シート収納装置及び昇降トレイを初期位置に移動する方法
【課題】シートの積載量に応じて上下動するトレイ機構においてシートの積載状態とトレイの初期位置設定を簡単な構造で安価に行うことを可能とする。
【解決手段】トレイ手段を下限位置から所定の上昇位置に移動するに際し、昇降手段の駆動モータを予め設定した第１遅延時間の間は高速駆動で回転し、この第１遅延時間の経過時にトレイが下限位置のときには設定された第２遅延時間、駆動モータを低速駆動で回転することを特徴としている。そして、第１遅延時間の経過時にトレイが下限位置のときには、例えばトレイ上のシート除去の警告をオペレータに伝達しトレイの満杯状態を解除する。その後、第２遅延時間の経過時にトレイが下限位置でないにときには過積載と判別し、トレイが下限位置のときには装置故障と判別する。
【解決手段】トレイ手段を下限位置から所定の上昇位置に移動するに際し、昇降手段の駆動モータを予め設定した第１遅延時間の間は高速駆動で回転し、この第１遅延時間の経過時にトレイが下限位置のときには設定された第２遅延時間、駆動モータを低速駆動で回転することを特徴としている。そして、第１遅延時間の経過時にトレイが下限位置のときには、例えばトレイ上のシート除去の警告をオペレータに伝達しトレイの満杯状態を解除する。その後、第２遅延時間の経過時にトレイが下限位置でないにときには過積載と判別し、トレイが下限位置のときには装置故障と判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排紙口から送られるシートを積載して収納するシート収納装置及びトレイの初期設定の方法に係わり、シートを積載する収納トレイの昇降機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の装置は排紙口から搬出されるシートを積載して収納する装置として広く知られている。例えば特許文献１には画像形成装置から排出されるシートを、その排紙口から段差を形成して下方に配置したトレイ上に収納する装置が開示されている。この装置は排紙口から搬出されるシートをトレイ上に積載収納し、このトレイを積載量に応じて繰り下げる機構が提案されている。
【０００３】
また特許文献２には、画像形成装置の排紙口に連設される後処理装置が開示され、画像形成装置から送られたシートを搬入経路から処理トレイに案内し、綴じ処理を施した後にスタックトレイに収納する装置が示されている。このスタックトレイは単シート又はシート束が上流側の処理トレイから送られ、このシートを積載収納するように構成されている。
【０００４】
文献２の装置のトレイ昇降機構は、装置フレームにトレイを上下動可能に支持し、このトレイに巻上げ用の駆動モータ（図示されていない）が連結され、装置フレームにはトレイの高さ位置を検出する複数のセンサが配置されている。
【０００５】
このように従来の装置は、スタックトレイをガイドレールに昇降可能に支持し、このトレイをベルト−プーリ、ワイヤ−プーリなどの懸架機構と巻上げモータで上下動させている。この場合トレイ上の最上シートを検出するレベルセンサで最上シートが所定の高さ位置になるようにモータをコントロールしている。
【０００６】
そしてトレイ位置と積載シートの高さ位置は、下限センサ、上限センサ、紙面レベルセンサ、残留シートセンサなどで検出することが知られている。例えば下限センサはトレイの最下位置を検出して連続排出されるシートの満杯状態を検出している。
また、上限センサは、トレイが所定の収納位置より上方に過剰に上昇しないようにモータなどの駆動機構の暴走で事故を発生しないように装置仕様に応じて用いられている。
紙面レベルセンサは、積載される最上紙の高さ位置を検出して、トレイを繰り下げる必要があるか否かを検出している。
【０００７】
残留シートセンサはトレイ正面に配置され、トレイ上にシートが積載された状態で残っていないか否かを検出する。
これらの検知センサを数多く配置することは、正確或いは緻密な制御が可能となる。その反面センサの配置スペース、信号線の配線などの問題と、暴走などのエラー、コスト高などの不具合を招くことも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１９５５０２号公報
【特許文献２】特開２００８−１２０５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のようにシートを積載収納するトレイを昇降機構で上下移動する装置構成にあっては、トレイを下限位置から所定の上昇位置に移動させこの位置で稼働動作をスタートする必要がある。
【００１０】
これは、トレイがどの高さ位置で装置が稼働終了（ジョブ終了）するか判らないことと、ジョブ終了時にトレイを最下位置に移動して積載されているシートの取り出しを容易にすることから稼働終了時にトレイを最下位置に移動する制御が多用されている。
【００１１】
従って、装置起動時若しくは印刷ジョブ開始時のイニシャライズ動作のとき、或いは待機状態の装置を再開（ジョブスタート）するときには下限位置から所定の高さ位置（シート搬入位置）に移動する動作が必要となる。
【００１２】
例えばトレイが満杯状態のとき、装置電源を投入するとイニシャライズ動作を実行する。このとき装置の下限センサはＯＮ状態、レベルセンサはＯＦＦ状態であり、当然に制御部はトレイを上昇する動作を開始する。このとき、満杯状態の最上シートが上方の位置する構造物或いは外装ケーシングに突き当たってトレイの上昇を妨げることがある。
【００１３】
またこのような障害物がない場合にも次のような不具合がある。例えば満杯状態をＡ４サイズシート５００枚に設定したとき、Ａ３サイズシートが２５０枚積載されているとその重量は同じになる。
そこでオペレータがシート積載の余裕があると判断して画像形成などの動作を強行すると、トレイは巻上げモータが容量オーバとなってトレイは所定の排紙位置に上昇しないこととなる。
【００１４】
このようなトレイ上昇の不具合は、巻き上げ機構の故障によっても生ずる。そこでイニシャライズ動作時にトレイが所定時間経過しても所定の排紙位置に上昇しないときには「装置故障」と判断して、サービスマンコールなどの警告を発している。
【００１５】
このように積載トレイがどのような状態であるのか、装置制御部で正確に判断できないことがある。その原因は、トレイ上に過剰な重量のシートが取り残されている状態（過積載）、トレイ上に使用者が書籍などの異物を載せた状態（異物混載）、他の構造物がトレイの上昇を遮っている状態（動作妨害）があり得る。
また、当然にトレイの上昇機構の故障、或いは他の装置（画像形成装置、シート搬送装置）の故障に原因することもある。
【００１６】
この場合、前者の過積載、異物混載、動作妨害などの原因は、オペレータが処置することが可能であり、原因となるシートの除去、異物の除去、障害物の除去などで簡単に、短時間に処置することができる。
また、原因が昇降機構の故障、接続する他の装置、ユニットの故障に原因するときにはサービスマンコールを警告してサービスマンに修理を依頼する必要がある。
このように積載トレイがどのような状態であるのか、装置制御部で正確に判断できないため、トレイ上にシートセンサを設けて、ジョブ開始時のイニシャライズ動作でシート「有り」のときにはシート除去の警告を発するように構成している。
【００１７】
ところがトレイ上にセンサを配置することは、その配線の問題と同時にセンサ汚れなどの問題を引き起こす。これと共に画像形成などのジョブ毎にトレイ上のシートの取り除きをオペレータに強要することは割り込み処理、中断後の継続処理など連続したい動作（例えば部揃え集積など）の障害となる。
【００１８】
このようにトレイ上のシートの除去を、装置中断の都度オペレータに強要することは使用上の問題を引き起こし、トレイ上のシート検知とその警告を止めると前述したような満杯状態なのか、過積載状態なのか、装置故障状態なのか、区別できないため、不用意なサービスマンコールを招くとこととなる。
【００１９】
そこで本発明者はトレイを最下位置から上昇位置に移動する巻上げモータの負荷状態を、時間的に異なる条件に設定することによって、異常積載状態（過重積載、動作妨害）と故障状態を判別することが可能であるとの着想に至った。
【００２０】
本発明は、シートの積載量に応じて上下動するトレイ機構においてシートの積載状態とトレイの初期位置設定を簡単な構造で安価に行うことが可能なシート収納装置の提供をその課題としている。
更に本発明は、上下昇降するトレイの高さ位置を簡潔なセンサ構造で、比較的多くのトレイ状態を判別することが可能なシート収納装置及び昇降トレイの移動方法の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
なお、本発明においてトレイ手段の上昇動作が「正常移動する動作時間」とは、トレイ手段が下限位置から上昇位置に移動する動作時間を云い、下限位置から上昇を開始するまでの時間（ＯＮ状態の下限センサがＯＦＦ状態に変化する時間）、或いは下限位置から上昇位置に到達するまでの時間か、トレイ状態を監視するセンサ配列によって適宜設定する。
【００２２】
そこで上記課題を解決するため本発明は、トレイ手段を下限位置から所定の上昇位置に移動するに際し、昇降手段の駆動モータを予め設定した第１遅延時間の間は高速駆動で回転し、この第１遅延時間の経過時にトレイが下限位置のときには設定された第２遅延時間、駆動モータを低速駆動で回転することを特徴としている。
そして、第１遅延時間の経過時にトレイが下限位置のときには、例えばトレイ上のシート除去の警告をオペレータに伝達しトレイの満杯状態を解除する。その後、第２遅延時間の経過時にトレイが下限位置でないにときには過積載と判別し、トレイが下限位置のときには装置故障と判別する。
このようにモータの駆動を２段階若しくはそれ以上、複数段階で駆動トルクを変化させながらトレイ位置を監視することによって少ないセンサ数で「満杯状態」「荷積載状態」「装置故障状態」などの各態様を判別することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上述したようにトレイを昇降する駆動モータを所定時間（第１遅延時間）、高速駆動で回転し、その時のトレイ位置によって次に第２の設定時間（第２遅延時間）、低速駆動で回転し、その時のトレイ位置によってトレイの状態を判別するものであるから以下の効果を奏する。
【００２４】
トレイの下限位置センサと昇降モータの制御で、トレイの昇降動作が正常動作であるか異常積載であるか判別することができる。
つまり、下限位置センサがトレイを検出する状態で、昇降モータを高速駆動で第１設定時間が経過するまで駆動する。この第１設定時間経過後にトレイが下限位置（下限位置センサＯＮ）のとき、再度駆動モータを第２設定時間駆動する。この再駆動は低速駆動状態で第２設定時間設定する。
【００２５】
このような第１第２のトレイ上昇動作で判別手段を次のように構成する。第１設定時間が経過したときトレイが下限位置のときには駆動モータを低速駆動にした状態で動作不良の原因が（過重量積載、上昇動作妨害など）解決されるのを待つ。
そして駆動モータを低速駆動で第２設定時間が経過したときトレイが下限位置に位置するときには「装置故障」と判断し、トレイが下限位置にないときには過積載と判断する。
【００２６】
このように昇降モータの駆動と、判別手段の構成によってトレイ手段は下限位置（満杯時のトレイ位置検出）を検出するセンサ構造でトレイ上昇の異常積載（過積載、動作妨害）と上昇機構の故障を判別することが出来る。このため簡単なセンサ構造でトレイ状態を監視することが出来る。
【００２７】
更に、所定の上昇位置（シート搬入位置）に昇降トレイが位置するか否かを検出するレベルセンサを配置すると、トレイの状態検出を更に正確に行うことが出来る。つまり上記第１の設定時間の経過時にレベルセンサＯＮであれば正常と判断し、第２設定時間の経過時にレベルセンサがＯＮであれば「満杯であった＝装置正常」と判断できる。
【００２８】
上述のように本発明は簡単なセンサ構造でスタックトレイの状態を検出することができ、印刷ジョブ開始時のイニシャライズ動作で、装置故障でない状態を装置故障と判断する誤認識を無くすことが出来る。
また、その為のセンサは、例えばトレイ下限位置の下限センサと所定の上昇位置のレベルセンサで良く、その配置スペース、信号線配線などの問題と、これによるエラー検出を避けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係わる画像形成システムを組み込んだコンピュータネットワークの一例を示す。（ａ）は画像形成システムの一実施形態（ユニット組み合わせ構成）を（ｂ）は異なる実施形態（スタンドアロン構成）を示す。
【図２】本発明に係わる画像形成システムの全体構成の説明図。
【図３】図２のシステムにおける後処理ユニットの詳細構成の説明図。
【図４】図２の後処理装置におけるスタックトレイの昇降機構の説明図。
【図５】図４の装置における積載シートの高さ位置検出機構の説明図。
【図６】図４の装置に於けるイニシャライズ動作の制御構成を示し、（ａ）はトレイ昇降モータの制御形態を、（ｂ）は異なるモータの制御構成を示す。
【図７】図２の後処理装置における要部説明図であり、（ａ）は処理トレイのシート整合機構を、（ｂ）はシートにファイリング穴を先行するパンチ機構を示す。
【図８】図２の後処理装置における制御構成の説明図。
【図９】図２の後処理装置におけるイニシャライズ動作の手順を示すフローチャート
【図１０】図２の後処理装置におけるイニシャライズ動作の手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下図面に示す好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。本発明は、順次送られるシートを積載収納するシート収納装置Ｂと、これを備えた画像形成システムＳに関する。図１はコンピュータネットワークの出力端末としての画像形成システムを示す。
【００３１】
画像形成システムＳは、シート上に画像を形成する画像形成装置Ａと、画像形成されたシートを収納するシート収納装置Ｂで構成されている。この画像形成システムＳは図１（ｂ）に示すように共通の装置ハウジングに画像形成装置Ａと、シート収納装置Ｂが組み込まれたユニット構造で構成される。
或いは、同図（ｃ）に示すように画像形成装置Ａ、シート収納装置Ｂそれぞれ別のハウジングに組み込まれたスタンドアロン構造で構成される。図１（ａ）に示すＰＣはコンピュータ装置であり、ＦＡはファクシミリ装置、ＳＣはスキャナ装置である。
【００３２】
なお、シート収納装置Ｂは、順次搬出されるシートを積載して収納するスタック装置、或いは搬出されたシートに後処理を施した後に、これを積載収納する後処理装置として構成される。
以下画像形成装置Ａで画像形成したシートを部揃え集積して綴じ処理した後、スタックトレイに収納する画像形成システムＳとして本発明を詳述する。
【００３３】
［画像形成システム］
図２に画像形成システムＳを示す。このシステムは画像形成装置Ａと後処理装置Ｃで構成され、後処理装置Ｃにシート収納機構（装置）Ｂが内蔵されている。各装置は装置ハウジング１０に一体的に組み込まれている。また、画像形成装置Ａは画像形成ユニットＡ１と画像読取ユニットＡ２で構成されている。
【００３４】
画像形成ユニットＡ１は、給紙部１１と画像形成部１２と排紙部１３で構成され、装置ハウジング（外装ケーシング）１０に組み込まれている。給紙部１１は単一若しくは複数の給紙カセット１１ａ、１１ｂで構成され、各カセットには、サイズの異なるシートが収納可能に構成され、シートを繰り出す給紙ローラ１４と、シートを１枚ずつ分離する分離手段（分離爪、分離ローラなど）が設けられている（不図示）。給紙カセット１１ａ、１１ｂは装置ハウジング１０に出し入れ自在に装備されている。
【００３５】
給紙部１１から繰り出されたシートは給紙経路１５に案内され、この経路にはシートを一時的に待機させるレジストローラ１６が設けられている。この給紙経路１５には大容量カセットを付設し、搬送されるシートをレジストローラ１６に案内する構成、或いは手差しシートを給送する手差しトレイを付設することも可能である。
【００３６】
画像形成部１２は、給紙部１１の上方に配置され、レジストローラ１６から送られたシートに画像形成する。画像形成機構は、インクジェット印刷、オフセット印刷、インクリボン印刷など種々の印字機構が採用可能である。図示の画像形成部１２は静電式画像形成機構を示している。感光ドラム９には、その外周に印字ヘッド１７と現像器１８とクリーナ１９が配置されている。
印字ヘッド１７はレーザ発光、ＬＥＤ発光など光ビームの発光器で構成され、感光ドラム上に潜画像を形成する。この潜画像に現像器１８でトナーインクを付着する。ドラム表面に付着されたトナーインクは、レジストローラ１６から繰出されたシートにチャージャ２０で転写する。
【００３７】
図示の装置はカラー画像形成機構を示し、ＹＭＣＫ４つのドラム（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）に形成されたトナーインクは転写ベルト２１に転写され、画像合成される。この転写ベルト２１に転写された画像インクが転写チャージャ２０でシート上に転写される。転写チャージャ２０を備えた排紙経路２２には定着器２３が設けられ、シート上に転写された画像を加熱定着する。排紙経路２２は画像形成部１２からシートを排紙口２４（２４ａ、２４ｂ）に搬出する。
なお排紙口２４ａは、排紙経路２２から後処理装置（ユニット）Ｃに向けてシートを搬出する排紙口を、図示２４ｂは後述する循環経路（デュープレックス経路）２５のスイッチバックパスにシートを搬出する排紙口を示している。
【００３８】
装置ハウジング１０には、画像形成部１２から排紙口２４にシートを案内する排紙経路２２が設けられている。これと共に排紙経路２２から送られたシートを表裏反転させてレジストローラ１６に再送する循環経路（デュープレックス経路）２５が配置されている。この排紙経路２２と循環経路２５で排紙部１３が構成されている。
なお、後述する後処理装置Ｃを備えない装置構成の場合には排紙口２４の下流側にシートを積載収納する排紙トレイ（不図示）を配置する。
【００３９】
図２の装置は、画像形成ユニットＡ１の上方に画像読取ユニットＡ２が配置されている。画像読取ユニットＡ２は原稿画像を載置するプラテンと、プラテン上の原稿に光を照射して反射光を光電変換するスキャナ機構が内蔵されている。
特に図２の装置は画像形成部１２、排紙部１３、画像読取ユニットＡ２の順に上方に配置している。そして画像形成ユニットＡ１のフレーム強度で排紙部（後述する後処理装置Ｃ）と画像読取ユニットＡ２を支えている。
【００４０】
［排紙部構造について］
上述したように画像形成ユニットＡ１は装置ハウジング１０に給紙部１１、その上に画像形成部１２、その上に排紙部１３を内蔵して構成され、排紙部１３の上方には画像読取ユニットＡ２が配置されている。
図２に示すように画像形成ユニットＡ１の装置ハウジング１０（以下第１ハウジングと云う）には、給紙部１１、画像形成部１２、排紙部１３の順に上方に配置され、排紙部１３は排紙エリア１３Ａに形成されている。
この排紙エリア１３Ａは画像形成ユニットＡ１と、その上方に配置された画像読取ユニットＡ２の間に形成された空間で構成され、この部分に排紙シートが収納される。
【００４１】
排紙部１３には後述する後処理装置Ｃが配置されるか、又はシート収納トレイが配置される。後処理装置Ｃは画像形成されたシートに、例えばファイル穴を穿孔するか、又は部揃え集積して製本綴じするか、又はスタンプ捺印する等の後処理を施す。
またこの後処理装置Ｃには処理トレイ３５の下流側にスタックトレイ４０が配置される。
【００４２】
上記排紙部１３は、次のように構成されている。装置ハウジング１０には排紙部１３に排紙エリア１３Ａが形成され、このエリア内に画像形成されたシートを搬出するように構成されている。また上記画像形成部１２は、給紙部１１からシートをレジストローラ１６に給送するのと同時に、片面に画像形成したシートを再びレジストローラ１６に給送して両面印刷するように構成されている。
【００４３】
このため画像形成部１２には排紙部１３に搬出したシートを表裏反転して再びレジストローラ１６位置に給送するデュープレックス経路２５が設けられている。画像形成部１２から定着器２３を介して排紙経路２２に送られたシートは排紙口（第２排紙口２４ｂ）から排紙エリア１３Ａに搬出される。この排紙エリア１３Ａには後述するデュープレックス経路２５が連結されている。
【００４４】
装置ハウジング１０には上下方向に距離ｄを隔てて第１排紙口２４ａ、と第２排紙口２４ｂが配置されている。上方に位置する第１排紙口２４ａにはスイッチバックパス２５ａが連設され、第２排紙経路２４ｂには後処理装置Ｃのシート搬出経路２９が連結されている。スイッチバックパス２５ａは、片面に画像形成されたシートを表裏反転して画像形成部１２に案内するデュープレックス経路２５の一部を構成する。
また、シート搬出経路２９は第２排紙口２４ｂから送られたシートに後処理を施す処理トレイ３５に案内する。この経路には通過するシートにファイル穴を穿孔するパンチユニット２７が配置されている。
【００４５】
デュープレックス経路２５はシートの搬送方向を反転するスイッチバックパス２５ａと、このパスから送られたシートを表裏反転するＵターンパス２５ｂで構成される。またこの経路は、表裏反転したシートを画像形成部１２のレジストローラ１６に案内するように経路構成されている。
【００４６】
図２の装置は、外装ケーシング１０の底部に給紙カセット１１ａ、１１ｂを有する給紙部１１が配置され、その上方に画像形成部１２が、更にその上方に排紙部１３が配置されている。この外装ケーシング１０には上方に第１排紙口２４ａが下方に第２排紙口２４ｂが配置され、第１排紙口２４ａにはスイッチバックパス２５ａが、第２排紙口２４ｂにはシート搬出経路２９が連設される経路構成となっている。
【００４７】
このように画像形成部１２から下方に位置する第２排紙口２４ｂに片面に画像形成するシートを案内し、上方に位置する第１排紙口２４ａに両面に画像形成するシートを案内するように構成している。
その理由は、経路長を短かく構成する排紙経路２２から片面印刷のシートを排出し、経路長を長く構成するデュープレックス経路２５から両面印刷のシートを搬出するためである。片面印刷のプロセス経路は両面印刷のプロセス経路より早く設定され、これに応じて排紙経路２２で片面印刷のシートを排する搬送速度は両面印刷のシートが搬出するが搬送速度より高速に設計されている。
【００４８】
［排紙部の構成］
上述の排紙部の具体的構成について説明する。前記画像形成部１２のチャージャ２０で画像転写されたシートは定着器２３で定着され、排紙経路２２に案内される。この排紙経路２２は第１排紙口２４ａ、第２排紙口２４ｂにシートを選択的に送る。その構成について説明する。
【００４９】
図３の構造は、画像形成部１２からシートを搬出する排紙経路２２は、経路切換手段２２ｆを介して第１排紙パス２２ａの方向と、第２排紙パス２２ｂの方向に経路が２方向に分岐している。
そして第１排紙パス２２ａは第１排紙口２４ａに連結され、この排紙口にはスイッチバックパス２５ａが連結され、第２排紙パス２２ｂは第２排紙口２４ｂに連結されている。なお、第１排紙口２４ａと第２排紙口２４ｂは間隔ｄを隔てて上下に配置されている。
これと共に排紙経路２２は、第１排紙パス２２ａから逆送されてくるシートをＵターンパス２５ｂに案内する経路切換手段２２ｇを備えている。このような経路構成では図示重送部２２ｘはスイッチバックパス２５ａから逆送されるシートと、第１第２排紙パス２２ａ、２２ｂに向けて送られるシートが交互に通過する共通経路を構成している。
【００５０】
従って、後述する画像形成装置Ａの制御部７０は、前後のシートを第１第２排紙パス２２ａ、２２ｂに移送する搬送タイミングを重送部２２ｘで相互に重ならないように制御する必要がある。この場合第１排紙パス２２ａからスイッチバックパス２５ａにシートを送るとき、シート後端が交差部（経路切換手段２２ｆの位置）を通過してスイッチバックパス内に進入する条件に設定することが好適である。
【００５１】
上述のように給紙部１１、画像形成部１２及び排紙部１３を内蔵した画像形成ユニットＡ１の第１ハウジング１０には、排紙エリア１３Ａが形成されている。第１ハウジング１０を構成する外装ケーシングには排紙エリア１３Ａに向けて第１排紙口２４ａと第２排紙口２４ｂが上下に配置されている。
上方に位置する第１排紙口２４ａには、後述するデュープレックス経路２５を構成するスイッチバックパス２５ａが連結され、下方に位置する第２排紙口２４ｂには、後述するは後処理装置Ｃとのシート搬出経路２９に連結される。
このようにシートに重力が作用する方向の上方にシートを表裏反転して再び画像形成部１２に送るデュープレックス経路２５が配置され、その下方に画像形成したシートに後処理を施すシート搬出経路２９が位置するようにそれぞれの連結口（排紙口）が形成されている。
【００５２】
［後処理装置］
後処理装置Ｃは図２にその全体構成を、図３に要部の拡大構造を示す。後処理装置Ｃは、画像形成装置Ａから送られたシートに後処理を施した後、スタックトレイ４０に収納する。
後処理手段としてはシートにファイル穴を穿孔するパンチユニット、部揃え集積したシートを綴じ合わせるステープルユニット、シートにスタンプを捺印するスタンプユニット、画像形成されたシートを折り合わせる折り処理ユニットなどが知られ、装置仕様に応じて適宜組み合わせて構成される。
図２の装置には、シートを綴じ処理するステープルユニット２８とパンチユニット２７が組み込まれている。以下その構成について説明する。
【００５３】
図３に示す実施形態では後処理装置Ｃは画像形成装置Ａのハウジング内に形成されている排紙エリアに内蔵するように組み込まれている。このため後処理装置Ｃには外装ケーシングは備えられていない（後処理装置Ｃに画像形成装置Ａとは別の外装ケーシングを装備しても良い）。このユニットフレームには、シート搬出経路２９と処理トレイ３５とスタックトレイ４０が配置されている。
【００５４】
シート搬出経路２９は画像形成装置Ａの排紙経路２２に連なる経路構成で、搬出口（以下排紙口という）２９ａを有している。このシート搬出経路２９は装置ハウジング１０を略水平方向に横断する直線経路で構成されている。
このシート搬出経路２９の下流側には排紙口２９ａと段差を形成して処理トレイ３５が配置されている。またシート搬出経路２９の入口部にはパンチユニット２７が配置され、順次搬入されるシートにファイル穴を穿設する。
【００５５】
またこのシート搬出経路２９にはシートを下流側に搬送する経路搬送手段（搬送ローラ）３０と排紙口２９ａの近傍に排紙ローラ３１とシート検知センサＳ１が配置されている。
【００５６】
排紙口２９ａと処理トレイ３５との間には段差が形成され、排紙口２９ａの排紙ローラ３１からシート後端を処理トレイ上に落下させて収納する。排紙ローラ３１と処理トレイ３５との間には処理トレイ上に搬入したシートの搬送方向を反転する反転ローラ３６と、処理トレイ上に進入したシートを位置規制ストッパ３７に突き当てる掻込みローラ（整合回転体；以下同様）３８が配置されている。
処理トレイ３５の下流側にはスタックトレイ４０が配置され、処理トレイ３５で後処理されたシート（束）を収納する。この処理トレイ３５にシートを排出する排紙機構と、後処理されたシートを収納するスタック機構を順次説明する。
【００５７】
［排紙機構］
排紙口２９ａから搬出されたシートは、処理トレイ３５とスタックトレイ４０でブリッジ状に支持するように構成されている。これはシートの先端部をスタックトレイ４０で、後端部を処理トレイ３５で支持することによって処理トレイ３５を小型コンパクトに構成するためである。この処理トレイ３５は、単独でシートを載置する形状（寸法）に構成しても良い。
【００５８】
排紙口２９ａと処理トレイ３５とは段差を隔てて上下に間隔をあけて配置されている。この段差は処理トレイ上への積載量を大容量とするためと、処理トレイ上にシートを整列させる機構（後述の掻込みローラ３８、紙押さえガイド）の配置スペースを確保するためである。
また処理トレイ３５はシートの全体を支持する寸法形状ではなくシートの後端部のみを支持する形状に構成してある。これは排紙口２９ａからのシートを、その先端部はスタックトレイ４０で、その後端部は処理トレイ３５でブリッジ支持する構造を採用している。このためスタックトレイ４０は積載方向に上下動し、処理トレイ３５は所定の位置に固定されている。
【００５９】
処理トレイ３５には、シート後端部に（先端部であってもよい）位置規制ストッパ３７が配置してある。この位置規制ストッパ３７で整列されたシートに後処理を施すステープルユニット２８が配置されている。
また処理トレイ３５には排紙直交方向にシートを幅寄せして整合するシート側面整合手段３９が配置されている。その構造はすでに強いられた方法を採用すればよく、例えばシート採用に一対の整合板を設けこの整合板をシート先端に接近移動することによってセンター基準で位置合わせすることができる。
【００６０】
処理トレイ３５の上方には、その略中央部に排紙口２９ａと排紙ローラ３１が配置され、排紙口２９ａの前方（下流側）に距離（排紙ローラとの間隔）を隔てて反転ローラ３６が配置されている。また排紙口２９ａの直下（おおよその位置）に掻込みローラ３８が配置されている。
【００６１】
反転ローラ３６は排紙口２９ａの下流側に配置されること、処理トレイ上の最上シートと係合すること、搬入シートを反転方向に移送すること、及び排紙口２９ａから処理トレイ３５に至るシートの経路から退避した待機位置で待機可能であることが求められる。
このため反転ローラ３６は回転するローラ、ベルトなどの回転体で構成され、処理トレイ上方の待機位置と処理トレイ上のシートと係合する作動位置との間で昇降自在に構成される。
【００６２】
「掻込みローラ機構」
処理トレイ３５には反転ローラ３６でシートを処理トレイ上に搬入するのと同時に、このシートを所定の位置規制ストッパ３７に突き当てて位置決めする必要がある。このため排紙ローラ３１と処理トレイ３５の間の段差には掻込みローラ３８が配置されている。
この掻込みローラ３８は、処理トレイ上の最上シートと接して位置規制ストッパ３７に移送する。この掻込みローラ３８は無端ベルトなどの回転体で構成し、処理トレイ上のシートの積載量に応じて最上シートを一定の圧力で押圧する。
【００６３】
このため掻込みローラ３８は、処理トレイ上のシートと積載量に応じて上下動するように揺動自在に支持され、図示のものは排紙ローラ（従動ローラ）３１ｂの回転軸３１ｘに揺動可能に軸受支持したブラケット４４に掻込みローラ３８が支持されている。掻込みローラ３８には、駆動モータＭ３（不図示）が連結されている。
この掻込みローラ３８には、排紙ローラ（従動ローラ）３１ｂから回転力を駆動伝達することも可能であるが図示のものは排紙ローラ３１ｂとは異なる駆動モータＭ３で掻込みローラ３８を回転駆動している。
【００６４】
これは掻込みローラ３８は処理トレイ上に集積されたシートを後処理後にスタックトレイ４０側に移送する。このとき掻込みローラ３８の回転方向を反対方向に回転する必要があり、このためには排紙ローラ３１ｂを排紙反対方向に回転しなければならない。
そこで排紙ローラ３１ｂの回転駆動モータと掻込みローラ３８の駆動モータＭ３を個別に設けることによって掻込みローラ３８で後処理後のシートを処理トレイ３５から搬出する排紙動作の最中に後続するシートを排紙ローラ３１ｂで排紙口２９ａから処理トレイ上に送り出すことができる。
【００６５】
「キック機構」
排紙口２９ａと反転ローラ３６との間には、排紙口２９ａからのシートを反転ローラ位置に案内するガイド機構と、排紙口２９ａから掻込みローラ３８にシート後端を案内するガイド機構が必要となる。
特に排紙口２９ａと処理トレイ３５との間に大きな段差を有する排紙機構にあってはシート後端が処理トレイ上に落下するときに排紙ローラ３１の周面に引っ掛かってシートジャムを引き起こすことがある。
そこで図示の装置は排紙口２９ａと反転ローラ３６との間にキック機構５０を配置している。
【００６６】
［整合機構］
図６（ａ）に示す整合機構をについて説明する。処理トレイ３５には掻込みローラ３８で位置規制ストッパ３７に突き当てられたシートを幅方向に位置合わせする幅寄せ整合機構が設けられている。この機構はシートをセンター基準又は片側サイド基準で位置合わせする。
図示の片側サイド基準を例えに説明すると、シートの一側縁側に固定規制面３２が設けてある。この固定規制面３２に掻込みローラ３８を挟んで反対側に可動の整合板３３が配置され、幅方向に移動可能に構成されている。この整合板３３には図示しない整合モータＭに連結されたタイミングベルト３４が連結されている。
【００６７】
この構成によって整合モータＭを正逆転するとタイミングベルト３４が所定ストロークで往復動手段し、このベルトに固定された整合板３３が固定規制面３２に接近及び離反する。この待機位置と幅寄せ位置との間の往復移動でシートを規制面３２を基準に幅寄せ整合する。
【００６８】
［パンチユニットの構成］
シート搬出経路２９には、シートの搬入部にパンチユニット２７が配置されている。その構造について説明する。
パンチユニット２７はパンチ部２７ａとダイ部２７ｂと屑ボックス２７ｃで構成される。パンチ部２７ａは複数のパンチ部材な上下移動可能に軸支持されカム機構でシート搬入経路２９に突出するように上下移動する。この経路をはさんで穿孔穴を有するダイ部２７ｂが配置されている。また屑ボックス２７ｃはダイ部２７ｂの下方に配置されている。
【００６９】
このように構成されパンチユニット２７はシート搬入経路２９の入口部に配置されている（図３参照）。パンチユニット２７の上流側又は下流側にはシート先端と後端を検出するシートセンサＳ２（以下入口センサという）が配置されている。
そしてこのシートセンサＳ２を挟んで下流側には正逆転ローラ３０が、上流側にはシートストッパ２９ｘが配置されている。
【００７０】
図６（ｂ）に示すように、シートストッパ２９ｘ、パンチ部材２７ａ、シートセンサＳ２、正逆転ローラ３０の順にシートの搬送方向に沿って下流側に順次間隔を隔てて配置されている。
画像形成装置Ａの第２排紙口２４ｂから送り出されたシートはシート搬入経路２９に進入しパンチ部２７ａを通過してシート後端がシートセンサＳ２を通過する。その通過信号を基準に正逆転ローラ３０は排紙方向への回転でシートを前進させ、所定時間後に排紙反対方向に逆転する。
【００７１】
するとシートは排紙反対方向に逆送して後端をシートストッパ２９ｘに突き当てる。そこで制御手段はシート後端がシートストッパ２９ｘに到達する見込み時間の後に正逆転ローラ３０を停止する。そしてパンチユニット２７に動作指示信号を送る。パンチユニット２７はこの指示信号受けてパンチ動作を実行し、その動作終了後に後処理装置の制御部８０に終了信号を転送する。
後処理装置の制御部８０はこの信号を受けて正逆転ローラ３０を再び正方向に回転し、経路下流側に進める。
【００７２】
［スタックトレイの昇降機構］
図４に示すスタックトレイの昇降機構について説明する。後処理装置Ｃの装置フレームにはシートの積載方向（図４上下方向）にガイドレール４６が配置してある。このガイドレール４６はトレイ幅（図面前後方向）を隔てて一対が対向して配置されている。
この一対のガイドレール４６にはトレイ部材に固定された複数の滑動コロ４７が嵌合されている。従ってスタックトレイ４０はユニットフレームにガイドレール４６で上下動可能に支持されている。
【００７３】
上記ガイドレール４６に沿って上下に歯付プーリ４８ｐがユニットフレームに回動可能に支持されている。この上下のプーリ間に歯付ベルト４８が架け渡してあり、ベルトの一部はスタックトレイ４０に固定（連結）されている。歯付きベルト４８は歯付きプーリ４８ｐに連結された昇降モータＭ８によって上下動する。
またプーリの一方には、巻上げモータＭ８がタイミングベルト４８ｔで駆動連結されている。昇降モータＭ８は正逆転可能なステッピングモータで構成され、その角度位置を検出するセンサ（不図示）が内蔵してある。この角度センサは、ホール素子、エンコーダなどで構成される。
【００７４】
上記巻上げモータＭ８はステッピングモータで構成され後述する制御ＣＰＵ８０で例えばＰＷＭ制御するように構成され、制御ＣＰＵ８０によって高速回転、低速回転など速度コントロールされる。これと共に自起動状態にも制御可能である。
【００７５】
上記スタックトレイ４０は水平方向に対し若干傾斜した角度方向（図２参照）に配置され、シート後端がユニットフレームに形成されている規制面（立面；不図示）に位置決めされようになっている。このスタックトレイ４０は上述したようにガイドレール４６に積載方向に上下揺動可能に支持されている。
【００７６】
［トレイ位置検出］。
このためスタックトレイ４０にはその高さ位置を検出するセンサが配置してある。トレイの上昇位置を検出するレベルセンサＳ３とトレイの下限位置を検出する下限センサＳ４とが配置されている。レベルセンサＳ３はスタックトレイ４０に積載された最上シートの高さ位置を検出する。
スタックトレイ４０は上流側の処理トレイからシートを搬入可能な高さ位置に設定され、本発明では予め設定された上昇位置と称する。レベルセンサＳ３はスタックトレイ４０に積載された最上シートの高さ面を検出する。
またスタックトレイ４０には最下位置を検出する下限センサＳ４が配置される。これは積載量に応じて順次下方に繰り下げられるトレイが最下位置、つまりトレイが満杯状態となった位置を検出する。
【００７７】
図４に下限センサＳ４の配列、図５にレベルセンサＳ３の配列を示す。下限センサＳ４はホトセンサなどの位置検出センサで構成され、トレイに取付けられたセンサフラグをユニットフレームに取り付けたホトセンサで検出する構造を採用している。このセンサ位置はトレイ上に積載されたシートが満杯の状態となるトレイ位置を検出するように配置されている。
つまり満杯位置はトレイ上にシートが積載される物理的な最大の位置、もしくはトレイが上下動可能な最大の位置によって設定する。
【００７８】
レベルセンサＳ３について図５に従って説明する。このセンサはトレイ上に積載された最上シートの高さ位置を検出する。このためユニットフレームにはセンサアーム５８と、このアームをトレイ上から退避した位置（不図示）とトレイ上の検出位置（図５の状態）との間で揺動する作動ソレノイドＳＬが設けられている。そしてセンサアーム５８の角度位置をフラグ５１とセンサＳ３で検出する。
このセンサＳ３は図５に示すようにホームポジジョンセンサ（Ｈｐセンサ）Ｓ３ａとレベルセンサ（Ｌｖセンサ）Ｓ３ｂで構成され、次の状態を検出するようになっている。
【００７９】
ＬｖセンサＳ３ｂがＯＦＦでＨｐセンサＳ３ａがＯＮの時にはセンサアーム５８はトレイ上方から図５において時計方向に回転した待機位置（不図示）に位置している。
また、ＬｖセンサＳ３ｂがＯＮでＨｐセンサＳ３ａがＯＮのときにはトレイ上の紙面が所定の高さ位置に達し、トレイを降下させる位置にあることを検出する。
ＬｖセンサＳ３ｂがＯＮでＨｐセンサＳ３ａがＯＦＦのときにはトレイ上の紙面が所定の高さに達していない状態でトレイを上昇させるべき位置にあることを検知する。
またＬｖセンサＳ３ｂがＯＦＦでＨｐセンサＳ３ａがＯＦＦのときには、トレイは未検出状態であり、トレイを上昇させる状態にあることを検出する。
【００８０】
このようにセンサ配列で、図示の装置は後処理装置（前述のステップラユニット）の動作終了信号からシートをトレイ上に搬入される見込み時間の後、作動ソレノイドＳＬを作動してセンサアームを待機位置から作動位置に移動する。そしてトレイ上の最上シートと接触したセンサアームの角度位置をセンサＳ３で検知する。検知後このセンサアームは待機位置に復帰する。
この他、スタックトレイ４０にはシートの有無を検出するエンプティセンサなどを取り付けることもある（図示の装置はこのエンプティセンサを必要としていない）。
【００８１】
そこで後述する制御手段（制御ＣＰＵ８０）は、レベルセンサＳ３でスタックトレイ４０が上昇位置（シートを搬入可能な所定の位置）にあるか否かを検出する。また下限センサＳ４でスタックトレイ４０が満杯状態であるか否かを検出する。
これと共に後述する制御手段（ＣＰＵ８０）には、遅延時間設定手段が内蔵されている。この遅延時間設定手段は、予め装置設計時に設定されＲＯＭ８１に記憶されている。この遅延時間設定手段は第１の遅延時間Ｔ１と第２の遅延時間Ｔ２のタイマ時間を設定する。第１の遅延時間Ｔ１は高速駆動時の駆動時間であり、第２の遅延時間Ｔ２は低速駆動時の駆動時間である。
【００８２】
上記各遅延時間は、スタックトレイ４０が下限位置（下限センサＳ４＝ＯＮ）から上昇を開始するまでの時間（下限センサＳ４＝ＯＦＦ）に設定する場合と、スタックトレイ４０が下限位置から上昇位置に到達するまでの時間に設定するか、いずれかの方法で時間設定する。
前者の下限センサＳ４のＯＮ／ＯＦＦで時間設定すると、駆動モータの動作時間は短時間であるのでモータ故障時の発熱騒音を低減することができる。
また、後者の下限位置から上昇位置に正常に移動するトレイの動作時間を基準に時間設定すると、動作時間が比較的長いためトレイ上の異状（過積載、動作妨害）にオペレータが気づき易い特徴がある。いずれかの方法を採用すると良い。
【００８３】
なお図６中でｘｌｉｎｅは、巻き上げモータＭ８を自起動状態（低速駆動）に維持したときオペレータが、例えばトレイ上のシートを取り外した場合の特性を示し、トレイは所定の上昇位置に移動する。また同図中でｙｌｉｎｅは巻上げモータＭ８を第２の高速回転で駆動するときトレイが過積載か動作妨害で緩慢に上昇する状態を示す。
【００８４】
［シート積載動作］
上述のレベルセンサＳ３と下限センサＳ４でスタックトレイ４０は順次積載されたシートの量に応じて下降し、最大積載量に達すると下限センサでこれを検出し、その後のシート積載を禁止する。このようにスタックトレイはレベルセンサＳ３でその高さ位置を検出しその検出量に応じてトレイを順次下方に繰り下げる動作を実行する。
このとき連続する動作の継続中にオペレータがトレイ上からシートを取り外したときにはトレイを逆に上昇させるように制御する。
【００８５】
そこで、後述する制御手段は、（１）装置起動時にイニシャライズ動作として、スタックトレイを所定の上昇位置に移動する。この位置は予め設定してあり、例えば下限センサＳ４ＯＮの状態から巻上げモータＭ８を所定量回転させてトレイを所定の位置に上昇させる。
次いで制御手段はレベルセンサＳ３を待機位置から検出位置に移動してトレイの高さ位置を検出する。
（２）スタックトレイでシートジャムが発生したとき、もしくは後処理ユニット内部でシートジャムなどの不具合が発生したときに、後述する制御手段は装置を停止する。この不具合が除去された後、制御手段は再稼働のためスタックトレイ４０を初期位置（イニシャライズ位置）に移動する。
（３）トレイ満杯処置後の再起動装置の連続運転中にトレイが満杯となったときには、下限センサＳ４でこれを検出し装置を停止する。そしてオペレータにシート除去の信号を発信する。トレイ上のシートが除去など処置された後には、装置は再稼働のボタン操作などで再稼働指示信号が発せられると、制御手段は下限位置のスタックトレイ４０を上昇位置に上昇させる。
【００８６】
上述のようにスタックトレイを下限位置から上昇位置に移動するときトレイが下限位置に止まり所定の上昇位置に移動しないことがある。
その原因は
（１）駆動モータなど駆動機構の故障
（２）トレイ上に所定重量以上の重量物が乗せられたとき
（３）トレイ上に所定高さ以上のシートを乗せられたとき
（４）電源停止されたとき
などが考えられる。
この処置は例えばコントロールパネルに、サービスマンコールを表示するか、もしくはオペレータに処理を促す。通常制御装置は不具合が発生したときにその状態を自己判断してオペレータに処置を促すか、もしくはサービスマンコールで処置するかいずれか判断している。
【００８７】
この場合、例えばトレイ上にシートが過積載（過剰な重さのシート積載）である時には、オペレータがトレイ上のシートを取り外すことによって処置が可能である。しかしその状態を自己判断できなければ、サービスマンコールとして処理するほかない。
【００８８】
そこで本発明は、後述する制御手段を次のように構成している。トレイ昇降を司る制御ＣＰＵ８０のスタック制御部８６は、巻上げモータＭ８のドライバ回路８７に連結し、パルスモータで構成されたモータをＰＷＭ制御する。
【００８９】
そこで制御ＣＰＵ８０のスタック制御部８６は、巻き上げモータＭ８の駆動制御と同時にトレイセンサ（Ｓ３＆Ｓ４）の状態信号に連結した判別回路（判別手段８７）を備える。そしてこの巻き上げモータＭ８の制御と、判別回路で次の制御を段階的に行う。
【００９０】
「第１ステップ制御」
制御ＣＰＵ８０は、下限センサＳ４がＯＮのとき（トレイが下限位置の時）、巻き上げモータＭ８を「所定時間（Ｔ１）」高速度回転する。この回転速度は、トレイを上昇する通常の速度に設定するか、若しくは通常の巻上げ速度より高速度に設定する。
また、駆動時間Ｔ１は、通常動作でトレイが所定の上昇位置に達する見込み時間（又は下限センサＳ４がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化するまでの時間）に設定する。つまり、トレイに異常がない状態で予め設計された最適速度でトレイを上昇させるようにモータを制御する。
【００９１】
所定時間Ｔ１が経過したとき、判断手段８７は「下限センサＯＮ／ＯＦＦ」を状態検出する。センサＯＦＦのときは正常動作と見做し、センサＯＮのときには第２ステップ制御に移行する。
【００９２】
「第２ステップ制御」
制御ＣＰＵ８０は、第１ステップの動作後に下限センサＳ４がＯＮのときには、巻き上げモータＭ８を「所定時間Ｔ２」低速度回転する。この回転速度は、モータに異音発熱などの異常が発生しない程度、或いは昇降機構に故障が発生しない程度に加減した速度に設定する。
【００９３】
所定時間Ｔ２が経過したとき、判断手段８７は「下限センサＯＮ／ＯＦＦ」を状態検出する。センサＯＮのときには「装置異常」と判断する。
【００９４】
図６に第１第２ステップの速度制御を一例として示す。同図（ａ）は、高速度回転で時間Ｔ１が経過するまでモータＭ８を回転駆動する。この時間Ｔ１はトレイが正常状態で所定の上昇位置に達する時間に設定（前述と同様に下限位置センサが状態変化する時間に設定しても良い）してある。このときトレイが下限位置（Ｓ４；ＯＮ）のときには、「故障」か「過積載」か「動作妨害」かいずれかの原因が予想される。
【００９５】
判断手段８７はコントロールパネルなどの表示手段に「トレイ上のシート除去」を促す。これは表示或いは警報音などでオペレータに知らせる。これとともに制御手段８０は巻き上げモータＭ８に「低速回転」で駆動する駆動電源を供給する。
この低速回転は、図６（ａ）にしめす形態では「自起動状態」であり、（ｂ）にしめす形態では低速度回転で、例えば先の高速度回転が４００ｒｐｍのとき、低速度回転は１５０ｒｐｍなど、装置の安全性と、異音発生の状態などから設定する。
この時間Ｔ２は設定した低速回転で正常状態のトレイが下限位置から上昇位置に移動する見込み時間（又は下限位置センサが状態変化する見込み時間）に設定してある。
【００９６】
次に判断手段８７は「低速回転」でＴ２時間が経過すると、下限センサの状態で判別する。下限センサＳ４が「ＯＮ」のときには、「駆動装置故障」と判断する。またこのセンサＳ４がＯＮでないとき（ＯＦＦでトレイが上昇しているとき）には次の第３ステップに移行する。
【００９７】
［第３ステップ制御］
判断手段８７は（少なくとも駆動系が故障していないと判断している）巻き上げモータＭ８を高速度回転する。この回転速度は、先の第２ステップの速度より高速に設定する。図示のものは第１ステップの速度と同一に設定してある。駆動時間Ｔ３は、設定した速度に応じて設定するが、装置異常が発生しない程度に長い時間に設定する。
【００９８】
設定時間Ｔ３が経過すると、判断手段８７はレベルセンサＳ３が「ＯＮ」であれば正常と判断し、「ＯＦＦ」であれば「過積載」と判断し、何れの場合もモータＭ８を停止する。そして、トレイ上へのシート集積が可能として、後続する他動作に移行する。
【００９９】
次に図９、図１０のフローチャートに従ってイニシャライズ動作の手順を説明する。装置電源をオンする（Ｓｔ０１）。制御手段８０は下限センサＳ４の状態を判断する（Ｓｔ０３）。「ＯＮ」の時にはレベルセンサＳ３がＯＮであれば正常と判断してイニシャライズ動作を終了する（Ｓｔ０４）。また、レベルセンサＯＦＦのときと下限センサＯＮのときには制御手段８０はＲＯＭから速度データと時間データを呼び出し（Ｓｔ０５）、巻上げモータＭ８を回転駆動する。
【０１００】
第１次制御動作：制御手段８０は、ＲＯＭ８１から呼び出したデータに従って巻上げモータＭ８を「高速回転」する（Ｓｔ０６）。第１設定時間Ｔ１が経過すると下限センサＳ４がＯＮのときには第２次制御動作に移行する。Ｔ１時間経過したとき下限センサＳ４がＯＦＦのときにはレベルセンサＳ３の状態を見てＯＮであれば「正常動作」としてイニシャライズ動作を終了する（Ｓｔ０１２）。
【０１０１】
第２次制御動作：制御手段８０は巻き上げモータＭ８を低速回転する（Ｓｔ１０）。そして第２設定時間Ｔ２が経過する（Ｓｔ１３）。このとき下限センサＯＮなら駆動系故障と判断し、モータ停止する。
【０１０２】
また、Ｔ２時間経過時に下限センサがＯＦＦでレベルセンサＯＮなら「正常動作と判断」（Ｓｔ１７）してモータを停止しイニシャライズ動作を終了する。
【０１０３】
またＴ２時間経過時に下限センサがＯＦＦでレベルセンサＯＦＦなら「装置故障ではない」と判断する（Ｓｔ１８）。そして制御手段８０は巻き上げモータＭ８を高速回転する（Ｓｔ１９）。予め設定した第３設定時間Ｔ３が経過（Ｓｔ２０）する。このときレベルセンサＯＮ（Ｓｔ２１）なら「正常」と判断する（Ｓｔ２２）。レベルセンサＯＦＦなら「過積載」と判断（Ｓｔ２３）し、モータ停止（Ｓｔ２４）してイニシャライズ動作を終了する（Ｓｔ２５）。
【０１０４】
［制御構成］
図２に示す画像形成システムの制御構成について図８に従って説明する。画像形成装置Ａには制御ＣＰＵ７０が設けられ、この制御ＣＰＵ７０には動作プログラムを記憶したＲＯＭ７１と、制御データを記憶したＲＡＭ７２が接続されている。そして制御ＣＰＵ７０には給紙制御部７３と画像形成制御部７４と、排紙制御部７５が設けられている。
これ共に制御ＣＰＵ７０には表示手段７７と、入力手段７６を備えたコントロールパネル７８が接続されている。
【０１０５】
また、上記制御ＣＰＵ７０は、「プリントアウトモード」と「後処理モード」を選定するように構成されている。「プリントアウトモード」は画像形成したシートを仕上げ処理することなくスタックトレイ４０に収納する。
また「後処理モード」は画像形成したシートを部揃え集積し、綴じ処理した後にスタックトレイ４０に収納する。本発明に係わるシート収納装置Ｂはこの後処理装置Ｃに内蔵されている。
【０１０６】
後処理装置Ｃには、後処理制御ＣＰＵ８０が設けられ、制御プログラムを記憶したＲＯＭ８１と制御データを記憶したＲＡＭ８２が接続されている。そしてこの制御ＣＰＵ８０には画像形成装置Ａの制御部からシートサイズ情報と、排紙指示信号と、後処理モードとプリントアウトモードのモード設定コマンドが転送される。
【０１０７】
制御ＣＰＵ８０は、画像形成されたシートに穿孔処理を施すパンチ制御部８３と、処理トレイ３５にシートを部揃え集積する集積動作制御部８４と、綴じ処理制御部８５と、スタック制御部８６が設けられている。
【０１０８】
［動作説明］
上述の画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ７０はＲＯＭ７１に記憶された画像形成プログラムに従って以下の画像形成動作を実行する。同様に上述の後処理装置Ｃの制御ＣＰＵ８０はＲＯＭ８１に記憶された後処理プログラムに従って以下の後処理動作を実行する。
【０１０９】
「画像形成動作」
制御ＣＰＵ７０は、「片面印刷モード」が選択されたときには設定されたサイズのシートを給紙カセット１１から操出し、レジストローラ１６に給送する。これと前後して制御ＣＰＵ７０は転写ベルト２１に所定の画像データに従って画像を形成する。
この画像データは図示しないデータ記憶部に記憶されているか、若しくは画像装置Ａに連結された外部装置から転送される。
【０１１０】
そこで制御ＣＰＵ７０は転写ベルト２１に形成したトナー画像をレジストローラ１６から送られたシートに転写部１５で転写し、その下流側の定着器２４で定着する。その後、制御ＣＰＵ７０は画像形成したシートを排紙経路２２に送り、後述の後処理装置Ｃに転送する。
【０１１１】
また、制御ＣＰＵ７０は、「両面印刷モード」が選択されたときには、上述の動作を実行してシートの片面に画像形成して排紙経路２２に送る。このとき制御ＣＰＵ７０は後処理装置Ｃに次の動作を実行させる。
後処理装置Ｃの制御ＣＰＵ８０は、排紙経路２２にシート先端が到達したセンサの検出信号で排紙経路２２に送られたシートは、排紙経路２２からシート搬出経路２９に送られる。
【０１１２】
この経路切換え制御と同時に制御ＣＰＵ８０はシート先端が搬出経路２９から処理トレイ３５に搬入されると反転ローラ３６を待機位置から作動位置に移動し、同時にこのローラを回転する。すると処理トレイ３５に搬入されたシートは反転ローラ３６の回転で処理トレイ３４に沿って下流側に送られる。
【０１１３】
次に制御ＣＰＵ８０はセンサＳ１でシート後端を検出するとこのシート後端がガイドフラッパを通過したタイミングで、搬出経路２９の排紙ローラ３１を逆回転する。するとシートは搬送方向を反転し、排紙経路２２に後退移動（スイッチバック移動）する。このスイッチバック移動でシートは反転経路５０に送られる。
【０１１４】
そこで画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ７０は反転経路５０に送られたシートを、この経路で表裏反転させてレジストローラ１６に送る。これと前後して制御ＣＰＵ７０は裏面画像を転写ベルト２１に形成し、転写部２０でシートの裏面に画像形成して、排紙経路２２に搬出する。
【符号の説明】
【０１１５】
Ａ 画像形成装置
Ａ１ 画像形成ユニット
Ｃ 後処理装置
１０ 装置ハウジング
１１ 給紙部
１２ 画像形成部
１３ 排紙部
１６ レジストローラ
２２ 排紙経路
２２ａ 第１排紙パス
２２ｂ 第２排紙パス
２４ａ 第１排紙口
２４ｂ 第２排紙口
２５ デュープレックス経路
２５ａ スイッチバックパス
２５ｂ Ｕターンパス
２７ パンチユニット
２９ 搬出経路
２９ａ 搬出口（排紙口）
３０ 搬送ローラ
３１ 排紙ローラ
３５ 処理トレイ
３６ 反転ローラ
３７ 位置規制ストッパ
４０ スタックトレイ
７０ 制御ＣＰＵ（画像形成装置）
８０ 後処理制御ＣＰＵ
８７ 判別手段
Ｍ８ 巻き上げモータ
Ｓ３ レベルセンサ
Ｓ４ 下限センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排紙口から送られるシートを積載して収納するシート収納装置及びトレイの初期設定の方法に係わり、シートを積載する収納トレイの昇降機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の装置は排紙口から搬出されるシートを積載して収納する装置として広く知られている。例えば特許文献１には画像形成装置から排出されるシートを、その排紙口から段差を形成して下方に配置したトレイ上に収納する装置が開示されている。この装置は排紙口から搬出されるシートをトレイ上に積載収納し、このトレイを積載量に応じて繰り下げる機構が提案されている。
【０００３】
また特許文献２には、画像形成装置の排紙口に連設される後処理装置が開示され、画像形成装置から送られたシートを搬入経路から処理トレイに案内し、綴じ処理を施した後にスタックトレイに収納する装置が示されている。このスタックトレイは単シート又はシート束が上流側の処理トレイから送られ、このシートを積載収納するように構成されている。
【０００４】
文献２の装置のトレイ昇降機構は、装置フレームにトレイを上下動可能に支持し、このトレイに巻上げ用の駆動モータ（図示されていない）が連結され、装置フレームにはトレイの高さ位置を検出する複数のセンサが配置されている。
【０００５】
このように従来の装置は、スタックトレイをガイドレールに昇降可能に支持し、このトレイをベルト−プーリ、ワイヤ−プーリなどの懸架機構と巻上げモータで上下動させている。この場合トレイ上の最上シートを検出するレベルセンサで最上シートが所定の高さ位置になるようにモータをコントロールしている。
【０００６】
そしてトレイ位置と積載シートの高さ位置は、下限センサ、上限センサ、紙面レベルセンサ、残留シートセンサなどで検出することが知られている。例えば下限センサはトレイの最下位置を検出して連続排出されるシートの満杯状態を検出している。
また、上限センサは、トレイが所定の収納位置より上方に過剰に上昇しないようにモータなどの駆動機構の暴走で事故を発生しないように装置仕様に応じて用いられている。
紙面レベルセンサは、積載される最上紙の高さ位置を検出して、トレイを繰り下げる必要があるか否かを検出している。
【０００７】
残留シートセンサはトレイ正面に配置され、トレイ上にシートが積載された状態で残っていないか否かを検出する。
これらの検知センサを数多く配置することは、正確或いは緻密な制御が可能となる。その反面センサの配置スペース、信号線の配線などの問題と、暴走などのエラー、コスト高などの不具合を招くことも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１９５５０２号公報
【特許文献２】特開２００８−１２０５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のようにシートを積載収納するトレイを昇降機構で上下移動する装置構成にあっては、トレイを下限位置から所定の上昇位置に移動させこの位置で稼働動作をスタートする必要がある。
【００１０】
これは、トレイがどの高さ位置で装置が稼働終了（ジョブ終了）するか判らないことと、ジョブ終了時にトレイを最下位置に移動して積載されているシートの取り出しを容易にすることから稼働終了時にトレイを最下位置に移動する制御が多用されている。
【００１１】
従って、装置起動時若しくは印刷ジョブ開始時のイニシャライズ動作のとき、或いは待機状態の装置を再開（ジョブスタート）するときには下限位置から所定の高さ位置（シート搬入位置）に移動する動作が必要となる。
【００１２】
例えばトレイが満杯状態のとき、装置電源を投入するとイニシャライズ動作を実行する。このとき装置の下限センサはＯＮ状態、レベルセンサはＯＦＦ状態であり、当然に制御部はトレイを上昇する動作を開始する。このとき、満杯状態の最上シートが上方の位置する構造物或いは外装ケーシングに突き当たってトレイの上昇を妨げることがある。
【００１３】
またこのような障害物がない場合にも次のような不具合がある。例えば満杯状態をＡ４サイズシート５００枚に設定したとき、Ａ３サイズシートが２５０枚積載されているとその重量は同じになる。
そこでオペレータがシート積載の余裕があると判断して画像形成などの動作を強行すると、トレイは巻上げモータが容量オーバとなってトレイは所定の排紙位置に上昇しないこととなる。
【００１４】
このようなトレイ上昇の不具合は、巻き上げ機構の故障によっても生ずる。そこでイニシャライズ動作時にトレイが所定時間経過しても所定の排紙位置に上昇しないときには「装置故障」と判断して、サービスマンコールなどの警告を発している。
【００１５】
このように積載トレイがどのような状態であるのか、装置制御部で正確に判断できないことがある。その原因は、トレイ上に過剰な重量のシートが取り残されている状態（過積載）、トレイ上に使用者が書籍などの異物を載せた状態（異物混載）、他の構造物がトレイの上昇を遮っている状態（動作妨害）があり得る。
また、当然にトレイの上昇機構の故障、或いは他の装置（画像形成装置、シート搬送装置）の故障に原因することもある。
【００１６】
この場合、前者の過積載、異物混載、動作妨害などの原因は、オペレータが処置することが可能であり、原因となるシートの除去、異物の除去、障害物の除去などで簡単に、短時間に処置することができる。
また、原因が昇降機構の故障、接続する他の装置、ユニットの故障に原因するときにはサービスマンコールを警告してサービスマンに修理を依頼する必要がある。
このように積載トレイがどのような状態であるのか、装置制御部で正確に判断できないため、トレイ上にシートセンサを設けて、ジョブ開始時のイニシャライズ動作でシート「有り」のときにはシート除去の警告を発するように構成している。
【００１７】
ところがトレイ上にセンサを配置することは、その配線の問題と同時にセンサ汚れなどの問題を引き起こす。これと共に画像形成などのジョブ毎にトレイ上のシートの取り除きをオペレータに強要することは割り込み処理、中断後の継続処理など連続したい動作（例えば部揃え集積など）の障害となる。
【００１８】
このようにトレイ上のシートの除去を、装置中断の都度オペレータに強要することは使用上の問題を引き起こし、トレイ上のシート検知とその警告を止めると前述したような満杯状態なのか、過積載状態なのか、装置故障状態なのか、区別できないため、不用意なサービスマンコールを招くとこととなる。
【００１９】
そこで本発明者はトレイを最下位置から上昇位置に移動する巻上げモータの負荷状態を、時間的に異なる条件に設定することによって、異常積載状態（過重積載、動作妨害）と故障状態を判別することが可能であるとの着想に至った。
【００２０】
本発明は、シートの積載量に応じて上下動するトレイ機構においてシートの積載状態とトレイの初期位置設定を簡単な構造で安価に行うことが可能なシート収納装置の提供をその課題としている。
更に本発明は、上下昇降するトレイの高さ位置を簡潔なセンサ構造で、比較的多くのトレイ状態を判別することが可能なシート収納装置及び昇降トレイの移動方法の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
なお、本発明においてトレイ手段の上昇動作が「正常移動する動作時間」とは、トレイ手段が下限位置から上昇位置に移動する動作時間を云い、下限位置から上昇を開始するまでの時間（ＯＮ状態の下限センサがＯＦＦ状態に変化する時間）、或いは下限位置から上昇位置に到達するまでの時間か、トレイ状態を監視するセンサ配列によって適宜設定する。
【００２２】
そこで上記課題を解決するため本発明は、トレイ手段を下限位置から所定の上昇位置に移動するに際し、昇降手段の駆動モータを予め設定した第１遅延時間の間は高速駆動で回転し、この第１遅延時間の経過時にトレイが下限位置のときには設定された第２遅延時間、駆動モータを低速駆動で回転することを特徴としている。
そして、第１遅延時間の経過時にトレイが下限位置のときには、例えばトレイ上のシート除去の警告をオペレータに伝達しトレイの満杯状態を解除する。その後、第２遅延時間の経過時にトレイが下限位置でないにときには過積載と判別し、トレイが下限位置のときには装置故障と判別する。
このようにモータの駆動を２段階若しくはそれ以上、複数段階で駆動トルクを変化させながらトレイ位置を監視することによって少ないセンサ数で「満杯状態」「荷積載状態」「装置故障状態」などの各態様を判別することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上述したようにトレイを昇降する駆動モータを所定時間（第１遅延時間）、高速駆動で回転し、その時のトレイ位置によって次に第２の設定時間（第２遅延時間）、低速駆動で回転し、その時のトレイ位置によってトレイの状態を判別するものであるから以下の効果を奏する。
【００２４】
トレイの下限位置センサと昇降モータの制御で、トレイの昇降動作が正常動作であるか異常積載であるか判別することができる。
つまり、下限位置センサがトレイを検出する状態で、昇降モータを高速駆動で第１設定時間が経過するまで駆動する。この第１設定時間経過後にトレイが下限位置（下限位置センサＯＮ）のとき、再度駆動モータを第２設定時間駆動する。この再駆動は低速駆動状態で第２設定時間設定する。
【００２５】
このような第１第２のトレイ上昇動作で判別手段を次のように構成する。第１設定時間が経過したときトレイが下限位置のときには駆動モータを低速駆動にした状態で動作不良の原因が（過重量積載、上昇動作妨害など）解決されるのを待つ。
そして駆動モータを低速駆動で第２設定時間が経過したときトレイが下限位置に位置するときには「装置故障」と判断し、トレイが下限位置にないときには過積載と判断する。
【００２６】
このように昇降モータの駆動と、判別手段の構成によってトレイ手段は下限位置（満杯時のトレイ位置検出）を検出するセンサ構造でトレイ上昇の異常積載（過積載、動作妨害）と上昇機構の故障を判別することが出来る。このため簡単なセンサ構造でトレイ状態を監視することが出来る。
【００２７】
更に、所定の上昇位置（シート搬入位置）に昇降トレイが位置するか否かを検出するレベルセンサを配置すると、トレイの状態検出を更に正確に行うことが出来る。つまり上記第１の設定時間の経過時にレベルセンサＯＮであれば正常と判断し、第２設定時間の経過時にレベルセンサがＯＮであれば「満杯であった＝装置正常」と判断できる。
【００２８】
上述のように本発明は簡単なセンサ構造でスタックトレイの状態を検出することができ、印刷ジョブ開始時のイニシャライズ動作で、装置故障でない状態を装置故障と判断する誤認識を無くすことが出来る。
また、その為のセンサは、例えばトレイ下限位置の下限センサと所定の上昇位置のレベルセンサで良く、その配置スペース、信号線配線などの問題と、これによるエラー検出を避けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係わる画像形成システムを組み込んだコンピュータネットワークの一例を示す。（ａ）は画像形成システムの一実施形態（ユニット組み合わせ構成）を（ｂ）は異なる実施形態（スタンドアロン構成）を示す。
【図２】本発明に係わる画像形成システムの全体構成の説明図。
【図３】図２のシステムにおける後処理ユニットの詳細構成の説明図。
【図４】図２の後処理装置におけるスタックトレイの昇降機構の説明図。
【図５】図４の装置における積載シートの高さ位置検出機構の説明図。
【図６】図４の装置に於けるイニシャライズ動作の制御構成を示し、（ａ）はトレイ昇降モータの制御形態を、（ｂ）は異なるモータの制御構成を示す。
【図７】図２の後処理装置における要部説明図であり、（ａ）は処理トレイのシート整合機構を、（ｂ）はシートにファイリング穴を先行するパンチ機構を示す。
【図８】図２の後処理装置における制御構成の説明図。
【図９】図２の後処理装置におけるイニシャライズ動作の手順を示すフローチャート
【図１０】図２の後処理装置におけるイニシャライズ動作の手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下図面に示す好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。本発明は、順次送られるシートを積載収納するシート収納装置Ｂと、これを備えた画像形成システムＳに関する。図１はコンピュータネットワークの出力端末としての画像形成システムを示す。
【００３１】
画像形成システムＳは、シート上に画像を形成する画像形成装置Ａと、画像形成されたシートを収納するシート収納装置Ｂで構成されている。この画像形成システムＳは図１（ｂ）に示すように共通の装置ハウジングに画像形成装置Ａと、シート収納装置Ｂが組み込まれたユニット構造で構成される。
或いは、同図（ｃ）に示すように画像形成装置Ａ、シート収納装置Ｂそれぞれ別のハウジングに組み込まれたスタンドアロン構造で構成される。図１（ａ）に示すＰＣはコンピュータ装置であり、ＦＡはファクシミリ装置、ＳＣはスキャナ装置である。
【００３２】
なお、シート収納装置Ｂは、順次搬出されるシートを積載して収納するスタック装置、或いは搬出されたシートに後処理を施した後に、これを積載収納する後処理装置として構成される。
以下画像形成装置Ａで画像形成したシートを部揃え集積して綴じ処理した後、スタックトレイに収納する画像形成システムＳとして本発明を詳述する。
【００３３】
［画像形成システム］
図２に画像形成システムＳを示す。このシステムは画像形成装置Ａと後処理装置Ｃで構成され、後処理装置Ｃにシート収納機構（装置）Ｂが内蔵されている。各装置は装置ハウジング１０に一体的に組み込まれている。また、画像形成装置Ａは画像形成ユニットＡ１と画像読取ユニットＡ２で構成されている。
【００３４】
画像形成ユニットＡ１は、給紙部１１と画像形成部１２と排紙部１３で構成され、装置ハウジング（外装ケーシング）１０に組み込まれている。給紙部１１は単一若しくは複数の給紙カセット１１ａ、１１ｂで構成され、各カセットには、サイズの異なるシートが収納可能に構成され、シートを繰り出す給紙ローラ１４と、シートを１枚ずつ分離する分離手段（分離爪、分離ローラなど）が設けられている（不図示）。給紙カセット１１ａ、１１ｂは装置ハウジング１０に出し入れ自在に装備されている。
【００３５】
給紙部１１から繰り出されたシートは給紙経路１５に案内され、この経路にはシートを一時的に待機させるレジストローラ１６が設けられている。この給紙経路１５には大容量カセットを付設し、搬送されるシートをレジストローラ１６に案内する構成、或いは手差しシートを給送する手差しトレイを付設することも可能である。
【００３６】
画像形成部１２は、給紙部１１の上方に配置され、レジストローラ１６から送られたシートに画像形成する。画像形成機構は、インクジェット印刷、オフセット印刷、インクリボン印刷など種々の印字機構が採用可能である。図示の画像形成部１２は静電式画像形成機構を示している。感光ドラム９には、その外周に印字ヘッド１７と現像器１８とクリーナ１９が配置されている。
印字ヘッド１７はレーザ発光、ＬＥＤ発光など光ビームの発光器で構成され、感光ドラム上に潜画像を形成する。この潜画像に現像器１８でトナーインクを付着する。ドラム表面に付着されたトナーインクは、レジストローラ１６から繰出されたシートにチャージャ２０で転写する。
【００３７】
図示の装置はカラー画像形成機構を示し、ＹＭＣＫ４つのドラム（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）に形成されたトナーインクは転写ベルト２１に転写され、画像合成される。この転写ベルト２１に転写された画像インクが転写チャージャ２０でシート上に転写される。転写チャージャ２０を備えた排紙経路２２には定着器２３が設けられ、シート上に転写された画像を加熱定着する。排紙経路２２は画像形成部１２からシートを排紙口２４（２４ａ、２４ｂ）に搬出する。
なお排紙口２４ａは、排紙経路２２から後処理装置（ユニット）Ｃに向けてシートを搬出する排紙口を、図示２４ｂは後述する循環経路（デュープレックス経路）２５のスイッチバックパスにシートを搬出する排紙口を示している。
【００３８】
装置ハウジング１０には、画像形成部１２から排紙口２４にシートを案内する排紙経路２２が設けられている。これと共に排紙経路２２から送られたシートを表裏反転させてレジストローラ１６に再送する循環経路（デュープレックス経路）２５が配置されている。この排紙経路２２と循環経路２５で排紙部１３が構成されている。
なお、後述する後処理装置Ｃを備えない装置構成の場合には排紙口２４の下流側にシートを積載収納する排紙トレイ（不図示）を配置する。
【００３９】
図２の装置は、画像形成ユニットＡ１の上方に画像読取ユニットＡ２が配置されている。画像読取ユニットＡ２は原稿画像を載置するプラテンと、プラテン上の原稿に光を照射して反射光を光電変換するスキャナ機構が内蔵されている。
特に図２の装置は画像形成部１２、排紙部１３、画像読取ユニットＡ２の順に上方に配置している。そして画像形成ユニットＡ１のフレーム強度で排紙部（後述する後処理装置Ｃ）と画像読取ユニットＡ２を支えている。
【００４０】
［排紙部構造について］
上述したように画像形成ユニットＡ１は装置ハウジング１０に給紙部１１、その上に画像形成部１２、その上に排紙部１３を内蔵して構成され、排紙部１３の上方には画像読取ユニットＡ２が配置されている。
図２に示すように画像形成ユニットＡ１の装置ハウジング１０（以下第１ハウジングと云う）には、給紙部１１、画像形成部１２、排紙部１３の順に上方に配置され、排紙部１３は排紙エリア１３Ａに形成されている。
この排紙エリア１３Ａは画像形成ユニットＡ１と、その上方に配置された画像読取ユニットＡ２の間に形成された空間で構成され、この部分に排紙シートが収納される。
【００４１】
排紙部１３には後述する後処理装置Ｃが配置されるか、又はシート収納トレイが配置される。後処理装置Ｃは画像形成されたシートに、例えばファイル穴を穿孔するか、又は部揃え集積して製本綴じするか、又はスタンプ捺印する等の後処理を施す。
またこの後処理装置Ｃには処理トレイ３５の下流側にスタックトレイ４０が配置される。
【００４２】
上記排紙部１３は、次のように構成されている。装置ハウジング１０には排紙部１３に排紙エリア１３Ａが形成され、このエリア内に画像形成されたシートを搬出するように構成されている。また上記画像形成部１２は、給紙部１１からシートをレジストローラ１６に給送するのと同時に、片面に画像形成したシートを再びレジストローラ１６に給送して両面印刷するように構成されている。
【００４３】
このため画像形成部１２には排紙部１３に搬出したシートを表裏反転して再びレジストローラ１６位置に給送するデュープレックス経路２５が設けられている。画像形成部１２から定着器２３を介して排紙経路２２に送られたシートは排紙口（第２排紙口２４ｂ）から排紙エリア１３Ａに搬出される。この排紙エリア１３Ａには後述するデュープレックス経路２５が連結されている。
【００４４】
装置ハウジング１０には上下方向に距離ｄを隔てて第１排紙口２４ａ、と第２排紙口２４ｂが配置されている。上方に位置する第１排紙口２４ａにはスイッチバックパス２５ａが連設され、第２排紙経路２４ｂには後処理装置Ｃのシート搬出経路２９が連結されている。スイッチバックパス２５ａは、片面に画像形成されたシートを表裏反転して画像形成部１２に案内するデュープレックス経路２５の一部を構成する。
また、シート搬出経路２９は第２排紙口２４ｂから送られたシートに後処理を施す処理トレイ３５に案内する。この経路には通過するシートにファイル穴を穿孔するパンチユニット２７が配置されている。
【００４５】
デュープレックス経路２５はシートの搬送方向を反転するスイッチバックパス２５ａと、このパスから送られたシートを表裏反転するＵターンパス２５ｂで構成される。またこの経路は、表裏反転したシートを画像形成部１２のレジストローラ１６に案内するように経路構成されている。
【００４６】
図２の装置は、外装ケーシング１０の底部に給紙カセット１１ａ、１１ｂを有する給紙部１１が配置され、その上方に画像形成部１２が、更にその上方に排紙部１３が配置されている。この外装ケーシング１０には上方に第１排紙口２４ａが下方に第２排紙口２４ｂが配置され、第１排紙口２４ａにはスイッチバックパス２５ａが、第２排紙口２４ｂにはシート搬出経路２９が連設される経路構成となっている。
【００４７】
このように画像形成部１２から下方に位置する第２排紙口２４ｂに片面に画像形成するシートを案内し、上方に位置する第１排紙口２４ａに両面に画像形成するシートを案内するように構成している。
その理由は、経路長を短かく構成する排紙経路２２から片面印刷のシートを排出し、経路長を長く構成するデュープレックス経路２５から両面印刷のシートを搬出するためである。片面印刷のプロセス経路は両面印刷のプロセス経路より早く設定され、これに応じて排紙経路２２で片面印刷のシートを排する搬送速度は両面印刷のシートが搬出するが搬送速度より高速に設計されている。
【００４８】
［排紙部の構成］
上述の排紙部の具体的構成について説明する。前記画像形成部１２のチャージャ２０で画像転写されたシートは定着器２３で定着され、排紙経路２２に案内される。この排紙経路２２は第１排紙口２４ａ、第２排紙口２４ｂにシートを選択的に送る。その構成について説明する。
【００４９】
図３の構造は、画像形成部１２からシートを搬出する排紙経路２２は、経路切換手段２２ｆを介して第１排紙パス２２ａの方向と、第２排紙パス２２ｂの方向に経路が２方向に分岐している。
そして第１排紙パス２２ａは第１排紙口２４ａに連結され、この排紙口にはスイッチバックパス２５ａが連結され、第２排紙パス２２ｂは第２排紙口２４ｂに連結されている。なお、第１排紙口２４ａと第２排紙口２４ｂは間隔ｄを隔てて上下に配置されている。
これと共に排紙経路２２は、第１排紙パス２２ａから逆送されてくるシートをＵターンパス２５ｂに案内する経路切換手段２２ｇを備えている。このような経路構成では図示重送部２２ｘはスイッチバックパス２５ａから逆送されるシートと、第１第２排紙パス２２ａ、２２ｂに向けて送られるシートが交互に通過する共通経路を構成している。
【００５０】
従って、後述する画像形成装置Ａの制御部７０は、前後のシートを第１第２排紙パス２２ａ、２２ｂに移送する搬送タイミングを重送部２２ｘで相互に重ならないように制御する必要がある。この場合第１排紙パス２２ａからスイッチバックパス２５ａにシートを送るとき、シート後端が交差部（経路切換手段２２ｆの位置）を通過してスイッチバックパス内に進入する条件に設定することが好適である。
【００５１】
上述のように給紙部１１、画像形成部１２及び排紙部１３を内蔵した画像形成ユニットＡ１の第１ハウジング１０には、排紙エリア１３Ａが形成されている。第１ハウジング１０を構成する外装ケーシングには排紙エリア１３Ａに向けて第１排紙口２４ａと第２排紙口２４ｂが上下に配置されている。
上方に位置する第１排紙口２４ａには、後述するデュープレックス経路２５を構成するスイッチバックパス２５ａが連結され、下方に位置する第２排紙口２４ｂには、後述するは後処理装置Ｃとのシート搬出経路２９に連結される。
このようにシートに重力が作用する方向の上方にシートを表裏反転して再び画像形成部１２に送るデュープレックス経路２５が配置され、その下方に画像形成したシートに後処理を施すシート搬出経路２９が位置するようにそれぞれの連結口（排紙口）が形成されている。
【００５２】
［後処理装置］
後処理装置Ｃは図２にその全体構成を、図３に要部の拡大構造を示す。後処理装置Ｃは、画像形成装置Ａから送られたシートに後処理を施した後、スタックトレイ４０に収納する。
後処理手段としてはシートにファイル穴を穿孔するパンチユニット、部揃え集積したシートを綴じ合わせるステープルユニット、シートにスタンプを捺印するスタンプユニット、画像形成されたシートを折り合わせる折り処理ユニットなどが知られ、装置仕様に応じて適宜組み合わせて構成される。
図２の装置には、シートを綴じ処理するステープルユニット２８とパンチユニット２７が組み込まれている。以下その構成について説明する。
【００５３】
図３に示す実施形態では後処理装置Ｃは画像形成装置Ａのハウジング内に形成されている排紙エリアに内蔵するように組み込まれている。このため後処理装置Ｃには外装ケーシングは備えられていない（後処理装置Ｃに画像形成装置Ａとは別の外装ケーシングを装備しても良い）。このユニットフレームには、シート搬出経路２９と処理トレイ３５とスタックトレイ４０が配置されている。
【００５４】
シート搬出経路２９は画像形成装置Ａの排紙経路２２に連なる経路構成で、搬出口（以下排紙口という）２９ａを有している。このシート搬出経路２９は装置ハウジング１０を略水平方向に横断する直線経路で構成されている。
このシート搬出経路２９の下流側には排紙口２９ａと段差を形成して処理トレイ３５が配置されている。またシート搬出経路２９の入口部にはパンチユニット２７が配置され、順次搬入されるシートにファイル穴を穿設する。
【００５５】
またこのシート搬出経路２９にはシートを下流側に搬送する経路搬送手段（搬送ローラ）３０と排紙口２９ａの近傍に排紙ローラ３１とシート検知センサＳ１が配置されている。
【００５６】
排紙口２９ａと処理トレイ３５との間には段差が形成され、排紙口２９ａの排紙ローラ３１からシート後端を処理トレイ上に落下させて収納する。排紙ローラ３１と処理トレイ３５との間には処理トレイ上に搬入したシートの搬送方向を反転する反転ローラ３６と、処理トレイ上に進入したシートを位置規制ストッパ３７に突き当てる掻込みローラ（整合回転体；以下同様）３８が配置されている。
処理トレイ３５の下流側にはスタックトレイ４０が配置され、処理トレイ３５で後処理されたシート（束）を収納する。この処理トレイ３５にシートを排出する排紙機構と、後処理されたシートを収納するスタック機構を順次説明する。
【００５７】
［排紙機構］
排紙口２９ａから搬出されたシートは、処理トレイ３５とスタックトレイ４０でブリッジ状に支持するように構成されている。これはシートの先端部をスタックトレイ４０で、後端部を処理トレイ３５で支持することによって処理トレイ３５を小型コンパクトに構成するためである。この処理トレイ３５は、単独でシートを載置する形状（寸法）に構成しても良い。
【００５８】
排紙口２９ａと処理トレイ３５とは段差を隔てて上下に間隔をあけて配置されている。この段差は処理トレイ上への積載量を大容量とするためと、処理トレイ上にシートを整列させる機構（後述の掻込みローラ３８、紙押さえガイド）の配置スペースを確保するためである。
また処理トレイ３５はシートの全体を支持する寸法形状ではなくシートの後端部のみを支持する形状に構成してある。これは排紙口２９ａからのシートを、その先端部はスタックトレイ４０で、その後端部は処理トレイ３５でブリッジ支持する構造を採用している。このためスタックトレイ４０は積載方向に上下動し、処理トレイ３５は所定の位置に固定されている。
【００５９】
処理トレイ３５には、シート後端部に（先端部であってもよい）位置規制ストッパ３７が配置してある。この位置規制ストッパ３７で整列されたシートに後処理を施すステープルユニット２８が配置されている。
また処理トレイ３５には排紙直交方向にシートを幅寄せして整合するシート側面整合手段３９が配置されている。その構造はすでに強いられた方法を採用すればよく、例えばシート採用に一対の整合板を設けこの整合板をシート先端に接近移動することによってセンター基準で位置合わせすることができる。
【００６０】
処理トレイ３５の上方には、その略中央部に排紙口２９ａと排紙ローラ３１が配置され、排紙口２９ａの前方（下流側）に距離（排紙ローラとの間隔）を隔てて反転ローラ３６が配置されている。また排紙口２９ａの直下（おおよその位置）に掻込みローラ３８が配置されている。
【００６１】
反転ローラ３６は排紙口２９ａの下流側に配置されること、処理トレイ上の最上シートと係合すること、搬入シートを反転方向に移送すること、及び排紙口２９ａから処理トレイ３５に至るシートの経路から退避した待機位置で待機可能であることが求められる。
このため反転ローラ３６は回転するローラ、ベルトなどの回転体で構成され、処理トレイ上方の待機位置と処理トレイ上のシートと係合する作動位置との間で昇降自在に構成される。
【００６２】
「掻込みローラ機構」
処理トレイ３５には反転ローラ３６でシートを処理トレイ上に搬入するのと同時に、このシートを所定の位置規制ストッパ３７に突き当てて位置決めする必要がある。このため排紙ローラ３１と処理トレイ３５の間の段差には掻込みローラ３８が配置されている。
この掻込みローラ３８は、処理トレイ上の最上シートと接して位置規制ストッパ３７に移送する。この掻込みローラ３８は無端ベルトなどの回転体で構成し、処理トレイ上のシートの積載量に応じて最上シートを一定の圧力で押圧する。
【００６３】
このため掻込みローラ３８は、処理トレイ上のシートと積載量に応じて上下動するように揺動自在に支持され、図示のものは排紙ローラ（従動ローラ）３１ｂの回転軸３１ｘに揺動可能に軸受支持したブラケット４４に掻込みローラ３８が支持されている。掻込みローラ３８には、駆動モータＭ３（不図示）が連結されている。
この掻込みローラ３８には、排紙ローラ（従動ローラ）３１ｂから回転力を駆動伝達することも可能であるが図示のものは排紙ローラ３１ｂとは異なる駆動モータＭ３で掻込みローラ３８を回転駆動している。
【００６４】
これは掻込みローラ３８は処理トレイ上に集積されたシートを後処理後にスタックトレイ４０側に移送する。このとき掻込みローラ３８の回転方向を反対方向に回転する必要があり、このためには排紙ローラ３１ｂを排紙反対方向に回転しなければならない。
そこで排紙ローラ３１ｂの回転駆動モータと掻込みローラ３８の駆動モータＭ３を個別に設けることによって掻込みローラ３８で後処理後のシートを処理トレイ３５から搬出する排紙動作の最中に後続するシートを排紙ローラ３１ｂで排紙口２９ａから処理トレイ上に送り出すことができる。
【００６５】
「キック機構」
排紙口２９ａと反転ローラ３６との間には、排紙口２９ａからのシートを反転ローラ位置に案内するガイド機構と、排紙口２９ａから掻込みローラ３８にシート後端を案内するガイド機構が必要となる。
特に排紙口２９ａと処理トレイ３５との間に大きな段差を有する排紙機構にあってはシート後端が処理トレイ上に落下するときに排紙ローラ３１の周面に引っ掛かってシートジャムを引き起こすことがある。
そこで図示の装置は排紙口２９ａと反転ローラ３６との間にキック機構５０を配置している。
【００６６】
［整合機構］
図６（ａ）に示す整合機構をについて説明する。処理トレイ３５には掻込みローラ３８で位置規制ストッパ３７に突き当てられたシートを幅方向に位置合わせする幅寄せ整合機構が設けられている。この機構はシートをセンター基準又は片側サイド基準で位置合わせする。
図示の片側サイド基準を例えに説明すると、シートの一側縁側に固定規制面３２が設けてある。この固定規制面３２に掻込みローラ３８を挟んで反対側に可動の整合板３３が配置され、幅方向に移動可能に構成されている。この整合板３３には図示しない整合モータＭに連結されたタイミングベルト３４が連結されている。
【００６７】
この構成によって整合モータＭを正逆転するとタイミングベルト３４が所定ストロークで往復動手段し、このベルトに固定された整合板３３が固定規制面３２に接近及び離反する。この待機位置と幅寄せ位置との間の往復移動でシートを規制面３２を基準に幅寄せ整合する。
【００６８】
［パンチユニットの構成］
シート搬出経路２９には、シートの搬入部にパンチユニット２７が配置されている。その構造について説明する。
パンチユニット２７はパンチ部２７ａとダイ部２７ｂと屑ボックス２７ｃで構成される。パンチ部２７ａは複数のパンチ部材な上下移動可能に軸支持されカム機構でシート搬入経路２９に突出するように上下移動する。この経路をはさんで穿孔穴を有するダイ部２７ｂが配置されている。また屑ボックス２７ｃはダイ部２７ｂの下方に配置されている。
【００６９】
このように構成されパンチユニット２７はシート搬入経路２９の入口部に配置されている（図３参照）。パンチユニット２７の上流側又は下流側にはシート先端と後端を検出するシートセンサＳ２（以下入口センサという）が配置されている。
そしてこのシートセンサＳ２を挟んで下流側には正逆転ローラ３０が、上流側にはシートストッパ２９ｘが配置されている。
【００７０】
図６（ｂ）に示すように、シートストッパ２９ｘ、パンチ部材２７ａ、シートセンサＳ２、正逆転ローラ３０の順にシートの搬送方向に沿って下流側に順次間隔を隔てて配置されている。
画像形成装置Ａの第２排紙口２４ｂから送り出されたシートはシート搬入経路２９に進入しパンチ部２７ａを通過してシート後端がシートセンサＳ２を通過する。その通過信号を基準に正逆転ローラ３０は排紙方向への回転でシートを前進させ、所定時間後に排紙反対方向に逆転する。
【００７１】
するとシートは排紙反対方向に逆送して後端をシートストッパ２９ｘに突き当てる。そこで制御手段はシート後端がシートストッパ２９ｘに到達する見込み時間の後に正逆転ローラ３０を停止する。そしてパンチユニット２７に動作指示信号を送る。パンチユニット２７はこの指示信号受けてパンチ動作を実行し、その動作終了後に後処理装置の制御部８０に終了信号を転送する。
後処理装置の制御部８０はこの信号を受けて正逆転ローラ３０を再び正方向に回転し、経路下流側に進める。
【００７２】
［スタックトレイの昇降機構］
図４に示すスタックトレイの昇降機構について説明する。後処理装置Ｃの装置フレームにはシートの積載方向（図４上下方向）にガイドレール４６が配置してある。このガイドレール４６はトレイ幅（図面前後方向）を隔てて一対が対向して配置されている。
この一対のガイドレール４６にはトレイ部材に固定された複数の滑動コロ４７が嵌合されている。従ってスタックトレイ４０はユニットフレームにガイドレール４６で上下動可能に支持されている。
【００７３】
上記ガイドレール４６に沿って上下に歯付プーリ４８ｐがユニットフレームに回動可能に支持されている。この上下のプーリ間に歯付ベルト４８が架け渡してあり、ベルトの一部はスタックトレイ４０に固定（連結）されている。歯付きベルト４８は歯付きプーリ４８ｐに連結された昇降モータＭ８によって上下動する。
またプーリの一方には、巻上げモータＭ８がタイミングベルト４８ｔで駆動連結されている。昇降モータＭ８は正逆転可能なステッピングモータで構成され、その角度位置を検出するセンサ（不図示）が内蔵してある。この角度センサは、ホール素子、エンコーダなどで構成される。
【００７４】
上記巻上げモータＭ８はステッピングモータで構成され後述する制御ＣＰＵ８０で例えばＰＷＭ制御するように構成され、制御ＣＰＵ８０によって高速回転、低速回転など速度コントロールされる。これと共に自起動状態にも制御可能である。
【００７５】
上記スタックトレイ４０は水平方向に対し若干傾斜した角度方向（図２参照）に配置され、シート後端がユニットフレームに形成されている規制面（立面；不図示）に位置決めされようになっている。このスタックトレイ４０は上述したようにガイドレール４６に積載方向に上下揺動可能に支持されている。
【００７６】
［トレイ位置検出］。
このためスタックトレイ４０にはその高さ位置を検出するセンサが配置してある。トレイの上昇位置を検出するレベルセンサＳ３とトレイの下限位置を検出する下限センサＳ４とが配置されている。レベルセンサＳ３はスタックトレイ４０に積載された最上シートの高さ位置を検出する。
スタックトレイ４０は上流側の処理トレイからシートを搬入可能な高さ位置に設定され、本発明では予め設定された上昇位置と称する。レベルセンサＳ３はスタックトレイ４０に積載された最上シートの高さ面を検出する。
またスタックトレイ４０には最下位置を検出する下限センサＳ４が配置される。これは積載量に応じて順次下方に繰り下げられるトレイが最下位置、つまりトレイが満杯状態となった位置を検出する。
【００７７】
図４に下限センサＳ４の配列、図５にレベルセンサＳ３の配列を示す。下限センサＳ４はホトセンサなどの位置検出センサで構成され、トレイに取付けられたセンサフラグをユニットフレームに取り付けたホトセンサで検出する構造を採用している。このセンサ位置はトレイ上に積載されたシートが満杯の状態となるトレイ位置を検出するように配置されている。
つまり満杯位置はトレイ上にシートが積載される物理的な最大の位置、もしくはトレイが上下動可能な最大の位置によって設定する。
【００７８】
レベルセンサＳ３について図５に従って説明する。このセンサはトレイ上に積載された最上シートの高さ位置を検出する。このためユニットフレームにはセンサアーム５８と、このアームをトレイ上から退避した位置（不図示）とトレイ上の検出位置（図５の状態）との間で揺動する作動ソレノイドＳＬが設けられている。そしてセンサアーム５８の角度位置をフラグ５１とセンサＳ３で検出する。
このセンサＳ３は図５に示すようにホームポジジョンセンサ（Ｈｐセンサ）Ｓ３ａとレベルセンサ（Ｌｖセンサ）Ｓ３ｂで構成され、次の状態を検出するようになっている。
【００７９】
ＬｖセンサＳ３ｂがＯＦＦでＨｐセンサＳ３ａがＯＮの時にはセンサアーム５８はトレイ上方から図５において時計方向に回転した待機位置（不図示）に位置している。
また、ＬｖセンサＳ３ｂがＯＮでＨｐセンサＳ３ａがＯＮのときにはトレイ上の紙面が所定の高さ位置に達し、トレイを降下させる位置にあることを検出する。
ＬｖセンサＳ３ｂがＯＮでＨｐセンサＳ３ａがＯＦＦのときにはトレイ上の紙面が所定の高さに達していない状態でトレイを上昇させるべき位置にあることを検知する。
またＬｖセンサＳ３ｂがＯＦＦでＨｐセンサＳ３ａがＯＦＦのときには、トレイは未検出状態であり、トレイを上昇させる状態にあることを検出する。
【００８０】
このようにセンサ配列で、図示の装置は後処理装置（前述のステップラユニット）の動作終了信号からシートをトレイ上に搬入される見込み時間の後、作動ソレノイドＳＬを作動してセンサアームを待機位置から作動位置に移動する。そしてトレイ上の最上シートと接触したセンサアームの角度位置をセンサＳ３で検知する。検知後このセンサアームは待機位置に復帰する。
この他、スタックトレイ４０にはシートの有無を検出するエンプティセンサなどを取り付けることもある（図示の装置はこのエンプティセンサを必要としていない）。
【００８１】
そこで後述する制御手段（制御ＣＰＵ８０）は、レベルセンサＳ３でスタックトレイ４０が上昇位置（シートを搬入可能な所定の位置）にあるか否かを検出する。また下限センサＳ４でスタックトレイ４０が満杯状態であるか否かを検出する。
これと共に後述する制御手段（ＣＰＵ８０）には、遅延時間設定手段が内蔵されている。この遅延時間設定手段は、予め装置設計時に設定されＲＯＭ８１に記憶されている。この遅延時間設定手段は第１の遅延時間Ｔ１と第２の遅延時間Ｔ２のタイマ時間を設定する。第１の遅延時間Ｔ１は高速駆動時の駆動時間であり、第２の遅延時間Ｔ２は低速駆動時の駆動時間である。
【００８２】
上記各遅延時間は、スタックトレイ４０が下限位置（下限センサＳ４＝ＯＮ）から上昇を開始するまでの時間（下限センサＳ４＝ＯＦＦ）に設定する場合と、スタックトレイ４０が下限位置から上昇位置に到達するまでの時間に設定するか、いずれかの方法で時間設定する。
前者の下限センサＳ４のＯＮ／ＯＦＦで時間設定すると、駆動モータの動作時間は短時間であるのでモータ故障時の発熱騒音を低減することができる。
また、後者の下限位置から上昇位置に正常に移動するトレイの動作時間を基準に時間設定すると、動作時間が比較的長いためトレイ上の異状（過積載、動作妨害）にオペレータが気づき易い特徴がある。いずれかの方法を採用すると良い。
【００８３】
なお図６中でｘｌｉｎｅは、巻き上げモータＭ８を自起動状態（低速駆動）に維持したときオペレータが、例えばトレイ上のシートを取り外した場合の特性を示し、トレイは所定の上昇位置に移動する。また同図中でｙｌｉｎｅは巻上げモータＭ８を第２の高速回転で駆動するときトレイが過積載か動作妨害で緩慢に上昇する状態を示す。
【００８４】
［シート積載動作］
上述のレベルセンサＳ３と下限センサＳ４でスタックトレイ４０は順次積載されたシートの量に応じて下降し、最大積載量に達すると下限センサでこれを検出し、その後のシート積載を禁止する。このようにスタックトレイはレベルセンサＳ３でその高さ位置を検出しその検出量に応じてトレイを順次下方に繰り下げる動作を実行する。
このとき連続する動作の継続中にオペレータがトレイ上からシートを取り外したときにはトレイを逆に上昇させるように制御する。
【００８５】
そこで、後述する制御手段は、（１）装置起動時にイニシャライズ動作として、スタックトレイを所定の上昇位置に移動する。この位置は予め設定してあり、例えば下限センサＳ４ＯＮの状態から巻上げモータＭ８を所定量回転させてトレイを所定の位置に上昇させる。
次いで制御手段はレベルセンサＳ３を待機位置から検出位置に移動してトレイの高さ位置を検出する。
（２）スタックトレイでシートジャムが発生したとき、もしくは後処理ユニット内部でシートジャムなどの不具合が発生したときに、後述する制御手段は装置を停止する。この不具合が除去された後、制御手段は再稼働のためスタックトレイ４０を初期位置（イニシャライズ位置）に移動する。
（３）トレイ満杯処置後の再起動装置の連続運転中にトレイが満杯となったときには、下限センサＳ４でこれを検出し装置を停止する。そしてオペレータにシート除去の信号を発信する。トレイ上のシートが除去など処置された後には、装置は再稼働のボタン操作などで再稼働指示信号が発せられると、制御手段は下限位置のスタックトレイ４０を上昇位置に上昇させる。
【００８６】
上述のようにスタックトレイを下限位置から上昇位置に移動するときトレイが下限位置に止まり所定の上昇位置に移動しないことがある。
その原因は
（１）駆動モータなど駆動機構の故障
（２）トレイ上に所定重量以上の重量物が乗せられたとき
（３）トレイ上に所定高さ以上のシートを乗せられたとき
（４）電源停止されたとき
などが考えられる。
この処置は例えばコントロールパネルに、サービスマンコールを表示するか、もしくはオペレータに処理を促す。通常制御装置は不具合が発生したときにその状態を自己判断してオペレータに処置を促すか、もしくはサービスマンコールで処置するかいずれか判断している。
【００８７】
この場合、例えばトレイ上にシートが過積載（過剰な重さのシート積載）である時には、オペレータがトレイ上のシートを取り外すことによって処置が可能である。しかしその状態を自己判断できなければ、サービスマンコールとして処理するほかない。
【００８８】
そこで本発明は、後述する制御手段を次のように構成している。トレイ昇降を司る制御ＣＰＵ８０のスタック制御部８６は、巻上げモータＭ８のドライバ回路８７に連結し、パルスモータで構成されたモータをＰＷＭ制御する。
【００８９】
そこで制御ＣＰＵ８０のスタック制御部８６は、巻き上げモータＭ８の駆動制御と同時にトレイセンサ（Ｓ３＆Ｓ４）の状態信号に連結した判別回路（判別手段８７）を備える。そしてこの巻き上げモータＭ８の制御と、判別回路で次の制御を段階的に行う。
【００９０】
「第１ステップ制御」
制御ＣＰＵ８０は、下限センサＳ４がＯＮのとき（トレイが下限位置の時）、巻き上げモータＭ８を「所定時間（Ｔ１）」高速度回転する。この回転速度は、トレイを上昇する通常の速度に設定するか、若しくは通常の巻上げ速度より高速度に設定する。
また、駆動時間Ｔ１は、通常動作でトレイが所定の上昇位置に達する見込み時間（又は下限センサＳ４がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化するまでの時間）に設定する。つまり、トレイに異常がない状態で予め設計された最適速度でトレイを上昇させるようにモータを制御する。
【００９１】
所定時間Ｔ１が経過したとき、判断手段８７は「下限センサＯＮ／ＯＦＦ」を状態検出する。センサＯＦＦのときは正常動作と見做し、センサＯＮのときには第２ステップ制御に移行する。
【００９２】
「第２ステップ制御」
制御ＣＰＵ８０は、第１ステップの動作後に下限センサＳ４がＯＮのときには、巻き上げモータＭ８を「所定時間Ｔ２」低速度回転する。この回転速度は、モータに異音発熱などの異常が発生しない程度、或いは昇降機構に故障が発生しない程度に加減した速度に設定する。
【００９３】
所定時間Ｔ２が経過したとき、判断手段８７は「下限センサＯＮ／ＯＦＦ」を状態検出する。センサＯＮのときには「装置異常」と判断する。
【００９４】
図６に第１第２ステップの速度制御を一例として示す。同図（ａ）は、高速度回転で時間Ｔ１が経過するまでモータＭ８を回転駆動する。この時間Ｔ１はトレイが正常状態で所定の上昇位置に達する時間に設定（前述と同様に下限位置センサが状態変化する時間に設定しても良い）してある。このときトレイが下限位置（Ｓ４；ＯＮ）のときには、「故障」か「過積載」か「動作妨害」かいずれかの原因が予想される。
【００９５】
判断手段８７はコントロールパネルなどの表示手段に「トレイ上のシート除去」を促す。これは表示或いは警報音などでオペレータに知らせる。これとともに制御手段８０は巻き上げモータＭ８に「低速回転」で駆動する駆動電源を供給する。
この低速回転は、図６（ａ）にしめす形態では「自起動状態」であり、（ｂ）にしめす形態では低速度回転で、例えば先の高速度回転が４００ｒｐｍのとき、低速度回転は１５０ｒｐｍなど、装置の安全性と、異音発生の状態などから設定する。
この時間Ｔ２は設定した低速回転で正常状態のトレイが下限位置から上昇位置に移動する見込み時間（又は下限位置センサが状態変化する見込み時間）に設定してある。
【００９６】
次に判断手段８７は「低速回転」でＴ２時間が経過すると、下限センサの状態で判別する。下限センサＳ４が「ＯＮ」のときには、「駆動装置故障」と判断する。またこのセンサＳ４がＯＮでないとき（ＯＦＦでトレイが上昇しているとき）には次の第３ステップに移行する。
【００９７】
［第３ステップ制御］
判断手段８７は（少なくとも駆動系が故障していないと判断している）巻き上げモータＭ８を高速度回転する。この回転速度は、先の第２ステップの速度より高速に設定する。図示のものは第１ステップの速度と同一に設定してある。駆動時間Ｔ３は、設定した速度に応じて設定するが、装置異常が発生しない程度に長い時間に設定する。
【００９８】
設定時間Ｔ３が経過すると、判断手段８７はレベルセンサＳ３が「ＯＮ」であれば正常と判断し、「ＯＦＦ」であれば「過積載」と判断し、何れの場合もモータＭ８を停止する。そして、トレイ上へのシート集積が可能として、後続する他動作に移行する。
【００９９】
次に図９、図１０のフローチャートに従ってイニシャライズ動作の手順を説明する。装置電源をオンする（Ｓｔ０１）。制御手段８０は下限センサＳ４の状態を判断する（Ｓｔ０３）。「ＯＮ」の時にはレベルセンサＳ３がＯＮであれば正常と判断してイニシャライズ動作を終了する（Ｓｔ０４）。また、レベルセンサＯＦＦのときと下限センサＯＮのときには制御手段８０はＲＯＭから速度データと時間データを呼び出し（Ｓｔ０５）、巻上げモータＭ８を回転駆動する。
【０１００】
第１次制御動作：制御手段８０は、ＲＯＭ８１から呼び出したデータに従って巻上げモータＭ８を「高速回転」する（Ｓｔ０６）。第１設定時間Ｔ１が経過すると下限センサＳ４がＯＮのときには第２次制御動作に移行する。Ｔ１時間経過したとき下限センサＳ４がＯＦＦのときにはレベルセンサＳ３の状態を見てＯＮであれば「正常動作」としてイニシャライズ動作を終了する（Ｓｔ０１２）。
【０１０１】
第２次制御動作：制御手段８０は巻き上げモータＭ８を低速回転する（Ｓｔ１０）。そして第２設定時間Ｔ２が経過する（Ｓｔ１３）。このとき下限センサＯＮなら駆動系故障と判断し、モータ停止する。
【０１０２】
また、Ｔ２時間経過時に下限センサがＯＦＦでレベルセンサＯＮなら「正常動作と判断」（Ｓｔ１７）してモータを停止しイニシャライズ動作を終了する。
【０１０３】
またＴ２時間経過時に下限センサがＯＦＦでレベルセンサＯＦＦなら「装置故障ではない」と判断する（Ｓｔ１８）。そして制御手段８０は巻き上げモータＭ８を高速回転する（Ｓｔ１９）。予め設定した第３設定時間Ｔ３が経過（Ｓｔ２０）する。このときレベルセンサＯＮ（Ｓｔ２１）なら「正常」と判断する（Ｓｔ２２）。レベルセンサＯＦＦなら「過積載」と判断（Ｓｔ２３）し、モータ停止（Ｓｔ２４）してイニシャライズ動作を終了する（Ｓｔ２５）。
【０１０４】
［制御構成］
図２に示す画像形成システムの制御構成について図８に従って説明する。画像形成装置Ａには制御ＣＰＵ７０が設けられ、この制御ＣＰＵ７０には動作プログラムを記憶したＲＯＭ７１と、制御データを記憶したＲＡＭ７２が接続されている。そして制御ＣＰＵ７０には給紙制御部７３と画像形成制御部７４と、排紙制御部７５が設けられている。
これ共に制御ＣＰＵ７０には表示手段７７と、入力手段７６を備えたコントロールパネル７８が接続されている。
【０１０５】
また、上記制御ＣＰＵ７０は、「プリントアウトモード」と「後処理モード」を選定するように構成されている。「プリントアウトモード」は画像形成したシートを仕上げ処理することなくスタックトレイ４０に収納する。
また「後処理モード」は画像形成したシートを部揃え集積し、綴じ処理した後にスタックトレイ４０に収納する。本発明に係わるシート収納装置Ｂはこの後処理装置Ｃに内蔵されている。
【０１０６】
後処理装置Ｃには、後処理制御ＣＰＵ８０が設けられ、制御プログラムを記憶したＲＯＭ８１と制御データを記憶したＲＡＭ８２が接続されている。そしてこの制御ＣＰＵ８０には画像形成装置Ａの制御部からシートサイズ情報と、排紙指示信号と、後処理モードとプリントアウトモードのモード設定コマンドが転送される。
【０１０７】
制御ＣＰＵ８０は、画像形成されたシートに穿孔処理を施すパンチ制御部８３と、処理トレイ３５にシートを部揃え集積する集積動作制御部８４と、綴じ処理制御部８５と、スタック制御部８６が設けられている。
【０１０８】
［動作説明］
上述の画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ７０はＲＯＭ７１に記憶された画像形成プログラムに従って以下の画像形成動作を実行する。同様に上述の後処理装置Ｃの制御ＣＰＵ８０はＲＯＭ８１に記憶された後処理プログラムに従って以下の後処理動作を実行する。
【０１０９】
「画像形成動作」
制御ＣＰＵ７０は、「片面印刷モード」が選択されたときには設定されたサイズのシートを給紙カセット１１から操出し、レジストローラ１６に給送する。これと前後して制御ＣＰＵ７０は転写ベルト２１に所定の画像データに従って画像を形成する。
この画像データは図示しないデータ記憶部に記憶されているか、若しくは画像装置Ａに連結された外部装置から転送される。
【０１１０】
そこで制御ＣＰＵ７０は転写ベルト２１に形成したトナー画像をレジストローラ１６から送られたシートに転写部１５で転写し、その下流側の定着器２４で定着する。その後、制御ＣＰＵ７０は画像形成したシートを排紙経路２２に送り、後述の後処理装置Ｃに転送する。
【０１１１】
また、制御ＣＰＵ７０は、「両面印刷モード」が選択されたときには、上述の動作を実行してシートの片面に画像形成して排紙経路２２に送る。このとき制御ＣＰＵ７０は後処理装置Ｃに次の動作を実行させる。
後処理装置Ｃの制御ＣＰＵ８０は、排紙経路２２にシート先端が到達したセンサの検出信号で排紙経路２２に送られたシートは、排紙経路２２からシート搬出経路２９に送られる。
【０１１２】
この経路切換え制御と同時に制御ＣＰＵ８０はシート先端が搬出経路２９から処理トレイ３５に搬入されると反転ローラ３６を待機位置から作動位置に移動し、同時にこのローラを回転する。すると処理トレイ３５に搬入されたシートは反転ローラ３６の回転で処理トレイ３４に沿って下流側に送られる。
【０１１３】
次に制御ＣＰＵ８０はセンサＳ１でシート後端を検出するとこのシート後端がガイドフラッパを通過したタイミングで、搬出経路２９の排紙ローラ３１を逆回転する。するとシートは搬送方向を反転し、排紙経路２２に後退移動（スイッチバック移動）する。このスイッチバック移動でシートは反転経路５０に送られる。
【０１１４】
そこで画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ７０は反転経路５０に送られたシートを、この経路で表裏反転させてレジストローラ１６に送る。これと前後して制御ＣＰＵ７０は裏面画像を転写ベルト２１に形成し、転写部２０でシートの裏面に画像形成して、排紙経路２２に搬出する。
【符号の説明】
【０１１５】
Ａ 画像形成装置
Ａ１ 画像形成ユニット
Ｃ 後処理装置
１０ 装置ハウジング
１１ 給紙部
１２ 画像形成部
１３ 排紙部
１６ レジストローラ
２２ 排紙経路
２２ａ 第１排紙パス
２２ｂ 第２排紙パス
２４ａ 第１排紙口
２４ｂ 第２排紙口
２５ デュープレックス経路
２５ａ スイッチバックパス
２５ｂ Ｕターンパス
２７ パンチユニット
２９ 搬出経路
２９ａ 搬出口（排紙口）
３０ 搬送ローラ
３１ 排紙ローラ
３５ 処理トレイ
３６ 反転ローラ
３７ 位置規制ストッパ
４０ スタックトレイ
７０ 制御ＣＰＵ（画像形成装置）
８０ 後処理制御ＣＰＵ
８７ 判別手段
Ｍ８ 巻き上げモータ
Ｓ３ レベルセンサ
Ｓ４ 下限センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排紙口からのシートを積載収納するトレイ手段と、
前記トレイ手段をシート積載方向に上下動するトレイ昇降手段と、
前記トレイ手段の予め設定された下限位置を検出する下限検出手段と、
前記トレイ昇降手段の駆動モータを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記トレイ昇降手段の駆動モータを高速度駆動と低速度駆動の少なくとも２段階に切換え可能に構成されていると共に、
遅延時間設定手段と、計時手段と、判別手段と、
が備えられ、
前記遅延時間設定手段は、
前記駆動モータで前記トレイ手段を下限位置から予め設定された上昇位置に向けて正常移動する動作時間を基準に前記高速度駆動のときの第１遅延時間と、前記低速度駆動のときの第２遅延時間を設定し、
前記判別手段は、
前記駆動モータを高速度駆動して前記第１遅延時間が経過した時に、
前記下限検知手段がトレイ「有り」を検出したときには前記駆動モータを低速度駆動に切り換える制御の後に、
前記第２遅延時間が経過した時に、前記下限検知手段がトレイ「有り」を検出したときに「装置故障」と判別することを特徴とするシート収納装置。
【請求項２】
前記トレイ手段には、
前記下限位置の上方に設定された所定位置に前記トレイ手段が位置するか否かを検出する上昇位置検出手段が設けられ、
前記判別手段は、前記第２遅延時間が経過した時、前記下限検知手段がトレイ「なし」を検出したときに予め設定された第３の遅延時間の経過後に前記上昇位置検出手段がトレイ「なし」を検出したときには「過積載」状態と判別して前記駆動モータを停止することを特徴とする請求項１に記載のシート収納装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記判別手段が「装置故障」と判別したときには、前記駆動モータを停止し、その後の装置の動作を禁止し、
前記判別手段が「過積載」と判別したときには、前記駆動モータを停止し、その後の動作を継続して実行することを特徴とする請求項２に記載のシート収納装置。
【請求項４】
前記駆動モータはステッピングモータで構成され、
前記制御手段は自起動状態で前記第２遅延時間、このステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載のシート収納装置。
【請求項５】
所定ストロークで上下移動するトレイ手段を昇降モータの制御で最下位置から予め設定された上昇位置に移動する方法であって、
予め設定した時間、前記昇降モータを所定の第１の速度で回転駆動して前記トレイ手段の位置を検出するステップと、
前記ステップの終了時に前記トレイ手段が最下位置に位置している時には、予め設定した時間、前記昇降モータを減速させて第２の速度で回転駆動して前記トレイ手段の位置を検出するステップと、
所定時間経過したとき前記トレイ手段が最下位位置の時には装置故障と判断し、最下位置でないときには再び前記昇降モータを所定の速度で回転駆動する判断ステップと、
前記判断ステップで前記昇降モータを所定速度で所定時間回転駆動したとき前記トレイ手段が上昇位置でないときには過積載と判断する判断ステップと、
を有していることを特徴とする昇降トレイの移動方法。
【請求項１】
排紙口からのシートを積載収納するトレイ手段と、
前記トレイ手段をシート積載方向に上下動するトレイ昇降手段と、
前記トレイ手段の予め設定された下限位置を検出する下限検出手段と、
前記トレイ昇降手段の駆動モータを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記トレイ昇降手段の駆動モータを高速度駆動と低速度駆動の少なくとも２段階に切換え可能に構成されていると共に、
遅延時間設定手段と、計時手段と、判別手段と、
が備えられ、
前記遅延時間設定手段は、
前記駆動モータで前記トレイ手段を下限位置から予め設定された上昇位置に向けて正常移動する動作時間を基準に前記高速度駆動のときの第１遅延時間と、前記低速度駆動のときの第２遅延時間を設定し、
前記判別手段は、
前記駆動モータを高速度駆動して前記第１遅延時間が経過した時に、
前記下限検知手段がトレイ「有り」を検出したときには前記駆動モータを低速度駆動に切り換える制御の後に、
前記第２遅延時間が経過した時に、前記下限検知手段がトレイ「有り」を検出したときに「装置故障」と判別することを特徴とするシート収納装置。
【請求項２】
前記トレイ手段には、
前記下限位置の上方に設定された所定位置に前記トレイ手段が位置するか否かを検出する上昇位置検出手段が設けられ、
前記判別手段は、前記第２遅延時間が経過した時、前記下限検知手段がトレイ「なし」を検出したときに予め設定された第３の遅延時間の経過後に前記上昇位置検出手段がトレイ「なし」を検出したときには「過積載」状態と判別して前記駆動モータを停止することを特徴とする請求項１に記載のシート収納装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記判別手段が「装置故障」と判別したときには、前記駆動モータを停止し、その後の装置の動作を禁止し、
前記判別手段が「過積載」と判別したときには、前記駆動モータを停止し、その後の動作を継続して実行することを特徴とする請求項２に記載のシート収納装置。
【請求項４】
前記駆動モータはステッピングモータで構成され、
前記制御手段は自起動状態で前記第２遅延時間、このステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載のシート収納装置。
【請求項５】
所定ストロークで上下移動するトレイ手段を昇降モータの制御で最下位置から予め設定された上昇位置に移動する方法であって、
予め設定した時間、前記昇降モータを所定の第１の速度で回転駆動して前記トレイ手段の位置を検出するステップと、
前記ステップの終了時に前記トレイ手段が最下位置に位置している時には、予め設定した時間、前記昇降モータを減速させて第２の速度で回転駆動して前記トレイ手段の位置を検出するステップと、
所定時間経過したとき前記トレイ手段が最下位位置の時には装置故障と判断し、最下位置でないときには再び前記昇降モータを所定の速度で回転駆動する判断ステップと、
前記判断ステップで前記昇降モータを所定速度で所定時間回転駆動したとき前記トレイ手段が上昇位置でないときには過積載と判断する判断ステップと、
を有していることを特徴とする昇降トレイの移動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８２５２７（Ｐ２０１３−８２５２７Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３０４０（Ｐ２０１１−２２３０４０）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【出願人】（０００２３１５８９）ニスカ株式会社 (568)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【出願人】（０００２３１５８９）ニスカ株式会社 (568)
【Ｆターム（参考）】
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