JP4591944B2 - 用紙後処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、複写機等において画像形成された用紙に対して綴じ処理を行う用紙後処理装置及び用紙後処理装置を備えた画像形成システムに関する。

電子写真画像形成装置のように、高速で大量の画像形成を行うことができる性能を有する画像形成装置には、後処理装置が連結され、画像形成から綴じ処理やシフト処理までの処理を一貫工程で遂行する画像形成システム広く用いられている。

綴じ処理は、画像形成済みの用紙を中間スタッカに集積し、集積された用紙の束に綴じ針を打ち込むことにより用紙を綴じるものが一般的である。

ところで、綴じ処理を行う工程では、中間スタッカ内で用紙を揃えることが重要な課題となっており、特許文献１では、中間スタッカの下部に設けたブラシローラの植毛密度を工夫することにより、用紙揃えを良好にすることが提案されている。
特開平１０−２９７８１５号公報

本発明の発明者の実験によれば、特許文献１の手段を用いても用紙揃えが十分に行われない場合があることが判明した。すなわち、特許文献１ではブラシローラを用紙に接触させてブラシローラの搬送力で用紙を中間スタッカのストッパに突き当てているので、薄紙等では、ブラシローラの搬送力により用紙が屈曲して、良好な整合が行われない場合がある。特に、特許文献１では、搬送路幅方向の位置によりブラシローラの植毛密度を変えているために、あるサイズの用紙に対しれは、適正な整合が行われるが、異なるサイズでは不十分であるという問題がある。

本発明は、綴じ処理を行う場合に、解決すべき前記の問題を解決することを目的とし、綴じ処理の前段階において、十分に整合した用紙の束を形成することが出来る用紙後処理装置及びかかる用紙後処理装置を備えた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）
傾斜配置された中間スタッカ、
該中間スタッカ上に集積される用紙の端部が突き当てられる下方ストッパ、
該下方ストッパに近接した位置に配置されており、前記中間スタッカ上に案内される用紙の量に応じて、前記中間スタッカの用紙支持面に集積された用紙の上面に対して間隙を形成する様に変位され、該間隙が、前記中間スタッカ上にカールした用紙が案内された場合には案内面が該用紙に接触して該用紙の端部を前記下方ストッパに突き当てるべく案内する大きさである案内ローラ又は案内ベルトからなる案内手段、及び、
前記中間スタッカに集積された用紙の束に対して綴じ処理を行うステープラを有することを特徴とする用紙後処理装置。
（２）
前記案内手段に対向して配置された、前記用紙支持面を構成する固定案内部材を有することを特徴とする前記（１）に記載の用紙後処理装置。
（３）
前記ステープラは搬送路幅方向の中心線の両側に配置された一対のステープラユニットを有し、前記案内手段は、前記中心線の両側であって、前記ステープラユニットより前記中心線側に配置された一対のローラ又はベルトからなることを特徴とする前記（１）又は前記（２）に記載の用紙後処理装置。
（４）
前記案内手段の用紙導入方向上流側に設けられた補助案内手段を有することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の用紙後処理装置。
（５）
用紙に画像を形成し、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の用紙後処理装置に画像形成済みの用紙を送り込む画像形成装置を有することを特徴とする画像形成システム。

請求項１〜６のいずれかに記載の発明により、綴じ処理の前段階として行われる用紙の整合が良好に行われるので、様々な紙質の用紙でも十分に整合して綴じ処理を行うことが可能になる。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置Ａ、画像読み取り装置Ｂ、用紙後処理装置Ｃから成る本発明の実施の形態に係る画像形成システムの例の全体図である。

画像形成装置Ａは、回転する像担持体１、帯電装置２、像露光装置（書き込み装置）３、現像装置４、転写装置５Ａ、分離装置５Ｂ及びクリーニング装置６を有する。帯電装置２によって像担持体１の表面に一様帯電を行った後に、像露光装置３のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像装置４により反転現像して像担持体１の表面にトナー像を形成する。

一方、用紙収納部７Ａから給紙された用紙Ｓは転写位置へと送られる。転写位置において転写装置５Ａにより前記トナー像が用紙Ｓ上に転写される。その後に、用紙Ｓは分離装置５Ｂにより像担持体１から分離され、中間搬送部７Ｂにより搬送され、引き続き定着装置８により加熱定着処理され、排紙部７Ｃから排出される。

用紙Ｓの両面に画像形成を行う場合には、定着装置８により加熱定着処理された用紙Ｓを、搬送路切り換え板７Ｄにより通常の排紙通路から分岐し、反転搬送部７Ｅにおいてスイッチバックして表裏反転した後、再び画像形成部を通過し、用紙Ｓの裏面に画像を形成し、定着装置８を経て、排紙部７Ｃから装置外に排出される。排紙部７Ｃから排出された用紙Ｓは、後処理装置Ｃの導入口１０に送り込まれる。

一方、像担持体１の画像処理後の表面は、クリーニング装置６により表面に残留している現像剤が除去される。

画像形成装置Ａの上部には、原稿移動型読み取り方式の自動原稿送り装置を備えた画像読み取り装置Ｂが設置されている。

＜用紙後処理装置の構成＞
画像形成装置Ａから後処理装置Ｃの導入口１０に導入された用紙Ｓは搬送切替部材１２により第１搬送路１３又は第２搬送路１４に案内され、第１搬送路に案内された用紙Ｓは、後処理されることなく、固定排紙皿５０に排紙され、第２搬送路１４に案内された用紙Ｓは後に説明するシフト処理又は綴じ処理を施されて昇降排紙皿３０４に排紙される。なお、第２搬送路１４に案内された用紙Ｓを後処理なしで昇降排紙皿３０４に排紙するモードも用意されている。

シフト処理は後に説明するように傾斜した中間スタッカ３０において行われ、シフト処理後の用紙Ｓは排紙ローラ３０２により昇降排紙皿３０４に排紙される。

綴じ処理は後に説明するように、中間スタッカ３０に集積された用紙Ｓに対してステープラ４０により綴じ処理した後に、用紙Ｓを押し上げて昇降排紙皿３０４に排紙する。

図２は後処理装置Ｃの全体の正面、図３（ａ）は中間スタッカ３０の上面図、図３（ｂ）は中間スタッカ３０の側面図、図４は中間スタッカ３０の正面図、図５は中間案内ローラ３２、３２１（中間案内部材）及びローラ３７Ａ、３７Ｂが設けられた案内部の詳細図、図６は、支持レバー３１４の拡大図である。

後処理装置Ｃには、第１搬送路１３、第２搬送路１４、中間スタッカ３０及びステープラ４０が設けられる。中間スタッカ３０及びステープラ４０を構成するステープラユニット４０１、４０２は支持板４０Ａ（手前側）４０Ａ’（奥側）に取り付けられて、出し入れ可能なユニットに構成され、支持部４０Ｂ、４０Ｃにより後処理装置枠体に取り付けられる。

中間スタッカ３０はプーリ３９、３９１に張架されたタイミングベルト３４、下方ストッパ４１、上方ストッパ４１１及び規制部材３６０、３６１で構成される。プーリ３９１はモータＭ６により駆動され回転し、タイミングベルト３４を駆動する。

下方ストッパ４１は支持板４０Ａ、４０Ａ’に固定されるが、上方ストッパ４１１は図４に示すように、起伏可能に支持板４０Ａ、４０Ａ’に取り付けられる。

プーリ３９は軸３７Ｃに固定されるとともに、図５に示すように、プーリ３９の両側にローラ３７Ａ、３７Ｂが軸３７Ｃに固定されている。

中間スタッカ３０の搬送路幅方向両側に、図３に示すように用紙の搬送路幅方向の位置を規制する規制部材３６０、３６１が設けられる。規制部材３６０、３６１はそれぞれ立ち上がり部の面３６０Ｓ、３６１Ｓで用紙Ｓの側縁を規制する。

図５に示すように、ローラ３７Ａ、３７Ｂに対向して中間案内部材としての中間案内ローラ３２、３２１が設けられる。中間案内ローラ３２はローラ３７Ｂに対向し、中間案内ローラ３２１はローラ３７Ａに対向する。なお、中間案内部材にはローラに代えてベルトを用いることもできる。

図４に示すように支持板４０Ａ、４０Ａ’に固定された軸３１２に回転自在に支持された首振りレバー３１１には、変位手段としてのソレノイド３１が固定されるとともに、支持レバー３１４が回転自在に設けられる。図５に示すように、支持レバー３１４には軸３１７、３１８が設けられ、軸３１７には中間案内ローラ３２が、３１８には中間案内ローラ３２１がそれぞれ回転自在に支持される。支持レバー３１４はまた、ソレノイド３１のプランジャ３１５に結合されている。３１Ｓはプランジャ３１５を押し出し方向に付勢するコイルバネである。なお、支持レバー３１４による中間案内ローラ３２，３２１の支持構造は図６に示される。図６において、支持レバー３１４は、軸３１３で首振りレバー３１１に回転自在に支持され、プランジャ３１５の作動に応じて矢印のように回転して、軸３１７、３１８を変位させる。

ステープラユニット４０１、４０２はそれぞれ綴じ針ＳＰ１、ＳＰ２を用紙の束に打ち込んで綴じ処理を行うものであり、それぞれモータＭ３、Ｍ４により駆動されて搬送路幅方向に移動し、用紙サイズに合った位置で綴じ処理を行う。

図３、４、８〜１０、１１により綴じ処理部を説明する。

図８は綴じ処理モードに設定された中間スタッカ３０の正面図、図９は中間スタッカ下部の上面図、図１０は中間スタッカ下部の正面図である。

ステープラ４０の上方には、案内手段３５が設けられる。案内手段３５は回転ローラ、すなわち、図４及び図７以下に示すように、案内する用紙の量により変位可能な案内ローラ３５２、３５４で構成される。更に望ましい構成として補助案内手段としての回転羽３６２、３６３が案内ローラ３５２、３５４の上方（用紙導入時の搬送方向上流側）に設けられる。なお、案内手段としては、ローラに変えてベルトを用いることができる。このような案内手段は、用紙を案内する案内面を有する。

図９に示すように、案内ローラ３５２は軸３５７に回転自在に支持された首振りレバー３５５の先端部で支持される。首振りレバー３５５の両端部に設けられた案内ローラ３５２と軸３５７に固定されたプーリ３５１とはベルト３５Ａで連結される。同様に、案内ローラ３５４は軸３５８に回転自在に支持された首振りレバー３５６の先端部で支持され、軸３５８にはプーリ３５３が固定され、案内ローラ３５４とプーリ３５３とはベルト３５Ｂにより連結される。

軸３５７は歯車Ｇ３、Ｇ２、Ｇ１を介して、図示しないモータにより回転駆動される軸３５９により回転駆動され、軸３５８は歯車Ｇ６、Ｇ５、Ｇ４を介して軸軸３５９により回転駆動される。回転羽３６２、３６３は放射状に設けられた４枚の羽を有し、軸３５９に固定される。羽はＰＥＴ等の弾性板からなる。

首振りレバー３５５、３５６はストッパ（図示せず）により図１０における時計方向の回転を制限されており、図１０に示すように中間スタッカ３０の用紙支持面との間に間隙が形成されており、用紙Ｓは該間隙に集積される。従って、案内ローラ３５２、３５４はカールするなど、不規則な用紙に対して接触し案内する。

以上の説明から明らかなように、回転羽３６２、３６３及び案内ローラ３５２、３５４は図９、図１０に示すように、反時計方向に回転して用紙Ｓを案内しストッパ３４１に突き当てる。

図３、９に示すように、中間スタッカ３０には固定案内部材としての傾斜した支持板３３Ａ、３３Ｂが搬送路幅方向の中心近傍に設けられる。そして、ステープラユニット４０１、４０２の搬送路幅方向の中心側に設けられた支持部材４０１ａ、４０２ａには、案内ローラ３５２、３５４を支持する軸３５７、３５８が設けられるが、図９から明らかなように、案内ローラ３５２、３５４がステープラユニット４０１、４０２よりも搬送路幅方向中心線側に設けられ、支持板３３Ａ、３３Ｂは案内ローラ３５２、３５４の更に搬送路中心線側に設けられる。

ステープラユニット４０１、４０２は設定されたステープル位置に応じて軸３５７，３５８上を移動し、また、案内ローラ３５２、３５４もステープラユニット４０１、４０２と一体に移動するが、支持板３３Ａ、３３Ｂは案内ローラ３５２と３５４間の幅が最小に設定された場合にも、案内ローラ３５２、３５４より中心線側に位置するように設置される。このような固定案内部材の設置により小サイズから大サイズまでの用紙が中心部において、良好に揃えられ、綴じ処理が施されるようになる。

次に、後処理装置Ｃの作動を説明する。

＜後処理なしの排紙＞
後処理なしの場合でも、用紙Ｓは切替部材１２により第２搬送路１４に案内される。

図４は、後処理なしで排紙を行う場合を示す。図４においては、モータＭ５が首振りレバー３１１を反時計方向に回転させるとともに、ソレノイド３１がオフして中間案内ローラ３２、３２１をそれぞれローラ３７Ｂ、３７Ａに接触させる。また、排紙ローラ３０２は図示しないモータにより駆動されて相互に接触したローラ対を形成し、図示しないモータにより排紙方向に回転して用紙Ｓを搬送し排紙する。このように後処理なしの排紙では、中間案内ローラ３２、３２１はぞれぞれローラ３７Ｂ、３７Ａに接触し、タイミングベルト３４を介したモータＭ６により駆動されるローラ３７Ａ、３７Ｂに従動して回転し用紙Ｓを搬送する。

図２、図４において、搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ４により搬送され、第２搬送路１４を進行する用紙Ｓは中間案内ローラ３２、３２１とローラ３７Ａ、３７Ｂとにより搬送されて中間スタッカ３０を上方に進行し、排紙ローラ３０２により搬送され昇降排紙皿３０４に排紙される。

＜シフト処理＞
図７はシフト処理工程において、中間スタッカ３０に用紙Ｓを導入する段階における中間スタッカ３０を示し、図７（ａ）は中間スタッカ３０の正面図、図７（ｂ）はシフト処理された用紙Ｓを示す。また、図５はシフト処理工程において、中間スタッカ３０から用紙Ｓを排紙する段階における中間スタッカ３０を示す。

図７の状態では、モータＭ５により首振りレバー３１１が反時計方向に回転して所定位置に設定される。また、図７の状態では、ソレノイド３１がオンしてプランジャ３１５を吸引している。プランジャ３１５を吸引することにより、支持レバー３１４は軸３１３を中心に反時計方向に回転し、中間案内ローラ３２、３２１はそれぞれローラ３７Ｂ、３７Ａから離れ、図示のように中間案内ローラ３２と３７Ｂ及び３２１と３７Ａ間には数ミリ程度の間隙が形成される。

また、シフト処理時には、小サイズの用紙Ｓを処理するときは、上方ストッパ４１１が図７に示すように起立して作動位置に設定される。すなわち、用紙Ｓのサイズにより、上方ストッパ４１１又は下方ストッパ４１が選択使用される。

搬送ローラＲ４により搬送され、後端が搬送ローラＲ４から離れることにより、第２搬送路１４から放出された用紙Ｓは、中間案内ローラ３２、３２１と３７Ｂ、３７Ａ間の間隙を通過して搬送ローラＲ４による搬送で上方に移動した後に、放出により落下して下方に移動して用紙Ｓの後端が上方ストッパ４１１又は下方ストッパ４１に突き当たって用紙Ｓは停止する。なお、案内ローラＲ５は搬送ローラＲ４により搬送される用紙Ｓのあばれを規制する。

用紙Ｓが停止した後に、規制部材３６０又は３６１がモータＭ１又はモータＭ２により駆動されて搬送路幅方向に移動して、用紙Ｓを搬送路幅方向に移動させる。

シフト処理の後に、ソレノイド３１がオフして中間案内ローラ３２とローラ３７Ｂ、中間案内ローラ３２１とローラ３７Ａはそれぞれ搬送力を持つニップを形成するように搬送ローラ対を形成し、ローラ３７Ａ、３７Ｂの駆動力により用紙Ｓを上方に搬送する。用紙Ｓは更に排紙ローラ３０２により搬送された昇降排紙皿３０４に排紙される。

用紙Ｓの１枚毎に前記動作が繰り返され、用紙１枚毎に又は用紙の複数枚毎に、規制部材３６０、３６１の規制作用を交代させることにより、図７（ｂ）に示すように設定枚数毎にオフセットした状態で昇降排紙皿３０４に用紙Ｓが集積される。

シフト処理における用紙導入段階においては、前記に説明したように中間案内ローラ３２と３７Ｂ間及び中間案内ローラ３２１と３７Ａ間に間隙が形成され、これらの間隙を通過する用紙Ｓは、用紙Ｓの通過に従って、連れ回りする中間案内ローラ３２、３２１により円滑に案内され、上方ストッパ４１１又は下方ストッパ４１に確実に到達して整合される。

従って、排紙された用紙Ｓに不揃いが生じたり、シフト処理の過程でジャムが発生する等の不都合が解消される。

＜綴じ処理＞
図８は綴じ処理モードに設定された中間スタッカ３０を示す。

綴じ処理の場合は、待避手段としてのモータＭ５が首振りレバー３１１を時計方向に回転させて、中間案内ローラ３２、３２１を待避させ、中間案内ローラ３２、３２１とローラ３７Ａ、３７Ｂとの間に、シフト処理の場合の用紙導入工程における前記間隙よりも広く、用紙Ｓの束が自由に通過出来間隙を形成する。なお、綴じ処理モードにおいては、ソレノイド３１はオフしている。そして、排紙ローラ３０２における上方のローラが上昇して図示のように、排紙ローラ対間に広い間隙を形成する。さらに、上方ストッパ４１１は倒伏した非作動位置に設定される。

第２搬送路１４を搬送され、搬送ローラＲ４により搬送された用紙Ｓは搬送ローラＲ４から放出された後に、中間スタッカ３０を落下し、その下端が下方ストッパ４１に突き当たって停止する。用紙Ｓを中間スタッカ３０に集積する過程で案内ローラ３５２、３５４、及び回転羽３６２、３６３が回転する。これら部材の回転により、用紙の下端が下方ストッパ４１に均等に突き当たり、用紙Ｓが整合集積される。

用紙Ｓの中間スタッカ３０への導入工程において、用紙Ｓは、固定案内部材３３Ａ、３３Ｂと案内ローラ３５２、３５４間に形成される間隙を通って落下し、下方ストッパ４１に突き当たる。その際、用紙Ｓにカールがある場合等には、用紙Ｓが案内ローラ３５２，３５４に接触するが、回転している案内ローラ３５２、３５４に案内されて下方ストッパ４１まで到達する。

設定された枚数の用紙Ｓが中間スタッカ３０に集積した段階で、規制部材３６０、３６１が所定回数往復移動して整合を行い、整合後にステープラユニット４０１、４０２による綴じ処理が行われる。

綴じ処理を施した用紙Ｓの束は、押し上げ部材３４１により押し上げられ、昇降排紙皿３０４に排紙集積される。

本発明の実施の形態に係る画像形成システムの例の全体図である。 後処理装置の全体の正面図である。 中間スタッカの上面図及び側断面図である。 中間スタッカの正面図である。 中間案内ローラ及び案内部の詳細を示す図である。 支持レバーの拡大図である。 用紙を導入する段階における中間スタッカ及びシフト処理された用紙を示す図である。 綴じ処理モードに設定された中間スタッカの正面図である。 中間スタッカ下部の上面図である。 中間スタッカ下部の上面図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ 画像読み取り装置
Ｃ 用紙後処理装置
３０ 中間スタッカ
３１ ソレノイド
３２、３２１ 中間案内ローラ
３４ 支持レバー
４０ ステープラ
３１１ 首振りレバー
３５２、３５４ 案内ローラ
４０１、４０２ ステープラユニット
Ｍ１〜Ｍ６ モータ

Claims (5)

1. 傾斜配置された中間スタッカ、
   該中間スタッカ上に集積される用紙の端部が突き当てられる下方ストッパ、
   該下方ストッパに近接した位置に配置されており、前記中間スタッカ上に案内される用紙の量に応じて、前記中間スタッカの用紙支持面に集積された用紙の上面に対して間隙を形成する様に変位され、該間隙が、前記中間スタッカ上にカールした用紙が案内された場合には案内面が該用紙に接触して該用紙の端部を前記下方ストッパに突き当てるべく案内する大きさである案内ローラ又は案内ベルトからなる案内手段、及び、
   前記中間スタッカに集積された用紙の束に対して綴じ処理を行うステープラを有することを特徴とする用紙後処理装置。
2. 前記案内手段に対向して配置された、前記用紙支持面を構成する固定案内部材を有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。
3. 前記ステープラは搬送路幅方向の中心線の両側に配置された一対のステープラユニットを有し、前記案内手段は、前記中心線の両側であって、前記ステープラユニットより前記中心線側に配置された一対のローラ又はベルトからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙後処理装置。
4. 前記案内手段の用紙導入方向上流側に設けられた補助案内手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙後処理装置。
5. 用紙に画像を形成し、請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙後処理装置に画像形成済みの用紙を送り込む画像形成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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