JP2009120333A - シート搬送装置と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの搬送速度を調整して、シート束同士の間隔を広げ、シート処理装置がシート束を処理する時間を得られるようにする。
【解決手段】中継ユニット１８は、シートに画像を形成する画像形成部６と、シートを束状にして処理するシート処理装置１１９との間で、画像形成部からシート処理装置へシートの搬送間隔を調節して搬送するようになっている。中継ユニット１８は、シートを搬送する搬送ローラ対４２と、搬送ローラ対４２のシート搬送速度を調節するコントローラ３１１と、を備えている。コントローラ３１１は、束状にするシートの最後のシートを搬送するときのシート搬送速度が、後続の束状にするシートの先頭のシートを搬送するときのシート搬送速度に対して相対的に速くなるように、搬送ローラ対４２を制御して、最後のシートと先頭のシートとの間隔を他のシート同士の間隔よりも広くする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置の装置本体から排出されたシートをシート処理装置に搬送するシート搬送装置、特に、シート処理装置において、シートを束状にしやすいようにシートを搬送するシート搬送装置と、このシート搬送装置を備えた画像形成装置とに関する。

近年、電子写真複写機やレーザビームプリンタなどの画像形成装置は、約上半分が正面視コ字状に形成され、そのコ字状の空間内にシートを排出する胴内排出の形状のものが主流になっている。そして、この胴内排出型の画像形成装置は、オプションとして、画像形成済みのシートを仕分けるシート処理装置を接続する場合、胴内排出されたシートをシート処理装置に搬送するシート搬送装置をコ字状の空間内に装備する必要がある。

一方、画像形成装置において、シートの両面に画像を効率よく形成するため、一方の面に画像を形成してから、他方の面に画像を形成するとき、シートの搬送速度を変えるようになっているものがある（特許文献１）。

特開平５−１５０５８３号公報

ところで、シート処理装置は、シートを束状にして縁を揃えた後、シート束を綴じたり（ステープルしたり）、孔あけをしたりする処理をするようになっている。この場合、シート処理装置は、シート束を処理する時間が、シートの搬送間隔の時間より長いと、シート束を処理している間、後続のシート束の先頭シートを受け取ることができない。このような場合、シート搬送装置は、処理動作中のシート処理装置にシートを送り込むことができないので、シートを貯留する必要がある。

そこで、シート搬送装置に、特許文献１に記載のような構成を採用することが考えられる。しかし、特許文献１に記載の構成は中間トレイを有している。このため、そのような構成を採用したシート搬送装置は、大型になり、特に、上記コ字状の空間内に収めるのが困難になるおそれがある。

なお、以上の説明のシート搬送装置は、胴内排出型の画像形成装置におけるコ字状の空間内に装備することについて説明したが、胴内排出型でない画像形成装置の本体内に設けられたり、シート処理装置内に設けられたりすることもある。このような場合においても、シート搬送装置は、処理動作中のシート処理装置にシートを送り込むことができない場合、シートを貯留しなければならないことがあり、特許文献１の構成を採用すると大型になる。

本発明は、シートの搬送速度を調整して、シート束同士の間隔を広げ、シート処理装置がシート束を処理する時間を得られるようにしたシート搬送装置を提供することにある。

本発明のシート搬送装置は、シートに画像を形成する画像形成部と、シートを束状にして処理するシート処理装置との間で、前記画像形成部から前記シート処理装置へシートの搬送間隔を調節して搬送するようになっており、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段のシート搬送速度を調節する制御手段と、を備え、前記制御手段は、束状にするシートの最後のシートを搬送するときのシート搬送速度が、後続の束状にするシートの先頭のシートを搬送するときのシート搬送速度に対して相対的に速くなるように、前記シート搬送装置を制御して、前記最後のシートと前記先頭のシートとの間隔を他のシート同士の間隔よりも広くする、ことを特徴としている。

本発明のシート搬送装置は、束状にするシートの最後のシートを搬送するときのシート搬送速度が、後続の束状にするシートの先頭のシートを搬送するときのシート搬送速度に対して相対的に速くなるようにしてある。このため、本発明のシート搬送装置は、簡単な構成で、上記最後のシートと上記先頭のシートとの間隔を他のシート同士の間隔よりも広くして、シート処理装置がシート束を処理する時間を得ることができる。

以下、本発明の実施形態の画像形成装置である複写機と、シートを複写機からシート処理装置に搬送するシート搬送装置とを、図面に基づいて説明する。なお、画像形成装置には、複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれらの複合機等があり、複写機に限定されるものではない。また、シート搬送装置は、複写機とシート処理装置との間のみに、装備されるものではない。ファクシミリ、プリンタ、及びこれらの複合機等と、シート処理装置との間にも装備されるようになっている。さらに、本実施の形態に記載されている構成、構成の形状、その相対配置などは、本発明を限定するものではない。また、数値は、参考数値であって、これに限定されるものではなく、他の数値であってもよい。

（画像形成装置）
図１は、複写機１００にシート処理装置１１９が装着された状態を示す図であり、シート搬送方向に沿った断面図である。なお、シート処理装置は、具体的には、例えばフィニッシャであり、シートを束状にして綴じたり（ステープルしたり）、孔をあけたり、折り曲げたり等の処理の少なくとも１つを行うようになっている。シート処理装置の構成は、公知であるため、図示省略する。

複写機１００は、装置本体１０１とシート処理装置１１９と中継ユニット１８とで構成されている。

装置本体１０１の上部には、原稿給送装置１０２が装備されている。原稿Ｄは、ユーザによって原稿トレイ１０３に載置されて給送部１０４により１枚ずつ順次分離され、レジストローラ対１０５に供給される。原稿Ｄは、レジストローラ対１０５によって一旦停止され、ループを形成させられて斜行が矯正される。その後、原稿Ｄは、導入パス１０６を通り、読取位置１０７を通過することによって、原稿表面に形成されている画像を読み取られる。読取位置１０７を通過した原稿Ｄは、排出パス１０８を通過して、排出トレイ１０９上に排出される。

また、原稿の表裏両面を読み取る場合には、まず、上記のようにして原稿Ｄが読取位置１０７を通過することで原稿の一方の面の画像が読み取られる。その後、原稿Ｄは、排出パス１０８を通り、反転ローラ対１１０によってスイッチバック搬送されて、表裏反転した状態で、再度レジストローラ対１０５に送られる。

そして、原稿Ｄは、一方の面の画像を読み取ったときと同様にして、レジストローラ対１０５で斜行が矯正されて、導入パス１０６を通って、読取位置１０７で他方の面の画像が読み取られる。そして、原稿Ｄは、排出パス１０８を通り、排出トレイ１０９へ排出される。

一方、読取位置１０７を通過する原稿の画像には、光源１１１の光を照射される。原稿から反射した反射光は、ミラー１１２によって、光学素子１１３（ＣＣＤあるいは他の素子）に導かれて、画像データとして得られる。そして、この画像データに基づいたレーザ光は、感光体ドラム３０を照射して潜像を形成する。なお、図示はしないが、上記ミラー１１２によって、反射光を、直接、感光体ドラム３０に照射して潜像を形成するように構成することもできる。後述する書き込みユニット２８、感光体ドラム３０等は、画像形成部６を形成している。

また、原稿給送装置１０２は、必ずしも設ける必要がない。原稿を光源１１１の上部に載置して、光源１１１を移動させることによって、光源１１１で原稿を読み取ることもできる。

給紙部８の給紙トレイ２２から給紙ローラ対２４によって供給されたシートＳは、シート搬送パス１２上に位置するレジストローラ対２６に送られる。レジストローラ対２６は、不図示のスキャナやパーソナルコンピュータからの画像データに対応して書き込みユニット２８により感光体ドラム３０上に作像されたトナー像とタイミングを合わせて、シートを搬送する。シートは、転写部３２と感光体ドラム３０との間に搬送されて、トナー像を転写される。トナー像を転写されたシートＳは、定着部３４へと搬送され、定着部３４でトナー像を定着される。

シートの両面に画像を形成する場合には、画像形成装置の装置本体１０１の上面側に設けられた中継ユニット１８が、上記プロセスにて片面に画像を形成されたシートを、中継ユニット１８の内部構造を利用してスイッチバック搬送して反転する。シートは、両面ユニット１４内の両面経路３６を通り、レジストローラ対２６の上流側からシート搬送パス１２に送り込まれる。また、シートは、手差しユニット２０から給紙ローラ対３８によってシート搬送パス１２に送ることもできる。

図２は、複写機全体の制御ブロック図である。複写機１００全体は、ＣＰＵ２００によって制御されるようになっている。ＣＰＵ２００内には、各部のシーケンス、すなわち制御手順を記憶してあるＲＯＭ２０２と、必要に応じて一時的に種々の情報が記憶されるＲＡＭ２０３とが設けられている。原稿給送装置制御部２０４は、原稿給送装置１０２の原稿送り動作を制御するようになっている。イメージリーダ制御部２０５は、光源１１１等を制御して、原稿の読み取りを制御するようになっている。画像信号制御部２０６は、イメージリーダ制御部２０５の読み取り情報、或いは、外部のコンピュータ２０７から送られてくる画像情報を外部Ｉ／Ｆ２０８を介して受信し、その情報を処理して、プリンタ制御部２０９に処理信号を送るようになっている。プリンタ制御部２０９は、画像信号制御部２０６からの画像処理信号に基づいて感光体ドラム３０等を制御して、シートに画像が形成できるようにする。

操作部２１０は、複写機をユーザが使用するときのシートサイズ情報や、シートに対してどのような処理を施すか、例えばステープル処理をする情報等を入力できるようになっている。また、操作部２１０は、複写機の装置本体１０１やシート処理装置１１９の動作状態等の情報を表示できるようになっている。シート処理装置制御部２１１は、シート処理装置１１９の動作を制御するようになっている。ＦＡＸ制御部２１２は、複写機１００をファックスとして使用できるように、複写機１００を制御するようになっており、他のファックスと信号の授受を行えるようにしている。

（中継ユニット）
複写機１００の装置本体１０１の約上半分は、正面視コ字状に形成され、そのコ字状の空間ＳＰ内にシート搬送装置である例えば中継ユニット１８が装備されている。空間ＳＰの底部１５は、中継ユニット１８が装備されていないときには排紙部１０の排出口１０ａから排出されたシートが積載される積載トレイの役目をし、中継ユニット１８が装備されたときには中継ユニット１８を支持する支持部の役目をするようになっている。

中継ユニット１８は、装置本体１０１のシート搬送パス１２を搬送されてきたシートをシート処理装置１１９に搬送するようになっている。中継ユニット１８は、内部に、シート搬送パス１２の延長としての搬送パス４０が形成されている。搬送パス４０には、搬送モータＭ１によって回転してシートを搬送する複数の搬送ローラ対４２が備えられている。搬送モータＭ１及び搬送ローラ対４２は、シートを搬送するシート搬送手段の一例である。

このように、中継ユニット１８を設けることによって、シート処理装置１１９を画像形成装置の装置本体１０１の高さ方向に付加することを避けることができ、シート処理装置１１９の配置形態を自由に設定することができる。これによって、画像形成装置の高さの嵩張りによる操作性の低下、シート処理装置の排出トレイや、排出トレイへのシートの積載枚数の制限も回避することができる。

図３は、中継ユニット１８の制御ブロック図である。図４乃至図７は、中継ユニットの動作説明用のフローチャートである。

図３において、中継ユニット１８は、コントローラ３１１によって搬送モータＭ１を制御されて、搬送ローラ対４２によるシート搬送速度を調節されるようになっている。

シート搬送速度を調節する制御手段である例えばコントローラ３１１のＣＰＵ３２１の内部には、ＲＯＭ３２２と、ＲＡＭ３２３とが設けられている。ＲＯＭ３２２には、複写機の装置本体のＣＰＵ２００からの指令に基づいて動作する中継ユニット１８の制御順序（シーケンス）等を記憶してある。ＲＡＭ３２３は、中継ユニット１８を制御するのに、その都度必要な情報が記憶されるようになっている。また、コントローラ３１１には、入り口センサＳ１及び排紙センサＳ２を接続してある。ＣＰＵ３２１は、入り口センサＳ１及び排紙センサＳ２のシート検知信号に基づいて、搬送モータＭ１を制御するようになっている。入り口センサＳ１は、図１において、搬送パス４０の入り口側に設けられ、排紙センサＳ２は、出口側に設けられている。なお、図２のＣＰＵ２００と図３のコントローラ３１１は、一体であってもよい。

中継ユニット１８のシート搬送動作を図４乃至図７のフローチャートに基づいて説明する。

中継ユニット１８は、コントローラ３１１によって制御されるようになっている。中継ユニット１８の動作は、複写機１００の装置本体１０１から送られてくるシートをシート処理装置１１９がどのような処理をするかによって変わる。コントローラ３１１は、ＣＰＵ２００からノンソートモードの信号を受けると（Ｓ１０１，Ｓ１０２でＹｅｓ）、シートを等速で搬送するように搬送モータＭ１を制御する（Ｓ１０３）。ノンソートモード信号は、シート処理装置１１９がシートを束状に排出しないで１枚ずつ排出するという信号である。また、コントローラ３１１は、ＣＰＵ２００からノンソートモード以外の信号を受けると（Ｓ１０１，Ｓ１０２でＮｏ）、ある枚数目のシートの搬送速度を遅くするように、搬送モータＭ１を制御する（Ｓ１０４）。ノンソートモード以外の信号には、シート処理装置１１９がシートを束状にして排出するというソートモード信号、シートを束状にして綴じるステープル信号、シートを束状にして冊子状に製本する製本信号等がある。

シート処理装置１１９がノンソートモードの動作をするときの、中継ユニット１８の動作を図５に基づいて説明する。

コントローラ３１１は、入り口センサＳ１が、複写機の装置本体１０１から搬送パス４０に搬送されてくるシートを検知すると（Ｓ２０１でＹｅｓ）、装置本体１０１と同じシート搬送速度でシートを搬送できるように搬送モータＭ１を制御する（Ｓ２０２）。搬送モータＭ１は、搬送ローラ対４２を回転させる。搬送ローラ対４２は、シートを搬送する。コントローラ３１１は、排紙センサＳ２がシートの後端を検知すると、シートが搬送パス４０を通過したものと判断して（Ｓ２０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ２００から後続シートがあるか否かの情報を確認するか、入り口センサＳ１が後続シートを検知しているかを確認する。

コントローラ３１１は、後続シートがあるときには（Ｓ２０４でＹｅｓ）、処理Ｓ２０２に戻り、搬送モータＭ１の回転を継続させ、後続シートが無いときときには（Ｓ２０４でＮｏ）、搬送モータＭ１を停止させる（Ｓ２０５）。これによって、シート処理装置１１９がノンソートモードにおける、中継ユニット１８のジョブが終了する。シートは、スタックトレイ１２８に排出される。

次に、シート処理装置１１９がノンソートモード以外の動作をするときの、中継ユニット１８の動作を図６、図７に基づいて説明する。この場合における中継ユニット１８の動作を概略説明しておくと、シート束の最後のシートの搬送速度を速くし、後続のシート束の先頭のシートの搬送速度を遅くして、シート束同士の間隔をあけるようになっている。

なお、以下の動作説明は、あるシート束の搬送を終わって、後続のシート束を搬送するところから始まっている。このため、動作説明の最初に出てくるシートは、後続のシート束の先頭のシートであり、処理Ｓ３０４において、一旦、低速搬送されることになっている。しかし、そのシートが最初のシート束の先頭のシートである場合には、一旦、低速搬送される必要がない。

コントローラ３１１は、入り口センサＳ１が、複写機１００の装置本体１０１から搬送パス４０に搬送されてくるシートを検知すると（Ｓ３０１でＹｅｓ）、装置本体１０１と同じシート搬送速度でシートを搬送できるように搬送モータＭ１を制御する（Ｓ３０２）。搬送モータＭ１は、搬送ローラ対４２を回転させる。搬送ローラ対４２は、シートを搬送する。その後、シートの後端が入り口センサＳ１を抜けると（Ｓ３０３でＹｅｓ）、コントローラ３１１は、搬送モータＭ１を低速回転に切り換える（Ｓ３０４）。

このときの低速の一例として、排紙速度３００ｍｍ／ｓｅｃの６０枚機の場合について説明する。原稿がＡ４サイズであり、シート間Ｘ（シートとシートの間の距離）は、
Ｘ＝（３００ｍｍ／ｓｅｃ×（６０枚÷６０秒））−２１０ｍｍ［Ａ４サイズ］
＝９０ｍｍとなる。

シート処理装置１１９が受け取れる最短シート間隔が仮に２０ｍｍであるとすると２０ｍｍを引いた７０ｍｍ分縮めてよいことになる。そこで、９０ｍｍ分を６７ｍｍ／ｓｅｃでシートを送り、その後、等速に戻すとシート間隔が２０ｍｍに縮まることになり、その分、時間を空けることができる。当然であるがこの速度、距離は、複写機のシート排出速度及び何枚機かによって随時変わることになり、等速に戻ることなく低速まま搬送される場合もある。

低速で送られているシートの後端が、排紙センサＳ２を抜けると（Ｓ３０５でＹＥＳ）、コントローラ３１１は、次のシートがシート束の最シートであるかを確認する（Ｓ３０６）。最終シートであった場合（Ｓ３０６でＹＥＳ）、コントローラ３１１は、処理Ｓ４０１の処理をする。最終シートでない場合（Ｓ３０６でＮＯ）、コントローラ３１１は、Ｓ３０７において、搬送モータＭ１は装置本体１０１のシート搬送速度と同じ速度でシートを搬送する。コントローラ３１１は、最終シートがくるまで、処理Ｓ３０６から処理Ｓ３０８を繰り返す。シート束の最終シートが来ると、コントローラ３１１は、Ｓ４０１にて搬送モータＭ１を高速運転させる。この場合、前述の低速回転と同様に、シート間の距離９０ｍｍとシート処理装置１１９が受け取れる最短シート間隔２０ｍｍを引いた７０ｍｍ分、シートの間隔を縮めるべく、シートを進めても良い。このため、搬送モータＭ１は、高速回転してシートを５３３ｍｍ／ｓｅｃにて搬送して良いことになる。コントローラ３１１は、搬送モータＭ１が高速運転でシートを搬送して、シートの後端が排紙センサＳ２を抜けるまで待つ（Ｓ４０２）。コントローラ３１１は、シートの後端が排紙センサＳ２を抜けると（Ｓ４０２でＹＥＳ）、処理したシートが最終シート束の最終シートかを確認する（Ｓ４０３）。最終シート束の最終シートであるとすれば（Ｓ４０３でＮＯ）、コントローラ３１１は、搬送モータＭ１を停止させて（Ｓ４０４）、このジョブを終了する。

処理Ｓ４０３において、最終束の最終シートで無い場合、コントローラ３１１は、最終シート束の最終シートがくるまで（Ｓ４０３でＹＥＳになるまで）、処理Ｓ３０２から処理Ｓ４０３までの処理を繰り返す。

このようにして、コントローラ３１１は、シート束の先頭のシートを、シート間隔距離分を６７ｍｍ／ｓｅｃで搬送し、最終シートを５３３ｍｍ／ｓｅｃにて搬送するようになっている。このため、中継ユニット１８は、シート間時間を、約４３０ｍｓｅｃ程度余計に稼ぐことができて、その後のシート処理装置（フィニッシャ）でのソート処理や綴じ処理等の後処理動作の時間に余裕を持たせることができる。

以上、説明したように中継ユニット１８は、コントローラ３１１によって、束状にするシートの最後のシートを搬送するときのシート搬送速度が、後続の束状にするシートの先頭のシートを搬送するときのシート搬送速度に対して相対的に速くなるようにしてある。この結果、シート搬送装置１８は、上記最後のシートと上記先頭のシートとの間隔を他のシート同士の間隔よりも広くして（シート搬送間隔を調節して）、シート処理装置のシート処理動作中にシートを送り込むことを防止することができる。よって、シート処理装置がシート束を処理する時間を得ることができる。

なお、以上の説明は、束状にするシートの最後のシートの搬送速度を速くし、後続の束状にするシートの先頭のシートのシート搬送速度を遅くしているが、上記最後のシートの搬送速度を速くするだけ、又は上記先頭のシートの搬送速度を遅くするだけでもよい。

また、搬送ローラ対４２は、複数設けられ、共通のモータＭ１によって同じように回転するようになっているが、個々にモータが接続されて、個々に回転制御されるようになっていてもよい。例えば、搬送パス４０に入り口に近い搬送ローラ対４２を低速回転させ、他の搬送ローラ４２を速く回転させて、シートの間隔を広げるようにしてもよい。さらに、搬送ローラ対４２は、１つだけでもよい。

さらに、以上の説明のシート搬送装置は、胴内排出型の画像形成装置におけるコ字状の空間ＳＰ内に装備されている。このようにすると、画像形成装置における空間を有効利用して、シートをシート処理装置に送り込むことができる。

また、シート処理装置は、胴内排出型でない画像形成装置の本体内に設けられたり、シート処理装置内に設けられたりするようになっている。このような場合においても、シート搬送装置は、シート処理動作中のシート処理装置に送り込むことを防止することができる。

本発明の画像形成装置である例えば複写機にシート処理装置が装着された状態を示す図であり、シート搬送方向に沿った断面図である。 図１の複写機の制御ブロック図である。 本発明の実施形態におけるシート搬送装置の制御ブロック図である。 シート搬送装置の動作説明用のフローチャートである。 図４における等速搬送処理のフローチャートである。 図４における束搬送処理のフローチャートである。 図６に続くフローチャートである。

符号の説明

Ｄ 原稿
Ｓ シート
Ｍ１ 搬送モータ（シート搬送手段）
Ｓ１ 入り口センサ
Ｓ２ 排紙センサ
ＳＰ 空間
６ 画像形成部
１８ 中継ユニット（シート搬送装置）
３０ 感光体ドラム
４２ 搬送ローラ対（シート搬送手段）
１００ 複写機（画像形成装置）
１０１ 装置本体
１１９ シート処理装置
３１１ コントローラ（制御手段）
３２１ ＣＰＵ

Claims (3)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、シートを束状にして処理するシート処理装置との間で、前記画像形成部から前記シート処理装置へシートの搬送間隔を調節して搬送するシート搬送装置であって、
   シートを搬送するシート搬送手段と、
   前記シート搬送手段のシート搬送速度を調節する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、束状にするシートの最後のシートを搬送するときのシート搬送速度が、後続の束状にするシートの先頭のシートを搬送するときのシート搬送速度に対して相対的に速くなるように、前記シート搬送装置を制御して、前記最後のシートと前記先頭のシートとの間隔を他のシート同士の間隔よりも広くする、
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 装置本体と、
   前記装置本体の内部でシートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって画像を形成されたシートを束状にするシート処理装置と、
   前記画像形成部によって画像を形成されたシートを前記シート処理装置に搬送するシート搬送装置とを備え、
   前記シート搬送装置は、前記シート処理装置に向けて、シートを束状にできるように搬送する請求項１に記載のシート搬送装置である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記装置本体がコ字状に形成され、
   前記シート搬送装置は、前記コ字状の空間に設けられるようになっている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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