JP6809082B2 - 後処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、後処理装置及び画像形成装置に関する。

シートを排出するための複数の排紙トレイと、排紙トレイをその移動距離全体に亘って直線状に上下移動可能に支持する支持部材と、排紙トレイを上下方向に移動させる上下方向駆動手段を有する用紙積載装置において、上下方向駆動手段が複数の排紙トレイに対して共用可能に１つ設けられ、各排紙トレイに対してそれぞれ、上下方向駆動手段からの駆動力の伝達・遮断を任意にできる駆動力切り替え手段と、任意の位置での停止・停止解除ができるロック手段を有している用紙積載装置が知られている（特許文献１）。

装置本体の上段に設け、セットした読取り原稿に沿って走査してその原稿面上の画像情報搬送されてきた用紙を排紙する排紙手段と、排紙手段によって排紙される用紙を積載する積載手段と、排紙手段と積載手段との間から用紙に対して送風する送風手段と、用紙情報に応じて送風手段を制御する制御手段と、を備えた排紙装置も知られている（特許文献２）。

特開２００３−９５５１３号公報 特開２０１３−１３６４５３号公報

本発明は、排出される用紙を良好に収容することができる後処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の後処理装置は、
用紙排出方向下流側を第１の回転支点にして用紙排出方向上流側を持ち上げるように回転可能で排出される用紙を積載する第１の積載トレイと、
前記用紙排出方向上流側を第２の回転支点にして前記用紙排出方向下流側を持ち上げるように回転可能で排出される用紙を積載する第２の積載トレイと、
前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイよりも上方で排出される前記用紙を積載する積載面を有する第３の積載トレイと、
前記第１の積載トレイと前記第２の積載トレイを持ち上げる昇降手段と、を備え、
前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイは、前記用紙排出方向上流側に対して前記用紙排出方向下流側を持ち上げるように所定の角度で傾斜して設置され、排出される前記用紙を受け入れる際には、同時に回転して前記積載面が前記所定の角度で傾斜した状態で用紙排出方向と交差する上下方向に平行移動する、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の後処理装置において、
前記昇降手段は、前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイに前記用紙が積載された際の重心位置で前記第１の積載トレイに接触する第１のカム面と前記第２の積載トレイに接触する第２のカム面が同軸上に形成されたカム手段であり、前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイを同時に回転させる、
ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の後処理装置において、
前記第３の積載トレイは、一端が前記第１の積載トレイの前記用紙排出方向上流側に回
転可能に支持された第１リンク部と、一端が前記第２の積載トレイの前記用紙排出方向下流側に回転可能に支持された第２リンク部とが、それぞれの他端で回転可能に連結され、前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイがパンタグラフ機構を構成して前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイが同時に回転して用紙排出方向と交差する上下方向に平行移動して第１リンク部が積載面を形成する、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の後処理装置において、
前記第１リンク部は、他端側に回転支点を有する延長部を有し、前記延長部は、前記第２リンク部の他端側で裏面から支持されて用紙排出方向と交差する方向に回転可能に支持され積載面を形成する、
ことを特徴とする。

前記課題を解決するために、請求項５に記載の画像形成装置は、
装置筐体と画像読取部との間に胴内空間部が形成され、前記胴内空間部に画像が記録された用紙に後処理を施す請求項１ないし４のいずれか１項に記載の後処理装置を備えた、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１の積載トレイ及び第２の積載トレイが所定の角度で傾斜した状態で用紙排出方向と交差する方向に平行移動する構成を有しない場合に比して、排出される用紙を良好に収容することができる。
請求項４に記載の発明によれば、トルクの伝達効率を向上させながら第１の積載トレイ及び第２の積載トレイを同時に回転させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、第３の積載トレイを第１の積載トレイ及び第２の積載トレイで形成される積載面と同一傾斜で平行移動させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、サイズの大きい用紙をより良好に収容することができる。
請求項５に記載の発明によれば、スペースの増大を抑制しながら排出される用紙を良好に収容することができる。

画像形成装置の主要部を示す外観正面図である。 画像形成部の内部構成を示す断面構成図である。 後処理装置の積載トレイ部を示す斜視図である。 （ａ）は第１の積載トレイの積載面側を示す斜視図、（ｂ）は裏面側を示す斜視図である。 （ａ）は第２の積載トレイの積載面側を示す斜視図、（ｂ）は裏面側を示す斜視図である。 第３の積載トレイの構成を示す分解斜視図である。 （ａ）は積載トレイ部Ｔが持ち上げられた状態を示す正面模式図、（ｂ）は積載トレイ部Ｔが下がりきった状態を示す正面模式図である。 積載トレイ部Ｔにおける第１の積載トレイ、第２の積載トレイ、第３の積載トレイによる積載面の形成を示す模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の主要部を示す外観正面図、図２は画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

（１．１）全体構成
画像形成装置１は、電子写真方式によって画像を形成する画像形成部２と、原稿等の読み取りを行う画像読取部３が支持部４によって画像形成部２の上方に支持されて構成されている。
画像形成部２と画像読取部３との間には胴内空間Ｓが形成され、排出ローラ対６３（図２ 参照）から排出される用紙Ｐに綴じ処理等を施す後処理装置２００が設置されている。

画像形成部２は、筐体Ｆ（不図示）が形成する内部空間に、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０、定着装置６０が配置され、筐体Ｆ（不図示）は分割された複数の外装部材で覆われて構成されている。

画像形成部２と画像読取部３との間の胴内空間Ｓは、後処理装置２００が有する前カバー２０１で覆われ、後処理装置２００の本体部は操作者に対して隠蔽されている。

画像読取部３の前面側には、ユーザーインターフェイスとしての操作情報部７０が配置されている。操作情報部７０は、液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成され、画像形成装置１の使用者は、操作情報部７０を介して各種の設定や指示の入力を行う。また、液晶表示パネルを介して画像形成装置１の使用者へ各種情報を表示する。

（１．２）画像形成部
制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御する画像形成装置制御部１１と、印刷処理要求に応じた画像データを準備するコントローラ部１２、電源装置１３等を有する。

画像形成部２の底部には、多数の記録媒体としての用紙Ｐが積載された給紙装置２０が設けられ、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により前方（−Ｘ方向）に引き出された後、レジストローラ対２３のニップ部まで搬送される。

感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。それぞれの感光体ドラム３１上にはそれぞれの現像装置４０によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像が形成される。

各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、転写装置５０の中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、レジストローラ対２３から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Ｐに二次転写ローラ５２によって一括転写される。

転写装置５０においてトナー像が一括転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイドを経由して定着装置６０に搬送され、一対の定着ローラ６１と加圧ローラ６２により、加熱と圧着の作用でトナー像が定着される。
定着トナー像が形成された用紙Ｐは、搬送ガイドによってガイドされ、排出ローラ対６３から胴内空間Ｓ内に配置された後処理装置２００に送り出され、所定の後処理を施された後、積載トレイ部Ｔ上に排出される。

（２）後処理装置
図３は後処理装置２００の積載トレイ部Ｔを示す斜視図、図４（ａ）は第１の積載トレイ２２０の積載面側を示す斜視図、（ｂ）は裏面側を示す斜視図、図５（ａ）は第２の積載トレイ２３０の積載面側を示す斜視図、（ｂ）は裏面側を示す斜視図、図６は第３の積載トレイ２４０の構成を示す分解斜視図、図７（ａ）は積載トレイ部Ｔが持ち上げられた状態を示す正面模式図、（ｂ）は積載トレイ部Ｔが下がりきった状態を示す正面模式図である。
以下図面を参照しながら、後処理装置２００における積載トレイ部Ｔの構成について説明する。

図３に示すように、後処理装置２００は、排出ローラ対６３から送り出される用紙Ｐに綴じ処理等を施す本体部２１０と、排出ローラ２１１から排出される後処理された用紙束ＰＢやシートとしての用紙Ｐを受け入れて積載する積載トレイ部Ｔから構成されている。

積載トレイ部Ｔは、第１の積載トレイ２２０と、第２の積載トレイ２３０と、第３の積載トレイ２４０から構成されている。

第１の積載トレイ２２０は、図４に示すように、用紙搬送方向上流側（Ａ）となる一端側から用紙排出方向下流側（Ｂ）となる他端側に向けて傾斜する積載面２２０ａを有している。
また、用紙排出方向下流側となる他端側に回転支点２２１となる軸部２２１ａを有し、後処理装置２００の本体に回転可能に支持される。これにより、後述するカム部材２５０の第１カム面２５１が第１の積載トレイ２２０の側部２２０ｂに接触して回転することで、用紙排出方向上流側を持ち上げるように所定の角度で傾斜して配置される。
ここで、所定の角度は、排出ローラ２１１で積載トレイ部Ｔに排出された用紙束ＰＢや用紙Ｐが自重で積載面２２０ａ上を壁面２１２に向かって滑落できる角度Θ（図７（ｂ） 参照）をいう。

第２の積載トレイ２３０は、図５に示すように、全体として用紙搬送方向上流側となる一端側から用紙排出方向下流側となる他端側に向けて傾斜する傾斜面２３０ａと、傾斜面２３０ａに続くＲ形状面２３０ｂ、Ｒ形状面２３０ｂに続く平坦面２３０ｃを有している。
第２の積載トレイ２３０は、傾斜面２３０ａが第１の積載トレイ２２０の裏面に嵌まり込んで、積載トレイ部Ｔを構成した際には、Ｒ形状面２３０ｂの一部と平坦面２３０ｃが露出して、第１の積載トレイ２２０の積載面２２０ａと積載トレイ部Ｔの積載面を形成する（図７（ｂ）参照）。

第２の積載トレイ２３０は、用紙排出方向上流側となる一端側に回転支点２３１となる軸部２３１ａを有し、後処理装置２００の本体に回転可能に支持される。
これにより、後述するカム部材２５０の第２カム面２５２が第２の積載トレイ２３０の側部２３０ｄに接触して回転することで、用紙排出方向下流側を持ち上げるように所定の角度で傾斜して配置される。

第２の積載トレイ２３０の用紙排出方向下流側となる他端側には、延長トレイ２３０Ａがスライド移動可能に設けられ（図３、図７ 参照）、排出される用紙Ｐのサイズ（用紙長さ）に応じて引き出して積載面を拡大する構成となっている。

昇降手段としてのカム部材２５０は、図７に示すように、第１カム面２５１と第２カム面２５２が同軸上に一体として形成され、モータＭ（不図示）を介して回転制御される。第１カム面２５１は、第２カム面２５２に比して偏心半径ｒ１が大きく、第１の積載トレイ２２０の持ち上げ量が第２の積載トレイ２３０よりも大きくなっている。
カム部材２５０は、第１の積載トレイ２２０及び第２の積載トレイ２３０に用紙Ｐが積載された際の重心位置（図７（ｂ） Ｇ参照）で第１の積載トレイ２２０及び第２の積載トレイ２３０に接触するように配置され、トルクの伝達効率を向上させている。

第３の積載トレイ２４０は、図６に示すように、全体がＨ型で積載面２４１ａを有する第１リンク部２４１と、用紙排出方向下流側となる第１リンク部２４１の先端側に回転可能に連結された第２リンク部２４２（片側のみ図示）と、第１リンク部２４１の先端側に回転可能に支持された延長部２４３（片側のみ図示）から構成されている。

第１リンク部２４１は、用紙排出方向上流側となる一端側に回転支点となる軸部２４１ｂを有し、第１の積載トレイ２２０の用紙排出方向上流側となる一端側の受け部２２０ｃ（図４ 参照）に回転可能に支持される。第２リンク部２４２は、一端側が第２の積載トレイ２３０の用紙排出方向下流側となる他端側の受け部２３０ｃ（図５ 参照）に回転支点２４２ｂで回転可能に支持され、他端側には軸部２４２ｃを有し、第１リンク部２４１の他端側と回転可能に連結される。
延長部２４３は、第２リンク部２４２の他端部２４２ａで裏面から支持されて用紙排出方向と交差する方向に回転可能に支持され積載面の一部を形成する。

このように構成される第３の積載トレイ２４０は、第１の積載トレイ２２０及び第２の積載トレイ２３０がパンタグラフ機構を構成（図７（ａ）中 仮想線ｃ１、ｃ２参照）して、第１の積載トレイ２２０及び第２の積載トレイ２３０が同時に回転した際に、用紙排出方向と交差する方向に平行移動して第１リンク部２４１の積載面２４１ａが積載トレイ部Ｔの積載面を形成する。

（３）積載トレイ部の動作と作用
図８は積載トレイ部Ｔにおける第１の積載トレイ２２０、第２の積載トレイ２３０、第３の積載トレイ２４０による積載面の形成を示す模式図である。以下、図面を参照しながら後処理装置２００の積載トレイ部Ｔの動作と用紙Ｐの受け入れについて説明する。

後処理装置２００の積載トレイ部Ｔは、排出ローラ２１１から排出される用紙Ｐを最大量積載できる位置は、図８（ｃ）に示すように、第１の積載トレイ２２０は用紙排出方向上流側が下がりきって、第２の積載トレイ２３０は用紙排出方向下流側が第１の積載トレイ２２０の用紙排出方向下流側と略同じ高さになっている状態である。

この用紙Ｐを最大量積載できる位置では、積載トレイ部Ｔの積載面は第１の積載トレイ２２０の積載面２２０ａと第２の積載トレイ２３０のＲ形状面２３０ｂ及び平坦面２３０ｃと第３の積載トレイ２４０の積載面２４１ａが略同一面となって、所定の角度で傾斜している。この状態では、積載された用紙Ｐは、後端が用紙排出方向下流側の壁面２１２に突き当てられて後端が揃えられた状態で収容される。

後処理装置２００は、排出ローラ２１１から排出される用紙Ｐを受け入れて積載する際には、図７（ａ）に示すように、用紙Ｐの排出方向に沿うように第１の積載トレイ２２０及び第２の積載トレイ２３０がそれぞれの回転支点２２１、２３１を回転中心として持ち上げられた位置（図８（ａ）中 矢印Ｒ１、Ｒ２参照）で受け入れる。
その後、収容枚数が増加するにつれて、図８（ｂ）に示すように、第１の積載トレイ２２０及び第２の積載トレイ２３０が下降して（図８（ｂ）中 矢印Ｒ３、Ｒ４参照）用紙Ｐを受け入れながら積載する。

図８（ａ）に示すように、カム部材２５０で第１の積載トレイ２２０の用紙排出方向上流側及び第２の積載トレイ２３０の用紙排出方向下流側が持ち上げられると、第１の積載トレイ２２０と第２の積載トレイ２３０がパンタグラフ機構を構成して（図７（ａ）中 仮想線ｃ１、ｃ２参照）、第３の積載トレイ２４０の第１リンク部２４１が第１の積載トレイ２２０から持ち上がるように移動して、最大量積載できる位置（図８（ｃ）参照）における傾斜角度Θと略同じ傾斜角度を有する積載面を形成する。

図８（ｂ）に示すように、用紙収容枚数に応じて、積載トレイ部Ｔを下降させると、第３の積載トレイ２４０の第１リンク部２４１が第１の積載トレイ２２０に近づくように移動して、最大量積載できる位置（図８（ｃ）参照）における傾斜角度Θと略同じ傾斜角度を有する積載面を形成する。

これにより、収容枚数に拘わらず積載トレイ部Ｔの傾斜角度が略一定になり、用紙束ＰＢや用紙Ｐが排出ローラ２１１の排出速度を大きくして高速で排出されても、自重で積載面２４１ａ上を壁面２１２に向かって滑落して良好に後端揃えされた状態で収容される。特に、用紙坪量が小さい薄紙であっても、排出ローラ２１１から確実に排出され後端残りの発生が抑制される。

本実施形態に係る後処理装置２００によれば、画像形成部２と画像読取部３との間に形成される胴内空間Ｓの高さの増大を抑制しながら、積載トレイ部Ｔを所定の角度で傾斜して配置することができる。

１・・・画像形成装置
２・・・画像形成部
３・・・画像読取部
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像装置
５０・・・転写装置
６０・・・定着装置
７０・・・操作情報部
１００・・・支柱
２００・・・後処理装置
２１０・・・本体部
２１１・・・排出ローラ
２１２・・・壁部
２２０・・・第１の積載トレイ
２３０・・・第２の積載トレイ
２４０・・・第３の積載トレイ
２４１・・・第１リンク部
２４２・・・第２リンク部
２４３・・・延長部
２５０・・・カム部材
２５１・・・第１カム面
２５２・・・第２カム面
Ｓ・・・胴内空間

Claims (5)

1. 用紙排出方向下流側を第１の回転支点にして用紙排出方向上流側を持ち上げるように回転可能で排出される用紙を積載する第１の積載トレイと、
   前記用紙排出方向上流側を第２の回転支点にして前記用紙排出方向下流側を持ち上げるように回転可能で排出される用紙を積載する第２の積載トレイと、
   前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイよりも上方で排出される前記用紙を積載する積載面を有する第３の積載トレイと、
   前記第１の積載トレイと前記第２の積載トレイを持ち上げる昇降手段と、を備え、
   前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイは、前記用紙排出方向上流側に対して前記用紙排出方向下流側を持ち上げるように所定の角度で傾斜して設置され、排出される前記用紙を受け入れる際には、同時に回転して前記積載面が前記所定の角度で傾斜した状態で用紙排出方向と交差する方向上下に平行移動する、
   ことを特徴とする後処理装置。
2. 前記第３の積載トレイは、一端が前記第１の積載トレイの前記用紙排出方向上流側に回転可能に支持された第１リンク部と、一端が前記第２の積載トレイの前記用紙排出方向下流側に回転可能に支持された第２リンク部とが、それぞれの他端で回転可能に連結され、前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイがパンタグラフ機構を構成して前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイが同時に回転して用紙排出方向と交差する上下方向に平行移動して第１リンク部が積載面を形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の後処理装置。
3. 前記第１リンク部は、他端側に回転支点を有する延長部を有し、前記延長部は、前記第２リンク部の他端側で裏面から支持されて用紙排出方向と交差する方向に回転可能に支持され積載面を形成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の後処理装置。
4. 前記昇降手段は、前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイに前記用紙が積載された際の重心位置で前記第１の積載トレイに接触する第１のカム面と前記第２の積載トレイに接触する第２のカム面が同軸上に形成されたカム手段であり、前記第１の積載トレイ及び前記第２の積載トレイを同時に回転させる、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の後処理装置。
5. 装置筐体と画像読取部との間に胴内空間部が形成され、前記胴内空間部に画像が記録された用紙に後処理を施す請求項１ないし４のいずれか１項に記載の後処理装置を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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