JP4194059B2 - 画像形成装置の用紙後処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機・ファクシミリ・プリンタまたはそれらの複合機などの画像形成装置に隣接して設置し、画像形成装置から排出された画像記録済みの用紙を、用紙整合トレイ上に一時的にスタックして整合し、その整合された用紙にスティプルやパンチング等の後処理を施してから、その後処理後の用紙を排紙トレイ上に排出する画像形成装置の用紙後処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の用紙後処理装置の中には、メールボックストレイのように垂直な用紙分配路の一側に排紙トレイを多段に備え、後処理後の用紙束を後処理端側から用紙分配路に入れて下方へと搬送し、多段の排紙トレイに分配して排出するものがある。
【０００３】
このような用紙後処理装置の中には、また、用紙束の搬送をスムーズにするため、用紙分配路の下方にＵターン部を設け、そのＵターン部で用紙束をスイッチバックして用紙分配路へと戻し、多段の排紙トレイへと分配して排出するものがある。
【０００４】
たとえば図２６に示すように、用紙分配路１の下方にＵターン部２を設け、用紙束３を用紙分配路１では駆動ローラ４と従動ローラ５とで挟んで搬送し、Ｕターン部２ではターンローラ６と従動コロ７とで挟んで搬送していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、駆動ローラ４の周速とターンローラ６の周速とを等しくすると、用紙束３が用紙分配路１とＵターン部２とに跨った図示のような状態では、用紙束３はＵターン部２で内周側と外周側とが同じ速度で搬送されることとなるから、用紙束３の束厚ｔが薄いときは問題ないが、厚くなると、内外の周長差で同図２６に示すようにＵターン部２を過ぎたところでたるみを発生して用紙束３に膨らみｈを生じ、その後の搬送で用紙束３に折れ等を発生する問題があった。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、用紙束の束厚が厚い場合にも、Ｕターン部を過ぎたところでたるみを発生して用紙束に膨らみを生じないようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため、この発明は、スティプラで後処理後の用紙束を後処理端側から入れて下方へと搬送する用紙分配路を設け、その用紙分配路の一側に排紙トレイを多段に備えるとともに、駆動ローラを備え、他側にその駆動ローラとで挟んで用紙分配路中の用紙束を速度Ｖ１で搬送する従動ローラを備える一方、用紙分配路の下方に、用紙束をターンローラの外周に巻き付けるようにして該従動ローラ側にＵターンするＵターン部を設け、そのＵターン部を通過する用紙束の外周側を速度Ｖ１で、内周側をそれよりも遅い速度Ｖ２で搬送するように、用紙束の厚さに応じて制御手段で制御してターンローラの周速を可変してなる、ことを特徴とする。
【０００８】
Ｕターン部の曲率中心からそのＵターン部を通過する用紙束の外周までの距離をａ、用紙束の束厚をｔとするとき、速度Ｖ2を
（ａ−ｔ）÷ａ×Ｖ1
とするとよい。
【０００９】
さらに、用紙束の束厚を検知する束厚検知手段を備え、その束厚検知手段の検知結果に基づきターンローラの周速を可変するとよい。また、用紙束の先端を受けて該用紙束とともに用紙分配路およびＵターン部を移動する係止部材を設けるとよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図１には、この発明による用紙後処理装置の全体概略構成を示す。
【００１１】
図中符号１は、複写機・ファクシミリ・プリンタやそれらの複合機などの画像形成装置である。画像形成装置の側部には、この発明による用紙後処理装置２を隣接して設置する。
【００１２】
用紙後処理装置２は、主に、パンチ処理を行うパンチユニット３と、ファックス紙や割り込み紙をスタックさせるプルーフトレイ４と、画像形成装置１から排出された画像記録済みの用紙を一時的にスタックする用紙整合トレイ５と、後処理手段であるスティプラ６と、たとえばコピー紙をスタックするための排紙トレイ７と、用紙を仕分けしてスタックするメールボックス等の多段のメールボックストレイ８とにより構成されている。
【００１３】
画像形成装置１から排出された画像記録済みの用紙を、入口ローラ１０によって水平方向に搬送し、パンチユニット３に送る。このパンチユニット３は、用紙の搬送に同期したロータリーパンチであり、画像形成装置１に設けられた図示せぬ操作パネルで選択することによって用紙に穿孔したりしなかったりするが、いずれの場合も用紙は停止しない。
【００１４】
パンチユニット３を通過した用紙は搬送ローラによって搬送され、分岐爪１１がある分岐路に至る。分岐爪１１は、用紙処理のモード条件によって、図示せぬソレノイドで作動させて、用紙搬送路をＡとＢの２方向に切り換える。
【００１５】
用紙搬送路Ｂは、たとえばプリンタモードで用紙にスティプルを行わず、用紙を用紙整合トレイ５上を介さずに直ちに後述する用紙分配路Ｆへと導き、多段のメールボックストレイ８へと分配して排出する場合に使う。用紙搬送路Ａは、用紙をプルーフトレイ４へ排出する場合、大量排出トレイ７へ排出する場合、および用紙にスティプル処理をする場合に使う。
【００１６】
用紙搬送路Ａに進んだ用紙は、分岐爪１２がある分岐路に至り、その分岐爪１２で、プルーフトレイ４へ向かう用紙搬送路Ｃと、用紙整合トレイ５や排紙トレイ７に向かう用紙搬送路Ｄの２方向に切り換えられる。
【００１７】
用紙搬送路Ｃを通る用紙は、排紙ローラ１３によってプルーフトレイ４へスタックされる。用紙搬送路Ｄを通る用紙は、スティプルモードの場合と、ノンスティプルモードの場合とで搬送の仕方が異なる。
【００１８】
ノンスティプルモードの場合は、図２に示すように、ガイド板１４が支点位置１４ａを中心に下に下がった状態で待機しており、用紙は、用紙搬送路Ｅへ進み駆動排出ローラ１５と従動排出ローラ１６によって排紙トレイ７へ排出される。
【００１９】
スティプルモードの場合は、ガイド板１４が支点位置１４ａを中心に上に上がった状態(図１の一点鎖線で示す位置)で待機しており、用紙は、ガイド板１４の下側を通り、用紙整合トレイ５に一時スタックされる。
【００２０】
用紙整合トレイ５の長さを小さくするため、図３に示すように、伸縮トレイ１７を設ける。伸縮トレイ１７は、用紙整合トレイ５の奥行き方向の中央部に設ける。これは、用紙束の幅方向の揃えを行うジョガー機構と干渉しないようにするためである。
【００２１】
伸縮トレイ１７は、図１に示す排紙センサ３１が用紙先端を検知後所定時間で伸びる動作を完了し、用紙がスタックされるのを待つ。このとき、伸縮トレイ１７の伸びる長さを、搬送されてくる用紙の長さにより調整する。たとえばＡ４縦のサイズが通紙されてくれば、伸縮トレイ１７の先端位置はＡ４縦の先端位置まで伸びる。Ａ３縦のサイズが通紙されてくれば、伸縮トレイ１７の先端位置はスタックされるＡ３縦の先端位置まで伸びる。
【００２２】
伸縮トレイ１７は、長さを小さくするため２段階に伸びる構成である。伸縮させる構成は、図４に示すように、用紙整合トレイ５からスプリング２０の案内棒１８をのばし、１段目の伸縮トレイ１９の内部にはスプリング２０の案内ガイド１９ａを設ける。図５は、スプリング２０を前記案内棒１８にセットし、１段目の伸縮トレイ１９を用紙整合トレイ５にセットしたものである。これによって、スプリング２０が前記案内棒１８の基部と前記案内ガイド１９ａの奥壁とにより圧縮され、１段目の伸縮トレイ１９は常に用紙整合トレイ５から飛び出す力が加わるので、その力によって１段目の伸縮トレイ１９を用紙整合トレイ５から伸ばすことができる。
【００２３】
２段目の伸縮トレイ２１も、図６に示すように、１段目の伸縮トレイ１９と同様に構成され、常に１段目の伸縮トレイ１９から飛び出す力が加わるので、その力によって２段目の伸縮トレイ２１を１段目の伸縮トレイ１９から伸ばすことができる。
【００２４】
一方、図３に示すように、２段目の伸縮トレイ２１の基部に紐状部材２２が係止され、用紙整合トレイ５に軸支されているプーリ２３を介して角度を変えて巻き取りプーリ２４に巻かれている。巻き取りプーリ２４と同軸上にホイールギヤ２５を設け、それに駆動モータ２７のウォームギヤ２６をかみ合わす。また、２段目の伸縮トレイ２１には検知フィラ２８、用紙整合トレイ５にはそれを検知するセンサ２９を設けている。
【００２５】
図６に示すように、１段目および２段目の両伸縮トレイ１９・２１ともコロ３０を設け、伸縮動作を滑らかにしている。これにより、伸縮トレイ１９・２１が縮んだ状態(ホームポジション)から駆動モータ２７を正回転させれば、巻き取りプーリ２４から紐状部材２２が繰り出され伸縮トレイ１９・２１が伸びる。そのとき、伸縮トレイ１９・２１を、駆動モータ２７のパルス制御によって所定の位置で停止させる。
【００２６】
また、伸縮トレイ１９・２１を縮める場合は、駆動モータ２７を逆転させ紐状部材２２を巻き取る。そして、センサ２９が検知フィラ２８を検知することによって、所定の位置で停止する。
【００２７】
さて、図１に示すように、用紙整合トレイ５に一時スタックされた用紙は、排紙ローラ３２の同軸上に配されたブラシローラ３３と、たたきローラ３４によって用紙を後端フェンス３５に突き当てて搬送方向を揃え、ジョガーフェンス３６によって横方向の揃え動作を行い、スティプラ６によってスティプルする。その場合、スティプラ６は、駆動部６Ａによりスライド移動することが可能であり、指示された位置へスティプルする。
【００２８】
コピーモードの場合は、その後、伸縮トレイ１７が前述の機構によって用紙整合トレイ５に収納される。その後ガイド板１４が下に下がって、ガイド板１４に取り付けられている従動排出ローラ１６が用紙を加圧し、駆動排出ローラ１５の回転によって排紙トレイ７へ搬送する。
【００２９】
用紙は、所定枚数分だけ次々に排紙トレイ７に排出され、図７に示すように、センサ４０によりその上面が検知されることによって、積載された用紙が常に一定の位置になるように積載される。排紙トレイ７上で転写紙が満杯になると、下限センサ４１によって検出される。
【００３０】
排紙トレイ７は、図７に示すように、上下リフトベルト４２に吊るされている。上下リフトベルト４２は、ギヤ列およびタイミングベルトを介して昇降モータ４３により駆動され、昇降モータ４３の正転または逆転によって昇降する。また、必要に応じて、排紙トレイ７は、用紙の排出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。
【００３１】
プリンタモードの場合で、スティプルされた用紙をメールボックストレイ８へ排出する場合、図１に示すように、後端フェンス３５とスティプラ６を手前側あるいは奥側のどちらか近い方の用紙側縁よりも外側へ待避させる。そのとき、後端フェンス３５は、スティプラ６の一部に係合しスライド動作に追従することによって移動する。
【００３２】
次に、図中鎖線で示す下向き位置に待機していたチャックアーム対３７を回動してカム３８によって図中実線位置とし、先端で用紙束を挟んで支点３７ａを中心に時計回りに回転し、下方へと搬送して用紙束を後端側から用紙分配路Ｆへと導く。チャックアーム対３７が一点鎖線位置へ戻ると、カム３８の動作によってチャックアーム対３７が開き、用紙束を放しながら回転動作を加速して用紙束を用紙分配路Ｆへ引き継ぐ。
【００３３】
ところで、用紙分配路Ｆは、図１に示すように、垂直で、多段のメールボックストレイ８のうちの最下段の排紙トレイに対応する位置を過ぎてから、さらに伸ばして上方へと折り返すようにＵターン部５６を形成してなる。そして、通過する用紙を、偏向手段である分岐爪５２で搬送方向を切り換えて多段のメールボックストレイ８上に分配して排出する。
【００３４】
用紙分配路Ｆを、用紙搬送駆動ローラ５０側の固定ガイド部材６０と、用紙搬送従動ローラ５１側の位置可動な可動ガイド部材とで構成する。用紙分配路Ｆの従動ローラ５１側は、図８（ａ）に示すように、用紙を案内する位置可動な可動ガイド部材を、ワイヤ６１よって構成する。そのワイヤ６１の一端は、軸６２に空転するように取り付けられたプーリ６５に係止しており、複数個の回動部材６４を上下方向に間隔をあけて平行に設けておき、この回動部材６４に取り付けられたプーリ６３で張設する。ワイヤ６１の他端は、不図示の部材に弾性部材を介して係止する。
【００３５】
従動ローラ５１は、前記回動部材６４にプーリ６３と併設され、回動部材６４で支持してメールボックストレイ８の数だけ上下方向に配設する。そのとき、従動ローラ５１は、ワイヤ６１よりも１〜２ｍｍ駆動ローラ５０側に突出している。
【００３６】
従動ローラ５１側には、さらにモータ６８で駆動するプーリ６６と、下方に設ける大プーリ６７とにベルト７６を掛け渡して係止部材搬送手段を設ける。そして、モータ６８でプーリ６６を駆動してベルト７６を回転駆動し、ベルト７６に固定する係止部材５３を前記Ｕターン部５６に沿って往復動する。係止部材５３は、鍵状で、用紙分配路Ｆに設ける。
【００３７】
回動部材６４は、支点６４ａによって用紙後処理装置２の図示しない側板に回転動作可能に軸支し、後端部６４ｂでレバー６９と各々連結している。レバー６９は引張スプリング７０によって下方に引っ張られており、それによって従動ローラ５１、プーリ６３、ワイヤ６１を駆動ローラ５０側に付勢し、駆動ローラ５０に従動ローラ５１を突き当てる。レバー６９は、各々の回動部材６４に連結されているので、ワイヤ６１の上流側と下流側を同時にかつ用紙分配路Ｆに対して並行に動作する。
【００３８】
用紙分配路Ｆの駆動ローラ側は、図１に示すように、駆動ローラ５０と、偏向手段である分岐爪５２と、固定ガイド部材６０とで構成される。駆動ローラ５０は、固定ガイド部材６０から１〜２ｍｍ突出している。したがって、用紙分配路Ｆの間隔は、通常２〜４ｍｍ程度にしている。
【００３９】
用紙分配路Ｆへ用紙搬送路の幅よりも薄い（２〜４ｍｍ未満）用紙束が進入してきた場合は、ワイヤ６１は変位することなく用紙束は搬送される。用紙分配路Ｆの幅よりも厚い（２〜４ｍｍ以上）用紙束が進入してきた場合は、用紙分配路Ｆを押し広げて用紙束が搬送される。用紙詰まりを起こした場合は、従動ローラ５１の圧を解除すれば、用紙分配路Ｆから用紙を取り除くことができる。
【００４０】
図示例では、図８（ａ）に示すモータ８１を駆動して偏心カム８２を回転駆動することにより図８（ｂ）・（ｃ）に示すように回動部材６４を回動し、ワイヤ６１を変位して用紙束の厚さに応じて用紙分配路Ｆの厚さを変えることができる。用紙束の枚数は、画像形成装置からの信号や、センサによってカウントすることができ、変位の大きさはモータ８１の回転角で制御することができる。
【００４１】
用紙分配路Ｆへ進んだ用紙束は、駆動ローラ５０と従動ローラ５１によって下方へ搬送し、図９に示すように先端を鍵状の係止部材５３で掛け止めてずれ落ちないように受ける。そして、係止部材５３とともに移動し、図１０に示すように用紙束Ｐの後端が排紙されるメールボックストレイ８の分岐爪５２位置よりやや下方に来た時点で、用紙束Ｐの搬送を停止する。そのとき、大サイズの用紙であったり、排出させるメールボックストレイ８が下の方である場合は、用紙束ＰはＵターン部５６にいったん送り込む。
【００４２】
モータ６８を制御し、係止部材５３は、用紙束Ｐの搬送速度と同じか、またはそれよりも遅く移動する。
【００４３】
用紙束Ｐが停止したら、モータ８１で引張スプリング７０に抗してレバー６９を図１の矢印方向へ動作させることによって駆動ローラ５０と従動ローラ５１の圧を解除し、モータ６８でベルト７６を回転駆動して図１１に示すように係止部材５３によって用紙束Ｐを押し出すようにし、用紙束Ｐを逆方向に搬送(スイッチバック)させる。
【００４４】
そして、用紙束Ｐを排出するメールボックストレイ８の分岐爪５２を切り換え、係止部材５３はその分岐爪５２の手前で停止し、後は排出駆動ローラ５８と排出従動ローラ５９で搬送し、用紙束Ｐをメールボックストレイ８へ排出する。
【００４５】
用紙搬送路Ｂに向かった用紙は、図１２に示すように、用紙分配路Ｆに入って排出されるメールボックストレイ８の分岐爪５２が切り換わることによって、用紙先端側から排出される。この場合、前述のスティプルされた用紙束の場合と違ってスイッチバック動作はしない。
【００４６】
分岐爪５２は上下２方向から搬送される用紙をメールボックストレイ８へ偏向しなければならないので、図１３に示すように上から用と、下から用の２つに分割した構成にしている。その２つはお互いにギヤ部５２ａで噛み合っており、どちらか一方を偏向させれば図１４に示すように他方も偏向させることができる。図１３の状態の場合、２つの爪の先端部が交差するが、２つの爪を櫛歯状にして干渉を回避している。
【００４７】
メールボックストレイ８へ用紙が排出されれば、図１に示す紙有無検知センサ５４によってたとえばパソコン上でユーザに対してメールの有無を通知し、さらに排出された用紙がメールボックストレイ８の許容量を超えると、満杯検知センサ５５によってプリントアウトユーザや画像形成装置１に対してそれを知らせる。
【００４８】
次に、前記チャックアーム対３７について詳細に説明する。
チャックアーム対３７には、図１５に示すように、固定軸３７０に回転自在に取り付けられた下側チャックアーム３７１があり、下側チャックアーム３７１には長さ方向にガイド溝３７１ａが設けてある。下側チャックアーム３７１のガイド溝３７１ａには、上側チャックアーム３７２をスライド自在にその凸部３７２ａが嵌合されている。
【００４９】
上側チャックアーム３７２には、下側チャックアーム３７１との間に掛け渡されたスプリング３７３によって常にチャックアーム対３７を閉じるような力が掛けられている。
【００５０】
チャックアーム対３７の固定軸３７０の近傍には、用紙後処理装置２側に固定されたカム３８を有する。カム３８のカム面は、前記上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａと嵌合しており、チャックアーム対３７の位置によって上側チャックアーム３７２を押し広げる働きをする。
【００５１】
固定されたカム３８には、高いカム面３８ａと低いカム面３８ｂを有する。高いカム面３８ａに上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａが来たときには、カム３８によって凸部３７２ａが押し上げられて上側チャックアーム３７２が押し広げられる（図１５、図１６）。
【００５２】
低いカム面３８ｂに上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａが来たときには、チャックアーム対３７に掛けられたスプリング３７３の力によって、上側チャックアーム３７２が閉じられる（図１７、図１８)。
【００５３】
カム３８には、一端３９ａを支持して弁３９が取り付けてある。弁３９の一面は、カム３８の高いカム面３８ａの一部を構成する形状となっている。
【００５４】
弁３９は、上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａが低いカム面３８ｂから高いカム面ａに移動するときには、一端３９ａを支点として図１９に示すように弁３９を回動させ、上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａが高いカム面３８ａに移動する際の邪魔にならないようにしている。
【００５５】
上側チャックアーム３７２は、カム３８面が上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａを押すことで開放される。
【００５６】
チャックアーム対３７が、反時計方向に回転したときには、上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａは、弁３９の上側を通り高いカム面３８ａを移動する。そのため、上側チャックアーム３７２は、開いたまま用紙整合トレイ５まで移動する(図１５から図１６)。
【００５７】
図１７から図１８に示すように、上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａが低いカム面３８ｂにあり、チャックアーム対３７が時計方向に回転したときには、上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａは、低いカム面３８ｂを移動する。このとき、上側チャックアーム３７２は、閉じたまま移動する。
【００５８】
図１９から図２０に示すように、低いカム面３８ｂから高いカム面３８ｂに切り替わる部分３８ｃでは、上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａが、カム３８に押され、徐々に開いて行く。上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａが、高いカム面ａに変化するときに、弁３９を押しながら一端３９ａ側を支点として図１９に示すように回動し、高いカム面３８ａに移動する際の邪魔にならないようにしている。
【００５９】
次に、チャックアーム対３７の動作タイミングについて説明する。
用紙整合トレイ５で揃えられた用紙は、スティプラ６によって綴じ動作が行われる。このとき、チャックアーム対３７は、図１の２点鎖線で示すようにスティプラ６の移動の邪魔にならないような位置に待避している。この位置をホームポジションとする。このとき、図１５に示すように、上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａは、カム３８の高いカム面３８ａにあるため、上側チャックアーム３７２は開いた状態である。
【００６０】
スティプラ６の移動が終わった後、チャックアーム対３７は、図１６に示すように掴み待機位置に向かって反時計方向に回転する。このときの上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａは、カム３８の高いカム面３８ａを移動していくので、上側チャックアーム３７２は、開いたまま図１６に示す掴み待機位置に移動する。
【００６１】
移動が終わったスティプラ６は、用紙整合トレイ５にある用紙束Ｐに対して綴じ動作を行う。本実施例では、チャックアーム対３７がホーム位置から掴み待機位置までの移動中にスティプラ６の綴じ動作を行うようにして、動作時間の短縮を行っている。
【００６２】
スティプラ６による綴じ動作が終了したあと、チャックアーム対３７は、図１６に示す掴み待機位置から掴み位置に向かって反時計方向に回転する。このとき、上側チャックアーム対３７２の凸部３７２ａは、図１７に示すように、固定カム３８の高いカム面３８ａから低いカム面３８ｂに切り替わるため、上側チャックアーム対３７２は、スプリング３７３の力によって閉じ、スティプルされた用紙束Ｐを把持する。その後、スティプラ６とストップ部材３５は、用紙幅の外まで移動する。
【００６３】
次いで、チャックアーム対３７は、図１７から図１８に示すように、掴み位置から用紙束受け渡し位置に向かって時計回りに回転する。さらに図１９に示すように、時計回りに回転する。このとき、上側チャックアーム３７２の凸部３７２ａがカム３８の低いカム面３８ｂから高いカム面３８ａに移動して行くため、上側チャックアーム対３７２は、閉じた状態から開いた状態へ変化していく。また、このとき、搬送路の用紙搬送ローラ対４０６に用紙束Ｐが把持され、用紙束Ｐがチャックアーム対３７から用紙搬送ローラ対４０６に引き渡される。
【００６４】
その後、チャックアーム対３７は、図２０に示すように用紙束Ｐの搬送の邪魔にならないようにホームポジションまで時計方向に回動する。
【００６５】
ところで、図示用紙後処理装置２では、図８（ａ）に示すように、大プーリ６７の内側にそれぞれ隣接してその大プーリ６７と一体に回転するゴム製のターンローラ１０１を設ける。ターンローラ１０１の外径は、大プーリ６７に掛け渡したベルト７６の外径と等しくする。
【００６６】
一方、図１および図２１に示すとおり、Ｕターン部５６のターンローラ１０１の外周には、不図示の側板間で２つの支軸１０５を回動自在に支持する。各支軸１０５には、レバー１０２の基端を固着する。レバー１０２の先端には、各々従動コロ１０３を回転可能に取り付ける。そして、それぞれ引張スプリング１０４の一端を掛けて従動コロ１０３をターンローラ１０１の外周に押し当てる。
【００６７】
いま、駆動ローラ５０の周速をＶ1とするとき、Ｕターン部５６を通過する用紙束Ｐの外周側の周速をＶ1とし、内周側の周速、つまりターンローラ１０１の周速をそれよりも遅い速度Ｖ2としてなる。
【００６８】
速度Ｖ2は、たとえばＵターン部５６の曲率中心Ｏから該Ｕターン部５６を通過する用紙束Ｐの外周までの距離をａ、用紙束Ｐの束厚をｔとするとき、
（ａ−ｔ）÷ａ×Ｖ1
としてなる。
【００６９】
このターンローラ１０１の周速を速度Ｖ2とするのは、用紙束Ｐの先端がＵターン部５６に進入してから同Ｕターン部５６を抜けるまでの間とする。なぜなら、用紙束Ｐの先端がＵターン部５６を抜けた後も、速度Ｖ2のままとすると、今度は反対に用紙束Ｐの外周側がたるんで膨らむこととなるからである。
【００７０】
ここで、用紙束Ｐの束厚ｔは、変化する。そこで、たとえば図２２に示すように、用紙整合トレイ５上に用紙束Ｐの束厚ｔを検知する束厚検知手段１１０を備え、その束厚検知手段１１０の検知結果に基づきターンローラ１０１の周速Ｖ2を可変してなる。
【００７１】
図２２において、符号１１１はフィラーであり、符号１１２は光透過型センサである。用紙整合トレイ５上の用紙束Ｐの束厚ｔに応じてフィラー１１１のフィラー部１１１ａが上下し、遮蔽部１１１ｂが動いてその動きを光透過型センサ１１２で段階的に検出し、束厚ｔを検知する。
【００７２】
図２２に示すような束厚検知手段１１０に限らず、この他にもたとえば用紙束を形成する用紙の枚数をカウントする計数手段を備え、その計数手段で計数した用紙枚数に用紙厚を乗じて用紙束の束厚を検知する束厚検知手段を設ける構成としてもよい。
【００７３】
なお、この用紙後処理装置では、上述した係止部材５３は、用紙分配路Ｆにあるときは速度Ｖ1で移動し、Ｕターン部５６に入ると、ターンローラ１０１と一緒に速度Ｖ2で移動し、用紙束Ｐとともに移動するようにしてなる。
【００７４】
図２３には、この発明による用紙後処理装置の他例を示す。この用紙後処理装置では、各駆動ローラ５０のローラ軸１１４の一端にそれぞれプーリ１１５を設け、そのプーリ１１５に１のエンドレスの駆動ベルト１１６を掛ける。駆動ベルト１１６は、用紙搬送モータ１１７のモータプーリ１１７Ａ、２つの駆動プーリ１２２に掛ける。
【００７５】
各駆動プーリ１２２は、支軸１２１の一端に固着する。各支軸１２１には、各々複数のレバー１０２の基端を固着し、またプーリ１２４を固着する。プーリ１２４には、エンドレスベルト１２６の一側を掛ける。エンドレスベルト１２６の他側は、レバー１０２の先端で回転自在に支持する軸１２７上のプーリ１２５に掛ける。軸１２７上には、プーリ１２５とともに駆動ローラ１２３を固着する。そして、図１に示す引張スプリング１０４と同様なスプリングで付勢し、駆動ローラ１２３をターンローラ１０１の外周に押し当てる。
【００７６】
その他は、図１に示す上述した用紙後処理装置と同様であり、この場合も、Ｕターン部５６を通過する用紙束Ｐの外周側を速度Ｖ1で、内周側をそれよりも遅い速度Ｖ2で搬送してなる。
【００７７】
たとえば図２４に示すように、Ｕターン部５６の曲率中心ＯからそのＵターン部５６を通過する用紙束Ｐの外周までの距離をａ、用紙束Ｐの束厚をｔとすると、Ｕターンする角度θに対する外周長は、２ａπ×θ／３６０、
内周長は、２（ａ−ｔ）π×θ／３６０
となり、内外周長差は、
２ａπ×θ／３６０−２（ａ−ｔ）π×θ／３６０
＝ｔπ×θ／３６０
となる。
【００７８】
用紙束Ｐの外周側がターンローラ１０１で搬送される距離をｂとすると、内周側が搬送される距離は、（ｂ−ｔπ×θ／３６０）となる。駆動ローラ５０の周速をＶ1とすると、その速度Ｖ1で用紙束Ｐが距離ｂ搬送されるにかかる時間はｂ／Ｖ1となる。そこで、時間ｂ／Ｖ1で用紙束Ｐの内周側が（ｂ−ｔπ×θ／３６０）搬送されるための線速は、
（ｂ−ｔπ×θ／３６０）÷ｂ／Ｖ1
となる。よって、これを整理し、ターンローラ１０１の周速は、
（ｂ−ｔπθ÷３６０）÷ｂ×Ｖ1
とするとよい。
【００７９】
図２５には、この発明による用紙後処理装置のさらに他例を示す。この例では、支軸１２１に固着するプーリ１２４と、レバー１０２先端で支持する軸１２７上のプーリ１２８間にベルト１２９を掛け、駆動ローラ１２３に代えてベルト１２９をターンローラ１０１の外周に押し当ててなる。軸１２７は、スプリング１３０でベルト１２９を張り渡すように付勢する。
【００８０】
その他は、図１に示す上述した用紙後処理装置と同様であり、この場合も、Ｕターン部５６を通過する用紙束Ｐの外周側を速度Ｖ1で、内周側をそれよりも遅い速度Ｖ2で搬送してなる。
【００８１】
ここで、後処理後の用紙束Ｐは、後処理端側から用紙分配路Ｆに入れるから、用紙分配路ＦからＵターン部５６に入った用紙束Ｐの後端側は自由端となる。また、Ｕターン部５６は、従動ローラ５１側にＵターンするから、Ｕターンする用紙束Ｐの内周側に従動ローラ５１がある。よって、用紙分配路Ｆにおいて速度Ｖ1で搬送されてきた用紙束Ｐが、Ｕターン部５６においてＵターンするときその内周側でそれよりも遅い速度Ｖ2で搬送されるようになったとしても、Ｕターン部５６の手前でたるみを生ずることはない。
【００８２】
【発明の効果】
以上のとおり、この発明によれば、Ｕターン部を通過する用紙束の外周側を用紙分配路と同じ速度Ｖ1で搬送し、内周側をそれよりも遅い速度Ｖ2で搬送するから、用紙束の束厚が厚い場合にも、Ｕターン部を過ぎたところでたるみを発生することなく、用紙束に膨らみを生じないようにすることができる。これにより、その後の搬送で用紙束に折れ等が生じないようにすることができる。
【００８３】
請求項２に係る発明によれば、Ｕターン部を通過する用紙束の内周側の速度Ｖ2を外周側の速度Ｖ1より、用紙束の束厚に応じてその束厚分遅く搬送するから、個々の用紙束の束厚に応じてＵターン部を過ぎたところでのたるみの発生をほぼ完全に解消することができる。
【００８４】
請求項３に係る発明によれば、束厚検知手段を備え、その束厚検知手段の検知結果に基づきターンローラの周速、すなわちＵターン部を通過する用紙束の内周側の速度Ｖ２を可変するから、束厚に応じて速度Ｖ２を自動的に設定して用紙束のたるみの発生を防止することができる。
【００８５】
請求項４に係る発明によれば、用紙束の先端を受ける係止部材を用紙束とともに移動するから、用紙束の搬送が係止部材により妨げられるおそれをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による用紙後処理装置の全体概略構成図である。
【図２】その整合トレイ部分周辺をガイド板とともに示す斜視図である。
【図３】その用紙整合トレイを伸縮トレイとともに示す斜視図である。
【図４】その１段目伸縮トレイ部分の分解斜視図である。
【図５】その組付け後の斜視図である。
【図６】伸縮トレイ部分全体の斜視図である。
【図７】上記用紙後処理装置の部分概略構成を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は用紙分配路の用紙搬送従動ローラ側の構成を示す斜視図、（ｂ）・（ｃ）はそのワイヤの変位の状態を示す説明図である。
【図９】用紙が用紙分配路へと導かれた状態を示す説明図である。
【図１０】その用紙がＵターン部に送り込まれた状態を示す説明図である。
【図１１】その用紙がスイッチバックされて指定の排紙トレイ上に排出される状態を示す説明図である。
【図１２】画像形成装置から排出された用紙を用紙整合トレイを通さずに直ちに用紙分配路へと導く状態を示す説明図である。
【図１３】排紙トレイへ用紙を案内する分岐爪の機構図である。
【図１４】用紙の搬送方向を切り換えて用紙を排紙トレイへと排出するときの分岐爪の状態説明図である。
【図１５】チャックアーム対が待機位置にある状態を示す説明図である。
【図１６】チャックアーム対が掴み待機位置に移動した状態を示す説明図である。
【図１７】チャックアーム対が掴み位置に移動した状態を示す説明図である。
【図１８】チャックアーム対が用紙束を用紙搬送ローラ対に引き渡す状態を示す説明図である。
【図１９】引き渡し後、チャックアーム対が用紙束から離れた状態を示す説明図である。
【図２０】チャックアーム対がホームポジション位置まで移動した状態を示す説明図である。
【図２１】用紙分配路からＵターン部へと用紙束を搬送する状態説明図である。
【図２２】束厚検知手段を用紙整合トレイ上に備える状態説明図である。
【図２３】この発明による用紙後処理装置に備える用紙束搬送機構の他例の説明斜視図である。
【図２４】そのＵターン部を過ぎて用紙束を搬送する状態説明図である。
【図２５】用紙束搬送機構のさらに他例を示すＵターン部の概略拡大構成図である。
【図２６】従来の用紙分配路からＵターン部へと用紙束を搬送する状態説明図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ 用紙後処理装置
５ 用紙整合トレイ
６ スティプラ
８ メールボックストレイ（排紙トレイ）
５０ 駆動ローラ
５１ 従動ローラ
５３ 係止部材
５６ Ｕターン部
６７ 大プーリ
１０１ ターンローラ
１０３ 従動コロ
１１０ 束厚検知手段
１１１ フィラー
１１２ 光透過型センサ
１２３ 駆動ローラ
１２９ ベルト
ａ Ｕターン部の曲率中心からＵターン部を通過する用紙束の外周までの距離
ｔ 用紙束の束厚
Ｆ 用紙分配路
Ｏ Ｕターン部の曲率中心
Ｐ 用紙束
Ｖ1 Ｕターン部を通過する用紙束の外周側の速度（駆動ローラと従動ローラとで搬送する用紙束の速度）
Ｖ2 Ｕターン部を通過する用紙束の内周側の速度

Claims (4)

1. スティプラで後処理後の用紙束を後処理端側から入れて下方へと搬送する用紙分配路を設け、
   その用紙分配路の一側に排紙トレイを多段に備えるとともに、駆動ローラを備え、
   他側にその駆動ローラとで挟んで前記用紙分配路中の用紙束を速度Ｖ１で搬送する従動ローラを備える一方、
   前記用紙分配路の下方に、用紙束をターンローラの外周に巻き付けるようにして該従動ローラ側にＵターンするＵターン部を設け、
   そのＵターン部を通過する用紙束の外周側を前記速度Ｖ１で、内周側をそれよりも遅い速度Ｖ２で搬送するように、用紙束の厚さに応じて制御手段で制御して前記ターンローラの周速を可変してなる、画像形成装置の用紙後処理装置。
2. 前記Ｕターン部の曲率中心からそのＵターン部を通過する用紙束の外周までの距離をａ、用紙束の束厚をｔとするとき、前記速度Ｖ２を
   （ａ−ｔ）÷ａ×Ｖ１
   としてなる、請求項１に記載の画像形成装置の用紙後処理装置。
3. 用紙束の束厚を検知する束厚検知手段を備え、その束厚検知手段の検知結果に基づき前記ターンローラの周速を可変してなる、請求項１、または２に記載の画像形成装置の用紙後処理装置。
4. 用紙束の先端を受けて該用紙束とともに前記用紙分配路および前記Ｕターン部を移動する係止部材を設けてなる、請求項１に記載の画像形成装置の用紙後処理装置。

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