JP4208609B2

JP4208609B2 - シート積載整合装置

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Publication number: JP4208609B2
Application number: JP2003055257A
Authority: JP
Inventors: 神谷奈作
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2023-03-03
Also published as: JP2004262605A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートの後端を押し出して整合させるシート後端整合手段を有するシート積載整合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図８のように印刷機、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、画像形成装置本体300で画像形成されたシートＳをシート後処理装置100内の処理トレイ140に一時的に積載し、ここでシートＳの整合、綴じ処理等のシート後処理を行う。その後、シート後処理されたシート束を束排出手段により束排出していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
束排出されたシート束は傾斜積載面を有するスタックトレイ400に積載され、排出されたシートＳは自重によりスタックトレイ400の傾斜積載面上を移動し、後端整合壁401においてシートの後端が整合される。積載枚数はスタックトレイ400の上下稼動ストロークに依存する。又、傾斜面を有するスタックトレイ400では、傾斜分の高さを必要とし、図８のように画像形成装置内に装着されるシート後処理装置100においては、その高さが制限されるため、積載枚数を十分に稼げなかった。
【０００４】
また、水平なトレイに束排出する場合は、上記束排出手段を例えばグリッパによりシート束を水平積載面を有するスタックトレイへ束搬送、積載する技術が知られていた。しかし、束排出手段としてグリッパ技術を搭載すると、機構の複雑さから画像形成装置全体が大型化し、コストも高くなっていた。
【０００５】
これらの問題を解決するため、図９、図10のように、後端整合壁70を回動させて水平なスタックトレイ４にシート束を積載するシート積載整合装置を有するシート後処理装置１がある。シート積載整合装置は、シート束の後端を後端整合壁70上端に達するまで搬送し（図10ｂ）、カム72により後端整合壁70を回動して傾斜させ、シート束の後端を後端整合壁70上端に当接させた後（図10ｃ）、後端整合壁70を戻す方向に回動してシート束の後端を押圧することで搬送方向に整合を行いつつ緩傾斜スタックトレイ４上に積載する（図10ｄ）。これにより、シート束の前端、及び後端における搬送方向のズレを防止でき、スタックトレイ４上におけるシート束の積載整合性を向上と省スペース化を達成していた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０８−０８５６６２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のシート積載整合装置では、図11に示すように、例えば上にカールしたシート束を積載する場合、そのカール分（図11中、高さＬ分）積載量が減少してしまうという問題があった。
【０００８】
また、カールがなくてもシート束内のシート間にある空気層によってシート束の厚みが増大し、結果として積載枚数が減少してしまうか、その分のトレイストロークを稼ぐため装置が大型化するという問題があった。
【０００９】
また、束排出したシート束が、束排出ローラ71の上に乗り上げてしまい、次に処理されるシート束によって排出方向に押し出されるなどの積載不良が発生する。
【００１０】
また、後端整合壁70の揺動動作時、シート束が後端整合壁70にもたれて整合できずに積載不良が発生する。
【００１１】
そこで、本発明は後端整合壁によってシート束後端を揃えるシート積載整合装置において、積載枚数の減少、トレイのストロークや傾斜分による高さ方向のスペース増大を防止するとともに、シート束の積載不良を防止することができるシート積載整合装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るシート積載整合装置の代表的な構成は、シートを搬送する搬送手段と、シートを積載するための積載手段と、前記搬送手段によりシートを前記積載手段に向けて所定量搬送した後、垂直位置から傾斜位置に回動して搬送されたシートのシート搬送方向後端を前記傾斜位置で受取り、前記垂直位置まで回動することによりシートを押し出して整合させるシート後端整合手段と、を有するシート積載整合装置において、前記シート後端整合手段の整合動作に同期して前記積載手段に向けて搬送されたシートの上面を押さえるためのシート押さえ手段を前記シート後端整合手段に備え、前記シート押さえ手段は、前記シート後端整合手段のシート押し出し方向と逆方向にシートを引き戻すよう回転することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は本発明の第一実施形態に係るシート積載整合装置を装着した画像形成装置本体断面図、図３はシート積載整合装置の斜視図である。図４〜図６はシート積載整合動作の説明図である。
【００１４】
（全体構成）
図１に示すに、画像形成装置は、上から自動式原稿読取装置35、原稿読み取り装置36、シート積載整合装置を有するシート後処理装置１、画像形成装置本体30を配設している。
【００１５】
尚、本発明は、シート後処理装置１を省略してシート積載整合装置が画像形成装置本体30に直接接続された画像形成装置、あるいはシート後処理装置１が画像形成装置本体30の外部に装着されるものにおいても有効である。
【００１６】
自動式原稿読取装置35は、上向きにセットされた原稿を上分離して、先頭頁から順に１枚ずつ左方向へ給送し、湾曲したパスを介してプラテンガラス上へ搬送し、原稿を読み取った後に排出トレイへ排出する。
【００１７】
原稿読み取り部36のランプの光が原稿に照射され、その原稿からの反射光がミラーを介してイメージセンサに導かれることにより原稿の読み取りが行われる。イメージセンサにより読み取った原稿の画像は画像処理が施されて露光制御部２へ送られ、レーザ光が発せられる。
【００１８】
レーザ光は、表面が一様に帯電された画像形成手段となる感光体ドラム３上に照射され、静電潜像が形成される。感光体ドラム３上の静電潜像は現像器５により現像された後、中間転写ベルト11に転写される。
【００１９】
一方、紙やＯＨＰシート等で構成されるシートＳは、シート給送手段であるピックアップローラ38によりシートカセット31〜34のいずれかから適宜選択的に繰り出され、分離手段37により分離されて１枚ずつ給送される。そして、シートＳは、レジ前ローラ対により斜行が矯正された後、中間転写ベルト11の回転に同期して転写位置に送り込まれ、中間転写ベルト11に転写されたトナー画像をシートＳ上にトナー画像として転写される。
【００２０】
トナー画像を転写されたシートＳは、定着装置６の定着ローラ対に導かれ、定着ローラ対により加熱及び加圧処理されてシートＳに転写されたトナー画像が永久定着される。トナー像を定着されたシートＳは、本体側排出ローラ対７により画像形成装置本体30に接続されたシート後処理装置１に導かれる。
【００２１】
（シート後処理装置）
次に、シート後処理装置について具体的に説明する。
【００２２】
図２において、シート後処理装置１は、上流側に配設されたシート積載手段である処理トレイ40、ステープルユニット10、揺動ローラ50、シート積載整合装置とを有している。シート後処理装置１は、画像形成装置本体30の本体側排出ローラ対７から排出されたシートＳに処理トレイ40で針綴じ、整合等の後処理を行う。
【００２３】
処理トレイ40で行われる後処理のモードには、複数部を仕分けするソートモード、複数枚のシートをステープルユニット10により綴じる針綴じ（ステープル）モードなどがあり、ジョブの開始前に、図示しない設定手段により選択、設定される。なお、一箇所綴じ、二箇所綴じといった針綴じ位置の選択も可能であり、シートサイズと綴じ位置等の設定内容から実際の針綴じ位置へとステープルユニット10が移動して一箇所綴じ等が行われる。
【００２４】
揺動ローラ50は、揺動ローラ軸52を中心に上下方向に揺動自在な揺動アーム51に取り付けられている。そして、不図示の揺動アーム駆動モータが回転すると、揺動アーム軸53を中心に揺動カム54が回動し、揺動カム54と一体的に揺動アーム51が揺動ローラ軸52を中心にして上下方向に揺動する。
【００２５】
また、揺動ローラ50は、揺動ローラ駆動ベルト、揺動ローラ従動プーリを介して揺動ローラ軸52から揺動ローラ駆動モータに連結されており、シート後処理装置１のＣＰＵから駆動信号が揺動ローラ駆動モータドライバを介して揺動ローラ駆動モータに伝達されて回転する。
【００２６】
揺動ローラ50のホームポジションは、本体側排出ローラ対７により処理トレイ40上に排出されるシートＳと当接しない位置に設定されている。シートＳが本体側排出ローラ対７から排出されると、揺動アーム51が揺動アーム駆動モータの駆動を受けて揺動ローラ軸52を中心にして反時計回りに回転することにより揺動ローラ50が下降し、シートＳの後端を揺動ローラ50で押し付け、シート後端部を処理トレイ40へ落とし込む。
【００２７】
そして、揺動ローラ50は従動コロ71とニップを形成し、揺動ローラ駆動モータの駆動を受けて反時計回りに回転することにより、処理トレイ40上のシートＳの後端が戻しベルト60に当接するまで、それまでの搬送方向とは逆方向にシートＳを引き込む。その後、揺動ローラ50は再びホームポジションまで上昇し、次のシートＳの排出に備える。
【００２８】
戻しベルト60は、排出ローラ軸63ａにより上下方向に回転自在支持され、通常は処理トレイ40上のシートＳに接触する位置に設定されている。また、戻しベルト60は、排出ローラ63とハウジングで支持された戻しベルトプーリ64にベルトを介した構成であり、排出ローラ軸63ａが反時計回りに回転することにより、シートＳをシート後端ストッパ62に突き当てるよう搬送する。また、戻しベルト60は処理トレイ40上に積載されたシートＳの枚数に応じてシートの厚み方向に逃げるようになっている。
【００２９】
以上のようにして、揺動ローラ50と、戻しベルト60における反時計回りの回転によりシートＳ後端は、処理トレイ40の端部に位置し、処理トレイ40上のシートＳを受け止める後端ストッパ62へ送られ、１枚ずつシート搬送方向の整合が行われる。
【００３０】
また、シート幅方向のシートＳの整合は、前整合板41、後整合板（不図示）が片側基準、中央基準等の整合位置へ移動することにより行われる。針綴じモードが選択されている場合は、設定された針綴じ位置に応じた位置にて幅整合動作を行う。
【００３１】
針綴じモードが選択されている場合は、シートの整合動作に続いて針綴じ動作を行う。ステイプラユニット10は、ステープルクリンチモータの駆動により、前後方向へ移動可能であり、ジョブが開始されると、ジョブ開始前に設定された針綴じ位置の内容と、シートサイズとから割り出される実際の針綴じ位置へと移動する。そして、ステイプラユニット10が幅方向整合を終えた整合済シート束Ｓを針綴じする。
【００３２】
（シート積載整合装置）
シート積載整合装置は、処理トレイ40の下流側に略水平に配設された積載手段であるスタックトレイ４、シート後端整合手段である後端整合壁70、シート押さえ手段であるシート押さえパドル80を有し、処理トレイ40で後処理されたシート束をスタックトレイ４に整合して積載する。
【００３３】
シート搬送方向の整合、シート幅方向の整合、針綴じ動作の終了後、揺動ローラ50は揺動アーム駆動モータの駆動を受けて揺動ローラ軸52を中心にシート束Ｓに当接するまで下降し、従動コロ71とニップを形成した後、時計回りに回転し、シート束Ｓの後端が後端整合壁70上端付近に達するまでシート束Ｓを搬送し、停止させる（図２（ａ）、図２（ｂ））。
【００３４】
その後、揺動ローラ50はシート束Ｓから離間してホームポジションに戻り、後端整合壁70は、後述するカム部82ａ、カムレール86によりカム揺動回転軸73を中心に一旦シート搬送と逆方向へ揺動してシート束Ｓの後端を落とし込み、再びシート搬送方向へ揺動してシート束後端を整合する（図２（ｃ）、図２（ｄ））。
【００３５】
図３に示すように、後端整合壁70は、軸73に回転可能に支持され、シート押さえパドル80及びそれと一体のパドル回転軸90を軸受け部を介して回転可能に支持している。
【００３６】
シート押さえパドル80は、パドル回転軸90に一体で配設され、駆動源であるパドルモータ81から駆動系列83（各ギア）、ギア82ｂを介して駆動伝達されされて回転する。シート押さえパドル80は、例えば、ゴム材等の弾性体からなることが望ましく、シートを引き戻しすぎないように、シート押さえパドル一本あたり10ｇ〜60ｇ、摩擦係数μは０．２以上が望ましい。
【００３７】
ギア82ｂは、ギア82ｂが回転するとギア82ｂの回りを衛星のように公転するカム部82ａを有している。図４に示すように、装置に配設されたカムレール86は、カム部82ａと係合するカムレール面86ａを有しており、カム部82ａとカムレール面86ａが当接するようにバネ84によって付勢されている。
【００３８】
また、軸73上に設けられたギアと一体で回転するセンサフラグ74及びセンサ75によって、シート押さえパドル80と後端整合壁70の位置状態を検知する。
【００３９】
スタックトレイ４は、積載されたシート束Ｓの上面高さを一定に保つため、図示しない駆動手段により昇降可能に構成されている。
【００４０】
ここで、後端整合壁70とシート押さえパドル80が同期して回転する動作について説明する。図４（ａ）に示すように動作開始前は、後端整合壁70は垂直（０°）であり、シート押さえパドル80は下を向いている。
【００４１】
図４（ｂ）は駆動が伝達され、シート押さえパドル80が、矢印Ｘ方向に回転し始めた図である。カム部82ａがギア82ｂの回りを公転し、バネ84によって後端整合壁70が軸73を中心に矢印Ｙ方向に回動し、カム部82ａがカムレール86ａに沿いながら公転する。
【００４２】
図４（ｃ）は後端整合壁70が、完全に退避した状態である。後端整合壁70の角度は最大であり、シート押さえパドル80は上を向いている。
【００４３】
図４（ｄ）は、さらにシート押さえパドル80が回転した状態である。この状態でカム部82ａ、及びカムレール面86ａによって、後端整合壁70がシート束を押し出す方向に回転し始め、シート束の後端は後端整合壁70によって搬送方向下流側に整合されていく。また、シート押さえパドル80は、排出されたシート束をその後端が後端整合壁70に当接するように引き戻すとともに、カールした後端を押さえる。
【００４４】
図４（ｅ）はシート押さえパドル80とシート後端整合壁70の動作が、終了して、シート束の後端整合とシート戻し及びシート束押さえが完了した状態である。シート押さえパドル80は再び下を向いており、後端整合壁70も垂直（０°）に戻って停止している。この状態でのシート押さえパドル80によるシートＳの押圧力は最大となっている。
【００４５】
以上のようにシート後端整合壁７０に備えられたシート押さえパドル８０が、スタックトレイ上のシート束を上方向から押さえることで、上カールした束のカールをつぶすことができる。またシート間の空気層をつぶすことができる。その結果、図１１のようなカールによる空間Ｌ分の高さをスペースとして奪われるようなことは無い。
【００４６】
また、従動コロ71の上面にシート残りした場合や、シート後端整合壁70による整合中にシート後端が、後端整合壁70にもたれても、シート押さえパドル80によって、確実にスタックトレイ４上に排出することができる。
【００４７】
なお、本実施形態において、スタックトレイ４のシート積載面４ａは略水平に設定されているが、シート積載面が傾斜していてもよく、シート積載面４ａが傾斜している場合にはシート束の整合をいっそう確実に行うことができる。また、シート積載面４ａを前記シート後端整合壁に向かって下側に２２°以下の傾斜角にすることにより、スタックトレイ４上に積載済みのシート束後端と処理トレイ40から排出される後続のシート束との干渉を回避しつつ、シート後処理装置１及び画像形成装置を小型化することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、シート束の積載整合について説明したが、シート積載整合装置は、シートの積載整合にも用いることができる。
【００４９】
［第二実施形態］
次に本発明に係るシート積載整合装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
図５に示すように、本実施形態にかかるシート積載整合装置は、シートかきおとし手段であるかきおとし部材85を上記第一実施形態にかかるシート積載整合装置のシート押さえパドル80と同軸上設け、パドル回転軸90とともに回転可能としたものである。
【００５１】
図７は上記第一実施形態に係るシート積載整合装置の断面図である。図７に示したように、シート束Ｓの後端の上カールが大きすぎると後端整合壁70とシート押さえパドル80の間にシートＳの後端が挟まれてしまうことがある。
【００５２】
この問題は、シート押さえパドル80がシート束Ｓを押さえる圧力と、シート押さえパドル80のシート束Ｓとの摩擦係数μの大きさとによって生じてしまう。つまり、それらが所定量より大きく、シート押さえパドル80とシート束Ｓとの摩擦力が大きくなるとシート束Ｓを後端整合壁70側に引き込み過ぎることに要因がある。
【００５３】
しかし、シート押さえパドル80がシート束Ｓを押さえる圧力を下げると、上カールした束のカールをつぶしや、シート間の空気層をつぶしが効果的に行われない。また、シート押さえパドル80のシート束Ｓとの摩擦係数μが、シート束とシート束との摩擦係数より低いと、効果的にシート束Ｓを後端整合壁70側に戻して整合させることができない。
【００５４】
そこで、本実施形態におけるシート積載整合装置は、かきおとし部材85を設け、シート束の整合を効果的に行うとともに、シート束の引き込み過ぎを防止している。かきおとし部材85は、厚さｔ＝０．０２〜１ｍｍ程度の樹脂のシート材からなり、所定の弾性力を有し、かつ摩擦係数μは０．６以下の材質である。
【００５５】
図６（ａ）に示す動作開始前、かきおとし部材85は、シート押さえパドル80のシート束押さえに先立ってシート束に接し、シート押さえパドル80と所定の位相差をもって回転するように配置されている。図６（ｂ）、図６（ｃ）に示すように、駆動が伝達されるとかきおとし部材85はパドル回転軸90の回転とともに回転し、シート束Ｓのカールした後端をスタックトレイ４側に払い落とす。続いて、図６（ｄ）、図６（ｅ）に示すように、シート押さえパドル80が払い落とされたシート束の後端に当接してシート束を後端整合壁70側に引き込むことによりシート束後端の積載整合を完了する。
【００５６】
上述のごとく、シート押さえパドル80のシート束押さえに先立ってシート束に接し、シート押さえパドル80と所定の位相差をもって回転するかきおとし部材85を設けたことにより、シート束のカールは、一度かきおとし部材85によってつぶされているため、上カールの大きいシート束でも、後端整合壁側に引き込みすぎることなく確実にシート束を積載整合することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、積載手段上に積載されたシートを押さえるためのシート押さえ手段をシート後端整合手段に備えた。これにより、シート押さえ手段がシートのカールを押さえ、シート間の空気層をつぶし、空気層やカールによるシートの厚みの増加を抑えてシートの積載枚数の減少させ、積載手段のストロークや傾斜分による高さ方向のスペース増大を防止するとともに、シートの積載不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】シート後処理装置の説明図である。
【図３】シート積載整合装置の構成図である。
【図４】シート積載整合装置の説明図である。
【図５】第二実施形態に係るシート積載整合装置の構成図である。
【図６】第二実施形態に係るシート積載整合装置の説明図である。
【図７】第一実施形態に係るパドルと後端整合壁によるシート束整合の説明図である。
【図８】従来の画像形成装置の断面図である。
【図９】従来の画像形成装置の断面図である。
【図１０】従来のシート積載整合装置の説明図である。
【図１１】従来のシート積載整合装置の説明図である。
【符号の説明】
Ｓ …シート
１ …シート後処理装置
４ …スタックトレイ
７ …本体側排出ローラ対
10 …ステープルユニット
30 …画像形成装置本体
40 …処理トレイ
41 …前整合板
50 …揺動ローラ
51 …揺動アーム
52、53 …揺動アーム軸
54 …揺動カム
60 …戻しベルト
62 …シート後端ストッパ
63 …排出ローラ
63ａ …排出ローラ軸
64 …ベルトプーリ
70 …後端整合壁
71 …束排出ローラ
73 …軸
74 …センサフラグ
75 …センサ
80 …シート押さえパドル
81 …パドルモータ
82ａ …カム部
82ｂ …ギア
83 …駆動系列
84 …バネ
86 …カムレール
90 …パドル回転軸

Claims

シートを搬送する搬送手段と、シートを積載するための積載手段と、前記搬送手段によりシートを前記積載手段に向けて所定量搬送した後、垂直位置から傾斜位置に回動して搬送されたシートのシート搬送方向後端を前記傾斜位置で受取り、前記垂直位置まで回動することによりシートを押し出して整合させるシート後端整合手段と、を有するシート積載整合装置において、
前記シート後端整合手段の整合動作に同期して前記積載手段に向けて搬送されたシートの上面を押さえるためのシート押さえ手段を前記シート後端整合手段に備え、
前記シート押さえ手段は、前記シート後端整合手段のシート押し出し方向と逆方向にシートを引き戻すよう回転することを特徴とするシート積載整合装置。
前記シート押さえ手段は、前記シート後端整合手段に回転可能に支持された弾性体であることを特徴とする請求項１に記載のシート積載整合装置。
前記シート押さえ手段は、押さえたシートをシート搬送方向後端が前記シート後端整合手段に当接するように回転することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート積載整合装置。
前記搬送手段は、前記シート後端整合手段の上部に備えられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート積載整合装置。
前記シート押さえ手段の動作に先立って搬送されたシートに接してシートを前記積載手段に向けてかきおとすシートかきおとし手段を前記シート後端整合手段に備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート積載整合装置。
前記シート押さえ手段と前記シートかきおとし手段は、位相差をもって同軸上に配設され、前記シート後端整合手段に回転可能に支持された弾性体であることを特徴とする請求項５に記載のシート積載整合装置。
前記シート押さえ手段は、前記シートかきおとし手段によって前記積載手段に向けてかきおとされたシートのシート搬送方向後端を前記シート後端整合手段に当接するように引き戻すことを特徴とする請求項５又は６に記載のシート積載整合装置。
シートに処理を施すシート処理手段と、処理されたシートを積載する請求項１乃至７のいずれかに記載のシート積載整合装置を有することを特徴とするシート後処理装置。
シートに画像を形成する画像形成手段と、画像形成されたシートに処理を施す請求項８に記載のシート後処理装置を有することを特徴とする画像形成装置。