JP3746369B2 - 用紙後処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置の排紙部に連結される用紙後処理装置およびその用紙後処理装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
用紙排出方向下流側の先端が上方になるように斜めに傾斜したステープルトレイと、ステープルトレイの後端に設けた後端フェンスとステープルトレイ上の用紙を叩いて自重により後端フェンスに滑落させる戻しローラを備え、ステープルトレイの上流側（ステープルトレイに向かう用紙搬送方向上流側）に設けた用紙センサが用紙を検知すると、直ちに、あるいは所定時間後に戻しローラを動作させるソレノイドをオンして、戻しローラによりステープルトレイ上の用紙面を叩き、用紙を自重で後端フェンスに滑落させて、用紙の後端を揃える用紙後処理装置が提案されている。
【０００３】
この種の用紙後処理装置は、ステープル処理を行うため、用紙受け入れ後、用紙搬送速度を加速し、画像形成装置より高速搬送して後続用紙との間隔を開けて、後続用紙とのバッティングを防いでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
戻しローラを駆動するソレノイドの吸引時間は、一般的に数１０〜数１００ｍＳ掛かる。低ＣＰＭ（コピー／分）の画像形成装置に装着され搬送速度が低い用紙後処理装置の場合は問題はないが、より高ＣＰＭの画像形成装置に対応するほど、用紙搬送速度を高速にしなければならず、用紙後端検知で戻しローラを制御すると、後端検知から戻しローラが動作するまでに、ソレノイドの吸引時間分遅れるため、最低でもＬ（＝搬送速度×ソレノイド動作時間）の距離を用紙が搬送されるので、戻しローラとセンサの距離は最低Ｌ以上でなければならない。
【０００５】
また、ソレノイドの吸引時間のばらつき、温度上昇による吸引時間の遅れ、戻しローラの当接位置（用紙後端から戻しローラが当たる位置までの設定距離）を含めると、Ｌよりさらに距離を大きくする必要があり、機械設計上、制約されてしまうという問題がある。
【０００６】
また、Ｌの余裕が小さいと、温度上昇による遅れ、吸引時間等のばらつきによって、戻しローラの空振り、動作タイミングのずれによるスタック不良、ジャム等が発生する。例えば、１２００ｍｍ／Ｓで搬送し、ソレノイドの吸引時間が１００ｍＳ程度とすると、最低でもＬ＝１２０ｍｍ＋αｍｍ以上に制約される。
【０００７】
また、ソレノイドの吸引時間を短縮しようとすると、より強力で大型のものが必要となり、高価となってしまう。さらに、近年画像形成装置はさらに高ＣＰＭ化されており、より高ＣＰＭ機に対応する必要性が出てきている。より高ＣＰＭ機に対応するために、搬送速度を上げる場合、ソフトのみで対応できず、構造変更も必要になる場合もある。
【０００８】
本発明の課題は、より高ＣＰＭの画像形成装置に対応して生産性を上げることができる用紙後処理装置および画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、画像形成装置から排出される用紙を受け入れる用紙排出搬送路入口から、搬送路を経て搬送されてくる用紙を収納するステープルトレイと、綴じ処理を行うための綴じ手段と、綴じ手段の綴じ処理に先行して、用紙をガイド板へ寄せ集めるための戻しローラと、前記戻しローラの動作タイミングをとる用紙検知手段を備えた用紙後処理装置において、前記用紙検知手段は、前記搬送路の前記用紙排出搬送路入口に配設し、前記用紙検知手段が用紙を検知した時を基準とする前記戻しローラの動作制御を行う第１の手段により解決される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置全体の構成図、図２はジョガーフェンスと戻しローラの駆動機構を示す斜視図、図３は後端フェンス部近傍の拡大構成図、図４はステープル装置を中心とした斜視図、図５は綴じ後の用紙束を放出ベルトにより放出する様子を示す透視斜視図、図６は本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置の電装系のブロック図である。
【００１３】
図１において、複写機からの用紙排出搬送路入口に、用紙検知手段である入口センサ３６、入口ローラ１、及び分岐爪８が設けられ、この分岐爪８により、排紙トレイ１２方向へ行く用紙（シート）と、ステープル装置（ステープルユニット）１１方向へ行く用紙とが分けられる。
【００１４】
排紙トレイ１２方向の搬送路には、複数の上搬送ローラ２、排紙センサ３８、排出ローラ３、用紙を一方に寄せる寄せローラ７、積載用紙により上下する紙面レバー１３、積載用紙高さを検出する紙面センサ３３などが配置され、ステープル装置１１方向の搬送路には、複数の下搬送ローラ４、用紙検知手段である排紙センサ３７、紙送りローラ（ブラシローラ）６等が配置されている。
【００１５】
下搬送ローラ４は、後述する搬送モータ５４により駆動され、排紙トレイ１２は、後述する上下モータ５１、シフトモータ５２により適宜上下左右に移動される。
【００１６】
ステープル装置１１は、ステープルトレイ２１の下側に設けられ、ステープルトレイ２１には、用紙の整合を行うためのジョガーフェンス９、及び戻しローラ５、ジョガーフェンス９の背後位置に綴じた用紙束を排出するための放出ベルト１０がそれぞれ配置されている。３９は放出ベルトホームセンサである。
【００１７】
このジョガーフェンス９は、図２に示すように、ジョガーモータ２６によりジョガーベルト４９を介して用紙の幅方向に駆動され、戻しローラ５は、戻しソレノイド３０により用紙面に接離するような振り子運動されるように構成されている。
【００１８】
また、ブラシローラ６は、ブラシローラベルト４７により図３の矢印方向に回転するようになっている。ジョガーフェンス９の下側には、図３に示すように、用紙後端に突き当てるための後端フェンス１９が設けられている。
【００１９】
また、ステープル装置１１は、図４に示すように、ステープラ移動モータ２７によりステープルベルト５０を介して駆動され、横移動する。２２はステープラホームセンサである。後端フェンス１９は、固定片１９ａ，１９ｂと、ステープル装置１１が移動する際に一緒に移動する可動片１９ｃ，１９ｄを有する。
【００２０】
ところで、排紙センサ３７は、用紙後端を検知して即、戻しソレノイド３０にオン命令を出して戻しローラ５を作動させても、そのタイミングで戻しローラ５が用紙の後端に打ち当て可能になるような位置に配置されている。
【００２１】
また、図５に示すように、ステープル装置１１により綴じられた用紙束の後端は、放出ベルト１０に設けられた放出爪１０ａに係止され、放出モータ５７により駆動される放出ベルト１０の回転により排紙トレイ１２に排出されるようになっている。
【００２２】
ここで、本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置の電装系について図６を参照して説明する。
【００２３】
図６に示すように、用紙後処理装置内の各スイッチ、及び各センサからの信号が、Ｉ／Ｏインタフェース６０を介してＣＰＵ７０へ入力される。ＣＰＵ７０は、入力された信号に応じて、上下モータ５１、シフトモータ５２、分岐ソレノイド５３、戻しソレノイド３０、搬送モータ５４、排紙モータ５５、ステープルモータ５６、放出モータ５７、ステープラ移動モータ２７、ジョガーモータ２６を駆動する。搬送モータ５４のパルス信号は、ＣＰＵ７０に入力されてカウントされ、このカウントに応じて戻しソレノイド３０が制御される。用紙整合制御手段は、ＣＰＵ７０及びＣＰＵ７０を動かす種々のオペレーションプログラムによって構成される。
【００２４】
次に、ステープルモードが選択された場合について説明する。
【００２５】
ステープルモードが選択されると、図２に示すように、ジョガーフェンス９は、ホームポジションより移動し、用紙幅より片側７ミリメートル離れた位置で待機する。用紙が下搬送ローラ４（搬送モータ５４で駆動される）によって搬送され、用紙後端が排紙センサ３７を通過すると、ジョガーフェンス９が待機位置から５ミリメートル内側にジョギング（矢印方向の往復運動）を行う。
【００２６】
また、第１の参考例では、排紙センサ３７は、用紙先端通過時点にそれを検知し、その信号をＣＰＵ７０に入力し、ＣＰＵ７０では、この信号の受信時点から搬送モータ５４からの発信パルスをカウントし、所定パルス発信後に戻しソレノイド３０をオンさせる。
【００２７】
次に、第１の実施の形態では、入口センサ３６は、用紙通過時点にそれを検知し、その信号をＣＰＵ７０に入力し、ＣＰＵ７０では、この信号の受信時点から搬送モータ５４からの発信パルスをカウントし、所定パルス発信後に戻しソレノイド３０をオンさせる。
【００２８】
戻しローラ５は、戻しソレノイド３０のオン、オフにより振り子運動をし、オン時には用紙を叩いて下方向に戻し、後端フェンス１９に突き当てて用紙の縦揃えを行う。ステープルトレイ２１に収納されている用紙が入口センサ３６（あるいは排紙センサ３７）を通過する度にその信号がＣＰＵ７０に入力されて、用紙の枚数がカウントされる。
【００２９】
この戻しソレノイド３０がオフして所定時間経過後、ジョガーフェンス９は、ジョガーモータ２６によって２ミリメートル内側に移動して一旦停止し、用紙の横揃えが終了する。ジョガーフェンス９は、その後７ミリメートル戻り、次の用紙を待つ。この動作を最終頁まで行う。最終頁では、再び７ミリメートルのジョギングを行い、用紙束の両端を押さえてステープル動作に備える。
【００３０】
その後、所定時間後にステープル装置１１が作動し、綴じ処理が行われる。このとき、複数綴じが指定されていれば、１個所の綴じ処理が終了した後、ステープル移動モータ２７が駆動され、ステープル装置１１が用紙後端に沿って適正位置まで移動され、２個所目の綴じ処理が行われる。
【００３１】
綴じ処理が終了すると、放出モータ５７が駆動され、放出ベルト１０を駆動する。このとき、排紙モータ５５も駆動され、放出爪１０ａにより持ち上げられた用紙束を受け取るべく回転し始める。このとき、ジョガーフェンス９は、サイズ及び枚数により動作が異なるように制御される。
【００３２】
例えば、綴じ枚数が設定枚数より少ない、あるいは設定サイズより小さい場合には、ジョガーフェンス９により用紙束を押さえながら、放出爪１０ａにより用紙束後端を引っ掛け搬送する。
【００３３】
そして、放出ベルトホームセンサ３９より、所定パルス後にジョガーフェンス９を２ミリメートル退避させ、ジョガーフェンス９による用紙への拘束を解除する（この所定パルスは、放出爪１０ａが用紙束後端に衝突してから、ジョガーフェンス９の先端を抜ける間で設定されている）。
【００３４】
また、綴じ枚数が設定枚数より多い、あるいは設定サイズより大きい場合には、予めジョガーフェンス９を２ミリメートル退避させ、放出を行う。何れの場合も、用紙束がジョガーフェンス９を抜けきると、ジョガーフェンス９はさらに５ミリメートル移動して待機位置に復帰し、次の用紙に備える。また、用紙に対するジョガーフェンス９の距離により、拘束力を調節することも可能である。
【００３５】
以上の一連の動作をラストジョブまで繰り返し行う。
【００３６】
図７は排紙トレイ上下機構を示す透視斜視図である。
【００３７】
排紙トレイ１２は、図７に示すように、上下リフトベルト４８により吊るされている。上下リフトベルト４８は、ギヤ列及びタイミングベルトを介して上下モータ５１により駆動され、上下モータ５１の正転または逆転により上昇または下降する。
【００３８】
排紙トレイ１２のホームポジション及び移動時の高さは、上下方向に回動可能な紙面レバー１３と紙面センサ３２，３３により検出され、また、排紙トレイ１２上が用紙で満杯になると、下限センサ３４によりこれが検出される。さらに、排紙トレイ１２の上昇時に、寄せローラ７が排紙トレイ１２により押し上げられると、上限スイッチ３１がオフになり、上下モータ５１が回転を停止することにより、排紙トレイ１２のオーバランによる破損を防止している。
【００３９】
第１の参考例によれば、排紙センサ３７が用紙先端を検知したタイミングを基に、戻しローラ５の動作制御を行うので、用紙長さ分を搬送する時間だけ余分に戻しソレノイド３０（あるいはモータ）で戻しローラ５を動作させる時間、ばらつき、負荷温度上昇による動作遅れ時間等を吸収することができる。そのため、戻しローラ５と排紙センサ３７の構造上の位置関係の制約も少なくすることができる。
また、この余裕時間分、戻しソレノイド３０（あるいはモータ）の動作時間を遅くすることができるので、戻しソレノイド３０（あるいはモータ）を小型、低パワーに抑えることができ、コストも低くできる。
【００４０】
第１の実施の形態によれば、排紙センサ３７の上流側の入口センサ３６を動作基準にしているため、最終の排紙センサ３７による後端検知で制御する場合より、高速搬送でき、より高ＣＰＭの画像形成装置に対応できる。従来技術より高速搬送が可能であるので、その分揃え時間にも余裕が大きく取れるので、用紙の揃え性も向上させることができる。
また、前記従来技術より、用紙を検知してから戻しローラ５に用紙が到達するまでの時間が長い分だけ余分に、戻しソレノイド３０・モータ等で戻しローラを動作させる時間、ばらつき、負荷温度上昇による動作遅れ時間等を吸収できるので、戻しローラ５と用紙検知手段の構造上の位置関係の制約も少なくすることができる。また、この余裕時間分、戻しソレノイド３０・モータ等の動作時間を遅くすることができるので、戻しソレノイド３０・モータ等を小型、低パワーのものを使用でき、コストも低減できる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、戻しローラの動作開始タイミングをとる用紙検知手段を用紙排出搬送路入口に配設した用紙検知手段に設定しているので、高速搬送でき、より高ＣＰＭの画像形成装置に対応できる。従来技術より高速搬送が可能であるので、その分揃え時間にも余裕が大きく取れるので、用紙の揃え性も向上させることができる。
また、前記従来技術より、用紙を検知してから戻しローラに用紙が到達するまでの時間が長い分だけ余分に、ソレノイド・モータ等で戻しローラを動作させる時間、ばらつき、負荷温度上昇による動作遅れ時間等を吸収できるので、戻しローラと用紙検知手段の構造上の位置関係の制約も少なくすることができる。また、この余裕時間分ソレノイド・モータ等の動作時間を遅くすることができるので、ソレノイド・モータ等を小型、低パワーのものを使用でき、コストも低減できる。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による作用効果を奏する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置全体の構成図である。
【図２】ジョガーフェンスと戻しローラの駆動機構を示す斜視図である。
【図３】後端フェンス部近傍の拡大構成図である。
【図４】ステープル装置を中心とした斜視図である。
【図５】綴じ後の用紙束を放出ベルトにより放出する様子を示す透視斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置の電装系のブロック図である。
【図７】排紙トレイ上下機構を示す透視斜視図である。
【符号の説明】
５ 戻しローラ
１９ 後端フェンス
２１ ステープルトレイ
３０ 戻しソレノイド
３６ 入口センサ
３７ 排紙センサ

Claims (2)

1. 画像形成装置から排出される用紙を受け入れる用紙排出搬送路入口から、搬送路を経て搬送されてくる用紙を収納するステープルトレイと、綴じ処理を行うための綴じ手段と、綴じ手段の綴じ処理に先行して、用紙をガイド板へ寄せ集めるための戻しローラと、前記戻しローラの動作タイミングをとる用紙検知手段を備えた用紙後処理装置において、
   前記用紙検知手段は、前記搬送路の前記用紙排出搬送路入口に配設し、
   前記用紙検知手段が用紙を検知した時を基準とする前記戻しローラの動作制御を行うことを特徴とする用紙後処理装置。
2. 請求項１に記載の用紙後処理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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