PSD light receiving element 63 into voltage information.
[0034]
As described above, the distance sensor 60 is disposed inside the sheet stacking apparatus 1 and connected to the CPU 600 having the block configuration shown in FIGS. 7 and 8. When a signal from the CPU 600 is input, The burst wave generating circuit 62 outputs a trigger signal to cause the light emitting element 61 to emit light, and voltage information corresponding to the light receiving position of the reflected light generated by the PSD light receiving element 63 is output to the CPU 600.
[0035]
Here, as shown in FIG. 9, the distance sensor 60 is oblique to the tray 23 so as to irradiate light toward the tray 23 (sheet S) at a predetermined angle a with respect to the vertical direction, in this embodiment, 30 °. It is arranged above.
[0036]
The CPU 600 first obtains the distance A from the distance sensor 60 to the sheet stacking surface based on the magnitude of the voltage signal from the distance sensor 60. In the present embodiment, the CPU 600 stores a table in a ROM (Read Only Memory) 610 shown in FIG. 8 that stores the control procedures shown in FIGS. 10, 11, 12, and 31, for example. The distance A between the distance sensor 60 and the sheet stacking surface is obtained from the data sent from the distance sensor 60 based on this table. Note that data from the sensor or processed data is stored in the RAM 620, and the above-described distance or the like is obtained with reference to such data.
[0037]
Then, by obtaining the distance A to the sheet stacking surface based on the data sent from the distance sensor 60 in this way, the vertical distance L2 from the distance sensor 60 to the sheet stacking surface and the tray from the distance sensor 60 by the following formula: A vertical distance L2 ′ up to 23 can be determined. Note that L2 ′ indicates the vertical distance when the tray 23 is at the position where the first sheet is stacked, and A ′ indicates the distance between the distance sensor 60 and the tray surface at that time.
L2 = ACOS30 ° (1)
L2 ′ = A′COS 30 ° (2)
[0038]
Furthermore, since the distance L1 from the distance sensor 60 to the discharge port 50 is known in advance based on a signal from a tray HP sensor S180 described later, the distance (L3 ′) between the tray 23 and the discharge port 50 or the sheet stacking surface The distance (L3) from the discharge port 50 can be obtained by the following formulas.
L3 = L2-L1 (3)
L3 ′ = L2′−L1 (4)
[0039]
As shown in FIG. 9, the main body 1 is provided with, for example, a tray HP sensor S180 as a mounting table position detecting unit, and is provided for operating the tray HP sensor S180 and the tray HP sensor S180. The home position of the tray 23 can be detected by the actuator 23b of the tray 23, and the home position of the next tray 24 when the tray moves can be detected.
[0040]
Thus, by providing the trays 23 and 24 with actuators together with the tray HP sensor S180, it is possible to detect the paper surface height of the individual trays 23 and 24. Thereby, it becomes possible to arrange a plurality of trays at an arbitrary height.
[0041]
The CPU 600 uses the tray height position detected by the tray HP sensor S180 and the distance between the distance sensor 60 obtained by the distance sensor 60 and the sheets stacked on the trays 23 and 24 to determine the sheets on the trays 23 and 24. The loading height is discriminated.
[0042]
When the obtained sheet stacking height is higher than a first predetermined height indicating that the maximum number of sheets are stacked on the tray 23, the tray unit 26 is moved to stack the sheets on another tray. To do.
[0043]
If the height is not higher than the first predetermined height, the shift motor 601 is driven and controlled via the driver D6 shown in FIG. 8 so as not to prevent sheet discharge, and the tray unit 26 is moved downward to lower the tray 23. Like that.
[0044]
Thus, by measuring the height of the sheet S or the distance between the sheet stacking surface of the tray 23 and the discharge port 50, an appropriate amount of movement of the tray 23 can be calculated. This calculation result is stored in a RAM 620 that stores various data.
[0045]
As shown in FIGS. 2 and 3, through holes 23 a and 24 a are formed in measurement points of the distance sensor 60 in the first and second trays 23 and 24, respectively. Here, by forming the through holes 23a and 24a in the respective trays 23 and 24 in this way, it is possible to determine the presence or absence of sheets on the trays 23 and 24.
[0046]
That is, when light is irradiated toward the trays 23 and 24, if no sheets are stacked on the trays 23 and 24, the irradiation light passes through the through holes 23a and 24a. It will be reflected by hitting. With this configuration, the sheet stacking height required at this time is larger than the second predetermined height indicating that the normal tray is positioned to stack the first sheet. It can be determined that there are no sheets on the trays 23 and 24.
[0047]
After determining that there are no sheets on the trays 23 and 24 as described above, the CPU 600 determines that the trays 23 and 24 are in a sheet stackable state, and stacks the first sheet on the trays 23 and 24.
[0048]
Here, FIGS. 7 and 8 are block diagrams of, for example, the CPU 600 as the control means of the present embodiment.
[0049]
The CPU 600 is used as a ROM 610 storing a control procedure corresponding to the flowcharts shown in FIG. 10, FIG. 11, FIG. 12, and FIG. It includes a RAM 620 for storing data from the sensor or processed data, and executes control procedures based on information from various electrically connected sensors described later, and various motors, solenoids, etc. via various drivers , And communication with the copying apparatus main body 100 is performed.
[0050]
On the input side of the CPU 600, in addition to the distance sensor 60, as shown in FIG. 7, it is discharged from, for example, the buffer sensor S10 and the copying apparatus 100 as means for detecting that the sheet is staying in the sheet stacking apparatus 1. An entrance sensor S30 for detecting that the sheet has entered the sheet stacking apparatus 1, an UP cover sensor S40 for detecting that the upper cover of the sheet stacking apparatus 1 has been opened, and the trays 23 and 24 from the sheet stacking apparatus 1 A paper discharge motor clock sensor S80 for prompting the CPU 600 for information regarding abnormality or speed control of the paper discharge motor 35a when discharging the sheet upward, and a matching HP sensor S90 for detecting the home position of the abutting plate 20 when stapling. A staple tray sensor S100 that detects the presence or absence of sheets on the staple tray 38. It is electrically connected.
[0051]
Further, on the input side of the CPU 600, the first and second snooter sensors S130 and S140 for detecting the positions of the upper and lower slat guides 27 and 27a that form the upper wall surface and the lower wall surface of the discharge port 50, the inside of the sheet stacking apparatus 1 are provided. A sheet discharge sensor S150 that detects that a sheet has been discharged from the tray to the tray, a staple movement HP sensor S170 that detects that the stapler unit 400 that can move within the sheet stacking apparatus 1 is at the home position, and the trays 23 and 24 are the home. Tray HP sensor S180 for detecting the position, shift amount of the movable tray, shift clock sensor S190 for urging the CPU 600 to detect abnormality of the shift motor 601 serving as the drive source, and the upper limit of the movable tray are detected. UP limit detection sensor S200, and sheet loader 1 Door closing detection SWS210 for detecting the opening and closing of the joint SW sensor S220 that the sheet stacking apparatus 1 and the copying apparatus main body 100 detects that it is connected are electrically connected.
[0052]
On the output side of the CPU 600, in addition to the shift motor 601, as shown in FIG. 8, it is in the sheet stacking apparatus 1 via drivers D1, D2, D3, D4, D5a, D5b, D7, D8, D9, D11. A binding motor M230 that transports sheets, a discharge motor 35a, an alignment motor M250 that aligns sheets, a stapling unit moving motor (pulse motor) 452 that moves the stapler unit 400, and a staple 400a that binds a bundle of sheets are bound. Staple motor 406a to be performed, Staple motor 406b to cause staple 400b to perform a binding operation, entrance solenoid SL290 for switching a sheet conveyance path discharged from the copying machine main body 100, and discharge of sheets discharged from the sheet stacking device 1 Discharge port solenoid SL30 for switching the paper port A switching solenoid SL310 for switching the sheet conveyance path in the sheet stacking apparatus 1 and a display 650 as a display means for alerting an operator when a stacking over distance is detected in the sheet stacking surface distance measurement is electrically connected. Yes.
[0053]
In the present embodiment, the copying apparatus main body 100 (see FIG. 1) is of a digital type, and the copying apparatus main body 100 of this type includes a scanner unit that reads an image of a document and a printer unit that reproduces an image. It is possible to operate independently. That is, the scanner unit irradiates the document with a lamp, and the reflected light is decomposed into small dots (pixels) by a light receiving element and simultaneously converted into an electrical signal (photoelectric conversion) according to the density of the document. The drum is irradiated with a laser beam based on the electrical signal sent from the unit, an electrostatic latent image is formed on the drum, and a copy image is formed through development, transfer, and fixing.
[0054]
Therefore, by connecting the interface 500 to the digital copying machine as shown in FIG. It is also possible to send the image to the printer unit through the interface 500 and to transfer the image onto a transfer sheet. Similarly, an image signal received from a computer device 502 such as a personal computer can be sent to the printer unit through the interface 500 and copied to a transfer sheet, or an image read by the scanner unit can be taken into the personal computer through the interface 500. It is like that.
[0055]
As described above, in the current digital copying machine, not only the document sent from the ADF 300 or the document placed on the platen glass 101 is read and copied, but also used as a facsimile through the interface 500. It can also be used as a printer of a personal computer.
[0056]
Further, in this embodiment, the copying apparatus main body 100 includes the sheet stacking apparatus 1 and is electrically communicated, and the CPU 600 of the sheet stacking apparatus 1 is driven and controlled according to the control procedure. The CPU configured in the main body 100 may be directly controlled.
[0057]
Next, the control operation at the time of sheet stacking by the CPU 600 of the sheet stacking apparatus 1 provided in the digital copying machine configured as described above will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
[0058]
FIG. 10 is a flowchart showing initialization of the sheet stacking apparatus 1. When power is turned on to the sheet stacking apparatus 1 in step ST1001 (hereinafter, step characters are omitted), the process proceeds to ST1002 to initialize (initialize) the I / O port and the memory (RAM). In step ST1003, the communication mode with the FAX, printer, and copier is set. In ST1004, it is determined whether or not communication with the copier body has been established. If communication of the main body is established, the process proceeds to ST1005, where initialization communication data for initialization (such as a standby signal of the sheet stacking apparatus 1) is transmitted from the sheet stacking apparatus 1.
[0059]
FIG. 11 is a flowchart showing the tray position control operation. After transmitting the initialization communication data as described above, when an operation start signal is transmitted to the sheet stacking apparatus 1, an initial signal (operation start signal) indicating that the sheet stacking apparatus 1 has been initialized in ST2001. If it is on, the process proceeds to ST2002 to determine whether the tray position is confirmed. If not, the process proceeds to ST2003 and the tray is moved to the home position.
[0060]
Then, in ST2004, it is determined whether or not the tray has been moved to the home position. If it has been completed, the process proceeds to ST2005. If it is the tray designated position in ST2002, the process proceeds to ST2005 to determine whether or not the current tray is the tray designated position. If it is the designated position, the process proceeds to ST2007, and if it is not the designated position, the process proceeds to ST2006 to reach the designated position. Moving.
[0061]
Next, if the movement of the tray is completed in ST2005, the process proceeds to ST2007, where the sheet stacking height of the tray (hereinafter referred to as tray stacking height) is measured by the distance sensor 60. In step ST2008, the tray stacking height data D measured in step ST2007 is compared with the sheet height reference data D1 that is the second predetermined height. Here, when there is no sheet on the tray, since the through hole is not blocked by the sheet, the tray stacking height data D is larger. In this case, it is determined that there is no sheet on the tray, and the process proceeds to ST2012 so that the first sheet is stacked at the current tray height.
[0062]
On the other hand, if the sheet height reference data D1 is larger, the process proceeds to ST2009, and the tray movement amount data B is obtained from the difference between the tray stacking height data D and the sheet height reference data D2 which is a predetermined height, and ST2010. If the tray movement amount data B is 0, that is, it is determined whether the current sheet height is the maximum stacking amount, and if it is the maximum stacking amount, the process proceeds to ST2012. If the sheet height is not the maximum stacking amount, the process proceeds to ST2011, and the tray is moved by the tray movement amount data B. Then, the process returns to ST2007, the tray stacking height data D is measured again, and after moving the tray to a predetermined height, the process proceeds to ST2012.
[0063]
As described above, by determining the sheet stacking height by the distance sensor 60 and the tray HP sensor S180 at a predetermined timing after the post-processing, the position control of each tray can be appropriately performed without being obstructed by the distance sensor 60. it can.
[0064]
In FIG. 12, which is a flowchart for moving the tray, it is determined in ST3002 whether or not the swing guide 31 is closed. If the swing guide 31 is open, the process proceeds to ST3003 and the paper discharge motor 35a is reversed.
[0065]
This is performed until the swing guide 31 is closed. If the swing guide 31 is closed, or if the swing guide 31 has been closed from the beginning, the process proceeds to ST3004 to determine whether the shutter 30 is closed. If the shutter 30 is closed, the process proceeds to ST3006 and the shift motor 601 is activated.
[0066]
2 and 3, reference numeral 400 denotes a staple unit, which includes staplers 400a and 400b that perform a binding operation on a bundle of sheets stacked on the staple tray 38 at the time of stapling. For the sheets stacked on the front side 38, the front side binding, the two bindings, and the back side binding are performed.
[0067]
The stapler 400a is fixed to the stapler cover 430a as shown in FIG. 13, and is supported so as to be movable in the Y direction by a support member fixed to the moving table 431a as shown in FIG. In the same figure, 400b is fixed to the staple cover 430b, and supported by the moving table so as to be movable in the Y direction by a support member fixed to the moving table 431b. Furthermore, the movable bases 431a and 431b are connected at a connection point P. The connection point P is a portion indicated by P in the plan view of FIG.
As shown in FIG. 15, a pulse motor 452 for moving the stapler unit 400 in the direction of arrow Y is fixed on the moving table 431a, and a belt pulley is fixed on the pulse motor 452. Here, the belt pulley is connected to the pulley gear via a timing belt, and the rotation of the motor moves the stapler unit 400 in the arrow Y direction. A spring member 439 is fixed to the moving table 433, and the stapler cover 430 is urged upward by the spring member 439.
[0068]
Further, as shown in FIG. 15, support shafts 441, 442, and 443 are fixed to the moving base 431a, and pulley gears 440 and guide support members 434, 435, and 436 are rotatably supported on the respective moving bases 431a. Further, a roller 444 for maintaining the parallel movement of the moving table 433 is rotatably supported on the moving table 433, and a stopper regulating member 438 that constitutes a retracting means for the abutting member 20 described later is fixedly installed. Has been. The moving table 431b has a similar structure although not shown.
[0069]
On the other hand, a staple tray 38 (see FIG. 3). As shown in FIG. 14, the stay 432 provided opposite to is provided with an elongated hole-shaped groove 447 for restricting the movement of the first guide support member 434 and the second and third guide support members 435 and 436. A rack gear 445 that meshes with a rail 437 and a pulley gear 440 that restrict the movement of the rack is fixed.
[0070]
When the stapler unit 400 moves, the first guide support member 434 moves between A to G shown in FIG. 14 along the slot 447 formed in the stay 432, while the second guide support member 435 moves along the rail 437 only while the first guide support member 434 moves between A and E, and the third guide support member 436 moves only along the rail while the first guide support member 434 moves between E and G. It moves along 437.
[0071]
For example, in FIG. 14, when the first guide support member 434 is in the position A, the position of the second guide support member 435 is regulated by the rail 437, the third guide support member 436 is in a free state, and the diagonal binding is performed. Operation is possible. Further, when the first guide support member 434 moves from the position A to the position C, the stapler unit 400 that is inclined at a predetermined angle at the position A moves the second guide support member 435 along the rail 437. Accordingly, when the first guide support member 434 moves between C and D, the stapler unit 400 is in a state parallel to the width direction of the sheet. The position is restricted so as to be maintained. As a result, two parallel binding operations according to various paper sizes can be performed.
[0072]
As described above, the stapler unit 400 is configured to be movable in the Y direction while the position and angle are regulated by two of the three guide support members 434, 435, and 436 at all times. The front side can be bound at one position, at two positions, or the like according to various paper sizes. Note that the movement amount of the first guide support member 434 is defined by the rotation amount of the pulse motor 452 as described above.
[0073]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, by providing a sheet alignment reference plate 29 on one side, the front side one-point binding position is made common for various paper sizes. The sheet sensor can be used as a reference, and the two binding positions can be made common for various paper sizes.
[0074]
When performing such a binding operation, a regulating member that abuts against the rear end of the sheet and arranges the sheet bundle is necessary. For this reason, as shown in FIG. Is provided.
[0075]
The abutting plate 20 is rotatably supported by a shaft member 457 fixed to the staple tray 38, and is biased in a counterclockwise direction by a spring member 448 wound around the shaft member 457 so as to have one end portion. The restricting portion 20a formed in the above is projected upward from the rear end of the staple tray 38. When sheets are stacked on the staple tray 38 in this state, the trailing edge of the sheet comes into contact with the contact plate 20 and the trailing edge of the sheet bundle Sa is adjusted.
[0076]
Since the contact plate 20 and the stapler unit 400 are in an overlapping positional relationship, the contact plate 20 becomes an obstacle when the stapler unit 400 moves or when a staple binding operation is performed. For this reason, the abutting plate 20 is provided with a later-described retracting means for retracting the abutting plate 20 to a position that does not hinder the movement of the stapler unit 400 when the stapler unit 400 moves.
[0077]
As shown in FIG. 16, the retracting means includes, for example, a gear portion 450 attached to a shaft member 457 fixed to the abutting plate 20, a lower end portion pivotally supported, and the gear portion 450 of the abutting plate 20. Rotating fan-shaped gear 451 that meshes with the stopper, and a stopper that is fixed to the moving table 433 and that abuts against the fan-shaped gear 451 and rotates the fan-shaped gear 451 with the shaft portion 456 as a fulcrum when the stapler unit A moves. And a member 438.
[0078]
The sector gear 451 is provided with an abutting portion 451a, and when the stapler unit 400 moves, the stopper regulating member 438 comes into contact with the abutting portion 451a. When the stopper restricting member 438 comes into contact in this way, the sector gear 451 is pushed in a direction orthogonal to the moving direction of the stapler unit 400 and is rotated to the position of the broken line shown in FIG.
[0079]
Here, when the sector gear 451 rotates in this way, the gear portion 450 meshing with the sector gear 451 rotates, and the contact plate 20 shrinks the spring member 448 along with this, and the lower portion of the staple tray 38 is lowered. The shaft member 457 is pivoted downward to a retracted position that does not hinder the movement of the stapler unit 400.
[0080]
When the stapler unit 400 further moves, the stopper restricting member 438 comes off from the contact portion 451a of the sector gear 451, so that the abutting plate 20 together with the sector gear 451 is caused by the restoring force of the spring member 448 and the sheet bundle shown in FIG. The rear end of Sa is returned to a position where it is regulated.
[0081]
As shown in FIG. 17, a plurality of the contact plates 20 are provided in the width direction of the sheet. Each of the contact plates 20a, 20b, 20c, 20d, and 20e is provided with the above-described retraction means. ing.
[0082]
In FIG. 17, the two contact plates 20 a and 20 b are in a position for adjusting the rear end of the sheet bundle according to the position of the stapler unit 400, and the other three contact plates 20 c, 20 d, and 20 e are arranged. The state which exists in the position which does not prevent the movement of the stapler unit 400 is shown.
[0083]
Next, a specific configuration and basic operation of the staplers 400a and 400b (same structure) of the stapler unit 400 will be described. As shown in FIG. 18, the staplers 400 a and 400 b have a crocodile shape and include a needle punching portion 401 a including an upper forming portion 401 and a lower staple table 402. A needle cartridge 403 is detachably attached to the forming unit 401, and about 5000 needles H connected in a plate shape are loaded in the needle cartridge 403.
[0084]
The plate-like needle H loaded in the needle cartridge 403 is urged downward by a spring 404 provided on the uppermost side of the needle cartridge 403, and imparts a conveying force to the feed roller 405 disposed on the lowermost side. It is configured to do. The needles H fed by the feed roller 405 are formed into a U shape one by one by swinging the forming portion 401.
[0085]
When the stapling motor 406 is activated, the forming unit 401 rotates the eccentric cam gear 408 via the gear train 407, so that the eccentric cam gear 408 and the eccentric cam are integrally attached to each other as shown by the arrow. It swings toward the table 402 side to perform a clinching operation (needle binding operation).
[0086]
The staplers 400a and 400b are provided with a reflective sensor 409 below the staple cartridge 403 in order to detect the staple-free state of the staple H loaded in the staple cartridge 403. The reflection type sensor 409 detects the staple jam (needle clogging) of the staple H for feeding out from the staple cartridge 403.
[0087]
FIG. 19 is a plan view of the staplers 400a and 400b. The staple motor 406 is connected to a cord 406a for passing a driving current, and detects the load of the motor based on the current value flowing through the cord 406a as a needle jam detection means. As a means, a current sensor 406b is provided so that a needle jam can be detected.
[0088]
Next, the stapling operation of the staplers 400a and 400b configured as described above will be described.
[0089]
The plate-like stapler needles H stored in the staple cartridge 403 are fed one by one from the lowermost side by the feed roller 405, and then sent to the needle bending block 415 as shown in FIG. However, the central portion is held in the holding groove 415 a of the needle bending block 415.
[0090]
Thereafter, when the eccentric cam gear 408 rotates and the forming unit 401 moves to the lower operating position, the driver 416 is pushed down and the plunger 416a is pushed down by a drive mechanism (not shown) as shown in FIG. At this time, the U-shaped bending block 417 is pressed by the pushing claw 416b formed in a part of the plunger 416a and pressed onto the needle bending block 415. As a result, the stapler needle H held in the holding groove 415a of the needle bending block 415 is bent into a U shape as shown in FIG.
[0091]
On the other hand, after that, the plunger 416a is further pushed down, the pushing claw 416b is detached from the U-shaped bending block 417, and only the plunger 416a is pushed down to reach the taper portion of the needle bending block 415, and the needle bending block 415 is moved as shown in FIG. Only the most advanced needle H1 bent in a U shape while being pushed away to the position indicated by the alternate long and short dash line is sheared between the needle cutting member 418 and the needle H1 is driven into the sheet S, and further pressed against the staple table 402 side. Then, the sheet S is fastened.
[0092]
Thereafter, when the rotation of the eccentric cam gear 408 advances and the forming unit 401 moves to the upper standby position, the driver 416 and the plunger 416a move upward to return to the standby position, and one step of the stapling operation is completed.
[0093]
The present invention is a sheet post-processing apparatus capable of shortening the binding processing time while suppressing the peak current required for the post-processing operation and further improving the alignment of the sheet bundle, and the means will be specifically described below. To do.
[0094]
20 and 21 show waveforms of the current value flowing through the staple motor 406 in the first stroke of the needle stroke. The X axis is the elapsed time, the Y axis is the motor current, and the staple motor 406 is activated (started up). ) And when the needle H comes out and penetrates the sheet bundle S to bend (when driven), the current waveform of one step of needle driving is shown. 20 shows a waveform when a small number of sheets are stapled, and FIG. 21 shows a waveform when a large number of sheets are stapled. The current peak level P2 at the time of needle driving in FIG. 21 is larger than the current peak level P1 at the time of needle driving in FIG.
[0095]
FIG. 22 shows current waveforms when a needle driving operation is performed on a small number of identical sheets by the two staplers 400a and 400b. In the figure, a solid line W11 is a current waveform flowing through the stapler 400a, and a broken line W12 is a current waveform flowing through the stapler 400b. An alternate long and short dash line W13 is a current waveform obtained by adding the waveforms W11 and W12 flowing through the staplers 400a and 400b, and has a current value necessary for needle driving as the apparatus of the present embodiment.
[0096]
In FIG. 22, after the stapler 400a is activated, the stapler 400b is activated after the time t1 has elapsed. This figure shows a case where a small number of sheets are stapled, and since the peak current value at the time of needle implantation is small, the combined current level P3 does not become very large.
[0097]
FIG. 23 shows current waveforms when two staplers 400a and 400b are subjected to a needle driving operation on a large number of identical sheets. In the figure, a solid line W21 is a current waveform flowing through the stapler 400a, and a broken line W22 is a current waveform flowing through the stapler 400b. An alternate long and short dash line W23 is a current waveform obtained by adding the waveforms W21 and W22 flowing through the staplers 400a and 400b, and has a current value necessary for needle driving.
[0098]
In FIG. 23, the activation of the stapler 400b is started after the time t2 has elapsed since the activation of the stapler 400a. In the figure, since the time t2 is set longer than the timing t1 when a small number of sheets are stapled, the sum of the current levels P4 can be suppressed by shifting the peaks of the waveforms W21 and W22. It has become. In order to reduce the total current level P4, the peaks at the time of driving are not overlapped, and the total current level P4 is preferably at least approximately equal to or smaller than the peak value at the time of startup.
[0099]
FIG. 24 shows an example in the case where the present invention is not implemented. The time from the start of the stapler 400a to the start of the start of the stapler 400b is the same as t1 shown in FIG. 22 for the same sheet. It is an electric current waveform at the time of performing a needle driving operation. That is, the activation of the stapler 400b is started after the time t3 (= t1) has elapsed since the activation of the stapler 400a. In the figure, a solid line W31 is a current waveform flowing through the stapler 400a, and a broken line W32 is a current waveform flowing through the stapler 400b. An alternate long and short dash line W33 is a current waveform obtained by adding the staplers 400a and 400b, and has a current value necessary for needle driving. Since the time t3 is small, the current level P5 required for the stitching increases, and measures such as increasing the size of the power supply device (not shown) of the device are required.
[0100]
That is, when the number of sheets to be bound is small, the stitching is performed with the activation delay time t1 shown in FIG. 22, thereby shortening the time for one stitching process. When the number of sheets to be bound is large, the delay time t2 shown in FIG. By performing the binding, it is possible to suppress a current peak necessary for the binding.
[0101]
Next, the stapling operation of the sheet stacking apparatus including such a stapler unit 400 will be described.
[0102]
First, at the time of staple sorting for performing copying by stapling, the sheets are not stacked directly on the trays 23 and 24 in FIG. At this time, the swing guide 31 swings upward so as to release the discharge port 50 and separate the discharge rollers 32 and 33.
[0103]
In this state, the sheet discharged from the copying apparatus main body 100 passes through the conveyance path 6 and is delivered to the roller pair 17 and 18, and is then discharged by the roller pair 17 and 18. Since 31 is swinging upward, the sheets are not discharged and stacked on the staple tray 38. At this time, the tray 24 supports the front end of the sheet S as shown in FIG. 27 and assists returning to the upstream side in the discharge direction.
[0104]
On the other hand, as shown in the figure, the sheet S discharged onto the staple tray 38 assists in falling by its own weight to the upstream side in the discharge direction by increasing the inclination of the staple tray 38 and the sheet dropping position of the tray 24. However, it is further urged upstream on the staple tray by a discharge alignment belt 19 that rotates in the direction of the arrow in synchronization with the discharge roller 17.
[0105]
As a result, the sheet S abuts against the contact plate 20 and is aligned with the direction perpendicular to the discharge direction. Further, the alignment in the width direction of the sheet starts operation at a predetermined time when the sheet S falls on the staple tray 38 by the width adjusting guide 21 in FIG. The sheet S is aligned in the near direction by moving from the back side of the main body to the near side by the dimension. Thereafter, the second and subsequent sheets are repeated until all the sheets set by the user are stacked on the staple tray.
[0106]
Then, as shown in FIG. 28, when the number of sheets set by the user is aligned on the staple tray 38, the stapling is performed and the operation of stapling to the position set by the user is performed. When the stapling is completed, the swing guide 31 is lowered as shown in FIG. 29 and the discharge roller 32 rotates in the direction of the arrow, so that the stapled sheet S on the tray 38 is moved as shown in FIG. Discharged.
[0107]
By the way, during the stapling operation, the sheets are sequentially discharged from the copying apparatus main body 100. Therefore, the first sheet of the discharge sheet of the next job is retained in the main body 1, and the second sheet is stacked and discharged. Perform the action. A plurality of staple copy bundles are created by repeating the above operation.
[0108]
Next, a stapling operation processing procedure will be described based on the above-described stapler configuration and operation description of the embodiment of the present invention.
[0109]
FIG. 31 is a flowchart showing the staple stacking operation and the staple operation processing of the sheet stacking apparatus.
[0110]
When a sheet is discharged from the copying apparatus main body 100 into the sheet stacking apparatus 1, the CPU 600 controls various conveyance motors and the like, and discharges the sheet to the staple tray 38 one after another by ST3101 and ST3102. ST3103 is a process of counting the number of sheets S stacked on the staple tray 38. Each time a sheet is discharged, the information is stored in the RAM 620 and counted. In step ST3104, the CPU 600 compares the number of staples set by the user with the number actually stacked on the staple tray 38 counted and stored in the register of the RAM 620. If the stacking is completed, the CPU 600 proceeds to the next step.
[0111]
In step ST3105, the CPU 600 starts up the stapler 400a based on the stacking tray number information stored in the RAM 620 counted in ST3103 and the table corresponding to the sheet type, number of sheets, paper thickness, and the like stored in advance in the ROM 610. Is calculated until the stapler 400b is activated, and the activation of the stapler 400a is started in ST3106. Thereafter, completion of the startup delay time calculated in ST3105 is waited for in ST3107 and ST3108.
[0112]
After the activation delay time has elapsed, activation of the stapler 400b is started in ST3109. Thereafter, in ST3110, the binding operation is completed while waiting for the end of both staplers 400a and 400b. Thereafter, the sheet S on the staple tray 38 is discharged to the tray 23 or 24 as shown in FIG.
[0113]
The above description is based on the number of staple trays stacked, and the start timing control of the binding operation is the same for the embodiment having a sensor for detecting the stack height on the staple tray.
[0114]
Further, the sheet hardness (density) may vary depending on the type of sheet discharged from the copying machine main body 100. The sheet type information sent from the copying machine main body 100 to the CPU 600 and the staple tray Based on the information on the number of stacked sheets or the stacking height information loaded on the staple tray, the sheet stacking amount is determined, and the start delay time is calculated and the start timing of the binding operation is controlled in the same manner as described above. good.
[0115]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the timing from the start of one binding means to the start of the other binding means is made variable according to the sheet stacking amount. If the delay time can be reduced by optimally controlling the start delay time of the binding means from the binding operation until the next binding operation is started, the start delay time is reduced when the delay time can be reduced. The execution time can be shortened, and the current peak required for binding can be lowered by increasing the delay time, thus eliminating the need for a large-capacity power supply and making the device compact. Is possible.
[0116]
Also, it is possible to improve the consistency of the binding operation by optimally controlling the start delay time of the binding means from the first binding operation to the start of the next binding operation and by shifting the start start time optimally. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a sheet stacking apparatus and a copying apparatus embodying the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the sheet stacking apparatus.
FIG. 3 is a plan view of a staple tray portion of the sheet stacking apparatus.
FIG. 4 is a side sectional view of the staple tray portion.
FIG. 5 is a side view of a main part of a tray unit of the sheet stacking apparatus.
FIG. 6 is a block diagram of a distance measurement sensor of the sheet stacking apparatus.
FIG. 7 illustrates a part of a block diagram of a CPU of the sheet stacking apparatus.
FIG. 8 is a diagram showing another part of the block diagram of the CPU of the sheet stacking apparatus.
FIG. 9 is a diagram showing the principle of distance measurement by the distance measurement sensor.
FIG. 10 is a flowchart showing a part of the control operation of the CPU.
FIG. 11 is a flowchart showing another part of the control operation of the CPU.
FIG. 12 is a flowchart showing another part of the control operation of the CPU.
FIG. 13 is a side partial cross-sectional view of the stapler unit.
FIG. 14 is a schematic top view showing a moving path of the stapler unit.
FIG. 15 is a right side partial cross-sectional view of the stapler unit.
FIG. 16 is a view showing the operation of the retracting means of the stapler unit.
FIG. 17 is a view showing the operation of the stapler unit and the contact plate.
FIG. 18 is a view showing a structure of a stapler of the stapler unit.
FIG. 19 is a plan view of the stapler.
FIG. 20 is a waveform diagram showing a current flowing through a staple motor in a needle stroke stroke by the stapler.
FIG. 21 is a waveform diagram showing a current flowing through the staple motor in the needle driving stroke by the stapler.
FIG. 22 is a waveform diagram showing a current flowing through the staple motor in the staple driving stroke by the stapler.
FIG. 23 is a waveform diagram showing a current flowing through the staple motor in the staple driving stroke by the stapler.
FIG. 24 is a waveform diagram showing a current flowing in the staple motor in the staple driving stroke by the stapler.
FIG. 25 is a diagram showing a state in which the most advanced needle is held in the holding groove of the needle bending block at the center.
FIG. 26 is a diagram showing a needle striking stroke of a forming portion of the stapler.
FIG. 27 is a diagram showing a state of the second tray at the time of staple sorting.
FIG. 28 is a diagram illustrating a state in which the number of sheets set by the user is aligned on the staple tray.
FIG. 29 is a diagram illustrating a state in which a stapled sheet is discharged.
FIG. 30 is a diagram illustrating a state in which a stapled sheet is discharged.
FIG. 31 is a flowchart showing a start delay operation of a stapling operation.
[Explanation of symbols]
1 Sheet stacking device
23, 24 trays
26 Tray unit
50 outlet
60 distance sensor
63 PSD photo detector
600 CPU
601 Shift motor
S180 Tray HP sensor