JP2006193265A - シート積載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の生産性を損なうことなく、シート束を精度良く大量に整合、積載し、シート束間の仕分けを明確にすることができるシート積載装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置より排出されるシートを搬送する搬送手段において、シートをシート平面内で回転させるシート回転排出機構を備え、その搬送されたシートの隣り合う２辺を重力方向下側に向けて積載するような傾斜面を持つシート積載トレイを備え、前記隣り合う２辺を突き当てる基準壁を設け、基準壁は基準位置を中心に往復移動可能である構成を採ることにより、用紙を積載しながら基準壁を振動させて用紙の自重を利用して高精度の整合積載が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、複写機やプリンタ等の画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に備えられるか、或は装置本体に対して一体的に備えられるシート積載装置に関する。

近年、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置のオプションとして、画像形成済みのシートを仕分けるソータやフィニッシャー等のシート処理装置が開発されている。そして、この種のシート処理装置は、シートに対して、ソート処理、綴じ処理、整合処理等の少なくとも１つの処理を施すようになっている。

針綴じするステイプラを備えたシート処理装置においては、シート処理装置本体内に搬送されたシートを、本体内部に形成された搬送路を通過させて後処理用トレイに積載した後に綴じ動作を行うようになっている（例えば、特許文献１参照）。

図１２に示すように、画像形成装置から入口ローラ２０１に搬入された用紙はバッファローラ部２０２を通過し、処理トレイ部２０３に順次積載される。

そして、処理トレイ上の用紙は１枚ごとに後端突き当て部２０４突き当て整合されるとともに、整合板２０５により用紙幅方向に整合され、設定枚数を整合したところでステイプル等の後処理を施し、束排出ローラ２０６によりスタックトレイ２００上に積載される。

又、用紙束のステイプルを行わずに束仕分けをする場合には、整合板２０５による整合位置を束毎に用紙幅方向にずらして積載することで、スタックトレイ２００に束排出された用紙束の仕分けを行う。

又、整合板等を用いずに、搬送中の用紙を用紙平面内で９０°回転させることによりトレイ上での積載角度をずらして仕分けを行う装置として、特許文献２のような仕分け装置がある。

特開２００３−１２８３１５号公報（図７、図９） 特開平７−２９１５０５号公報（図１、図１１）

しかしながら、従来の構成の場合、処理トレイに搬入される用紙は、１枚ごとに戻し突き当て動作と整合動作を繰り返すことになり、画像形成装置が高速化され、紙間が短くなると、その整合処理時間が紙間では間に合わなくなり、生産性を損なうことになる。

つまり、画像形成装置の生産性を確保するためには、戻し、整合、ステイプル、束排出という用紙束毎の処理動作を、用紙束の最終紙と次用紙束の先頭紙の紙間で行う必要がある。

しかしながら、整合処理時間を短縮するためには、整合板の移動速度を高速化する必要があり、装置の大型化や騒音、消費電力等の点で問題がある。

又、従来の構成では、処理トレイで積載、整合後、綴じ処理を行わずスタックトレイに排出する場合、用紙束が束搬送中にずれてしまい、スタックトレイ上での整合性は保証されない。

即ち、処理トレイ上で精度良く整合された用紙束もスタックトレイ上では、きれいに積載されず、ユーザーは再度、手で用紙束を揃え直す必要があった。

又、従来の構成では、綴じ処理を行わずに用紙束の仕分けを行う場合には、用紙束毎に搬送方向と直角方向に束をずらして積載する、いわゆるオフセット仕分けを行っているが、スタックトレイ上で用紙束がばらついている場合、束毎の区切りが分かりにくくなるという問題もある。

又、従来例の用紙の角度を９０°回転させることによる仕分け手段では、積載紙の整合手段を持たないため、次紙により押し出された既積載紙は元に戻ることができず、トレイ上での整合性が著しく悪化し、仕分け機能を損なう恐れがある。

又、搬送方向の後端側を突き当て基準とすると、排出ローラから蹴り出された用紙は、トレイ上に落下後、自重で後端側に戻る必要があり、高速可対応には不向きな形態となる。

そこで、本発明の目的は、画像形成装置の生産性を損なうことなく、シート束を精度良く大量に整合、積載し、シート束間の仕分けを明確にすることができるシート積載装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、画像形成装置より排出されるシートを搬送する搬送手段と、その搬送されたシートの先端側の隣り合う２辺を重力方向下側に向けて積載するような傾斜面を持つシート積載トレイを備え、前記隣り合う２辺を突き当てる基準壁を設け、基準壁は基準位置を中心に往復移動可能であることを特徴とする。

又、本発明は、前記搬送手段において、シートをシート平面内で回転させるシート回転排出機構を備えることにより、シートの回転方向を変えることでシート束の仕分けを行うことを特徴とする。

又、本発明は、前記シート積載トレイを昇降自在とし、積載紙の最上面を検出する紙面検出器を備えることにより、シートを常に一定の位置で積載、整合し、大量のシート積載が可能であることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置より排出されるシートを搬送する搬送手段と、その搬送されたシートの先端側の隣り合う２辺を重力方向下側に向けて積載するような傾斜面を持つシート積載トレイを備えることにより、排出紙を戻す動作が不要になり、用紙の重力を利用して積載紙の２方向の整合を行うことが可能となるため、紙搬送の高速化に対応して生産性を落とすことなく整合積載が可能となる。

又、画像形成装置から排出されたシートをシート平面内で回転させてからシート積載トレイに積載するシート回転排出機構を備え、その回転方向を左右選択可能とすることによりシート束毎に積載方向を９０°ずらすことで、より明瞭に仕分けを行うことが可能となる。

又、前記隣り合う２辺を突き当てる基準壁を設け、基準壁は基準位置を中心に往復移動可能とすることにより、重力により突き当てられた用紙に振動を与えることが可能となり、より高精度に紙コバを揃えることが可能となる。

又、重力及び振動により整合を行うシート積載トレイを昇降可能とすることで、整合処理後の用紙束を束移送する必要がなくなり、大容量の高精度積載が可能となる。

又、２辺を重力方向下側に向けて積載するような傾斜面を持つシート積載トレイの傾斜角度を可変とすることで、用紙の腰の強さによってトレイ上で座屈しない角度を選択し、整合に対して最適な傾斜面とすることが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るシート積載装置１０を画像形成装置１に接続した状態の主断面図である。

先ず、図１を用いて、画像形成装置１から本発明に係るシート積載装置１０までの用紙の流れを説明する。

図１において、２は画像形成部であり、この画像形成部２の下部にはシート収納部３に収納されたシートＳを感光ドラム４等により構成される画像形成部２に給送するシート給送装置５が配置されている。そして、このシート給送装置５により給送されたシートＳに感光ドラム４上に形成した画像を転写し、このシートが定着装置６を通過する際、転写した画像をシートＳに定着することによりシート上に画像を形成するようにしている。

又、シートＳの裏面にも画像を形成する場合には、表面に画像が形成されたシートを反転パス７においてスイッチバックした後、再度感光ドラム４に搬送し画像形成を行う。

画像形成の終了した用紙は、排出部８からシート後処理装置１０の入口ローラ１１に順次搬入される。

このとき、ページ順を揃えるために、後処理装置１０のトレイ上でシートの画像面を裏面にして積載したい場合には、画像形成装置１のシート反転パス８によって、シートの表裏を反転し、入口ローラ１１から搬入することになる。

入口ローラ１１から搬入されたシートは回転ローラ１２によりシート平面内で約９０°回転し、シートの角部を先頭にして積載トレイ１３に搬入される。

積載トレイ１３は、１つの頂点を最下点として積載紙の２辺が下方を向いて積載されるような傾斜面を持ち、その下方を向く２辺の位置には積載基準壁１４，１５が設けら、積載トレイ１３に搬入された用紙は、その自重により積載基準壁１４，１５に突き当てられる。

又、積載トレイ１３は、収納庫１８内でトレイ昇降機構及び紙面検知機構を備えており、用紙を所定枚数積載するごとにその紙面高さを検出し、その積載量に応じて常に積載紙面高さを一定に保つように矢印１６方向にトレイ昇降を行う。

図２はシート後処理装置１０の上視断面図である。

ここで、画像形成装置から排出された用紙は図面上右側から搬入され、独立した駆動源を備えた入口ローラ１１により回転ローラ１２に受け渡される。

この回転ローラ１２は、回転奥ローラ１２ａと回転前ローラ１２ｂに同軸上で分割されており、各々駆動モータ１７ａ，１７ｂを備え、独立に回転、停止制御が可能になっている。

そして、この入口ローラ及び回転ローラの対向側には図１に示すように用紙を挟持するための搬送コロが加圧されている。

図３は回転ローラによる用紙の９０°回転の流れを示したもので、（ａ）の流れは用紙右回転を、（ｂ）の流れは用紙左回転を示している。

（ａ−１）で入口ローラに用紙が搬入され、（ａ−２）で用紙先端が回転ローラに到達後所定量搬送の後、駆動モータ１７ａの制御により回転奥ローラ１２ａを停止させることにより、用紙は、回転奥ローラ１２ａを中心に時計回りに回転する（ａ−３）。

そして、回転前ローラにより所定量回転搬送した後、再び駆動モータ１７ａを回転させ、用紙が回転ローラ１２ａ，１２ｂにより用紙をトレイ上に蹴り出す（ａ−４）。

このとき、駆動モータ１７ａの停止時間を調節することにより、用紙サイズや厚さによる用紙回転量の違いを制御し、常に用紙の２辺が搬送方向に対して略４５°傾いた状態で排出することが可能である。

（ｂ−１）〜（ｂ−４）では、同様に回転前ローラを停止させることにより反時計回りに用紙を４５°回転させて排出することが可能となる。

このように用紙束毎に回転方向を変えることで、積載トレイ１３上では束毎に積載角度が９０°ずれた状態で積載され、製本やバインディングといった次工程での束仕分けが容易になる。

図４及び図５は４５°回転して積載された用紙を揃えるための積載基準壁１４，１５を示したもので、図４は収納庫１８を積載紙面の垂直上方から見た動作図、図５はその詳細構成を示した図である。

図４において積載基準壁１４は２箇所の長丸穴形状を有し、各々の穴には回転軸２０を中心に回転可能な偏心カム１９が係合している。

２つの偏心カム１９の軸２０にはベルトプーリ２２が取り付けられ、互いのプーリーに張られたベルト２３により同期して回転可能となっている。

又、一方の回転軸２０にはギア２４を介して駆動モータ２５が作用するように構成され、モータ２５の回転により２つのプーリ２２及び２つの偏心カム１９が同期回転し、基準壁１４の長丸穴２１内で偏心カム１９が回転することで、基準壁１４を矢印２２方向に往復移動させる。

このとき、偏心カム１９の偏心量を微小とし、モータ２５の回転数を高速にすることで、基準壁１４を矢印２２方向に微振動させることが可能となる。

積載基準壁１５に対しても同様の機構が施され、基準壁１５は矢印２３方向に微振動することになる。

図４（ａ）は基準壁１４，１５がカムの回転により退避した状態であり、図４（ｂ）は積載紙側に突き出した状態を示す。

この両状態を繰り返す（振動する）ことにより、用紙は自重で戻る動作を繰り返し、良好な整合状態となる。

ここで、２つの積載基準壁１４，１５は用紙整合のためには互いに直角である必要があるが、例えば一方の基準壁１４の１つの偏心カム１９を回転位相調整することで基準壁１４の角度が変わり、直角調整が可能となる。

この基準壁１４，１５の動作タイミングは用紙が１枚搬入されるごとでも良く、又は用紙の種類によっては所定枚数積載ごとに微振動を行うシーケンスでも良い。

即ち、厚紙のように紙自身の自重が大きいものや、紙同士の摩擦係数が低く、滑り易い紙では、１枚ごとに振動を負荷しなくてもトレイの傾きにより整合性は確保される。

図６は本発明による積載基準壁の他の実施の形態を示したもので、積載紙の重力方向下方を向く２辺を受ける基準壁２６を一体に形成したものである。

Ｍ字型をした積載基準壁２６には２箇所に長円穴が形成され、互いに同期して回転する偏心カム２８が係合している。

積載基準壁２６は不図示の駆動モータにより同期回転し、基準壁２６を矢印２９方向に振動させ、トレイ１３に積載された用紙を自重により精度良く整合する。

図７は収納庫１８における積載トレイ１３の昇降機構を示したものである。

積載トレイ１３は２箇所のトレイ支板３１に固定され、トレイ支板３１にはガイドコロ３０が回転自在に軸支されている。

そして、ガイドコロ３０は収納庫１８の外壁とガイドレール３４にガイドされて、積載トレイ１３を水平に支持すると共に上下方向に昇降可能としている。

又、各々のトレイ支板３１にはプーリ３２に取り付けられた駆動ベルト３３が固定され、駆動モータ３６の回転によりトレイ１３の昇降動作を行うように構成されている。

図８は積載トレイ１３上に積載された用紙の最上面位置を検出し、紙面を常に一定に保つための紙面検知機構を示したものである。

３７，３８は透過式の光学センサーであり、３７が発光部、３８が受光部で各々積載基準壁１４，１５に取り付けられている。

用紙が積載トレイ１３に搬入されると、積載紙により透過式センサー３７，３８の光が遮られる。

その後、積載基準壁１４，１５が一定時間振動し、トレイ１３が図７の駆動機構によりセンサー３８がＯＮするまで下降する。

この動作を１枚又は所定枚数ごとに行うことにより積載紙面の高さは常に一定に保たれ、用紙の搬入、整合が確実に行われる。

又、３５はトレイの下限位置を示す下限センサーであり、紙面検知動作によりトレイ１３が下降し、トレイが下限まで到達するとＯＮする位置に取り付けられる。

動作中に下限センサー３５がＯＮした場合には一旦、給紙動作を止めて、トレイの用紙を取り除くように操作部上でユーザーに注意を促す。

図９は本発明の積載基準壁を備える用紙収納庫に、用紙整合及び用紙押え用のパドル３９を設けた例である。

パドル３９はゴム等の弾性部材で形成され、駆動モータ４０により軸４１を中心に矢印４２方向に回転し搬入された用紙を基準壁１４，１５の方向に引き寄せる機能を持つ。

又、一旦整合された用紙を上から押えておくことにより、次の搬入紙で既積載紙をずらしてしまうことがなくなる。

図１０は本発明の収納庫１８の傾斜角度、即ち積載紙の積載角度を可変とした例であり、収納庫の保持部材として固定ブロック４３を備えている。

図１０（ｂ）はトレイが４５°に傾斜しており通常の使用状態を示している。

（ａ）は傾斜角を３０°に変更した状態で、これは傾斜角を大きくしてしまうと座屈してしまうような腰の弱い用紙を積載するときに使用する形態である。

又、（ｃ）は傾斜角を６０°に変更した状態で、これは傾斜角が小さいと用紙の自重で基準壁まで用紙が滑り落ちないような摩擦係数の高い用紙を積載するときに使用する形態である。

このように収納庫の傾斜角度を変更する手段は、固定ブロックを手動のハンドルやモータ等の駆動源を用いて左右に移動させる方式でも可能である。

図１１は用紙Ｓを収納庫１８に満載した後の処理を示したもので、ユーザーは精度良く積載された用紙束Ｓに製本や穴あけといった次工程を施すために、製本機まで用紙を運搬する必要がある。

そこで、本実施の形態においては、収納庫１８を乗せて矢印４７方向に引き出し可能なキャスター付きの台車４４を設けている。

ユーザーは収納庫が満載になるとハンドル４８を持って矢印４７方向に引き出し、代わりの収納庫付き台車をシート後処理装置１０にセットすることにより、ジョブを長時間に亘って中断する必要がなく、スムーズに印刷工程と製本工程を連動することが可能となる。

本発明による後処理装置の主断面図である。 本発明による後処理装置の上視図である。 用紙の回転状態を示した図である。 積載基準壁の動作を示した図である。 積載基準壁の詳細構成を示した図である。 積載基準壁の他の実施例を示した図である。 積載トレイの昇降手段を示した図である。 積載トレイの上面検知手段を示した図である。 積載整合補助手段を示した図である。 積載トレイの傾斜角度を可変とした構成図である。 収納庫付き台車を引き出した図である。 従来のシート後処理装置である。

符号の説明

１ 画像読取り部
２ 画像形成部
３ シート収納部
５ 給紙部
６ 定着部
８ 排紙部
１０ シート後処理装置
１１ 入口ローラ
１２ 回転ローラ
１３ 積載トレイ
１４，１５ 積載基準壁
１８ 収納庫
１９ 偏心カム
２１ 長円穴
３０ ガイドコロ
３１ トレイ支板
３４ ガイドレール
３５ 下限センサ
３７ 紙面検知センサ発光部
３８ 紙面検知センサ受光部
３９ パドル
４３ 固定ブロック
４４ 台車

Claims (9)

1. 画像形成装置より排出されるシートをシート平面内で回転させて搬送するシート回転排出機構を備え、その搬送方向先端側の隣り合う２辺を重力方向下方に向けて積載するような傾斜面をもつシート積載装置。
2. シートを回転させる回転方向を選択できる制御装置を備えることを特徴とする請求項１記載のシート積載装置。
3. シート排出機構は２つの同軸上に並ぶローラ対から成り、それぞれ独立して駆動可能になっていることを特徴とする請求項２記載のシート積載装置。
4. シートの重力方向下側を向く２辺を突き当てる基準壁を備え、基準壁は基準位置を中心に往復移動可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のシート積載装置。
5. 前記基準壁は、その面方向に往復移動可能であることを特徴とする請求項４記載のシート積載装置。
6. シート積載面は、その積載面と垂直方向に昇降可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のシート積載装置。
7. 積載されたシート上面の高さを検出する紙面検知装置を備えることを特徴とする請求項６記載のシート積載装置。
8. シート積載面は、その傾斜角度が可変であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のシート積載装置。
9. シートの重力方向下側を向く２辺の角部において、シートをその頂点に向かって突き当てる突き当て整合手段を備えることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のシート積載装置。

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