JP2012148893A - 用紙後処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な用紙搬入および搬送が可能な用紙後処理装置と画像形成装置を提供する。
【解決手段】
実施形態の用紙後処理装置は、開口が可変である給紙口部材と、前記給紙口部材の開口を制御する制御部と、前記給紙口部材を通過した用紙を搬送する用紙搬送路と、前記搬送路に設けられ、前記用紙が前記１対の給紙口部材に到達したことを検知する第１のセンサと、前記用紙が前記給紙口部材を通過したことを検知する第２のセンサとを備えることを特徴としている。
【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置から排出される用紙の後処理を行なう用紙後処理装置及び画像形成装置に関する。

画像形成装置から排出された用紙は、後処理を行なうために用紙後処理装置へ搬入される。用紙後処理装置の入口には用紙搬入部が設けられている。従来の用紙搬入部のなかには、用紙を搬入し易くするために、用紙搬入部内に広い空間を設けた装置がある。

この構造の用紙後処理装置は、搬送口よりも下流側で用紙が引っかかった場合、ジャムが発生するという問題点がある。この原因は、広い空間内で用紙が大きく撓んで座屈し、用紙の腰が失われ、十分な搬送力が得られなくなってしまうためである。

これを防ぐために、空間の大きさを狭めた用紙搬入部を有する用紙後処理装置がある。

しかしながら、用紙搬入部の空間の大きさが狭い場合、大きくカールした用紙を用紙搬入部内に搬入できなくなってしまう虞がある。

特開２００２−３０２３２４号公報

本発明が解決しようとする課題は、安定した用紙搬送を行なうことが可能な用紙後処理装置を提供することである。

上記課題を解決するために、実施形態の用紙後処理装置は、開口が可変である給紙口部材と、前記給紙口部材の開口を制御する制御部と、前記給紙口部材を通過した用紙を搬送する用紙搬送路と、前記搬送路に設けられ、前記用紙が前記１対の給紙口部材に到達したことを検知する第１のセンサと、前記用紙が前記給紙口部材を通過したことを検知する第２のセンサとを備えることを特徴としている。

本実施形態の用紙後処理装置及び画像形成装置を示す概略構成図。 本実施形態の画像処理装置を示す側面図。 本実施形態の用紙後処理装置を示す側面図。 本実施形態で使用する画像形成装置から用紙後処理装置への用紙搬送経路に設けられる機構の一部を示す側面図。 本実施形態で使用する給紙口部材の通常状態を示す概略説明図。 本実施形態で使用する給紙口部材の受入口が狭い状態を示す概略説明図。 本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙がまだ給紙口部材内に進入していない状態を示す図。 本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙が給紙口部材に進入したときの状態を示す図。 本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙が給紙口部材に進入したときの状態を示す図。 本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙が給紙口部材を通過し、入口ローラ内に進入した状態を示す図。 本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙の一部が給紙口部材において引っ掛かった状態を示す図。 本実施形態で使用するアクチュエータの初期状態を示す側面図。 本実施形態で使用するアクチュエータを用紙が通過しているときの状態を示す側面図。 本実施形態で使用するアクチュエータを用紙が通過した後の状態を示す側面図。

以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿を読み取る読取部１１、読み取った原稿の画像データを電子写真方式で用紙に印刷する画像形成部１２、印刷した用紙に対して、ソーティング処理、穴あけ処理、折り処理、中綴じ処理等の後処理を行う用紙後処理装置２００等を備えて構成する。また画像形成部１２に、ユーザが各種の操作を行うための操作部９を設ける。

画像形成装置１００の画像形成部１２は、図２に示すように、その中央部に感光体ドラム１を有し、感光体ドラム１の周囲には、帯電ユニット２、露光ユニット３、現像ユニット４、定着ユニット５Ａ、除電ユニット５Ｂ、分離爪５Ｃ、及びクリーニングユニット６を夫々配設する。また、除電ユニット５Ｂの下流側に転写ユニット８を設ける。これらの各ユニットにより概略次のような手順で画像形成処理を行う。

帯電ユニット２は感光体ドラム１の表面に一様な帯電を行う。一方、読取部１１で読み取った原稿を画像データに変換し、露光ユニット３に入力する。露光ユニット３で画像データのレベルに応じたレーザビームを感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の上に静電潜像を形成する。現像ユニット４から供給されるトナーにより静電潜像を現像し、感光体ドラム１にトナー像を形成する。

用紙収納部７に収納される用紙を、幾つかの搬送ローラを介して、転写位置（感光体ドラム１と転写ユニット５Ａとの間隙）まで搬送する。転写位置では転写ユニット５Ａで用紙にトナー像を転写する。転写後、除電ユニット５Ｂにより表面の電荷を消去する。分離爪５Ｃにより感光体ドラム１から用紙を分離し、中間搬送部７Ｂによって搬送する。定着ユニット８にて過熱および加圧することによりトナー像が用紙に定着し、定着処理が終了する。用紙を排出部７Ｃから排出し、用紙後処理装置２００へ出力する。

分離爪５Ｃの下流において、クリーニングユニット６により感光体ドラム１の表面に残留している現像剤を除去し、次の画像形成に備える。

両面印刷を行う場合、表面にトナー像を定着した用紙の表裏を反転させる。用紙の反転は、搬送路切り替え板７Ｄにより通常の排出通路から分岐し、反転搬送部７Ｅにおいてスイッチバックして行う。用紙反転後、裏面に対しても片面印刷と同様の印刷処理を行う。排出部７Ｃに設けられた排出ローラ１９を経て用紙後処理装置２００へ搬送する。排出ローラ１９は、上ローラ１９aと下ローラ１９bとを備える。

用紙後処理装置２００は、画像形成装置１００が排出した用紙の後処理を行なう。後処理とは例えば、ソート、ステイプル、また必要に応じて用紙を中綴じしてから２つ折りにして排出する等が挙げられる。

用紙後処理装置２００は、図３に示すように、待機トレイ２１、処理トレイ２２、及びステイプラ２３を有する。また、固定トレイ６２と昇降可能な排紙トレイ６１とを有する。これらの各ユニットにより概略次のような手順で用紙後処理を行う。

画像形成装置１００の排出ローラ１９により排出した用紙Ｐを、用紙後処理装置２００に設けた回動式搬入口２１０（後述する）から搬入し、入口ローラ２４により受け取る。入口ローラ２４は上ローラと下ローラから成り、モータにより駆動する。

入口ローラ２４の下流側に設けられた搬送ローラを経て、用紙Ｐを待機トレイ２１に送る。搬送ローラは上ローラと下ローラからなり、モータにより駆動する。入口ローラ２４から待機トレイ２１までの間に用紙Ｐを搬送ローラに導くためのペーパーパス２６を設ける。待機トレイ２１の下方に、待機トレイ２１から落下した用紙Ｐを積載する処理トレイ２２を配置する。

待機トレイ２１は、用紙Ｐを積載すると共に、開放可能な構造を有する。また待機トレイ２１は所定枚数の用紙Ｐを蓄積すると開く。用紙Ｐは自重あるいは強制的に落下させる落下補助部材の作動により処理トレイ２２に落下する。処理トレイ２２は、ステイプラ２３により用紙Ｐをステイプルする間、用紙Ｐを整合して支持する。

処理トレイ２２に落下した用紙Ｐを、ローラ２７によりステイプラ２３に導き、ステイプル処理を行う。ローラ２７は上ローラと下ローラからなり、モータにより駆動する。ステイプル処理は用紙Ｐを整合した後に行なう。用紙Ｐの搬送方向である縦方向に整合し、かつ搬送方向と直行する横方向に整合した上でステイプル処理を行う。

処理トレイ２２のステイプラ２３側の端部に、用紙Ｐ後端位置を規制するストッパ３０を設ける。また、ソートまたはステイプルした用紙Ｐを排紙トレイ６１まで搬送するため、搬送ベルト３１と排出ローラ３２とを設ける。プーリ３３と３４との間に架けられる搬送ベルト３１は、用紙の後端を引っ掛けて送る爪部材３１aを取り付ける。搬送ローラ、待機ローラ２１、パドル２８、処理トレイ２２は、入口ローラ２４で受け取った用紙Ｐをステイプラ２３に導くための用紙導入部を構成する。

搬送ベルト３１により搬送した用紙Ｐを排出口３６から排紙トレイ６１に排出する。排紙トレイ６１はモータにより昇降して用紙Ｐを受け取る。搬送ベルト３１、爪部材３１a、排出ローラ３２は、後処理した用紙Ｐを排出口３６に導くための用紙排出部を構成する。

また、待機トレイ２１に積載した用紙Ｐをステイプルすることなく、排紙トレイ６１に排出する場合もある。この場合は、用紙Ｐを処理トレイ２２に落下させずに回転ローラ３７により排出する。また後処理を要しない場合、用紙Ｐを固定トレイ６２へ排出することもできる。用紙Ｐを固定トレイ６２へために導くために搬送路を設けているが、図は省略する。

また外部からの異物や塵埃の挿入を防ぐため、排出口３６を塞ぐようにシャッタ５６を設ける。シャッタ５６は用紙後処理装置２００が動作する間は開いた状態にあり、用紙後処理装置２００が動作していない状態、あるいは固定トレイ６２に用紙Ｐを排出する場合は、閉じた状態にある。このシャッタ５６の開閉の制御はモータにより行う。

以上、画像形成装置１００と用紙後処理装置２００にて行う手順について説明した。続いて用紙搬入時のジャムを防止し、より良い用紙の搬入を実現するための構成について説明する。

図４は画像形成装置１００から用紙後処理装置２００への用紙搬送経路に設けられる機構の一部を示す側面図である。図４において、点線Ａ−Ａ’は画像形成装置１００と用紙後処理装置２００との境界線であり、矢印は用紙Ｐの搬送方向を表す。図５Ａは給紙口部材の通常状態を示す図であり、図５Ｂは給紙口部材の受入口が狭い状態を示す図である。

本実施形態の用紙後処理装置２００は、給紙口部材２１０を有する。給紙口部材２１０は、回動部材２１２a、２１２bを支持する１対の回動軸２１４a、２１４bとを有する。また回動軸２１４a、２１４bの間に設けた搬入口２１６と、搬入口２１６よりも下流側に設けた入口ローラ２４とを有する。回動軸２１４a、２１４bは、回動部材２１２a、２１２bが形成する受入口２１５よりも搬送方向下流側に配置する。

回動軸２１４a、２１４bは、ぞれぞれのモータ２２０a、２２０bにより駆動する。この他の駆動源としてソレノイド等を用いても良い。モータ２２０a、２２０bは、第１のセンサ２１８a、２１８bと第２のセンサ２２２が用紙Ｐを検知することにより動作する。第１のセンサ２１８a、２１８bと第２のセンサ２２２は、例えば透過型や反射型フォトセンサ等が挙げられる。

第１のセンサ２１８a、２１８bを給紙口部材２１０の近傍に設ける。ここでの近傍とは、搬入口２１６と入口ローラ２４との間の搬送路付近のことである。また搬送路付近とは、第１のセンサ２１８a、２１８bが検知可能な範囲内の距離に位置することを意味する。

第１のセンサ２１８a、２１８bが給紙口部材２１０内への用紙Ｐの進入を検知すると、モータ２２０a、２２０bが回動軸２１４a、２１４bを駆動し、受入口２１５を狭めるように回動部材２１２a、２１２bが回動する。

第２のセンサ２２２は第１のセンサ２１８a、２１８bよりも用紙搬送下流側に位置し、入口ローラ２４の近傍に設ける。ここで言う入口ローラ２４の近傍とは、搬入口２１６と入口ローラ２４との間の搬送路付近のことである。また搬送路付近とは、第２のセンサ２２２が検知可能な範囲内の距離に位置することを意味する。

第２のセンサ２２２が入口ローラ２４内への用紙Ｐの進入を検知すると、モータ２２０a、２２０bが回動軸２１４a、２１４bを駆動し、受入口２１５を広げるように回動部材２１２a、２１２bが回動する。つまり、用紙が搬送されてくる前には受入口２１５が広くなっており、第１のセンサである１対の光学センサ２１８a、２１８bが用紙の先端を検知すると受入口２１５が狭くなり、第２のセンサ２２２が用紙の後端を検知すると受入口２１５が広くなるという動作を行う。

続いて用紙の流れに沿って回動部材２２０の動作を説明する。図６Ａ乃至図６Ｅは画像形成装置１００から用紙後処理装置２００への用紙搬送経路の一部を示す側面図であり、用紙Ｐの位置の変化による給紙口部材２１０の変化を説明するための図である。

図６Ａは、まだ用紙Ｐが給紙口部材２１０内に進入していない状態を示す説明図である。このとき回動部材２１２は通常の状態であり、受入口２１５は広いままである。受入口２１５が広いと、用紙の受け入れが容易になり、大きくカールしている用紙であっても受け入れが可能となる。

図６Ｂは、用紙Ｐの先端が給紙口部材２１０に進入した直後の状態を示す説明図である。用紙Ｐは排出ローラ１９によって搬送される。

距離Ｌは排出ローラ１９から用紙Ｐの搬送方向下流側の先端部までの距離を表す。この場合の距離Ｌの大きさは、排出ローラ１９から充分な搬送力が得られるほど小さくなっている。

図６Ｃは、用紙Ｐが給紙口部材２１０に進入したときの状態を示す説明図である。用紙Ｐが給紙口部材２１０に進入すると、受入口２１５付近に設けた第１のセンサ２１８a、２１８bが用紙Ｐを検知する。第１のセンサ２１８a、２１８bが用紙Ｐを検知すると、制御部２２０は回動軸２１４を制御し、回動部材２１２の他端同士を接近させ、受入口２１５を狭める。

図６Ｅは、用紙Ｐが搬入口２１６を通り、入口ローラ２４に進入した状態を示す説明図である。用紙Ｐの進入を第２のセンサ２２２が検知すると、モータ２２０a、２２０bは回動部材２１２の回動軸２１４の他端同士の接近を解除する。回動部材２１２a、２１２bは通常の状態に戻り、次の用紙搬入に備えて受入口２１５を広げる。

受入口２１５が広いと、用紙の受け入れが容易になり、大きくカールしている用紙であっても受け入れが可能となる。以上が用紙搬送における給紙口部材２１０の一連の動作である。

図６Ｄは、用紙Ｐの先端が給紙口部材２１０の先端を通過した後に、用紙Ｐの一部が給紙口部材２１０において引っ掛かってしまった状態を示す説明図である。図６Ｄのような場合、排出ローラ１９から用紙Ｐの搬送方向下流側の先端部までの距離Ｌが大きく、用紙Ｐの先端に伝達される排出ローラ１９の搬送力は小さい。この時、制御部２２０は回動軸２１４を制御し、受入口２１５を狭めている。受入口２１５が狭く小さい空間であるため、用紙Ｐとの接触角度が小さく済み、用紙Ｐは搬送方向に向かってスムーズに導かれる。用紙Ｐは、小さな搬送力で搬送され、かつスムーズに搬送されやすい受け入れ口の状態になっているため、用紙Ｐは座屈までに至らずに、排出ローラ１９の搬送力にて搬送される。

このように、受入口２１５が狭いと、用紙が撓んで座屈してしまうことを防止できる。排出ローラ１９により得られる搬送力が失われてしまった場合でも、用紙の腰を保ち十分な搬送力が得られる。

このような用紙後処理装置２００を用いることにより、カールした用紙でも、良好に用紙後処理装置内に搬入することができる。また用紙搬送時に座屈が起こらず、良好に用紙搬送を行うことができる。このため用紙後処理装置２００の信頼性と処理品質と稼働率が向上する。

また、回動部材２１２a、２１２bは同一寸法の対称形状であるから、共通の部品を表裏反転して兼用でき、部品点数と製造コストを削減できる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。第１のセンサ２１８a、２１８b及び第２のセンサ２２２の代わりとして、画像形成装置１００の出口センサを用いた制御を行っても良い。出口センサは画像形成装置１００の排出ローラ１９付近に配設され、画像形成装置から排出される用紙Ｐを検知する。出口センサはアクチュエータ２３０が好適である。図７Ａ乃至図７Ｃを用いて、出口センサであるアクチュエータ２３０について説明する。アクチュエータ２３０は初期状態では、用紙Ｐの搬送路上に突出した状態になっている。用紙Ｐの先端がアクチュエータ２３０に到達すると、突き当たった用紙Ｐによってアクチュエータ２３０が回動して信号がＯＮになり、用紙Ｐが排出位置に到達したことを検知する。アクチュエータ２３０は用紙Ｐの後端がアクチュエータ２３０を抜けるまではＯＮの状態を続け、用紙Ｐの後端がアクチュエータ２３０を抜けた時には再び初期位置に戻り、信号はＯＦＦになり用紙排出位置に用紙Pが存在しないことを識別する。

アクチュエータ２３０が用紙Ｐを検知すると、排出ローラ１９の回転速度から計算される、用紙Ｐが給紙口部材２１０に到達する時間差に基づいて給紙口部材２１０が開閉する。時間差は、アクチュエータ２３０が用紙Ｐの先端を検知したタイミングと、排出ローラ１９の回転数から割り出される。尚、出口センサとしては、アクチュエータ２３０のみならず、光学式センサ等を用いてもよい。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００・・・画像形成装置
２００・・・用紙後処理装置
１９a、１９b・・・排出ローラ
２０・・・ステイプル機構
２１・・・待機トレイ
２２・・・処理トレイ
２３・・・ステイプラ
２４a、２４b・・・入口ローラ
３１・・・搬送ベルト
３７・・・回転ローラ
２１０・・・給紙口部材
２１２a、２１２b・・・回動部材
２１４a、２１４b・・・回動軸
２１５・・・受入口
２１６・・・搬入口
２１８a、２１８b・・・第１のセンサ
２２０a、２２０b・・・モータ
２２２・・・第２のセンサ
２３０・・・アクチュエータ

Claims (13)

1. 開口が可変である給紙口部材と、
   前記給紙口部材の開口を制御する制御部と、
   前記給紙口部材を通過した用紙を搬送する用紙搬送路と、
   前記搬送路に設けられ、前記用紙が前記１対の給紙口部材に到達したことを検知する第１のセンサと、
   前記用紙が前記給紙口部材を通過したことを検知する第２のセンサと、
   を備えた用紙後処理装置。
2. 前記第１のセンサの出力によって前記給紙口部材の開口を狭くし、
   前記第２のセンサの出力によって前記給紙口部材の開口を広くする
   ように制御する、請求項１に記載の用紙後処理装置。
3. 前記第１のセンサは前記第２のセンサよりも用紙搬送方向上流側に設けられる、請求項２に記載の用紙後処理装置。
4. 前記給紙口部材は１対の回動部材を有し、前記回動部材は前記用紙搬送路を対称軸として対称的に回動する、請求項３に記載の用紙後処理装置。
5. 搬送されてきた複数の用紙を積載して用紙処理する処理トレイと、
   前記処理トレイに前記用紙を搬送する搬送経路の途中に設けられた用紙待機部と、
   前記用紙待機部に設けられて、用紙を載置する用紙載置部と、
   をさらに有し、
   前記給紙口部材は前記用紙待機部の搬送方向上流側に設けられる、請求項４に記載の用紙後処理装置。
6. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により画像が形成された画像を記録する前記記録媒体を排出する排出部と、
   前記排出ローラから排出された前記記録媒体を受け入れるように配置され、開口部が可変である給紙口部材と、
   前記記録媒体が前記給紙口部材に到達したときに前記開口部が狭まり、更に前記記録媒体が前記給紙口部材を通過したときに前記開口部が広まる、画像形成装置。
7. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により画像が形成された画像を記録する前記記録媒体を排出する排出ローラと、
   排出ローラに搬送された記録媒体を検知する出口センサと、
   前記排出ローラから排出された前記記録媒体を受け入れるように配置され、開口部が可変である給紙口部材と、
   前記出口センサが記録媒体を検知してから前記排出ローラが所定回数回転したときに前記開口部が狭まり、更に前記排出ローラが所定回数回転したときに前記開口部が広まる、画像形成装置。
8. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により画像が形成された画像を記録する前記記録媒体を排出する排出ローラと、
   排出ローラに搬送された記録媒体を検知する出口センサと、
   前記排出ローラから排出された前記記録媒体を受け入れるように配置され、開口部が可変である給紙口部材と、
   前記出口センサが記録媒体を検知してから所定時間経過したときに前記開口部が狭まり、更に所定時間が経過したときに記開口部が広まる、画像形成装置。
9. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により画像が形成された画像を記録する前記記録媒体を受け入れるように配置され、開口が可変である給紙口部材と、
   前記給紙口部材の開口を制御する制御部と、
   前記給紙口部材を通過した用紙を搬送する用紙搬送路と、
   前記用紙搬送路に設けられ、前記用紙が前記１対の給紙口部材に到達したことを検知する第１のセンサと、
   前記用紙が前記給紙口部材を通過したことを検知する第２のセンサとを備えた画像形成装置。
10. 前記第１のセンサの出力によって前記給紙口部材の開口を狭くし、前記第２のセンサの出力によって前記給紙口部材の開口を広くするように制御する、請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記第１のセンサは前記第２のセンサよりも用紙搬送方向上流側に設けられる、請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記給紙口部材は１対の回動部材を有し、前記回動部材は前記用紙搬送路を対称軸として対称的に回動する、請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 搬送されてきた複数の用紙を積載して用紙処理する処理トレイと、
    前記処理トレイに前記用紙を搬送する搬送経路の途中に設けられた用紙待機部と、
    前記用紙待機部に設けられて、用紙を載置する用紙載置部と、
    をさらに有し、
    前記給紙口部材は前記用紙待機部の搬送方向上流側に設けられる、請求項１１に記載の画像形成装置。

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