JP4254845B2 - 用紙集積装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は多数枚の用紙を集積する用紙集積装置及び用紙集積装置を有する画像形成システムに関し、特に、折り処理された用紙を集積する用紙集積技術に関する。

折り処理された用紙は、折りにより複数枚の用紙片が重なった状態となって、ふくらむなどして用紙がかさばり、不規則な形状となる傾向が強い。

従来、画像形成装置に接続される後処理装置では、折り処理され、排出された用紙を不規則な状態で箱状の集積装置に集積していた。

このために、集積装置の容量が足りなくなる、排出された用紙が散乱する、集積された用紙の取り扱いがやっかいである等の問題があった。

特許文献１には、折り処理された用紙を整合して集積する用紙集積装置が開示されている。

特許文献１の用紙集積装置では、用紙集積装置に連続して送り込まれる用紙を停止ローラで一旦停止させることにより、用紙の浮き上がりを押さえ、その後に集積部に用紙を搬送している。

特許文献１には二つの型の用紙集積装置が開示されており、その第１では、後行の用紙を先行する用紙の下側に挿入することにより、用紙集積部において、用紙が下から挿入され、用紙は垂直に積み重なる。その第２では、後行の用紙を先行用紙の上側に重ね、集積部において、用紙が傾斜状態で集積される。
特開平１１−３５２１１号公報

折り処理された用紙を集積する用紙集積装置には、用紙を揃った状態で集積する性能を有することが望まれており、特許文献１はある程度この条件を満たしているが、なお十分ではない。

即ち、特許文献１における前記第１の型では、用紙が積み重なって集積され、積み重なった状態を保持する手段がないために、不規則な集積状態が生じやすく、集積量が多くなると崩れる場合もある。

また、集積量が多くなるに従って、集積底部の圧力が高くなる結果、用紙を底部に挿入することが困難になり、集積量に限界がある。

特許文献１の前記第２の型では、集積状態が不規則になりやすく、集積された用紙の取り扱いが容易でないという問題がある。

本発明は、折り処理された用紙を集積する用紙集積装置における前記のような問題を解決し、良好な整合状態で用紙を集積する用紙集積装置及びかかる用紙集積装置を有する画像形成システムを提供することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
１．
用紙を搬送する搬送手段及び該搬送手段により搬送された用紙を集積する集積部を有する用紙集積装置において、
前記搬送手段は、用紙を挟持した状態で搬送方向を転換するものであって、該搬送方向を転換する大径ローラ、第１小径ローラ及び前記大径ローラと前記第１小径ローラとに張架された第１ベルトを有する第１ベルトユニット、並びに複数の第２小径ローラ及び該第２小径ローラに張架され、少なくとも前記大径ローラに対向する部分で前記第１ベルトに接触する第２ベルトを有する第２ベルトユニットを備え、
前記集積部は、用紙の紙面を支持する第１支持部材、用紙の縁を支持する第２支持部材及び用紙を前記第１支持部材に押圧する押圧部材を有し、
用紙の搬送集積時に、前記大径ローラ上の前記第１ベルトと、前記第２ベルトとが接触を開始する位置において、用紙を受け入れ、先行用紙と後行用紙とを重ね、重なった用紙を前記搬送手段により挟持・搬送し、挟持を解放して前記集積部に集積することを特徴とする用紙集積装置。
２．
前記第２支持部材はほぼ水平な支持面を有し、用紙は重力によって前記第２支持部材上に載ることを特徴とする前記１に記載の用紙集積装置。
３．
前記第１支持部材が前記第２支持部材に対してほぼ垂直な支持面を有するとともに、前記押圧部材が前記第２支持部材に対してほぼ垂直な押圧面を有することを特徴とする前記１又は前記２に記載の用紙集積装置。
４．
前記搬送手段は、前記第１支持部材を構成することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
５．
前記押圧部材を定加重で付勢する付勢手段を有し、前記押圧部材は前記第２支持部材の支持面に沿って移動可能であることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
６．
前記搬送手段は、先行用紙の後端と該先行用紙に続く後行用紙の先端とを重ね合わせた状態を維持しながら用紙を連続して搬送することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
７．
用紙を検知するセンサ及び該センサの用紙先端検知信号に基づいて前記搬送手段を起動する制御手段を有することを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
８．
前記制御手段は、前記センサの用紙後端検知信号に基づいて、前記搬送手段を停止させることを特徴とする前記７に記載の用紙集積装置。
９．
前記搬送手段は前記第２支持部材上に立てられた用紙の高さよりも高い位置で用紙の挟持を開放することを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
１０
用紙に画像を形成する画像形成装置、該画像形成装置から排出された用紙を折り処理する後処理装置及び該後処理装置で折り処理された用紙を集積する前記１〜９のいずれか１項に記載の用紙集積装置を有することを特徴とする画像形成システム。

本発明によって、折り処理により、形状や集積状態が不規則になりやすい用紙が整然と集積され、集積された用紙の取り扱いが容易になるとともに、集積容量の大きな用紙集積装置が実現される。

以下実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
＜画像形成システム＞
図１は画像形成装置１００、折り装置を有する後処理装置２００及び用紙集積装置３００を備えた画像形成システムの全体構成図である。

図示の画像形成装置１００は、自動原稿搬送装置ＤＦ、画像読取部（画像入力装置）１０１、画像処理部１０２、画像書込部１０３、画像形成部１０４、給紙カセット１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ、手差し給紙トレイ１０５Ｄ、第１給紙部１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄ、第２給紙部１０６Ｆ、定着装置１０７、排紙部１０８、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）１０８Ｂ及び大容量給紙装置ＬＴを備えている。

自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿が搬送され、画像読取部１０１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサ１０１Ａにより読み込まれる。

イメージセンサ１０１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部１０２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込部１０３に信号を送られる。

画像書込部１０３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部１０４の感光体ドラム１０４Ａに照射され、潜像を形成する。画像形成部１０４においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット１０５Ａ〜１０５Ｃ、手差し給紙トレイ１０５Ｄ、大容量給紙装置ＬＴから各々第１給紙部１０６Ａ〜１０６Ｅにより給送された用紙Ｓには転写手段１０４Ｂにより画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置１０７により定着処理され、排紙部１０８から後処理装置２００に送り込まれる。或いは搬送路切換板１０８Ａにより自動両面コピー給紙部１０８Ｂに送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは再び画像形成部１０４において、両面画像処理後、排紙部１０８から排出される。
＜後処理装置＞
後処理装置２００は、後処理装置搬入部２１０、後処理装置排出部２２０、用紙付加部（表紙用紙給紙部）２３０、穿孔処理部（パンチ処理部、第１処理部）２４０、搬送部２５０、折り処理装置２６０及び昇降排出部２７０から構成されている。

図２は、後処理装置２００の全体構成図である。

後処理装置搬入部２１０には、画像形成装置１００から画像形成処理された用紙Ｓが導入される。

後処理装置搬入部２１０の用紙導入位置は、画像形成装置１００の排紙部１０８の用紙排出位置に対向する。

入口ローラ２１１に導入された用紙Ｓは、搬送路切換手段Ｇ１によって後処理装置排出部２２０と穿孔処理部２４０の何れかに分岐される。

パンチ処理及び折り処理が設定されない場合、搬送路切換手段Ｇ１は穿孔処理部２４０への搬送路を遮断し、後処理装置排出部２２０への搬送路を開放する。

後処理装置排出部２２０に向かう第１搬送路ｐ１を通過する用紙Ｓは、搬送ローラ２２１，２２２に挟持されて直進し、搬送路切り換え手段Ｇ２により案内されて直進し、排紙ローラ２２３により後処理装置排出部２２０から排出され、昇降排出部２７０に排紙される。

後処理されない用紙Ｓは前記のように、搬送路切り換え手段Ｇ２により案内されて昇降排出２７０に排紙されるが、昇降排紙出部２７０は用紙Ｓの量が多くなるに従って、下降する排紙皿を有し、大量の用紙を集積することができる。

搬送路切換手段Ｇ２によって搬送ローラ２２２の用紙搬送方向下流側の図示上方に分岐された用紙Ｓは、第６搬送路ｐ６の搬送ローラ２２５を通過し、排紙ローラ２２６によって排出され、後処理装置２００上部に配置された後処理装置排出部としての排紙トレイ（トップトレイ）２２７上に積載される。サブ排紙トレイ２２７上には、後処理されない用紙Ｓが排出される用紙等を収容する。

用紙付加部２３０の給紙皿２３１内に収容されたカバー用紙又はインサート用の用紙Ｓは、給紙手段２３２により分離、給送され、第５搬送路ｐ５の搬送ローラ２３３，２３４，２３５，２３６に挟持されて、分岐部の上流側の搬送路に搬送される。

用紙付加部２３０の給紙皿２３１は上下２段に配置され、各給紙皿２３１には最大５００枚のカバー用紙又はインサート用の用紙Ｓを収容する事が可能である。

なお、用紙付加部２３０に用紙Ｓを装填して、画像記録を行うことなく、用紙Ｓに対して穿孔処理、折り処理を実施することも可能である。

後処理装置搬入部２１０の搬送路切換手段Ｇ１により分岐された用紙Ｓは、搬送路切換手段Ｇ１の下方に配置された搬送ローラ２４１に挟持され、穿孔処理部（第１処理部）２４０に搬送される（第２搬送路ｐ２）。

穿孔処理部２４０の下流側の搬送路には、整合手段２４２が配置され、穿孔処理前の用紙Ｓの用紙幅方向を整合する。

穿孔処理部２４０の穿孔器は、図示しない駆動手段により駆動されるパンチと、パンチの刃部に嵌合するダイスとから成る。穿孔処理された用紙Ｓは、下方の搬送部２５０に送られる。

搬送部２５０に送られた用紙Ｓは、搬送ローラ２５１，２５２，２５３，２５４により挟持されて折り装置２６０に搬送される。搬送ローラ２５１，２５２，２５３，２５４は、駆動源に接続する駆動ローラと、駆動ローラに圧接する従動ローラとから成る。各従動ローラはソレノイドＳＯＬに接続して、駆動ローラに接離可能である。

穿孔処理された小サイズの用紙Ｓのうち、折り処理が行われない用紙Ｓは、搬送路切換手段Ｇ３により分岐された第３Ａ搬送路Ｐ３Ａを通過し、搬送ローラ２６０ａに挟持されて搬送される。穿孔処理された大サイズの用紙Ｓは、折り処理の要否に拘わらず搬送路切換手段Ｇ３の分岐位置の下方の第３Ｂ搬送路Ｐ３Ｂに搬送され、搬送ローラ２５３，２５４によって搬送され、折り装置２６０に導入される。ここで第３Ａ搬送路Ｐ３Ａと、第３Ｂ搬送路Ｐ３Ｂとを合わせて第３搬送路を構成している。

なお、搬送部２５０に搬送路切換手段２５５が設けられ、２枚の小サイズの用紙Ｓを蓄積して搬送する事により、２枚同時に折り処理を行う事ができる。

搬送部２５０から折り装置２６０に搬送された用紙Ｓは、レジストローラ２６０ｂに挟持されて搬送され、第１折り部２６１、第２折り部２６２、第３折り部２６３において、中折り（図３ａ）、Ｚ折り（図３ｂ）、三つ折り（図３ｃ）、ダブルパラレル折り（図３ｄ）等の各種モードの折り処理を施されて、第４搬送路ｐ４を介して第１搬送路ｐ１に戻る。

折り処理装置２６０により折り処理された用紙Ｓは、搬送路切り換え手段Ｇ２により案内されて上方に進行し、搬送ローラ２２５及び排紙ローラ２２６により搬送されて後処理装置２００から排出さる。
＜用紙集積装置＞
用紙集積装置３００は後処理装置２００において折り処理された用紙Ｓを受け取り、集積する。図４は用紙集積装置の正面断面図、図５は用紙集積装置の平面図である。

用紙集積装置３００は主要な構成要素、すなわち、折りたたみ処理され、用紙集積装置３００に送り込まれた用紙Ｓの搬送方向を水平方向からほぼ鉛直方向に転換する搬送手段を構成する第１ベルトユニットＢＵＡ、第２ベルトユニットＢＵＢ並びに、用紙Ｓが載置される載置台３０８及び押圧部材としての押圧板３１０を有する集積部で構成される。

第１ベルトユニットＢＵＡはゴムベルトからなるベルト３０１、大径ローラ３０２及び小径ローラ３０３を有する。ベルト３０１は大径ローラ３０２及び小径ローラ３０３に張架され矢印のように周回（回動）する。

第２ベルトユニットＢＵＢはゴムベルトからなるベルト３０４及び３個の小径ローラ３０５〜３０７を有する。ベルト３０４が小径ローラ３０５〜３０７に張架され、矢印のように回動する。

ベルト３０４は図５に示すように、用紙Ｓの幅方向に並列された複数本のベルト３０４Ａ〜３０４Ｇからなる。図５では、複数本のベルト３０４Ａ〜３０４Ｇのみが示されているが、ベルト３０１も同様であり、用紙幅方向に並列された複数本のベルトからなる。

図示のように、第１ベルトユニットＢＵＡでは、大径ローラ３０２の頂部に張架されたベルト３０１の部分で水平方向の搬送面が形成され、ベルト３０１の図左側の部分で下方に向かうほぼ鉛直方向の搬送面が形成される。

ベルト３０４は大径ローラ３０２に沿ってベルト３０１に圧接し、ベルト３０１とベルト３０４とにより、Ｗ１で示すほぼ水平な搬送方向とＷ２で示すほぼ鉛直な搬送方向を形成し、用紙Ｓはベルト３０１と３０４とにより挟持され、Ｗ１で示す方向に搬送された後に、方向転換してＷ２で示す方向に搬送される。

載置台３０８はほぼ水平な第２支持面である載置面を形成し、載置台３０８に平行にガイド棒３０９が設けられ、用紙Ｓを押圧する押圧板３１０はガイド棒３０９にガイドされて水平方向に移動するが、押圧板３１０はバネ３１１Ａ、３１１Ｂにより付勢されて載置台３０８上の用紙Ｓを軽く押圧する。バネ３１１Ａ、３１１Ｂは定加重バネであり、押圧板３１０はその位置に関係なくほぼ一定した圧力で用紙Ｓを押圧する。

大径ローラ３０２をモータＭで駆動することにより、ベルト３０１、３０４が矢印のように回動する。

用紙Ｓは後処理装置２００から連続して排出されるが、後処理装置２００の排紙部に設けられたセンサＳＥが用紙を検知する。

連続して後処理装置２００から用紙Ｓが用紙集積装置３００に送り込まれるが、連続する多数枚の用紙Ｓの先頭用紙Ｓの先端を検知したセンサＳＥの信号に基づいて制御手段ＣＲはモータＭを起動し、大径ローラ３０２を回転駆動する。

大径ローラ３０２は停止状態から加速されて排紙ローラ２２３の搬送速度に等しい搬送速度に達した後に、一定の搬送速度で用紙を搬送する。

定速で搬送する排紙ローラ２２３の搬送距離と、停止状態から定速まで加速して搬送する大径ローラ３０２（ベルト３０１、３０４）の搬送距離との間に差ができるが、この差により、連続搬送において先行用紙Ｓ１と後行用紙Ｓ２が重なり、図６に示すように、ベルト３０１とベルト３０４との間に複数の用紙（先行用紙Ｓ１と後行用紙Ｓ２）とが重なった状態で挟持される。

送り込まれた用紙Ｓはベルト３０１とベルト３０４とにより、挟持されて方向Ｗ１から方向Ｗ２へと方向転換して、下方にほぼ鉛直に搬送される。

小径ローラ３０７は、用紙Ｓを挟持する下限、すなわち、挟持下端位置ＮＰを形成するが、挟持下端位置ＮＰが折り処理され立った状態の用紙Ｓの高さＨよりも僅かに高い位置となるように小径ローラ３０７が配置されており、ベルト３０１、３０４の挟持から解放された用紙Ｓが載置台３０８上に落下するように構成されている。なお、挟持下端位置ＮＰは小径ローラ３０７の回転中心の高さに等しい高さの位置である。

図示のように、複数枚の用紙Ｓが載置台３０８に対してほぼ垂直に立った状態で載置台３０８上に集積される。集積状態での用紙Ｓは第１支持部材としてのベルト３０１により紙面がほぼ鉛直な状態で支持され、用紙Ｓの下端縁は第２支持部材としての載置台３０８により支持される。そして、垂直な押圧面を有する押圧板３１０で用紙Ｓをベルト３０１に対して押圧するので、用紙Ｓは、図示のように整然と集積される。

前記に説明したように、複数枚の用紙Ｓが互いに重なった状態で、ベルト３０１とベルト３０４とに挟持・搬送され、載置台３０８上に排出されるので、後行用紙Ｓの先端が先行する用紙Ｓとベルト３０１との間に確実に進入し、連続して排出される用紙Ｓが載置台３０８上に並列して載置される。用紙Ｓの下端縁は載置台３０８により支持されるので、各用紙Ｓが整合された形態で、載置台３０８上に集積される。

また、落下した用紙Ｓは押圧板３１０により、ベルト３０１に押圧されるが、ベルト３０１が用紙Ｓを変形させることなく用紙Ｓの紙面を滑る程度に押圧部材３１０が用紙Ｓを軽加重で押圧しており、しかも、押圧部材３１０は定加重バネ３１１Ａ、３１１Ｂの付勢で押圧するので、集積される用紙Ｓの量に依存しない一定した圧力で用紙Ｓが圧縮され、用紙Ｓは良好な整合状態で集積される。

このようにして、ベルトユニットＢＵＡ、ＢＵＢにより搬送され、載置台３０８に排出された用紙Ｓは図示のように、載置台３０８上に紙面が垂直に立った状態で水平方向に並び整然と集積される。

連続して用紙集積装置に送り込まれる用紙Ｓの最後尾用紙Ｓの後端を検知したセンサＳＥの検知信号に基づいて、制御手段ＣＲは後端検知から所定時間経過した時点でモータＭを停止させ、用紙集積を終了する。

本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体構成図である。 後処理装置の全体構成図である。 様々な形態に折り処理された用紙を示す図である。 用紙集積装置の正面断面図である。 用紙集積装置の平面図である。 用紙が重なって搬送される状態を示す図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
２００ 後処理装置
３００ 用紙集積装置
３０１、３０４ ベルト
３０２ 大径ローラ
３０３、３０５、３０６、３０７ 小径ローラ
３０８ 載置台
３１０ 押圧板
Ｍ モータ
ＣＲ 制御手段
ＳＥ センサ

Claims (10)

1. 用紙を搬送する搬送手段及び該搬送手段により搬送された用紙を集積する集積部を有する用紙集積装置において、
   前記搬送手段は、用紙を挟持した状態で搬送方向を転換するものであって、該搬送方向を転換する大径ローラ、第１小径ローラ及び前記大径ローラと前記第１小径ローラとに張架された第１ベルトを有する第１ベルトユニット、並びに複数の第２小径ローラ及び該第２小径ローラに張架され、少なくとも前記大径ローラに対向する部分で前記第１ベルトに接触する第２ベルトを有する第２ベルトユニットを備え、
   前記集積部は、用紙の紙面を支持する第１支持部材、用紙の縁を支持する第２支持部材及び用紙を前記第１支持部材に押圧する押圧部材を有し、
   用紙の搬送集積時に、前記大径ローラ上の前記第１ベルトと、前記第２ベルトとが接触を開始する位置において、用紙を受け入れ、先行用紙と後行用紙とを重ね、重なった用紙を前記搬送手段により挟持・搬送し、挟持を解放して前記集積部に集積することを特徴とする用紙集積装置。
2. 前記第２支持部材はほぼ水平な支持面を有し、用紙は重力によって前記第２支持部材上に載ることを特徴とする請求項１に記載の用紙集積装置。
3. 前記第１支持部材が前記第２支持部材に対してほぼ垂直な支持面を有するとともに、前記押圧部材が前記第２支持部材に対してほぼ垂直な押圧面を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙集積装置。
4. 前記搬送手段は、前記第１支持部材を構成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
5. 前記押圧部材を定加重で付勢する付勢手段を有し、前記押圧部材は前記第２支持部材の支持面に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
6. 前記搬送手段は、先行用紙の後端と該先行用紙に続く後行用紙の先端とを重ね合わせた状態を維持しながら用紙を連続して搬送することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
7. 用紙を検知するセンサ及び該センサの用紙先端検知信号に基づいて前記搬送手段を起動する制御手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
8. 前記制御手段は、前記センサの用紙後端検知信号に基づいて、前記搬送手段を停止させることを特徴とする請求項７に記載の用紙集積装置。
9. 前記搬送手段は前記第２支持部材上に立てられた用紙の高さよりも高い位置で用紙の挟持を開放することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
10. 用紙に画像を形成する画像形成装置、該画像形成装置から排出された用紙を折り処理する後処理装置及び該後処理装置で折り処理された用紙を集積する請求項１〜９のいずれか１項に記載の用紙集積装置を有することを特徴とする画像形成システム。

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