JP5817292B2 - 用紙処理装置 - Google Patents

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Description

この発明は、プリンター、コピー機、印刷機などの画像形成装置の周辺器機である用紙処理装置に関する。
コピー機、プリンター、複合機などの画像形成装置には、装着脱装可能になるように用紙処理装置が設置されており、例えばオンライン化が進んできており、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータからLAN等の通信回線を介して送られてきた画像データに基づいて用紙上に画像を形成し、この画像が形成された用紙に対して、ホチキス綴じ、パンチ、紙折り等の後処理を施す複写機やプリンターが、多く用いられるようになってきている(特許文献1)。
この用紙処理装置には、用紙移送路上に用紙の先端が決まった間隔を置いて階段上に積載されて排出されるようにする用紙バッファ装置を備えるものがある。例えば、画像形成装置から排出される用紙をバインディングするためのバインダーと、バインディング処理する前まで積載する用紙を待機させるコンパイラーと、コンパイラーなどに用紙を移送させる用紙移送路が構成されて、バインディングが完了した用紙を外部で排出して積載するスタッカーなどが構成される。
特開平10−120284号公報
このような一般的な用紙処理装置では コンパイラー上に用紙を整列してバインダーでバインディングするうちに用紙移送路上にある用紙の移送を中断して待機状態を維持する。したがって、従来一般的な用紙処理装置は積載した用紙を整列してバインディングする間には用紙の移送が中断になるのでその中断になる時間、用紙処理装置の作業能率が低下されて処理速度の引き延ばしの発生する問題点が発生する。
この発明が解決しようとする課題は、かかる実情に鑑みてなされたもので、用紙移送路上に一定枚数の用紙をバッファリングでき、かつバッファリングされた用紙を迅速に排出でき処理能力の向上を可能にする用紙処理装置を提供することである。
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
請求項1に記載の発明は、画像が記録された用紙を移送する用紙移送路上に一定枚数の用紙を積層してバッファリングする用紙バッファ装置を備え、
前記用紙バッファ装置は、
バッファ移送路の進入側に設置され、用紙をニップして移送する用紙進入用ローラ対と、
前記バッファ移送路の排出側に前記用紙進入用ローラ対から一定距離離れた位置に設置され、用紙をニップして移送する用紙排出用ローラ対と、
前記用紙進入用ローラ対及び前記用紙排出用ローラ対を駆動する駆動手段と、
を含んで具備し、
前記バッファ移送路は、
対向して配置されたガイド板により形成されたS字状に蛇行するように形成され、S字状による凹み状入側移送路部と、S字状による凸状出側移送路部を有し、
前記用紙進入用ローラ対を通過した用紙は、用紙がS字状に蛇行して各先端が所定の間隔を置いて階段状に積載される状態で前記用紙排出用ローラ対を通過するように前記バッファ移送路に積層され、
前記凹み状入側移送路部は、
前記対向して配置された一方の凹み内側に位置するガイド板を、前記用紙進入用ローラ対のニップ位置に沿って配置し、前記対向して配置された他方の凹み外側に位置するガイド板を、前記用紙進入用ローラ対のニップ位置から離間させて配置し、
前記用紙進入用ローラ対にニップされて移送される用紙の後端部がニップ状態を開放されると、用紙がS字状に蛇行することを緩和する方向に前記凹み状入側移送路部をニップ位置から変位させた構成であることを特徴とすることを特徴とする用紙処理装置である。
請求項に記載の発明は、バッファ移送路の用紙の移送を円滑にするために前記凸状出側移送路部に配置されたパドルを有し、
前記パドルは、前記凸状出側移送路部によりS字状に蛇行する用に強制された用紙を移送する構成であることを特徴とする請求項1に記載の用紙処理装置である。
請求項に記載の発明は、用紙排出用ローラ対の駆動をコントロールするクラッチ手段と、
前記用紙移送路上の所定位置に用紙の移送を感知する少なくとも1個以上の用紙感知センサと、
前記用紙進入用ローラ対の回転に対し、前記用紙排出用ローラ対の回転を増速させる制御装置を含んで具備し、
前記制御装置は、前記用紙感知センサの信号によって前記クラッチ手段を制御し、
予め設定された時間後に前記駆動手段を駆動して前記用紙排出用ローラ対を回転させるとともに、この回転を一定時間継続させ、前記積層された用紙は、各先端が所定の間隔を置いて階段状に積載される状態で前記用紙排出用ローラ対を通過することを特徴とする請求項1に記載の用紙処理装置である。
請求項に記載の発明は、前記駆動手段は、動力伝達手段と駆動モータを有し、
前記駆動モータの駆動により前記動力伝達手段によってパドルと前記用紙進入用ローラ対と前記用紙排出用ローラ対が同時に回転されるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の用紙処理装置である。
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
請求項1乃至請求項に記載の発明では、バッファ移送路は、対向して配置されたガイド板により形成されたS字状に蛇行するように形成され、S字状による凹み状入側移送路部と、S字状による凸状出側移送路部を有し、このバッファ移送路に積層された用紙の各先端が所定の間隔を置いて階段状に積載される状態であり、用紙移送路上に一定枚数の用紙をバッファリングできる。
用紙処理装置の構造を説明するための図である。 用紙バッファ装置を一側面から見た斜視図である。 用紙バッファ装置を他の側面から見た斜視図である。 用紙バッファ装置の平面図である。 用紙バッファ装置の構造を説明するための側断面図である。 用紙バッファ装置の動作過程を説明するための側断面図である。 用紙バッファ装置の動作過程を説明するための側断面図である。 用紙バッファ装置の動作過程を説明するための側断面図である。 用紙バッファ装置の動作過程を説明するための側断面図である。 用紙バッファ装置の動作過程を説明するための側断面図である。 用紙バッファ装置の動作過程を説明するための側断面図である。 用紙バッファ装置の動作過程を説明するための側断面図である。 用紙バッファ装置の動作過程を説明するための側断面図である。 制御機構のブロック図である。 用紙バッファ装置の動作過程を説明するためのフローチャートである。
以下、この発明の用紙処理装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。この発明の用紙処理装置は、プリンター、コピー機、印刷機などの画像形成装置の周辺器機であり、画像形成装置に結合され、画像形成装置から作業が完了した用紙を後処理する。
この用紙処理装置1は、図1に示すように、例えば画像形成装置から排出される用紙をバインディングするためのバインダー2と、バインディング処理する前まで積載する用紙を待機させるコンパイラー17と、コンパイラー17などに用紙を移送させる用紙移送路4と、バインディングが完了した用紙を外部で排出して積載するスタッカー3などを備える。
この用紙処理装置1は、コンパイラー17上に用紙を整列してバインダー2でバインディングするうちに用紙移送路4上にある用紙の移送を中断して待機状態を維持する。したがって、用紙処理装置1は積載した用紙を整列してバインディングする間には用紙の移送が中断になるのでその中断になる時間、用紙処理装置1の作業能率が低下されて処理速度の引き延ばしの発生する問題点が発生する。特に、少ない用紙枚数をセッティングして再処理する場合には用紙移送路4上で用紙の移送待機サイクルが早くなるので全体的な待機時間はもっと長くなって、用紙処理装置1の処理效率は著しく低下する。
この発明の用紙処理装置1は、用紙移送路4上に一定枚数の用紙をバッファリングできる用紙バッファ装置5を備える。図2は用紙バッファ装置を一側面から見た斜視図、図3は用紙バッファ装置を他の側面から見た斜視図、図4は用紙バッファ装置の平面図、図5は用紙バッファ装置の構造を説明するための側断面図、図6a乃至ないし図 6hは用紙バッファ装置の動作過程を説明するための側断面図、図7は制御機構のブロック図、図8は用紙バッファ装置の動作過程を説明するためのフローチャートである。
この実施の形態の用紙バッファ装置5は、用紙移送路4の下端部に構成される用紙進入用ローラ7aと、その用紙進入用ローラ7aの回転に従動するようにローラ表面に当接して設置される用紙進入用アイドルローラ7bで構成される用紙進入手段を備える。用紙進入用アイドルローラ7bは、用紙進入用ローラ7aの表面の方に付勢される状態で回転するようにスプリング装置30aに設置される。
用紙進入用ローラ7a及び用紙進入用アイドルローラ7bから所定の距離離れた位置には、用紙排出用ローラ14aと、その用紙排出用ローラ14aの回転に従動するようにローラ表面に当接して設置される用紙排出用アイドルローラ14bで構成される用紙排出手段を備える。用紙排出用アイドルローラ14bは、用紙進入用アイドルローラ14bと同じく用紙排出用ローラ14aの表面の方に付勢される状態で回転するようにスプリング装置30bに設置される。
用紙進入用ローラ7aと、用紙排出用ローラ14aの間の所定位置には、パドル11が配置されて用紙進入用ローラ7aの方から移送される用紙を用紙排出用ローラ14aの方へ円滑に誘導するようにする。用紙進入用ローラ7aと、用紙排出用ローラ14a、パドル11は、それぞれギア27、24、21が固定された回転軸37、34、31により回転することができるように設置される。
特に、用紙排出用ローラ14aを固定する回転軸34には、ギア24から伝達する回転力が用紙排出用ローラ14aに選択的に伝達するように制御する電磁クラッチ15が設置される。電磁クラッチ15は、公知の一般的な技術を使うことができるのでその具体的な技術説明は略するが、さらに電磁クラッチ15に限らず種々のクラッチ手段を用いることができる。回転軸34に固定されたギア24と回転軸31に固定されたギア21は、接続ギア50、60を媒介にして回転可能になるようになる。
駆動モータ13の駆動軸70には、ギア80が設置されて、タイミングベルト9を利用してギア80、27及び接続ギア50に回転動力が同時に伝達するように動力伝達手段を備え、この動力伝達手段により用紙進入用ローラ7a、パドル11、用紙排出用ローラ14aが同時に駆動される。
また、この実施の形態では、パドル11と用紙排出用ローラ14aが接続ギア50、60によって間接駆動される構造を例であげて説明したが、この構造に限定されるのではなくて、それぞれ独立された別途動力伝達手段を利用して直接駆動されることができるように構成しても良い。また、タイミングベルト9の適切なテンション及び張力を維持するようにするためにタイミングベルト9のテンションローラ10が設置される。
また、用紙進入用ローラ7aと用紙進入用アイドルローラ7bの間を通過した用紙が、手順によって積載されることができるように用紙進入用ローラ7aの上部に位置する用紙移送路4の上端ガイド板25より用紙進入用ローラ7aの下部に位置する下端ガイド板26が低くなるように構成される。
用紙進入用ローラ7aを基準で下端ガイド板26を上部の上端ガイド板25より低く設置することで、用紙進入用ローラ7aを通過した用紙が手順の後先になることなしに正確にさせるという下端ガイド板26上に積載するように誘導する。
また、用紙進入用ローラ7aの上端部に位する用紙移送路4と、用紙排出用ローラ14aの近傍には、用紙の移送及び排出、ジャムなどを感知するように用紙感知センサ16a、16bが設置される。
次に、用紙バッファ装置5の動作過程は、図6a乃至図6h、図7、図8を参考して具体的に説明する。この実施の形態では、制御装置90が画像形成装置の制御装置Kと連結され、制御装置Kからの信号により制御装置90が駆動する。
制御装置90の制御により駆動モータ13が回転開始し(S11)、この駆動モータ13の駆動によって用紙進入用ローラ7a及び用紙進入用アイドルローラ7b、パドル11が回転され(S12)、電磁クラッチ15によって用紙排出用ローラ14a及び用紙排出用アイドルローラ14bは回転が止められた状態で、図6aに示すように、用紙移送路4の方で1枚目の用紙 S1が移送されて来れば(S13)、用紙感知センサ16aがその用紙 S1の感知し、その信号を制御装置90に送る(S14)。
制御装置90は、予め設定された時間の後に、電磁クラッチ15が作動して用紙排出用ローラ14aに一定時間間回転動力が伝達するようにする(S15)。
図6aの状態で、用紙S1が用紙進入用ローラ7a及び用紙進入用アイドルローラ7bの間を通過してパドル11の方へ下れば、図6bに示すように、回転するパドル11によって用紙S1の先端部が用紙排出用ローラ14aの方へ円滑に誘導されるようにする。
続いて、図6cに示すように、用紙排出用ローラ14aの方に移送されて来れば、電磁クラッチ15が作動して、用紙S1の先端は電磁クラッチ15の駆動タイミング間用紙排出用ローラ14a及び用紙排出用アイドルローラ14bにかみ合って排出され始める(S16)。用紙S1の先端が用紙排出用ローラ14aと用紙排出用アイドルローラ14bの間から僅かに突き出された状態で、用紙排出用ローラ14aの回転が止めて用紙S1のバッファリングを完了する(S17)。
この時、用紙S1が、図6cに示すように、用紙バッファ装置5にバッファリングになった状態で用紙S1の後端が用紙進入用ローラ7a及び用紙進入用アイドルローラ7bを完全にすり抜けて来てガイド板26に安着されることができるように電磁クラッチ15の駆動タイミングが設定されなければならない。
続いて、用紙排出用ローラ14aの回転を止めた状態でも、駆動モータ13の駆動によって用紙進入用ローラ7aはずっと回転しているので、図6dに示すように、用紙S1に続いて2枚目の用紙 S2が用紙移送路4の方から用紙進入用ローラ7a及び用紙進入用アイドルローラ7bの間を通過して下る。用紙S2は用紙S1と同じく用紙感知センサ16aによって感知されて、一定時間後に電磁クラッチ15が再作動して用紙排出用ローラ14aが一定時間駆動されるようになる。
続いて、図6eに示すように、2枚目の用紙S2の先端が用紙排出用ローラ14aの方に移動されれば用紙S2の先端は、再作動する電磁クラッチ15の駆動タイミング間用紙排出用ローラ14a及び用紙排出用アイドルローラ14bにかみ合って1枚目の用紙S1と一緒に排出され始めて、用紙S2の先端が用紙排出用ローラ14aと用紙排出用アイドルローラ14bの間からちょっと突き出されて出た状態で用紙排出用ローラ14aの回転が止まる(S12〜S17)。
したがって、用紙S1は用紙 S2が用紙排出用ローラ14aから排出された距離Cを先行して排出される状態になる。用紙間の先行距離Cは、電磁クラッチ15の作動タイミングすなわち、用紙排出用ローラ14aの駆動タイミングの設定によって調整することができる。
続いて、2枚目の用紙S2がバッファリングになった後、用紙排出用ローラ14aの回転を止めた状態でも、図6fに示すように、用紙S2に続いて3枚目の用紙S3が用紙移送路4の方から用紙進入用ローラ7a及び用紙進入用アイドルローラ7b の間を通過して下る。
3枚目の用紙S3は、用紙S1、S2と同じく用紙感知センサ16aによって感知されて、一定時間後に電磁クラッチ15が作動して用紙排出用ローラ14aが一定時間作動するようにする。
続いて、図6gに示すように、3枚目の用紙S3の先端が用紙排出用ローラ14aの方に移送されて来れば、電磁クラッチ15が再稼動され始めて用紙S3の先端は、電磁クラッチ15の駆動タイミング間、用紙排出用ローラ14a及び用紙排出用アイドルローラ14bにかみ合って、用紙S1、S2と一緒に排出され始める。3枚目の用紙S3の先端が用紙排出用ローラ14aと、用紙排出用アイドルローラ14bの間から少し突き出されて出た状態で、用紙排出用ローラ14aの回転が止まる(S12〜S17)。
したがって、用紙S3、S2、S1は、それぞれ間隔Cを置いて階段に積載された状態で排出される。図6gに示すように、この状態で、例えば用紙を3枚ずつバッファリングして排出するように設定されていたら、用紙感知センサ16aが3枚目の用紙S3を感知した後一定時間後に用紙排出用ローラ14aをずっと回転させてバッファリングになった用紙3枚が完全に排出されるように電磁クラッチ15の駆動タイミングを制御すれば良いし、4枚目の用紙をもっとバッファリングする場合には用紙S3のバッファリング過程と等しい過程を通せば良い(S18、S19)。
バッファリングになった用紙の排出状態は、用紙感知センサ16bによって感知されて、バッファリングになった用紙S1、S2、S3が排出される間に、図6hに示すように、2番目ロットの1枚目の用紙S4が用紙移送路4を通じて供給される。
この実施の形態では、用紙進入手段と用紙排出手段の間で用紙進入手段を通過した用紙が手順によって積層されることができるように用紙を誘導し、積層された用紙の各先端が所定の間隔を置いて階段に積載される状態で用紙排出手段を通過し、用紙移送路4上に一定枚数の用紙をバッファリングできる。また、駆動モータ13の駆動によりタイミングベルト9によってパドル11と用紙進入用ローラ7aと用紙排出用ローラ14aが同時に回転されるように構成され、用紙進入用ローラ7aの回転に対し、用紙排出用ローラ14aの回転を増速させることで、バッファリングされた用紙を迅速に排出でき処理能力の向上が可能である。
また、用紙感知センサ16a,16bの信号によって電磁クラッチ 15を制御して積層された用紙の各先端が所定の間隔を置いて階段に積載される状態でバッファリングして排出することができる。さらに、予め設定された時間後に駆動モータ13を駆動して用紙排出用ローラ14aを回転させるとともに、この回転を一定時間継続することで用紙移送通路4から排出される用紙を階段状にできる。
また、用紙移送路4上にバッファリング機能が構成された用紙バッファ装置5は、用紙を複数枚ずつバッファリングした後排出しないで1枚ずつ排出する場合には、用紙排出用ローラ14aが用紙進入用ローラ7aとともに常時駆動されることができるように電磁クラッチ15の駆動タイミングを制御すれば良い。
この実施の形態の用紙バッファ装置5は、図1乃至図5に示すように、用紙進入用ローラ7a及びその用紙進入用ローラ7aに当接する用紙進入用アイドルローラ7bと、用紙進入用ローラ7aから一定距離離れた位置に構成されて電磁クラッチ15によって駆動がコントロールされる用紙排出用ローラ14a及びその用紙排出用ローラ14aに当接する用紙排出用アイドルローラ14bと、用紙進入用ローラ7aと用紙排出用ローラ14a間に構成されるパドル11と、用紙進入用ローラ7aと用紙排出用ローラ14aとパドル11を同時に駆動させることができるように構成されるタイミングベルト9及び駆動モータ13と、用紙進入用ローラ7aの上端及び用紙排出用ローラ14aの上端にそれぞれ構成される用紙感知センサ16a,16bを用紙移送路4上に具備して用紙感知センサ16a,16bの信号によって電磁クラッチ15をオンオフ駆動して用紙排出用ローラ14aの駆動タイミングをコントロールできるように構成する。
この用紙バッファ装置5を構成することで、用紙移送路4を通じて移送されて来る用紙が手間を取らないで手順によって用紙束の先端が決まった間隔を置いて階段に積載される状態でバッファリングになって用紙排出用ローラ14a及び用紙排出用アイドルローラ14bの間を通じて迅速に排出されるようにする。
したがって、用紙の移送引き延ばしなしに用紙をバッファリングして排出することができる。また、用紙処理装置の用紙移送路4上に簡単で安価な費用で用紙バッファ機能を構成することができる。用紙のバッファリング過程で発生する用紙の移送引き延ばしを最小限で減らして用紙処理装置の作業效率を進めることができる。
この発明は、プリンター、コピー機、印刷機などの画像形成装置の周辺器機である用紙処理装置に適用可能であり、用紙移送路上に一定枚数の用紙をバッファリングでき、かつバッファリングされた用紙を迅速に排出でき処理能力の向上を可能にする。
1 用紙処理装置
2 バインダー
3 スタッカー
4 用紙移送路
5 用紙バッファ装置
16a,16b 用紙感知センサ
7a 用紙進入用ローラ
7b 用紙進入用アイドルローラ
9 タイミングベルト
10 テンションローラ
11 パドル
21,24,27,80 ギア
13 駆動モータ
14a 用紙排出用ローラ
14b 用紙排出用アイドルローラ
15 電磁クラッチ
17 コンパイラー
25,26 ガイド板
30a,30b スプリング装置
31,34,37 回転軸
50,60 接続ギア
70 駆動軸
90 制御装置

Claims (4)

  1. 画像が記録された用紙を移送する用紙移送路上に一定枚数の用紙を積層してバッファリングする用紙バッファ装置を備え、
    前記用紙バッファ装置は、
    バッファ移送路の進入側に設置され、用紙をニップして移送する用紙進入用ローラ対と、
    前記バッファ移送路の排出側に前記用紙進入用ローラ対から一定距離離れた位置に設置され、用紙をニップして移送する用紙排出用ローラ対と、
    前記用紙進入用ローラ対及び前記用紙排出用ローラ対を駆動する駆動手段と、
    を含んで具備し、
    前記バッファ移送路は、
    対向して配置されたガイド板により形成されたS字状に蛇行するように形成され、S字状による凹み状入側移送路部と、S字状による凸状出側移送路部を有し、
    前記用紙進入用ローラ対を通過した用紙は、用紙がS字状に蛇行して各先端が所定の間隔を置いて階段状に積載される状態で前記用紙排出用ローラ対を通過するように前記バッファ移送路に積層され、
    前記凹み状入側移送路部は、
    前記対向して配置された一方の凹み内側に位置するガイド板を、前記用紙進入用ローラ対のニップ位置に沿って配置し、前記対向して配置された他方の凹み外側に位置するガイド板を、前記用紙進入用ローラ対のニップ位置から離間させて配置し、
    前記用紙進入用ローラ対にニップされて移送される用紙の後端部がニップ状態を開放されると、用紙がS字状に蛇行することを緩和する方向に前記凹み状入側移送路部をニップ位置から変位させた構成であることを特徴とすることを特徴とする用紙処理装置。
  2. バッファ移送路の用紙の移送を円滑にするために前記凸状出側移送路部に配置されたパドルを有し、
    前記パドルは、前記凸状出側移送路部によりS字状に蛇行する用に強制された用紙を移送する構成であることを特徴とする請求項1に記載の用紙処理装置。
  3. 用紙排出用ローラ対の駆動をコントロールするクラッチ手段と、
    前記用紙移送路上の所定位置に用紙の移送を感知する少なくとも1個以上の用紙感知センサと、
    前記用紙進入用ローラ対の回転に対し、前記用紙排出用ローラ対の回転を増速させる制御装置を含んで具備し、
    前記制御装置は、前記用紙感知センサの信号によって前記クラッチ手段を制御し、
    予め設定された時間後に前記駆動手段を駆動して前記用紙排出用ローラ対を回転させるとともに、この回転を一定時間継続させ、前記積層された用紙は、各先端が所定の間隔を置いて階段状に積載される状態で前記用紙排出用ローラ対を通過することを特徴とする請求項1に記載の用紙処理装置。
  4. 前記駆動手段は、動力伝達手段と駆動モータを有し、
    前記駆動モータの駆動により前記動力伝達手段によってパドルと前記用紙進入用ローラ対と前記用紙排出用ローラ対が同時に回転されるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の用紙処理装置。
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