JP3765159B2 - シート後処理装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やプリンタや印刷機等の画像形成装置により画像を形成されたシートを受け入れ、ステイプラによる綴じ合わせ処理や、シフト処理等の後処理等を行った後、排出手段により排紙トレイ上に排出するシート後処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置より排紙される画像記録済の複数枚のシートを、コピー1部ごとに丁合してステイプラにより綴じ合わせる装置としてフィニッシャと呼ばれるシート後処理装置が利用される。
【0003】
このフィニッシャは、複写機やプリンタ等の画像形成装置本体と機能が接続されていて、コピー又はプリントプロセスのシーケンス作動に対応して駆動するようになっている。
【0004】
従って画像形成プロセスを高速で大量処理することの可能な画像形成装置に対しては、その処理速度に追従して機能を果すことの出来る大量高速処理の可能なフィニッシャが必要とされる。
【0005】
このような高速処理の可能なフィニッシャに関しては、すでに特開昭60−142359号、同60−158463号、同62−239169号更に特開昭62−288002号、同63−267667号、特開平2−276691号、特公平5−41991号の各公報による提案が開示されている。
【0006】
画像形成装置本体から搬出された画像記録済みのシートは、中間スタッカ内に整合されながら順次積載されて1セット分のシート束収納後に、ステイプラ等のシート後処理が行われ、綴じ合わせられたシート束は、前記中間スタッカの底部に設けられた排出ベルトに載せて搬送され、更に上下一対の排紙ローラによって挟持されて排紙トレイ上に排出される。
【0007】
特開平8−42728号公報に記載の記録紙後処理装置は、1個のステイプラと、これに対応する一つの排紙トレイを備えたものである。また、特開平7−76190号公報に記載のシート後処理装置は、2個のステイプラと、これに対応する二つの排紙トレイを備えたものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシート後処理装置においては、画像形成装置から搬出された画像形成済みのシートは、シート後処理手段(ステイプラ、シフト手段、製本手段、穴明け手段等)により後処理されたのち、排出手段により排紙トレイ上に排出されて、傾斜配置された排紙トレイ面に沿って下降し、シート後端部がストッパに当接して停止する。また、後処理を要しないシートは固設された排紙トレイに直接排出されて傾斜配置された排紙トレイ面に沿って下降し、シート後端部がストッパ面に当接して停止する。
【0009】
以下、従来のシート後処理装置における課題を列挙する。
【0010】
(1)シート後処理装置による後処理済みのシートを積載する排紙トレイ手段に排出されて積載されるシートの枚数が増大するに従って、積載されたシートの高さが高くなるため、排出路を塞ぐことがないように、シート高さ検知手段を設けて、シート積載面の高さが一定となるように、排紙トレイ手段を下降制御させている。このため、制御や機構が複雑になる。
【0011】
(2)後処理済みのシートが排出手段により排出されて、先端部を高くした傾斜面を有する排紙トレイ手段のシート載置面上に積載されるとき、大サイズのシートの先端部は、排紙トレイ手段の先端部から突出して垂れ下がり、さらに後続の排出シートにより摺接されて押し出され、排紙トレイ手段のシート載置面から落下するおそれがある。このシート落下を防止するため、シート載置面を充分大きくすると、シート後処理装置が大型化し、設置スペースが増大するという問題が生じる。
【0012】
(3)後処理を行わないシートをシート後処理装置の排紙トレイ手段(ノンソートトレイ)のシート載置面上に積載する場合にも、同様にシート先端部の垂れ下がりによるシート落下の問題と、その下部にある昇降排紙トレイに、垂れ下がったシート先端部が接触するという問題がある。
【0013】
本発明の目的は、上記の課題を解決して、▲1▼排紙トレイ手段の可動皿上に積載されるシートの後端部をシートの自重で円滑に下降させて、シート排紙不良を防止するとともに、制御機構を簡易化する、▲2▼シート載置面上に積載される大サイズのシートの先端部の垂れ下がりがなく小型化した排紙トレイ手段を提供する、▲3▼後処理を行わない大サイズのシートを小型化したノンソートトレイ上に積載可能にする、シート後処理装置を提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のシート後処理装置は、(1)画像形成装置から搬出された画像形成済みのシートを後処理したのち、排出手段により排紙トレイ手段に排出するシート後処理装置において、前記排紙トレイ手段は、前記排出手段により排出されたシートを積載する可動排紙皿部材と、前記可動排紙皿部材を支持する固定排紙部材と、前記固定排紙部材と可動排紙皿部材の間に介挿され前記可動排紙皿部材の前記排出手段に近接する端部を上方に付勢するバネ部材と、から構成され、前記可動排紙皿部材は、前記シートを積載可能であり、大サイズのシートの排出方向長さより短いシート積載面と、前記排出手段に近接する端部に前記シートの端面を当接させるストッパ面部とを有し、前記固定排紙部材の先端部に設けた支軸を中心にして揺動可能に支持され、前記排出手段に近接する端部を昇降可能にし、前記固定排紙部材は、シート搬送方向に直交する幅方向の両側付近の先端部付近に、前記可動排紙皿部材のシート積載面より高く突出した突起部を形成したことを特徴とするものである。(請求項1)
また、(2)前記可動排紙皿部材のシート積載面は、前記ストッパ面部が先端部より低い傾斜面をなす前記(1)のシート後処理装置であることが好ましい。(請求項2)
また、(3)前記排紙トレイ手段は、前記シートの排出方向と直交する幅方向の端部付近にシート積載面を有する固定排紙部材と、前記シートの排出方向と直交する幅方向の中央付近にシート積載面を有する可動排紙皿部材と、を有する前記(1)又は(2)のシート後処理装置であることが好ましい。(請求項3)
また、(4)前記排紙トレイ手段は、昇降用の駆動モ−タにより駆動される昇降駆動手段に昇降移動可能に固定されていることを特徴とする前記(1)ないし前記(3)の何れかに記載のシート後処理装置であることが好ましい。(請求項4)
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のシート後処理装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0016】
図1は前記シート後処理装置(フィニッシャ)の構成を示す断面図である。
【0017】
該シート後処理装置はシートPの受け入れ部が画像形成装置(複写機、プリンタ等)本体の排紙口と合致するよう位置と高さを調節して設置され、画像形成装置本体の作動に対応して駆動されるよう制御系に接続される。
【0018】
前記受け入れ部に導入されたシートPは、切り替えゲート(分岐板)1の揺動切り替えによって、上方の搬送路aと下方の搬送路bとに切り替えられる。
【0019】
画像形成装置本体から排出されたシートPは、前記受け入れ部の切り替えゲート1の切り替えにより上方の搬送路aを通過して、排出ローラ対2に挟持されて、シート後処理装置の最上段に固定配置された排紙トレイ10に排出される。
【0020】
一方、前記受け入れ部の切り替えゲート1(図示破線)の切り替えにより下方の搬送路bを通過したシートPは、駆動ローラとピンチローラとから成る中間搬送ローラ対3に挟持されて搬送され、固定ガイド板から成る搬送路cを通過して、シート反転搬送ドラム4の上方の搬送ローラ対5に挟持されてシート反転搬送ドラム4の周面上に搬送される。シート反転搬送ドラム4は図示しない駆動源により矢示方向に駆動回転する。シート反転搬送ドラム4の周面付近には、シート押さえ部材(グリッパ)6が揺動可能に支持されている。シート押さえ部材6はバネ付勢され図示しないカム機構により揺動される。
【0021】
搬送ローラ対5のニップ位置からシート反転搬送ドラム4の周面に送り出されたシートPの先端部は、前記カム機構により開口状態となったシート押さえ部材6の先端部とシート反転搬送ドラム4の周面との間のV字状の間隙部に入り込み、更に回転するシート反転搬送ドラム4の周面と、バネ付勢されたシート押さえ部材6の先端部に圧接、挟持されてシート反転搬送ドラム4の周面上を搬送される。なお、このシート搬送時には、搬送ローラ対5とシート反転搬送ドラム4の周速は等しい。
【0022】
図2〜図4はシート後処理装置のシート搬送過程を示す部分断面図である。
【0023】
図2(a)において、シートPの先端部が、回転するシート反転搬送ドラム4の周面上で前記バネ付勢されたシート押さえ部材6の先端部に圧接、挟持されて搬送する過程中に、搬送ローラ対5が増速されると、シートPの先端部はシート押さえ部材6に挟持されているが、シートPの後端部付近は搬送ローラ対5により増速されてシートPを余分に送り出して、シートPの中間部はシート反転搬送ドラム4の周面より離間して外方に膨れ上がった形になる。
【0024】
図2(b)において、シート反転搬送ドラム4が更に回転を継続してゆくと、シートPの後端部が搬送ローラ対5のニップ位置から離脱した瞬間に、搬送ローラ対5の搬送力とシートPの剛性により反転して、シート反転搬送ドラム4の周面から離間する。シートPの先端部がストッパ7に到達して突き当たり停止すると、シート押さえ部材6はシートPから離間する。
【0025】
シート反転搬送ドラム4が更に回転を継続してゆくと、図3(a)に示すように、シート反転搬送ドラム4内の2箇所に回転自在に支持された2個のシート揃え部材8A,8Bが相次いでシートPの先端部付近を摺擦して、シートPの先端部をストッパ7に当接させて停止させ、シートPの搬送方向の紙揃えをする。紙揃えされたシートPの先端部は中間排紙皿9A上に、後端部は排紙トレイ手段20の可動排紙皿21及び固定排紙皿22上に載置される。
【0026】
シートPの先端部がストッパ7に当接させる図3(b)に示す過程において、シフト整合手段9Bの整合板がシートPの幅方向(シート搬送方向と直交する方向)の紙揃え(幅整合)を行う。或いは、シフトモードに設定されているときには、前記整合板を所定の複数位置に交互にシフトさせて、前記幅整合を行う。シート反転搬送ドラム4が1回転して1枚目のシートPの位置決めが終了したのち、2枚目のシートPがシート反転搬送ドラム4に送り込まれ、前述と同様な搬送が行われて、位置決めされ、停止する。このようにしてストッパ7に当接されて位置決めされたシートPが所定枚数に達したとき、ステイプラSTによりシートPの所定位置にステイプルが打ち込まれ綴じ合わせられる。或いは、シフトモードに設定されているときには、前記整合板によるシフト動作を行う。
【0027】
図4(a)は、ステイプル処理、又はシフト処理等のシート後処理を終了したシートPを可動排紙皿部材(以下、可動排紙皿と称す)21及び固定排紙部材(以下、固定排紙皿と称す)22上に排出する状態を示す。
【0028】
排出手段11の駆動モータM1は、歯車G1,G2,G3,G4から成る歯車列を介して円板12を駆動回転させる。円板12の偏心位置に一端が支持されたクランク13の他端は、支点軸15を中心にして揺動可能な排出アーム14の一部に回転自在に枢支されている。駆動源により駆動回転する円板12は、クランク13を偏心運動させ、更に排出アーム14を揺動させる。この排出アーム14の揺動運動によって、排出アーム14の先端部14Aが、シート後処理を終了したシートPの先端部を押圧し、ストッパ7に当接した位置から排紙トレイ手段20の可動排紙皿21及び固定排紙皿22に向けて押し出す。排出アーム14によって押し出されたシートPは、可動排紙皿21及び固定排紙皿22の上面を滑走したのち、シートPの先端部が自重により下降し、可動排紙皿21のストッパ面部21Bに当接して停止する。排出アーム14の先端部14Aは、可動排紙皿21のストッパ面部21Bの垂直上方付近まで前進するから、シート束は後処理部に残らず排紙トレイ手段20のシート積載面21A上に確実に移行される。
【0029】
図5は排紙トレイ手段の斜視図、図6は排紙トレイ手段の断面図である。なお、上段の排紙トレイ手段20と、下段の排紙トレイ手段30とは、同一形状をなすから、以下、上段の排紙トレイ手段20を代表して説明する。
【0030】
排紙トレイ手段20は、固定排紙皿22と、可動排紙皿21と、可動排紙皿21の一端を固定排紙皿22に揺動可能に支持する支軸23と、可動排紙皿21の他端を上方に付勢するバネ部材24とから構成されている。
【0031】
固定排紙皿22のシート積載面22Aは、積載されるシートの先端部が高く、後端部が低い傾斜面に形成されている。この傾斜面の低部側には湾曲した補助ストッパ面部22Bが一体に形成されている。
【0032】
固定排紙皿22の先端部両端付近、即ち、シートの先端部付近が載置される載置面のシート排出方向と直交する幅方向の両端付近には、幅方向中央付近より高い突起部22Cが形成されている。
【0033】
固定排紙皿22は、突起状の係止部22D及び凹溝状の係止部22Eにより、シート後処理装置本体の昇降手段に係止、固定され、昇降駆動される。
【0034】
可動排紙皿21のシート積載面21Aは、固定排紙皿22の両側のシート積載面22Aの中間にあり、シート面に摺接する複数本の突起条(リブ)21Cと、シート取り出し用の凹部21Dとを有する。
【0035】
可動排紙皿21のシート積載面21Aに接続する端面側、即ち、積載されるシートの後端部が位置する側には、ストッパ面部21Bの基部がシート積載面21Aの端部と接続し、一体をなしている。このストッパ面部21Bは、支軸23の中心線を中心軸とする半径Rの円筒面に形成されている。21Eは可動排紙皿21のストッパ面部21Bの下方に設けた上限ストッパであり、固定排紙皿22の補助ストッパ面部22Bの近傍に穿設された係止面22Fに当接して、可動排紙皿21を上限位置に停止させる。
【0036】
排出手段11により機外に排出されたシートは、シート積載面21A上に放出されたのち、シートの自重でシート積載面21A上を滑落して、シートの後端部はストッパ面部21Bに向かって進行する。
【0037】
バネ部材24の上端は、可動排紙皿21の底部に位置決めされ係止部材25により固定されている。バネ部材24の下端は、固定排紙皿22の底部に設けた凹部22Gに遊嵌して位置決めされる。
【0038】
図7は排紙トレイ手段の側面図である。可動排紙皿21のシート積載面21Aと、固定排紙皿22のシート積載面22Aとにわたって載置された大サイズのシートPのシート排出方向と直交する方向の両端部は、固定排紙皿22の両側に突出した突起部22Cにより上方に湾曲される。このように先端部付近が排出方向と直交する方向に湾曲されたシートPは、可動排紙皿21及び固定排紙皿22の先端部よりさらに前方に突出しても、シートPの先端部は垂れ下がることはない。従って、可動排紙皿21及び固定排紙皿22の各シート積載面を、大サイズのシートPの排出方向長さより短くすることが可能であり、シート後処理装置本体から突出して昇降する排紙トレイ手段の小型化が達成される。
【0039】
図8は排紙トレイ手段の部分平面図である。可動排紙皿21のストッパ面部21Bは、固定排紙皿22の補助ストッパ面部22Bより突出している。その突出した段差hは、約1mmである。補助ストッパ面部22Bは、支軸23の中心線を中心軸とする半径(R+h)の円筒面に形成されている。
【0040】
排紙トレイ手段に排出されて可動排紙皿21及び固定排紙皿22上を滑落するシートPは、その先端部が可動排紙皿21のストッパ面部21Bに当接して停止し、先端揃えされる。
【0041】
図9は排紙トレイ手段20の可動排紙皿21が下降した状態を示す断面図である。排紙トレイ手段20に多数枚のシートPが積載され所定の重量以上になると、シートPの自重により、バネ部材24の付勢力に抗して、可動排紙皿21が下降してゆく。可動排紙皿21のストッパ頂部21Hは、最初は図6に示すように、固定排紙皿22の補助ストッパ頂部22Hとほぼ一致または僅か高い位置にあり、積載されるシートPの後端部が可動排紙皿21のストッパ面部21Bに当接して停止する。可動排紙皿21にシートPが積載されて下降するときにも、シートPの先端部はストッパ面部21Bに当接して停止し、先端揃えされる。上記のシート積載過程で、シートPの先端部は、昇降可能な可動排紙皿21のストッパ面部21Bに当接して先端揃えされるから、シートPの先端部には摩擦抵抗が付加されず、可動排紙皿21は円滑に下降する。
【0042】
シートPがさらにシート積載面21Aに積載されて、ストッパ頂部21Hを越えると、シートPの先端部は、固定排紙皿22の補助ストッパ面部22Bに当接して停止する。
【0043】
前記上段の排紙トレイ手段20の可動排紙皿21上に積載された後処理済みのシートPが一杯(積載量の上限)になったことをセンサが検知して信号を発生すると、図示しない制御部が昇降駆動手段40のトレイ昇降用の駆動モータM2を駆動して、上段の排紙トレイ手段20を上昇させる。即ち、駆動モータM2の駆動により、歯車G5,G6,G7,G8,G9,G10から成る歯車列は、駆動プーリ41を駆動回転する。該駆動プーリ41と上方の従動プーリ42との間には、駆動ワイヤ43が巻回されている。駆動プーリ41の駆動回転により、駆動ワイヤ43は垂直方向に往復動する。
【0044】
前記駆動ワイヤ43の一部には、前記上段の排紙トレイ手段20の枠体の基部が排紙トレイ吊金具により固定されている。上段の排紙トレイ手段20の枠体26と下段の排紙トレイ手段30の枠体36とは、連結桿45により連結されている。即ち、連結桿45には長溝部451が穿設されていて、上段の排紙トレイ手段20の枠体26に固設されたピン46が摺接する(図1参照)。また、連結捍45の下端部付近は、下段の排紙トレイ手段30の枠体36に固定されている。
【0045】
前記上段の排紙トレイ手段20が駆動ワイヤ43により上方に移動されると、上段の排紙トレイ手段20の枠体36に固設されたピン46(図1参照)が連結捍45の長溝部451に摺接して、上段の排紙トレイ手段20のみが上方に移動される。ピン46が連結桿45の長溝部451の最上端に当接すると、移動した上段の排紙トレイ手段20と停止している下段の排紙トレイ手段30とは、最大離間間隔となる。
【0046】
上段の排紙トレイ手段20が駆動ワイヤ43により更に上方に移動されると、上段の排紙トレイ手段20のピン46が、長溝部451に当接した状態で連結捍45を上方に移動させるから、連結桿45の下端に固定された下段の排紙トレイ手段30を持ち上げて移動させる。従って、上段の排紙トレイ手段20と下段の排紙トレイ手段30とは、前記最大離間間隔を保持して一体となって上方に移動する。
【0047】
図10は最上段の排紙トレイ10の断面図、図11(a)は排紙トレイ10の平面図、図11(b)は排紙トレイ10のA−A断面図である。
【0048】
最上段の排紙トレイ10はシート後処理装置の天板を兼ねていて、ステイプル処理等の後処理を行わないシートを直接積載収容する。
【0049】
排紙トレイ10は、傾斜面状のシート積載面10A、ほぼ垂直のストッパ面部10B、シート積載面10A上に形成された複数本の突起条(リブ)10Cを有する。シート積載面10Aのシート排出方向先端部で、シート排出方向と直交する方向には、突起部10Dが突起条10Cより高く突出している。
【0050】
排紙トレイ10の排出されたシートPの先端部は、図11(b)に示すように、上方に湾曲してシート積載面10A上に積載される。このように先端部付近が排出方向と直交する方向に湾曲されたシートPは、排紙トレイ10のシート積載面10Aよりさらに前方に突出してオーバーハングしても、シートPの先端部は垂れ下がることはない。従って、排紙トレイ10のシート積載面10Aを、大サイズのシートPの排出方向長さより短くすることが可能であり、図1に示すように、昇降する上段の排紙トレイ手段20が最高位置に上昇したときにも、最上段の排紙トレイ10と上段の排紙トレイ手段20との垂直方向の重なりが少ないから、上段の排紙トレイ手段20から後処理済みのシートPを容易に取り出す事ができる。
【0051】
なお、本発明の実施の形態では、複写機に接続したシート後処理装置を示したが、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置や軽印刷機等と接続して使用するシート後処理装置にも適用可能である。
【0052】
【発明の効果】
本発明のシート後処理装置により、以下の優れた効果が得られる。
【0053】
シート積載時に、シート後端部と固定排紙皿のストッパ面部とが摺接しないから、可動排紙皿が円滑に下降し、シート後端部の競り上がりによる後続のシートの先端部との衝突が回避され、排出不良が防止されると共に、固定排紙皿の両端に突起部を設けて、シート先端部を湾曲させることにより、シート載置面の小さい小型の排紙トレイに大サイズのシートを積載する事が可能になる。
また、シート積載面上に放出されたシートは、自重で滑落して、シートの後端部がストッパ面部に当接して、自動的に先端揃えされる。
また、トレイに排出されたシ−トの先端部が垂れ下がることがなくなり、最上段の排紙トレイと上段の排紙トレイ手段との垂直方向の重なりが少なくても、上段の排紙トレイ手段から後処理済みのシートを容易に取り出す事ができる。
また、上段の排紙トレイ手段上に積載された後処理済みのシートが積載量の上限になると、上段の排紙トレイ手段を上昇させ、下段の排紙トレイ手段にシートを排出できるようにしたので、大量のシートを円滑に排紙でき、積載できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシート後処理装置の構成を示す断面図。
【図2】シート後処理装置のシート搬送過程を示す部分断面図。
【図3】シート後処理装置のシート搬送過程を示す部分断面図。
【図4】シート後処理装置のシート搬送過程を示す部分断面図。
【図5】排紙トレイ手段の斜視図。
【図6】排紙トレイ手段の断面図。
【図7】排紙トレイ手段の側面図。
【図8】排紙トレイ手段の部分平面図。
【図9】排紙トレイ手段の可動排紙皿が下降した状態を示す断面図。
【図10】最上段の排紙トレイの断面図。
【図11】最上段の排紙トレイの平面図及びA−A断面図。
【符号の説明】
10 最上段の排紙トレイ
10A,21A,22A シート積載面
10B,21B ストッパ面部
10D,22C 突起部
11 排出手段
14 排出アーム(排出部材)
20 上段の排紙トレイ手段
21 可動排紙皿部材(可動排紙皿)
21H ストッパ頂部
22 固定排紙部材(固定排紙皿)
22B 補助ストッパ面部
22H 補助ストッパ頂部
23 支軸
24 バネ部材
30 下段の排紙トレイ手段
40 昇降駆動手段
M1,M2 駆動モータ

Claims (4)

  1. 画像形成装置から搬出された画像形成済みのシートを後処理したのち、排出手段により排紙トレイ手段に排出するシート後処理装置において、
    前記排紙トレイ手段は、
    前記排出手段により排出されたシートを積載する可動排紙皿部材と、
    前記可動排紙皿部材を支持する固定排紙部材と、
    前記固定排紙部材と可動排紙皿部材の間に介挿され前記可動排紙皿部材の前記排出手段に近接する端部を上方に付勢するバネ部材と、から構成され、
    前記可動排紙皿部材は、
    前記シートを積載可能であり、大サイズのシートの排出方向長さより短いシート積載面と、前記排出手段に近接する端部に前記シートの端面を当接させるストッパ面部とを有し、前記固定排紙部材の先端部に設けた支軸を中心にして揺動可能に支持され、前記排出手段に近接する端部を昇降可能にし、前記固定排紙部材は、シート搬送方向に直交する幅方向の両側付近の先端部付近に、前記可動排紙皿部材のシート積載面より高く突出した突起部を形成したことを特徴とするシート後処理装置。
  2. 前記可動排紙皿部材のシート積載面は、前記ストッパ面部が先端部より低い傾斜面をなすことを特徴とする請求項1に記載のシート後処理装置。
  3. 前記排紙トレイ手段は、
    前記シートの排出方向と直交する幅方向の端部付近にシート積載面を有する固定排紙部材と、
    前記シートの排出方向と直交する幅方向の中央付近にシート積載面を有する可動排紙皿部材と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のシート後処理装置。
  4. 前記排紙トレイ手段は、昇降用の駆動モ−タにより駆動される昇降駆動手段に昇降移動可能に固定されていることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載のシート後処理装置。
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