JP5474228B2 - シート積載装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを積載トレイに積載して整合するシート積載装置及びこのシート積載装置を備える画像形成装置に関する。

従来、画像形成されたシートを積載トレイに積載して整合するシート積載装置としては、特許文献１に開示されているように、整合部材によって排出されたシートの排出方向と直交する幅方向を整合して揃える構成が知られている。

特許文献１に記載のシート積載装置では、排出ローラにより積載トレイへと排出されたシートは、戻し手段により積載トレイ上で排出方向上流側に戻されて突き当て部材に突き当られて搬送方向の整合が行われる。その後、整合部材が排出方向と直交する幅方向に動作して、シートの幅方向端面に当接することでシートの幅方向の整合が行われる。この整合動作は、積載トレイにシートが排出されるごとに繰り返し行われる。

次々とシートが排出／積載されていくと、積載されたシートの最上面の高さが一定となるように積載トレイが順次下降していく。この時、シートの積載最上面の高さは、整合部材が積載されたシートの幅方向端面に当接する位置よりも排出方向上流でシート面検知部材がシートの最上面に当接することにより検知されている。このように動作することで、積載されたシートの排出方向上流端と次に排出されるシートの排出方向下流端との干渉による積載シートの押し出し、あるいはジャムの発生を防止することができる。

特開２００２−１７９３２６号公報

上記特許文献１に記載のシート積載装置は、積載トレイ上にシートが積載されていない積載初期においては、整合部材のシート当接部が積載トレイのシート積載面に対して侵入する量（整合部材のシートに対するオーバーラップ量）が確保されている。このオーバーラップ量は、積載トレイに積載されたシート（又はシート束）の上面の形状が、排出方向下流が高くなるように傾斜した積載トレイのシート積載面と平行であれば、初期値である前述のオーバーラップ量だけ確保されている。

しかしながら、例えば凸状に湾曲（以下、下カールという）したシートを次々積載した場合、積載トレイには排出方向下流端が先に着地し、排出方向上流端が後から着地するため、排出方向上流側でシートとシートとの間に空気層が形成される。このため、シートの積載量が増すほど、排出方向下流が高くなるように傾斜した積載トレイのシート積載面に対してシートの最上面が排出方向下流ほど水平に近く、排出方向上流に対して相対的に低くなる。すなわち、シートの積載量が増すほど、シート面検知部材がシートの最上面に当接する排出方向の位置におけるシートの最上面の高さは、整合部材がシートに当接する排出方向の位置におけるシートの最上面の高さよりも相対的に高くなる。この場合、整合部材がシートの整合のためにシートに当接する排出方向の位置において、積載量が増すほど整合部材とシートのオーバーラップ量は確保されず、最終的にはシートの整合ができなくなり、積載トレイ上の整合性の著しい低下につながる。

また、凹状に湾曲（以下、上カールという）したシートを積載した場合も、積載トレイのシート積載面に対してシートの最上面が反り上がる形状になるため、同様の問題が発生する。

そこで、本発明の目的は、積載トレイに積載したシートがカールしていても、整合部材によるシートの整合が確実に行えるようにし、シートの整合性の低下を防止することである。

上記目的を達成するため、本発明は、シートを排出する排出手段と、前記排出手段により排出されたシートを積載する積載トレイと、前記積載トレイに積載されたシートの積載高さを検知するシート積載高さ検出手段と、を有し、前記シート積載高さ検出手段の検出結果に応じてシートの最上面の位置が一定となるように前記積載トレイをシート積載高さ方向に移動可能に設けた積載手段と、前記積載トレイの上方に昇降自在に設けられ、シートの排出方向と直交する幅方向に移動して、前記積載トレイに積載されたシートを前記シート積載高さ検出手段の排出方向下流で挟んで整合する整合部材対と、前記積載トレイに積載されたシートの積載量が増えると、前記整合部材対を下降させて、整合する際に前記整合部材対と前記積載トレイに積載されたシートが当接するよう前記整合部材対の位置を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、積載量検知手段により検知されたシートの積載量が増えた場合に、整合する際に整合部材対と積載トレイに積載されたシートを当接させるように整合部材対を下降させる。これにより、積載トレイに積載したシートがカールしていても、整合部材対によりシートを確実に整合することができ、シートの整合性の低下を防止することができる。

本発明に係るシート積載装置を備える画像形成装置の一例としての複写機を模式的に示す断面図 本発明に係るシート積載装置としてのフィニッシャを模式的に示す断面図 本発明に係る複写機を制御する制御部のブロック図 本発明に係るフィニッシャ制御部のブロック図 フィニッシャにおける幅方向整合部の斜視図 フィニッシャにおける幅方向整合部の斜視図 フィニッシャにおける幅方向整合部の斜視図 上部開閉ガイドに支持された排出方向整合部を示す斜視図 上部開閉ガイドに支持された排出方向整合部を示す斜視図 束排出モータに接続された排出方向整合部を示す斜視図 下積載トレイユニットとラック部のみを抜粋した斜視図 束排出ローラ部からシート搬送下流側の下積載トレイユニットのシート積載高さ検知部を見た図 （ａ）（ｂ）（ｃ）は下積載トレイユニットにおける整合部材とトレイパドルの動作を示す要部側断面図 （ａ）、（ｂ）は積載トレイに排出されるシートと整合部材の関係を示す部分上視図 積載トレイに対する整合部材の位置関係を示す部分断面図 積載トレイユニットへのシートの積載動作の流れを示すフローチャート図

以下、図面を参照して、本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、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本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。

本実施形態に係るシート積載装置及びこれを備えた画像形成装置について、図１から図１９を参照しながら説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等、積載部に排出されたシートを排出方向に整合処理可能なシート積載装置を備えた画像形成装置である。以下の実施形態においては、画像形成装置として、白黒／カラー複写機（以下、「複写機」という）１０００を用いて説明する。

まず、本実施形態に係る複写機１０００の全体構成について、図１及び図２を参照しながらシートＳの動きに沿って説明する。図１は、本発明の実施形態に係る複写機１０００を模式的に示す断面図である。図２は、本実施形態に係るフィニッシャ１００を模式的に示す断面図である。

図１に示すように、複写機１０００は、シートＳに画像を形成する画像形成装置本体としての複写機本体６００と、シート積載装置としてのフィニッシャ１００（シート処理装置）と、を備えている。本実施形態に係るフィニッシャ１００は、複写機本体６００に着脱自在に構成されており、単独でも使用可能な複写機本体６００に対して、オプションとして使用することが可能となっている。

なお、本実施形態においては、着脱自在のフィニッシャ１００を用いて説明するが、フィニッシャ１００と複写機本体６００とが一体であってもよい。また、以下においては、ユーザが複写機１０００に対して各種入力／設定を行う操作部６０１に臨む位置を複写機１０００の「手前側」といい、装置背面側を「奥側」という。つまり、図１は、手前側から見た複写機１０００の内部構成を示したものであり、フィニッシャ１００は、複写機本体６００の側部に接続されている。

複写機本体６００は、シート収納部６０２と、シート収納部６０２に収納されたシートＳを給送するシート給送部６０３と、シート給送部６０３により給送されるシートＳに画像を形成する画像形成部６０４とを備えている。また、複写機本体６００は、原稿を給送可能な原稿給送装置６０５と、原稿給送装置６０５から給送された原稿の情報を読み取るイメージリーダ６０６とを備えている。

シート収納部６０２は、シートＳを収納するカセット９０９ａ，９０９ｂを有しており、カセット９０９ａ，９０９ｂに収納されたシートＳは、シート給送部６０３により所定のタイミングで画像形成部６０４に給送される。画像形成部６０４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が形成される感光ドラム９１４ａ〜９１４ｄを有しており、感光ドラム９１４ａ〜９１４ｄに形成された各色のトナー像をシートＳに転写する。これにより、未定着トナー像がシートＳに形成される。その後、未定着トナー像が定着器９０４で定着されて、シートＳは排出ローラ９０７によりフィニッシャ１００に排出される。

なお、両面印刷の場合は、反転ローラ９０５でシートＳが反転された後、反転搬送路に設けられる搬送ローラ９０６ａ〜９０６ｆにより反転したシートＳが画像形成部６０４に再搬送され、上述が繰り返される。また、原稿の情報を画像情報としてシートＳに形成する場合は、原稿給送装置６０５から給送され、イメージリーダ６０６により読み取られた画像情報のトナー像を感光ドラム９１４ａ〜９１４ｄに形成し、シートＳに転写した後、これを定着させる。

フィニッシャ１００は、複写機本体６００の下流側に接続されており、複写機本体６００から送り込まれた複数枚のシートＳを導入し、オンラインでサドル処理等ができるようになっている。また、フィニッシャ１００には、フィニッシャ１００の内部の搬送パスにシートＳを挿入可能なインサータ９００が装置本体としてのフィニッシャ本体４００の上部に設けられている。インサータ９００は、例えば、シート束の先頭ページ、最終ページ、又は複写機本体６００にて画像が形成されたシート間に、インサートシートを挿入するためのものである。

図２に示すように、複写機本体６００から送り込まれたシートＳは、まず、フィニッシャ１００の入口ローラ対１０２に受け渡される。このとき、入口センサ１０１によりシートＳの受渡しタイミングも同時に検知される。入口ローラ対１０２により搬送されたシートＳは、搬送パス１０３を通過しながらシートＳの端部位置を横レジ検知センサ１０４により検知される。横レジ検知センサ１０４は、センター（中央）位置に対してどの程度、シートＳの横レジ誤差Ｘが生じているかを検知する。

横レジ検知センサ１０４による横レジ誤差Ｘが検知されると、シフトローラ対１０５，１０６に搬送されている途中でシフトユニット１０８が、手前奥方向に所定量移動することによるシートＳのシフト動作（「横レジ検知処理」ともいう）が行われる。なお、シフトユニット１０８による横レジ検知処理については、ここではその説明を省略する。

シフトユニット１０８による横レジ検知処理が終了すると、シートＳは、搬送ローラ対１１０により搬送され、搬送ローラ対１１０により搬送されたシートＳは、バッファローラ対１１５により更に下流側に搬送される。ここで、シートＳが上積載トレイ１３６に排出される場合は、上パス切換部材１１８が不図示のソレノイド等の駆動手段により図２に示す破線の位置に移動する。これにより、シートＳは、上パス搬送路１１７に導かれ、上排出ローラ対１２０により上積載トレイ１３６に排出される。

一方、シートＳが上積載トレイ１３６に排出されない場合は、上パス切換部材１１８が図２に示す実線の位置に移動する。これにより、シートＳは、束搬送パス１２１に導かれ、バッファローラ対１２２及び束搬送ローラ対１２４により束搬送パス１２１内を通過する。

次に、シートＳを中綴じ処理（サドル処理）する場合は、不図示のソレノイド等の駆動手段によりサドルパス切換部材１２５が図２に示す破線の位置に移動する。これにより、シートＳはサドルパス１３３に搬送され、サドルパス１３３に搬送されたシートＳは、サドル入口ローラ対１３４によりサドルユニット１３５に導かれ、中綴じ処理（サドル処理）が行われる。なお、中綴じ処理（サドル処理）については、ここではその説明を省略する。

一方、中綴じ処理（サドル処理）を行わない場合は、サドルパス切換部材１２５を図２に示す実線の位置に移動させる。これにより、シートＳは、束搬送ローラ対１２４に搬送され、綴じ処理を施す場合は、ステイプル部の処理トレイ１３８上に順次搬送される。処理トレイ１３８上に搬送されたシートＳは、シート排出方向及び幅方向の揃え処理が行われた後、ステイプラ１３２による綴じ処理が行われる。なお、ステイプル部でのこれらシート処理の説明については、ここではその説明を省略する。

ステイプル部で所定のシート処理が行われたシートは、排出手段としての束排出ローラ対１３０により積載手段としての下積載トレイ１３７に排出される。一方、ステイプル部で綴じ処理を施さない場合は、シートＳは処理トレイ１３８を経由せず、下排出ローラ対１２８から束排出ローラ対１３０へと受け渡され、下積載トレイ１３７へと排出される。下積載トレイ１３７へと排出されたシートＳは、その後、後述の幅方向整合部２００及び排出方向整合部３００により下積載トレイ１３７上でのシート幅方向及び排出方向の整合が行われる。なお、幅方向整合部２００による幅方向の整合及び排出方向整合部３００によるシート排出方向の整合処理については、後に詳述する。

次に、本実施形態に係る複写機１０００を制御するＣＰＵ回路部６１０について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る複写機１０００を制御するＣＰＵ回路部６１０のブロック図である。図４は、本実施形態に係るフィニッシャ制御部６１８のブロック図である。

図３に示すように、ＣＰＵ回路部６１０は、ＣＰＵ６１１と、ＲＯＭ６１２と、ＲＡＭ６１３とを備えている。また、ＣＰＵ回路部６１０は、原稿給送装置制御部６１４、イメージリーダ制御部６１５、画像信号制御部６１６、プリンタ制御部６１７及びフィニッシャ制御部６１８と電気的に接続されている。ＣＰＵ６１１は、ＲＯＭ６１２に格納されているプログラム及び操作部６０１から入力される指示情報に従って、原稿給送装置制御部６１４、イメージリーダ制御部６１５、画像信号制御部６１６、プリンタ制御部６１７及びフィニッシャ制御部６１８等を制御する。ＲＡＭ６１３は、制御データを一時的に保持する領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられる。

原稿給送装置制御部６１４は、原稿給送装置６０５を制御し、イメージリーダ制御部６１５は、原稿給送装置６０５から給送された原稿の情報を読み取るイメージリーダ６０６を制御する（図１参照）。なお、イメージリーダ制御部６１５により読み取られた原稿のデータは、画像信号制御部６１６へ出力される。プリンタ制御部６１７は、複写機本体６００を制御する。外部インターフェイス６１９は、外部コンピュータ６２０と複写機本体６００を接続させるためのインターフェイスであり、例えば、外部コンピュータ６２０から入力されたプリントデータを画像に展開して画像信号制御部６１６へ出力する。画像信号制御部６１６に出力された画像データは、プリンタ制御部６３５へ出力され、画像形成部６０４で画像が形成される。

図４に示すように、フィニッシャ制御部６１８は、ＣＰＵ（マイコン）７０１、ＲＡＭ７０２、ＲＯＭ７０３、入出力部（Ｉ／Ｏ）７０５ａ〜７０５ｅ、通信インターフェイス７０６及びネットワークインターフェイス７０４を備えている。また、フィニッシャ制御部６１８は、搬送制御部７０７と、処理トレイ制御部７０８と、綴じ制御部７０９と、積載トレイ整合制御部７１０と、積載トレイ制御部７１１とを備えている。

次に、下積載トレイ１３７に排出されたシートの排出方向と直交する幅方向の整合処理を行う幅方向整合手段としての幅方向整合部２００について、図２に加え、図５、図６、図７を参照しながら説明する。図５、図６、図７はフィニッシャ１００における幅方向整合部２００の斜視図である。

幅方向整合部２００における整合部材対１は、シートの排出方向と直交する幅方向に移動可能に設けられており、後述するシート積載高さ検出手段５１０の排出方向下流で積載トレイに積載されたシートの幅方向端部に当接することで、シートを挟んで整合する。さらに、整合部材対１は、積載トレイの上方に、積載トレイとは独立してシートの積載高さ方向に移動可能（昇降自在）に設けられている。この移動動作は、前述したフィニッシャ制御部６１８により制御される。そして、フィニッシャ制御部６１８は、前記積載量検知手段により検知された積載トレイに積載されたシートの積載量が増えると、整合する際の整合部材対と積載トレイに積載された最上位シートを近づける制御を行う。以下、詳しく説明する。

図２に示すように、幅方向整合部２００は、下積載トレイ１３７の上方、上積載トレイ１３６の上方にそれぞれ配設されている。上積載トレイ、下積載トレイに配設された整合部２００の動作は同様であるため、下積載トレイの整合部２００の説明を行い、上積載トレイの整合部２００については省略する。図５〜図７に示すように、整合部２００は、手前側に配置される手前整合ユニット２２０と、奥側に配置される奥整合ユニット２１０と、上ステイ１１と、を備えている。手前整合ユニット２２０及び奥整合ユニット２１０は、上ステイ１１に対して左右対称になるように取り付けられている。なお、手前整合ユニット２２０と奥整合ユニット２１０とは、構成が同じであるため、ここでは奥整合ユニット２１０の構成について説明し、手前整合ユニット２２０の構成についてはその説明を省略する。

図５に示すように、奥整合ユニット２１０は、アーム状の整合部材１を備えている。整合部材１は、第１整合支軸２に回転中心として支持され、また、基端が、第１整合支軸２にスライド自在に支持されたスライド部材３に支持されており、スライド部材３が第１整合支軸２に沿ってスライドすることで手前奥方向に移動するように構成されている。スライド部材３は、第１整合支軸２を回転中心として第１整合支軸２にスライド自在に支持されると共に、第２整合支軸４に回転止めとして支持されている。

また、スライド部材３は、図６に示すように、スライド位置検知部材５とで第２スライド駆動伝達ベルト７を挟持しており、第２スライド駆動伝達ベルト７は、両端をスライド駆動伝達プーリ８に掛架されている。スライド駆動伝達プーリ８は、プーリ支板１０にカシメ結合されたプーリ支軸９に回転自在に支持されている。また、スライド駆動伝達プーリ８は、段プーリとなっており、第１スライド駆動伝達ベルト６とも係合している。第１スライド駆動伝達ベルト６は、奥整合部材スライドモータＭ１０と係合している。整合部材１は、奥整合部材スライドモータＭ１０の駆動が、第１スライド駆動伝達ベルト６、スライド駆動伝達プーリ８，８、第２スライド駆動伝達ベルト７及びスライド部材３を介して伝わり、第１整合支軸２に沿って手前・奥方向に移動するように構成されている。整合部材１のスライド位置検知は、スライド部材３に係合されたスライド位置検知部材５が奥側整合位置検知センサＳ１０をＯＮ／ＯＦＦすることで行う。

また図５に示すように、整合部材１は、回転止めとしての第３整合支軸２１に係合しており、第３整合支軸２１は、第１整合支軸２に係合した整合部材昇降プーリ２２に、両端が支持されている。第１整合支軸２、整合部材昇降プーリ２２は、平行ピンにより係合されているため、整合部材昇降プーリ２２と整合部材昇降プーリ２２の回転は同期する。これにより、整合部材昇降プーリ２２が回転すると、第３整合支軸２１も第１整合支軸２を中心に回転移動し、係合している整合部材１が回転するようになっている。

図７に示すように、整合部材昇降プーリ２２は、駆動伝達ベルト２４を介して第２昇降プーリ２３に連結されており、第２昇降プーリ２３は、昇降伝達軸２５に前奥共にＤカットで取り付けられている。また、昇降伝達軸２５には、第３昇降プーリ２６が係合しており、第３昇降プーリ２６は、駆動伝達ベルト２７を介して整合部材昇降手段としての整合部材昇降モータＭ１１に連結されている。これにより、整合部材昇降モータＭ１１の駆動が駆動伝達ベルト２７を介して第３昇降プーリ２６へと伝わり、昇降伝達軸２５、第２昇降プーリ２３及び駆動伝達ベルト２４を介して整合部材昇降プーリ２２へと伝わる。そして、整合部材昇降プーリ２２が回転し、第３整合支軸２１を介して整合部材１が昇降する。

このとき、図７に示すように整合部材昇降プーリ２２が持つフラグ部２２ｆが、整合部材１の昇降位置を検出する整合部材昇降位置検知センサＳ１１をＯＮ／ＯＦＦすることで、整合部材１の昇降位置は、検出される。そして、フィニッシャ制御部６１８の積載トレイ整合制御部７１０（図４参照）により整合部材１の位置制御が行われる。

このように、整合部材昇降モータＭ１１の駆動が手前整合ユニット２２０と奥整合ユニット２１０の整合部材対１の昇降へと伝達され、手前整合ユニット２２０と奥整合ユニット２１０の整合部材対１の昇降（回転）は同期しながら、回転、位置制御される。

次に、下積載トレイ１３７に排出されたシートのシート排出方向の整合処理を行う排出方向整合部３００について、図６を参照しながら説明する。図８及び図９は、上部開閉ガイド１４９に支持された排出方向整合部３００を示す斜視図である。図１０は、束排出モータＭ５に接続された排出方向整合部３００を示す斜視図である。

図１０に示すように、排出方向整合部３００は、上部開閉ガイド１４９の手前奥方向の略中央部に支持されており、束排出ローラ対１３０の上方で支持されることで処理トレイ１３８から排出されるシートＰの上方に位置するように構成されている。排出方向整合部３００は、突き当て手段の回転体としてのトレイパドル４０と、回動レバーとしての戻しホルダ５０と、を有している。トレイパドル４０は、戻しホルダ５０の先端部に回転自在に支持されおり、戻しホルダ５０の基端は、トレイ戻し支軸７０に支持されている。トレイ戻し支軸７０の手前側は、束排出ローラ対１３０の上方に位置するように上部開閉ガイド１４９に回転自在に支持されている。トレイ戻し支軸７０の他端（奥側）は、ギア支板７２（図８参照）を介して上部開閉ガイド１４９に支持されている。

図９に示すように戻し部材昇降プーリ６０もトレイ戻し支軸７０に支持されており、戻しホルダ５０と係合している。つまり、戻し部材昇降プーリ６０の回転と戻しホルダ５０の回転（昇降）は同期する。戻し部材昇降プーリ６０には、昇降プーリスペーサ５９を介して駆動伝達ベルト６１及び第１昇降リンク６２が接続されており、駆動伝達ベルト６１及び第１昇降リンク６２は、昇降リンクプーリ６３に接続されている。そして、昇降リンクプーリ６３は、駆動伝達ベルト６４の軸間を保持するために第２昇降リンク６５が取り付けられた駆動伝達ベルト６４及び昇降ギア６６を介して、トレイパドル昇降モータＭ１２に接続されている。トレイパドル昇降モータＭ１２は、昇降モータ支板６７に取り付けられており、昇降モータ支板６７は、上ステイ１１に取り付けられている。このように構成されることで、トレイパドル昇降モータＭ１２の駆動力が、昇降ギア６６、駆動伝達ベルト６４、昇降リンクプーリ６３、駆動伝達ベルト６１、戻し部材昇降プーリ６０へ伝わり、戻しホルダ５０がトレイ戻し支軸７０を中心に回動（昇降）可能となる。つまり、戻しホルダ５０の先端に支持されたトレイパドル４０が昇降自在になる。

戻しホルダ５０の回動は、センサ板５８を介して上部開閉ガイド１４９に取り付けられたトレイパドル昇降位置検知センサＳ１２を、戻しホルダ５０のフラグ部が遮断することで検知、制御される。具体的には、戻しホルダ５０は、束排出ローラ対１３０の上方で待機する位置と、下積載トレイ１３７上のシートを突き当て部１７０に突き当てる突き当て位置との間を移動制御される。更に、戻しホルダ５０は、ジョブ終了後には、上部開閉ガイド１４９に収容される。

トレイパドル４０は、複数枚のパドルを回転軸に放射状に固着して形成されている。図８に示すように、トレイパドル４０は戻しホルダ５０の先端にトレイ戻し軸４３と係合して回転自在に支持されている。トレイ戻し軸４３は平行ピンを介してトレイ戻しプーリ４１ａと係合され、トレイ戻しプーリ４１ｂは平行ピンを介してトレイ戻し支軸７０と係合している。トレイ戻し支軸７０の回転は、図１０のように上部開閉ガイド１４９の奥側で束排出ローラ対１３０の駆動と連結されており、束排出ローラ対１３０同様に束排出モータＭ５から駆動される。このように、束排出モータＭ５の駆動がトレイ戻し支軸７０等を介してトレイパドル４０へと伝達される。

次に下積載トレイ１３７の昇降動作・制御を、図１１及び図１２を用いて説明する。

図１１は下積載トレイユニットとラック部のみを抜粋した斜視図であり、下積載トレイユニットから下積載トレイ１３７を分解した図であり、かつ、その奥側駆動部を示す図である。図１２は束排出ローラ対１３０側からシート搬送下流側のシート積載高さ検知部を見た図である。

下積載トレイ１３７は、ユニット内に内蔵されたピニオンギア５０１がラック５０９の上を走ることで昇降する。すなわち、下積載トレイ１３７は、シートの積載高さ方向（垂直上下方向）に移動可能に設けられている。図１１（ｄ）に示すようにピニオンギア５０１は、第一昇降ギア５０２、第二昇降ギア５０３、第三昇降ギア５０４、昇降プーリ５０５、昇降ベルト５０６を介して、トレイ昇降手段としてのトレイ昇降モータＭ１３の駆動が伝えられる。ピニオンギア５０１、ラック５０９は前奥両方に取り付けられている。手前側ピニオンギア（不図示）は手前側の第三昇降ギア５０４ａから駆動が伝えられ、奥側ピニオンギア５０１ｂは奥側の第三昇降ギア５０４ｂから駆動が伝えられる。手前側と奥側の第三昇降ギア５０４は平行ピンにより昇降軸５０７と係合しているため、手前側と奥側のピニオンギア５０１の駆動は同期する。そのため、二つのピニオンギア５０１で二つのラック５０９の上を走ることで下積載トレイ１３７を昇降している。

下積載トレイ１３７の位置は、シート積載面、及び、シート束最上面をシート積載高さ検出手段５１０によって検出することで制御する。下積載トレイ１３７は、シート積載高さ検出手段５１０の検出結果に応じてシートの最上面の位置が一定となるようにシート積載高さ方向に昇降される。

図１２に示すように、シート積載高さ検出手段５１０は、下積載トレイ１３７に積載されたシートの上流端部に当接してシートの最上面位置を検知するよう設けられている。そして、シート積載高さ検出手段５１０は、第一検出手段５１０ａ、第二検出手段５１０ｂ、第三検出手段５１０ｃと、各検出手段５１０ａ〜５１０ｃへと発光する発光部材５１０ｄから成る。発光部材５１０ｄから光が放たれて、各検出手段５１０ａ〜５１０ｃが受光したかどうかによってＯＮ／ＯＦＦを検知する。ジョブ開始前（積載トレイ上にシート無し）の時は、第三検出手段５１０ｃのみが下積載トレイ１３７により遮光され、ＯＮの状態となる。その後、シートが下積載トレイ１３７へ順次積載されていくと、第二検出手段５１０ｂがシートにより遮光され、ＯＮの状態となる。第二検出手段５１０ｂがＯＮの状態となると、トレイ昇降モータＭ１３を駆動して、下積載トレイ１３７を、第二検出手段５１０ｂがＯＦＦとなるまで下降させる。このようにシートを積載、第二検出手段５１０ｂがＯＮ、トレイを下降、第二検出手段５１０ｂがＯＦＦ、の動作を繰り返すことで、シートを下積載トレイ１３７へ順次積載していく。

また、図１１に示すように、第一昇降ギア５０２に係合した第二昇降ギア５０３の軸上にエンコーダ５２０が取り付けられている。このエンコーダ５２０のＯＮ／ＯＦＦを移動量検知手段としてのトレイ位置検知センサＳ１３が検出することで下トレイ昇降モータＭ１３の回転量、すなわち下積載トレイ１３７の下降量（シート積載高さ方向の移動量）を検出する。これにより、下積載トレイ１３７がジョブ開始時の初期位置からどれだけ下降したかを検出する。また、エンコーダ５２０及び下トレイ位置検知センサＳ１３は、シートの最上面の位置が一定に保つためにシートの積載量の増加に伴い下降する下積載トレイ１３７の下降量（移動量）をシートの積載量として検知する積載量検知手段も構成し得る。

次に上記構成に基づき、本実施形態における積載トレイへのシート積載について、シートの流れとともに各部の動作を図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）、図１４（ａ）（ｂ）、図１５、及び図１６のフローチャートを用いて説明する。

ユーザーにより、未綴じ下排出積載モードが設定されてジョブが開始されると（Ｓ８００）、整合部材対１、下積載トレイ１３７、及びトレイパドル４０をイニシャル動作させてホームポジションへ移動させる。整合部材対１のスライド位置ホームポジション検出は奥側、手前側に各々設けられた奥側整合位置検知センサＳ１０、手前側整合位置検知センサＳ９（図６参照）により行い、整合部材対１をシート幅方向のホームポジションへ移動させる。整合部材対１の昇降位置ホームポジション検出は、整合部材昇降位置検知センサＳ１１（図７参照）により行い、整合部材対１をシート積載高さ方向のホームポジションへ移動させる。トレイパドル４０も同様にトレイパドル昇降位置検知センサＳ１２によりホームポジションへ移動させる。さらに、下積載トレイ１３７も下トレイ昇降モータＭ１３を駆動させ、シート積載高さ検出手段５１０の第三検出手段５１０ｃのみが下積載トレイ１３７により遮光されＯＮの状態になる位置へと移動し、各部材のホームポジション検出が完了する。上述のイニシャル動作により、整合部材対１、下積載トレイ１３７、及びトレイパドル４０をホームポジションへ移動させると、図１３（ａ）に示すような状態となる。

次にイニシャル動作完了後、整合部材対１、及びトレイパドル４０はシート受け入れ位置へと移動する。まず、シートサイズ情報に応じて整合部材対１をシート受け入れ位置にスライド移動させる。シート受け入れ位置とは、整合部材１同士の間隔がシートの奥行き方向の長さよりも所定量大きく設定され、排出されるシートの妨げにならない位置関係である。ここで、シートの奥行き方向の長さとは、シートの排出方向と直交する幅方向（装置の手前奥方向）の長さである。その後、イニシャル動作により通紙面から退避した上昇退避位置にある整合部材対１を整合部材昇降機構により所定量降下させてシート受け入れ位置に移動させる（Ｓ８０１）。同様にトレイパドル４０も図１３（ｂ）に示すシート受け入れ位置へと移動する（Ｓ８０２）。下積載トレイ１３７は前述のホームポジションがシート受け入れ位置であるため、シート受け入れ準備は完了している（Ｓ８０３）。上述のシート受け入れ位置への移動が完了すると、整合部材対１、トレイパドル４０は図１３（ｂ）に示すような状態となる。

続いて、適宜面付けされて画像形成されたシートが順次、プリンタ部６００の排出ローラ９０７から排出される。シートは、フィニッシャ１００の入口ローラ対１０２に受け渡された後、搬送パス１０３を通過して、束搬送パス１２１に進入する。その後のシートは、束搬送パス１２１途中の切換部材１２５により、下パス１２６に搬送され、下排出ローラ対１２８から束排出ローラ対１３０を経て、下積載トレイ１３７へ搬送される（Ｓ８０４）。その後、搬送されるシート後端が束排出ローラ対１３０のニップを通過した後に、図１３（ｃ）に示すようにトレイパドル４０を所定量下降させて排出されたシートＳを落下させる。それと同時に、トレイパドル４０が回転していることで、シートＳをトレイ上の突き当て部材８５へと突き当てて搬送方向の整合を行う（Ｓ８０５）。シート後端が束排出ローラ対１３０のニップを抜けてからトレイパドル４０を降下させるタイミングは、シート後端が下排出センサ１２７（図２参照）を通過した所定時間後に降下する、という方法で制御している。トレイパドル４０は降下位置（図１３（ｃ）に示す位置）で所定時間停止した後に、シート受け入れ位置（図１３（ｂ）に示す位置）へと上昇する。

続いて、図１４（ａ）に示すように、シートが積載トレイに着地した後にシートＳの奥行き方向の長さよりも所定量（図１４（ａ）のＡ）大きい位置で待機している整合部材対１によりシートを挟むことにより整合動作を行い、図１４（ｂ）の状態となる（Ｓ８０６）。整合動作完了後、整合部材対１を上述したシート受け入れ位置（図１４（ａ）に示す位置）に再び移動して次のシートの受け入れに備える。

下積載トレイ１３７上にシートが積載された後、シート積載高さ検出手段５１０の第二検出手段５１０ｂがＯＮ状態かを確認する。第二検出手段５１０ｂがＯＮであれば、下積載トレイ１３７を第二検出手段５１０ｂがＯＦＦになるまで下降させる。一方、積載直後も第二検出手段５１０ｂがＯＦＦであれば、下積載トレイ１３７は元の位置のまま次シートを受け入れる。上述の動作をシート毎に行う（Ｓ８０７、Ｓ８０８）。このように、シートの排出、下積載トレイ１３７の下降を繰り返し、図１５に示すようにシートが所定量積載され、それに伴い下積載トレイ１３７が積載初期の高さから所定量下がった位置へと移動する（Ｓ８０９）。

ここで、下積載トレイ１３７がシート積載高さ方向下方に所定量以上移動したことを積載量検知手段としてのエンコーダ５２０、トレイ位置検知センサＳ１３により検出すると、整合部材昇降モータＭ１１が回転して、整合部材対１を回転（下降）させる（Ｓ８１０）。すなわち、下積載トレイ１３７がシート積載高さ方向下方に所定量以上移動した場合、所定の積載量を超えたと判断して整合部材対１をシート積載高さ方向下方に回転移動させる。これにより、整合部材対１が、下積載トレイ１３７の下降に追従して、第１の整合位置（図１５に示す１−１）から第２の整合位置（図１５に示す１−２）へ移動される。第１の整合位置は、下積載トレイ１３７が移動せず又は所定量を超えない場合にシートを整合する整合位置である。これに対して第２の整合位置は、前記第１の整合位置より下方の整合位置である。

前述したように、下積載トレイ１３７の所定量以上の下降に追従して整合部材対１が下降すると、積載されたシート又はシート束の最上面に対するオーバーラップ量Ｌが下降前よりも大きくなる。図１５は整合部材対１の下降前と下降後を重ね合わせた図である。整合部材１−１が下降前（第１の整合位置）、整合部材１−２が下降後（第２の整合位置）であり、お互いのオーバーラップ量Ｌ１、Ｌ２の関係がＬ２＞Ｌ１であることがわかる。

整合部材対１がジョブ中に下降した後も、シートの幅方向の整合動作は継続し、最終シートまでシートの排出、整合動作を行う。最終シートの整合動作が完了した後、整合部材対１、及びトレイパドル４０はホームポジション位置へ移動して、ジョブが完了する（Ｓ８１１、Ｓ８１２）。

このようにジョブ途中で、下積載トレイ１３７が所定量以上下降した場合に整合部材対１を下降させることで、シート又はシート束の最上面に対する整合部材対１のオーバーラップ量Ｌが増える。すなわち、下積載トレイ１３７が所定量以上下方に移動した場合に、整合部材対１を下方に移動させることで、積載シートに対する整合部材の空振りを防ぐことができ、カールしたシートにおいても確実に整合を行うことができる。これにより、シートの整合性の低下を防止することができ、整合されたシート束をユーザーへ供給することができる。

本発明の課題を解決するために、積載初期の積載トレイに対する整合部材のオーバーラップ量Ｌを予め大きく設定しておく方法が考えられる。しかし、オーバーラップ量Ｌを大きくとると、そのための積載トレイのくぼみ部分も大きくしなければならない。そのため、積載トレイ全体の厚みも大きくする必要もある。一方、積載高さのスペースは限られているため、結果として、オーバーラップ量Ｌを大きくするとシートの積載量（枚数）を減少させることとなってしまう。

本発明によれば、カールしたシートのために、積載初期のオーバーラップ量を予め大きくとる必要がないため、積載トレイの厚みを最小限に抑えることができる。その結果、積載スペースを最大限に活用することができ、積載トレイへのシートの積載量（枚数）を多くとることができるとともに、積載トレイのコスト削減にもつながる。

また、積載初期の整合部材の高さを、積載トレイに突き当たる位置まで下げて前述のオーバーラップ量をよりかせぐことも考えられる。しかし、積載トレイに対する整合部材の突き当て時の騒音がユーザーにとって不快なものとなり、効果的な方法ではない。この騒音を防ぐため、整合部材下端の停止位置を積載トレイのくぼみ部分の底部よりも所定量高い位置に設定する必要があり、オーバーラップ量Ｌは積載トレイのくぼみ部分の深さよりも小さくなる。また、整合部材の下降時は、その下降の勢いにより、停止位置よりも積載トレイへ近づく方向へ余計に移動してしまうため、停止位置を積載トレイのくぼみ部分の底部に所定量よりも近づけることはできない。つまり、オーバーラップ量Ｌは積載トレイのくぼみ量より大きく減少するため、前述した空振りによる整合性の低下を招きやすい。

本発明によれば、積載初期において整合部材を積載トレイに突き当てることを回避できるため、衝突音も回避できる。

なお、上述したシート排出後の積載トレイの所定量以上の下降、それに伴う整合部材の下降の動作は、前述したように１回で行っても良いし、あるいは、複数回に分けて行っても良い。例えば下積載トレイが５ｍｍ下降、整合部材が２度回転を５回繰り返すというように複数回に分けて小刻みに行ってもよいし、あるいは、下積載トレイが２５ｍｍ下降、整合部材が１０度回転というように一回で行ってもよい。

また、本実施形態では下積載トレイ１３７に内蔵されたエンコーダ５２０により、下積載トレイ１３７の高さを検出し、それに追従して整合部材対１の高さを変更した。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、下積載トレイ１３７へのシートの積載枚数をカウントする積載量検知手段としてのカウント手段を持ち、下積載トレイ１３７に積載されたシートの枚数（積載量）に応じて整合部材対１の高さ（シート積載高さ方向下方への移動量）を変えるよう制御してもよい。

なお、前述した実施形態では、画像形成部６０４を構成する感光ドラムなどを各色ごとに使用した構成を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施形態では、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されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。あるいは、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録材に一括して転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置におけるシート積載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。

また前述した実施形態では、画像形成装置に対して着脱自在なシート積載装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば画像形成装置が一体的に有するシート積載装置であっても良く、該シート積載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。

Ｍ５ …束排出モータ
Ｍ１０ …奥整合部材スライドモータ
Ｍ１１ …整合部材昇降モータ
Ｍ１２ …トレイパドル昇降モータ
Ｍ１３ …トレイ昇降モータ
Ｓ …シート
Ｓ９ …手前側整合位置検知部材
Ｓ１０ …奥側整合位置検知センサ
Ｓ１１ …整合部材昇降位置検知センサ
Ｓ１２ …トレイパドル昇降位置検知部材
Ｓ１３ …トレイ位置検知センサ
１ …整合部材対
４０ …トレイパドル
５０ …戻しホルダ
１００ …フィニッシャ
１３０ …束排出ローラ対
１３６ …上積載トレイ
１３７ …下積載トレイ
１３８ …処理トレイ
２００ …幅方向整合部
２１０ …奥整合ユニット
２２０ …手前整合ユニット
３００ …排出方向整合部
５１０ …シート積載高さ検出手段
５１０ａ …第一検出手段
５１０ｂ …第二検出手段
５１０ｃ …第三検出手段
５１０ｄ …発光部材
５２０ …エンコーダ
６００ …複写機本体
６０１ …操作部
６０４ …画像形成部
６１０ …ＣＰＵ回路部
６１８ …フィニッシャ制御部
７１０ …積載トレイ整合制御部
７１１ …積載トレイ制御部
９０７ …排出ローラ
９１４ａ〜９１４ｄ …感光ドラム
１０００ …複写機

Claims (11)

1. シートを排出する排出手段と、
   前記排出手段により排出されたシートを積載する積載トレイと、前記積載トレイに積載されたシートの積載高さを検知するシート積載高さ検出手段と、を有し、前記シート積載高さ検出手段の検出結果に応じてシートの最上面の位置が一定となるように前記積載トレイをシート積載高さ方向に移動可能に設けた積載手段と、
   前記積載トレイの上方に昇降自在に設けられ、シートの排出方向と直交する幅方向に移動して、前記積載トレイに積載されたシートを前記シート積載高さ検出手段の排出方向下流で挟んで整合する整合部材対と、
   前記積載トレイに積載されたシートの積載量が増えると、前記整合部材対を下降させて、整合する際に前記整合部材対と前記積載トレイに積載されたシートが当接するよう前記整合部材対の位置を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とするシート積載装置。
2. 前記積載トレイに積載されたシートの積載量を検知する積載量検知手段を有し、
   前記積載量検知手段は、前記積載トレイのシート積載高さ方向の移動量を検知する移動量検知手段を有し、前記移動量検知手段により検知される前記積載トレイのシート積載高さ方向の移動量から前記積載トレイに積載されたシートの積載量を検知するように構成され、
   前記制御部は、前記移動量検知手段により検知された前記積載トレイのシート積載高さ方向の移動量が所定量以上になると、前記整合部材対をシート積載高さ方向下方に移動させることを特徴とする請求項１に記載のシート積載装置。
3. 前記制御部は、前記積載トレイがシート積載高さ方向下方に所定量以上移動した場合に、前記整合部材対を、前記積載トレイのシート積載高さ方向の移動量が所定量を超えない場合にシートを整合する第１の整合位置から、前記第１の整合位置より下方の第２の整合位置に移動することを特徴とする請求項２に記載のシート積載装置。
4. 前記制御部は、前記積載トレイのシート積載高さ方向下方への所定量以上の移動、及び前記積載トレイの移動に伴う整合部材対のシート積載高さ方向下方への移動を、複数回に分けて行うことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のシート積載装置。
5. 前記積載トレイに積載されたシートの枚数をカウントするカウント手段を有し、
   前記制御部は、前記カウント手段によりカウントされたシートの枚数に応じて、前記整合部材対のシート積載高さ方向下方への移動量を変えることを特徴とする請求項１に記載のシート積載装置。
6. シートを排出する排出手段と、
   前記排出手段により排出されたシートを積載する積載トレイと、前記積載トレイに積載されたシートの積載高さを検知するシート積載高さ検出手段と、を有し、前記シート積載高さ検出手段の検出結果に応じてシートの最上面の位置が一定となるように前記積載トレイをシート積載高さ方向に移動可能に設けた積載手段と、
   前記積載トレイの上方に、前記積載トレイに積載されたシートの積載量が増えると下降するよう設けられ、シートの排出方向と直交する幅方向に移動して、前記積載トレイに積載されたシートを前記シート積載高さ検出手段の排出方向下流で挟んで整合する整合部材対と、
   を備えたことを特徴とするシート積載装置。
7. 前記整合部材対のシート積載高さ方向における位置を制御する制御部と、
   前記積載トレイに積載されたシートの積載量を検知する積載量検知手段と、を有し、
   前記積載量検知手段は、前記積載トレイのシート積載高さ方向の移動量を検知する移動量検知手段を有し、前記移動量検知手段により検知される前記積載トレイのシート積載高さ方向の移動量から前記積載トレイに積載されたシートの積載量を検知するように構成され、
   前記制御部は、前記移動量検知手段により検知された前記積載トレイのシート積載高さ方向の移動量が所定量以上になると、前記整合部材対をシート積載高さ方向下方に移動させることを特徴とする請求項６に記載のシート積載装置。
8. 前記制御部は、前記積載トレイがシート積載高さ方向下方に所定量以上移動した場合に、前記整合部材対を、前記積載トレイのシート積載高さ方向の移動量が所定量を超えない場合にシートを整合する第１の整合位置から、前記第１の整合位置より下方の第２の整合位置に移動することを特徴とする請求項７に記載のシート積載装置。
9. 前記制御部は、前記積載トレイのシート積載高さ方向下方への所定量以上の移動、及び前記積載トレイの移動に伴う整合部材対のシート積載高さ方向下方への移動を、複数回に分けて行うことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のシート積載装置。
10. 前記整合部材対のシート積載高さ方向における位置を制御する制御部と、
    前記積載トレイに積載されたシートの枚数をカウントするカウント手段と、を有し、
    前記制御部は、前記カウント手段によりカウントされたシートの枚数に応じて、前記整合部材対のシート積載高さ方向下方への移動量を変えることを特徴とする請求項６に記載のシート積載装置。
11. 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画像を形成されたシートを積載する請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のシート積載装置と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。

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