JP4317062B2 - シート状媒体処理装置・画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、排出されるシート状媒体を処理するシート状媒体後処理装置等のシート状媒体処理装置、該シート状媒体処理装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。
この種のシート状媒体処理装置では、積載手段としての排紙トレイをシート状媒体の排出方向と直交する方向に移動させて仕分けを行う方式が知られている。
特開2002−179326号公報には、シート状媒体をその排出方向と直交する方向(シフト方向)での定位置でのみ揃える機能と、部毎に排出方向と直交する方向(シフト方向)での異なる位置で揃える仕分け揃え機能とを併せ持つ揃え手段を有するシート状媒体処理装置が記載されている。
特開2002−179326号 特開2003−171055号
仕分け手段(例えば積載手段としての排紙トレイをシート状媒体の排出方向と直交する方向に移動させる手段)のみを有する構成の場合、仕分け量は仕分け手段の揃え精度に依存する。
仕分け手段の揃え精度が低ければ不揃いが生じやすいため、確実に仕分けするには仕分け量(シフト量)を大きくする必要がある。シフト量を大きくした場合、シート状媒体の両側の垂れ下がりが大きくなり、シート状媒体を積載手段から取り除く際に取りづらかったり、両側が折れてしまったりする虞があった。
また、シート状媒体のサイズが大きくなれば両側の垂れ下がり部分が大きくなるために、上記のような問題の発生の可能性は高くなる。
本発明は、仕分け量を必要に応じて適正化することにより上述した問題を抑制することができるシート状媒体処理装置及び画像形成装置の提供を、その目的とする。
揃え手段が装着されている場合は揃え精度も向上しているために、仕分け量を少なくすることができ、これによって上記のような問題を防止できるとともに、積載手段上のスタック性の向上も図ることができる。これが本発明の趣旨である。この考えの下、請求項1記載の発明では、搬送されてくるシート状媒体を排出する排出手段と、該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、該積載手段上にシート状媒体を積載する際に該シート状媒体を仕分けする仕分け手段を備え、上記排出手段から上記積載手段に排出されたシート状媒体を揃える揃え手段を装着可能なシート状媒体処理装置であって、上記揃え手段が装着されているか否か、あるいは上記揃え手段が装着されている場合に該揃え手段を使用するか否かを判別し、上記揃え手段の有無あるいは該揃え手段の使用の有無によって仕分け量を変更する手段を有し、上記揃え手段が装着されていることが確認された場合、あるいは上記揃え手段が装着されており、且つ、使用することが確認された場合には、上記揃え手段によるシフト量を通常よりも少ない値に設定し、上記揃え手段が装着されていないことが確認された場合、あるいは上記揃え手段が装着されているが使用しないことが確認された場合には、上記揃え手段によるシフト量を通常のシフト量に設定することを特徴とする。
請求項2記載の発明では、請求項1記載のシート状媒体処理装置において、上記揃え手段が装着されていることが確認された場合、あるいは上記揃え手段が装着されており、且つ、使用することが確認された場合の、上記揃え手段によるシフト量を、シート状媒体の大きさによって変更することを特徴とする。
請求項3記載の発明では、請求項1記載のシート状媒体処理装置において、上記揃え手段が装着されていることが確認された場合、あるいは上記揃え手段が装着されており、且つ、使用することが確認された場合の、上記揃え手段によるシフト量を、搬送されてくるシート状媒体の速度によって変更し、搬送速度が大きい場合にはシフト量を小さくし、搬送速度が小さい場合にはシフト量を大きくすることを特徴とする。
請求項4記載の発明では、シート状媒体に画像形成を行う画像形成手段と、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のうちの何れか1つに記載のシート状媒体処理装置を一体に又は着脱可能に有していることを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、搬送されてくるシート状媒体を排出する排出手段と、該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、該積載手段上にシート状媒体を積載する際に該シート状媒体を仕分けする仕分け手段を備え、上記排出手段から上記積載手段に排出されたシート状媒体を揃える揃え手段を装着可能なシート状媒体処理装置であって、上記揃え手段が装着されているか否か、あるいは上記揃え手段が装着されている場合に該揃え手段を使用するか否かを判別し、上記揃え手段の有無あるいは該揃え手段の使用の有無によって仕分け量を変更する手段を有していることとしたので、揃え精度に応じて仕分け量を調整することにより、シート状媒体の両側の垂れ下がりが大きくシート状媒体を積載手段から取る際に取りづらかったり、両側が折れてしまったりするなどの問題を解消できるとともに、仕分けを効率的に実施でき、且つ、積載手段上のスタック性の向上も図ることができる。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載のシート状媒体処理装置において、シート状媒体の大きさによって仕分け量を変更することとしたので、積載手段上のスタック性のさらなる向上を図ることができる。
請求項3記載の発明によれば、請求項1記載のシート状媒体処理装置において、搬送されてくるシート状媒体の速度によって仕分け量を変更することとしたので、線速が速い場合にはシフト量を小さくし、遅い場合にはシフト量を大きくすることにより、画像形成装置側からの搬送速度を低減することなく仕分けを良好に行うことができる。
請求項4記載の発明によれば、シート状媒体に画像形成を行う画像形成手段と、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のうちの何れか1つに記載のシート状媒体処理装置を一体に又は着脱可能に有していることとしたので、画像形成装置において請求項1乃至3のうちの何れか1つに記載の効果を得ることができる。
以下、本発明の第1実施形態を図1乃至図19に基づいて説明する。
図1に示すように、シート状媒体処理装置としてのシート状媒体後処理装置(以下、用紙後処理装置という)51は画像形成装置50の一側面に着脱可能に連結されている。
画像形成装置50では、オペレータにより指示された後処理内容に従い従来周知の画像形成手段により画像形成された用紙がシート状媒体後処理装置51に送られてくる。
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)ステイプル処理を行うステイプルモード。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、必要に応じて他の処理も可能である。
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後述するCPUを含む制御手段に伝えられ、画像形成装置50及び用紙後処理装置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。
図2に基づいて、用紙後処理装置51の構成の概要を説明する。画像形成装置50の排紙口から排出されたシート状媒体としての用紙は用紙後処理装置51の導入口に導かれる。用紙は、1枚の用紙に後処理を施す後処理手段(ここでは穿孔手段としてのパンチユニット100)を有する搬送路Aを通り、上トレイ(プルーフトレイ)14へ導く搬送路B、積載手段としてのトレイ12へ導く搬送路C、整合及びステイプル綴じ等を行う処理トレイF(以下ステイプル処理トレイともいう)へ導く搬送路Dへ、それぞれ分岐爪15及び分岐爪16によって振り分けられるように構成されている。
搬送路A及びDを経てステイプル処理トレイFへ導かれ、ステイプル処理トレイFで整合及びステイプル処理等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板54と可動ガイド55により、トレイ12へ導く搬送路C、折り等を施す処理トレイG(以下、中折り処理トレイともいう)へ振り分けられるように構成され、中折り処理トレイGで折り等を施された用紙は、搬送路Hを通り下トレイ203(図1では省略)へ導かれる。
また、搬送路D内には分岐爪17が配置され、図示しない低荷重バネにより図の状態に保持されており、用紙後端がこれを通過した後、搬送ローラ対9、10、ステイプル排紙ローラ対11の内少なくとも搬送ローラ対9及び再給紙ローラ対8を逆転することで後端を用紙収容部Eへ導き滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰り返すことによって2枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。
搬送路B、搬送路C及び搬送路Dの上流で各々に対し共通な搬送路Aには、画像形成装置50から受け入れる用紙を検出する入口センサ301、その下流に入口ローラ対1、パンチユニット100、搬送ローラ対2、分岐爪15及び分岐爪16が順次配置されている。分岐爪15、分岐爪16は図示しないバネにより図2の状態に保持されており、図示しないソレノイドをONすることにより、分岐爪15は上方に、分岐爪16は下方に、各々回動することによって、搬送路B、搬送路C、搬送路Dへ用紙を振り分ける。
搬送路Bに案内された用紙は、搬送ローラ対34により搬送され、上排紙ローラ対4により上トレイ14へ排出される。符号302は上排紙センサを示す。
搬送路Bへ用紙を導く場合は、分岐爪15は図2の状態で前記ソレノイドはOFF、搬送路Cへ用紙を導く場合は、図2の状態から前記ソレノイドをONすることにより、分岐爪15は上方に、分岐爪16は下方にそれぞれ回動した状態となり、搬送路Dへ用紙を導く場合は、分岐爪16は図2の状態で前記ソレノイドはOFF、分岐爪15は図2の状態から前記ソレノイドをONすることにより、上方に回動した状態となる。
この用紙後処理装置では、用紙に対して、穴明け(パンチユニット100)、用紙揃え+端部綴じ(ジョガーフェンス53、端面綴じステイプラS1)、用紙揃え+中綴じ(ジョガーフェンス53、中綴じステイプラS2)、用紙の仕分け(トレイ12)、中折り(折りプレート74、折りローラ対81)などの各処理を行うことができる。
用紙後処理装置51の最下流部に位置するトレイ排紙部Iは、排出手段としての排紙ローラ対3と、戻しコロ13と、紙面検知センサ330と、トレイ12と、図3に示すシフト機構Jと、図4に示すトレイ昇降機構K等により構成される。なお、図3はシフト機構Jの詳細を示す要部を拡大した斜視図、図4はトレイ昇降機構Kの要部を拡大した斜視図である。
図2及び図4において、符号13は排紙ローラ対3から排出された用紙と接して前記用紙の後端を図3に示すエンドフェンス32に突き当てて揃えるためのスポンジ製のコロを示す。この戻しコロ13は、排紙ローラ対3の回転力で回転するようになっている。戻しコロ13の近傍にはトレイ上昇リミットスイッチ333が設けられており、トレイ12が上昇して戻しコロ13を押し上げると、前記トレイ上昇リミットスイッチ333がオンしてトレイ昇降モータ168が停止する。これによりトレイ12のオーバーランが防止される。また、戻しコロ13の近傍には、図2に示すように、トレイ12上に排紙された用紙もしくは用紙束の紙面位置を検知する紙面位置検知手段としての紙面検知センサ330が設けられている。
図2に詳細には図示していないが、紙面検知センサ330は、図4に示す紙面検知レバー30と、紙面検知センサ(ステイプル用)330aと紙面検知センサ(ノンステイプル用)330bとから構成されている。紙面検知レバー30は、レバーの軸部を中心に回動可能に設けられ、トレイ12に積載された用紙の後端上面に接触する接触部30aと扇形の遮蔽部30bとを備えている。上方に位置する紙面検知センサ(ステイプル用)330aは主にステイプル排紙制御に用いられ、紙面検知センサ(ノンステイプル用)330bは主にシフト排紙制御に用いられる。
本実施形態では、紙面検知センサ(ステイプル用)330a及び紙面検知センサ(ノンステイプル用)330bは、遮蔽部30bによって遮られたときにオンするようになっている。従って、トレイ12が上昇して紙面検知レバー30の接触部30aが上方に回動すると、紙面検知センサ(ステイプル用)330aがオフし、さらに回動すると紙面検知センサ(ノンステイプル用)330bがオンする。用紙の積載量が所定の高さに達したことが紙面検知センサ(ステイプル用)330aと紙面検知センサ(ノンステイプル用)330bによって検知されると、トレイ12はトレイ昇降モータ168の駆動により所定量下降する。これにより、トレイ12の紙面位置は略一定に保たれる。
トレイ12の昇降機構について詳細に説明する。
図4に示すように、トレイ12は、駆動ユニットLにより駆動軸21が駆動されることにより昇降する。駆動軸21と従動軸22との間にはタイミングベルト23がタイミングプーリを介してテンションをもって掛けられ、このタイミングベルト23にトレイ12を支持する台座18が固定されている。
このように構成することにより、トレイ12を含むユニットが昇降可能にタイミングベルト23に吊り下げられている。
駆動ユニットLは、トレイ昇降モータ168とウォームギヤ25とから構成され、駆動源としての正逆転可能なトレイ昇降モータ168で発生した動力が、ウォームギヤ25を介して駆動軸21に固定されたギヤ列の最終ギヤに伝達され、トレイ12を上下方向に移動させるようになっている。動力伝達系統がウォームギヤ25を介しているため、トレイ12を一定位置に保持することができ、このギヤ構成により、トレイ12の不意の落下事故等を防止することが可能となっている。
トレイ12の台座18には、遮蔽板18aが一体に形成され、下方には積載用紙の満載を検出する満杯検知センサ334と下限位置を検出する下限センサ335が配置されており、遮蔽板18aによって満杯検知センサ334と下限センサ335とがオン・オフされるようになっている。満杯検知センサ334と下限センサ335はフォトセンサであり、遮蔽板18aによって遮られたときにオンするようになっている。なお、図4において、排紙ローラ対3は省略している。
トレイ12の揺動(シフト)機構(仕分け手段)は、図3に示すように、シフトモータ169とシフトカム31とからなり、シフトモータ169を駆動源としてシフトカム31を回転させることにより、トレイ12は用紙排紙(排出)方向と直交する方向に往復動する。シフトカム31には回転軸中心から一定量離れた位置にピン31aが立てられ、そのピン31aの他端部がエンドフェンス32の係合部材32aの長孔部32bに遊嵌されている。係合部材32aはエンドフェンス32の背面(トレイ12が位置しない側の面)に固定され、前記シフトカム31のピン31aの回動位置に応じて、用紙排紙方向と直交する方向に往復動し、これに伴ってトレイ12も用紙排紙方向と直交する方向に移動する。
トレイ12は図2において手前側(前側)と奥側(後側)の2つの位置で停止し(図3のシフトカム31の拡大図に対応)、その停止制御はシフトカム31の切り欠きをシフトセンサ336により検出し、この検出信号に基づいてシフトモータ169をON、OFF制御することにより行われる。
エンドフェンス32の前面側には、トレイ12の案内用の突条32cが設けられ、トレイ12の後端部がこの突条32cに上下動自在に遊嵌され、これにより、トレイ12は上下動可能且つ用紙搬送方向と直交する方向に往復動可能にエンドフェンス32に支持される。なお、エンドフェンス32はトレイ12上の積載紙の後端をガイドし、後端を揃える機能を有する。
図5はトレイ12への排紙部の構造を示す斜視図である。図2及び図5において、排紙ローラ対3は、駆動ローラ3bと従動ローラ3aを有し、従動ローラ3aは用紙排出方向上流側を支持され、上下方向に揺動自在設けられた開閉ガイド板33の自由端部に回転自在に支持されている。従動ローラ3aは自重又は付勢力により駆動ローラ3bに当接し、用紙は両ローラ3a、3b間に挟持されて排出される。
綴じ処理された用紙束が排出される時は、開閉ガイド板33が上方に引き上げられ、所定のタイミングで戻されるようになっており、このタイミングはシフト排紙センサ303の検知信号に基づいて決定される。その停止位置は排紙ガイド板開閉センサ331の検知信号に基づいて決定され、排紙ガイド板開閉モータ167により駆動される。なお、排紙ガイド板開閉モータ167は排紙ガイド板開閉リミットスイッチ332のオン・オフにより駆動制御される。
図1及び図2に示すように、トレイ12の上部には、トレイ12上に積載された用紙をその排出方向と直交する方向に移動して同方向における用紙の端部を揃える揃え手段としての揃え部材(前ジョガー、後ジョガー)102a、102bが設けられている。トレイ12は台座18に支持されており、トレイ12を上記シフト機構Jによりシフトする場合には実質的に台座18をシフトさせることによりなされる。
図6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(図1では省略)、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を用紙の端面に確実に当てるためである。排出方向aに向けて排出された用紙は重力の影響を受けて、斜め下方の矢視Mの向きに進みトレイ12に落下する。
上述のように、トレイ12をシフト機構Jによりシフトすることにより用紙の仕分けを行うことができるが、本実施形態では揃え部材102a、102bによっても仕分けることができる。その動作を図7に基づいて説明する。
イニシャル時は、揃え部材102a、102bはホームポジション(HP)に位置している。画像形成装置50から送られてくる用紙Pのサイズの情報に基づいてそれぞれシフト方向に移動する。
シフト方向側の排紙ジョガーである揃え部材102bを用紙端面から7mmの位置に設定し、シフト開始時にシフト方向と逆方向の排紙ジョガーである揃え部材102aを寄せる。用紙後端が排紙ローラ対3に到達時に揃え部材102a、102bを寄せる。
戻しコロ13の戻し動作時に、揃え部材102a、102bを用紙Pの巾内に入り込むようにさらに寄せる。30ms後、揃え部材102a、102bをそれぞれの位置に戻す。シフト方向が切り替わる場合、シフト方向の揃え部材102aを用紙端面から7mmの位置に移動する。
以上は仕分け動作の説明であるが、揃え動作は、例えば揃え部材102bを位置固定した状態で揃え部材102aをシフト方向に移動させることによりなされる。これにより、排出された用紙Pの排出方向と直交する方向の端面を揃えることができる。
揃え動作は、両方の揃え部材102a、102bを同時に移動させることによっても可能である。
以下に前側の揃え手段である102a周りの構成及び作用について述べる。後側の揃え手段である揃え部材102b周りの構成及び作用については、揃え部材102a周りのものの説明に準ずるので省略する。
図8は用紙後処理装置51の要部を示した斜視図である。図8において、用紙の搬送中心線O−Oを間にして、前側の揃え部材102aを駆動する機構と、後側の揃え部材102bを駆動する機構とは独立していて、同じ構成となっている。そこで、揃え部材102aを駆動する機構については、各構成部材の符号にaの添え字を付すこととして構成を説明し、揃え部材102bについては同じ符号にbの添え字を付すこととして説明は省略する。
シフト方向dに長さを有する案内軸400が本体の側板402b(後側)と側板402a(前側)に固定されている。但し前側の側板402aは図示を省略している。揃え部材102aの基端部に形成された案内筒102a2が案内軸400に摺動自在かつ回動自在に係合している。かかる構成を採用することにより、揃え部材102aをシフト方向に往復動させれば、用紙を揃えることができるし、案内軸400を中心に回動させれば、用紙取り出し時にオペレータの手が干渉しない収納位置に揃え部材102aを退避させることも可能である。
図9において、案内筒102a2には案内軸400と直交する方向に深さを有する係合溝102a2−1が形成されている。図8において、シフト方向dに往復動自在な駆動力を与えられている駆動ブロック404aの一部である板部404a1が係合溝102a2−1に摺動可能に係合している。ここで、摺動可能とは、板部404a1が係合溝102a2−1に係合した状態のまま案内筒102a2が案内軸400を中心に回動できるという意味である。このため、係合溝102a2−1はコの字状の切り欠きとなっており、この切り欠きに板部404a1が軸直角に係合している。
係合溝102a2−1の深さは、案内筒102a2が回転しても板部404a1が係合溝102a2−1から外れることがないような値とし、係合状態が外れない範囲で案内軸400を中心にして回動し、図14に矢印で示すようにトレイ12上から搬送方向aの上流側の収納位置まで回動退避可能にしている。
かかる係合関係により、揃え部材102aは駆動ブロック404aによりシフト方向に移動させられて揃え動作が可能であると共に、案内軸400を軸として回動することができ、この回動により収納位置に変位できると共に、かかる収納位置への回動動作をしても駆動ブロックとの係合関係が維持されているので、揃え部材102aに必要な揃え動作及び収納位置への回動動作などを駆動ブロックからの動力伝達により行うことが可能である。
図10に示すように、駆動ブロック404aの上部はベルト406aに固定されている。ベルト404aはシフト方向dに間隔をおいて配置されたプーリ408a、410a間に掛けまわされたものであり、該ベルト404aのうち、案内軸400と平行な張設部分に駆動ブロックの上部が固定されている。各プーリ408a、410aの回転軸線方向は任意でよいが、本実施形態では用紙の搬送中心線O−Oと平行にしている。
プーリ408aは正逆転可能なステッピングモータ412aに直結されていて、このステッピングモータ412aは図示省略の不動部材に固定されている。プーリ410aは図示省略の不動部材に軸支されている。
ステッピングモータ412aは搬送中心線O−Oの近傍に位置し、プーリ410aはシフト方向d上においてトレイ12の巾の外側に位置していて、ステッピングモータ412aの駆動によりベルト406aが回動するのに応じて駆動ブロック404aが動くと、板部404a1が係合溝102a2−1に係合しているので、案内筒102a2と共に揃え部材102aもシフト方向に移動する。よって、ステッピングモータ412aを正逆転駆動することにより、揃え動作を行うことができる。
ベルト406aによる駆動ブロック404aの固定だけでは駆動ブロック404aの動きが不安定であるので、動きの安定性を強化するため、図10に示すように駆動ブロック404aから搬送中心線O−O方向にアーム404a2を延出して本体側板402に形成した案内溝402mに係合させている。
図1及び図6において、シフト方向d上、排出手段を構成する排紙ローラ対3の外側に、揃え部材102aを本体内に収納する箱形の収納領域180a、180bを形成している。
排紙ローラ対3の外側に収納領域180a、180bを形成しているので、揃え動作を行うときの揃え部材102a、102bが占める揃え動作領域の外側で、揃え動作終了後に安全な場所に揃え部材を収納することができるとともに、排紙ローラ対3と交差する態様で揃え部材102a、102bをトレイ12上から退避収納させるようにしても排紙ローラ対3の駆動軸と干渉することがない。
揃え動作領域の外側は、用紙の排出や揃え動作に必要な諸部材や機構がされていないので収納領域を比較的設けやすい利点がある。
ここで、収納領域180a、180b間は最大用紙巾の外側に位置するものであり、かかる収納領域に対応するシフト方向上の位置を揃え部材102a、102bの駆動動作上のホームポジションに設定すれば、シフト方向上の収納位置が揃え部材の動作の基点となるので、各種サイズの用紙に適合した受け入れ位置に簡単な制御で揃え部材を移動させることができる。
図6に示すように、シフト方向d上、トレイ12の外側に、収納領域180a、180bを設けたので、トレイ12の上下動を妨げない。
トレイ12はシフト方向の2つの定位置間をシフトする。収納領域180a、180bは搬送中心線O−Oから等分に振り分けた位置に設けられている。そこで、揃え部材を収納する際に、仕分け揃えされた用紙との干渉を排除するため、これら2定位置間の任意位置にトレイ12を移動させた状態のもとで、揃え部材102a、102bを収納領域180a、180bに収納させるようにしている。好ましくは2定位置間の中点位置にトレイ12を移動させた状態のもとで、揃え部材102a、102bを収納領域180a、180bに収納させるのがよい。
揃え部材102a、102bは、揃え動作領域においては案内軸400を中心に回転して図13に示すような揃え回転位置や、用紙の上面に接触しないように退避した退避回転位置をとり、揃え動作領域の外側では図14に示されるような収納領域180a、180bに収納される回転位置をとる。
このように、案内軸400を中心として一定の回転状態をとらせるために本実施形態では、案内筒102a2の外周部に揃え部材102a、102bの回動位置を規制する規制手段を設けている。
前記規制手段は、揃え部材102a、102bが揃え動作を行う揃え動作領域で、これら揃え部材102a、102bの姿勢を揃え回転位置におくため揃え部材102a、102bの自重モーメントによる回転を規制する手段の一部である第1突起と、収納領域180a、180bに対応する領域に設けられたカム溝(後述)に係合することのできる第2突起とからなる。
図9において、上記第1突起は符号102a2−2で示され、第2突起は符号102a2−3で示される。これらの第1突起、第2突起は何れも案内筒102a2と一体にその外周部より外側に突出した小片或は軸状体として形成されている。
これら2つの突起のうち、第1突起102a−2は揃え部材102aの自重モーメントによる案内軸400まわりの回転を規制する手段の一部である。図9において、自重モーメントによる揃え部材102aの回転方向として示した矢印413の回転方向の上流側に第1突起102a2−2が位置し、少し下流側に第2突起102a3が位置している。
図8、図9において、揃え部材102aの自重モーメントによる回転は、第1突起102a−2が錘棒(重り棒)414に突き当てられることにより阻止されている。錘棒414は駆動ブロック404a、404bに形成された上下方向に長い長穴404a3、404b3に串刺し状に共通に摺動可能に嵌合している。
錘棒414に何ら外力が作用しない状態のもとでは、揃え部材102a、102bの自重モーメントにより、第1突起102a−2、102b−2を介して錘棒414は長穴404a3、404b3の上限まで押し上げられて停止し、案内筒102a2は揃え部材102aが下向きに回転するのを規制され、揃え回転位置をとる。揃え部材102bについても同様である。また、錘棒414を揃え部材102aの自重モーメントに打勝つ外力により押し下げれば、長穴404a3の下限で揃え部材102aを退避回転位置におくことができる。
錘棒414はシフト方向dについて位置がずれないように、シフト方向の位置ずれ防止用の図示しないつば状の部材が設けられているものとする。錘棒414はシフト方向d上、揃え部材102a、102bが揃え回転位置に位置しているときに駆動ブロック404a、404bの各長穴404a3、404b3により支持され得るだけの長さしか有していない。
この領域は揃え回転領域に相当し、その外側は収納領域に対応する位置であり、該収納領域に対応した位置にはカム溝416aを具備したカム筒416a、416bが配置されている。
駆動ブロック404aが前側に移動してくると、第1突起102a−2が錘棒414から外れ、第2突起102a2−3がカム溝416a1に係合するようになる。
これら、2つの突起からなる規制手段を設けることにより、揃え部材102aは揃え回転領域において揃え回転位置や、退避回転位置をとることができるし、収納領域において案内軸400を中心に回動させて揃え部材102aを収納領域180a、180bに導くことが可能となる。
これらの揃え部材102aの回転位置の切り替えは駆動ブロック404aをシフト方向dに移動するだけで自動的に行うことができる。さらにいえば、駆動ブロック404aはステッピングモータ412aにより駆動されるのであるから、このステッピングモータ412aにより、揃え部材102aを揃え動作領域から収納領域へ移動させることができる。
また、ステッピングモータ412aは揃え部材102aをシフト方向に移動させることができ、つまり、揃え動作を行わせることができるのであるから、揃え動作を行わせる駆動手段を用いて、揃え動作領域から収納領域へ移動させることができるのであり、駆動手段の共通化による構成の簡易化を図ることができる。
また、自動的に揃え回転領域における揃え回転位置と収納領域における収納状態を実現することができる。
図11に示すように、カム溝416aは、シフト方向に延びる直線部分416axと揃え部材の自由端側、つまり揃え部102a1側を収納領域180aに向けて回転させるための曲線部分416ayからなる。
図13に示すように揃え回転領域において揃え動作をしているときには第1突起102a2−2が錘棒414を押し上げて揃え回転位置をとっている揃え部材102aは、揃え動作終了後には錘棒414が外力により押し下げられることにより退避回転位置をとり、図12に示すように、図示省略の駆動ブロック404aにより駆動されて案内筒102a2が前側に向けて移動し、カム筒416の手前の第2位置で錘棒の外力が解除される。
これにより、揃え部材102aの自重モーメントにより錘棒414が長穴404a3の上限まで押し上げられ、第2突起102a2−3の位置が定まる。第2突起102a2−3は直線部分416axに導かれ、さらにシフト方向に進むと直線部分に第2突起102a2−3がある間に錘棒414から第1突起102a2−2が外れ、その後、第2突起102a3が曲線部分416ayにかかり、かかる曲線のカム溝に沿って案内筒102a2が回動させられて、揃え部材102aが収納領域に回動することとなる。
このようにカム溝416a1を直線部分416axと曲線部分416ayで構成したので、第1突起102a2−2が錘棒414により回転規制された状態のもとで、スムーズに第2突起102a3を直線部分416axに導くことができる。
その前提として錘棒414の押動手段であるソレノイドSOL1をオフ状態にしたときに揃え部材102aと一体の案内筒102a2−2に設けられた第2突起102a2−3はカム溝416a1の入口部である直線部416axの開口端と合致する位置にあるように調整されている。つまり、揃え部材102aの自重モーメントで錘棒414を長穴404a3の上限まで押し上げたときに、第2突起102a2−3がカム溝416a1の入口部である直線部416axの開口端と同じ位置にくるように両者の取り付け位置関係を定めてある。これにより、第2突起102a2−3はカム溝416a1に円滑に導かれる。
図8において、錘棒414には、用紙の搬送中心線O−Oに相当する位置でレバー418の長穴部が嵌合している。レバー418の中間部は不動部材に軸支された支点軸420に支持されていて回動自在である。
レバー418の自由端部には、ばね421を介してソレノイドSOL1のプランジャが連結されている。ソレノイドSOL1をオフ(非励磁)としたときには錘棒414の重さに比べて揃え部材102aの自重モーメントが大きいので事実上、錘棒414には外力が作用しないような状態となって、錘棒414は長穴404b3の上限まで上がっている。この状態では、揃え部材102aは揃え回転位置にある。
ソレノイドSOL1をオン(励磁)すると、プランジャがレバー418の自由端側を引くので錘棒414は長穴404b3の下限まで押し下げられ、錘棒414が第1突起102a2−2を押し下げるので揃え部材102aは退避回転位置まで回動する。
このようにソレノイドを利用した押動手段により、揃え部材102aを揃え回転位置と退避回転位置とに簡単かつ、確実に切り換えることができる。
図10において、錘棒414は揃え部材102aが揃え動作領域に対応するような領域に設けられていて、収納領域に対応した領域には及んでおらず、案内筒102a2がカム溝416a1に導かれる直前位置(第2位置)でソレノイドSOL1による押動手段をオフ状態に切り換えるためのセンサ424を設けている。
駆動ブロック404aには突起404a4が設けられていて、この突起404a4がセンサ424により検知されると、ソレノイドSOL1がオフにされる。
自動的に揃え部材102aを退避回転位置に変位させることで、第2突起102a2−3をスムーズにカム溝416a1に導くことができる。
図9において、第1突起102a2−2を第2突起102a2−3よりも上位に設け錘棒414の及ぶ揃え動作領域では錘棒414と第1突起102a2−2との係合を優先させているので、錘棒414の及ぶ揃え動作領域では確実に第1突起102a2−2を錘棒414で押動させ、揃え部材102aを確実に揃え回転位置や退避回転位置におくことができる。
揃え部材102aは回転しながら収納領域に変位するので、収納位置に変位したことを直接、確実に検知することは難しい。そこで、本実施形態では、第2突起102a2−3が曲線部分416ayに達したことを以って間接的に揃え部材102aが収納領域にあることとした。そのため、図10に示すように、駆動ブロック404aから突出しているアーム404a2を利用して該アーム404a2をセンサ426で検知することとし、第2突起102a2−3が曲線部分416ayの適宜の位置に達して、揃え部材102aが所期の収納領域に達したときと、アーム404a2をセンサ426で検知するときとを合致させた。これにより、間接的ではあるが、揃え部材102aが収納領域に達したことを電気的に検知することができる。
両側移動態様で仕分け揃えを行う場合、図13に示すように、用紙後処理装置51の排紙ローラ対3から排出されてトレイ12に積載される用紙に対し、ソレノイドSOL1をオフ状態のもとで、ステッピングモータ412a、412b(後側用ステッピングモータ。図示されず。)を正逆転させて揃え部材102a、102bはシフト方向dにジョギングすることによって、用紙のシフト方向dの所謂横揃えを行う。
次に、次の部の用紙が排出される前に、排紙される用紙の積載される位置がずれるようにトレイ12はシフト方向d上、矢印の向きに前側に向けてシフトするが、この時、揃え部材102a、102bとトレイ12上に積載された紙束とが接触しないようにソレノイドSOL1をオンにすることで、揃え部材102a、102bを上回転方向に回転させて退避回転位置におき用紙状面から退避させる。
トレイ12がシフトした後、次の部の用紙の揃えを行うため、ソレノイドSOL1をオフにし退避回転位置においた揃え部材102a、102bを、用紙の揃えを行うことができる揃え回転位置に戻す。
これにより、トレイ12に既に用紙が積載されている側にある揃え部材102aは、前記紙束の最上位面に乗り、残るもう一方の揃え部材102bを前記紙束側面に位置させることができる。
このようなことができるのは、図9において、揃え部材102aは第1の突起102a2−2が錘棒414から離れる向きの回転は規制されていないからである。この位置で揃え部材102a、102をシフト方向dにジョギングさせれば、次に排紙される部の用紙に対して、用紙の搬送方向と垂直方向の揃えを行うことができる。これらの一連の作業を繰り返して、仕分けモードでの揃え作業を行う。
ユーザが指定した枚数の印刷を終了すると、図14に示すように揃え部材102a、102bはシフト方向d上で互いに離れる向きに移動し、各揃え部材102a、102bのホームポジションを検知するセンサ426までアーム404a2が移動してセンサ426により検知されると、ステッピングモータ412aの回転が停止される。このときまでに、図14に示すように揃え部材102aは収納領域(収納位置)180aに変位している。
以上の例では、揃え部材102a、102bを下向きに回動させて収納するケースについて説明したが、上向きに回動させて収納させる態様とすることもできる。
図15は、本実施形態における制御ブロック図である。用紙後処理装置51の制御は制御手段350によってなされ、画像形成装置50とのデータのやりとりは、そのCPU360を介してなされる。パンチユニット100以外の各センサやスイッチからの信号は、I/Oインターフェース370を介してCPU360に入力される。
図16のフローチャートに基づいて、上トレイ14へ排出するノンステイプルモードAでの動作を説明する。
まず、入り口ローラ対1、搬送ローラ対2、搬送ローラ対34、上排紙ローラ対4の回転が開始される(S1)。制御手段350は入り口センサ301がオンしたかどうかをチェックし(S2)、オンした場合には続いて入り口センサ301がオフしたかどうか、すなわち用紙の後端が通過したかどうかをチェックする(S3)。
次に、上排紙センサ302がオンしたかどうかをチェックし(S4)、オンした場合には続いて上排紙センサ302がオフしたかどうか、すなわち用紙が上トレイ14に排出されたかどうかをチェックする(S5)。
排出される用紙の枚数をカウントし、最終紙かどうかをチェックする(S6)。最終紙の場合には、所定時間後上記各ローラを停止させる(S7)。
図17のフローチャートに基づいて、トレイ12へ排出するノンステイプルモードBでの動作を説明する。
まず、入り口ローラ対1、搬送ローラ対2、搬送ローラ対5、排紙ローラ対3の回転が開始され(S10)、分岐爪15、16がオンされると(S11)、制御手段350は入り口センサ301がオンしたかどうかをチェックし(S12)、オンした場合には続いて入り口センサ301がオフしたかどうか、すなわち用紙の後端が通過したかどうかをチェックする(S13)。
次に、排紙センサ303がオンしたかどうかをチェックし(S14)、オンした場合には続いて排紙センサ303がオフしたかどうか、すなわち用紙がトレイ12に排出されたかどうかをチェックする(S15)。
排出される用紙の枚数をカウントし、最終紙かどうかをチェックする(S16)。最終紙の場合には、所定時間後上記各ローラを停止させ(S17)、分岐爪15、16をオフする(S18)。
図18のフローチャートに基づいて、ソート、スタックモードでの動作を説明する。
まず、入り口ローラ対1、搬送ローラ対2、搬送ローラ対5、排紙ローラ対3の回転が開始され(S20)、分岐爪15、16がオンされると(S21)、制御手段350は入り口センサ301がオンしたかどうかをチェックし(S22)、オンした場合には続いて入り口センサ301がオフしたかどうか、すなわち用紙の後端が通過したかどうかをチェックする(S23)。
次に、排紙センサ303がオンしたかどうかをチェックし(S24)、オンした場合には続いて部の先頭紙かどうかをチェックする(S25)。先頭紙の場合にはシフトモータ169をオンし(S26)、シフトセンサ336がオンしたかどうかをチェックする(S27)。
シフトセンサ336がオンした場合にはシフトモータ169をオンし(S28)、排紙センサ303がオフしたかどうかをチェックする(S29)。オフした場合には最終紙かどうかをチェックし(S30)、最終紙の場合には上記各ローラを停止し(S31)、分岐爪15、16をオフする(S32)。
図19のフローチャートに基づいて、本発明を実施した仕分け動作を説明する。
まず、制御手段350はシフトタイミング(仕分けモード)かどうかをチェックし(S40)、シフトタイミングの場合には排紙ジョガーを有しているかどうか、すなわち揃え手段としての揃え部材102a、102bを有しているかどうかをCPU360を介してチェックする(S41)。
揃え部材102a、102bを有していることが確認(検知)された場合には、揃え精度が高いので、トレイ12のシフト量又は揃え部材102a、102bによるシフト量を通常よりも少ない10mm(一例)に設定してシフト制御を行い(S42)、排紙動作を遂行するとともに(S43)、ジョガー動作(揃え部材102a、102bによる揃え動作)を行う(S44)。
S41にて揃え手段が装着されていないことが確認された場合、制御手段350はトレイ12の通常のシフト量(例えば15mm)を設定してシフト制御を行い(S45)、排紙動作を遂行する(S46)。
本実施形態では、上述のように揃え手段を有しているかどうかを検知する方式としたが、揃え手段が装着されている場合でも作業時間を短縮するときや要求される仕分け精度のレベルによっては敢えて揃え手段を使用しない場合もある。
このような場合には、揃え手段の使用の有無(図示しない操作パネルによる設定の有無)をチェックし、チェック結果に基づいて上記と同様の制御を行う(以下の他の実施形態において同じ)。
図20に基づいて第2の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する(以下の他の実施形態において同じ)。
本実施形態では、用紙の大きさ(サイズ)によって仕分け量を変更することを特徴とする。
まず、制御手段350はシフトタイミング(仕分けモード)かどうかをチェックし(S50)、シフトタイミングの場合には排紙ジョガーを有しているかどうか、すなわち揃え手段としての揃え部材102a、102bを有しているかどうかをCPU360を介してチェックする(S51)。
揃え部材102a、102bを有していることが確認(検知)された場合には、揃え精度が高いので、トレイ12のシフト量又は揃え部材102a、102bによるシフト量を予め実験等により求められた値(用紙のサイズに対応した値)に設定する。
画像形成装置50から送られてくるデータには用紙のサイズも含まれており、制御手段350のROMには、サイズ別シフト量テーブルが予め記憶されている。制御手段350は用紙のサイズデータを受け取ると、これに対応したシフト量を上記テーブルから抽出し、設定してシフト制御する(S52)。
そして、排紙動作を遂行するとともに(S53)、ジョガー動作(揃え部材102a、102bによる揃え動作)を行う(S54)。
S51にて揃え手段が装着されていないことが確認された場合、制御手段350はトレイ12の通常のシフト量(例えば15mm)を設定してシフト制御を行い(S55)、排紙動作を遂行する(S56)。
図21に基づいて第3の実施形態を説明する。本実施形態では、用紙の搬送速度(排出速度)によって仕分け量を変更することを特徴とする。
揃え手段が排紙された用紙を揃え終えてから、次に排紙されてくる逆にシフトされる用紙の揃え動作に入る時間よりも、排紙される用紙間の間隔が時間的に短い場合、揃え手段が前の用紙を揃え終えてから次の用紙の揃え動作に入る前に次の用紙は排出されてしまい、揃え手段は揃え動作を行うことができなくなり、排紙口でジャムを生じてしまう。
これを防止するためには、用紙間距離を大きくする必要があるが、そうした場合には画像形成装置50の生産性を低下させることになる。
この不具合を防止すべく、本実施形態では、シフト量を小さくすることで前の用紙の揃え位置から次の用紙の揃え位置までの距離を短くし、揃え手段の移動時間を短くすることにより、用紙間隔(搬送速度)を大きくすることなく、すなわち画像形成装置50の生産性を低下させることなく仕分けを良好にするようにしている。
まず、制御手段350はシフトタイミング(仕分けモード)かどうかをチェックし(S60)、シフトタイミングの場合には排紙ジョガーを有しているかどうか、すなわち揃え手段としての揃え部材102a、102bを有しているかどうかをCPU360を介してチェックする(S61)。
揃え部材102a、102bを有していることが確認(検知)された場合には、揃え精度が高いので、トレイ12のシフト量又は揃え部材102a、102bによるシフト量を予め実験等により求められた値(用紙の搬送速度に対応した値)に設定する。
制御手段350のROMには、線速毎のシフト量テーブルが予め記憶されている。制御手段350は例えば排紙ローラ対3の駆動源としての図示しない排紙モータの入力パルスにより用紙の線速(搬送速度)を算出し(S62)、算出された線速に対応したシフト量を上記テーブルから抽出し、設定してシフト制御する(S63)。
そして、排紙動作を遂行するとともに(S64)、ジョガー動作(揃え部材102a、102bによる揃え動作)を行う(S65)。
S61にて揃え手段が装着されていないことが確認された場合、制御手段350はトレイ12の通常のシフト量(例えば15mm)を設定してシフト制御を行い(S66)、排紙動作を遂行する(S67)。
本発明の第1の実施形態における画像形成装置とシート状媒体処理装置の概要正面図である。 シート状媒体処理装置の全体構成の詳細図である。 シフト機構の斜視図である。 トレイ昇降機構の斜視図である。 排出手段周辺の斜視図である。 シート状媒体処理装置の排出方向側から見た斜視図である。 揃え手段によるシフト動作を示す動作図である。 揃え手段及びその変位手段の要部斜視図である。 案内筒及びその周辺部材の斜視図である。 揃え部材の駆動機構の分解斜視図である。 カム筒の斜視図である。 カム筒と案内筒との係合関係を示す分解斜視図である。 揃え動作の説明のための斜視図である。 揃え部材の収納状態を示す斜視図である。 制御ブロック図である。 ノンステイプルモードでの制御動作を示すフローチャートである。 ノンステイプルモードでの他の制御動作を示すフローチャートである。 ソート、スタックモードでの制御動作を示すフローチャートである。 シフトモードでの制御動作を示すフローチャートである。 第2の実施形態のけるシフトモードでの制御動作を示すフローチャートである。 第3の実施形態のけるシフトモードでの制御動作を示すフローチャートである。
符号の説明
P シート状媒体としての用紙
3 排出手段としての排紙ローラ対
12 積載手段としてのトレイ
50 画像形成装置
51 シート状媒体処理装置としての用紙後処理装置
102a、102b 揃え手段としての揃え部材
350 仕分け量を変更する手段としての制御手段

Claims (4)

  1. 搬送されてくるシート状媒体を排出する排出手段と、該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、該積載手段上にシート状媒体を積載する際に該シート状媒体を仕分けする仕分け手段を備え、上記排出手段から上記積載手段に排出されたシート状媒体を揃える揃え手段を装着可能なシート状媒体処理装置であって、
    上記揃え手段が装着されているか否か、あるいは上記揃え手段が装着されている場合に該揃え手段を使用するか否かを判別し、上記揃え手段の有無あるいは該揃え手段の使用の有無によって仕分け量を変更する手段を有し
    上記揃え手段が装着されていることが確認された場合、あるいは上記揃え手段が装着されており、且つ、使用することが確認された場合には、上記揃え手段によるシフト量を通常よりも少ない値に設定し、
    上記揃え手段が装着されていないことが確認された場合、あるいは上記揃え手段が装着されているが使用しないことが確認された場合には、上記揃え手段によるシフト量を通常のシフト量に設定することを特徴とするシート状媒体処理装置。
  2. 請求項1記載のシート状媒体処理装置において、
    上記揃え手段が装着されていることが確認された場合、あるいは上記揃え手段が装着されており、且つ、使用することが確認された場合の、上記揃え手段によるシフト量を、シート状媒体の大きさによって変更することを特徴とするシート状媒体処理装置。
  3. 請求項1記載のシート状媒体処理装置において、
    上記揃え手段が装着されていることが確認された場合、あるいは上記揃え手段が装着されており、且つ、使用することが確認された場合の、上記揃え手段によるシフト量を、搬送されてくるシート状媒体の速度によって変更し、搬送速度が大きい場合にはシフト量を小さくし、搬送速度が小さい場合にはシフト量を大きくすることを特徴とするシート状媒体処理装置。
  4. シート状媒体に画像形成を行う画像形成手段と、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のうちの何れか1つに記載のシート状媒体処理装置を一体に又は着脱可能に有していることを特徴とする画像形成装置。
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