JP2008207957A - シート処理装置、シート搬送装置、シート後処理装置、シート穿孔装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第２の搬送路に滞留したシートと、次のシートを重ね合わせたシート束を処理トレイに放出する一連の処理を簡易な制御とする。
【解決手段】下側搬送路２ｂから第１の搬送路Ａへ搬送速度Ｖ１でシートを案内し、センサＳ２で検出した先端がシートフィーダー６に到達する所定時間後にシートフィーダー５を減速してシートを重ね合わせる。重ね合わせたシートを搬送速度Ｖ２で搬送するため増速する。センサＳ２で検出したシートの後端がシートフィーダー６に到達する所定時間後にシート搬送を停止する。シートを第２の搬送路Ｂに退避させるためシートフィーダー６を逆回転し、搬送速度Ｖ３で搬送するため増速し、シートを重ね合わせるために正回転した搬送時間と同じ時間経過後に停止する。滞留したシートを重ね合わせたシート束を搬送速度Ｖ４で処理トレイ１３に放出する。一連の処理の搬送速度（Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４）を同一とし、制御を簡易化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に一体もしくは別体に設けられ、画像形成済みのシート（記録媒体）に対して所定の処理、例えば仕分け、スタック、綴じ、中綴じ製本を行って排紙するシート処理装置、シート搬送装置、シート後処理装置、シート穿孔装置および画像形成装置に関するものである。

フィニッシャ等のシート処理装置では、装置全体の生産性を落とさないようにスティプル動作等の処理にかかる時間を稼ぐことを目的としてシートを一時的に滞留させた後、複数枚のシートを同時に搬送させて実質的な時間を稼ぐ、いわゆるプレスタック処理を行っているものがある。このようなプレスタック処理を行うものとして、例えば特許文献１に記載された発明が知られている。この発明は、コンパイラにおいてコピー機から排出された用紙を整頓し、製本する場合でも、コピー機おけるプリントを遅らせたり中断させることなくシートを出力できるようにしたもので、コピー機のシートの出力経路の出力フィードローラの上流に、この出力経路から分岐した転向シュートを設け、このシュートの入口に転向ゲート設け、コンパイラトレイでジョブセットが整頓され製本されている間は、後続の第１のシートを出力フィードローラで止めて逆転させ上流に送り、ゲートを介してシュートに一時的に保管し、第２のシートがゲートを通過する際にフィードローラによって第１のシートをシュートから出力経路に戻し、第１のシートと第２のシートが重なった状態でコンパイラトレイに排出する構成になっている。

そして、大サイズ用紙でのプレスタック処理も行われ、この場合、通常サイズ用（以下、第１のプレスタックシートフィーダーとする）に加え、大サイズ専用のプレスタック用シートフィーダー（以下第２のプレスタックシートフィーダーとする）を設け、この２対のプレスタック用シートフィーダーを同一モータで駆動させる構成を取っている。

しかし、この構成では、通常の搬送線速でプレスタック処理を行うとプレスタックシート束を放出搬送する際のシート束後端が第２のプレスタックシートフィーダーを抜ける前に、次部１枚目シートが第１のプレスタックシートフィーダーに進入してしまい、線速が合わず不具合を生じてしまう。また、そのまま線速を合わせて搬送を行ってしまうと、先行するシート束後端が第２のプレスタックシートフィーダーを抜けるのを待って次部１枚目シートをスイッチバックすると１枚目シートの退避が間に合わないという課題があった。

これを解決するため、本発明者らが先に出願した特願２００６−１５６１６４に記載されるように、プレスタック搬送によりシート滞留経路に一時的に退避されたシート束をシート滞留経路の下流に位置する処理トレイへ放出するときのシート束搬送速度と、シート束を放出した直後の１枚目のシートのシート搬送速度とを同一として構成した。
特許第３４１７９９４号公報

しかしながら、この特願２００６−１５６１６４において、一時的にシート滞留経路に退避されたシート束を下流側の処理トレイへ搬送するときのシート搬送速度と、シート束を放出した直後の１枚目のシートのシート搬送速度を同一にするということは、生産性は向上しているが、制御が複雑化するという問題がある。

例えば、２枚目以降のシートのシート搬送速度は、シート滞留経路にシートを退避する際のシートの搬送距離に依存する。これはモータのある定常速度（定常速度Ｓとする）までの立ち上がりと立ち下がりにどれだけの距離を有するかにもよるが、この距離がシート滞留経路にシートを退避する際に、シートの搬送距離よりも長いとモータを定常速度Ｓよりも低い速度にしなければならず、制御が複雑化する。

本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、上流からシート滞留経路にシートが搬送され、シート束となって下流側の処理トレイにシート束を放出する一連の流れの中で、搬送速度の大きさを全て同一にして簡易な制御を行うシート処理装置、シート搬送装置、シート後処理装置、シート穿孔装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載したシート処理装置は、処理トレイへシートを案内する第１の搬送路と、第１の搬送路から分岐し、一時的にシートを退避させる第２の搬送路と、第１の搬送路の上流に位置しシートを第１の搬送路に搬送する第１の搬送手段と、シートを処理トレイ側および処理トレイ側とは逆の方向へ搬送する第２の搬送手段と、第２の搬送手段によりシートを逆流させたときに当該シートを第２の搬送路へ案内する切換手段とを備え、第２の搬送路に一時的に退避していた先行するシートと後行するシートとを重ね合わせて搬送する機能を有するシート処理装置において、シートを第１の搬送手段により第１の搬送経路へ案内するときのシート搬送速度Ｖ１と、シートを第２の搬送手段により処理トレイ側の方向へ搬送するときのシート搬送速度Ｖ２との関係がＶ１＝Ｖ２になることにより、上流から第２の搬送路にシートが搬送され、シート束となって下流の処理トレイにシート束を放出するまでの一連の流れの中で、搬送速度を同一にして制御を簡易化し生産性を向上させ、安定した搬送品質を確保できる。

また、請求項２〜６に記載したシート処理装置は、請求項１のシート処理装置であって、シート搬送速度Ｖ１がシート先端を第１の搬送手段へ案内するときの速度であること、またシート搬送速度Ｖ２が第１の搬送経路内において、第２の搬送路へと退避していたシート束とシートが重なり合った後に到達する速度であること、また第１の搬送手段はシート搬送速度Ｖ１の搬送速度のみで駆動すること、またシート搬送速度Ｖ１およびシート搬送速度Ｖ２と、シートを第２の搬送手段により第２の搬送路へ退避するときのシート搬送速度Ｖ３との関係がＶ１＝Ｖ２＝Ｖ３になること、またシート搬送速度Ｖ１とシート搬送速度Ｖ２およびシートを第２の搬送手段により第２の搬送路へ退避するときのシート搬送速度Ｖ３と、第２の搬送路に退避したシート束を処理トレイ側の方向に放出するときのシート搬送速度Ｖ４との関係がＶ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４になることにより、搬送速度を同一にして制御を簡易化し生産性を向上させて、安定した搬送品質を確保できる。

また、請求項７に記載したシート処理装置は、請求項１のシート処理装置であって、シートを第１の搬送路から処理トレイ側へ直接搬送するときのシート搬送速度が、シート搬送速度Ｖ１と同一であることにより、第２の搬送路を使用する制御と同じ駆動でシートを搬送することができ、制御簡易化ができる。

また、請求項８〜１０に記載したシート処理装置は、請求項１〜７のシート処理装置であって、シート搬送速度はシートサイズに応じて異なった搬送速度を有すること、シート搬送速度はシート間隔に応じて異なった搬送速度を有すること、シート搬送速度はシートの紙種に応じて異なった搬送速度を有することにより、搬送されるシートに対して最適な値をもつことが可能となり、高品位な搬送処理を実現できる。

また、請求項１１〜１４に記載したシート搬送装置、シート後処理装置、シート穿孔装置、画像形成装置は、請求項１〜１０のシート処理装置を有することにより、制御簡易化による安定かつ高品位な搬送処理と高生産性を実現した各装置を得ることができる。

本発明によれば、シート搬送に係り上流から第２の搬送路にシートが搬送され、シート束となって下流の処理トレイにシート束を放出するまでの一連の流れの中で、搬送速度を同一にして制御を簡易化し生産性を向上させ、安定した搬送品質を確保することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるシート処理装置を有する装置全体を示す概略構成図である。また、シートを搬送するためのフィード機構およびスティプル機構自体は、本発明の特徴ではなく、また、公知であることから、その詳細な説明は省略する。

図１に示すように、画像形成装置５０から出力されたシート１は、受入口２ａからシート後処理装置２に入り、入口のセンサＳ１によりシート１は検知される。シート１は搬送手段であるローラ対からなるシートフィーダー４，５によって搬送され、分岐爪２ｅを図示反時計方向に回動させることにより下側搬送路２ｂに導かれる。下側搬送路２ｂに導かれたシート１は、ばねによる加圧力を搬送経路方向へ負荷させた切換爪９をシート１の移動力で図示反時計方向（破線で示す）に回動させ、それにより確保された第１の搬送路Ａを通り、搬送部材であるローラ対からなるシートフィーダー６，７，８により処理トレイ１３へ搬送される。切換爪９はシート１が通過した後、図示していないスプリングの張力により図示位置（実線）に復帰する。

処理トレイ１３に搬送されたシート１は矢印Ｃ方向へ自重落下し、また、叩きコロ１４で下方に叩き落とされ、後端フェンス１１で搬送方向の後端が揃えられる。そして、予めシート１の後端をセンサＳ２で検知して、シート搬送方向が揃えられ得る時間の後、整合フェンス１０により幅方向が揃えられる。この動作を繰り返して処理トレイ１３内に整合されたシート束１ｚを形成する。

整合されたシート束１ｚは、スティプル１２でスティプル処理された後、処理トレイ１３の中央部のシート搬送方向と平行に設けられた放出爪１５により矢印Ｄ方向へ移動する。放出爪１５は、ローラ１６ａおよび１６ｂ間に這い回してある放出ベルト１７を介して図示していない駆動系により動作する。シート束１ｚは後端を放出爪１５で押されながら矢印Ｅ方向に移動し、排紙ローラ１８によって排紙トレイ３上へ積載される。

本実施の形態における制御動作について、図１，図２（ａ）〜（ｇ）を参照しながら、図３のフローチャートに基づき説明する。ここで、第１の搬送手段はシートフィーダー４，５を、第２の搬送手段はシートフィーダー６，７，８を意味し、第１の搬送手段はシートフィーダー４，５を同駆動源により、第２の搬送手段はシートフィーダー６，７，８を同駆動源により駆動する。

まず、画像形成装置５０から１枚目のシート１がシート後処理装置２の受入口２ａへ搬入される。センサＳ１（オン）によりシート１の先端が検出されたとき、または画像形成装置から送られてくる信号を受けたとき、図２（ａ）に示すようにシートフィーダー４，５を駆動してシート１を、下側搬送路２ｂを経由して第１の搬送路Ａへ搬送速度Ｖ１で案内する（Ｓ１）。

さらに、第１の搬送路Ａに向けて搬送するため、下側搬送路２ｂを案内されたシート１の先端がセンサＳ２(オン)により検出されると、シート１の先端がシートフィーダー６に到達する所定時間の経過後にシートフィーダー４，５を減速する（Ｓ２）。これは、後述する２枚目以降のシートを重ね合わせてシート束とするために十分な速度とするものである。

その後、第１の搬送路Ａにおいてシートフィーダー６，７，８は、シートフィーダー４，５と共に重ね合わせたシート１を搬送するため搬送速度Ｖ２（＝Ｖ１）に増速する（Ｓ３）。このときのシートフィーダー６，７，８が正回転を開始するタイミングは、センサＳ２がシート１の先端を検知してからシート１の先端がシートフィーダー６に到達するまでの時間を予め搬送経路および搬送線速より算出したタイミングで設定している。

図２（ｂ）に示すように、搬送された１枚目のシート１の後端がセンサＳ２（オフ）により検出されると、切換爪９の通過後でシート１の後端がシートフィーダー６に到達する所定時間の経過後に、シートフィーダー４，５とシートフィーダー６，７，８による搬送を停止する（Ｓ４）。このとき、シート１の後端はシートフィーダー６のニップに噛んだ状態となる。

次に、図２（ｃ）に示すように、シート１を第２の搬送路Ｂに一時的に退避させるためシートフィーダー６，７，８を逆回転させ、搬送速度Ｖ３（＝Ｖ１＝Ｖ２）まで増速して搬送し、停止する（Ｓ５）。例えば、このシートフィーダー６，７，８を逆回転させ搬送速度Ｖ３で駆動する時間としては、処理Ｓ３，Ｓ４においてシートフィーダー６，７，８がシート１を搬送処理した時間と同じ時間駆動する。

これによりシート１は、シート滞留経路である第２の搬送路Ｂへ搬送され、逆搬送によるシート１の先端がシートフィーダー６を通過後、またはシートフィーダー６のニップに噛んだ時点で、シートフィーダー６は停止し、シート１は第２の搬送路Ｂ内で滞留される。

前述した処理Ｓ２と処理Ｓ３の間に確認する処理として、予め設定されている第２の搬送路Ｂに滞留するシート枚数を確認し（Ｓ６）、滞留シート枚数がシート滞留所定枚数に達していない場合（処理Ｓ６のＮｏ）、処理Ｓ３へ移り前述したシート１を第２の搬送路Ｂへ搬送し、重ね合わせたシート束１ｚを滞留させる動作を行う。また、滞留シート枚数がシート滞留所定枚数に達した場合（処理Ｓ６のＹｅｓ）、処理Ｓ７として、処理Ｓ３と同様に、シート１の重ね合わせ処理後にシート束１ｚの搬送を開始する。そして、センサＳ２におけるシート１の後端検出後も処理Ｓ４を行わず、搬送速度Ｖ４（＝Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３）にて、処理トレイ１３へとシート束１ｚの放出を行う（図２（ｇ）参照）。

また、滞留シート枚数は、例えば画像形成装置５０へ送る信号として、処理Ｓ４においてシート１を第２の搬送路Ｂに搬送したことをカウントし、予め設定されたシート１の出力部数（滞留シート枚数）との演算によりシート滞留所定枚数の判断を行う。

ここで、前述のシート処理装置において、第２の搬送路Ｂにシート２枚を滞留させ、次の３枚目のシートを重ね合わせてシート束とし、下流の処理トレイに放出する処理の具体例を説明する。

前述したように、１枚目のシート１ａが搬送されて、第２の搬送路Ｂに退避された後、図２（ｄ）に示すように、２枚目のシート１ｂがシート１ａと同様に搬送されて（Ｓ１）、切換爪９を通過して停止しているシートフィーダー６へと突き当たるように搬送される（Ｓ２）。そして、シート滞留所定枚数に達しているか否かを確認し（Ｓ６）、達していないとき（Ｓ６のＮｏ）、図２（ｅ）に示すように、シートフィーダー６はシート１ｂが突き当たるタイミングで正回転駆動し、シート１ａ，１ｂを合流させて搬送する（Ｓ３）。図２（ｆ）に示すように、切換爪９の通過後でシート１ａ，１ｂの後端がシートフィーダー６に到達すると搬送を停止し（Ｓ４）、その後、図２（ｃ）に示すように、シート１ａ，１ｂを第２の搬送路Ｂに退避させるため逆回転させて搬送し、停止する（Ｓ５）。

さらに、３枚目のシート１ｃが搬送され（Ｓ１）、切換爪９を通過しシートフィーダー６へ突き当たるように搬送される（Ｓ２）。シート滞留所定枚数を確認し（Ｓ６）、達しているとき（Ｓ６のＹｅｓ）、シートフィーダー６はシート１ｃが突き当たるタイミングで正回転駆動し、シート１ａ，１ｂ，１ｃを合流させて、図２（ｇ）に示すように、処理トレイ１３へシート束を放出する（Ｓ７）。

以上のように、シートを滞留させる第２の搬送路Ｂにより、上流から搬送されたシートが、シート束となって下流側の処理トレイ１３に放出する一連の流れの中で、シートの搬送速度（Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４）を全て同一にすることで、制御システムの簡易化を行っている。

また、図２（ａ）において、シート１のシート後端がシートフィーダー５を通過するときのシートフィーダー５の駆動速度は、シートフィーダー６（シートの長さによってはシートフィーダー７も含む）と同じはずである。しかしながら、シート１の先端がシートフィーダー５に到達したときのシートフィーダー５の駆動速度と、シート１の後端がシートフィーダー５を通過するときのシートフィーダー５の駆動速度が同一とは限らない場合がある。これは、シート１の後端がシートフィーダー５を通過するときのシートフィーダー５の駆動速度は、シート１の後端がシートフィーダー５を通過したときのシート１の先端がどの位置にいるかに依存し、またシートサイズ、シート間隔、搬送路形状にも依存することになる。

前述の動作の説明でもしたように、シート１ｂよりも先行して搬送され、第２の搬送路Ｂに退避しているシート１ａ（あるいはシート束）とシート１ｂが合流して増速する場合、シート１ｂの先端がシートフィーダー５に案内されるときの搬送速度（Ｖ１）とシート１ａとシート１ｂが合流した後のシートフィーダー６の搬送速度（Ｖ２）が同一であれば、シートフィーダー５の搬送速度は常に一定に保たれることになり、制御が簡易になる。

さらに、シート１ａとシート１ｂが合流し増速した後、次のシート１ｃとの重ね合わせによりシート束とするため、シート１ａとシート１ｂを第２の搬送路Ｂに退避しなければならない。この退避するときの搬送速度（Ｖ３）の大きさ（シートフィーダー６，７あるいは８の回転方向が逆となって違うため大きさと表記）を同一にすることで、シートフィーダー６の回転方向のみ逆とした同じ時間での制御となり制御構成が簡易になる。

さらには、滞留させたシート１ａとシート１ｂを後行しているシート１ｃと合流させたシート束を下流に位置する処理トレイ１３へ放出するときのシートフィーダー６，７あるいは８の搬送速度（Ｖ４）を、前述した搬送速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と同一にしておけば、さらなる制御の簡易化が可能となる。

また、シート束を作成する第２の搬送路Ｂを用いずに、直接シートを下流側へ放出する動作を行う場合、全ての駆動手段を搬送速度Ｖ１で制御すれば、これも同様に制御を簡易化することができる。

なお、これらの制御を行うためには、各駆動手段（第１，第２の搬送手段）の定常速度への立ち上がり時間と立ち下がり時間を最適なものにする必要がある。

また、前述のシート処理装置を備えることで、シート処理装置、シート搬送装置、シート後処理装置、シート穿孔装置および画像形成装置等においても制御を簡易化することができる。

以上に説明したように、上流からシート滞留経路である第２の搬送路Ｂにシートが搬送され、シート束となって下流側の処理トレイ１３にシート束を放出する一連の流れの中で、搬送速度を全て同一にすることで、制御システムの簡易化を行うことができる。

本発明に係るシート処理装置、シート搬送装置、シート後処理装置、シート穿孔装置および画像形成装置は、シート搬送に係り上流から第２の搬送路にシートが搬送され、シート束となって下流の処理トレイにシート束を放出するまでの一連の流れの中で、搬送速度を同一にして制御を簡易化し生産性を向上させ、安定した搬送品質を確保することができ、仕分け、スタック、綴じ、中綴じ製本等のシート後処理を行って排紙する装置として有用である。

本発明の実施の形態におけるシート処理装置を有する装置全体を示す概略構成図 本実施の形態におけるシート搬送処理（ａ）〜（ｇ）を説明する図 本実施の形態におけるシート搬送処理の動作を示すフローチャート

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ シート
１ｚ シート束
２ シート後処理装置
２ｂ 下側搬送路
２ｅ 分岐爪
３ 排紙トレイ
４，５，６，７，８ シートフィーダー
９ 切換爪
１０ 整合フェンス
１１ 後端フェンス
１２ スティプル
１３ 処理トレイ
１４ 叩きコロ
１５ 放出爪
１６ａ，１６ｂ ローラ
１７ 放出ベルト
１８ 排紙ローラ
５０ 画像形成装置
Ａ 第１の搬送路
Ｂ 第２の搬送路

Claims (14)

1. 処理トレイへシートを案内する第１の搬送路と、前記第１の搬送路から分岐し、一時的に前記シートを退避させる第２の搬送路と、前記第１の搬送路の上流に位置し前記シートを前記第１の搬送路に搬送する第１の搬送手段と、前記シートを前記処理トレイ側および前記処理トレイ側とは逆の方向へ搬送する第２の搬送手段と、前記第２の搬送手段により前記シートを逆流させたときに当該シートを前記第２の搬送路へ案内する切換手段とを備え、前記第２の搬送路に一時的に退避していた先行するシートと後行するシートとを重ね合わせて搬送する機能を有するシート処理装置において、
   前記シートを前記第１の搬送手段により前記第１の搬送経路へ案内するときのシート搬送速度Ｖ１と、前記シートを前記第２の搬送手段により前記処理トレイ側の方向へ搬送するときのシート搬送速度Ｖ２との関係がＶ１＝Ｖ２になることを特徴とするシート処理装置。
2. 前記シート搬送速度Ｖ１が前記シート先端を前記第１の搬送手段へ案内するときの速度であることを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
3. 前記シート搬送速度Ｖ２が前記第１の搬送経路内において、前記第２の搬送路へと退避していたシート束と前記シートが重なり合った後に到達する速度であることを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
4. 前記第１の搬送手段は前記シート搬送速度Ｖ１の搬送速度のみで駆動することを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
5. 前記シート搬送速度Ｖ１および前記シート搬送速度Ｖ２と、前記シートを前記第２の搬送手段により前記第２の搬送路へ退避するときのシート搬送速度Ｖ３との関係がＶ１＝Ｖ２＝Ｖ３になることを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
6. 前記シート搬送速度Ｖ１と前記シート搬送速度Ｖ２および前記シートを前記第２の搬送手段により前記第２の搬送路へ退避するときのシート搬送速度Ｖ３と、前記第２の搬送路に退避したシート束を前記処理トレイ側の方向に放出するときのシート搬送速度Ｖ４との関係がＶ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４になることを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
7. 前記シートを前記第１の搬送路から前記処理トレイ側へ直接搬送するときのシート搬送速度が、前記シート搬送速度Ｖ１と同一であることを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
8. 前記シート搬送速度はシートサイズに応じて異なった搬送速度を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシート処理装置。
9. 前記シート搬送速度はシート間隔に応じて異なった搬送速度を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシート処理装置。
10. 前記シート搬送速度はシートの紙種に応じて異なった搬送速度を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシート処理装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシート処理装置を有することを特徴とするシート搬送装置。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシート処理装置を有することを特徴とするシート後処理装置。
13. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシート処理装置を有することを特徴とするシート穿孔装置。
14. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシート処理装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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