JP2007145579A - シート後処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 第二のシート排出口をふさぐ形で第一のシート排出口から第一のシート積載トレイに積載を行う大量積載モードを備えるシート後処理装置における、排出禁止及び解除の誤検知を防止する
【解決手段】 シート積載トレイ位置検出手段により第一のシート積載トレイが第二の排出口をふさぐ位置に到達したことを検出した場合、第二のシート積載トレイを排出禁止とする。紙有無検出手段により、第一のシート積載トレイ及び第二のシート積載トレイの紙無しと判断されたら第二のシート積載トレイの排出禁止を解除する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置から出力されたシートに所定の後処理を行うシート後処理装置に関する。

従来、画像形成装置によって画像を記録したシートを順次装置内に搬送し、パンチ処理、ステイプル処理、ソートなどの後処理を選択的に施すシート後処理装置が提案されている。このシート後処理装置に設けられたシートを積載する積載トレイは昇降動作が可能で、これを積載トレイ上の積載枚数に関わらず、シートを排出する排出口の高さとシート積載面の高さの関係が一定になるように制御する。そして、積載トレイが所定の位置まで達したことを検出することで積載トレイの満載を検知する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

満載状態を検知した積載トレイに対しては、シートの排出を禁止し、積載トレイ上の紙を取り除かれたと判断された時に満載状態の解除を行うことが一般的である。

また、図１３に示すように、ノンソートパス５１６からのシート排出及び中間トレイ５０３によって後処理を施しシート排出が可能で、積載トレイ５１０、排出トレイ５１１を備える構成のシート処理装置がある。通常は、図１３（ａ）のようにノンソートパス５１６から積載トレイ５１０に排出し、中間トレイ５１１からは積載トレイ５１１に排出を行う。また、図１３（ｂ）のように積載トレイ５１１を下限位置まで下降して退避させることで、５１１からも積載トレイ５１０への排出が可能になる。このような構成では、積載トレイの退避を行う領域を確保する為、図１３（ｃ）のように両方の積載トレイの満載状態でも下方に積載トレイの移動可能な領域が残る。この領域を利用し、図１３（ｄ）のように積載トレイ５１１に満載まで積載した後に、中間トレイ５０３をふさぐ形で積載トレイ５１０に排出を行うことで積載量を増加させる方法（大量積載モード）が提案されている。
特開平１０−１６７５４６号公報

前述の大量積載モードを有効にした場合、積載トレイ５１０が中間トレイ５０３をふさぐ状態に達した場合、中間トレイ５０３からの排出が不可能になる。つまり従来、各積載トレイはそれぞれの積載状態のみによって排出可否が決定するのに対し、積載トレイ５１１の排出可否はこれに加えて積載トレイ５１０の積載状態に依存することになる。

前述のように、大量積載モードにおいては積載トレイ５１１に積載後に積載トレイ５１０に積載を行うため、通常、積載トレイ５１０の積載時には積載トレイ５１１は紙有りの状態になっているはずである。しかし、積載中に積載トレイ５１１の紙のみが取り除かれてしまった場合、従来の満載状態解除方法では、排出不可能にも関わらず満載状態が解除されてしまう。また、積載トレイ５１０が中間トレイ５０３をふさぐ状態で装置の電源をオフ／オンされた場合にも、積載トレイ５１０の積載状態がわからないため、積載トレイの５１１排出可否が判断できない。積載トレイ５１１が排出不可能にもかかわらず満載状態と判断されない場合には、積載トレイ５１１が上昇して積載トレイ５１０にぶつかったり、中間トレイ５０３に排出しようとしてジャムが発生するといったような誤動作をしてしまうことが問題になる。

また、これに対し、中間トレイ５０３がふさがっていることを検知するセンサ等を新たに設け、これにより積載トレイ５１１の排出を禁止することも考えられるが、これはコストアップにつながってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みたものであり、本発明に係るシート後処理装置は、
シートが排出される第１の排出口と、前記第１の排出口から排出されたシートを積載する第１の積載手段と、前記第１の排出口よりも下方に設けられ、シートが排出される第２の排出口と、
前記第１の積載手段よりも下方に設けられ、前記第２の排出口から排出されたシートを積載する第２の積載手段と、前記第１及び第２の積載手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記第１及び第２の積載手段上のシートの有無を検出するシート有無検出手段と、前記第２の排出口をふさぐ形で前記第１の積載手段に積載を行う大量積載モードを行うよう制御する制御手段と、を有し、
前記大量積載モードにおいて、前記位置検出手段により前記第１の積載手段が前記第２の排出口が排出禁止となる位置に到達したことを検出した場合、前記第２の積載手段に対する排出を禁止し、
前記シート有無検出手段により前記第１の積載手段及び前記第２の積載手段の紙無しを検出した場合、前記第２の積載手段に対する排出禁止を解除することを特徴とする。

本発明によれば、従来のセンサ構成等を変更することなく、大量積載モード時の積載トレイの排出可否を確実に判断し、積載トレイや排出時の誤動作を防ぐことができる。

以下に、画像形成システムにおける画像形成装置から出力されたシートの積載手段を備える後処理装置の実施形態の一形態について説明する。ここでは、画像形成装置として複写機、後処理装置としてフィニッシャを用いた例について図面に従って説明する。

（全体構成）
図１は本発明の実施形態である画像形成システム全体の内部構造を示す断面図である。

画像形成装置１０は、図１に示すように、プリンタ１００およびイメージリーダ２００を備える画像形成装置本体と、原稿給送装置４００、フィニッシャ５００、操作部６００とから構成される。

イメージリーダ２００には、原稿給送装置４００が搭載されている。原稿給送装置４００は、原稿トレイ上に上向きにセットされた原稿を先頭頁から順に１枚づつ左方向へ給紙し、湾曲したパスを介してプラテンガラス２０２所定位置に停止させ、この状態でスキャナユニット２０１を左から右へ走査させることにより原稿を読み取る。スキャナユニット２０１が走査する際に、原稿の読み取り面がスキャナユニット２０１のランプの光で照射され、その原稿からの反射光がミラーを介してレンズに導かれる。このレンズを通過した光は、イメージセンサ２０３の撮像面に結像する。光学的に読み取られた画像はイメージセンサ２０３によって画像データに変換されて出力される。イメージセンサ２０３から出力された画像データは、後述する画像信号制御部２８１において所定の処理が施された後にプリンタ１００の露光制御部１０１にビデオ信号として入力される。

以下、図３を用いてシートの片面に画像形成を行う場合について説明する。プリンタ１００の露光制御部１０１は、入力されたビデオ信号に基づきレーザ光を変調して出力し、該レーザ光は図示しないポリゴンミラー等により走査されながら感光ドラム１０２上に照射される。感光ドラム１０２には走査されたレーザ光に応じた静電潜像が形成される。

この感光ドラム１０２上の静電潜像は、現像器１０３から供給される現像剤によって現像剤像として可視像化される。また、各カセット１１１、１１２、または、手差給紙トレイ１１３から搬送パスに導かれ給紙されたシートは、レジストローラ１１４にシート先端を突き当てられ一旦停止する。その後、レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、このシートは感光ドラム１０２と転写部１０４との間に搬送される。感光ドラム１０２に形成された現像剤像は転写部１０４により給紙されたシート上に転写される。また、レジストローラ１１４にシート先端を突き当てられて一旦停止することで、シートの傾きを補正している。

現像剤像が転写されたシートは定着部１０５に搬送され、定着部１０５はシートを熱圧することによって現像剤像をシート上に定着させる。定着部１０５を通過したシートはフラッパ１２５により、排出ローラ１１６を経てプリンタ１００からフィニッシャ５００にへと搬出される。この時、シートはフェイスアップの状態で搬出される。

シートをフェイスダウンの状態で排出するためには、定着部１０５を通過した際にフラッパ１２５を切り換えて、シート反転搬送パス１２１へ搬入する。その後、シートをスイッチバックすることで、シートの表裏を反転し、排出ローラ１１６を得てプリンタ１００からフィニッシャ５００に向けて排出する。

プリンタ１００から排出された用紙はフィニッシャ５００に送られる。フィニッシャ５００では、シート束に対してステイプル処理やソートなどを行うことができ、表示部６００で、ステイプルモード、ソートモードの選択・解除が可能である。ソートやステイプル処理などの後処理が設定されておらず、シートをそのまま排出する場合は、フラッパ５１８が切り換わり、ノンソートパス５１６を経由し、搬送ローラ５１７により、スタックトレイ５１０へ排出される。

次に図４を用いて、シートに対してソートやステイプルなどの後処理が設定されている場合のシート搬送について説明する。シートの片面に画像形成を行う場合と同様に画像形成を行い、定着部１０５を通過した際にフラッパ１２５を切り換えて、シート反転搬送パス１２１へ搬入する。その後、シートをスイッチバックすることで、シートの表裏を反転し、フェイスダウンの状態でプリンタ１００からフィニッシャ５００へ排出される。シートに対して後処理を行うために、フィニッシャ５００の排出ローラ５０１、５０２により束排紙ベルト５０３上へ排出する。束排紙ベルト５０３に並行して数ミリ高い位置に低摩擦の中間処理トレイが設けられており、正確には用紙は中間処理トレイ上に排出される。排出された用紙は斜めに設けられた中間処理トレイ（束排紙ベルト５０３）に沿って自重で右下方向に落下する。更に、扇形の戻しローラ５０４が半時計方向に回転することにより、戻しローラ５０４の円弧に設けられた摩擦部材が用紙に当接し、この摩擦部材も用紙を右下方向に落下される作用をし、用紙の端部をストッパ板５０７に突き当てさせる。これにより用紙の縦方向（送り方向）の揃え動作が行われる。

また、中間処理トレイ上には手前側と奥側に整合板５０６が設けられ、中間処理トレイ上に用紙が排出される毎に駆動され、中間処理トレイ上の用紙に対して、横方向（幅方向）の揃え動作が行われる。

そして、所定枚数の用紙が中間処理トレイ上に排出され積載されると、束排紙ベルト５０３が駆動されスタックトレイ５１０または５１１上へと排出される。また、表示部６００にてステイプルモードが設定されている場合は、ステイプルを行う一束分の用紙が中間処理トレイ上に排出され、整合板５０６により用紙の揃え動作が行われた後、ステイプラ５０５を駆動してステイプル動作を行う。その後、束排紙ベルト５０３によりスタックトレイ５１０または５１１上へと排出する。

また、ステイプラ５０５は、中間処理トレイ上の用紙に対して、横方向に移動可能であり、手前側と奥側の任意の位置でステイプル動作が可能である。シートに対してステイプル処理を行う位置は表示部６００で設定する。

（システムブロック図）
次に、本画像形成装置全体の制御を司るコントローラの構成について図２を参照しながら説明する。図２は図１の画像形成装置全体の制御を司るコントローラの構成を示すブロック図である。

コントローラは、図２に示すように、ＣＰＵ回路部１５０を有し、ＣＰＵ回路部１５０は、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ１５１、ＲＡＭ１５２を内蔵している。また、コントローラは、ＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムにより各ブロック４８０、２８０、２８１、２８２、２８３、１８０、６８０、５８０を総括的に制御する。ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。

原稿給送装置制御部４８０は、原稿給送装置４００をＣＰＵ回路部１５０からの指示に基づき駆動制御する。イメージリーダ制御部２８０は、上述のスキャナユニット２０２、イメージセンサ２０３などに対する駆動制御を行い、イメージセンサ２０３から出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部２０２に転送する。

画像信号制御部２８１は、イメージセンサ２０３からのアナログ画像信号をデジタル信号に変換した後に各処理を施し、このデジタル信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部１８０に出力する。また、コンピュータ２８３から外部Ｉ／Ｆ２８２を介して入力されたデジタル画像信号に各種処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部１８０に出力する。この画像信号制御部２８１による処理動作は、ＣＰＵ回路部１５０により制御される。プリンタ制御部１８０は、入力されたビデオ信号に基づき上述の露光制御部１２０を駆動する。

操作表示装置制御部６８０は、操作表示部６００とＣＰＵ回路部１５０との間で情報のやり取りを行う。操作表示部６００は、画像形成に関する各種機能を設定する複数のキー、設定状態を示す情報を表示するための表示部などを有し、各キーの操作に対応するキー信号をＣＰＵ回路部１５０に出力する。それとともに、ＣＰＵ回路部１５０からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。

操作表示部６００により、ユーザはフィニッシャ５００における通常モードと大量積載モードの設定を行うことが可能である。両モードにおいて異なる動作に関しては後述する。

（スタックトレイ）
以下、図５、図６を用いて、スタックトレイの動作を説明する。図５はフィニッシャ５００を装置手前から見た断面図であり、図６は装置上から見た断面図である。スタックトレイ５１０はノンソートパス５１６及び、中間トレイ５０８から排出されたシートを積載するトレイであり、５１１はフィニッシャ５００の中間トレイ５０８から排出されたシートを積載するトレイである。スタックトレイ５１０、５１１はそれぞれ図示しないモータを駆動源とし、それぞれ昇降動作を行う。

また、図示しない発光部と受光部を持つ、紙面検知センサ５１４、５１５により、スタックトレイ上の紙面位置を検知する。この動作を紙面検知動作と呼ぶ。図１２によりスタックトレイ５１０の紙面検知動作制御のフローチャートである。

紙面検知動作が必要になったら、紙面検知センサ５１５がＯＮしていなければ（Ｓ１２０１）、紙面検知センサ５１５がＯＮするまで（Ｓ１２０３）、積載トレイ５１０を上昇させる（Ｓ１２０２）。この後、紙面検知センサ５１５がＯＦＦするまで（Ｓ１２０５）、積載トレイ５１０を下降させる（Ｓ１２０４）。紙面検知を行うことで排出部と積載トレイ紙面との高さを適正にし、シートの排出を可能にする。

紙面検知動作は、電源ＯＮ時やジョブ開始時のイニシャル動作時、スタックトレイ上に所定枚数のシートを排出した後に行う。

また、スタックトレイ５１０、５１１上のシートの有無はそれぞれセンサ５１２、５１３が検知する。また、スタックトレイ部には３つのセンサから成るエリアセンサユニット５１９、５２０が装着され、スタックトレイの可動範囲のエリアに対して垂直方向に設置されるエリアセンサフラグ５２１、５２２、５３２が受光部と発光部を遮るような構成になっている。そして、エリアセンサユニットの入力結果から、スタックトレイはエリアＡ〜エリアＥの５つのエリアのいずれかの位置にあると判断することが可能である。

各エリアの境目は図７に示すようにスタックトレイの満載及び排出禁止の条件となる。エリアＡとＢの境目は、スタックトレイ５１０の通常の満載位置であり、エリアＢとＣの境目はスタックトレイ５１０が下排紙口をふさぐ位置である。また、エリアＣとＤの境目は、スタックトレイ５１０大量積載モード時の満載位置であり、エリアＤとＥの境目は、スタックトレイ５１１の満載位置である。満載検知に関しては後述する。

通常の待機状態では、スタックトレイ５１０の紙面はノンソートパス５１６の排紙口、スタックトレイ５１１の紙面は中間トレイの排紙口に位置する。デフォルトの設定では、ノンソートのジョブはスタックトレイ５１０、ステイプル処理やソートなどの後処理を行うジョブはスタックトレイ５１１にそれぞれ排紙する。

スタックトレイの切り換えは、ジョブのモード毎の設定によって発生する。例えば、コピージョブの出力はスタックトレイ５１１へ排出、プリンタジョブやＦＡＸジョブの出力はスタックトレイ５１０へ排出など、ユーザはジョブ毎に排紙するスタックトレイの設定を操作部６００で行うことが出来る。ジョブ実行時に、ジョブ毎に設定されたスタックトレイと排紙口にあるスタックトレイが異なる場合は、スタックトレイの昇降動作を行い、スタックトレイが切り換わる。

以下、図８を用いて、スタックトレイの切り替え動作について説明する。

図８（ａ）はスタックトレイ５１０、通常の待機状態である。スタックトレイ５１０にステイプル処理やソートなどの後処理を行ったシート束を排出する場合は、図８（ｂ）のようにスタックトレイ５１１を下限位置まで下降させると同時にスタックトレイ５１０を中間トレイの排紙口まで下降させ、紙面検知動作を行う。図８（ｃ）のようにシート束の排出を完了した後、通常の排紙口にスタックトレイ５１０、スタックトレイ５１１を対応させ紙面検知動作を行う。

次に、満載状態の判断について説明する。スタックトレイ５１０、５１１ともに積載状態となった場合は、フィニッシャ制御部が制御部１５０にスタックトレイの満載情報を通知することで、制御部１５０は画像形成ジョブを中断する。また、操作部６００によってユーザに対してスタックトレイのシートを取り除くように報知する。満載状態が解除された時点で、画像形成ジョブを再開する。

前述の紙面検知動作完了時に、スタックトレイ５１０とスタックトレイ５１１が所定のエリアに到達した時に満載及び排出禁止の判断を行う。通常のモードでは、図９（ｂ）に示すようにスタックトレイ５１０が紙面検知動作時にエリアＢに達した場合にスタックトレイ５１０を満載状態とする。また、図９（ａ）に示すようにスタックトレイ５１１が紙面検知動作時にエリアＥに達した場合にスタックトレイ５１１を満載状態とする。スタックトレイ５１０、スタックトレイ５１１共に一旦満載状態となったら、その後紙面検知を行った場合に満載のエリアから抜けた場合でも満載状態は解除しない。通常モード時にはそれぞれスタックトレイ５１０はセンサ５１２、スタックトレイ５１１はセンサ５１３がＯＦＦした時点で、満載状態を解除する。

次に、図９及び図１０を用いて、大量積載モード時のスタックトレイの動作と満載検知の動作について説明する。図１０はスタックトレイ５１０の満載検知処理のフローチャートであり、紙面検知動作後に必ず実行する。図９（ａ）はスタックトレイ５１１がエリアＥに達しており満載の状態である。この状態で、シートの排出を継続する場合は、スタックトレイ５１０にシートの排出を行う。図９（ｂ）のようにスタックトレイ５１０がエリアＢに到達したら（Ｓ１００１）、前述のように大量積載モードモードで無い場合には（Ｓ１００２）この時点で満載状態とする（Ｓ１００３）。大量積載モード時にはさらに積載を継続するので、図９（ｃ）のようにスタックトレイ５１０はエリアＣに到達する（Ｓ１００４）。この時、ユーザが積載したシートを取り除かない限り、スタックトレイ５１１は満載となっているはずであるが、シートが取り除かれた場合、スタックトレイ５１１は満載が解除されている。しかしスタックトレイ５１０がエリアＣに到達している為、下排出口がふさがれており、スタックトレイ５１１への排出は不可能である。よってスタックトレイ５１１の紙有りなしに関わらず、スタックトレイ５１１を満載状態とする（Ｓ１００５）。本実施例では図９（ｄ）のようにここでスタックトレイ５１１を下限位置まで下降し退避させる。さらに積載を継続しエリアＤに到達したら（Ｓ１００６）、図９（ｅ）の状態になり、スタックトレイ５１０を満載とする（Ｓ１００７）。

図１１はスタックトレイの満載状態の解除処理のフローチャートである。この処理は所定時間間隔で実行される常時監視処理である。

大量積載モードＯＦＦの場合（Ｓ１１０１）は、前述のようにスタックトレイ５１０はセンサ５１２がＯＦＦした時点（Ｓ１１０６）で満載状態を解除する（Ｓ１１０７）。スタックトレイ５１１はセンサ５１３がＯＦＦした時点で（Ｓ１１０８）、満載状態を解除する（Ｓ１１０９）。

大量積載モードＯＮの場合は（Ｓ１１０１）、センサ５１２がＯＦＦし（Ｓ１１０２）、かつセンサ５１３がＯＦＦした時点で（Ｓ１１０３）、スタックトレイ５１０の満載状態を解除する（Ｓ１１０７）。そして、スタックトレイ５１１の満載状態を解除する（Ｓ１１０９）。

このように、通常モード、大量積載モード時どちらにおいても満載時もしくは排出不可能な状態になったときに、スタックトレイを満載とすることでスタックトレイへの排出を禁止し、排出可能になった時にこれを解除することができる。

全体構成図 ブロック図 フェイスアップ排出時の画像形成動作の説明図 後処理が指定された場合のシート排出動作の説明図 スタックトレイ周辺の断面図 スタックトレイ周辺の断面図 スタックトレイエリア間の役割表 スタックトレイ切り換え動作の説明図 スタックトレイ大量積載動作の説明図 スタックトレイ５１０の満載検知処理のフローチャート スタックトレイの満載解除処理のフローチャート スタックトレイ５１０の紙面検知動作のフローチャート 従来例のシート処理装置の概要図

符号の説明

１０ 画像形成装置
１００ レーザ記録部（プリンタ）
２００ 画像読取装置（リーダ）
４００ 原稿給送装置（ＡＤＦ）
５００ 後処理装置（フィニッシャ）
６００ 表示部
１０１ 露光装置
１０２ 感光ドラム
１０３ 現像機
１０４ 転写部
１０５ 定着部
１１１ カセット１
１１２ カセット２
１１３ 手差しトレイ
１１４ レジローラ
１１５ 搬送ローラ
１１６ 排紙ローラ
１１７ 反転排紙ローラ
１１８ フラッパ
１１９ 反転排紙搬送パス
１２０ 両面反転搬送パス
２０１ スキャナユニット
２０２ プラテンガラス
２０３ イメージセンサ
５０１ 搬送ローラ
５０２ 搬送ローラ
５０３ 束排紙ベルト
５０４ 戻しローラ
５０５ ステイプラ
５０６ 整合板
５０７ ストッパ板
５０８ 中間トレイ
５１０ スタックトレイ
５１１ スタックトレイ
５１２ シート有無センサ
５１３ シート有無センサ
５１４ 紙面検知センサ
５１５ 紙面検知センサ
５１６ ノンソート排紙パス
５１７ 搬送ローラ
５１８ フラッパ
５１９ エリアセンサユニット
５２０ エリアセンサユニット
５２１ エリアセンサフラグ
５２２ エリアセンサフラグ
５２３ エリアセンサフラグ

Claims (3)

1. シートが排出される第１の排出口と、
   前記第１の排出口から排出されたシートを積載する第１の積載手段と、
   前記第１の排出口よりも下方に設けられ、シートが排出される第２の排出口と、
   前記第１の積載手段よりも下方に設けられ、前記第２の排出口から排出されたシートを積載する第２の積載手段と、
   前記第１及び第２の積載手段の位置を検出する位置検出手段と、
   前記第１及び第２の積載手段上のシートの有無を検出するシート有無検出手段と、
   前記第２の排出口をふさぐ形で前記第１の積載手段に積載を行う大量積載モードを行うよう制御する制御手段と、を有し、
   前記大量積載モードにおいて、前記位置検出手段により前記第１の積載手段が前記第２の排出口が排出禁止となる位置に到達したことを検出した場合、前記第２の積載手段に対する排出を禁止し、
   前記シート有無検出手段により前記第１の積載手段及び前記第２の積載手段の紙無しを検出した場合、前記第２の積載手段に対する排出禁止を解除することを特徴とするシート後処理装置。
2. 前記第１の積載手段が前記第２の排出口が排出禁止となる位置とは、前記第１の積載手段が前記第２の排出口をふさぐ位置であることを特徴とする請求項１記載のシート後処理装置。
3. 請求項１記載のシート後処理装置と、
   シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により画像形成されたシートを、前記シート後処理装置に搬送する搬送手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
   

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