JP4722643B2 - シート処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置やその他の事務機等から排出されるシートを受け入れて処理するシート処理装置、およびシート処理装置を内蔵／接続した画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置から搬出されるシートを受け入れて、整合、仕分け、積載、針綴じ、折り曲げ、封筒詰め、綴じ処理、製本、穴あけ、検査、加工等の様々な処理を行うシート処理装置が実用化されている。また、複写機等の画像形成装置では、このようなシート処理装置が内蔵されたり、購入選択肢として接続されたりしている。

特許文献１に示されるシート処理装置は、画像形成装置からシートを受け入れ、処理トレイに一時的に積載して針綴じ処理を行った後に針綴じされたシート束を最終的なスタックトレイに積載する装置である。スタックトレイは、昇降可能に配置され、シートの積載過程で次第に下降して、スタックトレイに積載された最上位シート（積載面）の高さをほぼ一定に維持する。

また、処理トレイに積載されたシート束をスタックトレイへ排出する排出ローラ対は、一方のローラを揺動して当接および離間が可能に構成され、排出ローラ対を離間させた状態で処理トレイにシートを積載し、排出ローラ対を当接させた状態で処理トレイからスタックトレイへシート束を排出する。

そして、特許文献１に示されるシート処理装置は、画像形成装置から受け入れたシートを、処理トレイに積載することなく、当接させた排出ローラ対を通じて直接スタックトレイへ排出することが可能である。この積載過程でも、スタックトレイが次第に下降して積載面の高さがほぼ一定に維持されるため、排出ローラ対は、積載面に対するほぼ一定の位置関係を維持できる。

特開２００３−８１５１７号公報

特許文献１に示されるシート処理装置は、スタックトレイが装置本体へ向かって傾斜して低くなっているため、スタックトレイ上の積載面と排出ローラ対が斜めに対向しており、排出ローラ対を当接させてシートを直接スタックトレイへ排出して積載する際にシートが積載面に向かって排出されることになる。そして、排出ローラ対から極端に厚いシートや硬いシートを排出すると、シートの先端が積載面を突いて積載面に積載された先行シートを押し出す可能性がある。

ここで、積載面の高さを低く設定して高い位置でシートを排出させれば、排出ローラ対から突き出したシートが垂れ下がって積載面のシートを押す力が弱まるが、高い位置からシートを排出させると、スタックトレイ上でシートが舞って積載状態が乱れやすくなるし、排出ローラから積載面へ落ちるまでにシートがロールして正常な積み重なりを形成できなくなる可能性が増す。

また、積載面の高さを低く設定すると、当然、低く設定しただけスタックトレイの下降余地が減って、スタックトレイの満載時期が早まる結果となる。

本発明は、積載面の高さを低く設定することなく、排出ローラ対から突き出したシートが積載面を突く力を削減して、極端に厚いシートや硬いシートを排出してもスタックトレイ上のシートを押し出したりしないで済むシート処理装置を提供することを目的としている。

本発明のシート処理装置は、シートが積載されるシート積載部材と、前記シート積載部材上の積載面に向かってシートを排出する当接および離間が可能な一対の排出部材と、前記一対の排出部材の上流側に配置されてシートを搬送する一対の搬送部材と、を備えたシート処理装置において、前記一対の排出部材を前記離間の状態として、前記搬送部材に搬送させたシートを前記シート積載部材へ到達させ、その後に前記一対の排出部材を前記当接の状態として、該シートを前記上流側に搬送させることなく前記シート積載部材に排出完了させる制御手段を備え、前記制御手段は、前記一対の排出部材が前記シートの先端を受け入れる以前から前記当接の状態とするまで、前記一対の排出部材を前記離間の状態としているものである。

本発明のシート処理装置では、シート積載部材上の積載面へ向かってシートが突き出しても、積載面へ到達する際には一対の排出部材が離間状態なので、シートが上方へ逃げて（変形または移動して）積載面を突く力が高まらない。そして、シートの先端が積載面へ到達完了して突き出す力が失われた以降のタイミングで、一対の排出部材を当接状態として排出に必要な搬送力と搬送速度（排出速度）を確保するので、一対の排出部材を終始当接の状態とする場合と同等に、失速や後端もたれを引き起こすことなくシート積載手段へシートを排出できる。

そして、積載中の積載面の高さを低く設定しなくてもシートの先端が積載面を突く力を弱めることができるから、低く設定した場合のようにスタックトレイの下降余地を減らして満載時期を早めることもない。

また、積載面に対して排出部材の位置を高くしなくてもシートの先端が積載面を突く力を弱めることができるから、高くした場合のようにシート積載手段上でシートが舞ったり、ロールしたりすることもない。

以下、本発明の一実施形態であるシート処理装置と、本実施形態のシート処理装置を有する画像形成装置の一例である複写機とを説明する。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、シート処理装置が装備される画像形成装置は複写機に限定されるものではない。また、本実施形態の説明に記載されている構成部品の寸法、数値、材質、形状、その相対配置などは、特に記載の無い限りは、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。さらに、本実施形態の説明では、シート処理装置が独立の装置として、画像形成装置本体に対して、着脱自在に構成された、購入選択肢（いわゆるオプション）的な装置である場合を例に説明する。ただし、シート処理装置は、画像形成装置に一体的に備えられる場合にも適用されることは言うまでも無いが、以下に説明するシート処理装置の場合と、機能的に異なる事は特に無いので、その説明は省略する。

図１は本実施形態のシート処理装置を備えた画像形成装置の構成の説明図、図２は画像形成装置全体の制御系のブロック図、図３はシート処理装置の構成の説明図、図４はシート処理装置の部分的な構成の説明図、図５はシート処理装置の制御系のブロック図である。

本実施形態のシート処理装置１１９は、シート積載部材である例えばスタックトレイ１２８、一対の排出部材である例えば揺動ローラ対１２７、一対の搬送部材である例えば第１排出ローラ対１２６、および制御手段である例えば束出しモータＭ３、入口搬送モータＭ２、揺動ガイド１５２、揺動モータＭ５、フィニッシャ制御部２１１を備えている。

（画像形成装置）
図１に示すように、複写機１００は、装置本体１０１の下流側にシート処理装置（いわゆるフィニッシャ）１１９を接続して構成され、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、ユーザーによって原稿載置部１０３に載置されて給送部１０４により１枚ずつ順次分離してレジストローラ対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を通って読取位置１０８を通過することで、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１０８を通過した原稿Ｄは、排出パス１０７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１０８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１０７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、導入パス１０６を通って、読取位置１０８で他方の面の画像が読み取られる。読み取り完了した原稿Ｄは、排出パス１０７を通って排出トレイ１０９へ排出される。

一方、読取位置１０８を通過する原稿の画像には、照明系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、画像信号に変換され、画像データが形成される。そして、この画像データに基づいたレーザ光を、感光体ドラム１１４に走査して露光させ潜像を形成する。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１１４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。

感光体ドラム１１４に、形成された潜像は、さらに、図示しないトナー供給装置から供給されたトナーによって現像されてトナー像を形成する。カセット１１５には、紙あるいは、プラスチックフィルム等の記録媒体であるシートＰが積載されている。シートＰは、感光体ドラム１１４の回転と同期してカセット１１５から送り出され、感光体ドラム１１４と転写器１１６との間に進入する。そして、転写器１１６によって、感光体ドラム１１４上のトナー像がシートＰに転写される。トナー像が転写されたシートＰは、定着器１１７を通過する間に定着器１１７によって加熱加圧されて、表面にトナー像を定着される。

また、シートＰの両面に画像を形成する場合、定着装置１１７によって片面に画像が定着されたシートＰは、定着装置１１７の下流側に設けた両面パス１１８を通って、再度、感光体ドラム１１４と転写器１１６との間に送り込まれて、裏面にも、トナー像が転写される。そして、定着装置１１７でトナー像が定着されて外部（フィニッシャ１１９側）に排出される。

図２に示すように、複写機１００全体は、ＣＰＵ回路部２００によって制御される。ＣＰＵ回路部２００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。イメージリーダ制御部２０５は、照明系１１１等を制御して、原稿の読み取りを制御する。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。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、感光ドラム１１４等を制御して、シートＰに画像を形成させる。

操作部２１０は、複写機１００をユーザーが使用するとき、シートサイズ情報や、シートＰに対してどのような処理を施すか、例えばステイプル処理をする情報等を選択入力できるとともに、複写機１００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。フィニッシャ制御部２１１は、後述するように、シート後処理装置１１９内の動作を制御する。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を制御し、他のファックスと通信してファックス信号の授受を行う。

（シート処理装置）
図３に示すように、シート処理装置１１９は、図１の装置本体１０１から１枚ずつ排出されるシートＰを受け取りローラ対１３７から受け入れて各種処理を行う。受け取りローラ対１３７の下流側に配置されたフラッパ１２２は、シートＰの搬送方向を水平方向と下方とに切り替える。

下方へ通じるサドル搬送パスＲ２には、重ね合わせたシート束の中央を綴じるステイプラ１３８と、このステイプラ１３８によって綴じられたシート束の綴じ位置を二つ折りして、シート束を冊子状に加工する折りユニット１３９とを備えている。

一方、水平方向に通じる通常搬送パスＲ１には、処理トレイ１２９、ステイプラ１３２、揺動ローラ対１２７、スタックトレイ１２８等が配置される。処理トレイ１２９は、第１排紙ローラ対１２６から排出されたシートＰをユーザーが設定した枚数だけ積載してシート束を形成する。ステイプラ１３２は、処理トレイ１２９に積載されたシート束の縁を針綴じ（ステイプル）処理する。入口ローラ対１２１はシートＰを搬送し、揺動ローラ対１２７は、処理トレイ１２９に形成されたシート束をスタックトレイ１２８へ排出する。

スタックトレイ１２８は、シート処理装置１１９に沿って昇降可能に２台が支持されており、それぞれ図示しない駆動モータおよび機構を備えて任意の高さ位置へ移動して停止可能である。

また、図４に示すように、通常搬送パスＲ１には、ステイプラ１３２の作動時に、シートＰを真っ直ぐな状態で複数枚重ねて溜めるバッファユニット１４０を備えている。バッファユニット１４０は、バッファローラ１２４でシートＰを引き戻してシートＰを真っ直ぐな状態で複数枚重ねて溜めるので、従来のバッファローラを備えた機種とは異なって、全体を扁平にすることができて、シート処理装置１１９を小形化、軽量化できる。また、シートＰを真っ直ぐな状態で溜めるので、バッファローラを備えた機種のようにシートＰを丸めることがなくてシートＰを取り扱い易く、その分、搬送を高速化する等してシートＰの処理時間を短縮できる。そして、シートＰに不必要な曲げくせを付けることもない。

受け取りローラ対１３７は、共通搬送モータＭ１によって駆動される。入口ローラ対１２１、バッファローラ１２４、第１排紙ローラ対１２６は、入口搬送モータＭ２によって駆動される。揺動ローラ対１２７、戻しローラ１３０は束出しモータＭ３によって駆動される。

揺動ローラ対１２７は、回動可能な揺動ガイド１５２に取り付けられた上ローラ１２７ａを固定の下ローラ１２７ｂに圧接して構成される。束出しモータＭ３と下ローラ１２７ｂの連係は、束下クラッチＣＬによって接続／遮断が可能である。

受け取りローラ対１３７、入口ローラ対１２１、バッファローラ１２４、第１排紙ローラ対１２６、揺動ローラ対１２７の駆動機構には図示しないエンコーダが配設されてそれぞれの搬送速度に応じたパルス信号がフィニッシャ制御部２１１へ入力される。フィニッシャ制御部２１１は、通常搬送パスＲ１に配置された搬送パスセンサＳ１がシートＰの先端（または後端）を検知した時点でパルス信号をカウント開始して、シートＰの刻々の搬送位置および搬送距離を検知しており、シートサイズに応じて予め設定された搬送距離の基準値にカウント値を比較して、それぞれのローラ対における当接／離間、起動／停止を制御する。

なお、フィニッシャ制御部２１１は、エンコーダのパルス信号に基づいてそれぞれのローラ対における搬送速度を制御しており、搬送距離の基準値の代わりに搬送時間の基準値を用いて、搬送時間をタイムカウントすることによっても同様の制御を行うことが可能である。

図５に示すように、シート処理装置１１９は、装置本体１０１のＣＰＵ回路部２００（図２）と双方向の通信を行いつつ、ＣＰＵ回路部２００からの指示に基づいて動作するフィニッシャ制御部２１１によって制御される。

フィニッシャ制御部２１１のＣＰＵ２２１は、シート処理装置１１９の制御順序（シーケンス）等を記憶してあるＲＯＭ２２２と、シート処理装置１１９を制御するのにその都度必要な情報が記憶されるＲＡＭ２２８等を設けてある。フィニッシャ制御部２１１には、後述する紙面検知センサ２３３を接続してある。ＣＰＵ２２１は、スタックトレイ１２８へシートＰを積載する過程で、紙面検知センサ２２３のシート検知信号に基づいて、スタックトレイ１２８を次第に下降させ、最上位のシート面（積載面）の高さをほぼ一定に維持する。フィニッシャ制御部２１１は、入口搬送モータＭ２、束出しモータＭ３、束下クラッチＣＬ等を上記シーケンスに基づいて作動制御する。

なお、フィニッシャ制御部は、独立した演算装置としないで、図２のＣＰＵ回路部２００に図５の各種センサと駆動モータ、アクチュエータ等を直接接続し、装置本体１０１のプログラムと一体化したシート処理装置１１９のプログラムを実行させるようにしてもよい。

また、本実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、プリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良く、これら種々の画像形成装置に用いられるシート処理装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、画像形成装置に対して着脱自在なシート処理装置を例示したが、本発明は画像形成装置が一体的に有するシート処理装置であっても良く、このような一体化されたシート処理装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、記録方式として電子写真方式を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、インクジェット方式等の他の記録方式であっても良い。

図６〜図９は１枚目のシートの積載手順の説明図、図１０〜図１３は２枚目以降のシートの積載手順の説明図である。実施例１では、こしの強いシート材に後処理を施さずに排出する動作が説明図される。

複写機１００の操作部２１０の画面上でユーザーがシート材未処理表示を選択すると、ＣＰＵ回路部２００は、装置本体１０１の各部を制御して複写機１００を複写動作に移らせるとともに、フィニッシャ制御部２１１へシート材未処理信号を送る。このとき、ＣＰＵ回路部２００が厚紙動作が適当と判断すると厚紙動作の指定信号も送る。

厚紙動作は、こしの強いシート材に後処理を施さずに排出する動作であって、操作部２１０でユーザーが選択したシート材サイズ情報に基づいてシート材が小さいとＣＰＵ回路２００が判断した場合（例えば、葉書サイズのような場合）、或いは、シート材の種類情報によって、シート材が腰の強い厚紙のように、通常のシート材と異なる属性を備えた特殊シートである場合に適用される。

しかし、シートのサイズ（シート材幅、シート材長さ）、特殊シート材であるか否か、特殊シート材の種別、スタックトレイ部１２８のシート積載量に関係なく、以下に説明する動作を行ってもよいことは勿論である。

フニッシャ制御部２１１は、シート未処理信号に基づいて、フラッパ１２２を下げて通常搬送パスＲ１を開き、入口搬送モータＭ２、束出しモータＭ３を始動させる。なお、入口搬送モータＭ２、束出しモータＭ３は、シートＰの移動に合わせて１枚ごとに起動／停止されてもよい。

図６に示すように、スタックトレイ１２８にシートＰが積載されていない場合、フィニッシャ制御部２１１は、スタックトレイ１２８の紙検知センサ２２２がシートＰの重みで押し込まれていないことから、スタックトレイ１２８上に押し出されるシートＰが無いと判断して、揺動ローラ対１２７の上ローラ１２７ａを下ローラ１２７ｂに圧接したままにしている。

図１に示す装置本体１０１の排出ローラ対１２０から送られてきた１枚目のシートは、図４に示す受取ローラ対１３７の搬送とフラッパ１２２の案内とによって、入口ローラ対１２１に搬送される。受取ローラ対１３７は、排出ローラ対１２０を回転させる共通搬送モータＭ１によって駆動されている。

図６に示すように、入口ローラ対１２１は、入口搬送モータＭ２によって矢印方向に回転して、１枚目のシートＰ１を搬送する。シートＰ１は、上搬送ガイド板１２３ａと下搬送ガイド板１２３ｂとからなるガイド１２３の案内によって第１排紙ローラ対１２６へ搬送される。スタックトレイ１２８は、紙面検知センサ２３３によってスタックトレイ１２８を検知する位置（ホームポジション）に移動して待機している。なお、このホームポジションからさらに移動した位置で待機していても良い。揺動ローラ対１２７は、図４の束出しモータＭ３によって、矢印方向に回転をはじめる。

シートＰ１は、第１排紙ローラ対１２６の回転によってさらに搬送されて揺動ローラ対１２７にニップされる。シートＰ１は、揺動ローラ対１２７の回転により搬送され、図７に示すように、揺動ローラ対１２７のニップ点からシートＰ１の先端がスタックトレイ１２８に接触し、その後、図８に示すようにスタックトレイ１２８の積載面を摩擦して移動し、図９に示すように、シートＰ１の後端が揺動ローラ対１２７のニップ点を抜けて落下することにより、スタックトレイ１２８に積載される。

ここで、１枚目のシートＰ１をスタックトレイ１２８に積載する動作は、通常のシートＰを、後処理を施さずにスタックトレイ１２８に積載する動作と同一である。ただし、通常のシートの場合、１枚目のシートＰ１だけではなく、後続（２枚目、３枚目・・・）のシートＰｎについても、１枚目のシートＰ１と同様の動作にて、スタックトレイ１２８に積載する。

しかし、厚紙制御では、１枚目のシートＰ１をスタックトレイ１２８に積載後、後続（２枚目）のシートＰ２がある場合、図５の揺動モータＭ５を作動させて揺動ガイド１５２を回動し、図１０に示すように、揺動ローラ対１２７の上ローラ１２７ａを矢印ｂ方向に上昇させて、下ローラ１２７ｂから離間させる。その後、シートＰ１と同様に、シートＰ２が入口ローラ対１２１から第１排紙ローラ対１２６まで搬送される。このとき、スタックトレイ１２８は、紙面検知センサ２３３がスタックトレイ１２８上のシートＰ１を検知する位置まで下降して、排出されてくるシートＰ２を受け取りやすい位置で待機している。

図５に示されるフィニッシャ制御部２１１は、入口搬送モータＭ２の駆動系に付設された不図示のエンコーダの出力パルスをカウントして第１排紙ローラ対１２６の搬送距離を計測する。フィニッシャ制御部２１１は、第１排紙ローラ対１２６の上流側に配置された搬送パスセンサＳ１がシートＰの後端を検知したタイミングでパルスカウントを開始し、搬送距離が予め設定された所定値（例えば３００ｍｍ）に達すると、シートＰの後端が第１排紙ローラ対１２６を抜けたと判断して、揺動ローラ対１２７を当接状態とし、シートＰをニップさせる。

シート材Ｐ２は、図１１に示すように、第１排紙ローラ対１２６の回転によって搬送され、シートＰ２の先端が揺動ローラ対１２７の間隔から突き出してスタックトレイ１２８に積載されているシート材Ｐ１に接触する。その後、シート材Ｐ１の後端が第１排紙ローラ対を抜けるまで、シート材Ｐ２はシート材Ｐ１に沿って搬送される。そして、図１２に示すように、シートＰ２の後端が第一排紙ローラ対１２６を抜けて下ローラ１２７ｂ上に落下すると、シート材Ｐ２は、一時的にスタックトレイ１２８（スタックトレイ１２８に積載されたシートＰ１）と処理トレイ１２９とに跨った状態となる。

このように後端の拘束が解放された状態で、揺動モータＭ５によって揺動ガイド１５２が下方へ回動され、上ローラ１２７ａと下ローラ１２７ｂとでシートＰ２が挟み込まれる。

図１３に示すように、上ローラ１２７ａおよび下ローラ１２７ｂは、図５の束出しモータＭ３によって、矢印方向に回転している。揺動ローラ対１２７にニップされた状態で、スタックトレイ部１２８と処理トレイ部１２９とに跨って積載されていたシートＰ２は、上ローラ１２７ａおよび下ローラ１２７ｂの矢印方向の回転により、シートＰ２の後端が揺動ローラ対１２７を抜けるまで、シートＰ１に沿ってさらに搬送され、スタックトレイ１２８に排出／積載される。

以下、後続のシート材Ｐ３、Ｐ４、・・Ｐｎも同様にして、上ローラ１２７ａと下ローラ１２７ｂを離間させた状態でシートＰｎを揺動ローラ対１２７に受け入れ、その後、シート後端が第１排紙ローラ対１２６を抜けたタイミングで上ローラ１２７ａと下ローラ１２７ｂを当接してスタックトレイ１２８に排出して、順次積載を遂行する。

また、図６〜図９では、スタックトレイ１２８に先行するシートＰが無かったので、上ローラ１２７ａと下ローラ１２７ｂを終始当接させた状態でシートＰ１をスタックトレイ１２８へ排出したが、シートＰ１を排出する時点で既にスタックトレイ１２８にシートが積載されている場合、１枚目のシートＰ１であっても、図１０〜図１３に示すように、後続のシートＰ２を積載する場合の動作と同様の動作にて、スタックトレイ１２８に積載することになる。

このように、厚紙制御では、揺動ローラ対１２７を離間して、スタックトレイ１２８に対して揺動ローラ対１２７よりも離れた位置にある第１排紙ローラ対１２６を、スタックトレイ１２８への実質的な排紙ローラとする期間を設けたため、その間、シートＰが排紙ローラから突き出す長さＬが増して剛性が減り、上ローラ１２７ａと下ローラ１２７ｂによる通常排出時に比較して、スタックトレイ１２８へ積載された先行シートＰを突く力が弱くなる。また、揺動ローラ対１２７の離間により、シートＰの上方に逃げ空間ができ、搬送中のシートＰが既積載シートに当たる角度も小さくなるから、シートＰをスタックトレイ１２８へ排出しきるまでにかかる、先行シートＰを押し出す力Ｆの総量は通常動作のときよりも小さくなる。これにより、スタックトレイ１２８の待機位置を下げることなく、シートＰの幅方向の整合性を低下させずに、シートＰの搬送方向のずれも抑え、スタックトレイ１２８における良好な積載性を得ることができる。

図１４〜図１７はこしの弱いシートの積載手順の説明図、図１８、図１９は比較例の積載手順の説明図である。実施例２では、こしの弱いシート材に後処理を施さずに排出する動作が説明される。

複写機１００の操作部２１０の画面上でユーザーがシート材未処理表示を選択すると、ＣＰＵ回路部２００は、装置本体１０１の各部を制御して複写機１００を複写動作に移らせるとともに、フィニッシャ制御部２１１へシート材未処理信号を送る。このとき、ＣＰＵ回路部２００が薄紙動作が適当と判断すると薄紙動作の指定信号も送る。

薄紙動作は、こしの弱いシート材に後処理を施さずに排出する動作であって、操作部２１０でユーザーが選択したシート材サイズ情報に基づいてシート材が細長いとＣＰＵ回路２００が判断した場合（例えば、習字用紙サイズのような場合）、或いは、シート材の種類情報によって、シート材が腰の弱い薄紙のように、通常のシート材と異なる属性を備えた特殊シートである場合に適用される。

しかし、シートのサイズ（シート材幅、シート材長さ）、特殊シート材であるか否か、特殊シート材の種別に関係なく、以下に説明する動作を行ってもよいことは勿論である。

フニッシャ制御部２１１は、シート未処理信号に基づいて、フラッパ１２２を下げて通常搬送パスＲ１を開き、入口搬送モータＭ２、束出しモータＭ３を始動させる。なお、入口搬送モータＭ２、束出しモータＭ３は、シートＰの移動に合わせて１枚ごとに起動／停止されてもよい。フィニッシャー制御部２１１は、図５の揺動モータＭ５を作動させて、図１４に示すように揺動ガイド１５２を矢印ｂの方向に回動させて、揺動ローラ対１２７の上ローラ１２７ａを下ローラ１２７ｂから離間させる。

図１の装置本体１０１の排出ローラ対１２０から送られてきた１枚目のシートＰ１は、入口ローラ対１２１から第１排紙ローラ対１２６へと搬送される。スタックトレイ１２８は、紙面検知センサ２２３によって検知されるホームポジションで待機している。

シートＰ１は、図１５に示すように、第１排紙ローラ対１２６の回転によってさらに搬送され、シートＰ１の先端が上ローラ１２７ａと下ローラ１２７ｂの間を抜けると、図５の第１排紙ローラ離間ソレノイドＳＬ２が作動して、第１排紙ローラ対１２６の上ローラ１２６ａが下ローラ１２６ｂから離間され、同時に、入口ローラ離間ソレノイドＳＬ３が作動して、入口ローラ対１２１の上ローラ１２１ａが下ローラ１２１ｂから離間される。また、揺動モータＭ５が作動して揺動ガイド１５２が矢印ａ方向に回動し、離間状態にあった揺動ローラ対の上ローラ１２７ａが下ローラ１２７ｂに当接してシートＰ１を挟み込む。

すなわち、揺動ローラ対１２７より上流側に位置するすべてのローラ対がシートＰ１のニップを解放完了したタイミングで、揺動ローラ対１２７の上ローラ１２７ａと下ローラ１２７ｂがシートＰ１をニップする。これにより、揺動ローラ対１２７がシートＰをニップするタイミングが多少ずれてもシートＰに皺や折れを発生しないで済む。

なお、シートＰの先端が揺動ローラ対１２７へ達する以前にシートＰの後端が入り口ローラ対１２１を通過しているような小さいサイズのシートＰに対しては、入口ローラ対１２１を離間させる必要が無いのは無論である。

図１６に示すように、揺動ローラ対１２７の上ローラ１２７ａと下ローラ１２７ｂは、上ローラ１２７ａが下降する前から既に矢印方向に回転しているので、上ローラ１２７ａと下ローラ１２７ｂでシートＰ１を挟むと直ちに、シートＰ１は搬送され、図１７に示すように、スタックトレイ１２８に排出／積載される。

以下、後続のシートＰ２、Ｐ３、・・・Ｐｎがある場合、同様に図１４〜図１７の手順を繰り返してスタクトレイ１２８に排出／積載されることになる。

実施例２の制御によれば、揺動ローラ対１２７を、シートＰが一定の長さ通過するまで離間させておくので、図１８に示すように、薄紙のようなこしの弱いシートＰの先端が搬送中に処理トレイ１２９上で垂れて先端丸まりが発生したとしても、図中破線で示すように、丸まった部分を揺動ローラ対１２７がニップせず、先端が丸まったまま揺動ローラ対１２７を通過させるので、シートＰの先端折れを発生することなく、こしの弱いシートＰをスタックトレイ１２８に積載して良好な積載性を得ることができる。

これに対して、通常排出のように揺動ローラ対１２８を最初からニップさせておくと、図１９に示すように、破線で示す先端の丸まった部分を揺動ローラ対１２７でニップ搬送してしまうので、折り目が形成されてシートＰの先端折れが発生してしまう。

（比較例の説明）
図２０〜図２３は従来の制御の説明図である。従来の制御（本実施形態における通常排出動作）では、後処理を行わない場合、図２０に示すように、シートＰは、入口ローラー対１２１により搬送パス１２３に沿って搬送され、処理トレイ１２９への排出ローラである第１排紙ローラ対１２６からスタックトレイ１２８への排出ローラである揺動ローラ対１２７へと搬送され、スタックトレイ１２８に排出／積載される。

ここで、揺動ガイド１５２は揺動可能であり、揺動ガイド１５２に軸止された上ローラ１２７ａは下ローラ１２７ｂに対して当接／離間が可能である。しかし、従来の制御では、第１排紙ローラ対１２６にってシートＰを処理トレイ部１２９上に排出するときだけ、揺動ガイド１５２を上方に揺動して、上ローラ１２７ａを下ローラ１２７ｂから離間させている。

従って、厚紙などの、こし（剛性）の強いシートに後処理を施さずにスタックトレイ１２８へ排出／積載する場合、図２１に示すようにスタックトレイ１２８に先行シートＰ１が積載されていると、排出途中のシートＰ２が既積載シートＰ１を押し出して、積載ずれを生じ、最悪の場合、押し出されたシートＰ１がスタックトレイ１２８から落下してしまうなど、積載性の低下が発生する。

すなわち、図２２に示すように、シートＰ２を、全く変形しない剛体と考えた場合、先行のシートＰ１は、スタックトレイ１２８の積載面方向に、Ｆ２＝μＦ１ｓｉｎθ１の力を受ける。ここで、μはシートＰ１とＰ２間の摩擦係数であり、Ｆ１はシートＰ２の搬送力である。シートの材質が同一であり、シート間の摩擦係数及び搬送力が同じ場合、Ｆ２はシートＰ１とＰ２の当たり角度θ１による。つまり、当たり角度θ１が小さければ小さいほどＦ２は小さくなる。

また、シートＰ２を、変形する弾性体として考えると、図２３に示すように、揺動ローラ対１２７により搬送されたシートＰ２には揺動ローラ対１２７のニップ点を中心とし、Δθの撓みと、撓みに伴った反力Ｆ３が生じる。シートＰ２は、シートＰ１に沿って搬送される為、反力をＦ３とすると、シートＰ１は、スタックトレイ１２８の積載面方向に反力Ｆ３によって生ずる摩擦力Ｆ４を受ける。摩擦力Ｆ４は反力Ｆ３に比例するので、図２３中のＬが大きくなればなるほど、摩擦力Ｆ４は小さくなる。シートＰ２が先行のシートＰ１を押し出そうとする力Ｆは、前記の当たり角θによる力Ｆ２と、撓みによる摩擦力Ｆ４の合力である。

そこで、従来の制御では、厚紙などのこしの強いシートを後処理せずにスタックトレイ１２８に排出する場合、スタックトレイ１２８の待機位置を下げて、シートＰ２の長さＬの部分（揺動ローラにニップから、スタックトレイ既積載シートＰ１に接触している接触ポイントまでの距離）を長くとってやり、シートＰ２の撓みによる反力Ｆ４を小さくすることで、シートＰ２が既積載シートＰ１を押し出そうとする力Ｆを小さくして積載性の向上を図っていた。

しかし、スタックトレイ１２８の待機位置を下げると、下げた分だけ通常よりも早く満載を検知してしまい、スタックトレイ１２８の満載量を減らしてしまう。かと言って、満載量を確保する為にスタックトレイ１２８の稼動範囲を広げるとシート処理装置の大型化につながってしまう。そればかりか、スタックトレイ１２８の待機位置を下げると、シートＰが揺動ローラ対１２７を抜けた後の、シートＰの落下高さが高くなるため、シートＰの幅方向の積載性は悪化してしまうという弊害が発生する。

また、図１９に示すように、薄紙のようにこしの弱いシートＰや、シートＰの先端が下カールしている場合などには、揺動ガイド１５２と処理トレイ１２９の間でシートＰの先端が丸まり、揺動ローラ対１２７でニップできずにジャムになってしまったり、ニップ／搬送してスタックトレイ１２８へ排出できたとしても、先端が丸まったまま揺動ローラ対１２７にニップされる為、折り目が付いてシート折れが発生してしまう。その為、シート幅方向に移動可能で、通常は後処理を行う場合に処理トレイ１２９にスタックされたシート束を、シート幅方向に整えたり、オフセットする為に使用する、整合板１２３を搬送中のシートＰの下に移動させることで、揺動ガイド１５２と整合板１２３との間で擬似的な搬送パスを設けてやり、パス間を狭くすることで先端丸まりを防いでいた。

しかし、シートＰの幅が小さくて整合板２２３の稼動範囲内をシートＰが通過しない場合には適用できず、すべてのシート幅に対応させられるように整合板２２３の稼動範囲を広げようとすると、装置が複雑になり、スペースもとってしまい、コストアップにつながってしまう。

これに対して、実施例の制御によれば、ステイプルやソートなどの後処理を施さないシートＰをスタックトレイ１２８に積載するモードにおいて、スタックトレイ１２８にシート幅方向の積載性を低下させること無く、こしの強いシートＰの積載性を向上させ、また、シートＰの幅サイズによらずにこしの弱いシートの積載性を向上させることのできる、低コストで省スペースなシート処理装置を提供することができる。

また、スタックトレイ１２８にもっとも近く離間可能な揺動ローラ対１２７を離間し、揺動ローラ１２７よりもスタックトレイ１２８から離れたところに位置する第１排紙ローラ対１２６のみによってスタックトレイ１２８への排出をおこなう期間を設け、排出中のシートＰ２が先行のシートＰ１を押し出す力を抑えることで、スタックトレイ１２８に既に積載されたシートＰ１のズレを防止することができる。

また、薄紙のようなこしの弱いシートに後処理を施さずに、スタックトレイ１２８にシートＰを積載する場合、シートＰが先端から一定の長さを通過するまで、揺動ローラ対１２７を離間させておくことで、シートＰの幅に関係なく、薄紙のようなこしの弱いシートＰの先端折れを防止することができる。

すなわち、実施例の制御によれば、揺動ローラ対１２７が離間の状態にてシートＰの先端をスタックトレイ１２８の積載面へ到達させ、シートＰの先端がスタックトレイ１２８へ到達完了した後のタイミングで揺動ローラ対１２７を当接の状態としてスタックトレイ１２８へシートＰを排出させるから、積載面へ向かってシートＰが突き出しても、積載面へ到達する際には揺動ローラ対１２７が離間状態なので、シートＰが上方へ逃げて（変形または移動して）積載面を突く力が高まらない。そして、シートＰの先端が積載面へ到達完了して突き出す力が失われた以降のタイミングで、揺動ローラ対１２７を当接状態として排出に必要な搬送力と搬送速度（排出速度）を確保するので、揺動ローラ対１２７を終始当接の状態とする場合と同等に、失速や後端もたれを引き起こすことなくスタックトレイ１２８へシートを排出できる。

そして、積載中の積載面の高さを低く設定しなくてもシートＰの先端が積載面を突く力を弱めることができるから、低く設定した場合のようにスタックトレイ１２８の下降余地を減らして満載時期を早めることもない。

また、積載面に対して揺動ローラ対１２７の位置を高くしなくてもシートＰの先端が積載面を突く力を弱めることができるから、高くした場合のようにスタックトレイ１２８上でシートＰが舞ったり、ロールしたりすることもない。

また、揺動ローラ対１２７がシートＰの先端を受け入れる以前から最終的に当接の状態とするまで、揺動ローラ対１２７を離間の状態としているから、シート先端のカールをニップして折り目を付けることが無い。

また、揺動ローラ対１２７の上流側に配置されたローラ対がシートＰの挟み込みを解放した後のタイミングで揺動ローラ対１２７を当接の状態とするから、揺動ローラ対１２７の挟み込みタイミングが多少ずれてもシートＰに皺や紙詰まりを起こすことがなく、揺動ローラ対１２７と第１排紙ローラ対１２６でシートＰを両持ち支持してシートＰを積載面に強く突き出す心配も無い。

また、装置本体１０１の操作部２１０の画面上で「揺動ローラ対１２７を終始当接の状態としてスタックトレイ１２８にシートＰを排出させる通常排出モード」を選択できるから、普通紙などの通常印刷では、通常排出モードによる高速処理、連続処理が可能である。

また、揺動ローラ対１２７よりも上流側の所定位置に排出されたシート検出センサをシートの先端が通過した後の所定搬送距離または所定搬送時間で揺動ローラ対１２７を当接の状態とするから、従来の装置に１個の部品、１個のセンサをも追加することなく、フィニッシャ制御部２１１に書き込まれた処理プログラムのわずかな変更だけで、上述のような種々の改善成果を実現できる。従って、上述のような効果を達成できるシート処理装置や画像形成装置を短期間かつ低コストに開発でき、既存のシート処理装置に対してもプログラム提供による対応、バージョンアップや機能拡張が可能である。

そして、このように満載時期を早めることなくスタックトレイ１２８の積載性を向上させたシート処理装置１１９を搭載したから、画像形成装置１００のトラブルが減って、生産性と稼働率がともに向上した。

なお、シートＰの先端が積載面に到達する瞬間に揺動ローラ対１２７がシートＰを拘束していなければ本発明の作用効果は発揮できるから、専ら揺動ローラ対１２７でニップしてシートＰを搬送／排出させ、シートＰの先端が積載面に到達する直前から直後まで一時的に揺動ローラ対１２７を離間させる制御としてもよい。また、第１排紙ローラ対１２６が当接／離間が可能であれば揺動ローラ対１２７を当接させる以前に第１排紙ローラ対１２６を離間させてもよいが、第１排紙ローラ対１２６のニップをシートＰが抜けた後に揺動ローラ対１２７を当接させてもよい。いずれにせよ、揺動ローラ対１２７を終始当接状態として排出／積載を行うシート処理装置を出発点として、その処理プログラムのわずかな変更だけで、部品追加や機械的な改造無しに、特殊な厚紙やこしの弱いシートへの対応が可能である。

本実施形態のシート処理装置を備えた画像形成装置の構成の説明図である。 装置本体の制御系のブロック図である。 シート処理装置の構成の説明図である。 シート処理装置の部分的な構成の説明図である。 シート処理装置の制御系のブロック図である。 １枚目のシートを積載する手順（１）の説明図である。 １枚目のシートを積載する手順（２）の説明図である。 １枚目のシートを積載する手順（３）の説明図である。 １枚目のシートを積載する手順（４）の説明図である。 ２枚目以降のシートを積載する手順（１）の説明図である。 ２枚目以降のシートを積載する手順（２）の説明図である。 ２枚目以降のシートを積載する手順（３）の説明図である。 ２枚目以降のシートを積載する手順（４）の説明図である。 こしの弱いシートを排出する手順（１）の説明図である。 こしの弱いシートを排出する手順（２）の説明図である。 こしの弱いシートを排出する手順（３）の説明図である。 こしの弱いシートを排出する手順（４）の説明図である。 シートの先端折れが防止される様子の説明図である。 シートの先端折れが発生する様子の説明図である。 従来の制御（１）の説明図である。 従来の制御（２）の説明図である。 突き出し力の説明図である。 摩擦力の説明図である。

符号の説明

Ｐ シート
Ｍ３ 束出しモータ（制御手段）
Ｍ５ 揺動モータ（制御手段）
１００ 複写機（画像形成装置）
１０１ 装置本体
１１９ シート処理装置
１２６ 第１排紙ローラ対
１２７ 揺動ローラ対（排出部材）
１２７ａ 上ローラ（排出部材）
１２７ｂ 下ローラ（排出部材）
１２８ スタックトレイ（シート積載部材）
１２９ 処理トレイ（処理積載部材）
１３３ 紙面検知センサ
１５２ 揺動ガイド（制御手段）
２００ ＣＰＵ
２１０ 操作部
２１１ フィニッシャ制御部（制御手段）
２２１ ＣＰＵ
２２２ 紙検知センサ
２２３ 紙面検知センサ

Claims (8)

1. シートが積載されるシート積載部材と、
   前記シート積載部材上の積載面に向かってシートを排出する当接および離間が可能な一対の排出部材と、
   前記一対の排出部材の上流側に配置されてシートを搬送する一対の搬送部材と、を備えたシート処理装置において、
   前記一対の排出部材を前記離間の状態として、前記搬送部材に搬送させたシートを前記シート積載部材へ到達させ、その後に前記一対の排出部材を前記当接の状態として、該シートを前記上流側に搬送させることなく前記シート積載部材に排出完了させる制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記一対の排出部材が前記シートの先端を受け入れる以前から前記当接の状態とするまで、前記一対の排出部材を前記離間の状態としていることを特徴とするシート処理装置。
2. 前記制御手段は、前記一対の搬送部材から前記シートが解放された後に前記一対の排出部材を前記当接の状態とすることを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
3. 前記一対の搬送部材は、当接および離間が可能に構成され、
   前記制御手段は、前記一対の排出部材を前記当接の状態とする以前に前記一対の搬送部材を前記離間の状態とすることを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
4. 前記制御手段は、前記一対の排出部材を前記当接の状態に保って前記シート積載部材にシートを排出して積載させる排出形態を設定可能であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のシート処理装置。
5. シートが積載されるシート積載部材と、
   前記シート積載部材上の積載面に向かってシートを排出する当接および離間が可能な一対の排出部材と、を備えたシート処理装置において、
   シートが前記シート積載部材へ到達する以前に、前記一対の排出部材を前記当接の状態として、該シートを前記シート積載部材へ向かって搬送させ、少なくとも該シートが前記シート積載部材へ到達する時期には、前記一対の排出部材を前記離間の状態とし、該シートが前記シート積載部材へ到達した後に、再び前記一対の排出部材を前記当接の状態として、前記シート積載部材に該シートを排出完了させる、制御手段を備えたことを特徴とするシート処理装置。
6. 前記制御手段は、前記一対の排出部材よりも上流側の所定位置をシートの先端が通過した後の所定搬送距離または所定搬送時間にて前記一対の排出部材を前記当接の状態とすることを特徴とする請求項１乃至５記載のシート処理装置。
7. 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って前記画像を形成されたシートを処理するシート処理手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記シート処理手段を請求項１乃至６いずれか１項記載のシート処理装置としたことを特徴とする画像形成装置。
8. 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を形成されたシートが積載されるシート積載部材と、
   前記シート積載部材上の積載面に向かってシートを排出する当接および離間が可能な一対の排出部材と、
   前記排出部材の上流側に配置されてシートを搬送する一対の搬送部材と、を備えた画像形成装置において、
   前記一対の排出部材を前記離間の状態として、前記搬送部材に搬送させた前記シートを前記シート積載部材へ到達させ、その後に前記一対の排出部材を前記当接の状態として、該シートを前記上流側に搬送させることなく前記シート積載部材に排出完了させる制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記一対の排出部材が前記シートの先端を受け入れる以前から前記当接の状態とするまで、前記一対の排出部材を前記離間の状態としていることを特徴とする画像形成装置。

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