JP2006315840A - 用紙搬送機構及びそれを備えた後処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙搬送用の無端状のベルトに設けた突起を正確な基準位置に停止させておく。
【解決手段】 正逆回転可能に回転駆動される無端状の第１ベルト２０に設けた束上げ部材（突起）３２にて用紙の先端を揃えて複数枚の用紙をスタックし、用紙束をまとめてステイプルで綴じることができる後処理装置１において、前記束上げ部材３２と当接しながら回動する作動板４１を有する前記束上げ部材３２の基準位置検知用の第１アクチュエータ４０を備え、該第１アクチュエータ４０の取付板４２に前記作動板４１の逆方向への回動を阻止するストッパー４３を設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、正逆回転可能に回転駆動される用紙搬送用の無端状のベルトにより用紙を搬送する用紙搬送機構に関し、特に画像形成装置や用紙束のスタックや整合後にステイプル処理等を行う後処理装置に適用可能なものである。

現在、画像形成装置により画像形成された用紙にステイプル処理や穴開け（パンチ）処理、２つ折り（中折り）処理等の処理を施す後処理装置（画像形成装置の後処理装置）が普及している。

このような後処理装置の一例として、特許文献１には、無端ベルトに突設された突起（束下げ部材）を用紙の妨げにならない位置から用紙の後端を押圧して用紙の先端が支持部材に揃う位置まで移動させ、その後突起を再び元の位置に戻すようにベルトの駆動を制御する手段を備えたものが提案されている。

また、特許文献２には、画像形成装置から排紙される画像形成済の用紙を処理トレイに収納し、綴じ処理された用紙束を一方方向にのみ回転する無端ベルトに取付けられた放出爪（束上げ部材）によりすくい上げて排紙トレイに放出する放出手段を備えた用紙後処理装置において、その放置爪の基準位置を検知するフィラー付きのセンサを備えたものが提案されている。
特開２００２−１５４７３９号公報 特許第３６１５３６０号公報（図３参照）

しかしながら、上記特許文献１では、用紙の後端を押圧する突起を用紙の妨げにならない位置に移動して停止させるときに、基準となる位置に正確に停止させることができないという問題があった。

また、特許文献２のように一方方向にのみ回転する無端ベルトに取付けられた放出爪の位置検知では、センサのフィラーの回動を阻止するストッパーを設けることができず、放出爪が基準位置を過ぎてオーバーランしてしまうおそれがあり、この場合正確な位置に停止させておくことができないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、正逆回転可能に回転駆動される用紙搬送用の無端状のベルトに設けた突起を正確な基準位置に停止させておくことができる用紙搬送機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、正逆回転可能に回転駆動される用紙搬送用の無端状のベルトに設けた突起と、該突起に当接しながら回動する正逆回転自在な作動板を有する前記突起の基準位置検知用のアクチュエータとを備え、該アクチュエータの取付板に前記作動板の逆方向への回動を阻止するストッパーを設けたことを特徴とする。

なお、前記ベルトの駆動回転軸にトルクリミッターを内蔵すると、誤動作等でモータの駆動が停止しなかった場合においても束下げ部材がストッパーに当接して回動阻止方向に無理な力が作用することによる突起の破損を防ぐことができる。

また、このような用紙搬送機構を備えた後処理装置において、前記ベルトが上下斜め方向に配置され、前記ベルトの停止状態で前記突起にて用紙の一端を揃えて複数枚の用紙をスタックし、用紙束をまとめてステイプルで綴じた後、前記ベルトを回転して前記突起にて用紙束の一端を押し上げながら用紙束を搬送することを特徴とする。

さらに、前記ベルトとは別に正逆回転可能に駆動される無端状のベルトに設けた突起を備え、用紙を一枚スタックするごとに該ベルトの正逆回転を行うことによりその突起にて用紙の他端を揃えて用紙束を整合することを特徴とする。

或いは、このような用紙搬送機構を備えた画像形成装置において、前記ベルトを回転して前記突起にて用紙の一端を押しながら用紙を搬送することを特徴とする。

本発明の用紙搬送機構によると、正逆回転可能に回転駆動される無端状のベルトに突設された突起の基準位置検知手段そのものがアクチュエータの作動板の逆方向への回動を阻止する機械的なストッパーを兼ね備えているので、高速で回転移動する突起を正確な基準位置に停止させることができる。従って、本発明の用紙搬送機構を備えることで、用紙の搬送や用紙束のスタックや整合を迅速かつ的確に行える画像形成装置や後処理装置を提供することができる。

以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる後処理装置１の内部構成を示す断面概略図である。後処理装置１の外形は、ハウジング２で区画されている。ハウジング２内には、図示しない画像形成装置から与えられる用紙に対して、所定位置に孔をあけるパンチ処理を行うためのパンチユニット３、複数枚の用紙をスタックするスタック処理、およびスタックされた用紙束の先端をステイプルで綴じる先端綴じや、用紙束の長手方向の中央を短手方向に沿って２箇所ステイプルで綴じる中央綴じなどのステイプル処理などを実行可能な処理ユニット４、ステイプル処理により中央綴じされた用紙束を中央でステイプルに沿って折り曲げるための中折ユニット５などが備えられている。

画像形成装置から排出された用紙は、ハウジング２の側面に設けられた搬入口６を通って後処理装置１内に搬入され、搬送径路７を通ってパンチユニット３に搬送される。パンチ処理が選択されている場合は、パンチユニット３において用紙の所定位置に孔があけられる。パンチ処理が選択されていない場合は、用紙はパンチ処理されずにパンチユニット３を通過する。パンチユニット３の下流に設けられた待機ドラム８は、複数部の用紙束にステイプル処理を施す場合に、前の部が処理ユニット４でステイプル処理されている間、次の部の１枚目をドラム表面に巻きつけて待機させておくためのものであって、図１において時計回りに回転する。この待機ドラム８の働きにより、ステイプル処理が行われる間に、次の用紙が画像形成装置から排出されるのを一時停止させなくてもよくなる。

スタック処理およびステイプル処理が選択されていない場合は、回動自在に保持された複数の分離爪９の働きにより排出ローラ対１０へと送られ、排出トレイ１１に排出される。排出トレイ１１の上方には、上方に突出したハウジング２に複数のジョブトレイ１２が上下に並設されている。これらのジョブトレイ１２は、それぞれ個別もしくは一体的に上下方向に移動可能であって、任意のジョブトレイ１２を排出ローラ対１０に対向させることにより、排出される用紙を任意のジョブトレイ１２に振り分けることができる。ステイプル処理が施されていない用紙は、これらのジョブトレイ１２に振り分けられて排出されてもよい。

一方、スタック処理またはステイプル処理が選択されている場合には、用紙は搬送ローラ対１３により下方へと搬送され、処理ユニット４へと送られる。処理ユニット４は上ユニット１４および下ユニット１５からなり、搬送されてきた用紙は、上ユニット１４と下ユニット１５との間に通される。処理ユニット４は、複数枚の用紙をスタックするスタック処理、およびスタックされた用紙束の先端をステイプルで綴じる先端綴じや、用紙束の長手方向の中央を短手方向に沿って２箇所ステイプルで綴じる中央綴じなどのステイプル処理などを行うことができる。先端綴じには、用紙束の先端の中央近傍を長手方向に沿って２箇所綴じる先端中央綴じ、および用紙束の先端の一方の隅を斜め４５°に１箇所綴じる先端斜め綴じなどが含まれる。

スタック処理または先端綴じが行われた用紙束は、上方へと搬送され、排出ローラ対１０により排出トレイ１１に排出される。これらの用紙束も、ジョブトレイ１２に振り分けられて排出されてもよい。処理ユニット４の下方には、中央綴じされた用紙束を中央でステイプルに沿って折り曲げる折曲処理を行うための中折ユニット５が配置されている。折曲処理が選択されている場合、中央綴じが行われた用紙束は、中折ユニット５へと搬送され、折り曲げられた冊子状の用紙束は、ハウジング２の下部に設けられたブックレットトレイ１６に排出される。

折曲処理が選択されていない場合、中央綴じが施された用紙束は、排出ローラ対１０へと搬送され、排出トレイ１１に排出される。これらの用紙束も、ジョブトレイ１２に振り分けられて排出されてもよい。図２は、後処理装置１における下ユニット１５の用紙搬送機構を示す概略斜視図である。また、図３は、下ユニット１５を中間トレイ２７の裏面側から見た斜視図である。

図２および図３に示すように、下ユニット１５は、左右の側板２８および２９の間に配設された中間トレイ２７を有している。処理ユニット４に送られてきた用紙は、上ユニット１４と下ユニット１５との間を通って、その先端が下ユニット１５の断面コの字型の対をなす束上げ部材３２により中間トレイ２７の表面で受け止められる。

一対の束上げ部材３２は、下ユニット１５の上端部及び下端部に設けられた２本の回転軸１８及び１９に掛け回され、下ユニット１５の幅方向の略中央に配置された無端状の第１ベルト２０に取り付けられ、特に、一方の束上げ部材３２から他方の束上げ部材３２までの第１ベルト２０上における距離が互いに等しくなるように取付けられていて、下ユニット１５の下端と中央近傍との間で中心線Ａに沿って移動可能となっている。束上げ部材３２は、使用される用紙のサイズに対応して、用紙の後端、つまり用紙の上端が一定の後端位置でスタックされるような待機位置で待機している。

回転軸（駆動回転軸）１９には、回転軸３０との間に滑車ベルト３１が掛け回されており、回転軸３０がモータＭ１により正逆回転自在に回転駆動されることにより、滑車ベルト３１および回転軸１９を介して、第１ベルト２０が正逆回転されるようになっている。束上げ部材３２は、後述する中間トレイ２７の裏面側（中間トレイ２７の表面から突出しない側）の基準位置で停止している。

中間トレイ２７の裏面側には、図３に示すように、下ユニット１５の高さ方向の略中央より若干下方に、第１ベルト２０に隣接して第１アクチュエータ４０が取付板４２により取付けられている。これら第１アクチュエータ４０及び取付板４２は束上げ部材３２の基準位置検知手段を構成している。

第１アクチュエータ４０は、図２及び図３に示すように、正逆回動自在な作動板４１を有しており、取付板４２は作動板４１の略水平位置から上方向（逆方向）への回動を阻止する板状のストッパー４３を有している。束上げ部材３２が下方向（矢印Ｂの方向）へ移動する際は、その束受け部３３が第１アクチュエータ４０の作動板４１の上面に当接し、この作動板４１を押し下げるが、この方向への作動板４１の回動は規制がなく自由に回動できるので、束上げ部材３２は第１アクチュエータ４０を通過してさらに下へ移動することができる。他方、束上げ部材３２が第１アクチュエータ４０を通過した後、上方向（矢印Ｃの方向）へ移動する際は、その束受け部材３２が第１アクチュエータ４０の作動板４１の下面に当接し、この作動板４１を押し上げるが、この方向への作動板４１の回動はストッパー４３により規制されるので、束上げ部材３２はそれより上へ移動することはできず停止される。従って、この停止位置を基準位置として停止させておき、用紙のサイズ等のステイプル処理の条件に応じてモータＭ１の駆動をパルス制御することにより、束上げ部材３２を中間トレイ２７の表面側の適切な待機位置に移動させて用紙先端を待ち受けるようにすることができる。

このように束上げ部材３２の基準位置検知手段そのものが第１アクチュエータ４０の作動板４１の機械的なストッパー４３を兼ね備える構成とすることにより、高速で回転移動する第１ベルト２０に突設された束上げ部材３２を正確な位置に停止させることができる。なお、回転軸１９にトルクリミッターを内蔵することにより、誤動作等でモータＭ１の駆動が停止しなかった場合においても束上げ部材３２がストッパー４３に当接して回動阻止方向に無理な力が作用することによる束上げ部材３２の破損を防ぐことができる。

また、下ユニット１５の下端部よりも若干上方には回転軸２１が設けられていて、回転軸１８および回転軸２１には、下ユニット１５の中心線Ａに沿って配置された無端状の第２ベルト２２が掛け回されている。第２ベルト２２は、その前側が中間トレイ２７の表面側の搬送径路に臨んでおり、後側が中間トレイ２７の裏面側を通っている。第２ベルト２２には、弾性部材により形成された略Ｔ字形の束下げ部材２３が外側に突出して形成されている。束下げ部材２３は、後述する中間トレイ２７の裏面側の基準位置で停止している。

束下げ部材２３は、第２ベルト２２に直立する脚部２４と、脚部２４の先端にその長手方向の略中央が結合された頭部２５とを有する。脚部２４は、用紙の後端を押圧するためのものであって、頭部２５は、用紙の後端が押圧時に脚部２４から落脱するのを規制するためのものである。回転軸（駆動回転軸）２１は、モータＭ２により正逆回転自在に回転駆動されることにより正逆回転されるようになっている。

中間トレイ２７の裏面側には、図３に示すように、下ユニット１５の高さ方向の上部に、第２ベルト２２に隣接して第２アクチュエータ４４が取付板４６により取付けられている。これら第２アクチュエータ４４及び取付板４６は束下げ部材２３の基準位置検知手段を構成している。

第２アクチュエータ４４は、図２及び図３に示すように、正逆回動自在な作動板４５を有しており、取付板４６は作動板４１の略水平位置から下方向（逆方向）への回動を阻止する板状のストッパー４７を有している。束下げ部材３２が上方向（矢印Ｄの方向）へ移動する際は、その脚部２４が第２アクチュエータ４４の作動板４５の下面に当接し、この作動板４５を押し上げるが、この方向への作動板４５の回動は規制がなく自由に回動できるので、束下げ部材２３は第２アクチュエータ４４を通過してさらに上へ移動することができる。他方、束下げ部材２３が第２アクチュエータ４４を通過した後、下方向（矢印Ｅの方向）へ移動する際は、その脚部２４が第２アクチュエータ４４の作動板４５の上面に当接し、この作動板４５を押し下げるが、この方向への作動板４５の回動はストッパー４７により規制されるので、束下げ部材２３はそれより下へ移動することはできず停止される。従って、この停止位置を基準位置として停止させておき、モータＭ２の駆動をパルス制御することにより、束下げ部材２３を中間トレイ２７の表面側の適切な高さ位置に移動させて用紙後端を押さえるようにすることができる。

このように束下げ部材２３の基準位置検知手段そのものが第２アクチュエータ４４の作動板４５の機械的なストッパー４７を兼ね備える構成とすることにより、高速で回転移動する第２ベルト２２に突設された束下げ部材２３を正確な位置に停止させることができる。なお、回転軸２１にトルクリミッターを内蔵することにより、誤動作等でモータＭ２の駆動が停止しなかった場合においても束下げ部材２３がストッパー４７に当接して回動阻止方向に無理な力が作用することによる束下げ部材２３の破損を防ぐことができる。

下ユニット１５には、用紙を搬送方向にガイドするための対をなすガイド２６が設けられている。１対のガイド２６は、下ユニット１５の幅方向に並設されていて、下ユニット１５の上端から中央近傍まで中心線Ａに対して平行に延びている。各ガイド２６は、下ユニット１５の幅方向に個別に移動可能に取り付けられていて、中心線Ａに対して対称に、使用される用紙のサイズに対応した位置で待機している。

用紙が１枚ずつ処理ユニット４に送られてくると、先端が束上げ部材３２により受け止められて中間トレイ２７の表面にスタックされる。このとき、スタックされた複数枚の用紙の先端が不揃いになるのを防ぐため、第２ベルト２２を基準位置から用紙を下方に搬送する方向に所定量だけ回転させることにより、束下げ部材２３で用紙の後端を束上げ部材３２側に軽く押圧させ、用紙の先端を揃える。この動作は、用紙が１枚スタックされる毎に行われ、束下げ部材２３は１枚押圧する毎に元の位置に戻される。これにより、スタックされる用紙の先端を揃えることができるので、用紙束を整合性よくスタックできる。また、束下げ部材２３は弾性部材により形成されているので、用紙を適度な力で押圧できる。したがって、押圧時に用紙が折れ曲がるのを防止することができる。

所定枚の用紙のスタックが完了すると、スタックされた用紙束にステイプル手段３６およびステイプル受け手段３７によりステイプル処理が施される。ステイプル処理が完了すると、第１ベルト２０が用紙束を上方に搬送する方向に回転され、束上げ部材３２が用紙束の先端を上方に押し上げる。束上げ部材３２が下ユニット１５の上端に到達するまでに用紙束の後端が排出ローラ対１０に到達し、用紙束が排出トレイ１１またはジョブトレイ１２に排出される（図１参照）。用紙束の後端が排出ローラ対１０に到達するまで束上げ部材３２が用紙束を上方に押し上げるので、先端綴じされた用紙束を排出ローラ対１０へと確実に搬送できる。

折曲処理が選択されている場合、ステイプル処理が完了すると、第１ベルト２０および第２ベルト２２が、再び用紙束を下方に搬送する方向に同期して回転され、用紙束がその先端および後端を束上げ部材３２および束下げ部材２３により支持されて下方に搬送される。用紙束の先端が、上ユニット１４および下ユニット１５の下端近傍に設けられた１対の搬送ローラ３８、３９に到達すると、用紙束はこの搬送ローラ３８、３９により下方へと搬送され、中折ユニット５へと送り出される（図１参照）。束上げ部材３２は、下ユニット１５の下端に到達すると、用紙束の搬送の妨げにならないように、中間トレイ２７の表面から突出しない位置まで退避される。

用紙束は、その先端が搬送ローラ３８、３９に到達するまで後端を束下げ部材２３により押圧され、その後搬送ローラ３８、３９により下方に搬送される。したがって、中央綴じされた用紙束を中折ユニット５へと確実に搬送できる。上ユニット１４の搬送ローラ３８は、その表面が下ユニット１５の搬送ローラ３９の表面と当接して用紙束を搬送する搬送位置と、搬送位置から退避した退避位置との間で変位可能とされている。

搬送ローラ３８、３９により送り出された用紙束は、中折ユニット５によりその中央をステイプルに沿って折り曲げられ、折り曲げられた冊子状の用紙束はブックレットトレイ１６に排出される（図１参照）。折曲処理が選択されていない場合、中央綴じが行われた用紙束は、先端綴じが行われた用紙束と同様な態様にて、排出トレイ１１またはジョブトレイ１２に排出される（図１参照）。

本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、束下げ部材２３は上記形状に限らず、頭部２５を省略して脚部２４のみにより構成されるようなものであってもよい。また、処理ユニット４は、画像形成装置と別個に設けられた後処理装置１に内蔵される構成に限らず、画像形成装置に内蔵される構成などであってもよい。

本発明は、画像形成装置や画像形成装置により画像形成された用紙にステイプル処理や穴開け（パンチ）処理、２つ折り（中折り）処理等の処理を施す後処理装置に利用することができる。

は、本発明の一実施形態にかかる後処理装置の内部構成を示す断面概略図である。 は、後処理装置における下ユニットの用紙搬送機構を示す概略斜視図である。 は、下ユニットを中間トレイの裏面側から見た斜視図である。

符号の説明

１ 後処理装置
２ ハウジング
３ パンチユニット
４ 処理ユニット
５ 中折ユニット
８ 待機ドラム
９ 分離爪
１０ 排出ローラ対
１１ 排出トレイ
１２ ジョブトレイ
１３ 搬送ローラ対
１４ 上ユニット
１５ 下ユニット
１８ 回転軸
１９ 回転軸
２０ 第１ベルト
２１ 回転軸
２２ 第２ベルト
２３ 束下げ部材（突起）
２６ ガイド
２７ 中間トレイ
３０ 回転軸
３１ 滑車ベルト
３２ 束上げ部材（突起）
４０ 第１アクチュエータ
４１ 第１アクチュエータの作動板
４２ 第１アクチュエータの取付板
４３ ストッパー
４４ 第２アクチュエータ
４５ 第２アクチュエータの作動板
４６ 第２アクチュエータの取付板
４７ ストッパー
Ｍ１ モータ
Ｍ２ モータ

Claims (5)

1. 正逆回転可能に回転駆動される用紙搬送用の無端状のベルトに設けた突起と、該突起に当接しながら回動する正逆回転自在な作動板を有する前記突起の基準位置検知用のアクチュエータとを備え、該アクチュエータの取付板に前記作動板の逆方向への回動を阻止するストッパーを設けたことを特徴とする用紙搬送機構。
2. 前記ベルトの駆動回転軸にトルクリミッターを内蔵したことを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送機構。
3. 請求項１又は２に記載の用紙搬送機構を備えた後処理装置において、前記ベルトが上下斜め方向に配置され、前記ベルトの停止状態で前記突起にて用紙の一端を揃えて複数枚の用紙をスタックし、用紙束をまとめてステイプルで綴じた後、前記ベルトを回転して前記突起にて用紙束の一端を押し上げながら用紙束を搬送することを特徴とする後処理装置。
4. 前記ベルトとは別に正逆回転可能に駆動される無端状のベルトに設けた突起を備え、用紙を一枚スタックするごとに該ベルトの正逆回転を行うことによりその突起にて用紙の他端を揃えて用紙束を整合することを特徴とする請求項３に記載の後処理装置。
5. 請求項１又は２に記載の用紙搬送機構を備えた画像形成装置において、前記ベルトを回転して前記突起にて用紙の一端を押しながら用紙を搬送することを特徴とする画像形成装置。

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