JP2006151558A - 用紙後処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の整合性を損なわず，装置全体のコンパクト化を図ることができる用紙後処理装置およびそれを備えた画像処理装置を提供すること。
【解決手段】フィニッシャ１は，用紙束を集積する処理トレイ３と，ステープル処理を行うステープルユニット２とを設けている。処理トレイ３は，第１トレイ部８と第２トレイ部９とによって構成されており，そして，第１トレイ部８は回動可能であり，プリントモードに応じてその角度を変更することができる。具体的には，用紙束の集積時には第２トレイ部９と同様の角度，すなわち水平方向に対して所定の傾斜角となり，ステープル処理時にはステープルユニット２がステープル処理を行うことが可能な角度となるように角度調節される。
【選択図】 図７

Description

本発明は，コピー機，プリンタ，およびファックス等により画像形成された用紙の後処理を行う用紙後処理装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。さらに詳細には，画像形成装置内に収容可能な用紙後処理装置およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来から，コピー機，プリンタ等の画像形成装置においては，画像が形成された用紙に二つ折り，三つ折り（Ｚ折り）等に折り目を入れたり（紙折り処理），用紙の所定位置にファイリング用の穴を開けたり（穴あけ処理），ステープル針を用いて製本したり（ステープル処理）といった用紙の後処理を行う用紙後処理装置（いわゆる，フィニッシャ）がオプションとして提供されている。

この用紙後処理装置では，画像形成された用紙が１枚ずつ処理トレイに排出される。そして処理トレイにおいて，用紙が整合されつつ集積されて用紙束となる。処理トレイで用紙束が形成されると，次いで用紙束に対してステープル処理等の後処理がなされる。その後，後処理がなされた用紙束は，処理トレイから排出されて排出トレイに収容されるようになっている。

用紙後処理装置の具体例としては，例えば特許文献１に開示されたものがある。この用紙後処理装置では，ステープルモードとオフセットモードとでステープルトレイ全体を変位させ，排出ローラとの相対位置を変化させる。これにより，ユーザが排出トレイから製本済み用紙を取り出す際に手を挟む危険がなく，用紙の斜め送りの発生も防止できるとしている。
特開平６−２１１４１５号公報

しかしながら，従来の用紙後処理装置では，次のような問題があった。すなわち，ステープル処理を行うためのステープルユニットは，用紙束の整合のために斜めに配置されている。一方，画像形成装置の小型化の要請から，画像形成装置本体内に用紙後処理装置を搭載する，いわゆるインナーフィニッシャがモノクロの画像形成装置で実用化されている。このインナーフィニッシャをカラーの画像形成装置，特にタンデム型の画像形成装置で実現するためには，用紙後処理装置自体の小型化，特に高さ方向の縮小化が不可欠となる。ところが，ステープルユニットを斜めに配置しているため，用紙後処理装置の小型化を十分に図ることができない。

そこで，この問題を回避するためにステープルユニットを水平に配置（水平配置）することが考えられるが，ステープルユニットを水平に配置してしまうと次のような問題が生じる。すなわち，ステープルユニットを水平に配置することに伴って，処理トレイも水平に配置しなければならない。そのため，用紙の整合に悪影響を与えてしまう。つまり，用紙後処理装置のコンパクト化と用紙の整合性とがトレードオフの関係にある。

本発明は，前記した従来の用紙後処理装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，用紙の整合性を損なわず，装置全体のコンパクト化を図ることができる用紙後処理装置およびそれを備えた画像処理装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた用紙後処理装置は，画像形成された用紙に対して後処理を行う用紙後処理装置であって，画像形成済みの用紙を整合しつつ積載することにより用紙束を形成し，その用紙載置面の傾斜角度が変更可能に設けられたトレイと，トレイに積載された用紙束に対して後処理を行う後処理ユニットとを有し，当該トレイは，後処理時の状況に応じて傾斜角度を変更することを特徴としている。また，本発明の画像形成装置は，本発明の用紙後処理装置を内蔵することを特徴としている。

すなわち，本発明の用紙後処理装置は，用紙束を形成するとともに傾斜角度の変更が可能なトレイを有している。そしてそのトレイを，用紙の収容時には所定の傾斜角度となるように調節する。ここで「傾斜角度」とは，トレイの用紙載置面と水平面とによってなす角度のことであり，「所定の傾斜角度」とは，用紙の整合性に優れ，用紙束を積載することが可能な角度をいう。

さらに後処理の実施時には，後処理ユニットの配置に合わせて用紙束の後処理が可能な傾斜角度に調節する。つまり，本発明の用紙後処理装置のトレイは，後処理の際の状況に応じて傾斜角度を変更する。これにより，後処理ユニットの処理口が略水平方向に向いている配置（すなわち，水平配置）であっても，その処理口の位置に合わせてトレイの傾斜角度を変えることで後処理が可能になる。従って，後処理ユニットの配置の自由度が大きく，後処理ユニットを水平配置に近づけることができる。また，後処理ユニットを最も少ない設置スペースに設置でき，用紙後処理装置の高さ方向のコンパクト化を図ることができる。

具体的にトレイの傾斜角度は，用紙の収容時よりも後処理時の方が小さいこととするとよい。すなわち，用紙の収容時には整合性を維持するために所定の傾斜角度となるように配置する必要がある。一方，後処理ユニットは，水平配置に近いほどコンパクト化を図ることができるため，傾斜角度は小さい方が好ましい。そのため，後処理時には，用紙の収容時よりも傾斜角度を小さくする。これにより，用紙の整合性と，装置全体のコンパクト化とを両立させることができる。

また，本発明の用紙後処理装置は，トレイよりも上方に位置し，その傾斜角度がトレイの用紙収容時の傾斜角度と同等となるように配設された固定トレイを有することとするとよりよい。すなわち，固定トレイと傾斜角度の調節が可能なトレイとで１つの処理トレイをなす。これにより，用紙を収容する面の一部が角度変更されることとなり，稼動スペースの省スペース化が図られる。よって，よりコンパクト化を図ることができる。

また，本発明の用紙後処理装置は，トレイ内に積載された用紙束を固定する用紙固定部材を有し，その用紙固定部材は，少なくともトレイの角度変更が開始されてから後処理ユニットによる後処理が終了するまでの間でその用紙束を固定することとするとよりよい。すなわち，トレイの傾斜角度を変更する際，用紙の散らばりが生じ易い。特に，前述した固定トレイを備えるタイプでは，処理トレイの一部が角度変更されるため，用紙束が湾曲してしまう。そのため，用紙の散らばりが不可避的に生じる。そこで，用紙束を固定する用紙固定部材を設けることで，トレイの傾斜角度を変更する際の用紙の散らばりを抑制する。これにより，安定した後処理を行うことが可能になる。なお，用紙固定部材は，電子制御によって駆動されるものであってもよいし，トレイの移動や後処理ユニットの移動に連動して機械的に駆動されるものであってもよい。

本発明によると，後処理の際の状況に応じてトレイの傾斜角度を変更することで，用紙の整合性と装置全体のコンパクト化との両立が図られる。よって，用紙の整合性を損なわず，装置全体のコンパクト化を図ることができる用紙後処理装置およびそれを備えた画像処理装置が提供されている。

以下，本発明の画像形成装置を具体化した実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態は，本発明に係る用紙後処理装置（以下，「フィニッシャ」という）をカラーコピー機に接続したものである。

本形態のカラーコピー機１００は，原稿の画像を用紙上に再現するものであり，図１に示すように，原稿の画像を読み取る走査系８１および自動原稿搬送装置８５，読み取って得た画像データを取り扱う画像信号処理部８２，画像データに基づいて画像を作成し用紙上に出力するための画像形成系８７，用紙を供給する用紙供給系８８，画像形成後の用紙を搬送する用紙搬送系８３と，用紙の後処理を行うフィニッシャ１等を備えている。用紙搬送系８３には，画像形成後の用紙をフィニッシャ１に向けて排出する排出ローラ８９が設けられている。また，フィニッシャ１には，用紙搬送系８３から用紙を受け入れる搬入ローラ６が設けられている。

カラーコピー機１００は，タンデム型の画像形成装置であり，画像形成系８７には転写ベルト上に並列に配置された４つの作像ユニットが設けられている。すなわち，画像形成系８７は，色ごとに配設された画像形成ユニット，転写ベルト，制御基板などを有している。各画像形成ユニットは，それぞれ感光体ドラム，光走査ユニット，およびその周辺機器（帯電チャージャ，現像ユニット，転写チャージャ，クリーナー等）を有している。そして，各画像形成ユニットでは，それぞれ光走査ユニットによって各感光体ドラムの感光層に書き込まれた潜像がトナー像として顕像化される。そして，そのトナー像が転写ベルト上に転写される。すなわち，各画像形成ユニットによって，順次異なる色のトナー像が転写ベルト上に重ねて転写される。そして，重ねられたトナー像が用紙に転写されることで，カラー画像が出力される。

フィニッシャ１には，図２に示すように，ステープル処理を行うステープルユニット２と，用紙搬送系８３から搬送された用紙を集積し整合する処理トレイ３と，処理トレイ３に集積された用紙束を収容する集積トレイ４と，搬入ローラ６から搬送された用紙を処理トレイ３に搬入する収容排出ローラ７とが設けられている。そして，搬入ローラ６と収容排出ローラ７との間には，ステープル処理が選択された際に用紙を処理トレイ３へ導く用紙搬送路５が設けられている。そして，ステープルユニット２と処理トレイ３との間には，処理トレイ３に集積された用紙束をステープルユニット２に向けて搬送する収容パドル１１および収容ベルト１２が設けられている。さらに，処理トレイ３の駆動制御を行うトレイ制御部１５が設けられている。

図３および図４は，処理トレイ３およびその周辺の構成を示している。処理トレイ３は，主として第１トレイ部８と，第２トレイ部９とによって構成されている。さらに，第１トレイ部８については角度変更が可能になっている。具体的に第１トレイ部８は，用紙を集積する際には第２トレイ部９と同一の角度となり，ステープル処理等の後処理を行う際には水平となるようにトレイ制御部１５にて角度調節される。第１トレイ部８の角度調節については後述する。

また，処理トレイ３の下端には，処理トレイ３内に送り込まれた用紙を搬送方向に整合するための用紙規制部材１０が付設されている。この用紙規制部材１０は，第１トレイ部８に付設されている。さらに，処理トレイ３の上端部には，一対の排紙ローラ１３が設けられている。この排紙ローラ１３は，圧接・離間が可能になっている。そして，後処理時には離間し，後処理後の用紙束を排紙する時には圧接する。

また，処理トレイ３の周辺には，図３の矢印方向Ａに回転する収容パドル１１と，図３の矢印Ｂ方向に回転する収容ベルト１２とが設けられている。収容パドル１１により，第２トレイ部９に積載された用紙が第１トレイ部８に向けて搬送される。また，収容ベルト１２により，第１トレイ部８に搬送された用紙が用紙規制部材１０に向けて搬送される。

また，処理トレイ３の周辺には，ステープルユニット２が水平面と平行に配設されている。このステープルユニットは，処理トレイ３に用紙が集積するまでは処理トレイ３から離れた位置に退避している（図４の破線）。そして，用紙が最終ページまで集積した後，すなわち第１トレイ部８が角度変更された後，水平方向に移動してステープル処理が可能な位置に設けられる。その後，処理トレイ３に載置された用紙束に対してステープル処理を行う。つまり，ステープルユニット２は，処理トレイ３の第１トレイ部８が斜めに配置されているときは退避しており，第１トレイ部８が水平に配置されたときに水平移動して用紙束を挟み込む。

次に，ステープル処理を行う際の動作について処理トレイ３を中心に説明する。まず，コピー機１００に対してステープルモードが選択され，画像形成がスタートすると，画像形成系８７にて画像が形成される。その後，その画像が用紙供給系８８から搬送された用紙上に転写され，その用紙が用紙搬送系８３の排出ローラ８９を介してフィニッシャ１内に搬入される。

フィニッシャ１では，搬入ローラ６にて画像形成された用紙を搬送路５中に搬送する。その後，図５に示すように，搬送路５内を搬送された用紙は，収容排出ローラ７を介して処理トレイ３の第２トレイ部９に搬送される。このとき，排紙ローラ１３は離間状態であり，用紙が排紙ローラ１３，１３間に積載される。また，第１トレイ部８は，第２トレイ部９と同様の角度に設けられており，第２トレイ部９上に積載された用紙は，収容パドル１１によって第１トレイ部８に搬送される。そして，用紙の端部が用紙規制部材１０に押し付けられることにより整合されつつ収容される。

この用紙の搬送を最終ページまで繰り返す。図６は，処理トレイ３に最終ページまで収容された直後の状態を示している。最終ページまで収容した後には，収容パドル１１および収容ベルト１２の回転を停止する。

その後，収容ベルト１２にて用紙束を押さえ込んだ状態で，第１トレイ部８の傾斜角度を変更する。具体的には，用紙ベルト１２にて用紙束を固定した状態でステープルユニット２の配置に合わせた角度に変更する。その後，図７に示すように，ステープルユニット２を待機位置からステープル処理実施位置まで移動させ，ステープル処理を行う。ステープル処理後は，再度ステープルユニット２を待機位置まで退避させ，第１トレイ部８の角度を元に戻す。その後，排紙ローラ１３が圧接し，ステープル処理後の用紙束が集積トレイ４に排紙される。これにより，次の部の収容およびステープル処理が可能となる。

次に，ステープル処理を行う際のカラーコピー機１００の動作を，図８にフローチャートを基に説明する。まず，操作者によってコピーモードが選択される（Ｓ１）。コピーモードとしては，ステープルモードの他，シフトモード，中綴じモード等が選択可能である。その後，操作者によってコピーの開始が指示される（Ｓ２）。例えば，操作パネル内のコピースタートボタンが押下される。

次に，ステープルモードが選択されているか否かを判断する（Ｓ３）。ステープルモードが選択されていない場合（Ｓ３：ＮＯ）には，その他の後処理を行う（Ｓ１１）。その後，用紙を集積トレイ４に排紙する（Ｓ１２）。一方，ステープルモードが選択されている場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には，画像形成された用紙を処理トレイ３内に搬入する（Ｓ４）。そして，処理トレイ３内で搬入された用紙を整合する（Ｓ５）。その後，搬入した用紙が最終ページであるか否かを判断（Ｓ６）し，最終ページまでＳ４からＳ６までの処理を繰り返す。

最終ページまで搬入された後，用紙を固定する（Ｓ７）。その後，処理トレイ３中の第１トレイ部８の角度を変更し，ステープルユニット２が用紙束を挟み込める位置に移動する（Ｓ８）。そして，用紙束を挟み込んだ状態でステープル処理を行う（Ｓ９）。ステープル処理後は，用紙束を集積トレイ４に排紙する（Ｓ１０）。Ｓ１０あるいはＳ１２の処理の後，本処理を終了する。

［応用例］
本形態のステープル処理では，ステープル処理前に用紙束を確実に押さえ込む必要がある。すなわち，第１トレイ部８の角度変更による用紙の散らばりを抑制する必要がある。本形態のフィニッシャ１では，収容ベルト１２によって用紙束を固定しているが，用紙束を固定するための用紙固定部材を別に設けてもよい。

例えば，図９および図１０に示すように，処理トレイ３の下端に，略コの字形状の２本の用紙固定部材１４，１４を付設する。この用紙固定部材１４は，第１トレイ部８を挟み込むように配設されるとともに，第１トレイ部８の裏面に配設された部位を回転軸として回動可能に設けられている。用紙固定部材１４は，最終ページまで積載されると回動し，用紙束を固定するように制御される。具体的には，図１１に示すように，最終ページが積載されるまでは，第１トレイ部８と直交する位置で待機する（図１１中の（Ａ））。そして，最終ページの積載が検知されると，互いに離れる向きに回転して用紙束を押さえ込む（図１１中の（Ｂ））。これにより，用紙束を制御によって確実に押さえ込むことができる。よって，第１トレイ部８の角度変更による用紙の散らばりを確実に抑制することができる。

なお，用紙固定手段１４は，制御によって駆動される他，ステープルユニット２の移動に連動して機械的に駆動されてもよい。また，用紙固定部材１４が用紙規制部材１０の機能を兼ねることとしてもよい。

以上詳細に説明したように本形態のカラーコピー機１００は，フィニッシャ１を内蔵している。フィニッシャ１は，用紙束を集積する処理トレイ３と，ステープル処理を行うステープルユニット２とを設けることとしている。さらに，処理トレイ３は，角度変更が可能な第１トレイ部８と，斜めに固定配置された第２トレイ部９とから構成されており，そのうち第１トレイ部８は，トレイ制御部１５からの指示に従って後処理の状況に応じてその角度を変更することとしている。具体的には，用紙束の集積時には，第２トレイ部９と同様の角度，すなわち整合性を損なわない傾斜角となり，ステープル処理時には，ステープルユニット２がステープル処理を行うことが可能な角度となるように角度調節される。すなわち，ステープルユニット２の配置に合わせて処理トレイ３の角度が調節される。これにより，ステープルユニット２を本形態のように水平配置したとしても，処理トレイ３をそのステープルユニット２に適した角度することによりステープル処理が可能となる。そして，ステープルユニット２を水平配置することによって，フィニッシャ１自体の高さのコンパクト化が図られる。従って，用紙の整合性を損なわず，装置全体のコンパクト化を図ることができる用紙後処理装置およびそれを備えた画像処理装置が実現している。

また，処理トレイ３は，角度変更が可能な第１トレイ部８と，斜めに固定配置された第２トレイ部９とから構成されている。すなわち，処理トレイ３の一部が角度変更可能に設けられている。そのため，処理トレイの稼動スペースは小さく，装置全体のコンパクト化の妨げとなることはない。

また，応用例として説明したフィニッシャでは，処理トレイ３に集積された用紙束を固定する用紙固定部材１４を設けることとしている。この用紙固定部材１４にて，第１トレイ部８の角度を変更する際に用紙束を固定する。これにより，角度変更時における用紙の散らばりを抑制できる。よって，用紙の整合性を維持することができ，安定したステープル処理を行うことができる。

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，実施の形態ではカラーコピー機に本発明を適用しているがこれに限るものではない。すなわち，プリンタ，スキャナ，ＦＡＸあるいはワードプロセッサ等であっても電子写真方式の画像形成装置であれば適用可能である。また，カラーに限らず，モノクロ画像専用のものであってもよい。また，タンデム方式に限らず，例えば４サイクル方式であってもよい。

実施の形態にかかるコピー機の機能構成を示す概念図である。 実施の形態にかかるフィニッシャの機能構成を示す概念図である。 図２に示したフィニッシャにおける処理トレイ周辺の構成を示す断面図である。 図２に示したフィニッシャにおける処理トレイ周辺の構成を示す平面図である。 図２に示したフィニッシャにおける用紙の流れを示す図である。 処理トレイに複数枚の用紙を収容した状態を示す図（収容直後）である。 処理トレイに複数枚の用紙を収容した状態を示す図（ステープル処理時）である。 コピー機の後処理の動作手順を示すフローチャートである。 図２に示したフィニッシャの処理トレイに用紙固定部材を設けた場合の構成を示す斜視図である。 図２に示したフィニッシャの処理トレイに用紙固定部材を設けた場合に複数枚の用紙を収容した状態を示す図（収容直後）である。 用紙固定部材の動作を示す概念図である。

符号の説明

１ フィニッシャ（用紙後処理装置）
２ ステープルユニット（後処理ユニット）
３ 処理トレイ
４ 集積トレイ
５ 用紙搬送路
６ 搬入ローラ
７ 収容排出ローラ
８ 第１トレイ部（トレイ）
９ 第２トレイ部（固定トレイ）
１０ 用紙規制部材
１１ 収容パドル
１２ 収容ベルト
１３ 排紙ローラ
１４ 用紙固定部材（用紙固定部材）
１５ トレイ制御部
１００ コピー機（画像形成装置）

Claims (10)

1. 画像形成された用紙に対して後処理を行う用紙後処理装置において，
   画像形成済みの用紙を整合しつつ積載することにより用紙束を形成し，その用紙載置面の傾斜角度が変更可能に設けられたトレイと，
   前記トレイに積載された用紙束に対して後処理を行う後処理ユニットとを有し，
   前記トレイは，後処理時の状況に応じて傾斜角度を変更することを特徴とする用紙後処理装置。
2. 請求項１に記載する用紙後処理装置において，
   前記トレイは，用紙の収容時には所定の傾斜角度となり，後処理の実施時には前記後処理ユニットの配置に合わせて用紙束の後処理が可能な傾斜角度となることを特徴とする用紙後処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載する用紙後処理装置において，
   前記トレイの傾斜角度は，用紙の収容時よりも後処理の実施時の方が小さいことを特徴とする用紙後処理装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する用紙後処理装置において，
   前記トレイよりも上方に位置し，その傾斜角度が前記トレイの用紙収容時の傾斜角度と同等となるように配設された固定トレイを有することを特徴とする用紙後処理装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載する用紙後処理装置において，
   前記トレイ内に積載された用紙束を固定する用紙固定部材を有し，
   前記用紙固定部材は，少なくとも前記トレイの角度変更が開始されてから前記後処理ユニットによる後処理が終了するまでの間で当該用紙束を固定することを特徴とする用紙後処理装置。
6. 画像形成された用紙に対して後処理を行う用紙後処理装置を内蔵する画像形成装置において，
   前記用紙後処理装置は，
   画像形成済みの用紙を整合しつつ積載することにより用紙束を形成し，その用紙載置面の傾斜角度が変更可能に設けられたトレイと，
   前記トレイに積載された用紙束に対して後処理を行う後処理ユニットとを有し，
   前記トレイは，後処理時の状況に応じて傾斜角度を変更することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載する画像形成装置において，
   前記トレイは，用紙の収容時には所定の傾斜角度となり，後処理の実施時には前記後処理ユニットの配置に合わせて用紙束の後処理が可能な傾斜角度となることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６または請求項７に記載する画像形成装置において，
   前記トレイの傾斜角度は，用紙の収容時よりも後処理の実施時の方が小さいを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項６から請求項８のいずれか１つに記載する画像形成装置において，
   前記トレイよりも上方に位置し，その傾斜角度が前記トレイの用紙収容時の傾斜角度と同等となるように配設された固定トレイを有することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項６から請求項９のいずれか１つに記載する画像形成装置において，
    前記トレイ内に積載された用紙束を固定する用紙固定部材を有し，
    前記用紙固定部材は，少なくとも前記トレイの角度変更が開始されてから前記後処理ユニットによる後処理が終了するまでの間で当該用紙束を固定することを特徴とする画像形成装置。

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