JP7251258B2 - シート仕分け装置、後処理装置及び画像形成システム - Google Patents

シート仕分け装置、後処理装置及び画像形成システム Download PDF

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Description

本発明は、シート仕分け装置、後処理装置及び画像形成システムに関する。
近年、画像形成装置や、複合機（画像情報のプリント機能だけでなく、複写機能やファクシミリ機能を備える）において、給紙トレイや排紙トレイを複数備え、装置本体に多段に配置する構成が知られている。
また、１つの大量通紙ジョブを複数の排紙トレイに交互に排出することで、装置を止めずに連続して印刷できる排紙システム技術も既に知られている。
しかし、今までの多段排紙トレイ構造では、イニシャル動作（本体装置の電源をＯＮした時などに一連のシーケンスで実施される位置決め動作）により、本体装置に振動が生じ、騒音が発生するという問題があった。
例えば、特許文献１には、本体装置の静音を図るために、イニシャル動作時の綴じ部機構部の制御方法が開示されている。しかし、排紙トレイの移動によって生じる振動及び騒音に対しては言及されていない。
そこで本発明は、多段排紙トレイを有するシート仕分け装置において、イニシャル動作時に発生する振動を抑制し、静音化できるシート仕分け装置を提供することを目的とする。
上記課題は、装置本体の上下方向に多段配置され、排出されるシートを積載する複数のトレイと、シート排出方向に直交するシフト方向に前記複数のトレイを個別にシフト移動するトレイシフト手段と、前記複数のトレイの停止位置を個別に検知するトレイ停止位置検知手段と、を備え、イニシャル動作時に、前記複数のトレイを所定のホームポジションにそれぞれシフト移動するシート仕分け装置において、前記複数のトレイの内、少なくとも１つのトレイのホームポジションを、他のトレイのホームポジションに対し前記シフト方向で反対側の位置とし、前記イニシャル動作時、前記複数のトレイを同時に移動させている場合、前記複数のトレイのうち１つのトレイは一方向に移動させ、前記複数のトレイのうち他の１つのトレイは前記一方向と反対の方向に移動させることを特徴とするシート仕分け装置によって解決される。
本発明のシート仕分け装置は、イニシャル動作時に、シフト移動により生じる振動振幅が相殺され、その結果、静音化できる。
本発明の一実施形態に係る画像形成システムを示す概略構成図である。 図１の画像形成システムにおける機能構成の一例を示すブロック図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係る後処理装置の正面図であり、（ｂ）は矢印Ａ方向から見た後処理装置の側面図である。 （ａ）はシフト移動を実施した際の後処理装置の正面図であり、（ｂ）はシフトトレイ上に排出されたシートの積載状態を示す模式図である。 シフトトレイのシフト移動機構の一例を示す斜視図である。 従来の後処理装置におけるイニシャル動作を説明する模式図である。 従来のイニシャル動作により後処理装置に生じる振動を説明する図である。 第１実施形態の後処理装置におけるイニシャル動作を説明する模式図である。 本実施形態のイニシャル動作により後処理装置に生じる振動を説明する図である。 第１実施形態のイニシャル動作時のシフト移動を説明するフローチャートである。 後処理装置の重心位置を説明する模式図である。 後処理装置の重心位置から、それぞれのシフトトレイまでの距離を示す模式図である。 第３実施形態のイニシャル動作時のシフト移動を説明するフローチャートである。 シフトトレイのシート積載量検知手段の一例を示す斜視図である。 第４実施形態のイニシャル動作時のシフト移動を説明するフローチャートである。 第５実施形態に係る、シフトトレイを３段備える後処理装置の模式図である。 ３段シフトトレイにおける、イニシャル動作時のシフト移動を説明するフローチャートである。 フローチャートに対応する３段シフトトレイの状態を示す模式図（その１）である。 フローチャートに対応する３段シフトトレイの状態を示す模式図（その２）である。 フローチャートに対応する３段シフトトレイの状態を示す模式図（その３）である。 フローチャートに対応する３段シフトトレイの状態を示す模式図（その４）である。 フローチャートに対応する３段シフトトレイの状態を示す模式図（その５）である。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成システムを示す概略構成図である。図１に示すように、画像形成システム６００は、用紙処理装置である後処理装置２００と、この後処理装置２００に画像形成後のシート状媒体であるシートとしての用紙Ｐを供給する画像形成装置３００とを備える。画像形成装置３００は、例えば、複写機又はプリンタなどが挙げられる。
本実施形態の画像形成装置３００は、特に図示しないが、画像処理回路、感光体、光書き込み装置、現像装置、転写装置及び定着装置を備える電子写真方式の画像形成装置である。
画像処理回路は、画像形成装置３００が複写機である場合、スキャナ部で読み取った画像データを印字可能な画像データに変換し、変換した画像データを光書き込み装置に出力する。また、パーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像データでも同様に、印字可能な画像データに変換し、変換した画像データを光書き込み装置に出力する。
光書き込み装置は、画像処理回路から出力される画像信号に基づいて感光体に光書き込みを行い、感光体の表面に静電潜像を形成する。現像装置は、光書き込みにより感光体の表面に形成された静電潜像をトナー現像する。転写装置は、現像装置によって顕像化された感光体の表面上のトナー像を用紙Ｐに転写する。定着装置は、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を用紙Ｐに定着する。
トナー像が定着された用紙Ｐは、画像形成装置３００から後処理装置２００に送り出され、後処理装置２００によって所望の後処理が行われる。本実施形態の画像形成装置３００は前述のように電子写真方式のものであるが、インクジェット方式や熱転写方式など、公知の画像形成装置の全てについて画像形成装置３００として後処理装置２００と組み合わせることができる。
図１に示すように、後処理装置２００は、画像形成装置３００の側部に取り付けられており、画像形成装置３００から排出された用紙Ｐは後処理装置２００に導かれる。
本実施形態の後処理装置２００は、用紙Ｐに対して、孔あけ処理（パンチユニット１００）、端部綴じ処理（端部綴じステイプラＳ１）、中綴じ処理（中綴じステイプラＳ２）、中折り処理（折りローラ対１４）、仕分け処理などの各処理を行うことができる。
後処理装置２００の入口部Ａは、画像形成装置３００から排出された用紙Ｐが最初に搬入されてくる部分であり、通過する用紙Ｐの一枚毎に後処理を施す単枚後処理手段（本実施形態では穿孔手段としてのパンチユニット１００）を有する。
入口部Ａの上方には、用紙Ｐをシフトトレイ２０１へ導く第１排出搬送路Ｂが形成されており、入口部Ａの側方（図１中の左側）には、用紙Ｐをシフトトレイ２０２へ導く第２排出搬送路Ｃが形成されている。また、後処理装置２００の入口部Ａの下方には、整合及びステイプル綴じなどを行う綴じ処理トレイ部Ｆへ用紙Ｐを導く綴じ処理搬送路Ｄが形成されている。
入口部Ａは、第１排出搬送路Ｂ、第２排出搬送路Ｃ及び綴じ処理搬送路Ｄに対して搬送方向上流側の搬送路であって、画像形成装置３００から後処理装置２００に受け渡された全ての用紙Ｐの共通の搬送路を構成する。入口部Ａには、画像形成装置３００から受け入れた用紙Ｐの通過を検出する入口センサが配置されており、その下流側に入口ローラ対１、パンチユニット１００、及び分岐前搬送ローラ対２が順次配置されている。また、入口部Ａの分岐前搬送ローラ対２の下流側には、２つの分岐爪（第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６）が配置されている。
第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６は、バネなどの付勢部材によってそれぞれ図１の状態に保持されている。すなわち、第１分岐爪１５はその先端が下向きとなるように付勢され、第２分岐爪１６はその先端が上向きとなるように付勢されている。第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６は、それぞれソレノイドに接続されている。
各ソレノイドをＯＮにすることによって、第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６の先端が図１の状態から変位し、各分岐爪が配置された位置を通過する用紙Ｐの搬送経路を切り替えることができる。
後処理装置２００では、第１分岐爪１５及び第２分岐爪１６の各ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦの組み合せを変えることによって、入口部Ａを通過した用紙Ｐの搬送経路を、第１排出搬送路Ｂ、第２排出搬送路Ｃ、又は綴じ処理搬送路Ｄへと振り分ける。
後処理装置２００における入口部Ａ、第１排出搬送路Ｂ、及び第２排出搬送路Ｃを通過する用紙Ｐの搬送経路の最下流部には、シフトトレイ２０１、２０２などによって構成されるシフトトレイ排紙部がある。また、積載手段としてのシフトトレイ排紙部は、用紙Ｐの搬送方向に対して直交する方向（用紙幅方向）にシフトトレイ２０１、２０２を往復移動させるトレイシフト手段と、シフトトレイ２０１、２０２を上下方向に昇降させるトレイ昇降手段とを備える。
綴じ処理搬送路Ｄには、搬送方向上流側から、綴じ処理搬送路第１ローラ対７、用紙ガイド爪、プレスタックセンサ、綴じ処理搬送路第２ローラ対９及び綴じ処理搬送路第３ローラ対１０などが配置されている。
また、図１に示すように、綴じ処理搬送路第３ローラ対１０よりも下流側の綴じ処理搬送路Ｄはカーブ状になっている。このカーブの入口にカーブ入口用紙検知センサが配置されており、配置された位置における用紙Ｐの通過の有無を検知する。さらに、このカーブの出口には、綴じ処理搬送路Ｄを通過した用紙Ｐを綴じ処理トレイ部Ｆへと受け渡す、綴じ処理受け渡しローラ対１１が配置されている。
後処理装置２００では、綴じ処理トレイ部Ｆで綴じ処理が行われている間、次の用紙Ｐを綴じ処理トレイ部Ｆに受け入れることはできない。ここで、綴じ処理トレイ部Ｆでの綴じ処理が行われている間に、新たな用紙Ｐを綴じ処理トレイ部Ｆに供給しないように、画像形成装置３００から後処理装置２００への用紙Ｐの受け渡しを停止すると、画像形成システム６００全体の生産性が低下する。
そのため後処理装置２００は、画像形成システム６００全体の生産性を維持しつつ、綴じ処理に掛かる時間を稼ぐため、用紙Ｐを一時的に滞留させ、その後に用紙Ｐを複数枚同時に綴じ処理トレイ部Ｆへ搬送させて実質的な時間を稼ぐというプレスタック処理を行う。
入口部Ａ及び綴じ処理搬送路Ｄを経て綴じ処理トレイ部Ｆへ導かれた用紙Ｐは、綴じ処理トレイ部Ｆで整合及びステイプルなどの後処理が施される。さらに用紙Ｐは、用紙束分岐ガイド部材１３によって、シフトトレイ２０２へ向かう搬送路、又は中綴じ積載トレイ部Ｚの用紙積載トレイ４０１に向かう搬送路へと振り分けられる。
シフトトレイ２０２に向かう搬送路に振り分けられると、第２排出搬送路Ｃ内における第２排出用紙検知センサの上流側近傍に案内され、第２排出搬送路Ｃを通過する用紙Ｐと同様に第２排紙ローラ対６によってシフトトレイ２０２に排出される。
一方、用紙積載トレイ４０１に向かう搬送路に振り分けられると、用紙Ｐに対して中折り処理などを施す中綴じ・中折り処理部Ｇに受け渡され、中綴じ・中折り処理部Ｇで中折り処理などの後処理が施される。中折り処理などの後処理が施された用紙Ｐは、中折り後搬送路Ｈを通過し、用紙積載トレイ４０１に搬送される。
なお、本発明は、画像形成装置３００と後処理装置２００とからなる画像形成システム６００に限らない。用紙Ｐに画像を形成する画像形成手段と、用紙Ｐに対して折り処理を行う用紙処理手段とを備えた画像形成システムの用紙処理手段に対して本発明を適用することもできる。
また、後処理装置２００に替えて、シート仕分け装置であっても本発明を適用できる。シート仕分け装置は、後処理装置２００からシートに対して所定の処理を行う用紙処理手段（孔あけ処理、端部綴じ処理、折り処理など）を取り除いたものであり、排出されたシートをシフトトレイ２０１、２０２上に仕分けして積載する装置である。
図２は、図１の画像形成システムにおける機能構成の一例を示すブロック図である。画像形成システム６００は、制御部２１と、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：自動原稿送り装置）２２と、画像読取部２３と、表示部２４と、操作部２５と、給紙部２６と、画像形成部２７と、後処理部２８と、排紙部２９などで構成される。
制御部２１は、各構成部を制御する部分であり、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ２１ｂ、ＨＤＤ２１ｃ、及び通信Ｉ／Ｆ部２１ｄなどを備える。これらは、バスを介して接続されている。
ＣＰＵ２１ａは、各部の制御並びに画像処理などを行う。ＲＡＭは、ＨＤＤ２１ｃ、画像読取部２３、通信Ｉ／Ｆ部２１ｄから読み込んだ種々のデータを一時的に記憶する部分である。記憶されたデータはＣＰＵ２１ａによって画像処理され、必要に応じてＨＤＤ２１ｃや画像形成部２７に転送される。
ＨＤＤ２１ｃやＲＯＭは、ＣＰＵ２１ａが各部を制御するためのプログラム、自装置の処理機能に関する情報、用紙の情報（１枚当たりの重さ、用紙のサイズ、及び１枚当たりの厚さ）を対応付けるテーブルなどを格納している。これらは、ＣＰＵ２１ａにより必要に応じて読み出され、ＲＡＭ上で実行処理される。
通信Ｉ／Ｆ部２１ｄは、通信ネットワーク３０を介して繋がっている機器との接続を確立し、データの送受信を実行する。
また、制御部２１は、通信ネットワーク３０を介して接続されている情報機器装置から受信した印刷ジョブを解析し、ＨＤＤ２１ｃやＲＯＭに記憶したテーブルを参照して、印刷ジョブで指定された用紙種に対応してシステム構成内の制御を最適化している。
図３（ａ）は本発明の一実施形態に係る後処理装置の正面図であり、（ｂ）は矢印Ａ方向から見た後処理装置の側面図である。後処理装置２００のシフトトレイ２０１、２０２は、図３（ｂ）に示すように、用紙の搬送方向（シート排出方向）に直交する方向（シフト方向）に往復移動可能な構成である。このシフトトレイ２０１、２０２の移動動作を、「シフト移動」と呼ぶ。
図４（ａ）はシフト移動を実施した際の後処理装置の正面図であり、（ｂ）はシフトトレイ上に排出されたシートの積載状態を示す模式図である。図４に示すように、シフトトレイ２０２上にシートが排出された場合について説明する。
後処理装置２００は、ユーザによって予め設定された印刷部数の用紙Ｐ（以後、シートとする）が排出されたタイミングで、シフトトレイ２０２をシフト方向に移動する（シフト移動）。これを印刷完了まで繰り返すことで、図４（ｂ）に示すように、排出されるシートは設定された部数毎に仕分けされた状態でシフトトレイ２０２上に積載される。
後処理装置２００のシート排出口は固定であるが、このようにシートをシフトトレイ２０２上に仕分けして積載できる。なお、シフトトレイ２０１も同様な構成であり、排出されるシートをシフトトレイ２０１上に仕分けして積載できる。
図５は、シフトトレイのシフト移動機構の一例を示す斜視図である。シフトトレイ２０１はエンドフェンス３２に接続されている。そのエンドフェンス３２には、トレイ昇降方向に延在する長穴３２ｂが設けられ、その長穴３２ｂに、シフトカム３４の周縁部に植設されたピン３４ａが嵌合している。また、シフトカム３４はシフトモータ３６に接続されている。
このような構成より、シフトモータ３６がシフトカム３４を回転駆動すると、シフトカム３４のピン３４ａと嵌合したエンドフェンス３２がシフト方向（シート幅方向）に移動し、エンドフェンス３２に接続されたシフトトレイ２０１もシフト方向に移動する。
このように、シフトトレイ２０１は、装置手前側と装置奥側の２つの位置を選択的に占める。シフトトレイ２０１がどちらの停止位置に在るかは、シフトカム３４の周縁に互いに対向して形成された２カ所の切欠をシフトセンサ３８で検知することにより判定される。
また、シフトトレイ２０２も同様な構成であり、シフトモータ３６によってシフトカム３４を回転させることにより、シフト方向に移動できる。また、シフトカム３４に形成された２カ所の切欠をシフトセンサ３８で検知することにより、停止位置が判定される。
なお、これらエンドフェンス３２、シフトカム３４、及びシフトモータ３６は、シフトトレイ２０１、２０２を個別にシフト移動するトレイシフト手段の一例である。また、シフトカム３４に形成された切欠、及びシフトセンサ３８は、シフトトレイの停止位置を個別に検知するトレイ停止位置検知手段の一例である。
続いて、本発明の課題について詳細に説明する。
一般に画像形成システム（後処理装置、シート仕分け装置なども含む）は、その主電源をＯＦＦした状態から再度ＯＮした際、一連の位置出し動作を実施し、それぞれの機構を設定された所定の位置（ホームポジション）に移動する（いわゆる「イニシャル動作」）。
先の図１に示した画像形成システム６００も同様であり、画像形成装置３００及び後処理装置２００の各機構もイニシャル動作時には、それぞれ設定された所定の位置（ホームポジション）に移動する。
このイニシャル動作は、（１）主電源をＯＮした場合、（２）装置の扉（カバー）の開閉によるスリープ状態から復帰した場合、（３）扉（カバー）の開閉によらないスリープ状態から復帰した場合、に実施される。
図６は、従来の後処理装置におけるイニシャル動作を説明する模式図である。従来の後処理装置１５０では、シフトトレイ２０１、２０２のホームポジション（ＨＰ）が、それぞれ（ａ）装置後面側に位置しているか、又は（ｂ）装置前面側に位置している。そして、後処理装置１５０は、イニシャル動作時にシフトトレイ２０１、２０２をそれぞれのホームポジションにシフト移動する。
しかし、シフトトレイ２０１、２０２をそれぞれ同一方向にシフト移動すると、シフトトレイ２０１、２０２の移動及び停止時に生じる力（衝撃）が後処理装置１５０の特定箇所に集中して作用し、後処理装置１５０の振動が大きくなるおそれがあった。
図７は、従来のイニシャル動作により後処理装置に生じる振動を説明する図である。後処理装置１５０において、シフトトレイ２０１のシフト移動によって装置に作用する力をＦ１とし、シフトトレイ２０２のシフト移動によって装置に作用する力Ｆ２とする。
図７に示すように、シフトトレイ２０１、２０２を同一方向（図中、左方向）にシフト移動した場合、後処理装置１５０に作用する力ＦはＦ１＋Ｆ２となり、その作用箇所も集中する。また、これらＦ１、Ｆ２は、同一方向に作用するため、Ｆ１、Ｆ２による振動波形はそれぞれ同位相となる。したがって、後処理装置１５０に生じる振幅が増大することになる。これらにより、本体装置が振動し、騒音が発生するおそれがあった。
以下より、多段排紙トレイのイニシャル動作時に発生する振動を抑制し、静音化できる後処理装置について説明する。
（第１実施形態）
図８は、第１実施形態の後処理装置におけるイニシャル動作を説明する模式図である。図８（ａ）に示すように、シフトトレイ２０１のホームポジションを装置後面側に位置し、シフトトレイ２０２のホームポジションを装置前面側（操作側）に位置する。そして、イニシャル動作時に、後処理装置２００は、シフトトレイ２０１、２０２を互いに反対方向にシフト移動する。
この場合、後処理装置２００に作用する力ＦはＦ１－Ｆ２（Ｆ１≒Ｆ２）となり、ほぼ相殺できる。したがって、後処理装置２００に生じる振幅を抑制し、静音化を図ることができる。
代替として、図８（ｂ）に示すように、シフトトレイ２０１のホームポジションを装置前面側に位置し、シフトトレイ２０２のホームポジションを装置前面側に位置してもよい。そして、イニシャル動作時に、後処理装置２００は、シフトトレイ２０１、２０２を互いに反対方向にシフト移動するとしてもよい。この場合も、後処理装置２００に作用する力ＦはＦ１－Ｆ２（Ｆ１≒Ｆ２）となり、ほぼ相殺できる。したがって、後処理装置２００に生じる振幅を抑制し、静音化を図ることができる。
図９は、本実施形態のイニシャル動作により後処理装置に生じる振動を説明する図である。シフトトレイ２０１のシフト移動により装置本体に作用する力をＦ１とし、シフトトレイ２０２のシフト移動によって装置本体に作用する力Ｆ２とする。
これらＦ１、Ｆ２は互いに反対方向に作用するため、それぞれの振動波形の振幅は小さくなる上に、力が分散される。また、後処理装置２００の構造体の中心を基準とすれば、Ｆ１、Ｆ２による振動波形の位相は、それぞれ逆位相の関係となり、振動の振幅は相殺される。したがって、後処理装置２００に生じる振動は大幅に抑制され、その結果、イニシャル動作時の静音化が図れる。
また、本実施形態のイニシャル動作において、後処理装置２００は、シフトトレイ２０１、２０２を互いに反対方向にシフト移動する際、同時にシフト移動を完了することが望ましい。シフトトレイ２０１、２０２が同時に停止することで、停止時の衝撃を相殺でき、装置本体の振動を抑制できる。
図１０は、第１実施形態のイニシャル動作時のシフト移動を説明するフローチャートである。シフト移動による振動を抑制するイニシャル動作を、フローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳ１１において、本体システムの主電源がＯＮされる。次いで、ステップＳ１２において、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１、２０２の両方が、ＨＰ（ホームポジション）にあるか判定する。両方のトレイがＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１３に移行し、後処理装置２２０は、シフト移動を実施せず、そのまま待機する。
一方、ステップＳ１２において、シフトトレイ２０１、２０２のいずれかのトレイがＨＰにない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４において、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１が、ＨＰにあるか判定する。ＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１５に移行し、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０２のみをシフト移動する。これにより、シフトトレイ２０１、２０２がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
一方、ステップＳ１４において、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１がＨＰにないと判断した場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６において、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０２がＨＰにあるか判定する。ＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１７に移行し、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１のみをシフト移動する。これにより、シフトトレイ２０１、２０２がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
一方、ステップＳ１６において、シフトトレイ２０２がＨＰにない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８において後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１、２０２を互いに反対方向にシフト移動する。これにより、シフトトレイ２０１、２０２がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
このように、本実施形態の後処理装置２００は、イニシャル動作時にシフトトレイ２０１、２０２のどちらか一方のみをシフト移動するか、又は、シフトトレイ２０１、２０２を互いに反対方向にシフト移動するので、振動を抑制し、静音化できる。
（第２実施形態）
図１１は後処理装置の重心位置を説明する模式図であり、図１２は後処理装置の重心位置から、それぞれのシフトトレイまでの距離を示す模式図である。
図１１（ｂ）に示すように、後処理装置２００の重心は、幅方向（ｘ方向）において後処理装置２００の中心軸（点線）から装置後面側寄りに位置し、高さ方向（ｙ方向）においてシフトトレイ２０２付近に位置している。その理由は、搬送モータなどの駆動装置や基板などが、中心軸よりも装置後面側に多く配置されているためである。
また、図１２に示すように、重心位置からシフトトレイ２０１までの距離Ｌ１は、重心位置からシフトトレイ２０２までの距離Ｌ２よりも長い（Ｌ１＞Ｌ２）。そのため、イニシャル動作時において、シフトトレイ２０１の力のモーメントＭ１は、シフトトレイ２０２の力のモーメントＭ２よりも大きい（Ｍ１＞Ｍ２）。
したがって、シフトトレイ２０１を重心位置側（装置後面側）にシフト移動すると、シフトトレイ２０２を重心位置側にシフト移動するよりも、振動が大きくなるおそれがある。
そこで、本実施形態では、先の図８（ｂ）に示したように、シフトトレイ２０２のホームポジションを後処理装置２００の重心位置側（装置後面側）とし、シフトトレイ２０１のホームポジションを後処理装置２００の重心位置の反対側（装置前面）とする。そして、イニシャル動作時にシフトトレイ２０１を、重心位置と反対方向（装置前面）にシフト移動し、シフトトレイ２０２はその反対方向（装置後面）にシフト移動する。
これにより、重心位置からの距離が長いシフトトレイ２０１が重心位置と反対方向（装置前面）にシフト移動するため、重心の傾きを抑制できる。したがって、本実施形態の後処理装置２００は、シフトトレイ２０１、２０２の移動及び停止時に生じる力（衝撃）による振動をさらに抑制し、さらなる静音化を図ることができる。
（第３実施形態）
先の図５に示したシフトモータ３６は、シフト移動機構を駆動するためのモータであり、一般的にＳＴＭ（ステッピングモータ）が使用される。ＳＴＭはパルス制御により、モータ回転速度を変更可能である。
そこで、本実施形態の後処理装置２００は、シフトトレイ２０１のシフトモータ３６の回転速度をＶ１とし、シフトトレイ２０２のシフトモータ３６の回転速度をＶ２として、Ｖ１＜Ｖ２となるように、それぞれのシフトモータ３６の回転速度を制御する。すなわち、上段にあるシフトトレイ２０１のシフト移動速度は、下段にあるシフトトレイ２０２のシフト移動速度よりも低速とする。
これにより、重心に対して、モーメントが大きいシフトトレイ２０１の後処理装置２００に対する力の作用を低減でき、振動をさらに抑制することができる。
また、本実施形態においても、後処理装置２００は、シフトトレイ２０１、２０２を互いに反対方向にシフト移動する際、同時にシフト移動を完了することが望ましい。これは、シフトトレイ２０２のシフト移動を、シフトトレイ２０１のシフト移動開始時刻から遅らせて開始することにより実施できる。
なお、実施形態において、シフト移動機構を駆動させるモータはＳＴＭとしたが、これに限定されない。速度を可変に制御でき、シフト移動機構を駆動できるトルクがあるモータならば、適用可能である。
図１３は、第３実施形態のイニシャル動作時のシフト移動を説明するフローチャートである。シフト移動速度が可変であるイニシャル動作を、フローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳ１１において、本体システムの主電源がＯＮされる。次いで、ステップＳ１２において、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１、２０２の両方が、ＨＰ（ホームポジション）にあるか判定する。両方のトレイがＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１３に移行し、後処理装置２２０は、シフト移動を実施せず、そのまま待機する。
一方、ステップＳ１２において、シフトトレイ２０１、２０２のいずれかのトレイがＨＰにない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４において、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１が、ＨＰにあるか判定する。ＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１５に移行し、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０２のみをシフト移動する。これにより、シフトトレイ２０１、２０２がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
一方、ステップＳ１４において、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１がＨＰにないと判断した場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６において、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０２がＨＰにあるか判定する。ＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１７に移行し、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１のみをシフト移動する。これにより、シフトトレイ２０１、２０２がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
一方、ステップＳ１６において、シフトトレイ２０２がＨＰにない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８において後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１のシフト移動速度Ｖ１を低くして、シフト移動を開始する。次いで、ステップＳ１９に移行し、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０２のシフト移動速度Ｖ２を高くして、シフト移動を開始する（Ｖ１＜Ｖ２）。
続いて、ステップＳ２０に移行し、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０２をスルーダウン制御して減速し、シフトトレイ２０１、２０２を同時に停止する。これにより、シフトトレイ２０１、２０２がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
本実施形態では、イニシャル動作時にシフトトレイ２０１、２０２を互いに反対方向にシフト移動する際、上段のシフトトレイ２０１の移動速度を低くし、下段のシフトトレイ２０２の移動速度を高くするため、振動をさらに抑制できる。
（第４実施形態）
画像形成システム６００において、シフトトレイ２０１、２０２に排出された用紙（シート）が必ずしも全て取り除かれた後に、主電源がＯＦＦされるとは限らない。すなわち、シフトトレイ２０１、２０２上に用紙（シート）が積載されている状態で主電源がＯＮされ、イニシャル動作が実施される可能性がある。
シフトトレイ２０１、２０２上にシートが積載された状態でイニシャル動作が実施されると、シフト移動停止時に後処理装置２００に作用する力（衝撃）は、シートが積載されていない場合と比べて大きくなり、振動が大きくなるおそれがある。
そこで本実施形態の後処理装置２００は、シフトトレイ２０１、２０２のシート積載量を個別に検知（推定）し、その積載量に応じてシフト移動速度を変更する。
図１４は、シフトトレイのシート積載量検知手段の一例を示す斜視図である。シフトトレイ２０２上に積載されたシートの上面を検知する紙面検知センサ５０は、紙面検知レバー５２と、（ステイプル用）紙面検知センサ５４ａと、（ノンステイプル用）紙面検知センサ５４ｂとを備える。紙面検知レバー５２は、レバーの軸部を中心に回動する構成であり、シフトトレイ２０２に積載されたシートの後端上面に接触する接触部３０ａと、扇状の遮断部３０ｂとを備える。
シート積載量が所定の高さに達したことを、（ステイプル用）紙面検知センサ５４ａと（ノンステイプル用）紙面検知センサ５４ｂが検知すると、シフトトレイ２０２はトレイ昇降モータ５６の駆動により所定量下降される。これによりシフトトレイ２０２の紙面位置はほぼ一定に保たれる。
また、シフトトレイ２０２の昇降動作に連動して、センサ検知フィラ５８も昇降動作をする。このセンサ検知フィラ５８の位置を複数配置された第１～第３用紙積載検知センサ６０ａ、６０ｂ、６０ｃで検知することにより、シフトトレイ２０２の位置を推定でき、したがってシート積載量を推定できる。
なお、本実施形態においては、センサ検知フィラ５８を用いているので、用紙積載検知センサとして、光学式の透過型センサを用いている。
シート積載量は、センサ検知フィラ位置がＰ１、Ｐ２、Ｐ３の検知位置の順番で大きくなる。画像形成システム６００の主電源ＯＮ時に、用紙積載検知センサ６０のセンサ検知情報から、予めプログラミングされているシフトモータのパルス周期を変更することにより、シフトトレイ２０１、２０２のシフト移動速度を変更する。
具体的には、表１に示す様に、第１～第３用紙積載検知センサ６０ａ、６０ｂ、６０ｃのそれぞれがセンサ検知フィラ５８を検知した時点でのシフトトレイのシフト移動速度（ｍ／ｓ）をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３として、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３となるように制御する。
Figure 0007251258000001
シフトトレイ２０１、２０２のシフトモータ３６の駆動パルスは、後処理装置の制御基板上のＣＰＵから、モータドライバ制御ＩＣに出力され、この駆動パルスの周期に応じて、モータドライバＩＣはシフトモータ３６の回転速度を制御する。この駆動パルスの周期を変えることにより、シフトトレイ２０１、２０２のシフト移動速度を変更できる。
なお、この駆動パルスの周期は、ＣＰＵ制御により、ある程度任意に設定・出力できる。
第１～第３用紙積載検知センサ６０ａ、６０ｂ、６０ｃのＯＮ検知に応じたＣＰＵから出力されるパルス周期ｆ１～ｆ３の対応も、表１に示してある。ここで、ｆ１、ｆ２、ｆ３は、ｆ１＞ｆ２＞ｆ３との関係となる。
シート積載量が多い場合（質量が大きい場合）、シフトトレイのシフト移動速度Ｖを小さくして、シフトトレイの運動エネルギーを大きくしない制御とすることにより、後処理装置２００に作用する力を低減し、振動を抑制できる。したがって、シフトトレイにシートが積載されている場合であっても、イニシャル動作時の振動を抑制し、静音化を図ることができる。
なお、シフトトレイの運動エネルギーＷは、シフトトレイの質量をｍ（ｋｇ）、速度をＶ（ｍ／ｓ）として、Ｗ＝（１／２）＊ｍ＊Ｖ２となる。
図１５は、第４実施形態のイニシャル動作時のシフト移動を説明するフローチャートである。シフト移動速度が可変であるイニシャル動作を、フローチャートを参照して説明する。ただし、ステップＳ１１からステップＳ１６までは、先に説明した第１、第２実施形態のフローチャートと同じなので、その部分の説明は省略し、ステップＳ１６から説明する。
ステップＳ１６において、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０２がＨＰ（ホームポジション）にあるか判定する。ＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１７に移行し、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１のみをシフト移動する。これにより、シフトトレイ２０１、２０２がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
一方、ステップＳ１６において、シフトトレイ２０２がＨＰにない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８において後処理装置２２０は、第１～第３用紙積載検知センサの出力を照合する。次いで、ステップＳ１９に移行し、後処理装置２２０は、ＯＮとなった用紙積載検知センサに応じて、シフトモータのパルス周期を変更する。
続いて、ステップＳ２０に移行し、後処理装置２２０は、シフトトレイ２０１、２０２を互いに反対方向にシフト移動する。これにより、シフトトレイ２０１、２０２がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
このように、本実施形態の後処理装置２００は、イニシャル動作時にシフトトレイ２０１、２０２を互いに反対方向にシフト移動する際、検知されたシート積載量に応じて、シフト移動速度を変更するので、振動をさらに抑制し、静音化できる。
（第５実施形態）
第１～第４実施形態にて、上下２段のシフトトレイを備える後処理装置２００について説明した。本実施形態では、上下３段のシフトトレイ備える後処理装置２２０のイニシャル動作について説明する。
図１６は、第５実施形態に係る、シフトトレイを３段備える後処理装置の模式図である。後処理装置２２０は、装置本体の上下方向に多段に配置された複数のトレイ（上から最上段トレイ２０４、中段トレイ２０６、最下段トレイ２０８）を備える。
それぞれのトレイのホームポジションは、次のようになる。重心位置に対して一番近いトレイ（ここでは、最下段トレイ２０８）は、そのホームポジションを重心位置側（装置後面側）とする。一方、重心位置に対して一番遠いトレイ（ここでは、最上段トレイ２０４）は、そのホームポジションを重心位置と反対側（装置前面側）とする。
なお、最上段トレイ２０４のホームポジションを装置前面側とする理由は、ユーザの利便性を考慮したものであり、例えば、積載されたシートを取り出しやすくするためである。
図１７は、３段シフトトレイにおける、イニシャル動作時のシフト移動を説明するフローチャートである。また、図１８ａ～図１８ｅは、フローチャートに対応する３段シフトトレイの状態を示す模式図である。上記のように構成された３段シフトトレイのイニシャル動作を図１７のフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップＳ１１において、本体システムの主電源がＯＮされる。次いで、ステップＳ１２において、後処理装置２２０は、最上段トレイ２０４及び最下段トレイ２０８の両方が、ＨＰ（ホームポジション）にあるか判定する。両方のトレイがＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１３に移行し、後処理装置２２０は、シフト移動を実施せず、そのまま待機する。
一方、ステップＳ１２において、最上段トレイ２０４及び最下段トレイ２０８のいずれかのトレイがＨＰにない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４において、後処理装置２２０は、最下段トレイ２０８が、ＨＰにあるか判定する。ＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１５に移行し、後処理装置２２０は、中段トレイ２０６が装置前面側（操作側）にあるか判定する。
ステップＳ１５において、後処理装置２２０は、中段トレイ２０６が装置前面側にあると判断した場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１６に移行し、最上段トレイ２０４と中段トレイ２０６を互いに反対方向にシフト移動する（図１８ｃ参照）。これにより、最上段トレイ２０４及び最下段トレイ２０８がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
一方、ステップＳ１５において、後処理装置２２０は、中段トレイ２０６が装置前面側にないと判断した場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１７に移行し、最上段トレイ２０４をＨＰにシフト移動する（図１８ｅ参照）。これにより、最上段トレイ２０４及び最下段トレイ２０８がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
次で、ステップＳ１４に戻る。後処理装置２２０は、最下段トレイ２０８がＨＰにないと判定した場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１８に移行し、中段トレイ２０６が装置後面側にあるか判定する。
ステップＳ１８において、後処理装置２２０は、中段トレイ２０６が装置後面側にあると判断した場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１９に移行し、最下段トレイ２０８と中段トレイ２０６を互いに反対方向にシフト移動する（図１８ｂ参照）。
次いで、ステップＳ２０に移行し、後処理装置２２０は、最上段トレイ２０４が、ＨＰにあるか判定する。ＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、最上段トレイ２０４及び最下段トレイ２０８がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する（図１８ｂ参照）。
一方、ステップＳ２０において、最上段トレイ２０４がＨＰにない場合（ＮＯの場合）、ステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１において後処理装置２２０は、最上段トレイ２０４と中段トレイ２０６を互いに反対方向にシフト移動する（図１８ａ参照）。これにより、最上段トレイ２０４及び最下段トレイ２０８がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
続いて、ステップＳ１８に戻る。ステップＳ１８において、後処理装置２２０は、中段トレイ２０６が装置後面側にないと判断した場合（ＮＯの場合）、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２において、後処理装置２２０は、最上段トレイ２０４が、ＨＰにあるか判定する。
最上段トレイ２０４がＨＰにある場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ２３に移行し、最下段トレイ２０８をＨＰにシフト移動する（図１８ｄ参照）。これにより、最上段トレイ２０４及び最下段トレイ２０８がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
一方、ステップＳ２２において、後処理装置２２０は、最上段トレイ２０４がＨＰにないと判断した場合（ＮＯの場合）、ステップＳ２４に移行する。そして後処理装置２２０は、最上段トレイ２０４と中段トレイ２０６を互いに反対方向にシフト移動し、さらに、最下段トレイ２０８と中段トレイ２０６を互いに反対方向にシフト移動する。これにより、最上段トレイ２０４及び最下段トレイ２０８がＨＰに位置しているので、イニシャル動作が完了する。
このように、本実施形態の後処理装置２２０は、イニシャル動作時に、最上段トレイ、最下段トレイの位置がＨＰにあるかを判定する。そして、どちらかをＨＰにシフト移動させる場合にのみ、そのトレイに隣接するトレイを互いに反対方向に移動させることで、振動を相殺する。すなわち、隣接して移動させるトレイは、最上段トレイ、又は最下段トレイに対し、反対方向に移動するトレイを選択して移動する。
だだし、隣接する、互いに反対方向に移動する隣接するトレイが無い場合、トレイは単独で移動させる。
このように、本実施形態の後処理装置２２０は、イニシャル動作時に隣接するトレイを互いにシフト移動するため、振動を抑制し、静音化できる。
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明した。この実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して使用できる。例えば、複数の実施形態を組み合わせて用いてもよい。また、シート仕分け装置、後処理装置及び画像形成装置としては、本発明を適用可能であれば任意な構成を採用可能である。
１ 入口ローラ対
２ 分岐前搬送ローラ対
６ 第２排紙ローラ対
７ 綴じ処理搬送路第１ローラ対
９ 綴じ処理搬送路第２ローラ対
１０ 綴じ処理搬送路第３ローラ対
１１ 綴じ処理受け渡しローラ対
１３ 用紙束分岐ガイド部材
１４ 折りローラ対
１５ 第１分岐爪
１６ 第２分岐爪
２１ 制御部
２１ａ ＣＰＵ
２１ｂ メモリ
２１ｃ ＨＤＤ
２１ｄ 通信Ｉ／Ｆ部
２３ 画像読取部
２４ 表示部
２５ 操作部
２６ 給紙部
２７ 画像形成部
２８ 後処理部
２９ 排紙部
３０ 通信ネットワーク
３０ａ 接触部
３０ｂ 遮断部
３２ エンドフェンス
３２ｂ 長穴
３４ シフトカム
３４ａ ピン
３６ シフトモータ
３８ シフトセンサ
５０ 紙面検知センサ
５２ 紙面検知レバー
５４ａ （ステイプル用）紙面検知センサ
５４ｂ （ノンステイプル用）紙面検知センサ
５６ トレイ昇降モータ
５８ センサ検知フィラ
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ 第１～第３用紙積載検知センサ
１００ パンチユニット
１５０、２００、２２０ 後処理装置
２０１、２０２ シフトトレイ
２０４ 最上段トレイ
２０６ 中段トレイ
２０８ 最下段トレイ
３００ 画像形成装置
４０１ 用紙積載トレイ
６００ 画像形成システム
Ａ 入口部
Ｂ 第１排出搬送路
Ｃ 第２排出搬送路
Ｄ 綴じ処理搬送路
Ｆ 綴じ処理トレイ部
Ｇ 中綴じ・中折り処理部
Ｈ 中折り後搬送路
Ｐ 用紙
Ｓ１ 端部綴じステイプラ
Ｓ２ 中綴じステイプラ
Ｚ 中綴じ積載トレイ部
特開２０１０－２０２３３９号公報

Claims (9)

  1. 装置本体の上下方向に多段配置され、排出されるシートを積載する複数のトレイと、
    シート排出方向に直交するシフト方向に前記複数のトレイを個別にシフト移動するトレイシフト手段と、
    前記複数のトレイの停止位置を個別に検知するトレイ停止位置検知手段と、
    を備え、
    イニシャル動作時に、前記複数のトレイを所定のホームポジションにそれぞれシフト移動するシート仕分け装置において、
    前記複数のトレイの内、少なくとも１つのトレイのホームポジションを、他のトレイのホームポジションに対し前記シフト方向で反対側の位置とし、
    前記イニシャル動作時、前記複数のトレイを同時に移動させている場合、前記複数のトレイのうち１つのトレイは一方向に移動させ、前記複数のトレイのうち他の１つのトレイは前記一方向と反対の方向に移動させることを特徴とするシート仕分け装置。
  2. 前記それぞれ反対方向にシフト移動するトレイは、同時にシフト移動を完了することを特徴とする請求項１に記載のシート仕分け装置。
  3. 前記イニシャル動作時に、隣接する前記トレイを互いに反対方向にシフト移動し、及び／又は前記複数のトレイの内の１つをシフト移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート仕分け装置。
  4. 前記複数のトレイの内、最下段にあるトレイのホームポジションは、シフト方向における前記装置本体の重心位置側にあり、最上段にあるトレイのホームポジションは、前記重心位置の反対側にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシート仕分け装置。
  5. 前記イニシャル動作時に、最上段にあるトレイのシフト移動速度は、最下段にあるトレイのシフト移動速度に比べて、低速であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシート仕分け装置。
  6. 前記複数のトレイのシート積載量を個別に検知するシート積載量検知手段を備え、
    前記イニシャル動作時に、検知されたシート積載量に応じて、シフト移動速度を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシート仕分け装置。
  7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の前記シート仕分け装置と、
    前記シートに対して所定の処理を行う用紙処理手段と、
    を備えることを特徴とする後処理装置。
  8. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の前記シート仕分け装置と、
    前記シート仕分け装置に搬送する前記シートに画像を形成する画像形成装置と
    を備えることを特徴とする画像形成システム。
  9. 請求項７に記載の後処理装置と、
    前記後処理装置に搬送する前記シートに画像を形成する画像形成装置と
    を備えることを特徴とする画像形成システム。
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