JP2005306529A - シート処理装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

シート処理装置及びこれを備えた画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 省スペースが可能で、かつどのモードで出力されたシートなのかを容易に区別す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】 シート処理装置400を画像形成装置本体500Aの側部に形成された空間SPに収納する。そして、このシート処理装置400に、処理されたシートを積載する複数のシート積載手段421,422を設けると共に、これら複数のシート積載手段421,422を昇降手段によって独立して昇降させることにより、複数のシート積載手段421,422にシートを選択的に積載するようにする。
【選択図】 図1

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する。
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機器等の画像形成装置においては、画像形成装置本体に、画像形成を終えた後、画像形成装置本体から排出されるシートに対して綴じ処理等の処理を施すシート処理装置を設けるようにしたものが知られている。
そして、このようなシート処理装置としては、画像形成装置本体から排出されたシートをシート処理部に搬送し、このシート処理部にて、排出されたシートを積載整合するシート積載整合動作、およびシートを綴じるステイプル動作等の処理を施し、さらにこのような処理が終わった後は、シート、あるいはシート束(以下、シート(束)という)スタックトレイ(シート積載手段)に排出するようにしている。
さらに、一般的にシート処理装置の配置としては画像形成装置本体の側方に設けたものが多いが、画像形成部の上部に配置することにより、シート処理装置本体が画像形成装置からはみ出さないように構成し、省スペースを達成できるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2001−72311号公報
ところが、このような従来のシート処理装置においては、処理されたシート(束)を積載するスタックトレイが1つしか設けられていないため、シート処理装置が昨今の複写機、プリンタ、ファクシミリ等のモード(機能)を備えた複合プリンタに内蔵された場合、複写機、プリンタ、ファクシミリ等のモードに対応して出力されたシートは同一のスタックトレイ上に排出積載されてしまう。
そして、このように同一のスタックトレイ上に各種モードに対応したシートが積載された場合、積載されたシートがどのモードで出力されたシートなのかを区別(判別)するのが困難となり、ユーザニーズに応えられないという問題があった。
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、省スペースが可能で、かつどのモードで出力されたシートなのかを容易に区別す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、画像形成を終えたシートを処理するシート処理装置において、画像形成装置に形成された空間に収納されると共に、処理されたシートを積載する複数のシート積載手段と、前記複数のシート積載手段を独立して昇降させる昇降手段とを備えたことを特徴とするものである。
また本発明は、前記画像形成を終えたシートを処理するシート処理部と、前記シート処理部により処理されたシートを排出する排出手段と、を備え、前記シート処理部により処理されたシートを前記排出手段により前記複数のシート積載手段に選択的に積載することを特徴とするものである。
本発明のように、画像形成装置に形成された空間に収納されているシート処理装置に複数のシート積載手段を独立して昇降可能に設け、これら複数のシート積載手段にシートを選択的に積載することにより、省スペースが可能で、かつどのモードで出力されたシートなのかを容易に区別することができる。また、これによりコピー、プリンタ、ファクシミリ等のモードに応じた分別積載が可能となり、オフィスニーズに最適な装置を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良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構成を示す断面図であり、同図において、500は画像形成装置、500Aは画像形成装置本体、120は画像形成装置本体500Aの上面に設けられ、原稿画像を読み取って画像データに変換するリーダ部(画像入力装置)、300はリーダ部120の上面に設けられた自動原稿給送装置(ADF)、400は画像形成装置本体500Aにより画像が形成された後、排出されるシートの処理を行うシート処理装置、200は複数種類のシートカセット204,205を有し、プリント命令により画像データをシート上に可視像として出力する画像形成部であるプリンタ部である。
そして、このような構成の画像形成装置500において、原稿画像を読み取って画像を形成する場合には、まず自動原稿給送装置(ADF)300上に積載された不図示の原稿を、1枚ずつ順次リーダ部のプラテンガラス面102上に搬送する。
次に、原稿がプラテンガラス面102上の所定位置へ搬送されると、リーダ部120のランプ103が点灯し、かつスキャナユニット104が移動して原稿を照射する。そして、この原稿からの反射光は、ミラー105,106,107及びレンズ108を通してCCDイメージセンサ部109に入力され、このCCDイメージセンサ部109において光電変換等の電気処理が行われ、通常のデジタル処理が施される。
次に、このように電気処理が施された画像信号はプリンタ部200の露光制御部201にて、変調された光信号に変換され、感光体ドラム202を照射する。そして、この照射光によって感光体ドラム202上に潜像が形成され、この潜像は、現像器203によって現像され、結果、感光体ドラム202上にトナー像が形成される。
次に、このトナー像の先端とタイミングを合わせて、シートカセット204,205からシートSが搬送され、転写部206にてトナー像がシートSに転写される。そして、このシートSに転写されたトナー像は、定着部207にて定着され、この後、シートSは排紙部208より排出される。
次に、このように画像形成を終え、排紙部208から排出されたシートSは、シート処理装置400に搬送され、このシート処理装置400であらかじめ指定された動作モードに応じて仕分け、綴じ等の処理が行われ、所望するトレイ(スタックトレイ421またはスタックトレイ422)に積載される。
次に、シート処理装置400について説明する。
シート処理装置400は、図1に示すように、画像形成装置本体500Aの側部に形成された空間SPに、画像形成装置本体500Aからはみだすことなく収納されると共に、シートを仕分けるソート動作に加えて、例えば図4に示すステイプラユニット420による綴じ動作であるステイプル機能を備えたものであり、図2に示すように、画像形成装置本体500から順次排出されるシートSを処理するための処理トレイ410と、処理トレイ410上で処理されたシート束を最終的に積載するスタックトレイ(下ビン)421及びスタックトレイ(上ビン)422を備えており、原稿枚数に対応した枚数のシート束を処理トレイ上で形成し、シート束毎にスタックトレイ(下ビン)421またはスタックトレイ(上ビン)422へ排出、積載できるように構成及び制御されている。
ここで、このような構成及び制御は、複数個(本実施の形態においては、2個)のスタックトレイ421,422が独立して昇降できることで成り立ち、従来にない構成となっている。更に、このように構成及び制御することにより、単なるコピージョブだけでなく、プリンタやファクシミリなど画像形成装置から離れて出力する場合に、スタックトレイ421,422を分けた分別積載が可能となり、ユーザニーズに大いに貢献することが可能となる。
なお、図1に示す例では画像形成装置本体上部にリーダ部や自動原稿給送装置(ADF)が描かれているが、これらがなければシート処理装置400は画像形成装置(またはプリンタ部)の上部に位置しているということができることはいうまでもない。こうすることで省スペース化が図れることは自明である。
次にシート処理部400の構成について説明する。
図2において、401は画像形成装置本体500Aから排出されたシートSを受け取るシート受け入れ部であり、このシート受け入れ部401で受け取ったシートSは、入口センサ403により検知された後、搬送ローラ405及びオフセットローラ407によって搬送され、この後、シートを処理するシート処理部400Bに設けられた処理シート積載手段としての処理トレイ410上に、図3に示すように搬送される。なお、このように処理トレイ410に積載されたシートSは図2に示すシート束排出センサ415により検知される。
ここで、円筒部材で構成されているシート搬送手段としてのオフセットローラ407は、外周部がゴムもしくは発泡体等、ゴムに近い弾性を持った弾性体であり、このオフセットローラ407は、図4に示すオフセット軸511を中心として上下方向へ移動可能なようにオフセットローラホルダー406によって保持されている。
なお、このオフセットローラホルダー406は、ピックアップソレノイド433によってオフセット軸511を支点として昇降可能となっている。つまり、オフセットローラ407は、このピックアップソレノイド433のオン・オフによりソレノイドアーム512、レバーホルダー513、離間レバー514、オフセットローラホルダー406を介して上昇及び下降が可能となっている。
そして、このオフセットローラ407はシートSを処理トレイ410に搬送する際には、位置制御手段としてのピックアップソレノイド433がオンされ、ソレノイドアーム512、レバーホルダー513、離間レバー514、オフセットローラホルダー406を介してシートSの搬送を妨げない上方位置に移動するようになっており、これによりシートSはオフセットローラ407に邪魔されることなく、処理トレイ410上に搬送される。
また、このオフセットローラ407は、図4に示すように搬送ローラ405を駆動する正逆転可能な搬送モータ431によりタイミングベルト523、ローラギア524、アイドラギア525、オフセットギア526、オフセットプーリー527、タイミングベルト522を介して駆動されるようになっており、搬送モータ431が回転すると、搬送モータ431の回転量に応じた量だけ搬送方向に回転(正転)、或いは搬送方向と逆方向に回転(以下、逆転という)するようになっている。
なお、本実施の形態においては、図2で示すシート束排出センサ415が搬送されたシートを検知すると、ピックアップソレノイド433がオフされるようになっており、これによりオフセットローラ407はシート搬送方向に回転しながら自重で下降してシート上に着地(当接)し、所定時間シートを搬送した後、さらに所定時間が経過すると逆転するようになっている。
そして、このように逆転することにより、シートの後端を処理トレイ410の搬送方向上流側端部に立設され、シートSのシート搬送方向の位置を規制する規制部材としてのシート後端ストッパ411に突き当ててシートSの搬送方向の整合を行うようにしている。
なお、図4において、416はシートのシート搬送方向と直交する方向(以下、幅方向という)の端部の位置を規制する側端規制部材としての位置決め壁、420は処理トレイ410の位置決め壁付近に配設され、処理トレイ410上で形成されたシート束に対してステイプル処理を行う綴じ手段としてのステイプラユニットであり、オフセットローラ407は、オフセットローラ407と共に移動手段を構成する駆動手段としての正逆転可能なオフセットモータ432の駆動によりオフセットモータギア432a、オフセットピニオン516、オフセットラック515を介して幅方向に移動し、位置決め壁416に近接することができるようになっている。
そして、このようにオフセットローラ407が位置決め壁416に近接する際、シート後端ストッパ411に突き当てられて搬送方向の整合がなされたシートは、オフセットローラ407の摩擦力によって位置決め壁416方向に搬送され、紙押え510によってカールが矯正されながら、シート端面を位置決め壁416に当接する事で幅方向の位置決めが行われるようになっている。なお、シートSが位置決め壁416に突き当った後、オフセットローラ407はシート上を滑りながら位置決め壁416方向に所定量移動して停止するようになっている。
ここで、このようなオフセットローラ407を備えることにより、処理トレイ410上に排出されたシートは、図5の(a)に示すようにシート搬送方向に回転するオフセットローラ407によりスタックトレイ側に搬送された後、図5の(b)に示すようにオフセットローラ407の逆転によりシート後端ストッパ411まで戻され、この後、後端ストッパ411に後端を突き当てて整合される。
なお、この図5及び後述する図6、図7、図22においては、既述した図4と異なり、オフセットローラ407がオフセットローラホルダー406の内側に配された構成のものを用いて説明しているが、この構成の違いは単に設計上の違いに過ぎず、図4に示した構成のものと、機能及び作用についての差異はない。
そして、この後、図5の(c)に示すようにオフセットローラ407をシートSに接触した状態でオフセット軸511に沿って位置決め壁416側に移動させることにより、シートSの幅方向の端部が位置決め壁416により押し当てられ、シートSの幅方向の整合が行われる。
一方、図4において、412は整合されたシートSの後端部を付勢手段560による付勢力により上方から押さえつけるシート(束)保持手段としてのシートクランプ部材であり、後述するようにシートSの幅方向の整合が終了した後に行われるシートの後端整合が終了し、この後、図6の(a)に示すように、オフセットローラ407がピックアップソレノイド433によって持ち上げられると、このシートクランプ部材412により、整合されたシートSを図6の(b)に示すように上方から押さえるようにしている。
そして、このようにシートSを上方から押えることにより、処理トレイ410に先に排出(搬送)されたシートSを、この後、順次送られてくるシートSによる連れ送り等の影響を受けることなく所定の位置に保持することができるようになっている。
なお、このシートクランプ部材412は、オフセットローラ407が逆転している際にはシートSを受け入れることができるよう図7の(a)に示すように上方回動し、端部を整合するためオフセットローラ407と共にシートSが幅方向に移動する際には、シートSの移動の負荷とならないよう図7の(b)に示すように上方回動している。
また、図8において、413は処理されたシート束をスタックトレイ(下ビン)421またはスタックトレイ(上ビン)422に排出する排出手段として例示するシート束排出部材であり、このシート束排出部材413はシートクランプ部材412を回動自在に保持すると共に、整合されたシート束を、或は整合された後、ステイプルされたシート束を、シートクランプ部材412により保持した状態で、図9に示すように処理トレイ410の下流側に設けられたスタックトレイ(下ビン)421またはスタックトレイ(上ビン)422の方向に移動するようにしている。
さらに、この後、同図の実線で示すシート排出位置である処理トレイ410の先端部に到達すると、シート束排出部材413はスタックトレイ421,422上でシートクランプ部材412によりシート束SAを保持した状態で停止し、この後、シート束SAに対するシートクランプ部材412の保持を解除しながらシート後端ストッパ411方向に戻ることによって、シート束SAを落下させるようにしている。そして、このように構成することにより、従来からあるような約30度程度のスタックトレイ角度を設けることなく、本実施の形態のような少ない角度(約9度)で安定した積載性能を、限られた空間で達成することが可能となる。
なお、このようにスタックトレイ421,422に排出積載されたシート束SAは、図2に示すシート押さえ手段としての押さえ部材421Aにより押さえられるようになっている。そして、このようにシート束SAを押さえ部材421Aによって押えることにより、シートのカールによる積載性能低下の防止ばかりか、後続シートにより、既積載されたシートが押されて積載位置がずれる等の積載性能の低下を防止できる。この結果、上述したような、従来からあるような約30度程度のスタックトレイ角度を設けることなく本実施の形態のような少ない角度で安定した積載性能を、限られた空間で達成することが可能となる。
ここで、図8に示すシート束排出モータ430の駆動によりベルト551、プーリギヤ552を介して回転するスライドギヤA553及びスライドギヤB554に垂設されているピンA553a及びピンB554aが、スライドギヤA553及びスライドギヤB554と一体に回転しながら、シート束排出部材413に形成されている不図示のガイド用スリット内をシート束排出部材413が移動することによって移動するようになっている。
そして、このように構成することにより、シート束排出部材413は、シート束排出モータ430によって図8の(b)に示すスタックトレイ(1下ビン)421またはスタックトレイ(2上ビン)422にシートを排出する位置及び図8の(a)に示すシート後端ストッパ411付近のホームポジションにスライドレール555に沿って往復移動するようになっている。なお、このシート束排出部材413は、通常シート束排出モータ430の励磁によってホームポジションに固定されている。
図10において、434はシートクランプ部材412を回動させるためのクランプソレノイドであり、このクランプソレノイド434は、オフセットローラ407がシートを搬送した後、回転を停止したとき及びオフセットローラ407が幅方向に移動するとき、オンとされ、これによりレバー434a及びシートクランプ部材412に設けられた解除レバー部412aを介してシートクランプ部材412を上方回動させるようになっている。
なお、押さえ部材421Aは、図11の(a)に示すように、スライドギヤB554下部に設置されているカムB554bによって、プレス部材556、レバー部材557、コイルバネ558を介して動力が伝達され、回動するようになっている。また、この押さえ部材421Aは、動力が伝達されていない場合は、図11の(b)に示すように、戻しコイルバネ559により、スタックトレイ421,422のシートの積載面に対して待避した状態に位置するようになっている。
そして、このような構成により、押さえ部材421Aは、束排出モータ430の回転によってスライドギヤA553とスライドギヤB554が回転することによりシート束排出部材413がシート束をスタックトレイ421、422に排出した後、カムB554bによるプレス部材556に対する押さえが解除されると、押さえ部材421Aは戻しコイルバネ559によってシートの積載面に対しシート束がスタックトレイ421、422に落下可能な状態になる。
また、この後、シート束がスタックトレイ421,422に落下し、シート束排出部材413が後端ストッパ411に戻る間際にスライドギヤB554下部のカムB554bがプレス部材556を動作させ、レバー部材557、コイルバネ558を介して押さえ部材421Aを回動させ、押さえ部材412Aによってシート束を保持する。
ところで、本実施の形態においては、既述したようにシートSを幅方向に移動した後、シートの搬送方向のずれを補正するため、オフセットローラ407を再度逆転させて整合動作を終了するようにしており、これにより高精度の整合を実現している。そして、指定された枚数のシートの整合処理が完了すると、このクランプソレノイド434によりシートクランプ部材412を閉じてシート束を保持するようにしている。
次に、図12を用いてスタックトレイ421,422の駆動について説明する。まず、昇降手段の一例としてのトレイモータ530により、ベルト531、プーリ532、回転軸533を介して、回転軸両端にあるウォームギヤa534,ウォームギヤb535に動力が伝達される。次に、ウォームギヤa534から、ウォームホイールa536、ウォームホイールa536に一体に形成されるギヤ1a537からギヤ2a538に動力が伝達され、ギヤ2a538と一体に形成されるギヤ3a539からラックa540へと動力が伝達される。
またウォームギヤb535から、ウォームホイールb541、ウォームホイールb541に一体に形成されるギヤ1b542からギヤ2b544に動力が伝達され、ギヤ2b544と一体に形成されるギヤ3b543からラックb545へと動力が伝達される。そして、以上のような動力の伝達により、スタックトレイ421,422は上下に昇降することができる。
なお、図12において、560はプーリ532に連動して回転するクラッチaであり、このクラッチa560にはコイルバネ561が巻きつけられ、コイルバネ561の反対側にはクラッチb562が巻きつけられている。さらに、このクラッチb562の溝には、回転軸533に圧入されているピン563が嵌るようになっており、このように構成することにより、回転軸533に所望のトルクが伝達され、回転軸533を介して回転軸両端にあるウォームギヤa534及びウォームギヤb535に動力が伝達されるようになっている。
ところで、本実施の形態のように、後述するシート積載空間SP1にスタックトレイ421,422を昇降可能に設けた場合、何らかの原因によりスタックトレイ421,422が所定の位置で停止せずに上昇をし続けた場合、スタックトレイ421,422、或はスタックトレイ421,422に積載されたシートが上方のスタックトレイに突き当たるだけでなく、最上位のスタックトレイ(上ビン)422或はシートがシート積載空間SP1の上面となるリーダ部120の底面(図1参照)に突き当たるおそれがある。このため、本実施の形態においては、後述するようにスタックトレイ(上ビン)422の移動を規制するためのセンサの一例として上限センサ547が設けられている。
しかし、例えば、スタックトレイ(上ビン)上に異物が混入してしまった場合、或は多量のシートが積載された場合、スタックトレイ(上ビン)422が上限センサ547により検知される前に、異物やシートがシート積載空間SP1の上面に突き当たるおそれがある。
ここで、このように異物やシートが突き当たった後も、スタックトレイ(上ビン)422が上昇を続けると、異物やシート、或はスタックトレイ(上ビン)422が破損したりする恐れがあるが、本実施の形態においては、既述したように、トレイモータ530とスタックトレイ(上ビン)422(421)との間に規制手段の一例としてのコイルバネ561を設け、スタックトレイ(上ビン)422を上昇させる際のトルクが所定トルクよりも大きくなった場合には、トレイモータ530の駆動をスタックトレイ(上ビン)422に伝えないようにしている。
即ち、異物やシートがシート積載空間SP1の上面に突き当たり、この後、コイルバネ561の設定したトルク以上の負荷が生じると、トレイモータ530の回転に連動して回転しているプーリ532は回転軸533のまわりを空回りし、トレイモータ530の駆動をスタックトレイ(上ビン)422に伝達する駆動軸の一例としての回転軸533が停止するようになり、これ以上スタックトレイ(上ビン)422は上昇しなくなる。なお、この後、所定時間内が経過しても上限センサ547がスタックトレイ(上ビン)422を検知しない場合には、後述するCPU100はトレイモータ530の駆動を停止してスタックトレイ(上ビン)422の上昇を停止するようにしている。
このように、異物やシートがシート積載空間SP1の上面に突き当たると、コイルバネ561によってスタックトレイ(上ビン)422の上昇を規制することにより、スタックトレイ(上ビン)422、或はスタックトレイ(上ビン)422に積載されたシート等の破損を防ぐことができる。
なお、図23は、異物やシートがシート積載空間SP1の上面に突き当たった際、スタックトレイ(上ビン)422の上昇を停止させる他の構成を示すものであり、クラッチb562の円盤部562aに等間隔のスリット(エンコーダ)を設け、このエンコーダを回転軸533の回転を検知するセンサの一例としての回転センサ564で検知するように構成されている。
ここで、このような構成においては、スタックトレイ(上ビン)422が上昇しきる前に異物が混入してしまった場合、負荷が重くなり、設定したトルク以上の負荷で回転軸533が停止すると、回転センサ564のON,OFF動作が止まり、これをCPU100が検知するとトレイモータ530の駆動を停止してスタックトレイ(上ビン)422の上昇を停止するようにしている。
次に、スタックトレイ(下ビン)421とスタックトレイ(上ビン)422のトレイ切り換え時の動作を説明する。
スタックトレイ(下ビン)421、スタックトレイ(上ビン)422は図12で説明したように、トレイモータ530によって、ラックアンドピニオンを介してそれぞれ独立に昇降が可能である。そして、このようにそれぞれが独立に駆動源を持ち、上下に昇降することにより、シート束排出部材413によって排出される処理されたシートを、スタックトレイ(下ビン)421とスタックトレイ(上ビン)422が選択的に受け取ることができる。
通常は複数(n)個(本実施の形態は2個)のスタックトレイ(シート積載手段)を、シート束排出部材(排出手段)により排出されるシートのシート排出口400Aをはさんで待機させた図1又は図2の状態では、スタックトレイ(下ビン)421の下側に空間が設けられているので、多くのシートを積載できるばかりか、スタックトレイ(上ビン)422が退避状態でも後述する内容により、上下ビンを切り替えて上ビンにも積載できるので、より多くのシートを積載しておくことが可能である。
ここで、スタックトレイ(下ビン)421がシートを受け取ることができる位置にあり、スタックトレイ(上ビン)422が上側に待避している場合(図13(a))において、スタックトレイ(上ビン)422がシート排出口400Aの下方のシートを受け取り可能な位置に移動する動作について説明する。
スタックトレイ(下ビン)421の下方には下限検知可能な下限センサ546が設けられており、この動作の場合、まずスタックトレイ(下ビン)421が下限センサ546が検知する位置まで下降する。なお、このとき押さえ部材421Aは、待避位置に移動する(図13(b))。
次に、図4に示すピックアップソレノイド433がONされ、オフセットローラホルダー406を介して図14の(a)に示すようにオフセットローラ407が上方の待機位置に移動した状態で電磁クラッチ517がONすることにより搬送モータ431の駆動がつながる状態になった後、搬送モータ431を所定量回転することにより、図14の(b)に示すように電磁クラッチ517のギヤ部517a、アイドラギア518、カムギア519、シャッターレバー520を介してシャッター521が下降する。
そして、このようにシャッター521が下降し、処理トレイ410のシート排出口400Aを塞ぐ事で、シート後端部のガイド面が形成され(図15(a))、スタックトレイ(上ビン)422の移動時にスタックトレイ(上ビン)422に既に積載されているシートが、処理トレイ方向に逆流して入り込まないようにしている。
次に、シャッター521の下降が終了すると、スタックトレイ(上ビン)422が下降を開始し、押さえ部材421Aを抜けた位置で停止する(図15(b))。この後、シャッター521を上昇させ、所望の位置でシャッター521が停止した状態で、待避していた押さえ部材421Aを、シートを押さえることのできる状態に移動し、再びスタックトレイ(上ビン)422を上昇させ、シート受け取る位置まで移動したら停止する(図16(a))。この位置に移動することにより、スタックトレイ(下ビン)421と同様にシートを受け取ることができる。
次に、スタックトレイ(上ビン)422がシートを受け取ることができる位置にあり、スタックトレイ(下ビン)421が下側に待避している場合(図16(a))について、スタックトレイ(下ビン)421がシートを受け取り可能な位置に移動する動作について説明する。
この場合、まず、押さえ部材421Aを待避位置に戻すと共に、シャッター521を下降させ、スタックトレイ(上ビン)422に既に積載されているシートがシート排出口400Aから処理トレイ方向に逆流して入り込まないようにする(図16(b))。この後、スタックトレイ(上ビン)422が上昇を開始してシート排出口400Aを通過し、シート排出口400Aの上方に設けられた空間SPUに上昇する。
そして、このようにシート排出口400Aの上方に設けられた空間SPUに移動するスタックトレイ(上ビン)422を、空間SPUの上限近傍、(本実施の形態においては、リーダ部120の底面(図1参照)近傍)に設けられた上限センサ547が検知すると、トレイモータ530が停止し、スタックトレイ(上ビン)422が停止する(図17(a))。
次に、シャッター521を上昇させ、シャッター521が所望の位置まで上昇してシート排出口400Aを開放した後、停止する(図17(b))。次に待避していた押さえ部材421Aを、シートを押さえることのできる状態に移動し、スタックトレイ(下ビン)421を上昇させてシート受け取る位置まで移動したら停止する(図13(a))。この位置に移動することにより、スタックトレイ(下ビン)421はシートを受け取ることができる。
ここで、このように画像形成装置本体500Aの側部に形成された空間SP(図1参照)に収納されているシート処理装置400に複数のスタックトレイ421,422を独立して昇降可能に設けると共に、これらスタックトレイ421,422にシートを選択的に積載することにより、シート処理装置400が複写機、プリンタ、ファクシミリ等のモードを備えた複合プリンタに内蔵された場合でも、省スペースが可能で、かつどのモードで出力されたシートなのかを容易に区別することができる。また、これによりコピー、プリンタ、ファクシミリ等のモードに応じた分別積載が可能となり、オフィスニーズに最適な装置を提供することができる。
また、スタックトレイ(上ビン)422をシート排出口400Aよりも上方に移動させることにより、画像形成装置本体500Aの側部に形成された空間SPのうち、スタックトレイ421,422を昇降可能とするシート積載空間SP1におけるシート排出口400Aの上方の空間SPUをシート積載用の空間として利用することができ、これにより多量のシートを積載することができる。
ここで、このようにシート排出口400Aの上方の空間SPUをシート積載用の空間として利用する場合には、シート排出口400Aをシート積載空間SP1の高さ方向の略中央に設けることが好ましい。そして、このような位置にシート排出口400Aを設けることにより、シート積載空間SP1を効率的に使用して多量のシートを積載することができる。
なお、これまでの説明においては、シート積載手段としてのスタックトレイを2個備えた場合について述べてきたが、スタックトレイを複数(n)個設け、シート排出口400Aの上方の空間SPUを、複数(n)個のシート積載手段のうち(n−1)個のスタックトレイを移動可能とすることにより、限られたシート積載空間SP1を効率的に使用して多量のシートを積載することができる。
さらに、本実施の形態のように、シート排出口400Aを複写機、プリンタ、ファクシミリ等のモードにおける共通のシート排出口とし、この共通のシート排出口400Aから複数のスタックトレイに選択的にシートを排出することにより、省スペースが可能で、かつ高さ寸法を抑えることができる。さらにまた、シート排出口400Aを共通のシート排出口とすると共に、1つのシート束排出部材413によってシートをそれぞれシート排出口400Aからスタックトレイに排出するようにすることにより、構成をシンプルとすることができ、コストダウンを図ることができる。
なお、スタックトレイ421,422のシート排出方向下流側端部には、図18の(a)に示すように、予備シート積載手段としてのサブトレイ421aが引出し可能に収納されている。ここで、このスタックトレイ421,422は画像形成装置本体500Aからはみ出すことなく配置され、ユーザ頻度の高いA4、B5、レターサイズ(またはこれらより小さいサイズのシート)などはこのままの状態で積載できるようになっている。
一方、A3やB4、リーガルなどの大きいサイズのシートを積載する場合は、必要に応じてスタックトレイ421,422の内側に収納されているサブトレイ421aを引き出すようにしている。なお、本実施の形態において、このサブトレイ421aに、他のサブトレイ421bをスライド自在に設けており、シートのサイズに応じて図18の(b)に示すように2つのサブトレイ421a,421bを引き出すことにより、シートの良好な積載が可能となっている。なお、他のスタックトレイ422(上ビン)も同様の構成と成っている。
図19はこのような構成のシート処理装置400の制御部の構成を示すブロック図であり、100は本実施の形態における制御手段として例示するCPUである。ここで、このCPU100は、内部にROM110を有し、ROM110には後述する図20及び図21に示す制御手順に対応するプログラム等が格納されている。CPU100は、このプログラムを読み出しながら各部の制御を行うようになっている。
また、CPU100は作業用データや入力データが格納されたRAM121を内蔵しており、CPU100は前述プログラム等に基づいてRAM121に収納されたデータを参照して制御を行うようになっている。さらに、CPU100の入力ポートには入口センサ403、シート束排出センサ415等のセンサが接続されており、またCPU100の出力ポートには搬送モータ431、オフセットモータ432、シート束排出モータ430、ピックアップソレノイド433、クランプソレノイド434等のモータおよびソレノイドが接続されている。CPU100はこれらのセンサの状態に基づき、前述プログラム等に従って出カポートに接続された各種モータ、ソレノイド等の負荷を制御するようになっている。
また、CPU100はシリアルインターフェイス部(I/O)130を備えており、画像形成装置本体500A(の制御部)と制御データの授受を行うと共に、シリアルインターフェイス部(I/O)130を介して画像形成装置本体500A(の制御部)から送られてくる制御データをもとに各部の制御を行うようになっている。
なお、画像形成装置本体500Aはシート排出部208から排出するシートのサイズを把握しているので、マイクロコンピュータシステムからなるシート処理装置400の制御部は画像形成装置本体500Aの制御部とシリアル通信をすることにより、処理トレイ410上に挿入されたシートのサイズを把握することが可能となっている。
従って、シート処理装置400の制御部(CPU100)は画像形成装置本体500AからシートSが排出(搬送)されるたびに、そのサイズを把握し、オフセットモータ432を制御することにより、オフセットローラ407の幅方向の移動量を制御することができる。これにより、オフセットローラ407は処理トレイ410上に挿入されているシートSのサイズに応じた量だけ移動し、シートの側部を位置決め壁416に確実に当接させることができる。
なお、本実施の形態においては、スタックトレイ421に積載されたシート束が処理トレイ410の一部を構成していることから、処理トレイ410からシート束SAの排出がなされると、スタックトレイ421は積載されたシート束の最上面が処理トレイ410と略合致するまで、スタックトレイ昇降モータ(トレイモータ)(図12参照)により下降するようになっている。
次に、以上のように構成された本実施の形態のシート処理装置400のシート処理動作を図20及び図21に示すフローチャートに沿って説明する。
先ず、画像形成装置本体500Aによる画像形成動作が開始されると、シート処理装置400のCPU100(図19参照)は、画像形成装置本体500Aからシート排出信号を受信したか否かをチェックする(S100)。ここで、シート排出信号を受信した場合(S100のY)、ピックアップソレノイド433をオンし(S110)、オフセットローラホルダー406によって支えられているオフセットローラ407を引っ張り上げる。
次に、搬送モータ431をオンし(S120)、排紙パス途中に設置されている搬送ローラ405が、画像形成装置本体500Aの排紙方向と同じ方向にシートを搬送できるようにする。ここで、最初のシートの先端が入口センサ403を通過して入口センサ403をオンとし(S130のY)、この後、シートが搬送ローラ405に到達してシートに搬送ローラ405から動力が伝わる状態になり、画像形成装置本体500Aの排紙部208(図1参照)からシートが離れると(S140のY)、シートの受け渡しが完了する。
次に、搬送ローラ405によりシートを処理トレイ410まで搬送しつつ、搬送ローラ405からシートが抜けきらないうちに、ピックアップソレノイド433をオフさせ(S150)、オフセットローラ407を自重でシートの上に着地させる。この後、図5の(a)に示すように、オフセットローラ407によりシートSを所定位置まで搬送する(S160)。そして、シートSを所定位置まで搬送すると(S160のY)、搬送モータ431の回転を停止し(S170)、シートSの搬送を停止させる。
次に、オフセットローラ407の回転が止まった時点でクランプソレノイド434をオンし(S180)、図5の(b)に示すように、シート後端ストッパ411近傍のホームポジションに設置されているシートクランプ部材412を開く。この後、搬送モータ431を搬送方向とは逆方向に回転させ、オフセットローラ407によってシートSを引き戻し(S190)、シート後端をシート後端ストッパ411に突き当てる。
なお、シート後端をシート後端ストッパ411に突き当てる際のオフセットローラ407の回転量は、画像形成装置本体500Aから送られてくる際に生じるシートSの斜行を考慮し、シートSの搬送を止めてスイッチバックさせる地点から、シート後端ストッパ411までの距離よりも若干多く搬送できるような回転量としている。つまり、オフセットローラ407を、シートSを後端ストッパ411に当接させる距離だけ搬送した後も、所定時間逆転させるようにしている。
これにより、シートSを後端ストッパ411に確実に当接させることができる。なお、このように所定時間逆転させる間にシートSが後端ストッパ411に当接した場合、オフセットローラ407はシート上を空回り(スリップ)するようになっている。
次に、画像形成装置本体500Aからのサイズ情報により排出されるシートサイズをチェックし(S200)、排出されるシートSのサイズに応じたオフセット移動量、即ち処理トレイ上410に排出されたシートSを位置決め壁416に押し付けるために必要なシートSの幅方向の移動量であるオフセット移動量を算出する(S210)。
次に、オフセットモータ432を駆動し、オフセットローラ407のオフセット移動を開始する(S220)。ここで、このようにオフセットローラ407が移動する際、オフセットローラ407に接したシートSはオフセットローラ407の摩擦力によって位置決め壁416の方向に、オフセットローラ407と共に移動する。なお、このときシートクランプ部材412は、シートSの移動の負荷とならないよう図7の(b)に示すように上方回動している。
そして、このようなオフセットローラ407のオフセット移動動作により、図5の(c)に示すようにシートは位置決め壁416に突き当たり、これによりシートSの幅方向の整合が行われる。なお、オフセットローラ407はシートSを位置決め壁416に突き当てた後、若干シートSの上を滑りながら移動して止まる。そして、この後、オフセット移動後の搬送方向の整合ズレを補正するため、オフセットローラ407を再び逆転させてシートSの引き戻しを行う整合操作を行うことで(S230)、一枚目のシートSの整合が完了する。
次に、このように一枚目のシートSの整合が完了すると、ピックアップソレノイド433をオンとし(S240)、図6の(a)に示すようにオフセットローラ407を持ち上げた後、クランプソレノイド434をオフする(S250)。これにより、図6の(b)に示すようにシートクランプ部材412が閉られ、整合済みのシートSが挟持保持されるようになり、この結果、最初に排出されたシートSが、次に排出されるシートにより連れ送りされることを防ぐことができる。
次に、図6の(b)に示すように、オフセットローラ407は持ち上げられた状態でオフセットモータ432により、ラックとピニオンを介してホームポジションまで復帰移動する(S260)。
次に、この処理トレイ410上に収容されたシートSが複写原稿の最終ページに対応した最終のシートか否かをチェックし(S270)、画像形成装置本体500Aから送られてきた情報に基づいて最終のシートSでないと判断される場合は(S270のN)、S100に戻って次に画像形成装置本体500Aから送られるシート排出信号を受信し、最終のシートSが処理トレイ410に収容されるまで、前述のフローを繰り返す。
なお、このように構成することにより、シート処理装置400の制御部(CPU)は画像形成装置本体500AからシートSが排出される毎に、シートSのサイズを把握すると共にそのシートSに適したオフセット移動量を算出することになる。この結果、オフセットローラ407が接触しているシートSは、算出した移動量に基づいて整合処理を受け、位置決め壁416に整合される。
一方、最終シートであると判断された場合には(S270のY)、処理トレイ410上に複写原稿に対応したシート束が形成されていることとなるので、次にステイプル処理が選択されているか否かをチェックし(S280)、選択されている場合には(S280のY)、ステイプラユニット420を駆動し、図22に示すステイプル位置においてステイプル処理を実行する(S290)。
次に、ステイプル処理が選択されていない場合(S280のN)、或いはステイプル処理が完了した後は、シート束排出部材413を、シート束排出モータ430によりシート束SAを、図9に示すようにシートクランプ部材412により掴んだ状態でスタックトレイ421の方向に前進させ、シート束SAを排出させる(S300)。
次に、シート束SAの排出動作にあわせてスタックトレイ421の移動(下降)処理を行い(S310)、この後、シート束排出部材413をホームポジションに戻す(S320)。更に、この後、搬送ローラ405、オフセットローラ407の回転を止めるため搬送モータ431を停止させ(S330)、ピックアップソレノイド433をオフさせることにより(S340)、オフセットローラ407を下げて一連の処理を終了する。
ここで、既述したように、シート後端をシート後端ストッパ411に突き当てる際のオフセットローラ407の回転量を、シートSの搬送を止めてスイッチバックさせる地点から、シート後端ストッパ411までの距離よりも若干多く搬送できるような回転量とすることにより、言い換えれば、オフセットローラ407の逆転によりシートSをシート後端ストッパ411に当接させる距離だけ搬送した後も、オフセットローラ407を所定時間逆転させることにより、シートSをシート後端ストッパ411に確実に当接させることができる。
これにより、多くの部材を必要としない簡素な構成で、安定してシートSのシート搬送方向の位置を整合することができる。また、シートを飛ばすように排出しないため、暴れの少ない安定したシートの搬送を行うことができる。
なお、これまでの説明においては、シート束をステイプル処理する場合には、オフセットローラ407を仕分け手段として動作させ、シート束を位置決め壁416に突き当てた後、ステイプル処理を行うようにしたが、ステイプル処理を行わない場合には、オフセットローラ407によるシート束の仕分けを行うことなく、そのまま排出するようにしても良い。
また、本実施の形態では、シート束SAを綴じるための綴じ手段の一例であるステイプラユニット420を固定式とし、位置決め壁416付近に配設するようにしているが、本発明は、これに限らず、ステイプラユニット420を移動式とし、シート搬送方向又は幅方向に移動可能としても良い。
そして、このように移動式のステイプラユニット420を用い、このステイプラユニット420を、シート搬送方向、或は幅方向に移動可能とすることにより、シート束SAのシート搬送方向、或は幅方向の別箇所や複数箇所をステイプル処理することができる。
さらに、本実施の形態では、シートSを幅方向に移動させる移動手段を構成するシート搬送手段としてオフセットローラ407を、駆動手段としてオフセットモータ432をそれぞれ用いたが、本発明はこれに限らず、シート搬送手段として部材自体が搬送方向に移動してシートを搬送する構成のものと、このような構成のシート搬送手段を幅方向へ移動させる駆動手段とにより移動手段を構成しても同様の効果が得られる。
またさらに本実施の形態では、図20及び図21のフローチャートに示すROM(或はRAM)上に書かれたプログラムをCPUが読み出しながら制御を行っているが、制御プログラム上の処理をハードが行うように構成しても同様の効果が得られる。
なお、これまでの説明においては、スタックトレイ421,422の昇降制御、ステイプル動作制御等をシート処理装置400の制御部(CPU100)により行う場合について述べてきたが、本発明は、これに限らず、画像形成装置本体に設けられた制御部により行うようにしても良い。
また、シート処理装置400は、既述したように画像形成装置に形成された空間SPに、はみだすことなく収納されるものであるが、これは処理するシートのサイズによってはスタックトレイ421,422の先端が画像形成装置本体500Aからはみだすような場合も含むことは言うまでもない。
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構成を示す断面図。 上記シート処理装置の構成を説明する図。 上記シート処理装置の処理トレイ上にシートが排出される様子を示す図。 上記シート処理装置のオフセットローラ及び搬送ローラの駆動機構を説明する図。 上記オフセットローラの動作、それに伴うシートの動きを説明する図。 上記シートクランプ部材の動作を説明する第1の図。 上記シートクランプ部材の動作を説明する第2の図。 上記シート処理装置のシート束排出部材の駆動機構を説明する図。 上記シート束排出部材がシート束をスタックトレイに排出する様子を示す図。 上記シート処理装置のシートクランプ部材の駆動機構を説明する図。 上記シート処理装置の押さえ部材の駆動機構を説明する図。 上記シート処理装置のスタックトレイの駆動機構を説明する図。 上記シート処理装置のスタックトレイ(下ビン)、スタックトレイ(上ビン)及びシャッターの動きを説明する第1の図。 上記シート処理装置のシャッターの駆動機構を説明する図。 上記シート処理装置のスタックトレイ(下ビン)、スタックトレイ(上ビン)及びシャッターの動きを説明する第2の図。 上記シート処理装置のスタックトレイ(下ビン)、スタックトレイ(上ビン)及びシャッターの動きを説明する第3の図。 上記シート処理装置のスタックトレイ(下ビン)、スタックトレイ(上ビン)及びシャッターの動きを説明する第4の図。 上記シート処理装置のスタックトレイ(下ビン)、スタックトレイ(上ビン)の構成を説明する図。 上記シート処理装置の制御部の構成を示すブロック図。 上記シート処理装置のシート処理動作の一部を説明するフローチャート。 上記シート処理装置のシート処理動作の残りの部分を説明するフローチャート。 上記オフセットローラによりオフセットされたシートをステイプル処理した様子を示す図。 上記シート処理装置のスタックトレイの上昇を規制する他の機構を説明する図。
符号の説明
100 CPU
200 プリンタ部
400 シート処理装置
400A シート排出口
400B シート処理部
407 オフセットローラ
410 処理トレイ
411 シート後端ストッパ
412 シートクランプ部材
413 シート束排出部材
416 位置決め壁
420 ステイプラユニット
421 スタックトレイ(下ビン)
422 スタックトレイ(上ビン)
500 画像形成装置
500A 画像形成装置本体
530 トレイモータ
533 回転軸
547 上限センサ
561 コイルバネ
564 回転センサ
S シート
SA シート束
SP 画像形成装置本体の側部に形成された空間
SP1 シート積載空間
SPU シート排出口の上方の空間

Claims (14)

  1. 画像形成を終えたシートを処理するシート処理装置において、
    画像形成装置に形成された空間に収納されると共に、処理されたシートを積載する複数のシート積載手段と、前記複数のシート積載手段を独立して昇降させる昇降手段とを備えたことを特徴とするシート処理装置。
  2. 前記画像形成を終えたシートを処理するシート処理部と、
    前記シート処理部により処理されたシートを排出する排出手段と、
    を備え、
    前記シート処理部により処理されたシートを前記排出手段により前記複数のシート積載手段に選択的に積載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. 前記排出手段によりシートが排出されるシート排出口を、前記複数のシート積載手段が昇降可能に設けられたシート積載空間の高さ方向の略中央に設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のシート処理装置。
  4. 前記シート積載空間の前記シート排出口よりも上方の空間を、複数(n)個の前記シート積載手段のうち(n−1)個の前記シート積載手段が移動可能としたことを特徴とする請求項3記載のシート処理装置。
  5. 前記複数(n)個のシート積載手段のうち、少なくとも1個のシート積載手段を前記シート排出口の下方に待機させることを特徴とする請求項4記載のシート処理装置。
  6. 前記複数(n)個のシート積載手段のうち、少なくとも1個のシート積載手段を前記シート排出口の上方に待機させることを特徴とする請求項4又は5記載のシート処理装置。
  7. 前記シート積載手段に、シート排出方向下流方向に引き出し可能な予備シート積載手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシート処理装置。
  8. 前記シート積載手段に積載されたシートを押えるシート押さえ手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート処理装置。
  9. 前記画像形成を終えたシートを処理する際、前記シートを積載する処理シート積載手段と、
    前記排出手段に設けられ、前記処理シート積載手段上のシートを保持するシート保持手段と、
    を備え、
    前記排出手段は、シート排出時、処理された処理シート積載手段上のシートを、該シートを前記シート積載手段に排出することが可能な位置まで移動し、前記シート保持手段は、前記シート移動手段が前記シートを前記シート積載手段に排出することが可能な位置に移動するまで前記シートを保持し、前記シート移動手段が戻るときに前記シートを前記シート積載手段に積載するよう前記シートの保持を解放することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のシート処理装置。
  10. 前記処理シート積載手段に、前記シートを複数枚綴じることが可能な綴じ手段及び前記シートを該シートの搬送方向と直交する方向に仕分することが可能な仕分け手段の少なくとも一方を設けたことを特徴とする請求項9記載のシート処理装置。
  11. 前記シート積載手段の上昇を規制するための規制手段とを備えたことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のシート処理装置。
  12. 前記規制手段を前記複数のシート積載手段のうちの少なくとも最上位のシート積載手段に設けたことを特徴とする請求項11記載のシート処理装置。
  13. 画像形成部と、前記画像形成部により画像が形成された後のシートを処理する前記請求項1乃至12のいずれか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。
  14. 画像形成装置本体、または前記シート処理装置に少なくとも前記昇降手段による前記複数のシート積載手段の昇降動作を制御する制御部を設けたこと特徴とする請求項13記載の画像形成装置。
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