JP3973845B2 - シート状媒体整合装置、シート状媒体後処理装置、画像形成装置 - Google Patents
シート状媒体整合装置、シート状媒体後処理装置、画像形成装置Info
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、シート状媒体整合装置、シート状媒体後処理装置、画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この明細書では、取り扱われるシート状媒体として、複写紙、転写紙、記録紙、表紙、合い紙(仕切紙)、コンピュータフォーム、特殊紙、OHPシート等が含まれるが、以下では、これらを代表して用紙の名称で表示する。
【0003】
排出手段(排紙コロ)より積載手段(トレイ)上に排出された用紙について、前記排出手段による前記用紙の排出方向上での上流側の端部(以下、後端部という。)を、整合位置に設けられた立壁(エンドフェンス)に突き当てることにより整合して積載する手段であって、前記積載手段(トレイ)上に排出された用紙に外力を与えて前記立壁に向けて移動させて整合する、戻し手段を具備したシート状媒体整合装置が知られている。
【0004】
画像形成装置や、画像形成装置から排出される画像形成済みの用紙にファイリング用のパンチ穴をあけるパンチユニットや、ステープル手段、押印などの後処理を行なうシート状媒体後処理装置において、排出手段から排出されてくる用紙は積載手段である排紙トレイ、積載トレイ等と称されるトレイ上に積載されるようになっている。積載手段上に積載された用紙は、その後の利用上、シート状媒体整合装置により自動整合されるようになっているが、用紙揃えの程度つまり、整合の精度が問題となる。
【0005】
公知でない用紙整合装置の一例を示した図30において、例えば図示しない画像形成装置で画像形成されて搬送方向aに沿って当該シート状媒体整合装置に向けて送られてきた用紙は、排出手段としての上コロ3a、下コロ3bによる一対の排紙コロ3に導かれる。排紙コロ3の下方には積載手段としてのトレイ12が位置している。
【0006】
排紙コロ3から排出方向a(上コロ3aと下コロ3bの共通接平面内で下コロ3aの軸線方向と直交する方向)に向けて排出された用紙は該用紙の後端部が排紙コロ3から離れた後、慣性と自重により斜め下向きに落下してトレイ12上に積載される。
【0007】
トレイ12の用紙積載面は排出方向aの下流側に進む程高くなる傾斜となっており、また、排紙コロ3の略真下にはトレイ12と交差するようにして鉛直の立壁であるエンドフェンス131が設けられている。
【0008】
トレイ12はモータによる駆動源により昇降可能である。図30に示すように紙面検知用の紙面レバー120及び紙面センサ130a、130bなどの働きによりトレイ12の上面(用紙が積載されているときは用紙の最上面)位置を検知することにより、この検知情報に基づいて排紙コロ3のニップ部からトレイ12の上面(或は積載紙の上面)の間隔が一定に保たれるように、例えば用紙が積載されるのにつれて下降し、用紙を取り去れば、その分上昇するように昇降制御されるようになっている。
【0009】
排紙コロ3とトレイ12の上面との間であって、用紙の幅方向の中央位置には、不動部材上の定位置に固定された戻し手段としての戻しコロ121が回転駆動するように設けられている。
【0010】
ここで、戻しコロ121は用紙の後端部を捉えやすくするためスポンジなどの弾性材でしかも表面が凹凸形状であり、積載紙の上面に軽く圧接することで変形しつつ回転することで、より確実に用紙に外力を与えてエンドフェンス131に向けて戻すようにしている。
【0011】
図示されるように戻しコロ121はトレイ12上面(用紙が積載されているときは用紙の最上面)に軽く接していて、この接する面が排出方向aの上流側に移動する向きに回転駆動されているので、トレイ12上に落下した用紙のうち、後端部が戻しコロ121にとらえられたものは排出方向aとは反対側に向けて戻されエンドフェンス131に突き当てられる。
【0012】
こうして、排紙コロ3から排出されてトレイ12上に落下した用紙Sはそのまま戻しコロ121にとらえられ、或は戻しコロ121よりも排出方向aに多少飛ばされたものでもトレイ12の傾斜に沿って自重で滑ることにより戻しコロ121に後端部がとらえられてエンドフェンス131に突き当てられて排出方向の後端部が整合される。
【0013】
このように、用紙の後端部が排紙コロ3から抜けて離れた後、自由落下にてトレイ12に積載されるまで、排紙コロ3からトレイ12までの距離すなわち用紙の自由落下距離においてはなんの規制もなく、フリーな状態で落下するため、空気等の影響で紙間に多少のズレが発生して揃えが悪化するが、トレイ12の傾きや戻しコロ121の働きもあり、エンドフェンス131に確実に突き当てられて基本的には良好な整合が得られる。
【0014】
しかし、排紙コロ3から排出される用紙が所謂バックカール(上に向けて凸状に湾曲することで用紙の両端部が下を向いた下向きカール)の場合、そのようなカールの傾向を有する用紙が大量にトレイ12に積載されればされるほど積載紙の上面はカールの度合いを増し、後端部はカールのため、エンドフェンスの近傍で湾曲して下方に落ち込むため、次第にエンドフェンス131との間に楔状の谷ができる。
【0015】
新たに排出された用紙は戻しコロ121によりエンドフェンス131にぶつかるまで送られるのが原則であるが、このような谷ができると、図30に破線で示すように、該用紙も同じ傾向にカールしているためその後端部はエンドフェンス131にぶつかり、かつ、該エンドフェンス131にガイドされて積載紙上面のカールに沿って谷の深さ方向に進入する。
【0016】
このため、該用紙の後端部が折れなどの損傷を受けたり、また、谷に侵入した分の寸法tだけ不揃えの用紙を含んだ用紙束となってしまうという問題が生じる。
かかる問題は図30に示したような凹凸形状を有する弾性材による戻しコロ121に限らず、定位置にて回転する公知の戻しコロを具備したシート状媒体整合装置についてもいえる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、シート状媒体のバックカールに起因して立壁近傍に形成される楔状の谷にシート状部材が進入することによる不揃えを解消し得るシート状媒体整合装置、シート状媒体後処理装置、画像形成装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、以下の構成とした。
(1).排出手段より積載手段上に排出されたシート状媒体について、前記排出手段による前記シート状媒体の排出方向上での上流側の端部を、整合位置に設けられた立壁に突き当てることにより整合して積載する手段であって、前記積載手段上に排出されたシート状媒体に外力を与えて前記突き当てを行なう戻し手段を具備したシート状媒体整合装置において、前記積載手段は前記シート状媒体の積載量に応じて、前記排出手段から積載面までの距離が略一定となるように昇降制御されるものであり、前記立壁は、前記シート状媒体の上流側の端部を捕らえることができる凹凸部を有し、該凹凸部は、前記立壁とは別箇独立した凹凸部材に形成されていて、この凹凸部材は前記凹凸部が前記シート状媒体の前記上流側の端部を止め得る程度突出した突出位置と、該突出位置から退避した後退位置の2つの位置に変位することができ、この変位を、前記積載手段の昇降動作に応じて自動的に行なうようにした(請求項1)。
(2).(1)記載のシート状媒体整合装置において、前記凹凸部は、前記積載手段上に前記シート状媒体がバックカールした状態で積載されたとき、バックカールしたこれらシート状媒体の前記上流側の端部がつくる斜め下向きに湾曲した端面に沿う傾斜面と、この傾斜面と交差する水平面とで形作られる略逆L字形の段部が上下方向に連続した如き鋸歯状とした(請求項2)。
(3).(1)記載のシート状媒体整合装置において、前記凹凸部材は前記突出位置を維持するように付勢手段により付勢されていて、この付勢手段による付勢力に抗して逆らう向きにソレノイドで前記凹凸部材を引くことにより前記凹凸部材を前記後退位置に移動させる構成を具備していることとした(請求項3)。
(4).シート状媒体に後処理を行なう後処理手段及びこの後処理されたシート状媒体を搬送する搬送手段を有するシート状媒体後処理装置において、請求項1乃至4の何れか一つに記載のシート状媒体整合装置を具備していることとした(請求項4)。
(5).シート状媒体に画像形成を行なう画像形成手段及びこの画像形成されたシート状媒体を搬送する搬送手段を有する画像形成装置において、(1)乃至(4)の何れか一つに記載のシート状媒体処理装置を具備していることとした(請求項5)。
【0019】
【発明の実施の形態】
画像形成装置から排出される画像形成済みの用紙にファイリング用のパンチ穴をあけるパンチ処理や、綴りを行なうスティプル処理、押印を行なう押印処理などの後処理を行なうシート状媒体後処理装置や画像形成装置において、排出手段から排出されてくる用紙は、コピー業者などで機械にかけてさらなる必要な処理をしたりするため、精度の良い仕分け状態での積載が要求されている。
【0020】
揃え精度の悪い用紙束であると、トレイから取り出した用紙束を再び人の手によって揃えてからパンチ機などの機械にかけなければならず作業効率の面で無駄が発生してしまう。このため、上のセグメント例えば所謂コピー業者は、積載された用紙について厳しい揃え精度を要求し、揃え精度の向上が望まれているが、以下の例に係る揃え手段、戻し手段、仕分け手段を適用することにより、このような要望に応えることができる。
【0021】
この発明にかかるシート状媒体整合装置は、▲1▼単独の装置として構成することもできるし、▲2▼シート状媒体を排出する手段をもつ他の装置、例えば、揃え機能、仕分け機能などを有しない画像形成装置、揃え機能、仕分け機能を有しないシート状媒体後処理装置等と一体的若しくは連結して組み合わせて用い、▲3▼さらに、シート状媒体後処理装置と一体的に組み合わせた上で、画像形成装置と組み合わせて画像形成システムとして構成し、揃え機能、仕分け機能によってシート状媒体をトレイ上に揃え、また、仕分けることができる。
【0022】
以下では、最初に本発明に関連する構成、すなわちシート状媒体整合装置を具備したシート状媒体後処理装置を例にしてシート状媒体を排出する排出手段、排出手段により排出されるシート状媒体を積載する積載手段としてのトレイ及び揃え手段、仕分け手段を説明し、さらに戻し手段についての機械的な構成作用を説明した後、本発明に直接関係する凹凸部に係る実施の形態を説明する。
【0023】
1.シート状媒体後処理装置
[1]シート状媒体後処理装置の概要
画像形成装置に連結された独立したシート状媒体後処理装置と一体的に構成されたシート状媒体整合装置を例に説明する。
【0024】
図2ないし図4において、用紙に後処理を行なう後処理手段としてのシート状媒体後処理装置51は、画像形成装置50と連結されている。
【0025】
画像形成装置50では、オペレーターにより指示された後処理内容に従い画像形成手段により画像形成された用紙Sがシート状媒体後処理装置51に送られてくる。
【0026】
シート状媒体後処理装置51における後処理内容としては、画像形成装置50が複写機の場合には次のモードがある。▲1▼用紙を排出順に単に積載する通常モード。このモードでは、用紙サイズとコピー枚数を指示することで処理が実行される。▲2▼ステープル処理を行なうスティプルモード。このモードでは、用紙サイズとコピー枚数のほか、綴じ枚数や綴じ位置等を指示することにより処理が実行される。▲3▼仕分け処理を行なう仕分けモード。このモードでは用紙サイズと仕分け部数を指示することで処理が実行される。▲4▼パンチモード。このモードでは、穴あけが行なわれる。そのほか、後述するように必要に応じて他のモード設定及び処理も可能である。
【0027】
これらの後処理にかかる作業指示は、複写機の操作パネルからキー操作によりCPUを含む制御手段に伝えられ、画像形成装置50及びシート状媒体後処理装置51と制御手段との間で後処理遂行の信号授受が行なわれて後処理が実行される。なお、このシート状媒体後処理装置には後述する揃え手段や戻し手段を具備したシート状媒体整合装置が一体的に構成されている。
【0028】
当該シート状媒体後処理装置において、後処理実行有無の選択ができ、後処理実行が選択されたことにより後処理された用紙、或いは後処理実行が選択されなかったことにより後処理が行なわれなかった用紙は、シート状媒体整合装置の仕分け機能及び揃え機能(横揃え機能、縦揃え揃え機能)によってトレイ上に仕分けられた状態で揃えることができる。
【0029】
図2に本例にかかるシート状媒体後処理装置51の全体構成例を示す。本例のシート状媒体後処理装置は、用紙を排出する手段をもつ他の装置、例えば、揃え機能を有しない画像形成装置50と連結して組み合わされて用いられ、揃え機能によって用紙をトレイ12上に揃えることができる。
【0030】
画像形成装置50において画像形成された用紙は、シート状媒体後処理装置51に至る。後処理の有無は選択することができ、選択により後処理された用紙或いは選択により後処理を行なわなかった用紙はシート状媒体後処理装置51と組み合わされたシート状媒体整合装置の整合動作によって排出方向aについてトレイ上に揃えられ、かつ、必要に応じ、排出方向aと直交するシフト方向dについて揃えられかつ、所定枚数ずつ位置をずらした仕分け状態で積載される。この仕分け状態は、シフト方向dにトレイ12を移動させるトレイ移動手段98(後述)の仕分け機能或は揃え手段による仕分け機能により行なわれる。
【0031】
図4に示すように、シート状媒体後処理装置51は、積載手段としての昇降可能かつシフト可能なトレイ12を有しているとともに、位置を固定されていて移動しないプルーフトレイ14を装置上部に有している。
【0032】
画像形成装置50との用紙受け渡し部位の近傍には、入口センサ36、入口ローラ対1が設けられており、入口ローラ対1により取り込まれた用紙は、後処理モードに応じてそれぞれの搬送経路を搬送される。
【0033】
入口ローラ対1の下流には穴開けを行うパンチユニット15が設けられており、パンチユニット15の下流には搬送ローラ対2aが設けられている。搬送ローラ対2aの下流には分岐爪8aが設けられており、用紙は分岐爪8aによりプルーフトレイ14へ向かう搬送経路と、略水平に進む搬送経路とに選択的に案内される。プルーフトレイ14へ向けて搬送された場合、用紙は搬送ローラ対60で搬送され、排紙ローラ対62によりプルーフトレイ14へ排出される。
【0034】
分岐爪8aの下流には分岐爪8bが設けられており、用紙は分岐爪8bによりノンスティプルルートEと、スティプルルートFへ選択的に案内される。分岐爪8a、8bは、図示しないソレノイドのオン/オフ制御により位置を切り替えられるようになっている。
【0035】
ノンスティプルルートEへ案内された用紙は、搬送ローラ対2bにより搬送され、排出手段としての排紙コロ3によりトレイ12に排出される。一対の排紙コロ3の下部と重なるようにして或は下方位置には後述する戻し手段としての戻しコロ121が設けられている。後述するように戻しコロ121は戻しコロ121a、121bからなる。装置本体の図中左側面は、トレイ12に対する用紙の後端揃えを行う立壁としてのエンドフェンス131となっている。
【0036】
排紙コロ3は、上コロ3aと、下コロ3bを有し、下コロ3bは用紙排出方向aの上流側を支持されて上下方向に回動自在に設けられた支持部材66の自由端部に回転自在に支持されている。下コロ3bは自重又は付勢力により上コロ3aに当接し、用紙は両ローラ間に挟持されて排出される。スティプル処理された用紙束が排出されるときは、支持部材66が上方に回動され、所定のタイミングで戻される。このタイミングは排紙センサ38の検知信号に基づいて決定される。排紙センサ38は排紙コロ3の上流側直近に配置されている。
【0037】
スティプルルートFへ案内された用紙は、搬送ローラ対2cにより搬送される。搬送ローラ対2cの下流には分岐爪8cが設けられており、用紙は分岐爪8cにより、スティプル本ルートGと、退避ルートHへ選択的に案内される。分岐爪8cも図示しないソレノイドのオン/オフ制御により位置を切り替えられるようになっている。
【0038】
スティプル本ルートGへ案内された用紙は、搬送ローラ対4を経て排紙センサ37で検知され排紙ローラ対68により図示しないスティプルトレイへ積載される。この場合、用紙毎に叩きローラ5で縦方向(用紙搬送方向)の整合が行われ、ジョガーフェンス9にて横方向(シフト方向dと同じ用紙幅方向)の整合が行われる。ジョブの切れ目、すなわち、部を構成する用紙束の最終紙から次の部を構成する先頭紙の間で図示しない制御手段からのスティプル信号によりスティプラー11が駆動され、綴じ処理が行われる。
【0039】
画像形成装置50から排出される用紙間の距離が短く、綴じ処理をしている間に次の用紙が来る場合には、該次の用紙は退避ルートHへ案内され、一時的に退避させられる。退避ルートHへ案内された用紙は、搬送ローラ対16により搬送される。
【0040】
綴じ処理が行われた用紙束は、直ちに放出爪10aを有する放出ベルト10によりガイド69を経て排紙コロ3へ送られ、トレイ12へ排出される。放出爪10aはセンサ39によって所定位置を検知されるようになっている。
【0041】
叩きローラ5は支点5aを中心に図示しないソレノイドによって振り子運動を与えられ、上記スティプルトレイへ送り込まれた用紙に間欠的に作用して用紙をエンドフェンスに突き当てる。図示しないが、排紙ローラ対68はブラシローラを有しており、これによって用紙後端の逆流が防止される。なお、叩きローラ5は反時計回りに回転する。ここまでがシート状媒体後処理装置の本来的な機能部分の構成及び動作の概要である。
【0042】
シート状媒体後処理装置51では、本来的な機能である後処理を行なうことができると共に、以下に述べるように、トレイ12上に積載された用紙を揃え、仕分けることができる。この揃えには、排出方向aの端部を揃える縦揃えと、シフト方向dの端部を揃える横揃えの2つがあるが、前者の縦揃えはエンドフェンス131への突き当てを行なう戻し手段としての戻しコロ121の機能によりなされ、後者の横揃えは揃え手段としての揃え部材102a、102bによりなされる。
【0043】
図4において、シート状媒体後処理装置は、排紙コロ3、排紙コロ3より排出される用紙Sを積載するトレイ12、トレイ12を昇降させるトレイの昇降手段、トレイ12の昇降方向の位置を制御する位置決め手段、トレイ12を図2の排出方向aと直交するシフト方向d(図4の紙面を貫く方向)に往復動させる仕分け手段としてのトレイの移動手段、トレイ12上に積載された用紙をエンドフェンス131に突き当てて揃える戻し手段としての戻しコロ121、戻しコロ121を排出方向aに変位させる変位手段、揃え手段としての揃え部材102a、102b及びその駆動手段などからなる。
【0044】
このうち、上記トレイの昇降手段は図5(a)に符号95、昇降方向の位置決めをする検知手段は図5(b)に符号96、トレイの移動手段は図7に符号98で示され詳細は以下でそれぞれ説明する。
【0045】
[1]―A.トレイ及び仕分け手段としてのトレイ移動手段
図4において、用紙Sは分岐爪8bから用紙の搬送手段である搬送ローラ対2bにより排紙センサ38を経てトレイ12に向けて搬送され、排紙コロ3により排出方向aに送り出される。
【0046】
図4、図5に示すように、トレイ12の上面は排出方向aに進むほど、上面の高さが増す傾向に傾斜している。該トレイ12の傾斜面の下方基端部には鉛直面からなるエンドフェンス131が位置している。
【0047】
図4において排紙コロ3から排出された用紙Sは、用紙の幅方向の端部よりも少し離れた位置である受け入れ位置で待機している揃え部材102a、102b間に進入し、重力によりトレイ12上、上記傾斜に沿って滑り、後端部がエンドフェンス131に突き当たることにより後端部が揃えられ整合される。後端部が整合されたトレイ12上の用紙Sは揃え部材102a、102bが用紙の幅方向の端部より僅かに内側に位置する揃え位置まで互いに接近する方向に移動する揃え動作によりシフト方向d(幅方向)が揃えられる。
【0048】
図5(a)に示すように、トレイ12の上面であって、揃え部材102aに対向する部位には凹部80a、揃え部材102bが対向する部位は凹部80bがそれぞれ形成されていて、トレイ12の上面よりも部分的に低くなっている。少なくともこれら凹部80a、80b上に用紙が積載されていない状態では、受け入れ位置にある揃え部材102a、102bはこれら凹部80a、80bの中にその一部が進入しトレイ12とオーバーラップした状態を保持するようになっている。これは、揃え動作において揃え部材102a、102bを用紙Sの端面に確実に当てるためである。
【0049】
図5(a)において、トレイ12はトレイ昇降手段95により昇降されて、該トレイ12の上面高さが排紙コロ3のニップ部から所定の間隔を維持するように図5(b)に示したトレイ12の上面検知用の検知手段96により制御されるようになっている。
【0050】
つまり、排紙コロ3から用紙がトレイ12上に排出されることによりトレイ上に積載された用紙の積載面が上昇すると、トレイ12は昇降手段95および検知手段96により適量下降させられて用紙最上面の位置が排紙コロ3のニップ部から一定の高さを維持し用紙の着地位置が一定レベルに保持されるように制御される。
【0051】
図4、図6(a)において、排紙コロ3はシート状媒体後処理装置51に取り付けられているため定位置にある。よって、仮にトレイ12が昇降しない構成では、トレイ12上に用紙Sが排出積載されることにより用紙束の高さが高くなりこの用紙束が用紙の排出をさえぎることによりジャムを生じたり、遂には用紙Sの排出ができなくなる。
【0052】
昇降手段を設けることによりトレイ12を昇降させ、かつ、排紙コロ3のニップ部からトレイ12上面までの間隔、或いは排紙コロ3のニップ部からトレイ12上の用紙Sの最上面までの間隔を検知手段96により、排紙が適正に行なわれる適正間隔に維持することができる。これにより、トレイ12上面へ用紙Sを着地位置のバラツキが小さい状態で排出することができる。
【0053】
図5(a)に示すようにトレイ12は上下リフトベルト70により吊るされている。上下リフトベルト70はギヤ列及びタイミングベルトを介して上下モータ71により駆動され、上下モータ71の正転または逆転により上昇または下降する。これら上下リフトベルト70、上下モータ71、ギヤ列及びタイミングベルト等はトレイを昇降させる昇降手段95の主な構成要素である。
【0054】
図5(a)において、排紙コロ3の近傍位置には戻しコロ121a、121b(戻し手段としての戻しコロ121)が位置している。トレイ12上に送り出された用紙Sは、トレイ12の傾斜面に沿って滑り落ち、後端側が戻しコロ121a、121bに挾まれると、これら戻しコロ121a、121bにより送りをかけられてエンドフェンス131に突き当てられて縦揃えが行われる。
【0055】
こうして、順次、画像形成済みの用紙Sがトレイ12上に次々と排出され積載されることにより用紙Sの最上面が上昇していく。戻しコロ121a、121bの近傍であって、積載された用紙の最上面には、図5(a)、(b)に示すように軸73aに揺動自在に支持された紙面検知フィラー120の一端側が自重で接するように設けられており、この紙面検知フィラー120の他端側はフォトインタラプタからなる紙面検知センサ130a又は紙面検知センサ130bにより検知され、トレイ12の上下方向の高さが一定レベルになるように制御される。
【0056】
通常モードで用紙が1枚ずつ排出される場合と、スティプルモードでステープル処理された用紙束が排出される場合とでは、排紙の条件が異なるので当然のことながら、トレイ12の適正排出位置は異なる。
【0057】
通常モード、スティプルモード、何れの後処理にかかるモードでも、それぞれのモードに適するトレイ12の基準高さが維持されるように紙面検知センサ130a、130b、紙面検知フィラー120等の位置決め手段によりトレイの高さが設定される。
【0058】
例えば、排紙コロ3からの用紙Sはトレイ12上に排出され、用紙Sが積もる毎にトレイ12は下降するように検知手段96により制御される。こうして下降していき、遂には下限センサ76により下限位置が検知される。また、トレイ12の上昇時にはトレイ12は紙面検知センサ130a、130b、紙面検知フィラー120等の検知手段96による紙面の検知情報に基き、基準高さまで上昇させられる。
【0059】
トレイ12は、仕分け動作を行なうため図4の紙面を貫くシフト方向、つまり、図5(a)に符号dで示すシフト方向の一端側に移動したのち、他端側に移動し、また他端側から一端側に移動するように台座18上にスライド可能に支持されている。
【0060】
[1]―B.トレイ移動手段
以下にトレイの移動手段98について説明する。
図5においてトレイ12は、仕分け動作を行なうためシフト方向dの一方に往動したのち、他方側に復動し、また他方側から一方側に移動するようにシフトされる。仕分けの単位である部を構成する所定枚数の排出量の用紙を処理するときの作業単位を1ジョブとすれば、同一ジョブ中、トレイ12はシフト方向dにはシフトせず、1ジョブ(部)が終わる毎にシフト方向dに移動し、一方の移動端で次のジョブにかかる用紙Sの排出を受ける。用紙Sの排出を受けて、トレイ12上に用紙Sが積載される毎に、戻しコロ121による縦揃えと、揃え部材102a、102bによる横揃えが行なわれる。また、仕分けモードでは部の最終紙の積載がなされるとトレイ12のシフト方向dでの移動による仕分け動作が行なわれる。
【0061】
トレイ12上に積載された用紙(用紙束を含む)を仕分けるべく当該トレイ12をシフト方向dに移動させて仕分け動作を行なうトレイの移動手段98について図6、図7により説明する。ここで、トレイ12の移動量d'は仕分けに必要な量であって、用紙サイズや用紙の種類、オペレーターの好みなどにもよるが、例えば20mm程度に設定される。
【0062】
トレイの移動手段98は図6に示すようにトレイ12を台座18でスライド可能に支持しているトレイ支持構造と、図6、図7に示すようにトレイ12を往復動させるトレイ往復動機構からなる。
【0063】
図6によりトレイ支持構造160を説明する。図6において台座18の上部にはシフト方向d(図6の紙面を貫く方向)に長さを有し、左右方向に対向する2つの案内板30、31が一体的に設けられている。これらの案内板30、31の各外側には軸が突出していて、ローラ32、33が軸支されている。
【0064】
一方、トレイ12の底部には、左右方向についてはローラ32、33の間隔より広く、シフト方向dにはトレイのシフト量を十分カバーし得る奥行きを有する平坦面からなる平坦部が形成されていて、この平坦部をローラ32、33上に乗せている。また、トレイ12の上記平坦部には、案内板30、31の内側に対応する位置に、2本の軸が植設されていて、これらの2本の軸にはそれぞれ、ローラ34、35が軸支されている。これらのローラ34、35は、案内板30、31の各内側に接している。
【0065】
ローラ32、33、34、35及び案内板30、31等が、トレイ12をシフト方向dに移動可能に支持するトレイ支持構造160を構成する。かかるトレイ支持構造160により、トレイ12はその荷重をローラ32、33で支持され、ガイド板30、31に案内されてシフト方向dに可動である。
【0066】
トレイ支持構造160で支持されたトレイ12に、トレイ往復動機構を組み合わせることで、トレイ12に往復動の駆動力を与えて、シフト方向dに往復動させることができる。トレイ往復動機構としては種々のものが考えられる。例えば、図示しないが、シフト方向dに沿ってラックを設け、このラックに噛み合うピニオンを正逆回転可能なモータで駆動する駆動機構や、クランク機構などである。
【0067】
このように構成されるトレイ移動手段により、トレイ12は少なくともシフト方向dに用紙の仕分けに必要な所定量往復動させることができる。
以下に、トレイ往復動機構の具体例を、トレイの位置判別手段とともに説明する。図7において、トレイ12はエンドフェンス131の凹凸部に入り込んでいてエンドフェンス131がシフト方向dに動作することによってトレイ12も同方向に動作する。エンドフェンス131のシフト方向dの中央部には、長穴41aがあけられたブラケット41が装着されていて、この長穴41aにピン42が挿入されている。
【0068】
ピン42は図示しない本体部に軸支されたウォームホイール43に挿入固定されている。この挿入固定位置はウォームホイール43の回転中心から偏心している。この偏心量は、トレイ12のシフト方向dでの移動量d'の1/2である。
【0069】
ウォームホイール43は、モータ44からタイミングベルト45を介して回転させられるウォーム46によって回転させられるようになっている。ウォームホイール43の回転によりピン42が回転し、偏心量に応じてトレイ12はシフト方向dへの直線往復運動をするように運動方向が変換される。これら偏心回転するピン42と長穴41aまわりの構成がトレイ往復動機構の主要部をなす。
【0070】
図8に示すように、ウォームホイール43には大きさの異なる2つの切り欠き43L、43S及びこれら切り欠き43L、43Sにより相対的に形成される半周分の長さの長い凸部とこれに隣接する短い凸部を有する円板状のエンコーダ47が設けられている。
【0071】
切り欠き43Lは長い切り欠き、切り欠き43Sは短い切り欠きである。エンコーダ47の半回転おきにホームセンサ48がエンコーダ47の切り欠きの長さを前記2つの凸部間の間隔により検知して、モータ44の停止、駆動の信号が制御手段から発せられるようになっている。
【0072】
図8において、矢印49の向きに回転したエンコーダ47の短い方の切り欠き43Sがホームセンサ48を通過して短い凸部と重なりかけた時点でモータ44は停止している。この状態ではピン42が後側にあり、図7のエンドフェンス131も後側に動作することによってトレイ12も後側に移動している。
【0073】
図8に示した状態からさらに矢印49の向きにエンコーダ43が回転して、長い切り欠き43Lがホームセンサ48を通過して長い凸部と重なりかけた時点でモータ44は停止する。この状態ではピン42が前側にあり、図7のエンドフェンス131も前側に動作することによってトレイ12も前側に移動している。
【0074】
このように、トレイ12が後側にあるか、前側にあるかは、エンコーダ47の切り欠きの長さをホームセンサ48により検知し、この検知情報に基いて判別することができる。トレイ12のシフト方向dへの往復動のストロークの往動端で、同一ジョブ中に部を構成する用紙分の排出を受け、シフト後の復動端で次のジョブ中に部を構成する用紙の排出を受ける。
【0075】
かかる仕分け動作を繰り返すことにより、ジョブ(部)毎に用紙束が凹凸状に所定の仕分け量だけ位置がずれた状態に積載され、部毎に用紙束を仕分けることができる。移動量d'は用紙のサイズに応じて仕分けが明確な適量の値5〜25mm、例えば、A4サイズで20mm前後の値に設定することができる。
【0076】
B−1.揃え手段
図4、図5、図13等で示した揃え部材102a、102bの上端部は図4に示すフレーム90内に支持されている。該フレーム90には、揃え部材102a、102bの揃え動作及び該揃え動作及びこれに付随して動作させるべき他の動作を行なわせるための手段として、揃え部材の移動手段、揃え部材の退避手段、揃え部材の駆動装置等が構成されているがここでは、その詳細は省略する。
【0077】
B−2.戻し手段
[1]―C.戻し手段の構成
C−1.第1の例
図9において、戻しコロ121'は表面が凹凸形状をしたスポンジ状の弾性材からなり、移動体500に軸支されている。移動体500は正面形状がL字状をしていて、その上部は変位方向に長い案内部材501に摺動可能に嵌合されている。戻しコロ121'は移動体500に軸支されており、戻しコロ121'と一体的な軸にはプーリ502が一体的に設けられている。また、移動体500にはモータ503が固定され、その軸にはプーリ504が固定されている。
【0078】
移動体500上、プーリ502とプーリ504の中間位置にはアイドルプーリ505が軸支されていて、アイドルプーリ505とプーリ502間にはベルト506が掛けられ、アイドルプーリ505とプーリ504間にはベルト507が掛けられている。かかる構成により、モータ503の回転を戻しコロ121'に伝達して戻しコロ121'を排紙コロ3の回転とは無関係に回転させることができる。移動体500の下面にはラック508が形成されている。このラック508にはピニオン509が噛み合っている。ピニオン509は不動部材に軸支されたモータ510の回転軸に固定されている。
【0079】
かかる構成からなる変位手段おいて、モータ510を駆動することにより、その回転方向に応じて、ラック508とピニオン509の噛み合いを介して移動体500を案内部材501に沿って往復動させ、モータ510の回転量及び回転方向の制御により、戻しコロ121'を排出方向a(変位方向)上の任意の位置に移動させることができる。
【0080】
本例の変位手段では、ラックとピニオンの噛み合い関係を利用して変位を行なうので、戻しコロ121'の移動軌跡は直線的となるのが特徴であり、トレイ12又はトレイ12上の積載紙の上面から離間して待機する第1位置(I)と、トレイ12又はトレイ12上の積載紙の上面に軽く接していて第1位置(I)よりも排出方向aで下流側の第2位置(II)の2位置間を移動可能である。
【0081】
本例にかかる変位手段においては、戻しコロを上記第2位置(II)に定めることにより該用紙の後端がエンドフェンス131にぶつかるまで戻すことができる。また、排出中の用紙の先端が積載紙の上面に接して排出方向aに押し出すタイミングにおいても、該戻しコロ121'を第2の位置におくことにより、戻しコロの押え機能により積載紙が排出中の用紙により押し出されるのを防止することができる。
【0082】
また、該戻しコロ121'の回転駆動系であるモータ504は排紙コロ3の回転駆動系とは独立した構成にしてあるので排紙手段の回転速度に支配されることなく、変位動作と連動して戻しコロ121の回転速度を増減速制御することが可能である。
【0083】
C−2.第2の例
戻し手段としての戻しコロ121a、121bを備え、排出方向上に変位させる別の変位手段の例を説明する。なお、説明の便宜上、戻しコロ121a、121bの2つを戻しコロ121と総称する場合もある。図10は変位手段を戻しコロと共に組み立て状態でその要部を示した図、図11は変位手段を戻しコロと共に分解した状態で示した図である。これらの図において、構成部材はフレーム200に取り付けられて組み立てられている。
【0084】
戻しコロ121は前記例で説明した戻しコロ121'と同じ材質及び概略形状である。戻しコロ121aを変位させる手段と、戻しコロ121bを変位させる手段とは共通部分において全く同じ構成である。そこで、説明の煩雑を避けるため、この共通部部分の構成に関しては戻しコロ121a関係については部材を表す数字の符号にaの文字を付して説明し、戻しコロ121b関係については部材を表す数字の符号にbの文字を付すにとどめ、説明は省略する。
【0085】
変位手段の基本構成は次のとおりである。
図10、図11において、第1部材(以下、駆動レバーという。)123aはたて長の部材であって、その中間位置を軸129により貫通されることにより不動部材であるフレーム200に枢着されている。ここで、軸129は駆動レバー123aに対して回転自在であり、軸129の両端部は軸受520、521を介してフレーム200に軸支されている。駆動レバー123aについて軸129により貫通された部位は枢着部であり、この部位を第1枢着部522aと称する。駆動レバー123aは第1枢着部522aを揺動中心にして一定角度の範囲で揺動可能である。
【0086】
第2部材(以下、従動レバーという。)122aはたて長の部材であってその中間位置にて突出している軸部524aを、駆動レバー123a上の第1枢着部522aから外れた一方の自由端側である第2枢着部523aに嵌合することにより枢着されている。従動レバー122aは第2枢着部523aを中心に一定角度の範囲で揺動可能である。
【0087】
従動レバー122aの第2枢着部523aでの回転中心(軸部524aの中心)からずれた任意の自由端側には、軸部525aが一体に形成されており、この軸部525aに戻しコロ121aが枢着されている。
【0088】
これら駆動レバー123aの第1枢着部522aを中心とする揺動と、従動レバー122aの第2枢着部523aを中心とする揺動との組み合わせ動作により、従動レバー122aの自由端側に枢着された戻しコロ121aを排出方向a上の異なる位置に変位させることとする。
【0089】
これにより、揺動自在の単体レバーの先端部に戻しコロを設ける構成(不図示)や、図9により説明したラックとピニオンの組み合わせによる変位手段に比べて、後述するように、戻しコロ121aを遠方まで変位させることが可能であり、駆動レバー123aと従動レバー122aとの折曲自在な構成により同じストロークを達成するための他の構成と比べてコンパクトな構成となし得る。
【0090】
駆動レバー123aは第1枢着部522aを中心にして考えたときに従動レバー122aが設けられた側と反対側の自由端側に板金からなるブラケット124がねじ526aによって固定されている。これにより駆動レバー123aは板状をしたブラケット124と一体化されている。
【0091】
このブラケット124の、排出方向aの上流側の側面部には駆動レバー123aを揺動させる偏心カム125の周面が当接している。偏心カム125はフレーム200と一体的に構成された支持板527に軸支された軸528と一体的に回転させられるようになっている。偏心カム125のカム面をブラケット124に弾性的に押し当てる第1当接手段として、ねじりコイルばね529aが設けられている。このねじりコイルばね529aのうち、ボス状をした第1枢着部522aの外周をゆるく巻いた該ねじりコイルばね529aの一端側が駆動レバー123aの側部に掛けられ、該ねじりコイルばね529aの他端側がフレーム200の一部として構成されたフック530aに掛けられている。
【0092】
このねじりコイルばね529aの弾性により、駆動レバー123aは第1枢着部522aを中心にして矢印の向きに回動付勢され、偏心カム125に弾性的に押圧される。よって、偏心カム125を回転駆動することにより、カム面の変位量に従い駆動レバー123aは第1枢着部522aを中心にして揺動する。
【0093】
偏心カム125はエンドレスなカム面を有するので、その回転運動により駆動レバー123a、ひいては戻しコロ121aに周期的な変位を与えることができる。
【0094】
第1当接手段としてのねじりコイルばね529aと偏心カム125を以って、第1揺動手段が構成され、この第1揺動手段によって偏心カム125と駆動レバー123a(ブラケット124)の自由端側の摺接が得られ、偏心カム125の回転に応じて駆動レバー123aを偏心量に従う所定角度で揺動させることができる。
【0095】
このように第1揺動手段によって駆動レバー123aを所定角度揺動させることによって、該駆動レバー123a上に乗っている従動レバーを戻しコロ121aと共に移動させ、戻しコロ121aに対して排出方向aについての円弧状の変位を与えることができる。
【0096】
偏心カム125を固定している軸528には円盤の一部を半円状に切り欠かれた遮蔽板531がその軸心部を固定されており、かつ、歯車532がその軸心部を固定されている。歯車532には歯車533が噛み合わされており、この歯車533は支持板527に固定されたステッピングモータ126により回転駆動されるようになっている。また、遮蔽板531の切欠部が通過する部位にはセンサ127が固定されていて、センサ127による遮蔽板531の検知情報により偏心カム125の回転量を検知し、ステッピングモータ126の駆動停止を制御することができる。センサ127及び遮蔽板531の組み合わせはエンコーダを構成し、偏心カム125はステッピングモータ126を駆動源として上記エンコーダにより回転量が制御される。このようにステッピングモータとエンコーダの組み合わせの構成を採用することにより戻しコロ121aの位置を適正に管理することができる。例えば、戻しコロ121を図16に示したように第1位置(I)、第2位置(II)等にあるように位置決めすることができる。
【0097】
第1位置(I)は、戻しコロ121がトレイ12或はトレイ12上の積載紙から離間した上方に位置した待機位置にあり、ホームポジションとして設定することができる位置である。第2位置(II)は第1位置(I)よりも排出方向aの下流側に位置していて、トレイ12或はトレイ12上の積載紙に軽く接触した位置である。
【0098】
従動レバー122aは、当該従動レバー122a上であって第2枢着部523a(軸部524a)を間にして戻しコロ121aが設けられた側と反対側の自由端側534aに作用するように設けられた第2揺動手段により揺動させられる。
【0099】
この第2揺動手段は、駆動レバー123aの揺動に伴い、第2枢着部523aを中心に従動レバー122aを所定角度量だけ揺動させるもので、かかる第2揺動手段を設けることにより、第2枢着部523aを中心とする駆動レバー123aに対する従動レバー122aの角度を変位させることで戻しコロ121aを所望の軌跡を以って所望の位置間に移動させ得る。かつ、従動レバー122aの揺動動作と駆動レバー123aの揺動動作とを組み合わせることにより、戻しコロ121aのストロークを稼ぐことができる。
【0100】
第2揺動手段は従動レバー122a上の前記第2枢着部の中心からずれた戻しコロ121aが設けられた側と反対側の自由端側534aに形成した突起535aに摺動するカムであって、曲率無限大の周面の一部に台形状の突起部536が形成された平板状カム537と、該平板状カム537に突起535aを当接させる第2当接手段を付帯している。この第2当接手段としては、軸部524aにねじりコイルばねを巻き、該ねじりコイルばねの一端側を従動レバー122aに掛け、該ねじりコイルばねの他端側を不動部材に掛けることにより構成することができる。
【0101】
第2当接手段により平板状カム537に対する突起535aの当接状態が得られることにより、駆動レバー123aの揺動に応じて戻しコロ121aを周期的に上下動させることができ、駆動レバー123a及び従動レバー122aの揺動との組み合わせにより戻しコロ121aを山形の軌跡で変位させることができるので、トレイ12上に積載された用紙を排出方向aに押し出すことなく、第2位置(II)へ移動することができる。
【0102】
図16に図示されるように、平板状カム537は従動レバー122aの自由端側534aの上方に位置している。このような位置関係では戻しコロ121aの下方にはトレイ12が位置している。
【0103】
既に説明したように、トレイ12は積載される用紙の上面と排紙コロ3との間の距離を一定に保つために、用紙が排出されてトレイ12上の高さが高くなるにつれて下降するようにモータ駆動されるようになっている。
【0104】
トレイ12の上限と下限には安全対策としてのリミットスイッチが設けられていて、トレイ上下動用のモータが暴走した場合でも停止するように制御されるが、かかるリミットスイッチに到達する以前に、仮に何らかの原因でトレイ12が異常事態により上昇した場合でも、本例のように平板状カム537が従動レバー122aの自由端側534aの上方に位置している構成とすれば、上昇するトレイ12が戻しコロ121aを押し上げても、第2枢着部523aを中心に従動レバー122aは平板状カム537から逃げることができ、従動レバー122aが回動するだけで他部材との干渉がないので、部材の損傷を免れることができる。
【0105】
戻しコロ121aを回転駆動するための動力伝達系について説明する。
動力伝達系は、第1枢着部522a、第2枢着部523aの各枢着中心を回転中心とするプーリおよびこれらプーリに掛けられたベルトを主要素としている。ここで、プーリ及びベルトには、歯車及びチェーンも同様な動力伝達手段として包含するものとする。
【0106】
図11において、軸129と一体的に回転するプーリ538aと、軸部524aに枢着されているプーリ539aと、これらプーリ538aとプーリ539aとに掛けまわされたベルト540aからなる組み合わせがある。
【0107】
また、軸部524aに枢着されているプーリ541aと、軸部525aに枢着され戻しコロ121aと一体に構成されたプーリ542aと、これらプーリ541aとプーリ542aとに掛けまわされたベルト543aからなる組み合わせがある。なお、プーリ541aとプーリ539aとは共通の軸部524aに嵌合された状態では側面部に形成された噛み合わせ部が噛み合うことにより一体的に回転される状態となる。
【0108】
軸129の軸端部にはギヤ556が設けられ、このギヤ556にプーリ付ギヤ556aが噛み合うと共にこのプーリ部にタイミングベルト556bが掛けられている。タイミングベルト556bは他駆動部により駆動される。軸129が回転することにより、プーリ538a→ベルト540a→プーリ539a→プーリ541a→ベルト543a→プーリ542a→戻しコロ121aの順で動力を伝達して戻しコロ121aが回転され、戻しのための回転がなされる。
【0109】
このように、駆動レバー123a、従動レバー122aの各揺動支点部にプーリを配置しこれらのプーリを介して戻しコロ121aに動力伝達される構成とし動力伝達のプーリの軸部を戻しコロ変位のための揺動支点軸と共通化したので、動力伝達系を簡単に構成でき、かつ、駆動レバー123aの外部からも容易に動力をとり入れることができ変位手段を軽量かつコンパクト化できる。
【0110】
上記したように図11において、戻しコロ121a回転のための動力は、第1枢着部522aと同心の軸129と一体的に設けられたプーリ538aと、第2枢着部523aと同心の軸部524aに枢着されたプーリ539aと、これらプーリ538aとプーリ539a間に掛けまわされたベルト540aを介して伝達される構成を含んでいる。
【0111】
この動力伝達系の断面を示した図12において、プーリ538aは軸129と一体的に固定されている。プーリ539aは軸部524aに枢着されている。本例では特に、これらプーリ538aとプーリ539a間に掛けまわされたベルト540aの張力を適度に選択してこの張力によりプーリ539aを軸部524aに押しつけることにより、該プーリ539aの内径部と軸部524aとの間に適度の摩擦力を作用させる。この摩擦力によりプーリ539aの回転力は軸部524aにも伝えられて、従動レバー122aは第2枢着部523aを中心にして回動付勢される。
【0112】
図10、図11において、戻しコロ121aに用紙をエンドフェンス131側に戻す戻し機能を果たさせるための回転の向きは反時計まわりの向きである。この回転の向きで戻しコロ121aを回転させるときプーリ539aの回転の向きは反時計まわりの向きであり、この向きの回転のときに上記摩擦力によって従動レバー122aに与えられる回動付勢力もまた、第2枢着部523aを中心とする反時計まわりの向きであり、この回動付勢力により従動レバー122aの突起535aが平板状カム537に押圧される向きに付勢される。
【0113】
本例のように、ベルト540aの張力によるプーリ539aと軸部524aとの摩擦力及びプーリ539aの回転力を利用した従動レバー122aの回動付勢により、従動レバー122aの突起535aを平板状カム537に押圧させる第2付勢手段の機能を果たさせることができ、ねじりコイルばねを使用する場合に比べて、簡易な構成となすことができる。突起535aが平板状カム537に適度の押圧力で押圧された状態でプーリ539aと軸部524aとがスリップするようにベルト540aの張力は適度に設定するものとする。
【0114】
本例では、第1部材の揺動と第2部材の揺動との組み合わせ動作により回転体からなる戻し手段を排出方向の異なる位置に確実に変位させて、戻し手段による戻し機能や押さえ機能を得ることができる。
【0115】
[1]―D.戻し動作
ここでは、前記図10〜図12で説明した構成の変位手段により戻しコロ121を第1位置(I)と第2位置(II)間で変位させる戻し動作について説明する。なお、前記図22における変位手段による戻しコロ121'の制御については、以下の説明に準ずるものとし、モータ510の回転により行なう。
図13、図14、図16において戻しコロ121は第1位置(I)では排紙コロ3の下部近傍に位置しており、排出方向aと直交するシフト方向d(用紙の幅方向)の中央部に対向して配置されている。
【0116】
戻しコロ121aと121bとの間に積載面の紙面高さを検知するための紙面検知フィラー120が位置している。これにより、紙面検知フィラー120とトレイ12上の用紙の積載面との接触点は常に一定の高さに制御される。本例では、第1位置(I)にある戻しコロ121に掛からないほど、下流側に後端部が位置するように落下した用紙をもとらえるために、本例の変位手段で駆動される戻しコロ121を用いて、第1位置(I)から、その飛び出した用紙の後端部をとらえ得る第2の位置(II)まで移動させて用紙の後端部に接触させ、戻しコロ121の回転力でエンドフェンス131に突き当たるまで戻す。
【0117】
既に説明したように、戻しコロ121は従動レバー122a、122bの軸部525a、525bに枢着されており、これら従動レバー122a、122bの反対側の軸部524a、524bは、駆動レバー123a、123bに挿入されて該軸部524a、524bを中心に従動レバー122a、122bは回動するようになっている。
【0118】
また、駆動レバー123a、123bは従動レバー122a、122bが枢着している反対側を軸129に挿通されていて該軸129を中心に回動するようになっている。さらに、駆動レバー123aと123bにはブラケット124が接合されており、ブラケット124を偏心カム125で変位させることによって、駆動レバー123a、123bを、軸129を中心に揺動させ、さらには駆動レバー123a、123bに枢着されている従動レバー122a、122bを揺動させ、戻しコロ121を変位させる。
【0119】
図15、図16に示されているように、戻しコロ121は第1位置(I)(待機位置或はホームポジション)から2点鎖線で示す第2位置(II)(戻し位置)まで移動して、トレイ12上に落下した用紙の後端に接触してその回転力でエンドフェンス131まで該用紙を引き戻し、後端部の整合を行うことができる。
【0120】
駆動レバー123a、123bに接合されているブラケット124を矢印J方向に変位させる偏心カム125はステッッピングモータ126から歯車533、532による伝達駆動を受けて回転し、この回転により上記の変位を行なわせる。
【0121】
偏心カム125には半円状の遮蔽板531が付加されており、この遮蔽板531をセンサ127で検知することによって偏心カム125の停止位置を規制して、すなわち戻しコロ121の停止位置を規制している。図16において、戻しコロ121の第1位置(I)は実線で示した位置、第2位置(II)(戻し、押え位置)は2点鎖線で示した位置である。
【0122】
次に、戻しコロ121の変位のタイミングについて説明する。
通常は、図16に示すように第1位置(I)にあり、用紙が排紙コロ3から排出され、該用紙の後端部が下コロ3aの外周に沿ってトレイ12に落下した直後に、第2位置(II)に変位させる。平板状カム537によるカム形状に従い山形の軌跡を以って変位した戻しコロ121が用紙後端部に上方から下降して接触して、ある一定時間その位置にとどまり、回転力でもって用紙をエンドフェンス131まで引き戻したら、再び偏心カム125を回転させて第1位置(I)まで変位させる。このような動作により、飛び出した用紙を確実に引き戻して排出方向aについての揃え精度を向上させることができる。
【0123】
次に戻しコロ121の回転駆動系の構成例を図17により説明する。戻しコロ121aには図11で説明したようにプーリ542aが一体的に形成されており、これらのプーリは軸部524a上のプーリ541aとベルト543aで結ばれている。さらに、プーリ541aと同軸かつ一体的なプーリ539aがベルト540aを介して駆動側のプーリ538aと結ばれている。
【0124】
駆動系としてのギヤ556に連結された軸129と一体的に回転するプーリ538aによりベルト540aが回転してプーリ539a、541aを回転させ、これによりベルト543aを介してプーリ542aが回転して戻しコロ121が回転する仕組みである。プーリ542bについても上記に準ずる。
【0125】
用紙が排紙コロ3を通過してトレイ12に落下するまで戻しコロ121を第1位置(I)に待機させ、用紙がトレイ12上の積載面上に落下した直後に第2位置(II)まで変位動作させることによって積載面上に落下した用紙を確実に捉えてエンドフェンス131まで戻すことができる。
【0126】
[1]―E.エンドフェンス
E−1.凹凸部
請求項1、2に対応する。本例では、図1(a)、(b)に示すように、エンドフェンス131において、搬送方向aの上流側の用紙端部をとらえ得るような凹凸部20を設けた。本例では、凹凸部20を排出される用紙の幅方向で安定してとらえ得るように2箇所にわたって設けている。なお、図1では判りやすくするため、トレイ12は省略して示している。
【0127】
この凹凸部20における凹凸の形状は、図18(a)に拡大して示すように、バックカールした用紙S'の上流側の端部がつくる斜め下向きに湾曲した端面S'aに沿う傾斜面20aと、この傾斜面20aと交差する水平面20hとで形作られる略逆L字形の段部が上下方向に連続した如き鋸歯状とし、凸条133の上面から凹凸が突出した状態としている。凹凸の凸部の先端部は図18(b)に示すようにトレイ12の上流側の端部と極めて近接するまで接近して、エンドフェンスとトレイ12との隙間を埋めている。
【0128】
このような鋸歯状の凹凸を有する凹凸部20を設けることにより、図18(b)に示すように戻しコロ121の戻し機能によりバックカールした用紙S'が戻されるとき、該用紙の上流側端部は凹凸部20の傾斜面20aに案内され、最終的には水平面20hに突き当てられることにより確実に止められる。
【0129】
よって、本発明の課題とされた、バックカールした用紙の積載時にエンドフェンス131と該用紙束の上流側端部(後端部)との間にできる楔状の谷に、用紙の端部が進入することに起因する、後端部の折れなどの損傷、谷に侵入することによる不揃えは生じなくなる。なお、凹凸の形状は、上記のような水平面と傾斜面との組み合わせでなく、あらゆる形状の凹凸の連続した形状のものでも一定の効果がある。
【0130】
このような凹凸はエンドフェンス131の全面に設けてもよいが、その機能からして必要なのは用紙の後端部を受ける部分のみでよいので、該当する箇所にのみ設けるのがよい。
【0131】
図7に示したように、エンドフェンス131はトレイ12と一体的にシフト方向に往復動させるため、また用紙の後端部を突き当てるために、2つの凸条133が間隔をおいて上下方向に延びていて、この凸条133とトレイ122の上流側端部とが嵌合している。この凸条133は板金をコの字状に折曲した如き態様をしている。
【0132】
上記例における凹凸部20はこの凸条133の部位を利用して、図19に示すように矩形の開口を形成して4辺がそれぞれ内側に折り返されたような壁面を形成し、矩形の穴となっていて、この矩形の穴の開口131aに、凹凸部20を具備した凹凸部材としてのブロック21を嵌め込んだ構成としている。
【0133】
E−2.凹凸部の退避手段
請求項3、4に対応する。
トレイ12の基準高さは紙面検知センサ130a、130bが紙面検知フィラー120を検知しない位置としており、トレイ12上に用紙が積載され用紙の後端部高さが上昇したのを紙面検知センサ130bがオンすることで検知し、該紙面検知センサ130bがオフするまで(或はオフ後、一定量)トレイ12を下降させて常にトレイ12の上面高さを略一定に保つ制御を行う。
【0134】
紙面検知センサ130aはトレイ12上から積載紙が取り除かれた場合をセンサのオンにより検知するものであり、該積載紙の取り除きによりトレイ12の上面レベルは低下して紙面検知センサ130aがオンとなるので、この場合、該紙面検知センサ130aがオフとなるまでトレイ12を上昇させることで、戻しコロ120がトレイ12の紙面から離間し、排出紙が適正にトレイ上に着地し得る所定の基準レベルに戻す。
【0135】
このようにして、トレイ12上面或はトレイ上の積載紙上面から排紙コロ3のニップ部までの高さは、用紙が積載されるにも拘わらず略一定となるように制御されるようになっていて、トレイ12は常時昇降動作を行なう。
【0136】
一方、凹凸部20はその機能上、凹凸の凹の部内に用紙の後端部が入った状態にあるので、このままの状態でトレイ12を昇降させると整列された用紙の整列が乱されてしまうおそれがある。
【0137】
前記したように、トレイの昇降動作に伴い凹凸部に端部た止められている用紙束の整列が乱されるのを避けるため、本例ではブロック21を、凹凸部20が用紙上流側端部を止める突出位置と、該突出位置から後退して用紙上流側端部を止めない後退位置の2つの位置に変位することができるようにした。
【0138】
図20に、ブロック21が突出位置にある状態を示す。この突出位置でブロック21に設けられた凹凸部20は凸条133の表面から突出していて、用紙の後端部を止めることができる。
【0139】
図21に、ブロック21が突出位置より後退した後退位置にある状態を示す。この後退位置では、凹凸部20は凸条133の表面から埋没しており、用紙の後端部を止める状態ではない。このようにブロック21を予め後退位置に変位させてから、トレイ12を下降させる。或は、用紙を取り去ることによりトレイ12は上昇する。ブロック21が後退位置にあれば、トレイ12が昇降しても、用紙の後端部は凹凸部20により乱されることはない。
【0140】
このように退避位置に変位したブロック21は、トレイ12の位置が検知手段96により適正な高さ位置に定められた後、排紙に先立ち、再び突出位置に変位させる。以下に、ブロック21にこのような変位をトレイの昇降動作に応じて自動的させるための機構などについて説明する。
【0141】
図22、図23において、2つのブロック21を連結棒134で連結している。連結棒134は凸条133に形成した変位方向に長い長穴1350を貫通している。ブロック21は開口131aの奥行き方向に形成された穴に摺動可能に嵌合しており、この摺動方向である変位方向fに可動である。
【0142】
長穴1350は変位方向に長い穴であり、連結棒134の可動領域を規制する。上記穴の底とブロック21との間には伸張性のばね1360が介装されており、このばね1360の弾性によりブロック21は突出方向に付勢されている。この付勢によるブロック21の動きは連結棒134が長穴1350の一端側に突き当たることにより止められている。この止められた位置を突出位置として定めている。
【0143】
また、連結棒134の中間位置にはワイヤ146の一端側に形成されたフックが掛けられている。該ワイヤ146の他端側はソレノイド141のプランジャに止めてある。ワイヤ146の途中にはばね1360の弾性よりも弱い弾性を有する緊縮性のばねが設けられている。
【0144】
ソレノイド141がオフ(非励磁状態)のときには、ばね1360の弾性によりブロック21は突出位置にある。ソレノイドをオン(励磁状態)にすると、ブロック21はプランジャに引かれて後退移動する。このように、ソレノイド141のオンオフ制御によりブロック21の位置を変位させることができる。
【0145】
図24において、ソレノイド141はオフの状態にあり、ブロック21は突出位置に位置していて、排出された用紙S'が戻しコロ121により戻され、凹凸部20により用紙の後端部を止め得る状態にある。
【0146】
トレイ12上に用紙が積載されていき、紙面高さが予め設定した高さに達すると、紙面検知センサ130bがオンとなり、この検知信号を受けた制御手段が昇降手段95を機能させてトレイ12を下降させる。
【0147】
このトレイ12の下降に先立ち、ソレノイド141をオンにしてブロック21を後退させて後退位置におく。これにより、凹凸部20の凹部に入り込んでいた積載用紙は凹凸部20の外に位置するようになる。従って、この状態のもとでトレイ12を下降させても用紙の後端部が凹凸部20と干渉して乱されるということがない。
【0148】
図26はブロック21を後退させた状態でトレイ12を下降した状態を示している。説明わかりやすくするため、本図ではトレイ12を過剰に下降した状態で示している。トレイ12が所定の高さに停止したら、ソレノイド141をオフにしてブロック121を突出位置におき、排紙を行なう。
【0149】
このように、連続排紙においても、トレイ12の昇降動作と連動してブロック21の位置を切り換えることにより用紙の後端部を整列させることができる。
【0150】
図27は制御手段の制御回路を示し、CPU700は制御プログラムをメモリされたROM710と情報の授受を行ないまた、クロック720からクロック信号を入力して以下の各フローチャートに示された制御を実行する。
【0151】
CPU700は、画像形成装置50との間で画像形成装置50の制御手段52と信号の授受をなし、また、センサ群730からの情報を入力し、ステッピングモータ制御ドライバ740、モータドライバ750、ドライバ760に情報を出力するようになっている。
【0152】
センサ群730はシート状媒体後処理装置51及び本発明に係るシート状媒体整合装置に用いられている種々のセンサをまとめて表現したもので、以下のフローチャートによる制御の中にでてくる種々のセンサが該当する。
【0153】
モード指定手段53は凹凸部材を用いた制御をするかどうかを選択指定する手段であり、図示省略の操作パネルに設けたタッチスイッチなどにより構成される。
【0154】
ステッピングモータ制御ドライバ740はシート状媒体後処理装置51及び本発明に係るシート状媒体整合装置に用いられている種々のステッピングモータを制御するもので、具体的には以下で説明するフローチャートに出てくる種々のステッピングモータが該当する。図27では符号Mで例示している。
【0155】
モータドライバ750はシート状媒体後処理装置51及び本発明に係るシート状媒体整合装置に用いられている種々のDCモータを制御する。
【0156】
モード指定手段により凹凸部材を用いた制御をするように切り換えられた場合、ステップP1において紙面検知センサ130bがオフの状態のもとで、ステップP2でコピー作業が開始される。ステップP3で、トレイ12上への用紙の排紙が行なわれ、排紙コロ3から用紙が排出される。ステップP4では、第2位置(II)に位置している戻しコロ121により用紙がエンドフェンス131側に向けて戻し、該用紙の後端部が凹凸部20に止められるまで送り、整列する戻し作業が行われる。
【0157】
用紙が積載されていき、ステップP5で紙面検知センサ130bがオンと判定されると、ステップP6に進み、ソレノイド141をオンにしてブロック21を後退位置におき、ステップP7で昇降手段95を起動させてトレイ12を予め設定した量、下降させる。
【0158】
トレイ12を所定量下降させたら、ステップP8でソレノイド141をオフにしてブロック21を後退位置におき、ステップP9に進む。また、ステップP5で紙面検知センサ130bがオフと判定されている場合には、トレイ12上への排紙は継続してもよいので、ステップP9に進む。
【0159】
ステップP9では、所定枚数に達したかなどの判断に基づく、コピー作業の継続の有無が判断され、継続の必要なしと判定されれば終了するし、継続の必要があれば、ステップP3に戻る。
2.画像形成装置
主として請求項5に対応する。
本例は、用紙に画像形成を行なう画像形成手段及び画像形成された用紙を搬送する搬送手段を有する画像形成装置に関するもので、図29に示した画像形成装置50'は、図4における画像形成装置50と共通の画像形成手段を具備している。画像形成装置50'は、前記したシート状媒体後処理装置51に構成したシート状媒体整合装置における戻しコロ121及びその変位手段、凹凸部材としてのブロック21及びその付帯部材を具備している。また、画像形成装置50'において、図4に示したシート状媒体後処理装置51における構成部分と共通の部材があり、その部分については図4におけるものと同じ符号で示し、説明は省略した。
【0160】
図29において、装置本体のほぼ中央部に画像形成部135が配置され、この画像形成部135のすぐ下方に給紙部136が配置されている。給紙部136は給紙カセット210を備えている。
【0161】
画像形成装置50'の上部には必要に応じて、原稿を読み取る原稿読み取り装置(図示せず)を配設することができる。画像形成部135の上部は、画像形成された用紙を搬送する搬送手段としてのローラRRやガイド板等が設けられている。
【0162】
画像形成部135には、装置を電気的に駆動したり、制御したりする電装ユニットQが配置されている。また、ドラム状をした感光体5000が配置されている。この感光体5000の周囲に、該感光体5000の表面に帯電処理を行う帯電装置600、画像情報を感光体表面にレーザ光で照射する露光装置7000、感光体5000の表面に露光されて形成された静電潜像を可視化する現像装置800、感光体5000上で可視化されたトナー像を用紙に転写する転写装置900、転写後感光体表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置1000等がそれぞれ配置されている。
【0163】
これら、感光体5000、帯電装置600、露光装置7000、現像装置800、転写装置900、クリーニング装置1000等は画像形成手段の主要部をなす。感光体5000の略上方であって、感光体5000よりも用紙搬送経路上の下流位置には、定着装置140が配置されている。
【0164】
画像形成装置がプリンタとして機能する場合、画像形成に際しては、画像信号が入力される。予め、感光体5000は暗中にて帯電装置600により一様に帯電されている。この一様に帯電された感光体5000に、画像信号に基づいて露光装置7000のレーザダイオードLD(不図示)の発光により露光光が照射され、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体に至り、感光体5000の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体5000の回転と共に移動し、現像装置800により可視像化され、さらに移動して転写装置900に向かう。
【0165】
一方、給紙部136の給紙カセット210には、未使用の用紙が収容されており、回動可能に支持された底板220上の最上位置の用紙Sが給紙ローラ230に押し付けられるように、底板220がばね240により加圧されるようになっている。転写のための給紙に際しては、給紙ローラ230が回転し、この回転により、用紙Sは給紙カセット210から送り出され、一対のレジストローラ1400へと搬送される。
【0166】
レジストローラ1400に送られてきた用紙は、ここでその搬送が一時的に止められる。レジストローラ1400は、感光体5000の表面のトナー像と用紙Sの先端との位置関係が転写装置900が設けられた転写位置で画像転写に適する所定の位置になるよう、タイミングをとって用紙の搬送を開始する。
【0167】
転写を終えた用紙は定着装置140を通過する間にトナー像が定着される。定着装置140を通過した用紙は搬送手段であるローラRRにより搬送され、排紙センサ38を経て、排紙コロ3よりトレイ12へ排出される。
【0168】
以後の戻しコロ121及び従動レバー122、駆動レバー123などの変位手段による用紙の整合機能機能については、既に前記各実施の態様において述べた内容と同じであるので、説明は省略する。
【0169】
本例の画像形成装置においても、トレイ上に積載された用紙Sに対して排出方向の整合が行なわれ、高精度にシート状媒体を揃えることができる。
【0170】
【発明の効果】
請求項1記載の発明では、バックカールしたシート状媒体の積載時に立壁とシート状媒体後端部との間にできる楔状の谷に、シート状媒体の端部が進入することに起因する、該後端部の折れなどの損傷、谷に侵入することによる不揃えは生じなくなると共にトレイが昇降しても、用紙の後端部は凹凸部により乱されることはない。
【0171】
請求項2記載の発明では、シート状媒体の後端部を確実に凹部に導き止めることができる。
【0173】
請求項3記載の発明では、積載手段の高さ制御と関連付けて、凹凸部材を変位させて継続的に整列を行なうことができる。
【0174】
請求項4記載の発明では、バックカールしたシート状媒体の積載時に立壁とシート状媒体後端部との間にできる楔状の谷に、シート状媒体の端部が進入することに起因する、該後端部の折れなどの損傷、谷に侵入することによる不揃えが生じないシート状媒体後処理装置を提供できる。
【0175】
請求項5記載の発明では、バックカールしたシート状媒体の積載時に立壁とシート状媒体後端部との間にできる楔状の谷に、シート状媒体の端部が進入することに起因する、該後端部の折れなどの損傷、谷に侵入することによる不揃えが生じない画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)はトレイを外した状態でのシート状媒体後処理の外観斜視図、図1(b)はエンドフェンスの部分拡大斜視図である。
【図2】画像形成装置に連結されたシート状媒体後処理装置の正面図である。
【図3】シート状媒体後処理装置の外観斜視図である。
【図4】本発明にかかるシート状媒体後処理装置及び画像形成装置の概略構成図である。
【図5】図5(a)はシート状媒体後処理装置の要部斜視図、図5(b)はトレイの高さを制御するセンサ周辺部の概略斜視図である。
【図6】トレイをシフト方向に移動するトレイ移動手段の構造を説明した要部断面図である。
【図7】トレイの駆動機構部分を説明した斜視図である。
【図8】ウォームホイール及びホームセンサを説明した正面図である。
【図9】別実施例にかかる戻しコロまわりの正面図である。
【図10】戻しコロまわりの主要部を説明した斜視図である。
【図11】戻しコロまわりの主要部を説明した分解斜視図である。
【図12】戻しコロの回転駆動系を説明した動力伝達部の断面図である。
【図13】トレイまわりの正面図である。
【図14】用紙を積載した状態における、戻しコロ及び揃え部材、トレイの斜視図である。
【図15】戻しコロ及びその駆動手段の分解斜視図である。
【図16】戻しコロの動作を説明した正面図である。
【図17】戻しコロ及び排紙コロの駆動系を説明した正面図である。
【図18】図18(a)は凹凸部により後端部を止められた状態を説明したトレイの正面図、図18(b)は凹凸部の部分拡大断面図である。
【図19】凹凸部材の断面図である。
【図20】突出位置にある凹凸部材の断面図である。
【図21】後退位置にある凹凸部材の断面図である。
【図22】凹凸部材の駆動機構を説明した斜視図である。
【図23】凹凸部材の駆動機構を説明した断面図である。
【図24】通常排紙状態にあるトレイまわりの正面図である。
【図25】トレイ下降直前にあるトレイまわりの正面図である。
【図26】トレイ下降時におけるトレイまわりの正面図である。
【図27】制御系のブロック図である。
【図28】フローチャートである。
【図29】画像形成装置の構成図である。
【図30】従来技術の問題を説明したトレイまわりの正面図である。
【符号の説明】
20凹凸部
121 戻しコロ
131 エンドフェンス
Claims (5)
- 排出手段より積載手段上に排出されたシート状媒体について、前記排出手段による前記シート状媒体の排出方向上での上流側の端部を、整合位置に設けられた立壁に突き当てることにより整合して積載する手段であって、前記積載手段上に排出されたシート状媒体に外力を与えて前記突き当てを行なう戻し手段を具備したシート状媒体整合装置において、
前記積載手段は前記シート状媒体の積載量に応じて、前記排出手段から積載面までの距離が略一定となるように昇降制御されるものであり、
前記立壁は、前記シート状媒体の上流側の端部を捕らえることができる凹凸部を有し、
該凹凸部は、前記立壁とは別箇独立した凹凸部材に形成されていて、この凹凸部材は前記凹凸部が前記シート状媒体の前記上流側の端部を止め得る程度突出した突出位置と、該突出位置から退避した後退位置の2つの位置に変位することができ、この変位を、前記積載手段の昇降動作に応じて自動的に行なうようにしたことを特徴とするシート状媒体整合装置。 - 請求項1記載のシート状媒体整合装置において、前記凹凸部は、前記積載手段上に前記シート状媒体がバックカールした状態で積載されたとき、バックカールしたこれらシート状媒体の前記上流側の端部がつくる斜め下向きに湾曲した端面に沿う傾斜面と、この傾斜面と交差する水平面とで形作られる略逆L字形の段部が上下方向に連続した如き鋸歯状としたことを特徴とするシート状媒体整合装置。
- 請求項1記載のシート状媒体整合装置において、
前記凹凸部材は前記突出位置を維持するように付勢手段により付勢されていて、この付勢手段による付勢力に抗して逆らう向きにソレノイドで前記凹凸部材を引くことにより前記凹凸部材を前記後退位置に移動させる構成を具備していることを特徴とするシート状媒体整合装置。 - シート状媒体に後処理を行なう後処理手段及びこの後処理されたシート状媒体を搬送する搬送手段を有するシート状媒体後処理装置において、請求項1乃至3の何れか一つに記載のシート状媒体整合装置を具備していることを特徴とするシート状媒体後処理装置。
- シート状媒体に画像形成を行なう画像形成手段及びこの画像形成されたシート状媒体を搬送する搬送手段を有する画像形成装置において、請求項1乃至3の何れか一つに記載のシート状媒体処理装置を具備していることを特徴とする画像形成装置。
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