(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシートを束排出するシート束排出手段と、
前記シート束排出手段により束排出されたシート束を積載可能であって、上下方向に移動自在なシート積載手段と、
前記シート積載手段を駆動する駆動手段と、
前記シート積載手段の積載面又は積載されたシート束の上面を所定の位置で検知するシート上面検知手段とを有し、
前記シート束排出手段によりシート束を排出して前記シート積載手段上に積載する際、前記駆動手段は、排出される束のシート枚数が所定枚数以下の場合は、前記シート上面検知手段の検知結果に基づき、前記シート積載手段を前記所定の位置に待機させるとともに、排出される束のシート枚数が所定枚数を超える場合は、前記所定の位置よりも高い補正位置に前記シート積載手段を上昇させ、束排出終了前に、前記補正位置から前記シート積載手段を下降させ、
前記シート上面検知手段が検知を開始してからシート上面を検知するまでの時間が排出するシート枚数に関わらず略一定になるように、束排出終了前に下降する前記シート積載手段の下降量を可変にしたことを特徴とするシート処理装置。
【請求項２】
前記シート上面検知手段が検知を開始してからシート上面を検知するまでの時間が排出するシート枚数に関わらず略一定になるように、前記シート積載手段の下降量が、排出される束のシート枚数によって可変としたことを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
【請求項３】
前記シート上面検知手段が検知を開始してからシート上面を検知するまでの時間が排出するシート枚数に関わらず略一定になるように、前記シート積載手段の下降量が、排出される束の厚みによって可変としたことを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
【請求項４】
前記シート積載手段の下降動作が、前記シート上面検知手段の動作前であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のシート処理装置。
【請求項５】
前記シート束排出手段の下側近傍に配置され、前記シート積載手段の積載面と略平行に移動自在であって、前記シート積載手段により排出されるシート下面を支持するように前記シート積載手段側に突出する保持位置と、本体内に引っ込んだ退避位置とに移動自在な出没トレイを備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のシート処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項記載のシート処理装置と、
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像形成したシートを前記シート処理装置に排出する排出手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機やプリンタ等の画像形成装置から排出されるシートを整合又はステイプルするシート処理装置に関し、特に束排出されるシート束の積載動作を適正に行わせるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置から排出されたシート又は複数枚に重ねられたシート束に対し、整合、ステイプル、パンチ等様々な後処理を施すシート処理装置が提案されている。かかる装置に於いては排出されたシート等を一旦処理トレイ上に排出、積載し、整合、ステイプル等の処理を行った後に、シート束排出手段によってシート積載手段であるスタックトレイに束排出する。
【０００３】
処理トレイ上でシートを整合する場合、整合時にシートの重心より処理トレイ長さを長くするため、処理トレイの下方に設けた出没トレイを突出させて整合中のシート束の下面側をガイドしている。ここで出没トレイを突出させる際には、スタックトレイ上に既に排出されたシート束と干渉することを避ける必要がある。このため、スタックトレイ上のシート上面が所定高さ以上であることをシート上面検知手段が検知した場合には、スタックトレイを下降させ、シート上面を所定の位置以下としてから出没トレイを突出させるよう構成している。
【０００４】
一方、スタックトレイに排出するシート束が多数枚である場合には、排出されるシート束の座屈による給送不良を生じる問題がある。そこでシート束排出時にはスタックトレイを上昇させ、処理トレイとスタックトレイの落下高さが少なくなるよう構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記構成のシート処理装置においては、スタックトレイ上に多数枚のシート束を排出した場合、上述した如く、スタックトレイを降下させてから出没トレイを突出させる必要がある。このため出没トレイが突出されるまでに時間がかかり、処理トレイ上で次のシート整合が開始されるのに間に合わずシートの整合不良を発生させたり、排出束の懐不足により後端が積載ガイドや排出ローラに引っかかり排出不良を発生させる恐れがあった。
【０００６】
そこで本発明は、積載されたシート上面が略一定の短時間で所定の位置以下になるようシート積載手段を動作させることにより、排出束の後端排出不良を防ぐと共に、出没トレイをシート整合開始前に突出可能なシート処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るシート処理装置及び画像形成装置の代表的な構成は、搬送されるシートを束排出するシート束排出手段と、前記シート束排出手段により束排出されたシート束を積載可能であって、上下方向に移動自在なシート積載手段と、前記シート積載手段を駆動する駆動手段と、前記シート積載手段の積載面又は積載されたシート束の上面を所定の位置で検知するシート上面検知手段とを有し、前記シート束排出手段によりシート束を排出して前記シート積載手段上に積載する際、前記駆動手段は、排出される束のシート枚数が所定枚数以下の場合は、前記シート上面検知手段の検知結果に基づき、前記シート積載手段を前記所定の位置に待機させるとともに、排出される束のシート枚数が所定枚数を超える場合は、前記所定の位置よりも高い補正位置に前記シート積載手段を上昇させ、束排出終了前に、前記補正位置から前記シート積載手段を下降させ、 前記シート上面検知手段が検知を開始してからシート上面を検知するまでの時間が排出するシート枚数に関わらず略一定になるように、束排出終了前に下降する前記シート積載手段の下降量を可変にしたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、シート束がシート積載手段上に排出される際に、シート上面検知手段によりシート上面が所定位置と検知される前に、シート束の枚数やシート束の厚みによりシート積載手段を所定量降下させておくことにより、シート束排出手段からシート積載手段までの落下高さ、すなわちシート積載可能量を増加させることができ、排出束の後端部の排出不良を防止できる。
【０００９】
また、排出されたシート束のシート上面検知終了までの時間がシート枚数・シート厚みによらず略一定となることで、出没トレイの突出タイミングも略一定になり、シート整合不良を防止することが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシート処理装置及び画像形成装置の実施形態について図を用いて説明する。図１はシート処理装置の全体構成を示す正面図、図２は処理トレイ近傍の構成を説明する図、図３はシート積載手段の制御ブロック図、図４及び図５は束排出の動作を説明する図、図６は通常積載位置にあるシート積載手段を示す図、図７は補正位置にあるシート積載手段を示す図、図８は排出終了前に降下したシート積載手段を示す図、図９は画像形成装置の全体構成図である。
【００１１】
（画像形成装置）
まず図９を用いて、本発明に係るシート処理装置を備えた画像形成装置について複写機を例に用いて説明する。画像形成装置本体300上部には、プラテンガラス906、光源907、レンズ系908、原稿をプラテンガラス906に給送する自動原稿給送装置500を備えた画像読取部が構成されている。また画像形成装置本体300には給送部909、画像形成部902が備えられている。更に画像形成装置本体300の側方には、複写機本体から排出される画像形成済みのシートを積載するシート処理装置としてフィニッシャー１等が備えられている。
【００１２】
給送部909は、記録用のシートＰを収納して画像形成装置本体300に着脱自在なカセット910、911、及びペディスタル912に配置されたデッキ913を有している。画像形成手段である画像形成部902には、円筒状の感光体ドラム914とその回りの現像器915、転写用帯電器916、分離帯電器917、クリーナ918、一次帯電器919等がそれぞれ備えられている。画像形成部902の下流側には、搬送装置920、定着装置904、排出ローラ対399等が配設されている。
【００１３】
画像を形成する際には、まず画像形成装置本体300に設けられている制御装置930から給送信号が出力されると、カセット910、911またはデッキ913からシートＰが給送される。一方、プラテンガラス906に載置されている原稿Ｄに光源907から当てられて反射した光は、レンズ系908を介して感光体ドラム914に照射される。感光体ドラム914はあらかじめ一次帯電器919により一様に帯電されており、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで現像器915により静電潜像を現像してトナー像が形成される。
【００１４】
給送部909から給送されたシートＰは、レジストローラ対901で斜行が補正され、さらにタイミングが合わされて画像形成部902へ送られる。画像形成部902では、感光体ドラム914のトナー像が転写用帯電器916によってシートＰに転写される。トナー像を転写されたシートＰは分離帯電器917によって転写用帯電器916と逆極性に帯電されて、感光体ドラム914から分離される。そして、分離されたシートＰは搬送装置920により定着装置904に搬送され、熱と圧力を加えられることにより転写画像が永久定着される。画像が定着されたシートＰは、排出ローラ対399により画像形成装置本体300から排出され、フィニッシャー１へと送られる。
【００１５】
（シート処理装置）
シート処理装置であるフィニッシャー１は、図１に示すように画像形成装置本体300側方に配置され、画像形成装置本体300から排出されたシート又は複数枚に重ねられたシート束に対し、整合、ステイプル、パンチ等様々な後処理を施すものである。
【００１６】
フィニッシャー１は、図に示すように画像形成装置本体300の排出ローラ対399と対向する位置に入口ローラ対２を有し、これに続いて搬送ローラ３、シート検知センサ31、搬送されるシートの後端に穴をあけるパンチユニット50、搬送大ローラ５、シートを搬送大ローラ５に押圧する押下コロ12、13、14を有している。
【００１７】
搬送大ローラ５に沿って切換フラッパ11が備えられており、ノンソートパス21とソートパス22とを切り替えている。また切換フラッパ10はソートパス22とシートを一時的に蓄えるためのバッファパス23の切換を行っている。ノンソートパス21には排出ローラ９が備えられ、サンプルトレイ201にシートを排出する。
【００１８】
ソートパス22からは搬送ローラ６、シートを一時的に積載、整合するための処理トレイ130、シートを処理トレイ130に排出する排出ローラ７、処理トレイ130上のシートにステイプルするためのステイプルユニット101、揺動ガイド150、シート束排出手段である束排出ローラ対180等が備えられている。束排出ローラ対180は処理トレイ130に配置されたローラ180ａと、揺動ガイド150に支持されたローラ180ｂとからなり、揺動ガイド150が閉口状態となったときに協働して処理トレイ130上のシート束を挟持搬送し、シート積載手段であるスタックトレイ200上に束排出する。
【００１９】
図２を用いて、処理トレイ130近傍の構成について説明する。処理トレイ130近傍には、処理トレイ130後端に配置された後端ストッパ131、処理トレイ130上のシートを整合するための整合手段140、処理トレイ130上方で揺動する揺動ガイド150、排出ローラ７から排出されたシートを後端ストッパ131に戻す引き込みパドル160、処理トレイ130下方に配置された出没トレイ170、束排出ローラ対180が設けられている。
【００２０】
処理トレイ130は、下流側（図の左側）を上方に、上流側（図の右側）を下方にした傾斜トレイであり、下方端部に上記後端ストッパ131が嵌合されている。排出ローラ７から排出されたシートは、自重及びパドル160の作用により、その後端が後端ストッパ131に当接するまで処理トレイ130上を滑走する。後端ストッパ131は、ステイプルユニット101によってステイプルする際には回動して処理トレイ130下方に退避する。
【００２１】
揺動ガイド150は上流側（図の右側）の揺動支点軸151に軸支されており、モータＭ150に接続された回転カム152の作用によって揺動する。揺動ガイド150は処理トレイ130にシートが排出される際には開口状態（束排出ローラ対180が離間）となり、シートの排出、整合の支障になることはない。そして処理トレイ130からシート束を束排出する際には回動して閉口状態となり、下流側（図の左側）に設けたローラ180ｂと処理トレイ130に設けたローラ180ａとによりシート束を挟持搬送する。束排出ローラ対180のローラ180ａ、180ｂは、モータＭ180からの駆動を受けて正逆転可能となっている。
【００２２】
出没トレイ170は処理トレイ130の下方に位置し、ローラ180ａの下側から突出し、処理トレイ130の傾斜にほぼ倣いながらシート搬送方向（矢印ｘ方向）に進退する。出没トレイ170は突出状態では先端がスタックトレイ200側へ重なり出ており、退避状態では先端が束排出ローラ対180より内側へ退避する。突出状態の先端は、処理トレイ130上に載置されたシートの重心よりも下流側に位置するように設定される。
【００２３】
スタックトレイ200及びサンプルトレイ201は、図１に示すように、両方とも独立して上下方向に移動自在なように駆動手段であるモータＭ200、Ｍ201を有している。装置本体にはサンプルトレイ201上のシート面を検知するシート上面検知手段であるシート上面検知センサ204、スタックトレイ200上のシート面を検知するシート上面検知手段であるシート上面検知センサ205、及び他の各センサが設けられている。
【００２４】
サンプルトレイ201はシート上面検知センサ204からシート上面検知センサ205まで移動しうるが、排出ローラ９近傍に配置した上限センサ203ａによって上昇しすぎが制限され、また1000枚積載時相当の位置に配置した下限センサ203ｂによって積載量が制限される。またスタックトレイ200はシート上面検知センサ205から下限センサ203ｅまで移動しうるが、積載量を高さで制限するために、1000枚積載時相当の位置にセンサ203ｃ、2000枚相当の位置にセンサ203ｄを配置している。また各トレイには、シート有無検知センサ206が設けられている。
【００２５】
サンプルトレイ201及びスタックトレイ200は通常はシート上面検知センサ204、205の位置にて待機する。排出されたシートを通常積載するのはスタックトレイ200であり、ステイプルユニット101にて処理されたものや未綴じで少数枚ずつ排出される束を受け取ることができ、センサ203ｄにより最大2000枚相当分の積載可能である。このとき出力がまだ続く場合にはスタックトレイ200をさらに1000枚相当分下方に配置したセンサ203d'まで下降させ、サンプルトレイ201を処理トレイ130用のシート上面検知センサ205まで下降させて、さらに排出を継続することができる。
【００２６】
また図３に示すように、スタックトレイ200を駆動させるモータＭ200には、フィニッシャー１の動作を制御する制御装置４（図１参照）が接続されており、シート上面検知センサ205や他のセンサからの信号に基づいて駆動される。また制御装置４には画像形成装置本体300の制御装置930と通信手段932によって接続されている。
【００２７】
シート上面検知センサ204、205がシート面を検知する方法としては、各トレイ若しくは各トレイ上のシート束最上面より所定量（ここでは１mm）上方にシート上面検知センサ204、205の光軸が来るような状態がイニシャルであり、シート積載後にシート上面検知センサの覆われた光軸が現れるまで所定量降下させることを繰り返す。
【００２８】
（束排出の動作）
次に、処理トレイ130を用いた束排出の際の動作について説明する。図４(a)に示すように、搬送大ローラ５を通過したシートは切換フラッパ10によってソートパス22へと送られ、排出ローラ７によって処理トレイ130上に排出され、パドル160によって順次積載される。このとき出没トレイ170は突出状態にあり、積載したシートの先端が垂れ下がって戻り不良となるのを防止すると共に、処理トレイ130上のシートの整列性を高めている。所定枚数のシートが処理トレイ130上に積載整合されると、図４(b)に示すように揺動ガイド150が下降し、ローラ180ｂがシート束の上に載置される。この時点で必要に応じてステイプルユニット101によりステイプルが行われる。
【００２９】
そして図５(a)に示すように束排出ローラ対180が回転し、シート束P0がスタックトレイ200に排出される。このとき出没トレイ170はシート束をスタックトレイ200に落下させるために、シート束が束排出ローラを抜ける前に退避して退避状態となる。図５(b)に示すようにシート束P0がスタックトレイ200上に積載されると、シート上面検知センサ205によってシート面が検知されるまでスタックトレイ200が降下される。そして積載されたシート上面が所定の位置以下になると、次に排出されるシートを支持すべく出没トレイ170が突出状態となる。
【００３０】
図６に示すように、束排出ローラ対180によって束排出される枚数が所定枚数以下（例えば本実施形態に於いては５枚以下）である場合には、スタックトレイ200は通常積載位置であるシート上面検知センサ205の位置で待機する。このとき排出されるシート束P0とスタックトレイ200との間には、通常の落差L0を有している。
【００３１】
図７に示すように、束排出される枚数が所定枚数以上である場合には、スタックトレイ200は制御装置４（図３参照）の制御によりモータＭ200が駆動され、束排出前に所定量上昇し、図に示す補正位置に停止する。上昇される所定量とは、例えば使用者が画像形成装置本体300の制御装置930に接続されたシート枚数設定手段931を操作して入力した設定枚数に従い、フィニッシャー１の制御装置４が制御する。このとき排出されるシート束P0とスタックトレイ200との間には、小さい落差L1を有している。これにより排出されるシート束の先端が既に積載されたシート束に当接して丸まってしまうことを防止し、かつ排出されるシート束の最下シートが落差によって座屈してしまうことを防止することができる。
【００３２】
一方、スタックトレイが図７に示す位置に移動（上昇）したまま束排出を完了してしまうと、小さい落差L1よりシート束の厚みの方が厚い場合があり、束排出ローラ対180にシート束後端が引っかかって積載不良を招くおそれがある。また束排出後にシート上面検知動作をする際に、上述したようにシート上面検知センサ205の光軸が現れるまでスタックトレイ200を降下させることとなるため、図８に示す高さL2分を降下させる時間が必要となる。ここで上述のようにシート上面検知センサ205にシートがかからない状態となるまで出没トレイ170を突出させることができないため、高さL2が大きい場合には次のシートが処理トレイ130に排出されるまでに出没トレイ170の突出が間に合わない場合が生じ、処理トレイ130上での整合不良を招くおそれがある。
【００３３】
そこでスタックトレイ200は、束排出開始時には図７に示す如く上昇した補正位置にあるが、束排出開始後であって終了前に、シート束を所定量（本実施形態に於いては100mm分）搬送した時点で所定量降下させることにより、束積載時に必要な落差を確保している。
【００３４】
降下させる所定量とは、シート枚数設定手段931から入力された設定枚数に従って可変とすることにより、シート束の枚数によらず束排出後のシート上面検知に要する時間を略一定の短時間とすることができ、シート上面検知動作が確定した後に動作する出没トレイ170の突出タイミングも略一定とすることができる。なお本実施形態に於いてはシート束排出後のシート上面は、シート上面検知センサ205より約３mm上方（図８に示す高さL2)となるよう設定している。
【００３５】
また降下させる所定量を、揺動ガイド150に設けた図示しない揺動ガイド開口量検知センサによって検知したシート束の厚みに従って可変とすることでもよい。これによりシートの枚数に依るよりも正確な高さの制御を行うことができる。
【００３６】
なお本実施形態に於いてはスタックトレイ200を束排出前に上昇させるよう説明したが、かかる上昇を行わない構成であっても、束排出終了前にシート束の枚数や厚みに従ってスタックトレイ200を所定量降下させることにより、シート上面検知動作及び出没トレイ170の突出タイミングを略一定とすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係るシート処理装置及び画像形成装置にあっては、シート束を排出してシート積載手段上に積載する際に、排出を開始してから終了する前の間にシート積載手段を下降させると共に、下降量を排出されたシート束の枚数又は厚さに従って可変にすることにより、積載されたシート上面を略一定の短時間で所定の位置以下とすることができる。これによりシート束排出手段からシート積載手段までの落下高さを増加させて排出束の後端排出不良を防ぐと共に、シート上面検知に要する時間を略一定とすることができ、出没トレイの突出タイミングも略一定として処理トレイに次に排出されるシートの整合不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シート処理装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】処理トレイ近傍の構成を説明する図である。
【図３】シート積載手段の制御ブロック図である。
【図４】
【図５】束排出の動作を説明する図である。
【図６】通常積載位置にあるシート積載手段を示す図である。
【図７】補正位置にあるシート積載手段を示す図である。
【図８】排出終了前に降下したシート積載手段を示す図である。
【図９】画像形成装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１    …フィニッシャー
２    …入口ローラ対
３    …搬送ローラ
４    …制御装置
５    …搬送大ローラ
６    …搬送ローラ
７    …排出ローラ
９    …排出ローラ
10    …切換フラッパ
11    …切換フラッパ
12    …押下コロ
13    …押下コロ
14    …押下コロ
21    …ノンソートパス
22    …ソートパス
23    …バッファパス
31    …シート検知センサ
50    …パンチユニット
101   …ステイプルユニット
130   …処理トレイ
131   …後端ストッパ
140   …整合手段
150   …揺動ガイド
151   …揺動支点軸
152   …回転カム
160   …パドル
170   …出没トレイ
180   …束排出ローラ対
180ａ …ローラ
180ｂ …ローラ
200   …スタックトレイ
201   …サンプルトレイ
203ａ …上限センサ
203ｂ …下限センサ
203ｃ …センサ
203ｄ …センサ
203ｅ …下限センサ
204   …シート上面検知センサ
205   …シート上面検知センサ
206   …シート有無検知センサ
300   …画像形成装置本体
399   …排出ローラ対
500   …自動原稿給送装置
901   …レジストローラ対
902   …画像形成部
904   …定着装置
906   …プラテンガラス
907   …光源
909   …給送部
910   …カセット
911   …カセット
912   …ペディスタル
913   …デッキ
914   …感光体ドラム
915   …現像器
916   …転写用帯電器
917   …分離帯電器
918   …クリーナ
919   …一次帯電器
920   …搬送装置
930   …制御装置
931   …シート枚数設定手段
932   …通信手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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