JP6493290B2 - シート後処理装置及びそれを備えた画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置によって画像形成された用紙等のシートにパンチ穴形成処理等の後処理を行うシート後処理装置及びそれを備えた画像形成システムに関する。

従来、複写機、プリンター等の画像形成装置によって画像が形成された用紙（シート）を複数枚スタックして、スタックされた用紙束をまとめてステープルで綴じる綴じ処理、及びパンチ穴形成装置でパンチ穴（穿孔）を空けるパンチ穴形成処理等の後処理を実行可能な用紙後処理装置が利用されている。

このような用紙後処理装置では、パンチ穴形成装置は用紙の搬送方向ではなく、搬送方向と直交する方向に延びる端縁に沿って複数のパンチ穴を形成していた。この理由は、用紙の搬送方向に延びる端縁に沿ってパンチ穴を形成する場合、用紙を一時停止させる必要が生じるため、生産性（処理効率）の低下が懸念されること、及び、Ａ３サイズの用紙に印字可能な画像形成装置であればＡ４サイズの用紙を横搬送（横通紙）できるため、用紙の搬送方向に延びる端縁に沿ってパンチ穴を形成する需要がなかったことによる。

しかし、近年、画像形成装置の省スペース化の要望に伴い、Ａ４サイズの用紙を縦搬送（縦通紙）する画像形成装置が発売されている。そのため、これに対応して用紙の搬送方向に延びる端縁に沿ってパンチ穴を形成する需要も出てきている。

用紙搬送方向に複数のパンチ穴を形成する方法としては、例えば特許文献１には、穿孔処理されたシートに対して折り処理を行う際に、４箇所の穿孔が２箇所に重なるようにシートの中心線に対する穿孔位置を変更する後処理装置が開示されている。また、特許文献２には、搬送中のシートを停止させることなくパンチ穴の形成を行うシート後処理装置において、穿孔装置とシートの側端を検知する端部検出手段とを搬送方向と直交する方向に移動可能とし、搬送されるシートのサイズに応じた位置にパンチ穴を形成するシート処理装置が開示されている。

特開２００２−６８５７７号公報 特開２０００−２１１８０２号公報

しかしながら、従来の用紙後処理装置では、排出トレイ上に排出された用紙の用紙搬送方向に延びる側端縁に沿ってパンチ穴が形成されている場合、排出ローラー対により後続の用紙を排出すると、既に排出トレイ上に排出された用紙のパンチ穴に後続の用紙の先端や先端角部が引っ掛かることがある。このとき、既に排出トレイ上に排出された用紙の押し出しや整合不良を発生させるという問題点があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、既に排出されたシートのパンチ穴と後続のシートの先端との干渉によるシートの押し出しや整合不良を抑制可能なシート後処理装置及びそれを備えた画像形成システムを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の構成のシート後処理装置は、シート搬送方向と平行なシートの側端縁に沿ってパンチ穴を形成するパンチ穴形成装置と、パンチ穴形成装置に対してシート搬送方向下流側に配置される排出ローラー対と、排出ローラー対が排出したシートを積載する排出トレイと、排出トレイを昇降させる昇降機構と、を備える。排出トレイに積載されている最上位のシートにパンチ穴が形成されている場合、排出ローラー対により排出トレイに排出される後続のシートの先端が、最上位のシートのパンチ穴が形成されていない部分に最初に接触するように、排出トレイを昇降させる。

本発明の第１の構成によれば、排出トレイに積載されている最上位のシートにパンチ穴が形成されている場合、排出ローラー対により排出トレイに排出される後続のシートの先端が、最上位のシートのパンチ穴が形成されていない部分に最初に接触するように、排出トレイを昇降させる。これにより、既に排出トレイ上に排出された最上位のシートのパンチ穴に後続のシートの先端や先端角部が引っ掛かるのを抑制して、排出トレイ上に排出されたシートの押し出しや整合不良が発生するのを抑制することができる。

画像形成装置及び本発明の一実施形態の用紙後処理装置の内部構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態の用紙後処理装置の排出ローラー対周辺の部分拡大図であり、排出トレイに用紙が排出される状態を示す図である。 本発明の一実施形態の用紙後処理装置の排出ローラー対周辺の部分拡大図であり、排出トレイ上の用紙のパンチ穴に後続の用紙の先端が接触する状態を示す図である。 本発明の一実施形態の用紙後処理装置の排出ローラー対周辺の部分拡大図であり、排出トレイ上の用紙のパンチ穴が形成されていない部分に後続の用紙の先端が接触する状態を示す図である。 本発明の一実施形態の用紙後処理装置の排出ローラー対周辺の部分拡大図であり、排出トレイ上の用紙のパンチ穴が形成されていない部分に後続の用紙の先端が接触する状態を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

先ず、図１を参照して画像形成装置１００、及び本発明の一実施形態の用紙後処理装置２０から構成される画像形成システムについて説明する。なお、本実施形態においては画像形成装置１００の一例として複合機を例示しているが、本発明の用紙後処理装置２０は、デジタル複合機以外の、例えばレーザープリンターやインクジェットプリンター、ファクシミリ装置等にも同様に連結可能である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、いわゆる胴内排紙型のデジタル複合機であって、画像形成装置１００本体の上部には、原稿の画像を電気信号として読み取る画像読取部８が設けられ、その上には原稿搬送装置３が付設されている。画像形成装置１００本体の左側部には用紙後処理装置（シート後処理装置）２０が付設されている。

画像形成装置１００本体には、用紙（シート）Ｐの給紙部４、用紙搬送部５、用紙Ｐ上にトナー画像を形成する画像形成部６、用紙Ｐ上のトナー画像を定着するための定着装置７、定着後の用紙Ｐを搬送して画像形成装置１００本体から排出するための用紙排出部（排出部）１８が設けられている。

また、画像形成装置１００本体には、左側面及び正面に向けて大きく開放された胴内排紙空間１６が形成されており、この胴内排紙空間１６には、用紙排出部１８によって排出される用紙Ｐを受け入れて積載するとともに、用紙Ｐに所定の後処理を施す場合には用紙後処理装置２０への搬送を可能とする中継ユニット１９が設けられている。

用紙排出部１８は、上排出ローラー対１８ａと、上排出ローラー対１８ａの直下に配置された下排出ローラー対１８ｂと、を有しており、用紙搬送路５を搬送された用紙Ｐが切り替え爪１７によって上方の搬送路若しくは下方の搬送路に案内される。

切り替え爪１７によって上方の搬送路に案内された用紙Ｐは、上排出ローラー対１８ａから左方に排出され、切り替え爪１７によって下方の搬送路に案内された用紙Ｐは、下排出ローラー対１８ｂによって左方に排出される。そして、下排出ローラー対１８ｂから排出された用紙Ｐは中継ユニット１９に搬入される。中継ユニット１９内に搬入された用紙Ｐは、中継ユニット１９内を通過し、用紙後処理装置２０に搬入される。切り替え爪１７は、制御部８０によって案内方向を切り替えるようになっている。なお、制御部８０は、画像形成装置１００に設けられ、画像形成システム全体（画像形成装置１００および用紙後処理装置２０）を制御する。

用紙後処理装置２０内部には、搬入された用紙Ｐに対してパンチ穴形成を行うパンチ穴形成装置２１、搬入された用紙Ｐを複数枚積載（スタック）する処理トレイ３０、及び処理トレイ３０上に積載された用紙束をステープルで綴じるステープラー４０が備えられている。用紙後処理装置２０の側面には、用紙Ｐの排出に適した位置に昇降可能な排出トレイ５０が設けられている。

パンチ穴形成装置２１は、用紙後処理装置２０の上部に配置されており、用紙Ｐの搬送方向と平行な一方の側端縁（装置前側または後側）に沿って複数のパンチ穴を形成する。パンチ穴形成装置２１の上流側かつ用紙搬送方向と直交する方向（図１の紙面と垂直な方向）の略中央部には、中継ユニット１９内の用紙搬入ローラー対によって用紙後処理装置２０内に搬入される用紙Ｐの先端を検知する搬入検知センサー（図示せず）が配置されている。

図２及び図３は、用紙後処理装置２０内の排出ローラー対２９周辺の部分断面図である。用紙搬送方向に対しパンチ穴形成装置２１（図１参照）の下流側には中間ローラー対２７が配設されている。中間ローラー対２７の上流側には用紙Ｐの通過を検知するアクチュエーター型の用紙検知センサー（図示せず）が配置されている。

更に、中間ローラー対２７の下方には中間ローラー対２７によって搬送される用紙Ｐを所定枚数整合して積載する処理トレイ３０と、処理トレイ３０上に積載された用紙Ｐの束（用紙束）に綴じ処理を行うステープラー４０（図１参照）とが設けられている。

用紙搬送方向に対し処理トレイ３０の下流側には、用紙排出口（シート排出口）２２が設けられており、用紙排出口２２には、処理トレイ３０から排出トレイ５０に用紙束を排出する排出ローラー対２９が配設されている。排出ローラー対２９は、用紙幅方向（図２の紙面と垂直な方向、用紙搬送方向と直交する方向）に沿って複数設けられている。また、排出ローラー対２９は、駆動モーター（図示せず）により正逆回転可能な上排出ローラー２９ａと、上排出ローラー２９ａに従動して回転する下排出ローラー２９ｂとで構成されている。上排出ローラー２９ａは、回動軸３１ａを支点として上下に揺動可能なローラーホルダー３１に支持されている。ローラーホルダー３１の上方には、回動軸３２ａを支点として揺動可能な押圧レバー３２が設けられている。押圧レバー３２が下方向に揺動することにより、ローラーホルダー３１は押圧レバー３２に押圧されて下方向に揺動する。その一方、押圧レバー３２が上方向に揺動することにより、ローラーホルダー３１は図示しない付勢部材に付勢されて上方向に揺動する。

処理トレイ３０の上方であって中間ローラー対２７の下流側（図２の左側）には、中間ローラー対２７によって搬入される用紙Ｐを処理トレイ３０方向に叩いてトレイ面に沿わせるための叩き部材（図示せず）が配設されている。処理トレイ３０は積載される用紙Ｐの後端側（図２の右側）に向かって下向きに傾斜するように設けられており、排出ローラー対２９が逆回転することによって用紙Ｐが後端側から処理トレイ３０上に引き込まれ、用紙Ｐの後端が突き当て部３０ａに当接する。これにより、用紙束の後端が揃った状態で処理トレイ３０上に積載される。また、処理トレイ３０には、処理トレイ３０上に所定枚数積載された用紙束を用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に整合する一対の側端整合カーソル（図示せず）が設けられている。

ステープラー４０は、移動機構（図示せず）によって用紙幅方向に移動可能であり、綴じ処理の内容に応じて処理トレイ３０の下端部に沿って所定位置に移動する。

次に、用紙後処理装置２０の動作について説明する。画像形成装置１００で画像形成処理がなされた用紙Ｐが搬入されると、パンチ穴形成が指示されている場合には、パンチ穴形成装置２１によって搬送される用紙Ｐの所定位置（例えば装置前側の側端縁に沿った２個所）にパンチ穴が形成され、パンチ穴形成が指示されていない場合はそのままパンチ穴形成装置２１を通過する。なお、パンチ穴が形成される位置は、ユーザーが操作部（図示せず）に入力した用紙サイズおよびパンチ穴の数によって予め決められている。

そして、用紙Ｐは中間ローラー対２７によってさらに下流側に搬送される。このとき、ローラーホルダー３１は上方に揺動しており、上排出ローラー２９ａは下排出ローラー２９ｂから離間した位置（退避位置）に配置されている。そのため、中間ローラー対２７によって搬送されてきた用紙Ｐは上排出ローラー２９ａと下排出ローラー２９ｂの隙間を通って排出トレイ５０上に突出する。

用紙Ｐの後端が中間ローラー対２７を通過したタイミングで、ローラーホルダー３１を下方に揺動させて上排出ローラー２９ａを下排出ローラー２９ｂに当接した位置（当接位置）に配置する。その後、叩き部材（図示せず）を駆動して用紙Ｐを処理トレイ３０に沿わせる。この状態で上排出ローラー２９ａを逆回転（図２の反時計回り方向）させることで、用紙Ｐが処理トレイ３０に沿って引き込まれ、突き当て部３０ａにより後端が整合される。突き当て部３０ａは、用紙幅方向全域に亘って連続的に形成されているのではなく、部分的に切り欠きが形成されている。このとき、用紙Ｐの中間部は排出ローラー対２９にニップされた状態であり、用紙Ｐの先端は排出ローラー対２９から排出トレイ５０上に突出している。

そして、１束分（所定枚数）の用紙Ｐの受け入れが終了すると、綴じ処理が指示されている場合は、突き当て部３０ａの切り欠き位置にステープラー４０を移動させて用紙束の後端の綴じ処理が行われる。

そして、ローラーホルダー３１を当接位置に移動させる。その後、用紙束は上排出ローラー対２９ａを正回転（図２の時計回り方向）させることにより処理トレイ３０に沿って上方へ搬送され、排出トレイ５０上に排出される。

なお、処理トレイ３０上での処理が指示されていない場合は図２に示すように、パンチ穴形成装置２１を通過した用紙Ｐは、中間ローラー対２７および排出ローラー対２９によりそのまま排出トレイ５０に排出される。

次に、排出トレイ５０周辺の構造について詳細に説明する。

用紙後処理装置２０には、排出トレイ５０を昇降させる昇降機構７０と、排出トレイ５０に積載されている用紙Ｐ（用紙Ｐが載置されていない場合は、排出トレイ５０の用紙載置面）の用紙排出方向上流側の端部（後端部）の上面を検知する上面検知部７１と、が設けられている。上面検知部７１は、発光部および受光部を有するＰＩセンサーから構成されており、検知結果を制御部８０に送信する。上面検知部７１の発光部および受光部は、排出トレイ５０を間に挟んで用紙幅方向の両側に配置されており、発光部から出射した光が用紙Ｐにより遮光されることによって用紙Ｐの上面を検知する。また、制御部８０には、ユーザーが操作部（図示せず）に入力した用紙サイズ、パンチ穴の数、メディア情報（シートの材質や厚み）、用紙枚数などが送信される。制御部８０は、用紙サイズおよびパンチ穴の数に基づいて排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐのパンチ穴の位置を予測してもよいし、用紙Ｐの材質および厚みの少なくとも１つに基づいて排出ローラー対２９により排出トレイ５０に排出される用紙Ｐのカール量および先端位置を予測してもよい。この場合、制御部８０は、既に排出されている排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐの予測したパンチ穴の位置と排出ローラー対２９により排出トレイ５０に排出される用紙Ｐの予測した先端位置とに基づいて、用紙Ｐの排出時の排出トレイ５０の上昇量を決定し、排出トレイ５０を上昇させる。

図２に示すように、用紙Ｐが排出ローラー対２９によって排出トレイ５０上に排出される場合、上面検知部７１により排出トレイ５０上の用紙Ｐの上面の位置が検知される。そして、排出トレイ５０がその位置で停止した状態で、排出ローラー対２９により用紙Ｐが排出される。その後、昇降機構７０により排出トレイ５０が上面検知部７１により検知されない位置まで一旦下降した後、排出トレイ５０上の用紙Ｐの上面が上面検知部７１に達するまで排出トレイ５０が上昇し、排出トレイ５０上の用紙Ｐの上面の位置が一定（基準位置）に維持される。以上の動作を繰り返すことによって、排出トレイ５０上に用紙Ｐが積み重なっていく。

ここで、図３に示すように、排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐにパンチ穴Ｐａが形成されている場合、後続の用紙Ｐ（排出ローラー対２９により排出される用紙Ｐ）の先端がパンチ穴Ｐａに最初に接触する場合がある。この場合、排出トレイ５０上の用紙Ｐが押し出されたり整合不良が発生したりする。

そこで、排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐにパンチ穴Ｐａが形成されている場合は図４に示すように、後続の用紙Ｐの先端が排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａが形成されていない部分に最初に接触するように、排出トレイ５０を所定量だけ上昇させる。

そして、後続の用紙Ｐの後端が排出トレイ５０上に排出された後、排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐの上面の位置が上面検知部７１の位置（基準位置）になるように排出トレイ５０が下降される。

なお、図５に示すように、排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐにパンチ穴Ｐａが形成されている場合であっても、後続の用紙Ｐの先端が排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａが形成されていない部分に最初に接触する場合は、排出トレイ５０を上昇させることなく、後続の用紙Ｐが排出される。

このように、排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａの位置によって、排出トレイ５０が上昇されたり、上昇されなかったりする。

本実施形態では、上記のように、排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐにパンチ穴Ｐａが形成されている場合、後続の用紙Ｐの先端が、排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａが形成されていない部分に最初に接触するように、排出トレイ５０を上昇させる。これにより、既に排出トレイ５０上に排出された最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａに後続の用紙Ｐの先端や先端角部が引っ掛かるのを抑制して、排出トレイ５０上に排出された用紙Ｐの押し出しや整合不良が発生するのを抑制することができる。なお、排出トレイ５０上に排出される後続の用紙Ｐの先端は、既に排出された用紙Ｐに接触した後は、既に排出された用紙Ｐに沿う（倣う）ので、後続の用紙Ｐの少なくとも先端が排出トレイ５０上に排出された後は、用紙Ｐの後端側が排出ローラー対２９により排出されたとしても、排出トレイ５０上に排出された用紙Ｐのパンチ穴Ｐａを通過する際にパンチ穴Ｐａに引っ掛からないので、用紙Ｐの押し出しや整合不良が発生することがない。

また、上記のように、最上位の用紙Ｐのサイズおよびパンチ穴Ｐａの数に基づいて予測されるパンチ穴Ｐａの位置に応じて、排出トレイ５０の上昇量を決定してもよい。用紙Ｐのサイズおよびパンチ穴Ｐａの数によってパンチ穴Ｐａの位置が決まるので、最上位の用紙Ｐのサイズおよびパンチ穴Ｐａの数に基づくことによって、後続の用紙Ｐの先端が最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａが形成されていない部分に最初に接触するように、排出トレイ５０の高さを容易に設定することができる。

また、上記のように、後続の用紙Ｐの材質および厚みの少なくとも１つに基づいて予測される後続の用紙Ｐの先端位置に応じて、排出トレイ５０の上昇量を決定してもよい。後続の用紙Ｐの材質や厚みによって、最上位の用紙Ｐに接触する後続の用紙Ｐの先端の位置がある程度決まるので、後続の用紙Ｐの材質および厚みの少なくとも１つに基づくことによって、後続の用紙Ｐの先端が最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａが形成されていない部分に最初に接触するように、排出トレイ５０の高さを容易に設定することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態においては、画像形成装置１００と用紙後処理装置２０とを直接接続した構成を例に挙げて説明したが、画像形成装置１００と用紙後処理装置２０との間に合紙を挿入するインサート装置が搭載された構成においても本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、用紙Ｐにパンチ穴Ｐａが２つ又は３つ形成される例について示したが、用紙Ｐにパンチ穴Ｐａが１つ又は４つ以上形成されてもよい。

また、上記実施形態では、用紙サイズおよびパンチ穴Ｐａの数に基づいて用紙Ｐのパンチ穴Ｐａの位置を予測する例について示したが、センサー等の検知部を用いて、パンチ穴Ｐａの位置を検知してもよい。

また、上記実施形態では、後続の用紙Ｐの先端が排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａに最初に接触する場合に、排出トレイ５０を上昇させたが、排出トレイ５０を下降させてもよい。

また、用紙排出口２２に用紙Ｐにコシを付与するためのコルゲーション部材を設けてもよい。コルゲーション部材の有無によって、排出される用紙Ｐのカール量およびコシが変わり先端位置が変わるので、コルゲーション部材の有無に基づいて排出トレイ５０が昇降されてもよい。

また、定着装置７の定着温度や搬送スピードによっても、排出される用紙Ｐのカール量が変わり先端位置が変わるので、定着温度および搬送スピードの少なくとも１つに基づいて排出トレイ５０が昇降されてもよい。

また、上記実施形態では、図３に示したように後続の用紙Ｐの先端が排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａに最初に接触すると判断した場合に、排出トレイ５０を上昇させたが、後続の用紙Ｐのカール量が通常よりも大きいと判断し、かつ、後続の用紙Ｐの先端が排出トレイ５０上の最上位の用紙Ｐのパンチ穴Ｐａに最初に接触しないと判断した場合は、排出トレイ５０を上昇させなくてもよい。

２０ 用紙後処理装置（シート後処理装置）
２１ パンチ穴形成装置
２９ 排出ローラー対
５０ 排出トレイ
７０ 昇降機構
８０ 制御部
１００ 画像形成装置
Ｐ 用紙（シート）
Ｐａ パンチ穴

Claims (2)

1. シート搬送方向と平行なシートの側端縁に沿ってパンチ穴を形成するパンチ穴形成装置と、
   前記パンチ穴形成装置に対してシート搬送方向下流側に配置される排出ローラー対と、
   前記排出ローラー対が排出したシートを積載する排出トレイと、
   前記排出トレイを昇降させる昇降機構と、
   を備え、
   前記排出トレイに積載されている最上位のシートにパンチ穴が形成されている場合、前記排出ローラー対により前記排出トレイに排出される後続のシートの先端が、前記最上位のシートのパンチ穴が形成されていない部分に最初に接触するように、前記排出トレイを昇降させ、
   前記最上位のシートのサイズおよび前記パンチ穴の数に基づいて予測される前記パンチ穴の位置と、前記排出ローラー対により前記排出トレイに排出されるシートの材質および厚みの少なくとも１つに基づいて予測される前記後続のシートの先端位置に応じて、前記排出トレイの昇降量を決定することを特徴とするシート後処理装置。
2. 請求項１に記載のシート後処理装置と、
   前記シート後処理装置に連結され、シートに画像を形成するとともに画像が形成されたシートを前記シート後処理装置に搬送する画像形成装置と、
   前記シート後処理装置および前記画像形成装置を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成システム。