JP5397056B2

JP5397056B2 - 用紙処理装置及び画像形成装置

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Publication number: JP5397056B2
Application number: JP2009165786A
Authority: JP
Inventors: 健太郎深見; 輝充東; 健平林; 大嗣渡部; 茂文曽我; 真治田上; 利一佐藤; 一将竹内; 裕紀吉田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-07-14
Also published as: JP2011020775A

Description

本発明は、搬入されてきたシート状記録媒体（本明細書では、「用紙」と称す）に対し
て所定の処理を施す用紙処理装置、及びこの用紙処理装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置に関する。

用紙に対して所定の処理、例えばスティプル処理を行う場合、スティプルトレイに集積し、当該スティプルトレイに集積された用紙の縦方向（搬送方向）及び横方向（搬送方向に直交する方向）を整合する必要がある。スティプルトレイで整合処理を行う場合、従来では、搬送方向の整合処理は、スティプルトレイの角度を規定し、用紙の自重と戻しローラによって用紙を搬送方向後端側に移動させ、用紙後端を基準フェンスに当接させることにより行っていた。このような方式の整合処理については、例えば特許文献１（特許第３５８５３５０号公報）に記載されている。また、搬送方向に直交する方向の整合処理はジョガーフェンスが多く用いられていた。

前述のように、従来では、搬送方向の整合処理は、スティプルトレイの角度を搬送方向上流側（用紙後端側）が下側になるような傾斜角に設定し、さらに、戻しローラを用紙表面に接触させ、用紙を排紙方向と逆の方向に移動させるという方法がとられていた。しかし、用紙処理装置の小型化が進むなかスティプルトレイの角度を用紙の自重で揃えが期待できるほど前記傾斜角を設けることができないため、戻しローラだけに頼る構成が多くなっていた。そのため、特に１枚目の整合処理時では、スティプルトレイ上の用紙の位置及び状態（湾曲、用紙の方向）、用紙の排紙ローラとの接触など、用紙がスティプルトレイに排紙されたときに接する個所により用紙とスティプルトレイを含む接触個所との摩擦力が２枚目以降とは大きくなり、揃えきれないことがあった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、用紙を積載し、整合処理が行われるトレイ上での１枚目の用紙の整合性を向上させることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、用紙を整合し、綴じて排紙する用紙処理装置であって、搬入されてきた用紙を一時的に積載する積載トレイと、前記積載トレイに積載され、綴じられた用紙束が最終的に排紙され、積載される排紙トレイ側に用紙束を排紙する排紙ローラ対と、前記排紙ローラ対の一方のローラに跨って排紙された用紙を用紙搬送方向と逆方向に移動させ、前記積載トレイ後端の部材に当接させて当該部材を基準に整合する整合手段と、前記整合手段によって１枚目の用紙を整合する際に、整合対象となる用紙の前記一方のローラからの摩擦力の影響を排除する排除手段と、を備え、前記排除手段が、前記用紙を前記一方のローラから離間させる離間手段であり、前記離間手段が、前記積載トレイの上面に突設され、前記整合手段による整合時に前記一方のローラの外周面より高い位置に用紙を持ち上げる揺動可能な突起からなり、前記突起は剛体からなり、前記排紙ガイド板が閉じて用紙を前記排紙トレイ側に排紙するときには、前記突起の用紙搬送方向下流側で前記排紙ローラ対の他方のローラが用紙束を前記一方のローラに圧接し、用紙束に搬送圧を付与し、駆動手段によって揺動駆動され、前記突起の揺動端は、用紙が前記積載トレイ上で整合されるときには当該積載トレイの上面から進出し、前記他方のローラの外周面より高い位置に用紙を持ち上げる進出位置に、前記排紙ガイド板が閉じて前記排紙トレイ側に排紙するときには前記積載トレイの上面から後退した後退位置にそれぞれ位置することを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、用紙処理装置は符号２００に、積載トレイはスティプルトレイ２０９に、排紙トレイは符号２０６に、排紙ローラ対は排紙ローラ２０５及び従動ローラ２０５ａに、一方のローラは排紙ローラ２０５に、他方のローラは従動ローラ２０５ａに、後端の部材は後端基準フェンス２１２に、整合手段は叩きコロ２１０に、排除手段は突起（揺動部材）２２８、揺動部材２２８、弾性部材２３０、リンク２３１、用紙突き当てローラ２３２に、駆動手段はソレノイド２２９に、画像形成装置は符号１００に、原稿読み取り部は画像読み取り装置３００に、それぞれ対応する。

本発明によれば、用紙を積載し、整合処理が行われる積載トレイ上での１枚目の用紙の整合性を向上させることができるとともに、確実に用紙束を排紙することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムのシステム構成の概略を示す図である。図１に示した用紙処理装置の平面図である。図１に示した用紙処理装置の概略構成を示す正面図である。シフトモード（ストレート排紙）時の排紙の制御手順を示すフローチャートである。ストレート排紙の場合の排紙開閉ガイド板の動作を示す動作説明図で、排紙開閉ガイド板がホームポジションで待機している状態を示す。ストレート排紙の場合の排紙開閉ガイド板の動作を示す動作説明図で、排紙開閉ガイド板を閉じて用紙を受け入れるときの状態を示す。ストレート排紙の場合の排紙開閉ガイド板の動作を示す動作説明図で、用紙を排紙トレイに排紙するときの状態を示す。ストレート排紙の場合の排紙開閉ガイド板の動作を示す動作説明図で、用紙を排紙トレイに排紙するときの他の状態を示す。スティプルモード時の排紙の制御手順を示すフローチャートである。スティプルモード時の排紙開閉ガイド板の動作を示す動作説明図で、用紙を排紙トレイとスティプルトレイに跨って排紙するときの状態を示す。スティプルモード時の排紙開閉ガイド板の動作を示す動作説明図で、排紙トレイに排紙された用紙を整合するときの状態を示す。スティプルモード時の排紙開閉ガイド板の動作を示す動作説明図で、整合し綴じられた用紙束を排紙トレイ排紙するときの状態を示す。スティプルモード時の排紙開閉ガイド板の動作を示す動作説明図で、排紙トレイに用紙束の排紙が完了したときの状態を示す。スティプルモード時の排紙開閉ガイド板の動作を示す動作説明図で、排紙トレイ上に排紙された用紙束の後端を押さえたときの状態を示す。実施例１の動作を示す動作説明図で、用紙がスティプル排紙ローラから排紙されるときの状態を示す。実施例１の動作を示す動作説明図で、用紙後端がスティプル排紙ローラのニップから離れ、排紙ローラを跨って排紙トレイとスティプルトレイ上に排紙された状態を示す。実施例１の動作を示す動作説明図で、スティプルトレイ上で叩きコロにより整合されるときの状態を示す。実施例１の動作を示す動作説明図で、用紙束がスティプルトレイ上から排紙トレイ側に排紙されるときの状態を示す。実施例２の動作を示す動作説明図で、揺動部材の揺動端が進出し、スティプルトレイ上で叩きコロにより整合されるときの状態を示す。実施例２の動作を示す動作説明図で、揺動部材の揺動端が後退し、用紙束がスティプルトレイ上から排紙トレイ側に排紙されるときの状態を示す。実施例３の動作を示す動作説明図で、スティプルトレイ上で叩きコロにより整合されるときの状態を示す。実施例３の動作を示す動作説明図で、用紙束がスティプルトレイ上から排紙トレイ側に排紙されるときの状態を示す。実施例４の動作を示す動作説明図で、スティプルトレイ上で叩きコロにより整合されるときの状態を示す。実施例４の動作を示す動作説明図で、用紙束がスティプルトレイ上から排紙トレイ側に排紙されるときの状態を示す。実施例５の動作を示す動作説明図で、スティプルトレイ上で叩きコロにより整合されるときの状態を示す。本実施形態に係るシステムの制御構成を示すブロック図である。

本発明は、用紙を整合対象のトレイに積載し、整合する際の摩擦力を低減するようにしたもので、特に、整合時に１枚目の用紙が排紙ローラに接触し、排紙ローラとの間で移動が阻害されることのないようにしたものである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

１．全体構成
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成システムのシステム構成の概略を示す図である。同図において、本実施形態に係る画像形成システムは画像形成装置１００、用紙処理装置２００、及び画像読み取り装置３００から構成されている。

画像形成装置１００は、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置であり、図においてほぼ中央部に４色の作像ステーション１１１が配置された作像部１１０、この作像部１１０の下方に隣接して設けられた光書き込み部１１３、作像部１１０の下方に設けられた給紙部１２０、給紙部１２０でピックアップされた用紙を２次転写部１４０及び定着部１５０に搬送する給紙搬送路（縦搬送路）１３０、画像が定着された用紙を用紙処理装置２００側に搬送する排紙経路１６０、一面に画像が形成された用紙を反転し、他面に画像形成させるための両面搬送路１７０を備えている。

作像部１１０は、前記作像ステーション１１１のＹＭＣＫ各色用の感光体ドラムと、この感光体ドラムの外周に沿って配置された帯電ユニット、現像ユニット、１次転写ユニット、クリーニングユニット、及び除電ユニットと、感光体ドラムに形成された画像を１次転写ユニットによって中間転写する中間転写ベルト１１２と、感光体ドラムに色毎に画像を書き込む光書き込みユニット１１３とを備えている。光書き込み部１１３は、作像ステーション１１１の下側に配置され、中間転写ベルト１１２は作像ステーション１１１の上側に配置されている。中間転写ベルト１１２は複数の支持ローラによって回転可能に支持され、そのうちの１つの支持ローラ１１４は２次転写部１４０で中間転写ベルト１１２を介して２次転写ローラ１１５と対向し、中間転写ベルト１１２上の画像を用紙に２次転写できるようになっている。なお、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置の画像形成プロセスは公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。

給紙部１２０は給紙トレイ１２１、ピックアップローラ１２２、給紙搬送ローラ１２３を備え、給紙トレイ１２１からピックアップした用紙を縦搬送路１３０に沿って上方に送り出す。送り出された用紙は２次転写部１４０で画像が転写され、定着部１５０に送られる。定着部１５０は定着ローラと加圧ローラを備え、用紙が両者間のニップを通過する過程で、加熱及び加圧が行われ、トナーが用紙に定着される。

定着部１５０の下流には、排紙搬送路１６０と両面搬送路１７０が設けられ、両者は分岐爪１６１によって２方向に分岐し、用紙処理装置２００側に搬送される場合と、両面搬送路１７０に搬送される場合とで搬送路が選択される。なお、分岐爪１６１の用紙搬送方向上流側の直近には分岐搬送ローラ１６２が設けられ、用紙へ搬送力を付与している。

用紙処理装置２００は、画像形成装置１００の内部に配置され、あるいは画像形成装置１００の排紙トレイ（筐体トレイ）１８０上に装着され、画像形成装置１００から搬送された画像形成済み用紙に所定の処理を施し、最下流に位置する排紙トレイ２０６に積載するもので、詳細については後述する。なお、図１に示すように画像読み取り装置３００を備えた場合には、用紙処理装置２００は、画像形成装置１００と画像読み取り装置３００との間であって、画像形成装置１００の筐体の上面に形成された排紙トレイ１８０、所謂筐体トレイ上の本来空間部であった部分に装着される。これにより、空間の有効利用を図り、省スペース化を促進することができる。

画像読み取り装置３００は、コンタクトガラス上にセットされた原稿を光走査して原稿面の画像を読み取る公知のものである。画像読み取り装置３００自体の構成及び機能は公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。

大略前記のように構成された画像形成装置１００では、画像読み取り装置３００から読み取られた原稿データあるいは外部のＰＣなどから転送された印刷データに基づいて書き込みに使用する画像データを生成し、その画像データに基づいて光書き込み部１１３から各感光体ドラムに対して光書き込みが行われ、各作像ステーション１１１で色毎に形成された画像が順次中間転写ベルト１１２に転写され、中間転写ベルト１１２上に４色の画像が重畳されたカラー画像が形成される。一方、給紙トレイ１２１からは前記画像形成に応じて用紙が給送される。用紙は、中間転写部１４０の直前の図示しないレジストローラ位置で一旦停止し、中間転写ベルト１１２上の画像先端とタイミングを合わせて送り出され、中間転写部１４０で２次転写され、定着部１５０へと送り込まれる。

定着部１５０で画像が定着された用紙は、片面印刷の場合及び両面印刷の両面印刷後の場合には、分岐爪１６１の切り替え動作により排紙経路１６０側へ搬送され、両面印刷の場合には両面搬送路１７０側へ搬送される。両面搬送路１７０に搬送された用紙は、反転後、最後中間転写部１４０に送り込まれて、他側の面に画像が形成された後、排紙経路１６０側に返送される。排紙経路１６０側に搬送された用紙は、用紙処理装置２００に搬送され、用紙処理装置２００で所定の用紙処理を施し、あるいは、処理なしで排紙トレイ２０６に排紙される。

２．用紙処理装置
図２は用紙処理装置２００の平面図、図３は概略構成を示す正面図である。両者は本実施形態に適用される基本的な構成を示している。
図２において、用紙処理装置２００は、用紙搬送方向上流側から入口ローラ対２０２、後端基準フェンス２１２、ジョガー２１３、スティプラ２１５、手前側基準フェンス２１４、スティプル排紙ローラ２０３、叩きコロ２１０、排紙ローラ２０５、用紙後端押さえ２０８、排紙トレイ可動部２０７、及び排紙トレイ２０６を備えている。

また、図３から分かるように、用紙処理装置２００は、ガイド板２０１、スティプルトレイ２０９、後端戻しコロ２１１、後端基準フェンス２１２、ジョガーフェンス２１３、排紙開閉ガイド板２０４も備えている。

すなわち、用紙処理装置２００の用紙受け入れ部には画像形成装置１００の排紙搬送路から用紙を受け入れるガイド板２０１が配置され、このガイド板２０１の用紙搬送方向最上流側に入口ローラ対２０２が配置され、最下流側に排紙トレイ２０６に用紙をシフトして排紙する機能を有するスティプル排紙ローラ対２０３が設けられ、図示しない入口モータにより入口ローラ対２０２及びスティプル排紙ローラ対２０３を回転させることによってガイド板２０１に沿って用紙を搬送する。なお、ガイド板２０１に沿って設けられた入口ローラ対２０２及びスティプル排紙ローラ対２０３が搬送手段として機能する。

排紙の動作は、用紙をシフトして排紙するシフトモード（そのまま排紙するので、ストレート排紙モードとも称される。）と、複数の用紙を綴じて排紙するスティプルモードで異なるので、モード毎に各部構成を加えて説明する。

２．１シフトモード
シフトモードは、用紙を排紙する際に所定枚数毎に用紙反方向と垂直な方向に用紙の排紙位置をずらし、このずれにより用紙を仕分けするモードである。

スティプル排紙ローラ対２０３は、ガイド板２０１の最下流の端部に設けられ、不図示のシフトモータにより用紙搬送方向に対して垂直な方向に往復駆動される。すなわち、シフトモードで用紙の仕分けを行う際、所定枚数毎に用紙搬送方向と垂直な方向に移動し、用紙の搬送方向を垂直な方向に移動した分だけずらして排紙トレイ２０６に排紙する。これにより排紙トレイ２０６に積載されたとき、前記所定枚数毎に排紙位置が交互にずれ、用紙の仕分けが行われる。また、スティプル排紙ローラ対２０３の下流には排紙開閉ガイド板２０４と排紙ローラ２０５が配置されている。排紙ローラ２０５は図示しない排紙モータにより駆動され、排紙開閉ガイド板２０４は不図示のステッピングモータにより上下動可能であり、排紙ローラ２０５と排紙開閉ガイド板２０４に取り付けられた排紙従動ローラ２０５ａにより用紙を挟持して搬送し、用紙を排紙トレイ２０６へと排紙し、排紙トレイ２０６上に積載する。

排紙トレイ２０６の用紙処理装置２００本体部への取り付け部には、排紙トレイ２０６上に積載された用紙を押さえるための用紙押さえ２０８が配置され、図示しないソレノイドのＯＮ／ＯＦＦにより用紙押さえ解除動作と用紙押さえ動作が行われる。すなわち、用紙の搬送にあわせてソレノイドをＯＮして用紙押さえ２０８の押圧動作を解除し、用紙が排紙ローラ２０５を通過したらソレノイドをＯＦＦして用紙押さえを行う。

排紙トレイ２０６は、搬送方向下流側の固定トレイ部２０６ａと上流側の可動トレイ部２０７を備え、可動トレイ部２０７は図示しないトレイＤＣモータ及びカム・リンク機構により上下動する。可動トレイ部２０７は上流側の端部が回動端となって支軸２０７ａを介して固定トレイ部２０６ａに揺動可能に軸支され、カム・リンク機構の作動端がこの可動トレイ２０７に連結されている。これにより、トレイＤＣモータが回転し、この回転に応じて可動トレイ部２０７が前記支軸２０７ａを中心に揺動する。この可動トレイ２０７は、積載された用紙枚数が一定枚数に達すると、後述の制御部からの指令によりトレイＤＣモータが回転し、可動トレイ部２０７の自由端を下降させる。これにより、排紙ローラ２０５のニップから可動トレイ部２０７の用紙積載部までの距離が大きくなり、多枚数の積載が可能となる。

また、用紙押さえ２０７には不図示のトレイ紙面センサが配置され、用紙押さえ２０７が用紙押さえを行っている状態でトレイ紙面センサがＯＦＦであれば排紙トレイ２０６を紙面センサがＯＮするまで上昇させ、紙面センサがＯＮしていれば一旦紙面センサがＯＦＦするまで排紙トレイ２０６を下降し、再度ＯＮするまで上昇させることによって用紙が積載された排紙トレイ２０６の高さを一定に保つようになっている。この動作を繰り返すことにより排紙トレイ２０６上に仕分けされた用紙が積載されることになる。

図４は、このときの制御手順を示すフローチャート、図５ないし図８はストレート排紙の場合の排紙開閉ガイド板２０４の動作を示す動作説明図である。なお、制御は後述のＣＰＵが実行する。以下、図４ないし図８を参照して図４のフローチャートの処理について説明する。

図５において排紙開閉ガイド板２０４は、ホームポジションで待機しており、用紙２１６を受け入れるときには図６に示すように排紙開閉ガイド板２０４の自由端側（排紙従動ローラ２０５ａ支持側）が下がった位置へ移動し、排紙トレイ可動部２０７が上昇する。この状態で用紙をガイド板２０１から受け入れると（ステップＳ１０１）、入口ローラ２０２とスティプル排紙ローラ２０３によって用紙を搬送し（ステップＳ１０２）、シフトの有無を判断する（ステップＳ１０３）。シフト有りの場合には、用紙後端が入口ローラ２０２を抜けると、スティプル排紙ローラ２０３が前述のシフト動作を行った後（ステップＳ１０４）、排紙開閉ガイド板２０４を閉じ、シフトなしの場合には、そのまま排紙開閉ガイド板２０４を閉じる（ステップＳ１０５）。

その際、図７に示すように、用紙２１６の先端が、排紙トレイ２０６に積載された用紙に引っかかり、丸まりが発生しそうになった場合にも、排紙開閉ガイド板２０４及び樹脂製の排紙従動ローラ２０５ａで用紙２１６を押さえ付ける形になる。これにより、用紙２１６は丸まることなく搬送される。そして、スティプル排紙ローラ２０３により用紙２１６がシフトされた後、図８に示すように排紙開閉ガイド板２０４が閉じ（ステップＳ１０５）、用紙２１６は排出される。この状態で排紙ローラ２０５によって用紙を搬送し（ステップＳ１０６）、後端押さえ２０８が後退した後（ステップＳ１０７）、用紙は排紙トレイ２０６に排紙される（ステップＳ１０８）。

排紙された用紙は排紙トレイ２０６の可動部２０６ａの後端で前述のようにして後端押さえ２０８によって押さえられ（ステップＳ１０９）、排紙処理は終了する。なお、排紙開閉ガイド板２０４が閉じる処理と後端押さえ２０８が退避する処理の実行タイミングは、逆でも良い。また、図示はしていないが、後端押さえ２０８は紙面高さを検知しており、数枚毎に排紙トレイ可動部を下降上昇させ狙いの紙面高さにしている。

次紙がある場合は、排紙開閉ガイド板２０４は、再び図６に示す位置へ移動し、次紙を受け入れる。

なお、図５においてギャップＧ０は排紙ガイド板２０４がホームポジション位置にあるときの排紙ローラ２０５と排紙従動ローラ２０５ａ間のギャップを示し、図７におけるギャップＧ１はストレート排紙時に排紙ガイド板２０４が用紙受け入れ位置にあるときの排紙ローラ２０５と排紙従動ローラ２０５ａ間の間隔を示す。

２．２スティプルモード
スティプルモードは、用紙を排紙する際に所定枚数毎にスティプラによって綴じて、排紙するモードである。

ガイド板２０１の最下流側の端部に設けられたスティプル排紙ローラ対２０３と排紙トレイ２０６に排紙する直前に設けられた排紙開閉ガイド板２０４との間には、不図示のステッピングモータにより上下方向に駆動される叩きコロ２１０が配置されている。叩きコロ２１０は上下動を行うレバー部分とコロ部分からなり、コロ部分は図示しない排紙モータにより、用紙搬送方向と逆方向に回転駆動される。

スティプルモードでは、用紙後端がスティプル排紙ローラ対２０３を通過したタイミングで叩きコロ２１０を下降させ、コロ部分で用紙を積載手段としてのスティプルトレイ２０９に押し付け、さらにコロ部分を回転させて用紙後端が後端基準フェンス２１２に突き当たるまでスイッチバックさせる。また、後端基準フェンス２１２の上部には、図示しない入口モータで駆動される後端戻しコロ２１１が配置されており、用紙のスイッチバックの補助を行い、また用紙搬送方向の整合を行う。この整合は、後端基準フェンス２１２に突き当てることにより、用紙の基準が後端基準フェンス２１２に設定される。

用紙のスイッチバックが完了すると、スティプルトレイ２０９に配置されているジョガーフェンス２１３が用紙搬送方向と垂直な方向に手前側基準フェンス２１４に対して用紙を押し付けるように移動し、用紙の端部に当接して用紙を基準位置に揃え、整合する。その際、用紙の後端の一側の端面は、スティプル処理手段としてのスティプラ２１５の綴じ針の打ち込み位置まで挿入され、指定枚数の用紙の搬送動作、スイッチバック動作、及び整合動作が完了した後、綴じ処理される。したがって、本実施形態では、後端基準フェンス２１２及びジョガーフェンス２１３が整合手段として機能する。

綴じ処理後、排紙開閉ガイド板２０４を下降させ、排紙ローラ２０５と排紙開閉ガイド板２０４に取り付けられた排紙従動ローラ２０５ａにより用紙束を挟持し、排紙モータを駆動することによって用紙束を排紙トレイ２０６に排紙する。用紙束の排紙を開始してから排紙モータを一定ステップ駆動した後、ソレノイドをＯＮして用紙押さえ２０８を解除し、矢印２２３の方向へ移動し排紙の妨げにならない位置に退避し、さらに排紙トレイ２０６一定量下降させる。用紙束後端が束排紙センサを通過したタイミングで排紙ガイド板を上昇させ、排紙モータを停止して次用紙の受け入れに備える。また、同じタイミングでソレノイドをＯＦＦして用紙押さえを行う。

図９はこのときの処理手順を示すフローチャート、図１０ないし図１４はこのときの動作を示す動作説明図である。用紙２１６を受け入れるときには図１０に示すように排紙開閉ガイド板２０４の自由端側（排紙従動ローラ２０５ａ支持側）が下がった位置へ移動し、排紙トレイ可動部２０７が上昇する。この状態で用紙をガイド板２０１から受け入れると（ステップＳ２０１）、入口ローラ２０２とスティプル排紙ローラ２０３によって矢印２１７に示すように用紙を搬送する（ステップＳ２０２）。次いで、ジョガーフェンス２１３が用紙受け入れ位置に移動し（ステップＳ２０３）、用紙をスティプルトレイ２０９に排紙し（ステップＳ２０４）、図１１に示すように叩きコロ２１０によって用紙を下流側（矢印２２０方向）に移動させ（ステップＳ２０５）、図１２に示すように戻しコロ２１１によって用紙後端を後端基準フェンスに突き当て、搬送方向の整合動作を行う（ステップＳ２０６）。したがって、用紙２１６は先端側が排紙トレイ２０６に後端側がスティプルトレイ２０９に位置し、排紙ローラ２０５に跨った状態で排紙され、集積される。

搬送方向の整合動作が終わると、ジョガーフェンス２１３を駆動して用紙を手前側基準フェンス２１４に寄せ、搬送方向を直交する方向の整合動作を行う（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０６が所謂縦揃えであり、ステップＳ２０７が横揃えである。この動作を１枚目から最終紙まで繰り返し（ステップＳ２０８）、最終紙まで排紙と整合動作が終了すると、スティプラ２１５によって用紙束端部を綴じ（ステップＳ２０９）、図１３において矢印２２１に示すように排紙開閉ガイド板２０４を閉じ（ステップＳ２１０）、排紙ローラ２０５と排紙従動ローラ２０５ａによって用紙束を排紙トレイ２０６側に搬送する（ステップＳ２１１−矢印２２２）。

その間、後端押さえ２０８が排紙トレイ２０６上から退避し（ステップＳ２１２−矢印２３）、排紙トレイ可動部２０６ａが下降し（ステップＳ２１３−矢印２４）、用紙束が排紙トレイ２０６上に放出される（ステップＳ２１４）。その後、図１４に示すように後端押さえ２０８で用紙束後端を押さえ（ステップＳ２１５−矢印２２６）、排紙トレイ可動部２０６ａを紙面高さまで上昇させて（ステップＳ２１６−矢印２２５）処理を終える。

なお、図１０及び図１１においてギャップＧ２はスティプルモード時に排紙ガイド板２０４が用紙受け入れ位置にあるときの排紙ローラ２０５と排紙従動ローラ２０５ａ間のギャップを示す。

以下、用紙処理装置２００について実施例を挙げて説明する。

図１５ないし図１８は、本実施例１の動作を示す動作説明図である。
図１５ないし図１８において、本実施例では、スティプルトレイ２０９の用紙搬送方向最下流側に突起２０９ａが設けられている。この突起２０９ａは図１５において正面視三角形状であり、先端（上端）２０９ａ１がスティプルトレイ２０９の上面を基準として排紙ローラ２０５の上端よりも高い位置に設定されている。さらに、本実施例では、前記先端２０９ａ１が排紙ローラ２０５の用紙搬送方向上流側で、一部排紙ローラ２０５の上に被さるように配置されている。これにより、スティプルトレイ２０９上に送り込まれ、あるいは複数枚集積された用紙は、突起２０９ａにより上に持ち上げられ、外力が加わらない限り、排紙ローラ５に接触することはない。

図１５ないし図１８の動作は、基本的には、前記図９のフローチャート及び図１０ないし図１４を参照して説明した通りである。ただし、前記突起２０９ａが設けられていることから、スティプルトレイ２０９上の状態が異なる。すなわち、１枚目の用紙が排紙トレイ２０６上に排紙されるときには、図１５に示すように用紙２１６は矢印２１７方向にスティプル排紙ローラ２０３によって搬送され、図１６に示すようにスティプルトレイ２０９上に落下する。スティプルトレイ２０９上に落下した用紙２１６は叩きコロ２１０により押さえられ、逆方向に駆動力が与えられる。その際、用紙２０６は、突起１０９ａにより持ち上げられ、また、突起１０９ａの上面形状により排紙ローラ１０５に接触することなく、図１７に示すように矢印２２０方向に戻される。

図１８に示すように部の最終紙まで図１５ないし図１７に示した動作が繰り返され、スティプルトレイ２０９上で揃えられた用紙束は、スティプラ２１５により綴じ処理される。そして、綴じられた用紙束２１８は、排紙開閉ガイド板２０４が閉じ、従動ローラ２０５ｓを介して排紙ローラ２０５側に加圧され、排紙ローラ２０５と接することにより搬送力が付与される。これにより、用紙束２１８は排紙トレイ２０６上に排紙される。

したがって、１枚目の用紙２１６は排紙開閉ガイド板２０４側から加圧力が付与されない限り、排紙ローラ２０５とは接触せず、１枚目の用紙２１６と排紙ローラ２０５との間に摩擦力が生じることはない。そのため、前記突起１０９ａは、排紙開閉ガイド板２０４側から加圧力が付与されない限り１枚目の用紙２１６が排紙ローラ２０５に接触せず、叩きコロ２１０によって矢印２２０方向に容易に戻されるような高さ及び形状に設定されていれば良い。

その他、特に説明しない各部は前述の実施形態で述べた画像形成装置及び用紙処理装置と同等に構成され、同等に機能する。

本実施例によれば、スティプルトレイ２０９に突起２０９ａを設けたので、スティプルトレイ２０９上での１枚目の用紙の搬送方向の揃え時の摩擦力を低減することができ、良好な揃えが可能となる。

図１９及び図２０は、本実施例２の動作を示す動作説明図である。

本実施例は、実施例１における突起２０９ａを揺動部材２２８に置き換えたもので、この揺動部材２２８が排紙ローラ２０５に対して用紙２１６を持ち上げ、用紙整合時に用紙２１６が排紙ローラに当接して摩擦力が生じないようにしている。揺動部材２２８は基端側の支軸２２８ｂに揺動自在に支持され、ソレノイド２２９によって揺動駆動され、揺動部材２２８の自由端側の湾曲部２２８ａが排紙ローラ２０５の外周よりも高い位置とスティプルトレイ２０９の上面より低い位置の２位置に保持される。支軸２２８ｂはスティプルトレイ２０９の下面寄りに設けられ、この位置で揺動部材２２８を支持している。支軸２２８ｂはスティプルトレイ２０９に設けても、スティプルトレイ２０９以外の個所に設けてよい。

図１９は実施例１における図１７に対応し、用紙２１６がスティプルトレイ２０９上に排紙され、用紙２１６を叩きコロ２１０により揃えるときの状態を示している。同図から分かるように揺動部材２２８の湾曲部２２８ａの最も高い位置が、スティプルトレイ２０９の上面に突出し、さらに、排紙ローラ２０５の外周面の最も高い位置（スティプルトレイ２０９の上面からの離間距離が最も大きい位置）よりも高い位置に位置している。これにより、用紙２１６が排紙され、叩きコロ２１０によって矢印２２０方向に戻される間、１枚目の用紙２１６が排紙ローラ２０５に接触することはない。

一方、スティプルトレイ２０９に部の最終紙が排紙され、スティプラ２１５によって綴じられた用紙束を排紙するときは、排紙開閉ガイド板２０４が閉じられ、用紙束２１８を排紙ローラ２０５側に押圧する。その際、図２０に示すように、揺動部材２２８はソレノイド２２９によってスティプルトレイ２０９の上面から後退した位置まで引き込まれ、用紙束２１８は排紙ローラ２０５に押し当てられ、排紙ローラ２０５の駆動力が用紙束に伝達され、確実に排紙トレイ２０６に排紙される。

その他、特に説明しない各部は前述の実施形態で述べた画像形成装置及び用紙処理装置、並びに実施例１の用紙処理装置と同等に構成され、同等に機能する。

本実施例によれば、揺動部材２２８が用紙束２１８の排紙時にスティプルトレイ２０９の上面から退避するので、揺動部材２２８が用紙束２１８の最下位の用紙（１枚目）の用紙と接触することがなく、排紙時の余分な抵抗を排除することができる。これにより、排紙トレイ２０６への排紙が容易かつスムーズに行える。

図２１及び図２２は、本実施例３の動作を示す動作説明図である。

本実施例は、実施例１における突起１０９ａを板状の弾性部材２３０に置き換えたもので、この弾性部材２３０が排紙ローラ２０５に対して用紙２１６を持ち上げ、用紙整合時に用紙２１６が排紙ローラに当接して摩擦力が生じないようにしている。弾性部材２３０は、基端側がスティプルトレイ２０９上に固定され、自由端側の先端は集積される用紙２１６に対して凸状に湾曲し、湾曲部２３０ａの最も高い位置がスティプルトレイ２０９から予め設定された距離離間した位置（保持位置）に位置するような形状に形成されている。前記予め設定された距離は、最大綴じ枚数がスティプルトレイ２０９上に排紙され、積載された状態でも確実に１枚目の用紙が排紙ローラ２０５に接触しないように保持可能であって、排紙開閉ガイド板２０４が閉じられたときに用紙束２１８を押圧して確実に排紙ローラ２０５に当接させ（当接位置）、用紙束２１８に排紙ローラ２０５の搬送力を伝達することができる距離である。また、弾性部材２３０は、前記保持位置と当接位置間で弾性変形可能な弾性係数を有する。なお、弾性部材２３０としては、金属材あるいは合成樹脂材によって成形された板バネが使用される。

図２１は実施例１における図１７に対応し、用紙２１６がスティプルトレイ２０９上に排紙され、用紙２１６を叩きコロ２１０により揃えるときの状態を示している。同図から分かるように揺動部材２２８の湾曲部２２８ａの最も高い位置が、排紙ローラ２０５の外周面の最も高い位置（スティプルトレイ２０９の上面からの離間距離が最も大きい位置）よりも高い位置に位置している。これにより、用紙２１６が排紙され、叩きコロ２１０によって矢印２２０方向に戻される間、１枚目の用紙２１６が排紙ローラ２０５に接触することはない。

一方、スティプルトレイ２０９に部の最終紙が排紙され、スティプラ２１５によって綴じられた用紙束を排紙するときは、排紙開閉ガイド板２０４が閉じられ、用紙束２１８を排紙ローラ２０５側に押圧する。その際、図２２に示すように、排紙開閉ガイド板２０４が閉じられたときの押圧力により弾性部材２３０は後退し、用紙束２１８は排紙ローラ２０５に押し当てられ、排紙ローラ２０５の駆動力が用紙束に伝達され、確実に排紙トレイ２０６に排紙される。

なお、弾性部材２３０として、弾性を有するフィルム、例えばマイラーシートなどを使用することもできる。なお、マイラーシートを使用した場合、弾性力が小さいが、１枚の用紙を保持するだけの弾性力を備えることは可能である。すなわち、１枚目の用紙２１６の整合時のみ排紙ローラ２０５との接触を防止すれば、整合時に排紙ローラ２０５の摩擦力が影響を与えることはない。２枚目の用紙２１６からは用紙同士の接触となるので、低摩擦で整合が可能となり、マイラーシートが用紙束２１８の重さで変形しても、叩きコロ２１０による整合は確実に行うことができる。また、排紙開閉ガイド板２０４を閉じたときには、すでに用紙束２１８の１枚目の用紙２１６は排紙ローラ２０５に当接しており、用紙束２１８は排紙開閉ガイド板２０４の押圧力をそのまま受けて排紙ローラ２０５に当接する。これにより、用紙束２１８は確実に排紙トレイ２０６に排紙される。

なお、弾性部材２３０をフィルムによって構成する場合と同様に考えれば、板バネを使用した場合においても、少なくとも１枚の用紙を保持できるだけの弾性力を備えていれば良いことになる。

本実施例によれば、弾性部材２３０によって用紙２１６を押し上げるようにすることにより、スティプルトレイ２０９上での１枚目の用紙の搬送方向の揃え時の摩擦力を低減することができ、良好な揃えが可能となる。その際、弾性を有する部材を使用するので、湾曲部を後退させる機能は不要であり、その分、実施例２よりも低コストで提供することができる。

図２３及び図２４は、本実施例４の動作を示す動作説明図である。

本実施例は、これまでの図示した排紙ローラ２０５にモータ駆動のリンク２３１を付設し、当該リンク２３１により排紙ローラ２０５を用紙搬送位置と退避位置に移動可能とした例である。すなわち、実施例１では突起１０９ａにより、実施例２では揺動部材２２８により、実施例３では弾性部材２３０により、用紙２１６を持ち上げて、少なくともの１枚目の用紙２１６を整合し、排紙時には排紙開閉ガイド板２０４を閉じ、排紙ローラ２０５側に用紙束２１８を押圧して搬送力を用紙束２１８に付与していた。これに対し、本実施例では、用紙２１６の整合時には排紙ローラ２０５をスティプルトレイ２０９の上面から退避させて排紙ローラ２０５と用紙２１６との接触を回避させ、排紙時にはスティプルトレイ２０９の上面に突出させ、排紙ローラ２０５を用紙束２１８に接触させるようにした。これにより、排紙時には、用紙束２１８は排紙開閉ガイド板２０４により排紙ローラ２０５側に押圧され、排紙可能となる。

図２３は、図１における図１７に対応し、用紙２１６がスティプルトレイ２０９上に排紙され、用紙２１６を叩きコロ２１０により揃えるときの状態を示している。このとき、同図から分かるように排紙ローラ２０５はリンク２３１によって用紙２１６に触れることのない退避位置に後退している。この状態で部の最終紙まで整合が終了し、スティプラ２１５によって綴じ処理される。そして、綴じられた用紙束２１８を排紙するために排紙開閉ガイド板２０４が閉じ、用紙束２４８を加圧するのと略同時に、図２４に示すように排紙ローラ２０５がリンク２３１によって用紙搬送位置、すなわち排紙ローラ２０５がスティプルトレイ２０９の上面より上方に突出し、用紙束２１８を搬送可能な位置まで移動（上昇）し、排紙ローラ２０５によって用紙束２１８に搬送力が付与され、用紙束２１８は排紙トレイ２０６に排紙される。なお、リンク２３１をモータによって駆動する機構は、一般に使用される手法なので、ここでは詳細については説明しない。なお、リンク２３１に代えて、カム駆動とし、あるいは前記実施例２のようにソレノイドを使用することも可能である。

本実施例では、図２３の状態では、排紙ローラ２０５はスティプルトレイ２０９の先端側の湾曲部２０９ｂよりも下側に位置し、図２４の状態では、上側に位置している。これは相対的には、図２３の状態では、排紙ローラ２０５に対してスティプルトレイ２０９の湾曲部２０９ｂが用紙２１６を上に持ち上げていることに等しく、図２４の状態では、持ち上げ状態を解除していることに等しい。そのため、相対的には、実施例２の揺動部材２２８と同じ動作を行っているとも言える。なお、排紙ローラ２０５の位置を変更する代わりに、スティプルトレイ２０９自体を揺動させて、整合時にはスティプルトレイ２０９によって用紙２１６を排紙ローラ２０５よりも上に持ち上げ、排紙時にはスティプルトレイ２０９を排紙ローラ２０５よりも低い位置に下げ、用紙束２１８を排紙ローラ２０５に当接させるように構成することもできる。両者は排紙ローラ２０５とスティプルトレイ２０９の相対的な位置関係で言えば等価である。

図２５は実施例５の動作を示す動作説明図である。

本実施例は、図３に示した本実施形態の前提となる図３に示した用紙処理装置２００のスティプルトレイ２０９に用紙突き当てコロ２３２を設けた例である。用紙突き当てコロ２３２は、スティプルトレイ２０９の上面からさらに上方に外周が突出したスポンジコロからなり、スティプル排紙ローラ２０３によってスティプルトレイ２０９上に排紙された用紙２１６を後端基準フェンス２１２側に移動させることができるようになっている。

図２５は実施例１における図１７に対応し、用紙２１６がスティプルトレイ２０９上に排紙され、用紙２１６を叩きコロ２１０により揃えるときの状態を示している。同図から分かるように用紙突き当てコロ２３２の上に用紙２１６は排紙され、叩きコロ２１０が下がって、両者のニップ間に１枚目の用紙２１６が挟持され、矢印２２０方向に戻される。この戻し動作により用紙２１６の後端が後端基準フェンス２１２に当接し、それ以上、移動できなくなると、用紙突き当てコロ２３２がスポンジコロであることから、用紙２１６の表面で滑り、用紙２１６はそれ以上搬送されることはない。これにより、用紙突き当てコロ２３２の回転動作に対して細かな制御は不要となる。

その他、特に説明しない核は前述の実施形態で述べた画像形成装置及び用紙処理装置と同等に構成され、同等に機能する。

本実施例によれば、用紙突き当てコロ２３２が用紙２１６の下面側から用紙２１６に接して後端基準フェンス２１２に用紙後端を突き当てるので、綴じ処理する１枚目の用紙２１６の搬送方向の揃えを行うとき、用紙２１６の両面から搬送力を付与することが可能となる。その結果、１枚目の用紙２１６のみが受ける排紙ローラ２０５及びスティプルトレイ２０６の上面との間の摩擦力に相応する搬送力を補うことができ、用紙の整合性の向上を図ることが可能となる。

なお、スポンジコロに代えて一般に使用されるゴム又は合成ゴム系のコロを使用する場合には、トルクリミッタを使用すると良い。すなわち、用紙突き当てコロ２３２の回転軸に、図示矢印２２０方向への搬送方向（回転方向）について予め設定したトルク以上になると空転するリミッタを設ける。これにより、用紙２１６が後端基準フェンス２１２に当接し、それ以上移動しない場合には、トルクリミッタが作用し、搬送力が用紙２１６に伝達されない。その結果、後端基準フェンス２１２に用紙２１６が突き当たった後は、用紙突き当て手段は空転し、用紙を搬送しすぎることなく良好な整合性を発揮することができる。また、用紙２１６との間でスリップをさせないので、用紙２１６上の画像に対して悪影響を及ぼすこともない。

３．制御装置
図２６は本実施形態に係るシステムの制御構成を示すブロック図である。

同図において、画像形成装置１００の制御はＣＰＵ４１１、ＲＯＭ４１２、ＲＡＭ４１３、不揮発ＲＡＭ４１４、シリアルＩ／Ｆ４１５、タイマ４１６などを内蔵した画像形成装置制御部４１０によって実行される。

制御のためのプログラムコードはＲＯＭ４１２に格納され、ＣＰＵ４１１はプログラムコードをＲＡＭ４１３に展開し、制御に必要なデータをＲＡＭ４１３に記憶し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードによって定義されたプログラムを実行し、各部を制御する。

画像形成装置制御部４１０には、感光体などの作像部１１０で使用されるモータ、給紙部１２０、給紙搬送路１３０、両面搬送路１７０における各種モータやクラッチなどの各種直流負荷４５０、各種交流負荷４７０、定着ローラの温度を検出する温度センサなどの各種センサ４６０が接続されている。また、画像読み取り装置３００、及び操作表示部４４０が接続され、画像形成装置制御部４０７を介して各部が制御される。

用紙処理装置２００の制御は、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、シリアルＩ／Ｆ４０４、タイマ４０５などを内蔵した用紙処理装置制御部４００によって実行される。制御のためのプログラムコードはＲＯＭ４０２に格納され、ＣＰＵ４０１はプログラムコードをＲＡＭ４０３に展開し、制御に必要なデータをＲＡＭ４０３に記憶し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードによって定義される制御を実行し、各種直流負荷４２０の制御を行っている。

画像形成装置１００と用紙処理装置２００は、シリアルＩ/Ｆ４１５及び４０４を介して用紙搬送制御に必要なコマンドを送受し、用紙処理装置２００のＣＰＵ４０１は該コマンド及び各種センサ４３０から得られる用紙位置情報により、排紙開閉ガイド板２０４の駆動制御、スティプル排紙ローラ２０３の駆動制御、図示しないシフト機構のシフト駆動制御、排紙トレイ２０６の高さ位置の制御、排紙トレイ可動部２０７の回動制御、用紙後端押さえ２０８の回動制御、ジョガーフェンス２１３の整合制御、叩きコロ２１０による整合制御、ソレノイド２２９による揺動部材２２８の揺動制御、リンクによる排紙ローラ２０５の昇降制御、用紙突き当てコロ２３２と叩きコロ２１０による用紙の突き当て制御、スティプラ２１５の綴じ制御を含む各種制御を実行する。

前記各実施例を含む本実施形態では、画像読み取り装置３００と画像形成装置１００の画像形成部を有する本体部との間の空間に用紙処理装置２００が設けられているが、用紙処理装置２００の取り付け空間は、この実施形態に限られるものではなく、例えば、画像形成装置１００本体側面から排紙される形式のものでは、本体側面に設置される。いずれにしても、画像形成装置１００の本体形状、本体構造、排紙位置に応じて設置位置は設定される。但し、どの位置に設置しても、画像形成装置１００の排紙トレイ（筐体トレイ）上に装着しても、用紙処理装置２００の構成、動作、及び制御は同等である。

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された発明の技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となることは言うまでもない。

１００画像形成装置
２００用紙処理装置
２０２入口ローラ
２０３スティプル排紙ローラ
２０４排紙ガイド板
２０５排紙ローラ
２０５ａ排紙従動ローラ
２０６排紙トレイ
２０９スティプルトレイ
２０９ａ突起
２１０叩きコロ
２１２後端基準フェンス
２１５スティプラ
２２８揺動部材
２２９ソレノイド
２３０弾性部材
２３１リンク
２３２用紙突き当てローラ
３００画像読み取り装置
４００用紙処理装置制御部

特許第３５８５３５０号公報

Claims

用紙を整合し、綴じて排紙する用紙処理装置であって、
搬入されてきた用紙を一時的に積載する積載トレイと、
前記積載トレイに積載され、綴じられた用紙束が最終的に排紙され、積載される排紙トレイ側に用紙束を排紙する排紙ローラ対と、
前記排紙ローラ対の一方のローラに跨って排紙された用紙を用紙搬送方向と逆方向に移動させ、前記積載トレイ後端の部材に当接させて当該部材を基準に整合する整合手段と、
前記整合手段によって１枚目の用紙を整合する際に、整合対象となる用紙の前記一方のローラからの摩擦力の影響を排除する排除手段と、
を備え、
前記排除手段が、前記用紙を前記一方のローラから離間させる離間手段であり、
前記離間手段が、前記積載トレイの上面に突設され、前記整合手段による整合時に前記一方のローラの外周面より高い位置に用紙を持ち上げる揺動可能な突起からなり、
前記突起は剛体からなり、前記排紙ガイド板が閉じて用紙を前記排紙トレイ側に排紙するときには、前記突起の用紙搬送方向下流側で前記排紙ローラ対の他方のローラが用紙束を前記一方のローラに圧接し、用紙束に搬送圧を付与し、駆動手段によって揺動駆動され、前記突起の揺動端は、用紙が前記積載トレイ上で整合されるときには当該積載トレイの上面から進出し、前記他方のローラの外周面より高い位置に用紙を持ち上げる進出位置に、前記排紙ガイド板が閉じて前記排紙トレイ側に排紙するときには前記積載トレイの上面から後退した後退位置にそれぞれ位置すること
を特徴とする用紙処理装置。
請求項１に記載の用紙処理装置であって、
前記整合手段が用紙を前記後端の部材側に移動させる叩きコロを含み、
前記排除手段が、前記叩きコロと、前記他方のローラからの摩擦力の如何に拘わらず、用紙を前記叩きコロとの間で挟んで前記後端の部材側に移動させる突き当てコロとを備えていること
を特徴とする用紙処理装置。
請求項２記載の用紙処理装置であって、
前記突き当てコロが、前記後端の部材側に移動させる際、用紙が前記後端の部材に当接した後、搬送力を付与しないように設定されたトルクリミッタを備えていること
を特徴とする用紙処理装置。
請求項２記載の用紙処理装置であって、
前記突き当てコロがスポンジからなることを特徴とする用紙処理装置。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の用紙処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
請求項５記載の画像形成装置であって、
前記用紙処理装置が前記画像形成装置の原稿読み取り部と本体部との間に装着されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項５記載の画像形成装置であって、
前記用紙処理装置が前記画像形成装置の排紙トレイ部に装着されていることを特徴とする画像形成装置。