JP3679791B2 - シート処理装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを積載、整合などの処理を行うとともに処理後の束をスタッカ部に移送、積載するシート処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１を参照して従来のシート処理装置について説明する。図１１は従来のシート処理装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【０００３】
図１１に示すように、従来、印刷機、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成装置本体２００で画像形成されたシートＳをシート処理装置５００内の処理トレイ５４０に一時的に積載し、ここでシートＳの整合、綴じ処理等のシート後処理を行う。
【０００４】
その後、束排出手段５８０により、図１１に示すような傾斜積載面を有するスタックトレイ５８１に束排出され、排出されたシートＳは自重によりスタックトレイ５８１の傾斜積載面上を移動し、後端整合壁においてシートの後端が整合される。積載枚数はスタックトレイ５８１の上下稼動ストロークに依存する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すような略水平に構成されるスタックトレイ５０４上に、用紙束をすべり落とし、そのシート束Ｓの後端を後整合壁で押し出し積載することで、積載量を確保するような構成においては、上下に用紙束を挟持する揺動ローラ５５０、従動コロ５７１の挟持を解除するタイミングが合わないとシート束がばらけてしまい、スタックトレイ５０４上での積載性が損なわれる。
【０００６】
またこれにより用紙高さの正確な判断ができなくなると、許容枚数を超えて用紙を積載しようとしてしまうため、スタックトレイ５０４からの用紙の落下など更なる積載性の劣化が生じることになる。
【０００７】
本発明は上記の従来技術の課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、構成を大幅に変更することなく、良好な積載性の確保と生産性の向上を実現するシート処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るシート処理装置にあっては、
シート搬送手段から搬送されたシートを積載して処理する中間処理手段と、
前記中間処理手段により処理されたシート束を積載する積載手段と、
前記中間処理手段により処理されたシート束の上面を支持する支持位置又は該シート束の上面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第１の支持手段と、
前記中間処理手段により処理されたシート束の下面を支持する支持位置又は該シート束の下面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第２の支持手段と、
前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段に対して各々独立して支持位置と退避位置との切り替えを行う切り替え制御手段と、
前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段により支持されたシート束を前記積載手段に移送可能な移送手段と、を有するシート処理装置であって、
前記切り替え制御手段は、
前記移送手段によりシート束の後端が前記第１の支持手段と前記第２の支持手段との挟持部に達すると、前記第１の支持手段と前記第２の支持手段とが退避位置に移動するタイミングをそれぞれ制御することで該シート束を前記積載手段上に落下させ、
その後、前記第２の支持手段を退避位置から支持位置に移動することで前記積載手段上に落下させたシート束の後端の整合を行うことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、シート束を第１の支持部材と第２の支持部材とにより上下から挟持し、その挟持状態を解除するために退避位置に移動するタイミングをそれぞれ制御することで、積載手段に落下する際にシート束がばらけるのを防止することができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。また、これによりシート高さの正確な判断が行えるので、許容枚数を超えてシートを積載しようとしてしまうことがなくなり、積載手段からの用紙の落下を未然に防ぐことができる。
【００１０】
前記切り替え制御手段は、前記第１の支持手段が退避位置に移動するタイミングを、前記第２の支持手段が退避位置に移動するタイミングと同時若しくは早くなるように制御することが好適である。
【００１１】
この構成によれば、シート束が湾曲している状態で挟持状態を解除してもシート束の上面を支持する第１の支持手段が退避することでシート束にかかっている力が解放されるので、積載手段に落下する際にシート束がばらけるのを防止することができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。
【００１２】
前記第２の支持部材の支持状態での弾性力は、前記第１の支持部材の支持状態での弾性力より小さいことが好適である。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置にあっては、
前記シート処理装置と、
前記シート処理装置に搬送するシートに画像形成する画像形成手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
以下、本発明に係るシート処理装置やシート処理装置を備える画像形成装置の実施形態について、図を参照して具体的に説明する。
【００１６】
（全体構成）
図１は本実施の形態に係るシート処理装置を装着した画像形成装置本体の全体構成を示す断面図、図２は本実施の形態に係るシート処理装置の上視図、図３は本実施の形態に係るシート処理装置の概略構成を示す断面図である。
【００１７】
ただし、本発明としては、画像形成装置本体２００から排出された画像形成済みのシートＳをスタックトレイ５０４上で整合、積載するシート積載整合装置が処理トレイ５４０を介さず画像形成装置本体２００に直接接続されるもの、あるいは前記シート処理装置５００が画像形成装置本体２００の外部に装着されるものにおいても有効である。
【００１８】
図１において、シート処理装置５００は画像形成装置本体２００に装着されている。また、画像形成装置本体２００の上部には自動式の原稿読み取り装置１００が搭載されている。画像形成装置本体２００、シート処理装置５００及び自動原稿読み取り装置１００により画像形成装置が構成されるが、シート処理装置５００は処理トレイ５４０を備えていなくてもよい。
【００１９】
図１に示すように、画像形成装置本体２００には、原稿読み取り部１５０が装着され、原稿読み取り部１５０には原稿読み取り装置１００が装着されている。原稿読み取り装置１００は、上向きにセットされた原稿を上分離して、先頭頁から順に１枚ずつ左方向へ給紙し、湾曲したパスを介してプラテンガラス１０２上へ搬送し、原稿を読み取った後に排紙トレイ１１２へ排出する。
【００２０】
自動式の原稿読み取り装置１００では、スキャナユニット１０４のランプの光が原稿に照射され、その原稿からの反射光がミラー１０５、１０６、レンズ１０７を介してイメージセンサ１０９に導かれることにより原稿の読み取りが行われる。イメージセンサ１０９により読み取った原稿の画像は画像処理が施されて画像形成装置本体２００の露光制御部２０２へ送られ、レーザ光が発せられる。
【００２１】
次に、露光制御部２０２では、このレーザ光が回転しているポリゴンミラーに反射し、更に反射ミラーにより再び折り返して、表面が一様に帯電された画像形成手段となる感光体ドラム２０３上に照射され、静電潜像が形成される。感光体ドラム２０３上の静電潜像は現像器２０５により現像された後、紙やＯＨＰシート等で構成されるシートＳ上にトナー画像として転写される。
【００２２】
シートＳは、シート給送手段を構成するピックアップローラ２３８によりシートカセット２３１、２３２、２３３、２３４から適宜選択的に繰り出され、分離手段２３７により分離されて１枚ずつ給送され、レジ前ローラ対により斜行が矯正された後、感光体ドラム２０３の回転に同期して転写位置に送り込まれ、感光体ドラム２０３に形成されたトナー画像が転写ベルト２１１を介してシートＳに転写される。
【００２３】
その後、シートＳは定着ローラ対２０６に導かれ、定着ローラ対２０６により加熱及び加圧処理されてシートＳに転写されたトナー画像が永久定着される。定着ローラ対２０６には各々定着上分離爪、定着下分離爪が接しており、これによりシートＳは定着ローラ対２０６から分離される。
【００２４】
分離されたシートＳは本体側排出ローラ対２０７により画像形成装置本体２００の外部へと搬送され、画像形成装置本体２００に接続されたシート処理装置５００に導かれる。
【００２５】
（シート処理装置構成）
次に、シート後処理装置５００の構成について具体的に説明する。
【００２６】
図１において、シート処理装置５００は、上流側に配設されたシート積載手段である処理トレイ５４０と下流側に略水平に配設されたスタックトレイ５０４とを有する。そして、画像形成装置本体２００の本体側排出ローラ対２０７より排出されたシートＳは処理トレイ５４０で後処理され、スタックトレイ５０４に積載されるようになっている。
【００２７】
処理トレイ５４０で行われる後処理のモードとは、複数部を仕分けするソートモード、複数枚のシートをステープルユニット５１０により綴じる針綴じ（ステープル）モードなどであり、ジョブの開始前に、図示しない設定手段により選択、設定される。
【００２８】
なお、針綴じモードでは、一箇所綴じ、二箇所綴じといった針綴じ位置の選択も可能であり、シートサイズと綴じ位置等の設定内容から実際の針綴じ位置へとステープルユニット５１０が移動する。
【００２９】
図２、図３に示すように、画像形成装置本体２００より排出されたシートＳは、シート処理装置５００側の排出ローラ５０８ａとそれに従動する排出コロ５０８ｂからなる排出部によりスタックトレイ５０４に向かって排出されるが、シートＳの後端が排出部を通過したタイミングで、シートＳ後端は揺動ローラ５５０により処理トレイ５４０上に落とし込まれ、揺動ローラ５５０と従動コロ５７１により挟持される。
【００３０】
＜揺動ローラ構成＞
図２、図４、図８によって、揺動アーム５５１及び揺動ローラ５５０の動作を説明する。図４は、本実施の形態に係るシート処理装置の揺動ローラの動作を示す断面図、図８は、本実施の形態に係るシート処理装置の制御部を示すブロック図である。
【００３１】
図４に示すように揺動ローラ５５０は、揺動ローラ軸５５２を中心に上下方向に揺動自在な揺動アーム５５１に取り付けられている。
【００３２】
揺動アーム５５１の揺動アーム軸５５３には、揺動カム５５４を介して揺動アーム駆動モータ６４３からの駆動が伝達されており、揺動アーム駆動モータ６４３が回転すると、揺動アーム５５１は揺動カム５５４と一体的に、揺動ローラ軸５５２を中心にして上下方向に揺動する。
【００３３】
また、揺動アーム５５１には上方への揺動を補助するための揺動アーム引張ばね５５５が装着されている。
【００３４】
揺動ローラ５５０は、揺動ローラ駆動ベルト５５６、揺動ローラ従動プーリ５５７を介して揺動ローラ軸５５２から揺動ローラ駆動モータ６４２に連結されており、図８に示すＣＰＵ６１１から駆動信号が揺動ローラ駆動モータドライバ６２２を介して揺動ローラ駆動モータ６４２に伝達されると揺動ローラ５５０は回転する。
【００３５】
（揺動ローラ動作）
次に、揺動ローラ５５０の動作について、図４を参照して詳細に説明する。
【００３６】
揺動ローラ５５０のホームポジションは、排出部により処理トレイ５４０上に排出されるシートＳと当接しない上部に設置されている（図４（ａ））。
【００３７】
シートＳが排出部から排出されると、揺動アーム５５１が揺動アーム駆動モータ６４３の駆動を受けて揺動ローラ軸５５２を中心にして反時計回りに回転することにより揺動ローラ５５０は下降し、シートＳの後端を揺動ローラ５５０で押し付け、シート後端部を処理トレイ５４０へ落とし込む（図４（ｂ））。
【００３８】
そして、揺動ローラ５５０は従動コロ５７１とニップを形成し、揺動ローラ駆動モータ６４２の駆動を受けて反時計回りに回転することにより、処理トレイ５４０上のシートＳの後端が戻しベルト５６０に当接するまで、それまでの搬送方向とは逆方向に下ガイド５６１に沿ってシートＳを引き込む（図４（ｃ））。
【００３９】
その後、揺動ローラ５５０は再びホームポジションまで上昇し、次のシートＳの排出に備える（図４（ａ））。
【００４０】
（戻しベルト動作）
次に図３、図５を用いて戻しベルトの動作について説明する。図５は、本実施の形態に係るシート処理装置の戻しベルトの動作を示す断面図である。
【００４１】
戻しベルト５６０は、排出ローラ軸５０９により上下方向に支持され、通常は処理トレイ５４０上のシートＳに接触する位置に設定されている。
【００４２】
シートＳをシート後端ストッパ５６２に突き当てる方向に対して直交方向に配置された、少なくとも１つ以上のシート送り回転体である戻しベルト５６０は、排紙ローラ５０８ａとハウジング５６３で支持された戻しベルトプーリ５６４にベルト５６５を介した構成である（図３参照）。戻しベルト５６０は、排出ローラ軸５０９が反時計回りに回転することにより、ベルト５６５はシートＳをシート後端ストッパ５６２方向へ搬送する（図５（ａ））。
【００４３】
また、戻しベルト５６０は処理トレイ５４０上に積載されたシートＳの枚数に応じてシートの厚み方向に逃げるようになっている（図５（ｂ））。
【００４４】
以上のようにして揺動ローラ５５０と、戻しベルト５６０における反時計回りの回転によりシートＳ後端は、処理トレイ５４０の端部に位置し、処理トレイ５４０上のシートＳを受け止めるシート受け止め手段であるシートＳの後端ストッパ５６２へ送られ、１枚ずつシート搬送方向の整合が行われる。
【００４５】
（シート幅方向整合）
シート幅方向の整合について図２、図８を用いて説明する。
【００４６】
前整合板５４１、後整合板５４２はそれぞれ前整合モータ６４６と後整合モータ６４７により駆動され、排出ローラ軸５０９と平行方向に移動する。
【００４７】
シート処理装置５００が動作中でないとき、前整合板５４１、後整合板５４２はそれぞれ図示しない前整合ホームポジションセンサ５３０と後整合ホームポジションセンサ５３１を検知するような位置で待機している。この位置を整合ホームポジション位置と呼び、シートが搬送されてくるときに前整合板５４１、後ろ整合板５４２に当たらないような位置に設定されている。
【００４８】
前整合板５４１、後整合板５４２は、画像形成装置本体２００からシートＳが搬送されてくる前に、シートＳのサイズに応じた待機位置へと移動する。シートＳが前述のように搬送方向に整合された後、ジョブ開始前に設定された後処理モードによる整合位置へと前整合板５４１、後整合板５４２が移動することにより、シート幅方向の整合が行われる。
【００４９】
例えば、ソートモードが選択されている場合、Ｎ部目のシートを幅方向整合するときは、前整合板５４１は基準位置で待機し、後整合板５４２が待機位置からシート整合位置へと移動することで前側を基準とした整合を行い、後述の動作でスタックトレイ５０４へとシートを排出する。
【００５０】
Ｎ＋１部目のシートを整合するときは、後整合板５４２は基準位置で待機し、前整合板５４１が待機位置からシート整合位置へと移動することで後側を基準とした整合を行い、スタックトレイ５０４へ排出する。
【００５１】
これにより、スタックトレイ５０４上では、束排出を行う毎に仕分けされた状態でシートを積載することができる。
【００５２】
もちろん、シートの中央位置を基準にして整合することも可能である。その場合は前整合板５４１、後整合板５４２の両方が、待機位置から中央位置基準の整合位置へと移動することで整合を行う。
【００５３】
針綴じモードが選択されている場合は、設定された針綴じ位置に応じた位置にて前述の幅整合動作を行う。
【００５４】
針綴じモードが選択されている場合は、続いて針綴じ動作を行う。ステープルユニット５１０は、ステープルクリンチモータ６４８の駆動により、針綴じ動作を行う。また、ステープルユニット５１０はステープルスライドモータ６４９の駆動により、前後方向へ移動可能である。
【００５５】
ステープルユニット５１０は、ジョブが開始されると、ジョブ開始前に設定された針綴じ位置の内容と、シートサイズとから割り出される実際の針綴じ位置へと移動する。前述の幅方向整合を終えた整合済シート束Ｓに対して、ステープルユニット５１０が針綴じ動作を行う。
【００５６】
（束排出手段）
次に、束排出手段について、図６、図８を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係るシート処理装置のシート束の排出動作を示す断面図である。
【００５７】
シート搬送方向の整合、シート幅方向の整合、そして針綴じ動作の終了後、揺動ローラ５５０は揺動アーム駆動モータ６４３の駆動を受けて揺動ローラ軸５５２を中心にシート束Ｓに当接するまで下降し（図６（ａ））、後端整合壁５７０上端に配置された従動コロ５７１とニップを形成した後、時計回りに回転し、シート束Ｓの後端が後端整合壁５７０上端付近に達するまで搬送し、停止させる（図６（ｂ））。
【００５８】
その後、揺動ローラ５５０はシート束Ｓから離間してホームポジションに戻る（図６（ｃ））。略同時に後端整合壁５７０は後端整合壁５７０下部に位置するカム５７２によりカム揺動回転軸５７３を中心にシート搬送と逆方向へ移動速度Ｖ１で揺動する。
【００５９】
また、処理時間に余裕がある場合には、図１１のように後端整合壁５７０の移動開始タイミングを、揺動ローラ５５０がシート束Ｓから離間してニップ圧（挟持圧）が解除（挟持圧が０）されてから行うようにしてもよい。シート束が湾曲している状態で挟持状態を解除する際、シート束の上面を支持する揺動ローラ５５０が同時または先に退避することでシート束にかかっている力が解放されるので、積載手段に落下する際にシート束がばらけるのを防止することができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。
【００６０】
また、シート束Ｓが揺動ローラ５５０と従動コロ５７１とで挟持された状態における従動コロ５７１の弾性力は、揺動ローラ５５０の弾性力よりも小さく設定するのが望ましい。これにより、シート束重量をシート束下面で確実に支持し、ニップ圧を解除する際の急激な荷重変化が生じず、シート束の良好な整合状態を保つことができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。
【００６１】
（シート後端整合）
処理トレイ５４０上のシート束Ｓをスタックトレイ５０４上へ排出し、整合、積載する手段について図７、図１０を用いて説明する。図７は、本実施の形態に係るシート処理装置のシート束後端の整合動作を示す断面図、図１０は、本実施の形態に係る後端整合壁モータの駆動制御について、移動速度（駆動速度）と位置の変化の関係を示すグラフである。
【００６２】
後端整合壁５７０はバネ５１２で付勢されており、ホームポジションにあるカム５７２に当接させることにより、揺動回転軸５７３を中心に揺動する（図３、図７）。
【００６３】
束排出手段により排出されたシート束Ｓの後端が後端整合壁５７０上端に当接した状態において（図６（ｂ））、後端整合壁５７０をシート搬送方向上流側へ移動速度Ｖ１で退避させ（図６（ｃ））、後端整合壁５７０の斜面部にシート束Ｓの後端を当接させる（図７（ａ））。シート後端整合の精度を高めるため、後端整合壁ホームポジションセンサ５２３(図８)により後端整合壁５７０のホームポジションを検出する。
【００６４】
退避した後端整合壁５７０を揺動回転軸中心にホームポジションへ移動速度Ｖ２で復帰させる過程において、シート束Ｓの後端を後端整合壁５７０により水平方向に押圧することでシート束Ｓの後端の整合を行いつつ、スタックトレイ５０４にシート束Ｓを積載する（図７（ｂ）、図７（ｃ））。
【００６５】
なお、本実施の形態に係る後端整合壁モータの駆動制御は、図１０に示すように、先ず退避を行う際には、移動速度Ｖ１になるようにモータを駆動し、移動が終了すると、後端整合モータを停止させている。また停止後、所定時間が経過すると、復帰動作が開始され後端整合モータは、移動速度Ｖ２になるように駆動される。移動が終了すると後端整合モータは停止される。
【００６６】
また、更に、前述の移動速度Ｖ１、及び移動速度Ｖ２をＶ１＞Ｖ２の関係にすることで、後端整合壁５７０による整合品位を保ちつつ、シート束の排出に要する処理時間の短縮を図っている。
【００６７】
スタックトレイ５０４上に載置されたシート束は、シート束の排出後にシート戻し部材５８３によって後端整合壁５７０側へと引き戻され、シート束の上面から押さえられる。
【００６８】
上記構成を更に具体的に説明すると、本発明に係るシート処理装置は、シート搬送手段（例えば、本体側排出ローラ対２０７）から搬送されたシートＳを積載して処理する中間処理手段（例えば、ステープルユニット５１０）と、前記中間処理手段により処理されたシート束を積載する積載手段（例えば、スタックトレイ５０４）と、前記中間処理手段により処理されたシート束の上面を支持する支持位置又は該シート束の上面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第１の支持手段（例えば、揺動ローラ５５０）と、前記中間処理手段により処理されたシート束の下面を支持する支持位置又は該シート束の下面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第２の支持手段（例えば、後端整合壁５７０）と、前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段に対して各々独立して支持位置と退避位置との切り替えを行う切り替え制御手段と、前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段により支持されたシート束を前記積載手段に移送可能な移送手段と、を有するシート処理装置５００であって、前記切り替え制御手段は、前記移送手段によりシート束の後端が前記第１の支持手段と前記第２の支持手段との挟持部に達すると、前記第１の支持手段と前記第２の支持手段とが退避位置に移動するタイミングをそれぞれ制御することで該シート束を前記積載手段上に落下させ、その後、前記第２の支持手段を退避位置から支持位置に移動することで前記積載手段上に落下させたシート束の後端の整合を行うことを特徴とする。
【００６９】
ここで、前記切り替え制御手段としては、シート束の移動を電気的なセンサにより検知し、支持手段である後端整合壁の支持位置と退避位置との間の移動を制御するものがあげられ、また、シート束の移動を機械的に後端整合壁の移動に伝達するものであってもよい。なお、切り替え制御手段は、シート後処理装置内に設けてもよく、あるいは、画像形成装置の制御部に設けてあってもよい。
【００７０】
（シート戻し部材）
パドル状の部材であるシート戻し部材（以下「パドル」という）５８３は、後端整合壁５７０内に渡してあるパドル回転軸５９０（図６、図７参照）を中心に回転するようになっている。パドル５８３は、揺動ローラ５５０によってシート束がスタックトレイ５０４上に束排出される毎に、パドル５８３は反時計回りに一回転することで、排出されたシート束を後端整合壁５７０方向へ毎回引き戻し、シート束の後端を押さえることができる。
【００７１】
なお、パドル５８３は、シート戻し動作中以外は図６（ａ）、図６（ｂ）のような状態で保持されており、シートＳを押さえている。このときのパドル５８３の位置状態は、図示しないパドルホームポジションセンサ５３２で検知している。
【００７２】
また、スタックトレイ５０４は、積載されたシート束Ｓの上面高さを一定に保つため、図示しない駆動手段により昇降可能に構成されている。
【００７３】
本実施の形態において、スタックトレイ５０４のシート積載面は略水平に設定されているが、シート積載面が傾斜している場合にも前記シート後端整合手段は有効に作用し、シート積載面が略水平である場合には更に効果が増す。また、シート積載面５０４ａを前記シート後端整合壁に向かって下側に１８°以下の傾斜角にすることにより、スタックトレイ５０４上に積載済みのシート束後端と処理トレイ５４０から排出される後続のシート束との干渉を回避しつつ、装置の小型化を実現する。
【００７４】
（システムブロック構成）
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９を参照しながら説明する。図９は、本実施の形態に係る画像形成装置の制御を行うコントローラの構成を示すブロック図である。
【００７５】
コントローラは、図９に示すように、ＣＰＵ回路部３５０を有し、ＣＰＵ回路部３５０は、ＣＰＵ３５１、ＲＯＭ３５２、ＲＡＭ３５３を内蔵している。ＣＰＵ回路部３５０は、ＲＯＭ３５２に格納されている制御プログラムにより、外部Ｉ／Ｆ３２０、画像信号制御部３３０、プリンタ制御部３４０、ＲＡＭ３５３、原稿給送装置制御部３６０、イメージリーダ制御部３７０、シート処理装置制御部６００の各ブロックを総括的に制御する。
【００７６】
ＲＡＭ３５３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。
【００７７】
原稿給送装置制御部３６０は、原稿読み取り装置１００をＣＰＵ回路部３５０からの指示に基づき駆動制御する。
【００７８】
イメージリーダ制御部３７０は、上述のスキャナユニット１０４、イメージセンサ１０９などに対する駆動制御を行い、イメージセンサ１０９から出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部３３０に転送する。
【００７９】
画像信号制御部３３０は、イメージセンサ１０９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３４０に出力する。また、コンピュータ３１０から外部Ｉ／Ｆ３２０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３４０に出力する。この画像信号制御部３３０による処理動作は、ＣＰＵ回路部３５０により制御される。
【００８０】
プリンタ制御部３４０は、入力されたビデオ信号に基づき上述のレーザスキャナユニット２０２を駆動する。
【００８１】
操作部３６３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３５０に出力するとともに、ＣＰＵ回路部３５０からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。
【００８２】
シート処理装置制御部６００は、シート処理装置５００に搭載され、ＣＰＵ回路部３５０と情報のやり取りを行うことによってシート処理装置全体の駆動制御を行う。この制御内容については後述する。
【００８３】
（シート処理装置ブロック図）
次に、シート処理装置５００を駆動制御するシート処理装置制御部６００の構成について図８を参照しながら説明する。図８は、本実施の形態に係るシート処理装置制御部の構成を示すブロック図である。
【００８４】
シート処理装置制御部６００は、図８に示すように、ＣＰＵ６１１、ＲＯＭ６１２、ＲＡＭ６１３などで構成されるＣＰＵ回路部６１０を有する。ＣＰＵ回路部６１０は、通信ＩＣ６１４を介して画像形成装置本体２００側に設けられたＣＰＵ回路部３５０と通信してデータ交換を行い、ＣＰＵ回路部３５０からの指示に基づきＲＯＭ６１２に格納されている各種プログラムを実行してシート処理装置５００の駆動制御を行う。
【００８５】
この駆動制御を行う際には、ＣＰＵ回路部６１０に各種センサからの検出信号が取り込まれる。
【００８６】
各種センサとしては、入口センサ５２１、揺動ホームポジションセンサ５２２、後端整合壁ホームポジションセンサ５２３、トレイ検知センサ５２４、紙面検知センサ５２５、戻しベルト退避センサ５２６、ステープルスライドホームポジションセンサ５２７、ステープルクリンチホームポジションセンサ５２８がある。
【００８７】
ＣＰＵ回路部６１０には各モータのドライバ６２１から６３０が接続され、各ドライバはＣＰＵ回路部６１０からの信号に基づきモータを駆動する。
【００８８】
ここで、モータとしては、入口搬送ローラ対５２０、戻しベルト５６０の駆動源である排紙モータ６４１、入口搬送ローラ対５２０で搬送されたシートを揺動アーム５５１先端に取り付けられた揺動ローラ５５０で戻す駆動と処理トレイ５４０上で処理されたシート束をスタックトレイ５０４へ束排出する駆動を兼ねる揺動ローラ駆動モータ６４２、処理トレイ５４０に排出されたシートの後端部をキャッチするために揺動アーム５５１を上下方向に駆動する駆動源である揺動アーム駆動モータ６４３、スタックトレイ５０４上に束排出されたシート束の後端整合を行うために後端整合壁５７０を駆動する駆動源である後端整合壁駆動モータ６４４、スタックトレイ５０４上に積載されたシート束の後端部を押さえる押さえ部材であるパドル５８３の駆動源であるパドルモータ６４５、処理トレイ５４０上に積載されたシートのシート搬送方向に垂直方向の整合を行う整合板の駆動源である前整合モータ６４６、後整合モータ６４７、ステープルユニット５１０が前後方向に駆動する駆動源であるステープルスライドモータ６４９、スタックトレイ５０４の駆動源であるスタックトレイモータ６５０、ステープルユニット５１０が針綴じする駆動源であるステープルクリンチモータ６４８がある。
【００８９】
排紙モータ６４１、揺動ローラ駆動モータ６４２、揺動アーム駆動モータ６４３、後端整合壁駆動モータ６４４、パドルモータ６４５、前整合モータ６４６、後整合モータ６４７、ステープルスライドモータ６４９はステッピングモータからなり、励磁パルスレートを制御することによって各モータにより駆動するローラ対を等速で回転させたり、独自の速度で回転させたりすることができる。
【００９０】
また、排紙モータ６４１、揺動ローラ駆動モータ６４２、揺動アーム駆動モータ６４３、前整合モータ６４６、後整合モータ６４７、ステープルスライドモータ６４９はそれぞれ排紙モータドライバ６２１、揺動ローラ駆動モータドライバ６２２、揺動アーム駆動モータドライバ６２３、前整合モータドライバ６２６、後整合モータドライバ６２７、ステープルスライドモータドライバ６２９により正逆の回転方向に駆動可能である。
【００９１】
ステープルクリンチモータ６４８、スタックトレイモータ６５０はＤＣモータからなる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、積載手段に落下する際にシート束がばらけるのを防止することができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。また、これによりシート高さの正確な判断が行えるので、許容枚数を超えてシートを積載しようとしてしまうことがなくなり、積載手段からの用紙の落下を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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全体構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係るシート処理装置の上視図である。
【図３】実施の形態に係るシート処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態に係るシート処理装置の揺動ローラの動作を示す断面図である。
【図５】実施の形態に係るシート処理装置の戻しベルトの動作を示す断面図である。
【図６】実施の形態に係るシート処理装置のシート束の排出動作を示す断面図である。
【図７】実施の形態に係るシート処理装置のシート束後端の整合動作を示す断面図である。
【図８】実施の形態に係るシート処理装置の制御部を表すブロック図である。
【図９】実施の形態に係る画像形成装置の制御を行うコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１０】後端整合壁モータの駆動状態を示すタイムチャートである。
【図１１】従来のシート処理装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図１２】束排出後の挟持圧の推移を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｓ シート（シート束）
１００ 原稿読み取り装置
１５０ 原稿読み取り部
２００ 画像形成装置本体
２０２ 露光制御部
２０３ 感光体ドラム
２０５ 現像器
２０６ 定着ローラ対
２１１ 転写ベルト
５００ シート処理装置
５０４ スタックトレイ
５０８ａ 排出ローラ
５０８ｂ 排出コロ
５０９ 排出ローラ軸
５１０ ステープルユニット
５１２ 後端整合壁不勢バネ
５２０ 入口搬送ローラ対
５２１ 入口センサ
５２２ 揺動ホームポジションセンサ
５２３ 揺動スノコホームポジションセンサ
５２４ トレイ検知センサ
５２５ 紙面検知センサ
５２６ ベルト退避センサ
５２７ ステープルスライドホームポジションセンサ
５２８ ステープルクリンチホームポジションセンサ
５３０ 前整合ホームポジションセンサ
５３１ 後整合ホームポジションセンサ
５３２ パドルホームポジションセンサ
５４０ 処理トレイ
５４１ 前整合板
５４２ 後整合板
５５０ 揺動ローラ
５５１ 揺動アーム
５５２ 揺動ローラ軸
５５３ 揺動アーム軸
５５４ 揺動カム
５５５ 揺動アーム引張ばね
５５６ 揺動ローラ駆動ベルト
５５７ 揺動ローラ従動プーリ
５６０ 戻しベルト
５６１ 下ガイド
５６２ シート後端ストッパ
５６３ ハウジング
５６４ 戻しベルトプーリ
５６５ ベルト
５７０ 後端整合壁
５７１ 従動コロ
５７２ カム
５７３ 揺動回転軸
５７４ ピニオンギア
５７５ 後端整合壁ホームポジションセンサ
５８０ 束排出手段
５８１ スタックトレイ
５８２ グリッパ
５８３ シート戻し部材（パドル）
５８５ 先端規制板
５９０ パドル回転軸
６００ シート処理装置制御部
６１０ 回路部
６４１ 排紙モータ
６４２ 揺動ローラ駆動モータ
６４３ 揺動アーム駆動モータ
６４４ 後端整合壁駆動モータ
６４５ パドルモータ
６４６ 前整合モータ
６４７ 後整合モータ
６４８ ステープルクリンチモータ
６４９ ステープルスライドモータ
６５０ スタックトレイモータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを積載、整合などの処理を行うとともに処理後の束をスタッカ部に移送、積載するシート処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１を参照して従来のシート処理装置について説明する。図１１は従来のシート処理装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【０００３】
図１１に示すように、従来、印刷機、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成装置本体２００で画像形成されたシートＳをシート処理装置５００内の処理トレイ５４０に一時的に積載し、ここでシートＳの整合、綴じ処理等のシート後処理を行う。
【０００４】
その後、束排出手段５８０により、図１１に示すような傾斜積載面を有するスタックトレイ５８１に束排出され、排出されたシートＳは自重によりスタックトレイ５８１の傾斜積載面上を移動し、後端整合壁においてシートの後端が整合される。積載枚数はスタックトレイ５８１の上下稼動ストロークに依存する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すような略水平に構成されるスタックトレイ５０４上に、用紙束をすべり落とし、そのシート束Ｓの後端を後整合壁で押し出し積載することで、積載量を確保するような構成においては、上下に用紙束を挟持する揺動ローラ５５０、従動コロ５７１の挟持を解除するタイミングが合わないとシート束がばらけてしまい、スタックトレイ５０４上での積載性が損なわれる。
【０００６】
またこれにより用紙高さの正確な判断ができなくなると、許容枚数を超えて用紙を積載しようとしてしまうため、スタックトレイ５０４からの用紙の落下など更なる積載性の劣化が生じることになる。
【０００７】
本発明は上記の従来技術の課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、構成を大幅に変更することなく、良好な積載性の確保と生産性の向上を実現するシート処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るシート処理装置にあっては、
シート搬送手段から搬送されたシートを積載して処理する中間処理手段と、
前記中間処理手段により処理されたシート束を積載する積載手段と、
前記中間処理手段により処理されたシート束の上面を支持する支持位置又は該シート束の上面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第１の支持手段と、
前記中間処理手段により処理されたシート束の下面を支持する支持位置又は該シート束の下面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第２の支持手段と、
前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段に対して各々独立して支持位置と退避位置との切り替えを行う切り替え制御手段と、
前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段により支持されたシート束を前記積載手段に移送可能な移送手段と、を有するシート処理装置であって、
前記切り替え制御手段は、
前記移送手段によりシート束の後端が前記第１の支持手段と前記第２の支持手段との挟持部に達すると、前記第１の支持手段と前記第２の支持手段とが退避位置に移動するタイミングをそれぞれ制御することで該シート束を前記積載手段上に落下させ、
その後、前記第２の支持手段を退避位置から支持位置に移動することで前記積載手段上に落下させたシート束の後端の整合を行うことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、シート束を第１の支持部材と第２の支持部材とにより上下から挟持し、その挟持状態を解除するために退避位置に移動するタイミングをそれぞれ制御することで、積載手段に落下する際にシート束がばらけるのを防止することができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。また、これによりシート高さの正確な判断が行えるので、許容枚数を超えてシートを積載しようとしてしまうことがなくなり、積載手段からの用紙の落下を未然に防ぐことができる。
【００１０】
前記切り替え制御手段は、前記第１の支持手段が退避位置に移動するタイミングを、前記第２の支持手段が退避位置に移動するタイミングと同時若しくは早くなるように制御することが好適である。
【００１１】
この構成によれば、シート束が湾曲している状態で挟持状態を解除してもシート束の上面を支持する第１の支持手段が退避することでシート束にかかっている力が解放されるので、積載手段に落下する際にシート束がばらけるのを防止することができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。
【００１２】
前記第２の支持部材の支持状態での弾性力は、前記第１の支持部材の支持状態での弾性力より小さいことが好適である。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置にあっては、
前記シート処理装置と、
前記シート処理装置に搬送するシートに画像形成する画像形成手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
以下、本発明に係るシート処理装置やシート処理装置を備える画像形成装置の実施形態について、図を参照して具体的に説明する。
【００１６】
（全体構成）
図１は本実施の形態に係るシート処理装置を装着した画像形成装置本体の全体構成を示す断面図、図２は本実施の形態に係るシート処理装置の上視図、図３は本実施の形態に係るシート処理装置の概略構成を示す断面図である。
【００１７】
ただし、本発明としては、画像形成装置本体２００から排出された画像形成済みのシートＳをスタックトレイ５０４上で整合、積載するシート積載整合装置が処理トレイ５４０を介さず画像形成装置本体２００に直接接続されるもの、あるいは前記シート処理装置５００が画像形成装置本体２００の外部に装着されるものにおいても有効である。
【００１８】
図１において、シート処理装置５００は画像形成装置本体２００に装着されている。また、画像形成装置本体２００の上部には自動式の原稿読み取り装置１００が搭載されている。画像形成装置本体２００、シート処理装置５００及び自動原稿読み取り装置１００により画像形成装置が構成されるが、シート処理装置５００は処理トレイ５４０を備えていなくてもよい。
【００１９】
図１に示すように、画像形成装置本体２００には、原稿読み取り部１５０が装着され、原稿読み取り部１５０には原稿読み取り装置１００が装着されている。原稿読み取り装置１００は、上向きにセットされた原稿を上分離して、先頭頁から順に１枚ずつ左方向へ給紙し、湾曲したパスを介してプラテンガラス１０２上へ搬送し、原稿を読み取った後に排紙トレイ１１２へ排出する。
【００２０】
自動式の原稿読み取り装置１００では、スキャナユニット１０４のランプの光が原稿に照射され、その原稿からの反射光がミラー１０５、１０６、レンズ１０７を介してイメージセンサ１０９に導かれることにより原稿の読み取りが行われる。イメージセンサ１０９により読み取った原稿の画像は画像処理が施されて画像形成装置本体２００の露光制御部２０２へ送られ、レーザ光が発せられる。
【００２１】
次に、露光制御部２０２では、このレーザ光が回転しているポリゴンミラーに反射し、更に反射ミラーにより再び折り返して、表面が一様に帯電された画像形成手段となる感光体ドラム２０３上に照射され、静電潜像が形成される。感光体ドラム２０３上の静電潜像は現像器２０５により現像された後、紙やＯＨＰシート等で構成されるシートＳ上にトナー画像として転写される。
【００２２】
シートＳは、シート給送手段を構成するピックアップローラ２３８によりシートカセット２３１、２３２、２３３、２３４から適宜選択的に繰り出され、分離手段２３７により分離されて１枚ずつ給送され、レジ前ローラ対により斜行が矯正された後、感光体ドラム２０３の回転に同期して転写位置に送り込まれ、感光体ドラム２０３に形成されたトナー画像が転写ベルト２１１を介してシートＳに転写される。
【００２３】
その後、シートＳは定着ローラ対２０６に導かれ、定着ローラ対２０６により加熱及び加圧処理されてシートＳに転写されたトナー画像が永久定着される。定着ローラ対２０６には各々定着上分離爪、定着下分離爪が接しており、これによりシートＳは定着ローラ対２０６から分離される。
【００２４】
分離されたシートＳは本体側排出ローラ対２０７により画像形成装置本体２００の外部へと搬送され、画像形成装置本体２００に接続されたシート処理装置５００に導かれる。
【００２５】
（シート処理装置構成）
次に、シート後処理装置５００の構成について具体的に説明する。
【００２６】
図１において、シート処理装置５００は、上流側に配設されたシート積載手段である処理トレイ５４０と下流側に略水平に配設されたスタックトレイ５０４とを有する。そして、画像形成装置本体２００の本体側排出ローラ対２０７より排出されたシートＳは処理トレイ５４０で後処理され、スタックトレイ５０４に積載されるようになっている。
【００２７】
処理トレイ５４０で行われる後処理のモードとは、複数部を仕分けするソートモード、複数枚のシートをステープルユニット５１０により綴じる針綴じ（ステープル）モードなどであり、ジョブの開始前に、図示しない設定手段により選択、設定される。
【００２８】
なお、針綴じモードでは、一箇所綴じ、二箇所綴じといった針綴じ位置の選択も可能であり、シートサイズと綴じ位置等の設定内容から実際の針綴じ位置へとステープルユニット５１０が移動する。
【００２９】
図２、図３に示すように、画像形成装置本体２００より排出されたシートＳは、シート処理装置５００側の排出ローラ５０８ａとそれに従動する排出コロ５０８ｂからなる排出部によりスタックトレイ５０４に向かって排出されるが、シートＳの後端が排出部を通過したタイミングで、シートＳ後端は揺動ローラ５５０により処理トレイ５４０上に落とし込まれ、揺動ローラ５５０と従動コロ５７１により挟持される。
【００３０】
＜揺動ローラ構成＞
図２、図４、図８によって、揺動アーム５５１及び揺動ローラ５５０の動作を説明する。図４は、本実施の形態に係るシート処理装置の揺動ローラの動作を示す断面図、図８は、本実施の形態に係るシート処理装置の制御部を示すブロック図である。
【００３１】
図４に示すように揺動ローラ５５０は、揺動ローラ軸５５２を中心に上下方向に揺動自在な揺動アーム５５１に取り付けられている。
【００３２】
揺動アーム５５１の揺動アーム軸５５３には、揺動カム５５４を介して揺動アーム駆動モータ６４３からの駆動が伝達されており、揺動アーム駆動モータ６４３が回転すると、揺動アーム５５１は揺動カム５５４と一体的に、揺動ローラ軸５５２を中心にして上下方向に揺動する。
【００３３】
また、揺動アーム５５１には上方への揺動を補助するための揺動アーム引張ばね５５５が装着されている。
【００３４】
揺動ローラ５５０は、揺動ローラ駆動ベルト５５６、揺動ローラ従動プーリ５５７を介して揺動ローラ軸５５２から揺動ローラ駆動モータ６４２に連結されており、図８に示すＣＰＵ６１１から駆動信号が揺動ローラ駆動モータドライバ６２２を介して揺動ローラ駆動モータ６４２に伝達されると揺動ローラ５５０は回転する。
【００３５】
（揺動ローラ動作）
次に、揺動ローラ５５０の動作について、図４を参照して詳細に説明する。
【００３６】
揺動ローラ５５０のホームポジションは、排出部により処理トレイ５４０上に排出されるシートＳと当接しない上部に設置されている（図４（ａ））。
【００３７】
シートＳが排出部から排出されると、揺動アーム５５１が揺動アーム駆動モータ６４３の駆動を受けて揺動ローラ軸５５２を中心にして反時計回りに回転することにより揺動ローラ５５０は下降し、シートＳの後端を揺動ローラ５５０で押し付け、シート後端部を処理トレイ５４０へ落とし込む（図４（ｂ））。
【００３８】
そして、揺動ローラ５５０は従動コロ５７１とニップを形成し、揺動ローラ駆動モータ６４２の駆動を受けて反時計回りに回転することにより、処理トレイ５４０上のシートＳの後端が戻しベルト５６０に当接するまで、それまでの搬送方向とは逆方向に下ガイド５６１に沿ってシートＳを引き込む（図４（ｃ））。
【００３９】
その後、揺動ローラ５５０は再びホームポジションまで上昇し、次のシートＳの排出に備える（図４（ａ））。
【００４０】
（戻しベルト動作）
次に図３、図５を用いて戻しベルトの動作について説明する。図５は、本実施の形態に係るシート処理装置の戻しベルトの動作を示す断面図である。
【００４１】
戻しベルト５６０は、排出ローラ軸５０９により上下方向に支持され、通常は処理トレイ５４０上のシートＳに接触する位置に設定されている。
【００４２】
シートＳをシート後端ストッパ５６２に突き当てる方向に対して直交方向に配置された、少なくとも１つ以上のシート送り回転体である戻しベルト５６０は、排紙ローラ５０８ａとハウジング５６３で支持された戻しベルトプーリ５６４にベルト５６５を介した構成である（図３参照）。戻しベルト５６０は、排出ローラ軸５０９が反時計回りに回転することにより、ベルト５６５はシートＳをシート後端ストッパ５６２方向へ搬送する（図５（ａ））。
【００４３】
また、戻しベルト５６０は処理トレイ５４０上に積載されたシートＳの枚数に応じてシートの厚み方向に逃げるようになっている（図５（ｂ））。
【００４４】
以上のようにして揺動ローラ５５０と、戻しベルト５６０における反時計回りの回転によりシートＳ後端は、処理トレイ５４０の端部に位置し、処理トレイ５４０上のシートＳを受け止めるシート受け止め手段であるシートＳの後端ストッパ５６２へ送られ、１枚ずつシート搬送方向の整合が行われる。
【００４５】
（シート幅方向整合）
シート幅方向の整合について図２、図８を用いて説明する。
【００４６】
前整合板５４１、後整合板５４２はそれぞれ前整合モータ６４６と後整合モータ６４７により駆動され、排出ローラ軸５０９と平行方向に移動する。
【００４７】
シート処理装置５００が動作中でないとき、前整合板５４１、後整合板５４２はそれぞれ図示しない前整合ホームポジションセンサ５３０と後整合ホームポジションセンサ５３１を検知するような位置で待機している。この位置を整合ホームポジション位置と呼び、シートが搬送されてくるときに前整合板５４１、後ろ整合板５４２に当たらないような位置に設定されている。
【００４８】
前整合板５４１、後整合板５４２は、画像形成装置本体２００からシートＳが搬送されてくる前に、シートＳのサイズに応じた待機位置へと移動する。シートＳが前述のように搬送方向に整合された後、ジョブ開始前に設定された後処理モードによる整合位置へと前整合板５４１、後整合板５４２が移動することにより、シート幅方向の整合が行われる。
【００４９】
例えば、ソートモードが選択されている場合、Ｎ部目のシートを幅方向整合するときは、前整合板５４１は基準位置で待機し、後整合板５４２が待機位置からシート整合位置へと移動することで前側を基準とした整合を行い、後述の動作でスタックトレイ５０４へとシートを排出する。
【００５０】
Ｎ＋１部目のシートを整合するときは、後整合板５４２は基準位置で待機し、前整合板５４１が待機位置からシート整合位置へと移動することで後側を基準とした整合を行い、スタックトレイ５０４へ排出する。
【００５１】
これにより、スタックトレイ５０４上では、束排出を行う毎に仕分けされた状態でシートを積載することができる。
【００５２】
もちろん、シートの中央位置を基準にして整合することも可能である。その場合は前整合板５４１、後整合板５４２の両方が、待機位置から中央位置基準の整合位置へと移動することで整合を行う。
【００５３】
針綴じモードが選択されている場合は、設定された針綴じ位置に応じた位置にて前述の幅整合動作を行う。
【００５４】
針綴じモードが選択されている場合は、続いて針綴じ動作を行う。ステープルユニット５１０は、ステープルクリンチモータ６４８の駆動により、針綴じ動作を行う。また、ステープルユニット５１０はステープルスライドモータ６４９の駆動により、前後方向へ移動可能である。
【００５５】
ステープルユニット５１０は、ジョブが開始されると、ジョブ開始前に設定された針綴じ位置の内容と、シートサイズとから割り出される実際の針綴じ位置へと移動する。前述の幅方向整合を終えた整合済シート束Ｓに対して、ステープルユニット５１０が針綴じ動作を行う。
【００５６】
（束排出手段）
次に、束排出手段について、図６、図８を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係るシート処理装置のシート束の排出動作を示す断面図である。
【００５７】
シート搬送方向の整合、シート幅方向の整合、そして針綴じ動作の終了後、揺動ローラ５５０は揺動アーム駆動モータ６４３の駆動を受けて揺動ローラ軸５５２を中心にシート束Ｓに当接するまで下降し（図６（ａ））、後端整合壁５７０上端に配置された従動コロ５７１とニップを形成した後、時計回りに回転し、シート束Ｓの後端が後端整合壁５７０上端付近に達するまで搬送し、停止させる（図６（ｂ））。
【００５８】
その後、揺動ローラ５５０はシート束Ｓから離間してホームポジションに戻る（図６（ｃ））。略同時に後端整合壁５７０は後端整合壁５７０下部に位置するカム５７２によりカム揺動回転軸５７３を中心にシート搬送と逆方向へ移動速度Ｖ１で揺動する。
【００５９】
また、処理時間に余裕がある場合には、図１１のように後端整合壁５７０の移動開始タイミングを、揺動ローラ５５０がシート束Ｓから離間してニップ圧（挟持圧）が解除（挟持圧が０）されてから行うようにしてもよい。シート束が湾曲している状態で挟持状態を解除する際、シート束の上面を支持する揺動ローラ５５０が同時または先に退避することでシート束にかかっている力が解放されるので、積載手段に落下する際にシート束がばらけるのを防止することができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。
【００６０】
また、シート束Ｓが揺動ローラ５５０と従動コロ５７１とで挟持された状態における従動コロ５７１の弾性力は、揺動ローラ５５０の弾性力よりも小さく設定するのが望ましい。これにより、シート束重量をシート束下面で確実に支持し、ニップ圧を解除する際の急激な荷重変化が生じず、シート束の良好な整合状態を保つことができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。
【００６１】
（シート後端整合）
処理トレイ５４０上のシート束Ｓをスタックトレイ５０４上へ排出し、整合、積載する手段について図７、図１０を用いて説明する。図７は、本実施の形態に係るシート処理装置のシート束後端の整合動作を示す断面図、図１０は、本実施の形態に係る後端整合壁モータの駆動制御について、移動速度（駆動速度）と位置の変化の関係を示すグラフである。
【００６２】
後端整合壁５７０はバネ５１２で付勢されており、ホームポジションにあるカム５７２に当接させることにより、揺動回転軸５７３を中心に揺動する（図３、図７）。
【００６３】
束排出手段により排出されたシート束Ｓの後端が後端整合壁５７０上端に当接した状態において（図６（ｂ））、後端整合壁５７０をシート搬送方向上流側へ移動速度Ｖ１で退避させ（図６（ｃ））、後端整合壁５７０の斜面部にシート束Ｓの後端を当接させる（図７（ａ））。シート後端整合の精度を高めるため、後端整合壁ホームポジションセンサ５２３(図８)により後端整合壁５７０のホームポジションを検出する。
【００６４】
退避した後端整合壁５７０を揺動回転軸中心にホームポジションへ移動速度Ｖ２で復帰させる過程において、シート束Ｓの後端を後端整合壁５７０により水平方向に押圧することでシート束Ｓの後端の整合を行いつつ、スタックトレイ５０４にシート束Ｓを積載する（図７（ｂ）、図７（ｃ））。
【００６５】
なお、本実施の形態に係る後端整合壁モータの駆動制御は、図１０に示すように、先ず退避を行う際には、移動速度Ｖ１になるようにモータを駆動し、移動が終了すると、後端整合モータを停止させている。また停止後、所定時間が経過すると、復帰動作が開始され後端整合モータは、移動速度Ｖ２になるように駆動される。移動が終了すると後端整合モータは停止される。
【００６６】
また、更に、前述の移動速度Ｖ１、及び移動速度Ｖ２をＶ１＞Ｖ２の関係にすることで、後端整合壁５７０による整合品位を保ちつつ、シート束の排出に要する処理時間の短縮を図っている。
【００６７】
スタックトレイ５０４上に載置されたシート束は、シート束の排出後にシート戻し部材５８３によって後端整合壁５７０側へと引き戻され、シート束の上面から押さえられる。
【００６８】
上記構成を更に具体的に説明すると、本発明に係るシート処理装置は、シート搬送手段（例えば、本体側排出ローラ対２０７）から搬送されたシートＳを積載して処理する中間処理手段（例えば、ステープルユニット５１０）と、前記中間処理手段により処理されたシート束を積載する積載手段（例えば、スタックトレイ５０４）と、前記中間処理手段により処理されたシート束の上面を支持する支持位置又は該シート束の上面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第１の支持手段（例えば、揺動ローラ５５０）と、前記中間処理手段により処理されたシート束の下面を支持する支持位置又は該シート束の下面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第２の支持手段（例えば、後端整合壁５７０）と、前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段に対して各々独立して支持位置と退避位置との切り替えを行う切り替え制御手段と、前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段により支持されたシート束を前記積載手段に移送可能な移送手段と、を有するシート処理装置５００であって、前記切り替え制御手段は、前記移送手段によりシート束の後端が前記第１の支持手段と前記第２の支持手段との挟持部に達すると、前記第１の支持手段と前記第２の支持手段とが退避位置に移動するタイミングをそれぞれ制御することで該シート束を前記積載手段上に落下させ、その後、前記第２の支持手段を退避位置から支持位置に移動することで前記積載手段上に落下させたシート束の後端の整合を行うことを特徴とする。
【００６９】
ここで、前記切り替え制御手段としては、シート束の移動を電気的なセンサにより検知し、支持手段である後端整合壁の支持位置と退避位置との間の移動を制御するものがあげられ、また、シート束の移動を機械的に後端整合壁の移動に伝達するものであってもよい。なお、切り替え制御手段は、シート後処理装置内に設けてもよく、あるいは、画像形成装置の制御部に設けてあってもよい。
【００７０】
（シート戻し部材）
パドル状の部材であるシート戻し部材（以下「パドル」という）５８３は、後端整合壁５７０内に渡してあるパドル回転軸５９０（図６、図７参照）を中心に回転するようになっている。パドル５８３は、揺動ローラ５５０によってシート束がスタックトレイ５０４上に束排出される毎に、パドル５８３は反時計回りに一回転することで、排出されたシート束を後端整合壁５７０方向へ毎回引き戻し、シート束の後端を押さえることができる。
【００７１】
なお、パドル５８３は、シート戻し動作中以外は図６（ａ）、図６（ｂ）のような状態で保持されており、シートＳを押さえている。このときのパドル５８３の位置状態は、図示しないパドルホームポジションセンサ５３２で検知している。
【００７２】
また、スタックトレイ５０４は、積載されたシート束Ｓの上面高さを一定に保つため、図示しない駆動手段により昇降可能に構成されている。
【００７３】
本実施の形態において、スタックトレイ５０４のシート積載面は略水平に設定されているが、シート積載面が傾斜している場合にも前記シート後端整合手段は有効に作用し、シート積載面が略水平である場合には更に効果が増す。また、シート積載面５０４ａを前記シート後端整合壁に向かって下側に１８°以下の傾斜角にすることにより、スタックトレイ５０４上に積載済みのシート束後端と処理トレイ５４０から排出される後続のシート束との干渉を回避しつつ、装置の小型化を実現する。
【００７４】
（システムブロック構成）
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９を参照しながら説明する。図９は、本実施の形態に係る画像形成装置の制御を行うコントローラの構成を示すブロック図である。
【００７５】
コントローラは、図９に示すように、ＣＰＵ回路部３５０を有し、ＣＰＵ回路部３５０は、ＣＰＵ３５１、ＲＯＭ３５２、ＲＡＭ３５３を内蔵している。ＣＰＵ回路部３５０は、ＲＯＭ３５２に格納されている制御プログラムにより、外部Ｉ／Ｆ３２０、画像信号制御部３３０、プリンタ制御部３４０、ＲＡＭ３５３、原稿給送装置制御部３６０、イメージリーダ制御部３７０、シート処理装置制御部６００の各ブロックを総括的に制御する。
【００７６】
ＲＡＭ３５３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。
【００７７】
原稿給送装置制御部３６０は、原稿読み取り装置１００をＣＰＵ回路部３５０からの指示に基づき駆動制御する。
【００７８】
イメージリーダ制御部３７０は、上述のスキャナユニット１０４、イメージセンサ１０９などに対する駆動制御を行い、イメージセンサ１０９から出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部３３０に転送する。
【００７９】
画像信号制御部３３０は、イメージセンサ１０９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３４０に出力する。また、コンピュータ３１０から外部Ｉ／Ｆ３２０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３４０に出力する。この画像信号制御部３３０による処理動作は、ＣＰＵ回路部３５０により制御される。
【００８０】
プリンタ制御部３４０は、入力されたビデオ信号に基づき上述のレーザスキャナユニット２０２を駆動する。
【００８１】
操作部３６３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３５０に出力するとともに、ＣＰＵ回路部３５０からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。
【００８２】
シート処理装置制御部６００は、シート処理装置５００に搭載され、ＣＰＵ回路部３５０と情報のやり取りを行うことによってシート処理装置全体の駆動制御を行う。この制御内容については後述する。
【００８３】
（シート処理装置ブロック図）
次に、シート処理装置５００を駆動制御するシート処理装置制御部６００の構成について図８を参照しながら説明する。図８は、本実施の形態に係るシート処理装置制御部の構成を示すブロック図である。
【００８４】
シート処理装置制御部６００は、図８に示すように、ＣＰＵ６１１、ＲＯＭ６１２、ＲＡＭ６１３などで構成されるＣＰＵ回路部６１０を有する。ＣＰＵ回路部６１０は、通信ＩＣ６１４を介して画像形成装置本体２００側に設けられたＣＰＵ回路部３５０と通信してデータ交換を行い、ＣＰＵ回路部３５０からの指示に基づきＲＯＭ６１２に格納されている各種プログラムを実行してシート処理装置５００の駆動制御を行う。
【００８５】
この駆動制御を行う際には、ＣＰＵ回路部６１０に各種センサからの検出信号が取り込まれる。
【００８６】
各種センサとしては、入口センサ５２１、揺動ホームポジションセンサ５２２、後端整合壁ホームポジションセンサ５２３、トレイ検知センサ５２４、紙面検知センサ５２５、戻しベルト退避センサ５２６、ステープルスライドホームポジションセンサ５２７、ステープルクリンチホームポジションセンサ５２８がある。
【００８７】
ＣＰＵ回路部６１０には各モータのドライバ６２１から６３０が接続され、各ドライバはＣＰＵ回路部６１０からの信号に基づきモータを駆動する。
【００８８】
ここで、モータとしては、入口搬送ローラ対５２０、戻しベルト５６０の駆動源である排紙モータ６４１、入口搬送ローラ対５２０で搬送されたシートを揺動アーム５５１先端に取り付けられた揺動ローラ５５０で戻す駆動と処理トレイ５４０上で処理されたシート束をスタックトレイ５０４へ束排出する駆動を兼ねる揺動ローラ駆動モータ６４２、処理トレイ５４０に排出されたシートの後端部をキャッチするために揺動アーム５５１を上下方向に駆動する駆動源である揺動アーム駆動モータ６４３、スタックトレイ５０４上に束排出されたシート束の後端整合を行うために後端整合壁５７０を駆動する駆動源である後端整合壁駆動モータ６４４、スタックトレイ５０４上に積載されたシート束の後端部を押さえる押さえ部材であるパドル５８３の駆動源であるパドルモータ６４５、処理トレイ５４０上に積載されたシートのシート搬送方向に垂直方向の整合を行う整合板の駆動源である前整合モータ６４６、後整合モータ６４７、ステープルユニット５１０が前後方向に駆動する駆動源であるステープルスライドモータ６４９、スタックトレイ５０４の駆動源であるスタックトレイモータ６５０、ステープルユニット５１０が針綴じする駆動源であるステープルクリンチモータ６４８がある。
【００８９】
排紙モータ６４１、揺動ローラ駆動モータ６４２、揺動アーム駆動モータ６４３、後端整合壁駆動モータ６４４、パドルモータ６４５、前整合モータ６４６、後整合モータ６４７、ステープルスライドモータ６４９はステッピングモータからなり、励磁パルスレートを制御することによって各モータにより駆動するローラ対を等速で回転させたり、独自の速度で回転させたりすることができる。
【００９０】
また、排紙モータ６４１、揺動ローラ駆動モータ６４２、揺動アーム駆動モータ６４３、前整合モータ６４６、後整合モータ６４７、ステープルスライドモータ６４９はそれぞれ排紙モータドライバ６２１、揺動ローラ駆動モータドライバ６２２、揺動アーム駆動モータドライバ６２３、前整合モータドライバ６２６、後整合モータドライバ６２７、ステープルスライドモータドライバ６２９により正逆の回転方向に駆動可能である。
【００９１】
ステープルクリンチモータ６４８、スタックトレイモータ６５０はＤＣモータからなる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、積載手段に落下する際にシート束がばらけるのを防止することができ、積載手段上でのシート束の積載品位が向上する。また、これによりシート高さの正確な判断が行えるので、許容枚数を超えてシートを積載しようとしてしまうことがなくなり、積載手段からの用紙の落下を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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全体構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係るシート処理装置の上視図である。
【図３】実施の形態に係るシート処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態に係るシート処理装置の揺動ローラの動作を示す断面図である。
【図５】実施の形態に係るシート処理装置の戻しベルトの動作を示す断面図である。
【図６】実施の形態に係るシート処理装置のシート束の排出動作を示す断面図である。
【図７】実施の形態に係るシート処理装置のシート束後端の整合動作を示す断面図である。
【図８】実施の形態に係るシート処理装置の制御部を表すブロック図である。
【図９】実施の形態に係る画像形成装置の制御を行うコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１０】後端整合壁モータの駆動状態を示すタイムチャートである。
【図１１】従来のシート処理装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図１２】束排出後の挟持圧の推移を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｓ シート（シート束）
１００ 原稿読み取り装置
１５０ 原稿読み取り部
２００ 画像形成装置本体
２０２ 露光制御部
２０３ 感光体ドラム
２０５ 現像器
２０６ 定着ローラ対
２１１ 転写ベルト
５００ シート処理装置
５０４ スタックトレイ
５０８ａ 排出ローラ
５０８ｂ 排出コロ
５０９ 排出ローラ軸
５１０ ステープルユニット
５１２ 後端整合壁不勢バネ
５２０ 入口搬送ローラ対
５２１ 入口センサ
５２２ 揺動ホームポジションセンサ
５２３ 揺動スノコホームポジションセンサ
５２４ トレイ検知センサ
５２５ 紙面検知センサ
５２６ ベルト退避センサ
５２７ ステープルスライドホームポジションセンサ
５２８ ステープルクリンチホームポジションセンサ
５３０ 前整合ホームポジションセンサ
５３１ 後整合ホームポジションセンサ
５３２ パドルホームポジションセンサ
５４０ 処理トレイ
５４１ 前整合板
５４２ 後整合板
５５０ 揺動ローラ
５５１ 揺動アーム
５５２ 揺動ローラ軸
５５３ 揺動アーム軸
５５４ 揺動カム
５５５ 揺動アーム引張ばね
５５６ 揺動ローラ駆動ベルト
５５７ 揺動ローラ従動プーリ
５６０ 戻しベルト
５６１ 下ガイド
５６２ シート後端ストッパ
５６３ ハウジング
５６４ 戻しベルトプーリ
５６５ ベルト
５７０ 後端整合壁
５７１ 従動コロ
５７２ カム
５７３ 揺動回転軸
５７４ ピニオンギア
５７５ 後端整合壁ホームポジションセンサ
５８０ 束排出手段
５８１ スタックトレイ
５８２ グリッパ
５８３ シート戻し部材（パドル）
５８５ 先端規制板
５９０ パドル回転軸
６００ シート処理装置制御部
６１０ 回路部
６４１ 排紙モータ
６４２ 揺動ローラ駆動モータ
６４３ 揺動アーム駆動モータ
６４４ 後端整合壁駆動モータ
６４５ パドルモータ
６４６ 前整合モータ
６４７ 後整合モータ
６４８ ステープルクリンチモータ
６４９ ステープルスライドモータ
６５０ スタックトレイモータ
Claims (4)
- シート搬送手段から搬送されたシートを積載して処理する中間処理手段と、
前記中間処理手段により処理されたシート束を積載する積載手段と、
前記中間処理手段により処理されたシート束の上面を支持する支持位置又は該シート束の上面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第１の支持手段と、
前記中間処理手段により処理されたシート束の下面を支持する支持位置又は該シート束の下面から退避した退避位置に選択的に移動可能な第２の支持手段と、
前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段に対して各々独立して支持位置と退避位置との切り替えを行う切り替え制御手段と、
前記第１の支持手段及び前記第２の支持手段により支持されたシート束を前記積載手段に移送可能な移送手段と、を有するシート処理装置であって、
前記切り替え制御手段は、
前記移送手段によりシート束の後端が前記第１の支持手段と前記第２の支持手段との挟持部に達すると、前記第１の支持手段と前記第２の支持手段とが退避位置に移動するタイミングをそれぞれ制御することで該シート束を前記積載手段上に落下させ、
その後、前記第２の支持手段を退避位置から支持位置に移動することで前記積載手段上に落下させたシート束の後端の整合を行うことを特徴とするシート処理装置。 - 前記切り替え制御手段は、前記第１の支持手段が退避位置に移動するタイミングを、前記第２の支持手段が退避位置に移動するタイミングと同時若しくは早くなるように制御することを特徴とする請求項１に記載のシート処理装置。
- 前記第２の支持部材の支持状態での弾性力は、前記第１の支持部材の支持状態での弾性力より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート処理装置。
- 請求項１乃至３のいずれかに記載のシート処理装置と、
前記シート処理装置に搬送するシートに画像形成する画像形成手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
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