JP5771654B2 - シート処理装置 - Google Patents

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本発明の実施形態は、画像形成装置にて画像を形成されたシートに対して所定の処理を行うシート処理装置及び当該シート処理装置を備えた画像形成装置に関する。
従来のシート処理装置においては、例えば、排紙トレイへ排紙されるシートが画像形成及び定着処理等によりカールしてしまうことがある。シートがカールした状態で排紙トレイ上へ積載されると、シートが浮き上がって積載されることにより、センサが本来積載されているシートの枚数よりも多い枚数として検知してしまう。そのため、積載可能な枚数が本来の枚数よりも少なくなってしまうといった問題があった。
特開2000―219397公報
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、シートが浮き上がった状態で排紙トレイへ積載されることで、排紙トレイ上のシートの枚数が誤って検出され、実際に積載可能な枚数が減少してしまうことを抑制するシート処理装置、及び係るシート処理装置を備えた画像形成装置を提供することである。
実施形態のシート処理装置は、画像が形成されたシートを積載する排紙トレイと、この排紙トレイを上下に昇降させる昇降機構と、シートの幅方向に沿って板状に形成され、前記昇降機構により上昇される排紙トレイ上のシート上面を、第1の位置において押圧する押圧部材と、前記押圧部材を、前記第1の位置と前記排紙トレイへのシートの排紙を妨げない第2の位置との間で水平方向に駆動させる駆動機構と、を有する。
本実施形態における画像形成装置の断面図。 本実施形態におけるシート処理装置の断面図。 図2に示すシート処理装置における処理トレイの斜視図。 図1に示す画像形成装置及び図2に示すシート処理装置のハードウェア構成の制御ブロック図。 本実施形態における可動トレイ周辺の断面図。 シートの排紙処理における制御フローチャート。
以下、発明を実施するための実施形態について図1乃至図6を参照して説明する。本実施形態のシート処理装置は、画像形成装置の後段に連結して使用される。
以下に、本実施形態の画像形成装置100の構成及び動作について説明する。図1は、実施形態における画像形成装置100の断面図である。本実施形態の画像形成装置100は、筐体上部に画像読取部110を有する。画像形成装置100は、筐体下方に設けられる給紙部120から、画像読取部110の下方に設けられる排紙部150へと繋がるシートの搬送路に沿って、定着部140を有する。さらに、給紙部120と排紙部150の間に画像形成部130が配置されている。画像形成部130の画像転写位置は、定着部140の上流であり、シートの搬送路に沿っている。
画像読取部110は、周知の構成を持っており、露光ランプ及び反射ミラーを有するキャリッジ112、並びにCCD(Charge Coupled Device)センサ114等を有する。キャリッジ112は、原稿載置台上に載置される原稿上の画像を反射させ、反射光をCCDセンサ114へ入射させる。CCDセンサ114は、入射光を画像信号として画像形成部130へ出力する。画像読取部110は、図1に示すように、さらにADF(Auto Document Feeder)116を有しても良い。ADF116は、原稿を1枚ずつ原稿載置台上の読取位置へ搬送し、読取処理が終了した原稿を排紙する。
給紙部120は、複数のシートを収容する給紙カセット122及び手差し部124を有する。給紙カセット122は、図1に示すように、A3,A4など異なるサイズのシートを収容するように複数設けても良い。手差し部124は、例えば、画像形成装置100本体に回動可能に設けられ、使用する場合に本体から回動してセットされる。給紙部120は、給紙カセット122又は手差し部124に載置されるシートを1枚ずつ取り出し、搬送路を介して画像形成部130へ搬送する。
画像形成部130は、周知の構成を持っており、例えば、感光体ドラムを含む画像形成ユニット、中間転写ベルト及びトナーを現像剤とする現像ユニット等を有する。画像形成部130は、所定の電位にチャージされた感光体ドラム上に、原稿を画像読取部110で読み取った画像、又は後述する通信インターフェース(通信I/F)部190(図4参照)から受信した印刷データに基づいた静電潜像を形成する。画像形成部130は、静電潜像が形成された感光体ドラムに対してさらに現像ユニットにより現像剤による現像処理を行い、静電潜像の可視画像(トナー像)を形成する。この可視画像は、中間転写ベルトに転写され、更に、所定の転写位置で、給紙部120から供給されるシート上に転写される。本実施形態において、この画像形成部130は、図1に示すように複数の色(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K))に対応する複数の現像ユニットを有しカラー画像を形成する構成、又は中間転写ベルトを有さず単一の現像ユニットによるモノクロ画像のみを形成する構成のいずれでも採用可能である。
定着部140は、周知の構成を持っており、例えば、加熱ローラ及び加圧ローラを有する。定着部140は、加熱ローラによる熱及び加圧ローラによる圧力により、これらのローラからなるニップを通過する、上述の可視画像が転写されたシートに対して画像の定着を行う。
排紙部150は、定着部140から搬送されるシートを整合して載置する。本実施形態の排紙部150は、周知のシート処理装置との連結ユニット(図示せず)を使用する事で、画像が形成されたシートを図2に示すシート処理装置200へ搬送する。
図2は、実施形態におけるシート処理装置200の断面図である。シート処理装置200は、用紙等のシートに対してステイプル処理及びソート処理等のいわゆる後処理を施す。シート処理装置200は、シートの搬送方向に沿って位置する、入口ローラ対210、分岐部材215、第1排紙ローラ対220、及び固定トレイ225を有する。このシート搬送経路は、上記の後処理を要求されないシートの搬送に使用される。シート処理装置200は、さらに、分岐部材215により分岐したシート搬送方向下流(以下、単に下流とする)に位置する、出口ローラ対230、処理トレイ250、ステイプラ270、及び可動トレイ(排紙トレイ)280を有する。
入口ローラ対210は、前段に位置する画像形成装置100にて画像形成されたシートを受け取り、分岐部材215へ搬送する。分岐部材215は、入力されるシートの処理に基づいた制御部300(図4参照)の命令により、シートを第1排紙ローラ対220又は出口ローラ対230へ搬送する。後処理を要求されていない場合、例えば、分岐部材215は駆動されず、シートは、第1排紙ローラ対220へ搬送される。第1排紙ローラ対220は、シートを固定トレイ225へ排紙する。他方、後処理を要求されている場合は、例えば、分岐部材215は駆動され、シートは、出口ローラ対230へ搬送される。出口ローラ対230は、シートを処理トレイ250へ搬送する。
処理トレイ250は、出口ローラ対230から搬送されるシートを受け止める。処理トレイ250によって受け止められたシートには、ソート処理及びステイプル処理が施される。ステイプル処理は、処理トレイ250のシート搬送方向上流(以下、単に上流とする)に設けられるステイプラ270により、所定の位置へ施される。処理が完了したシートは、可動トレイ280へ排紙される。
可動トレイ280は、処理トレイ250から排紙されたシートを整合して積載する。本実施形態の可動トレイ280は、処理トレイ250からのシート排紙動作及びシートの積載量に応じて昇降する。
尚、固定トレイ225、処理トレイ250及び可動トレイ280は、シート又はシート束を整合するため下流へ向けて上方に傾斜して設けられる。
図3は、図2に示すシート処理装置200における処理トレイ250の斜視図である。処理トレイ250は、出口ローラ対230から搬送されたシートを整合するために、一対の横整合板252、一対の縦整合ローラ254、及び一対の後端ストッパー256を有する。横整合板252は、処理トレイ250のシートを受け止めるシート支持面のシート搬送方向に直交する幅方向の両端にそれぞれ設けられる。横整合板252は、駆動機構(図示せず)により幅方向でそれぞれ同距離だけ互いに反対方向に往復移動することで、シートの幅方向を整合する。縦整合ローラ254は、処理トレイ250のシート搬送方向後端部の中央で、間隔を持って設けられる。後端ストッパー256は、処理トレイ250の後端部から上流方向へ突出して設けられる。縦整合ローラ254は、駆動機構266により後述する第2排紙ローラ258と協働してシート支持面に載置されるシートを処理トレイ250の上流側へ搬送し、シートを後端ストッパー256へ当接させることでシートの縦整合を行う。
また、処理トレイ250はシートを可動トレイ280へ排紙するために第2排紙ローラ258、イジェクタ260、束爪ベルト262、及び束爪264を有する。第2排紙ローラ258は、シート支持面のシート搬送方向先端部に設けられる。本実施形態の第2排紙ローラ258は、例えば4つの駆動ローラを有する。イジェクタ260は、処理トレイ250の後端側中央部から上流方向へ突出して設けられる。本実施形態のイジェクタ260は、中央の縦整合ローラ254の間に2つ設けられ、駆動機構によりシート搬送方向へ対になって往復移動する。イジェクタ260は、ステイプル処理を施したシートを束爪264へ受け渡す。束爪264は、束爪ベルト262に装着されている。束爪ベルト262は、処理トレイ250の中央部に設けられる駆動ローラと従動ローラに巻架される。束爪264は、駆動機構268により駆動ローラが回転することによる束爪ベルト262の移動に伴いシート搬送方向に沿って移動する。束爪264は、イジェクタ260から受け渡されるシートを第2排紙ローラ258と共に、処理トレイ250から可動トレイ280へ排紙する。
図4は、図1に示す画像形成装置100及び図2に示すシート処理装置200のハードウェア構成の制御ブロック図である。本実施形態の画像形成装置100は、主制御部160、画像読取部110、給紙部120、画像形成部130、定着部140、搬送部175、操作部180及び通信I/F部190を有する。各部は、バスライン195を介して互いに接続される。
主制御部160は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)からなるプロセッサ162、メモリ164及び記憶装置を有する。メモリ164は、例えば、半導体メモリであり、各種制御プログラムを格納するROM(Read Only Memory)166と、プロセッサ162に一時的な作業領域を提供するRAM(Random Access Memory)168を有する。記憶装置170は、例えば、ハードディスクドライブ、その他の磁気記憶装置、光学式記憶装置、若しくはフラッシュ・メモリ等の半導体記憶装置、又はこれらの任意の組み合わせであって良い。主制御部160は、ROM166又は記憶装置170に格納された各種プログラム等に基づいて、画像形成装置100の各部を統括的に制御する。
搬送部175は、給紙部120から搬送されるシートを、搬送路に沿って、上述の可視画像の転写位置及び定着部140を介し排紙部150へ搬送する。搬送部175は、シートを搬送するために、例えば駆動ローラと従動ローラからなる搬送ローラ対を複数有する。
操作部180は、各種操作キーと、タッチパネル式の入力部を備える表示部を有する。操作キーは、例えば、テンキー、リセットキー、ストップキー、及びスタートキー等を有する。表示部は、例えば、シートサイズ、コピー枚数、印刷濃度設定、及び仕上げ(綴じ、折り、製本)等の印刷条件に関する指示項目を表示する。操作部180は、ユーザからの入力を操作キー又は表示部より受け付ける。
通信I/F部190は、例えばシート処理装置200、PC、又は印刷サーバ等といった外部の端末と主制御部160とをネットワークを介して接続するインターフェースである。通信I/F部190は、例えばBluetooth(登録商標)、赤外線接続、光接続といったIEEE802.15、IEEE802.11、IEEE802.3、IEEE1284等の適切な無線又は有線のインターフェースを含む。通信I/F部190は、さらに、USB規格の接続端子が接続されるUSB接続部又はパラレルインタフェース等を含んでも良い。主制御部160は、通信I/F部190を介して後述するシート処理装置200の制御部300、ユーザ端末、又はUSBデバイス、その他外部機器と通信する。通信I/F部190は、例えば、ユーザ端末から印刷データを受信する。尚、画像読取部110、給紙部120、画像形成部130、及び定着部140については、既に説明済みであるのでその説明については省略する。
次にシート処理装置200のハードウェア構成について説明する。本実施形態のシート処理装置200は、制御部300、搬送部320、ステイプラ270、処理トレイ250、可動トレイ280、及び押圧部材290を有する。各部は、バスライン330を介して互いに接続される。
制御部300は、画像形成装置100の主制御部160と同様に、プロセッサ302、メモリ304、及び記憶装置310を有する。制御部300は、画像形成装置100の主制御部160と通信を行う。制御部300は、主制御部160から受信した情報、又はROM306若しくは記憶装置310に格納された各種プログラムに基づいて、シート処理装置200の各部を統括的に制御する。尚、搬送部320、ステイプラ270、及び処理トレイ250については、既に説明済みであるのでその説明については省略する。また、可動トレイ280及び押圧部材290については後述する。
以下に可動トレイ280の説明を行う。図5は、本実施形態における可動トレイ280周辺の断面図である。可動トレイ280は、処理トレイ250の下流に設けられ、処理トレイ250から排紙されるシートを積載する。可動トレイ280は、周知の技術により、当該可動トレイ280を上下へ昇降させる昇降機構(図示せず)に接続する。また、可動トレイ280は、可動トレイ280上のシートの積載量が満杯であるのを検知する満杯検知センサ285(第2のセンサ)(図4参照)を有する。
昇降機構は、例えばモータである。可動トレイ280は、ベルトに連結したモータの回転に伴い上下に昇降する。可動トレイ280は、シート処理装置200の排紙処理が始まると、第1の高さ(初期高さ)へ移動される。第1の高さは、可動トレイ280の上面又は可動トレイ280上に積載されるシートの最上面(以下、まとめて可動トレイ280の最上面とする。)を一定の高さへ維持する可変位置である。すなわち、第1の高さは、可動トレイ280にシートが載置されていない時の初期高さから可動トレイ280上のシートの積載量が多くなるに連れて低くなる高さ(変位高さ)である。尚、一定の高さとは、可動トレイ280上に積載されたシートが後述する押圧部材290の移動を妨げない高さである。
シートが可動トレイ280へ排紙されると、可動トレイ280は上昇する。後述するシート上面検知センサ295(第1のセンサ)(図4参照)が可動トレイ280の最上面を検知すると、可動トレイ280は上昇を停止し、変位位置である第1の高さまで下降する。この時の第1の高さ(変位高さ)は、可動トレイ280上に積載されるシートが増加した分、シートが可動トレイ280へ排紙される前よりも低い位置となる。与えられたジョブによる全てのシートが排紙されるまで上記動作は繰り返され、可動トレイの第1の高さ(変位高さ)も段階的に変化する。途中でこの第1の高さが所定の第2の高さ(固定位置)を下回ったと満杯検知センサ285が検知した場合、制御部300は可動トレイ280上のシートが満杯であると判断する。
次に押圧部材290の説明を行う。押圧部材290は、処理トレイ250の下方に設けられる。押圧部材290は、排紙されるシートの幅方向より長い幅を有する板状であることが好ましい。押圧部材290は、可動トレイ280上に積載されるシートを上面から押圧するとともに、可動トレイ280の最上面を検知する。押圧部材290は、当該押圧部材290を後述する第1の位置から第2の位置又は第2の位置から第1の位置まで移動させる駆動機構(図示せず)、及び可動トレイ280の最上面を検知するシート上面検知センサ295を有する。押圧部材290がシート後端部を押圧することにより、シートの浮き上がりによる最上面の誤検知、及びこの誤検知に付随する可動トレイ280上のシートの満杯誤検知を抑制することが出来る。また、板状に形成された押圧部材290は、シートのサイズに依らず押圧することが出来る。
押圧部材290を動作させる駆動機構は、例えば、モータである。押圧部材290は、例えばラックを有し、モータに接続されるピニオンと噛合することで、モータの回転に応じて移動する。駆動機構は、モータに限るものではなく、ソレノイド等を使用しても良い。
押圧部材290の先端部は、上下方向に対して弾性を有する。シート上面検知センサ295は、可動トレイ280が上昇し、シートが押圧部材290の先端部を所定の量だけ変位させることで可動トレイ280の最上面を検知する。詳述すれば、上昇してくる可動トレイ280に対して押圧部材290が上から圧力を加えていき、作用・反作用の力により押圧部材290の先端部が所定の量だけ上方へ変位した時の位置を、シート上面検知センサ295は可動トレイ280の最上面だと検知する。
図5(a)は、第1の位置を示す可動トレイ280周辺の断面図である。第1の位置は、押圧部材290が下流に向かって移動し、その先端部が可動トレイ280上方に位置し、可動トレイ280へ載置されるシートの上流側の端部を押さえる位置(作用位置)である。押圧部材290は、シートの端部を押さえることで、可動トレイ上で浮き上がった状態で積載されるシートを矯正するので、満杯検知センサ285が可動トレイ280上のシートの積載量を誤検知することを抑制することが出来る。
図5(b)は、第2の位置を示す可動トレイ280周辺の断面図である。第2の位置は、押圧部材290がシート処理装置200のフレーム内で、処理トレイ250の下方に位置し、処理トレイ250から可動トレイ280へ排紙されるシートに接触しない位置(初期位置)である。
図6は、シートの排紙処理における制御フローチャートである。シートが処理トレイ250から可動トレイ280へ排紙される場合、制御部300は、可動トレイ280を第1の高さ(初期高さ)へ配置する(ACT101)。制御部300は、昇降機構であるモータを正回転又は逆回転させることでベルトを介して可動トレイ280の高さを調整する。この時、押圧部材290は、図5(b)に示す第2の位置(初期位置)にある。次に制御部300は、処理トレイ250上のシートを可動トレイ280へ排紙する(ACT102)。制御部300は、各部材を駆動させることで、処理トレイ250において整合及び所定の処理が施されたシートを可動トレイ280へ排紙する。排紙されるシートは1枚、又はステイプル処理が施された場合には最大で処理トレイ250が一度に処理することが可能な枚数である。シートが可動トレイ280へ排紙されると、制御部300は駆動機構を介して押圧部材290を図5(a)に示す第1の位置へ移動させる(ACT103)。次に制御部300は、可動トレイ280を第1の高さ(初期高さ)から上昇させる(ACT104)。押圧部材290は、上昇してくる可動トレイ280上に積載されるシートの最上面に接触し、積載されるシートの上流方向側の端部を押圧することで、シートの浮き上がりを矯正していく。さらに可動トレイ280が上昇することで、押圧部材290が可動トレイ280上に積載される全てのシートの浮き上がりを矯正し終えると、可動トレイ280の上昇に伴うシート束からの上方向への力により、押圧部材290の弾性を有する先端部が上方へ変位していく。シート上面検知センサ295がこの変位量が一定量を超えたと検知すると(ACT105、Yes)、制御部300は、可動トレイ280の上昇を停止させ、可動トレイ280上のシートの増加分に応じて可変される、前記第1の高さ(初期高さ)よりも低い第1の高さ(変位高さ)まで下降させる(ACT106)。可動トレイ280が第1の高さ(変位高さ)へ下降したことで、押圧部材290の移動が可動トレイ上のシートによって妨げられなくなるため、制御部300は押圧部材290を第2の位置へ移動する(ACT107)。この第2の位置への移動で、可動トレイ280へのシートの排紙は押圧部材290により妨げられない。満杯検知センサ285は、この時の可動トレイ280の高さ(変位高さ)が第2の高さを下回っていると検知すると(ACT108、No)、制御部300は可動トレイ280上に積載されるシートが所定量であると判断する(ACT109)。満杯検知センサ285がシートの所定量を検知すると、制御部300は、シート処理装置200の処理を終了させる。他方、可動トレイ280上のシートが所定量でない場合(ACT108、Yes)、制御部300は、全てのシートの排紙が完了したか否かを判断する(ACT110)。全てのシートの排紙が完了した場合(ACT110、Yes)、制御部300は、排紙処理を終了する。シートの排紙処理が完了していない場合(ACT110、No)、制御部300は次のシートの排紙処理を行う(ACT102)。
上述した実施形態によれば、押圧部材が可動トレイ上へ積載されたシートの浮き上がりを矯正するため、本来積載可能な枚数のよりも少ない枚数の状態でセンサがシートの満杯状態を検知してしまうことを抑制することが可能である。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えばシート上面検知センサ及び満杯検知センサは、上記検知方法によるものに限らず、シート上面検知及び満杯検知が可能な周知されている種々のセンサを使用しても良い。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100…画像形成装置
130…画像形成部
200…シート処理装置
280…可動トレイ(排紙トレイ)
285…満杯検知センサ(第2のセンサ)
290…押圧部材
295…シート上面検知センサ(第1のセンサ)
300…制御部

Claims (6)

  1. 画像が形成されたシートを積載する排紙トレイと、
    この排紙トレイを上下に昇降させる昇降機構と、
    シートの幅方向に沿って板状に形成され、前記昇降機構により上昇される排紙トレイ上のシート上面を、第1の位置において押圧する押圧部材と、
    前記押圧部材を、前記第1の位置と前記排紙トレイへのシートの排紙を妨げない第2の位置との間で水平方向に駆動させる駆動機構と、
    を備えるシート処理装置。
  2. 前記排紙トレイの上面を検知する第1のセンサと、
    このセンサの検知出力に応じて前記昇降機構を制御して前記排紙トレイ下降させる制御部と、
    をさらに有する請求項1に記載のシート処理装置。
  3. 前記駆動機構は、シートが前記排紙トレイへ排紙された後に前記押圧部材を前記第1の位置へ移動し、前記第1のセンサが前記排紙トレイの最上面を検知した後に前記押圧部材を前記第2の位置へ移動する請求項2に記載のシート処理装置。
  4. 前記押圧部材は、前記排紙トレイ上のシート上面に接触する先端部が弾性体で形成されており、
    前記第1のセンサは、前記排紙トレイの上昇による前記押圧部材の変位を検知することで前記排紙トレイの最上面を検知する請求項2又は請求項3記載のシート処理装置。
  5. 前記排紙トレイの変位高さが、所定の高さよりも低い高さになったことを検知する第2のセンサをさらに有し、
    前記制御部は、この第2のセンサの検知出力により前記排紙トレイ上のシートが所定量となったと判断する請求項2乃至請求項4の何れか1項に記載のシート処理装置。
  6. 前記押圧部材は、前記シートの幅方向より長い幅を有する請求項1乃至5の何れか1項に記載のシート処理装置。
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