(57)【要約】【課題】どのような速度範囲が選択された場合でも、最適な排出速度でシートを排出できるシート処理装置を提供する。【解決手段】排出ローラ５０８ａによって搬送されるシートを第１、第２の速度範囲でそれぞれ搬送する際、１枚のシートが搬送されるまでの間、速度範囲が切り替えられないように設定されている。第１および第２の速度範囲１０２には、重複した第３の速度範囲１０３が存在し、排出部５０８からスタックトレイ５４０に向けて排出される時のシートの排出速度ｖは第３の速度範囲１０３内に設定され、かつ第１、第２の速度範囲のいずれでも同じ値に設定されている。この排出速度ｖは、シート処理装置の構成に応じた最適な速度範囲のうち、最速の値に設定されることで、シートの搬送に要する時間を最短化できる。【選択図】      図１１
2004269075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを所定の搬送速度で搬送する搬送手段と、
少なくとも２つ以上の異なる速度範囲の中から、特定の速度範囲を選択する選択手段と、
該選択された特定の速度範囲内で、前記所定の搬送速度を制御する速度制御手段と、
前記搬送されるシートの所定位置における搬送速度を、前記少なくとも２つ以上の異なる速度範囲が重複する共通速度範囲内に設定する設定手段とを備えたシート処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを所定の搬送速度で搬送するシート処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、印刷機、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、画像形成装置本体内で画像形成が行われたシートをシート処理装置内の処理トレイに一時的に積載しておき、この積載した状態でシートの整合、綴じ処理等のシート後処理を行っていた。この際、紙種などのシートの条件に合わせて搬送速度を切り替える制御を行うが、この切り替え制御には、排紙モータの回転速度を可変させることで対応していた。
【０００３】
しかし、１つのモータで実現できる搬送速度範囲は限られており、その範囲を越えて、モータを回転させようとしても、目標とする搬送速度に達することができないか、あるいはその速度に達しても、シートを搬送するだけのモータトルクが得られない等の現象が起きてしまう。このような事態を回避するために、速度範囲が広いモータを採用することも検討されるが、その場合、コスト高となってしまうばかりか、モータのサイズが大きくなってしまう。
【０００４】
これに対し、モータにギア列が接続された構成とし、クラッチなどの駆動伝達機構を介してギア比を切り替えることで、単一のモータによる搬送速度範囲をワイドレンジ化させるシート処理装置が提案されている。例えば、シート排出装置（特許文献１参照）では、シートを排紙トレイに排出する場合、変速手段がモータの回転を排出ローラに伝達することにより、搬送ローラから搬送されたシートが排出ローラにより排紙トレイに排出される一方、ソート手段を合体させた場合、切換手段が変速手段を低速に切換え、シートが排出ローラにより低速でソート手段に排出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１０４５５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のシート処理装置では、搬送中にシートを停止させないように、つまり１枚のシートの搬送中にギア比（搬送モード）を切り替えないように、搬送速度範囲に合わせてギア比を設定する必要があるが、このとき、単純にギア比を設定しただけでは、搬送されたシートを処理トレイに排出する際の排出速度がさまざまに異なってしまう。
【０００７】
すなわち、シートの排出速度は、シート処理装置の構成に応じた最適な速度範囲内に設定されていなければならず、例えば、排出速度が早すぎると、シートが処理トレイから先に飛び過ぎてしまう。一方、排出速度が遅すぎると、シートの後端が処理トレイに残ったままになってしまう。このため、その処理に時間がかかってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、どのような速度範囲が選択された場合でも、最適な排出速度でシートを排出できるシート処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のシート処理装置は、シートを所定の搬送速度で搬送する搬送手段と、少なくとも２つ以上の異なる速度範囲の中から、特定の速度範囲を選択する選択手段と、該選択された特定の速度範囲内で、前記所定の搬送速度を制御する速度制御手段と、前記搬送されるシートの所定位置における搬送速度を、前記少なくとも２つ以上の異なる速度範囲が重複する共通速度範囲内に設定する設定手段とを備える。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のシート処理装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のシート処理装置は画像形成装置に搭載される。
【００１１】
［画像形成装置の全体構成］
図１は実施の形態における画像形成装置の構成を示す断面図である。図において、２００は画像形成装置本体である。画像形成装置本体２００の上方には、原稿読み取り部１５０が設けられており、原稿読み取り部１５０の上部には、自動原稿読取装置１００が装着されている。また、画像形成装置本体２００内の上方かつ原稿読み取り部１５０の下方には、画像形成装置の筐体内に収納されたシート処理装置５００が設けれている。
【００１２】
自動原稿読取装置１００は、上向きにセットされた原稿を上から分離し、先頭頁から順に１枚ずつ図中左方向に給紙し、湾曲したパスを通ってプラテンガラス１０２上に搬送し、原稿を読み取った後、排紙トレイ１１２に排出する。
【００１３】
プラテンガラス１０２上に載置された原稿に対し、スキャナユニット１０４のランプの光が照射され、その原稿からの反射光がミラー１０５、１０６、レンズ１０７を介してイメージセンサ１０９に導かれることで、原稿の読み取りが行われる。イメージセンサ１０９により読み取られた原稿の画像データは、画像処理された後、露光制御部２０２に送られる。露光制御部２０２では、画像データを基にレーザ光の発射が行われる。
【００１４】
このレーザ光は、回転しているポリゴンミラーによって反射され、さらに反射ミラーにより再び折り返され、表面が一様に帯電された感光体ドラム２０３上に照射される。このレーザ光の照射により、感光体ドラム２０３上には、静電潜像が形成される。感光体ドラム２０３上の静電潜像は、現像器２０５により現像された後、紙やＯＨＰシート等のシートＳ上にトナー画像として転写される。
【００１５】
シートＳは、ピックアップローラ２３８によりシートカセット２３１、２３２、２３３、２３４から選択的に繰り出され、分離部２３７により１枚ずつ分離されて給送される。さらに、レジ前ローラ対により斜行が矯正された後、感光体ドラム２０３の回転に同期して転写位置に送り込まれると、感光体ドラム２０３に形成されたトナー画像が転写ベルト２１１を介してシートＳに転写される。
【００１６】
その後、シートＳは、定着ローラ対２０６に導かれ、定着ローラ対２０６により加熱・加圧処理されると、シートＳに転写されたトナー画像が定着する。定着ローラ対２０６には、それぞれ定着上分離爪、定着下分離爪が当接しており、定着ローラ対２０６からシートＳを分離する。分離されたシートＳは、本体側排出ローラ対２０７により搬送され、画像形成装置の筐体内に収納されたシート処理装置５００に導かれる。
【００１７】
［シート処理装置］
図２はシート処理装置５００の構造を示す正面図である。図３はシート処理装置５００の構造を示す平面図である。シート処理装置５００は、上流側に位置し、画像形成装置本体２００から排出された画像形成済みのシートＳを一時的に積載する処理トレイ５４０、および下流側に略水平に位置し、処理トレイ５４０から排出されるシートＳを積載するスタックトレイ５０４を有する。
【００１８】
画像形成装置本体２００の本体側排出ローラ対２０７により排出されたシートＳは、シート処理装置５００側の排出ローラ５０８ａとこれに従動する排出コロ５０８ｂとからなる排出部５０８により、スタックトレイ５０４に向かって排出される。このとき、シートＳの後端が排出部５０８を通過するタイミングで、シートＳの後端は、揺動ローラ５５０により処理トレイ５４０上に落とし込まれ、さらに揺動ローラ５５０と従動コロ５７１により挟持される。この揺動ローラ５５０の動作の詳細については後述する。
【００１９】
こうして、シートＳがシート処理装置５００内の処理トレイ５４０に排出されると、処理トレイ５４０上で針綴じ、整合等の後処理が行われた後、スタックトレイ５０４に積載される。この処理トレイ５４０で行われる後処理モードには、複数部に仕分けを行うソートモード、複数枚のシートをステイプルユニット５１０により綴じる針綴じ（ステイプル）モードなどがある。この後処理モードは、ジョブの開始前、操作部３５３（図８参照）を介してオペレータにより選択・設定される。ステイプルモードでは、１箇所綴じ、２箇所綴じ、針綴じ位置等の選択が可能である。ステイプルユニット５１０は、シートのサイズ、綴じ位置等の設定内容に合わせて、実際の針綴じ位置に移動する。
【００２０】
画像形成装置本体２００から排出されたシートＳは、シート処理装置５００側の排出ローラ５０８ａとこれに従動する排出コロ５０８ｂとからなる排出部５０８により、スタックトレイ５０４に向かって排出される。このとき、シートＳの後端が排出部５０８を通過したタイミングで、シートＳの後端は、揺動ローラ５５０により処理トレイ５４０上に落とし込まれ、揺動ローラ５５０と従動コロ５７１とによって挟持される。
【００２１】
［揺動ローラの動作］
図４は揺動ローラ５５０の動作を示す図である。この揺動ローラ５５０は、揺動ローラ軸５５２を中心に上下方向に揺動自在な揺動アーム５５１に取り付けられている。揺動カム５５４を軸支する揺動アーム軸５５３には、揺動アーム駆動モータ６４３からの動力が伝達されており、揺動アーム駆動モータ６４３が回転すると、揺動カム５５４と一体的に、揺動アーム５５１は揺動ローラ軸５５２を中心に上下方向に揺動する。また、揺動アーム５５１には、上方への揺動を補助するための揺動アーム引張りばね５５５が装着されている。
【００２２】
揺動ローラ５５０は、揺動ローラ駆動ベルト５５６（図３参照）、揺動ローラ従動プーリ５５７および揺動ローラ軸５５２を介して揺動ローラ駆動モータ６４２に連結されており、後述するＣＰＵ６１１から揺動ローラ駆動モータドライバ６２２を介して伝達される駆動信号にしたがって、揺動ローラ駆動モータ６４２が回転すると、その回転動力は揺動ローラ５５０に伝達され、揺動ローラ５５０は回転する。
【００２３】
図４（Ａ）に示すように、揺動ローラ５５０のホームポジションは、排出部５０８により処理トレイ５４０上に排出されるシートＳと当接しないように、上方に設定されている。そして、シートＳが排出部５０８から排出され、揺動アーム５５１が揺動アーム駆動モータ６４３の動力を受けて揺動ローラ軸５５２を中心に反時計周りに回転すると、同図（Ｂ）に示すように、揺動ローラ５５０は下降し、排出されるシートＳの後端部を押し付け、処理トレイ５４０側に落とし込む。これと同時に、揺動ローラ５５０は、従動コロ５７１との間でニップ部を形成し、揺動ローラ駆動モータ６４２の動力を受けて反時計周りに回転することで、処理トレイ５４０上に落とし込まれたシートＳの後端が戻しベルト５６０に当接するまで、同図（Ｃ）に示すように、それまでのシートの搬送方向とは逆方向に、下ガイド５６１に沿ってシートＳを引き込む。この後、揺動ローラ５５０は、再び、同図（Ａ）に示すホームポジションまで上昇し、次のシートＳの排出に備える。
【００２４】
［戻しベルトの動作］
図５は戻しベルト５６０の動作を示す図である。戻しベルト５６０は、排出ローラ軸５０９に支持され、この排出ローラ軸５０９に軸支された排出ローラ５０８ａと、ハウジング５６３に支持された戻しベルトプーリ５６４と、これらの間に巻かれたベルト部材５６５とから構成される（図２参照）。戻しベルト５６０は、少なくとも１つのシート送り回転体であり、シート後端ストッパ５６２にシートＳを突き当てるように、通常、処理トレイ５４０上のシートＳに接触する位置に設けられている。
【００２５】
図５（Ａ）に示すように、排出ローラ軸５０９が反時計周りに回転すると、ベルト部材５６５はシートＳをシート後端ストッパ５６２側に搬送する。また、同図（Ｂ）に示すように、戻しベルト５６０は、処理トレイ５４０上に積載されたシートＳの厚みから逃げるように揺動する。
【００２６】
このように、揺動ローラ５５０および戻しベルト５６０によって反時計周りの方向に押されたシートＳは、処理トレイ５４０の端部に位置するシート後端ストッパ５６２で受け止められると、１枚ずつシート搬送方向の整合が行われる。
【００２７】
［シート幅方向の整合］
シート処理トレイ５４０の上には、排出ローラ軸５０９と平行に移動自在な前整合板５４１および後整合板５４２が設けられている。前整合板５４１および後整合板５４２は、それぞれ前整合モータ６４６および後整合モータ６４７により駆動される。
【００２８】
シート処理装置５００が動作中で無い場合、前整合板５４１および後整合板５４２は、それぞれ前整合ホームポジションセンサ５３０（図９参照）および後整合ホームポジションセンサ５３１（図９参照）によって検知される位置に待機する。この位置は、整合ホームポジションと呼ばれ、シートＳが搬送されてくる際に当たらない位置に設定されている。
【００２９】
前整合板５４１および後整合板５４２は、画像形成装置からシートＳが搬送されてくる前、シートＳのサイズに合わせた待機位置に移動する。シートＳが前述したようにシートの搬送方向に整合された後、ジョブ開始前に設定された後処理モードにおける整合位置に、前整合板５４１および後整合板５４２を移動させることで、シートの幅方向の整合が行われる。
【００３０】
例えば、ソートモードの場合、Ｎ部目のシートを幅方向に整合する場合、前整合板５４１を基準位置で待機させ、後整合板５４２を待機位置からシート整合位置に移動させることで、前側を基準とした整合が行われる。そして、後述するように、整合されたシートＳをスタックトレイ５０４に排出する。
【００３１】
Ｎ＋１部目のシートを整合する場合、後整合板５４２を基準位置で待機させ、前整合板５４１を待機位置からシート整合位置に移動させることで、後側を基準とした整合が行われる。そして、同様に、整合されたシートＳをスタックトレイ５０４に排出する。これにより、スタックトレイ５０４上では、束排出を行う毎に仕分けされた状態で、シートを積載することができる。尚、シートの中央位置を基準に整合することも可能である。その場合、前整合板５４１および後整合板５４２の両方を待機位置から中央位置基準となる整合位置に移動させることで、整合が行われる。
【００３２】
また、針綴じモードが選択されている場合、設定された針綴じ位置に合わせた位置で前述した幅方向の整合動作が行われ、続いて針綴じ動作が行われる。このとき、ステイプラユニット５１０は、ステイプルクリンチモータ６４８により駆動され、針綴じ動作を行う。また、ステイプラユニット５１０はステイプルスライドモータ６４９により駆動され、前後方向に移動自在である。そして、ステイプラユニット５１０は、ジョブが開始されると、ジョブ開始前に設定された針綴じ位置とシートサイズとから決定された実際の針綴じ位置に移動する。この後、前述した幅方向の整合動作を終えた整合済シート束Ｓに対し、ステイプラユニット５１０は針綴じ動作を行う。
【００３３】
［束排出動作］
図６は束排出動作を示す図である。前述したシート搬送方向の整合、シート幅方向の整合、および針綴じ動作の終了後、揺動ローラ５５０は、同図（Ａ）に示すように、揺動アーム駆動モータ６４３により駆動され、揺動ローラ軸５５２を中心にシート束Ｓに当接するまで下降する。そして、従動コロ５７１との間でニップを形成した後、時計周りに回転し、シート束Ｓの後端が後端整合壁５７０上端付近に達するまで、シート束Ｓを搬送して停止させる（同図（Ｂ）参照）。
【００３４】
その後、揺動ローラ５５０は、シート束Ｓから離間してホームポジションに戻る（同図（Ｃ）参照）。これと同時に、後端整合壁５７０の下方に位置するカム５７２がカム揺動回転軸５７３を中心に回動すると、後端整合壁５７０は、揺動軸５７０ａを中心にシート束Ｓから離れる方向に揺動する。この端整合壁５７０およびカム５７２の動作については後述する。
【００３５】
［シート後端整合］
図７は処理トレイ５４０上のシート束Ｓをスタックトレイ５０４に排出し、スタックトレイ５０４上で整合・積載する動作を示す図である。後端整合壁５７０は、揺動回転軸５７０ａを中心に揺動自在であり、その一端部５７０ｂがバネ５１２で付勢されている（図２参照）。また、一端部５７０ｂはカム揺動回転軸５７３を中心に回動自在なカム５７２に当接しており、ホームポジション（図６（Ａ）参照）にあるカム５７２が回動すると、後端整合壁５７０はシート束Ｓの搬送方向に対して逆方向に揺動する。
【００３６】
排出されたシート束Ｓの後端が後端整合壁５７０の上端に当接した状態に達すると（図６（Ｂ）参照）、後端整合壁５７０をシート搬送方向の上流側に退避させ、後端整合壁５７０の斜面部にシート束Ｓの後端を当接させる（図６（Ｃ）、図７（Ａ）参照）。
【００３７】
退避した後端整合壁５７０を揺動回転軸５７０ａを中心にホームポジション（図６（Ａ）参照）に復帰させる過程では、シート束Ｓの後端を後端整合壁５７０が水平方向に押圧することで、シート束Ｓの後端の整合を行いつつ、スタックトレイ５０４にシート束Ｓを積載する（図７（Ｂ）、（Ｃ）参照）。
【００３８】
スタックトレイ５０４上に積載されたシート束Ｓは、シート戻し部材５８３によって後端整合壁５７０側に引き戻され、その上面を押さえ付けられる。シート戻し部材５８３は、パドル状の部材であり、後端整合壁５７０に設けられたパドル回転軸５９０を中心に回転自在である。シート戻し部材（パドル）５８３は、揺動ローラ５５０によってシート束Ｓがスタックトレイ５０４上に束排出される度に反時計周りに１回転し、排出されたシート束Ｓを後端整合壁５７０側に毎回引き戻し、シート束の後端を押さえる動作を行う。
【００３９】
ここで、シート戻し部材５８３は、シート戻し動作を行う動作以外の時、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す状態を維持しており、シート束Ｓを押さえ付けている。このシート戻し部材５８３の位置は、パドルホームポジションセンサ（図示せず）によって検知される。また、スタックトレイ５０４は、積載されたシート束Ｓの上面高さを一定に保つため、駆動部（図示せず）により昇降自在に構成されている。
【００４０】
尚、本実施形態では、スタックトレイ５０４のシート積載面は略水平に設定されているが、傾斜して設定されてもよく、この場合でも後端整合部材５７０は有効に作用する。また、後端整合壁５７０側に向かって、シート積載面を下側に傾斜させることにより（本実施形態では、傾斜角１８゜に設定されている）、スタックトレイ５０４上にある積載済みのシート束Ｓの後端と、処理トレイ５４０から排出される後続のシート束Ｓとの干渉を回避させることが容易である。また、シート処理装置を小型化できる。
【００４１】
［画像形成装置の制御部］
図８は画像形成装置全体の制御を司るコントローラ（制御部）の構成を示すブロック図である。このコントローラは、ＣＰＵ回路部３５０、操作部３５３、シート処理装置制御部６００、原稿給送装置制御部３６０、イメージリーダ制御部３７０、画像信号制御部３３０およびプリンタ制御部３４０を有する。画像信号制御部３３０には、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）３２０を介して外部のコンピュータ３１０が接続されている。
【００４２】
ＣＰＵ回路部３５０は、ＣＰＵ３５１、ＲＯＭ３５２およびＲＡＭ３５３を内蔵し、ＣＰＵ３５１がＲＯＭ３５２に格納されている制御プログラムを実行することによって、各部を総括的に制御する。ＲＡＭ３５３は、制御データを一時的に保持したり、ＣＰＵ３５１が制御プログラムを実行する際、演算処理の作業領域として用いられる。
【００４３】
原稿給送装置制御部３６０は、ＣＰＵ回路部３５０からの指示にしたがって、自動原稿給送装置１００を制御する。イメージリーダ制御部３７０は、スキャナユニット１０４、イメージセンサ１０９などを制御し、イメージセンサ１０９から出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部３３０に転送する。
【００４４】
画像信号制御部３３０は、イメージセンサ１０９からのアナログ画像信号をデジタル信号に変換した後、このデジタル信号に各種処理を施し、各種処理が施されたデジタル信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部３４０に出力する。また、外部Ｉ／Ｆ３２０を介してコンピュータ３１０から入力されたデジタル画像信号に各種処理を施し、各種処理が施されたデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部３４０に出力する。この画像信号制御部３３０の動作は、ＣＰＵ回路部３５０により制御される。
【００４５】
プリンタ制御部３４０は、入力されたビデオ信号に基づき、レーザスキャナユニット（露光制御部）２０２を駆動する。操作部３５３は、画像形成に関する各種機能を設定する複数のキー、設定情報を表示する表示部などを有し、各キーの操作に対応するキー信号をＣＰＵ回路部３５０に出力し、ＣＰＵ回路部３５０からの信号に基づき、対応する情報を表示部に表示する。
【００４６】
シート処理装置制御部６００は、シート処理装置５００に搭載され、ＣＰＵ回路部３５０と情報のやり取りを行って、シート処理装置全体の制御を行う。この制御内容については後述する。
【００４７】
［シート処理装置制御部の構成］
図９はシート処理装置制御部６００の構成を示すブロック図である。
【００４８】
シート処理装置制御部６００は、各種ドライバおよび各種センサが接続されたＣＰＵ回路部６１０を有する。ＣＰＵ回路部６１０は、ＣＰＵ６１１、ＲＯＭ６１２およびＲＡＭ６１３を有し、ＣＰＵ６１１がＲＯＭ６１２に格納されている制御プログラムを実行することにより、シート処理装置５００を制御する。また、ＣＰＵ回路部６１０は、通信ＩＣ６１４を介して画像形成装置本体側のＣＰＵ回路部３５０と通信してデータ交換を行い、画像形成装置本体側のＣＰＵ回路部３５０からの指示に基づき、シート処理装置５００を制御する。
【００４９】
このシート処理装置５００を制御する際、ＣＰＵ回路部６１０は、各種センサからの検出信号を取り込む。各種センサとしては、入口センサ５２１、揺動ホームポジションセンサ５２２、揺動スノコホームポジションセンサ５２３、トレイ検知センサ５２４、紙面検知センサ５２５、戻しベルト退避センサ５２６、ステイプルスライドホームポジションセンサ５２７、ステイプルクリンチホームポジションセンサ５２８、処理トレイ紙検知センサ５２９、前整合ホームポジションセンサ５３０、後整合ホームポジションセンサ５３１、パドルホームポジションセンサ５３２、スタックトレイ紙検知センサ５３３、スタックトレイエンコーダクロックセンサ５３４、紙面検知上センサ５３５、紙面検知下センサ５３６、トレイ上限センサ５３７、トレイ下限センサ５３８、前カバー開閉検知センサ５３９、シート検知センサ５９５等が挙げられる。
【００５０】
また、ＣＰＵ回路部６１０には、各種モータドライバ６２１〜６３０が接続されており、各種モータドライバは、ＣＰＵ回路部６１０からの信号に基づき、対応する各種モータを駆動する。各種モータとしては、排紙モータ６４１、揺動ローラ駆動モータ６４２、揺動アーム駆動モータ６４３、後端整合壁駆動モータ６４４、パドルモータ６４５、前整合モータ６４６、後整合モータ６４７、ステイプルクリンチモータ６４８等が挙げられる。
【００５１】
排紙モータ６４１は、入口搬送ローラ対（搬送部５０８）や戻しベルト５６０を構成する排出ローラ５０８ａを駆動する。揺動ローラ駆動モータ６４２は、揺動アーム５５１の先端に取り付けられ、入口搬送ローラ対によって搬送されたシートを戻す動作および処理トレイ５４０上で処理されたシート束をスタックトレイ５０４に束排出する動作を行う揺動ローラ５５０を駆動する。揺動アーム駆動モータ６４３は、処理トレイ５４０上に排出されたシートの後端部をキャッチするために揺動アーム５５１を上下方向に駆動する。
【００５２】
後端整合壁駆動モータ６４４は、スタックトレイ５０４上に束排出されたシート束の後端整合を行う後端整合壁５７０を駆動する。パドルモータ６４５は、スタックトレイ５０４上に積載されたシート束の後端部を押さえるパドル５８３を駆動する。前整合モータ６４６および後整合モータ６４７は、処理トレイ５４０上に積載されたシートをシート搬送方向に対して垂直方向に整合する前整合板５４１および後整合板５４２をそれぞれ駆動する。
【００５３】
ステイプルクリンチモータ６４８は、ステイプラ５１０を駆動して針綴じを行わせる。ステイプルスライドモータ６４９は、ステイプルユニット５１０を前後方向に移動させる。スタックトレイモータ６５０は、スタックトレイ５０４を上下方向に移動させる。
【００５４】
ここで、排紙モータ６４１、揺動ローラ駆動モータ６４２、揺動アーム駆動モータ６４３、後端整合壁駆動モータ６４４、パドルモータ６４５、前整合モータ６４６、後整合モータ６４７およびステイプルスライドモータ６４９は、ステッピングモータから構成され、励磁パルスレートを制御することによって、各モータにより駆動されるローラ対を等速で回転させたり、独自の速度で回転させることが可能である。
【００５５】
また、排紙モータ６４１、揺動ローラ駆動モータ６４２、揺動アーム駆動モータ６４３、前整合モータ６４６、後整合モータ６４７およびステイプルスライドモータ６４９は、それぞれ排紙モータドライバ６２１、揺動ローラ駆動モータドライバ６２２、揺動アーム駆動モータドライバ６２３、前整合モータドライバ６２６、後整合モータドライバ６２７およびステイプルスライドモータドライバ６２９により、正回転方向および逆回転方向に駆動自在である。また、ステイプルクリンチモータ６４８、スタックトレイモータ６５０はＤＣモータから構成される。
【００５６】
［排出ローラ５０８ａの駆動機構］
図１０は排出ローラ５０８ａの駆動機構を示す図である。排紙モータ６４１の回転動力は、プーリＴ１、ベルトＢ１、プーリＴ２を介してギアＺ３に伝達される。ギアＺ３は、ギアＺ１、ギアＺ２とそれぞれ歯合されている。ギアＺ１およびギアＺ２は、それぞれ矢印ＯＷ１、ＯＷ２の方向に動力を伝達し、逆回転すると、空回りして動力を伝達できないようになっている。
【００５７】
排紙モータ６４１が矢印ａ方向に回転すると（正回転）、ギアＺ３も矢印ａ方向に回転する。このとき、ギアＺ１の回転方向は動力を伝達する方向であるが、ギアＺ２の回転方向は空回りする方向である。したがって、ギアＺ１の回転動力だけがギアＺ４、Ｚ５に伝達され、排出ローラ５０８ａを回転させる。この場合のギア比は、シートを後述する第１の速度範囲で搬送する際に適した比率に設定されている。
【００５８】
一方、排紙モータ６４１が矢印ｂ方向に回転すると（逆回転）、ギアＺ３も矢印ｂ方向に回転し、ギアＺ２の回転動力だけが排出ローラ５０８ａを回転させる。この場合のギア比は、シートを後述する第２の速度範囲で搬送する際に適した比率に設定されている。尚、矢印ａ方向の回転によって第２の速度範囲が実現され、矢印ｂ方向の回転によって第１の速度範囲が実現されるようにしてもよい。また、速度モード（速度範囲）が３種類以上に分かれていてもよい。
【００５９】
［搬送速度範囲］
つぎに、画像形成装置本体２００から搬入されたシートＳが、シート処理装置５００側の排出ローラ５０８ａとそれに従動する排出コロ５０８ｂからなる排出部５０８（入口搬送ローラ対）によって、シート処理トレイ５４０上に排出されるまでのシートの搬送速度を示す。
【００６０】
シートＳが画像形成装置本体２００内の定着ローラ対２０６に挟持されている間、定着に必要な速度で定着ローラ対２０６を回転させておかないと、画像の定着が不完全になってしまう。したがって、この間、シート処理装置５００側の排出ローラ５０８ａとそれに従動する排出コロ５０８ｂとからなる排出部５０８によって、シートＳを定着ローラ対２０６から引き抜くことはできない。また、定着ローラ対２０６の回転速度は、画像形成装置本体２００の画像形成能力や、紙の厚さや重さなどの紙種、カラー／白黒などのシートの条件などによって異なる。さらに、前述したように、排出部５０８から処理トレイ５４０上にシートＳを排出する際の排出速度は、シート処理装置の構成に応じた最適な速度範囲内に設定される必要がある。
【００６１】
これらの点を踏まえると、画像形成装置本体２００からシート処理装置５００に受け渡される時のシートＳの搬入速度が遅くても早くても、処理トレイ５４０上にシートＳが排出される時の排出速度は、所定の速度範囲内に収まっている必要がある。
【００６２】
図１１は排出ローラ５０８ａによって搬送されるシートの搬送速度の時間変化を示すグラフである。図には、１枚のシートを第１、第２の速度範囲でそれぞれ搬送する際、時間経過に伴う搬送速度の変化（特性）が示されている。図中、特性ａ、ｂはそれぞれ第１、第２の速度範囲１０１、１０２に対応するものであり、例えば、紙が薄くて軽い場合における搬送速度の時間変化、紙が厚くて重い場合における搬送速度の時間変化を示している。
【００６３】
特性ａ、ｂの各領域ａ１、ａ２では、シートの搬送速度は、画像形成装置本体２００からシートが受け渡される時の搬入速度になっており、定着に合わせた低い速度に設定されている。領域ａ２、ｂ２では、シートの搬送速度は、定着ローラ対２０６を抜けてからのシートを搬送する時の速度になっており、比較的高い速度に設定されている。そして、領域ａ３、ｂ３では、シートの搬送速度は、搬送部５０８からシートを排出する時の排出速度ｖになっており、後述する第３の速度範囲内に設定されている。
【００６４】
また、第１、第２の速度範囲１０１、１０２は、１枚のシートを搬送する間に、切り替える必要が無いような速度範囲に設定されている。また、第１の速度範囲１０１および第２の速度範囲１０２には、重複（オーバーラップ）した速度範囲である第３の速度範囲１０３が存在する。そして、排出部５０８からスタックトレイ５０４に向かって排出される時のシートの排出速度ｖは、前述したように第３の速度範囲１０３内に設定され、かつ第１、第２の速度範囲のいずれでも同じ値に設定されている。
【００６５】
また、前述したように、シート処理装置の構成に応じた最適なシート排出速度範囲のうち、最速の値を排出速度ｖとして、第３の速度範囲１０３内に設定することで、シートの搬送に要する時間を最短にできる。また、高速である第１の速度範囲、低速である第２の速度範囲のいずれが選択されている場合でも、最適な排出速度を実現できる。
【００６６】
さらに、第１の速度範囲１０１と第２の速度範囲１０２の切り替えは、前述したように、紙の厚さや重さなどの紙種、材質、シートサイズ、カラー／白黒などのシートの条件によって行われる。これにより、滑り易い紙を低速で搬送する場合等、様々な紙種に対して最適な搬送動作を行うことができる。尚、紙種等のシート条件の設定は、操作部３５３を介してオペレータの操作によって行われる。
【００６７】
［搬送速度制御］
前述したように、画像形成装置本体２００側の排出ローラ対２０７によって押され、シート処理装置５００内に搬入したシートＳは、搬送路に沿って案内され、排出ローラ５０８ａとこれに従動する排出コロ５０８ｂとからなる搬送部５０８のニップ部に達すると、排出ローラ５０８ａによって押し出されて、スタックトレイ５０４に向かって排出されるが、このとき、排出ローラ５０８によって搬送されるシートの搬送速度範囲である第１の速度範囲、第２の速度範囲の設定処理について示す。
【００６８】
図１２は排出ローラ５０８ａによって搬送されるシートの搬送速度制御処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、シート処理装置制御部６００内のＲＯＭ６１２に格納されており、ＣＰＵ６１１によって実行される。まず、ＣＰＵ回路部３５０を経由し、操作部３５３を介してオペレータにより入力されたシートに関する設定情報を読み込む（ステップＳ１）。読み込んだシートに関する設定情報（シート条件）、例えば紙の厚さや重さなどの紙種、カラー／白黒などの情報を基に、排出ローラ５０８によって搬送されるシートの搬送速度範囲を第１の速度範囲あるいは第２の速度範囲のいずれかに設定する（ステップＳ２）。
【００６９】
設定された速度範囲が第１の速度範囲であるか否かを判別する（ステップＳ３）。第１の速度範囲である場合、排紙モータ６４１を正回転で制御する（ステップＳ３）。一方、ステップＳ３で第２の速度範囲である場合、排紙モータ６４１を逆回転で制御する（ステップＳ４）。この後、本処理を終了する。
【００７０】
ステップＳ３で、排紙モータ６４１が正回転で制御される場合、排紙モータ６４１は、シートの搬送速度が図１１の特性ａで示される速度となるように、排出ローラ５０８ａを駆動する。同様に、ステップＳ４で、排紙モータ６４１が逆回転で制御される場合、排紙モータ６４１は、シートの搬送速度が図１１の特性ｂで示される速度となるように、排出ローラ５０８ａを駆動する。そして、シートの後端が排出ローラ５０８ａと排出コロ５０８ｂとのニップ部から排出される時の排出速度ｖを、第１の速度範囲と第２の速度範囲とが重複する第３の速度範囲内の同一の速度にする。尚、同一の速度でなくても、第３の速度範囲内の任意の異なる速度に設定してもよいことは勿論である。
【００７１】
尚、本実施形態では、シートに関する設定情報は、操作部３５３を介してオペレータにより入力されたが、シートの種別などを検知するセンサを画像形成装置内に設け、自動的に設定されるようにしてもよい。
【００７２】
［シートの整合・積載処理］
図１３は排出されたシートの整合・積載処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、シート処理装置制御部６００内のＲＯＭ６１２に格納されており、ＣＰＵ６１１によって実行される。
【００７３】
排出ローラ５０８ａによって排出速度ｖで排出されるシートの後端が排出ローラ５０８ａの上流側に設けられたシート検知センサ５９５によって検知されるまで待機し（ステップＳ１１）、シート検知センサ５９５によってシートの後端が検知されると、揺動アーム５５１を待機位置から挟持位置に下降させる動作を開始する（ステップＳ１２）。
【００７４】
排出ローラ５０８ａによって排出されたシートの後端は、揺動アーム５５１の先端に取り付けられた揺動ローラ５５０と従動コロ５７１とによって、挟持位置で挟持されると、揺動ローラ５５０の反時計周りの回転動力によってシートの後端がシート後端ストッパ５６２まで押し戻されるように、処理トレイ５４０上で戻し整合動作を行う（ステップＳ１３）。
【００７５】
戻し整合動作が行われたシートが束最終紙であるか否かを判別する（ステップＳ１４）。束最終紙である場合、処理トレイ５４０上で所定の処理が行われた後、揺動ローラ５５０の時計周りの回転動力によってシート束の束排出動作を行う（ステップＳ１５）。シート束の束排出動作が完了したか否かを判別し（ステップＳ１６）、シート束の束排出動作が完了すると、揺動アーム５５１を挟持位置から待機位置に向かって上昇させる動作を開始する（ステップＳ１７）。この後、ステップＳ１１の処理に戻る。このステップＳ１７における揺動アーム５５１の上昇動作は、後続するシートの先端が揺動アーム５５１と干渉しないようにするために行われる。
【００７６】
一方、ステップＳ１４で戻し整合動作が行われたシートが束最終紙でない場合、ステップＳ１７で揺動アーム５５１を上昇させる動作を開始する。
【００７７】
ステップＳ１６でシート束の束排出動作が完了を検知した後、ステップＳ１７で揺動アーム５５１を上昇させる動作を開始する。
【００７８】
一方、ステップＳ１８で束排出後送り中でない場合、あるいはステップＳ１９で後続するシートの先端が検知されない場合、ステップＳ１６の処理に戻り、束排出動作が完了するまで揺動アーム５５１を挟持位置で待機させる。
【００７９】
以上示したように、本実施形態のシート処理装置によれば、第１、第２の速度範囲が重複する第３の速度範囲内に排出速度ｖを設定することで、第１、第２の速度範囲のいずれが設定され、画像形成装置本体２００の排出ローラ対２０７からさまざまな搬入速度でシートが搬入された場合でも、搬送部５０８から最適な排出速度ｖでシートＳをスタックトレイ５０４に向けて排出することができる。また、単一の排紙モータ６４１の正・逆回転によって第１、第２の速度範囲を簡単に切り替えることができ、その機構を単純化できる。
【００８０】
以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００８１】
例えば、上記実施形態では、シート処理装置５００は、中間積載手段である処理トレイ５４０を備えているが、必ずしも備えなくてもよい。その場合、画像形成装置本体２００から排出された画像形成済みシートＳをスタックトレイ５０４上に積載・整合するシート積載整合装置（揺動アーム５５１、揺動ローラ５５０、後端整合壁５７０等から構成される）は、処理トレイ５４０を介さずに、画像形成装置本体２００に直接装着されることになる。
【００８２】
また、本実施形態では、シート処理装置５００は、画像形成装置の筐体内に収納されていたが、画像形成装置の筐体の外側に外部装置として設けられてもよい。
【００８３】
本発明の実施形態を以下に列挙する。
【００８４】
［実施態様１］  シートを所定の搬送速度で搬送する搬送手段と、少なくとも２つ以上の異なる速度範囲の中から、特定の速度範囲を選択する選択手段と、該選択された特定の速度範囲内で、前記所定の搬送速度を制御する速度制御手段と、前記搬送されるシートの所定位置における搬送速度を、前記少なくとも２つ以上の異なる速度範囲が重複する共通速度範囲内に設定する設定手段とを備えたシート処理装置。
【００８５】
［実施態様２］  前記速度制御手段は、前記搬送手段を駆動する駆動手段と、前記搬送手段によって搬送されるシートの搬送速度を前記選択手段によって選択された第１の速度範囲内で制御するように、前記駆動手段の動力を前記搬送手段に伝達する第１の伝達手段と、前記搬送手段によって搬送されるシートの搬送速度を前記選択手段によって選択された第２の速度範囲内で制御するように、前記駆動手段の動力を前記搬送手段に伝達する第２の伝達手段と、前記搬送手段への動力伝達経路を前記第１の伝達手段および前記第２の伝達手段のいずれかに切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする実施態様１記載のシート処理装置。
【００８６】
［実施態様３］  前記駆動手段は駆動モータを備え、前記駆動モータが正回転である場合、前記第１の伝達手段によって前記駆動モータの回転動力は前記搬送手段に伝達され、前記駆動モータが逆回転である場合、前記第２の伝達手段によって前記駆動モータの回転動力は前記搬送手段に伝達されることを特徴とする実施態様２記載のシート処理装置。
【００８７】
［実施態様４］  搬送路に案内され、排出されたシートを積載する積載手段を備え、前記所定位置における搬送速度は、前記搬送路から前記積載手段にシートを排出する際の排出速度であることを特徴とする実施態様１記載のシート処理装置。
【００８８】
［実施態様５］  前記搬送路から排出されるシートの後端を下降させるとともに、該シートの後端を挟持する挟持手段を備え、該挟持手段は前記挟持したシートを引き戻すように前記積載手段に積載することを特徴とする実施態様４記載のシート処理装置。
【００８９】
［実施態様６］  前記速度制御手段は、前記シート処理装置内にシートが搬入されてから排出されるまでの間、前記選択された特定の速度範囲を切り替えないことを特徴とする特徴とする実施態様１記載のシート処理装置。
【００９０】
［実施態様７］  前記設定手段は、前記積載手段にシートを排出する際の排出速度を、前記積載手段に前記シートを積載可能な速度範囲のうち、最大値に設定することを特徴とする実施態様４記載のシート処理装置。
【００９１】
［実施態様８］  前記選択手段は、前記搬送されるシートの条件に応じて前記特定の速度範囲を選択することを特徴とする実施態様１記載のシート処理装置。
【００９２】
［実施態様９］  画像形成装置に接続され、該画像形成装置から搬入されるシートを搬送することを特徴とする実施態様１記載のシート処理装置。
【００９３】
［実施態様１０］  シートを所定の搬送速度で搬送する搬送ステップと、少なくとも２つ以上の異なる速度範囲の中から、特定の速度範囲を選択する選択ステップと、該選択された特定の速度範囲内で、前記所定の搬送速度を制御する速度制御ステップと、前記搬送されるシートの所定位置における搬送速度を、前記少なくとも２つ以上の異なる速度範囲が重複する共通速度範囲内に設定する設定ステップとを有するシート搬送方法。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、少なくとも２つ以上の異なる速度範囲が重複する共通速度範囲内に排出速度を設定することで、どのような速度範囲が選択され、画像形成装置から様々な搬送速度でシートが搬入された場合でも、常に最適な排出速度でシートを排出できる。
【００９５】
また、例えば、用紙厚さ検知をするためなどの目的で、どの速度範囲が設定されていてもある一定の速度でシートを搬送しなければならない位置が装置内に存在する場合にも適用できる。
【００９６】
すなわち、本発明によれば、どの速度範囲が設定されていてもある一定の速度で搬送しなければならない条件が存在する場合に、搬送の駆動源の大型化をすることなく、２つ以上の異なる速度範囲に対応することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
実施の形態における画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】シート処理装置５００の構造を示す正面図である。
【図３】シート処理装置５００の構造を示す平面図である。
【図４】揺動ローラ５５０の動作を示す図である。
【図５】戻しベルト５６０の動作を示す図である。
【図６】束排出動作を示す図である。
【図７】処理トレイ５４０上のシート束Ｓをスタックトレイ５０４に排出し、スタックトレイ５０４上で整合・積載する動作を示す図である。
【図８】画像形成装置全体の制御を司るコントローラの構成を示すブロック図である。
【図９】シート処理装置制御部６００の構成を示すブロック図である。
【図１０】排出ローラ５０８ａの駆動機構を示す図である。
【図１１】排出ローラ５０８ａによって搬送されるシートの搬送速度の時間変化を示すグラフである。
【図１２】排出ローラ５０８ａによって搬送されるシートの搬送速度制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】排出されたシートの整合・積載処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２００  画像形成装置本体
２０７  排出ローラ対
５００  シート処理装置
５０４  スタックトレイ
５０８  排出部
５０８ａ  排出ローラ
５０８ｂ  排出コロ
５４０  処理トレイ
５５０  揺動ローラ
５５１  揺動アーム
６００  シート処理装置制御部
６４１  排紙モータ
【図１】
2004269075.tif 000003
【図２】
2004269075.tif 000004
【図３】
2004269075.tif 000005
【図４】
2004269075.tif 000006
【図５】
2004269075.tif 000007
【図６】
2004269075.tif 000008
【図７】
2004269075.tif 000009
【図８】
2004269075.tif 000010
【図９】
2004269075.tif 000011
【図１０】
2004269075.tif 000012
【図１１】
2004269075.tif 000013
【図１２】
2004269075.tif 000014
【図１３】
2004269075.tif 000015