JP2006225060A - 用紙整合装置、用紙処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】整合時間の短縮化と生産性の向上を図る。
【解決手段】搬入された用紙を搬送経路中で一時的に積載するステイプルトレイ３４と、このステイプルトレイ３４に放出された用紙の搬送方向と平行な方向の整合を行うジョガーフェンス３６と、前記ステイプルトレイ３４に放出された用紙の搬送方向と直交する方向の整合を行うストッパ３７及び後端フェンス３３とを備えた用紙整合装置において、前記ステイプルトレイ３４の用紙搬送方向下流側に設けられたストッパ３７が用紙を整合している間に前記ジョガーフェンス３６を作動させ、用紙搬送方向と搬送方向に直交する方向の整合を並行して行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置から排紙される記録紙を受け入れ、用紙を整合する用紙整合装置、整合された用紙に折り、仕分け、綴じ、穴明けなどの所定の処理を実行する用紙処理装置、及び前記用紙整合装置または前記用紙処理装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から画像形成後の用紙処理についての発明は多数提案されている。例えば用紙の整合性に注目した用紙後処理装置に、用紙搬送方向の整合をソレノイドのオンオフまたはモータのパルス制御によって戻しコロを振り子運動させて用紙に叩きつけ、コロの摩擦こより、用紙を後端フェンスに突き当てて用紙の揃えを行っている。戻しコロは用紙が後端フェンスに到達しても撓みにくいようにスポンジ等の発泡体で構成され、用紙との間でスリップできるようにしたものもある。

具体的には、例えば特許文献１には、画像形成装置から排出される用紙をスタックするステイプルトレイと、このステイプルトレイに設けられた用紙束を綴じるステイプル装置と、このステイプル装置によって用紙を綴じるために用紙の幅方向の揃え動作を行うジョガーフェンスと、綴じられた用紙束の端部が当接する放出爪を備え、この放出爪を用紙放出方向に移動させて用紙束を放出する放出ベルト及び放出爪を反用紙放出方向に移動させて用紙束の反対端に当接させ、用紙束の用紙進行方向の揃え動作を行わせる用紙後処理装置において、反用紙放出方向に移動させたとき用紙束の反対端に当接する放出爪の裏面に高摩擦係数部材で構成された裏打ち材を設け、紙揃え精度を確保と生産性の向上を図った発明が開示されている。

なお、用紙の整合について関連する技術としては、例えば、特許文献２ないし５に開示された発明が公知である。
特開２０００−２１１７９５公報 特開２００３−０４３７６３公報 特開２００３−１７１０５７公報 特開２００３−３００６６５公報 特開２００３−３４１９１２公報

しかしながら、このような構成では、戻しコロを用紙に打ち当てて後端フェンスに突き当てる間に戻しコロと用紙との間にスリップが発生するので、その間戻しコロを用紙に長く押さえつけなければならず、戻しコロの退避時間が遅れて生産性が悪くなっていた。また、同じサイズの用紙でも紙の厚さにより、飛び出し量が変わるため、戻しコロによる戻し時間を最も飛び出しす用紙に設定する必要があり、紙種によっては必要以上に戻しを行っており、戻しコロの退避時間が遅れ、この点についても生産性の低下の原因となっていた。

そこで、ステイプルトレイに排出される用紙の先端をストッパで突き当て飛び出し量の規制を行ったうえで、ストッパが後端フェンスに移動して搬送方向の整合を行うように構成すると、前記問題を解決することが可能である。しかし、今度は、戻しコロの動作とジョガーフェンスの往復運動が干渉すると（例えば戻しコロを用紙に押し付けた状態でジョギングを行うと）、戻しコロの押圧力により用紙が横（搬送方向に直交する方向）に移動することができず横揃えが悪くなるため、戻しコロが退避してからジョギングを開始するようにせざるを得ない。

しかしながらこのように戻しコロによる搬送方向の整合を行ってからジョギングによる横方向の整合を行うと、搬送方向と横方向の整合時間がそれぞれ必要となり生産性が低下するという問題があった。特に綴じ枚数の多い高速機においては、戻し動作とジョギングを繰り返す回数が多く、生産性が著しく低下することになる。

そこで本発明の目的は、搬送方向の整合を行っている間でも、搬送方向に直交する方向の整合を行うことができるようにし、整合時間を短縮でき、生産性の向上を図ることにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、搬入された用紙を搬送経路中で一時的に積載する積載トレイと、この積載トレイに放出された用紙の搬送方向と平行な方向の整合を行う第１の整合手段と、前記積載トレイに放出された用紙の搬送方向と直交する方向の整合を行う第２の整合手段とを備えた用紙整合装置において、前記積載トレイの用紙搬送方向下流側に設けられた第２の整合手段が用紙を整合している間に前記第１の整合手段を作動させ、用紙搬送方向と搬送方向に直交する方向の整合を並行して行うことを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記第２の整合手段は、用紙先端を規制する第１の規制部材と、用紙下端を規制する第２の規制部材と、前記第１の規制部材を用紙搬送方向と平行な方向に移動させる駆動機構とからなることを特徴とする。

第３の手段は、第２の手段において、用紙整合後、前記積載トレイからの用紙放出時に前記第１の規制部材を用紙搬送路から退避させる退避手段を備えていることを特徴とする。

第４の手段は、第３の手段において、前記退避手段は、前記第１の規制部材を回動自在に支持する支軸と、前記駆動機構によって用紙搬送方向下流側の所定位置まで前記第１の規制部材が移動したとき、前記第１の規制部材の一部が当接して回動させる当接部材と、からなることを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段に係る用紙整合装置を用紙処理装置が備えていることを特徴とする。

第６の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段に係る用紙整合装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

第７の手段は、第５の手段に係る用紙処理装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

なお、後述の実施形態において、積載トレイはステイプルトレイ３４に、第１の整合手段はジョガーフェンス３６に、第２の整合手段はストッパユニット５０に、第１の規制部材はストッパ３７に、第２の規制部材は後端フェンス３３に、駆動機構は駆動部５２及び可動部５３に、支軸は第２回転軸７０に、当接部材はブラケット５６にそれぞれ対応する。

本発明によれば、用紙面に対して垂直方向から力が加わることがないので、搬送方向の整合を行っている間でも、搬送方向に直交する方向の整合を行うことができ、整合時間の短縮化と生産性の向上を図ることが可能となる。

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画像形成システムを示す概略構成図で、この画像形成システムでは、用紙処理装置としての用紙後処理装置ＦＲと、この用紙後処理装置ＦＲに対して画像形成済みの用紙を排紙する画像形成装置ＰＲとからなり、用紙後処理装置ＦＲが画像形成装置ＰＲに対して別体に設けられたシステム構成の画像形成装置である。

図１において、用紙後処理装置ＦＲは、画像形成装置ＰＲから排出されてきた画像形成済みの用紙Ｐを受け入れる搬入路１と、搬入路１から分岐する２つの搬送路、即ち排紙トレイ４へ向かう上搬送路２と、ステイプル処理を行う下搬送路３とを有する。なお、以下の説明において、用紙は紙、フィルム、合成樹脂材からなるシート状媒体などの印字可能なシート状記録媒体全般を総称したものである。

図２は、本発明の実施形態に係る画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。図１に示した前記各構成要素の動作制御は図２に示す制御装置１００によって実行される。制御装置１００はＣＰＵ１１０、Ｉ／Ｏインターフェース１２０等を有するマイクロコンピュータからなり、画像形成装置ＰＲ本体のコントロールパネルの各スイッチ等、及び入口センサ１１、放出センサ３１、排紙センサ２２などの各センサからの信号がＩ／Ｏインターフェース１２０を介してＣＰＵ１１０へ入力される。

ＣＰＵ１１０は、入力された信号に基づいて搬送ローラ２１，３０、分岐爪２０、前記駆動機構、ステイプラ３５等の各部を駆動するモータ、ステッピングモータ、ソレノイドなどの駆動部品を制御する。用紙後処理装置ＦＲの制御は前記ＣＰＵ１１０が図示しないＲＯＭに書き込まれたプログラムを、図示しないＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。また、プログラムデータは前記ＲＯＭに代えて、あるいは加えてネットワークを介してサーバから、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＳＤカードなどの記録媒体から記録媒体駆動装置を介して図示しないハードディスク装置などの記憶媒体にダウンロードされ、あるいはバージョンアップされて使用することもできる。

用紙後処理装置ＦＲの最前段である搬入路１には入口ローラ１０、入口センサ１１が配置され、搬入路の終端部の分岐部には分岐爪２０が設けられている。分岐爪２０は図示しない支軸に関して揺動することにより上搬送路２と、下搬送路３にシートの搬送方向を切り換える。上搬送路２には搬送ローラ２１、排紙センサ２２、排紙ローラ２３、及び寄せローラ２４が配され、下搬送路３に搬送されなかった用紙を上搬送路２を経て排紙トレイ４上に排出し、排紙された用紙Ｐは順次排紙トレイ４上にスタックされていく。排紙口上方付近には、フィラー４１の基端が、排紙トレイ４上にスタックされた用紙Ｐの搬送方向と直交する方向の中央付近の位置に揺動自由に配置されている。フィラー４１の先端は用紙Ｐまたは排紙されていない排紙トレイ４の上面に接し、フィラー４１の根元付近に設けられた上面検知センサ４２，４３によりフィラー４１の先端の高さ位置を検知する。これらによりスタックされた用紙Ｐの紙面高きが検知される。２つの上面検知センサ４２，４３はフィラー４１の根元付近部を上下に挟む状態で配置され、フィラー４１の根元付近部が２つの上面検知センサ４２，４３の貢中になる状態（２つの上面検知センサ４２，４３がともにＯＦＦ）で、下側の上面検知センサ４３に近い位置、即ち、下側の上面検知センサ４３がＯＮからＯＦＦになった位置をホーム位置としている。前記各センサ４２，４３からの検出出力はＩ／Ｏ１２０からＣＰＵ１１０に入力される。

排紙トレイ４上の堆積枚数の増大に伴って用紙の高さが上昇するに従ってフィラー４１が図示時計方向に回動し、上面検知センサ４３がオン（フォトインタラプタ４３の光路を開放）すると、ＣＰＵ１１０は排紙トレイ４を上下動させるステッピングモータを駆動して排紙トレイ４を下降させる。排紙トレイ４が下降し上面検知センサ４３がオフ（フォトインタラプタ４３の光路を遮蔽）になると、排紙トレイ４の下降が停止する。この動作を繰り返し、トレイ４が規定のトレイ満杯高さまで達すると、用紙後処理装置ＦＲから画像形成装置ＰＲに停止信号を出力し、画像形成装置ＰＲの画像形成動作を停止させる。

下搬送路３には、下搬送ローラ３０、放出センサ３１、放出ローラ３２が配置され、また、下搬送路３の終端位置にはステイプルユニット５が配置されている。ステイプルユニット５は、紙面と直交する方向へ進退するステイプル装置３５と、放出ローラ３２から放出される用紙を一時的に積載するステイプルトレイ３４と、ステイプルトレイ３４の下端（用紙搬送方向最上流側）に用紙の後端基準となる後端フェンス３３と、搬送方向と直交する方向に往復運動してしてステイプルトレイ３４上の用紙の整合を行うジョガーフェンス３６と、放出ローラ３２から排紙される用紙の先端に突き当たり後端フェンス３３側に移動するストッパ３７と、用紙束を排紙トレイ４側に放出する放出ベルト３８及び放出爪３８ａとからなる。

下搬送路３を経て搬送されてきた用紙は最終的に放出ローラ３２によりステイプルトレイ３４上に排出され、ストッパ３７に用紙先端を突き当て、放出ローラ３２から用紙後端が抜けると、ストッパ３７は後端フェンス３３に向かって移動して搬送方向の整合を行う。このとき、ジョガーフェンス３６による横方向（搬送方向に直交する方向）の整合は、搬送方向の整合と同時に行われる。

このようにして揃えられた用紙束はステイプル装置３５が紙面と直交する方向に移動して用紙束の下縁部の所定の位置をステイプルすることによ綴じられる。ステイプル済みの用紙束は、放出爪３８ａにより用紙下縁部を支持した状態で放出ベルト３８を図示反時計方向へ回転させることにより、上方に移動し、排紙トレイ４上に排紙される。ステイプルモード時には、フィラー４１の根元付近部が２つの上面検知知センサ４２，４３の真ん中になる状態（２つの上面検知センサ４２、４３がともにＯＦＦで、上側の上面検知センサ４２に近い位置、すなわち、上側の上面検知センサ４２がＯＦＦからＯＮになった位置をホーム位置としている。排紙トレイ４上の用紙束数の増大に伴つて上面の高さが上昇するにしたがって、上面検知センサ４２がオフすると、ＣＰＵ５１は排紙トレイ４を上下動させるステッピングモータを駆動して排紙トレイ４を下降させる。排紙トレイ４が下降し、上面検知センサ４２がオンすると排紙トレイ４の下降を停止する。この動作を繰り返し、排紙トレイ４が規定のトレイ満杯高さまで達すると、用紙後処理装置ＦＲから画像形成装置ＰＲに停止信号を出し、システムの画像形成動作を停止させる。

図３はストッパ３７を含むストッパユニット５０の詳細を示す斜視図である。
ストッパユニット５０はユニットを支持するステー５１と、ストッパ３７を駆動させる駆動部５２と、ストッパ３７を回動させる可動部５３より大略構成されている。

ステー５１はステイプルトレイ３４の用紙載置面の上方に平行にネジによって取り付けられている。ステー５１には支持板５４が取り付けられ、この支持板５４にさらに、駆動部５２、可動部５３、ストッパ３７のホームポジションを検知するセンサ５５、及びストッパ５７を回動（退避）させるブラケット５６が取り付けられている。

駆動部５２は、ステッピングモータ５７、駆動ベルト５８、第１駆動ギア５９、第２駆動ギア６０、第３駆動ギア６１、回転軸６２、第１プーリ６３、搬送ベルト６４、第２プーリ６５、第１支点軸６６及びスライド軸６７から構成されている。ステッピングモータ５７はプーリ（不図示）を一体に備え、駆動ベルト５８を介して駆動力をプーリとギアを一体に形成した第１駆動ギア５９に伝達する。第１駆動ギア５９は、これと噛合する第２駆動ギア６０、第２駆動ギア６０と組み合わされた第３駆動ギア６１に駆動力を伝え、第３駆動ギア６１は回転軸６２を介して第１プーリ６３を回転させる。第１プーリ６３は搬送ベルト６４を介して第２プーリ６５を回転させる。第１支点軸６６は第２プーリ６５の回転中心として機能し、スライド軸６７は可動部５３をスライド自在に支持している。

可動部５３は、ストッパ３７、搬送ベルト６４、スライド軸６７、ホルダ６８、ブラケット６９、第２回転軸７０及びトーションスプリング（不図示）から構成されている。ホルダ６８は搬送ベルト６４の一端に固定され、スライド軸６７上を摺動して移動する。ブラケット６９はホルダ６８に固定され、第２回転軸７０を支持するとともに、一端が前記センサ５５を作動させる。第２回転軸７０はブラケット６９に挿通され、ストッパ３７はこの第２回転軸７０を支点として回転自在に取り付けられている。トーションスプリングは図１に示す実線方向にストッパ３７を常時弾性付勢している。

このようなストッパユニット６０を備えた用紙後処理装置ＦＲでは、ステイプルモード時には以下のように動作する。
画像形成装置ＰＲから搬入路１に搬入される用紙Ｐは入口センサ１１によって検知され、ＣＰＵ１１０はこの検知入力により分岐爪２０を搬送路３に導入される方向に回動させる。用紙Ｐが入口ローラ１０により搬送され下搬送路３に導かれると、下搬送ローラ３０によりステイプルトレイ３４方向へ搬送される。用紙先端が放出センサ３１を通過すると、ストッパ３７はホームポジション（図１に示す破線位置）から用紙先端規制位置（図４）へ移動する。同様に放出センサ３１の検知出力をトリガーにジョガーフェンス３６もホームポジションから用紙幅より若干開いた受入れ位置に移動する。ストッパ３７はホームポジションのときは、図３において破線で示すようにブラケット５６の一端に当接することにより第２回転軸７０を支点として回転し、ステイプルトレイ３４上の用紙搬送路から退避する。放出ローラ３２によりステイプルトレイ３４上へ用紙が排出されると、図４に示すようにシート先端をストッパ３７に突き当て、飛び出し量の規制を行う。このとき用紙後端の位置をサイズに関係なく放出ローラ３２から常に一定となるようにストッパ３７の移動量を変更して飛び出し量を調整している。このストッパ３７の移動量の可変制御はＣＰＵ１１０が実行し、用紙サイズに応じてステッピングモータ５７を駆動し、ストッパ３７の位置を設定する。

用紙Ｐがストッパ３７に突き当たると、用紙Ｐは自重で後端フェンス３３側へ落下する。このとき、用紙間の摩擦や帯電により用紙同士が張り付いて自重で落下することができない場合があるため、図５に示すようストッパ３７を後端フェンス３３へ向かって移動させ、搬送方向の整合をより確実に行っている。この動作も前述のようにＣＰＵ１１０がステッピングモータ５７の駆動を制御することにより実行される。また、ストッパ３７は、戻しコロのように用紙をステイプルトレイ３４の底板方向（紙面垂直方向）に押し付けないので、ストッパ３７で搬送方向の整合を行いつつ、用紙は横方向に自由に移動することが可能である。そこで、本実施形態においては、用紙後端が後端フェンス３３に突き当たるまで、すなわち搬送方向の整合を行っている最中にジョガーフェンス３６によって搬送方向と直交する方向の整合を完了するようにして生産性を向上させている。

図６に示すよう用紙後端が後端フェンス３３に突き当たると、ストッパ３７は図７に示すように逆方向に移動し、次の用紙を受け入れるために規制位置（図４）へ移動する。また、ジョガーフェンス３６も用紙幅より若干開いた位置に戻り次の用紙を受け入れる状態になる。ステイプルトレイ３４に搬入される用紙に対し同様の動作を行いステイプル枚数に到達すると、ステイプル装置３５が用紙束の下端に移動し、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われるとき、ストッパ３７は、図６に示すように用紙後端を後端フェンス３３に挿さえつけた状態で経じ動作を行う。

ステイプル後、ストッパ３７は逆方向に移動し、一端がブラケット５６に当接することにより回転し、図１に示すホームポジション（破線）に戻る。これにより放出される用紙束が干渉しない位置（搬送経路外）まで退避することになる。その後、ステイプル処理された用紙束は、放出爪３８ａにより用紙下端部を支持した状態で搬送ベルト３８を反時計方向へ回転させ排紙トレイ４上に排紙する。

以上のように本実施形態によれば、ステイプルトレイ３４に排出される用紙の先端をストッパ３７で突き当て飛び出し量の規制を行ったうえで、ストッパ３７が後端フェンス３３側に移動して搬送方向の整合を行うので、どのようなサイズ、紙厚の用紙でも飛び出し量を一定にでき、かつ、スリップ等によるロスタイムの発生しない生産性の高い用紙後処理装置を提供することができる。

また、搬送方向の整合を用紙端面を押圧して行い、用紙面を押圧しないので、搬送方向の整合と横方向の整合を同時に行うことが可能となり、生産性の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムを示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。 ストッパを含むストッパユニットの詳細を示す斜視図である。 ストッパユニットの動作を示す動作説明図（その１）である。 ストッパユニットの動作を示す動作説明図（その２）である。 ストッパユニットの動作を示す動作説明図（その３）である。 ストッパユニットの動作を示す動作説明図（その４）である。

符号の説明

３ 下搬送路
３１ 放出センサ
３３ 後端フェンス
３４ ステイプルと例
３５ ステイプラ
３６ ジョガーフェンス
３７ ストッパ
５０ ストッパユニット
５２ 駆動部
５３ 可動部
５６ ブラケット
５７ ステッピングモータ
６４ 搬送ベルト
６７ スライド軸
７０ 第２回転軸

Claims (7)

1. 搬入された用紙を搬送経路中で一時的に積載する積載トレイと、
   この積載トレイに放出された用紙の搬送方向と平行な方向の整合を行う第１の整合手段と、
   前記積載トレイに放出された用紙の搬送方向と直交する方向の整合を行う第２の整合手段と、
   を備えた用紙整合装置において、
   前記積載トレイの用紙搬送方向下流側に設けられた前記第２の整合手段が用紙を整合している間に前記第１の整合手段を作動させ、用紙搬送方向と搬送方向に直交する方向の整合を並行して行うことを特徴とする用紙整合装置。
2. 前記第２の整合手段は、用紙先端を規制する第１の規制部材と、用紙下端を規制する第２の規制部材と、前記第１の規制部材を用紙搬送方向と平行な方向に移動させる駆動機構とからなることを特徴とする請求項１記載の用紙整合装置。
3. 用紙整合後、前記積載トレイからの用紙放出時に前記第１の規制部材を用紙搬送路から退避させる退避手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の用紙整合装置。
4. 前記退避手段は、前記第１の規制部材を回動自在に支持する支軸と、前記駆動機構によって用紙搬送方向下流側の所定位置まで前記第１の規制部材が移動したとき、前記第１の規制部材の一部が当接して回動させる当接部材と、からなることを特徴とする請求項３記載の用紙整合装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の用紙整合装置を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
6. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の用紙整合装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項５記載の用紙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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