JP2005255318A - シート処理装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トレイの切換時間を短縮して生産性を上げることのできるシート処理装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 排紙口３６から排出されたシートを積載する積載位置及び排紙口３６の上方の退避位置に移動可能な第１トレイ１８ａの下方に第２トレイ１８ｂを設け、第１トレイ１８ａが退避位置に移動したとき第２トレイ１８ｂを積載位置に移動させる。また、待機位置にある第１トレイ１８ａが積載位置に移動した際、第２トレイ１８ｂを初期位置よりも上方の位置で待機させることにより、第１トレイ１８ａから第２トレイ１８ｂへの切換時間を短縮することができる。また、シートが積載されるに連れて下降する第１トレイ１８ａに応じて第２トレイ１８ｂを第１トレイ１８ａとの間隔を一定に保ちながら下降させることにより、第１トレイ１８ａにシートが積載されても、第２トレイ１８ｂとの接触及び満載誤検知を避けることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シート処理装置及びこれを備えた画像形成装置に関し、特に画像形成された後のシートを複数のトレイに積載するようにしたものに関する。

従来、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、画像形成された後の複写用紙等のシートに対する綴じ処理等に要する手間を軽減するため、画像形成された後のシートを順次装置内に取り込み、このシートに対して綴じ処理、穿孔処理等を選択的に施すようにしたシート処理装置を備えたものがある。

ここで、このようなシート処理装置においては、シートに綴じ処理等を施すためのシート処理機構の他、シートを多数枚積載するための複数、例えば２枚のスタックトレイを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

そして、このように２枚のスタックトレイを備えた場合には、例えば上部のスタックトレイにシートを積載した後、この上部のスタックトレイをシート排出口より上方に移動し、この後、下部のスタックトレイにシートを積載するようにしている。

特開２００２−２２６１１８号公報

ところで、このような複数のスタックトレイを備えた従来のシート処理装置において、排出トレイを上部のスタックトレイから下部のスタックトレイに切り換える場合、それまで初期位置であるＨＰ（ホームポジション）に位置していた下部のスタックトレイを、排紙口下方の所定の積載位置まで移動させるようにしている。しかし、このように下部のスタックトレイをＨＰから積載位置まで移動させるまでに時間がかかり、生産性が落ちるという問題があった。

なお、下部のスタックトレイをＨＰより上方の位置で待機させることにより積載位置までの距離を短くした場合には、下部のスタックトレイの移動時間は短くなるが、この場合、上部のスタックトレイとの間隔が狭くなる。

このため、シートが積載されるに連れて上部のスタックトレイが徐々に下降すると、下部のスタックトレイをＨＰで待機させていた場合に比べ、下部のスタックトレイに短時間で接触する、もしくは上部のスタックトレイの下降量が制限されるため満載を誤検知して積載を停止させてしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、トレイの切換時間を短縮して生産性を上げることのできるシート処理装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シート処理装置において、排紙口から排出されたシートを積載する積載位置及び前記排紙口の上方の退避位置に移動可能な第１トレイと、前記第１トレイの下方に設けられ、初期位置から前記積載位置の間を移動可能で、かつ前記第１トレイが前記退避位置に移動したときに前記積載位置に移動することが可能な第２トレイと、を備え、前記退避位置にある前記第１トレイが積載位置に移動した際、前記第２トレイを前記初期位置よりも上方の位置で待機させるようにしたことを特徴とするものである。

また本発明は、前記第１トレイはシート積載量に応じて下降し、前記第２トレイは前記第１トレイが下降する際、該第１トレイとの間隔を一定に保ちながら下降することを特徴とするものである。

また本発明は、前記第１トレイとの間隔は、前記第２トレイのシート積載状態に応じて設定されることを特徴とするものである。

また本発明は、前記第２トレイのシート積載状態を検知する積載状態検知手段を備えたことを特徴とするものである。

また本発明は、前記積載状態検知手段は、前記第２トレイ上のシート積載枚数、シートの有無、或は前記第２トレイの積載高さの少なくとも一つを検知するものであることを特徴とするものである。

また本発明は、画像形成装置において、画像形成部を備えた装置本体と、前記画像形成部により画像が形成されたシートを処理する上記の何れかに記載のシート処理装置とを備えたことを特徴とするものである。

また本発明は、前記積載状態検知手段が検知した前記第２トレイのシート積載状態に応じて前記第２トレイを、前記第１トレイとの間隔を一定に保ちながら下降させる制御手段を前記装置本体、又は前記シート処理装置に設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、退避位置にある第１トレイが積載位置に移動した際、第２トレイを初期位置よりも上方の位置で待機させることにより、第１トレイから第２トレイへの切換時間を短縮することができ、生産性を上げることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るシート処理装置を備えた画像形成装置の一例である複写機の概略構成を示す図である。

同図において、Ａは複写機本体、Ｂは複写機本体Ａの側部に設けられたシート処理装置（フィニッシャ）である。また、１は複写機本体Ａの上部に装着された原稿給送装置であり、この原稿給送装置１から自動給送された原稿の情報は、スキャナ部２によって光学的に読み取られた後、デジタル信号として画像形成部３へ送信されて普通紙やＯＨＰシート等のシートに記録されるようになっている。

また、同図において、４は複写機本体Ａの下部に装着され、各種サイズのシートを収納する複数のシートカセットであり、このシートカセット４に収納されたシートは搬送ローラ５によって画像形成部３に搬送される。

そして、このように画像形成部３に搬送されたシートには、スキャナ部２で読み取った情報に基づき光照射部３ａから照射されたレーザ光により、感光体ドラム３ｂ上に形成された潜像を現像して形成されたトナー画像が転写される。また、このようにトナー画像が転写された後、このシートは定着部６へ搬送され、この定着部６によって加熱及び加圧されることによりトナー画像が永久定着される。

さらに、このようにトナー画像が永久定着されたシートは、片面記録モードの場合はシート処理装置Ｂへと送り込まれ、両面記録モードの場合はスイッチバックによって再送パス７へ搬送された後、再度画像形成部３へ搬送される。そして、この画像形成部３において裏面に画像が形成された後、シート処理装置Ｂへと送り込まれるようになっている。

一方、図２はシート処理装置Ｂの概略構成を示す図である。ここで、本実施の形態において、このシート処理装置Ｂは、シートを排出するに際し、通常の排出モードの他に、少なくともステイプルモードに応じた排出処理を可能とするものである。なお、このステイプルモードは各部数毎にシートをソートして排出する際、ステイプルトレイ１２にシート束を積載整合した後、これをステイプルユニット４２によって針止めし、各部数毎に綴じて排出する動作モードである。

また、このシート処理装置Ｂは、シート排出に際しては、シートを一枚ずつ排出する通常の排出制御の他に、二枚のシートを同時に排出可能な二枚排出制御が可能となっている。なお、この二枚排出制御は、複写機本体Ａからシート処理装置Ｂに送られてきたシートをバッファパス１４に滞留させ、次に排出されてくるシートと重ねて二枚同時に排出する動作制御である。

同図において、１０は第１搬送ローラ、１５は第２搬送ローラ、１６は上流排出ローラ対、１７は下流排出下及び上ローラ１７ａ，１７ｂから成る下流排出ローラ対であり、通常モードにあっては、複写機本体Ａからシート処理装置Ｂに排出されたシートＰは、第１搬送ローラ１０、第２搬送ローラ１５、上流排出ローラ対１６及び下流排出ローラ対１７を経てスタックトレイ１８ａ，１８ｂに排出されるようになっている。

ところで、前述した二枚排出制御にあっては、図３に示すようにバッファパス１４内に待機している先行シートＰ２の先端と複写機本体Ａから排出された後行シートＰ３との先端のズレ量が一定となるように搬送する必要がある。このため、例えば後行シートＰ３が進入センサ２７の位置を通過したとき、或いは後行シートＰ３が進入センサ２７を通過してから所定クロック経過後にバッファローラ２３の回転を開始するようにしている。

言い換えれば、ズレ量を一定とするためには、バッファローラ２３は後行シートＰ３が進入センサ２７の位置を通過するか、或いは後行シートＰ３が進入センサ２７を通過してから所定クロック経過後まで停止していなければならない。このことから、バッファローラ２３と第１搬送ローラ１０とは別々の駆動源により駆動する必要がある。

また、ステイプルモードの時には、複写機本体Ａの生産性を落とさないよう複写機本体ＡからシートＰが排出された後、このシートＰの搬送速度を増速して後行シートとの紙間を広げ、ステイプルする時間を稼ぐようにしているが、このような構成の場合、第１搬送ローラ１０の駆動源を他のローラの駆動源と共通にするとシートＰの搬送速度を増速し終わる前に後行シートが第１搬送ローラ１０に到達し、シート搬送速度を増速するメリットが無くなる。このため、第１搬送ローラ１０は単独の駆動源により駆動する必要がある。

そこで、本実施の形態においては、ズレ量が一定となるよう、またステイプルする時間を稼ぐことができるよう同図に示すように第１搬送ローラ１０は専用の駆動源である搬送モータ２１１により駆動するようにしている。なお、下流排出ローラ対１７は駆動モータ２０８により、また第２搬送ローラ１５、上流排出ローラ対１６、バッファローラ２３は共通の駆動源である排出モータ２０５により駆動するようにしている。

一方、複写機本体Ａから送り込まれた後、排紙されるシート、或いは選択的にステイプルされたシートを積載するスタックトレイ１８は複数、本実施の形態においては、図２に示すように上下２つ設けられている。

ここで、これら２つのスタックトレイ１８ａ，１８ｂは、それぞれスタックトレイ１８ａ，１８ｂをシート処理装置Ｂ１に対し所定角度、例えば３０°で支える支持フレーム１９ａ，１９ｂを備えている。なお、これら支持フレーム１９ａ，１９ｂの上下端部には、それぞれ支持コロ２１が回転自在に軸支されている。

そして、これら支持フレーム１９ａ，１９ｂを、シート処理装置本体Ｂ１に設けられた上下方向に延びる摺動レール２２０に摺動自在に取り付けることにより、２つのスタックトレイ１８ａ，１８ｂ（以下、上部トレイ及び下部トレイという）は、シート処理装置本体Ｂ１にそれぞれ上下方向に移動可能に保持されるようになっている。

さらに、上部トレイ及び下部トレイ１８ａ，１８ｂは、その内部にある移動手段として例示される上側および下側スタッカモータ２０９ａ，２０９ｂ（両方のモータを総称してスタッカモータ２０９という。）の正逆転駆動をピニオンギヤ２２５により、シート処理装置本体Ｂ１に設けられた支柱３７の一部に形成されているラック部３７ａに伝達することで上下動（昇降）することができるようになっている。

なお、このスタッカモータ２０９の軸上には、図４に示すスタッカモータエンコーダ２２６が取付けられており、このスタッカモータエンコーダ２２６からの信号に基づき後述するＣＰＵ２００は上側および下側スタッカモータ２０９ａ，２０９ｂの駆動制御を行い、上部トレイ１８ａ及び下部トレイ１８ｂの移動距離、移動速度を制御するようにしている。これにより、第１トレイである上部トレイ１８ａ及び第２トレイである下部トレイ１８ｂはそれぞれ自在に昇降することができる。

なお、図４は、本実施形態のシート処理装置Ｂの制御ブロック図であり、２００は、装置全体を制御する制御手段として例示する中央演算装置（以下、ＣＰＵという）である。ＣＰＵ２００は、図５に示す制御手順に対応する制御プログラムおよび制御情報等を内臓のメモリに記憶し、詳細は後述するが、電気的に接続されている各種センサからの信号および複写機本体Ａからの情報信号に基づき制御プログラムを実行し、電気的に接続されている各種ソレノイド、各種モータ等を制御している。

なお、本実施の形態ではＣＰＵ２００をシート処理装置Ｂに設ける構成にしたが、複写機本体Ａ設ける構成にして直接前述各種ソレノイド、各種モータ等を制御しても良い。

一方、シート、或いはステイプルされたシート束を上部及び下部トレイ１８ａ，１８ｂに排紙するための排出口３６を選択的に開閉する揺動ガイド２０には上部及び下部トレイ１８ａ，１８ｂ上に積載されたシート（束）の最上面を検知する測距センサ５４が設けられており、この測距センサ５４により排出口３６を塞がない位置に上部及び下部トレイ１８ａ，１８ｂを移動することが可能となる。

ここで、この測距センサ５４は赤外線などの光線を上部及び下部トレイ１８ａ，１８ｂに積載されたシート（束）に照射する発光部と、シート（束）にて反射した光線を受光する受光部とを有しており、この反射光の角度を測ることにより上部及び下部トレイ１８ａ，１８ｂの位置検知、或は積載シート高さ検知を行い、この検知信号をＣＰＵ２００に出力するようにしている。そして、ＣＰＵ２００は、この検知信号に基づいて制御プログラムを実行し、スタッカモータ２０９を駆動し、上部及び下部トレイ１８ａ，１８ｂを昇降させるようにしている。

なお、この他にもＣＰＵ２００には、図４に示すように進入センサ２７、バッファセンサ２６、排出センサ２９、トレイ近接センサ５５、スタックセンサ５３、上部トレイ紙有り検知センサ２２７及び下部トレイ紙有り検知センサ２２８からの各種検知信号及び複写機本体Ａに設けられた不図示の操作部からのシート排出枚数信号等が入力されるようになっている。

そして、これらの信号に基づいてＣＰＵ２００は、各ドライバＤ１〜Ｄ１１を介して、図２に示すシートをバッファパス１４に選択的に進入させるための第１及び第２フラッパ２２，２５を切り換える第１及び第２フラッパソレノイド２０２，２０３、バッファローラ２３、上流排出ローラ対１６及び不図示のパドル等を回転させる排出モータ２０５、パドルソレノイド２０６、不図示のサイドガイドをスライド移動させるサイドガイドモータ２０７、揺動ガイド２０の揺動や下流排出ローラ１７ａの正逆回転駆動を行う駆動モータ２０８、第１搬送ローラ１０を駆動する搬送モータ２１１、上側及び下側スタッカモータ２０９ａ，２０９ｂ、ステイプラ１３の綴じや針の送りを行うステイプラモータ２１０、ステイプルユニット４２の位置移動を行うステイプルスライドモータ２１２等の制御を行っている。

さらに、ＣＰＵ２００は各モータ２０５，２０７，２０８，２０９ａ，２０９ｂ，２１０，２１１，２１２等に対し、それぞれ制御入力パルス、あるいは回転量を検出するエンコーダコーダ入力によって移動量、速度等を制御している。

ところで、本実施の形態において、上部トレイ１８ａは排紙口３６から排出されたシートを積載する積載位置と排紙口３６の上方の退避位置に移動可能となっており、上部トレイ１８ａの下方に設けられ、ＨＰ（初期位置）から積載位置の間を移動可能な下部トレイ１８ｂにシートを積載する場合には上部トレイ１８ａを退避位置に移動させた後、下部トレイ１８ｂを積載位置に移動させるようにしている。また、退避位置に移動している上部トレイ１８ａにシートを積載する場合には上部トレイ１８ａを退避位置から積載位置まで下降させるようにしている。

ここで、本実施の形態においては、このように上部トレイ１８ａを積載位置まで下降させた際、下部トレイ１８ｂをＨＰ、例えば図２に示す最下方位置まで下降させることなく、ＨＰより上方の上部トレイ１８ａから所定距離だけ離れた位置で待機させるようにしている。

そして、このように下部トレイ１８ｂをＨＰまで下降させることなく、ＨＰよりも上方の上部トレイ１８ａから所定距離だけ離れた位置で待機させることにより、再度下部トレイ１８ｂにシートを積載する場合、下部トレイ１８ｂが積載位置まで移動する際の移動時間、即ちトレイの切換時間を短縮するようにしている。

次に、このような本発明の実施の形態における下部トレイ１８ｂの位置制御について図４、図５、図６および図７を用いて説明する。

今、下部トレイ１８ｂがシートを積載する位置にあり（Ｓ１）、この状態で上部トレイ１８ａを積載位置まで下降させる場合、それまで下部トレイ１８ｂにシートを積載するよう制御していた制御手段として例示するＣＰＵ２００は、上部トレイ１８ａへシートを積載するよう上部トレイ１８ａをシート積載位置まで下降させるトレイ切換制御を行う（Ｓ２）。

また、積載状態検知手段の一例である測距センサ５４により下部トレイ１８ｂのシート積載状態（本実施の形態においては、シート積載高さ）を検知する（Ｓ３）。次に、このように検知したシート積載高さに対応した図７に示す値Ｃと、上部トレイ１８ａに設けられたトレイ近接センサ５５が下部トレイ１８ｂへの近接を検知する距離よりも所定量だけ長い距離αとを比較する。

なお、この距離αは、例えばユーザがトレイ近接センサ５５に邪魔されること無く、下部トレイ１８ｂに積載されたシートを取り出すことのできる距離である。また、シート積載高さに対応した値Ｃは、下部トレイ１８ｂに積載されたシートにトレイ近接センサ５５が当接することがないようすることができる値（距離）である。

そして、Ｃ＜αの場合（Ｓ４のＹ）、ＣＰＵ２００は、スタッカモータエンコーダ２２６からの信号に基づき、例えば積載位置まで下降した上部トレイ１８ａとの距離がαとなるように下部トレイ１８ｂを移動させる。

ここで、本実施の形態において、この場合の下部トレイ移動制御としては、下部トレイ１８ｂを一旦、例えば図６の破線で示すＨＰに戻した後、積載位置に移動した上部トレイ１８ａとの距離がαとなるようにＨＰから距離Ｌだけ上昇させるようにしている。

なお、下部トレイ移動制御としては、この他、上部トレイ１８ａと共に下部トレイ１８ｂを下降させ、この後、シート積載位置まで下降した上部トレイ１８ａとの距離がαとなるように下部トレイ１８ｂを上昇させる等の制御があるが、要は上部トレイ１８ａが積載位置に移動した後、シートが排出されるまでに下部トレイ１８ｂが上部トレイ１８ａとの距離がαとなる位置に移動するような制御であれば良い。

一方、Ｃ＞αの場合には（Ｓ４のＮ）、上部トレイ１８ａと下部トレイ１８ｂの距離がＣとなる位置、即ち図７のＡで示す、下部トレイ１８ｂのＨＰから（Ｌ−Ｃ）だけ上昇した位置に下部トレイ１８ｂを待機させる（Ｓ６）。

次に、このように距離α、或は値Ｃに応じた位置に下部トレイ１８ｂを待機させた後、上部トレイ１８ａにシートを積載する（Ｓ７）。そして、この後、所定のタイミングで測距センサ５４により上部トレイ１８ａの積載量を検知する（Ｓ８）。

ここで、シート積載量に応じて下降する上部トレイ１８ａの積載量をＤとすると（Ｓ９）、上部トレイ１８ａは、この積載量Ｄ分だけ下降しているので、これに伴い下部トレイ１８ｂを上部トレイ１８ａの積載量Ｄに応じて（Ｌ−Ｃ−Ｄ）の位置、或は（Ｌ−Ｄ）の位置に移動させる（Ｓ１０）。これにより、下部トレイ１８ｂを、上部トレイ１８ａとの距離を一定に保ちながら下降させることができる。

なお、このように上部トレイ１８ａの積載量Ｄを検知することにより、積載時中に（Ｓ１１のＹ）、上部トレイ１８ａのシートが取り除かれた場合、即ちＤ＝０となった場合、積載状態検知手段の一例である上部トレイ紙有り検知センサ２２７からの信号に基づきＣＰＵ２００は、下部トレイ１８ｂを上部トレイ１８ａとの間隔が積載量Ｄ分だけ狭くなる位置まで上昇させる。

ここで、このように上部トレイ１８ａが積載位置に移動した際、下部トレイ１８ｂを上部トレイ１８ａよりもＨＰからＬ、或はＬ−Ｃだけ上昇した位置に待機させ、かつシートが積載された上部トレイ１８ａが下降した場合でも、上部トレイ１８ａの下降量と同じ量だけ下部トレイ１８ｂを下降させることにより、即ち、下部トレイ１８ｂの待機位置をＨＰよりも上方とすることにより、積載トレイの切換が発生した場合、下部トレイ１８ｂは最短時間で積載位置に移動することができる。これにより、下部トレイ１８ｂのトレイ切換の時間を短縮することができ、生産性を上げることができる。

また、上部トレイ１８ａの下降に伴って下部トレイ１８ｂを下降させることにより、下部トレイ１８ｂの待機位置をＨＰよりも上方とした場合でも、上部トレイ１８ａと下部トレイ１８ｂとの接触を防ぐことができると共に、満載誤検知を避けることができる。

なお、これまでの説明においては、各トレイ１８ａ、１８ｂの移動距離を積載高さで制御しているが、本発明は、これに限らず、シートの有り無しを含むシート積載枚数及び積載部数によって制御してもよい。また、値Ｃは積載方法や用紙カール方向によって微調整することも可能である。

さらに、これまでの説明においては、シート処理として綴じ処理を行うシート処理装置及びこれを備えた画像形成装置の場合を例にあげて述べてきたが、本発明はこれに限らずシート処理として穿孔処理を行うものにも適用することができるのは言うまでもない。また、これまでは２つのトレイを備えたシート処理装置について述べてきたが、３つ以上のトレイを備えたものにも適用することができるのは言うまでもない。

本発明の実施の形態に係るシート処理装置を備えた画像形成装置の一例である複写機の概略構成を示す図。 上記シート処理装置の概略構成を示す図。 上記シート処理装置の二枚排出制御時におけるバッファパスの状態を示す図。 上記シート処理装置の制御ブロック図。 上記シート処理装置に設けられたトレイ積載時フローチャート。 上記シート処理装置に設けられたトレイ切換時のトレイ位置を示す図。 上記シート処理装置に設けられたトレイ切換時のトレイ位置を示す図。

符号の説明

３ 画像形成部
１８ａ 上部トレイ
１８ｂ 下部トレイ
３６ 排出口
５４ 測距センサ
５５ トレイ近接センサ
２００ ＣＰＵ
２０９ａ 上側スタッカモータ
２０９ｂ 下側スタッカモータ
２２６ スタッカーエンコーダ
２２７ 上部トレイ紙有り検知センサ
２２８ 下部トレイ紙有り検知センサ
Ａ 複写機本体
Ｂ シート処理装置

Claims (7)

1. 排紙口から排出されたシートを積載する積載位置及び前記排紙口の上方の退避位置に移動可能な第１トレイと、
   前記第１トレイの下方に設けられ、初期位置から前記積載位置の間を移動可能で、かつ前記第１トレイが前記退避位置に移動したときに前記積載位置に移動することが可能な第２トレイと、
   を備え、
   前記退避位置にある前記第１トレイが積載位置に移動した際、前記第２トレイを前記初期位置よりも上方の位置で待機させるようにしたことを特徴とするシート処理装置。
2. 前記第１トレイはシート積載量に応じて下降し、前記第２トレイは前記第１トレイが下降する際、該第１トレイとの間隔を一定に保ちながら下降することを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
3. 前記第１トレイとの間隔は、前記第２トレイのシート積載状態に応じて設定されることを特徴とする請求項２記載のシート処理装置。
4. 前記第２トレイのシート積載状態を検知する積載状態検知手段を備えたことを特徴とする請求項３記載のシート処理装置。
5. 前記積載状態検知手段は、前記第２トレイ上のシート積載枚数、シートの有無、或は前記第２トレイの積載高さの少なくとも一つを検知するものであることを特徴とする請求項４記載のシート処理装置。
6. 画像形成部を備えた装置本体と、前記画像形成部により画像が形成されたシートを処理する前記請求項１乃至５の何れか１項に記載のシート処理装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記積載状態検知手段が検知した前記第２トレイのシート積載状態に応じて前記第２トレイを、前記第１トレイとの間隔を一定に保ちながら下降させる制御手段を前記装置本体、又は前記シート処理装置に設けたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
   

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