JP4224468B2 - シート後処理装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は複写機、プリンタなどの画像形成装置から搬出されたシートに紙綴じ、穴開け、捺印などの後処理を施すシート後処理装置及びこれを用いた画像形成装置に係わり、詳細には画像形成装置の排紙口に一時的にシートを積載する載置トレイを設け、この載置トレイ上のシートに後処理を施した後、集積トレイに収容するシート後処理装置とこれを用いた画像形成装置に関する。

一般に、この種のシート後処理装置は複写機、プリンタなどの画像形成装置の排紙口に載置トレイを設け、この載置トレイにステップラー装置、パンチ装置、スタンプ装置などの後処理装置を装備し、画像形成装置から搬出される一連のシートに後処理を施し、処理後のシートを下流側の集積トレイに収容する装置として広く用いられている。このような装置では載置トレイ上に束状に積載された処理後のシートを下流側の集積トレイに搬出するシート搬送機構が必要となる。

従来この搬送機構としては、載置トレイにシート束の後端と係合する爪状係合片を設け、この係合片をベルトなどに一体形成して一対のプーリ間で往復動させるものが知られている。このような機構は複雑で装置が大型となり特徴があり、載置トレイ上に昇降自在の搬送ローラを設け、このローラでシート束を集積トレイに搬出するものが例えば特許文献１（特開２００４−２４４１５３号公報）で知られている。同文献には載置トレイに載置されたシート束をステップラーで綴じ処理した後、この載置トレイの排出端に設けられた揺動可能な駆動ローラとトレイに配置された従動ローラとでシート束をニップしながら駆動ローラを回転して、集積トレイに搬出するものが提案されている。このようなローラの昇降動作でシート束をニップして搬出するものは簡単な機構で占めるスペースも小さい特徴がある。

一方載置トレイは通常傾斜して配置し、その角度をシートが自重で所定の位置に移動するように設定し搬送過程でシート後端がバラけないように配慮しているが、後処理装置を小型化し、画像形成装置の排紙口に組み込む所謂インナータイプの装置構成では特許文献１のように排紙経路とほぼ平行な水平方向に配置することがその占めるスペースが小さく小型化が可能である。ところが排紙経路からのシートをその先端側は集積トレイで支持し、後端側は載置トレイで支持する構造にあっては、載置トレイを水平に配置すると勢い集積トレイも水平かこれに近い姿勢で配置されなければならない。また、最近カラー印刷など表面をコーティングした光沢シート、或いはＯＨＰシートなどに印刷する等広汎なシートに画像形成することが求められ、これ等のシートはローラの摩擦で搬送することが困難であることも良く知られている。
特開２００４−２４４１５３号公報

上述のように、ローラ手段でシート束を整然と搬送するためには、また表面がコーティングされた摩擦係数の小さいシートでは非常に強い押圧力でシート束をニップするようにしなければならない。これと同時にローラを摩擦係数の大きいゴム質材で構成しなければならない。このような前提のもとで前掲特許文献１のものは載置トレイ上のシートにその搬送全工程で均一の押圧力を及ぼし、その搬送速度も同一に設定している。このような条件下、つまり大きな押圧力と同一速度での搬出では図１０に示すようにシート束の後端が荷崩れ状にバラける問題が発生する。これは大きな押圧力を受けてゴム質ローラが積載されたシート束の後端エッジ部で変形し、その状態で回転するためシート束の上層部を蹴り出すように作用する為である。

そこで、本発明は載置トレイ上のシート束を搬送ローラを用いて簡便な機構で、コーティングシート或いはフィルムシートであっても確実に集積トレイに搬出することが出来、しかもシート束の後端部がバラけたり荷崩れを起こすことも皺など棄損する恐れの少ないシート後処理装置及びこれを用いた画像形成装置の提供をその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は次の構成を採用する。順次搬出されるシートを一時的に積載する載置トレイと、この載置トレイに載置された束状のシートに綴じ処理、穴開け処理などの後処理を施す後処理手段と、載置トレイの下流側に配置され後処理後のシートを収納する集積トレイと、載置トレイ上のシートを上記集積トレイに搬送するローラ搬送手段と、このローラ搬送手段を制御する制御手段とを備える。

そして上記ローラ搬送手段は、上記載置トレイ上のシートと接して上記集積トレイ側に搬送するローラと、このローラを上記載置トレイ上のシートに圧接及び離間自在に支持するローラ支持手段と、シートに対する上記ローラの圧接力を第１第２少なくとも異なる２段階に調節可能な押圧力付与手段とで構成する。そこで上記制御手段は、上記ローラがシートの後端部を押圧して搬出する際に上記押圧力付与手段の押圧力を軽減するように制御する。これによって載置トレイ上のシート束はローラからシート束の後端が抜ける際に、ローラに付与される押圧力が軽減され、この押圧力の軽減をシート後端がバラけない程度でシートを搬出する最適値に設定することが可能となり、上述の課題を達成することが出来る。同時に前記ローラのシートに搬送力を付与する周速度を高低調節可能な駆動回転に連結し、前記制御手段は、上記ローラがシートの後端部を押圧して搬出する際に上記周速度を高速から低速に減速制御することによって押圧力の軽減と同時に速度を減速することによってよりスムーズにシート束を搬出することが出来る。この場合の制御手段は、前記ローラがシートの後端部を押圧して搬出する際に前記ローラの周速度を減速した後、前記押圧力付与手段の押圧力を軽減するように制御することが好ましい。

また、その為の構成は前記ローラ支持手段を、先端部に前記ローラを支持し、基端部をこのローラの駆動回転軸に回動自在に取付けたアーム部材で構成し、前記押圧力付与手段を上記アーム部材に回動力を付与する加圧レバーと、この加圧レバーを作動する駆動モータとで構成し、前記制御手段を、上記アーム部材に付与する回動力を調節するように上記加圧レバーの駆動モータを制御することによって簡単な構造で構成することが出来る。 更に、前記載置トレイには、前記ローラと対向する位置に従動ローラを備え、前記加圧レバーには、前記アーム部材に回動力を付与する蓄勢スプリングを備えることによって駆動ローラと従動ローラとの間でスムーズにシートを搬送し、駆動ローラの押圧力も蓄勢スプリングで所定の値に設定することが可能となる。

更に、前記押圧力付与手段は第１の押圧力に対し第２の押圧力が略々１／１０となるように設定し、前記ローラの周速度の高低減速比は１／４乃至１／５に設定することが好ましい。また、前記制御手段は、前記ローラが前記載置トレイ上のシートと当接し、シートに搬送可能な所定の押圧力を付与するように前記ローラ支持手段と前記押圧力付与手段とを制御した後、前記ローラの駆動回転軸を起動するように制御することが好ましい。

次に本発明の画像形成装置は、スタッカー上のシートを順次給送する給紙部と、上記給紙部からのシート上に所定の印刷を施す印字部と、上記印字部から送られたシート上のインクを加熱定着する定着部と、上記定着部からのシートを排紙口から順次搬出する排紙部とを備えた画像形成装置本体と、上記画像形成装置本体の上方に配置され、プラテン上にセットされたオリジナル画像を読み取る画像読取装置と、上記画像形成装置本体の排紙口に配置されシートを一時的に載置する載置トレイと、上記載置トレイに配置されシートに綴じ処理、捺印処理、穴開け処理などの後処理を施す後処理装置とを備える。そして上記載置トレイの下流側には後処理後のシートを収納する集積トレイが配置され、上記載置トレイ上のシートを上記集積トレイに搬送するローラ搬送手段と、このローラ搬送手段を制御する制御手段とを備える。

斯かる構成のもとで、上記ローラ搬送手段は、上記載置トレイ上のシートと接して集積トレイ側に搬送するローラと、このローラを上記載置トレイ上のシートに圧接及び離間自在に支持するローラ支持手段と、シートに対する上記ローラの圧接力を第１第２少なくとも異なる２段階に調節可能な押圧力付与手段とで構成され、前記ローラは、シートに搬送力を付与する周速度を高低調節可能に駆動回転軸に連結され、前記制御手段は、前記ローラがシートの後端部を押圧して搬出する際に前記ローラの周速度を高速から低速に減速した後、または前記ローラの周速度を高速から低速に減速するのと同時に、前記押圧力付与手段の押圧力を軽減するように制御するように構成する。これによって上述の課題を達成することが出来る。

本発明は、載置トレイに積載された束状のシートと接して集積トレイ側に搬送するローラの圧接力を第１第２少なくとも異なる２段階に調節可能な押圧力付与手段を設け、このローラがシートの後端部を押圧して搬出する際に押圧力付与手段の押圧力を軽減するように制御する。これによって載置トレイ上のシート束はローラからシート束の後端が抜ける際に、ローラに付与される押圧力が軽減され、この押圧力の軽減をシート後端がバラけない程度でシートを搬出する最適値に設定することが可能となり、簡便な機構で、コーティングシート或いはフィルムシートであっても確実に集積トレイに搬出することが出来る。
同時に、シート束の後端部がバラけたり荷崩れを起こすことも皺など棄損する恐れの少ないシート後処理装置及びこれを用いた画像形成装置の提供が可能である。

以下、図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明を採用した画像形成装置の全体図、図２はそのフィニッシャユニット部を拡大した要部説明図、図３はフィニッシャユニット部の説明図である。図１の画像形成装置は、画像形成ユニットＡと、画像読取ユニットＢと、フィニッシャユニットＣとで構成されている。画像形成ユニットＡは外装ケーシング１０内に給紙部２０、印字部３０、定着部４０、排紙部５０がそれぞれ組込まれ、その構成は複写機、プリンタなどで種々のものが知られている。図示の給紙部２０は給紙カセット２１と、この給紙カセット２１内のシートを順次１枚ずつ分離して給送する給紙ローラ（図示せず）で構成され、図示のものは複数の給紙カセット２１にサイズの異なるシートを収納し、印字サイズに応じたシートを選択的に繰り出す。

上記各給紙カセット２１にはシート繰り出し端に給紙経路２２が設けられ、レジストローラ２３にシートを給送し、このレジストローラ２３でシート先端をスキュー修正した後、この位置に待機させる。レジストローラ２３の下流には印字部３０が設けられている。この印字部３０は静電印刷、インクジェット印刷、シルクスクリーン印刷など種々の印刷機構で構成され、図示のものは静電印刷機構を採用している。静電ドラム３１の周囲には印字ヘッド３２、現像器３３、転写チャージャ３４、クリーニングヘッド（図示せず）が設けられ、静電ドラム３１に印字ヘッド３２で潜像を形成し現像器３３でトナーインクを付着し、転写チャージャ３４でシート上にインクを転写して画像形成する。図示のものはモノクロ印刷を示すが、カラー印刷の場合は例えば第１、第２、２つの静電ドラム（若しくはベルト）を設け、第１の静電ドラムに形成したトナーインクを第２の静電ドラムに転写し、この転写をＹ（イエロー）、Ｍ（マジック）、Ｃ（シアン）の各色成分に応じて複数回繰り返し、第２の静電ドラム上にカラー画像を形成する。次いでこの第２の静電ドラム上のカラー画像をシート上に転写する。

このようにトナーインクを転写したシートは定着部４０に送られ定着される。定着部４０には一対のローラ（定着ローラ）４１が設けられ、このローラ対で加熱定着される。この定着ローラ４１はトナーインクの成分によるが１５０℃乃至２００℃の熱をシート上の画像に付加してトナーインクを凝固する。定着部４０で画像形成されたシートは排紙部５０に送られる。この排紙部５０は排紙口５２にシートを案内する排紙経路５１と、この経路に設けられた排紙ローラ５３で構成されている。

従ってコンピュータなどの外部装置で形成した原画像或いは後述の画像読取ユニットＢから転送されたハードディスクその他のデータ記憶装置を介して、順次印字ヘッド３２に送られる。印字ヘッド３２では画像データに応じてレーザ光などの光を静電ドラム３１に照射し現像器３３でトナーインクをドラム上に付着し、転写チャージャ３４でシート上に画像形成する。このように画像形成されたシートは順次排紙経路５１から排紙口５２に搬出される。

次に画像読取ユニットＢについて説明するとこの画像読取ユニットＢは画像形成ユニットＡの上部に配置され、原稿シートの原画像を読取る所謂スキャナとして広く知られている。この構成は図示しないが概略次のようになっている。

図示５５はユニットケーシングであり、５６は原稿載置台である。ケーシング５５内にはガラスなどで形成したプラテンが設けられ、このプラテンの下部に光源ランプ、結像レンズなどの光学機構と、光電変換素子が設けられている。そして光源ランプの光をプラテン上の原稿に照射し、その反射光をミラー、レンズなどの結像光学機構でラインセンサその他の光電変換素子に結像する。一方プラテン上方には原稿載置台上の原稿をプラテンに順次所定速度で搬送するフィーダが設けられ、このフィーダで給送した原稿上の画像を光電変換素子で電気的に読み取るようになっている。

次にフィニッシャユニットＣについて説明する。図２及び図３に示すようにフィニッシャユニットＣは、上述の画像形成ユニットＡと画像読取ユニットＢとの間に配置される。そしてこのフィニッシャユニットＣは画像形成ユニットＡの排紙口５２（以下本体排紙口という）と連なる排紙経路６２（以下ユニット排紙経路という）と、このユニット排紙経路６２からのシートを一時的に載置する処理トレイ６４と、この処理トレイ６４上のシートに後処理を施す後処理装置１００と、処理トレイ６４から送られた処理済シートを収納する集積トレイ１１２とから構成される。ユニット排紙経路６２はシートを案内するガイド板６２ａとシートを搬送する搬送ローラ６２ｂ（駆動側ローラ）および搬送ローラ６２ｇ（従動側ローラ）と、後述するシートをオーバフロートレイ１１１に導く経路切換片６２ｃが設けられている。尚、６２ｆは搬送ローラ６２ｇ（従動側ローラ）をガイド板６２ａに支持する軸である。

そしてこのユニット排紙経路６２の排紙口６３には排紙ローラ６９が駆動側ローラ６９ａと従動側ローラ６９ｂとで設けられ、順次排紙口６３からシートを搬出する。この排紙口６３の下流に処理トレイ６４が高低段差を形成して下側に配置されている。そこで排紙口６３の駆動側ローラ６９ａには後述の位置決め手段６５にシートを搬出する移送手段６６が設けられている。このように排紙口６３に設けられる移送手段６６としてはキャタピラベルト、パドル搬出機構などが知られているが図示のものはエンドレスベルトの表面に複数の突起を形成してこの突起でシート後端を押出すキャタピラベルト６７で構成されている。

このキャタピラベルト６７は一端を前述の駆動側ローラ６９ａの駆動軸６９ｃに設けたプーリに嵌合してある。そしてキャタピラベルト６７の他端は駆動軸６９ｃに揺動自在に軸承した支持アーム６８に取付けたプーリに嵌合してある。従って排紙ローラ６９の駆動軸６９ｃを中心にキャタピラベルト６７は揺動自在に支持され、その先端は処理トレイ６４に載置されたシート上に当接し、基端部を駆動軸６９ｃによって回転駆動されることとなる。

そこでユニット排紙経路６２からのシートは排紙ローラ６９で排紙口６３から順次搬出され、キャタピラベルト６７の上面側で処理トレイ６４に送られ、次いでベルト下面側で処理トレイ６４の最上紙に沿って反転搬送される。尚、図示６１は排紙口６３に設けられたガイド片であり、シート先端が進入するときは上方に退避し、シート後端をキャタピラベルト６７に沿って処理トレイ方向に案内する。処理トレイ６４にはシートを突当て規制する位置決め手段６５が設けられ、シートはこの位置決め手段６５に沿って整列される。図示の位置決め手段６５はシートの搬送方向後端を突当て規制する位置に処理トレイ６４から突出した突起部材で構成している。

図示実施例の特徴とする構成は、ユニット排紙経路６２の下側に高低段差を形成して処理トレイ６４が配置され、この処理トレイ６４には排紙方向後端側に位置決め手段６５が設けられ、シートは排紙口６３から搬送方向を反転（スイッチバック）して後端側を位置決め手段６５に突当て規制される。そしてこの位置決め手段６５に規制されたシート後端に後処理を施すように以下の後処理装置１００が配置される。後処理装置１００としては処理トレイ６４上の規制位置に束状に積み上げられたシートに穴開け処理を施すパンチ機構、綴じ処理を施すステップル機構などが採用されるがステップル機構１０１について説明する。

このステップル機構１０１で構成される後処理装置１００はハウジング１０６に図示しないステップルヘッドとアンビルブロックが組込まれ、針状のステップルをコ字状に折り曲げてシート束に圧入し、その先端をアンビルブロックで折り曲げて綴じるように構成される。ハウジング１０６は断面チャンネル形状のフレーム部材で構成され、その左右一対の側枠フレーム６０ａにヘッドブロックとアンビルブロックを互いに圧接、離間自在に配置する。通常は基端を互いに軸承した上下レバー部材の一方にヘッドブロックを他方にアンビルブロックを取付ける。そしてこの上下レバー部材は側枠フレーム６０ａに取付けたカム部材と、このカム部材を駆動するカム駆動モータＭ５（図示せず）で離間位置から圧接位置に往復動される。

この動作の過程でヘッドブロックは直線状のステップル針をフォーマ部材でコ字状に折り曲げ、次いでドライバ部材でこのコ字状ステップル針をシート束に圧入する。一方アンビルブロックには圧入された針の先端を内側に折り曲げるアンビル（台座）が設けられている。従って後処理装置１００はステップルヘッドとアンビルブロックと、この両者を離間位置から圧接位置に綴じ動作させるカム部材と、そのカム駆動モータＭ５（図示せず）とでユニット化されている。尚この後処理装置１００にはステップル針を収容したカートリッジが着脱交換自在に取付けられる。

以上のように構成された後処理装置１００は後述するフィニッシャユニットＣの装置フレームに設けたガイドレール１０７に沿って移動自在に取付けられている。つまりユニット排紙経路６２の下側に処理トレイ６４と位置決め手段６５がシートの排紙方向と直交する方向に配置され、この位置決め手段６５に沿ってステップル機構１０１が移動自在に配置され、このステップル機構１０１によってシート後端の所定位置に後処理が施されることとなる。

また、処理トレイ６４には以下の整合手段９１が装備される。この整合手段９１は搬送方向と直交するシートの側縁を規制してシートを処理トレイ上に所定の姿勢で収納する。図示の装置はユニット排紙経路６２に画像形成ユニットＡからシートがセンター基準で搬出される。この為、排紙口６３から幅サイズの異なるシートは搬送方向中央（センター）を基準に処理トレイ６４上に積み重ねられ、その後端縁を前述の位置決め手段６５に突き当てられる。

そこで整合手段９１は、図８に示すように右側整合板９３ａと左側整合板９３ｂで左右一対の整合板９３で構成される。トレイ状の処理トレイ６４には幅方向にスリット溝９３ｃ，９３dが設けられ、このスリット溝９３ｃ，９３ｄに断面Ｌ字状の整合板９３が移動自在に嵌合され、処理トレイ６４の背面側にはスリット溝９３ｃ，９３ｄの方向に歯面を有するラック９５が整合板９３と一体に設けられている。左右の整合板９３ａ，９３ｂは同一の構成でそれぞれスリット溝９３ｃ，９３ｄに摺動自在に保持され、一体に形成したラック９５にピニオン９４が噛合してある。そして左右それぞれのピニオン９４には減速歯車を介して整合モータＭ６ａ，Ｍ６ｂが連結してある

図示の整合モータＭ６ａ，Ｍ６ｂはステッピングモータで所定の電源パルスを供給すると左右の整合板９３ａ，９３ｂが同一量互いに接近及び離間する。整合板９３ａ，９３ｂのそれぞれにポジションセンサＳ２が設けてあり、シートのセンターを基準に左右の整合板９３ａ，９３ｂが対称となる位置にホームポジションが設定されている。この位置から左右の整合モータＭ６ａ，Ｍ６ｂを同一量回転すると左右の整合板９３ａ，９３ｂはセンター側に移動し、シート側縁を幅寄せする。そこで画像形成ユニットＡで搬出したシートの幅サイズ信号をフィニッシャユニットＣの制御部（制御ＣＰＵ９０）が受信して、シート幅に応じた電源パルスを整合モータＭ６ａ，Ｍ６ｂに供給すると左右の整合板９３ａ，９３ｂはシートサイズに応じた待機位置に移動し、シートが処理トレイ６４上に搬送された後はこのシートを幅寄せしてセンター基準で整然と位置決めすることが可能となる。

このように処理トレイ６４上に整列されたシートには前述の後処理装置１００で後処理が施される。後処理装置１００はフィニッシャユニットＣに設けたガイドレール１０７に摺動自在に支持される。図２に示すようにガイドレール１０７はフィニッシャユニットCの側枠フレーム６０ａに取付けたガイド軸１０７ａとスライダー１０７ｂで構成され、ガイド軸１０７ａは後処理装置１００のハウジング１０６に形成した嵌合孔１０７ｃに嵌合し支持し、スライダー１０７ｂはハウジング１０６に設けたコロを係合して支持する。そしてこのガイド軸１０７ａに沿って駆動ベルト１０８が一対のプーリ間に架渡してあり、ハウジング１０６はこの駆動ベルト１０８の一部に固定され、一方のプーリ１０８ａ（図５参照）にユニット移動モータＭ３が連結してある。

このユニット移動モータＭ３は、ステッピングモータで構成され、供給するパルス電流に応じて所定量後処理装置１００を移動する。またハウジング１０６には図示しないがポジションセンサが設けてあり、ホームポジションからユニット移動モータＭ３に供給する電源のパルス数に応じて、シート幅方向の所定位置に移動する。このポジションセンサは例えばハウジング１０６側にアクチュエータを設け、ホトセンサーをユニットフレームに設ける。

次に処理後のシートを処理トレイ６４から搬出する搬送機構について説明する。処理トレイ６４には隣接する後述の集積トレイ１１２にシートを搬出する搬送手段７２が設けられている。この搬送手段７２はシートを搬送する駆動ローラ７３とこの駆動ローラ７３をシートと当接する作動位置とシートから離間した退避位置との間で移動自在に支持するローラ支持手段７５で構成されている。

図示のものはユニットフレーム（図示せず）に固定した駆動回転軸７７に基端部を軸承したアーム部材７６を設け、このアーム部材７６の先端にシート幅方向に２つの駆動ローラ７３ａ、７３ｂを軸承し、この駆動ローラ７３に伝動ベルト７３ｃで駆動回転軸７７の駆動を伝達して搬送手段７２を構成している。従って駆動ローラ７３は駆動回転軸７７の駆動でシート搬送方向に回転するのと同時に、この駆動回転軸７７を中心に揺動し処理トレイ６４上のシートと当接する作動位置と退避位置との間で昇降自在に支持されることとなる。

そこでこのアーム部材７６には次の押圧力付与手段８０が設けられている。アーム部材７６と同様にユニットフレーム（図示せず）に固定された回転支軸８３に基端部を軸承した加圧レバー８２が設けられ、その先端部がアーム部材７６に係合してある。図９に示される様に回転支軸８３にはステッピングモータから成る加圧モータＭ４が駆動ギア８６を介して扇形ギア８５に回転支軸８３が一体に連結してあり加圧モータＭ４の正逆回転で回転支軸８３は図９反時計方向に回転すると加圧レバー８２は上昇し時計方向で下降する。

また扇形ギア８５には所定以上の上昇を阻止する上限ストッパ８５ａが設けられ図示しないユニットフレームと当接してそれ以上の上昇を禁止する。同様に扇形ギア８５にはアクチュエータ８５ｂが一体に設けられ、ユニットフレームに取付けられたポジションセンサＳ２でこれを検出する。従ってこのポジションセンサＳ２で扇形ギア８５の原位置を検出し、これを起点に加圧モータＭ４を所定方向に所定量回転することによって加圧レバー８２の上下動作を制御することが可能となる。

そこで加圧レバー８２の先端にはウィング状の係合片８２ａが設けてあり、この係合片８２ａはアーム部材７６に形成した係合溝７６ａに嵌合してある。そしてアーム部材７６と加圧レバー８２との間には蓄勢スプリング８１が設けてあり、加圧レバー８２の下降運動は蓄勢スプリング８１を介してアーム部材７６に伝達され、このアーム部材７６に駆動ローラ７３が軸受支持されている。一方加圧レバー８２の上昇運動は係合片８２ａが係合溝７６ａの上壁に当接してアーム部材７６を上昇させるようになっている。

従って加圧モータＭ４の正逆転によって加圧レバー８２はアーム部材７６を上昇及び下降させることとなり、下降時には蓄勢スプリング８１を介して駆動ローラ７３を処理トレイ６４上のシートに押圧する。この押圧力は加圧モータＭ４に供給するパルス電流の制御によって大小加減することが可能となる。尚、図示８１ｂは緩衝レバーで、ユニットフレームに軸８１ｃで軸承され、先端部は蓄勢スプリング８１と加圧レバー８２との間に配置されスプリングを保持するようにアーム部材７６の係合孔７６bに嵌合してある。

一方処理トレイ６４には駆動ローラ７３に対向する位置にピンチローラ７４が配置してあり、処理トレイ６４上のシートはこの駆動ローラ７３とピンチローラ７４でニップされる。かゝる構成の処理トレイ６４の下流には集積トレイ１１２が設けられ、搬送手段７２で送られた処理済みシートを収納する。図示の集積トレイ１１２はユニットフレーム（図示せず）に片持ち支持され、フレーム側のガイドレールに沿って昇降自在に支持されている。そして図示しないがこの集積トレイ１１２はトレイ昇降モータＭ７によってシートの積載量に応じて降下し、常に最上のシートの位置を所定位置に保っている。図示１１２ａは紙面高さを検出するセンサであり、１１２ｂはそのアクチュエータである。このセンサ１１２ａはトレイ上のシートの高さ位置を検出するのと同時に満杯を検出するようになっている。

以上説明したフィニッシャユニットＣは画像形成ユニットＡから分離したユニットで構成され、左右の側枠フレーム６０ａに前述の処理トレイ６４、後処理装置１００を支持（担持）するガイド軸１０７ａ及びスライダー１０７ｂをそれぞれ固定し、更に集積トレイ１１２を昇降自在に支持するガイドレール１０７を固定し、ユニットとして画像形成ユニットＡの排紙口５２に組込むようになっている。

そしてこのフィニッシャユニットＣは図２に示すように画像形成ユニットＡに引出し状に装着及び離脱自在に組込まれている。その為側枠フレーム６０ａと画像形成装置のフレームには図示しないガイドローラとガイドレールが設けてあり、両者が摺動自在に嵌合してあり、図１に示す装着状態では画像形成ユニットＡとの間で電源の供給と各種信号の伝達用のコネクタが連結される。そこでフィニッシャユニットＣ側の側枠フレーム６０ａには前述の後処理装置１００に向けて冷却風を送る冷却ファン１１０が設けてある。

この冷却ファン１１０は後処理装置１００の移動方向即ちユニット排紙経路６２を搬送されるシートの搬送直交方向に送風するように側枠フレーム６０ａに取付けられている。そしてユニット排紙経路６２を構成するガイド板６２ａには複数の通気孔６２ｄが設けてある。これはユニット排紙経路６２を通過するシートが画像形成ユニットＡ内で高温で定着される為シート自体とガイド板６２ａがそれぞれ高温となり、シートの高温はカールを招き、ガイド板６２ａの高温は装置の雰囲気温度を高くする。このガイド板６２ａの下方に位置する後処理装置１００は同時に画像形成ユニットＡの定着器４１の温度を受けて、略々定着温度と同一になる。この状態で例えばステップル針の交換などメンテナンスの為に使用者が後処理装置１００に触れると熱く感じることがあり、冷却ファン１１０によって表面の温度を下げてこれを防止することが出来る。

次に駆動機構について説明する。図６ａに示すようにユニットフレームを構成する左右の側枠フレーム６０ａには、排紙ローラ６９を駆動回転する駆動軸６９cと搬送ローラ６２ｂ（駆動側ローラ）を駆動回転する軸６２ｅと、駆動ローラ７３の駆動回転軸７７と、加圧レバー８２の回転支軸８３がそれぞれ軸承されている。そして回転支軸８３には単一（独立）の加圧モータＭ４が扇形ギア８５を介して連結され、この加圧モータＭ４のパルス制御によって加圧レバー８２はシートと圧接する方向に降下若しくは離反する方向に上昇する。また軸６２ｅと駆動軸６９cは第１搬送モータＭ１に連結され、ユニット排紙経路６２中の搬送ローラ６２ｂ（駆動側ローラ）と駆動側排紙ローラ６９ａ及びキャタピラベルト６７をそれぞれシートを搬出する方向に駆動回転する。

また、駆動ローラ７３には回転駆動軸７７に第２搬送モータＭ２が連結され、回転駆動軸７７と駆動ローラ７３との間は伝動ベルト７３ｃで駆動連結されている。この第２搬送モータＭ２は正逆転可能なモータで構成され、ユニット排紙経路６２から搬出されたシートを排紙方向に搬送した後、このシート後端が処理トレイ６４上に搬出された後は逆方向に回転してシート後端が位置決め手段６５に到達するまで反転搬送する。

次に、後処理装置１００にはハウジング１０６の内部にカム駆動モータＭ５（図示せず）が内蔵されていると共に、この後処理装置１００は前述のようにユニット移動モータＭ３でガイドレール１０７に沿って移動するようになっている。また整合手段９１を構成する左右の整合板９３ａ，９３ｂにはそれぞれ独立した整合モータＭ６ａ，Ｍ６ｂがピニオン９４とラック９５を介して連結してある。

そこでフィニッシャユニットＣの制御について説明すると、制御ＣＰＵ９０には画像形成ユニットＡから後処理のモード指示信号と、一連（後処理を施す）のシートの排紙終了を伝達する信号（後処理開始信号）とシートサイズを伝達する信号（サイズ信号）が伝達される。またこの制御ＣＰＵ９０にはユニット排紙経路６２に設けたシートの先端と後端を検出する入口センサＳ１の信号と集積トレイ１１２のレベルセンサＳ３の信号及び整合手段９１のポジションセンサの信号、加圧レバー８２の回動支軸８３を取付けた扇形ギア８５のポジションセンサの信号、並びに後処理装置１００のポジションセンサの信号がそれぞれ伝達される。

一方制御ＣＰＵ９０からは第１搬送モータＭ１及び第２搬送モータＭ２の駆動回路と、整合板９１の整合モータＭ６ａ，Ｍ６ｂの駆動回路と、後処理装置１００のユニット移動モータＭ３と、カム駆動モータＭ５の駆動回路と、冷却ファン１１０の駆動モータと、加圧レバー８２に連結した加圧モータＭ４の駆動回路にそれぞれ制御信号を発するように結線されている。

次に各動作について説明する。上述のフィニッシャユニットＣはその制御信号を構成する制御ＣＰＵ９０が次の各動作を実行する。まず画像形成ユニットＡからシート排出の指示信号を受けて制御ＣＰＵ９０は第１搬送モータＭ１を起動し、搬送ローラ６２ｂ（駆動側ローラ）と排紙ローラ６９ａ及びこれに連結したキャタピラベルト６７（移送手段）をシート排紙方向に回転する。これと同時に制御ＣＰＵ９０は冷却ファン１１０の駆動モータを回転し送風を開始すると共に後処理装置１００のユニット移動モータＭ３を回転制御して、この後処理装置１００を所定位置に位置付ける。この後処理装置１００は冷却ファン１１０からの送風をユニット排紙経路６２のガイド板６２ａに偏向するように図示のものはシート幅方向の図Ｘ−Ｘに所定位置が予め設定してある。

図８にその状態を示し、図中Z−Zは装置起動時で後処理装置１００はホームポジションに位置し、Ｘ−Ｘは所定位置に移動した状態で冷却ファン１１０からの送風はハウジング１０６に当たって偏向されその上部に位置するユニット排紙経路６２のガイド板６２ａに冷風を送り、通気孔６２ｄからシートを冷却することとなる。この制御ＣＰＵ９０の制御は、後処理装置１００のユニット移動モータＭ３の駆動回路に供給する電源のパルス数を指示信号として伝達し、このパルス数は予め設定してある。尚、同図Ｙ−Ｙはシートに後処理を施す位置を示している。

次に制御ＣＰＵ９０は画像形成ユニットＡのサイズ信号を得て、整合手段９１の整合モータＭ６ａ及びＭ６ｂを駆動する。この整合モータＭ６ａ及びＭ６ｂで左右の整合板９３ａ、９３ｂを送られてくるシートの幅サイズより若干大きい待機位置に移動する。この整合モータＭ６ａ，Ｍ６ｂの制御は、左右整合板９３ａ，９３ｂをそれぞれのホームポジションから予めシートサイズに応じて設定された待機位置に移動するように設定された電源パルスをモータに供給する。この電源のパルス数は制御ＣＰＵ９０から発する。

次いで制御ＣＰＵ９０は、ユニット排紙経路６２の入口センサＳ１からのシート後端検知信号を得てこのシートが処理トレイ６４上に到達する見込み時間の後、駆動ローラ７３を退避位置から作動位置に移動する。この制御は加圧レバー８２の回転支軸８３に連結されている加圧モータＭ４を図３反時計方向に回転する。この回転量は予め定められ処理トレイ６４上のシート束を搬出するに十分な搬送力を付与するように設定されている。この加圧モータＭ４の回転で加圧レバー８２は図３反時計方向に揺動し、レバー先端は蓄勢スプリング８１を押下して駆動ローラ７３を押圧する。この駆動ローラ７３を退避位置から作動位置に押下した後、制御ＣＰＵ９０は第２搬送モータＭ２を回転駆動する。すると処理トレイ６４上に搬出されたシートは反転してその後端側を処理トレイ６４上の位置決め手段６５に向けて駆動ローラ７３で送られる。

制御ＣＰＵ９０はシート後端が位置決め手段６５に到達する見込み時間の後この第２搬送モータＭ２を停止する。これと共に制御ＣＰＵ９０は加圧レバー８２の作動モータＭ４を逆回転させて駆動ローラ７３を退避位置に移動し、その後停止する。

このようにシートが処理トレイ６４上の所定位置に送られた後、制御ＣＰＵ９０はシートを整列するため次の動作を実行する。つまり制御ＣＰＵ９０は入口センサＳ１からのシート後端検知信号からシートが位置決め手段６５に到達する見込み時間の後、前記整合モータＭ６ａ，Ｍ６ｂを所定量駆動して左右の整合板９３ａ，９３ｂをシートのセンターを中心に所定量移動する。すると処理トレイ６４上に運ばれたシートは左右側縁を整合板９３によって幅寄せされ整列される。

この整合モータＭ６ａ，Ｍ６ｂの制御も待機位置と整合位置（ストロークはシート幅サイズに応じて予め設定されている）との間で往復動するように供給電源のパルス数を制御ＣＰＵ９０から駆動回路に伝達する。このように順次一連のシートを搬出すると画像形成ユニットＡからの像形成の終了信号を受けて、制御ＣＰＵ９０は後処理装置１００のユニット移動モータＭ３を起動制御する。これと同時に制御ＣＰＵ９０は第１搬送モータＭ１と第２搬送モータＭ２を停止する。図示の後処理装置１００はステップラーで構成され、予め画像形成ユニットＡから送られた処理モード信号に応じて設定された位置に後処理装置１００を移動する。

上述のようにシートの搬出から整合までの動作を繰り返し、画像形成ユニットＡから一連のシートが処理トレイ６４上に積載された状態で制御ＣＰＵ９０は画像形成ユニットＡから画像形成終了信号を受けて後処理動作を実行する。図示のステップラーの処理モードは中央２個所綴じとコーナ綴じ或いはその他の綴じ位置が予め設定されている。中央２個所綴じのときは、制御ＣＰＵ９０はシートサイズに応じて算出した最初の位置（図８Ｙ−Ｙの状態）に後処理装置１００を移動するようモータＭ３を制御し、後処理装置１００に処理実行の指示信号を送り、処理を実行させる。この処理動作の完了後、制御ＣＰＵ９０は再び後処理装置１００を次の位置（図８Ｘ−Ｘの状態）に移動し、処理実行の信号を送る。後処理装置１００のユニット移動モータＭ３は制御ＣＰＵ９０から送られたコマンド信号に基づいてその回転方向と、パルス数指示信号に基づいてその回転量で後処理装置１００を所定位置に移動する。

上述のような後処理動作の終了後、制御ＣＰＵ９０は、処理トレイ６４上の処理済みシートを集積トレイ１１２に搬出する。まず制御ＣＰＵ９０はこのときのモータの回転数を駆動ローラ７３に所定の周速度を付与するように設定され、駆動ローラ７３の回転でピンチローラ７４との間にニップされたシートは集積トレイ１１２に向かって搬出される。

次に制御ＣＰＵ９０は、駆動ローラ７３の位置とシート後端の位置決め手段６５との距離間隔から算出してシート後端がローラ位置に到達する直前に第２搬送モータＭ２の回転速度を第２の速度に減速するのと同時に加圧レバー８２の押圧力を軽減する。これはシート後端が駆動ローラ７３から離脱する際にその速度と押圧力（従動ローラとの間のニップ力）を軽減してシート後端が崩れるのを防止する為である。

図１１にその制御のタイミングを示すが、同図（Ａ）は加圧レバー８２の加圧力を、同図（Ｂ）は駆動ローラ７３の周速度を示している。制御ＣＰＵ９０はシート搬出の指示信号（例えば後処理装置の動作終了信号）を受けて加圧モータＭ４を駆動し、加圧レバー８２で駆動ローラ７３をシートと当接する作動位置に移動し例えば１０ニュートンの力がシートに加わるように設定する。この動作の後、加圧モータＭ４を停止し、加圧レバー８２から一定の押圧力（１０Ｎ）が駆動ローラ７３に作用する。次いで制御ＣＰＵ９０は第２搬送モータＭ２を起動して駆動ローラ７３を第１の周速度４５０ｍｍ／ｓで駆動する。すると処理トレイ６４上のシートは駆動ローラ７３とピンチローラ７４にニップされ集積トレイ１１２に向かって搬出される。

このように送り出されたシートの後端が駆動ローラ７３位置に到達する直前（図示のものは８０ｍｍ〜１００ｍｍ）で制御ＣＰＵ９０は加圧モータＭ４を所定量逆方向（図３時計方向）に回転し、加圧レバー８２が駆動ローラ７３に与える押圧力を略々１／９に減圧した位置（図示の押圧力は１Ｎ）に上昇させる。するとシート束は駆動ローラ７３とピンチローラ７４との間に弱い力でニップされ、駆動ローラ７３の回転で搬出される。このとき押圧力の減圧に先立って制御ＣＰＵ９０は駆動ローラ７３の周速度を略々１／４乃至１／５（図示のものは１００ｍｍ／ｓ）に減速するように第２搬送モータＭ２を制御する。

このように搬送速度を減速させた後で、駆動ローラ７３の押圧力を減圧したのはシートとローラとの間のスリップが生ずるのを防止する為である。制御することによって処理トレイ６４上のシート束は駆動ローラ７３から離間する際に押圧力が軽減され、搬出される速度も減速され緩やかに集積トレイ１１２上に収納される。このシートの搬出の後、制御ＣＰＵ９０は加圧モータＭ４を逆方向（図３時計方向）に回転すると加圧レバー８２は係合片８２aがアーム部材７６の係合溝７６aの上壁に係合してアーム部材７６を上昇させ駆動ローラ７３を退避位置に退避させる。加圧モータＭ４の停止後はモータのディテントトルクでその位置に保持され次のシート排出動作に備える。

本発明に係わる画像形成装置の全体図。 フィニッシャユニット部を拡大した要部説明図。 フィニッシャユニット部の説明図。 フィニッシャユニット部の上面図。 フィニッシャユニット部の構成を示す斜視図。 本発明に係わる駆動機構の構成を示す説明図。 ローラ支持手段の構成を示す拡大斜視図。 本発明に係わる搬送機構の説明図（搬送手段が退避位置にある状態）。 本発明に係わる搬送機構の説明図（搬送手段が作動位置にある状態）。 移送手段と後処理装置の構成を示す断面図。 ガイド板の構成図。 整合板の構成と後処理装置の動作説明図。 加圧レバーの駆動構成を示す説明図。 従来装置の概念図。 本発明に係わる制御のタイミングを示すチャート図であり、（Ａ）は加圧レバーの加圧力を、（Ｂ）は駆動ローラの周速度を示す。 フィニッシャユニットの制御を示すブロック図。

符号の説明

２０ 給紙部
３０ 印字部
６２ａ ガイド板
６２ｄ 通気孔
６４ 処理トレイ
６５ 位置決め手段
６６ 移送手段
６７ キャタピラベルト
７３ 駆動ローラ
７４ ピンチローラ
７５ ローラ支持手段
８０ 押圧力付与手段
８１ 蓄勢スプリング
８２ 加圧レバー
８５ 扇形ギア
９０ 制御ＣＰＵ
９３ａ，９３ｂ 整合板
９４ ピニオン
９５ ラック
１００ 後処理手段
１０１ ステップラー
１１０ 冷却ファン
１１２ 集積トレイ
Ａ 画像形成ユニット
Ｂ 画像読取ユニット
Ｃ フィニッシャユニット
Ｍ１ 第１搬送モータ
Ｍ２ 第２搬送モータ
Ｍ３ ユニット移動モータ
Ｍ４ 加圧モータ
Ｍ６ａ，Ｍ６ｂ 整合モータ
Ｓ１ 入口センサ
Ｓ２ ポジションセンサ

Claims (6)

1. 順次搬出されるシートを一時的に積載する処理トレイと、
   この処理トレイに載置された束状のシートに綴じ処理、穴開け処理などの後処理を施す後処理手段と、
   処理トレイの下流側に配置され後処理後のシートを収納する集積トレイと、
   処理トレイ上のシートを前記集積トレイに搬送するローラ搬送手段と、
   このローラ搬送手段を制御する制御手段とを備え、
   前記ローラ搬送手段は、前記処理トレイ上のシートと接して前記集積トレイ側に搬送するローラと、このローラを前記処理トレイの上のシートに圧接及び離間自在に支持するローラ支持手段と、シートに対する前記ローラの圧接力を第１第２少なくとも異なる２段階に調節可能な押圧力付与手段とで構成し、
   前記ローラは、シートに搬送力を付与する周速度を高低調節可能に駆動回転軸に連結され、
   前記制御手段は、前記ローラがシートの後端部を押圧して搬出する際に前記ローラの周速度を高速から低速に減速した後、または前記ローラの周速度を高速から低速に減速するのと同時に、前記押圧力付与手段の押圧力を軽減するように制御することを特徴とするシート後処理装置。
2. 前記ローラ支持手段は、先端部に前記ローラを支持し、基端部を該ローラの駆動回転軸に回動自在に取付けたアーム部材で構成され、
   前記押圧力付与手段は、前記アーム部材に回動力を付与する加圧レバーと、この加圧レバーを作動する駆動モータで構成され、
   前記制御手段は、前記アーム部材に付与する回動力を調節するように前記加圧レバーの駆動モータを制御することを特徴とする請求項１に記載のシート後処理装置。
3. 前記処理トレイには、前記ローラと対向する位置にピンチローラが備えられ、前記加圧レバーには、前記アーム部材に回動力を付与する蓄勢スプリングが備えられていることを特徴とする請求項２に記載のシート後処理装置。
4. 前記押圧力付与手段は第１の押圧力に対し第２の押圧力が略々１／１０に設定され、
   前記ローラの周速度の高低減速比は１／４乃至１／５に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のシート後処理装置。
5. 前記制御手段は、前記ローラが前記処理トレイ上のシートと当接し、シートに搬送可能な所定の押圧力を付与するように前記ローラ支持手段と前記押圧力付与手段とを制御した後、前記ローラの駆動回転軸を起動するように制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載のシート後処理装置。
6. スタッカー上のシートを順次給送する給紙部と、
   前記給紙部からのシート上に所定の印刷を施す印字部と、
   前記印字部から送られたシート上のインクを加熱定着する定着部と、
   前記定着部からのシートを排紙口から順次搬出する排紙部とを備えた画像形成装置本体と、
   前記画像形成装置本体の上方に配置され、プラテン上にセットされたオリジナル画像を読み取る画像読取装置と、
   前記画像形成装置本体の排紙口に配置されシートを一時的に載置する処理トレイと、
   前記処理トレイの下流側には後処理後のシートを収納する集積トレイが配置され、前記処理トレイ上のシートを前記集積トレイに搬送するローラ搬送手段と、このローラ搬送手段を制御する制御手段とを備え、
   前記ローラ搬送手段は、前記処理トレイ上のシートと接して集積トレイ側に搬送するローラと、このローラを前記処理トレイ上のシートに圧接及び離間自在に支持するローラ支持手段と、シートに対する前記ローラの圧接力を第１、第２少なくとも異なる２段階に調節可能な押圧力付与手段とで構成され、
   前記ローラは、シートに搬送力を付与する周速度を高低調節可能に駆動回転軸に連結され、
   前記制御手段は、前記ローラがシートの後端部を押圧して搬出する際に前記ローラの周速度を高速から低速に減速した後、または前記ローラの周速度を高速から低速に減速するのと同時に、前記押圧力付与手段の押圧力を軽減するように制御することを特徴とする画像形成装置。

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