JP5146103B2 - シート積載装置、シート処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送されてきたシート部材を積載するシート積載装置、このシート積載装置
を備え前記シート部材に対して所定の処理を施すシート処理装置、及びこのシート処理装置を一体または別体に備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能の少なくとも２つを有するデジタル複合機などの画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはデジタル複合機などの画像形成装置の普及に伴い、画像形成後に記録紙、転写紙、ＯＨＰシート、その他のシート状記録媒体（本明細書では単に「シート」または「シート部材」とも称する）が大量に排紙される場合がある。そのため、排紙されたシートを受ける排紙トレイは、排紙されたシートの積載量に応じて昇降するように構成され、排紙されたシートの整合性を保持するように構成されている。このような排紙（積載）トレイでは、排紙され、積載されたシートを排紙トレイから大量に抜き出すと、シートの排紙口から排紙トレイの上面あるいは、排紙トレイ上のシート束の上面との距離が開く。距離が大きく開くと、排紙口から排紙されたシートが落下するまでの距離が大きくなり、排紙トレイ上あるいはシート束の上面状に落下する際に整合性が乱れてしまう。そこで、これに対応するために排紙トレイを速やかに上昇させることが要求されている。

一方、従来では、駆動負荷が大きいシート積載トレイの駆動源にはＤＣブラシモータを使用することが多く、ＤＣモータでは負荷の大きさに反比例して、モータの回転速度が遅くなる特性があるため、シート積載トレイの駆動源として用いた場合、駆動速度の制御を行わないことも多い。

しかし、排紙トレイの駆動速度を制御しない場合、シートの積載量に応じて上昇時間が異なることになり、シート処理の生産性にも問題を生じる。そこで、このような問題に対処した技術として、例えば特許文献１ないし３に記載された発明が知られている。

このうち特許文献１には、後処理装置の排紙トレイの上昇動作において、スタック状態の用紙から大量の用紙を取り除いた後に排紙トレイを待機位置に上昇させる時間を短縮して画像形成装置の生産性を維持し、且つ、待機位置における排紙トレイの停止位置を正確に保持するため、画像形成装置から排出される用紙を後処理したのち、昇降可能な排紙トレイ上に積載する後処理装置において、前記排紙トレイの排紙待機位置を検出する第１検出手段と、前記排紙トレイに積載される前記用紙の上面位置を検出して排紙トレイの動作速度切換位置を選択する第２検出手段と、前記排紙トレイを速度可変に昇降駆動する駆動手段と、前記駆動手段を速度可変に制御する後処理制御手段と、を有し、前記後処理制御手段は、前記第２検出手段の検出結果に基づき、前記駆動手段により前記排紙トレイの昇降速度を制御する発明が開示されている。

また、特許文献２には、複数のシート積載手段を有する場合における満杯検知等の状態把握の検知構成の簡易化及びコスト低下を図るために、排出されたシートの排出方向後端を揃えるためのエンドフェンスを一体に有し、昇降可能に設けられた第１のシート積載手段と、この第１のシート積載手段に積載されたシートの満杯状態を検知する満杯検知手段と、上記第１のシート積載手段とは独立に昇降可能に設けられた大量排紙可能な第２のシート積載手段と、この第２のシート積載手段のシート積載面の最上位高さを検知するシート積載高さ検知手段を有し、上記満杯検知手段とシート積載高さ検知手段の少なくとも主要部を共用する構成としたシート積載装置が開示されている。
特開２００５−１７０５７８号公報 特開２０００−１７７９１１号公報

しかし、前記特許文献１記載の発明では、排紙トレイの上面位置をトレイ速度切換の位置としており、トレイの停止直前に駆動速度を低減させることにより上昇後のトレイ停止位置精度の向上を図るようにしているにすぎない。また、前記特許文献２記載の発明では、複数のシート積載手段を有するシート積載装置に関するもので、複数のシート積載手段の昇降制御に際し、満杯検知手段とシート高さ検知手段の少なくとも主要部を共用するようにしたもので、直接シート手段の昇降動作を制御するものではない。

一方、前述のようにシート積載トレイの駆動源にＤＣモータを使用した場合、その特性上、高負荷時には自動的に低速の動作をするが、ＤＣブラシモータは寿命が短く、メンテナンスを要する頻度が高いといった欠点がある。また、積載トレイに積載されたシート量に応じて、駆動速度が変化してしまうことから、シート積載部でのシートのスタック性を高めるためには、煩雑な制御が必要となる。

他方、近年、寿命の長いブラシレスモータが積載トレイ昇降駆動モータとして注目されているが、ブラシレスモータは高負荷時に自動的に低速動作するような特性はないため、高速回転を要する積載トレイ昇降駆動モータとして用いた場合、積載トレイに積載されうる最大負荷に対応した高速回転を行わせる必要がある。このように高能力のモータが必要であるということは、駆動手段であるモータの大型化、高価格化につながり、高速回転が必要であることから騒音の増大につながっていた。

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、駆動手段及び装置の小型化、低価格化、装置からの騒音の発生の抑制を図ることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、シートを積載し、上下動可能なシート積載手段と、該シート積載手段を昇降させる昇降手段と、前記昇降手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動速度を制御する制御手段と、前記シート積載手段の上下方向の位置を検知する位置検知手段と、を有するシート積載装置において、前記制御手段は、前記駆動手段により予め設定した時間以上連続して前記シート積載装置を駆動する場合に、前記駆動手段が駆動開始した後、所定時間より短い間は前記駆動速度を定速に設定して制御し、前記シート積載手段の上昇時であって前記所定時間以降は前記位置検知手段によって検知した上下方向の位置をＨ１，Ｈ２、それぞれの位置Ｈ１，Ｈ２における前記駆動速度をＶ１，Ｖ２とし、前記位置がＨ１＜Ｈ２のときには、前記駆動速度をＶ１≦Ｖ２として制御し、前記駆動速度を定速に設定した後、前記駆動手段の過負荷状態を検知した場合は、前記駆動速度を前記設定された速度よりもさらに低速に設定することを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、シート積載手段は積載トレイ１０に、昇降手段は、駆動軸２１、従動軸２２、及び両者間に張設されたタイミングベルト２３に、駆動手段はトレイ昇降モータ１６８及びウォームギア２５を含む駆動ユニットに、制御手段はＣＰＵ３６０に、位置検知手段は第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７に、シート処理装置はシート後処理装置１００に、画像形成装置は符号５００に、それぞれ対応し、過負荷状態はモータドライバ１６８ａによって検知され、複数の領域は前記第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７の検知位置によってそれぞれ設定される。

本発明によれば、駆動速度を定速に設定することにより積載紙のスタック性を維持し、また、上下方向の位置に応じて駆動速度を変更することにより積載トレイの待機位置への移動時間の短縮化が可能となる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明の実施形態に係るシート後処理装置と画像形成装置とからなるシステムの全体構成を示す図である。同図において、このシステムはシート後処理装置１００と画像形成装置５００とからなる。シート後処理装置１００は、入口搬送路Ａ、上搬送路Ｂ、排紙搬送路Ｃ、スティプル搬送路Ｄ、スティプル処理トレイＥ、中綴じ処理トレイＦ、及びシフトトレイ排紙部Ｇを含み、画像形成装置５００で画像形成されたシートに対して所定の処理を施し、あるいは、何も処理を施さないで排紙トレイ（以下、積載トレイと称する）１０あるいはプルーフトレイＢ１に排紙する。スティプル搬送路Ｄはスティプル処理トレイＥにシートを搬送するための搬送路で、プレスタック搬送路を備え、１枚あるいは複数枚のシートをスティプル処理トレイＥに搬送する。スティプル処理トレイＥでは、１ジョブ分のシート束を整合し、中綴じ処理トレイＥ側に搬送し、あるいは整合されたシート束に端綴じスティプラＥ１により端綴じ処理を行った後、排紙搬送路Ｃから積載トレイ１０に排紙する。

中綴じ処理トレイＥ側に搬送されたシート束は、中綴じ処理トレイＥで再度整合され、中綴じスティプラＦ１によってシート束の中央部で綴じ処理される。その後、シート束の綴じ部分が折りプレートの先端に対応する高さまで押し上げられ、中折り部Ｆ２で中折りされ、排紙される。

なお、同図において、シートを搬送するためのフィード機構、スティプル機構、中綴じ中折り機構自体は、本発明の特徴ではなく、また公知であるから、詳細な説明は省略する。

前述のようにシート後処理装置１００は、画像形成装置５００の側部に取り付けられており、画像形成装置５００から出力されたシート１は、受入口２ａからシート後処理装置１００に入り、入口センサＳ１により検知され、搬送部材であるシートフィーダ４，５，６によって搬送される。次に、分岐爪２ｅ及び２ｆの回動とシートフィーダ７により排紙搬送路Ｃに導かれ、シートフィーダ８及び９によって搬送後、積載トレイ１０に積載される。なお、分岐爪２ｅと２ｆの切り換えは図示していないＤＣソレノイドあるいは、ステッピングモータで行う。また、シートに対してパンチ処理が必要な場合には、パンチユニット１１で１枚ずつパンチ処理が実行される。その際、パンチユニット１１を通るシートの先端がセンサＳ２によって検知される。

積載トレイ１０は昇降可能であり、シート排出時には積載トレイ１０が所定の位置に待機するように昇降制御される。図２は積載トレイ１０の昇降機構Ｈを示す斜視図である。同図において、積載トレイ１０は駆動軸２１をトレイ昇降モータ１６８及びウォームギア２５を含む駆動ユニットにより回転駆動することにより昇降する。駆動軸２１と従動軸２２との間にはタイミングプーリを介してタイミングベルト２３がテンションをもって掛けられている。このタイミングベルト２３に積載トレイ１０を支持する側板２４が固定されており、かかる構成によって積載トレイ１０を含むユニットが昇降可能に吊り下げられている。なお、トレイ昇降モータ１６８としては、ブラシレスモータが使用される。ここではブラシレスモータの形式は問わないが、積載トレイ１０の最大積載量に対応できる能力を備えているものでなければならないことは言うまでもない。

積載トレイ１０を上下方向に移動させる前記駆動ユニットでは、駆動源としての正逆転可能なトレイ昇降モータ１６８で発生した動力がウォームギア２５を介して駆動軸２１に固定されたギア列の最終ギアに伝達されるようになっている。途中ウォームギア２５を介しているため、積載トレイ１０を一定位置に保持することが可能であり、機構上、積載トレイ１０の不意の落下事故等を防止することができる。

積載トレイ１０の側板２４には、遮蔽板２４ａが一体に形成されており、下方には積載トレイ１０の位置を検出する第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７が配置され、遮蔽板２４ａによって位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７がオン・オフされる。なお、第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７は、最上位の第１の位置検知センサ３３４から下に順に配置されている。

このシート後処理装置１００の最下流部に位置するシフトトレイ排紙部Ｇは、シフト排紙ローラ２と、図示しない戻しコロと、紙面検知センサ３３０と、積載トレイ１０と、図示しないシフト機構と、シフトトレイ昇降機構Ｈとにより構成される。

図２において、符号１３はシフト排紙ローラ６から排出されたシートと接して前記シートの後端をエンドフェンス３２に突き当てて揃えるためのスポンジ製の戻しコロを示す。この戻しコロ１３は、シフト排紙ローラ６の回転力で回転するようになっている。戻しコロ１３の近傍にはトレイ上昇リミットスイッチ３３３が設けられており、シフトトレイ２０２が上昇して戻しコロ１３を押し上げると、前記トレイ上昇リミットスイッチ３３３がオンしてトレイ昇降モータ１６８が停止する。これによりシフトトレイ２０２のオーバーランが防止される。また、戻しコロ１３の近傍には、積載トレイ１０上に排紙されたシートもしくはシート束の紙面位置を検知する紙面位置検知手段としての紙面検知センサ３３０が設けられている。

紙面検知センサ３３０は、紙面検知レバー３０と、紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａと紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂとから構成されている。紙面検知レバー３０は、レバーの軸部を中心に回動可能に設けられ、積載トレイ１０に積載されたシートの後端上面に接触する接触部３０ａと扇形の遮蔽部３０ｂとを備えている。上方に位置する紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａは主にスティプル排紙制御に用いられ、紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂは主にシフト排紙制御に用いられる。

本実施形態では、紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａ及び紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂは、遮蔽部３０ｂによって遮られたときにオンするようになっている。したがって、積載トレイ２０２が上昇して紙面検知レバー３０の接触部３０ａが上方に回動すると、紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａがオフし、さらに回動すると紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂがオンする。シートの積載量が所定の高さに達したことが紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａと紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂによって検知されると、シフトトレイ２０２はトレイ昇降モータ１６８の駆動により所定量下降する。これにより、積載トレイ１０の紙面位置は略一定に保たれる。

図３はシート後処理装置１００を中心としたシステムの制御構成を示すブロック図である。シート後処理装置１００の制御回路３５０は、ＣＰＵ３６０とＩ／Ｏ３７０を備え、ＣＰＵ３６０は画像形成装置５００とコマンドやデータの送受信を行う。積載トレイ１０を上昇させる際、ＣＰＵ３６０はモータドライバ１６８ａにＯＮ信号、ＣＷ／ＣＣＷ信号、パルスを発行する。このパルスの周波数はトレイ昇降モータ１６８の回転速度を決定する。積載トレイ１０が上昇する際にＣＰＵ３６０は位置検出センサ３３４，３３５，３３６，３３７の値を読み込み、積載トレイ１０の位置を認識する。ＣＰＵ３６０は認識した位置に応じた速度でトレイ昇降モータ１６８を駆動させるべく、パルス周波数を変更し、モータドライバ１６８ａに発行する。

ＣＰＵ３６０は、タイマ部３６１、記憶部３６２を備えるとともに、ＤＣソレノイドのドライバ、ＤＣモータのモータドライバ、ステッピングモータのモータドライバに制御信号を送信し、センサのインターフェースから検知信号を受信し、また、ＰＷＭジェネレータ、Ｉ／Ｏ３７０等と相互に送受信を行う。また、ＣＰＵ３６０は図示しないＲＯＭ及びＲＡＭを備え、ＲＯＭに格納されたプログラムコードをＲＡＭに展開し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードで定義された制御を実行する。なお、プログラム自体は、制御回路に搭載されているＣＰＵを含むコンピュータが記録媒体から読み取り、あるいはネットワークからダウンロードしてコンピュータに取り込まれる。

以下、本実施形態における積載トレイ１０の移動制御を実施例毎に説明する。なお、各実施例について、共通の構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図４は、積載トレイの位置に応じてトレイ昇降モータ１６８の移動速度を制御する実施例１の制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートでは、前記第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７で検知した積載トレイ１０の位置に応じて前記駆動ユニットによる積載トレイ１０の移動速度を制御する制御手順を示している。図ではセンサをＳＮと表記している。

同図において、ＣＰＵ３６０はシートを積載する積載トレイ１０を上昇させるべく、モータドライバ１６８ａにＯＮ信号、ＣＷ／ＣＣＷ信号、周波数ｆ０のパルスを発行する（ステップＳ１０１）。トレイ昇降モータ１６８はＶ０の速度で回転し、積載トレイ１０は上昇する（ステップＳ１０２）。次に積載トレイ１０が所定の待機位置まで上昇したかを判定する（ステップＳ１０３）。所定位置まで上昇した場合は、昇降モータ１６８を停止させ（ステップＳ１１７）、所定位置に位置させる。この所定位置は、紙面検知センサ３３０によって紙面もしくは積載トレイ１０の上面が検知された位置であり、前述のようにモードに応じて若干相違する。

一方、所定位置まで達していない場合、ＣＰＵ３６０は第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７の値を読み込み（ステップＳ１０４）、積載トレイ１０の位置を認識する（ステップＳ１０５）。積載トレイ１０の高さを最下位の第４の位置検知センサ３３７のセンサ位置、下から２段目の第３の位置検知センサ３３６のセンサ位置、下から３段目の第２の位置検知センサ３３５のセンサ位置、及び最上位の第１の位置検知センサ３３４のセンサ位置を基準とし、検出した積載トレイ１０の位置が第４の位置検知センサ３３７より以下であれば（ステップＳ１０６−ＹＥＳ）、モータドライバ１６８ａへのパルスをｆ１に設定し（ステップＳ１０７）、トレイ昇降モータ１６８を速度Ｖ１で回転させ（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。

積載トレイ１０の位置が第４の位置検知センサ３３７と第３の位置検知センサ３３６の間であれば（ステップＳ１０９−ＹＥＳ）、モータドライバ１６８ａへのパルスをｆ２に設定し（ステップＳ１１０）、トレイ昇降モータ１６８を速度Ｖ２で回転させ（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０３に戻る。

積載トレイ１０の位置が第３の位置検知センサ３３６と第２の位置検知センサ３３５の間であれば（ステップＳ１１２−ＹＥＳ）、モータドライバ１６８ａへのパルスをｆ３に設定し（ステップＳ１１３）、トレイ昇降モータ１６８を速度Ｖ３で回転させ（ステップＳ１１４）、ステップＳ１０３に戻る。

積載トレイ１０の位置が第２の位置検知センサ３３５より高ければ（ステップＳ１１２−ＮＯ）、モータドライバ１６８ａへのパルスをｆ４に設定し（ステップＳ１１５）、トレイ昇降モータ１６８を速度Ｖ４で回転させ（ステップＳ１１６）、ステップＳ１０３に戻る。なお、第１の位置検知センサ３３４は上端検知センサとして、また、第４の位置検知センサ３３７は下端検知センサとして機能している。

すなわち、ＣＰＵ３６０は、積載トレイ１０の位置が第４の位置検知センサ３３７以下であるとき、第３および第４の位置検知センサ３３６，３３７の間にあるとき、第２および第３の位置検知センサ３３５，３３６の間にあるとき（ステップＳ１０６，Ｓ１０９，Ｓ１１２）、それぞれの位置に対応したパルス周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４を発行し（ステップＳ１０７，Ｓ１１０，Ｓ１１３，Ｓ１１５）、トレイ昇降モータ１６８はＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の速度でそれぞれ回転し（ステップＳ１０８，Ｓ１１１，Ｓ１１４，Ｓ１１６）、所定位置まで上昇したか否かの判定（ステップＳ１０３）に戻る。そして、所定位置に達するまで前記ステップを繰り返す。

本制御手順における前記トレイ昇降モータ１６８の速度Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は、駆動源の負荷に対し、適正な回転速度で前記トレイ昇降モータ１６８を回転させるためにも
Ｖ０≦Ｖ１≦Ｖ２≦Ｖ３≦Ｖ４
の関係に設定されていることが好ましい。すなわち、積載トレイ１０の位置が高い方がより高速で移動するように設定されている。これは前記位置が高い方が低い場合に比べてシートの積載量が少ないと考えられるからである。例えば、積載トレイ１０の位置が低いときに少しだけシートが抜かれた場合、シート積載量が多いにも拘わらず、トレイ昇降モータ１６８の駆動速度を上げると、過負荷になる場合があるからである。

ただし積載トレイが上昇し、所定位置で停止する際の停止位置精度を向上させることを考慮し、第４の位置検知センサ３３７を越えた時点で速度を減速させ、
Ｖ４≦Ｖ０≦Ｖ１≦Ｖ２≦Ｖ３
としても良い。

図５は所定時間以上連続して積載トレイ１０を駆動する際に実行される実施例２のモータ制御の制御手順を示すフローチャートである。この例は、所定時間内に上昇動作を完了している場合には、実施例１の制御を実行しないようにしたものである。

図５において、ＣＰＵ３６０は積載トレイ１０を上昇させるべく、モータドライバ１６８ａにＯＮ信号、ＣＷ／ＣＣＷ信号、周波数ｆ０のパルスを発行する（ステップＳ１０１）。トレイ昇降モータ１６８はＶ０の速度で回転し、積載トレイ１０は上昇する（ステップＳ１０１ａ）。ＣＰＵ３６０はタイマ部３６１で上昇時間の測定を開始し（ステップＳ１０１ｂ）、次いで、積載トレイ１０が所定の待機位置まで上昇したか否かを判定する（ステップＳ１０１ｃ）。所定位置まで上昇していれば（ステップＳ１０１ｃ−上昇した）、トレイ昇降モータ１６８を停止させる（ステップＳ１１７）。所定位置まで達していない場合には（ステップＳ１０１ｃ−上昇していない）、トレイ積載トレイ１６８の上昇時間が所定時間Ｔ１を経過したか否かを判定する（ステップＳ１０１ｄ）。経過していない場合（ステップＳ１０１ｄ−ＮＯ）、ステップＳ１０１ｃの積載トレイ１０が所定位置まで上昇したかどうかの判定処理に戻り、所定時間経過する前に上昇した場合には、積載トレイ１０が紙面検知センサ３３０によって検知された所定の待機位置に位置していることになるので、ステップＳ１０４以降の処理に移行することなく昇降モータを停止する（ステップＳ１１７）。

ステップＳ１０１ｄで所定時間Ｔ１を経過したら、言い換えれば、所定時間Ｔ１を経過する前に所定の待機位置まで上昇していなければ、実施例１のステップＳ１０４からステップＳ１１６までの処理を実行し、ステップＳ１０１ｃで所定の待機位置に達したかどうかを判定する。そして、所定の待機位置に達するまで、ステップＳ１０１ｄ以降の処理を繰り返し、所定の待機位置に達した時点でトレイ昇降モータ１６８を停止する（ステップＳ１１７）
なお、ステップＳ１０１ｄの所定時間Ｔ１は、任意に設定することができるが、例えば、積載トレイ１０がシート排紙時の最大上昇量を移動するときの時間に設定する。この時間はトレイ昇降モータ１６８の下方位置から前記所定の待機位置までの速度及び加速度を含む駆動特性によって変化するので、対象となる装置によって適宜設定される。

図６はトレイ昇降モータ１６８の速度設定後、移動時に過負荷状態を検知した際に実行される実施例３のモータ制御の制御手順を示すフローチャートで、図６Ａ及び図６Ｂで１つのフローチャートを構成している。この実施例３では、ＣＰＵ３６０はまず、記憶部３６２内に配置された過負荷検知フラグＯＶＬＦ２〜４をＦＡＬＳＥにセットする（ステップＳ２０１）。過負荷検知フラグＯＶＬＦ２〜４は、第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７によって検知された積載トレイ１０の位置と対応付けられている。ＣＰＵ３６０は積載トレイ１０を上昇させるべく、モータドライバ１６８ａにＯＮ信号、ＣＷ／ＣＣＷ信号、周波数ｆ０のパルスを発行する（ステップＳ２０２）。この指示によってトレイ昇降モータ１６８はＶ０の速度で回転し、積載トレイ１０は上昇する（ステップＳ２０３）。

次いで、ＣＰＵ３６０はタイマ部３６１で上昇時間の測定を開始し（ステップＳ２０４）、積載トレイ１０が所定の待機位置まで上昇したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。所定位置まで上昇している場合は（ステップＳ２０５−上昇した）、上昇の必要がないのでトレイ昇降モータ１６８を停止させる（ステップＳ２３１）。所定位置まで達していない場合は（ステップＳ２０５−上昇していない）、積載トレイ１０の上昇時間が所定時間Ｔ１を越えたか否かを判断する（ステップＳ２０６）。所定時間Ｔ１は実施例２で述べた通りである。ステップＳ２０６のチェックで所定時間Ｔ１を超えていない場合は（ステップＳ２０５−ＮＯ）、ステップＳ２０５に戻り、積載トレイ１０が所定位置まで上昇したかどうかの処理以降の手順を繰り返す。一方、前記所定時間Ｔ１を超えている場合（ステップＳ２０５−ＹＥＳ）、ＣＰＵ３６０は第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７の値を読み込み（ステップＳ２０７）、積載トレイ１０の位置を認識する（ステップＳ２０８）。

位置認識後、過負荷検知フラグＯＶＬＦ２の状態をチェックし（ステップＳ２０９）、過負荷検知フラグＯＶＬＦ２がＴＲＵＥの場合は、積載トレイ１０位置の判定を行わず、モータドライバ１６８ａへのパルスをｆ１に設定し（ステップＳ２１１）、トレイ昇降モータ１６８を速度Ｖ１で回転させる（ステップＳ２１２）。一方、過負荷フラグＯＶＬＦ２がＦＡＬＳＥであれば、積載トレイ１０の位置を判定する（ステップＳ２１０）。そして、積載トレイ１０の位置が第４の位置検知センサ３３７以下であれば（ステップＳ２１０−ＹＥＳ）、ステップＳ２１１以降の処理を実行し、以下でなければ（ステップＳ２１０−ＮＯ）過負荷フラグＯＶＬＦ３の状態をチェックする（ステップＳ２１５）。

ステップＳ２１５のチェックで過負荷フラグＯＶＬＦ３がＴＲＵＥであれば、積載トレイ１０位置の判定を行わず、モータドライバ１６８ａへのパルスをｆ２に設定し（ステップＳ２１７）、トレイ昇降モータ１６８を速度Ｖ２で回転させる（ステップＳ２１８）。一方、過負荷フラグＯＶＬＦ３がＦＡＬＳＥであれば、積載トレイ１０の位置を判定する（ステップＳ２１６）。そして、積載トレイ１０の位置が第３及び第４の位置検知センサ３３６，３３７の間であれば（ステップＳ２１６−ＹＥＳ）、ステップＳ２１７以降の処理を実行し、第３及び第４の位置検知センサ３３６，３３７の間でなければ（ステップＳ２１６−ＮＯ）、過負荷フラグＯＶＬＦ４の状態をチェックする（ステップＳ２２１）。

ステップＳ２２１のチェックで過負荷フラグＯＶＬＦ４がＴＲＵＥであれば、積載トレイ１０位置の判定を行わず、モータドライバ１６８ａへのパルスをｆ３に設定し（ステップＳ２２３）、トレイ昇降モータ１６８を速度Ｖ３で回転させる（ステップＳ２２４）。一方、過負荷フラグＯＶＬＦ４がＦＡＬＳＥであれば、積載トレイ１０の位置を判定する（ステップＳ２２２）。そして、積載トレイ１０の位置が第２及び第３の位置検知センサ３３５，３３６の間であれば（ステップＳ２２２−ＹＥＳ）、ステップＳ２２３以降の処理を実行し、第２及び第３の位置検知センサ３３５，３３６の間でなければ（ステップＳ２２２−ＮＯ）、モータドライバ１６８ａへのパルスをｆ４に設定し（ステップＳ２２７）、トレイ昇降モータ１６８を速度Ｖ４で回転させる（ステップＳ２２８）。

なお、過負荷検知フラグＯＶＬＦ２〜４のセットは、トレイ昇降モータ１６８の各速度を設定し、トレイ昇降モータ１６８を回転させた後（ステップＳ２１２，２１８，２２４，２２８）、モータドライバ１６８ａから出力される過負荷状態信号を読み込み（ステップＳ２１３，Ｓ２１９，Ｓ２２５，Ｓ２２９）、そして、ステップＳ２１３で過負荷状態であれば、言い換えれば、トレイ昇降モータ１６８の速度がＶ１に設定されている状態で過負荷を検知した場合は、システムに不具合が発生したもの判断し、昇降モータを停止し、エラー終了とする（ステップＳ２１４）。ステップＳ２１９，Ｓ２２５，Ｓ２２９で過負荷状態であれば、それぞれ過負荷フラグＯＶＬＦ２，３，４をＴＲＵＥにセットして（ステップＳ２２０，Ｓ２２６，Ｓ２３０）ステップＳ２０５の処理に戻る。

ステップ２１４のエラー終了では、エラーが発行され、画像形成装置５００の図示しない表示パネルに積載トレイ１０の駆動不能で動作が停止した旨のエラー表示が行われる。

なお、ステップＳ２１３，Ｓ２１９，Ｓ２２５，Ｓ２２９における過負荷検知では、本実施例ではモータを駆動するための駆動ＩＣからなるモータドライバ１６８ａの機能を使用しているが、この機能を使用せずに、別途電流検知回路等で検知しても良い。

なお、本実施形態では、積載トレイ１０の位置を検知するために第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７を使用しているが、この他に、例えば従動軸２２と同軸に円板状のエンコーダを設け、このエンコーダの回転を光センサによって読み取り、位置検出を行うように構成することもできる。また、タイミングベルト２３の背面側に回転方向を直交する線状のマークを等間隔で付し、このマークを光センサで読み取るようにしてエンコーダを構成し、位置検出を行うこともできる。

また、ステップＳ２１９で過負荷状態であれば、ステップＳ２２０で過負荷フラグＯＶＬＦ２をＴＲＵＥにセットし、ステップＳ２０５に戻って以降の処理を繰り返すことになるが、ステップＳ２０９で過負荷フラグＯＶＬＦ２がＴＲＵＥとなるので、ステップＳ２１１でモータドライバ１６８ａへのパルスをｆ１に設定し、ステップＳ２１２でトレイ昇降モータ１６８をＶ１の速度に落として積載トレイを上昇させることになる。このようにトレイ昇降モータ１６８はステップＳ２２５，Ｓ２２９で過負荷状態を検知したときも同様にして過負荷フラグＯＶＬＦをセットし、このセットされた過負荷フラグＯＶＬＦに基づいてトレイ昇降モータ１６８の減速が行われる。

以上のように、本実施形態によれば、
１）第１ないし第４の位置検知センサ３３４，３３５，３３６，３３７で検知した積載トレイ１０の位置に応じてトレイ駆動モータ１６８の速度を制御することにより、駆動負荷に応じた積載トレイの駆動速度の制御を行うことができるので、積載トレイ１０の駆動機構および装置の小型化、低コスト化を図ることが可能になり、また、騒音を低減させることができる。
２）トレイ駆動モータ１６８の速度制御は、積載トレイ１０の上昇時の駆動負荷が大きいときのみ実行するので、制御を簡略化することができる。
３）積載トレイ１０の位置が高い場合の方が低い場合よりも上昇速度を速く設定し、適正な駆動負荷以下での移動速度を大きく設定したので、積載トレイ１０の所定の待機位置への移動時間の短縮化を図ることができる。
４）前記駆動手段の速度制御は、所定時間以上連続して前記シート積載手段を駆動する際に行うことを特徴とすることで、通常のシート排出時のトレイ昇降動作時には制御を行わないため、シート排出時のスタック性を維持したまま、イニシャル時やシート積載手段からシートが大量に除去されたとき等に積載トレイを所定の待機位置に移動させる時間の短縮化が可能になる
５）トレイ昇降モータ１６８の速度制御（速度設定）後に前記トレイ昇降モータ１６８の過負荷状態を検知した場合は、当該トレイ昇降モータ１６８の駆動速度を下げるので、常に駆動源の適正な駆動負荷以下で駆動することができる。
６）積載トレイ１０が第４の位置検知センサより下側の領域に位置し、その領域に対応した設定速度Ｖ１で上昇しているときに過負荷状態を検知したときには、トレイ昇降モータ１６８を停止させ、エラー通知を行うので、最大負荷以上の駆動や、装置の不具合状態での駆動を避けることが可能となり、これにより安全性の向上を図ることができる。
７）積載トレイ１０の高さ位置が第１の位置検知センサ３３４による検知以上になったとき、トレイ昇降モータ１６８の速度Ｖ４を例えば積載トレイ１０の初期速度Ｖ０より低速とすることにより、上昇時に積載トレイ１０が加速したか否かにかかわらず、積載トレイの停止位置精度の向上を図ることができる。
８）トレイ駆動モータ１６８がブラシレスモータからなるので、長期にわたって信頼性の高い装置を提供することができる。
などの効果を奏する。

なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる全ての技術的事項に及ぶことは言うまでもない。

本発明の実施形態に係るシート後処理装置と画像形成装置とからなるシステムの全体構成を示す図である。 図１における積載トレイの昇降機構を示す斜視図である。 シート後処理装置を中心としたシステムの制御構成を示すブロック図である。 積載トレイの位置に応じてトレイ昇降モータの移動速度を制御する実施例１の制御手順を示すフローチャートである。 所定時間以上連続して積載トレイを駆動する際に実行される実施例２のモータ制御の制御手順を示すフローチャートである。 トレイ昇降モータの速度設定後、移動時に過負荷状態を検知した際に実行される実施例３のモータ制御の制御手順を示すフローチャート（その１）である。 トレイ昇降モータの速度設定後、移動時に過負荷状態を検知した際に実行される実施例３のモータ制御の制御手順を示すフローチャート（その２）である。

符号の説明

１０ 積載トレイ
２１ 駆動軸
２２ 従動軸
２３ タイミングベルト
２４ 側板
２５ ウォームギア
１００ シート後処理装置
１６８ トレイ昇降モータ
１６８ａ モータドライバ
３３４ 第１の位置検知センサ
３３５ 第２の位置検知センサ
３３６ 第３の位置検知センサ
３３７ 第４の位置検知センサ
３５０ 制御回路
３６０ ＣＰＵ
５００ 画像形成装置

Claims (9)

1. シートを積載し、上下動可能なシート積載手段と、
   該シート積載手段を昇降させる昇降手段と、
   前記昇降手段を駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段の駆動速度を制御する制御手段と、
   前記シート積載手段の上下方向の位置を検知する位置検知手段と、
   を有するシート積載装置において、
   前記制御手段は、
   前記駆動手段により予め設定した時間以上連続して前記シート積載装置を駆動する場合に、前記駆動手段が駆動開始した後、所定時間より短い間は前記駆動速度を定速に設定して制御し、
   前記シート積載手段の上昇時であって前記所定時間以降は前記位置検知手段によって検知した上下方向の位置をＨ１，Ｈ２、それぞれの位置Ｈ１，Ｈ２における前記駆動速度をＶ１，Ｖ２とし、前記位置が
   Ｈ１＜Ｈ２
   のときには、前記駆動速度を
   Ｖ１≦Ｖ２
   として制御し、
   前記駆動速度を定速に設定した後、前記駆動手段の過負荷状態を検知した場合は、前記駆動速度を前記設定された速度よりもさらに低速に設定すること
   を特徴とするシート積載装置。
2. 請求項１に記載のシート積載装置において、
   前記位置検出手段によって検出される前記シート積載手段の上下方向の位置に応じて複数の領域を設定し、前記シート積載手段が予め設定された最下位の領域を予め設定された速度で上昇している際に、前記駆動手段の過負荷状態を検知したとき、前記駆動手段の動作を停止することを特徴とするシート積載装置。
3. 請求項２に記載のシート積載装置において、
   前記制御手段は、前記駆動手段の動作を停止したときには、エラー通知を行うことを特徴とするシート積載装置。
4. 請求項２に記載のシート積載装置において、
   前記制御手段は、前記シート積載手段が予め設定された最上位の領域に上昇したとき、前記駆動速度を予め設定された複数の速度のうち最小の速度とすることを特徴とするシート積載装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート積載装置において、
   前記位置検知手段が前記シート積載手段の移動位置または前記昇降手段の回転位置を検知する光検知手段を備えていることを特徴とするシート積載装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート積載装置において、
   前記駆動手段がブラシレスモータからなることを特徴とするシート積載装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート積載装置を備えていることを特徴とするシート処理装置。
8. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート積載装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７に記載のシート処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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