JP3832964B2 - 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から排紙される用紙を受け入れて所定枚数ごとにスティプル綴じを行って製本処理す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】
スティプル綴じ機能を有する用紙後処理装置においては、スティプルユニットを備えている。スティプルユニットは、用紙を収容して積載するスティプルトレイと、スティプルトレイの端部にあって用紙束をスティプルするスティプラとを有している。
このようなスティプルユニットとして、スティプルトレイを斜め上方に傾斜させて設けておき、スティプルトレイに送り込まれた用紙をスティプルトレイの面上で自重により滑落らせ、その端部（滑落方向先端側端部）をフェンスあるいは排紙爪に突き当てて縦揃え（用紙搬送方向揃え；長さ方向揃え）を行い、かつ、ジョガーフェンスと呼ばれるサイドフェンスで横揃え（用紙の幅方向揃え）を行ってから、スティプラによりスティプル処理を実行し、その後、放出ベルトの排紙爪に用紙端部を係止して斜め上方に押し上げる機構が最も一般的なものとなっている。
【０００３】
上記のようなスティプルユニットにあって、図９、図１０に示すように、スティプルモード時、搬送ローラ８、及び搬送ローラ８と同軸上に設けられたブラシローラ８′によって、用紙後端をスティプルトレイ２０方向に押し当てて用紙の搬送方向の揃えを実施する機構が提案されている。なお、図９R>９、図１０において、用紙は、搬送ローラ８とこの搬送ローラ８に当接する従動ローラ９のニップに挟持されて上方よりスティプルトレイ２０に排出され、その先端（下方端）は後述する排紙爪に突き当てられることで、ブラシローラ８′の作用と合わせて用紙の搬送方向の揃えを行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図９、図１０に示す構造においては以下の欠点がある。
１．用紙にカール等があると、スティプルトレイ２０に送りこまれた用紙の後端は、搬送ローラ８及びブラシローラ８′で十分にスティプルトレイ２０方向に押し付けることが困難になり、図９に示すように、用紙後端が後続の用紙進入時の妨げとなってしまい、ページ狂い、綴じ不良、最悪の場合はジャム等が発生してしまう。これは、用紙の腰が強くなるほどその傾向が強くなる（図１０参照）。
２．用紙が、スティプルトレイ２０上にスタックされ、後処理（スティプル）された後、用紙束を排紙トレイに排出するため、用紙束は、排紙ローラ方向へ押し出されるが、その放出時、カール等があると、搬送ローラ８及びブラシローラ８′と接触し、傷、折れ、最悪はジャム等が発生してしまうことがある。
【０００５】
本発明の第１の課題は、スティプルトレイへの用紙進入後の用紙を揃えられる際において、カールによる用紙後端の浮き上がりによる搬送不良を防止し、用紙のカール、腰等に影響されにくくなり、信頼性を向上させ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。
本発明の第２の課題は、用紙が後処理され、放出される際において、ジャム、用紙の損傷等がなくなって信頼性を向上させ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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、用紙をスティプルユニットに送り込む搬送ローラと、前記搬送ローラの下流側に位置し複数の用紙をスタックするためのスティプルトレイと、前記スティプルトレイの対向側にスティプルトレイにスタックされた用紙後端付近を押さえるための進退可能な用紙押さえ手段とを備え、前記搬送ローラと同軸上にブラシローラを設け、ブラシローラと前記用紙押さえ手段の共働作用により、用紙の後端部を前記スティプルトレイ側に押し付けるようにした第１の手段により解決される。
また上記課題は、第１の手段において、前記用紙押さえ手段は、前記搬送ローラによる用紙搬送を妨げない退避位置と、用紙後端部を前記スティプルトレイに押し付ける押さえ位置との間で移動可能に設けられている第２の手段により解決される。
また上記課題は、第１又は第２の手段において、前記用紙押さえ手段は、前記スティプルトレイに進入する用紙後端が前記搬送ローラを抜けた直後に進退動作を行い、用紙進入毎に前記動作を繰り返し行う第３の手段により解決される。
また上記課題は、第１の手段において、前記スティプルトレイに用紙が所定枚数スタックされ、後処理された用紙束の放出時、前記用紙押さえ手段を動作させて用紙後端付近をガイドさせる第４の手段により解決される。
また上記課題は、第１〜４の手段の用紙後処理装置を備えた第５の手段により解決される。
【０００７】
【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。
図１は一実施の形態に係る用紙後処理装置の全体構成図である。
【０００８】
図１に示す用紙後処理装置は、画像形成装置１の排紙部に取り付けられており、画像形成装置１より排紙された用紙を切換爪２により直接排紙トレイ（シフトトレイ）３へ導くソート・スタック用の第１搬送路Ａ及び、スティプル綴じまたは反転するための第２搬送路Ｂ、搬送ローラ８の逆転により第２搬送路Ｂに進入した用紙を再び第１搬送路Ａに導く第３搬送路Ｃを備えている。なお、２ａは切換爪２の回動中心である。
第３搬送路Ｃの最下流側に配置した前記排紙トレイ３は、スティプルを行わない用紙とスティプル綴じされた用紙の両者をスタックする機能を有する。
本用紙後処理装置の入口部近傍には画像形成装置１より排紙された用紙を受け取る搬送ローラ４及び従動ローラ５を備え、さらにその直前部分には入口センサＳ１が備えられており、搬送される用紙の先端及び後端が検知されるようになっている。
前記搬送ローラ４の下流には、前記切換爪２が配されており、図示しないソレノイド及びスプリング等により、搬送方向を第１搬送路Ａ及び第２搬送路Ｂの何れの方向へも変更できるようになっている。
第１搬送路Ａには搬送ローラ６及びそれに従動する従動ローラ７が配されており、画像形成装置１より排紙された用紙を直接排紙トレイ３に導く。
また、スティプル綴じ及び反転するための第２搬送路Ｂにおいても、後述するブラシを備えた前記搬送ローラ８及び従動ローラ９が配されており、スティプル時には用紙をスティプルユニットＤへ、また反転時には第３搬送路Ｃへ導くようになっている。
【０００９】
なお、図１に示す他のユニットについては後述する図２以下で説明する。
図２はスティプルユニットＤの側面（図１を正面とした場合の側面）図、図３は同、正面図である。
スティプルユニットＤは、スティプル綴じを行うスティプラ１０、搬送方向に直交する方向へ用紙を揃えるためのジョガーフェンス１１、スティプル綴じされた用紙を排紙トレイ３へ排紙するための排紙ベルト１２、及びそれに固定された排紙爪１３、スティプルトレイ２０、基準フェンス２１等で構成されている。
なお、Ｓ２は排紙爪１３の位置を検知するセンサであり、異なる用紙サイズでも用紙後端の位置が常に一定になるように、その位置を調節している。
なお、図２に示すように、用紙反転時の用紙最大幅の外側にスティプル時の用紙基準を配置している。
ここで、排紙爪１３は、スティプルトレイ（請求項に記載した用紙整合トレイ部）２０上で用紙の端部を揃えるフェンスとしての機能と、スティプル済みの用紙束を排紙トレイ３に向けて送り出す機能を兼ねている。
【００１０】
図４は用紙排紙部の拡大構成図である。
排紙トレイ３への排紙口には、排紙ローラ１４及びそれに従動する排紙従動ローラ１７が配置されており、スティプルを行わない用紙やスティプル綴じされた用紙、及び反転された用紙を排紙トレイ３に排紙する。
排紙従動ローラ１７は、通常は排紙ローラ１４に接触した位置にいるが、必要に応じて支点ａを中心として、排紙ガイド板１８と共に一点鎖線の位置までの移動が可能となっている。
排紙トレイ３は、上下ガイドコロ１５によりガイド板２２に沿って上下方向への移動が可能となっており、図示しない駆動機構により駆動される。排紙トレイ３はまた、シフトガイドコロ１６により用紙排紙方向に対して直交した方向（図の鉛直方向）にも移動可能となっており、これも図示しない駆動機構によりシフト動作が行われる。
Ｓ３は、排紙された用紙の上面を検知するための上面検知センサであり、排紙されスタックされた用紙の上面が常に排紙ローラ１４に対して一定の位置になるように、排紙トレイ３の高さが調整される。
なお、図１において、２３は反転ガイド、Ｓ４は反転入口センサを示す。
【００１１】
動作としては、スティプルを行わず、１枚ごとに直接排紙トレイ３に用紙を排紙するソート・スタットモードと、スティプル綴じをした後に排紙するスティプルモードと、反転した後に排紙する反転モードとの３つに分けられる。
以下、各モードごとに分けて説明する。
（１）ソート・スタックモード
切換爪２は、図１の一点鎖線の位置となり、画像形成装置１より排紙された用紙は、第１搬送路Ａへ送られ、搬送ローラ６により排紙口へ送られる。このとき、常に排紙従動ローラ１７は、排紙ローラ１４に対して自重で加圧された状態で接しており、用紙はこれにより排紙トレイ３に排紙される。
排紙された用紙は、所定枚数分だけ次々に排紙トレイ３に排紙され、センサＳ３がその上面を検知することにより、用紙の上面が常に一定の高さになるように調整され、排紙トレイ３上に積載される。また、必要に応じて排紙トレイ３は、用紙排紙方向に対して直交する方向にシフト動作を行い、用紙の仕分けを行う。
また、後述する反転モードのときも、排紙トレイ３は同様の動作を行う。
【００１２】
（２）スティプルモード
切換爪２は図１の実線の位置となり、画像形成装置１より排紙された用紙は、反転して第２搬送路Ｂへ導かれ、スティプルユニットＤへ搬送される。このとき、排紙爪１３は、センサＳ２により、用紙の後端が常に搬送ローラ８に対して一定の位置になるように、スティプルトレイ２０の搬送経路上を移動する。
また、搬送ローラ８の同軸上には、このローラ８の直径より大きなブラシローラ８′が設けられていることにより、排紙爪１３に用紙の先端が突き当たると同時に、その後端はスティプルトレイ２０方向に押し付けられた状態でスタックされる。
次に、ジョガーフェンス１１により搬送方向に直交する方向に基準フェンス２１に向かって寄せ動作が行われ、用紙は基準フェンス２１及び排紙爪１３に突き当たった状態でスタックされる。
用紙がスティプルトレイ２０に進入するごとに同様の動作を繰り返し、用紙は揃えられた状態でスタックされる。
次に、スティプラ１０により綴じ動作が行われ、スティプル済みの用紙束は、前記搬送方向の基準となっていた排紙爪１３により排紙ローラ１４方向へ搬送され、排紙トレイ３上に排紙される。排紙後は、自重でガイド板２２に突き当たり、後端が揃えられてスタックされる。所定部数分だけスタックされた用紙束は、ソート・スタックモードのときと同様に、用紙の上面が常に一定の位置になるように制御される。
【００１３】
（３）反転モード
切換爪２は、前記スティプルモードと同様に、図１の実線の位置となり、画像形成装置１より排紙された用紙は、反転して第２搬送路Ｂへ導かれる。このとき、切換爪２の先端は反転ガイド２３にオーバーラップした状態で加圧されており、用紙はこれを押し退けるように搬送される。
次に、その後端が切換爪２を通過すると、搬送ローラ８が逆転し、用紙は、反転した状態でスイッチバックして第３搬送路Ｃへ送られ、再び第１搬送路Ａを経て、搬送ローラ６により排紙口へ送られる。
なお、搬送ローラ８の逆転のタイミングは、反転入口センサＳ４の出力により得ている。このとき、排紙ベルト１２に固定された排紙爪１３は、第２搬送路Ｂへ導かれた用紙の先端に当たらない位置に逃げている。この位置は、排紙爪１３の位置を検知するセンサＳ２により設定される。
【００１４】
以下、本発明の具体的な内容を説明する。
図５は本実施の形態に係るスティプラトレイ中の用紙への用紙押さえ機構の構成図である。
搬送ローラ８と当接する従動ローラ９は、上下方向に延びる用紙ガイド３１の上端部に軸支されている。この用紙ガイド３１にあってスティプルトレイ２０と対向する側で、かつ搬送ローラ８及び従動ローラ９の用紙搬送方向下流側には、板状の押さえ部材３２が設けてある。
押さえ部材３２の下端は、用紙ガイド３１の下端部に軸支部３２ａで軸支されている。そして、図５に示すように、起立した実線位置（ホームポジション）と、スティプルトレイ２０側に傾斜した２点鎖線位置との間で揺動し得るようになっている。
実線位置は、搬送ローラ８と従動ローラ９による用紙搬送を妨げない退避位置であり、２点鎖線位置は、スティプルトレイ２０上に排紙された用紙の後端部を押さえる用紙押さえ位置である。なお、この用紙押さえ位置は、スティプル済みの用紙束を放出するときのガイド位置でもある。
【００１５】
図６は押さえ部材揺動機構を示す図であり、（Ａ）はソレノイドを利用した例を示し、（Ｂ）は偏心プーリを利用した例を示す。
図６の（Ａ）では、押さえ部材３２の軸支部３２ａにレバー３３の一端を固定し、レバー３３の他端に形成した長孔にソレノイド３４の駆動軸に突設したピンが差し込まれている。またソレノイド３４の反対側にはレバー３３を軸支部３２ａを中心にして時計回り方向に付勢する引っ張りばね３５が張設されている。したがって、ソレノイド３４の駆動軸とレバー３３（押さえ部材３２）とが連動するようになっている。
ソレノイド３４がオフのときは、引っ張りばね３５の引っ張り力により押さえ部材３２は退避位置（実線位置）にある。ソレノイド３４がオンすると、引っ張りばね３５の引っ張り力に抗してレバー３３が揺動し、これによって押さえ部材３２も反時計回り方向に揺動して、用紙押さえ位置（２点鎖線位置）に切り換わる。
図６の（Ｂ）は、ソレノイド３４に代えてモータに連結された偏心プーリ３６を利用して上記と同様の動作を行わせるものである。偏心プーリ３６に突設されたピンがレバー３３の他端に形成した長孔に差し込まれて連動されている。したがって、モータを正逆回転あるいは回転伝達系と中で回転方向を切り替えることによって偏心プーリ３６の回転方向を切り替えて、押さえ部材３２を用紙押さえ位置（２点鎖線位置）と退避位置（実線位置）に切り換える。
【００１６】
次にその動作を説明する。
スティプルモード時の動作は前述した通りである。スティプルトレイ２０に進入する用紙の後端が搬送ローラ８と従動ローラ９のニップを抜け、ブラシローラ８′によりスティプルトレイ２０に押し付けられるのと略同じタイミングで押さえ部材３２が退避位置から用紙押さえ位置に揺動する。
従って、用紙押さえ位置に揺動した押さえ部材３２により、カールが大きい用紙であってもその後端は確実にスティプルトレイ２０方向に押さえ付けられる。用紙押さえ動作が完了した後は、押さえ部材３２は再びホームポジションである退避位置に復帰し、次の用紙の進入に備える。
以降、ガョガーフェンス１１による揃え動作が行われることは前述した通りである。
スティプラ１０によるスティプル動作が行われると同時に、押さえ部材３２を再びガイド位置（用紙押さえ位置）に揺動させ、カールで浮き上がった用紙後端をガイドしつつ、排紙爪１３により用紙束を排紙ローラ１４に向けて搬送する。そして、用紙束がスティプルトレイ２０から排出された後、押さえ部材３２は再びホームポジションに復帰する。
【００１７】
以上の動作を図７、図８のフローチャートにまとめた。以下、フローチャートの説明を行う。
図７は用紙綴じ動作までの押さえ部材の動作を示すフローチャートである。
まず、タイマカウンタ（パルスカウンタ）を０にクリアし（Ｓ１）、スティプルトレイ２０内に用紙搬送が終了したか否か判断する（Ｓ２）。終了していれば（Ｓ２でＹ）、図６（Ａ）の例では、ソレノイド３４をオンし、押さえ部材３２を揺動して、用紙押さえ位置（２点鎖線位置）に切り換える（Ｓ３）。タイマをカウントアップ（パルスカウントアップ）し（Ｓ４）、タイマ（パルス）が設定値に達したら（Ｓ５でＹ）、ソレノイド３４をオフし、押さえ部材３２を退避位置（実線位置）に復帰させる（Ｓ６）。そして用紙綴じ動作をスタートさせて（Ｓ７でＹ）、図８に示す処理に移行する。Ｓ７でＮであればＳ１へ進む。
なお、図７のフローチャートにおけるタイマ設定値は例えば２００〜５００ｍｓであり、パルス設定値は例えば１００〜２５０ｍｍである。
【００１８】
図８は用紙綴じ後の押さえ部材の動作を示すフローチャートである。
用紙綴じ動作がスタートすると、スティプラ１０をオンし（Ｓ１１）、タイマカウント（パルスカウンタ）を０にクリアし（Ｓ１２）、スティプルトレイ２０内の綴じ動作が終了した場合は（Ｓ１３でＹ）、スティプラ１０をオフし、ソレノイド３４をオンして、押さえ部材３２を揺動させ、用紙押さえ位置（２点鎖線位置）に切り換える（Ｓ１４）。そして排紙爪１３を作動させて用紙束を放出させ（Ｓ１５）、タイマをカウントアップ（パルスカウントアップ）する（Ｓ１６）。
タイマ（パルス）が設定値に達したら（Ｓ１７でＹ）、ソレノイド３４をオフし、押さえ部材３２を退避位置（実線位置）に復帰させる（Ｓ１８）。そして用紙排出が終了し（Ｓ１９でＹ）、かつセンサＳ２がオンしたら（Ｓ２０でＹ）、排紙爪１３を停止させ、用紙束排出を終了する（Ｓ２１）。
なお、図８のフローチャートにおけるタイマ設定値は例えば５００〜１０００ｍｓであり、パルス設定値は例えば２５０〜５００ｍｍである。
【００１９】
このような前記実施の形態にあっては、用紙をスティプルユニットに送り込む搬送ローラ８と従動ローラ９と、搬送ローラ８と従動ローラ９の下流側に位置し複数の用紙をスタックするためのスティプルトレイ２０と、スティプルトレイ２０の対向側にスティプルトレイ２０にスタックされた用紙後端付近を押さえるための進退可能な用紙押さえ部材３２とを備えたため、スティプルトレイ２０への用紙進入後の用紙を揃えられる際において、カールによる用紙後端の浮き上がりによる搬送不良を防止し、用紙のカール、腰等に影響されにくくなり、信頼性を向上させることができる。
また、前記実施の形態にあっては、搬送ローラ８と同軸上にブラシローラ８′を設け、ブラシローラ８′と用紙押さえ部材３２の共働作用により、用紙の後端部をスティプルトレイ２０側に押し付けるようにしたため、上記と同様の作用効果を奏する。
また、前記実施の形態にあっては、用紙押さえ部材３２は、搬送ローラ８による用紙搬送を妨げない退避位置（実線位置）と、用紙後端部をスティプルトレイ２０に押し付ける押さえ位置（２点鎖線位置）との間で移動可能に設けられているため、上記と同様の作用効果を奏する。
また、前記実施の形態にあっては、用紙押さえ部材３２は、搬送ローラ８に対向して設けられた用紙ガイド３１に一端が軸支され、退避位置（実線位置）と押さえ位置（２点鎖線位置）との間で揺動するため、上記と同様の作用効果を奏する。
また、前記実施の形態にあっては、用紙押さえ部材３２は、スティプルトレイ２０に進入する用紙後端が搬送ローラ８と従動ローラ９を抜けた直後に進退動作を行い、用紙進入毎に動作を繰り返し行うため、上記と同様の作用効果を奏する。
前記実施の形態にあっては、スティプルトレイ２０に用紙が所定枚スタックされ、後処理された後の用紙束放出時、用紙押さえ部材３２を動作させて用紙後端付近をガイドさせるため、用紙が後処理され、放出される際において、用紙束の後端を押さえ部材３２で押さえてガイドし搬送ローラ８及びブラシローラ８′との接触を回避させるようにしたので、ジャム、用紙の損傷等がなくなって信頼性を向上させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項３記載の発明によれば、搬送ローラによりスティプルトレイに送り込まれた用紙の後端を押さえ手段により押さえるようにしたので、スティプルトレイへの用紙進入後の用紙を揃えられる際において、カールによる用紙後端の浮き上がりによる搬送不良を防止し、用紙のカール、腰等に影響されにくくなり、信頼性を向上させることができる。
請求項４記載の発明によれば、用紙が後処理され、放出される際において、用紙束の後端を押さえ手段で押さえてガイドし搬送ローラ及びブラシローラとの接触を回避させるようにしたので、ジャム、用紙の損傷等がなくなって信頼性を向上させることができる。
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４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】本発明の一実施の形態に係る用紙後処理装置の全体構成図である。
【図２】スティプルユニットの側面図である。
【図３】同、正面図である。
【図４】用紙排紙部の拡大構成図である。
【図５】本実施の形態に係るスティプルトレイ中の用紙への用紙押さえ機構の構成図である。
【図６】（Ａ）はソレノイドを利用した例を示し、（Ｂ）は偏心プーリを利用した例を示す押さえ部材揺動機構を示す説明図である。
【図７】用紙綴じ動作までの押さえ部材の動作を示すフローチャートである。
【図８】用紙綴じ後の押さえ部材の動作を示すフローチャートである。
【図９】従来例の不具合を説明するための図である。
【図１０】従来例の不具合を説明するための図である。
【符号の説明】
８ 搬送ローラ
９ 従動ローラ
２０ スティプルトレイ
３１ ガイド
３２ 押さえ部材
３２ａ 軸支部

Claims (5)

1. 用紙をスティプルユニットに送り込む搬送ローラと、前記搬送ローラの下流側に位置し複数の用紙をスタックするためのスティプルトレイと、前記スティプルトレイの対向側にスティプルトレイにスタックされた用紙後端付近を押さえるための進退可能な用紙押さえ手段とを備え、
   前記搬送ローラと同軸上にブラシローラを設け、ブラシローラと前記用紙押さえ手段の共働作用により、用紙の後端部を前記スティプルトレイ側に押し付けるようにしたことを特徴とする用紙後処理装置。
2. 請求項１記載において、前記用紙押さえ手段は、前記搬送ローラによる用紙搬送を妨げない退避位置と、用紙後端部を前記スティプルトレイに押し付ける押さえ位置との間で移動可能に設けられていることを特徴とする用紙後処理装置。
3. 請求項１又は２記載において、前記用紙押さえ手段は、前記スティプルトレイに進入する用紙後端が前記搬送ローラを抜けた直後に進退動作を行い、用紙進入毎に前記動作を繰り返し行うことを特徴とする用紙後処理装置。
4. 請求項１記載において、前記スティプルトレイに用紙が所定枚数スタックされ、後処理された用紙束の放出時、前記用紙押さえ手段を動作させて用紙後端付近をガイドさせることを特徴とする用紙後処理装置。
5. 請求項１から４の何れか一つ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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