JP6191946B2

JP6191946B2 - シート収納装置及びこれを用いた後処理装置並びに画像形成システム

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Publication number: JP6191946B2
Application number: JP2013095093A
Authority: JP
Inventors: 明杉山; 照明橋爪
Original assignee: Canon Finetech Nisca Inc; Riso Kagaku Corp
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc; Riso Kagaku Corp
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2017-09-06
Anticipated expiration: 2033-04-30
Also published as: JP2014214016A

Description

本発明は、複写機等の画像形成装置から送られたシートを順次スタックトレイ上にスタックし、さらには、スタックされたシート束に対してステープル綴じ又はパンチング等の後処理を施す後処理部を備えたシート収納装置に関する。

シート収納装置においては、排紙経路における排紙口に一対の摩擦回転体を設け、この摩擦回転体でシートを下流側に搬送するようにしている。この摩擦回転体としては、ベルト、ローラなどが用いられる。従来から、排紙経路に送られたシートを排紙口近傍に設けられた一対のローラで下流側の処理トレイと、スタックトレイに選択実行で給送する装置とを備えたシート収納装置が知られている。この処理トレイには、排紙経路から送られたシートを部揃え集積して、例えばステープル綴じ処理を施した後に、その綴じ処理されたシート束をスタックトレイに搬出するようにステープル綴じ等の後処理を行うための手段が備えられている（例えば、特許文献１を参照）。

ここで、排紙経路は、処理トレイへのシート搬送と、スタックトレイへのシート搬送を選択的に実行できるようにレイアウトされている。特許文献１に開示された装置においては、排紙口に設けた排紙ローラ対を正転方向に回転することで当該後処理装置に送られてくるシートを排紙口まで搬送し、次に正転から逆転方向に回転を切り換えることによりこのシートを処理トレイ上に掻き込むようにしてシートを処理トレイ上に積載するように構成している。

そして、特許文献１における排紙ローラ対は、正逆転可能に駆動モータに連結されていると共に、排紙ローラ対は互いに圧接した作動状態と離反した待機状態との間で切り換え可能に構成されている。このような排紙ローラ対においては、排紙口から送られたシートの上面と係合するローラ（上部ローラ）が揺動可能なアーム部材に支持され、このアーム部材をモータ、ソレノイドなどのアクチュエータに連結されている。そして、排紙口に設けられたシートセンサからの検知信号で上部ローラを下部ローラから離間した待機状態で上部ローラを正転駆動させている。

一方、特許文献２は、排紙口から送られたシートの先端部をスタックトレイに、シート後端部を処理トレイに支持するように構成したとき、排紙ローラ対が離反した状態で上部ローラが正転によりシートを排紙口から搬送する際、このシートが処理トレイ上に既に集積されている最上位シートと当接して処理トレイから取り出すのを防止するために、スタックトレイの高さ位置をシートの坪量（重量）に応じて異なる位置に設定するようにしたシート後処理装置を開示している。

特開２００９−０３５３７１号公報特開２０１１−０１６６５１号公報

このようなシート後処理装置においては、排紙ローラ対が離反した状態で上部ローラを正転駆動させて排紙口からシートを搬送し、その後、排紙ローラ対が当接した状態で上部ローラが逆転駆動させてこのシートを排紙ローラ対でニップして処理トレイに搬送している。そのため、このようなシート後処理装置では、シートごとに排紙ローラ対の離反と接近を繰り返すため、その分処理時間が長くかかっていた。

また、このようなシート後処理装置においては、シートの種類に関わらず排紙ローラ対の上部ローラが常に同じ高さ位置にあるために、坪量の大きなシートの場合には、排紙ローラ対が離反した状態で上部ローラが正転によりシートを排紙口から搬送する際、シートが上部ローラと強く当接している場合には、処理トレイ上の最上位シートに対する押圧力が高まりこのシートを処理トレイから押し出したままで処理トレイにシートを集積してしまうと不揃いのシート束に後処理する虞がある。

よって、本発明は、排紙口からのシートを処理トレイへの取出しを高効率に処理することで処理時間の短縮化を図ると共に、シートの不揃いを引き起こすことが無く確実に後処理を行うことが可能なシート収納装置を提供することを課題としている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、画像形成装置側より搬送されたシートを排紙口に搬出する排紙経路と、前記排紙口に搬出後に搬出方向とは反対の方向に反転して搬送されてくるシートを収納する処理トレイと、前記処理トレイの前記搬出方向での下流側に配置されるスタックトレイと、前記排紙口に配置され前記排紙経路から送られた前記シートを前記処理トレイと前記スタックトレイに選択的に移送する排紙ローラ対と、前記排紙ローラ対を構成する上部ローラと下部ローラを互いに圧接させる状態にして前記シートをニップする作動位置と離間した待機位置にシフトするローラ昇降手段と、前記排紙ローラ対の駆動回転と前記ローラ昇降手段を制御するローラ制御手段と、前記スタックトレイを上下方向に移動可能にするトレイ昇降手段と、を備え、前記ローラ制御手段は、前記シートが前記排紙口から搬送されるときは前記排紙ローラ対を前記待機位置にすると共に前記上部ローラを正転駆動させ、前記排紙口から前記シートが搬出されると前記排紙ローラ対を前記作動位置にシフトすると共に前記上部ローラを逆転駆動させて前記シートを前記処理トレイに搬送するよう制御し、前記待機位置における前記上部ローラと前記下部ローラの間の間隔を、少なくとも所定の間隔を有する第１の間隔と前記所定の間隔よりも広い第２の間隔とを含む複数の異なる間隔に設定可能に制御し、前記排紙口から搬送されるシートの坪量が予め設定された所定値よりも大きく且つ前記排紙経路から前記処理トレイへ搬出中にシート先端が前記スタックトレイと接触する搬送方向長さを有する場合には、前記上部ローラと前記下部ローラとの間の距離を前記第２の間隔に設定し、前記トレイ昇降手段は、前記排紙ローラ対が前記第２の間隔を有する待機位置に位置する場合は、前記スタックトレイの高さ位置を通常よりも下方に位置させる、ことを特徴とするシート収納装置を提供するものである。

ここで、前記スタックトレイは、当該スタックトレイ上に搬出されたシートを、当該シートの自重により前記後端規制面に向かって移動させるための傾斜が設けられており、前記スタックトレイの傾斜角度とシート搬出方向の延長線は交差するようになる。

さらに、前記排紙ローラ対の前記第２の間隔は、前記排紙口から搬送されてくるシートと前記上部ローラとが接触しない距離であり、前記排紙ローラ対は、前記排紙口からのシートの後端が抜ける前に前記第２待機位置から前記作動位置へと移動を開始する、こととなる。

ところで、前記シート収納装置は、前記排紙口から搬送されるシートの坪量及び搬送方向長さの情報（例えば、シートサイズとシートの縦方向又は横方向等の情報）を前記画像形成装置から受信する。

このように、本発明は、排紙ローラ対の待機状態における上部ローラと下部ローラの間の間隔を、搬出されてくるシートの坪量やシートサイズに応じて複数の異なる間隔に制御している。したがって、シートのサイズや坪量が大きい場合には、シートを掻き込む上部ローラが待機する高さ位置を高く設定することで、上部ローラによって掻き込まれるシートが処理トレイの既積載シートと強く接触することが防止されて、シートの処理トレイからの押し出し等を防ぎ、シートは揃えた状態を保ちながら処理トレイに集積することができる。

そして、小サイズや腰の弱いシートを掻きこむ場合には、シートにより近い高さに上部ローラを待機させて、上部ローラと下部ローラとの間隔が狭くするため、シートが搬送されてくるたびに上部ローラを下部ローラに対して離反及び接近させるときの移動の距離が短くなり、高速かつ高効率に処理することを可能にしたのである。

さらに、排紙ローラ対の間隔を制御できるため、シートの押し出し等を防ぎながら、排出されたシートをすばやく移動できるようスタックトレイに傾斜を設けることができる。

さらに、排紙ローラ対とともにスタックトレイの高さ位置を可変することで、よりシートの押し出し等を防ぐ効果を高める。

さらに、排紙ローラ対が第２の間隔にある場合には、搬送されてくるシートの後端が抜ける前に次の動作位置へ移動することで、生産性を低下させない。

さらに、排紙ローラ対と排出されてくるシートとが接触しないように第２の間隔を設定することで、より押し出し等を防ぐ効果を高める。

また、画像形成装置からシート情報を受け取り、排紙ローラ対の間隔を設定することで、より生産性を低下させない。

また、上記の構成を備えることで、シートの押し出し等の問題を減少させた後処理装置が可能となる。

また、上記の構成を備えることで、シートの押し出し等の問題を減少させた画像形成システムが可能となる。

本発明に係わる画像形成システムの全体構成の説明図。図１の画像形成システムにおける後処理装置の構成説明図。図２の後処理装置おける排紙ローラ対の説明図。排紙ローラ対の動作状態を示す説明図。図２に示す後処理装置が坪量の小さなシートを処理している状態を示す動作説明図。図２に示す後処理装置が坪量の大きなシートを処理している状態を示す動作説明図。図２に示す後処理装置がサイズの小さなシートを処理している状態を示す動作説明図。図２に示す後処理装置が坪量の大きなシートを処理している状態をスタックトレイの上下位置を含めて示す動作説明図。スタックトレイの昇降部の説明図。後処理ユニットＢの制御部の構成図。

以下、図示の好適な実施の形態に従って本発明を詳述する。図１は画像形成システムを示し、シート上に画像形成する画像形成装置Ａと、画像形成されたシートを部揃え集積して綴じ処理などの後処理を施す後処理装置Ｂで構成されている。本発明に係わるシート収納装置Ｃは後処理装置Ｂに内蔵されている。以下、画像形成装置及び後処理装置について説明する。

［画像形成装置］
図１に示す画像形成装置Ａは、図示しないコンピュータ、ネットワークスキャナなどの画像取り扱い装置に連結され、これらの装置から転送された画像データに基づいて指定されたシートに画像を形成して本体排紙口６に搬出する。また、このようなネットワーク構成以外に画像形成装置Ａは、複写機、ファクシミリとして構成され、原稿スキャニングユニットで画像読取したデータに基づいてシート上に画像を複写形成する。

このため画像形成装置Ａはハウジング１に複数の給紙カセット２が準備され、選択されたサイズのシートをカセットから下流側の給紙経路３に給送する。この給紙経路３には画像形成部４が設けられている。画像形成部４としては、種々のものが知られている。例えば、インクジェット印刷部、静電印刷部、オフセット印刷部、シルクスクリーン印刷部、リボン転写印刷部などが知られている。本発明はいずれの印刷部も採用可能である。

画像形成部４の下流側には排紙経路５が設けられ、ハウジング１に配置した本体排紙口６からシートを搬出する。なお、印刷部によっては排紙経路５に定着ユニット（不図示）が内蔵されている。このように給紙カセット２から選択されたサイズのシートを画像形成部４に送り、画像を形成した後に排紙経路５から本体排紙口６に搬出する。このほか、ハウジング１内にはデュープレックス経路７が配置されている。このデュープレックス経路７は画像形成部４でシートの表面に画像形成した後、このシートを装置内で表裏反転して再び画像形成部４に給送するための経路であり、シート裏面に画像を形成した後に本体排紙口６から搬出する。図示の装置は、本体排紙口６とは異なる搬出口８（図１参照）からシートを一旦ハウジング外部に繰り出した後に装置内にスイッチバック搬送し、これをＵターン経路で表裏反転して画像形成部４に再送するようになっている。

本体排紙口６には、後処理装置Ｂが連結されている。また、ハウジング１にはスキャナユニットと、このスキャナユニットに原稿シートを給送する原稿給送ユニットを一体的に組み込む装置構成も知られている。この場合のスキャナユニットは、プラテン上に載置若しくはフィーダ部から給送した原稿シートを、スキャニングして画像読取し、その読取データを画像形成ユニットに転送する。また、原稿給送ユニットはスキャナユニットのプラテンに原稿シートを給送するフィーダ部を備える。本発明はこのようなユニットを一体に備える装置構成も採用可能である。

［後処理装置］
図２に示す後処理装置Ｂはハウジング１０と、このハウジング内に内蔵された排紙経路１１と、処理トレイ１５と、スタックトレイ４０で構成されている。以下にその構成を説明する。

「シート排紙経路」
シート排紙経路１１は、画像形成装置Ａの本体排紙口６に連なる搬入口１２と、排紙口１３を備えている。そして、搬入口１２から画像形成されたシートを装置内に搬入し、排紙口１３に搬出する。シート排紙経路１１は、本体排紙口６から送られたシートをスタックトレイ４０に向けて搬送する。搬入口１２にはシート先端を検出する搬入センサＳｅ１と、排紙口１３にはシート後端を検出する排紙センサＳｅ２が配置され、経路中にはシートを搬送する搬送ローラ１４ａ、１４ｂが適宜間隔に配置されている。各搬送ローラ１４ａ、１４ｂには図示しないローラ駆動モータが連結されている。そして、搬送ローラ１４ａ、１４ｂの下流には排出ローラ１４ｃが設けられている。シート排紙経路１１はハウジング１０を横断する略水平方向に略直線の経路で構成されており、排出ローラ１４ｃは、シート搬送されてくるシートを排紙口１３に搬出する。

排紙口１３は、処理トレイ１５の上方に形成されており、排紙ローラ対２０を備えている。スタックトレイ４０は、排紙ローラ対２０を挟み処理トレイ１５と対向するよう、排紙口１３の外側に配置されている。後に明らかとなるが、排紙ローラ対２０は排出ローラ１４ｃによって搬出されたシートを排紙方向の下流側に搬送し、そのシートの後端が排紙口１３を通過したときに搬送方向を逆の方向へと反転する。これによって排紙口１３に搬出されたシートは排紙方向からバック搬送され、処理トレイ１５の紙載台１６に沿って後端規制ストッパ１８に案内される。

「処理トレイ」
図２に示すように、処理トレイ１５は、排紙口１３の下方にあり、その下流側にシートを積載支持する紙載台１６と、この紙載台１６に集積されたシートを揃えるための後端規制ストッパ１８と、後処理手段１７で構成されている。後端規制ストッパ１８は排紙口１３に搬出されて、排紙方向と反対方向に搬送されたシートの搬送方向の先端部を支持する形状に構成されている。そして、後端規制ストッパ１８によって支持される集積シートの後端部はスタックトレイ４０上で支持されて、スタックトレイ４０と紙載台１６とでブリッジして支持する構成となっている。このようにスタックトレイ４０と処理トレイ１５を略同一平面に配置し、シートの前半部をその一方のトレイで、後半部を他方のトレイで支持することによって前後にシート全体を支持するトレイを複数配置する場合に比べ装置を小型化することができる。

また、図示しないが、紙載台１６にはシートの後端が突き当ることでシートを規制する後端規制ストッパ１８と共に、シートの排紙直交方向を幅寄せ整合する整合部が配置されている。この整合部はすでに種々の部が知られているのでその説明を省くが、処理トレイ１５上に搬入されたシートは、予め設定された基準（センタ基準、サイド基準）に位置決めされる。図示の装置はセンタ基準を示している。

紙載台１６には部揃え集積されたシート束を綴じ処理するステープルユニットが後処理手段１７として配置されている。ステープルユニットは直線形上のステープル針をコの字状に折り曲げてシート束の上面から下面に刺入し、針先端を折り曲げる装置として知られている。このように後処理手段１７としては、ステープルユニット、パンチユニット、スタンプユニット、トリマーユニットなどが装置仕様に応じて採用される。

また、処理トレイ１５には、排紙口１３に配置される排紙ローラ対２０と協働してシートを後端規制ストッパ１８に案内する摩擦回転体１９とが配置されている。図示の摩擦回転体１９は、紙載台１６上の積載シートに係合する位置に配置されて、自重により積載シートの上に係合するよう構成されている。この摩擦回転体１９は、排出ローラ１４ｃと一体に回転するように駆動ベルトによって連結されている。そして、この掻き込みローラである摩擦回転体１９の回転で排紙ローラ対２０からバック搬送されたシートは、後端規制ストッパ１８に搬送されて突き当って停止する。なお、摩擦回転体１９は掻込みローラで構成されているがベルトであってもよい。

「排紙ローラ対」
排紙ローラ対２０は、上記したように、排出ローラ１４ｃによって搬出されたシートを排紙方向に移送した後、搬送方向を反転させて処理トレイ１５に搬入するが、この排紙ローラ対２０は、図３に示すように集積した最上位シートの上面と係合する上部ローラ２１と最下位シートの下面に接触する下部ローラ２２とで構成される。上部ローラ２１はハウジング１０のフレームに揺動可能に支持されて、下部ローラ２２に対して圧接した作動位置Ａｐと離間した待機位置Ｗｐとの間で昇降可能に構成されている。これと共に上部ローラ２１には正逆転が可能なローラ駆動モータＲＭの回転が伝達され、排紙方向（図示で時計方向）と、排紙反対方向（図示で反時計方向）に回転可能になっている。

また、ハウジング１０のフレームには、揺動支点２３を中心に揺動可能に左右一対のローラブラケット（揺動アーム）２４が支持されている。この一対のローラブラケット２４にはローラ回転軸２５が回転可能に軸受け支持され、この回転軸２５に上部ローラ２１が嵌合されている。揺動支点２３は装置フレームに回転可能若しくは固定手段で支持され、この揺動支点２３にローラブラケット２４が直接若しくはカラー部材を介して嵌合されている。これによってブラケット基端部は揺動支点２３を中心に任意の角度方向に揺動可能に支持されている。また、回転支軸２３には、カラー部材（回転カラー）が遊嵌され、このカラー部材には上部ローラ２１の回転軸２５に回転を伝達する駆動プーリ２６が連結されている。そして駆動プーリ２６には上部ローラ２１に回転力を与えるローラ駆動モータＲＭが連結されている。

ローラブラケット２４には、上部ローラ２１が下部ローラ２２から離間した待機位置Ｗｐと、下部ローラ２２に圧接した作動位置Ａｐとの間で上下動するローラ昇降部５０（ローラ昇降手段）が設けられている。ローラ昇降部５０の構成を図４に示す。同図（ａ）に示すように揺動支点２３を中心に揺動するローラブラケット２４の運動軌跡内に昇降レバー３０が配置してある。この昇降レバー３０は基端部を回転軸３０ａに揺動可能に支持されている。この回転軸３０ａには扇形ギア３１が、昇降モータＳＭに連結されている。そして昇降モータＳＭの回転で昇降レバー３０は所定角度範囲で回転（揺動）するように構成されている。

昇降レバー３０の先端部には、作動ピン３０ｂが一体に形成され、ローラブラケット２４には作動ピン３０ｂと係合する係合受部（長溝）２４ｘが形成されている。この作動ピン３０ｂと係合受部２４ｘとは、作動ピン３０ｂが係合受部２４ｘと係合する図４（ａ）のときにはローラブラケット２４は待機位置に位置し、作動ピン３０ｂが係合受部２４ｘから離れた状態のときには、ローラブラケット２４は、その自重で上部ローラ２１が下部ローラ２２と圧接した作動位置に位置する。

更に、作動ピン３０ｂが、可動バー２８を押下すると加圧スプリング２７が緊縮され、そのバネ力が上部ローラ２１と下部ローラ２２の圧接力としてローラブラケット２４に付加される。このように昇降モータＳＭの角度制御で昇降レバー３０を図４（ａ）の状態から（ｂ）の状態に変位させると、上部ローラ２１は下部ローラ２２に圧接した状態となる。ストッパ片２９は、可動バー２８の揺動運動を上限規制するためにローラブラケット２４に設けられている。

このような構成で昇降モータＳＭが図４で所定方向に回転すると、昇降レバー３０は同図で時計方向に回転して、ローラブラケット２４を上部ローラ２１が下部ローラ２２から離れる方向に上昇させる。この状態でローラブラケット２４はストッパ片２９に係止されて上昇した待機位置に移動し、モータ、伝動部などの負荷でその位置に保持される。また、昇降モータＳＭが反対方向に回転すると、昇降レバー３０は同図で反時計方向に回転し、ローラブラケット２４は揺動支点２３を中心に自重で降下（落下）する方向に回転し、上部ローラ２１が下部ローラ２２に圧接する。ローラ昇降部５０が上記の昇降動作を行うとき、上部ローラ２１は次の第１及び第２の２通りの動作を行う。

第１の動作においては、上部ローラ２１は、先ずローラ昇降部５０の下降により下部ローラ２２に圧接した状態で排紙方向に回転（正転駆動）しながら排紙口１３からシートを搬送する。この場合、排紙ローラ対２０のニップ間にシート先端が進入したとき、このシートは、排出ローラ１４ｃと排紙ローラ対２０の両方から搬送力を受けて排紙方向に送り出される。

続いて、上部ローラ２１は、シート後端が排出ローラ１４ｃから搬出されるのを排紙センサＳｅ２が検知したとき、逆方向への回転（逆転駆動）に制御される。これにより、シートの後端が排紙口１３から処理トレイ１５に落下するが、それと同時にシート先端は上部ローラ２１によってバック搬送されることになる。

一方、第２の動作においては、上部ローラ２１は、ローラ昇降部５０によって上昇して待機位置に維持されたままで、排紙口１３から搬出されるシートを待機している状態にある。このとき、上部ローラ２１は正転駆動しており、搬出されるシートの後端が排出ローラ１４ｃから繰出されたタイミングで、ローラ昇降部５０は上部ローラ２１を待機位置Ｗｐから作動位置Ａｐに下降させる。このローラ下降の動作と前後して、上部ローラ２１は排紙方向と反対方向に回転する。これにより、排紙口１３に搬出されたシートはその後端が処理トレイ１５に落下し、上部ローラ２１と下部ローラ２２とでニップされた状態で上部ローラ２１の回転力によりシートの後端側を先頭に後端規制ストッパ１８に向かって搬送される。

以上のごとく、第１及び第２の動作の違いは、排紙口１３からのシートを先ず上部ローラ２１の正転駆動により排紙方向に搬送する際に、第１の動作では上部ローラ２１と下部ローラ２２とでシートをニップして搬送し、第２の動作では上部ローラ２１は下部ローラ２２とでシートをニップせずに単独で搬送している点にある。しかし、上部ローラ２１と下部ローラ２２とでシートをニップして搬送するとき、処理トレイ１５上に既に集積されているシートがあるとこの集積シートと共にニップされることになり（図５乃至図６及び図８に図示）、シート同士が擦れ合うと印刷した画像にインクずれを引き起こす虞がある。

このようなインクずれを防止するために、上部ローラ２１は、処理トレイ１５に最初にシートを搬入するときには第１の動作を行い、下部ローラ２２の上に既に先行するシートが集積されているときには第２の動作を行う。

しかしながら、この第２の動作時においては、画像形成装置Ａからシートが排紙口１３に送られてきて排出ローラ１４ｃから搬出される度に、排紙ローラ対２０を離間させた状態での排紙口１３からのシートの搬送と、排紙ローラ対２０を圧接させて排紙口１３から搬送されたシートの処理トレイ１５へのバック搬送とを繰り返すために、シートが送られてくる都度、排紙ローラ対２０の上下のローラ２１、２２の離間と接近を繰り返すことになり、その移動する分だけ処理時間が長くかかる。

そこで、本発明は、排紙ローラ対２０において、上部ローラ２１と下部ローラ２２との間の寸法をシートの坪量に応じて可変、すなわち、待機位置Ｗｐの位置を低い位置ｈ_１（図５及び図７に図示）と高い位置ｈ_２（図６及び図８に図示）との２通りに切り換えて設定可能、にすることで処理時間を短縮しようとするものである。

シートの坪量とは、シートの単位面積当たりの重量を意味し、坪量が大きいとそのシートは厚く腰が強い。例えば紙質が同一の場合には、シートの坪量（重量）とシート厚さとシートの腰の強さは、略々比例関係にある。

このような坪量が大きく腰の強いシートが排紙口１３から搬出されると、このシートは腰の強さから真っ直ぐに戻ろうとする力が大きくその先端が処理トレイ１５に集積されているシートに当接したとき、当接したシートを処理トレイ１５から押し出す方向に付勢し処理トレイ１５から引き出すことがある。

図５は、この状況を説明する模式図であり、処理トレイ１５には既に搬出されたシートが後端規制ストッパ１８によって先端が揃えられた状態で集積されている状態にある。ここで、取り扱っているシートが坪量の大きいシートであると、排出ローラ１４ｃから排紙口１３に搬出されたシートＳ１を上部ローラ２１の正回転により処理トレイ１５に搬送するとき、シートＳ１が既に集積されているシートの最上位シートＳ２と接触したときシートＳ１がシートＳ２を搬送方向に引き連れて後端規制ストッパ１８から引き離してしまうことがある。

この場合に、シートＳ１は、集積されているシートと共に上部ローラ２１と下部ローラ２２とでニップされて、直接接触している上部ローラ２１の逆回転により後端規制ストッパ１８に向けて搬送されるが、シートＳ２は上部ローラ２１と直接接触していないためシートＳ１との摩擦が小さいとシートＳ１の動きに追随できず、後端規制ストッパ１８から離れた状態のままとなる。そのため、坪量の大きいシートを処理トレイ１５に集積する場合には、後端規制ストッパ１８から離れたシートが混ざることがある。

したがって、坪量の大きなシートを搬送する場合の集積するシートの不揃いを防止するには、上部ローラ２０が待機位置で正転駆動するときはシートと強く接触させなければよい。よって、本発明は、坪量の大きなシートを搬送する場合には、待機位置Ｗｐでの上部ローラ２１の位置を図５及び図７で示すｈ_１から、排紙口１３から搬出されたシートＳ１と強く接触しない図６及び図８で示すｈ_２の位置まで引き上げている。強く接触しない位置ｈ_２とは、排出ローラ１４ｃからシートが種々の態様で搬出されてもこのシートと確実に接触する位置より上位の位置であり搬出されたシートと接触しないこともあり得る位置である。

上部ローラ２１の待機位置Ｗｐをこのような位置ｈ_２に設定すればシートＳ１の先端が最上位の集積シートＳ２と接触しても、上部ローラ２１からの付勢力が弱いためシートＳ２を搬送方向に引き連れて後端規制ストッパ１８から引き出すことがなく集積するシートの不揃いが防止される。

一方、坪量が小さく腰が弱いシートの場合には、上部ローラ２１の待機位置Ｗｐの位置が低い位置ｈ_１であっても、このシートの先端が処理トレイ１５に集積されているシートに当接したとき、この当接しているシートを処理トレイ１５から引き出すことはない。そのため、処理するシートの坪量が大きい場合に上部ローラ２１と下部ローラ２２との間隔を大きくすれば、坪量が小さなシートを処理する場合には、上部ローラ２１と下部ローラ２２との間隔を可能な限り小さく設定することができる。

よって、坪量の小さなシートを処理するときは上部ローラ２１と下部ローラ２２との間隔を小さくすることにより、排紙口１３から搬出されたシートＳ１を上部ローラ２１と下部ローラ２２とでニップして処理トレイ１５に搬送する際、ローラ昇降部５０が上部ローラ２１を下部ローラ２２に移動させるまでの時間を短縮できる。したがって、坪量の小さなシートを処理する場合には、排紙口１３から搬出されたシートを処理トレイ１５への搬送が高効率化される。

上部ローラ２１と下部ローラ２２との間の寸法は、揺動支点２３を中心に揺動するローラブラケット２４の運動軌跡の上死点を変更することで調整される。よって、上部ローラ２１を昇降モータＳＭの駆動により引き上げる際の駆動時間を長くして、扇形ギア３１の回転移動範囲を上方に延長させることで、上部ローラ２１の待機位置Ｗｐをｈ_１からｈ_２へと高い位置に切り換えることができる。そのためには、昇降モータＳＭをステッピングモータによって構成し、ステッピング制御で調整するのが好ましい。

また、シートの坪量が大きい場合であっても、処理するシートの搬送方向での長さが短ければ上部ローラ２１と下部ローラ２２との間隔を小さく設定することができる。図７に示すように、処理トレイ１５に集積されるシートの搬送方向での長さ寸法が処理トレイ１５の範囲内に収まり、排紙口１３から搬出されるシートＳ１の先端部が最上位の集積シートＳ２に当接しない場合には、上部ローラ２１と下部ローラ２２との間隔を小さく設定できる。

したがって、本発明は、排紙口１３から搬送されるシートの坪量が予め設定された所定値よりも大きく、且つ排紙経路から処理トレイ１５へ搬出中のシートの先端がスタックトレイ４０と接触する搬送方向長さを有するシートを処理する場合は、上部ローラ２１と下部ローラ２２との間隔を広げ、その他のシートを処理する場合には狭くしている。

シートの坪量データや搬送方向での長さ情報は、シート収納装置の動作開始前に画像形成装置Ａから送られ、これらデータに基づいて上部ローラ２１と下部ローラ２２との間の寸法は２通りに設定される。

なお、処理トレイ１５に集積したシート束を綴じ処理した後は、排紙ローラ対２０で下流側のスタックトレイ４０にシート束を搬送するが、このほか排紙ローラ対２０と共に処理トレイ１５からシート束を搬出するコンベア手段を配置することも可能である。

後端規制ストッパ１８は図３に示すようにシート後端を突き当て規制する板状部材で構成され、シート幅方向に１カ所若しくは距離を隔てて複数箇所に配置する。このストッパは、ステープルユニット１７などの後処理手段と共にシート後端縁に配置されるから、ステープルユニットをシート幅方向に位置移動可能に構成する場合には、この後端規制ストッパ１８もステープルユニット１７と連動してシート幅方向に位置移動するように構成する。また、ステープルユニット１７をシート幅方向に位置移動することなく固定して配置するときには、このステープルユニットに後端規制ストッパ１８を一体形成することも可能である。

［スタックトレイ］
次に、図９によってスタックトレイ４０について説明する。スタックトレイ４０は、トレイ架台４１と、紙載トレイ４２で構成されている。トレイ架台４１はハウジング１０のフレームに所定のストロークで上下動するように支持されている。紙載トレイ４２はシートを積載収納するトレイ面を有するトレイ形状に構成されている。紙載トレイ４２はトレイ架台４１に支持されているが、このとき紙載トレイ４２はトレイ架台４１に対しシート幅方向に所定量ジョグシフトするようにジョグシフト部が設けられている。紙載トレイ４２はトレイ架台４１に支持されているが、このとき紙載トレイ４２は、トレイ架台４１に対しシート幅方向に所定量ジョグシフトするようにジョグシフト機構が設けられる。そして、図２で示されているように、紙押えユニット５６は、紙載トレイ４２に導入されるシートの上面に接して摩擦回転体６０で後端規制面４８に沿わせるように掻き込む。

「トレイ昇降部」
図９にスタックトレイ４０のトレイ昇降部５１（トレイ昇降手段）を示す。ハウジング１０のフレームには積載方向上下にガイドレール４３が配置され、このガイドレール４３に、トレイ架台４１の連結部に固定したスライドコロ４４が嵌合されている。ガイドレール４３は棒状ガイド、チャンネル鋼、Ｈ形鋼などで構成され、これにトレイ架台４１が摺動可能に嵌合されている。

トレイ架台４１は、紙載トレイ４２とこれに積載されたシートの荷重を支える強度のフレーム構造に構成され、同様に堅固に構成されたガイドレールに片持支持されている。また、ハウジング１０のフレームにはガイドレール４３の上端部に懸架プーリ４５ａが、下端部に巻上げプーリ４５ｂが軸固定されている。そして両プーリ間には、例えばワイヤ、歯付ベルトなどの牽引部材４５ｃが懸け渡されている。巻き上げプーリ４５ｂには、巻き上げモータＭＭが減速部を介して連結されている。

これと同時にトレイ架台４１には、ウエイト軽減用のコイルスプリング４６がハウジング１０のフレームとの間に架け渡してある。つまりスプリング４６の一端（図９下端部）がフレームに固定してあり、他端（図９上端部）は牽引プーリ４７を介してトレイ架台４１に固定してある。このスプリング４６には初張力が付加してある。従って、紙載トレイ４２とこれに積載されたシートはコイルスプリング４６の弾性力に応じてその重量が軽減され巻上げモータの負荷トルクが低減される。このほかコイルスプリングの代わりに重錘を吊下げプーリから垂下させるウエイト軽減部を採用しても良い。

「紙載トレイ」
紙載トレイ４２は、上方の排紙口１３から送られたシートを積層状に載置する紙載面４２ａを備えている。この紙載面４２ａは水平姿勢であっても良いが、所定角度で傾斜している。これは積載したシートを自重で後端側に姿勢修正させるためである。この紙載面４２ａの傾斜角度は水平線に対しに３０度から４５度程度が適切である。３０度以下のときにはシートの姿勢修正が難しく、４５度以上のときにはカールしたシートがトレイ進入時に転倒する恐れが生ずる。紙載トレイ４２はトレイ架台４１に支持され、ガイドレール４３に沿って上下動する。

スタックトレイ４０は、排紙口１３と適切な位置関係で連通するように、紙載トレイ４２に集積される最上位シートの面の位置、またはシートが集積されていない場合には紙載トレイ４２の紙載面の位置がトレイ昇降部の駆動によって上下に移動する。

このとき、スタックトレイ４０の高さ位置を決める場合に、処理するシートの坪量を考慮するとよい。上記したように、本発明は坪量が大きいシートを処理するときには上部ローラ２１を高い位置、すなわち上部ローラ２１と下部ローラ２２との間隔を広く設定する。これに併せてスタックトレイ４０の上下方向での位置を図８に示すように下げることで、排紙口１３から搬出されたシートＳ１を搬送する際、シートＳ１が既に処理トレイ１５に集積されているシートの最上位シートＳ２をスタックトレイ４０に向けて押し出すのを防ぐことができる。

［制御構成］
上記した後処理ユニットＢの制御部の構成を図１０によって説明する。制御部は、ＣＰＵ７０と、制御プログラムを記憶しているＲＯＭ７４と、ＲＡＭ７５と、通信インターフェース７６とを含む。そして、ＣＰＵ７０には、搬入センサＳｅ１と排紙センサＳｅ２とがそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ７０は、ＲＯＭ７４に記憶している制御プログラムを実行しながら、搬入センサＳｅ１及び排紙センサＳｅ２からのセンサ信号や、通信インターフェース７６を通して、図示しない画像形成ユニットＡの制御部から送られてくる各種コマンド及びデータに基づいて後処理ユニットＢの全体を制御する。画像形成ユニットＡの制御部から送られてくるデータには、上記したシートの坪量データとサイズ情報とが含まれており、これらデータをＲＡＭ７５に記憶する。

このように、ＣＰＵ７０は、制御プログラムを実行することで、ローラ昇降部及びローラ制御モータＲＭの動作を制御するローラ制御手段７１と、ステープルユニット１７を制御する綴じ処理制御手段７２と、トレイ昇降部５１を制御するスタック制御手段７３としての処理動作を行うが、以下、その制御動作について説明していく。

後処理ユニットＢにシート排紙経路１１から送られてくるシートを待機している状態においては、ＣＰＵ７０（ローラ制御手段７１）は、ローラ昇降部５０を制御して排紙ローラ対２０が圧接するよう上部ローラ２１を下降させて、ローラ駆動モータＲＭには正回転を行うよう制御している。

この状態で、最初のシートが排出ローラ１４ｃから排紙口１３に搬出されると、このシートは排紙ローラ対２０でニップされてスタックトレイ４０に向けて搬送される。そして、ニップされたシートの後端が排紙センサＳｅ２にて検知されなくなってから一定時間後、ＣＰＵ７０（ローラ制御手段７１）は、ローラ駆動モータＲＭに逆回転を行うよう制御する。これにより、排紙ローラ対２０でニップされて搬送されているシートは、逆方向の処理トレイ１５に向け搬送されて後端規制ストッパ１８に突き当たって停止する。

そして、ＣＰＵ７０（ローラ制御手段７１）は、ローラ昇降部５０の昇降モータＳＭを制御して上部ローラ２１を上昇させ、排紙ローラ対２０の圧接を解除する。この場合、上部ローラ２１を待機させる位置Ｗｐは、予め送られてきてＲＡＭ７５に記憶している坪量データ及びサイズ情報に基づく。

具体的に、本実施例においては、坪量が１０４．７ｇ／ｍ^２超えるときはシートの硬度が高いものとしている。また、本実施例の紙載台１６は、Ａ４タテ以上のシートを支持する場合にはスタックトレイ４０と共働で支持する長さ寸法に設計されている。したがって、坪量が１０４．７ｇ／ｍ^２を超え、且つＡ４タテ以上のシートであるときは、ＣＰＵ７０（ローラ制御手段７１）は、ローラ昇降部５０を制御して上部ローラ２１の待機位置を高い位置ｈ_２としている。

上部ローラ２１の待機位置Ｗｐを高い位置ｈ_２に設定したときは、一方で、ＣＰＵ７０（スタック制御手段７３）はトレイ昇降部５１の巻き上げモータＭＭを制御してスタックトレイ４０の上下方向での位置を下げる（図８に図示）。

しかし、坪量が１０４．７ｇ／ｍ^２を超えるシート、又は坪量が１０４．７ｇ／ｍ^２を超えてもＡ４タテ未満のシートであれば、ＣＰＵ７０（ローラ制御手段７１）は、上部ローラ２１の待機位置Ｗｐが低い位置ｈ_１となるようローラ昇降部５０を制御する（図７に図示）。この場合、ＣＰＵ７０（スタック制御手段７３）は、トレイ昇降部５１の巻き上げモータＭＭを制御してスタックトレイ４０を下方向に引き下げる制御は行わない。

ＣＰＵ７０（ローラ制御手段７１）は、最初の１枚目のシートを処理トレイ１５に搬送した後はローラ駆動モータＲＭを正回転に切り換える。よって、次に送られてくる２枚目のシートは上部ローラ２１の正回転によりスタックトレイ４０に向けて搬送される。このとき、シートの坪量やサイズに応じて上部ローラ２１は適正な位置に設定されているために、２枚目のシートが処理トレイ１５に載置されている１枚目のシートを引き出すことがない。

そして、ＣＰＵ７０（ローラ制御手段７１）は、２枚目のシートの後端がセンサＳｅ２にて検知されなくなってから一定時間後、ローラ昇降部５０を制御して排紙ローラ対２０を圧接させ、ローラ駆動モータＲＭを逆転させて２枚目のシートを処理トレイ１５に向けて搬送する。

ＣＰＵ７０（ローラ制御手段７１）は、排出ローラ１４ｃから搬出される３枚目以降のシートについては、２枚目と同様に、排紙ローラ対２０を離間させた状態での排紙口１３からのシートの搬送と、排紙ローラ対２０を圧接させて排紙口１３から搬送されたシートの処理トレイ１５へのバック搬送との繰り返しにより、後端規制ストッパ１８に先端が揃えられた状態で処理トレイ１５に集積されていく。このとき、処理するシートの坪量が１０４．７ｇ／ｍ^２以下、又は坪量が１０４．７ｇ／ｍ^２を超えてもＡ４タテ未満のシートであればシートごとに、排紙ローラ対２０を離間させたり当接させたりするのに上部ローラ２０を上下に移動させる時間が短くて済み処理時間の高速化が図れる。

そして、ＣＰＵ７０（綴じ処理制御手段７２）は、処理トレイ１５でのシートの集積が終了すると、ステープルユニット１７を制御して集積したシートの綴じ処理を制御する。綴じ処理の後、ＣＰＵ７０（ローラ制御手段７１）は、ローラ昇降部５０を制御して、綴じ処理したシート束を排紙ローラ対２０でニップして、上部ローラ２１の正回転によりこのシート束をスタックトレイ４０に向けて搬送し、ＣＰＵ７０（スタック制御手段７３）による１セットのシート束のスタックトレイ４０への収納処理を行う。

以上のごとく、後処理装置Ｂは、画像形成装置Ａから送られてくるシートをセンサＳｅ１及びセンサＳｅ２により検出するたびに、待機位置にある上部ローラ２１の正回転によってシートを搬送口１３に搬送し、その後、上部ローラ２１を作動位置にまで移動させてこのシートを下部ローラ２２とでニップし、上部ローラ２１の逆回転によってこのシートを処理トレイ１５へスイッチバック搬送する。

このとき、上部ローラ２１が待機位置に在るときの下部ローラ２２との間の間隔は、シートの坪量やサイズによって決められる。したがって、シートのサイズや坪量が大きい場合には、上部ローラ２１が待機する高さ位置を高く設定することで、搬送するシートが処理トレイ１５の既積載シートと強く接触することがなく、シートの押し出し等を防ぎ、シートはその端部が揃えられた状態を保ちながら処理トレイ１５に集積される。

また、小サイズや腰の弱いシートを搬送する場合には、シートに近い高さに上部ローラ２１を待機させるため、上部ローラ２１と下部ローラ２２との間隔を狭くでき、シートが搬送されてくるたびに上部ローラ２１を下部ローラ２２に対して離反及び接近させるときの移動の距離が短くなって、排紙口１３からのシートの処理トレイ１５への取出しを高効率に処理でき処理時間が短縮する。

１１排紙経路
１３排紙口
１５処理トレイ
１６紙載面
１７ステープルユニット（後処理手段）
２０排紙ローラ対
２１上部ローラ
２２下部ローラ
４０スタックトレイ
５０ローラ昇降部（ローラ昇降手段）
５１トレイ昇降部（トレイ昇降手段）
７０ＣＰＵ（ローラ制御手段）
Ａ画像形成装置
Ｂ後処理装置

Claims

画像形成装置側より搬送されたシートを排紙口に搬出する排紙経路と、
前記排紙口に搬出後に搬出方向とは反対の方向に反転して搬送されてくるシートを収納する処理トレイと、
前記処理トレイの前記搬出方向での下流側に配置されるスタックトレイと、
前記排紙口に配置され前記排紙経路から送られた前記シートを前記処理トレイと前記スタックトレイに選択的に移送する排紙ローラ対と、
前記排紙ローラ対を構成する上部ローラと下部ローラを互いに圧接させる状態にして前記シートをニップする作動位置と離間した待機位置にシフトするローラ昇降手段と、
前記排紙ローラ対の駆動回転と前記ローラ昇降手段を制御するローラ制御手段と、
前記スタックトレイを上下方向に移動可能にするトレイ昇降手段と、
を備え、
前記ローラ制御手段は、
前記シートが前記排紙口から搬送されるときは前記排紙ローラ対を前記待機位置にすると共に前記上部ローラを正転駆動させ、前記排紙口から前記シートが搬出されると前記排紙ローラ対を前記作動位置にシフトすると共に前記上部ローラを逆転駆動させて前記シートを前記処理トレイに搬送するよう制御し、
前記待機位置における前記上部ローラと前記下部ローラの間の間隔を、少なくとも所定の間隔を有する第１の間隔と前記所定の間隔よりも広い第２の間隔とを含む複数の異なる間隔に設定可能に制御し、
前記排紙口から搬送されるシートの坪量が予め設定された所定値よりも大きく且つ前記排紙経路から前記処理トレイへ搬出中にシート先端が前記スタックトレイと接触する搬送方向長さを有する場合には、前記上部ローラと前記下部ローラとの間の距離を前記第２の間隔に設定し、
前記トレイ昇降手段は、前記排紙ローラ対が前記第２の間隔を有する待機位置に位置する場合は、前記スタックトレイの高さ位置を通常よりも下方に位置させる、ことを特徴とするシート収納装置。
前記スタックトレイは、当該スタックトレイ上に搬出されたシートを、当該シートの自重により前記処理トレイに向かって移動させるための傾斜が設けられており、前記スタックトレイと前記排紙口からのシート搬出方向の延長線とは互いに交差する関係にあることを特徴とする請求項１に記載のシート収納装置。
前記排紙ローラ対は、前記排紙口から搬送されるシートの後端が抜ける前に前記第２の間隔から前記作動位置へと移動を開始することを特徴とする請求項１に記載のシート収納装置。
前記排紙ローラ対の前記第２の間隔は、前記排紙口から搬送されてくるシートと前記上部ローラとが接触しない距離であることを特徴とする請求項１に記載のシート収納装置。
前記シート収納装置は、前記排紙口から搬送されるシートの坪量及び搬送方向長さの情報を前記画像形成装置から受信することを特徴とする請求項１に記載のシート収納装置。
請求項１乃至４の何れかの項に記載のシート収納装置と、
前記処理トレイ上に集積されたシート束に対して後処理を施す後処理手段と、
を備えたことを特徴とする後処理装置。
シート上に画像形成する画像形成装置と、
請求項１乃至５の何れかの項に記載のシート収納装置と、
前記処理トレイ上に集積されたシート束に対して後処理を施す後処理手段と、
を備えた画像形成システム。