JP2010159103A - 後処理装置および画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】水平方向に対して斜めに配置され、１枚以上の用紙を収納する用紙スタック部において、用紙が座屈することを防止する。
【解決手段】用紙スタック部のガイド部材の少なくとも一部で形成されるスタック面を、用紙の搬送方向と直交する方向において湾曲して形成して、用紙をカールしてスタックさせるように構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置からの用紙を受け取り、後処理を施した後、送り出す後処理装置、および該後処理装置と該後処理装置に用紙を送り込む画像形成装置を有することを特徴とする画像形成システムに係わり、特には、１枚以上の用紙を一時的に収容する水平方向に対して斜めに配置されたスタック部を有する後処理装置、および画像形成システムに関する。

上記の水平方向に対して斜めに配置されたスタック部は、その中に用紙が送りこまれると、用紙が自重でスタック部のスタック面に沿って滑落し、所定の位置に停止するように斜めに配置されている。そして、スタック部に収容された用紙に対し後処理を行うための後処理部がその周囲に配置されている。

後処理部としては、用紙束を綴じるステープル部、用紙束を中折りしたり１枚ごとの用紙を三つ折りしたりするための折り部、用紙束を幅方向や給送方向で揃える整合部、或いは用紙束にパンチ穴を空ける穿孔部などがある。

また、スタック部には、上記のような後処理部で用紙の定められた位置に対し処理を行うために、用紙を上下に移動させ、位置決めする位置決め規制部材なども配置されている。

このようなスタック部は、斜めに配置されているので、スタック部に収容された用紙が座屈、すなわち、用紙が撓んでまっすぐにスタック面にそろわない場合がある。用紙が座屈のために揃わないと、スタック部に配置される後処理手段による処理の際、用紙がずれてきちんと整合した用紙束への後処理ができない。このような座屈は、特に用紙の自重がかかる下側部分で発生することが多い。

従来、このような座屈を防止するために、スタック部の内側にＰＥＴなどの弾性シートを配置し、送り込まれる用紙をスタック面に押し付ける構造のものがあった。しかしながら、用紙を押さえる弾性シートは収容される用紙が多くなるにつれて用紙搬送に対し抵抗となり、用紙が規定の位置にまで搬送されずにずれるなどの不都合があった。

また、特許文献１は、用紙の座屈を防止するために、スタック面に対し振り子運動をして用紙を整合する叩きコロと、待機位置から作動位置に揺動して用紙束を押さえつける押さえつけコロを設けている。この叩きコロが、搬入される用紙ごとに振り子運動をして用紙を搬送方向に整合し、その後、押さえつけコロが用紙を厚み方向から用紙束を押さえつけるように構成されている。

特開２００４−８３２６１公報

上述した特許文献１の技術は、構成が複雑であり、コスト高につながる欠点を有している。また振り子運動で用紙を整合させるため用紙搬入位置近傍に設けねばならず、さらにスペースをとるため設置位置に制約がある。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題点を解決し、簡単な構成で座屈を防止できる後処理装置、および画像形成システムを提供することを目的とするものである。

上記の目的は、本発明の下記の後処理装置、及び画像形成装置によって達成される。

（１）画像形成装置からの用紙を受け取って用紙に後処理を施した後、送り出す後処理装置であって、１枚以上の用紙を一時的に収容するスタック部と、該スタック部に収容された用紙に後処理を施す後処理手段と、を有し
前記スタック部は、スタック面を形成するガイド部材と該ガイド部材と所定間隔をあけて対向するガイド部材とを有するとともに、水平方向に対して斜めに設けられており、
前記ガイド部材の少なくとも一部で形成されるスタック面は、用紙の搬送方向と直交する方向において湾曲して形成されることを特徴とする後処理装置。

前記（１）に記載の後処理装置と該後処理装置に用紙を送り込む画像形成装置を有することを特徴とする画像形成システム。

上述したように、本発明の後処理装置は、用紙を湾曲、すなわちカールさせて用紙の剛性をあげるようにしたので、スペースを取らず、低コストの簡単な構成で用紙の座屈を防止することができる。

本発明が適用される画像形成装置本体と後処理装置の概略断面図 後処理装置のスタック部の要部拡大断面図 図２のＡ−Ａから見た断面図 図２のＢ−Ｂから見た断面図

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。

［画像形成システム］
図１は画像形成装置Ａ、後処理装置ＦＳからなる本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体図である。

〈画像形成装置Ａ〉
図示の画像形成装置Ａは、画像読取部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５、給紙ローラ手段６、定着装置７、排紙ローラ８、自動両面コピー給紙部９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。また、画像形成装置Ａの図示左側面の排紙ローラ８側には、後処理装置ＦＳ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た原稿は、搬送路に沿って搬送され画像読取部１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査され、ＣＣＤイメージセンサ１Ａに読み込まれる。

ＣＣＤ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、画像圧縮処理等を施された後、画像書込部３に送られる。

画像書込部３に送られた画像データに基づき半導体レーザが発光駆動され、画像形成部４の感光体ドラム４Ａに照射されて潜像が形成される。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、感光体ドラム４Ａ上にトナー像が形成される。

給紙カセット５から給紙ローラ手段６により給送された記録用紙Ｓ１は、感光体ドラム４Ａに到達し、転写手段４Ｂによりトナー像が記録用紙Ｓ１に転写される。トナー像を担持した記録用紙Ｓ１は、定着装置７により定着処理され、排紙ローラ８から後処理装置ＦＳに送り込まれる。

両面コピーの場合には、片面画像処理済みの記録用紙Ｓ１は搬送路切り替え板８Ａにより自動両面コピー給紙部９に送り込まれ、画像形成部４において裏面にトナー像が転写され、定着された後、排紙ローラ８から後処理装置ＦＳに送り込まれる。

［後処理装置ＦＳ］
後処理装置ＦＳは、用紙搬入部２０と、挿入紙給紙部３０ａ、３０ｂと、複数の後処理部とを有する。後処理部としては、穴あけ処理部４０、折り部５０、重ね合わせ処理部６０、端綴じ（平綴じ）処理部７１、中綴じ処理部７２、及び排紙部８０を有する。

挿入紙給紙部３０ａには挿入紙Ｓ２が装填され、挿入紙給紙部３０ｂには他の挿入紙Ｓ３が装填される。挿入紙Ｓ２、Ｓ３は、表紙用紙や画像形成装置Ａから排出される複数枚の記録用紙Ｓ１の間に挿入されるインサート用紙等の挿入紙であり、記録用紙Ｓ１と同様に、穴あけ処理や折り処理を行うことができる。なお、以下の説明では、記録用紙Ｓ１、挿入紙Ｓ２、Ｓ３を総称して用紙Ｓと称する。

挿入紙給紙部３０ａ、３０ｂから送り出された挿入紙Ｓ２、Ｓ３は下方に向かう搬送路を経て用紙搬入部２０に搬送される。

穴あけ処理部４０は、用紙搬入部２０の左手下流側に配置され、用紙Ｓにパンチ穴を開ける。

穴あけ処理部４０の下流から下方に分岐した搬送路Ｈ１は、搬送ローラ２３を経て本発明に係わる用紙スタック部１００に続く。用紙スタック部１００には、中綴じ処理部７２、折り部５０が配置されており、詳しくは後述する。

重ね合わせ処理部６０は、穴あけ処理部４０の下流から上方に分岐した搬送路Ｈ２の下流側に配設され、搬送路Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５を備えている。

重ね合わせ処理部６０は、その下流側に位置する端綴じ処理部７１において、先行する用紙Ｓに綴じ処理するための時間を確保するために、２部目以降の後続の用紙Ｓを搬送路Ｈ３及び搬送路Ｈ４、Ｈ５に待機させる。

搬送路Ｈ２の下流側に位置する搬送路は、二重に湾曲する搬送路に分岐し、内側の搬送路Ｈ４と外側の搬送路Ｈ３、Ｈ５とに分かれる。

搬送路Ｈ２から分岐して湾曲する内側の搬送路Ｈ４の排出口には、搬送ローラ２１が設けられ、綴じ処理を行う際、１部目の用紙Ｓは、搬送路Ｈ２、Ｈ４、搬送ローラ２１を経由して順次集積部７０に送り込まれ、集積部７０で綴じ処理される。

２部目以降の用紙Ｓの１枚目が搬送されてきた場合、搬送ローラ２１は回転を停止した状態で用紙先端を受け止め、用紙先端を搬送ローラ２１のニップに当接した状態で待機させる。

搬送路Ｈ４を搬送された用紙Ｓは、前記のように、搬送ローラ２１にその先端が当接した状態で待機するが、次の用紙Ｓは、搬送路Ｈ２から搬送路Ｈ３に進入して、搬送路Ｈ５経由で搬送ローラ２１に到達する。先行する用紙Ｓと後行する用紙Ｓとが搬送ローラ２１で先端を当接して重なった状態になると、搬送ローラ２１が回転し、２枚一緒に搬送して集積部７０へと送り込む。このように２部目以降の用紙Ｓは重ね合わせ処理部６０で先行する用紙束の綴じ処理が終了するまで待機され、綴じ処理が画像形成装置Ａの生産性を落とすことなく行われる。

搬送路Ｈ２の下流の搬送路Ｈ３は、さらに搬送路Ｈ５と搬送路Ｈ６に分岐している。搬送路Ｈ６は、排紙部８０の一部を構成する固定排紙皿８１に用紙Ｓを排出するもので、固定排紙皿８１は、搬送路Ｈ６の下流側で、後処理装置ＦＳの機外に突出する位置に配設され、少量の用紙Ｓを集積する場合に用いられる。

排紙部８０は、さらに昇降排紙皿８２と後述する下部排紙皿８３とを有し、搬送ローラ２１と昇降排紙皿８２との間には排紙ローラ２２、集積部７０、綴じ処理部７１、および図示しない整合機構が配置される。

排紙ローラ２２は、一対のローラからなり、非排紙時には一対のローラは離隔しており、排紙時に接触して用紙Ｓを昇降排紙皿８２に排出する。

搬送ローラ２１により搬送される用紙Ｓは、離隔している排紙ローラ２２間を図中左方向に走行し、後端が搬送ローラ２１から離れたときに、集積部７０に落下し、傾斜している集積部７０を滑落してストッパ（図示せず）により受け止められて集積部７０上で停止する。順次、用紙Ｓが排出され、設定枚数の用紙Ｓが集積部７０上に集積されると、綴じ処理部７１が作動して用紙Ｓのストッパ側端面を綴じ処理する。

綴じ処理された用紙Ｓは前記ストッパにより押し上げられて集積部７０上を左上方に移動する。このとき、排紙ローラ２２を構成する一対のローラが接触して用紙Ｓをニップし、搬送して、昇降排紙皿８２に排出する。

後処理なしで大量の画像形成を行う際には、用紙Ｓは用紙搬入部２０から搬送路Ｈ２、Ｈ４を経て昇降排紙皿８２に排出され、昇降排紙皿８２は、排紙される用紙Ｓの最上面が常に一定した高さになるように図の鎖線で示すように下方に移動する。したがって、昇降排紙皿８２上には、数千枚の用紙を集積することが可能である。

用紙スタック部１００は、搬送ローラ２３の下流で水平方向に対して斜めに配置されており、用紙Ｓをガイドする複数のガイド部材および規制部材と、中綴じ処理部７２と、折り部５０とを有し、１枚以上の用紙Ｓに対して、中折りモード、中折り・中綴じモード、三つ折りモードの各モードで用紙を処理し、下部排紙皿８３に排出する。

図２は、用紙スタック部１００の概略断面図である。

図２の二点鎖線は、後述の説明のために引いた仮想平面であり、用紙Ｓは、大略この仮想平面に沿って斜め上方から斜め下方に向けて搬入される。また、図中右下に記すように、以下の説明において、仮想平面に沿って斜め下方に向かう方向をＸ方向、紙面においてＸ方向と直交する方向をＹ方向、紙面に対して上向きに直交する方向をＺ方向とする。

用紙スタック部１００を構成するガイド部材は、上流側ガイド部材１０１、１０２と下流側ガイド部材１０３、１０４からなり、上流側ガイド部材１０１、１０２の中ほどに中綴じ処理部７２が位置し、上流側ガイド部材と下流側ガイド部材の間に折り部５０が位置する。なお、上流側ガイド部材１０１、１０２の適宜位置には、図示しない用紙幅整合部材が配置されて、用紙Ｓの幅方向（Ｚ、逆Ｚ方向）の整合を行うが、その説明は省略する。

折り部５０の下流には、下流側ガイド部材１０３、１０４に沿って移動可能な規制部材１０５が設けられる。規制部材１０５は用紙Ｓの下端を所定位置に規制するものであり、用紙サイズに応じて移動される。

上流側ガイド部材１０１と下流側ガイド部材１０３とは、用紙スタック部１００の下側（逆Ｙ方向側）に位置し、用紙Ｓがその面に沿って滑落し積載されるスタック面を構成する。また、上流側ガイド部材１０２と下流側ガイド部材１０４は、上流側ガイド部材１０１と下流側ガイド部材１０３と一定間隔をあけて対向配置される。

中綴じ処理部７２は、受針機構７２ａと打針機構７２ｂとからなり、用紙Ｓの束の搬送方向の中央部が規制部材１０５によって位置決めされると作動して、用紙Ｓの束を中綴じする。

折り部５０は、折り板５１、折り上ローラ５２、折り下ローラ５３、第２折りローラ５４、搬送路切替部材５５、折り導入手段を構成する案内部材５６と先端停止部材５７を備え、用紙Ｓを二つ折り処理又は三つ折り処理を行う。

二つ折り処理においては、まず用紙Ｓの中央部が折り板５１の位置に位置するよう規制部材１０５が移動される。ついで、折り上ローラ５２、折り下ローラ５３が回転しながら折り板５１が用紙Ｓを折り上ローラ５２と折り下ローラ５３の間に挿入する。折り上ローラ５２と折り下ローラ５３は図示しないバネ部材で互いに圧接するよう付勢されているので、用紙Ｓは中央部で折り目をつけて折り処理され、破線位置に位置する搬送路切替部材５５の下方を通って下部排紙皿８３に排出される。

三つ折り処理においては、搬送路切替部材５５は実線で示す位置に設定される。そして、用紙Ｓはその３分の１の位置で二つ折り処理と同様に折り処理され、ついで、用紙Ｓがその折り目を先頭にして搬送路切替部材５５の上面に沿って案内部材５６に導かれる。このとき、先端停止部材５７は用紙のサイズに応じた所定位置に位置決めされており、用紙Ｓの先端の折り目を停止させる。

先端が停止された状態でさらに折り上ローラ５２と折り下ローラ５３、および第２折りローラ５４が回転すると、用紙Ｓは撓んで湾曲し、折り下ローラ５３と第２折りローラ５４の間で挟み込まれ、第２の折り処理が行われる。そして、用紙Ｓは、第２折りローラ５４の下方を通って下部排紙皿８３に排出される。

用紙スタック部１００は、上述のような綴じ処理、折り処理のために用紙Ｓを積載するが、従来構成では、用紙Ｓはその自重で座屈し、そのため用紙Ｓが揃わず後処理された用紙束が不揃いになる場合があった。

本発明は、このような用紙Ｓの座屈を解決するため、用紙スタック部１００を構成するガイド部材、特に下流側ガイド部材１０３、１０４で形成されるスタック面を、用紙Ｓがその搬送方向と直交する方向（Ｚ−逆Ｚ方向）の両側で下方に湾曲するように構成したものである。

図３は、図２のＡ−Ａから見た下流側ガイド部材部分の断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の主要部品のみを表示した省略断面図である。

図３において、下流側ガイド部材のうち、スタック面を形成する下流側ガイド部材１０３は、中央の下流側ガイド部材１０３ａと、Ｚ方向左右の下流側ガイド部材１０３ｂ、１０３ｃとからなる。この下流側ガイド部材１０３ｂ、１０３ｃは、図３（ｂ）の左側に示すように、二点鎖線の仮想平面より角度αだけ傾いており、本発明の実施の形態では、角度αは４°に設定されている。

一方、下流側ガイド部材１０４は、その内側部分に、中央のリブ１０４ａと、左右のリブ１０４ｂ、１０４ｃを有している。左右のリブ１０４ｂ、１０４ｃは、外側に向かうに従ってその高さを高くしてある。リブの高さは、図３（ｂ）の右側に示すように、下流側ガイド部材１０３の傾いた面とほぼ同じ間隔を形成する高さである。これらリブ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃがスタック面と同じ方向に湾曲したガイド面を形成する。

図３（ａ）において、リブ１０４ａの左右には、規制部材１０５が位置しており、図中Ｘ方向逆Ｘ方向に移動して、下流側ガイド部材１０３、１０４の間に積載される用紙Ｓの先端を所定の位置に規制する。

図４は、図２のＢ−Ｂから見た上流側ガイド部材部分の断面図である。図において、上流側ガイド部材１０１は、仮想平面と平行に構成され、同様に上流側ガイド部材１０２も中央、および左右にリブを有するが、リブの高さは同じ高さである。

図４において、中綴じ処理部７２は、図の中央に図示しているが、綴じ処理の際は左右に移動し、２箇所で綴じ処理する。図ではこの移動のためのガイドロッド７３を受針機構７２ｂ側のみ図示している。

搬送ローラ２３によって用紙スタック部１００に送り込まれる用紙Ｓは、上流側ガイド部材１０１の平坦なスタック面にガイドされながら下方に進み、用紙Ｓの後端が搬送ローラ２３を離れると、スタック面に沿って滑落する。そして、用紙Ｓの先端側が下流側ガイド部材１０３、１０４の間に入ると、下流側ガイド部材１０３の両側が下がったスタック面に沿って用紙Ｓの両側が自重で湾曲する。また、下流側ガイド部材１０４のリブはこの湾曲を助成する。

用紙Ｓは、ガイド部材でガイドされながら規制部材１０５の位置まで進み、その位置でスタック面に沿って湾曲した状態でスタックされる。ガイド部材の湾曲形状に沿って用紙Ｓは湾曲し、その結果、用紙Ｓの搬送方向の剛性が向上するので、座屈の発生を防ぐことができる。

下側ガイド部材１０３ｂ、１０３ｃの傾ける角度αは、４°以上が好適である。この角度は本発明者が実験により確認したもので、４°未満であると十分に用紙Ｓが湾曲せず、座屈が生じる場合があった。角度の上限は、用紙スタック部の寸法や扱う用紙の種類により多少異なるが、４°プラス数度程度である。

また、用紙Ｓを湾曲させるガイド部材は下流側ガイド部材のみとしたのは、後処理の際に用紙Ｓを平坦に揃えて後処理精度を確保するためであるが、後処理部の構造によっては、上流側ガイド部材も同様に用紙Ｓを湾曲させるよう傾けた構造としても良い。

上述の実施の形態においては、ガイド部材１０３は分割構造としたが、規制部材１０５の移動範囲によっては、一体のガイド部材に規制部材１０５の移動範囲部分だけ切り欠いた構造としても良い。

また、上述の後処理装置ＦＳは、画像形成装置Ａと連結する形態で説明したが、画像形成装置本体の内部に後処理部を設ける場合は、この後処理部に適用することができることはもちろんである。

Ａ 画像形成装置
ＦＳ 後処理装置
５０ 折り部
７１、７２ 綴じ処理部
１０１、１０２ 上流側ガイド部材
１０３、１０４ 下流側ガイド部材
１０５ 規制部材
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ リブ

Claims (8)

1. 画像形成装置からの用紙を受け取って用紙に後処理を施した後、送り出す後処理装置であって、１枚以上の用紙を一時的に収容するスタック部と、該スタック部に収容された用紙に後処理を施す後処理手段と、を有し
   前記スタック部は、スタック面を形成するガイド部材と該ガイド部材と所定間隔をあけて対向するガイド部材とを有するとともに、水平方向に対して斜めに設けられており、
   前記ガイド部材の少なくとも一部で形成されるスタック面は、用紙の搬送方向と直交する方向において湾曲して形成されることを特徴とする後処理装置。
2. 前記ガイド部材の少なくとも一部で形成されるスタック面は、用紙の搬送方向と直交する方向の中央から両側が下がる傾斜により湾曲して形成されることを特徴とする請求項１に記載の後処理装置。
3. 前記両側が下がる傾斜は、仮想平面に対して４°以上の傾斜であることを特徴とする請求項２に記載の後処理装置。
4. 前記対向するガイド部材は、前記ガイド部材の少なくとも一部で形成されるスタック面と同じ方向に湾曲したガイド面を形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の後処理装置。
5. 前記対向するガイド部材のガイド面は、前記対向するガイド部材の内面に用紙の搬送方向に沿って設けられ、高さの異なるリブにより構成されることを特徴とする請求項４に記載の後処理装置。
6. 前記スタック部の上流側に後処理手段が配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の後処理装置。
7. 前記スタック部の後処理手段が位置するスタック面は、平面に構成されることを特徴とする請求項６に記載の後処理装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の後処理装置と該後処理装置に用紙を送り込む画像形成装置を有することを特徴とする画像形成システム。

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