JP5483171B2 - 用紙後処理装置とこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成を行う装置において、画像形成した用紙の後処理を行う用紙後処理装置とこれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来のこの種の用紙後処理装置は、複写機，プリンタ，ファクシミリ等により画像形成された用紙を整合し集束するため、例えば、画像形成ユニットから受け取った用紙の端部を揃え、スティプラで綴じる等の後処理を行った後、排出して積載するようになっている。用紙後処理を行うため用紙後処理部と中間ローラと排紙ローラ等を備え、この用紙後処理部は、中間ローラのニップより、用紙搬送方向の上流側に配置してある。このため、用紙後処理部において、中間ローラを通過させた用紙を、一旦、搬送方向の上流側へスイッチバック搬送して、基準フェンスに突き当て、用紙の後端を整合する。その後、その位置で用紙に綴じ等の後処理を施して、最後に排紙ローラによって、後処理した用紙を積載トレイに排出して積載する。

このような用紙後処理装置として、特許文献１には搬送ガイドの上流端側が下流端側よりも低くなっており、用紙が自重によって搬送ガイド上を上流側に滑り降りて基準壁に当接させ整合する装置が記載されている。

特許文献２には、画像形成部からの用紙は、用紙搬送路を経由して用紙排出ローラにより編集トレイに排出され、用紙寄せパドルによってスイッチバックされて先端が揃えられ、用紙整合板により紙揃えされて整合される装置が記載されている。

特許文献３には、用紙を一時的に集積し、この用紙を整合するとともに、スティプルユニットのスティプラで綴じ処理を行う処理トレイユニットを有し、処理トレイの排出端側には、束排出ローラ対が配置され、この束排出ローラ対により用紙をスイッチバックさせる装置が記載されている。

特許文献４には、整合トレイに一時スタックされた記録紙が、排紙ローラの同軸上に配されたブラシローラと、叩きローラによってスイッチバックされて、記録紙を後端フェンスに突き当てられて搬送方向が揃えられ、さらにジョガーフェンスによって横方向の揃え動作を行って、スティプラによりスティプルする装置が記載されている。

特許文献５には、画像形成された用紙を反転（スイッチバック）して第２搬送路へ導き、スティプルユニットへ搬送する際に、センサの検出出力によって用紙後端が常に搬送ローラに対して用紙搬送方向の下流側に一定の間隔をおいてスタックされるように、用紙をスティプルトレイの搬送経路上を上下方向に移動させるため、一時積載して用紙を収納する専用の搬送経路を有する装置が記載されている。

しかしながら、このような構成の用紙後処理装置において、特許文献１に記載される装置の場合、用紙の自重によりスイッチバックさせるためには、一時積載トレイの傾斜を大きく設ける必要があって装置が大きくなるという課題がある。

また、特許文献２に記載される装置の場合、用紙を整合するため用紙寄せパドルによってスイッチバックさせるため、編集トレイに積載済みとなっている用紙に定期的に用紙寄せパドルが接触することになり汚れの発生が懸念されるという課題がある。

また、特許文献３に記載される装置の場合、束排紙ローラにより用紙をスイッチバックさせるため、上部と下部の束排紙ローラ対の上部束排出ローラ側へ駆動を伝える必要があり、複雑な機構が必要であり高価な装置となるという課題がある。

また、特許文献４に記載される装置の場合、専用の叩きローラによって記録紙をスイッチバックさせるため、叩きローラを必要最小限の時間だけ記録紙に接触させるようにすることができ、汚れなどへの影響は小さいが、専用の叩きローラ等を設けるため装置が大きくなってしまうという課題がある。

また、特許文献５に記載される装置の場合、専用の搬送経路を必要とするために、特許文献４と同様に装置構成が大きくなってしまうという課題があった。

本発明は、前記従来技術の課題を解決するものであり、装置内という限られたスペースで一時的にスティプルトレイへ良好に用紙を積載することが可能であり、また積載された用紙への影響もなく、単純な構成で信頼性の高い低コストの用紙後処理装置とこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１の用紙後処理装置は、画像形成された用紙を受け入れる入口ローラ対と、該入口ローラ対の下流に位置して用紙の仕分を行うシフトローラ対と、該シフトローラ対の下流に位置し、かつ下側に位置する駆動側ローラと上側に位置する従動側ローラより成り、該駆動側ローラと従動側ローラとによって用紙を排紙トレイに排出する排紙ローラ対と、該排紙ローラ対の従動側ローラを装着して、前記シフトローラ対より下流で、かつ前記排紙ローラ対より上流に位置する回転支点を中心に揺動する排紙ガイド板と、前記シフトローラ対より下流で、かつ前記排紙ローラ対より上流に位置し、前記シフトローラ対の下方に配置したスティプルトレイへ用紙を一時集積させる叩きコロと、該叩きコロを用紙へ当接させるために、回転支点を中心に揺動する叩きコロ保持部材とを備え、該叩きコロ保持部材の回転支点と前記排紙ガイド板の回転支点が同軸であり、前記叩きコロが用紙を前記スティプルトレイへ集積させるべく回転している時、前記排紙ローラ対の駆動側ローラは回転駆動されないことを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、請求項１の用紙後処理装置が、画像形成装置本体の内部で複数のユニット間に配置されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載の用紙後処理装置であって、叩きコロは、用紙をスティプルトレイへ一時集積しない場合、排紙ローラ対の従動側ローラより上方で常に待機することを特徴とする。

また、請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙後処理装置であって、叩きコロは、用紙をスティプルトレイへ一時集積しない場合、排紙ローラ対として従動側ローラと対をなす駆動側ローラの回転と同じ方向へ常に回転していることを特徴とする。

また、請求項５に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙後処理装置において、前記排紙ローラ対の駆動側ローラと前記叩きコロは同一の駆動モータにより回転駆動され、前記叩きコロが用紙を前記スティプルトレイへ集積させるべく回転している時、前記駆動側ローラが回転駆動されないように、前記駆動モータと駆動側ローラの間に１方向クラッチが介設されていることを特徴とする。
また、請求項６に記載した画像形成装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙後処理装置を具備したことを特徴とする。

前記構成によれば、限られたスペースでも用紙をスティプルトレイへ良好に積載することができ、また積載された用紙への影響もなく、単純構成で高い信頼性を持つ低コストの用紙後処理装置とこれを備えた画像形成装置を提供することができる。

本発明によれば、用紙を排紙する排紙ガイド板と、スティプルトレイに一時集積させる叩きコロ保持部材との回転支点を同軸で一箇所に設けることができるため、限られたスペース内で、かつ単純な構成で、必要な時間のみ任意に制御可能なため、積載状態の安定した信頼性の高い低コストな装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態における画像形成装置全体を示す概略図 本実施形態における用紙後処理ユニットを示す概略図 本実施形態におけるストレート排紙モードの動作（ａ），（ｂ）を示す用紙後処理ユニットの概略図 本実施形態におけるスティプル排紙モードの動作（ａ），（ｂ）を示す用紙後処理ユニットの概略図 本実施形態における駆動機構を示す概略図

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態における画像形成装置全体を示す概略図である。図１に示すように、画像形成装置１内に有する複数の処理ユニットの間で、例えば画像読取ユニット２の下方で、画像形成ユニット５の上方の位置に用紙後処理ユニット４が配置されている。

画像形成装置１において、例えば画像読取ユニット２は、図示していないコンタクトガラス上に原稿を載置し、原稿の情報を読み取る光学式のスキャナ部として、コンタクトガラスの下方に配置した反射ミラー、照明ランプとが搭載された走行体が副走査方向に移動することで原稿から反射された光を、結像レンズを介してＣＣＤやＣＯＭＳなどの撮像素子に入射させ読み取りを行う。また、画像読取ユニットには、前述のブックモードの他に原稿搬送モードのＡＤＦモードも設定され、これらのモードは、切り替え自在に設定される。

また、画像読取ユニット２で読み込んだ原稿の画像情報、または外部のパーソナルコンピュータあるいは内部のファクシミリから送られてくる画像情報を受けた画像形成ユニット５では、図示していない露光部のレーザ光により露光走査して静電潜像を担持した各色の感光体に、現像器にて互いに異なる色のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いたトナー像を生成する。

さらに画像形成ユニット５には、クリーニング部、除電部、帯電部、中間転写体等を備え、給紙カセットから搬送されてくる用紙に対して、各色のトナー像が感光体から転写された中間転写体のトナー像を転写部で転写し、その後、定着ユニット３に搬送して、用紙に転写したトナー像を加熱加圧して定着し、用紙後処理ユニット４へ搬送する。

図２の用紙後処理ユニットの概略図に示すように、定着ユニット３において定着し画像形成された用紙は、定着ローラ対６から排出ローラ対７を通過して用紙後処理ユニット４へ搬送される。用紙後処理ユニット４に搬送された用紙は、ユーザによって選択される排紙モードに従って、以下のように処理されて排紙トレイ１６上へ排出される。

このユーザにより選択される排紙モードは、用紙の後処理をすることなく装置外に排出するストレート排紙モードと、用紙の後処理（スティプル等）を行って排出するスティプル排紙モードがある。

図３（ａ），（ｂ）はストレート排紙モードの動作を示す用紙後処理ユニットの概略図である。図３（ａ）に示すように、用紙は、ガイド板１１から入ってきて入口ローラ対１２、シフトローラ対１３の順でスティプルトレイ２７上に搬送され、図３（ｂ）に示すように、排紙ガイド板として、排紙開閉ガイド板回転支点１４ａを回転中心とし揺動可能な排紙開閉ガイド板１４が閉じる（図中の矢印Ｂ）ことで用紙の挟持が可能となる排紙ローラ対１５（従動側ローラ１５ａ，駆動側ローラ１５ｂ）により排紙トレイ１６に排紙される。

なお、用紙は後端が入口ローラ対１２を抜けた後、シフトローラ対１３により搬送方向と直行した方向に一定量（例えば、搬送方向センタ位置から＋方向１５ｍｍ、または−方向１５ｍｍ）シフトされる。これにより、用紙の排紙位置をずらして排紙トレイ１６上に排紙し、仕分を行うことができる。

また、ストレート排紙モードのときは、用紙をスイッチバックさせる叩きコロ２１は使用されないため、用紙の排出の妨げにならないように、排紙開閉ガイド板１４に取り付けられた排紙ローラ対の従動側ローラ１５ａより上方に待機し、さらに搬送方向と同じ方向、つまり排紙ローラ対の駆動側ローラ１５ｂと逆となる方向へ回転している。

また用紙は、排紙される際に数枚ごとに排紙トレイ可動部１７が一旦下がり（図中の矢印Ａ）、用紙の後端が排紙ローラ対１５を抜けるときには排紙の邪魔にならない位置に退避していた後端押さえ１９により、用紙が後端を押さえられ排紙トレイ可動部１７が上がってくる。後端押さえ１９は排紙される用紙１枚ごとに動作する。図示はしていないが、後端押さえ１９はセンサ等により紙面高さを検知している。

図４（ａ），（ｂ）はスティプル排紙モードの動作を示す用紙後処理ユニットの概略図である。図４（ａ）に示すように、用紙は、ガイド板１１から入ってきて入口ローラ対１２、シフトローラ対１３の順で搬送され、図４（ｂ）に示すように、用紙がスティプルトレイ２７に落下した後、叩きコロ２１が動作し、後端戻しコロ２３とともに用紙の後端を後端基準フェンス２４に突き当てることにより縦揃えを行う。

このスティプル排紙モードの用紙スイッチバック時は、叩きコロ２１によって用紙をスイッチバックさせるため、叩きコロ２１を搬送方向とは逆となる方向に回転させる。これは、図５に示す破線の矢印方向に駆動モータ２０が回転することにより行われる。

なお、駆動モータ２０は、ストレート排紙モードのとき駆動側ローラ１５ｂを回転させるため実線の矢印方向に回転し、スティプル排紙モードのときには破線の矢印方向に回転させる。この駆動側ローラ１５ｂの軸にあるプーリには１方向クラッチが内蔵（１方向クラッチ入りプーリ２０ａ）してあるため、スティプル排紙モードでは駆動側ローラ１５ｂの軸へは駆動が伝わらず回転を停止し、叩きコロ２１のみ回転する。

また、スティプルトレイ２７へすでに用紙が積載されている場合、用紙へ影響を与えないように、スティプル排紙モードの用紙束排出時以外のときには、常に駆動モータ２０は破線の矢印方向に回転している。

なお、叩きコロ２１は、保持部材の叩きコロ支持アーム２２に支持されており、叩きコロ支持アーム回転支点２２ａを中心に叩きコロ支持アーム２２が揺動する（図中の矢印Ｃ）ことによって用紙の縦揃えを行う。このとき、叩きコロ支持アーム回転支点２２ａと排紙開閉ガイド板回転支点１４ａを同一軸線上の配置とすることで、装置が高さ方向に大きくなることを防いでいる。

そして、ジョガーフェンス２５により用紙の横揃えを行う。最終紙まで同様の動作を繰返し、最終紙がスティプルトレイ２７にスタックされたらスティプラ２６により綴じ処理をされて、排紙開閉ガイド板１４が閉じて排紙ローラ対１５の駆動側ローラ１５ｂが回転し、従動側ローラ１５ａによって挟持することによって用紙束は排紙トレイ１６上に排紙される。用紙束の排紙される際には排紙トレイ可動部１７が一旦下がり、用紙束が排紙ローラ対１５を抜けるときには排紙の邪魔にならない位置に退避していた後端押さえ１９により、用紙束が後端を押さえられ排紙トレイ可動部１７が上がってくる。

排紙トレイ１６は排紙トレイ可動部１７の端部を揺動可能に支持しており、排紙トレイ可動部１７は積載枚数により用紙の後端側を上下動する。

本発明に係る用紙後処理装置とこれを備えた画像形成装置は、用紙を排紙する排紙ガイド板と、スティプルトレイに一時集積させる叩きコロ保持部材との回転支点を同軸で一箇所に設けることができるため、限られたスペース内で、かつ単純な構成で、必要な時間のみ任意に制御可能なため、積載状態の安定した信頼性の高い低コストな装置を提供でき、複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成を行う装置として有用である。

１ 画像形成装置
２ 画像読取ユニット
３ 定着ユニット
４ 用紙後処理ユニット
５ 画像形成ユニット
６ 定着ローラ対
７ 排出ローラ対
１１ ガイド板
１２ 入口ローラ対
１３ シフトローラ対
１４ 排紙開閉ガイド板
１４ａ 排紙開閉ガイド板回転支点
１５ 排紙ローラ対
１５ａ 従動側ローラ
１５ｂ 駆動側ローラ
１６ 排紙トレイ
１７ 排紙トレイ可動部
１８ 補助トレイ
１９ 後端押さえ
２０ 駆動モータ
２０ａ １方向クラッチ入りプーリ
２１ 叩きコロ
２２ 叩きコロ支持アーム
２２ａ 叩きコロ支持アーム回転支点
２３ 後端戻しコロ
２４ 後端基準フェンス
２５ ジョガーフェンス
２６ スティプラ
２７ スティプルトレイ
２８ 制御基板

特許第４０４７０９１号公報 特許第３２８４７８２号公報 特許第３４１６６９１号公報 特許第４２３６１３９号公報 特許第３６６７４９２号公報

Claims (6)

1. 画像形成された用紙を受け入れる入口ローラ対と、該入口ローラ対の下流に位置して用紙の仕分を行うシフトローラ対と、該シフトローラ対の下流に位置し、かつ下側に位置する駆動側ローラと上側に位置する従動側ローラより成り、該駆動側ローラと従動側ローラとによって用紙を排紙トレイに排出する排紙ローラ対と、該排紙ローラ対の従動側ローラを装着して、前記シフトローラ対より下流で、かつ前記排紙ローラ対より上流に位置する回転支点を中心に揺動する排紙ガイド板と、前記シフトローラ対より下流で、かつ前記排紙ローラ対より上流に位置し、前記シフトローラ対の下方に配置したスティプルトレイへ用紙を一時集積させる叩きコロと、該叩きコロを用紙へ当接させるために、回転支点を中心に揺動する叩きコロ保持部材とを備え、該叩きコロ保持部材の回転支点と前記排紙ガイド板の回転支点が同軸であり、前記叩きコロが用紙を前記スティプルトレイへ集積させるべく回転している時、前記排紙ローラ対の駆動側ローラは回転駆動されないことを特徴とする用紙後処理装置。
2. 画像形成装置本体の内部で複数のユニット間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の用紙後処理装置。
3. 前記叩きコロは、用紙をスティプルトレイへ一時集積しない場合、排紙ローラ対の従動側ローラより上方で常に待機することを特徴とする請求項１または２記載の用紙後処理装置。
4. 前記叩きコロは、用紙をスティプルトレイへ一時集積しない場合、排紙ローラ対として従動側ローラと対をなす駆動側ローラの回転と同じ方向へ常に回転してい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. 前記排紙ローラ対の駆動側ローラと前記叩きコロは同一の駆動モータにより回転駆動され、前記叩きコロが用紙を前記スティプルトレイへ集積させるべく回転している時、前記駆動側ローラが回転駆動されないように、前記駆動モータと駆動側ローラの間に１方向クラッチが介設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙後処理装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙後処理装置を具備したことを特徴とする画像形成装置。

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