以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係るシート積載装置を備えた画像形成装置の一例である白黒/カラー複写機の構成を示す図である。図1において、600は白黒/カラー複写機、602は白黒/カラー複写機本体(以下、複写機本体という)、650は複写機本体602の上部に設けられた原稿読み取り部(イメージリーダ)、651は複数の原稿を自動的に読み取るための原稿搬送装置である。
複写機本体602は、画像形成するための通常のシートSを積載する給紙カセット909a,909b、電子写真プロセスを用いてシート上にトナー画像を形成する画像形成部603、シートに形成されたトナー画像を定着させる定着部904等を備えている。また、複写機本体602の上面にはユーザが複写機本体602に対して各種入力/設定を行うため操作部601が、また複写機本体602の側方には、シート積載装置であるフィニッシャ100(シート処理装置)が接続されている。なお、630は複写機本体602及びフィニッシャ100の制御を司る制御部であるCPU回路部である。
そして、このような白黒/カラー複写機600において、不図示の原稿の画像をシートに形成する際には、まず原稿搬送装置651により搬送された原稿の画像を、原稿読み取り部650に設けられたイメージセンサ650aにより読み取る。この後、読み取られたデジタルデータを露光手段604に入力し、露光手段604は、このデジタルデータに応じた光を画像形成部603に設けられた感光体ドラム914(914a〜914d)に照射する。このように光が照射されると、感光体ドラム表面に静電潜像が形成され、この静電潜像を現像することにより、感光体ドラム表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー画像が形成される。
次に、この4色のトナー画像を給紙カセット909a,909bから給送されたシート上に転写し、この後、シート上に転写されたトナー像を、定着部904により永久定着する。なお、このようにトナー画像を定着した後、シートの片面に画像を形成するモードであれば、そのまま、シートを排出ローラ対907から、複写機本体602の側部に接続されたフィニッシャ100に排出する。
また、シートの両面に画像を形成するモードであれば、シートを定着部904から反転ローラ905に受け渡しし、この後、所定のタイミングで反転ローラ905を反転させ、シートを両面搬送ローラ906a〜906fの方向へ搬送する。そして、この後、再度、シートを画像形成部603に搬送し、裏面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像を転写する。なお、このように裏面に4色のトナー像が転写されたシートは、再度定着部904に搬送されてトナー画像が定着され、この後、排出ローラ対907から排出され、フィニッシャ100に搬送される。
フィニッシャ100は、複写機本体602から排出されたシートを順に取り込み、取り込んだ複数のシートを整合して1つの束に束ねる処理、シート束の後端側をステイプルするステイプル処理(綴じ処理)、製本処理等の処理を行うようになっている。そして、フィニッシャ100は、シートを綴じ処理するシート処理部であるステイプル部100A及びシート束を二つ折りにして製本するサドルユニット135を備えている。
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)は、図2に示すように、シートを装置内部に取り込むための入口ローラ対102を備えており、複写機本体602から排紙されたシートは、入口ローラ対102に受け渡される。なお、この時、入口センサ101によりシートの受渡しタイミングも同時に検知される。
この後、入口ローラ対102により搬送されたシートは搬送パス103を通過しながら、シートの端部位置を横レジ検知センサ104により検知され、フィニッシャ100のセンター(中央)位置に対してどの程度、幅方向のずれが生じているかが検知される。また、このように幅方向のずれ(以下、横レジ誤差という)が検知された後、シートはシフトローラ対105,106に搬送されている途中でシフトユニット108が手前方向、或は奥方向に所定量移動することにより、シートのシフト動作が実施される。ここで、「手前(前)」は、ユーザが図1に示す操作部601に臨んで立つ際の装置の前面側を言い、「奥」とは装置の背面側を指す。
次に、シートは搬送ローラ110及び離間ローラ111により搬送され、バッファローラ対115に達する。この後、上トレイ136に排紙される場合は、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、図中破線の状態になる。これにより、シートは上パス搬送路117に導かれ、上排出ローラ120により上トレイ136に排出される。上トレイ136に排出されない場合は、バッファローラ対115により搬送されたシートは、実線に示す状態の上パス切換部材118により束搬送パス121に導かれる。この後、搬送ローラ122、束搬送ローラ対124により順次搬送パス内を通過していく。
次に、搬送されてきたシートを下方の積載トレイ137に排出する場合は、実線に示す状態のサドルパス切換部材125により下パス126に搬送される。この後、シート搬送部である下排出ローラ対128により中間積載トレイ138に順次搬送される。そして、搬送されたシートは、パドル131やベルトローラ158等の戻し手段により、シートを順次積載しながら整合し、整合積載されたシート束に対して処理を施すためのシート積載部である中間積載トレイ上で所定枚数整合処理される。
次に、このように中間積載トレイ上で整合処理されたシート束は、必要に応じて綴じ部を構成するステイプラ132により綴じ処理が施され、この後、束排出ローラ対130により下方のシート積載部である積載トレイ137に排紙される。なお、この綴じ手段(処理手段)であるステイプラ132は、シート搬送方向と直交する幅方向(以下、奥行き方向という)に移動自在であり、シート束のシート搬送方向の上流端部(シート搬送方向の一端部)である後端部の複数箇所を綴じ処理することができる。また、ステイプラ132は、後述する図10に示すクリンチモータM132によって、シート束の端部を綴じ処理するものであり、図3に示すスライド支台303上に固定されている。
一方、シートをサドル(中綴じ)処理する場合には、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を破線で示す位置に移動させる。これにより、シートはサドルパス133に搬送され、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、サドル処理(中綴じ処理)される。なお、図2において、100Bはフィニッシャ100の上部に設けられたインサータである。このインサータ100Bは、シート束の先頭ページ、最終ページ、又は複写機本体602にて画像が形成されたシート間に通常のシートとは別のシート(インサートシート)を挿入するためのものである。
次に、中間積載トレイ138を備えたステイプル部100Aの構成について説明する。中間積載トレイ138は、図3に示すようにシート束の排出方向に対して下流側(図3の左側)を上方に、上流側(図3の右側)を下方に傾斜して配設されており、中間積載トレイ138の上流側である下方端部には後端ストッパ150が配置されている。なお、中間積載トレイ138は、水平であってもよい。
中間積載トレイ138の中間部には図4に示すような前及び奥整合部340A,341Aを備え、中間積載トレイ138に搬送されたシートの幅方向の両側端位置を規制(整合)する幅方向整合部である側端規制部が設けられている。ここで、前及び奥整合部340A,341Aは、整合面を構成する整合部340a,341aを有する整合部材である前及び奥整合板340,341と、前及び奥整合板340,341を夫々独立して駆動する前及び奥整合板モータM340,M341とを備えている。
そして、シートの両側端位置を規制する際は、前及び奥整合板モータM340,M341の駆動を、前及び奥整合板モータM340,M341と共に移動手段を構成するタイミングベルトB340,B341を介して前及び奥整合板340,341に伝達する。これにより、シートに接離可能に当接する前及び奥整合板340,341は、中間積載トレイ138に対して幅方向に沿って独立して移動し、中間積載トレイ138上に積載されたシートの両側端に当接してシートを整合する。
すなわち、前整合板340及び奥整合板341は中間積載トレイ138上に、各整合部(整合面)340a,341aを対向させて配置され、かつ整合方向に正逆移動可能なように組み付けられている。この結果、シート(あるいはシート束)が幅方向にシフトして搬送されてきた場合でも、この前及び奥整合板340,341により、中間積載トレイ138上のシートの位置を整合することができる。
ところで、一方の整合板、例えば前整合板340の整合面を構成する整合部340aは幅方向に移動可能に設けられている。また、この整合部340aと前整合板340の本体340bとの間には、引っ張りバネ345が設けられており、この引っ張りバネ345と移動リンク346,347により、整合部340aは所定量Lだけシート側に突出するようになっている。そして、後述するように、シートの側端位置を規制する際、整合部340aがシートに圧接すると、圧接部である整合部340aは引っ張りバネ345に抗しながら本体側に移動する。
また、図3に示すように中間積載トレイ138の引き込み方向下流側である上方端部には引き込みパドル131と開閉ガイド149が配置されている。ここで、引き込みパドル131は、図5に示すように、中間積載トレイ138の上方に配設され、パドル駆動モータM155によって回転する駆動軸157上に沿って複数固定されている。そして、パドル駆動モータM155により、適切なタイミングで図3において反時計方向に回転するようになっている。
なお、図3において、100Cはシートの搬送方向の位置を整合する搬送方向整合部であるシート後端整合部、100Dは排出口である。このシート後端整合部100Cは、図5に示すように、回転体であるベルトローラ158(158a,158b)と、後端レバー159と、搬送方向上流端と当接する規制部材である後端ストッパ150を備えている。そして、中間積載トレイ上へ搬送されたシートは、既述した引き込みパドル131及びこのベルトローラ158の反時計方向の回転によって、後端レバー159にガイドされながら、後端ストッパ150に搬送方向上流端が突き当てられる。これにより、シートの搬送方向の位置が整合される。
ここで、無端状のベルトであるベルトローラ158は、中間積載トレイ138の上方に昇降可能(移動可能)可能に設けられると共に、第1排出ローラ対128を構成する第1排出ローラ128a(図3参照)の外周に巻き掛けられている。また、ベルト移動部材161の先端に設けられた挟持コロA162(162a,162b)、挟持コロB163(163a,163b)によって挟持されている。
そして、このように挟持コロA162及び挟持コロB163によって挟持された形で、その下方部が中間積載トレイ138上に積載された最上シートと接するような位置関係で第1排出ローラ128aの回転に従動して反時計方向に回転する。これにより、中間積載トレイ138上に搬送されたシートは搬送方向と逆方向に搬送され、シートのシート搬送方向の一端であるシート搬送方向上流側端が後端ストッパ150に当接する。
また、ベルトローラ158は、ベルト移動モータM167からラックギア164を介してベルト移動部材161を矢印方向に移動することで形状を弾性変化させることができ、最上シートと接する位置を上下移動することができる。なお、ベルト移動部材161はベルト移動ホームセンサS168によって、ベルト移動部材161のエッジを検出しながら位置を制御している。
また、図3に示すように開閉ガイド149は、支持軸154を中心に回動可能に支持されると共に、中間積載トレイ138に対向した上側の搬送ガイドとして配置されている。この開閉ガイド149は、中間積載トレイ138の下流側端部に設けられた下部束排出ローラ130aと共に束排出ローラ対130を構成する上部束排出ローラ130bを回転自在に保持している。
そして、このような上部束排出ローラ130bを、下部束排出ローラ130aに対して接離自在に保持する開閉ガイド149の揺動に伴って上部束排出ローラ130bは、下部束排出ローラ130aに対して離接するようになっている。なお、通常、シートが中間積載トレイ138上に搬送されるとき、開閉ガイド149は上方へ揺動し、これに伴い上部束排出ローラ130bが、束排出ローラ対130の他方のローラである下部束排出ローラ130aから離れた開口状態となる。
また、中間積載トレイ138上でのシートの処理が終了したとき、開閉モータM149の回転により開閉ガイド149は下方に揺動し、上部束排出ローラ130bと下部束排出ローラ130aとでシート束を挟むようになっている。ここで、束排出ローラ対130(例えば、下部束排出ローラ130a)は、束排出駆動モータM130(図10参照)によって正逆回転するようになっている。
そして、この後、このように上部束排出ローラ130bと下部束排出ローラ130aとによってシート束を挟持した状態で束排出ローラ対130が回転することにより、シート束は、排出口100Dから下方の積載トレイ137に排出される。ここで、積載トレイ137は排出方向下流側が高くなるように傾斜している。このため、積載トレイ137に排出されると、シート束の排出方向上流端が積載トレイ137の傾斜により排出口100Dの下方に設けられた規制部材である積載壁170に当接し、これによりシート束の排出方向上流端位置が規制される。
なお、この開閉ガイド149は、処理するシートを中間積載トレイ138に搬送する際は、上方へ揺動している。これにより、下排出ローラ対128から搬送されたシートは、中間積載トレイ138の傾斜及び引き込みパドル131の作用によって、中間積載トレイ138の積載面上、又は中間積載トレイ138に積載されたシート上を滑降する。このように滑降したシートは、この後、シート搬送手段としてのベルトローラ158の反時計方向の回転によって、後端レバー159にガイドされながら搬送(移送)され、後端(搬送方向上流端)が後端ストッパ150に突き当てられて停止する。さらに、開閉ガイド149には、上部束排出ローラ130bの上流部に位置し、シートを上部束排出ローラ130bのローラニップ部へ案内する案内ガイド151が設けられている。
ところで、本実施の形態において、図2及び図3に示すように、積載トレイ137上のシート、あるいは中間積載トレイ138に複数搬送されたシートにより形成されたシート束を押さえる積載シート押さえユニット500を備えている。ここで、この積載シート押さえユニット500は、図6及び図7の(a)に示すように、束排出ローラ対130の下方に配設されている。そして、この積載シート押さえユニット500には、図6に示すように、昇降可能な積載トレイ137上のシートを押さえる押さえ部である押圧部510が幅方向に沿って複数設けられている。なお、本実施の形態においては、積載シート押さえユニット500は幅方向に沿って2つ設けられている。
押圧部510は、シート押さえ部駆動モータM500の駆動を受けて回動軸514を中心にして上下方向に回動することで、積載トレイ137上のシート又はシート束を押さえるものである。なお、シート押さえ部駆動モータM500による駆動は、シート押さえ部駆動モータM500の軸に備えられた先端プーリ523、タイミングベルト524〜526、プーリ520,521を介してプーリ522へと伝達される。ここで、プーリ522と回動軸514は平行ピンで駆動伝達されるため、回動軸514はシート押さえ部駆動モータM500の駆動により回転し、これに伴い押圧部510も上下方向に回動(移動)する。つまり、本実施の形態においては、シート押さえ部駆動モータM500、タイミングベルト524〜526、プーリ520〜522により、押圧部510を上下方向に回動(移動)させる回動部510Aが構成される。
押圧部510は、図7の(b)に示すように、シートを押さえる湾曲した押さえ部材511、押さえ部材511を回動自在に支持する支持部材である駆動伝達部材512、押圧ばね513から構成される。ここで、駆動伝達部材512は、平行ピンを介して回動軸514に固定されており、押さえ部材511は駆動伝達部材512に一定角度範囲で回動自在に支持されている。つまり、押さえ部材511は、駆動伝達部材512を介して回動軸514に回動可能に支持されており、これにより押さえ部材511は駆動伝達部材512とは、別体で回動軸514に対して回動可能となっている。
なお、駆動伝達部材512は、センサフラグ512aを有しており、一方の押圧部510には駆動伝達部材512のセンサフラグ512aに対応するシート押さえ部HPセンサS500が設けられている。そして、後述する図10に示すフィニッシャ制御部636は、このシート押さえ部HPセンサS500の信号に基づいて、シート押さえ部駆動モータM500の駆動を制御して押圧部510の回動位置(回動量)を制御している。
押圧ばね513は、押さえ部材511と駆動伝達部材512の間に架けられている引張りばねである。そして、回動軸514の回転に伴って駆動伝達部材512にトルクが加わると、このトルクが押圧ばね513を介して押さえ部材511に伝達され、押さえ部材511が回動する。つまり、回動軸514の回転に伴い駆動伝達部材512が回動すると、押圧ばね513を介して押さえ部材511に回転トルクが伝わり、押さえ部材511も同時に回動する。
次に、このような構成の積載シート押さえユニット500のシート押さえ動作を、図8を用いて説明する。まず、積載トレイ137上にシートSが排出されると、シート押さえ部駆動モータM500が駆動され、駆動伝達部材512が回動軸514を中心にして回動する。そして、このように駆動伝達部材512が回動すると、押圧ばね513を介して押さえ部材511が回動軸514を中心に下方回動し、図8の(a)に示すように、積載トレイ137上のシートSに当接する。
ここで、押さえ部材511が積載トレイ137上のシートSに当接すると、押さえ部材511の回動は停止するが、この後も回動軸514が回転するので駆動伝達部材512は押圧ばね513を引張りながら回動を続ける。これにより、押さえ部材511と駆動伝達部材512とは相対的に回動する。このため、引張りにより生じる押圧ばね513の張力が、トルクに変換されて押さえ部材511に伝わり、シートSを押さえる力として働く。これにより、積載トレイ137上のシートSは押圧部510により押さえられ、この後、図8の(b)に示すように、排出されるシートS1が既積載のシートSに衝突しても、排出されるシートS1により既積載シートSが押し出されるのを防ぐことができる。なお、排出されたシートS1は、押圧部510の上方から落下してくるので、シートS1と接触することがないように、シートS1の排出が完了する直前に、押圧部510を図8の(c)に示すように退避位置(ホームポジション)に移動させる。
なお、図9は、白黒/カラー複写機600の制御ブロック図である。CPU回路部630は、CPU629、制御プログラム等を格納したROM631、制御データを一時的に保持するための領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられるRAM660を有している。また、図9において、637は白黒/カラー複写機600と外部PC(コンピュータ)620との外部インターフェイスである。この外部インターフェイス637は外部PC620からのプリントデータを受信すると、このデータをビットマップ画像に展開し、画像データとして画像信号制御部634へ出力する。
そして、この画像信号制御部634は、このデータをプリンタ制御部635へ出力し、プリンタ制御部635は、画像信号制御部634からのデータを不図示の露光制御部へ出力する。なお、イメージリーダ制御部633から画像信号制御部634へは、イメージセンサ650a(図1参照)で読み取った原稿の画像が出力され、画像信号制御部634は、この画像出力をプリンタ制御部635へ出力する。
また、操作部601は、画像形成に関する各種機能を設定するための複数のキー及び設定状態を表示するための表示部等を有している。そして、ユーザによる各キーの操作に対応するキー信号をCPU回路部630に出力すると共に、CPU回路部630からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。
CPU回路部630は、ROM631に格納された制御プログラム及び操作部601の設定に従い、画像信号制御部634を制御すると共に、原稿給送装置制御部632を介して原稿搬送装置651(図1参照)を制御する。また、イメージリーダ制御部633を介して原稿読み取り部650(図1参照)を、プリンタ制御部635を介して画像形成部603(図1参照)を、フィニッシャ制御部636を介してフィニッシャ100をそれぞれ制御する。
なお、本実施の形態において、フィニッシャ制御部636はフィニッシャ100に搭載され、CPU回路部630と情報のやり取りを行うことによってフィニッシャ100の駆動制御を行う。また、フィニッシャ制御部636をCPU回路部630と一体的に複写機本体側に配設し、複写機本体側から直接、フィニッシャ100を制御するようにしてもよい。
図10は本実施の形態に係るフィニッシャ100の制御ブロック図である。フィニッシャ制御部636は、CPU(マイコン)701、RAM702、ROM703、入出力部(I/O)705、通信インターフェイス706、ネットワークインターフェイス704等で構成されている。また入出力部(I/O)705には、搬送制御部707、中間積載トレイ制御部708及び綴じ制御部709が接続されている。ここで、搬送制御部707は、シートの横レジ検知処理、シートバッファリング処理、搬送処理の制御を行うものである。
中間積載トレイ制御部708は、既述した前、後整合板の動作制御、引き込みパドルの動作制御、ベルトローラの移動操作制御、開閉ガイドの開閉制御を行うものである。そして、中間積載トレイ制御部708には、前整合板HP(ホームセンサ)S340、奥整合板HP(ホームセンサ)S341、ベルト移動ホームセンサS168等が接続されている。そして、中間積載トレイ制御部708は、これらセンサの信号に基づいて前整合板モータM340、奥整合板モータM341、パドル駆動モータM155、束排出駆動モータM130、開閉モータM149、ベルト移動モータM167等の駆動制御を行う。綴じ制御部709は、ステイプラ132による綴じ処理を制御するものであり、クリンチモータM132等の駆動制御を行う。
積載シート押さえ制御部710は、積載シート押さえユニット500による積載トレイ137上のシートに対する押さえ処理を制御するものである。そして、この積載シート押さえ制御部710は、既述したようにシート押さえ部HPセンサS500の信号に基づいて、シート押さえ部駆動モータM500の駆動を制御して押圧部510の回動位置(回動量)を制御する。
また、積載トレイ制御部711は、昇降部を構成する積載トレイ昇降モータM137を駆動することにより、上トレイ136、積載トレイ137の上昇、下降処理を制御するものである。なお、検知部であるシート面検知センサS137は、積載トレイ137に排出されたシート及びシート束の上面位置(上面高さ)が所定高さに達したことに応じて検知信号のON/OFFを切り替える。そして、この積載トレイ制御部711は、シート面検知センサS137の信号に基づいて積載トレイ昇降モータM137を駆動して積載トレイ137の上面、または積載トレイ137に積載されたシートの最上面位置が所定高さに保たれるよう制御する。
なお、本実施の形態において、このシート面検知センサS137は、図11に示すように、積載トレイ137の幅方向の両側に、積載トレイ137を跨ぐように配置された発光部S137aと受光部S137bを備えた光学センサである。ここで、このシート面検知センサS137は、透過/遮光の状態検出によって積載トレイ137上に積載されたシートの上面位置を幅方向(水平方向)から検知する。
なお、本実施の形態では、このシート面検知センサS137は、図12の(a)に示すように、積載壁170から排出方向に所定距離離れた位置においてシートの上面位置(上面高さ)検知を行うようにしている。したがって、積載トレイ137に積載されるシートの積載壁170から排出方向に所定距離離れた位置の上面位置は、シート面検知センサS137の光軸S137Lと略同一位置になる。そして、積載トレイ制御部711は、このシート面検知センサS137からの検知信号のON/OFFの切り替えに基づいて、シートの積載壁170から排出方向に所定距離離れた位置の上面位置が所定の高さとなるよう、積載トレイ137の高さ位置を制御している。
ところで、押さえ部材511が、既述した図8の(a)に示すように、積載トレイ137上のシートSに当接する際、押さえ部材511の先端部がシートSに当接する。つまり、押さえ部材511の押圧作用位置は先端部となり、押さえ部材511は先端部によりシートに対して押圧力を付与する。
ここで、本実施の形態において、押さえ部材511によりシートを押さえる際、図12の(b)に示すように、積載トレイ137と押さえ部材511の下面部の成す角度が一定の角度θとなるように設定されている。つまり、シートSを押さえる際、シート面検知センサS137によって高さ位置が決定された積載トレイ137の位置において、積載トレイ137の傾斜角度と押さえ部材511の下面部の成す角度が常に一定の角度θとなるように設定されている。また、シート面検知センサS137は、シート面検知位置が、図12の(b)に示す搬送方向Xにおいて、押さえ部材511が押さえるシートの上面位置の押さえ位置と一致する積載壁170から搬送方向に所定距離XLだけ離れた位置となるように配置されている。
これにより、図13の(a)に示すようにシートSがカールしていない場合でも、また図13の(b)に示すようにシートSがカールしている場合でも、押さえ部材511が押さえるシートSの上面位置を正確に検出することができる。つまり、シート面検知センサS137のシート面検知位置を押さえ部材511の押さえ位置と一致させることにより、シートのカールの有無に因らず、押さえ部材511が押さえるシートSの上面位置を正確に検出することができる。この結果、押さえ部材511により、常に一定の押圧力で積載トレイ上のシートを押圧することができるようになり、シートSのカールや、綴じシート束の積載によって、押圧力が変化したり、当接位置が変わったりするのを防ぐことができる。
なお、片側1箇所のみ綴じ処理した局部的にシート高さが異なる積載状態の場合、図13の(c)に示すように、積載壁170から離れるほど、シート上面の高低差Δが小さくなる(Δ1>Δ2)。さらに、本実施の形態のように、積載壁170から所定距離XL離れた位置にシート面検知センサS137のシートの上面検知位置と押さえ部材511の押さえ位置を一致して設けることにより、検知高さと押圧作用高さ間の差Δを小さくすることができる。
ところで、本実施の形態では、既述したようにシート面検知センサS137のシート上面検知位置に基づいて積載トレイ137の昇降高さ位置を制御しているが、この構成の場合、シートの積載壁170の位置での高さを検知することはできない。このため、シートの上面検知位置を、例えばシートがカールしている場合、シートの上面を検知した際、シートのカール部分が既述した図3に示す排出口100Dを塞ぐことがないような位置に設定している。これにより、直接、シートの積載壁170の位置での高さを検知しなくとも、シート面検知センサS137のシート上面検知位置に基づいて積載トレイ137を下降させるようにすれば、シートのカール部分が排出口100Dを塞ぐのを防ぐことができる。
なお、積載壁170からの距離XLは、長く設定すると、カールしたシートの積載壁170の位置での後端高さが高くなり、また押さえ部材511のアーム長も長くする必要があることから、本実施の形態においては、XLを20mmに設定している。また、本実施の形態においては、押さえ部材511と駆動伝達部材512は押圧ばね513の伸縮による中間的な吸収部を設けている。
そして、このような中間的な吸収部を設けることにより、押さえ部材511は、片側1箇所のみ綴じ処理を施したシート束に対し、検知高さと押圧作用高さ間の差Δ分を吸収して積載トレイ上のシート束に対して押圧力を付与することができる。したがって、押さえ部材511は、大量積載によるシート上面位置の変化や、カールの有無や、綴じ処理をしたシート束に対しても積載トレイ上で、シートを押さえることが可能になる。
なお、積載トレイに穿孔穴を有するシートが排出される場合があり、このようなシートを押さえる際、押さえ部材511の先端部が穿孔穴に入り込むおそれがある。そこで、押さえ部材511の先端部が穿孔穴に入り込むことを防止するため、既述した図7の(b)に示す押さえ部材511の押圧部である先端部の幅Wを、穿孔穴の径(一般的に5〜8mm径)よりも大きくするようにしている。なお、本実施の形態においては、押さえ部材511の幅Wを、15mmに設定している。
次に、本実施の形態に係る積載シート押さえユニット500による積載トレイ上のシート又はシート束を押さえる動作制御について図14に示すフローチャートを用いて説明する。
プリントジョブが開始されると、まずフィニッシャの各駆動部分がそれぞれ所定のホームポジションにあるかを監視し、ホームポジションに無いものはホームポジションに移動させるイニシャル処理を実行する(STEP1)。次に、このようなイニシャル処理終了後、プリントジョブが綴じ処理を行うジョブかを判断する(STEP2)。そして、プリントジョブが綴じ処理を行わないジョブならば(STEP2のN)、プリントされたシートをシート積載装置内の経路を通って束排出ローラ対130まで搬送する(STEP31)。
次に、束排出ローラ対130によるシート排出が開始される前までに、シート押さえ部駆動モータM500を駆動し、既述した図8の(a)に示すように、押圧部510を積載トレイ137上のシートSを押さえる位置に移動させる(STEP32)。この後、積載トレイ137上へのシートS1の排出を開始する(STEP33)。なお、このようにシートS1が排出される際、既述した図8の(b)に示すように、シートS1の先端が積載トレイ137上の既積載のシートSに衝突するが、シートSは押圧部510により押さえられているので押し出されることはない。
次に、排出されたシートS1が、押圧部510の上方から落下してくるので、シートの排出が完了する直前に、既述した図8の(c)に示すように、押圧部510を退避位置(ホームポジション)に移動させる(STEP34)。この後、積載トレイ137上へのシートの排出が完了すると(STEP35のY)、このシートが最終シートかを判断する(STEP36)。そして、シートが最終シートでない場合は(STEP36のN)、すなわち後続シートがある場合は、STEP31に戻り後続シートの搬送が行われ、最終シートである場合は(STEP36のY)、プリントジョブを終了する。
一方、プリントジョブが綴じ処理を行うジョブならば(STEP2のY)、プリントされたシートをシート積載装置内の経路を通って束排出ローラ対130まで搬送する(STEP41)。この後、シートを中間積載トレイ138上に一時積載する(STEP42)。次に、中間積載トレイ138上に所定枚数のシートが一時積載され、シート束が形成されると、ステイプラ132によりシート束に綴じ処理を施す(STEP43)。
次に、シート押さえ部駆動モータM500を駆動し、押圧部510を積載トレイ137上のシート束の、綴じ処理部よりも積載壁170から排出方向に所定距離離れた位置を上方から押さえる位置に移動させる(STEP44)。次に、積載トレイ137上へのシート束の排出を開始する(STEP45)。なお、このようにシート束が排出される際、シート束の先端が積載トレイ137上の既積載のシート束に衝突するが、シート束は押圧部510により押さえられているので押し出されることはない。次に、排出されたシート束が、押圧部510の上方から落下してくるので、シート束の排出が完了する直前に、押圧部510を退避位置(ホームポジション)に移動させる(STEP46)。この後、積載トレイ137上へのシート束の排出が完了すると(STEP47のY)、このシート束が最終束かを判断する(STEP48)。そして、シート束が最終束でない場合は(STEP48のN)、すなわち後続シート束がある場合は、STEP41に戻り後続シート束の搬送が行われ、最終束の場合は(STEP48のY)、プリントジョブを終了する。
ところで、本実施の形態においては、既述した図12の(a)に示すように、シートが排出される前にシート面検知センサS137によってシートSの上面位置を検知し、積載トレイ137を正しい高さ位置に合わせるようにする。例えば、積載トレイ137上に積載されたシートSの上面位置が所定高さより高くなり、シート面検知センサS137がオフになると、積載トレイ137を下降させる。そして、シート面検知センサS137がオンになると、積載トレイ137を停止させ、この後、押圧部510を既積載のシートを押さえる位置まで回動させる。
なお、このように押圧部510を回動させると、シート面検知センサS137が押さえ部材511を検知してオフになる場合があり、この場合には、正しい高さ位置にある積載トレイ137が下降する。そこで、誤検知による積載トレイ137の下降を防ぐため、本実施の形態においては、押圧部510が回動した場合、この押圧部510の回動と同期して図15に示すように、シート面検知センサS137の検知信号にマスキングをかけて検知しないようにしている。これにより、シート面検知センサS137は非監視状態(非作用状態)となり、積載トレイ制御部711へのシート面検知センサS137からの検知信号の入力が停止される。
また、この後、シート後端部が束排出ローラ130を通過する前に、押圧部510は退避位置に移動するが、これと同期して、図15に示すように再びシート面検知センサS137を監視状態(作用状態)に切り替える。この結果、シート面検知センサS137によるシートの上面位置の検知が可能となり、この後、シート面検知センサS137からの検知信号に基づいて積載トレイ137を正しい高さ位置に合わせて次の排出シートに備える。この一連の動作を最終シートが排出されるまで繰り返す。
このように、本実施の形態では、積載壁170から排出方向に所定距離離れた位置で既積載シートの上面高さを検知すると共に、既積載シートの、積載壁170から規制部材から排出方向に所定距離離れた位置を押さえるようにしている。これにより、カールしたシートや、綴じ処理されたシート束を積載する際でも、排出不良や積載不良の発生を抑えることができると共に、後続するシートの排出による既積載のシートの移動を防ぐことができる。つまり、積載壁170から所定距離離れている、シートの上面の検知する部分を押さえることにより、シートの正しい上面位置を検知することができると共にシートを、積載性を低下させることなく押さえることができる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図16は、本実施の形態に係る上記シート積載装置であるフィニッシャの構成を説明する図である。なお、図16において、既述した図2と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
図16において、201は積載トレイ137の上方に上下方向に回動可能に設けられた整合部であり、この整合部201により、積載トレイ137に排出されるシートやシート束の幅方向の位置が整合される。なお、本実施の形態において、積載トレイ137の上面には凹部137aが形成されている。
図17は、排出されたシートの幅方向の位置を整合する整合部である整合部201の構成を説明する図であり、整合部201には、排出されたシートを整合する整合部材である前及び奥整合部材201a,201bが第1整合支軸202の両端部に設けられている。なお、この整合部材201a,201bの下端部は、積載トレイ137の凹部137aに入り込んでいる。
ここで、この整合部材201a,201bは、第1整合支軸202に沿ってスライドするスライド部材203(203a,203b)を介して第1整合支軸202に沿ってスライドすると共に、第1整合支軸202に上下方向に回動自在に支持されている。なお、このスライド部材203には、回転止めとしての第2整合支軸204(204a,204b)が挿通されている。そして、この第2整合支軸204により、後述するように整合部材201a,201bが第1整合支軸202を中心として上下方向に回動する際、スライド部材203の回動が規制される。
また、図17において、205(205a,205b)はスライド位置検知部材、207(207a,207b)は第2スライド駆動伝達ベルトである。そして、第2スライド駆動伝達ベルト207は、スライド部材203と、スライド位置検知部材205とにより挟持されている。これにより、第2スライド駆動伝達ベルト207が回転すると、スライド位置検知部材205とスライド部材203が第1整合支軸202に沿ってスライドし、このスライド部材203のスライドに伴って整合部材201a,201bがスライドする。なお、スライドしたスライド位置検知部材205を、後述する図18に示す前及び奥整合部材HPセンサS9,S10が検知することにより、整合部材201a,201b(スライド部材203)がスライドホームポジションに移動したことを検知する。
ここで、第2スライド駆動伝達ベルト207は、スライド駆動伝達プーリ208a〜208dに巻き付けられている。なお、スライド駆動伝達プーリ208b,208cは段プーリであり、第1スライド駆動伝達ベルト206(206a,206b)を介して、前及び奥整合部材スライド駆動モータM4,M5のプーリ部と係合している。これにより、前及び奥整合部材スライド駆動モータM9,M10が駆動されると、この駆動が第1スライド駆動伝達ベルト206、第2スライド駆動伝達ベルト207及びスライド部材203を介して前及び奥整合部材201a,201bに伝達される。この結果、前及び奥整合部材201a,201bは前奥方向(矢印Ya,Yb)に移動し、積載トレイ137上の排出シートの幅方向の位置を整合する。
また、第1整合支軸202の一端部には整合部材昇降プーリ222がピンで係合されており、この整合部材昇降プーリ222には、整合部材昇降モータM11の回転駆動が駆動伝達ベルト223,224を介して伝達される。また、第2整合支軸204の両端部は第1整合支軸202に片側を固定した昇降ガイド221a〜221dにより軸支されている。
これにより、整合部材昇降モータM11が回転すると、整合部材昇降プーリ222と共に第1整合支軸202が回転し、これに伴い昇降ガイド221a〜221dと共に、第2整合支軸204が第1整合支軸202を中心として上下方向に回動する。そして、この第2整合支軸204の回動に伴って前及び奥整合部材201a,201bが積載トレイ137に対して上下方向に回動する。
図18は、本実施の形態に係るフィニッシャ100の制御ブロック図である。なお、図18において、既述した図10と同じ部分の説明は省略する。ここで、本実施の形態において、積載トレイ制御部711には、シート面検知センサS137、積載トレイ昇降モータM137の他、既述した整合部材昇降モータM11、前及び奥整合部材スライド駆動モータM9,M10が接続されている。また、積載トレイ制御部711には、前及び奥整合部材HPセンサS9,S10、整合部材昇降HPセンサS11が接続されている。
そして、この積載トレイ制御部711は、前及び奥整合部材HPセンサS9,S10によるスライド位置検知部材205a,205bの検知に基づいて前及び奥整合部材201a,201bのホームポジションを検知する。また、前及び奥整合部材スライド駆動モータM9,M10の回転パルス数に基づき、前及び奥整合部材201a,201bをホームポジションからシートの幅サイズに応じた位置まで移動させることにより、シートの整合動作を行う。
また、前及び奥整合部材201a,201bは、整合部材昇降HPセンサS11が整合部材昇降プーリ222の検知フラグ部221dを検知することにより、前及び奥整合部材201a,201bがホームポジションにあることを検知される。また、前及び奥整合部材201a,201bの回動位置(昇降位置)は、ホームポジション(HP)からの整合部材昇降モータM11の回転パルス数に基づき制御される。
そして、このように構成することにより、例えばシートを積載トレイ137に幅方向において所定枚数ずつ位置をずらして積載する仕分け積載(オフセット積載)の際、前及び奥整合部材201a,201bを下降させ、整合可能位置に移動させる。この後、前及び奥整合部材201a,201bを幅方向に移動させることにより、シートの幅方向の整合が可能となる。
このように、整合部材201a,201bにより、積載トレイ137に排出されるシートや綴じ処理されたシート束を排出ごと、あるいは、所定枚数排出後に幅方向の整合動作を行うことにより、シートやシート束の幅方向の整合を行うことができる。また、このように整合部材201a,201bによりシートやシート束を整合すると共に、押さえ部材511と積載壁170によってシートの搬送方向の整合を行うことにより、積載トレイ上のシートの積載性を向上することができる。
なお、このようなシートの幅方向の整合が終わると、前及び奥整合部材201a,201bを上昇させ、退避位置に移動させる。また、ジョブ終了時、ユーザが積載トレイ137に積載されたシートを取り出す際、取り出し性を良くするために前及び奥整合部材201a,201bを上昇させて退避位置に移動させる。
図19は、本実施の形態に係る積載シート押さえユニットのシート押さえ動作を説明する図である。ここで、本実施の形態では、シート面検知センサS137のシートの上面検知位置と押さえ部材511の押さえ位置を、積載壁170と整合部材201a,201bの整合作用位置(積載トレイ上の既積載シートの端部と接触する位置)の中間位置に設定している。
そして、このようにシートの上面検知位置と押さえ位置を設定することにより、大量積載によりシートの上面高さが変化した場合でも、またシートがカールした場合や綴じシート束の場合でも、シート又はシート束を押さえることができる。また、整合部材201a,201bの整合作用位置にも、シート面検知センサS137を近づけることができる。このため、大量積載によりシートの最上面が変化した場合でも、またシートがカールした場合や綴じシート束の場合でも積載トレイ上の整合部材201a,201b周辺の上面位置を限りなく正確に検知することができる。この結果、整合部材201a,201bの先端を、空振りすることがなく確実にシートの側端に当接させることができ、確実に幅方向の整合処理を行うことができる。なお、これまでの説明においては、シート積載装置の一例としてフィニッシャを設けた画像形成装置について説明したが、本発明は、これに限らず、シート積載装置を画像形成装置本体内部に設けるようにしても良い。