JP2012101938A - 用紙整合装置、及び画像形成システム - Google Patents

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Abstract

【課題】縦整合と横整合とをほぼ同時に、かつ同一位置で行い、生産性を落とさずに画像形成を行える用紙整合装置、及びそれを備えた画像形成システムを提供すること。
【解決手段】用紙を収納する用紙収納部と、用紙を用紙搬出方向に搬送する用紙押し上げ手段と、正逆回転可能な一対のローラからなり、用紙を前記用紙押し上げ手段との間で用紙搬出方向に整合し、その後、前記一対のローラのニップ部に挟持して搬出する用紙搬出手段と、前記用紙収納部と前記用紙搬出手段との間に配設され、用紙が前記用紙搬出手段に収納されてから搬出されるまでの間に、用紙搬出方向と直角な用紙幅方向を整合する用紙幅方向整合手段と、を有し、前記用紙搬出手段は、前記用紙幅方向整合手段が用紙を用紙幅方向に整合する前に前記一対のローラを逆回転させ、用紙の用紙搬出方向先端を前記ニップ部から離間させることを特徴とする用紙整合装置。
【選択図】図5

Description

本発明は、用紙整合装置及び画像形成システムに関し、特に、用紙後処理を効率的に行うことを可能にする用紙整合装置、及びそれを備えた画像形成システムに関する。
従来、画像形成システムとして、プリンタ、複写機、及び複合機等の画像形成装置と、画像形成装置により画像を形成された用紙に対して穴あけ処理、折り処理、綴じ処理等、用紙に後処理を行う後処理装置と、を備えたものが知られている。
画像形成システムの構成部としての後処理装置は、一般に、画像が形成された用紙に対して、シフト処理、穴あけ処理、綴じ処理、折り処理、糊付け製本処理等を行う装置である。また、穴あけ処理部、綴じ処理部、折り処理部、糊付け製本処理部等には、これらの処理の前処理手段として用紙を揃えるための整合処理手段が設けられている。
この整合処理手段は一般に後処理装置内に設けられ、傾斜した中間スタッカと、中間スタッカの両側又は片側に可動規制部材を設けた構成を有しており、綴じ処理部や折り処理部に用紙を搬送する搬送路上で用紙の整合処理を行っている。即ち、用紙を中間スタッカ上で滑落させることにより用紙の搬送方向の整合を行い、中間スタッカ上に設定枚数の用紙が集積された段階で、用紙の中間スタッカへの供給を停止して可動規制部材を往復動させ、搬送路幅方向の用紙整合を行っている。その後に、穴あけ処理、綴じ処理、折り処理、糊付け製本処理等の後処理が行われていた。
更に、従来の後処理装置においては、後処理の前に中継搬送装置としての中間搬送ユニットと称せられるような用紙反転搬送部を配設し、用紙の幅方向を整合(横整合)する用紙幅規制部材を備えたものがある。然るに、用紙反転搬送部に用紙搬送方向の用紙揃え(縦整合)を行う手段を備えたものは少ない。多くの後処理装置では、穿孔処理、綴じ処理、折り畳み処理等の後処理を行う直前にそれぞれの後処理工程において用紙の先端部または後端部を規制して縦整合を行っている。そのため、それぞれの後処理工程において用紙整合に時間を要し、用紙の処理速度が低下するという問題があった。また、従来の整合処理手段では、先行用紙の後処理の実行中は後続の用紙の搬送を停止する必要があり、更に用紙の処理速度が低下するため、画像形成装置本体の高速性能に適合せず、画像形成装置本体の高速性能が十分に発揮されないという問題があった。更にまた、整合処理を行う際に、搬送停止制御が入るために制御方法が複雑になるとともに、用紙搬送上の安定性を欠き、ジャム等の搬送不良が発生しやすくなるという問題もあった。
これらの問題を解決するために、中継搬送装置としての中間搬送ユニットを設け、複数枚の用紙を同時に搬送し、先行用紙が後処理中であっても後続用紙の整合処理を高速に行うことができるという技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示された技術は、画像形成装置と後処理装置との間に中間搬送ユニットを設け、複数枚の用紙を反転させて一時的に収納し、その用紙を上下に移動する用紙押し上げ部材により移動して後続の用紙との整列と搬送方向の整合とを行うものである。
図15は、特許文献1に開示された用紙整合装置を備えた中間搬送ユニットB1の正面断面図である。以下、この中間搬送ユニットB1を用い、従来例としての用紙整合装置の構成及び動作について、図15に基づいて説明する。
図15において、中継搬送装置としての中間搬送ユニットB1は、画像形成装置本体Aの用紙搬送方向の下流側に配設され、中間搬送ユニットB1の下流側には後処理装置FSが配設されている。
中間搬送ユニットB1の用紙搬送手段は、用紙搬入部(第1搬送部)11、用紙収納部(第2搬送部)12、用紙搬出部(第3搬送部)13、用紙反転部(第4搬送部)14から構成されている。
用紙搬入部11は、ローラ対R1、R2及びガイド板111を有する用紙搬入搬送路r11を備えている。用紙搬入部11において、画像形成装置本体Aの排紙手段5Eから排出される用紙Sが順次受容されて搬送される。用紙収納部12は、2枚のガイド板121、横整合手段122、用紙押し上げ手段としての用紙押し上げ部材123、及び用紙収納搬送路r12を備えている。2枚のガイド板121は平行に配置され、用紙収納搬送路r12を形成している。用紙収納搬送路r12は、用紙収納部12に対して用紙Sを搬入又は搬出するための搬送路である。用紙搬入部11から搬入される複数枚の用紙Sは、用紙収納部12に重ね合わせた状態で整列されて収納され、用紙押し上げ部材123と縦整合部材124との間で用紙搬送方向に整合され、更に横整合手段122により用紙幅方向が整合された後、上方に排出される。
用紙を収納し、初期停止位置P0に停止して待機する用紙押し上げ部材123は、用紙押し上げ部材移動手段としての図示しないモータにより、ガイド棒126用紙収納搬送路r12に沿って上方に移動される。そして、初期停止位置P0から、第1停止位置P1、又は第2停止位置P2に移動する。1枚目の用紙(先行する用紙)S1は、用紙搬入方向先端を用紙押し上げ部材123に設置された用紙突き当て板123A(後述)に当接して収納された後、上方に移動する用紙押し上げ部材123により第1停止位置P1に移動される。ここでいう第1停止位置P1とは、後続する用紙の割り込みを防止するため、先行する用紙S1の先端が搬送路切換手段K1の先端位置を越え、搬出駆動ローラR5のニップ部の手前の領域に達するときの位置であり、用紙押し上げ部材123が停止する位置である。
先行する用紙S1を搬送する用紙押し上げ部材123が第1停止位置P1で停止した後、後続する用紙S2は搬入駆動ローラR3の回転により用紙収納部12に向けて搬入される。用紙押し上げ部材123を第1停止位置P1で停止させることにより、先行する用紙の先端は後続する用紙S2の先端より上方にあるため、後続する用紙の先端とは干渉しない。その後、後続する用紙の用紙収納部12への搬入に伴い、モータによって駆動される用紙押し上げ部材123は初期停止位置P0に戻り、先行する用紙と後続の用紙とが重なった状態で収納される。用紙収納部12に所定の枚数の用紙Sが収納されると、再び用紙押し上げ部材移動手段により用紙押し上げ部材123が駆動され、第1停止位置より用紙搬出方向下流側に位置する第2停止位置P2に移動して停止する。ここでいう第2停止位置P2とは、用紙押し上げ部材123により移動される用紙Sの先端が縦整合部材124に当接する位置に達して用紙Sが用紙搬送方向に整合される位置であり、その位置で用紙押し上げ部材123が停止する。また、この位置で横整合手段122による横整合も行われる。
用紙収納部12の上部には、搬送路切換手段K1が配置され、用紙収納部12への用紙Sの導入と、用紙収納部12からの用紙Sの排出とを切り換える。縦整合部材124により整合された用紙は、搬送路切換手段K1の切換動作により、搬出駆動ローラR5と従動ローラR11とによって挟持され、用紙搬出部13へと搬送される。
用紙搬出部13は、ローラ対R6、R7及びガイド板131を有する用紙搬送路r13を備えている。用紙搬出部13において、用紙収納部12に収納された複数枚の用紙Sは重ね合わせた状態でスイッチバックされて搬送され、後続の後処理装置FSに送り込まれる。このスイッチバック動作により、用紙Sは、用紙収納部12への搬入時に対して、用紙搬送方向の先端と後端とが反転した状態で搬出される。
用紙反転部14は、搬送ローラR8、R9及びガイド板141を有する用紙搬送路r14を備えている。用紙反転部14において、用紙収納部12に収納された複数枚の用紙Sは上方の用紙搬送路r15を通過し、用紙搬送路r14においてスイッチバックして再反転して、下方の用紙搬送路r16を通過して排出され、後続の後処理装置FSに送り込まれる。
用紙搬出部13に配置された搬送路切換手段K2は、用紙収納部12から搬送される用紙Sを、ガイド板131に沿ってローラ対R6に搬送する用紙搬送路r13と、用紙反転部14に搬送する用紙搬送路r15とのいずれかに分岐させる。用紙反転部14の下部に配置された搬送路切換手段K3は、搬送路切換手段K2により開放された用紙搬送路r15と、用紙反転部14から用紙Sを排出する用紙搬送路r16とを切り換える。搬送路切換手段K1、K2、K3は、それぞれソレノイドに接続して駆動される。
特許文献1に記載の中間搬送ユニットB1によれば、先行用紙に対する後処理の実行中であっても、後続の用紙の搬送を停止させることなく、複数枚の用紙を干渉させずに重ね合わせて縦整合処理を高速に行うことができる。
また、先行する用紙S1を収納する用紙収納部12の用紙押し上げ部材123は、後続する用紙S2の先端が用紙収納搬送路r12に進入する前に第1停止位置P1に移動するため、先行する用紙S1の先端と干渉することがなく、適正に重ね合わせが行われる。
しかしながら、特許文献1に開示された構成では、用紙収納部12に収納された複数枚の用紙を用紙搬送方向に整合するためには、縦整合部材124、ソレノイドSOL3、及びソレノイドSOL3と縦整合部材124とを連結するリンク機構が必要となる。用紙を用紙搬送方向に整合するためにこれらの部材を用いるという構成は、装置の製造コストを高くすることに繋がる。
装置の製造コストを抑えるために、搬出駆動ローラR5と従動ローラR4(図15の搬出従動ローラR11に相当)とによりニップ部を形成し、ニップ部に用紙Sの先端を当接させて用紙Sの縦整合を行うという技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2の構成によれば、縦整合を搬出駆動ローラR5と従動ローラR4のニップ部で行うため、縦整合部材124、ソレノイドSOL3、及び両者を連結するリンク機構が不要となるため、部品点数を抑えて製造コストの低減が図られる。
特開2007−137536号公報 特開2009−274849号公報
しかしながら、特許文献2に記載の構成においては、縦整合時に用紙Sの先端が搬出駆動ローラR5と従動ローラR4のニップ部に挟み込まれてしまう場合があり、縦整合と横整合手段122による横整合とを同時に行うことには困難が伴う。縦整合と横整合とを同時に行うことができないと、それぞれの整合を別々に行うことになり、用紙搬送上の生産性の向上は困難となる。また、同一の位置で縦整合と横整合との時間だけをずらして動作させる場合には、横整合時には搬出駆動ローラR5と従動ローラR4との圧接を解除しなければならないため、構成が複雑になる。更に、縦整合と横整合とを行う位置をずらし、搬出駆動ローラR5と従動ローラR4のニップ部から離間した位置で横整合を行うという方法もあるが、それぞれの整合を同時に行うことはできないという問題は残る。
本発明の目的は、これらの問題を解決し、簡単な構成でありながら、縦整合と横整合とをほぼ同時に、かつ同一位置で行い、生産性を落とさずに安定した用紙整合を行うことができる用紙整合装置、及びそれを備えた画像形成システムを提供することにある。
前記目的は下記の発明により達成される。
1.1枚又は複数枚の用紙を収納する用紙収納部と、
前記用紙収納部に収納された用紙を、該用紙の用紙搬出方向後端を押し上げて用紙搬出方向に搬送する用紙押し上げ手段と、
前記用紙収納部の用紙搬出方向下流側に配設され、正逆回転可能な一対のローラからなり、前記用紙押し上げ手段により搬送される用紙を該用紙押し上げ手段との間で用紙搬出方向に整合し、その後、前記一対のローラの正回転により、用紙を前記一対のローラにより形成されるニップ部に挟持して前記用紙収納部から用紙搬出方向に搬出する用紙搬出手段と、
前記用紙収納部と前記用紙搬出手段との間に配設され、用紙が前記用紙収納部に収納されてから前記一対のローラにより用紙搬出方向に搬出されるまでの間に、用紙を用紙搬出方向と直角な用紙幅方向を整合する用紙幅方向整合手段と、
前記用紙押し上げ手段、前記用紙搬出手段、及び前記用紙幅方向整合手段の動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記用紙押し上げ手段により搬送される用紙が前記用紙搬出手段に達するとき、前記用紙搬出手段と前記用紙押し上げ手段との間で用紙を用紙搬出方向に整合させるとともに、前記用紙幅方向整合手段により用紙を用紙幅方向に整合させる前に前記一対のローラを逆回転させて、用紙の用紙搬出方向先端を前記ニップ部から離間させることを特徴とする用紙整合装置。
2.用紙に画像を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置の用紙搬出方向下流側に配置され、前記画像形成装置によって画像を形成された用紙を受け入れて整合する前記1に記載の用紙整合装置と、
前記用紙整合装置の用紙搬出方向下流側に配置され、前記用紙整合装置から排出される用紙に後処理を行う後処理装置と、を有することを特徴とする画像形成システム。
本発明によれば、用紙の横整合を行う前に、縦整合に用いる一対の圧着するローラのニップ部から用紙の先端を離間させるため、横整合を安定して行うことができる。また、縦整合と横整合とをほぼ同一の位置で行うことができ、整合時に用紙の位置を変える必要がないため、用紙搬送上の生産性を低下させる虞がない。更に、圧着する一対のローラに対し、横整合時に該ローラの圧着を解除する必要がないため圧着解除の機構が不要であり、構成が簡単になる。
本発明に係る、画像形成装置本体A、中間搬送ユニットB、及び後処理装置FSを有する画像形成システムの全体構成図である。 用紙搬出方向に直角な方向から見た中間搬送ユニットBの正面断面図である。 図2のA矢視図である。 図2の横整合手段122を側面から見た横整合手段122の概略構成図である。 中間搬送ユニットBの作動のタイミングチャートである。 中間搬送ユニットBの正面断面図である。 中間搬送ユニットBの正面断面図である。 中間搬送ユニットBの正面断面図である。 中間搬送ユニットBの正面断面図である。 中間搬送ユニットBの正面断面図である。 中間搬送ユニットBの正面断面図である。 中間搬送ユニットBの正面断面図である。 中間搬送ユニットBの正面断面図である。 中間搬送ユニットBの制御系のブロック部である。 特許文献1に開示された用紙整合装置を備えた中間搬送ユニットB1の正面断面図である。
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は前記実施の形態に限定されない。
[画像形成システム]
図1は、本発明に係る、画像形成装置本体A、用紙整合装置としての中間搬送ユニットB、及び後処理装置FSを有する画像形成システムの全体構成図である。中間搬送ユニットBは、画像形成装置本体Aの用紙搬出方向下流側に配設され、後処理装置FSは、中間搬送ユニットBの用紙搬出方向下流側に配設されている。
[画像形成装置本体A]
図示の画像形成装置本体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、給紙搬送手段5、定着装置6、を備えている。
画像形成部4は、感光体ドラム4A、帯電手段4B、現像手段4C、転写手段4D、分離手段4E、クリーニング手段4F等から構成されている。給紙搬送手段5は給紙カセット5A、第1給紙手段5B、第2給紙手段5C、搬送手段5D、排紙手段5E、自動両面コピー給紙手段(ADU)5Fを備えている。画像形成装置本体Aの上部前面側には、入力手段及び表示手段を有する操作表示手段8が配置されている。画像形成装置本体Aの上部には、自動原稿送り装置DFが搭載されている。画像形成装置本体Aの図示の左側面の排紙手段5E側には、本発明に係る用紙整合装置としての中間搬送ユニットBが、更にその左側には後処理装置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る。読み取り後に光電変換されたアナログ信号は、画像処理部2におけるアナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等の処理後に、画像書込部3に送られる。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、潜像を形成する。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。
第1給紙手段5Bにより給送される用紙Sは転写手段4D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6により定着され、排紙手段5Eから中間搬送ユニットBに送り込まれる。或いは、自動両面コピー給紙手段5F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、排紙手段5Eにより排出され、中間搬送ユニットBに送り込まれる。
画像形成装置本体A内に配置された主制御手段9Aの通信手段と、中間搬送ユニットB内に配置された制御手段9Bの通信手段とは、通信回線9Cにより接続され、入力信号、制御信号を授受する。また、制御手段9Bは、主制御手段9Aとの信号の授受を介して、中間搬送ユニットB内の各部の動作を制御する。
大容量給紙装置LTは、用紙積載手段7A、第1給紙手段7B等から成り、連続して大量の用紙Sを給送して画像形成装置本体Aに送り込む。後処理装置FSは、中間搬送ユニットBから排出される用紙Sを受けて、穴あけ処理、折り処理、綴じ処理等の後処理を行う。
[中間搬送ユニットB]
中間搬送ユニットBは、画像形成装置本体Aの処理能力と後処理装置FSの処理能力との間に差がある場合に、システム全体としての効率が低下することがないように、用紙を画像形成装置本体Aから後処理装置FSに受け渡すことが可能な中継搬送装置である。
図2〜図4は、本発明に係る用紙整合装置としての実施の形態に係る中間搬送ユニットB、本発明に係るガイド部材G4に形成される突起部G4a、及び用紙幅方向整合手段としての横整合手段122の構成及び動作について説明するための概略図を示す。図2は用紙搬出方向に直角な方向から見た中間搬送ユニットBの正面断面図、図3は図2(b)のA矢視図、図4は図2の横整合手段122を側面から見た横整合手段122の概略構成図である。
〔中間搬送ユニットBの構成〕
図2において、図2(a)は中間搬送ユニットBの正面断面図、図2(b)は、図2(a)の用紙押し上げ部材123の一部であるC部拡大図、図2(c)は、図2(a)の搬出駆動ローラR5近傍のD部拡大図である。図2(a)に示すように、中間搬送ユニットBは、用紙搬入部11、用紙収納部12、及び用紙搬出部13を備えている。
用紙搬入部11は画像形成装置本体Aから排出された1枚又は複数枚の用紙S(以下、単に用紙Sともいう)を受け取って用紙収納部12へと搬入する部分である。用紙収納部12は、用紙搬入部11からの1枚又は複数枚の用紙Sを受け取って収納でき、収納した1枚又は複数枚の用紙Sを、用紙搬送方向(表裏)を反転して用紙搬出部13へと移動させる構成を有している。用紙搬出部13は用紙収納部12に収納された用紙Sを搬出する部分である。
中間搬送ユニットBは、用紙Sを用紙搬入部11から搬入し、用紙収納部12を経て整合した後、用紙搬出部13から搬出する搬送モードと、用紙Sを用紙搬入部11から直接用紙搬出部13へ搬送し、そのまま用紙搬出部13から搬出する搬送モードと、を有する。
用紙搬入部11は、ローラ対R1、R2、搬入駆動ローラR3、従動ローラR3a、一対のガイド部材120、及びガイド部材G1、G2を有する。一対のガイド部材120は用紙Sを水平にガイドする固定のガイド部材であり、ガイド部材G1、G2は用紙を水平方向から下方の垂直方向へとガイドする固定のガイド部材である。揺動ガイド板G5は、2つの用紙ガイド部G5a、G5bを有する部材であり、用紙搬入部11と用紙収納部12との用紙搬送経路の合流点近傍に配設される。また、揺動ガイド板G5はガイド板駆動手段としてのソレノイドSOL1(図2、図14参照)により駆動され、軸Xを中心に揺動回転する。ローラ対R1、R2はモータM1(図2、図14参照)の駆動により回転し、搬入駆動ローラR3はローラ対R2にベルト等により連結されて回転する。搬入駆動ローラR3及び従動ローラR3aは用紙収納部12の用紙搬出方向下流側に設けられ、揺動ガイド板G5は搬入駆動ローラR3の更に下流側に設けられる。なおここでは、下流、上流の用語は用紙Sの搬送方向を基準として用いている。
用紙収納部12は、用紙Sを垂直方向にガイドするガイド板としての互いに平行な一対の用紙保持板121と、用紙Sを幅方向(用紙搬送方向に直角な方向)に整合する横整合手段122と、用紙Sを収納し、搬送する用紙押し上げ部材123とを有する。用紙搬入部11から搬入された用紙Sは、用紙押し上げ部材123に設置した用紙突き当て板123A(後述)によりその用紙搬入方向先端が停止され、用紙保持板121により垂直方向に直立した状態で保持される。
横整合手段122は幅方向に用紙Sを整合する手段であり、周知のように用紙Sを幅方向に挟んでモータM4(図4、図14参照)の駆動で往復移動することにより用紙Sを整合する。
用紙収納部12に収納された用紙Sを上下方向に移動する収納用紙搬送手段(参照符号なし)は、モータM3、ベルト125、及びガイド棒126からなる。用紙押し上げ部材123はベルト125に連結され、垂直なガイド棒126によりガイドされて、モータM3(図2、図14参照)により駆動されるベルト125の回転に伴って上下方向に移動する。用紙押し上げ部材123は後に説明するように用紙搬送工程において初期停止位置P0から第1停止位置P1、第2停止位置P2、又は第3停止位置P3に移動するとともに、用紙サイズに応じてそれぞれの停止位置が変更可能に設定されている。また、用紙押し上げ部材123の底部上面には、図2(b)に示すように、用紙搬入部11から搬入される用紙Sの用紙搬入方向先端に当接する用紙突き当て板123Aが、弾性部材123Bを介して接着されている。用紙押し上げ部材123は、用紙突き当て板123A上に載置される用紙Sの用紙搬出方向後端を押し上げて用紙Sを移動させる。
用紙搬出部13は、用紙Sをガイドする一対のガイド部材120と、分岐ガイド部としてのガイド部材G3、G4と、搬出駆動ローラR5及び従動ローラR5aと、ローラ対R6、R7とを有する。
本発明に係る用紙搬出手段としての一対のローラは、搬出駆動ローラR5と従動ローラR5aとにより構成される。搬出駆動ローラR5は、摩擦係数の大きなゴムローラ等からなる弾性ローラであり、搬出ローラ駆動手段としての正逆回転可能なモータM2に連結されて駆動回転される。従動ローラR5aは搬出駆動ローラR5に圧接して、搬出駆動ローラR5の駆動回転に従動して回転する、搬出駆動ローラR5より摩擦係数の小さな、金属や樹脂からなる硬質ローラである。一対のローラとしての搬出駆動ローラR5及び従動ローラR5aには圧接によるニップ部が形成されている。用紙Sはそのニップ部に挟持され、用紙収納部12からスイッチバックした状態で搬出される。129は用紙Sを水平搬送するか、用紙収納部12に搬送するかを切り換える切り換えゲートであり、ソレノイドSOL2(図2、図14参照)により駆動されて回転する。
ガイド部材G4に形成される本発明に係る突起部材としての突起部G4aは、用紙押し上げ部材123の上昇によって上方に搬送される用紙Sの先端が搬出駆動ローラR5を避けて従動ローラR5aに向かうようにガイドする。以下、ガイド部材G4に突起部G4aを形成する目的及び機能について説明する。
用紙Sの用紙搬送方向における整合(縦整合)は、ニップ部を形成する搬出駆動ローラR5及び従動ローラR5aと、用紙押し上げ部材123の底部に配設される用紙突き当て板123Aとの間で行われる。然るに、搬出駆動ローラR5の回転を停止した状態で縦整合を行うと、ニップ部に用紙Sの先端が挟み込まれる虞がある。
一方、用紙搬送上の生産性を低下させないためには、搬送される用紙Sの用紙搬送方向における位置を極力戻さないように構成することが重要となる。従って、用紙の縦整合を行う位置と横整合を行う位置とは同一の位置であることが望ましい。ところが、縦整合と横整合を行う位置を同一の位置とすると、上記したように、縦整合時に用紙Sの先端がニップ部に挟み込まれ、横整合時に影響を与える虞がある。
この問題に対して本発明では、搬出駆動ローラR5を逆転させることにより用紙Sの先端のニップ部への挟み込みを回避している。また、用紙Sの後端の位置を用紙突き当て板123Aにより規制しているため、用紙Sが用紙搬送方向での位置を戻されることはない。従って、本発明の構成により実施される縦整合と横整合とは、ほぼ同一位置で行われ、用紙搬送上の生産性を低下させることがない。
用紙押し上げ部材123により搬送される用紙Sの先端が回転を停止している搬出駆動ローラR5に近づくと、モータM3が逆回転を開始し、搬出駆動ローラR5を逆回転させる。逆回転する搬出駆動ローラR5に用紙Sの先端が当接すると、用紙先端に大きな摩擦抵抗が加わることになり、用紙先端に座屈や汚れを生じたりする危険性がある。
本発明においては、この問題の対策として、突起部G4aに搬出駆動ローラR5のローラ幅に対応する幅寸法を持たせるとともに、突起部G4aの配置及び形状を搬送される用紙Sの先端が従動ローラR5aに向かうように構成させている。即ち、この構成により用紙先端が直接搬出駆動ローラR5に当接することを防止し、摩擦係数の小さな従動ローラR5aの表面に沿ってニップ部に達し、そこで用紙押し上げ部材123の搬送動作が停止するため、用紙先端への大きな摩擦抵抗の付与を緩和している。従って、上記した用紙先端への座屈や汚れの発生を防止することができる。
以下、本発明に係る突起部G4aのより詳細な構成について図2(c)及び図3を用いて説明する。
図3は図2(b)のA矢視図であり、ガイド部材G4の突起部G4aの構成を説明するための図である。図3において、ガイド部材G4には、圧接する搬出駆動ローラR5と従動ローラR5aとの干渉を避けるための逃げ穴G4bが形成されている。符号のYは用紙搬出方向を示す。
本発明に係る突起部G4aは、図2(c)に示すように、上記の逃げ穴G4bからガイド部材G3との間に形成される用紙搬出経路上の内側に突出しており、幅方向の長さL2は、対応する搬出駆動ローラR5のローラ部の長さL1とほぼ同等の長さを有している。本実施の形態においてはL1<L2としているが、近似した値であれば大小はどちらでも問題はない。
また本実施の形態においては、突起部G4aをガイド部材G4と一体に形成する構成としたが、別体にして、用紙Sのサイズや種別に応じて位置や突出量を変化させる構成としてもよい。
本発明に係る突起部G4aをガイド部材G4から突出させる構成により、搬送される用紙の先端が摩擦係数の大きな逆転する搬出駆動ローラR5に直接当接することを防止し、用紙S先端の座屈や汚れの発生を防止することができる。
図4は横整合手段122の概略構成図であり、横整合手段122は、左右一対の横整合板122A、モータM4、ベルト127、及びピン128A、128B等からなる。左右一対の横整合板122Aは、正逆両方向への回転が可能なモータM4によって回動され、回転するベルト127に係止されたピン128A、128Bに係合して用紙幅方向に往復移動し、用紙Sの幅方向の整合を行う。
〔中間搬送ユニットBの作動〕
次に、図5〜図14を用いて、中間搬送ユニットBの作動を説明する。
図5は中間搬送ユニットBの作動のタイミングチャートである。図6〜図13は中間搬送ユニットBの正面断面図であり、用紙を搬送する動作におけるステージ1〜8を示す。図14は中間搬送ユニットBの制御系のブロック図である。
中間搬送ユニットBに設けられた制御手段9Bは、画像形成装置に設けられた主制御手段9Aからの情報及び用紙搬入部11に設けられたセンサSEの用紙検知信号に基づいて、図5に示すタイミング制御を行う。図5における各部の起動タイミングはセンサSEの用紙検知信号に基づいて決定される。図5において、搬出駆動は、モータM2を作動させて搬出駆動ローラR5を駆動するものであり、用紙押し上げ部材駆動は、用紙押し上げ部材駆動手段としてのモータM3を作動させて用紙押し上げ部材123を上下移動させるものである。また、ガイド板駆動は、ガイド板駆動手段としてのソレノイドSOL1を作動させて用紙搬送路における揺動ガイド板G5の位置を変更する動作である。ローラ対R1、R2及び搬入駆動ローラR3(不図示)は、モータM1の駆動により連続回転する。
図5における用紙押し上げ部材駆動は、モータM3の正転(上昇)、逆転(下降)、及び停止で示されており、初期状態では、用紙押し上げ部材123は図6に示す初期停止位置P0の位置にある(ステージ1〜2)。モータM3がステージ2〜3の間で上昇の作動をするときは、用紙押し上げ部材123は初期停止位置P0から図8に示す第1停止位置P1の高さに移動するように設定される(ステージ3〜4)。また、ステージ5〜6の間で上昇の作動をするときは、用紙押し上げ部材123は図11に示す第2停止位置P2の高さに、ステージ6〜7の間で上昇の作動をするときは、図12に示す第3停止位置P3の高さに、移動するように設定されている。更に、ステージ4〜5の間、及びステージ7〜8の間で下降の作動をするときは、用紙押し上げ部材123は図10、図13に示す初期停止位置P0の高さに戻るように設定されている。
本実施の形態において、初期停止位置P0、第1停止位置P1、第2停止位置P2、及び第3停止位置P3は、使用される用紙Sのサイズ(用紙搬送方向の長さ)に応じて変化させている。また、第2停止位置P2は、使用する用紙Sの先端が搬出駆動ローラR5と従動ローラR5aとのニップ部の入口に達するときに、用紙押し上げ部材123に設けられる用紙突き当て板123Aが用紙Sの後端に当接する位置として設定されている。
図5における用紙押し上げ部材駆動のステージ5〜6の間における用紙押し上げ部材123の第2停止位置P2への移動により縦整合が行われる。ここでいう縦整合とは複数の用紙Sの先端又は後端を用紙搬送方向に揃える整合処理のことである。本発明に係る縦整合の手順としては、最初に、用紙押し上げ部材123により移動される用紙Sの用紙搬出方向先端が、停止状態から逆回転を開始した搬出駆動ローラR5と従動ローラR5aとのニップ部に突き当たる。複数枚の用紙Sの用紙搬出方向先端の上記ニップ部への当接により用紙の先端が揃えられ(縦整合)、併せて用紙Sの傾きも矯正される。一方、搬出駆動ローラR5の逆回転により、複数枚の用紙Sの用紙搬出方向先端が搬出駆動ローラR5と従動ローラR5aとのニップ部から僅かに離間される。このとき、用紙Sの後端は用紙押し上げ部材123の用紙突き当て板123Aに当接した状態のままである。用紙Sの先端が上記ニップ部から離間されることによる用紙Sへの圧力は、用紙押し上げ部材123の底部上面に接着された弾性部材123Bの変形や、用紙Sのたわみにより吸収される。
図6に示すように、画像形成装置本体Aから排出される1枚目の用紙(先行する用紙)S1は、ローラ対R1、R2により用紙搬入部11を水平に搬送され、用紙S1はセンサSEにより検知される(ステージ1)。図6に示す用紙搬入段階では、ローラ対R1、R2及び搬入駆動ローラR3はモータM1により駆動されて回転し、搬入駆動ローラR3は従動ローラR3aの圧接により、用紙S1を挟持して搬送する。1枚目の用紙S1が用紙搬入部11から用紙収納部12へと搬送される過程では用紙S1はガイド部材G1、G2、揺動ガイド板G5、及び用紙保持板121にガイドされる。揺動ガイド板G5は、反時計方向に回転された状態であり、搬入駆動ローラR3から搬入される用紙Sを用紙ガイド部G5aで受け、用紙収納部12へとガイドする。
図6に示す用紙搬入の結果、図7に示すように、1枚目の用紙S1は、用紙搬入方向先端が用紙押し上げ部材123に設けられた用紙突き当て板123Aに突き当たって停止し、図7に示す状態となる(ステージ2)。このとき、用紙押し上げ部材123は初期停止位置P0に位置する。
次に、モータM3が正転駆動し、用紙押し上げ部材123はベルト125を介して上方に移動され、図8に示す第1停止位置P1に停止する(ステージ3)。用紙押し上げ部材123の上昇時に、図5に示すように、ソレノイドSOL1が駆動されて揺動ガイド板G5が時計方向に揺動回転し、図8に示す位置となる。なお、用紙収納部12においては、用紙S1が反転されるため、用紙搬出方向先端は用紙搬入方向後端と同一である。揺動ガイド板G5が時計方向に回転され、揺動ガイド板G5の下端がガイド部材G4の壁面に近接すると、用紙S1は揺動ガイド板G5にガイドされ、ガイド部材G4の壁面に沿って搬送されるようになる。
揺動ガイド板G5を揺動させることにより、用紙S1の搬出方向先端が、ガイド部材G4の壁面に沿うようにガイドされるようになり、ガイド部材G3の下端部に突き当たるとか、ガイド部材G3から外れてしまうような搬送不良を防止できる。
用紙押し上げ部材123が第1停止位置P1に達したとき、用紙S1の搬出方向先端はガイド部材G2の下端より上方に位置しており、2枚目の用紙S2がガイド部材G1、G2から搬入されても、1枚目の用紙S1と2枚目の用紙S2との先端同士は干渉しない。即ち、後続する用紙である2枚目の用紙S2が、先行する用紙である1枚目の用紙S1に対して割り込むこと(図8における1枚目の用紙S1の左側に入り込むこと)を防止できる構成となっている。用紙押し上げ部材123が第1停止位置P1に達するとき、用紙S1の用紙搬出方向先端は、搬出駆動ローラR5と従動ローラR5aとのニップ部より下方の位置にある。
次に、中間搬送ユニットBは図9に示す状態となる(ステージ4)。図9において、2枚目の用紙(後続する用紙)S2はローラ対R2及び搬入駆動ローラR3と従動ローラR3aとにより挟持され、ガイド部材G1、G2にガイドされて搬送される。2枚目の用紙S2は、用紙搬入方向先端が1枚目の用紙S1の用紙搬出方向先端と干渉することなく、1枚目の用紙S1の図9に示す右側を進み、用紙押し上げ部材123に設けられた用紙突き当て板123Aに当接するまで搬送される。その後、用紙S1、S2は重なった状態で用紙押し上げ部材123上に収納される。
用紙押し上げ部材123が1枚目の用紙S1を上方に移動させて第1停止位置P1に停止することにより、次に搬入される2枚目の用紙S2の用紙搬入方向先端が、1枚目の用紙S1の用紙搬出方向先端と干渉せずに用紙収納部12に収納される。
図5のタイミングチャートに示すように、ステージ4の直後におけるモータM3の逆転により用紙押し上げ部材123が下降し、用紙S2を用紙S1に重ねた状態で受け入れ、初期停止位置P0の位置に移動して図10に示すステージ5の状態となる。図10に示す状態(ステージ5)は図7の状態とほぼ同一であるが、図7においては、1枚目の用紙S1のみが用紙押し上げ部材123により保持されているのに対し、図10においては、2枚の用紙S1、S2が保持されている。
ステージ5の直後にモータM3が作動して用紙押し上げ部材123を上昇させる。その結果、図11に示すように、用紙押し上げ部材123が第2停止位置P2に向けて上方に移動される(ステージ6)。このとき、図5に示すように、ソレノイドSOL1がほぼ同時に駆動されて揺動ガイド板G5が時計方向に回転し、図11に示す位置となる。図11において揺動ガイド板G5は、図8における状態と同様に、揺動ガイド板G5の下端がガイド部材G4の壁面に近接した状態となる。このため、用紙S1、S2の搬出方向先端もガイド部材G4の壁面に沿うようにガイドされ、用紙S1、S2はガイド部材G3に適正にガイドされて搬送される。
図5に示すように、用紙押し上げ部材123が第2停止位置P2に到達する直前にモータM2が逆回転し、搬出駆動ローラR5を逆回転させる。用紙押し上げ部材123が第2停止位置P2に到達すると、用紙S1、S2の先端が逆回転する搬出駆動ローラR5と従動ローラR5aとのニップ部の入口に達し、同時にモータM3の回転が停止されて用紙押し上げ部材123は第2停止位置で停止する。このとき、上記ニップ部の入口に向け、G4の壁面に沿って搬送される用紙S1、S2の先端は、ガイド部材G4に形成されている突起部G4aにガイドされて従動ローラR5aに向かって搬送され、従動ローラR5a表面に沿ってニップ部の入口に達する。搬出駆動ローラR5が図11に示すように逆回転されるため、2枚の用紙S1、S2の先端は上記ニップ部から僅かに離間され、2枚の用紙S1、S2の後端は用紙押し上げ部材123に配設された用紙突き当て板123Aを押圧する。この結果、2枚の用紙S1、S2は、先端が上記ニップ部から離間した状態で用紙搬送方向に整合(縦整合)され、同時に傾きも補正される。
2枚の用紙S1、S2が用紙突き当て板123Aを押圧すると、用紙突き当て板123Aは弾性部材123Bを介して用紙押し上げ部材123に接着されているため、弾性部材123Bが変形する。この変形により用紙S1、S2に作用する圧力が緩和され、搬出駆動ローラR5が逆回転している間は、2枚の用紙S1、S2の先端は、上記ニップ部から離間してニップ部による挟み込みから解放された状態となる。また、腰が弱い用紙Sを用いている場合には、弾性部材123Bの変形量は小さく、2枚の用紙S1、S2が2枚のガイド板121の間隔の中で撓むことにより用紙先端が上記ニップ部から離間した状態となる。
本実施の形態によれば、用紙突き当て板123Aが弾性部材123Bを介して配設されている構成により、用紙Sのサイズ(用紙搬送方向における長さ)にバラツキがあっても、弾性部材123Bの変形によって吸収される。従って、用紙S先端のニップ部からの離間と縦整合時の用紙の位置決めとが保証される。
一方、搬出駆動ローラR5が逆回転し、用紙先端が上記ニップ部から離間した状態にある間に、モータM4が駆動され、横整合手段122が動作して2枚の用紙S1、S2は幅方向に整合される(図4及び図5参照)。また、第3の用紙S3のローラ対R1による搬入も行われる。
本発明に係る搬出駆動ローラR5を逆回転させるという構成により、用紙Sの先端をニップ部から離間させることができ、横整合手段122による横整合を円滑にするとともに、横整合を縦整合と同時に行うことを可能にし、用紙搬送の生産性を向上させている。
次に、用紙押し上げ部材123がステージ6の第2停止位置P2から更に上昇して図12に示す第3停止位置P3に達し、その位置で停止する状態となる(ステージ7)。ステージ7では、用紙押し上げ部材123の上昇とほぼ同時に、搬出駆動ローラR5が正回転され、搬出駆動ローラR5と従動ローラR5aとのニップ部が用紙S1、S2を挟持して用紙搬出部13のガイド部材120に向けて搬送する。一方、第3の用紙S3は、ローラ対R1に挟持されて用紙搬入部11に搬入される。
用紙S1、S2が正回転する搬出駆動ローラR5により挟持されて搬送されるとき、モータM3の逆回転により用紙押し上げ部材123が下降されて初期停止位置P0の位置に戻されて停止する(ステージ8)。一方、第3の用紙S3は、ローラ対R2、搬入駆動ローラR3により搬送されて用紙収納部12へと搬入される。
第3の用紙S3が搬入駆動ローラR3により用紙収納部12へと搬入されるのとほぼ同時にモータM3が作動して用紙押し上げ部材123を下降させ、用紙押し上げ部材123を初期停止位置P0に移動させる。用紙押し上げ部材123の下降に伴い、ローラ対R2が回転され、第3の用紙S3が、ガイド部材G1、G2の間を経て、初期停止位置P0に移動する用紙押し上げ部材123に向けて搬送される。
図6〜図13に示すステージ1〜8が繰り返され、用紙Sが中間搬送ユニットBに対して、1枚ずつ搬入され、2枚ずつ排出される、という連続搬送が行われる。
なお、本実施の形態では用紙収納部12に収納される用紙Sの枚数を2枚としたが、1枚或いは3枚以上を用紙収納部12に収容した後に、排出することも勿論可能である。
11 用紙搬入部
12 用紙収納部
122 横整合手段(用紙幅方向整合手段)
123 用紙押し上げ部材(用紙押し上げ手段)
123A 用紙突き当て板
123B 弾性部材
125 ベルト(収納用紙搬送手段)
126 ガイド棒(収納用紙搬送手段)
13 用紙搬出部
9A 主制御手段
9B 制御手段
A 画像形成装置本体
B 中間搬送ユニット(用紙整合装置)
FS 後処理装置
G1、G2、G3、G4 ガイド部材
G4a 突起部(突起部材)
M1、M4 モータ
M2 モータ(搬出ローラ駆動手段)
M3 モータ(収納用紙搬送手段)
P0 初期停止位置
P1 第1停止位置
P2 第2停止位置
P3 第3停止位置
R1、R2、R6、R7 ローラ対
R3 搬入駆動ローラ
R3a 従動ローラ
R5 搬出駆動ローラ(用紙搬出手段)
R5a 従動ローラ(用紙搬出手段)
S、S1、S2、S3 用紙
SE センサ
SOL1 ソレノイド(ガイド板駆動手段)
SOL2 ソレノイド

Claims (4)

  1. 1枚又は複数枚の用紙を収納する用紙収納部と、
    前記用紙収納部に収納された用紙を、該用紙の用紙搬出方向後端を押し上げて用紙搬出方向に搬送する用紙押し上げ手段と、
    前記用紙収納部の用紙搬出方向下流側に配設され、正逆回転可能な一対のローラからなり、前記用紙押し上げ手段により搬送される用紙を該用紙押し上げ手段との間で用紙搬出方向に整合し、その後、前記一対のローラの正回転により、用紙を前記一対のローラにより形成されるニップ部に挟持して前記用紙収納部から用紙搬出方向に搬出する用紙搬出手段と、
    前記用紙収納部と前記用紙搬出手段との間に配設され、用紙が前記用紙収納部に収納されてから前記一対のローラにより用紙搬出方向に搬出されるまでの間に、用紙を用紙搬出方向と直角な用紙幅方向を整合する用紙幅方向整合手段と、
    前記用紙押し上げ手段、前記用紙搬出手段、及び前記用紙幅方向整合手段の動作を制御する制御手段と、
    を有し、
    前記制御手段は、前記用紙押し上げ手段により搬送される用紙が前記用紙搬出手段に達するとき、前記用紙搬出手段と前記用紙押し上げ手段との間で用紙を用紙搬出方向に整合させるとともに、前記用紙幅方向整合手段により用紙を用紙幅方向に整合させる前に前記一対のローラを逆回転させて、用紙の用紙搬出方向先端を前記ニップ部から離間させることを特徴とする用紙整合装置。
  2. 前記制御手段は、前記用紙搬出手段と前記用紙押し上げ手段とによる用紙搬出方向の整合と、前記用紙幅方向整合手段による用紙幅方向の整合とを同時に行わせることを特徴とする請求項1に記載の用紙整合装置。
  3. 前記一対のローラは、弾性ローラと、該弾性ローラより摩擦係数が小さい硬質ローラと、からなり、
    用紙整合装置は、前記用紙収納部と前記用紙搬出手段との間における用紙搬出経路上の前記用紙搬出手段の近傍に配設される突起部材を有し、
    該突起部材は、前記用紙押し上げ手段により搬送される用紙の先端が、前記硬質ローラに当接するように該用紙をガイドすることを特徴とする請求項1又は2に記載の用紙整合装置。
  4. 用紙に画像を形成する画像形成装置と、
    前記画像形成装置の用紙搬出方向下流側に配置され、前記画像形成装置によって画像を形成された用紙を受け入れて整合する請求項1から3のいずれか1項に記載の用紙整合装置と、
    前記用紙整合装置の用紙搬出方向下流側に配置され、前記用紙整合装置から排出される用紙に後処理を行う後処理装置と、を有することを特徴とする画像形成システム。
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