JP5440185B2

JP5440185B2 - 用紙排出装置、後処理装置、画像形成装置及び画像形成システム

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Publication number: JP5440185B2
Application number: JP2010001011A
Authority: JP
Inventors: 剛塩川; 正明内山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-01-06
Also published as: JP2011140368A

Description

本発明は、排出される用紙を用紙積載台に整合して積載するための用紙整合機構を備えた用紙排出装置、後処理装置、画像形成装置及び画像形成システムに関する。

プリンタや複写機等の画像形成装置及びその後処理装置においては、画像形成された複数枚の用紙を装置内部や装置外の用紙積載台に排出する用紙排出装置が多く用いられている。用紙が排出されるとき、用紙が用紙積載台の直前の排紙ローラから離れて用紙積載台に積載されるまでの間に積載位置がずれ、用紙積載台上に揃った状態で積載されず、用紙の整合が良くないという問題がある。この問題は用紙積載台が水平に配設されている構成、又は載置面が傾斜した状態で配設されている構成の用紙積載台において起きやすく、特に、用紙搬送速度が高速であるときに起きやすい。また、用紙搬送方向に対して直角な方向（用紙幅方向）において、用紙の排出時に用紙幅方向を揃える整合装置により整合することは比較的に容易であるが、用紙搬送方向に用紙を整合することが難しかった。用紙積載台上における用紙搬送方向の整合を良くするため、従来種々の用紙整合機構が開発されてきたが、機構が複雑でサイズが大きくなり過ぎるとか、揃った状態で積載されないといった問題があった。

これらの問題を解決するために、排出される用紙の後端をグリッパにより挟持し、グリッパを移動させて排紙トレイに積載するという技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の技術によれば、ステイプルされた用紙やシフト処理された用紙にも適用できるという利点もある。

特開２００８−２７３６５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術においても、用紙の後端をきれいに揃えることは難しく、かつ、排出される用紙をグリッパで受ける際に用紙を一旦停止させる必要があり、用紙を用紙積載台に積載するまでに余分な時間がかかるという問題もある。

本発明の目的は、上記のような問題を解決し、用紙積載台に積載される用紙の用紙搬送方向における用紙整合性能を向上し、特に、高速排紙においても高い用紙整合性能を有する用紙排出装置、さらには、かかる用紙排出装置を備えた後処理装置、画像形成装置及び画像形成システムを提供することにある。

前記目的は下記の発明により達成される。

１．用紙を排出する排紙ローラと、
前記排紙ローラにより搬送され排出された用紙を積載する用紙積載台と、
前記用紙積載台上の用紙の後端が突き当たる用紙後端突き当て壁と、
上押さえ部材と、
下押さえ部材と、
上押さえ部材駆動部と、
下押さえ部材駆動部と、
を備え、
前記上押さえ部材駆動部により前記上押さえ部材を、前記下押さえ部材駆動部により前記下押さえ部材をそれぞれ駆動して、前記上押さえ部材と下押さえ部材とにより用紙を挟持し、前記用紙後端突き当て壁に用紙後端を突き当てる用紙排出装置であって、
前記下押さえ部材は、前記上押さえ部材よりも強い用紙保持力を有し、
前記上押さえ部材と前記下押さえ部材は、前記排紙ローラにより挟持搬送されている用紙を挟持し、前記排紙ローラの用紙挟持解除後、用紙を前記用紙積載台上に移動させ、
前記上押さえ部材駆動部により前記上押さえ部材に前記用紙積載台上の用紙を規制させた状態で、前記下押さえ部材駆動部により前記下押さえ部材を前記排紙ローラによる用紙の搬送方向と反対の方向に移動させることにより、用紙の後端を前記用紙後端突き当て壁に突き当てることを特徴とする用紙排出装置。

２．前記上押さえ部材は、断面が円弧状の上押さえ部を有し、前記下押さえ部材は、平板状の下押さえ部を有することを特徴とする前記１に記載の用紙排出装置。

３．前記上押さえ部材は上押さえ部を、前記下押さえ部材は下押さえ部をそれぞれ有し、前記上押さえ部と用紙との摩擦力は、前記下押さえ部と用紙との摩擦力よりも小さいことを特徴とする前記１に記載の用紙排出装置。

４．前記上押さえ部材は、回転可能な上押さえ部を有することを特徴とする前記１に記載の用紙排出装置。

５．前記上押さえ部材が用紙を保持する用紙保持力Ｆ２は、用紙と用紙との間の摩擦力Ｆ３よりも小さいことを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の用紙排出装置。

６．前記排紙ローラの用紙搬送力Ｆ４は前記下押さえ部材が用紙を保持する用紙保持力Ｆ１よりも大きいことを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の用紙排出装置。

７．該上押さえ部材駆動部は、前記上押さえ部材を上下に往復運動させることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の用紙排出装置。

８．前記下押さえ部が水平に対して所定の角度を保つように、前記下押さえ部材駆動部は、前記下押さえ部材を駆動することを特徴とする前記２に記載の用紙排出装置。

９．輪状の軌跡で運動するように、前記下押さえ部材駆動部は前記下押さえ部材を駆動することを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載の用紙排出装置。

１０．前記１〜９のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする後処理装置。

１１．前記１〜９のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

１２．前記１〜９のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。

本発明では、上押さえ部材と下押さえ部材とにより用紙を挟持し、下押さえ部材の運動で、用紙後端を用紙後端突き当て壁に突き当てて、用紙を搬送方向に整合している。これにより、上押さえ部材と下押さえ部材とを駆動する機構を簡単にすることが可能となり、しかも、高い用紙整合性能が得られる。

本発明の実施の形態に係る画像形成システムＡの全体図である。本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の構成及び動作を説明するための断面構成図である。本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の構成及び動作を説明するための断面構成図である。本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の制御系のブロック図である。本発明の実施の形態に係る用紙排装置の動作のタイミングチャートである。用紙の整合作用を説明するための図である。用紙の整合作用を説明するための図である。用紙の整合作用を説明するための図である。用紙の整合において用紙に対して作用する力を示す図である。

本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限定されるものではない。

始めに、本発明の実施の形態に係る画像形成システムについて図面に基づいて説明する。

（画像形成システムＡ）
図１は画像形成装置Ｂ及び後処理装置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Ａの全体図である。

図１に示す画像形成装置Ｂは、画像読取部１と、画像処理部２と、画像書込部３と、画像形成部４と、給紙カセット５と、給紙手段６と、定着装置７と、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）９とを備えている。

画像形成装置Ｂの上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。画像形成装置Ｂの図示の左側には、後処理装置Ｃが連結されている。

自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿は矢印方向に搬送され画像読み取り部１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、ＣＣＤイメージセンサ１Ａに読み込まれる。

ＣＣＤイメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２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３に送られる。

画像形成時には、画像書込部３の半導体レーザから出力光が発せられ、画像形成部４の感光体ドラム４Ａが照射されて潜像を形成する。画像形成部４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５から給紙手段６により給送された用紙Ｓ１は、潜像の現像処理により形成されたトナー像を担持する感光体ドラム４Ａに当接し、転写手段４Ｂによりトナー像が転写される。トナー像を担持した用紙Ｓ１は、定着装置７により定着処理され、排紙ローラ８ａが設けられた排紙部を経て後処理装置Ｃに送り込まれる。両面コピーの場合には、片面画像処理済みの用紙Ｓ１は搬送路切り替え板８ｄにより自動両面コピー給紙部９に送り込まれ、再び画像形成部４において裏面に画像処理され、定着処理の後、排紙ローラ８ａにより排出される。

次に、本発明に係る用紙整合機構を有する後処理装置Ｃの実施形態について、図１を用いて説明する。

（後処理装置Ｃ）
後処理装置Ｃは、紙曲がり矯正機構部２０と、挿入紙給紙部３０ａ、３０ｂと、複数の後処理機構部である、穴あけ処理機構部４０と、中折り処理機構部５０と、重ね合わせ処理機構部６０と、綴じ処理機構部７０と、排紙部８０と、用紙整合機構９０とを有する。

挿入紙給紙部３０ａには挿入紙Ｓ２が装填され、挿入紙給紙部３０ｂには他の挿入紙Ｓ３が装填される。挿入紙Ｓ２、Ｓ３は、画像形成装置Ｂから排出される用紙Ｓ１に挿入される、表紙用紙やインサート用紙等の挿入紙であり、用紙Ｓ１と同様に、穴あけ処理や折り処理を行うことができる。挿入紙給紙部３０ａ、３０ｂから送り出された挿入紙Ｓ２、Ｓ３は下方に向かう搬送路（参照符号なし）を経て紙曲がり矯正手段としての紙曲がり矯正機構部２０に搬送される。

紙曲がり矯正機構部２０は画像形成装置Ｂの排紙部に対向する位置に配設されている。画像形成装置Ｂから排出される用紙Ｓ１と、挿入紙給紙部３０ａ、３０ｂから送り出される挿入紙Ｓ２、Ｓ３とは、始めに、紙曲がり矯正機構部２０内に搬送される。

穴あけ処理機構部４０は、紙曲がり矯正機構部２０の用紙搬送方向下流側に配設されており、穴あけ処理機構部４０の下流側には搬送ローラ２２が配設されている。

中折り処理機構部５０は、搬送ローラ２２から下方に分岐した搬送路Ｈ１上に配設されている。

重ね合わせ処理機構部６０は、搬送ローラ２２から上方に分岐した搬送路Ｈ２の下流側に配設され、搬送路Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５を備えている。重ね合わせ処理機構部６０は、下流側に位置する綴じ処理機構部７０において、先行する用紙に綴じ処理するための時間を確保するために、後続の用紙を搬送路Ｈ３及び搬送路Ｈ４、Ｈ５に待機させるための機構部である。

搬送ローラ２３の下流側に位置する搬送路は、搬送ローラ２３から二重に湾曲する搬送路に分岐し、内側の搬送路Ｈ４と外側の搬送路Ｈ３、Ｈ５とに分かれる。搬送ローラ２３から分岐して湾曲する内側の搬送路を形成する搬送路Ｈ４は、一時停止ローラ２５に繋がり、綴じ処理を行う用紙の１枚目を、用紙先端が回転を停止した一時停止ローラ２５に当接した状態で待機させる。

搬送路Ｈ５とともに湾曲する外側の搬送路を形成する搬送路Ｈ３は、搬送ローラ２３の下流位置で搬送ローラ２４に達し、そこで、一方の搬送路Ｈ５ともう一方の搬送路Ｈ６とに分かれる。一方の搬送路Ｈ５は搬送路Ｈ３とともに湾曲する外側の搬送路Ｈ３、Ｈ５を形成し、一時停止ローラ２５へ向かう。もう一方の搬送路Ｈ６は外側の搬送路Ｈ３から分岐して固定排紙皿８１へと向かう。綴じ処理を行う用紙の１枚目が内側の搬送路Ｈ４で待機している間に、綴じ処理機構部７０において先行する用紙の綴じ処理が行われるとともに、２枚目の用紙は外側の搬送路Ｈ３、Ｈ５に搬送される。その後、１枚目と２枚目の用紙は、重ね合わせられた状態で綴じ処理機構部７０に搬送される。

固定排紙皿８１は、搬送路Ｈ３上の搬送ローラ２４において重ね合わせ処理機構部６０から分岐する搬送路Ｈ６の下流側で、後処理装置Ｃの機外に突出する位置に配設されている。固定排紙皿８１は後処理を行わない用紙Ｓ１又は挿入紙Ｓ２、Ｓ３（これらの紙を総称して、以下、単に用紙Ｓ１という。）が排出されるものである。代表的な例としては、少数枚の複写を行う複写モード、お試し複写モード、ジャム発生時の機内残留紙排出等において、固定排紙皿８１に排出される。

搬送ローラ２４から搬送路Ｈ５に向かう搬送路は一時停止ローラ２５に繋がる。

一時停止ローラ２５の下流側、下方には綴じ処理機構部７０が配設されており、一時停止ローラ２５及び綴じ処理機構部７０の下流側で後処理装置Ｃの機外に突出した位置には排紙部８０及び用紙整合機構９０が配設されている。

綴じ処理機構部７０は、一時停止ローラ２５から搬送される用紙Ｓ１に対して綴じ処理を行う。綴じ処理を終えた用紙Ｓ１は、排紙部８０に搬送される。

排紙部８０は、排紙ローラ８０ａと用紙積載台としての昇降排紙皿８０ｂと用紙後端突き当て壁８０ｃと用紙整合機構とを備えている。昇降排紙皿８０ｂはメイン皿と称され、積載される用紙の量に応じて下降する。昇降排紙皿８０ｂは３０００枚程度の積載容量を有する大容量皿であり、昇降排紙皿８０ｂには、大量複写モード、外部機器からのプリント指令に基づくプリントモード、綴じ処理モード、シフト処理モード等の場合に排紙される。排紙ローラ８０ａは、図示しない排紙駆動モータＭ１により駆動され、後処理装置Ｃから排出される用紙Ｓ１を昇降排紙皿８０ｂに向けて排出する。

用紙整合機構９０は、排紙部８０に近接した位置に配設され、排紙ローラ８０ａから排出される用紙Ｓ１を昇降排紙皿８０ｂ上に揃えて積載させる。用紙整合機構９０は排紙ローラ８０ａにより搬送排出される用紙Ｓ１を挟持し、用紙後端突き当て壁８０ｃに用紙Ｓ１の後端を突き当てるものであり、上押さえ部材９１、下押さえ部材９３及びこれらを駆動する駆動部等を有する。

画像形成装置Ｂから排出された用紙Ｓ１は、紙曲がり矯正機構部２０において、後処理として複数の後処理機構部のいずれの機構部が選択されるかにより紙曲がり矯正の要否が決定される。この紙曲がり矯正の要否により、レジストローラ２１の動作が決定され、必要に応じて紙曲がりが矯正される。

紙曲がり矯正機構部２０を経て搬排紙ローラ８０ａに搬送される。用紙Ｓ１（用紙Ｓ１挿入紙Ｓ２、Ｓ３を、以下において総称して用紙Ｓ１と称する）は、穴あけ処理機構部４０が配設される搬送路に搬送され、必要に応じて穴あけ処理がなされた後、搬送ローラ２２に到達する。

搬送ローラ２２に到達した用紙Ｓ１は、後処理として折り処理を行うかどうかによって搬送路が分けられ、折り処理を行う場合には下方への搬送路Ｈ１に、行わない場合には上方への搬送路Ｈ２に向かう。搬送路の切り換えは、切換レバー等の公知の機構により行われる。

折り処理を行う場合、用紙Ｓ１は下方への搬送路Ｈ１を経て中折り処理機構部５０に到達する。中折り処理機構部５０により折り処理された用紙Ｓ１は、図示しない搬送路を経て図示しない排出皿に排出される。

折り処理を行わない場合、用紙Ｓ１は上方への搬送路Ｈ２を経て搬送ローラ２３に搬送される。

搬送ローラ２３に到達した用紙Ｓ１の１枚目の用紙は、それ以降に後処理がない場合には、搬送路Ｈ３から搬送ローラ２４を経て搬送路Ｈ６に搬送され、固定排紙皿８１上に排出される。

綴じ処理が行われず、１枚目以降の全ての用紙が排紙部８０の昇降排紙皿８０ｂに排出される場合には、用紙Ｓ１は搬送ローラ２３から搬送路Ｈ４を経て排紙部８０へと搬送される。排紙部８０の昇降排紙皿８０ｂに排出される用紙Ｓ１は、用紙整合機構９０によって用紙後端が揃えられた状態で昇降排紙皿８０ｂ上に積載される。

重ね合わせ処理及び綴じ処理が行われる場合、１枚目の用紙は、搬送路Ｈ４を経て、用紙先端が一時停止ローラ２５に当接して停止し、用紙の２枚目が到達するまで待機する。

２枚目の用紙は、搬送ローラ２３から搬送路Ｈ３、搬送ローラ２４を経て搬送路Ｈ５を通り、用紙先端が一時停止ローラ２５に当接した位置で停止し、１枚目の用紙と先端位置を合致させられる。その後、１枚目と２枚目との２枚の用紙は重なった状態で綴じ処理機構部７０へと送られる。３枚目の用紙は、１枚目と同様に、搬送路Ｈ４を通り、一時停止ローラ２５で停止され、４枚目の用紙は、２枚目と同様に、搬送路Ｈ３、Ｈ５を通り、一時停止ローラ２５で停止させられた後、２枚１組で綴じ処理機構部７０へと送られる。以下、５枚目以降の用紙についても同様に処理され、所定の枚数に達した時点で綴じ処理が行われる。綴じ処理を終えた用紙束は、用紙整合機構９０を経て昇降排紙皿８０ｂに積載される。
〔用紙排出装置〕
図２〜５により用紙排出装置を説明する。図２、３は本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の構成を示す図である。図４は用紙排出装置における制御系のブロック図、図５は用紙排出装置の動作を示すタイミングチャートである。図２は、用紙Ｓ１が排紙ローラ８０ａに挟持されている状態にあるときの図であり、図３は、用紙Ｓ１が用紙後端突き当て壁に突き当てられた状態を示す図である。

一対のローラからなる排紙ローラ８０ａは後処理装置Ｃ内を搬送された用紙Ｓ１を搬送し排出する。

排紙部８０は用紙積載台としての昇降排紙皿８０ｂと、用紙後端突き当て壁８０ｃとを有する。用紙後端突き当て壁８０ｃは、昇降排紙皿８０ｂの最上流部、即ち、図２における昇降排紙皿０８ｂの右端に設けられ、垂直の突き当て面を有する。

挟持手段は排紙ローラ８０ａにより排出される用紙を挟持し、用紙の後端を前記用紙後端突き当て壁８０ｃに突き当てるもので、上押さえ部材９１と下押さえ部材９３とを有する。上押さえ部材９１は上押さえ部材駆動部を構成する上押さえ部材位置制御モータＭ２により駆動されて作動し、下押さえ部材９３は下押さえ部材駆動部を構成する下押さえ部材駆動モータＭ３により駆動されて作動する。

用紙整合機構９０は、前記挟持手段を構成する上押さえ部材９１と、下押さえ部材９３と、これらを駆動する駆動部とを含む。用紙整合機構９０は排紙ローラ８０ａにより搬送排出される用紙Ｓ１を挟持し、また、挟持を解除する動作を繰り返す機構である。

次に、図２〜図５を参照して用紙排出装置の構成、動作を説明する。

上押さえ部材９１は、一端に上押さえ部材９１を揺動可能に保持する保持軸９１ａに嵌合する嵌合穴（参照符号なし）を有し、他端に用紙を介して下押さえ部材９３を押圧する押圧部９１ｂを有している。上押さえ部材９１はばね部材ＳＰにより反時計方向に回転するように付勢され、用紙Ｓ１は上押さえ部材９１と下押さえ部材９３との間に挟持される。排紙ローラ８０ａによる用紙搬送における用紙搬送方向上流側には用紙検知センサＰＳが配設されている。本実施の形態においては、用紙検知センサＰＳの用紙検知信号を基準として各種のタイミング制御が行われる。例えば、用紙検知センサＰＳが用紙Ｓ１を検知してから所定時間後に排紙ローラ８０ａ回転速度を減速している。排紙ローラ８０ａの回転速度を減速することにより、用紙整合機構９０の用紙排出動作をより確実なものとしている。

上押さえ部材９１は用紙Ｓ１を挟持する位置と挟持を解除した位置とに移動し、さらに、用紙を挟持した状態で移動する。上押さえ部材９１をこのように移動させる上押さえ部材駆動部は、規制部材９２と、規制部材９２を駆動する上押さえ部材位置制御モータＭ２とからなる。規制部材９２は上押さえ部材９１に隣接する位置に配設されている。規制部材９２は、上押さえ部材位置制御モータＭ２に連結された軸９２ａと、上押さえ部材９１に係合する係合部９２ｂとを備えている。上押さえ部材９１は図２（ａ）の初期状態から位置から、用紙Ｓ１を昇降排紙皿８０ｂに接触させる図３（ａ）の状態に反時計方向に回転し、図３（ａ）の状態から図２（ａ）の初期状態へと時計方向に回転する動作を繰り返す。この動作において、上押さえ部材９１の先端に設けられた押圧部９１ｂはほぼ上下方向の動作を繰り返す。

下押さえ部材９３は用紙Ｓ１の後端を用紙後端突き当て壁８０ｃに突き当てる。下押さえ部材９３は平板状の下押さえ部９３ａを有する。

下押さえ部材９３は、一対の下押さえ部材駆動部材９４１、９４２により駆動されて作動する。下押さえ駆動部材９４１、９４２は下押さえ部材駆動モータＭ３とともに、下押さえ部材駆動部を構成する。下押さえ部材駆動部材９４１、９４２はそれぞれ軸９４１ａ、９４２ａ（図６参照）を中心に回転可能であり、下押さえ部材駆動モータＭ３の駆動で反時計方向に回転する。下押さえ部材駆動部材９４１の先端部９４１ｂに、下押さえ部材駆動部材９４２の先端部９４２ｂにそれぞれ下押さえ部材５３が支持される（図６参照）。下押さえ部材駆動部材９４１、９４２は、支持部材９５により支持され、図２（ａ）→図２（ｂ）→図３（ａ）→図３（ｂ）の順序で互いにほぼ平行を保持した状態で回転する。したがって、下押さえ部材９３の下押さえ部９３ａは常に水平状態で輪状の軌道、例えば、円軌跡で運動する。

なお、本実施の形態では、下押さえ部９３ａが常に水平となる構成としたが、水平に対して所定の角度を保って運動する構成としても良い。

下押さえ部材９３の下押さえ部９３ａが常に水平面、又は水平に対して所定の角度を保つ面とすることにより、挟持手段による用紙Ｓ１の挟持動作が安定した円滑な状態で行われる。

次に、本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の動作について説明する。

図２（ａ）は、初期状態、即ち、用紙Ｓ１が用紙挟持位置に達する前の時点で、用紙Ｓ１が排紙ローラ８０ａに達したときの状態を示す図である。図２（ｂ）は、用紙Ｓ１が用紙挟持位置に達した時点における状態を示す図である。ここで言う用紙挟持位置とは、用紙Ｓ１が挟持手段によって挟持される瞬間の、用紙Ｓ１及び挟持手段の位置を言う。図２（ａ）では、用紙Ｓ１は排紙ローラ８０ａにより搬送され、上押さえ部材９１の先端に設けられ用紙を挟持する押圧部９１ｂと用紙突き当て部９３の下押さえ部９３ａとは離れている。

図２（ａ）の状態から排紙ローラ８０ａにより用紙Ｓ１が搬送され、図２（ｂ）の状態になると、上押さえ部材９１がさらに回転して押圧部９１ｂが用紙Ｓ１を下押さえ部材９３の下押さえ部９３ａに押圧し、用紙Ｓ１は上押さえ部材９１と下押さえ部材９３とにより挟持される。

用紙Ｓ１が挟持された後、排紙ローラ８０ａを構成する排紙ローラは排紙ローラ制御ソレノイドＳＬの駆動で互いに離間し、用紙の挟持を解除する。排紙ローラ８０ａの用紙挟持解除後は、用紙Ｓ１は挟持手段（上押さえ部材９１と下押さえ部材９３）の挟持により、図２の下方に運ばれる。このとき、用紙Ｓ１の後端が排紙ローラ８０ａによる挟持部を抜ける直前のタイミングで排紙ローラ８０ａを離間することで、用紙Ｓ１が排紙ローラ８０ａを抜け切らずにジャムを生じることを防ぐ。

また、上押さえ部材と下押さえ部材からなる挟持手段の機能として、用紙を排紙方向に搬送するストロークを大きくし、排紙ローラ８０ａに挟持されている用紙の後端が挟持手段の作動により排紙ローラ８０ａを滑り抜けるように構成させれば、必ずしも排紙ローラ８０ａを離間させなくても良い。排紙ローラ８０ａを離間させない構成にする場合は、用紙が挟持手段によって排紙ローラ８０ａの挟持部から容易に引き抜かれるように、用紙に対する摩擦力が、排紙ローラ８０ａよりも挟持手段の方を大きくすることが好ましい。

本実施の形態では、排紙ローラ８０ａが離間して用紙の挟持を解除するように構成しているため、排紙ローラ８０ａと挟持手段との間の用紙に対する摩擦力を考慮しなくても良い。

用紙Ｓ１が挟持手段により運ばれて昇降排紙皿８０ｂの用紙載置面ＳＳに達した状態を図３に示す。

用紙Ｓ１の後端は、押圧部９１ｂにより押圧されて用紙載置面ＳＳに載置される。用紙載置後は、上押さえ部材９１が図４（ｂ）に示すように、矢印で示す時計方向に回転して、押圧部９１ｂが上方に移動し用紙Ｓ１から離間する。

挟持手段による用紙Ｓ１の挟持が、排紙ローラ８０ａの排出動作中に行われることにより、用紙Ｓ１の排紙ローラ８０ａによる排出から積載面ＳＳへの積載までの時間を短縮し、安定化させることができる。また、用紙Ｓ１は、排紙ローラ８０ａからの排出時には挟持手段により挟持されているため、用紙Ｓ１が排出されてから積載面ＳＳへ積載されるまでの動作が確実に行われる。さらに、挟持手段による挟持が用紙Ｓ１の搬送方向中央部に対して行われ、かつ上押さえ部材９１が十分に離間した位置から移動して用紙Ｓ１を挟持するため、用紙Ｓ１にカール、動作の波打ち、又は位置ズレ等があっても挟持動作が安定して行われる。

制御部１００は、排紙ローラ８ａの用紙搬送方向上流側に配設された用紙検知センサＰＳからの信号を受けて、排紙駆動モータＭ１を介して排紙ローラ８０ａの回転を制御する。以下、図示しないタイマによりタイミングを合わせて上押さえ部材位置制御モータＭ２、下押さえ部材駆動モータＭ３及び排紙ローラ制御ソレノイドＳＬを作動させる。上押さえ部材位置制御モータＭ２は、規制部材９２を介して上押さえ部材９１を駆動し、下押さえ部材駆動モータＭ３は下押さえ部材駆動部材９４１、９４２を介して下押さえ部材９３を駆動する。

図５において、排紙駆動モータＭ１は、画像形成装置Ｂの図示しないプリントスタートボタンのオン動作により回転し、用紙検知センサＰＳにより用紙Ｓ１の１枚目が検知された後、図示しないタイマによりタイミングを合わせて減速される。上押さえ部材位置制御モータＭ２は、用紙検知センサＰＳによる用紙Ｓ１の検知後、タイミングを合わせて逆転し、規制部材９２を反時計方向に回転させ、規制部材９２による規制を解除し、上押さえ部材９１を下押さえ部材９３に押圧させる。上押さえ部材９１が用紙Ｓ１を下押さえ部材９３に押圧、挟持手段により用紙が挟持された直後に排紙ローラ８０ａを構成する一対のローラが互いに離間して、排紙ローラ８０ａによる用紙の挟持が解除される。

その後、タイミングを合わせて下押さえ部材駆動モータＭ３を作動させてした押さえ部材駆動部材９４１、９４２を反時計方向に回転させ、下押さえ部材９３を動作させる。さらに下押さえ部材９３の動作にタイミングを合わせて上押さえ部材位置制御モータＭ２が正転され、規制部材９２を時計方向に回転させ、挟持手段による用紙の挟持を解除し、上押さえ部材９１が退避位置に戻される。下押さえ部材駆動モータＭ３は下押さえ部材９３が用紙挟持位置に戻った時点で回転を停止する。

用紙Ｓ１は１枚或いは複数枚単位で、又は後処理装置Ｃにおいて綴じ処理等により束ねられた用紙束単位で排紙ローラ８０ａにより排出されるが、図５に示す排紙動作は、排紙ローラ８０ａによる用紙Ｓ１の排出毎に繰り返される。
〔用紙の整合〕
図２から図３に至る動作における用紙の整合について、図６〜８を参照して説明する。

図６に示すように、排紙ローラ８０ａにより用紙Ｓ１が挟持された状態で、上押さえ部材９１と下押さえ部材９３とによる用紙の挟持が開始する。次に、図７に示すように、排紙ローラ８０ａによる用紙の挟持が解除されて、用紙Ｓ１は上押さえ部材９１と下押さえ部材９３とにより挟持されて図の下方に運ばれる。図７では、下押さえ部材駆動部材９４１、９４２はほぼ水平状態である。したがって、下押さえ部材９３は用紙Ｓ１の排紙方向、即ち、左方に最も寄っている。これに対して、図８では、下押さえ部材駆動部材９４１、９４２は、これらの先端が下方にある垂直状態となっている。したがって、図８における下押さえ部材９３は、図７の位置よりも排紙方向から後退した位置、即ち、右方に寄った位置に後退している。このように、下押さえ部材９３は後退運動、即ち、排紙ローラ８０ａの搬送方向とは反対の方向Ｗ１に運動して用紙Ｓ１を運ぶ。下押さえ部材９３が方向Ｗ１に移動し用紙Ｓ１を運ぶことにより、用紙Ｓ１の後端が用紙後端突き当て壁８０ｃ突き当てられ、用紙Ｓ１が整合される。

一方、上押さえ部材９１は図７の位置から図８の位置へと下方に移動し、その先端部である押圧部９１ｂが降下するが、水平方向にはほとんど移動していない。

図７から図８に運ばれる過程において、用紙Ｓ１は上押さえ部材９１により規制されて運ばれる。この用紙運搬過程において、上押さえ部材９１は用紙Ｓ１を下押さえ部材９３に保持させる作用を有し用紙Ｓ１を規制する。

上押さえ部材９１と下押さえ部材９３にこのような機能分担をさせることにより、用紙Ｓ１の後端が確実に用紙後端突き当て壁８０ｃに突き当てられて、用紙後端を精度良く整合することが可能となる。

用紙Ｓ１を挟持し、用紙後端突き当て壁８０ｃに突き当てるには、挟持手段をＷ１方向に移動させる必要があるが、挟持手段を構成する上押さえ部材９１をＷ１方向に移動させるには、上押さえ部材９１の駆動機構が複雑になる。特に、用紙の高速排出処理を行う場合には、上押さえ部材９１をＷ１方向に移動させることが困難になる。

比較的簡単な機構で、下押さえ部材９３をＷ１方向の運動をさせることが可能である。

したがって、上押さえ部材９１には、用紙Ｓ１を押さえる作用を持たせ、下押さえ部材９３に用紙Ｓ１を用紙後端突き当て壁８０ｃに突き当てる作用を持たせることにより、簡単な構造で確実に用紙Ｓ１の後端を用紙後端突き当て壁８０ｃに突き当てることが可能となる。毎分１００枚以上の速度で高速排紙を行う用紙排出装置では、上押さえ部材９１と下押さえ部材９３との前記に説明した機能分担は特に有効である。

以上説明した上押さえ部材９１と下押さえ部材９１の機能は次のように纏められる。
（１）下押さえ部材９３は、図７の位置から図８の位置に移動する運動において、排紙方向と反対の方向、即ち、Ｗ１の方向の運動を行って用紙Ｓ１の後端を用紙後端突き当て壁８０ｃに突き当てる。
（２）用紙Ｓ１が上押さえ部材９１により下押さえ部材９３に押圧されるが、上押さえ部材９１は用紙Ｓ１を下押さえ部材９３に保持させる作用を有する。

図６と、図７と、図８との比較から明らかなように、上押さえ部材９１と下押さえ部材９３とは排紙方向での位置関係で変化している。即ち、図６の状態から図８の状態に変化する作動において、上押さえ部材９１は、下押さえ部材９３に対して相対的に排紙方向、即ち、Ｗ１と反対の方向に移動する。

このような押さえ部材９１と下押さえ部材９３と相対的な移動により、用紙Ｓ１に対しては図９の矢印Ｆ１、Ｆ２で示すような用紙保持力が作用する。

Ｆ１は下押さえ部材９３が用紙Ｓ１を保持する用紙保持力であり、用紙保持力Ｆ１により用紙Ｓ１は用紙後端突き当て壁８０ｃに突き当てられる。

Ｆ２は上押さえ部材９１が用紙Ｓ１を保持する用紙保持力であり、用紙保持力Ｆ１の反作用として発生する力である。

詳しく説明すると、Ｆ１、Ｆ２で示す用紙保持力とは、用紙と用紙を押さえる押さえ部材との用紙搬送方向での位置関係を変えないように、押さえ部材が用紙を保持する力である。具体的には、下押さえ部材９３が矢印Ｗ１の方向に移動する際に、用紙Ｓ１を下押さえ部材９３と一体に移動させようとするＦ１で示す力が下押さえ部材９３の用紙保持力であり、また、下押さえ部材９３が矢印Ｗ１の方向に移動する際に、下押さえ部材９３の移動に追従して移動しないように上押さえ部材９１が用紙Ｓ１を保持する力がＦ２で示す上押さえ部材９１の用紙保持力である。

用紙Ｓ１を用紙後端突き当て壁８０ｃに突き当てるには、Ｆ１＞Ｆ２という条件が満たされる必要がある。

この条件を満足するには、種々の手段により実現可能であるが、次に実現手段を説明する。
（３）上押さえ部材９１の押圧部９１ｂの用紙Ｓ１に対する摩擦力ＦＭ２を下押さえ部材９３の下押さえ部９３ａの用紙Ｓ１に対する摩擦係力ＦＭ１よりも小さくする。これにより、用紙Ｓ１は下押さえ部９３ａと一体に移動して、図６の矢印Ｗ１の方向に移動する。上押さえ部材９１の摩擦力ＦＭ２と下押さえ部材９３の摩擦力ＦＭ１よりも小さくするための手段としては、それぞれの部材の材料を選択するか、又はそれぞれの部材の表面状態を異ならせるなど次に挙げる手段がある。
ａ．押圧部９１ｂの用紙Ｓ１に対する接触面積を下押さえ部９３ａの用紙に対する接触面積よりも狭くする。具体的には、押圧部９１ｂの断面の図示のように円弧状とし、下押さえ部９３ａを平板で構成し、その表面を平面とする。
ｂ．押圧部９１ｂの樹脂で構成し、下押さえ部９３ａをゴムで構成する。
ｃ．押圧部９１ｂの表面を平滑面とし、下押さえ部９３ａの表面に凹凸を形成する。
（４）上押さえ部材９１の押圧部９１ｂをコロで構成し、回転可能に取り付ける。これにより、用紙Ｓ１が下押さえ部材９３で運ばれる際に、押圧部９１ｂが従動して回転し、用紙Ｓ１は下押さえ部材９３と一体にＷ１の方向に移動する。押圧部９１ｂを回転可能なコロで構成した場合には、上押さえ部材９１は用紙を保持する力Ｆ２はコロの回転抵抗からなる。

なお、以上説明した用紙排出装置は、用紙を１枚ずつ排出するのみでなく、複数枚の用紙を単位として排出される場合がある。

複数枚単位で用紙が排出される場合、上押さえ部材９１と下押さえ部材９３とが図６〜８に示すように相互の位置関係が変化することにより、上下の用紙間に排紙方向の位置ずれを起こすことがある。

これを防止するには、上押さえ部材９１が用紙を保持する力用紙保持Ｆ２を、用紙間の摩擦力Ｆ３よりも小さくする必要がある。この条件を満足する手段としては、例えば、押圧部９１ｂの材料を選択して用紙Ｓ１に対する摩擦力を用紙間の摩擦力Ｆ３よりも小さくすることがある。

前記に説明したように、排紙ローラ８０ａによる搬送と、上下押さえ部材９１、９３からなる挟持手段の用紙挟持とによる用紙排出では、該挟持手段が用紙を保持する用紙保持力Ｆ５が搬送路ローラ８０ａの搬送力Ｆ４よりも小さく、用紙Ｓ１が前記挟持手段をスリップして排出されることが好ましい。

図６の状態から図７に示す状態に変化するときに、排紙ローラ８０ａを構成する一対のロ−ラは互いに離間する。したがって、図７の段階以降では、排紙ローラ８０ａの搬送力Ｆ４は用紙Ｓ１に対して作用しない。しかしながら、図６の状態では、排紙ローラ８０ａの搬送力Ｆ４と挟持手段の用紙保持力Ｆ５とが同時に作用する。排紙ローラ８０ａの搬送力Ｆ４と挟持手段の用紙保持力Ｆ５とは用紙Ｓ１に対して反対方向に作用するので、もし、挟持手段の用紙保持力Ｆ５が排紙ローラ８０ａの搬送力Ｆ４よりも大きい場合、用紙Ｓ１は排紙ローラ８０ａと挟持手段との間で座屈するか、又は搬送が止まってしまう。図６の状態は極めて短時間保持されるので、通常は問題が起こらないが、排紙をより安定して行うには、排紙ローラ８０ａの搬送力Ｆ４を挟持手段の用紙保持力Ｆ５よりも大きくして、用紙Ｓ１は挟持手段においてスリップするように構成することが好ましい。

この条件を満たす具体的な手段としては、排紙ローラ８０ａの搬送力Ｆ４を下押さえ部材９３が用紙Ｓ１を保持する用紙保持力Ｆ１よりも大きくすることがある。

なお、以上説明した用紙排出装置は用紙後処理装置Ｃの排紙部８０に設けられているが、排紙ローラ８ａが設けられた画像形成装置Ｂの排紙部に前記に説明した用紙排出装置を設けることも可能である。このような画像形成装置Ｂでは、後処理装置Ｂに代えて設けられた排紙皿に用紙が排出・積載される。

８０排紙部
８ａ、８０ａ排紙ローラ
８ｂ排紙皿
８ｃ、８０ｃ用紙後端突き当て壁
８０ｂ昇降排紙皿
９０用紙整合機構
９１上押さえ部材
９２規制部材
９３下押さえ部材
９４下押さえ部材駆動部材
Ａ画像形成システム
Ｂ画像形成装置
Ｃ後処理装置
Ｍ１排紙駆動モータ
Ｍ２上押さえ部材位置制御モータ
Ｍ３下押さえ部材駆動モータ
ＰＳ用紙検知センサ
Ｓ１用紙
ＳＰばね部材

Claims

用紙を排出する排紙ローラと、
前記排紙ローラにより搬送され排出された用紙を積載する用紙積載台と、
前記用紙積載台上の用紙の後端が突き当たる用紙後端突き当て壁と、
上押さえ部材と、
下押さえ部材と、
上押さえ部材駆動部と、
下押さえ部材駆動部と、
を備え、
前記上押さえ部材駆動部により前記上押さえ部材を、前記下押さえ部材駆動部により前記下押さえ部材をそれぞれ駆動して、前記上押さえ部材と下押さえ部材とにより用紙を挟持し、前記用紙後端突き当て壁に用紙後端を突き当てる用紙排出装置であって、
前記下押さえ部材は、前記上押さえ部材よりも強い用紙保持力を有し、
前記上押さえ部材と前記下押さえ部材は、前記排紙ローラにより挟持搬送されている用紙を挟持し、前記排紙ローラの用紙挟持解除後、用紙を前記用紙積載台上に移動させ、
前記上押さえ部材駆動部により前記上押さえ部材に前記用紙積載台上の用紙を規制させた状態で、前記下押さえ部材駆動部により前記下押さえ部材を前記排紙ローラによる用紙の搬送方向と反対の方向に移動させることにより、用紙の後端を前記用紙後端突き当て壁に突き当てることを特徴とする用紙排出装置。
前記上押さえ部材は、断面が円弧状の上押さえ部を有し、前記下押さえ部材は、平板状の下押さえ部を有することを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
前記上押さえ部材は上押さえ部を、前記下押さえ部材は下押さえ部をそれぞれ有し、前記上押さえ部と用紙との摩擦力は、前記下押さえ部と用紙との摩擦力よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
前記上押さえ部材は、回転可能な上押さえ部を有することを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
前記上押さえ部材が用紙を保持する用紙保持力Ｆ２は、用紙と用紙との間の摩擦力Ｆ３よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
前記排紙ローラの用紙搬送力Ｆ４は前記下押さえ部材が用紙を保持する用紙保持力Ｆ１よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
該上押さえ部材駆動部は、前記上押さえ部材を上下に往復運動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
前記下押さえ部が水平に対して所定の角度を保つように、前記下押さえ部材駆動部は、前記下押さえ部材を駆動することを特徴とする請求項２に記載の用紙排出装置。
輪状の軌跡で運動するように、前記下押さえ部材駆動部は前記下押さえ部材を駆動することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする後処理装置。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。