JP2006248762A

JP2006248762A - 用紙処理装置・画像形成装置

Info

Publication number: JP2006248762A
Application number: JP2005071465A
Authority: JP
Inventors: Tomoichi Nomura; 知市野村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2025-03-14
Also published as: JP4457032B2

Abstract

【課題】画像形成装置の画像形成速度が大きくても用紙の処理を良好に行うことができ、用紙の汚れやキズの発生も防止できる用紙処理装置及びこれを有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置から排出された画像形成済みの用紙をスタック経路Ｅに搬送し、その先端をストッパ３２に突き当てて複数枚スタックし、最後の用紙を通常搬送路Ｆに導き、スタックした用紙束と最後の用紙を合流点６２で合流させ、後処理部へ搬送する。ストッパ３２の位置は用紙のサイズに合わせて調整可能である。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置から排出される用紙（記録媒体）を処理する用紙処理装置（用紙搬送装置、用紙後処理装置の概念を含む）、該用紙処理装置を一体に又は着脱自在に有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。

画像形成装置の排紙部から排紙されるコピー済みの用紙を受け入れて、ステイプル綴じ、穴あけ、折り、スタンプ等の各種の後処理を施す用紙後処理装置が知られている。
このような用紙後処理装置において、循環式自動原稿送り装置と組み合わせて画像形成装置で形成される複数部のコピーを処理する場合、まず最初の部の用紙束に、例えば、ステイプル等の後処理を施した後、排紙トレイへ用紙束を排出し、後処理部が処理可能な状態になったら、次の部の用紙束を受け入れるようにしている。しかしながら、複数部のコピーに対し上記のような後処理を施す場合、ステイプル等の後処理に要する時間に加え、後処理部から排紙トレイに用紙束を排出する時間も必要となり、トータルの後処理時間は画像形成装置の画像形成時間より長くなる。そこで、用紙後処理中は画像形成装置の動作を一旦停止して対処しているが、画像形成装置の生産性の低下を避けられない。

このような問題に対処すべく、特許第３５３１７８６号公報には、後処理部の上流側に、平行な２つの搬送径路（スタック経路）を設け、用紙を２枚重ねて後処理部へ搬送することにより、画像形成速度と後処理時間との差を吸収する構成が記載されている。
スタック経路には用紙の先端位置を規制するストッパが設けられている。

特許第３５３１７８６号公報

上記従来の後処理装置では、２枚の用紙を重ねて後処理部へ搬送する方式であるため、先行する用紙束の処理中にスタックできる枚数が少なく、画像形成装置の画像形成速度を上げられないという問題があった。
また、スタック経路に用紙を集積（スタック）する際、スタック紙先端をストッパに突き当て、スタック紙は搬送ローラ対に挟持されてスリップしたままの状態で、次のスタック紙の受入を行っている。
その際、スタック紙と搬送ローラはスリップしたままの状態である為、スタック紙に汚れの発生する虞があった。また、スタック枚数が増えるにつれ、搬送ローラによる搬送力が増加することでスタック紙のストッパへの突き当たる力が強くなり、スタック紙先端にキズが発生する虞があった。

本発明は、画像形成装置の画像形成速度が大きくても用紙の処理を良好に行うことができ、用紙の汚れやキズの発生も防止できる用紙処理装置及びこれを有する画像形成装置の提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、複写機等より排出される用紙を、ストッパを有したスタック経路内にて順次一時的に集積させ、前記集積した用紙束を所定のタイミングで搬送し、処理を行って排紙トレイへ排出する用紙処理装置において、同一のスタック経路内に２枚以上の用紙を集積することを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の用紙処理装置において、前記スタック経路にて用紙を集積している間は、前記スタック経路内の搬送ローラ対を離間させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の用紙処理装置において、前記スタック経路内における前記搬送ローラ対の駆動ローラが、後から搬送されて集積される用紙側にあり、用紙の集積中は前記駆動ローラが回転していることを特徴とする。
請求項２に記載の発明において、スタック経路内の搬送ローラが初めのスタック紙側にある場合、例えば１枚目スタック後、搬送ローラが１枚目で隠れてしまい、２枚目以降の用紙をストッパまで搬送し難くなる問題が予想される。
そこで請求項３に記載の発明では、さらに、スタック経路の搬送ローラが後から搬送される用紙側に配置し、用紙スタック中は搬送ローラが常時回転していることで、次のスタック紙をストッパまで搬送する補助を行わせることを目的とする。

請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の用紙処理装置において、前記スタック経路で所望の用紙枚数が集積された後、前記搬送ローラ対が用紙束を搬送可能に押圧されることを特徴とする。
請求項２に記載の発明において、搬送ローラ対が離間したままの場合、用紙に十分な搬送力が与えられず、用紙を搬送できなくなる問題が予想される。
そこで請求項４に記載の発明では、さらに、スタック経路で所望の枚数がスタックされた後、搬送ローラと従動コロを加圧させて確実に用紙を搬送することを目的とする。

請求項５に記載の発明では、請求２に記載の用紙処理装置において、前記ストッパが前記スタック経路の搬送方向に移動可能であり、その移動範囲が受入可能な用紙長さ以上であることを特徴とする。
請求項２に記載の発明において、ストッパが固定されている場合、複数の用紙サイズに対応できない問題が予想される。
そこで請求項５に記載の発明では、さらに、ストッパを受入可能な用紙長さ以上可動させ、複数の用紙サイズをスタック可能にすることを目的とする。

請求項６に記載の発明では、請求項２に記載の用紙処理装置において、前記ストッパの、用紙の集積前に位置する待機位置は用紙長さ以上であることを特徴とする。
請求項２に記載の発明において、スタック経路でストッパ待機位置と別経路分岐点との距離が用紙長さよりも短い場合、用紙後端を別経路へ搬送できなくなる問題が予想される。
そこで請求項６に記載の発明では、さらに、ストッパ待機位置と別経路分岐点との距離を用紙長さ以上にし、用紙後端を確実に別経路へ搬送することを目的とする。

請求項７に記載の発明では、請求項２に記載の用紙処理装置において、前記ストッパが、用紙の集積前に位置する待機位置で、集積された用紙束を通過させるように退避可能であることを特徴とする。
請求項２に記載の発明において、スタック経路で所望の用紙枚数がスタックされた後、用紙束を搬送する際、ストッパを退避位置まで移動させ、再び待機位置まで移動させるようにした場合、ストッパの移動動作に時間がかかり、生産性に問題がある。
そこで請求項７に記載の発明では、さらに、ストッパを待機位置で退避させることで、生産性を向上させることを目的とする。

請求項８に記載の発明では、請求項４に記載の用紙処理装置において、前記搬送ローラ対が押圧される前に、前記搬送ローラ対の駆動ローラの回転を停止させることを特徴とする。
請求項４に記載の発明において、搬送ローラ（駆動ローラ）が回転した状態で加圧されると用紙が搬送されてしまうため、ストッパと用紙が突き当たり、用紙先端にキズが発生する問題が予想される。
そこで請求項８に記載の発明では、搬送ローラの回転を止めてから加圧させ、ストッパと用紙の突き当りを防ぎ、用紙キズの発生を防止することを目的とする。

請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の記載の用紙処理装置において、前記スタック経路で所望の用紙枚数が集積され、前記搬送ローラ対が押圧された後に、前記ストッパが、用紙の集積前に位置する待機位置で、集積された用紙束を通過させるように退避することを特徴とする。
請求項８に記載の発明において、スタック経路で所望の用紙枚数がスタックされた後、搬送ローラ対で用紙を加圧する以前にストッパを退避させた場合、ストッパに突き当たった状態の用紙が位置ズレしたりする等の問題が予想される。
そこで請求項９に記載の発明では、さらに、搬送ローラ対で用紙を加圧した後にストッパを退避させ、用紙の位置ズレ等を防止することを目的とする。

請求項１０に記載の発明では、画像形成装置において、請求項１乃至９のうちのいずれかに記載の用紙処理装置を有することを特徴とする。

請求項１又は１０に記載の発明によれば、画像形成装置の画像形成速度が大きくても用紙の処理を良好に行うことができる。
請求項２又は１０に記載の発明によれば、用紙の汚れやキズの発生を防止することができる。
請求項３又は１０に記載の発明によれば、次のスタック紙をストッパまで搬送する補助を行うことができる。
請求項４又は１０に記載の発明によれば、確実に用紙を搬送することができる。

請求項５又は１０に記載の発明によれば、複数のサイズの用紙をスタックすることができる。
請求項６又は１０に記載の発明によれば、用紙をスタック経路内へ確実に収容することができる。
請求項７又は１０に記載の発明によれば、生産性を向上させることができる。
請求項８又は１０に記載の発明によれば、用紙とストッパとの突き当たりを防止でき、用紙のキズの発生を防止できる。
請求項９又は１０に記載の発明によれば、用紙の位置ずれ等を確実に防止できる。

以下、本発明の一実施形態を図１乃至図１４に基づいて説明する。
図１は本実施形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置２の概略構成を示す図である。この用紙後処理装置２を用いて図１３、図１４に示すような画像形成システムを構築することができる。
図１３に示した形態は、複写機としてのシステムの概略を示しており、画像形成装置ＰＲ、用紙を画像形成装置ＰＲに供給する給紙装置ＰＦ、画像を読み込むためのスキャナＳＣ及び循環式自動原稿給送装置ＡＲＤＦからなる。画像形成装置ＰＲにより画像形成された用紙は中継ユニットＣＵを経由して、フィニッシャＦＲ（用紙後処理装置２）の入口ガイド板に搬送されることになる。

図１４は、スキャナＳＣ及び循環式自動原稿給送装置ＡＲＤＦのないプリンタ形態のシステムの概略で、その他の構成は、上記複写機と同様である。フィニッシャＦＲとして示した用紙後処理装置２は、画像形成装置ＰＲの側部に取り付けられており、画像形成装置ＰＲから排出された用紙は用紙後処理装置ＦＲに導かれ、用紙後処理装置ＦＲの持つ機能により各種の後処理が施される。なお、画像形成装置ＰＲは、例えば電子写真方式の画像形成プロセスの装置やインクジェット方式の印字ヘッドを持った装置など、公知の画像形成機能を有する装置であればよいので、詳細な説明は省略する。

用紙後処理装置ＦＲ（以下、符号２で示す）では、図１に示すように、画像形成装置ＰＲから受け入れられた用紙は、１枚の用紙に後処理を施す後処理手段（本実施形態では穿孔手段として図示しないパンチユニット）を有する入口搬送路Ａ（図４参照）を通り、プルーフトレイ１８へ導くプルーフ搬送路Ｂ、搬送ローラ１３対へ導くストレート搬送路Ｃ、整合及びステイプル綴じ等を行うステイプルトレイ１０へ導く下搬送路Ｄへ、分岐爪２６によって振り分けられるように構成されている。

本実施形態における用紙後処理装置２は、上下に後処理を行う構成を有している。図１において、符号１５は排紙ローラ対を、２４は搬送ローラ対を、７２は第３分岐部を、７３は第４分岐部を、７４は第５分岐部を、７５は第６分岐部を、５５、５６はステイプルトレイ搬送路を、４１はステイプル排紙ローラ対を、２８は後端フェンスを、１４は放出ベルトを、１１は放出爪を、５７、５８は排紙搬送路を、１７ａは上排紙トレイを、１７ｂは下排紙トレイを、３１０は上排紙トレイ紙面検知センサを、３１１は上排紙トレイ下限検知センサを、３１２は下排紙トレイ紙面検知センサを、３１３は下排紙トレイ下限検知センサをそれぞれ示している。
また、図４において、符号１９は入口搬送ローラ対を、３１４は入口紙面検知センサを、７０は第１分岐部を、７１は第２分岐部をそれぞれ示している。

以下に、下搬送路Ｄへ搬送させる際のスタック（集積）動作を、図１及び図４を中心に説明する。
搬送ローラ対１３、２２によってステイプルトレイ１０に搬送された用紙は、ステイプルトレイ１０でジョガーフェンス１２により用紙搬送方向と垂直な方向に整合され、搬送方向は叩きコロ８により後端フェンスを基準に整合され、ステイプルユニット５によってステイプル処理が行われる。
２部目のステイプル処理を要する用紙は１部目の用紙束のステイプル処理が完了する前に画像形成装置から排紙されてくるため、分岐爪２６により下搬送路Ｄに搬送させるとともに、スタック経路としての搬送路（プレスタック搬送路）Ｅ内に設置させたストッパとしての先端ストッパ爪３２まで搬送させ、その地点で滞留させる。

搬送路Ｅで設定枚数まで用紙をスタックさせた後、その次の用紙は分岐爪２７(図４参照)で搬送路（プレスタック通常搬送路）Ｆへ搬送させ、そのまま合流点６２まで搬送させる。
搬送路Ｆ内を搬送している用紙と合流タイミングを合わせるように、搬送路Ｅにおいて滞留させていた用紙束を搬送させ、合流点（プレスタック合流部）６２において両経路から搬送させた用紙を合流させて合流部搬送ローラ対２５により搬送路（プレスタック合流搬送路）Ｇへ搬送し、処理が完了し、空となったステイプルトレイ１０へと搬送させる。
ここで、搬送路Ｅ、Ｆにおけるスタック機構について詳細に説明する。ステイプルトレイ１０上に用紙があり、ステイプル処理を施している際に、画像形成装置から排紙されてきた用紙は搬送路Ｅ、Ｆにおいてスタック動作を行う（以降、このスタック動作を「プレスタック動作」と呼ぶ）。

先端ストッパ爪３２に関しては、ベルト駆動により設定用紙サイズに対応して上下動するストッパ移動機構８０を有しており、操作者による使用用紙サイズが設定された段階で設定サイズに対応した待機位置まであらかじめ移動させておく(Ｓｔｅｐ０：図５参照)。
このとき、先端ストッパ爪３２の待機位置は、先端ストッパ爪３２と搬送ローラ２１のニップとの距離が搬入される用紙長さ以上となる位置とし、用紙後端を確実にスタック爪３０より下流に送り出せる位置で待機する。
ストッパ移動機構８０は、図４に示すように、従動ローラである上部ローラ８１と、駆動ローラである下部ローラ８２と、両ローラ間に掛け回され先端ストッパ爪３２が取り付けられるベルト８３と、ベルト８４を介して下部ローラ８２を駆動する駆動源としてのモータ８５を有している。

搬送路Ｅに設けられた搬送ローラ対２３は独立した駆動機構（図示せず）を有し、それぞれに圧解除機構（図示せず）を有する。搬送ローラ対２３は、駆動ローラ２３ａと、従動ローラ２３ｂからなり、従動ローラ２３ｂは駆動ローラ２３ａに対して上記圧解除機構により接離自在（押圧ないし圧接、離間自在）となっている。駆動ローラ２３ａは後から搬送されてスタックされる用紙側に配置されている。図５〜図１２において、搬送ローラ対のドット表示のローラは駆動ローラである。また、図６〜図１２においては、図５で示した各部材について適宜符号を省略している。
プレスタック動作を行うジョブにおいては、搬送ローラ対２３は圧解除（離間）される(Ｓｔｅｐ１：図５等参照)。また、用紙検知センサ３１５が用紙を検知した(Ｓｔｅｐ２)ことを受けて、搬送ローラ対２３は圧解除された後、駆動ローラ２３ａは回転する(Ｓｔｅｐ３)。

下搬送路Ｄより搬送された用紙ａは、搬送ローラ２０によって搬送され(Ｓｔｅｐ４)、分岐爪２７によって搬送路Ｅへと搬送され(Ｓｔｅｐ５)、スタック爪３０を通過する(Ｓｔｅｐ６)。
図２に示すように、スタック爪３０は矢印８７方向にスプリング３４により付勢されており、搬送ローラ２１に搬送力を与えている。スタック爪３０に当接した用紙aは搬送力によりスタック爪３０を押し広げながら搬送され（図６参照）、搬送ローラ対２３の補助的な搬送力も伴い、先端ストッパ爪３２位置まで搬送される(Ｓｔｅｐ８)。図２においてスタック爪３０は単線で表示しているが、実際には薄肉のプレートで形成されている。
用紙a後端がスタック爪３０を通過すると、スタック爪３０はスプリング３４の張力により設定位置に戻り(Ｓｔｅｐ７)、同時にリンク３１が図４に破線で示すように回動し、スタック爪３０が用紙a後端を追いかけるように移動して用紙a後端を隠し、次の用紙が搬送されるスペースが確保できる位置まで回動する(Ｓｔｅｐ９：図７参照)。
なお、スタック爪３０の先端の軌跡は、スタック爪３０が用紙a後端を捕え損なうことを回避する目的で、図４に破線で示す軌跡を描くようにガイド板８６により規制を行う。図３に示すように、スタック爪３０の先端が上記軌跡に沿うようにリンク３３により内側に引き込む機構を有している。

同様に、用紙bが搬送ローラ２０を通過し、用紙b先端が用紙a後端を通過したタイミングで用紙順序が反転しないことが確認されてから（図８参照）、スタック爪３０は搬送ローラ２１の位置まで戻り(Ｓｔｅｐ１０：図９参照)、用紙bへ搬送力を与え搬送する(Ｓｔｅｐ１１)。
ここで、搬送ローラ２１に関しては、対応用紙最小サイズにおいて、用紙b先端が用紙a後端を通過し、スタック爪３０が通常位置にまで戻るまでニップを通過しきらない位置に配置する。用紙b先端が用紙a後端を通過するタイミングに関しては、用紙検知センサ３１５が用紙を検知してからスタック爪３０が用紙を隠す位置までの搬送距離と搬送線速より計算することによりタイミングを計る。
以降は用紙aにおけるスタック爪３０の動作（Ｓｔｅｐ５〜Ｓｔｅｐ１１）と同様の動作を行う。

以降、同様の動作を繰り返し、用紙がプレスタック設定枚数より１枚少ない枚数までプレスタックを完了させた後は、搬送ローラ対２３の駆動ローラ２３ａの停止、加圧（押圧：ニップ形成）、先端ストッパ爪３２の退避の順に動作し、プレスタックされた用紙束ｃはプレスタック最終用紙ｎを待った状態で滞留する(Ｓｔｅｐ１２)。
次に、プレスタック最終用紙ｎは、分岐爪２７により搬送路（プレスタック通常搬送路）Ｆへ搬送され(Ｓｔｅｐ１３：図１０参照)、搬送ローラ対２２により搬送される(Ｓｔｅｐ１４)。
搬送路Ｅに滞留させたプレスタックされた用紙束ｃに関しては、搬送路Ｆから合流点６２までの搬送距離、プレスタック用紙滞留位置から合流点６２までの搬送距離、搬送線速から計算されたタイミングで搬送ローラ対２３を回転させ、用紙束ｃの搬送を行い(Ｓｔｅｐ１５：図１１参照)、合流点６２で両搬送路から搬送された用紙ｎ、用紙束ｃを合流させ(Ｓｔｅｐ１６：図１２参照)、搬送路（プレスタック合流部搬送路）Ｇへ搬送し、ステイプルトレイ１０へと搬送する(Ｓｔｅｐ１７)。

本発明の一実施形態における用紙処理装置の概要構成図である。スタック爪と搬送ローラ２１の位置関係及びスタック爪の移動機構を示す斜視図である。スタック爪の移動機構の動作を示す図である。用紙処理装置の入口近傍の拡大図である。スタック経路へのスタック動作を示す図で、用紙先端がスタック爪に到達した状態を示す図である。スタック経路へのスタック動作を示す図で、用紙先端がスタック爪を通過してスタック経路に入った状態を示す図である。スタック経路へのスタック動作を示す図で、用紙先端がスタック経路のストッパに到達し、且つ、スタック爪が用紙後端を隠すように移動した状態を示す図である。スタック経路へのスタック動作を示す図で、次用紙の先端がスタック経路に入った状態を示す図である。スタック経路へのスタック動作を示す図で、スタック爪が元の位置に戻った状態を示す図である。スタック経路へのスタック動作を示す図で、スタック経路へのスタックが完了し、最終用紙が通常搬送路に搬送された状態を示す図である。スタック経路へのスタック動作を示す図で、スタック経路の搬送ローラ対が押圧された状態を示す図である。スタック経路へのスタック動作を示す図で、スタック経路の用紙束と最終用紙を合流させた状態を示す図である。用紙処理装置を用いた画像形成システムを示す図である。用紙処理装置を用いた他の画像形成システムを示す図である。

符号の説明

ａ、ｂ用紙
２３搬送ローラ対
２３ａ駆動ローラ
３２ストッパ
Ｅスタック経路

Claims

複写機等より排出される用紙を、ストッパを有したスタック経路内にて順次一時的に集積させ、前記集積した用紙束を所定のタイミングで搬送し、処理を行って排紙トレイへ排出する用紙処理装置において、
同一のスタック経路内に２枚以上の用紙を集積することを特徴とする用紙処理装置。
請求項１に記載の用紙処理装置において、
前記スタック経路にて用紙を集積している間は、前記スタック経路内の搬送ローラ対を離間させることを特徴とする用紙処理装置。
請求項２に記載の用紙処理装置において、
前記スタック経路内における前記搬送ローラ対の駆動ローラが、後から搬送されて集積される用紙側にあり、用紙の集積中は前記駆動ローラが回転していることを特徴とする用紙処理装置。
請求項２に記載の用紙処理装置において、
前記スタック経路で所望の用紙枚数が集積された後、前記搬送ローラ対が用紙束を搬送可能に押圧されることを特徴とする用紙処理装置。
請求２に記載の用紙処理装置において、
前記ストッパが前記スタック経路の搬送方向に移動可能であり、その移動範囲が受入可能な用紙長さ以上であることを特徴とする用紙処理装置。
請求項２に記載の用紙処理装置において、
前記ストッパの、用紙の集積前に位置する待機位置は用紙長さ以上であることを特徴とする用紙処理装置。
請求項２に記載の用紙処理装置において、
前記ストッパが、用紙の集積前に位置する待機位置で、集積された用紙束を通過させるように退避可能であることを特徴とする用紙処理装置。
請求項４に記載の用紙処理装置において、
前記搬送ローラ対が押圧される前に、前記搬送ローラ対の駆動ローラの回転を停止させることを特徴とする用紙処理装置。
請求項８に記載の記載の用紙処理装置において、
前記スタック経路で所望の用紙枚数が集積され、前記搬送ローラ対が押圧された後に、前記ストッパが、用紙の集積前に位置する待機位置で、集積された用紙束を通過させるように退避することを特徴とする用紙処理装置。
請求項１乃至９のうちのいずれかに記載の用紙処理装置を有する画像形成装置。