JP3647706B2 - 用紙後処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置などから搬出される用紙に対して、ステープル処理やパンチング処理などの後処理を施す用紙後処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機や複合機などの従来の画像形成装置には、印字が終了した用紙に対してステープル処理やパンチング処理などの後処理を施す用紙後処理装置が備えられていることが多い。用紙後処理装置は画像形成装置本体の側面に設置され、その搬送路が画像形成装置本体の用紙排出口と連結されることにより印字済みの用紙の受け取りが可能である。用紙後処理装置でステープル処理を行う場合、例えば用紙後処理装置内で斜め下方に向けて傾斜配置された整合トレイ上に、印字済みの用紙を複数枚収容して整合し、整合された用紙束に対してステープル処理を行って用紙スタック部に排出する。また、用紙後処理装置には、後処理を行わない用紙を搬送するためのエスケープ搬送路も設けられている。
【0003】
上記のような構成の用紙後処理装置の動作例について、ステープル処理が行われる位置の近傍の断面構成を示す図18を参照しながら、図19のフローチャートを用いて説明する。図19において、まずS101で印字要求が出されると、S102でステープル処理の条件が選択されたか否かを判断する。ステープル処理が選択されない場合はS113で印字を行い、S114でエスケープ搬送路を用いて用紙を排出し、処理を終了する。S102でステープル処理が選択された場合はS103へ進む。図18において、整合トレイ101の下流側先端には用紙の先端揃えを行うストッパー102が回動可能に設けられており、S103ではこのストッパー102がホームポジションにあるか否かを判定する。ここでは直立した状態、すなわち先端揃えが可能な状態をストッパー102のホームポジションとする。ホームポジションにない場合にはS104へ進み、ストッパー102を直立するように回動してホームポジションとする。ストッパー102がホームポジションにあればS105へ進んで印字を行う。
【0004】
そして、印字された用紙が整合トレイ101に搬送されてくると、S106で図示しない送り込みローラにより用紙をストッパー102に突き当たるまで搬送して用紙の先端揃えを行う。そして、図示しない幅整合ガイドによって用紙の幅方向揃えを行うとともに、用紙先端押さえレバー106で用紙を上方から押さえて用紙のカールを矯正する。ステープル要求が出された枚数分の用紙に対してS105およびS106のステップを繰り返し、S107で所定枚数の用紙の整合が終了したら、S108でこの用紙束に対してステープルユニット103によりステープル処理を行う。
【0005】
次いでS109で、図18に示すようにストッパー102を水平方向に倒れるよう回動して搬送路を開放する。S110で半月状の送り出しローラ104の上方に設けられた従動ローラ105を用紙束に当接させた後、S111で送り出しローラ104を回転駆動して、用紙束を送り出しローラ104と従動ローラ105との間に挟持しながら排出する。S112では次のステープル処理があるか否かを判定し、あればS103からS111までのステップを繰り返し、なければ処理を終了する。
【0006】
また、用紙後処理装置としては、特許公報第2583594号に記載されているようなものもある。この用紙後処理装置では、受け取った印字済みの用紙を小型化された整合トレイから部分的に斜め上方に排出することにより、用紙を整合トレイと用紙スタック部とにまたがるように収納および整合し、ステープル処理後に整合トレイ上にある部分を用紙スタック部へ押し出して後処理を完了する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の用紙後処理装置においては、ストッパー102などの用紙先端揃えを行う部材と、ステープル処理後の用紙束を搬送する送り出しローラ104およびその従動ローラ105などの搬送部材とが別々に設けられているため、独立して制御すべき部材数が多く、各部材の配置位置が近接して構成が複雑になるという問題がある。
【0008】
例えば、ステープル処理時にはストッパー102をホームポジションに移動させる制御を行う機構とは別に、送り出しローラ104の回転を停止させる制御を行うクラッチ機構、および従動ローラ105を用紙の整合を阻害しないように待避させる制御を行う機構が必要である。特に送り出しローラ104には半月状ローラが用いられているため、ステープル処理の間は図18に示すように平坦面を上側にして整合トレイ101外に待避させなければならない。また、ステープル処理後は上記各機構を用いて、ストッパー102を倒す制御、従動ローラ105を送り出しローラ104側に移動させる制御、および送り出しローラ104を回転駆動する制御が独立に行われる。
【0009】
独立した制御機構を1つ減らして構成を簡略化するために例えば従動ローラ105を省略したとすると、上方から用紙束への加圧は用紙先端押さえレバー106によるもののみとなる。前述したように用紙先端押さえレバー106は先端揃え時の用紙のカールを矯正する目的で使用されるものであり、用紙のたわみによる先端不揃いを防止するため、大きな荷重を加えることができない。従って、数枚ないし数十枚の用紙からなるステープル処理後の用紙束を排出側に向けて搬送しようとすると、これの自重による抵抗が大きいために、送り出しローラ104の搬送力を充分に高めないとスリップによるジャムが発生する虞がある。すなわち、このままでは従動ローラ105を省略することができない。
【0010】
さらに他の問題点として、送り出しローラ104に半月状ローラを用いることにより、用紙束の搬送距離が短くなってしまうことが挙げられる。ステープルユニット103の下流側直後には排紙ローラや排紙トレイが設けられるが、送り出しローラ104の1回転で用紙束がこれらに到達しなければならない。しかし、半月状ローラで搬送可能な距離は、回転時に整合トレイ101上に突出する半月状ローラの円弧状部分の長さしかない。従って、排紙ローラや排紙トレイを設けることができる位置が制限されてしまい、設計の自由度が低くなる。ステープルユニット103から排紙ローラや排紙トレイまでの距離が長くならざるを得ない場合には、中間に搬送ローラを追加する必要があり、コスト高を招いてしまう。
【0011】
本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、後処理後の用紙束に対する高い搬送力を確保しながら、用紙先端揃え機構を構成する部材と後処理後の用紙搬送機構を構成する部材とのうち、独立して制御する必要のある部材数を減らして構成を簡略化した用紙後処理装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記目的に加え、さらに後処理後の用紙束に対する搬送距離を充分確保することができる用紙後処理装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の用紙後処理装置は、上記課題を解決するために、搬入された複数の用紙を整合して用紙束とし、この用紙束に対してステープル処理やパンチング処理などの後処理を行い、該後処理が終了した用紙束を搬送手段によって下流側に搬出する用紙後処理装置において、所定位置で停止して搬送路を閉塞し、搬入された上記複数の用紙の先端揃えを行う先端揃え部と、上記搬送手段の一部を兼ねており、上記先端揃え部が上記所定位置から上記搬送路を開放するように移動すると、上記先端揃え部に代わって上記用紙束に接触することにより上記搬送手段を搬送態勢に移行させる搬送部とが、一体的に設けられてなる先端揃え搬送手段を有していることを特徴としている。またさらに、上記先端揃え搬送手段は、上記先端揃え部および上記搬送部としての第1の搬送ローラと、上記搬送手段の他の一部をなす第2の搬送ローラとの2つの搬送ローラが上下で対をなす搬送ローラ対を備え、上記第1の搬送ローラと上記第2の搬送ローラとは、共に2つの壁面で構成された切り欠き部を有し、互いにギアで連結されていてもよい。
【0013】
上記の発明によれば、搬入された複数の用紙に対してステープル処理やパンチング処理などの後処理を行うための先端揃え機能を果たす先端揃え部と、後処理が終了した用紙束を下流側に搬送する搬送機能の少なくとも一部を果たす搬送部とを、先端揃え搬送手段という1つの部材に一体的に形成する。
【0014】
先端揃え搬送手段が複数の用紙の先端揃えを行うときには、先端揃え部を所定位置で停止させて搬送路を閉塞し、用紙の先端を先端揃え部に当接させる。この状態で何らかの手段により用紙の幅方向揃えも行われると、複数の用紙は用紙束として整合される。上述した後処理はこの状態で行えばよい。用紙が整合された状態で、先端揃え部が上記所定位置から搬送路を開放するように移動すると、先端揃え部に代わって搬送部が用紙束に接触する。この搬送部は用紙束を下流側へ搬送する搬送手段の少なくとも一部を兼ねており、用紙束への接触によって搬送手段を搬送態勢に移行させる。従って、先端揃え処理と搬送態勢への移行処理とを別々に制御していた従来の方法とは異なり、両処理を1つの制御機構のシーケンス制御により簡単に制御することができる。
【0015】
また、例えば搬送部がローラである場合には、用紙束面に接触する際に搬送部と対をなして用紙束を挟持するような別のローラなどを設ければ、すなわち搬送手段をローラ対とすれば、高い搬送力も容易に確保することができる。
【0016】
この結果、後処理後の用紙束に対する高い搬送力を確保しながら、用紙先端揃え機構を構成する部材と後処理後の用紙束搬送機構を構成する部材とのうち、独立して制御する必要のある部材数を減らして構成を簡略化した用紙後処理装置を提供することができる。
【0017】
さらに本発明の用紙後処理装置は、上記課題を解決するために、上記先端揃え搬送手段は、円柱の中心軸に平行な交線で90度以上の角度をなして交わる2つの平面によって上記円柱を外周面から上記交線にかけて切り欠いた切り欠き部を有している搬送ローラであることを特徴としている。上記切り欠き部は、中心軸に沿って90度以上の角度をなして交わる2つの上記壁面によって円柱を外周面から切り欠いたものである。
【0018】
上記の発明によれば、先端揃え搬送手段は上記のような切り欠き部を有する形状の搬送ローラ、例えば回転軸に垂直な断面が1/4円を切り欠いた形状の搬送ローラである。切り欠き部は2つの壁面で構成されるが、用紙が搬入されてくる際に切り欠き部を用紙搬入側に向け、一方の壁面を搬送方向に直交する位置で停止させることにより搬送路が閉塞され、複数の用紙が直立した壁面に当接して先端揃えが行われる。このとき他方の壁面は上記壁面と90度以上の角度をなしているので、用紙搬入を阻害しない位置にある。従って、切り欠き部は先端揃え部として機能する。用紙束への後処理は、先端揃えとともに幅揃えなどを行って整合を完了した後、その状態で行えばよい。
【0019】
そして、直立した壁面が搬送路下流側に倒れるように搬送ローラを回転すると、搬送路は開放され、次いで搬送ローラの切り欠き部以外の外周面が用紙束面に接触するので、搬送ローラは摩擦力によって用紙束を下流側へ搬送する。このときに搬送ローラに従動ローラを設け、両者を搬送手段として用紙束を挟持しながら下流側に搬送すれば搬送力を高めることもできる。搬送ローラの回転駆動に伴って反対側の用紙束面に接触するような位置に従動ローラを配置しておけば、搬送ローラの用紙束面への接触動作が搬送手段を搬送態勢に移行させる動作となる。搬送中に前記直立した壁面が1回転して元の位置に戻ってきても、搬送ローラ全体が用紙束の一方の面側に位置しているので、切り欠き部が用紙束の搬出を阻害することはない。従って、搬送ローラの切り欠き部以外の外周面は搬送部として機能する。
【0020】
これにより、先端揃え搬送手段を常用されるローラの一部を切り欠いただけの簡単な構成で実現することができる。
【0021】
さらに本発明の用紙後処理装置は、上記課題を解決するために、上記切り欠き部の用紙が当接する壁面の高さは、後処理時に許容される用紙の最大収容時の厚みより大きいことを特徴としている。
【0022】
上記の発明によれば、切り欠き部の用紙が当接する壁面の高さ、すなわち先端揃えが可能な範囲は、後処理時に許容される用紙の最大収容時の厚みより大きい。従って、後処理が可能な全ての用紙束の厚みに対して、安定して用紙の先端揃えを行うことができる。
【0023】
さらに本発明の用紙後処理装置は、上記課題を解決するために、上記搬送ローラの外周面の曲率を有する部分における回動方向の長さは、上記用紙束が上記搬送ローラの1回転以内に、上記搬送ローラの下流側に設けられて上記用紙束をさらに下流側へ搬送する搬送力付与手段に到達するように設定されていることを特徴としている。
【0024】
上記の発明によれば、搬送ローラの外周面の曲率を有する部分、すなわち切り欠き部以外の外周面における回動方向の長さを充分にとり、下流側に搬送する用紙束を、搬送ローラの1回転以内に排紙ローラなど次工程に用いられる搬送力付与手段に受け渡す。これにより、後処理後の用紙束に対する搬送距離を充分確保することができる。
【0025】
さらに本発明の用紙後処理装置は、上記課題を解決するために、上記搬送ローラの回転駆動の停止は、上記切り欠き部において用紙が当接する壁面が先端揃えを行う位置に到達したときに行われることを特徴としている。
【0026】
上記の発明によれば、切り欠き部の用紙が当接する壁面が先端揃えを行う位置に到達したときに、搬送ローラの回転駆動が停止される。上記壁面が先端揃えを行う位置に到達するのは、用紙束の搬送開始時から搬送ローラが整数回だけ回転したときである。用紙束の後端が搬送ローラの位置を抜けた後に上記壁面が先端揃え位置に達した時点で搬送ローラの回転駆動を停止させれば、搬送動作終了とともに次の用紙先端揃えの準備が整った状態となる。従って、次回の後処理に際して先端揃えを行うために搬送ローラの位置制御を改めて行う必要がなく、制御が容易になる。
【0027】
さらに本発明の用紙後処理装置は、上記課題を解決するために、上記搬送手段は、上記整合トレイの上面の裏側に設けられる搬送ローラと、上記用紙束を上記搬送ローラとの間に挟持して下流側へ搬送する従動ローラとを有し、上記先端揃え搬送手段は、搬送方向に垂直な壁面が上記整合トレイの上面の表側に突出する突出位置と上記整合トレイの上面の裏側に待避する待避位置との間で可動な可動ゲートと、上記整合トレイの上面の裏側で上記可動ゲートと連結され、上記整合トレイの幅方向両端から表側に回り込んで上記従動ローラの回転軸を保持する従動ローラホルダーとを有し、上記従動ローラホルダーは、上記可動ゲートが上記突出位置に移動するときには上記従動ローラが搬入される用紙から離間するように移動し、上記可動ゲートが上記待避位置に移動するときには上記従動ローラが上記用紙束を上記搬送ローラに圧接するように移動する位置で上記回転軸を保持することを特徴としている。
【0028】
上記の発明によれば、先端揃え搬送手段は、整合トレイの上面の裏側で従動ローラホルダーが可動ゲートと連結されていることにより、可動ゲート、従動ローラホルダー、および従動ローラが一体となっている。可動ゲートは搬送方向に垂直な壁面を有していて、整合トレイの上面の表側に突出する突出位置に移動したときには、それに伴って従動ローラが、搬入される用紙から離間するように移動する。従動ローラホルダーは整合トレイの幅方向両端から表側に回り込んで従動ローラの回転軸を保持しているので用紙搬入を阻害することはなく、可動ゲートの壁面はこの位置で用紙の先端揃えを行うことができる。
【0029】
また、可動ゲートの上記壁面が整合トレイの上面の裏側に待避する待避位置に移動したときには、それに伴って従動ローラが、整合トレイの上面の裏側に設けられる搬送ローラに用紙束を圧接するように移動する。可動ゲートの壁面が待避位置に移動することによって搬送路が開放され、また搬送ローラと従動ローラとが用紙束を挟持するので、従動ローラは上記圧接位置で搬送手段を搬送態勢に移行させる。また、搬送ローラを整合トレイの上面の表側に飛び出させる必要がないので、搬送ローラを半月状ローラのような搬送距離の短い形状でなく、通常の円柱状ローラとすることにより用紙束の搬送距離を充分確保することができる。
【0030】
このように、可動ゲートは先端揃え搬送手段の先端揃え部として、また従動ローラは先端揃え搬送手段の搬送部として機能する。これにより、先端揃え搬送手段を可動ゲートと従動ローラとを一体化しただけの簡単な構成で実現することができるとともに、後処理後の用紙束に対する搬送距離を充分確保することができる。
【0031】
さらに本発明の用紙後処理装置は、上記課題を解決するために、上記従動ローラホルダーは、上記従動ローラを上記搬送ローラへ圧接するスプリングを介して上記回転軸を保持していることを特徴としている。
【0032】
上記の発明によれば、従動ローラホルダーは従動ローラを搬送ローラへ圧接するスプリングを介して従動ローラの回転軸を保持しているので、搬送ローラと従動ローラとで挟持する用紙束の厚みの変化を吸収し、安定した用紙束の搬送を行うことができる。
【0033】
さらに本発明の用紙後処理装置は、上記課題を解決するために、上記従動ローラはスポンジ状素材により形成されていることを特徴としている。
【0034】
上記の発明によれば、従動ローラがスポンジ状素材により形成されているので、搬送ローラと従動ローラとで挟持する用紙束の厚みの変化を従動ローラの変形で吸収し、安定した用紙束の搬送を行うことができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の用紙後処理装置を具現する一実施の形態について図1ないし図12に基づいて説明すれば以下の通りである。
【0036】
本実施の形態に係る用紙後処理装置を備えた画像形成装置の構成を図2に示す。同図の画像形成装置は、原稿読み取り部41、画像形成装置本体51、および用紙後処理装置61を有している。
【0037】
原稿読み取り部41は、上面に透明なガラスなどからなる原稿台42を有している。この原稿台42の下方にはスキャナー光学系43が配されている。このスキャナー光学系43は、原稿台42上に載置される原稿に走査しながら光を照射して反射光を取り出す露光用光源ユニット43a、反射光をさらに後続の光学系に導く可動ミラーユニット43b、導かれた反射光を集光する結像レンズ43c、および集光された光を電気信号に変換する光電変換素子(CCD)43dを備えている。
【0038】
画像形成装置本体51は、電子写真方式で画像を形成する画像形成部52、画像形成部52に用紙を供給する給紙部53、および供給された用紙を搬送する搬送経路54を備えている。
【0039】
画像形成部52では、矢印方向に回転駆動されドラム形状をなす感光体52aが、主帯電器52bにより一次帯電される。一次帯電した感光体52aの表面には、CCD43dによって読み取られた後に画像処理された原稿画像データに従い、レーザスキャニングユニット(LSU)52cによりレーザ光が照射され、静電潜像が形成される。レーザ光によって露光された感光体52a表面の静電潜像は、現像装置52dによって現像され、トナー像に可視像化される。そして、感光体52a上のトナー像は転写チャージャ52eによって用紙に転写される。転写後に感光体52a表面の残留トナーはクリーニング装置52fによって除去され、さらに除電器52gによって感光体52a表面の電位が初期化される。
【0040】
給紙部53は画像形成装置本体51の内部で多数の用紙を収める給紙カセット53a、および画像形成装置本体51の側面から手差しの用紙を供給する手差しトレイ53bを備えている。給紙カセット53aおよび手差しトレイ53bの供給側先端には、用紙を給紙するための呼び込みローラや、ローラ、摩擦シート部材、逆転ローラなどからなる用紙さばき部が配されている。
【0041】
搬送経路54は、給紙部53から画像形成部52に至る搬送路54a、画像形成部52から排出口に至る搬送路54b、および搬送路54bの途中から搬送路54aに至る搬送路54cを備えている。便宜上、用紙の流れ出し部分である給紙部53側を上流、排紙側を下流とすると、搬送路54aには、上流側から下流側に向かって用紙の通過を検知するためのレジスト前検知スイッチ(図示せず)、前記レジスト前検知スイッチの信号を基に感光体52a上のトナー像と用紙との位置あわせを行うレジストローラ対54dが設けられている。
【0042】
また、搬送路54bには、用紙に転写されたトナー像を熱加圧により定着させる定着装置54e、用紙が定着装置54eを通過したことを検知する定着紙検知スイッチ(図示せず)、用紙を排出するための排紙ローラ対54f、および用紙が排紙ローラ対54f前を通過したことを検知する排紙検知スイッチ(図示せず)が設けられている。排紙ローラ対54fを通る用紙は、画像形成装置本体51の横で、かつ、後述する用紙後処理装置61の下方の空間に排出される。搬送路54cは用紙に両面印字を行う際の用紙のスイッチバック用搬送路であり、搬送路54bとの接続点に搬送路切り換え用の切り換えゲートG1が設けられている。さらに搬送路54bの途中からは、後述する第2排紙ユニット62に向かう搬送路54gが分岐しており、その接続点に搬送路切り換え用の切り換えゲートG2が設けられている。
【0043】
用紙後処理装置61は、原稿読み取り部41と画像形成装置本体51との間に設けられた水平搬送機構を有する第2排紙ユニット62および収納整合ユニット63と、原稿読み取り部41および画像形成装置本体51の側面に設けられた用紙スタック部64とを備えている。用紙後処理装置61は、後処理すなわちステープル処理、用紙オフセットによる仕分け、大容量のスタックを行うために設けられている。第2排紙ユニット62は画像形成装置本体51の搬送路54bの真上に位置し、搬送路54gと収納整合ユニット63の用紙搬入口とをつなぐ搬送路62aを有している。後処理を行う際には、画像形成装置本体51の切り換えゲートG2をbの向きからaの向きに動作させることにより、用紙を第2排紙ユニット62に向けて案内する。案内された用紙は、搬送路62aを通って排紙ローラ対62bによって収納整合ユニット63に送り込まれる。
【0044】
収納整合ユニット63は、画像形成装置本体51の排紙ローラ対54fから用紙が排出される空間、すなわち本体排紙部の真上に配置されている。収納整合ユニット63は、ステープル処理を行わない場合に用いる第1搬送路63a、およびステープル処理を行う場合に用いる第2搬送路63bを有しており、第2搬送路63bの最下流側にステープルユニット6が設けられている。第1搬送路63aと第2搬送路63bとは、第2排紙ユニット62の排紙ローラ対62bとつながる用紙搬入口の直後から分岐している。この分岐点には上記いずれかの搬送路に切り換えて用紙を仕分ける切り換えゲートG3が設けられている。
【0045】
特殊紙や小サイズ紙などステープル処理が禁止されている用紙を搬送するとき、またはステープル処理を行わない大容量の用紙を排出するときには、切り換えゲートG3をaの向きに動作させて、第1搬送路63aをエスケープ搬送路として用いる。ステープル処理を行うときには、切り換えゲートG3をbの向きに動作させて第2搬送路63bを用いる。また、第1搬送路63aの最下流側は2つの搬送路63c・63dに分岐しており、その分岐点に切り換えゲートG4が設けられている。切り換えゲートG4をaの向きあるいはbの向きへ切り換える動作により、後述する用紙スタック部64の異なるスタックトレイに用紙を仕分ける。搬送路63cからは排紙ローラ対63fを用いて第1スタックトレイ64aに排紙が行われ、搬送路63dあるいはステープルユニット1の下流側の搬送路63eからは排紙ローラ対63gを用いて第2スタックトレイ64bに排紙が行われる。
【0046】
ここで図3に示すように、後処理を画像形成装置本体51の側面に設置された用紙後処理装置71内において行おうとすれば、画像形成装置本体51の側面に収納整合トレイ71aを設けることになる。この場合、同図(a)に示すように収納整合トレイ71aの傾きを垂直に近づけていくと高さが、同図(b)に示すように水平方向に近づけていくと幅がそれぞれ大型化し、特に大サイズの用紙を収納および整合するとなると収納整合トレイ71aが長くなる。これでは、近年、画像形成装置が小型化する中、専用の置き台や増設の給紙カセット機構などが無いと、設置不可能な大きさとなってしまい、システムとしての使用占有スペースが広くなってしまう。そこで、本実施の形態に係る用紙後処理装置61では、上記問題を回避するため、画像形成装置本体51から排出された用紙に対して画像形成装置本体51の上方の第2搬送路63bにおいて後処理を実施するようにしている。
【0047】
用紙スタック部64は第1スタックトレイ64aおよび第2スタックトレイ64bを備えている。第1スタックトレイ64aは、収納整合ユニット63の第1搬送路63aから搬送路63cを通って排出される用紙を受け取るものであり、特殊紙や小サイズ紙を含む少量の排出に対応している。第2スタックトレイ64bは、収納整合ユニット63の第1搬送路63aから搬送路63dを通って排出される用紙、または収納整合ユニット63の第2搬送路63bおよび搬送路63eを通って排出される用紙を受け取るものであり、大容量の用紙の排出やステープル処理が行われた用紙束の排出に対応している。また、第2スタックトレイ64bは排出される用紙の量に応じて昇降自在であって、第2スタックトレイ64bの位置を検出する上限センサーにより、排出された用紙の上面と排紙ローラとの距離を常に一定に保ち、排紙性能の向上と大容量のスタックとを可能にしている。また、第2スタックトレイ64bは前後往復移動などにより、排出される用紙を部数ごとに仕分けるためのオフセット機能を有している。
【0048】
次に、上記収納整合ユニット63の構成について図4(a)・(b)を用いてさらに詳しく説明する。同図(a)は下流側の半分の構成を、同図(b)は上流側の半分の構成を示す。
【0049】
第2排紙ユニット62の排紙ローラ対62bから切り換えゲートG3に至るまでに、用紙幅センサ63hと、排紙ローラ対63iとが配置されている。第1搬送路63aは、第1・第2スタックトレイ64a・64bに排出が許容される最小用紙サイズ長よりも短いピッチで配置されたごく一般的なゴムローラにコロを加圧したローラ対21…と、上ペーパーガイド22および下ペーパーガイド23とで構成されており、下ペーパーガイド23は第2搬送路63bの上のガイド面にも兼用される。第2搬送路63bの下のガイド面は、上流側および下流側の2箇所の凹部7a・7bを有したステープルトレイ(整合トレイ)7の上面で構成されている。これらの凹部はそれぞれ下流側がなだらかなスロープとなっている。収納および整合が行われる際には、上流側の凹部7aには大サイズの用紙の後端が位置し、下流側の凹部7bには小サイズの用紙の後端が位置するようになっている。下流側の凹部7bには用紙センサ63jが設けられている。また、これら凹部7a・7bの上方にそれぞれ送り込みローラ8が配置されている。
【0050】
図5(a)・(b)に送り込みローラ8周辺の構成を示す。同図に示すように、送り込みローラ8は本体給紙部53のピックアップローラと同様のものであり、クラッチ機構により回転駆動のON/OFF制御が可能で、上下動はソレノイド9により制御することができるよう構成されている。送り込みローラ8は同図(a)のように下がっている状態が待機位置となっている。そして、用紙の進入に合わせて同図(b)のようにソレノイド9のONでローラアーム10とともに矢符方向に回転して上に上がる。さらに、送り込みローラ8は用紙がその下を通過したタイミングで下降し、クラッチ機構のONにより回転を始め、用紙を後述の整合ローラ1に向けて搬送する。
【0051】
また、送り込みローラ8の両脇には先端がステープルトレイ7の上面からやや離れる方向に折り曲げられた用紙カール押さえレバー11・11が配置されており、同図に示すように、送り込みローラ8の軸中心を支点に回動可能となっている。送り込みローラ8が上に位置している時は、同図(b)のようにローラアーム10によりローラアーム10と平行な状態までで規制され、矢符p方向にはこれ以上動かない。一方、送り込みローラ8が下に位置しているときは、同図(a)のようにr部が用紙カールを押さえ込むように作用して用紙カールにより押し上げられる方向(矢符q方向)には一定量だけ回動可能に設定されている。カールを押さえ込む力は、用紙カール押さえレバー11の長さ、重量、スプリング力により任意に設定が可能である。また、図4に示すように、下流側の送り込みローラ8のやや下流側にステープルトレイ7上に用紙があるか否かを検知する用紙センサ63kが設けられている。
【0052】
次に、図6に第2搬送路63bのステープルトレイ7における下流側先端付近の構成の斜視図、図7にその上面図を示す。ステープルトレイ7上面の下流側先端は平坦面であり、ステープルトレイ7の幅方向の一端に設けられたステープルユニット6によってステープル処理を行うための後処理用部材として、整合ローラ1…、従動ローラ2…、幅整合ガイド3、固定壁4、および用紙先端押さえレバー5…を備えている。
【0053】
先端揃え搬送手段としての整合ローラ1は、ステープルトレイ7上面でステープルユニット6よりやや下流側に設けられた孔7cの位置で回転駆動されるローラであり、用紙の先端揃え機能と用紙束の搬送機能との両方の機能を備えている。図1に示すように、整合ローラ1は回転軸に垂直な断面が略1/4円を切り欠いた形状をなしており、従って、切り欠き部は互いに直交する2つの壁面W1・W2からなる。整合ローラ1のシーケンス制御の停止時には、同図に示すように壁面W1を搬送方向に垂直な位置で停止させて搬送路を閉塞する。整合ローラ1の回転軸はステープルトレイ7上面と同じかそれよりやや下方に配置されており、このとき、壁面W2はステープルトレイ7上面と同じ高さかあるいはそれよりやや下方に位置する。従って、整合ローラ1がこの状態で停止しているときは壁面W2は用紙搬入を阻害しないので、切り欠き部は、搬入される用紙を壁面W1に当接させることにより先端揃えを行う先端揃え部として機能する。
【0054】
搬送手段としての従動ローラ2は整合ローラ1と同一の形状であり、整合ローラ1の上下左右を反転した状態で、上方からスプリングなどの付勢力によって整合ローラ1に圧接されている。整合ローラ1が同図の状態から矢符方向に回転駆動されると壁面W1が搬送路下流側に倒れて搬送路を開放し、整合およびステープル処理が終了した用紙束が壁面W2によって持ち上げられる。そして、整合ローラ1の外周面の曲率を有する部分、すなわち切り欠き部以外の外周面Rが切り欠き部に代わって用紙束の下面に接触することによって用紙束が摩擦力で下流側に搬送される。このとき従動ローラ2は用紙束の厚みに応じて整合ローラ1から離間するとともに整合ローラ1との間に用紙束を挟持し、整合ローラ1と逆方向に従動回転するが、ニップ側では互いの切り欠き部が向かいあうように従動ローラ2の位相が調整されている。
【0055】
このように、整合ローラ1は搬送ローラでもあって、その外周面Rは、切り欠き部と一つの部材に一体的に設けられながら従動ローラ2とともに搬送手段の一部を兼ねており、用紙束への接触によって搬送手段を搬送態勢に移行させる。また、搬送中に壁面W1が1回転して元の位置に戻ってきても、整合ローラ1全体が用紙束の一方の面側に位置しているので、切り欠き部が用紙束の搬出を阻害することはない。従って、外周面Rは搬送部として機能する。
【0056】
また、図6において幅整合ガイド3は、ステープルトレイ7に対してステープルユニット6と同じ側に設けられた固定壁4の内側面を基準面として、搬入される用紙を固定壁4側に寄せて整合するものである。用紙先端押さえレバー5は、図1および図6に示すように、ステープルトレイ7上方よりステープルトレイ7上面と平行に近いゆるやかな角度で、用紙搬送方向に向かって斜めに垂れ下がるように、またはバネ力により押し下げられるように配置されている。この用紙先端押さえレバー5は、用紙の先端がカールしていても整合ローラ1の壁面W1に案内しながら押さえ込む。また、各整合ローラ1の両脇に位置することで用紙先端に剛性を持たせ、用紙先端が整合ローラ1に突き当たった際に変形やダメージによる整合のズレが起こらないように作用する。用紙先端押えレバー5の先端には、整合ローラ1の壁面W1に対して直交し、用紙先端押えレバー5に対して回動可能なコロ部材5aが装着されており、幅方向を整合する際の抵抗にならないように構成されている。
【0057】
図8に整合ローラ1の動作ステップ図を示す。前述の画像形成装置本体51から印字が終了した用紙が用紙後処理装置61の収納整合ユニット63に搬入されるものとすると、まず同図(a)のように壁面W1が搬送方向に直交する状態となる位置(ホームポジション)で整合ローラ1を静止させておく。次いで送り込みローラ8によって、同図(b)のように搬送されてきた用紙の先端を壁面W1に当接するまで搬送する。このとき、整合ローラ1のもう一方の壁面W2はステープルトレイと同じ高さかあるいはそれよりやや下方に位置し、用紙の下面を支える。2枚目以降の用紙に対しても同図(c)および(d)のように先端を壁面W1に当接させて先端揃えを行って整合し、さらに幅整合ガイド3によって幅方向にも整合する。
【0058】
所定枚数の整合が終了したら、同図(e)のように用紙束に対して先端側でステープルユニット6によりステープル処理を行う。ステープル処理が終了すると同図(f)のように整合ローラ1を回転駆動する。このとき整合ローラ1の壁面W2によって用紙束が持ち上げられ、切り欠き部以外の外周面Rが用紙束の下面に接触することによって用紙束が下流側に搬送され始める。そして整合ローラ1と従動ローラ2とで用紙束を挟持しながら下流側へ搬送する。回転駆動は、整合ローラ1の下流側に設けられた排紙ローラ対63gなど次工程用の搬送力付与手段に用紙束が到達するまで持続させるようにする。このように、整合ローラ1を用いることにより、先端揃え処理と搬送態勢への移行処理とを別々に制御していた従来の方法とは異なり、両処理を1つの制御機構のシーケンス制御により簡単に制御することができる。
【0059】
以上の動作の流れを図9のフローチャートに示す。まずS1で印字要求が出されると、S2でステープル処理の条件が選択されたか否かを判定する。ステープル処理が選択されない場合はS12で画像形成装置本体51により印字を行い、S13で収納整合ユニット63の第1搬送路63aを通して用紙を排出し、処理を終了する。S2でステープル処理が選択された場合はS3へ進む。S3では整合ローラ1がホームポジションにあるか否かを判定し、ホームポジションにない場合にはS4へ進み、整合ローラ1を回動してホームポジションとする。整合ローラ1がホームポジションにあればS5へ進んで画像形成装置本体51により印字を行う。
【0060】
そして、印字された用紙が収納整合ユニット63の第2搬送路63bに搬送されてくると、S6で送り込みローラ8により用紙を整合ローラ1の壁面W1に当接するまで搬送して用紙の先端揃えを行う。そして、幅整合ガイド3によって用紙の幅方向揃えを行うとともに、用紙先端押さえレバー5で用紙を上方から押さえて用紙のカールを矯正する。ステープル要求が出された枚数分の用紙に対してS5およびS6のステップを繰り返し、S7で所定枚数の用紙の整合が終了したら、S8でこの用紙束に対してステープルユニット6によりステープル処理を行う。
【0061】
次いでS9で、整合ローラ1を回動して搬送路を開放するとともに、用紙束を整合ローラ1と従動ローラ2とで挟持しながら搬送する。S10で用紙束の先端が下流側の排紙ローラ対63gに噛み込むまで搬送されればS11へ進む。S11では次のステープル処理があるか否かを判定し、あればS3からS10までのステップを繰り返し、なければ処理を終了する。なお、このような動作はステープル処理に限らず、パンチング処理、予めパンチング処理が施された複数の用紙の孔を綴じる処理などの後処理に対しても有効である。
【0062】
上記整合ローラ1において、壁面W1の高さをステープルトレイ上で後処理を行う用紙の最大収容時の厚みよりも大きくしておけば、用紙束の用紙枚数に関わらず、常に安定した用紙先端揃えを行うことができる。通常、この壁面W1の高さは3mm〜5mmに設定され、大きくても10mm位である。
【0063】
また、整合ローラ1の外周面Rにおける回動方向の長さは、用紙束が整合ローラ1の1回転以内に、排紙ローラ対63gに到達するように設定するのが好ましい。これにより、後処理後の用紙束に対する搬送距離を充分確保することができる。しかし、外周面Rがこのような長さに満たない場合でも、前述したように整合ローラ1の切り欠き部と従動ローラ2の切り欠き部とがニップ側では互いに向かい合うように位相が調整されているので、整合ローラ1が1回転以上した場合に一方のローラのみが用紙束面に接触して搬送を乱すようなことはない。
【0064】
さらに、用紙束の搬送が終了した後の整合ローラ1の回転駆動の停止は、壁面W1が先端揃えを行う位置に到達したときに行うのが好ましい。壁面W1が先端揃えを行う位置に到達するのは、用紙束の搬送開始時から整合ローラ1が整数回だけ回転したときである。用紙束の後端が整合ローラ1の位置を抜けた後に壁面W1が先端揃え位置に達した時点で整合ローラ1の回転駆動を停止させれば、搬送動作終了とともに次の用紙先端揃えの準備が整った状態となる。従って、次回の後処理に際して先端揃えを行うために整合ローラ1の位置制御を改めて行う必要がなく、制御が容易になる。
【0065】
また、上記例では整合ローラ1を、回転軸に垂直な断面が1/4円を切り欠いた形状、すなわち2つの壁面の交線が回転軸と略一致する形状を有するローラとして説明したが、形状はこれに限るものではなく、例えば図10(a)・(b)に示すように2つの壁面の交線が回転軸からかなり離れているような形状も可能である。つまり、切り欠き部が2つの直交する壁面W1・W2を有するよう、中心軸に平行な交線で直交する2つの平面によって円柱の外周面から交線にかけて切り欠かれた形状のローラであればよい。2つの壁面のなす角度は90度より大きくてもよいが、切り欠き部以外の外周面Rの回動方向の長さを大きくして用紙束の搬送距離を充分に確保するために、90度とするのが好ましい。いずれにしても、先端揃え搬送手段を常用されるローラの一部を切り欠いただけの簡単な構成で実現することができる。
【0066】
さらに、上記例では従動ローラ2を用いたが、整合ローラ1のみで用紙束を搬出する構成も可能である。但し、上記例のように従動ローラ2を用いて搬送手段をローラ対とした方が、高い搬送力も容易に確保することができるので好ましい。また、従動ローラ2を用紙束の搬出前には整合ローラ1から上方に離間させておき、搬出時に移動させて整合ローラ1に圧接するようにしてもよい。このようにしても、用紙の先端揃え処理から用紙束の搬送処理までには整合ローラ1の回転駆動機構と、従動ローラ2の移動機構との2つの制御が必要になるだけであるので、制御機構は従来よりも簡略化される。また、圧接時に整合ローラ1と従動ローラ2とをギアで連結するようにすれば、回転とともに両ギアの位相を確実にずれないようにすることができる。この場合、用紙束の厚みが変わっても両ギアによる挟持に支障をきたさないように、少なくとも一方のローラを弾性部材などの変形しやすい材質で形成しておけばよい。
【0067】
なお、上記ような先端揃え搬送手段および搬送手段を備えた収納整合ユニット63において、排紙ローラ対63i〜上流側の送り込みローラ8、上流側の送り込みローラ8〜下流側の送り込みローラ8、および下流側の送り込みローラ8〜整合ローラ1までのそれぞれの間隔は、ステープル処理が許容される最小サイズ長よりも短くなるよう設定されている。また、排紙ローラ対63i〜整合ローラ1までの間隔はステープル処理が許容される最大サイズ長よりも長くなるように設定されている。
【0068】
以上の構成の用紙後処理装置61において、用紙の搬送経路の場合分けについて、以下に説明する。第1スタックトレイ64aへの排出を選択し、ステープル処理およびオフセット機能を選択していない場合は、用紙後処理装置61は切り換えゲートG3をaの向き、切り換えゲートG4をbの向きに動作させる。印字が終了した用紙は第1搬送路63aおよび搬送路63cで搬送されて第1スタックトレイ64aに排出される。ステープル処理あるいはオフセット機能を選択していても、用紙のサイズが第2スタックトレイ64bへの排出の禁止あるいはステープル処理の禁止に該当する場合は、オペレータに向けてその表示を行うなどし、さらにオペレータが選択すれば用紙は第1スタックトレイ64aに排出される。
【0069】
なお、第1スタックトレイ64aへの排出を選択していても、第1スタックトレイ64aの許容積載量を越える大量の用紙が排出されるという情報が画像形成装置本体51より送られた場合は、画像形成装置本体51の排紙部や第2スタックトレイ64bに排出されるよう自動的に排出先を切り換える。このとき、排出先が変更されたことを操作部に表示するなどしてオペレータに知らせたり、その画像形成プロセスジョブをスタートせずに排出不可能である旨を知らせたりする。
【0070】
次に、ステープル処理を選択せず、オフセット機能も含めて第2スタックトレイ64bに排出するように選択した場合は、用紙のサイズが第2スタックトレイ64bへの排出の禁止に該当しない限り、切り換えゲートG3をaの向き、切り換えゲートG4をaの向きに動作させる。用紙は第1搬送路63aおよび搬送路63dで搬送され、第2スタックトレイ64bに排出されてストックやオフセットストックが行われる。
【0071】
また、ステープル処理を選択した場合は、用紙のサイズが第2スタックトレイ64bへの排出の禁止あるいはステープル処理の禁止に該当しない限り、切り換えゲートG3をbの向きに動作させる。用紙は第2搬送路63bに案内され、送り込みローラ8によって用紙先端が整合ローラ1の内壁W1に当接するまで搬送される。
【0072】
その回転動作時間すなわち用紙の送り込み量は、次のようにして制御することができる。例えば図4の用紙幅検知センサ63hまたは用紙センサ63jによる検知時からのタイマー制御、用紙たわみによる用紙先端押えレバー5の押し上げの検知を用いた制御、用紙先端の整合ローラ1への接触の検知を用いた制御、あるいは1枚目の用紙搬入時における用紙センサ63j・63kのONタイミングを学習して、2枚目以降に用紙センサ63jのONタイミングからのタイマー制御の精度を向上させる制御などである。これにより、用紙先端は確実に整合ローラ1に接触した状態で、図6に示すように整合ローラ1…の両脇に配置された用紙先端押えレバー5…により保持される。複数枚の用紙の収納および整合が終了してステープル処理が行われると、用紙束は第2スタックトレイ64bに排出される。
【0073】
なお、上記切り換えゲートG3の制御に利用される用紙サイズの情報としては、給紙カセット53aや手差しトレイ53bにおける用紙のサイズ検知結果を活用する。しかしながら、手差しトレイ53bなどには、不定形のサイズの用紙を給紙したり、サイズ検知を行わないものも存在する。このような場合は、レジスト前検知スイッチなどにより用紙の通過時間を検知することで用紙の長さ情報を得て記録用紙サイズを判断するとよい。
【0074】
それでも、例えば縦送りされるA5サイズの用紙と、横送りされるA4サイズの用紙といったように、長さが同じで幅の異なる用紙がある。これに対しては、長さ情報だけではサイズ情報が不足する。従って、前述の図4に示したように切り換えゲートG3の切り換え時間を見込んで、その距離分だけ切り換えゲートG3から上流側に離れた位置に設けた用紙幅センサ63hを用いて、上記A5サイズの用紙幅は検知しないが上記A4サイズの用紙幅は検知するようにするとよい。同様の用紙幅センサを切り換えゲートG2の前にも設置すれば、用紙後処理装置61への進入を許可しない用紙の選別も可能となって、進入が許可されない用紙が画像形成装置本体51の排紙部に排出されるよう制御することができる。
【0075】
上記の搬送経路の場合分けについて、オフセット機能を選択した場合の処理の流れの一例を図11のフローチャートで、ステープル処理を選択した場合の処理の流れの一例を図12のフローチャートで説明する。
【0076】
まず、図11においてS21でオフセット機能を選択した場合は、S22で、印字される用紙のサイズが第2スタックトレイ64bへの排出許容サイズか否かを、画像形成装置本体51におけるオペレータによる設定から判定する。排出許容サイズであればS23へ進んで印字を行う一方、排出許容サイズでなければS29へ進む。S23で印字を行うと、S24でレジスト前検知スイッチのON時間を基に、用紙が第2スタックトレイ64bへの排出許容サイズか否かを判定する。排出許容サイズであればS25へ進み、切り換えゲートG2をaの向きに、切り換えゲートG3をaの向きに動作させる。排出許容サイズでなければS31へ進む。次いでS26で切り換えゲートG3前の用紙幅センサ63hのON時間を基に用紙の幅情報を得て、用紙が第2スタックトレイ64bへの排出許容サイズか否かを判定する。排出許容サイズであればS27へ進んで切り換えゲートG4をaの向きに動作させ、S28で用紙に対して第2スタックトレイ64bでオフセットスタックを行う。一方、排出許容サイズでなければS33へ進む。
【0077】
S22から分岐した前述のS29では、第2スタックトレイ64bへの排出を禁止し、オペレータへの表示などを行う。ここで用紙の排出を希望するのであれば、S30へ進んで第1スタックトレイ64aを選択する。S31では切り換えゲートG2前の用紙幅センサのON時間を基に用紙の幅情報を得て、用紙が用紙後処理装置61への受け渡し許容サイズか否かを判定する。受け渡し許容サイズであればS32へ進み、切り換えゲートG2をaの向きに、切り換えゲートG3をaの向きに動作させる。排出許容サイズでなければS36へ進み、切り換えゲートG2をbの向きに動作させ、S37で画像形成装置本体51の排紙部へ用紙を排出する。S33では用紙の排出枚数が第1スタックトレイ64aの許容量以下であるか否かを判定し、許容量以下であればS34へ進んで切り換えゲートG4をbの向きに動作させ、S35で第1スタックトレイ64aに用紙を排出する。一方、許容量を越えていればS36へ進み、切り換えゲートG2をbの向きに動作させてS37で画像形成装置本体51の排紙部へ用紙を排出する。
【0078】
次に、図12においてS41でステープル処理を選択した場合は、S42で、印字される用紙のサイズがステープル処理の許容サイズか否かを、画像形成装置本体51におけるオペレータによる設定から判定する。ステープル処理の許容サイズであればS43へ進み、原稿読み取り枚数がステープル処理の許容枚数以下であるか否かを判定する。S42で用紙が許容サイズでない場合、およびS43で原稿が許容枚数を越える場合はS51へ進み、排出を禁止するとともにステープル処理を解除し、オペレータへの表示などを行う。S43で原稿が許容枚数以下である場合はS44へ進み、印字を行う。
【0079】
S45ではレジスト前検知スイッチのON時間を基に、用紙がステープル処理の許容サイズか否かを判定する。許容サイズであればS46へ進み、切り換えゲートG2をaの向きに動作させる。許容サイズでなければS52へ進む。S47では切り換えゲートG3前の用紙幅センサ63hのON時間を基に用紙の幅情報を得て、用紙がステープル処理の許容サイズか否かを判定する。許容サイズであればS48へ進み、切り換えゲートG3をbの向きに動作させる。許容サイズでなければS53へ進む。S49ではステープルトレイ上で用紙の収納および整合を行って用紙束にステープル処理を施し、S50で第2スタックトレイ64bへ用紙束を排出する。このS41〜S50における収納整合ユニット63の詳細な動作が、前述の図3のフローチャートで説明した処理である。
【0080】
S52では切り換えゲートG2前の用紙幅センサのON時間を基に用紙の幅情報を得て、用紙が用紙後処理装置61への受け渡し許容サイズか否かを判定する。受け渡し許容サイズであればS53へ進み、切り換えゲートG3をaの向きに、切り換えゲートG4をbの向きに動作させ、S54で第1スタックトレイ64aへ用紙を排出する。S52で用紙が受け渡し許容サイズでなければS55へ進み、切り換えゲートG2をbの向きに動作させ、S56で画像形成装置本体51の排紙部へ用紙を排出する。
【0081】
以上に述べたように、本実施の形態の用紙後処理装置61によれば、後処理後の用紙束に対する高い搬送力を確保しながら、用紙先端揃え機構を構成する部材と後処理後の用紙束搬送機構を構成する部材とのうち、独立して制御する必要のある部材数を減らして構成を簡略化することができる。
【0082】
〔実施の形態2〕
本発明の用紙後処理装置を具現する他の実施の形態について図13ないし図17に基づいて説明すれば以下の通りである。但し、前記実施の形態1で述べた構成要素と同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0083】
本実施の形態の用紙後処理装置は、前述した用紙後処理装置61の収納整合ユニット63において、図14(a)・(b)に示すように、第2搬送路63bのステープルトレイ7の下流側先端付近の構成が異なる。同図(a)は下流側の半分の構成を示し、同図(b)は上流側の半分の構成を示す。この収納整合ユニット63では、整合ローラ1および従動ローラ2の代りに、可動ゲート32、従動ローラ33…、従動ローラホルダー34・34およびソレノイド35を備えた可動ゲートユニット31と、搬送ローラ36…とが設けられる。その他の構成および動作については実施の形態1と同一である。
【0084】
上記下流側先端付近の構成の斜視図を図15に示す。先端揃え搬送手段としての可動ゲートユニット31は用紙の先端揃え機能と用紙束の搬送機能との両方の機能を備えている。可動ゲートユニット31において、可動ゲート32はステープルトレイ7上面でステープルユニット6よりやや下流側に設けられた孔7d…からステープルトレイ7上面の表側に突出するストッパー32a…を有している。ストッパー32aの壁面W3は用紙の搬送方向に直交している。従動ローラ33…はステープルトレイ7上面の上方かつ用紙先端押さえレバー5…の下方に配置され、共通の回転軸33aに垂直な断面図である図13に示すように、ステープルトレイ7の幅方向両端で従動ローラホルダー34・34によって回転軸33aが保持されている。
【0085】
同図に示すように可動ゲート32は、ストッパー32a…と一体に連結され断面がL字状のアーム部分32bを有しており、アーム部分32bはステープルトレイ7上面の裏側に配置されている。従動ローラホルダー34・34は、ステープルトレイ7上面の裏側で可動ゲート32のアーム部分32bと連結され、ステープルトレイ7の幅方向両端から表側に回り込んでいる。アーム部分32bは屈曲部で支軸37に回動自在に支持されており、アーム部分32bのストッパー32a…と反対側の一端は、可動アーム38を介してソレノイド35のプランジャー35aに接続されている。すなわち、可動ゲート32、従動ローラ33…、および従動ローラホルダー34・34は一体となっており、ソレノイド35の動作によって支点37を中心にして回転する。また、搬送ローラ36…はステープルトレイ7上面の裏側で従動ローラ33…と対をなすように配置されてこの位置で回転駆動され、可動ゲート32が回動することにより移動する従動ローラ33…が、図15に示すステープルトレイ7上面に設けられた孔7e…を介して搬送ローラ36…を圧接するようになっている。
【0086】
図13(a)はソレノイド35のプランジャー35aが飛び出した状態であり、可動ゲート32が支点37を中心にして回動することにより、ストッパー32aの壁面W3がステープルトレイ7上面の表側に突出する突出位置に移動し、搬送路を閉塞する。壁面W3がこの突出位置に移動したときには、それに伴って従動ローラ33…が、搬入される用紙から離間するように移動する。従動ローラホルダー34・34はステープルトレイ7の幅方向両端から表側に回り込んで従動ローラ33…の回転軸33aを保持しているので用紙搬入を阻害することはない。従って、ストッパー32aの壁面W3には搬入される用紙の先端が当接し、壁面W3はこの位置で用紙の先端揃えを行うことができる。この状態で図15の幅整合ガイド3により用紙の幅方向揃えも行われると、複数の用紙は用紙束として整合される。そして、整合された状態の用紙束に対してステープルユニット6によりステープル処理が行われる。
【0087】
また、図13(b)は同図(a)でステープル処理が終了した後にソレノイド35のプランジャー35aが吸い込まれた状態である。可動ゲート32が支点37を中心にして回動することにより、ストッパー32aの壁面W3がステープルトレイ7上面の裏側に待避する待避位置に移動し、搬送路が開放される。壁面W3がこの待避位置に移動したときには、それに伴って従動ローラ33…が搬送ローラ36…に用紙束面を圧接するように移動し、可動ゲート32に代わって用紙束に接触する。またこのとき、搬送ローラ36…と従動ローラ33…とが用紙束を挟持するので、両ローラは用紙束を搬送することのできる状態となる。
【0088】
すなわち、搬送ローラ36…と従動ローラ33…とは搬送手段を構成し、従動ローラ33…は可動ゲートユニット31の一部を構成するとともに、搬送手段の一部を兼ねている。従動ローラ33…は上記圧接位置で搬送手段を搬送態勢に移行させる。またこのとき、搬送ローラ36…はステープルトレイ7上面の表側に飛び出させる必要がないので、搬送ローラ36…を半月状ローラのような搬送距離の短い形状でなく、通常の円柱状ローラとすることができる。これにより、用紙束の搬送距離は搬送ローラ36…の回転駆動時間によって決まり、制限がなくなる。また、搬送ローラ36…はステープルトレイ7の裏側にあって従動ローラ33…による圧接が行われるまでは用紙に接触しないため、常時回動状態にしておくことが可能であり、クラッチ機構が不要になる。
【0089】
このように、可動ゲート32は先端揃え搬送手段の先端揃え部として、また従動ローラ33…は先端揃え搬送手段の搬送部として機能する。これにより、先端揃え搬送手段を、可動ゲート32と従動ローラ33…とを一体化しただけの簡単な構成で実現することができ、後処理後の用紙束の搬送距離を充分確保することもできる。従って、先端揃え処理と搬送態勢への移行処理とを別々に制御していた従来の方法とは異なり、両処理を1つの制御機構のシーケンス制御により簡単に制御することができる。また、簡略化された機構ながら、搬送ローラ36…と従動ローラ33…とによる用紙束の搬送が行われるので、高い搬送力も容易に確保することができる。
【0090】
次に、可動ゲートユニット31の第1の変形例を図16に示す。同図の可動ゲートユニット31は、従動ローラホルダー34・34のそれぞれに、従動ローラ33…の回転軸33aをステープルトレイ7側に付勢するスプリング34a(圧縮ばね)を設けた構成である。ステープル処理が行われる用紙の枚数は2枚から許容された最大枚数まで変化するため、図13に示した搬送ローラ36…と従動ローラ33…との距離は上記枚数によって変化する。このため、ソレノイド35のプランジャー35aの吸い込み長さが用紙束の厚みによって変化してしまい、ソレノイド35の吸引力が不安定になることがある。スプリング34aを設けた構成では、用紙束の厚みが変化してもこれに応じてスプリング34aが伸縮する。従って、搬送ローラ36…と従動ローラ33…とで挟持する用紙束の厚みの変化を吸収し、安定した用紙束の搬送を行うことができる。また、スプリング34aのばね定数を極力小さくしておけば、従動ローラ33…の搬送ローラ36…への圧接力の変化も小さくすることができるので好ましい。
【0091】
次に、可動ゲートユニット31の第2の変形例を図17に示す。同図の可動ゲートユニット31は、従動ローラ33…をスポンジ状素材により形成したものである。従動ローラ33…をスポンジ状素材により形成したことにより、従動ローラ33…が用紙束面に圧接するときに用紙束の厚みに応じて変形する。従って、第1の変形例と同様に、搬送ローラ36…と従動ローラ33…とで挟持する用紙束の厚みの変化を吸収し、安定した用紙束の搬送を行うことができる。
【0092】
なお、上述の全ての可動ゲートユニット31は支点37を中心に回動する構成であったが、これに限らず、ステープルトレイ7の上面に対して直交する方向に平行移動する構成でも構わない。
【0093】
以上に述べたように、本実施の形態の用紙後処理装置61によれば、後処理後の用紙束に対する高い搬送力を確保しながら、用紙先端揃え機構を構成する部材と後処理後の用紙束搬送機構を構成する部材とのうち、独立して制御する必要のある部材数を減らして構成を簡略化することができる。
【0094】
【発明の効果】
本発明の用紙後処理装置は、以上のように、所定位置で停止して搬送路を閉塞し、搬入された複数の用紙の先端揃えを行う先端揃え部と、用紙束を下流側に搬送する搬送手段の少なくとも一部を兼ねており、上記先端揃え部が上記所定位置から上記搬送路を開放するように移動すると、上記先端揃え部に代わって上記用紙束に接触することにより上記搬送手段を搬送態勢に移行させる搬送部とが、一体的に設けられてなる先端揃え搬送手段を有している構成である。また、上記先端揃え搬送手段は、上記先端揃え部および上記搬送部としての第1の搬送ローラと、上記搬送手段の他の一部をなす第2の搬送ローラとの2つの搬送ローラが上下で対をなす搬送ローラ対を備え、上記第1の搬送ローラと上記第2の搬送ローラとは、共に2つの壁面で構成された切り欠き部を有し、互いにギアで連結されていてもよい。
【0095】
それゆえ、先端揃え搬送手段が複数の用紙の先端揃えを行うときには、先端揃え部を所定位置で停止させて搬送路を閉塞し、用紙の先端を先端揃え部に当接させる。用紙が整合された状態で、先端揃え部が上記所定位置から搬送路を開放するように移動すると、先端揃え部に代わって搬送部が用紙束に接触する。この搬送部は用紙束を下流側へ搬送する搬送手段の少なくとも一部を兼ねており、用紙束への接触によって搬送手段を搬送態勢に移行させる。従って、先端揃え処理と搬送態勢への移行処理とを別々に制御していた従来の方法とは異なり、両処理を1つの制御機構のシーケンス制御により簡単に制御することができる。また、搬送手段をローラ対とすれば、高い搬送力も容易に確保することができる。
【0096】
この結果、後処理後の用紙束に対する高い搬送力を確保しながら、用紙先端揃え機構を構成する部材と後処理後の用紙束搬送機構を構成する部材とのうち、独立して制御する必要のある部材数を減らして構成を簡略化した用紙後処理装置を提供することができるという効果を奏する。
【0097】
さらに本発明の用紙後処理装置は、以上のように、上記先端揃え搬送手段は、円柱の中心軸に平行な交線で90度以上の角度をなして交わる2つの平面によって上記円柱を外周面から上記交線にかけて切り欠いた切り欠き部を有している搬送ローラである構成である。上記切り欠き部は、中心軸に沿って90度以上の角度をなして交わる2つの上記壁面によって円柱を外周面から切り欠いたものである。
【0098】
それゆえ、用紙が搬入されてくる際に切り欠き部を用紙搬入側に向け、一方の壁面を搬送方向に直交する位置で停止させることにより搬送路が閉塞され、複数の用紙が直立した壁面に当接して先端揃えが行われる。このとき他方の壁面は上記壁面と90度以上の角度をなしているので、用紙搬入を阻害しない位置にある。従って、切り欠き部は先端揃え部として機能する。
【0099】
そして、直立した壁面が搬送路下流側に倒れるように搬送ローラを回転すると、搬送路は開放され、次いで搬送ローラの切り欠き部以外の外周面が用紙束面に接触するので、搬送ローラは摩擦力によって用紙束を下流側へ搬送する。このときに搬送ローラに従動ローラを設ければ搬送力を高めることもでき、またこの従動ローラを搬送ローラの回転駆動に伴って反対側の用紙束面に接触するような位置に配置しておけば、搬送ローラの用紙束面への接触動作が搬送手段を搬送態勢に移行させる動作となる。搬送中には搬送ローラ全体が用紙束の一方の面側に位置しているので、切り欠き部が元の位置に戻ってきても用紙束の搬出を阻害することはない。従って、搬送ローラの切り欠き部以外の外周面は搬送部として機能する。
【0100】
これにより、先端揃え搬送手段を常用されるローラの一部を切り欠いただけの簡単な構成で実現することができるという効果を奏する。
【0101】
さらに本発明の用紙後処理装置は、以上のように、上記切り欠き部の用紙が当接する壁面の高さは、後処理時に許容される用紙の最大収容時の厚みより大きい構成である。
【0102】
それゆえ、先端揃えが可能な範囲は、後処理時に許容される用紙の最大収容時の厚みより大きい。従って、後処理が可能な全ての用紙束の厚みに対して、安定して用紙の先端揃えを行うことができるという効果を奏する。
【0103】
さらに本発明の用紙後処理装置は、以上のように、上記搬送ローラの外周面の曲率を有する部分における回動方向の長さは、上記用紙束が上記搬送ローラの1回転以内に、上記搬送ローラの下流側に設けられて上記用紙束をさらに下流側へ搬送する搬送力付与手段に到達するように設定されている構成である。
【0104】
それゆえ、切り欠き部以外の外周面における回動方向の長さを充分にとり、下流側に搬送する用紙束を、搬送ローラの1回転以内に排紙ローラなど次工程に用いられる搬送力付与手段に受け渡す。これにより、後処理後の用紙束に対する搬送距離を充分確保することができるという効果を奏する。
【0105】
さらに本発明の用紙後処理装置は、以上のように、上記搬送ローラの回転駆動の停止は、上記切り欠き部において用紙が当接する壁面が先端揃えを行う位置に到達したときに行われる構成である。
【0106】
それゆえ、用紙束の後端が搬送ローラの位置を抜けた後に上記壁面が先端揃え位置に達した時点で搬送ローラの回転駆動を停止させれば、搬送動作終了とともに次の用紙先端揃えの準備が整った状態となる。従って、次回の後処理に際して先端揃えを行うために搬送ローラの位置制御を改めて行う必要がなく、制御が容易になるという効果を奏する。
【0107】
さらに本発明の用紙後処理装置は、以上のように、上記搬送手段は、上記整合トレイの裏側に設けられる搬送ローラと、上記用紙束を上記搬送ローラとの間に挟持して下流側へ搬送する従動ローラとを有し、上記先端揃え搬送手段は、搬送方向に垂直な壁面が上記整合トレイの上面の表側に突出する突出位置と上記整合トレイの上面の裏側に待避する待避位置との間で可動な可動ゲートと、上記整合トレイの上面の裏側で上記可動ゲートと連結され、上記整合トレイの幅方向両端から表側に回り込んで上記従動ローラの回転軸を保持する従動ローラホルダーとを有し、上記従動ローラホルダーは、上記可動ゲートが上記突出位置に移動するときには上記従動ローラが搬入される用紙から離間するように移動し、上記可動ゲートが上記待避位置に移動するときには上記従動ローラが上記用紙束を上記搬送ローラに圧接するように移動する位置で上記回転軸を保持する構成である。
【0108】
それゆえ、先端揃え搬送手段は、整合トレイの上面の裏側で従動ローラホルダーが可動ゲートと連結されていることにより、可動ゲート、従動ローラホルダー、および従動ローラが一体となっている。可動ゲートの搬送方向に垂直な壁面が整合トレイの上面の表側に突出する突出位置に移動したときには、それに伴って従動ローラが、搬入される用紙から離間するように移動する。従動ローラホルダーは用紙搬入を阻害することはなく、可動ゲートの壁面はこの位置で用紙の先端揃えを行うことができる。
【0109】
また、可動ゲートの上記壁面が整合トレイの上面の裏側に待避する待避位置に移動したときには、それに伴って従動ローラが、整合トレイの上面の裏側に設けられる搬送ローラに用紙束を圧接するように移動する。可動ゲートの壁面が待避位置に移動することによって搬送路が開放され、また搬送ローラと従動ローラとが用紙束を挟持するので、従動ローラは上記圧接位置で搬送手段を搬送態勢に移行させる。また、搬送ローラを整合トレイの上面の表側に飛び出させる必要がないので、搬送ローラを半月状ローラのような搬送距離の短い形状でなく、通常の円柱状ローラとすることにより用紙束の搬送距離を充分確保することができる。
【0110】
このように、可動ゲートは先端揃え搬送手段の先端揃え部として、また従動ローラは先端揃え搬送手段の搬送部として機能する。これにより、先端揃え搬送手段を可動ゲートと従動ローラとを一体化しただけの簡単な構成で実現することができるとともに、後処理後の用紙束に対する搬送距離を充分確保することができるという効果を奏する。
【0111】
さらに本発明の用紙後処理装置は、以上のように、上記従動ローラホルダーは、上記従動ローラを上記搬送ローラへ圧接するスプリングを介して上記回転軸を保持している構成である。
【0112】
それゆえ、搬送ローラと従動ローラとで挟持する用紙束の厚みの変化を吸収し、安定した用紙束の搬送を行うことができるという効果を奏する。
【0113】
さらに本発明の用紙後処理装置は、以上のように、上記従動ローラはスポンジ状素材により形成されている構成である。
【0114】
それゆえ、搬送ローラと従動ローラとで挟持する用紙束の厚みの変化を従動ローラの変形で吸収し、安定した用紙束の搬送を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における用紙後処理装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図2】図1の主要部を有する用紙後処理装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図3】(a)および(b)は、図1の主要部を有する用紙後処理装置に対する比較例としての用紙後処理装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図4】(a)および(b)は、図1の主要部以外も含めた用紙後処理装置の構成を示す断面図である。
【図5】(a)および(b)は、図4の用紙後処理装置の部分構成を示す断面図である。
【図6】図1の主要部周辺の構成を示す斜視図である。
【図7】図6の上面図である。
【図8】(a)ないし(f)は、図1の主要部を用いた用紙の処理を説明するステップである。
【図9】図8の処理手順を説明するフローチャートである。
【図10】(a)および(b)は、図1の主要部に用いられる整合ローラの変形例である。
【図11】図2の画像形成装置による用紙搬送手順の一例を説明するフローチャートである。
【図12】図2の画像形成装置による用紙搬送手順の他の例を説明するフローチャートである。
【図13】(a)および(b)は、本発明の他の実施の形態における用紙後処理装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図14】(a)および(b)は、図13の主要部以外も含めた用紙後処理装置の構成を示す断面図である。
【図15】図13の主要部周辺の構成を示す斜視図である。
【図16】図13の主要部の第1の変形例の構成を示す断面図である。
【図17】図13の主要部の第2の変形例の構成を示す断面図である。
【図18】従来の用紙後処理装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図19】図18の主要部を用いた用紙の処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1 整合ローラ(先端揃え搬送手段)
2 従動ローラ(搬送手段)
7 ステープルトレイ(整合トレイ)
31 可動ゲートユニット(先端揃え搬送手段)
32 可動ゲート(先端揃え部)
33 従動ローラ(搬送部、搬送手段)
33a 回転軸
34 従動ローラホルダー
34a スプリング
36 搬送ローラ
61 用紙後処理装置
63g 排紙ローラ対(搬送力付与手段)
R 外周面(搬送部、搬送手段)
W1 壁面(先端揃え部、切り欠き部)
W2 壁面(先端揃え部、切り欠き部)
Claims (8)
- 搬入された複数の用紙を整合トレイ上で整合して用紙束とし、この用紙束に対してステープル処理やパンチング処理などの後処理を行い、該後処理が終了した用紙束を搬送手段によって下流側に搬出する用紙後処理装置において、
所定位置で停止して搬送路を閉塞し、搬入された上記複数の用紙の先端揃えを行う先端揃え部と、上記搬送手段の一部を兼ねており、上記先端揃え部が上記所定位置から上記搬送路を開放するように移動すると、上記先端揃え部に代わって上記用紙束に接触することにより上記搬送手段を搬送態勢に移行させる搬送部とが、一体的に設けられてなる先端揃え搬送手段を有しており、
上記先端揃え搬送手段は、上記先端揃え部および上記搬送部としての第1の搬送ローラと、上記搬送手段の他の一部をなす第2の搬送ローラとの2つの搬送ローラが上下で対をなす搬送ローラ対を備え、
上記第1の搬送ローラと上記第2の搬送ローラとは、共に2つの壁面で構成された切り欠き部を有し、互いにギアで連結されていることを特徴とする用紙後処理装置。 - 上記切り欠き部は、中心軸に沿って90度以上の角度をなして交わる2つの上記壁面によって円柱を外周面から切り欠いたものであることを特徴とする請求項1に記載の用紙後処理装置。
- 上記切り欠き部の用紙が当接する上記壁面の高さは、後処理時に許容される用紙の最大収容時の厚みより大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の用紙後処理装置。
- 上記搬送ローラの外周面の曲率を有する部分における回動方向の長さは、上記用紙束が上記搬送ローラの1回転以内に、上記搬送ローラの下流側に設けられて上記用紙束をさらに下流側へ搬送する搬送力付与手段に到達するように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の用紙後処理装置。
- 上記搬送ローラの回転駆動の停止は、上記切り欠き部において用紙が当接する上記壁面が先端揃えを行う位置に到達したときに行われることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の用紙後処理装置。
- 搬入された複数の用紙を整合トレイ上で整合して用紙束とし、この用紙束に対してステープル処理やパンチング処理などの後処理を行い、該後処理が終了した用紙束を搬送手段によって下流側に搬出する用紙後処理装置において、
所定位置で停止して搬送路を閉塞し、搬入された上記複数の用紙の先端揃えを行う先端揃え部と、上記用紙束を下流側に搬送する搬送手段の少なくとも一部を兼ねており、上記先端揃え部が上記所定位置から上記搬送路を開放するように移動すると、上記先端揃え部に代わって上記用紙束に接触することにより上記搬送手段を搬送態勢に移行させる搬送部とが、一体的に設けられてなる先端揃え搬送手段を有しており、
上記搬送手段は、上記整合トレイの裏側に設けられる搬送ローラと、上記用紙束を上記搬送ローラとの間に挟持して下流側へ搬送する従動ローラとを有し、上記先端揃え搬送手段は、搬送方向に垂直な壁面が上記整合トレイの上面の表側に突出する突出位置と上記整合トレイの上面の裏側に待避する待避位置との間で可動な可動ゲートと、上記整合トレイの上面の裏側で上記可動ゲートと連結され、上記整合トレイの幅方向両端から表側に回り込んで上記従動ローラの回転軸を保持する従動ローラホルダーとを有し、上記従動ローラホルダーは、上記可動ゲートが上記突出位置に移動するときには上記従動ローラが搬入される用紙から離間するように移動し、上記可動ゲートが上記待避位置に移動するときには上記従動ローラが上記用紙束を上記搬送ローラに圧接するように移動する位置で上記回転軸を保持することを特徴とする用紙後処理装置。 - 上記従動ローラホルダーは、上記従動ローラを上記搬送ローラへ圧接するスプリングを介して上記回転軸を保持していることを特徴とする請求項6に記載の用紙後処理装置。
- 上記従動ローラはスポンジ状素材により形成されていることを特徴とする請求項6に記載の用紙後処理装置。
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