(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙搬送速度の調整が可能な装置本体に、用紙の後処理をおこなうための整合トレイを有する用紙後処理装置が付設されている画像形成装置において、
前記整合トレイに用紙を排出する排紙ローラを駆動するためのモータと、
用紙後端が前記用紙後処理装置に最も近い前記装置本体側の位置に配設された搬送ローラを通過したことを検知する本体側出紙検知手段と、
前記本体側出紙検知手段から出力される検知信号に基づいて前記モータの回転数を制御する制御手段と、を具備し、
前記用紙後端が前記搬送ローラを通過したことを前記本体側出紙検知手段で検知した後、前記制御手段により、前記排紙ローラの回転数が低下するように制御され、かつ、ステープルモードを選択した時には用紙間隔が大に設定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記整合トレイへの用紙搬送速度は、前記装置本体内で選択される複数の用紙搬送速度の中で、使用頻度の高いものを基準とした制御モードにより決定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記用紙後処理装置側に設けられる入紙検知手段と、前記排紙ローラとの間の用紙搬送距離を、変更前の用紙搬送速度で除した搬送時間は、前記整合トレイへの用紙の搬送速度切り換えに要する時間よりも長く設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記用紙搬送距離を適切に確保できない時には、前記入紙検知手段よりも上流側に設けた別の用紙検知手段で用紙の通過を検知した後に前記排紙ローラのタイミング制御をおこなうことにより、前記整合トレイへの用紙搬送速度を適切な値に制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
切り換えられた用紙搬送速度での搬送時間は、用紙の後端が確実に前記排紙ローラを通過するまでの時間であり、かつ、次の用紙先端が前記排紙ローラに到達する直前の時間から元の用紙搬送速度に戻すのに要する時間を差し引いた時間であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
選択した解像度に応じて用紙搬送速度の調整を行なうことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記用紙後処理装置の用紙搬送系は、単一のモータによって駆動され、前記モータの回転数を制御することにより、前記整合トレイへの用紙搬送速度の制御をおこなうことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、選択した解像度に応じて用紙搬送速度の調整が可能な装置本体に付設されている用紙後処理装置の整合トレイへの排紙速度の制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に、ステープル処理等の後処理をおこなうための用紙後処理装置が付設されている場合、その整合トレイ（中間トレイを含む）には、用紙を整合性よく堆積させることのできる高いスタッキング性が求められる。
【０００３】
そのスタッキング性は整合トレイへの用紙の排紙速度と密接に関連し、排紙速度が区々であるとスタッキング性は低下する。通常、排紙速度が速すぎると整合トレイ内で用紙がばらけやすく、遅すぎると用紙後端が排紙ローラに残り後続の用紙との間でジャムを発生しやすくなる。そのため、従来では、例えば、排紙ローラの回転速度を適切な値にコントロールすることにより、スタッキング性の向上を図っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ユーザーサイドで解像度の選択（調整）ができるようにした画像形成装置では、画像形成部における用紙の搬送速度（プロセススピード）が解像度と密接に関連するため、解像度に応じて用紙搬送速度の切り換えがおこなわれる。例えば、１２００ｄｐｉの解像度を得る場合には、用紙搬送速度が解像度６００ｄｐｉにおける用紙搬送速度の１／２となるように設定される。
【０００５】
このように、プロセススピードの切り換えがおこなわれる機種では、上述のように、排紙ローラの回転速度を、プロセススピードとは別に単独でコントロールする必要があり、複雑なクラッチや減速装置等を用いた排紙機構が採用されていた。そのために、排紙機構の構成が複雑になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、複雑な排紙機構を要することなく、高いスタッキング性を確保することができる構成簡易な画像形成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】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【０００８】
（１）  用紙搬送速度の調整が可能な装置本体に、用紙の後処理をおこなうための整合トレイを有する用紙後処理装置が付設されている画像形成装置において、
前記整合トレイに用紙を排出する排紙ローラを駆動するためのモータと、
用紙後端が前記用紙後処理装置に最も近い前記装置本体側の位置に配設された搬送ローラを通過したことを検知する本体側出紙検知手段と、
前記本体側出紙検知手段から出力される検知信号に基づいて前記モータの回転数を制御する制御手段と、を具備し、
前記用紙後端が前記搬送ローラを通過したことを前記本体側出紙検知手段で検知した後、前記制御手段により、前記排紙ローラの回転数が低下するように制御され、かつ、ステープルモードを選択した時には用紙間隔が大に設定されることを特徴とする。
【０００９】
この構成においては、用紙間隔を大に設定することにより、速度切り替え後の用紙搬送時間を充分に確保することができ、実質的に用紙搬送距離を確保できるため、排紙ローラの適切なタイミング制御が可能となる。
【００１２】
（２）前記整合トレイへの用紙搬送速度は、前記装置本体内で選択される複数の用紙搬送速度の中で、使用頻度の高いものを基準とした制御モードにより決定されることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、装置本体内で選択される複数の用紙搬送速度の中で使用頻度の高いものを基準とした制御モードで、整合トレイへの用紙搬送速度を設定するので、（スタッキング性を向上させるための）制御モードの選択・設定が容易となる。
【００１４】
（３）前記用紙後処理装置側に設けられる入紙検知手段と、前記排紙ローラとの間の用紙搬送距離を、変更前の用紙搬送速度で除した搬送時間は、前記整合トレイへの用紙の搬送速度切り換えに要する時間よりも長く設定されることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、速度変更前の用紙搬送時間を、用紙の搬送速度切り換えに要する時間よりも長く設定することによって、制御手段によっておこなわれる用紙の搬送速度の切り換えを支障なくなこなうことができる。
【００１６】
（４）前記用紙搬送距離を適切に確保できない時には、前記入紙検知手段よりも上流側に設けた別の用紙検知手段で用紙の通過を検知した後に前記排紙ローラのタイミング制御をおこなうことにより、前記整合トレイへの用紙搬送速度を適切な値に制御することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、入紙検知手段よりも上流側に設けた別の用紙検知手段で用紙の通過を検知した後に排紙ローラのタイミング制御をおこなうことによって、用紙搬送距離を充分に確保して、切り換え後の用紙搬送速度を充分に安定化させ、整合トレイへの用紙搬送速度を適切な値に制御することができる。
【００１８】
（５）切り換えられた用紙搬送速度での搬送時間は、用紙の後端が確実に前記排紙ローラを通過するまでの時間であり、かつ、次の用紙先端が前記排紙ローラに到達する直前の時間から元の用紙搬送速度に戻すのに要する時間を差し引いた時間であることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、次の用紙先端が前記排紙ローラに到達するまでに、排紙ローラの回転数を元の用紙搬送速度に戻すので、元の用紙搬送速度で回転している装置本体側の搬送ローラと同調をとることができ、用紙が破れたり、たくれたりするのを防止することができる。
【００２０】
（６）  選択した解像度に応じて用紙搬送速度の調整を行なうことを特徴とする。
【００２２】
（７）前記用紙後処理装置の用紙搬送系は、単一のモータによって駆動され、前記モータの回転数を制御するとにより、前記整合トレイへの用紙搬送速度の制御をおこなうことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、用紙後処理装置の用紙搬送系の駆動源を単一のモータとしたことにより、制御内容の簡素化と排紙機構の簡素化を図ることができ、装置を安価に提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１は、画像形成装置の概略構成図で、本画像形成装置は、装置本体１にフィニッシャー（用紙後処理装置）２を分離可能（または一体的）に付設してなり、装置本体１の上部には、原稿載台上に載せ置いた原稿を読み取る原稿読み取り部３、中間部には、ドラム状の感光体４を中心とする画像形成部５、下部には、用紙を積層した給紙部６が、それぞれ設けられ、その画像形成部５の第１排紙搬送路７の下流側には、本体トレイ８が設けられている。
【００２６】
一方、フィニッシャー２は、装置本体１の第２排紙搬送路９に接続されるエスケープ搬送路としての第１搬送路１０および中間トレイ（ステープルトレイ，整合トレイ）としての第２搬送路１１、ステープラー１２、および、位置固定の第１用紙スタックトレイ１３、上下可動の第２用紙スタックトレイ１４を具備している。
【００２７】
上述の原稿読み取り部３は、例えば、シート状の原稿を自動原稿搬送装置（図示省略）により自動的に供給して１枚ずつ順次露光走査して原稿画像を読み取る自動読み取りモードと、ブック物の原稿、または、自動供給が不可能なシート物の原稿をマニュアル操作によりセットして原稿画像を読み取る手動読み取りモードとを備えている。
【００２８】
そして、透明な原稿裁置台上にセットされた原稿の画像を、相互に所定の速度関係を保持して原稿裁置台に沿って移動する第１走査ユニットおよび第２走査ユニットで露光走査して、ミラーや結像レンズ等の光学部品で導いて光電変換素子（ＣＣＤ）上に結像させることにより、原稿画像を電気的信号に変換した上で画像形成部５に出力する。
【００２９】
画像形成部５では、給紙部６から１枚ずつ分離供給された用紙が、電子写真プロセス部として機能する感光体４と転写ユニット２１との間に順次供給され、感光体４上に記録再現された画像が用紙に転写される。画像が転写された用紙は、感光体４の下流に配設された定着装置２２によって加熱定着され、第１ゲート２３によって第１排紙搬送路７、または、第２排紙搬送路９に搬送される（図２参照）。
【００３０】
第１排紙搬送路７に搬送された用紙は、本体トレイ８に排出される。一方、第２排紙搬送路９に搬送された用紙は、さらに、第２ゲート２６によって、第１搬送路１０または中間トレイ１１に搬入される。第１搬送路１０に搬入された用紙は、さらに、第３ゲート２７によって、第１用紙スタックトレイ１３または第２用紙スタックトレイ１４に搬出される。
【００３１】
中間トレイ１１に搬入された用紙は、整合部材（図示省略）によって一枚毎押さえ付けられ、カールが伸ばされて整合された状態に積層された後、ステープラー３２によってステープル処理が施され、第２用紙スタックトレイ１４に排出される。なお、上述の各搬送経路は、装置本体１の上部に設けたコントロールパネルの操作盤（図示省略）による指示、または、外部接続の端末機器（図示省略）からの指示によって適宜選択できるものとする。
【００３２】
第２排紙搬送路９には、図２に示すように、フィニッシャー２に最も近い装置本体１側の位置に配設された搬送ローラ３４を通過したことを検知するセンサー（本体側出紙検知手段）Ｓ２と、その上流側にセンサーＳ１が設けられ、第２排紙搬送路９の下流側に接続されるフィニッシャー２の用紙搬送路２８の入口には入紙検知手段としてのセンサーＳ３が設けられ、また、中間トレイ１１の直前位置には排紙ローラ３６が設けられている。
【００３３】
図２中、Ｃ１は、用紙とセンサーＳ１の接触子との接点、Ｃ２は、用紙と搬送ローラ３４との接点（噛み合い点）、Ｃ３は、用紙の後端がセンサーＳ２の接触子から離脱する点（用紙後端のオフ位置）、Ｃ４は、用紙の前端がセンサーＳ３の接触子から離脱する点（用紙前端のオフ位置）、Ｃ５は、用紙と搬送ローラ３６との接点（噛み合い点）をそれぞれ示す。
【００３４】
図３は搬送ローラ３４および排紙ローラ３６の駆動制御系統を示し、各種演算をおこなうＣＰＵ１４１と記憶機能を有するＲＯＭ１４２、ＲＡＭ１４３からなる制御手段（コントローラ）４１の入力側にはセンサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３が接続され、出力側にはそれぞれドライバー（回路）５１，６１を介してモータ５２，６２が接続されている。
【００３５】
このような装置本体１側とフィニッシャー２側の２系統の制御駆動系により、予めＲＯＭ１４２に設定記憶された制御プログラムに従って、後述するように、搬送ローラ３４等の装置本体１側のローラ─が単一のモータ５２によって、排紙ローラ３６等のフィニッシャー２側のローラ─が単一のモータ６２によって、それぞれ制御駆動される。
【００３６】
図４は、排紙ローラ３６のタイミング制御の好ましい一例を示すタイムチャートで、縦軸に用紙搬送速度、横軸に時間を設定している。その用紙搬送速度ｖ1 は６００ｄｐｉ対応の速度、ｖ2 は１２００ｄｐｉ対応の速度を示し、ｔk1は（速度切り替え後）速度が落ち込むまでの時間、ｔk2は速度が立ち上がるまでの時間、ｔ1は用紙搬送速度が安定するまでに要する時間、ｔ2は次の用紙の先端がＣ５点に到達する直前までの時間である。
【００３７】
この場合、通常の解像度６００ｄｐｉで画像形成がおこなわれており、搬送ローラ３４と排紙ローラ３６は、共に同一用紙搬送速度ｖ1 で回転している。この状態から、用紙の後端がＣ２点を通過してＣ３点を離れた時点で、センサーＳ２からコントローラ４１に用紙オフ信号が送出され、コントローラ４１からモータ６２に速度切り替え指令が出力され、排紙ローラ３６の回転速度がｖ2 に低下させられる。
【００３８】
この速度切り替え時点では、用紙の一部（前半部）は既に排紙ローラ３６に噛み込まれているが、用紙の後端は装置本体１の搬送ローラ３４から完全に離脱している。そのため、用紙は（速度ｖ1 で回転している）搬送ローラ３４に何ら干渉されることなく、徐々に速度が低下しｔk1時間後には排紙ローラ３６の回転速度がｖ２となりｔ1時間後に安定化し、用紙はその速度で中間トレイ１１内に排出される。
【００３９】
次いで、次の用紙の先端がＣ５に到達する直前までのｔ2時間後には、コントローラ４１からモータ６２に速度切り替え指令が出力され、排紙ローラ３６は回転数が増大しｔk2時間経過後にはｖ1 に達し、次の用紙の到達を待つ。なお、装置本体１のモータ５２は、常に、一定の用紙搬送速度ｖ1 で搬送ローラ３４を駆動している。
【００４０】
その排紙ローラ３６の速度切り換えタイミングの設定は、ＲＡＭ１４３のメモリエリアＭＡ内に設定したタイマが、センサーＳ２から出力される用紙後端のオフ位置検知信号を受けて起動することによりおこなわれ、以下、順次同様のパターンで、排紙ローラ３６のタイミング制御がおこなわれ、画像形成された用紙は、遅い用紙搬送速度ｖ2 で中間トレイ１１内に排紙され、高いスタッキング性を確保することができる。
【００４１】
このような排紙ローラ３６のタイミング制御にあって、（速度切り替え時点から）速度が落ち込むまでの時間ｔk1と、速度が安定化するまでに要する時間ｔ1との間には、ｔ1＞ｔk1の関係式が満たされなければならない。言い換えると、少なくとも、用紙の後端がＣ５点から離脱するまでに、排紙ローラ３６の回転速度がｖ2 に安定化されていなければならない。もし、安定化されていなければ、用紙の排出速度が区々となりスタッキング性を確保できなくなるからである。
【００４２】
ところで、解像度を高く設定した場合、例えば、解像度を１２００ｄｐｉに設定した場合には、用紙搬送速度はｖ2 となるため、敢えて排紙ローラ３６の回転数を低下させなくても、高いスタッキング性が得られるため、排紙ローラ３６の回転数の変更を必要としない。
【００４３】
従って、排紙ローラ３６の制御モードは、選択した解像度（または用紙搬送速度）に応じて適宜（異なる内容）に設定されるのが好ましい。また、装置本体１内で選択される複数の解像度（または用紙搬送速度）の中で、使用頻度の高いものを基準とした制御モードで、整合トレイ１１への用紙搬送速度を決定するようにしてもよい。
【００４４】
例えば、解像度６００ｄｐｉの使用頻度が高い場合には、上述の図４に示すような制御モードで排紙ローラ３６のタイミング制御をおこなえばよく、１２００ｄｐｉの使用頻度が高い場合には、（選択される解像度の如何にかかわらず）少なくとも、用紙の後端がＣ３から離脱した時点で、排紙ローラ３６の回転速度をｖ2（またはそれ以下）とするような制御モード等を採用すればよい。
【００４５】
また、フィニッシャー２側に設けられるセンサーＳ３と、整合トレイ（中間トレイ）１１の直前に配設される排紙ローラ３６との間の用紙搬送距離を、変更前の用紙搬送速度で除した搬送時間は、中間トレイ１１への用紙の搬送速度切り換えに要する時間，つまり速度が安定化するまでの時間（図４のｔ2時間）よりも長く設定されなければならない。用紙搬送速度が安定化しない間に用紙を排出されてしまうと、高いスタッキング性が得られなくなるからである。
【００４６】
この点に関し、上記センサーＳ３と排紙ローラ３６との間の用紙搬送距離を適切に(充分に)確保できない場合には、センサーＳ３よりも充分上流側に設けた別の用紙検知手段、例えば、センサーＳ１で用紙の通過を検知した後に排紙ローラ３６のタイミング制御をおこなうことにより、切り換えられた用紙搬送速度ｖ2での用紙搬送距離を充分に確保することができ、高いスタッキング性を確保することができる。
【００４７】
また、図４の制御モードにて、切り換えられた用紙搬送速度ｖ2での搬送時間は、用紙の後端が確実に排紙ローラ３６を通過するまでの時間であり、かつ、次の用紙先端が排紙ローラ３６に到達する直前の時間から元の用紙搬送速度ｖ1に戻すのに要する時間ｔk2を差し引いた時間に設定するのが好ましい。
【００４８】
このように、元の用紙搬送速度ｖ1に戻すのに要する時間ｔk2を確実に確保することにより、排紙ローラ３６を、用紙搬送速度ｖ1で回転している装置本体１の搬送ローラ３４と同調させることができ、用紙が破れたり、たくれたりするのを防止することができる。
【００４９】
なお、装置の構成上、上述のタイミング制御が不可能な場合には、（高いスタッキング性が要求される）ステープルモードを選択した時のみ、用紙送りのタイミングを制御して用紙間隔を大に設定して、排紙ローラ３６のタイミング制御をおこなえるようにすればよい。
【００５０】
また、フィニッシャー２の用紙搬送系の駆動源を単一のモータ６２としたことにより、制御内容（プログラム）の簡略化と排紙機構の簡素化を図ることができ、装置を安価に提供することができる。なお、そのモータ６２によって駆動されるローラは、排紙ローラ３６の他に、図１に示すように、第１搬送路１０に配列される搬送ローラ３７─、第１用紙スタックトレイ１３の前段に配設される排紙ローラ３８─、第２用紙スタックトレイ１４の前段に配設される排紙ローラ３９等がある。
【００５１】
本発明でいうタイミング制御の対象となる排紙ローラは、中間トレイ１１の前段に配設される排紙ローラ３６に限られることなく、少なくともスタッキング性が要求される整合トレイへの用紙を排出するための排紙ローラであれば、例えば、上述の排紙ローラ３８，３９をも含む。
【００５２】
従って、ステープル処理をおこなわない場合には、これらの排紙ローラ３８，３９についても、本実施形態で説明した排紙ローラ３６に準じたタイミング制御をおこなうことにより、第１用紙スタックトレイ１３や第２用紙スタックトレイ１４でのスタッキング性の向上を図ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明は、以下のような効果を奏する。
【００５４】
請求項１によれば、用紙間隔を大に設定することにより、速度切り替え後の用紙搬送時間を充分に確保することができ、実質的に用紙搬送距離を確保できるため、排紙ローラのタイミング制御が可能となる。
【００５５】
請求項２によれば、装置本体内で選択される複数の用紙搬送速度の中で使用頻度の高いものを基準とした制御モードで、整合トレイへの用紙搬送速度を設定するので、スタッキング性を向上させるための制御モードの選択・設定が容易となる。
【００５６】
請求項３によれば、速度変更前の用紙搬送時間を、用紙の搬送速度切り換えに要する時間よりも長く設定することによって、制御手段によっておこなわれる用紙の搬送速度の切り換えを支障なくなこなうことができる。
【００５７】
請求項４によれば、入紙検知手段よりも上流側に設けた別の用紙検知手段で用紙の通過を検知した後に排紙ローラのタイミング制御をおこなうことによって、用紙搬送距離を充分に確保して、切り換え後の用紙搬送速度を充分に安定化させ、整合トレイへの用紙搬送速度を適切な値に制御することができる。
【００５８】
請求項５によれば、次の用紙先端が前記排紙ローラに到達するまでに、排紙ローラの回転数を元の用紙搬送速度に戻すので、元の用紙搬送速度で回転している装置本体側の搬送ローラと同調をとることができ、用紙が破れたり、たくれたりするのを防止することができる。
【００５９】
請求項６によれば、用紙が、本体側の用紙搬送系から離脱した時点で、用紙後処理装置のモータの回転数を制御することにより、クラッチや減速機等の複雑な駆動力変更機構を要することなく、高いスタッキング性を確保することができ、排紙機構を簡素化することができる。また、制御内容を簡素化することもできる。
【００６０】
請求項７によれば、用紙後処理装置の用紙搬送系の駆動源を単一のモータとしたことにより、制御内容の簡素化と排紙機構の簡素化を図ることができ、装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】同要部拡大図である。
【図３】同用紙搬送系の制御系統図である。
【図４】同排紙ローラのタイミング制御の好ましい一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１−装置本体
２−用紙後処理装置
１１−整合トレイ
３４−搬送ローラ
３６−排紙ローラ
４１−制御手段
６２−モータ
Ｓ１−別の用紙検知手段
Ｓ２−本体側出紙検知手段
Ｓ３−入紙検知手段
【図１】
0003737369.tif 000002
【図２】
0003737369.tif 000003
【図３】
0003737369.tif 000004
【図４】
0003737369.tif 000005