JP4056756B2 - 用紙後処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置から排紙される記録紙などの用紙に対して折り、仕分け、綴じなどの処理を選択的に実行する用紙後処理装置に関し、より詳細には、搬送方向および用紙幅方向の両基準部材側に斜向して設けられた整合部材により、用紙を斜め移動させて整合を行なう用紙後処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタや複写機などの画像形成装置の排紙側に装着され、画像形成後の用紙に対して折り、仕分け（ソート）、綴じ（ステイプル）などの後処理を行なう用紙後処理装置が用いられている。このような用紙後処理装置では、このような処理を行なう前に、複数枚の用紙をジョブ毎に用紙端を揃える処理、いわゆる整合処理を行なうという所定の後処理を実行している。上記画像形成装置は、周知のように複数の異なる用紙サイズ（たとえばＡ５〜Ａ３，Ｂ５〜Ｂ４など）の用紙に画像を形成するものであり、当然のことながら用紙後処理装置側もこの用紙サイズに対応することが要求される。
【０００３】
このような、従来における用紙後処理装置では、種々のサイズの用紙を整合させる場合、たとえば、特許第２８４５２８０号公報に開示されている装置では、中央基準で排紙された用紙を斜向ユニット（回転軸に団子状にコロを配して回転するユニット）でいったん手前側面基準に寄せ、その後ジョガーで整合を行なう装置が提案されている。また、特願平１−２００３０７号では、中央基準で排紙された用紙を斜向ユニットで第１の寄せを行ない、その後、ビン（排紙トレイ）に排出された用紙を揺動装置（ジョガー）で側面基準まで第２の寄せを行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示されるような従来の用紙後処理装置にあっては、まず、斜向コロを有した駆動軸を搬送方向に対して傾斜させた構成であるため、搬送経路が長くなり、斜向ユニット自体が大型になったり、整合部を駆動するためのモータが必要になるなどの問題点があった。また、このように搬送経路が長くなると、整合時間がかかるため、処理効率が上がらないという問題点もあった。さらに、斜向コロに駆動を伝達する駆動部の機構が複雑になるという問題点があった。
【０００５】
また、特願平１−２００３０７号の装置の場合、揺動装置の揺動軸を用紙が傾かないように、たとえば、設計上、後端基準から１２５〜１４０ｍｍ離れた位置に配置するように考慮するため、プリンターなどの画像形成装置に装着される場合、装置幅が大きくなるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、従来のような斜向コロや揺動によるジョガー機構を用いずに、用紙の幅方向における確実で高速な整合を達成し、小型で簡単な機構を実現する用紙後処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる用紙後処理装置にあっては、後処理対象の用紙を搬送しながら搬送方向と直交する方向である用紙幅方向に移動する用紙移送手段と、搬送された用紙を一時的に積載する一時積載トレイと、排出される用紙の後端を当接させて前記搬送方向の位置決めを行なうための後端基準部材と、排出される用紙の側面を当接させて前記用紙幅方向の位置決めを行なうための側面基準部材と、前記一時積載トレイに積載された用紙を前記後端基準部材および側面基準部材に斜め方向に押しつけて用紙の整合を行なう整合手段と、を備えた用紙後処理装置であって、前記用紙移送手段は、用紙受入れ位置に対し、用紙を前記搬送方向に搬送しながら前記側面基準部材の近傍まで前記用紙幅方向に整合する第１の整合動作を行なって、用紙を前記一時積載トレイ上に搬送し、前記整合手段は、前記第１の整合動作後に、前記一時積載トレイ上の用紙を前記搬送方向に対して斜め方向に搬送しながら、前記後端基準部材および側面基準部材まで前記用紙幅方向と前記搬送方向に整合する第２の整合動作を行なうものである。
【０００８】
この発明によれば、画像形成装置から搬送されてきた用紙を受け入れ、用紙移送手段により、用紙受入れ位置に対し、用紙を搬送方向に搬送しながら側面基準部材の近傍まで用紙幅方向に整合する第１の整合動作を行なって、用紙を一時積載トレイ上に搬送し、整合手段により、第１の整合動作後に、一時積載トレイ上の用紙を搬送方向に対して斜め方向に搬送しながら、後端基準部材および側面基準部材まで用紙幅方向と搬送方向に整合する第２の整合動作を行なうことにより、搬送方向と搬送方向に直交する方向（用紙幅方向）の整合を同時に行なうことが可能になる。
【０００９】
また、請求項２にかかる用紙後処理装置にあっては、請求項１に記載の用紙後処理装置において、用紙を前記用紙幅方向に仕分けするオフセットモードを有し、前記用紙移送手段は、前記オフセットモード時に用紙を前記用紙幅方向に移動させて用紙を搬送するものである。
【００１０】
この発明によれば、用紙移送手段により用紙を用紙幅方向に仕分けするオフセットモード時に用紙を用紙幅方向に移動させて用紙を搬送することにより、新たな機構を付加せずにオフセット移動が実現する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる用紙後処理装置の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態にかかる用紙後処理装置の概略構成を示す説明図である。この用紙後処理装置１は、大きくは、画像形成装置から排紙される用紙を受け入れるための入口ローラ対２，搬送センサ３を図示のような搬送経路に有する用紙入口部と、後述する搬送ローラ部４と、切替爪５によりモード別の搬送路を切り替える搬送切替部と、用紙の搬送方向および搬送方向と直交する方向を同時に整合するタタキコロ部１０と、処理後の用紙が積載される排紙トレイ６と、排紙トレイ６に用紙を排紙する排紙ローラ対７と、用紙束を綴じるステイプラ装置１１と、ステイプル処理後の用紙束を排紙トレイ６に放出する放出部１２と、を備えている。
【００１３】
切替爪５は、非処理モード（スルーモード）、仕分けモード（シフトモード）用の搬送経路Ａと、ステイプルモード用の搬送経路Ｂとに分岐するために設けられている。また、符号５ａが搬送経路Ａ切替面、符号５ｂが搬送経路Ｂの切替面、符号５ｃが用紙押圧面である。
【００１４】
上述した用紙後処理装置１に送り込まれた用紙は、本装置内の入口ローラ対２により上方向へ搬送され、搬送センサ３を通過し搬送ローラ部４へと搬送される。上記用紙は搬送センサ３からの位置情報（通過情報）にしたがって、切替爪５により非処理モード（スルーモード）、仕分けモード（シフトモード）用の搬送経路Ａあるいはステイプルモード用の搬送経路Ｂに分岐され、当該モードに基づいた後処理が行なわれる。
【００１５】
つぎに、上述した図１の用紙後処理装置１の各部の構成などについて詳述する。図２は、図１における搬送ローラ部４の構成を示す説明図である。搬送ローラ部４は、駆動軸４ａに２個の円筒状のコロ４ｂが圧入されている搬送ローラと、コロ４ｂと当接するように配設された円筒状の従動コロ４ｃと、従動コロ４ｃからの駆動を受ける従動軸４ｄと、からなる搬送ローラ対と、駆動軸４ａと従動軸４ｄを連結すると共に搬送ローラ対を用紙幅方向に移動させるラックギヤを一体に形成したシフトラックギヤ４ｅと、シフトラックギヤ４ｅを横移動させるシフト駆動源４ｆと、で構成されている。
【００１６】
この搬送ローラ部４は、スルーモード時には搬送ローラとして機能し、シフトモードあるいはステイプルモード時には、搬送しながら用紙をシフト移動（軸方向に所定量移動）する機能を有している。
【００１７】
図３は、図１における切替爪５部分の構成を示す説明図である。切替爪５は、搬送ローラ部４の下流に配設され、図示するように、用紙の搬送経路を搬送経路Ａに切り替える搬送経路Ａ切替面５ａと、搬送経路Ｂに切り替える搬送経路Ｂ切替面５ｂと、用紙を押圧する用紙押圧面５ｃとを有している。また、用紙押圧面５ｃに対向する部分には切替爪５の回転支点となる回転支点５ｄと、回転支点５ｄを案内棒として用紙を搬送経路Ｂに導く方向に付勢するねじりコイルバネ５ｅと、用紙を搬送経路Ａに導く方向、すなわち用紙を押さえつける方向に付勢する引張スプリング５ｆと、を備えている。なお、切替爪５の用紙接触面は用紙が引っかからないように低摩擦で滑らかな状態になっている。
【００１８】
また、引張スプリング５ｆの他端を係止するボスが一体形成された第１ギヤ５ｇと、第１ギヤ５ｇと歯合し駆動を伝達するギヤ５ｈ，５ｊと、切替爪５を駆動させるステッピングモータ５ｍで構成されている。この実施の形態における切替爪５は、搬送経路を切り替える機能だけでなく、用紙押圧面５ｃにより後述する底板８に積載する用紙を押さえる機能をも有している。すなわち、ステッピングモータ５ｍの回転に応じてギヤ５ｊ，５ｈが回転し、この回転が第１ギヤ５ｇに伝達され、第１ギヤ５ｇの回転に伴って引張スプリング５ｆの張力が変化するように構成されている。
【００１９】
図４は、図１における底板８部分の構成を示す説明図である。搬送ローラ部４の下方に配置された底板８は、図示するように、タタキコロ部１０による整合を行なうとき用紙後端の整合基準となる後端基準８ｂと、放出部１２を用紙搬送方向に往復移動させると共にそのガイドとなるガイドレール８ｃと、後述する放出部１２を移動させるアームの回転中心となる突設されたボス８ｄと、断面がＤ型にカットされた回転軸８ｅを挿通するＤカット状の挿通穴８ｆが一体で形成されている。
【００２０】
また、回転軸８ｅの長手方向の両端には、それぞれ回転軸８ｅを支持するための軸受８ｇが取付けられており、その一端にギヤ８ｈ，８ｉ，８ｊを介して駆動源であるモータ８ｍが付設されている。なお、この底板８は、モータ８ｍの駆動により回転軸８ｅを回転中心として後述するタタキコロ部１０のタタキ動作と同期して回動するように構成されている。
【００２１】
図５は、図１におけるタタキコロ部１０の構成を示す説明図である。このタタキコロ部１０は、図示するように、略円柱状で、かつ用紙を移動させる程度の摩擦体（たとえば、スポンジコロなど）で形成され用紙の搬送方向および搬送方向と直交する方向を同時に整合する戻しコロ１０ａと、戻しコロ１０ａを回転自在に支持し中心軸１０ｂに回転自在に取付けられたタタキブラケット１０ｃと、戻しコロ１０ａと一体成形された第１プーリを介して張設された第１ベルト１０ｄと、第１ベルト１０ｄの他端に設けられ駆動を伝達する第２プーリ１０ｅと、第２プーリ１０ｅを介して張設された第２ベルト１０ｆと、第２ベルト１０ｆの他端に中心軸１０ｂを回転中心とした第３プーリ１０ｇと、第３プーリ１０ｇを介して張設された第３ベルト１０ｈと、第３ベルト１０ｈの他端にモータ１０ｍの回転軸に圧入された第４プーリ１０ｉと、戻しコロ１０ａを駆動させるモータ１０ｍと、中心軸１０ｂがカシメ固定されておりモータ１０ｍを取付けるためのモータブラケット１０ｊと、戻しコロ１０ａを用紙に当接させる方向に付勢する引張スプリング１０ｋと、から構成されている。
【００２２】
このタタキコロ部１０は、底板８の上方に用紙排出方向から側面基準側に向かって斜めに２個並列して配設（図８など参照）されており、駆動源（図示せず）の上下運動に伴い中心軸１０ｂを回転中心として振り子運動させ、戻しコロ１０ａを用紙に所定のタイミングで当接させたり離間させたりしてタタキ動作を行なう。なお、用紙の整合は戻しコロ１０ａが用紙に当接したときにのみ行なわれる。この実施の形態では、タタキコロ部１０の機構として戻しコロを用いているが、この限りではなくたとえばパドル（断面が放射状を成した回転体）を用い、同様に斜向させることにより同様の機能が実現する。
【００２３】
図６は、図１における放出部１２の構成を示す説明図である。この放出部１２は、ステイプル処理された用紙束を放出する放出爪１２ａと、一端を放出爪１２ａとスライド自在に連結し他端が底板８に突設されたボス８ｄに回転自在に取付けられたアーム１２ｂと、放出爪１２ａをホームポジションで待機させる方向に付勢させるねじりコイルバネ（図示せず）と、用紙束を放出する方向、すなわちねじりコイルバネの付勢とは反対方向にアーム１２ｂを押圧する突起部材１２ｃを一体に形成したギヤ１２ｄと、ギヤ１２ｄを駆動させる駆動源（図示せず）と、で構成されている。
【００２４】
なお、放出爪１２ａの下腹部には、底板８のガイドレール８ｃに係合しながら摺動するガイド溝と、アーム１２ｂに設けられた長穴とスライド自在に連結した円柱状の突起を有している。
【００２５】
この放出部１２は、駆動源（図示せず）によりギヤ１２ｄを矢印方向に駆動し、突起部材１２ｃがアーム１２ｂを押圧することにより放出爪１２ａが底板８のガイドレール８ｃ上を移動し用紙束を放出する。また、駆動源を逆回転させるとねじりコイルバネの付勢により駆動源が停止する位置（ホームポジション）まで移動するように構成されている。
【００２６】
このように搬送ローラ部４、切替爪５部分、底板８、タタキコロ部１０、ステイプラ装置１１で構成されたユニットの状態を図７の斜視図に示す。
【００２７】
つぎに、以上のように構成された用紙後処理装置１におけるステイプルモード動作について上記図１〜図７に加え、図８〜図１２を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
ステイプルモードが選択されると、図１の実線で示すように、搬送ローラ部４は、ホームポジションまで移動した後に受け入れる用紙のサイズ（シフト量）に応じた位置で待機する。また、切替爪５は搬送経路Ｂをさえぎる位置、すなわち搬送経路Ａに用紙が案内される位置で待機する。
【００２９】
底板８は、図１の実線で示すように用紙積載面を水平方向と平行な状態で待機し、タタキコロ部１０は、底板８の用紙積載面を滑走してくる用紙のさまたげにならないように底板８から離れた位置で待機している。放出部１２は、タタキコロ部１０による整合のさまたげにならない位置、すなわち底板８の後端基準８ｂ（図４参照）よりも上流側で待機している。
【００３０】
それぞれが用紙受け入れ状態になると、画像形成装置（図示せず）から搬送されてくる用紙が入口ローラ対２により受け入れられる。搬送センサ３が用紙先端を検知すると、切替爪５は用紙を搬送経路Ｂへ案内する位置に移動する（図１の破線位置）。
【００３１】
図８に示すように、中央基準で搬送されてきた用紙の先端が、搬送ローラ部４のニップに到達した後しばらくすると、搬送ローラ部４は、図９に示すように、用紙を搬送しながらステイプラ装置１１に向かって横移動を行ない、側面基準８ｋの近傍まで第１の整合を行なう。
【００３２】
なお、第１の整合は処理対象のいずれの用紙サイズに対しても側面基準８ｋから２ｍｍの位置まで行なうようになっている。この第１の整合が行われると、搬送ローラ部４は、用紙を底板８に排出するまで搬送を続ける。なお、搬送ローラ部４による用紙排出のタイミングを、横移動による用紙の慣性が収まってから（時間を置いて）排出することにより、慣性による用紙の傾きを防止する。
【００３３】
つぎに、用紙が底板８に排紙されると、図１０に示すように、切替爪５は搬送経路Ａに案内する方向に回動し、用紙押圧面５ｃで用紙後端を押さえつける。この状態で、残りの横方向（２ｍｍ）と搬送方向の整合（第２整合）をタタキコロ部１０で用紙を斜めに搬送する動作を同時に行なう。この動作状態を図１１に示す。
【００３４】
このとき、タタキコロ部１０が駆動源（不図示）により紙面方向に回動すると、戻しコロ１０ａにより用紙面に当接して側面基準８ｋおよび後端基準８ｂまでの整合が行なわれる。なお、このとき、用紙を搬送（整合）しやすいように、すなわち、底板８による用紙の挟み込み抵抗を排除するために、底板８を回転軸８ｅを支点として下側に回動させ、若干の隙間を設けるように動作させる。
【００３５】
なお、タタキコロ部１０によるタタキ動作は、戻しコロ１０ａと用紙との間にスリップが生じても確実に整合が行なえるように用紙後端が後端基準８ｂに到達してもしばらく行なわれる。
【００３６】
さらに、用紙が後端基準８ｂおよび後端基準８ｋに整合されると、開いていた底板８をホームポジションまで回動させて用紙を押さえ部材２０で挟み込み、タタキ動作を終了する。この動作を図１２に示す。このように、底板８の回動動作により用紙を強制的に押さえつけることにより、カールした用紙のふくらみを小さくすることができるため、カール量を考慮したスペース（高さ）が不要となり、装置の小型化が実現する。また、上述の動作により、つぎに排紙されてきた用紙が底板８に積載された用紙を押し出すことがないばかりか、底板８と排紙トレイ６の間に、この実施の形態のように大きな段差があっても用紙がずり落ちることがないので、排紙トレイ６をそのつど底板８まで上昇させる必要がなくなる。
【００３７】
また、用紙が押さえ部材２０に挟持されると、切替爪５を上げてつぎの用紙の受け入れ状態に入る。上述した一連の動作を最終ページが終わるまで繰り返し実行する。最終ページが終了するとステイプラ装置１１によりステイプル処理（綴じ）が行なわれる。その後、綴じられた用紙束を放出部１２により排紙トレイ６に放出する。
【００３８】
つぎに、オフセット（シフト）モード動作について説明する。画像形成装置の操作部（図示せず）でシフトモードが選択されると、搬送ローラ部４は、ホームポジションまで移動した後に受け入れる用紙のサイズ（シフト量）に応じた位置で待機し、切替爪５は搬送経路Ｂを塞ぐ位置、すなわち搬送経路Ａに用紙が案内される位置で待機する（図１の実線部分）。さらに、底板８は実線に示すように用紙の積載面を水平方向と平行な状態で待機し、タタキコロ部１０は、搬送経路Ａを滑走してくる用紙の妨げとならないように搬送経路Ａよりも上方で待機する。
【００３９】
それぞれの用紙が受け入れ状態になると、用紙は画像形成装置（図示せず）から用紙後処理装置１に送り込まれる。用紙後処理装置１に送り込まれた用紙は、装置内の入口ローラ対２により上方へ搬送され、搬送センサ３を通過して搬送ローラ部４へと搬送される。
【００４０】
制御部（図示せず）は、搬送センサ３からの検知情報にしたがって、仕分けモード（シフトモード）用の搬送経路Ａに切替爪５を分岐させる。この状態で用紙が搬送され、用紙先端が搬送ローラ部４に到達した後しばらくすると、図９に示すように、中央基準で排出された用紙を排出しながら用紙排出方向と直交する方向に向かって横移動を行なうことでオフセット移動がなされる。
【００４１】
オフセット移動が終了すると搬送ローラ部４は用紙を排出し、さらにその用紙は、排紙ローラ対７によって排紙トレイ６上に排紙される。上述した動作は１つのジョブ（１つの部）が終わるまで用紙１枚１枚に対して行なう。つぎのジョブ（部）が設定されると、搬送ローラ部４は、前のジョブ（部）とは反対方向に用紙をオフセットさせ、上記動作を用紙１枚１枚に対して繰り返し行なう。このように、搬送ローラ部４による横移動をジョブ（部）毎に逆にすることにより、用紙の仕分けが行なわれる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる用紙後処理装置（請求項１）によれば、画像形成装置から搬送されてきた用紙を受け入れ、用紙移送手段により、用紙受入れ位置に対し、用紙を搬送方向に搬送しながら側面基準部材の近傍まで用紙幅方向に整合する第１の整合動作を行なって、用紙を一時積載トレイ上に搬送し、整合手段により、第１の整合動作後に、一時積載トレイ上の用紙を搬送方向に対して斜め方向に搬送しながら、後端基準部材および側面基準部材まで用紙幅方向と搬送方向に整合する第２の整合動作を行なうことにより、搬送方向と搬送方向に直交する方向（用紙幅方向）の整合を同時に行なうことが可能になるため、搬送方向に直行する方向（用紙幅方向）の整合を行なうジョガーを必要としない経済性の高い装置となると共に、装置幅にとらわれないので、小型で簡単な整合品質に優れた整合機構が実現する。
【００４３】
また、本発明にかかる用紙後処理装置（請求項２）によれば、用紙移送手段により、用紙を用紙幅方向に仕分けするオフセットモード時に用紙を用紙幅方向に移動させて用紙を搬送することにより、新たな機構を付加せずにオフセット移動が実現するため、簡単で、かつ部品構成の少ない経済性の高い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かかる用紙後処理装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】図１における搬送ローラ部の構成を示す説明図である。
【図３】図１における切替爪部分の構成を示す説明図である。
【図４】図１における底板部分の構成を示す説明図である。
【図５】図１におけるタタキコロ部の構成を示す説明図である。
【図６】図１における放出部の構成を示す説明図である。
【図７】搬送ローラ部、切替爪部分、底板、タタキコロ部、ステイプラ装置で構成されたユニットを示す斜視図である。
【図８】第１の整合動作前の用紙受け入れ状態を示す説明図である。
【図９】第１の整合動作を示す説明図である。
【図１０】第１の整合後における用紙後端押さえつけ動作を示す説明図である。
【図１１】用紙後端押さえつけ状態での第２の整合動作を示す説明図である。
【図１２】第２の整合後の搬送方向のタタキ動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 用紙後処理装置
４ 搬送ローラ部
５ 切替爪
５ａ 搬送経路Ａ切替面
５ｂ 搬送経路Ｂ切替面
５ｃ 用紙押圧面
６ 排紙トレイ
７ 排紙ローラ対
８ 底板
８ｂ 後端基準
８ｋ 側面基準
１０ タタキコロ部
１１ ステイプラ装置
１２ 放出部

Claims (2)

1. 後処理対象の用紙を搬送しながら搬送方向と直交する方向である用紙幅方向に移動する用紙移送手段と、搬送された用紙を一時的に積載する一時積載トレイと、排出される用紙の後端を当接させて前記搬送方向の位置決めを行なうための後端基準部材と、排出される用紙の側面を当接させて前記用紙幅方向の位置決めを行なうための側面基準部材と、前記一時積載トレイに積載された用紙を前記後端基準部材および側面基準部材に斜め方向に押しつけて用紙の整合を行なう整合手段と、を備えた用紙後処理装置であって、
   前記用紙移送手段は、用紙受入れ位置に対し、用紙を前記搬送方向に搬送しながら前記側面基準部材の近傍まで前記用紙幅方向に整合する第１の整合動作を行なって、用紙を前記一時積載トレイ上に搬送し、
   前記整合手段は、前記第１の整合動作後に、前記一時積載トレイ上の用紙を前記搬送方向に対して斜め方向に搬送しながら、前記後端基準部材および側面基準部材まで前記用紙幅方向と前記搬送方向に整合する第２の整合動作を行なうことを特徴とする用紙後処理装置。
2. 前記用紙後処理装置は、用紙を前記用紙幅方向に仕分けするオフセットモードを有し、
   前記用紙移送手段は、前記オフセットモード時に用紙を前記用紙幅方向に移動させて用紙を搬送することを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。

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