JP2015129039A - 用紙積載装置、後処理装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

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真司 平野
真人 中田
Masato Nakada
真人 中田
澤田 健
Takeshi Sawada
健 澤田
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Abstract

【課題】用紙を反転させて積載部に積載するときに、積載される用紙の揃え精度が低くなる不具合が軽減される、用紙積載装置、後処理装置、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙Pを把持部101で把持して反転させて積載部61に積載するときに、積載部61の上方の位置で用紙Pの把持が解除された後に積載部61に向けて落下する用紙Pが把持部101によって積載部61に向けて付勢される。
【選択図】図8

Description

この発明は、積載部に用紙を積載する用紙積載装置と、それを備えて画像形成装置本体から排出された用紙に後処理を施す後処理装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、表面に画像が形成された用紙を、表裏を反転させた後に積載部(紙受け台、中間トレイ)上に積載する技術が知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。
詳しくは、特許文献1には、所定方向に搬送される用紙をV字状に開いた2つの羽根部材の間に挟んだ状態で、これらの羽根部材が設置された羽根組立体を回転させて用紙を反転させた後に、紙受け台上に用紙を積載する技術が開示されている。
また、特許文献2には、所定方向に搬送される用紙の前縁を係止した状態で回転する回転手段によって用紙を反転させた後に、用紙の前縁をストッパに突き当てて中間トレイ上に用紙を積載する技術が開示されている。
一方、特許文献3には、画像形成装置本体から排出された用紙を把持部(クランプ機構)で把持した状態でパンチ処理やステイプル処理等の後処理をおこなう位置まで移動させる技術が開示されている。
従来の技術は、用紙を反転させて積載部に積載するときに、用紙が幅方向や搬送方向にきれいに揃わずに積載されてしまうことがあった。そして、そのように積載部に積載される用紙の揃え精度が低くなってしまうと、その後に揃えた用紙束に対して綴じ処理などの後処理を施しても見栄えが悪くなってしまうなどの問題が生じてしまうことになる。
特に、用紙として厚さが非常に薄くて剛性が小さな超薄紙を用いる場合などには、そのような問題が顕著になっていた。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、用紙を反転させて積載部に積載するときに、積載される用紙の揃え精度が低くなる不具合が軽減される、用紙積載装置、後処理装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
この発明の請求項1記載の発明にかかる用紙積載装置は、所定方向に搬送される用紙の先端部を把持する把持部と、把持した状態の用紙の先端部が移動方向上流側になるように前記把持部を周状の移動経路に沿って移動させる移動機構と、前記移動経路の下方に位置して、前記把持部によって把持され移動された用紙の表裏が反転した状態で前記把持部による把持が解除された後に落下して積載される積載部と、を備え、前記把持部は、前記積載部の上方の位置で用紙の把持を解除した後に、前記積載部に向けて落下する当該用紙を前記積載部に向けて付勢するものである。
本発明によれば、用紙を反転させて積載部に積載するときに、積載される用紙の揃え精度が低くなる不具合が軽減される、用紙積載装置、後処理装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
この発明の実施の形態1における画像形成装置を示す全体構成図である。 後処理装置を示す概略構成図である。 用紙積載装置を示す概略構成図である。 用紙積載装置における移動機構を簡略的に示す図である。 用紙積載装置における把持部を示す図である。 図5の把持部が反転した状態を示す図である。 用紙積載装置の動作を簡略的に示す図である。 図7に続く用紙積載装置の動作を簡略的に示す図である。 実施の形態1における変形例としての、用紙積載装置の動作を簡略的に示す図である。 この発明の実施の形態2における用紙積載装置を示す概略図である。 この発明の実施の形態3における用紙積載装置の動作を示す概略図である。 この発明の実施の形態4における用紙積載装置を示す概略図である。 実施の形態4における変形例としての、用紙積載装置を示す概略図である。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
実施の形態1.
図1〜図9にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としての複写機、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を用紙P(シート)に転写する転写部(画像形成部)、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部、12〜14は転写紙等の用紙Pが収納された給紙部、17、18は転写部7に向けて用紙Pを搬送するレジストローラ(タイミングローラ)、20は用紙P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着ローラ、22は定着装置20に設置された加圧ローラ、30はオモテ面に画像が形成された後の用紙Pを反転して画像形成部に向けて搬送する両面搬送部、を示す。
また、50は画像形成装置本体1から排紙されて搬入された用紙Pに後処理を施す後処理装置、61は後処理装置50の内部に設置された積載部(内部トレイ)、71〜73は後処理後の用紙P(又は、用紙束)が排出されて積載されるトレイ(排紙トレイ)、90は後処理装置50の内部に設置された用紙積載装置、91は綴じ処理部(綴じ装置)、100は後処理装置50に搬送された用紙Pを反転して積載部61に積載するための用紙反転部(用紙反転装置)、を示す。後処理装置50は、画像形成装置本体1に対して着脱可能に設置されている。
図1を参照して、画像形成装置本体1における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部2上を通過する。このとき、原稿読込部2では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部2で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。
一方、作像部4において、感光体ドラム5は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム5上に画像情報に対応した画像(トナー像)が形成される。
その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、画像形成部としての転写部7で、レジストローラ17、18により搬送された用紙P上に転写される。
一方、転写部7(画像形成部)に搬送される用紙Pは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部12、13、14のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、最上段の給紙部12が選択されたものとする。)。
そして、給紙部12に収納された用紙Pの最上方の1枚が、搬送経路K1の位置に向けて搬送される。
その後、用紙Pは、複数の搬送ローラが配設された搬送経路K1を通過して、レジストローラ17、18の位置に達する。そして、レジストローラ17、18の位置に達した用紙Pは、感光体ドラム5上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部7(画像形成部)に向けて搬送される。
そして、転写工程後の用紙Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した用紙Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間に送入されて、定着ローラ21から受ける熱と双方の部材21、22から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された用紙Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間(ニップ部である。)から送出された後に、画像形成装置本体1から排出される。
なお、用紙Pの両面(オモテ面とウラ面とである。)へのプリントをおこなう「両面プリントモード」が選択されている場合には、オモテ面への定着工程が終了した用紙Pは、上述した「片面プリントモード」が選択されているときのようにそのまま排紙されることなく、両面搬送経路K2に導かれて、両面搬送部30で搬送方向が反転された後に、再び転写部7(画像形成部)の位置に向けて搬送される。そして、転写部7の位置で先に説明したものと同様の画像形成プロセスによって用紙Pのウラ面への画像形成がおこなわれ、その後に定着装置20での定着工程を経て、搬送経路を通過して、画像形成装置本体1から排出される。
ここで、本実施の形態1では、画像形成装置1に後処理装置50が設置されていて、画像形成装置本体1から排出された用紙Pが後処理装置50に搬送されて、搬送された用紙Pに対して後処理が施されることになる。
図1を参照して、本実施の形態1における後処理装置50は、装置本体1から搬送された用紙Pを3つの搬送経路K3〜K5のうちいずれかの搬送経路に搬送して、異なる後処理を施せるように構成されている。第1の搬送経路K3は、画像形成装置本体1から搬送された用紙Pに、後処理を施すことなくそのまま第1排紙トレイ71に排紙するための搬送経路である。第2の搬送経路K4は、画像形成装置本体1から搬送された用紙Pを積載部61(内部トレイ)に積載して、用紙積載装置90における綴じ処理部91(第1綴じ装置)による用紙先端への綴じ処理をおこない、処理後の用紙P(用紙束)を排紙ローラ55によって排紙口50bから外部トレイ72(第2排紙トレイ)に向けて排紙するための搬送経路である。第3の搬送経路K5は、画像形成装置本体1から搬送された用紙Pを一旦第2の搬送経路K4に搬送してスイッチバックした後に、綴じ装置83(第2綴じ装置)による用紙中央部への綴じ処理や、用紙折りブレード84等による折り処理をおこない、第3排紙トレイ73に排紙するための搬送経路である(図2をも参照できる)。
なお、上述した3つの搬送経路K3〜K5の切替は、分岐爪81の切替動作(回動)によっておこなわれる。
さらに詳しくは、図2を参照して、後処理装置50の搬入口50aの近傍には、第1搬送ローラ51や紙検知センサが設置されていて、紙検知センサによって検知された用紙Pが第1、第2搬送ローラ51、52によって装置50内に搬送される。そして、予めユーザーによって選択された後処理のモードに基いて、用紙Pが所望の搬送経路K3〜K5に導かれるように分岐爪81が回動する。
後処理を施さないモードが選択されている場合、第1の搬送経路K3に搬送された用紙Pは、第3搬送ローラ53によって排紙されて、第1排紙トレイ71上に排出される。
「ソートモード(仕分け処理モード)」が選択されている場合、第2の搬送経路K4に搬送された用紙Pは、幅方向(図2の紙面垂直方向である。)に移動可能に構成された第4搬送ローラ54によって用紙Pごとに所定量だけ幅方向にシフト移動されながら搬送されて、排紙ローラ55(第5搬送ローラ)によって搬送されて外部トレイ72(第2排紙トレイ)上に順次積載される。
なお、「ソートモード」が選択されている場合、後述する把持部101(図3等を参照できる。)は、上述した用紙Pの搬送を妨げないように退避位置(図8(C)の位置である。)に移動している。
図2を参照して、外部トレイ72の上方にはフィラー82が上端の支軸を中心にして回動可能に設けられていて、外部トレイ72は不図示の移動機構によって上下動可能に構成されている。そして、外部トレイ72上に順次積載される用紙Pの搬送方向中央部がフィラー82に接触した状態が、フィラー82の支軸近傍に設置されたセンサによって検知されることで、外部トレイ72上に積載された用紙Pの高さが認識される。そして、外部トレイ72上に積載される用紙Pの枚数の増減に合わせて、外部トレイ72の上下位置が調整されることになる。また、外部トレイ72の上下位置が下限位置に達した場合には、外部トレイ72上に積載された用紙Pの枚数が上限(満杯)に達したものとして、後処理装置50から画像形成装置1に停止信号を送信して、画像形成動作を停止させる。
「綴じ処理モード(ステイプルモード)」が選択されている場合、第2の搬送経路K4に搬送された用紙Pは、第4搬送ローラ54によってシフト移動をおこなうことなく搬送されて、周状のガイド部110(移動経路)に沿って移動する把持部101(図3等を参照できる。)に把持された状態で表裏が反転された後に、積載部61(内部トレイ)上に順次積載される。そして、積載部61の載置面上に載置された用紙P(用紙束)は、積載部61の載置面(又は、積載部61に積載された用紙P)の傾斜に沿って滑落してフェンス部66(エンドフェンス)に向けて移動される。これにより、複数枚の用紙P(用紙束)の後端(搬送方向後端)がフェンス部66に突き当たって、複数枚の用紙Pの搬送方向の位置が揃えられることになる。
なお、本実施の形態では、積載部61の載置面の傾斜に沿って用紙Pを滑落させてフェンス部66に突き当てるように構成したが、退避位置から最上方の用紙Pに当接する位置に移動する補助搬送ローラを設けて、積載部61に用紙P(用紙束)が積載された状態で補助搬送ローラを回転駆動することで、その用紙P(用紙束)をフェンス部66に向けて搬送(移動)させてフェンス部66に突き当てて、複数枚の用紙Pの搬送方向の位置を揃えるように構成することもできる。
また、このとき、図2、図3を参照して、積載部61の幅方向両端部に設置されたジョガーフェンス68(サイドフェンス)が、積載部61上に用紙Pが載置されるたびに(又は、所望の枚数の用紙Pが積載された後に)、用紙P(用紙束)を挟み込むように幅方向に移動して、用紙P(用紙束)の幅方向の位置が揃えられることになる。そして、搬送方向と幅方向とがそれぞれ揃えられた用紙P(用紙束)の後端に対して、綴じ処理部91(第1綴じ装置)によって綴じ処理が施されることになる。
その後、綴じ処理が施された用紙P(用紙束)は、放出爪67の排紙方向の移動によって載置面の傾斜に沿って斜め上方に移動して、排紙ローラ55による搬送によって、外部トレイ72上に排出される。
なお、本実施の形態1では、第4搬送ローラ54の位置を通過した用紙Pがガイド部110(移動経路)に沿って移動する把持部101に把持された状態で反転された後に積載部61上に積載されることになるが、これについては後で詳しく説明する。
「折り処理モード」が選択されている場合、用紙Pは、まず第2の搬送経路K4に搬送されて、その後端部が第4搬送ローラ54に挟持された状態で、第4搬送ローラ54を逆回転させることでスイッチバックさせて、第3の搬送経路K5に搬送される。そして、第3の搬送経路K5に搬送された用紙Pは、第6〜第8搬送ローラ56〜58によって、用紙Pの中央部が第2綴じ装置83に対向する位置まで搬送される。そして、その位置に所望の枚数の用紙P(用紙束)が積載された後に、第2綴じ装置83によって用紙束の中央部に綴じ処理が施される。その後、綴じ処理が施された複数枚の用紙P(用紙束)は、第7、第8搬送ローラ57、58によって、用紙P(用紙束)の中央部が用紙折りブレード84に対向する位置まで搬送される。このとき、用紙P(用紙束)は、その先端部がストッパ部85(不図示の移動機構によって搬送方向に移動可能に構成されている。)に突き当たった状態になっている。
そして、用紙P(用紙束)は、図2の左方に移動する用紙折りブレード84によって中央部が折り込まれた状態で、その折込部が用紙折り板86によって圧接されて、折り処理が施されることになる。その後、折り処理後の用紙P(用紙束)は、第9搬送ローラ59によって搬送されて、第3排紙トレイ73上に排出されることになる。
なお、「折り処理モード」が選択されている場合、把持部101(図3等を参照できる。)は、上述した用紙Pの搬送を妨げないように退避位置(図8(C)の位置である。)に移動している。
以下、主として図3〜図8を用いて、本実施の形態1における用紙積載装置90の、特徴的な構成・動作について詳述する。
先に図1、図2等を用いて説明したように、本実施の形態1における後処理装置50には、その内部に、積載部61に複数の用紙Pを積載するための用紙積載装置90が設置されている。そして、この用紙積載装置90には、所定方向に搬送される用紙Pの先端部を把持する把持部101(クランプ)や、把持した状態の用紙Pの先端部が移動方向上流側になるように把持部101を周状の移動経路(ガイド部110である。)に沿って移動させる移動機構115(図4を参照できる。)や、複数の用紙Pが用紙束として積載される積載部61や、積載部61に積載された用紙Pの幅方向(図2、図3の紙面垂直方向である。)の位置を揃える整合手段としてのジョガーフェンス68(サイドフェンス)や、積載部61に積載される用紙Pの搬送方向(図2、図3の積載部61の載置面に沿った方向である。)の位置を揃える整合手段としてのフェンス部66(エンドフェンス)や、複数の用紙Pを用紙束として綴じ処理をおこなう綴じ処理部91(綴じ装置)、が設置されている。
詳しくは、積載部61は、その載置面が一端側(図2、図3の右方である。)から他端側(図2、図3の左方である。)に向けて上方に傾斜するように形成されている。この積載部61は、移動経路としてのガイド部110の下方に位置していて、把持部101によって把持され移動された用紙Pが表裏が反転した状態で把持部101による把持が解除された後に落下して積載される。また、排紙口50bから離れた積載部61の傾斜面下方には、綴じ処理部91が設けられている。
なお、図7〜図9(及び、別の実施の形態にて説明する図10〜図13)では、簡単のため、積載部61(載置面)を傾斜して図示せずに略水平な状態で図示している。
綴じ処理部91(綴じ装置)は、用紙束の幅方向に沿った所定の範囲を綴じ領域として用紙束に対して綴じ処理をおこなうものである。詳しくは、綴じ処理部91には、第1部材91aと第2部材91bとが略上下方向に配設されている。第1部材91aには、歯型状の凹凸部が上面に形成されている。第2部材91bには、第1部材91aの歯型状の凹凸部に噛合する歯型状の凹凸部が下面に形成されていて、第1部材91aとの間に用紙束を挟むように第1部材91aに対して相対的に移動可能に構成されている。そして、第1部材91aと第2部材91bとで用紙束を挟んだ状態で綴じ処理動作をおこなうことになる。なお、綴じ処理部91は、不図示のスライド機構によって幅方向に移動可能に構成されている。
なお、本実施の形態1では、対向する2つの平板状の部材91a、91bの対向面にそれぞれ凹凸部を形成して、それらの部材91a、91bによって用紙束を挟み込んで綴じ処理をおこなうように構成したが、歯型状の凹凸部が形成された2つの回転部材によって用紙束を挟み込んで2つの回転部材を回転させながら綴じ処理をおこなうように構成することもできる。さらには、本実施の形態1では、金属針を用いることなく綴じ処理をおこなうように綴じ処理部91を構成したが、金属針を用いて綴じ処理をおこなうように綴じ処理部91を構成することもできる。
また、移動機構は、把持した状態の用紙Pの先端部が移動方向上流側になるように把持部101を周状の移動経路(ガイド部110である。)に沿って移動させるものであって、把持部101とともに用紙反転部100を構成している。
詳しくは、図4等を参照して、移動機構は、リンク部材115や、リンク部材115を回転駆動する駆動モータ(不図示である。)や、移動経路としてのガイド部110、等で構成されている。リンク部材115は、略棒状の部材であって、その中心部に形成された回転軸115aが不図示の駆動モータに接続されていて、駆動モータによる回転駆動によって回転軸115aを中心にして図4の反時計方向に回転するように構成されている。また、リンク部材115には、把持部101(第1アーム部102)のボス部102aが係合する案内部115b(溝部)が形成されている。このような構成により、駆動モータによる回転駆動によってリンク部材115が回転軸115aを中心にして図4の反時計方向に回転すると、ボス部102aが案内部115bをスライド移動して、把持部101が図4に示すように姿勢を変化させながらガイド部110に沿って反時計方向に周回することになる。
なお、図4、図7〜図9(及び、別の実施の形態にて説明する図10〜図13)では、簡単のため、ガイド部110(又は、ベルト部材120)で形成される移動経路を略楕円形の経路として図示しているが、実際には図3等を参照して、周状の移動経路は下方の経路が積載部61の載置面の傾斜に沿うように略台形の経路となっている。
ここで、本実施の形態において、把持部101は、積載部61の上方の位置で用紙Pの把持を解除した後に、積載部61に向けて落下する用紙Pを積載部61に向けて付勢するように構成されている(図8(B)の状態を参照できる)。
なお、図5に示す把持部101は、図7(A)等に示す把持部101に対して左右を逆転して図示している。また、図5は、第2アーム部104が第1アーム部102や可動アーム部103の上方に位置した状態(図7(A)、(B)等の状態である。)を示し、図6は、第2アーム部104が第1アーム部102や可動アーム部103の下方に位置した状態(図8(A)、(B)等の状態である。)を示している。
詳しくは、図5、図6等を参照して、把持部101は、第1アーム部102(固定アーム部)、可動アーム部103、第2アーム部104、付勢手段としてのトーションスプリング105及びソレノイド106、等で構成されている。
第1アーム部102は、第2アーム部104や可動アーム部103に対して相対的に可動しないように固定されていて、先に図4を用いて説明したリンク部材115の案内部115bに嵌合するボス部102aが形成されている。
第2アーム部104は、第1アーム部102や可動アーム部103に対向する位置に配設されて、支軸104a(第1アーム部102において起立する支柱部に設けられている。)を中心に回動可能に保持されている。
可動アーム部103は、第1アーム部102の先端部(用紙Pを挟持する側である。)に配設されて、第2アーム部104に対向する側においてのみ回動可能に第1アーム部102に保持されている。詳しくは、可動アーム部103は、第1アーム部102の先端部側に延在するように形成されていて、第1アーム部102との境界部の一端側(第2アーム部104に対向する側である。)が軸部102bを介して連結されている。
なお、把持部101は、幅方向(図3、図7、図8等の紙面垂直方向である。)の所定箇所(例えば、中央部である。)に1つ設置することもできるし、幅方向に複数設置することもできる。
付勢手段として機能するトーションスプリング105とソレノイド106とは、可動アーム部103との間に用紙Pを挟みこんで把持可能な閉方向に第2アーム部104を回動させるように付勢したり、可動アーム部103に対して離間する開方向に第2アーム部104を回動させるように付勢したりするように構成されている。詳しくは、トーションスプリング105は、支軸104aが設けられた支柱に対して用紙Pを挟持する側の反対側において、第1アーム部102と第2アーム部104との間に設置されていて、第2アーム部104を閉方向に回動させるように付勢している。これに対して、ソレノイド106は、その本体部分が第1アーム部102上に固設されていて、その可動部材(可動棒)が第2アーム部104の後端部(用紙Pを挟持する側の反対側である。)を押動可能な位置に配置されている(可動部材を押動方向に付勢する不図示のスプリングが設置されている)。
このような構成により、ソレノイド106が通電(オン)されると、その可動部材が第2アーム部104から離間する方向(押動しない方向)に移動して、トーションスプリング105のスプリング力によって第2アーム部104が閉方向に回動することになる(図5(A)、図6(A)の状態である。)。これに対して、ソレノイド106が通電遮断(オフ)されると、その可動部材が第2アーム部104に当接する方向(押動する方向)に移動して、トーションスプリング105のスプリング力等に抗するように第2アーム部104が開方向に回動することになる(図5(B)、図6(B)の状態である。)。
そして、このように構成された把持部101において、可動アーム部103は、第2アーム部104が第1アーム部102に対して上方に位置しているときには回動せずに第1アーム部102に当接した状態(図5(A)、(B)の状態である。)になり、第2アーム部104が第1アーム部102に対して下方に位置しているときであって開方向に移動しているときには第1アーム部102に対して下方に向けて回動した状態になる(図6(B)の状態である。)。
詳しくは、図5(A)、(B)に示すように、把持部101の姿勢が、第2アーム部104が第1アーム部102に対して上方に位置するような姿勢であるとき、第2アーム部104が開状態であっても閉状態であっても、可動アーム部103と第1アーム部102との境界部がストッパとして作用して可動アーム部103の回動が規制される(可動アーム部103と第1アーム部102とが直線状に並んだ状態になる。)。これに対して、図6(B)に示すように、把持部101の姿勢が、第2アーム部104が第1アーム部102に対して下方に位置するような姿勢であるときであって、第2アーム部104が開状態であるときには、可動アーム部103と第1アーム部102との境界部がストッパとして作用せずに可動アーム部103が重力によって軸部102bを中心にして回動する(可動アーム部103が回転して第1アーム部102と「く」の字を描くような状態になる。)。なお、図6(A)に示すように、把持部101の姿勢が、第2アーム部104が第1アーム部102に対して下方に位置するような姿勢であるときであって、第2アーム部104が閉状態であるときには、第2アーム部104が可動アーム部103の回動を規制するように作用することになる。
そして、以上説明したように構成された用紙反転部100(把持部101)は、図7(A)〜(C)、図8(A)〜(C)に示すように動作することになる。
まず、把持部101は、リンク部材115(移動機構)の回転動作によって、基準位置(第4搬送ローラ54の下流側の位置であって、図7(A)に示す位置である。)に停止した状態で待機している。このとき、第2アーム部104は開状態である(図5(B)の状態である。)。
そして、図7(A)に示すように、第4搬送ローラ54による搬送によって、開状態の把持部101に用紙Pの先端部が送入されると、図7(B)に示すように、ソレノイド106がオンされて第2アーム部104が閉状態になり、把持部101(第2アーム部104、可動アーム部103)によって用紙Pの先端部が把持される(図5(A)の状態である。)。そして、その前後のタイミングで、第4搬送ローラ54が離間して、用紙Pに対する第4搬送ローラ54の挟持状態が解除される。
そして、用紙Pを把持した状態の把持部101は、リンク部材115(移動機構)の回転動作によってガイド部110(移動経路)に沿って移動して、図7(C)に示す縦移動経路を下方に向けて移動した後に、図8(A)に示すように反転して下方の移動経路(積載部61の真上に位置する移動経路である。)に達することになる(把持部101は、図6(A)の状態である。)。なお、把持部101が充分に移動した後に、離間状態にあった第4搬送ローラ54は再び当接状態になって、次の用紙Pの搬送に備えることになる。
そして、図8(B)に示すように、フォトセンサ118によって検知される位置に把持部101が達すると、リンク部材115の回転動作が一旦停止されて、把持部101がその位置に停止する。そして、図8(B)に示すように、ソレノイド106がオフされて第2アーム部104が開状態になり、把持部101(第2アーム部104、可動アーム部103)による用紙Pの把持が解除される(図6(B)の状態である。)。
このとき、把持が解除された用紙Pは、積載部61に向けて自重落下するのと同時に、自重により下方に向けて回動する可動アーム部103によって下方に付勢されることになるため、用紙Pが自重落下中に気流の影響などを受けて幅方向や搬送方向のずれを抑制する。また、可動アーム部103は、フェンス部66を通過して退避する際に、用紙Pを下方に付勢しながら、フェンス部66の方向へ移動するため、用紙Pの先端がフェンス部66の方向へ引込まれる。すなわち、可動アーム部103は、積載部61に向けて用紙Pを付勢しながら用紙Pをフェンス部66の方向へ移動させた後にフェンス部66の位置を通過する。これらの可動アーム部103(把持部101)の動作により、用紙Pは、きれいに揃った状態で積載部61に積載されることになる。また、このように高い揃え精度にて積載された用紙P(用紙束)は、その後にジョガーフェンス68やフェンス部66によって精度良く整合処理されることになる。本願発明者が、種々の用紙を用いて実験したところ、いずれの用紙についても、積載部61上において極めて良好な揃え精度で積載されたことを確認した。特に、用紙として厚さが非常に薄くて剛性が小さな超薄紙(25g/m2紙)を用いた場合であっても、積載部61上において極めて良好な揃え精度で積載されたことを確認した。
また、本実施の形態1において、把持部101は、積載部61に向けて落下する用紙Pを積載部61に向けて付勢した後に、積載部61に載置された用紙Pを積載部61に向けて押圧するようにしている。すなわち、図8(B)に示すように、把持部101の可動アーム部103が、積載部61に向けて自重落下する用紙Pを付勢するように回動した後にも、暫くの間、積載部61上に載置されたその用紙Pを上方から押し付けるように用紙P上に停止(当接)している。これにより、積載部61上に用紙Pがきれいに揃った状態が安定的に維持されることになる。
そして、上述した積載部61への用紙Pの積載が完了した後に、把持部101は、可動アーム部103を再び開状態に戻して、その後にガイド部110(移動経路)の移動を再開する。そして、図8(C)に示すように右方の縦移動経路を上方に向けて移動した後に、再び図7(A)の基準位置に戻って、次の用紙Pの把持・移動に備えることになる。
そして、このような動作を繰り返して、積載部61上に所望枚数の用紙P(用紙束)の積載が完了することになる。
なお、先に説明したように、図8(C)に示す把持部101の位置は、「ソートモード」や「折り処理モード」が選択されているときの退避位置にも相当する。
ここで、本実施の形態1において、把持部101は、綴じ処理部91によって用紙束に綴じ処理が施されるときに用紙束を積載部61に向けて押圧するように構成されている。すなわち、所望の用紙束を構成する最後の用紙Pが積載部61に積載された後に、綴じ処理部91による綴じ処理が完了するまで、可動アーム部103によって用紙P(用紙束)を上方から押え付けた状態(図8(B)の状態である。)を維持する。
これにより、用紙束が固定された状態で綴じ処理部91による綴じ処理がおこなわれることになるため、綴じ処理の精度を向上させることができる。
なお、本実施の形態1では、把持部101を移動経路に1つ(又は、1組)設置したが、図9に示すように、把持部101を移動経路に2つ(又は、2組)設置することもできるし、把持部101を移動経路に3つ以上(又は、3組以上)設置することもできる。
そして、図9(A)、(B)に示すように、複数の把持部101をそれぞれ用いて用紙Pを把持・移動して積載部61に積載することで、積載部61に所望の用紙束を積載するスピードを速めることができる。
また、本実施の形態1における用紙積載装置90において、用紙Pを把持した状態の把持部101が移動するときの移動速度を可変できるように移動機構を構成することもできる。具体的に、リンク部材115を回転する速度を可変することで、把持部101の移動速度を可変することができる。このように把持部101の移動速度を可変する場合としては、例えば、画像形成装置1の定着装置20でおこなわれる定着工程において定着ローラ21の定着温度が低くなったときに用紙Pの搬送速度(プロセス速度)を減速するのに合わせて後処理装置50における用紙Pの搬送速度も減速する場合などがある。
そして、そのような場合に、把持部101の移動速度が大きいときに、把持部101の移動速度が小さいときに比べて、積載部61の上方において用紙Pの把持を解除する位置(閉状態にある第2アーム部104が開状態になって用紙Pが落下される位置である。)が移動方向上流側になるように、把持部101を制御することが好ましい。これは、把持部101が高速で移動するときには、低速で移動するときに比べて、把持状態が解除された用紙Pがばらついて(きれいに揃わずに)落下しやすいためである。すなわち、把持部101が高速で移動するときには、速いタイミングで第2アーム部104を開状態にすることで、可動アーム部103が回動して自重落下する用紙Pを付勢するタイミングも早められて用紙Pのバラツキが抑えられることになる。
以上説明したように、本実施の形態1では、用紙Pを把持部101で把持して反転させて積載部61に積載するときに、積載部61の上方の位置で用紙Pの把持が解除された後に積載部61に向けて落下する用紙Pが把持部101によって積載部61に向けて付勢されるため、積載される用紙Pの揃え精度が低くなる不具合を軽減することができる。
実施の形態2.
図10にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図10は、実施の形態2における用紙積載装置90を示す概略図であって、前記実施の形態1における図7(B)に対応する図である。
本実施の形態2における用紙積載装置90は、所定方向に走行するベルト部材120上に把持部101が担持されている点と、ベルト部材120上に可撓性部材としてのシート材121が設置されている点と、が前記実施の形態1のものとは相違する。
本実施の形態2における用紙積載装置90も、前記実施の形態1のものと同様に、把持部101(クランプ)、周状の移動経路に沿って把持部101を移動させる移動機構、積載部61、ジョガーフェンス68、フェンス部66、綴じ処理部91、などが設置されている。
ここで、図10に示すように、本実施の形態2における用紙積載装置90は、移動機構として、把持部101が外周面側に担持された無端状のベルト部材120を周方向に走行させるように構成されたものが用いられている。詳しくは、ベルト部材120は、不図示の複数のローラ部材によって周状に張架・支持されていて、そのうちの1つのローラ部材が駆動ローラとして回転することで、ベルト部材120が図9の反時計方向に走行する。これにより、ベルト部材120上に保持された把持部101が周方向に移動することになる。
このように移動機構を構成した場合であっても、前記実施の形態1のものと同様の効果を得ることができる。
ここで、本実施の形態2では、図10に示すように、ベルト部材120に、積載部61に積載された用紙Pを積載部61に向けて押し付ける可撓性部材としてのシート材121(例えば、薄板状のポリエステルフィルムで形成されている。)が周方向にわたって複数設置されている。
このような構成により、把持部101が積載部61の上方に位置していないときであっても、シート材121(可撓性部材)が積載部61上に積載された用紙Pを上方から押圧することになるため、積載部61に積載された用紙Pをさらにきれいに揃えることができる。
以上説明したように、本実施の形態2でも、前記実施の形態1と同様に、用紙Pを把持部101で把持して反転させて積載部61に積載するときに、積載部61の上方の位置で用紙Pの把持が解除された後に積載部61に向けて落下する用紙Pが把持部101によって積載部61に向けて付勢されるため、積載される用紙Pの揃え精度が低くなる不具合を軽減することができる。
実施の形態3.
図11にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図11(A)、(B)は、実施の形態3における用紙積載装置90の動作を示す概略図であって、前記実施の形態2における図10に対応する図である。
本実施の形態3における用紙積載装置90は、ベルト部材120上において把持部101の下流側に付勢部材としてのシート材122A〜122Cが設置されている点が、前記実施の形態2のものとは相違する。
本実施の形態3における用紙積載装置90も、前記実施の形態2のものと同様に、把持部101、周状の移動経路に沿って把持部101を移動させる移動機構としてのベルト部材120、積載部61、ジョガーフェンス68、フェンス部66、綴じ処理部91、などが設置されている。
ここで、本実施の形態3では、図11(A)、(B)に示すように、ベルト部材120には、把持部101が担持された位置に対して走行方向下流側の位置に、把持部101に把持された用紙Pを外周方向に付勢する付勢部材としてのシート材122A〜122C(例えば、薄板状のポリエステルフィルムで形成されている。)が周方向に複数設置されている。
このような構成により、図11(A)、(B)に示すように、用紙Pを把持した状態の把持部101が横搬送経路から縦搬送経路に移行するときに、把持された用紙Pの姿勢が把持部101の姿勢の変化に追従しやすくなって、把持された用紙Pのその後の反転を容易にすることができる。
なお、第4搬送ローラ54による用紙Pの搬送を妨げないように、シート材122A〜122Cは、図11(A)を参照して、第4搬送ローラ54の位置を通過した後に、ベルト部材120に沿った状態から起立した状態に変位するように構成することが好ましい。このような構成を実現するには、第4搬送ローラ54の位置を通過するまでの間に、シート材122A〜122Cの起立を規制するガイドを設ける方法などを用いることができる。
また、上述したように、把持部101が横搬送経路から縦搬送経路に移行するときに、把持された用紙Pの姿勢を把持部101の姿勢の変化に追従しやすくするために、図11に示すように、シート材122A〜122Cの長さが走行方向下流側に向かうほど長くなるように設定することが好ましい。
以上説明したように、本実施の形態3でも、前記各実施の形態と同様に、用紙Pを把持部101で把持して反転させて積載部61に積載するときに、積載部61の上方の位置で用紙Pの把持が解除された後に積載部61に向けて落下する用紙Pが把持部101によって積載部61に向けて付勢されるため、積載される用紙Pの揃え精度が低くなる不具合を軽減することができる。
実施の形態4.
図12及び図13にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図12は、実施の形態4における用紙積載装置90を示す概略図であって、前記実施の形態1における図7(C)に対応する図である。また、図13は、変形例としての用紙積載装置90を示す概略図であって、前記実施の形態1における図7(C)に対応する図である。
本実施の形態4における用紙積載装置90は、縦移動経路を移動する把持部101に把持された用紙Pを外周方向に付勢する付勢機構としてのソレノイド125が設置されている点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
本実施の形態4における用紙積載装置90も、前記実施の形態1のものと同様に、把持部101(クランプ)、周状の移動経路(ガイド部110)に沿って把持部101を移動させる移動機構、積載部61、ジョガーフェンス68、フェンス部66、綴じ処理部91、などが設置されている。
ここで、本実施の形態4では、図12に示すように、縦移動経路(把持部101が上方から下方に向かって移動する移動経路である。)を移動する把持部101に把持された用紙Pを外周方向に間接的に付勢する付勢機構としてのソレノイド125が設置されている。詳しくは、図12に示すように、把持部101が縦搬送経路を通過するときに、ソレノイド125をオン状態からオフ状態にして可動部材125aによって可動アーム部103を押動して、押動された可動アーム部103によって用紙Pが外側(図12の左方である。)に倒れやすくなるように付勢している。
これにより、用紙Pを把持した状態の把持部101が縦搬送経路を移動するときに、把持された用紙Pの姿勢が反転する方向に付勢されることになって、把持された用紙Pのその後の反転を容易にすることができる。
なお、本実施の形態4では、図12に示すように、縦移動経路を移動する把持部101に把持された用紙Pを外周方向に間接的に付勢する付勢機構としてのソレノイド125を設置した。
これに対して、図13に示すように、縦移動経路を移動する把持部101に把持された用紙Pを外周方向に直接的に付勢する付勢機構としてのソレノイド125を設置することもできる。詳しくは、可動アーム部103には貫通穴103aが設けられていて、把持部101が縦搬送経路を通過するときに、ソレノイド125の可動部材125aが貫通穴103aを介して用紙Pを外側に向けて押動する。このように構成した場合であっても、本実施の形態4のものと同様の効果を得ることができる。
以上説明したように、本実施の形態4でも、前記各実施の形態と同様に、用紙Pを把持部101で把持して反転させて積載部61に積載するときに、積載部61の上方の位置で用紙Pの把持が解除された後に積載部61に向けて落下する用紙Pが把持部101によって積載部61に向けて付勢されるため、積載される用紙Pの揃え精度が低くなる不具合を軽減することができる。
なお、前記各実施の形態では、傾斜した積載部61(載置面)が設置された用紙積載装置90に対して本発明を適用したが、水平な積載部61(載置面)が設置された用紙積載装置90に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、モノクロの画像形成装置1における後処理装置50に設置される用紙積載装置90に対して本発明を適用したが、カラーの画像形成装置における後処理装置に設置される用紙積載装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置1における後処理装置50に設置される用紙積載装置90に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置(例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、孔版印刷装置などである。)における後処理装置に設置される用紙積載装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
さらには、後処理装置50に設置された用紙積載装置90ではなく、画像形成装置本体1に設置された用紙積載装置(例えば、画像形成装置1の排出口に設置されたものや、両面搬送経部30に設置されたもの、などである。)に対しても、本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、前記各実施の形態において、画像形成装置本体1と後処理装置50との間に、別の後処理装置(例えば、用紙Pに対してZ折り処理をおこなう装置である。)を設置することもできる。
また、前記各実施の形態では、綴じ処理と仕分け処理と折り処理とをおこなうことができる後処理装置50に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、穿孔処理(パンチ処理)をもおこなう後処理装置や、上述した複数の処理のうち綴じ処理のみをおこなう後処理装置や別の組み合わせで処理をおこなう後処理装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、綴じ処理をおこなう方向を「用紙束を構成する用紙の搬送方向に対して略直交する幅方向」とした綴じ処理部91が設置された用紙積載装置90に対して本発明を適用したが、綴じ処理をおこなう方向を「用紙束を構成する用紙の搬送方向」とした綴じ処理部が設置された用紙積載装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、そのような場合であっても、前記各実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
50 後処理装置、
61 積載部(内部トレイ)、
66 フェンス部(整合手段)、
68 ジョガーフェンス(整合手段)、
90 用紙積載装置、
91 綴じ処理部(綴じ装置)、
100 用紙反転部(用紙反転装置)、
101 把持部(クランプ)、
102 第1アーム部、
102a ボス部、 102b 軸部、
103 可動アーム部、
104 第2アーム部、
104a 支軸、
105 トーションスプリング(付勢手段)、
106 ソレノイド(付勢手段)、
110 ガイド部(移動経路)、
115 リンク部材(移動機構)、
115a 回転軸、 115b 案内部、
120 ベルト部材(移動機構)、
121 シート材(可撓性部材)、
122A〜C シート材(付勢部材)、
125 ソレノイド(付勢機構)、 125a 可動部材、
P 用紙(シート)。
特許第4896798号公報 特許第2724153号公報 特開2000−272816号公報

Claims (11)

  1. 所定方向に搬送される用紙の先端部を把持する把持部と、
    把持した状態の用紙の先端部が移動方向上流側になるように前記把持部を周状の移動経路に沿って移動させる移動機構と、
    前記移動経路の下方に位置して、前記把持部によって把持され移動された用紙の表裏が反転した状態で前記把持部による把持が解除された後に落下して積載される積載部と、
    を備え、
    前記把持部は、前記積載部の上方の位置で用紙の把持を解除した後に、前記積載部に向けて落下する当該用紙を前記積載部に向けて付勢することを特徴とする用紙積載装置。
  2. 前記把持部は、前記積載部に向けて落下する用紙を前記積載部に向けて付勢した後に、前記積載部に載置された当該用紙を前記積載部に向けて押圧することを特徴とする請求項1に記載の用紙積載装置。
  3. 前記把持部は、
    第1アーム部と、
    前記第1アーム部に対向する位置に配設されて、支軸を中心に回動可能に保持された第2アーム部と、
    前記第1アーム部の先端部に配設されて、前記第2アーム部に対向する側においてのみ回動可能に前記第1アーム部に保持された可動アーム部と、
    前記可動アーム部との間に用紙を挟みこんで把持可能な閉方向に前記第2アーム部を回動させるように付勢したり、前記可動アーム部に対して離間する開方向に前記第2アーム部を回動させるように付勢したりする付勢手段と、
    を具備し、
    前記可動アーム部は、前記第2アーム部が前記第1アーム部に対して上方に位置しているときには回動せずに前記第1アーム部に当接した状態になり、前記第2アーム部が前記第1アーム部に対して下方に位置しているときであって前記開方向に移動しているときには前記第1アーム部に対して下方に向けて回動した状態になることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の用紙積載装置。
  4. 前記積載部に積載された用紙の搬送方向の位置を揃えるフェンス部を備え、
    前記可動アーム部は、前記積載部に向けて用紙を付勢しながら当該用紙を前記フェンス部の方向へ移動させた後に前記フェンス部の位置を通過することを特徴とする請求項3に記載の用紙積載装置。
  5. 前記移動機構は、用紙を把持した状態の前記把持部が移動するときの移動速度を可変できるように構成され、
    前記把持部は、前記移動速度が大きいときに、前記移動速度が小さいときに比べて、前記積載部の上方において用紙の把持を解除する位置が移動方向上流側になるように制御されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の用紙積載装置。
  6. 前記移動機構は、前記把持部が外周面側に担持された無端状のベルト部材を周方向に走行させるように構成され、
    前記ベルト部材は、前記積載部に積載された用紙を前記積載部に向けて押し付ける可撓性部材が設置されたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の用紙積載装置。
  7. 前記移動機構は、前記把持部が外周面側に担持された無端状のベルト部材を周方向に走行させるように構成され、
    前記ベルト部材は、前記把持部が担持された位置に対して走行方向下流側の位置に、前記把持部に把持された用紙を外周方向に付勢する付勢部材が設置されたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の用紙積載装置。
  8. 前記移動経路は、前記把持部が上方から下方に向かって移動する縦移動経路を具備し、
    前記縦移動経路を移動する前記把持部に把持された用紙を外周方向に直接的又は間接的に付勢する付勢機構が設置されたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の用紙積載装置。
  9. 前記積載部に積載された用紙の幅方向又は/及び搬送方向の位置を揃える整合手段と、
    前記積載部に積載された複数の用紙を用紙束として当該用紙束に綴じ処理を施す綴じ処理部と、
    を備え、
    前記把持部は、前記綴じ処理部によって用紙束に綴じ処理が施されるときに当該用紙束を前記積載部に向けて押圧することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の用紙積載装置。
  10. 画像形成装置本体から排出された用紙に後処理を施す後処理装置であって、
    請求項1〜請求項9のいずれかに記載の用紙積載装置が設置されたことを特徴とする後処理装置。
  11. 請求項1〜請求項9のいずれかに記載の用紙積載装置が設置されたことを特徴とする画像形成装置。
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