JP2006256731A - シート処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 上段積載トレイ１８ａへのシート積載枚数の増加とスペース効率化とを製造コストの増加を招くことなく実現するシート処理装置Ｂを提供する。
【解決手段】 下流排出ローラ対１７の下でシートを積載した後に、下流排出ローラ対１７の上へ移動して待機する上段積載トレイ１８ａと、上段積載トレイ１８ａの上方へオーバーハングしたエスケイプトレイ３１とを備える。エスケイプトレイ３１は、シート処理装置Ｂの上面カバーと一体に樹脂成型された後端トレイ３１ｃと軽い先端トレイ３１ａとを支点軸３１ｂで回動自在に接続して組み立てられる。シートを積載した上段積載トレイ１８ａが上昇すると、シートに押し上げられて先端トレイ３１ａが上方へ退避するので、先端トレイ３１ａとの干渉を気にすることなく、大量のシートを上段積載トレイ１８ａへ積載できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置やその他の事務機等から排出されるシートを受け入れて昇降可能なシート積載部材に積載するシート処理装置、およびシート処理装置を内蔵／接続した画像形成装置に関し、詳しくは、シート積載部材のシート積載可能高さを増す技術に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置から搬出されるシートを受け入れて、整合、仕分け、積載、針綴じ、折り曲げ、封筒詰め、梱包、綴じ処理、整本、穴あけ、検査、加工等の様々な処理を行うシート処理装置が実用化されている。また、複写機等の画像形成装置では、このようなシート処理装置が内蔵されたり、購入選択肢（いわゆるオプション）として接続されたりしている。

シート処理装置の一部の機種は、所定の高さ位置に配置された排出部材と、筐体構造に対して昇降可能に支持されたシート積載部材とを備え、排出部材からシート積載部材へシートを排出して積載する。また、シートの積載進行とともにシート積載部材を次第に下降させてシートの積載面高さをほぼ一定に維持している。

特許文献１には、画像形成装置に接続されたシート処理装置が示される。ここでは、昇降可能なシート積載部材の下方に、筐体構造に固定されたシート積載部材（サドルトレイ）が配置されている。

特許文献２には、２段の昇降可能なシート積載部材を備えたシート処理装置が示される。ここでは、共通な排出部材による下段のシート積載部材への積載開始に先立たせて、邪魔な上段のシート積載部材が排出部材よりも高い位置へ移動される。

また、上方へ引き出し可能に取り付けられた引き出し整合壁を備え、引き出し整合壁の上端に形成された係止部が、上段のシート積載部材へ積載されたシートの最上面によって押し上げられる。この引き出し整合壁は、排出部材側へ向かって低く傾斜した下段のシート積載部材へ積載されたシートが筐体構造側へ滑り落ちないようにシートの後端を支持する。

特開平１１−３２２１８０号公報 特開２００２−２２６１１８号公報

近年の画像形成装置の小型化や低価格化の進展、設置面積の制約等により、シート処理装置には、その外観の小型化に加えて、装置高さや設置面積の削減が求められている。その一方でシート処理装置のシート積載可能枚数（高さ）を増大して、積載済みシートの取り出し頻度を下げたり、大量ロット印刷に対応可能にしたりすることも求められている。そして、一部のシート処理装置では、緊急排出トレイを設けて、割り込み印刷やＦＡＸ受信印刷のシートを積載することが提案されている。

しかし、特許文献１に示されるように、昇降可能なシート積載部材の下方に固定のトレイを設けて緊急排出トレイに割り当てると、固定のトレイに排出されたシートが目立たないので緊急排出を見逃す可能性が高まる。

かと言って、特許文献２に示されるシート処理装置における上段のシート積載部材を緊急排出トレイに割り当てると、上段のシート積載部材へ通常のシート積載が行えなくなる分、シート処理装置のシート積載可能枚数が減ってしまう。そこで、独立して昇降可能なシート積載部材を３段設け、最上段を緊急排出トレイに割り当てることが提案されたが、モータや減速機構を含む高価なシート積載部材の１段追加は製造コストを高めるし、通常の排出位置から上方へ退避させた状態では緊急排出を行えなくなるという問題がある。

また、当然、昇降するシート積載部材の上方へ固定の緊急排出トレイを設けると、シート積載部材の上昇余地やシート積載可能枚数を減らしてしまう。

また、シート積載部材の上方を避けてシート処理装置の筐体上面に緊急排出トレイを配置することも可能であるが、筐体の長さが増してシート処理装置が大型化したり、緊急排出トレイがラージサイズシートを積載できなくなったり、緊急排出トレイへシートを排出する搬送経路や排出部材の配置が窮屈になったりする。

本発明は、筐体の長さを増すことなく、昇降可能なシート積載部材の上昇余地やシート積載可能枚数を減らすことなく、そして、高価な駆動装置等を設けることなく、上部に緊急排出トレイ等、追加のシート積載部を設けることができるシート処理装置を提供することを目的としている。

本発明のシート処理装置は、筐体構造に沿って昇降可能に支持されてシートが積載される第１シート積載部材と、前記第１シート積載部材の上方に配置されてシートを積載可能な第２シート積載部材とを備えるシート処理装置において、前記第２シート積載部材の少なくとも一部が上方へ退避可能に構成されているとともに、前記第１シート積載部材に積載されたシートに接触して上方へ押し上げられて退避するものである。

本発明のシート処理装置では、第２シート積載部材（緊急排出トレイ等の追加の積載部）が筐体構造の上部に配置されている。また、第２シート積載部材は、少なくともその一部が第１シート積載部材の上方に位置して、シートを積載した第１シート積載部材が上昇すると、その積載されたシートに第２シート積載部材の下面が衝突する。しかし、第２シート積載部材の少なくとも一部が、衝突したシートにそのまま押し上げられて、第１シート積載部材の上昇を阻害しない位置または状態へ退避するので、第２シート積載部材に起因して第１シート積載部材の上昇余地やシート積載可能枚数が減ることはない。

そして、第１シート積載部材の上昇に駆動されて第２シート積載部材が退避するから、第２シート積載部材を退避させるための駆動モータや駆動機構が不必要であり、第２シート積載部材の薄型化、軽量化も容易で、筐体構造側の部品追加も最小限で済む。

従って、第１シート積載部材の上方へ第２シート積載部材を配置した使い勝手の良いシート処理装置を、小型化、軽量化しつつ、安価に提供できる。

以下、本実施形態のシート処理装置、およびこのシート処理装置を装備した画像形成装置を図面を参照して説明する。

なお、画像形成装置には、複写機、ファクシミリ、プリンタ、およびこれらの複合機等があり、本実施形態のシート処理装置が装備される画像形成装置は、複写機に限定されるものではない。また、本実施形態のシート処理装置は、画像形成装置以外の事務機や検査装置にも搭載可能である。

また、以下の説明に記載されている構成部品の寸法、数値、材質、形状、その相対配置、またシート積載枚数の具体的数値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

また、本実施形態の説明では、シート処理装置が独立の装置として、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に構成された、オプション的な装置である場合を例に説明しているが、本実施形態のシート処理装置は、画像形成装置等の筐体に組み込まれて一体的に備えられるシート処理装置にも適用されることは言うまでもない。しかし、以下に説明するシート処理装置の場合と、機能的に異なることは特にないので、その説明は省略する。

（画像形成装置）
図１は本実施形態のシート処理装置を備えた画像形成装置の構成の説明図である。

本実施形態の画像形成装置Ａは、画像形成手段である例えば画像形成部３を備え、処理手段である例えばシート処理装置Ｂを結合して構成される。シート処理装置Ｂは、画像形成装置Ａで画像形成したシートを部数毎にソート処理等して上段積載トレイ１８ａ（または下段積載トレイ１８ｂ）へ排出可能なフィニッシャユニットＣと、割り込み印刷やＦＡＸ受信の際にシートをエスケイプトレイ３１へ緊急退避的に排出して積載するエスケイプユニットＤとを備えている。

図１に示すように、画像形成装置Ａの上部に装着された原稿供給装置１は、積載された読取用の原稿束から原稿を１枚ずつ分離して読取部２へ自動給送する。読取部２は、自動給送された原稿から線画像を連続的に抽出して電気信号に変換する、いわゆる流し読みを行う。

画像形成部３は、読取手段２で形成された電気信号または画像データを用いて変調したレーザー光を走査部３ａで走査して感光体ドラム３ｂに照射し、感光体ドラム３ａの表面に静電潜像を形成する。感光体ドラム３ａの静電潜像は、トナーを供給されてトナー像に現像される。その後、各種サイズのシートＰを収納されたシートカセット４から１枚ずつ取り出されて搬送ローラ５等により搬送されたシートＰにトナー像が転写され、トナー像が転写されたシートＰは、定着部６へ搬送されて加熱加圧を受けることにより、その表面にトナー像が定着される。

片面印刷の場合、定着完了したシートＰは、そのままシート処理装置Ｂへ排出されるが、両面印刷の場合は、シートＰをスイッチバックして再送パス７に送り込み、裏返し状態で再び画像形成部３へ搬送して裏面にも画像形成を行う。両面印刷のシートＰも定着部６で定着を行った後、シート処理装置Ｂへ排出される。

（シート処理装置）
図２は本実施形態のシート処理装置の構成の説明図、図３はフィニッシャユニットにおけるシート搬送の説明図、図４はシート処理装置の制御系のブロック図、図５はランダムモード制御のフローチャートである。本実施形態のシート処理装置Ｂは、第１シート積載部材である例えば上段積載トレイ１８ａ、第２シート積載部材である例えばエスケイプトレイ３１、固定トレイ部である例えば後端トレイ３１ｃ、回動トレイ部である先端トレイ３１ａ、振り分け部材である例えば入り口フラッパ２６、第１排出部材である例えば下流排出ローラ対１７、および、第２排出部材である例えば排出口ローラ対２９を備えている。

図２に示すように、第１搬送ローラ対１０の下流側に配置される入り口フラッパ２６は、不図示のソレノイドに駆動されてフィニッシャユニットＣへ向かう搬送経路とエスケイプユニットＤへ向かう搬送経路とを切り替え、図１の画像形成装置Ａから第１搬送ローラ対１０で受け入れたシートを、フィニッシャユニットＣとスケイプユニットＤへ振り分ける。そして、フィニッシャユニットＣへ振り分けられたシートは、第２搬送ローラ対１５から上流側排出ローラ対１６へ受け渡され、下流側排出ローラ対１７（図３参照）により上段積載トレイ１８ａ（または下段積載トレイ１８ｂ）へ排出される。

フィニッシャユニットＣの側方に配置された上段積載トレイ１８ａは、そのシート積載面の傾き角度が３０°となるように、上段支持フレーム１９ａに固定されている。上段支持フレーム１９ａは、上段積載トレイ１８ａの両側面（紙面垂直方向）に対向配置され、その上下端に、支持コロ２１が回転自在に軸支されている。

上段積載トレイ１８ａの直下に配置された下段積載トレイ１８ｂは、そのシート積載面の傾き角度が３０°となるように、下段支持フレーム１９ｂに固定されている。下段支持フレーム１９ｂは、下段積載トレイ１８ｂの両側面に対向配置され、その上下端に、支持コロ２１が回転自在に軸支されている。

支持フレーム１９ａ、１９ｂに対応させて、シート処理装置Ｂの支柱３７には、支持コロ２１を案内する案内レール２２が対向配置されている。案内レール２２は、断面がコの字形状で、上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）の幅に対応する所定間隔を置いて、その開口をお互いに向かい合わせて平行に対向配置され、シート処理装置Ｂの上下方向に延在している。そして、案内レール２２の開口内を支持コロ２１が転動することにより、上段支持フレーム１９ａおよび下段支持フレーム１９ｂ、ひいては上段積載トレイ１８ａおよび下段積載トレイ１８ｂが案内レール２２に沿って昇降方向に案内される。

上段積載トレイ１８ａには、昇降駆動用のスタッカモータ２０９ａと減速機構が内蔵され、支持フレーム１９ａには、減速機構を介してスタッカモータ２０９ａに駆動される不図示のピニオンギアが取り付けられている。下段積載トレイ１８ｂには、昇降駆動用のスタッカモータ２０９ｂが内蔵され、支持フレーム１９ｂには、減速機構を介してスタッカモータ２０９ｂに駆動される不図示のピニオンギアが取り付けられている。

シート処理装置Ｂの支柱３７には、上段支持フレーム１９ａ（および下段支持フレーム１９ｂ）のピニオンギヤに噛み合って回転運動を並進運動に変換するラック３７ａが上下方向に延在して設けられている。従って、上段積載トレイ１８ａは、スタッカモータ２０９ａを作動させることにより、案内レール２２に沿った任意の高さ位置へ移動可能であり、下段積載トレイ１８ｂは、スタッカモータ２０９ｂを作動させることにより、案内レール２２に沿った任意の高さ位置へ移動可能である。

図２に示すように、フィニッシャユニットＣは、ステイプルモードにおいて、所定枚数のシートを積載してシート束を形成するステイプルトレイ１２、形成されたシート束を針綴じするステイプルユニット４２、針綴じされたシート束が排出される排紙口３６、および下流排出ローラ対１７（図３参照）の一方のローラ１７ｂを軸支して排紙口３６を選択的に開閉する揺動ガイド２０を備えている。

ステイプルモード時には、揺動ガイド２０を上方へ回動して下流排出ローラ対１７のローラ１７ａ、１７ｂの間隔を広げて、上流排出ローラ対１６から排出されたシートをステイプルトレイ１２に逆流可能としている。また、上述した通常のシート排出時には、揺動ガイド２０を下方へ回動して下流排出ローラ対１７のローラ１７ａ、１７ｂを当接させ、シートをニップして上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）へ排出可能としている。

ステイプルモードの場合、画像形成装置Ａから第１搬送ローラ対１０で受け入れたシートが第２搬送ローラ対１５から上流排出ローラ対１６を経てステイプルトレイ１２に積載整合され、ステイプルユニット４２によって所定位置を針綴じされ、所定枚数毎に針綴じされたシート束の状態で、下流排出ローラ対１７によって上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）へ排出される。

また、揺動ガイド２０には、上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）に積載されたシートの最上面（シート積載面）を検知する測距センサ５４が設けられている。測距センサ５４は赤外線の照射部とシート面からの反射光を受光する受光部とを有しており、反射光の角度を測ることで、上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）に積載されたシートの最上面（シート積載面）までの距離に対応する信号を出力する。

シート処理装置Ｂは、図３に示すように、連続する２枚のシートを重ねて同時排出する場合に先行するシートを待機させるバッファパス１４、バッファパス１４内のシートＰ２の搬送を行うバッファローラ２３、バッファパス１４へ選択的にシートＰ３を振り分けるバッファフラッパ２５を備える。

通常の排出モードの場合、複写機本体Ａから搬送されたシートは、第１搬送ローラ対１０から、第２搬送ローラ対１５を経て上流排出ローラ対１６へ受け渡され、下流排出ローラ対１７にニップされて、図２に示す上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８Ｂ）へ排出される。

しかし、先行するシートＰ２に後行のシートＰ３を重ねて排出する二枚同時排出制御を行う場合、フラッパ２５を下方へ回動して、シートＰ２、Ｐ３をバッファパス１４へ送り込み、回転するバッファローラ２３の表面に巻き重ね、その後、フラッパ２８を内側へ回動してバッファローラ２３を回転することにより、巻き重ねたシートＰ２、Ｐ３が上流排出ローラ対１６へ送り出され、シートＰ２、Ｐ３は重ねられた状態で２枚同時に下流排出ローラ対１７から上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）へ排出される。

詳しく説明すれば、バッファローラ２３は、進入センサ２７がシートＰ２の先端を検知した後の所定タイミングで回転開始し、バッファパス１４へ進入したシートＰ２を巻き取る。バッファローラ２３は、バッファセンサ１２６がシートＰ２の先端を検知したタイミングで回転停止して、シートＰ２をバッファパス１４に滞留させる。

続いて、シートＰ３の先端が進入センサ２７を通過すると、バッファローラ２３が所定のタイミングで再び回転開始して、バッファパス１４に進入したシートＰ３を巻き取る。所定のタイミングとは、バッファパス１４を周回してきた先行シートＰ２の先端と、バッファパス１４へ進入したシートＰ３の先端とが所定のズレ量をもって重なるタイミングである。

なお、ステイプルモードの場合、画像形成装置Ａの処理速度を落とさないように、画像形成装置Ａから第１搬送ローラ対１０で受け入れた先行シートの搬送速度を増速して後続シートとの搬送間隔を広げ、ステイプルする時間を稼ぐことがある。この場合、第１搬送ローラ１０の駆動モータを他のローラと共通にすると、先行シートの搬送速度が十分に増速される前に後続シートが第１搬送ローラ１０に到達してしまい、十分な紙間隔を確保することが出来ない。

そこで、バッファローラ２３および第１搬送ローラ対１０は、それぞれ独立して駆動可能となるように、それぞれモータ２０５およびモータ２１１によって個別に駆動される。また、頻繁に起動／停止と反転を繰り返す下流排出ローラ対１７は、駆動モータ２０８により駆動されている。

図４に示すように、本実施形態のシート処理装置Ｂの全体の制御を行うＭＰＵ２００の入力側には、操作部２０１、進入センサ２７、バッファセンサ１２６、排出センサ２９、測距センサ５４、スタックセンサ５５、ステイプルスライドホームポジションセンサ２１３、スタッカモータエンコーダ２２６等が接続される。操作部２０１は、シート処理装置Ｂの操作を行う入力用タッチセンサを設けた画像表示装置である。

また、ＭＰＵ２００の出力側には、ドライバＤ１〜Ｄ１１を介して、搬送モータ２１１、第１フラッパソレノイド２０２、第２フラッパソレノイド２０３、ステイプルスライドモータ２１２、排出モータ２０５、パドルソレノイド２０６、サイドガイドモータ２０７、駆動モータ２０８、スタッカモータ２０９ａ、２０９ｂ、ステイプラモータ２１０が接続されている。ＭＰＵ２００は、搬送等に供される図示しないモータ、アクチュエータ等に対しても制御を行っている。

また、ＭＰＵ２００は、内部に例えば図５に示す動作手順に対応する制御プログラム、及び図示しない各種処理モードに対応する各種プログラム等を記憶し、実行する。

ＭＰＵ２００は、操作部２０１を通じた操作内容や上記センサの入力信号を検知して、所定の演算を行い、上記モータおよびアクチュエータを作動させて、各種処理モードに応じた動作シーケンスを実行する。

例えば、測距センサ５４が上段積載トレイ１８ａの位置を検知すると、位置検知信号がＭＰＵ２００に入力され、ＭＰＵ２００は、この位置検知信号に基づいてスタッカモータ２０９ａ（２０９ｂ）の駆動信号をドライバＤ９（Ｄ１０）に出力する。ドライバＤ９（Ｄ１０）は、この駆動信号に基づいてスタッカモータ２０９ａ（２０９ｂ）を正逆回転させ、上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）を昇降させる。これにより、シート積載量の多少にかかわらず、排紙口３６を塞がない位置に上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）が移動する。

（カスケードモードとランダムモード）
上段積載トレイ１８ａおよび下段積載トレイ１８ｂへシートを積載する方法として、最大の積載枚数を確保可能なカスケードモードと、上段積載トレイ１８ａまたは下段積載トレイ１８ｂの一方を予め指定しておくランダムモードとがある。

カスケードモードでは、まず、上段積載トレイ１８ａに積載可能な１３００枚までを積載した後に、上段積載トレイ１８ａを排紙口３６より上方の所定の位置まで移動して待機させる。この時、後述するように、上段積載トレイ１８ａに積載されたシートの上面によってエスケイプトレイ３１の先端トレイ３１ａが押し上げられて回動退避する。その後、下段積載トレイ１８ｂに積載可能な２４５０枚までを積載する（図１０参照）。従って、一度の操作でシート処理装置全体として積載枚数を増加させることができる。

ランダムモードでは、上段積載トレイ１８ａと下段積載トレイ１８ｂの一方の指定が通知がされると、指定された上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）が排紙口３６の下へ移動してシートを積載する。積載中に下段積載トレイ１８ｂ（上段積載トレイ１８ａ）への積載が通知されると、指定された下段積載トレイ１８ｂ（上段積載トレイ１８ａ）が排紙口３６の下へ移動し、指定を外れた上段積載トレイ１８ａ（下段積載トレイ１８ｂ）は所定の待機位置へと移動する。このような動作によって、ランダムモードでは、上段積載トレイ１８ａおよび下段積載トレイ１８ｂにそれぞれ最大積載枚数が１３００枚、１７００枚に達するまで積載可能である。

そして、ランダムモードにおける合計の最大積載枚数３０００枚は、下段積載トレイ１８ｂが１７００枚積載して下限位置まで退避した状態で、上段積載トレイ１８ａに積載されたシートの上面が排紙口３６の下方に位置できる最大の積載枚数である。従って、下段積載トレイ１８ｂの下限位置により、ランダムモードにおける最大積載可能枚数が決められる。

本実施形態のシート処理装置Ａのランダムモードにおける３０００枚の積載、言い換えれば、シートを上段積載トレイ１８ａの満載枚数１３００枚と下段積載トレイ１８ｂの満載枚数１７００枚とに分けて排出する積載の制御について、図５のフローチャートを参照して説明する。

図５に示すように、シート処理装置が積載動作を開始する（Ｓ１）と、上段積載トレイ１８ａと下段積載トレイ１８ｂのどちらへシートを積載するかが画像形成装置Ａから通知される（Ｓ２）。ここで、上段積載トレイ１８ａが通知されていると、下段積載トレイ１８ｂを所定の待機位置である下限位置まで下降させ（Ｓ３）た後、上段積載トレイ１８ａを排紙口３６下の所定のシート積載位置に移動する（Ｓ４）。

そして、上段積載トレイ１８ａへのシート排出を開始させ、シートを積載する（Ｓ５）。上段積載トレイ１８ａへシートが積載される過程では、測距センサ５４が上段積載トレイ１８ａ上のシート最上面の高さを監視し、上段積載トレイ１８ａに積載されたシートの最上面が排紙口３６下の所定の高さ位置に保たれるように、測距センサ５４の出力信号に基づいて、上段積載トレイ１８ａが適宜下降するように制御される（Ｓ６）。

ここで、上段積載トレイ１８ａの積載枚数αにおけるシート高さｈ１、積載枚数１３００枚におけるシート高さＨ１とすると、（ｈ１＜Ｈ１）である間は継続して積載が続けられる（Ｓ１０）。しかし、（ｈ１＞Ｈ１）になると、スタックオーバーが判定され（Ｓ９）、それ以上のシート積載を禁止して、上段積載トレイ１８ａへの積載動作が終了する。

しかし、上段積載トレイ１８ａへの積載動作が終了しても、下段積載トレイ１８ｂを指定した積載の通知があれば、積載動作を再開する。すなわち、下段積載トレイ１８ｂへの積載の通知がある場合（Ｓ２）、上段積載トレイ１８ａを排紙口３６より上方の所定位置に移動させて待機状態とした（Ｓ１１）後に、下段積載トレイ１８ｂを排紙口３６の下の所定のシート積載位置へ移動させ（Ｓ１２）、下段積載トレイ１８ｂへシートが積載される（Ｓ１３）。下段積載トレイへのシート積載中には、測距センサ５４が下段積載トレイ１８ｂ上のシート最上面の高さを監視し、上記上段積載トレイへのシート積載時（Ｓ６）と同様に、下段積載トレイ１８ｂに積載されたシートの最上面が排紙口３６下方の所定の用紙積載位置に保たれるように、測距センサ５４により検出された検出信号に基づき、下段積載トレイ１８ｂが適宜下降するように制御される（Ｓ１４）。

ここで、下段積載トレイ１８ｂの積載枚数βにおけるシート高さｈ２、積載枚数１７００枚におけるシート高さＨ２とすると、（ｈ２＜Ｈ２）である間は継続して積載が続けられる（Ｓ１７）。しかし、（ｈ２＞Ｈ２）になると、スタックオーバーが判定され（Ｓ１６）、それ以上のシート積載を禁止して、下段積載トレイ１８ｂへの積載動作が終了する。

ただし、下段積載トレイ１８ｂへの積載動作が終了しても、上段積載トレイ１８ａがスタックオーバーでなく、上段積載トレイ１８ａを指定した積載の通知があれば、上段積載トレイ１８ａへの積載動作を再開する（Ｓ３〜Ｓ１０）。

以上の動作制御を行うことにより、上段積載トレイ１８ａの積載枚数αが１３００枚、下段積載トレイ１８ａの積載枚数βが１７００枚に達するまで、上下段積載トレイにシートを積載し続けることができる。

尚、上述の説明は、シートの綴じ処理を行うシート処理装置の例を挙げて説明したが、本発明はこれに限らず穿孔処理を行うシート処理装置にも適用できるのは言うまでもない。

（エスケイプユニット）
図６はエスケイプトレイの斜視図、図７は先端トレイの平面図、図８は先端トレイの回動範囲の説明図、図９は先端トレイがシートに接触した状態の模式図、図１０は最大枚数積載時の状態の説明図である。本実施形態のシート処理装置Ｂは、第２シート積載部材である例えばエスケイプトレイ３１、回動トレイ部である例えば先端トレイ３１ａ、固定トレイ部である例えば後端トレイ３１ｃ、および、第２排出部材である例えば排出口ローラ２９を備えている。

図２に示すように、シート処理装置Ｂの上部には、エスケイプユニットＤから排出されるシートが積載されるエスケイプトレイ３１が配置されている。このエスケイプトレイ３１は、上段積載トレイ１８ａや下段積載トレイ１８ｂを用いた通常の処理中に指令された割り込み印刷ジョブやＦＡＸ受信時のプリントアウトに割り当てられ、上段積載トレイ１８ａや下段積載トレイ１８ｂに積載したシートと混合させることなく、積載シートを最上部の目立つ、取り出し易い位置に保持する。

エスケイプトレイ３１は、シート処理装置Ｂの上部カバーと一体に樹脂成型された後端トレイ３１ｃと、１個の部品として樹脂成型された先端トレイ３１ａとを支点軸３１ｂで連結しており、先端トレイ３１ａは、後端トレイ３１ｃ側に形成した水平および垂直の突き当て面によって限界付けられた回動範囲（８度から９０度まで）で回動自在である。

第１搬送ローラ対１０によってシート処理装置Ｂへ取り込まれたシートは、入り口フラッパ２６を下方へ回動させることにより、エスケイプユニットＤへ送り込まれる。エスケイプユニットＤへ進入したシートは、搬送ローラ対２７、２８を経て排出口ローラ対２９へ受け渡され、排出口ローラ対２９にニップされてエスケイプトレイ３１の着地点△目がけて排出される。

エスケイプトレイ３１の着地点△へ衝突したシートの先端は、エスケイプトレイの傾斜面（または積載済みシートの最上面）を摩擦して減速されて停止し、自重で傾斜面を滑り落ちて積載壁３２へ突き当たり、積載壁３２によって後端を整合された状態で積み重ねられる。

図６に示すように、エスケイプトレイ３１は、搬送方向における装置のコンパクト化のために、上段積載トレイ１８ａと搬送方向において重なる位置関係で配置されている。すなわち、回動自在な先端トレイ３１ａが上段積載トレイ１８ａの上方位置に配置され、シートＰを積載した上段積載トレイ１８ａが上昇すると、積載されたシートＰの上部が上段積載トレイ１８ａに衝突する。しかし、先端トレイ３１ａは軽くて回動自在であるため、上段積載トレイ１８ａの上昇に伴ってそのまま押し上げられ、上方から上流側へ回動して退避する。

図７に示すように、エスケイプトレイ３１は、根元の両端に支点軸３１ｂを突出させており、固定トレイ（３１ｃ）側の支持孔に支点軸３１ｂを挿入して組み立てられている。

図８に示すように、支点軸３１ｂは、上段積載トレイ１８ａに積載されたシートの後端近傍で、シート排出方向の上流に位置しており、先端トレイ３１ａは、下方からの外力Ｆが加わると支点軸３１ｂを中心に上方へ回動する。また、エスケイプトレイ３１ａは、シートを積載保持している通常の位置から、ほぼ垂直になる位置まで回動可能であり、外力Ｆが加わらなければ自重によってシートを保持している通常の位置まで復帰（落下）する。

ここで、支点軸３１ｂは、上段積載トレイ１８ａに積載されたシート束の後端よりもシート排出方向の上流に位置しているため、支点軸３１ｂが受けるラジアル力が過大とならず、従って、シート処理装置Ｂの上部カバーに形成された上記支持孔がエスケイプトレイ３１ａの回動によって必要以上に大きくなることがない。

また、上段積載トレイ１８ａへ満載されたシートを取り出す際に、シートを持ち上げてさらに先端トレイ３１ａを押し上げると、先端トレイ３１ａが垂直になる位置まで回動するため、先端トレイ３１ａの裏面側が積載壁４０からさらに上方へと延びる壁となって、持ち上げたシートが搬送方向上流側へ落下しないで済む。

なお、本実施形態では、後述するように、退避時の先端トレイ３１ａの回動量を２５度に設計し、満載時でもシートの最上面が先端トレイ３１ａに到達しないので、上段積載トレイ１８ａに積載されたシートが先端トレイ３１ａの裏面側に突き当たる機会は無い。

しかし、この回動量を９０度に設計してさらに高くまで上段積載トレイ１８ａにシートを積載可能にした実施形態としてもよい。このとき、上段積載トレイ１８ａの上昇に伴って、先端トレイ３１ａの裏面側が、傾斜した上段積載トレイ１８ａに積載されたシートの後端に突き当たって、シートを整合することになる。

いずれの実施形態にせよ、上段積載トレイ１８ａは、上段積載トレイ１８ａ上に不安定に積載されたシートを保護し、整合状態が乱れたり、崩れたりするのを防止していることに変わりは無い。

また、本実施形態では、先端トレイ３１ａは、自重によってシートを保持している通常の位置まで復帰するが、例えば、支点軸３１ｂ周りに配置したねじりコイルばねによって、先端トレイ３１ａを常時下方へ付勢することにより、上段積載トレイ１８ａの下降に伴って通常の位置まで復帰する構成としてもよい。

ところで、図６に示すように、エスケイプトレイ３１は、満載検知レバー３０によって検知される２５０枚相当の規定の高さまでの積載が可能となっている。エスケイプトレイ３１は、排出口ローラ２９のニップ位置から約３３ｍｍ下方に、排出方向に向かって約３５ｍｍある底面３１ｄと、途中約２０度から８度へ屈曲している傾斜面（３１ａ、３１ｃ）とによって構成される。

排出されたシートは自重によりトレイの傾斜にそって落下し、積載壁３２に後端が当接し搬送方向において整合されるが、この先端へ向かって浅くなる傾斜角度は、排出されたラージサイズシートが自重により傾斜角度にそって戻る速度を減らす効果があり、シート後端が積載壁３２に当接した時に、搬送方向に長い分スモールサイズシートの後端近傍より多くの力が加わるラージサイズシートが自重で上方へ座屈して膨らまないようにしている。

シートの後端の坐屈は、特にシートの腰がない第２原図紙や、高温高湿環境において発生しやすく、トレイの角度が３０度を超えると顕著に表れる。本実施例においては、より安定した積載を可能とする為、前記傾斜角度において構成している。また、シートが自重によって傾斜面にそって落下してきた時に、水平な底面３１ｄによって、シートの後端が積載壁３２に当接する直前の速度を低減させると共に、シート後端が積載壁３２に略垂直に当接するようにし、下方向にカールしたシートの後端が、積載壁３２と既積載シートの後端の間に潜り込むことを防ぎシートが上方へ膨らまないようにしている。これにより、積載高さがシートの厚み以上になることによる積載枚数の減少を防いでいる。

また、エスケイプトレイ３１の傾斜面が急勾配だと、排出口ローラ２９から排出されるシートの先端が傾斜面（または積載済みシートの最上面）へ衝突した際に下方へカールしてしまい、エスケイプトレイ３１上のシートがロール状に巻かれて、積載されたシートの落下や排出口ローラ２９でのジャム発生の可能性が増す。しかし、本実施形態では、上段積載トレイ１８ａに満載されたシートによって先端トレイ３１ａが上方へ持ち上げられた状態（図１０参照）でも、上段積載トレイ１８ａの傾斜角度は２５度となるように設計されているので、ロール状に巻かれない安定した積載性を確保できる。

また、図２に示すように、支点軸３１ｂは、排出口ローラ対２９から排出されたシートの先端が衝突する着地点△よりも搬送方向の下流に配置されているので、先端トレイ３１ａが積載シート束によって上方に押し上げられた状態でも、シートの先端は押し上げと無関係に一定の浅い突入角度でエスケイプトレイ３１に衝突し、下方へのカールやこのカールに起因するロール巻きは発生し得ない。従って、シート先端の下方への丸まりを増長させることなく、エスケイプトレイ３１上へシートが積載される。

また、図９に示すように、先端トレイ３１ａの先端部３１ｆは、下方へ傾斜したテーパ形状となっているので、先端トレイ３１ａが積載シート束によって上方に押し上げられる際、シート先端が先端トレイ３１ａによって捲れあがらない。

本実施形態のシート処理装置では、上段積載トレイ１８ａに満載されたシートによって上方へ持ち上げられて、先端トレイ３１ａは、例えばＡ４サイズで５６ｍｍ回動退避する。従って、回動退避しない場合に比較して、上段積載トレイ１８ａには約４００枚のシートを多く積載することができる。従って、先端トレイ３１ａが回動して上方へ退避することにより、上段積載トレイ１８ａの積載可能枚数を増やすことができるとともに、積載済みシートの上面に異物などを置かれた場合でも、エスケイプトレイ３１、上段積載トレイ１８ａ等の破損を回避できる。

また、上段積載トレイ１８ａに積載されたシートの高さがエスケイプトレイ３１に干渉する高さまで達していない場合は、先端トレイ３１ａは回動退避することなく本来のトレイ角度を維持することが可能である。ここで、エスケイプトレイ３１全体が固定されている場合には、例えば、エスケイプトレイ３１の上方への移動に伴う排出口ローラ２９の上方への移動、または、上段積載トレイ１８ａへの積載枚数を減らすこと、およびエスケイプトレイ３１裏面に近接センサを追加してエスケイプトレイ３１、上段積載トレイ１８ａ等の破損を防ぐことなどが必要となるため、装置の大型化、部品コスト、組み立てコストの上昇につながる。

図１０に示すように、カスケードモードにより、上段積載トレイ１８ａへ満載の１３００枚までシートを積載した後に下流排出ローラ対１７の上方まで上段積載トレイ１８ａを上昇させると、１３００枚のシートの先端側が先端トレイ３１ａを押し上げて約２５度まで上方へ回動して退避させる。その後、下段積載トレイ１８ｂを下流排出ローラ対１７下へ移動してシート積載を開始させ、満載の２４５０枚までシートを積載し終える。

以上説明したように、本実施形態のシート処理装置によれば、上段積載トレイ１８ａへのシート積載枚数の増加とスペース効率化とを製作コストが増加する事なく、装置の大型化を伴うことなく実現できる。そして、シート積載枚数を増加させることにより、シート取り出し頻度が少なくなり、画像形成装置の稼働率が上昇する。また、内蔵するシート処理装置が小型化されてその製作コストも下がれば、処理能力を損なうことなく小型化された、より安価な画像形成装置を提供できる。

言い換えれば、本実施形態のシート処理装置Ｂでは、エスケイプトレイ３１が通常の上段積載トレイ１８ａよりも高い位置に配置されているから、エスケイプトレイ３１に排出されたシートが目立って、取り出し忘れたり、他の大量のシートに混じったり、行方がわからなくなったりする心配が無い。そして、先端トレイ３１ａが上段積載トレイ１８ａの上方に位置するから、比較的に小さな筐体構造のシート処理装置Ｂでもエスケイプトレイにラージサイズシートでも積載可能である。そして、上段積載トレイ１８ａが上昇すると、積載されたシート束によって押し上げられて、先端トレイ３１ａが上方へ退避するから、先端トレイ３１ａを退避させるための特別な駆動機構は不必要だし、干渉を回避するためのセンサや制御も必要ない。そして、干渉を気にすることなく、上段積載トレイ１８ａへシート積載を行えるから、気にする場合に比較して上段積載トレイ１８ａのシート積載可能枚数が著しく増す。

従って、エスケイプトレイ３１を上段積載トレイ１８ａの上方へ配置した使い勝手の良いシート処理装置Ｂを、小型化、軽量化しつつ大容量化も達成してその性能価格比を高めることができる。

本実施形態のシート処理装置を備えた画像形成装置の構成の説明図である。 本実施形態のシート処理装置の構成の説明図である。 フィニッシャユニットにおけるシート搬送の説明図である。 シート処理装置の制御系のブロック図である。 ランダムモード制御のフローチャートである。 エスケイプトレイの斜視図である。 先端トレイの平面図である。 先端トレイの回動範囲の説明図である。 先端トレイがシートに接触した状態の模式図である。 最大枚数積載時の状態の説明図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置（画像形成手段）
Ｂ シート処理装置（処理手段）
Ｃ フィニッシャユニット
Ｄ エスケイプユニット
３ 画像形成部
１７ 下流排出ローラ対（第１排出手段）
１８ａ 上段積載トレイ（第１シート積載部材）
１８ｂ 下段積載トレイ
２６ 入り口フラッパ（振り分け部材）
２９ 排出口ローラ対（第２排出手段）
３１ エスケイプトレイ（第２シート積載部材）
３１ａ 先端トレイ（回動トレイ部）
３１ｂ 支点軸
３１ｃ 後端トレイ（固定トレイ部）
３１ｄ 底面

Claims (9)

1. 筐体構造に沿って昇降可能に支持されてシートが積載される第１シート積載部材と、
   前記第１シート積載部材の上方に配置されてシートを積載可能な第２シート積載部材と、を備えるシート処理装置において、
   前記第２シート積載部材の少なくとも一部が上方へ退避可能に構成されているとともに、前記第１シート積載部材に積載されたシートに接触して上方へ押し上げられて退避することを特徴とするシート処理装置。
2. 前記第２シート積載部材は、前記筐体構造に固定された固定トレイ部と、前記固定トレイ部の先端側に軸支されて上方へ回動可能な回動トレイ部と、を有し、
   前記回動トレイ部が前記第１シート積載部材の上方に位置することを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
3. 前記固定トレイ部は、前記筐体構造の上面カバーと一体に樹脂成型されていることを特徴とする請求項２記載のシート処理装置。
4. 前記回動トレイ部は、積載面を前記シートの排出側へ向かって低く傾斜させた通常傾斜角度と、前記積載面の裏側面をほぼ垂直に保持する最大傾斜角度との間で回動可能であって、
   垂直に保持された前記裏側面は、前記第１シート積載部材に積載されたシートを保護可能または整合可能であることを特徴とする請求項２または３記載のシート処理装置。
5. 前記第１シート積載部材は、積載される前記シートの排出側へ向かって低く傾斜し、
   前記通常傾斜角度は、前記第１シート積載部材の傾斜角度よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項２乃至４いずれか１項記載のシート処理装置。
6. シートの搬送経路の分岐点に配置されて受け入れたシートを振り分ける振り分け部材と、
   前記振り分け部材が下方側へ振り分けた前記シートを前記第１シート積載部材へ排出する第１排出部材と、
   前記振り分け部材が上方側へ振り分けた前記シートを前記固定トレイ部へ排出する第２排出部材と、を備えることを特徴とする請求項２乃至５いずれか１項記載のシート処理装置。
7. 前記第２排出部材は、排出された前記シートの先端が前記固定トレイ部に対して浅い角度で突き当たる高さ位置および排出角度を設定されていることを特徴とする請求項６記載のシート処理装置。
8. シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段で前記画像を形成されたシートを処理する処理手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記処理手段を請求項１乃至７いずれか１項記載のシート処理装置としたことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記画像形成手段を制御する制御手段によって前記処理手段が共通に制御されることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
   

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