JP5285329B2 - シート処理装置及びこれを用いた画像形成システム - Google Patents
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Description
図1に示す画像形成システムは画像形成装置Aと後処理装置(シート処理装置;以下同様)Bとから構成されている。そして画像形成装置Aの排紙口3に後処理装置Bの搬入口23aが連結され、画像形成装置Aで画像形成されたシートを後処理装置Bでステープル綴じしてスタックトレイ21及びサドルトレイ22に収納するように構成されている。
画像形成装置Aについて図1に従って説明する。この画像形成装置Aは、給紙部1からシートを画像形成部2に送り、画像形成部2でシートに印刷した後、排紙口3から排出するように構成されている。給紙部1は複数サイズのシートが給紙カセット1a、1bに収納してあり、指定されたシートを1枚ずつ分離して画像形成部2に給送する。画像形成部2は例えば静電ドラム4と、その周囲に配置された印字ヘッド(レーザ発光器)5と現像器6と、転写チャージャ7と定着器8が配置され、静電ドラム4上にレーザ発光器5で静電潜像を形成し、これに現像器6でトナーを付着し、転写チャージャ7でシート上に画像を転写し、定着器8で加熱定着する。このように画像形成されたシートは排紙口3から順次搬出される。図示9は循環経路であり、定着器8から表面側に印刷したシートを、スイッチバック経路10を介して表裏反転した後、再び画像形成部2に給送してシートの裏面側に印刷する両面印刷の経路である。このように両面印刷されたシートはスイッチバック経路10で表裏反転された後排紙口3から搬出される。
後処理装置Bは、画像形成装置Aの排紙口3から画像形成されたシートを受け入れ、(i)このシートをスタックトレイ21に収容するか(前述の「プリントアウト処理工程」)、(ii)排紙口3からのシートを束状に部揃えしてステープル綴じした後、スタックトレイ(第1スタックトレイ)21に収納するか(前述の「ステープル処理工程」)、(iii)排紙口3からのシートを束状に部揃えしてその中央をステープル綴じた後、冊子状に折り畳んでサドルトレイ(第2スタックトレイ)22に収納(前述の「冊子仕上げ工程」)する為以下のように構成されている。
上述の第1処理部BX1は、図3に示すように第1搬入経路P1に配置された処理トレイ29と、この処理トレイ29に配置された端綴じステープルユニット31と、アライニング手段51で構成されている。
処理トレイ29は合成樹脂プレートなどで形成され、シートを積載支持するシート支持面29aを備えている。このシート支持面29aは排紙口25xの下流側に段差を形成して配置され排紙口25xからのシートを積載収納するようになっている。図示のシート支持面29aは、シートの排紙方向長さより短い長さ寸法に形成され、排紙口25xからのシートの後端部を支持し、シート先端部はスタックトレイ21の最上シートの上に支持(ブリッジ支持)するようになっている。
上記処理トレイ29には、搬入されたシートの先後端の一端縁を位置決めするシート端規制手段32が配置されている。図4に示すシート端規制手段32は、シートの後端縁を突き当て規制するシート端面規制面32aと、最上シートの上紙面を位置規制するシート上面規制面32bを有するストッパ部材で構成されている。このシート端規制手段32は処理トレイ29の後端縁に配置され、後述するスイッチバックローラ26とアライニング手段51で移送されるシートの後端縁を突き当て規制して、予め設定されている後処理位置(綴じ位置;以下同様)にシートを位置決めする。このときシート上面規制面32bは先端がカールしたシートの反り返り面を規制し、シート端面規制面32aでシート端縁を位置規制するようになっている。
上記処理トレイ29には図3に示すように処理済みシート束を下流側のスタックトレイ21に搬出するシート束搬出手段100が配置されている。このシート束搬出手段100は、図6及び図5で示すように、把持部材105とキャリア部材110と、把持部材駆動手段127とキャリア部材駆動手段114で構成されている。把持部材105は可動グリッパ105aと固定グリッパ105bとで構成されている。またキャリア部材110は、把持部材105を搭載し、処理トレイ29の基端部(後処理位置)から先端部(束搬出位置)に往復動するように構成されている。
把持部材105は、処理トレイ上に集積されたシート束の後端縁と係合する突起片、グリッパなどの係合部材で構成され、図7に示すように処理トレイ29のシート支持面29aに形成されたガイド溝29G内に配置されている。この処理トレイ29には処理位置とこの処理トレイ29の下流側に配置されているスタックトレイ21との間にガイド溝29Gがシート束搬出方向(以下単に「束搬出方向」という)に形成されている。図示のものはシート幅方向に距離を隔てて2つのガイド溝29G1,29G2が形成され、この左右のガイド溝29G1、29G2それぞれに把持部材105が以下のように配置されている。
次に上述の把持部材105を搭載支持するキャリア部材110について説明する。図6及び図5に示すようにこのキャリア部材110は、把持部材105を担持する適宜形状のフレーム部材で構成され、図7に示すように処理トレイ29に形成したガイド溝29Gに沿ってシート束搬出方向に移動可能に支持されている。
上記スライド部材119は、図7に示すように処理トレイ29の底部に配置されたガイドレール121に嵌合支持され、ガイド溝29Gと同一方向(図7上下方向)に所定ストロークで往復動可能に支持されている。このスライド部材119には駆動回転軸125が装架され、この駆動回転軸125にキャリア部材110の後端部110bが軸連結されている。この軸連結の状態を図9に示すがキャリア部材110は、その後端部110bの駆動回転軸125でシート束搬出方向に所定ストロークで往復動するように連結され、同時にその先端部110aはこの駆動回転軸125を中心に揺動可能となる。なお、上記スライド部材119には後述する駆動アーム(クランク部材)126が連結され、この駆動アーム(クランク部材)126によって所定ストローク間を往復動する。また、上記駆動回転軸125には後述する走行ベルト116の駆動プーリが連結され、この駆動回転軸125に把持部材駆動手段127が連結されている。
上記ガイド溝29Gの左右側壁には互いに対向するループ案内溝29Gaが形成されている(図7参照)。このループ案内溝29Gaに上記キャリア部材110の先端部110aに形成したガイドピン111が嵌合支持されている。このループ案内溝29Gaは、図8に示すように処理トレイのシート支持面29aに沿って上部走行パス113aと下部走行パス113bを有するループ形状に構成されている。そして上記ガイドピン111は待機位置から搬出位置に上部走行パス113aに沿って移動(往路)し、搬出位置から待機位置に下部走行パス113bに沿って移動(復路)する。
上述のキャリア部材110は処理トレイ29の底部に配置され、その上部に把持部材105が搭載されている。把持部材105は前述したように固定グリッパ105bの上部に可動グリッパ105aがピボットピン106で連結されている。そこでこの固定グリッパ105bは、キャリア部材110にシート束搬出方向に位置移動可能に支持されている。図示115はキヤリア部材110に形成されたスライド案内溝で、この案内溝115に固定グリッパ105bが嵌合支持されている。また可動グリッパ105aはピボットピン106で固定グリッパ105bに揺動可能に支持されているが、その後端部はキャリア部材110に内蔵した走行ベルト116に連結スプリング117で連結されている。上記キャリア部材110と、把持部材105とは、図5及び図9に示すようにそれぞれキャリア駆動手段114と把持部材駆動手段127を備えている。
上記キャリア部材110は、図7に示すように、駆動回転軸125でスライド部材119に連結(結合)されている。そこで図9に概念化して示すようにスライド部材119には軸ピン122が一体形成され、この軸ピン122に駆動アーム126が嵌合されている。この駆動アーム126はクランク部材で装置フレームに軸承された揺動軸131を中心に揺動するように駆動モータMHに連結されている。そして駆動アーム126と軸ピン122とはスリット(長穴)連結されている。従って駆動モータMHで駆動アーム126を所定角度前後動するとスライド部材119は所定ストロークで前後に往復動する。この駆動アーム126の前後動でキャリア部材110の後端部110bは直線軌跡で前後動し、その先端部110aはループ案内溝29Gaに沿ってループ軌跡で前後動することとなる。このようにキャリア部材110には、処理トレイ29に沿ってこのキャリア部材110をシート束搬出方向に位置移動するキャリア駆動手段114を備えている。
把持部材105を構成する可動グリッパ105aと固定グリッパ105bは、互いにピボットピン106で連結されている。そして固定グリッパ105bはキャリア部材110にスライド案内溝115に沿ってシート束搬出方向に前後動可能に支持されている。また可動グリッパ105aの後端部はキャリア部材110の走行ベルト116に連結スプリング117で連結されている(以上図9参照)。そこで図9に概念的に示すようにキャリア部材110に設けられた走行ベルト116には、その駆動プーリ130bに駆動モータMEが連結されている。この駆動モータMEは正逆転可能なモータで構成され、これを正方向に回転すると走行ベルト116は図9左方向に移動する。この走行ベルト116の移動に従動して可動・固定グリッパ105a、105bは、スライド案内溝115に沿って待機位置から搬出位置に移動(シート束搬出方向)する。
上述のように構成された把持部材105の動作について図11(a)乃至図13(i)に基づいて説明する。グリッパ手段(グリッパ部材)105は、その制御手段の構成については後述するが、「前方待機位置Gp1」、「後方待機位置Gp2」、「グリップ位置Gp3」、「束搬出位置Gp4」、「グリップ解除位置Gp5」、「前方待機位置Gp1」の順に移動するように制御される。
後述する制御手段167は、装置起動時の「イニシャル動作」(後述する)で把持部材105を図11(a)に示す前方待機位置Gp1に移動する。この前方待機位置Gp1では把持部材105は処理トレイ29のガイド溝29G内に没入した待機姿勢となる。この待機姿勢で処理トレイ29上に搬入されたシートは同図(b)に示すようにシート端規制手段32に突き当て整合される。従ってこの待機姿勢で処理トレイ29上に排紙口25xからシートが部揃え集積され、予め設定されているシート束の処理位置に後処理が施される。
制御手段167は画像形成装置Aからのジョブ終了信号を受けて把持部材105を後方側の後方待機位置Gp2に向けて後退させる。この為制御手段167は前述の駆動アーム126の駆動モータMHを所定量逆回転させる。この後方待機位置Gp2に向けて後退する過程で把持部材105は、そのキャリア部材110のガイドピン111が前述のループ案内溝29Gaの下部走行パス113bから上部走行パス131aに移行し、その可動グリッパ105aはシート支持面29aの上方に突出する(図11(b)参照)。このときシート先端は可動グリッパ105aで上方に押し上げられるが、シート端規制手段32は同図(d)に示すように弾性変形してシート先端に追随して上方に湾曲変形する。これによって把持部材105の円滑な運動が保証される。
次いで制御手段167は駆動アーム126の駆動モータMHを所定量逆回転させた後、これを停止する。そして制御手段167はキャリア部材110に設けられた駆動プーリ130bの駆動モータMEを時計方向(図9(a)(b)参照)に回転する。すると可動グリッパ105aは図11(b)のグリップ姿勢から図11(c)のグリップ解除姿勢に移行する。この状態で把持部材105は後方待機位置Gp2に位置づけられる。
次に制御手段167は、駆動アーム126の駆動モータMHを正方向(図9反時計方向)に回転し、キャリア部材110を束搬出方向に移動する。この移動で把持部材105は、グリップ位置(シート端規制部材位置)Gp3に位置する。そこで制御手段167はキャリア部材110の駆動プーリ130bを時計方向(図9(a)(b)参照)に回転する。すると、走行ベルト116に連結された可動グリッパ105aは固定グリッパ105bに圧接してシート束をグリップする。この制御手段167は走行ベルト116で移動する把持部材105の移動方向(移動速度Vb)と反対方向にキャリア部材を移動する(移動速度Vc)。このときキャリア部材110の移動速度Vcに対して走行ベルト116の移動速度Vbを調節することによって把持部材105を静止させることが可能となる。つまり処理トレイ29上のシート束に対して把持部材105をキャリア部材110の移動方向と反対方向に移動することによってシートから見ると把持部材105は静止した状態となる。例えば速度VcとVbを同一速度にすると(Vc=−Vb)となり、把持部材105は静止した状態となる。これによって把持部材105はシート束に対して静止した状態で解除姿勢からグリップ姿勢にグリップ動作を行うこととなる。この状態を図12(d)に示す。
制御手段167は、キャリア部材110の駆動プーリ130bを停止し、駆動アーム126の駆動モータMHの正方向回転を継続する。すると把持部材105にグリップされたシート束は処理トレイ29に沿って図12(d)の状態が図12(e)の状態に移送される。この図12(e)の状態にシート束が搬出位置に移送された状態で、制御手段167はキャリア部材110の駆動プーリ130bを反時計方向に回転する。すると走行ベルト116に連結された固定・可動グリッパ105a、105bは図12(f)の状態にキャリア部材110から処理トレイ29上方に突出する。これによってシート束後端はスタックトレイ21上に搬出され、その先端はスタックトレイ21上の最上シートの上に収納される。尚、キャリア部材110の移動と把持部材105の移動を同時に行うことでシート束の搬出を高速に行うことも出来る。
次に制御手段167は、キャリア部材110のガイドピン111が前述のループ案内溝29Gaの上部走行パス131aから外れ下部走行パス113bに落下移行する時点を見計らって駆動アーム126の駆動モータMHを一時的に停止するとともに、キャリア部材110はループ案内溝29Gaを落下する。すると把持部材105は図13(g)の状態にトレイ上の最上シートの上に落下する。そこで制御手段167は駆動アーム126の駆動モータMHを逆回転する。するとキャリア部材110はループ案内溝29Gaの下部走行パス113bに沿って前方待機位置Gp1側に復帰する。このとき把持部材105にグリップされたシート束はトレイ側壁に阻止されてグリップ解除される(図13(h)の状態)。
更に、制御手段167は駆動アーム126の駆動モータMHの回転を継続してキャリア部材110を束搬出位置Gp4から前方待機位置Gp1に復帰させる。すると把持部材105は図13(i)の状態に処理トレイ29のガイド溝29G内に没した状態に復帰する。
上記後処理手段(ステープル手段)31は図14(a)に示すようにドライバ70とクリンチャ75とで構成されている。ドライバ70は綴じ位置にセットされたシート束にステープル針を刺入するヘッド部材70aと、ステープル針を収容したカートリッジ71と、ドライブカム77と、このドライブカム77を駆動するステープルモータMDとで構成されている。クリンチャ75はシート束に刺入されたステープル針の先端を折り曲げるための折曲げ溝75aで構成されている。そして端綴じステープルユニット31はドライバ70とクリンチャ75とはユニットフレームに一体に取付けられ、ヘッド部材70aは図14(a)上下方向にドライブカム77で往復動し、内部にフォーマ73、ベンディングブロック74が内蔵されている。
上述した画像形成システムの制御構成を図15のブロック図に従って説明する。図1に示す画像形成システムは画像形成装置Aの制御部(以下「本体制御部」という)150と後処理装置Bの制御部(以下「後処理制御部」という)160を備えている。本体制御部150は画像形成制御部151と給紙制御部152と入力部153を備えている。そしてこの入力部153に設けられたコントロールパネル18から「画像形成工程」「後処理工程」の設定を行う。画像形成工程は前述したように、プリントアウト部数、シートサイズ、カラー・モノクロ印刷、拡大・縮小印刷、両面・片面印刷、その他の画像形成条件を設定する。そして本体制御部150はこの設定された画像形成条件に応じて画像形成制御部151及び給紙制御部152を制御し、所定のシートに画像形成した後、本体排紙口3からシートを順次搬出する。
後処理制御部160は、指定された仕上げ工程に応じて後処理装置Bを動作させる制御CPU161と、動作プログラムを記憶したROM162と、制御データを記憶するRAM163を備えている。そしてこの制御CPU161は、搬入口23aに送られたシートの搬送を実行する「シート搬送制御部164a」と、画像形成装置Aからのシートにパンチ穴を穿孔する「パンチ制御部164p」と、処理トレイ29へのシートの部揃え集積を制御する「シート集積動作制御部164b」と、処理トレイ29に集積したシート束に綴じ処理を施す「端綴じ動作制御部164c」と、集積ガイド45に集積したシート束に折り処理を施す「折り処理制御部164d」と、折り処理後のシート束を断裁揃えする「トリマ制御部164t」で構成されている。
上記シート搬送制御部164aは前述の第1搬入経路P1の排紙ローラ25の駆動モータ(不図示)の制御回路に連結され、またこの搬入経路に配置されたシートセンサS1からの検知信号を受信するように構成されている。このシート搬送制御部164aは搬入口23aからのシートを、後処理工程に応じて経路切換手段24を制御する。この制御は画像形成装置Aで設定された後処理工程が「プリントアウト処理工程」、「端綴じ仕上げ工程」のときには第1搬入経路P1にシートを案内するように構成されている。この制御は画像形成装置Aからの排紙指示信号で搬入ローラ23と排紙ローラ25を排紙方向に駆動回転し、シートセンサS1からのシート検出信号に基づいて経路切換手段24を第1搬入経路P1にシートを案内するように動作させる。一方、後処理工程が「シート束折り仕上げ工程」に選択されたときには第2搬入経路P2にシートを案内するように経路切換手段24を動作させるようになっている。
シート集積動作制御部164bは、後処理工程が「プリントアウト処理工程」或いは「端綴じ仕上げ工程」に設定されたとき、前述のスイッチバックローラ26と、アライニング手段51と束搬出手段100を司るように構成されている。このシート集積動作制御部164bは、処理トレイ29にシートを集積するために前記スイッチバックローラ26に備えられた昇降モータMYの駆動回路と、アライニング手段51に備えられたステッピングモータMCの駆動回路に結線されている。そして排紙口25xに配置された排紙センサS2からの検知信号でスイッチバックローラ26を待機位置からシート係合位置に移動し、処理トレイ29上に搬入されたシートをスタックトレイ21側に移送する。その後シート後端がトレイ上に搬入された見込み時間の後、スイッチバックローラ26を逆転させ、シートを処理トレイに配置されたシート端規制手段32に向けて送る。
端綴じ動作制御部164cは、後処理工程が「端綴じ仕上げ工程」に設定されたとき、端綴じステープルユニット31と、束搬出手段100と、スタックトレイ21の昇降モータMSを司るように構成されている。そこで図示の装置は後処理工程の設定時に仕上げ工程と同時に単綴じモード設定(以下、シングルステープルモード設定)と複数箇所綴じモード設定(以下、マルチステープルモード設定)が図示しないモード設定手段で設定するようになっている。そして、この端綴じステープルユニット31は処理トレイに集積されたシート束のシート集積方向前方側縁に沿って移動し、マルチステープルモードのときには図10(a)に示すように移動しながら複数箇所綴じ、シングルステープルモードのときには図10(b)に示すようにシート束の移動手前若しくは移動奥に移動停止した状態で1箇所に単綴じする。
「プリントアウト処理工程」
このプリントアウト処理工程では画像形成装置Aは一連の文書を例えば第1ページから画像形成し、本体排紙口3から順次フェースダウンで搬出し、第1搬入経路P1に送られたシートは排紙ローラ25に導かれる。そこで排紙口25xでシート先端を検出した信号でシート先端が処理トレイ29の正逆転ローラ(前述のスイッチバックローラ)26aに到達する見込み時間の後、シート搬送制御部164aは正逆転ローラ26aを上方待機位置からトレイ上に降下し、この正逆転ローラ26aを図2時計方向に回転する。すると処理トレイ29上に進入したシートはこの正逆転ローラ26aでスタックトレイ21に向けて搬出され、このトレイ上に収納される。このように順次後続するシートをスタックトレイ21に搬出し、このトレイ上に堆積収納する。
このステープル綴じ仕上げ工程では画像形成装置Aはプリントアウト処理工程の工程と同様に一連の文書を第1ページからnページの順に画像形成し、フェースダウンの状態で本体排紙口3から搬出し、第1搬入経路P1に送られたシートは排紙ローラ25に導かれる。そこで排紙口25xでシート先端を検出した信号でシート先端が処理トレイ29の正逆転ローラ26aに到達する見込み時間の後、シート搬送制御部164aは正逆転ローラ26aを上方待機位置からトレイ上に降下し、この正逆転ローラ26aを図2時計方向に回転する。次いでシート搬送制御部164aはシート後端が処理トレイ29上に搬入した見込み時間の後正逆転ローラ26aを図2反時計方向に回転駆動する。すると排紙口25xから進入したシートは第1搬入経路P1に沿って処理トレイ29上にスイッチバック搬送される。このシート搬送を繰り返すことによって処理トレイ29に一連のシートがフェースダウンの状態で束状に集積される。
Gp1 前方待機位置(第1待機位置)
Gp2 後方待機位置(第2待機位置)
Gp3 グリップ位置
Gp4 束搬出位置
Gp5 グリップ解除位置
ME 駆動モータ
MH 駆動モータ
21 スタックトレイ
29 処理トレイ
29G ガイド溝
31 端綴じステープルユニット(ステープル手段)
32 シート端規制手段
32A 固定ストッパ部材
32B 第1可動ストッパ部材
32C 第2可動ストッパ部材
100 シート束搬出手段(把持手段)
105 把持部材
108 ガイドピン
110 キャリア部材
111 ガイドピン
114 キャリア駆動手段
126 駆動アーム(クランク部材)
127 係合部材駆動手段(把持駆動手段)
161 制御CPU
Claims (6)
- シートを順次搬出する排紙口と、
前記排紙口からのシートを束状に集積する処理トレイと、
前記処理トレイに集積されたシート束のシート集積方向前方側縁に沿って移動し複数箇所綴じと単綴じとを選択するモード設定可能なステープル手段と、
前記処理トレイから搬出されるシート束を収容するスタックトレイと、
前記スタックトレイに向けてシート束を搬出するように上記処理トレイに配置され、前記ステープル手段の移動領域外に位置する第1の待機位置と、その第1の待機位置から前記ステープル手段の移動領域内に位置する第2の待機位置に移動可能なシート束搬出手段と、
前記シート束搬出手段を、前記ステープル手段の単綴じモード設定で前記第2の待機位置に、前記ステープル手段の複数箇所綴じモード設定で前記第1の待機位置にそれぞれ移動制御するシート束搬出制御手段と、
を備えて成るシート処理装置。 - 前記第1の待機位置は、前記ステープル手段がシート束を複数箇所綴じする綴じ位置よりシート束搬出方向前方に位置し、前記第2の待機位置は、その綴じ位置よりシート束搬出方向後方に位置してなる請求項1に記載のシート処理装置。
- 前記シート束搬出制御手段は、前記ステープル手段の複数箇所綴じモード設定で前記第1の待機位置に待機させ、前記ステープル手段の単綴じモード設定で前記第1の待機位置から前記第2の待機位置に一旦後退移動させ、その第2の待機位置からシート束搬出方向に前進制御してなる請求項2に記載のシート処理装置。
- 前記シート束搬出手段は、
シート束搬出方向に移動可能に収容されたキャリア部材と、
前記キャリア部材に搭載され前記処理トレイ上のシート束を把持する把持部材と、
前記キャリア部材をシート束搬出方向前後に移動するキャリア駆動手段と、
前記把持部材を前記キャリア部材上でシート束搬出方向前後に移動する把持駆動手段と、
から構成して成る請求項1乃至3のいずれか一項に記載のシート処理装置。
- 前記処理トレイのシート集積面には前記シート束搬出手段をシート搬出方向に案内するガイド溝が形成され、
前記シート束搬出制御手段は、前記キャリア部材を前記ガイド溝内でシート束搬出方向前後に移動制御するとともに、前記把持部材を前記第1の待機位置では前記ガイド溝内に没入した待機姿勢となるように制御し、前記把持部材を前記第2の待機位置では前記ガイド溝内からシート集積面の上方に突出した待機姿勢となるように制御してなる請求項4に記載のシート処理装置。 - 順次シート上に画像形成する画像形成装置と、
上記画像形成装置からのシートに後処理を施すシート処理装置と、
から構成され、
上記シート処理装置が請求項1乃至5のいずれか一項に記載のシート処理装置からなることを特徴とする画像形成システム。
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