JP2009001396A - 用紙集積装置及び用紙処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】折り処理された用紙を良好な整合状態で集積する。
【解決手段】集積される用紙の質量の増加に対応して下降する集積トレイ及び該集積トレイ上の用紙を一定の高さで押さえる押さえ手段を用紙集積装置に設ける。
【選択図】図４

Description

用紙に対して折り処理を行う用紙処理装置、特に、画像形成装置との組み合わせにより、画像が形成された用紙に対して折り処理を行う小型の用紙処理装置における用紙排出部の改良に関する。

画像形成装置や用紙処理装置における排出部については、集積トレイ上に用紙を整然と集積するための改良が行われている。

折り処理された用紙は、折り処理されない用紙、即ち、平板状の用紙に比較して形状が不規則になりやすく、排紙部において不規則に集積しされやすい。

特に、三つ折り等の多重折り、例えば、観音折りやダブルパラレル折りと称される多重折りされた用紙は、平板の形状から大きく異なった形状となって集積部において、不規則に積み重なり、集積部から飛び出して外に散乱する場合もある。

折り処理され排出された用紙は、従来では主として、箱状のトレイに集積されるのみであり、用紙は集積トレイ内に不規則に集積されていた。

特許文献１、２では折り処理された用紙の整合に関する技術が提案されている。

特許文献１では、回転自在なアームの先端に設けられたころと回転自在なパドルとで集積される用紙の２カ所を押さえて集積トレイ上に折り処理された用紙を集積している。

また、特許文献２では集積用紙の最上面をセンサで検知し、最上面が上昇したときに、集積トレイが下降するように構成されている。
特開２００２−２５５４３１号公報 特開２００１−２６３６０号公報

特許文献１では、２個の押さえ部材がいずれも上下に動くために、折り処理された用紙のように、ふくらみやすく積載用紙の最上面が大きく上下に変化しうる用紙集積においては、用紙が整然と集積されない。

更に、特許文献１の集積集積装置は集積量に対応した集積トレイの移動機構がなく、大量の用紙を集積するのに十分ではない。

特許文献２では集積トレイをモータ駆動により上下させて用紙の大量集積を可能にしている。

特許文献２のようにモータ駆動に集積トレイを上下させる機構ではおり、用紙の最上面をセンサで検知し、検知信号に基づいてモータを制御している。

このような制御では折り処理された用紙の集積の場合、用紙のふくらみにより誤作動を生じやすく、作動の安定性や信頼性に欠けるという問題がある。

また、モータ駆動では、制御機構が複雑になりコストおアップさせるという問題がある。

本発明は、折り処理された用紙の集積装置における前記問題を解決し、用紙を整然と排出順に集積することができる用紙集積装置及びかかる用紙集積装置を備えた用紙処理装置を提供することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
１．
折り処理され、排出された用紙を集積するとともに、集積した用紙の質量に応じて下降する集積トレイと、
集積された用紙を一定の高さで上から押さえる押さえ手段と、
を有することを特徴とする用紙集積装置。
２．
前記集積トレイを上方に付勢して支持するばねを有することを特徴とする前記１に記載の用紙集積装置。
３．
前記押さえ手段は、排出搬送される用紙を下方に案内することを特徴とする前記１又は前記２に記載の用紙集積装置。
４．
前記集積トレイは用紙の排出搬送方向下流側端部が回転可能に軸支され、排出搬送方向上流側端部が前記ばねにより昇降可能に支持上方に付勢されていることを特徴とする前記２に記載の用紙集積装置。
５．
前記押さえ手段は、排出搬送される用紙に接触して従動して回転する回転体を有し、前記集積トレイに集積された用紙の排出搬送方向後端部を押さえることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
６．
用紙を折り処理する折り処理部、該折り処理部により折り処理された用紙を排出する排紙部及び、
該排紙部から排出された用紙を集積する用紙集積装置を備えた用紙処理装置において、
該用紙集積装置は、
前記折り処理部により折り処理され、前記排紙部から排出された用紙を集積するとともに、集積した用紙の質量に応じて下降する集積トレイと、
集積された用紙を一定の高さで上から押さえる押さえ手段と、
を有することを特徴とする用紙処理装置。
７．
前記集積トレイを上方に付勢して支持するばねを有することを特徴とする前記６に記載の用紙処理装置。
８．
前記押さえ手段は、前記排紙部から排出搬送される用紙を下方に案内することを特徴とする前記６又は前記７に記載の用紙処理装置。
９．
前記集積トレイは用紙の排出搬送方向下流側端部が回転可能に軸支され、排出搬送方向上流側端部が前記ばねにより昇降可能に支持されていることを特徴とする前記７に記載の用紙処理装置。
１０．
前記押さえ手段は、搬出搬送される用紙に接触して従動して回転する回転体を有し、前記集積トレイに集積された用紙の排出搬送方向後端部を押さえることを特徴とする前記６〜９のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
１１．
前記排紙部は一対のローラからなる排紙ローラを有するとともに、前記回転体の軸中心が、前記排紙ローラが形成するニップの延長線よりも上方であり、前記回転体の用紙押さえ面が前記延長線よりも下方に位置するように前記回転体が配置されたことを特徴とする前記１０に記載の用紙処理装置。

本発明においては、一定の高さで用紙を押さえるとともに、集積トレイ上に集積された用紙の質量に応じて集積トレイが下降するので、形状が不規則になりやすい折り処理用紙が、用紙の折り状態に左右されることなく、整然と集積され、しかも、集積した用紙の質量に応じて確実に上下するのため、大量の用紙集積を可能にするとともに、低コストの用紙集積装置及び用紙処理装置が実現される。

以下本発明の実施の形態を用いて本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図１は本発明の実施の形態に係る用紙処理装置を備えた画像形成システムの全体図である。

［画像形成システム］
画像形成システムは画像形成装置Ａ、自動原稿送り装置ＤＦ、用紙処理装置Ｂ及び大容量給紙装置ＬＴで構成される。

図示の画像形成装置Ａは、画像読取部（画像入力装置）１、画像処理部２、画像書込部３、画像形成部４、給紙カセット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、第１給紙部６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ、６Ｅ、第２給紙部６Ｆ、定着装置７、排紙部８、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）８Ｂを備えている。

画像形成装置Ａの上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。画像形成装置Ａの図示の左側面の排紙部８側には、用紙処理装置Ｂが連結されている。

自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置され搬送された原稿は、画像読取部１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサ１Ａに読み込まれる。

イメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等をが行っわれた後、画像書込部３に信号を送られる。

画像書込部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部４の感光体ドラム４Ａに照射され、感光体ドラム４Ａ上に潜像をが形成するされる。画像形成部４においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット５Ａ〜５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、大容量給紙装置ＬＴから第１給紙部６Ａ〜６Ｅの各々により給送された用紙Ｓには、転写手段４Ｂにより画像が用紙Ｓに転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置７により定着され、排紙部８から用紙処理装置Ｂに送り込まれる。或いは搬送路切換板８Ａにより自動両面コピー給紙部８Ｂに送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは、再び画像形成部４において、両面画像処理後、排紙部８から排出される。

［用紙処理装置］
用紙処理装置Ｂは、搬入部１０、排紙部２０、用紙付加部（表紙用紙給紙部）３０、穿孔処理部（パンチ処理部、第１処理部）４０、搬送部５０、折り処理部（第２処理部）６０、用紙集積装置１００から構成されている。

図２は、本発明に係る用紙処理装置Ｂの全体構成図である。

〈搬入部〉
搬入部１０には、画像形成装置Ａからにより画像形成処理された用紙Ｓが導入される。

搬入部１０の記録用紙導入位置は、画像形成装置Ａの排紙部８の記録用紙排出位置に対向する。

入口ローラ１１に導入された記録用紙Ｓは、搬送路切換手段Ｇ１によって排紙部２０と穿孔処理部４０の何れかに分岐される（分岐部）。

〈排紙部〉
パンチ処理及び折り処理が設定されない場合、搬送路切換手段Ｇ１は穿孔処理部４０への搬送路を遮断し、排紙部２０への搬送路を開放する。

排紙部２０に向かう第１搬送路ｐ１を通過する記録用紙Ｓは、搬送ローラ２１，２２に挟持されて直進し、排紙ローラ２３により排紙部２０から排出され、集積装置１００の集積トレイ１０２上に積載される。

搬送路切換手段Ｇ２によって搬送ローラ２２の用紙搬送方向下流側の図示上方に分岐された記録用紙Ｓは、第６搬送路ｐ６の搬送ローラ２５を通過し、排紙ローラ２６によって排出され、用紙処理装置Ｂ上部に配置された単シート処理排出部としてのサブ集積トレイ（トップトレイ）２７上に積載される。サブ集積トレイ２７上には、折り処理されない用紙Ｓが排出される。

〈穿孔処理部４０〉
搬入部１０の搬送路切換手段Ｇ１により分岐された用紙Ｓは、搬送路切換手段Ｇ１の下方に配置された搬送ローラ４１に挟持され、穿孔処理部（第１処理部）４０に搬送される（第２搬送路ｐ２）。

穿孔処理部４０の下流側の搬送路には、整合手段４２が配置され、穿孔処理前の用紙Ｓの用紙幅方向を整合する。

穿孔処理部４０の穿孔器は、図示しない駆動手段により駆動されるパンチと、パンチの刃部に嵌合するダイスとから成る。穿孔処理された用紙Ｓは、下方の搬送部５０に送られる（パンチ機能）。

〈搬送部５０〉
搬送部５０に送られた用紙Ｓは、搬送ローラ５１，５２，５３，５４により挟持されて折り処理部６０に搬送される。搬送ローラ５１，５２，５３，５４は、駆動源に接続する駆動ローラと、駆動ローラに圧接する従動ローラとから成る。各従動ローラはソレノイドＳＯＬに接続して、駆動ローラに接離可能である。

穿孔処理された小サイズの用紙Ｓのうち、折り処理が行われない用紙Ｓは、搬送路切換手段Ｇ３により分岐された第３Ａ搬送路３Ａを通過し、搬送ローラ６００に挟持されて搬送される。穿孔処理された大サイズの用紙Ｓは、折り処理の要否に拘わらず搬送路切換手段Ｇ３の分岐位置の下方の第３Ｂ搬送路３Ｂに搬送され、搬送ローラ５３，５４によって搬送され、折り処理部６０に導入される。ここで第３Ａ搬送路３Ａと、第３Ｂ搬送路３Ｂとを合わせて第３搬送路を構成している。

なお、搬送部５０に搬送路切換手段５５が設けられ、２枚の小サイズの用紙Ｓを蓄積して搬送する事により、２枚同時に後述の折り処理を行う事ができる。また、搬送路切換手段５５を設けず、用紙Ｓを１枚毎に折り処理するように構成し得ることは勿論である。

〈折り処理部６０〉
搬送部５０から折り処理部（第２処理部）６０に搬送された用紙Ｓは、レジストローラ６０１に挟持されて搬送され、第１折り部６１、第２折り部６２、第３折り部６３において、中折り、Ｚ折り、外三つ折り、内三つ折り、内四つ折り（観音折りとも称す）、ダブルパラレル折り等の折り処理（折り機能）が実施されて、第４搬送路ｐ４を介して第１搬送路ｐ１に戻される。

中折り、Ｚ折り、外三つ折り、内三つ折り、内四つ折り等の各種の折り処理された用紙Ｓは図３に示すとおりであり、図４３（ａ）：中折り、（ｂ）：Ｚ折り、（ｃ）：外三つ折り、（ｄ）内三つ折り、（ｅ）：ダブルパラレル折り、（ｆ）：観音折り等の折り処理がある。なお、折り機構の詳細は特開２００５−１５２２５号公報に記載されている。

図４は本発明の実施の形態における用紙集積装置１００の断面図であり、用紙Ｓが集積トレイ１０２上にない状態を示し、図５は同断面図で用紙Ｓが集積トレイ１０２上にある状態を示す。図６は用紙集積装置１００の斜視図である。図７は、用紙処理装置Ｂの排紙ローラ２３と回転体１０３との関係を示す図である。

用紙集積装置１００は用紙処理装置Ｂの排紙部２０に取り付けられる。

用紙集積装置１００は、フレーム１０１を有し、フレーム１０１に以下に説明する各種の機能部品が取り付けられる。

集積トレイ１０２は図の左端部、即ち、集積トレイ１０２上における用紙Ｓの搬送方向下流側の軸１０２ａにおいて回転可能にフレーム１０１により支持される。

集積トレイ１０２の図右端部、即ち、集積トレイ１０２上における用紙Ｓの搬送方向上流側端部は、ワイヤ１０５により吊り下げられ、ワイヤ１０５の他端は引っ張り型のバネ１０４に連結される。なお、集積トレイ１０２は搬送幅方向の両端部でワイヤ１０５に吊り下げられる。

バネ１０４は一端がフレーム１０１に取り付けられるとともに、ワイヤ１０５はプーリ１０６に張架される。

このように、集積トレイ１０２は用紙搬送方向上流側端部がワイヤ１０５により昇降可能に保持されており、後に説明するように、集積トレイ１０２に用紙Ｓが集積しされ、その質量が増すことにより、集積トレイ１０２に対して下方に向く力が作用したときに下降する。

１０３は静止部であるフレーム１０１の所定位置に固定された軸に回転自在に取り付けられた押さえ手段としての回転体であり、用紙処理装置Ｂの排紙部２０から排出された用紙Ｓを回転体１０３の下方に案内すると共に、用紙Ｓを押さえる押さえ手段である。回転体１０３は排出搬送される用紙Ｓに接触して従動回転する。

図７に示すように、回転体１０３はその回転軸１０３ａの中心が排紙ローラ２３を構成するローラ対により形成されるニップＮＰの延長線Ｌよりも上方に位置し、且つ、用紙Ｓを押さえる押さえ面を構成する回転体１０３の下端１０３ｂが延長線Ｌよりも下方に位置する。

このような回転体１０３の配置及び形状により、排紙部２０から排出搬送された用紙Ｓの先端は回転体１０３に突き当たるが、回転体１０３の回転軸１０３ａの中心は延長線Ｌの上方であるので、用紙Ｓの先端が突き当たる回転体１０３の面は下方に傾斜しておりいるので、用紙Ｓは確実に回転体１０３の下方に案内される。

用紙Ｓが排紙部２０から離れると、回転体１０３は一定の高さで用紙Ｓを押さえており、回転体１０３の押圧作用により、用紙Ｓの後端Ｓａは排紙部２０の排紙口よりも下方に押し下げられる。

このようにして、折りたたまれ、排出された用紙Ｓは集積トレイ１０２上に、排紙ローラ２３からの排紙順に確実に集積トレイ２０上に積み重なり、良好な整合状態で集積される。

用紙Ｓの排出搬送方向における後端Ｓａを排紙ローラ２３から確実に離すためには、回転体１０３を可能な限り排紙ローラ２３に近づけることが好ましい。

回転体１０３が排紙ローラ２３から離れていると、排紙ローラ２３と回転体１０３との間で用紙Ｓが屈曲して、回転体１０３で用紙Ｓを下方に押さえても、用紙後端Ｓａが排紙ローラ２３から離れない場合が起こらず、排紙ジャムを発生させる場合がある。

排紙ローラ２３と回転体１０３との間の距離Ｄとして、排紙ローラ２３を構成するローラ対のニップの中心点（用紙搬送方向における中心点）Ｐと回転体の軸１０３ａとの距離としたとき、Ｄは、回転体１０３の半径との関係で決まり、回転体１０３の半径をＲとしたとき、一例では、ＤがＲの３倍程度である。なお、ＤとＲは図７に示すとおりである。

用紙Ｓは排紙部２０から連続して排出搬送される。

排出された用紙Ｓは回転体１０３により下方に案内され、集積トレイ１０２上を左方に走行する。

用紙Ｓの後端Ｓａが排紙ローラ２３を離れると、回転体１０３の作用で用紙Ｓの後端Ｓａは降下し、回転体１０３の押さえ作用で、用紙Ｓは直ちに停止する。

後続の用紙Ｓは回転体１０３により抑え押さえられて、下方に移動した先行用紙Ｓの上に集積される。

集積トレイ１０２上に用紙Ｓが集積すると、その質量が増し、また、集積用紙の厚さが増すことにより、用紙Ｓの質量の増加に応じてばね１０４が伸張し、集積トレイ１０２の右端部が下降する。

用紙Ｓの折り状態が不規則な場合でも、用紙Ｓの質量に応じて下降するので、集積トレイは用紙Ｓの集積量に対応して確実に下降する。

また、集積された用紙Ｓの最上面は一定した高さの押さえ面を有する回転体１０３で押圧しているので、集積用紙が大きくふくらむことも防止される。

集積トレイ１０２の右端部が下限位置に達すると、アクチュエータ１０８が回転し、用紙処理装置Ｂに設けられたセンサＳＥがこの回転を検知して、用紙の満杯を報知する。

満杯検知信号により、画像形成システムの表示部（図示せず）、用紙の取り出しを促す表示が行われるとともに、作動が停止する。

本発明の実施の形態に係る用紙処理装置を備えた画像形成システムの全体図である。 本発明に係る用紙処理装置Ｂの全体構成図である。 折り処理の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る用紙集積装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係る用紙集積装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係る用紙集積装置の斜視図である。 用紙処理装置の排紙ローラと回転体との関係を示す図である。

符号の説明

２０ 排紙部
２３ 排紙ローラ
６０ 折り処理部
１００ 用紙集積装置
１０１ フレーム
１０２ 集積トレイ
１０３ 回転体
Ａ 画像形成装置
Ｂ 用紙処理装置

Claims (11)

1. 折り処理され、排出された用紙を集積するとともに、集積した用紙の質量に応じて下降する集積トレイと、
   集積された用紙を一定の高さで上から押さえる押さえ手段と、
   を有することを特徴とする用紙集積装置。
2. 前記集積トレイを上方に付勢して支持するばねを有することを特徴とする請求項１に記載の用紙集積装置。
3. 前記押さえ手段は、排出搬送される用紙を下方に案内することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙集積装置。
4. 前記集積トレイは用紙の排出搬送方向下流側端部が回転可能に軸支され、排出搬送方向上流側端部が前記ばねにより昇降可能に支持上方に付勢されていることを特徴とする請求項２に記載の用紙集積装置。
5. 前記押さえ手段は、排出搬送される用紙に接触して従動して回転する回転体を有し、前記集積トレイに集積された用紙の排出搬送方向後端部を押さえることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
6. 用紙を折り処理する折り処理部、該折り処理部により折り処理された用紙を排出する排紙部及び、
   該排紙部から排出された用紙を集積する用紙集積装置を備えた用紙処理装置において、
   該用紙集積装置は、
   前記折り処理部により折り処理され、前記排紙部から排出された用紙を集積するとともに、集積した用紙の質量に応じて下降する集積トレイと、
   集積された用紙を一定の高さで上から押さえる押さえ手段と、
   を有することを特徴とする用紙処理装置。
7. 前記集積トレイを上方に付勢して支持するばねを有することを特徴とする請求項６に記載の用紙処理装置。
8. 前記押さえ手段は、前記排紙部から排出搬送される用紙を下方に案内することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の用紙処理装置。
9. 前記集積トレイは用紙の排出搬送方向下流側端部が回転可能に軸支され、排出搬送方向上流側端部が前記ばねにより昇降可能に支持されていることを特徴とする請求項７に記載の用紙処理装置。
10. 前記押さえ手段は、搬出搬送される用紙に接触して従動して回転する回転体を有し、前記集積トレイに集積された用紙の排出搬送方向後端部を押さえることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
11. 前記排紙部は一対のローラからなる排紙ローラを有するとともに、前記回転体の軸中心が、前記排紙ローラが形成するニップの延長線よりも上方であり、前記回転体の用紙押さえ面が前記延長線よりも下方に位置するように前記回転体が配置されたことを特徴とする請求項１０に記載の用紙処理装置。

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