JP2010189104A - 用紙集積装置、用紙後処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の高速搬送に対応可能であり、集積された用紙のずれやジャムを起こすことがない用紙集積装置を提供する。
【解決手段】傾斜して配置され、用紙を支持する用紙支持台３３Ｂ（３３Ａ）と該用紙支持台の上部に配置され、互いに接触・離間可能な一対のローラ３７Ｂ（３７Ａ），３２Ａ（３２Ｂ）からなる排紙手段及び、用紙を案内する用紙案内部を有する案内手段３８Ａ（３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄ）、を備え、前記案内手段は、前記用紙案内部上にある用紙を前記一対のローラの一方の用紙搬送面に接触させない第１位置と、該第１位置から退避した第２位置とに変位する。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数枚の用紙を集積した後に排出する用紙集積装置、用紙後処理装置及び画像形成システムに関する。

画像形成装置で画像が形成された用紙に対する後処理を行う用紙後処理装置においては、複数枚の用紙を集積する用紙集積装置が用いられる。

特許文献１においては、ステープルユニットの上流に配置され、ステープル処理の前段階の処理として、２枚の用紙を集積する搬送部を備えた用紙後処理装置が開示されている。

特開平１１−１５７７４１号公報

特許文献１では２枚の用紙を集積しているが、特許文献１のように少数枚の用紙を集積する場合にも、用紙の搬送方向の整合を良くするには、搬送方向に傾斜した支持台を有する用紙集積部が優れている。即ち、傾斜した支持台上で用紙を落下させることにより、搬送方向の整合が自動的に行われるので、用紙が高精度に整合されて集積される。

しかしながら、傾斜した支持台を有する用紙集積部では、問題があることが判明した。この問題を、図１、２を用いて説明する。

用紙後処理装置等には、傾斜して配置された用紙集積部３０が設けられている。用紙集積部３０には、用紙Ｓが矢印Ｗ１で示すように導入される。用紙導入時は、従動ローラ３２と駆動ローラ３７とは離間しており、用紙Ｓは従動ローラ３２と駆動ローラ３７間の間隙をすり抜けて矢印Ｗ３のように左上方に進行する。その後、用紙Ｓは矢印Ｗ２のように用紙集積部３０上を落下し、用紙下端が停止部材４１に突き当たって停止する。用紙Ｓを用紙集積部３０から排出するときは、従動ローラ３２が下降して、ローラ３２、３７が用紙Ｓをニップし、駆動ローラ３７が回転して用紙Ｓを矢印Ｗ３のように左上方に搬送して排出する。このような用紙集積部３０における用紙の導入から排出までの過程において、ローラ３２、３７は排紙時にのみ用紙搬送を行うので、排紙時にのみ回転すればよい。しかしながら、導入時に停止し、排紙時に回転するという繰り返し動作を行った場合、搬送手段を構成する部材の起動・停止を正確に行うことが困難になり、搬送の安定性が低下するという問題がある。特に、高速化。高生産性化を図る場合に、装置が対応できなくなるという問題がある。このために、駆動ローラである駆動ローラ３７を常時回転させる構成が採られる。即ち、駆動ローラ３７は矢印Ｗ４のように常時回転する。用紙の導入時には、用紙Ｓはローラ３２と駆動ローラ３７間の間隙をすり抜けて駆動ローラ３７の回転により用紙Ｓが搬送されることがないことが必要である。即ち、用紙の導入時に、用紙Ｓが矢印Ｗ３のように駆動ローラ３７により搬送されて排出されてしまうことがないことが必要である。しかしながら、図２（ａ）に示されるように用紙Ｓが駆動ローラ３７に接触するので、実際上は離間したローラ間の間隙を通過する用紙に対する駆動ローラ３７の搬送作用が働いて、導入時に用紙が排出されてしまう場合がある。

これを回避するために、図２に示すように、用紙Ｓが駆動ローラ３７に接触するのを避ける案内部材３８が設けられる。即ち、案内部材３８の用紙案内面は駆動ローラ３７の周面よりも若干高く形成され、用紙Ｓは駆動ローラ３７に接触しないので、図２（ｂ）に示されるように、用紙Ｓが駆動ローラ３７により搬送されることはない。

排紙時は、ローラ３２が降下して、用紙Ｓを駆動ローラ３７に接触させる。即ち、図２（ｃ）の状態となり、用紙Ｓは駆動ローラ３７により搬送されて排出される。しかしながら、図２（ｃ）の状態では用紙Ｓに対して案内部材３８の摩擦抵抗が作用する。この案内部材３８の摩擦抵抗により、ジャムの発生や、複数枚用紙が搬送方向に不揃いになる等の問題が生ずる。

本発明は、用紙集積部における前記に説明した問題を解決し、用紙の高速搬送が可能であり、且つ、ジャムの発生や、複数枚用紙の搬送方向のずれを起こすことがない用紙集積装置、用紙後処理装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。

１．傾斜して配置され、用紙を支持する用紙支持台
該用紙支持台の上部に配置され、互いに接触・離間可能な一対のローラからなる排紙手段及び、
用紙を案内する用紙案内部を有する案内手段、を備え、
前記案内手段は、前記用紙案内部上にある用紙を前記一対のローラの一方の用紙搬送面に接触させない第１位置と、該第１位置から退避した第２位置とに変位することを特徴とする用紙集積装置。

２．前記案内手段は、前記用紙案内部が前記用紙搬送面よりも高い前記第１位置と、前記用紙案内部が前記用紙搬送面と同一又はより低い前記第２位置とに変位することを特徴とする前記１に記載の用紙集積装置。

３．前記用紙案内部は、前記一対のローラが互いに離間したときに、前記第１位置に位置し、前記一対のローラが互いに接触したときに、前記第２位置に位置するように前記案内手段が作動することを特徴とする前記１又は前記２に記載の用紙集積装置。

４．前記用紙案内部は、前記一対のローラが用紙を介して接触するときに、該用紙により押されて前記第２位置に退避することを特徴とする前記３に記載の用紙集積装置。

５．前記案内手段を前記第２位置に退避させる変位手段を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の用紙集積装置。

６．前記一対のローラの他方は、前記変位手段を構成することを特徴とする前記５に記載の用紙集積装置。

７．前記１〜６のいずれか１項に記載の用紙集積装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。

８．前記用紙集積装置の用紙搬送方向下流に設けられたシフト手段を有し、該シフト手段の切換時に、前記用紙集積装置が用紙を集積することを特徴とする前記７に記載の用紙後処理装置。

９．画像形成装置及び前記７又は前記８に記載の用紙後処理装置を有することを特徴とする画像形成システム。

本発明においては、排紙手段を構成するローラの用紙搬送面に用紙を接触させない第１位置と、該第１位置から退避した第２位置とに変位する用紙案内部を有する案内手段により用紙を案内している。したがって、用紙が前記排紙手段により、排紙時以外に排紙されることが防止され、且つ、集積用紙を円滑に排出し、用紙集積部における用紙の高速処理が可能となる。

用紙集積装置における問題を説明するための図である。 用紙集積装置における問題を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成システムを示す図である。 本発明の実施の形態に係る用後処理装置の正面断面図である。 本発明の実施の形態に係る用紙集積装置の正面図である。 本発明の実施の形態に係る用紙集積装置の要部を示す図である。 本発明の実施の形態に係る用紙集積装置の要部の動作を示す図である。

以下に本発明を本発明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られない。

図３は本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体構成を示す図である。

画像形成装置Ａは、回転する感光体１を有し、更に、感光体１の周囲に配置された帯電手段２、像露光手段３、現像手段４、転写手段５Ａ、除電手段５Ｂ、分離爪５Ｃ、及びクリーニング手段６を有する。帯電手段２によって感光体１の表面に一様帯電を行った後に、像露光手段３のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段４により反転現像して感光体１の表面にトナー像を形成する。

一方、給紙手段７Ａから給紙された画像記録用紙（以下、用紙と称す）Ｓは転写位置へ送られる。転写位置において転写手段５Ａにより前記トナー像が用紙Ｓ上に転写される。その後に、用紙Ｓは除電手段５Ｂにより裏面の電荷が消去され、分離爪５Ｃにより感光体１から分離され、中間搬送部７Ｂにより搬送され、引き続き定着手段８により加熱定着され、排紙ローラ７Ｃにより排出される。

なお、用紙Ｓの片面に画像形成を行う場合には、搬送路切り替え板７Ｄが破線の状態に切り替えられている。

また、感光体１の画像処理後の表面は、分離爪５Ｃの下流においてクリーニング手段６により表面に残留している現像剤が除去され、次の画像形成に備える。

一方、用紙Ｓの両面に画像形成を行う場合には、搬送路切り替え板７Ｄを実線の状態に切り替えることにより、定着手段８により定着処理された用紙Ｓは下方に搬送され、反転搬送手段７Ｅにおいてスイッチバックして表裏反転される。表裏反転された用紙Ｓに転写位置において新たなトナー像が裏面に転写される。その後、用紙Ｓは上記と同工程で定着処理され、破線の状態に切り替えた搬送路切り替え板７Ｄを通過した後、排紙ローラ７Ｃにより排出される。

後述するシフト処理や綴じ処理を行うときには、搬送路切り替え板７Ｄを実線の状態に切り替え、定着手段８により定着処理された用紙Ｓを下方に搬送し、反転搬送手段７Ｅにおいてスイッチバックして表裏反転し排紙ローラ７Ｃにより排出する。

いずれの状態であっても、排紙ローラ７Ｃから排出された用紙Ｓは、用紙後処理装置Ｃに送り込まれる。

なお、画像形成装置Ａの上部前面側には、画像形成モード、用紙後処理モードを選択して設定する操作部９が配置されており、画像形成装置Ａの上部には、原稿移動型読み取り方式の自動原稿送り装置を備えた画像読み取り装置Ｂが設置されている。

画像形成装置Ａから用紙後処理装置Ｃの導入口１０に導入された用紙Ｓは搬送切替部材１２の切り替えにより第１搬送路１３若しくは第２搬送路１４に案内され、第１搬送路１３に案内された用紙Ｓは、後処理されることなく、固定排紙皿５０に排紙され、第２搬送路１４に案内された用紙Ｓは後述するシフト処理や綴じ処理が施されて昇降排紙皿３０４に排紙される。また、第２搬送路１４に案内された用紙Ｓを後処理なしで昇降排紙皿３０４に排紙するモードも用意されている。

用紙集積部３０上の用紙Ｓは排紙ローラ３０２により昇降排紙皿３０４に排紙される。また、綴じ処理は用紙集積部３０に集積された用紙Ｓに対してステープラ４０（綴じ処理手段）により行われ、綴じ処理後の用紙Ｓは用紙集積部３０を押し上げられて昇降排紙皿３０４に排紙される。３０５は昇降排紙皿３０４に排出された用紙Ｓをシフト処理する整合部材である。

幅方向の端部に配置された２枚の整合部材３０５により、昇降排紙皿３０４上で用紙Ｓをシフト処理するシフト手段が構成される。

次に、用紙後処理装置Ｃの構成を説明する。

図４の用紙後処理装置Ｃ全体の正面図に示す如く、用紙後処理装置Ｃには、第１搬送路１３、第２搬送路１４、用紙集積部３０及びステープラ４０等が設けられている。用紙集積部３０、及びステープラ４０を構成するステープラユニット４０１，４０２は支持板４０Ａ，４０Ａ’に取り付けられて、挿脱可能なユニットに構成され、支持部４０Ｂ，４０Ｃにより用紙後処理装置の枠体に取り付けられている。

用紙集積部３０を図４、５に基づいて説明する。

図５は用紙集積部３０の正面図である。図において、例えば、規制部材３６０（３６１）のように、括弧の外及び内に数値が併記されている部材は用紙の搬送方向に直角な幅方向に並列して設けられた複数部材を示す。

用紙集積部３０は、傾斜した用紙支持台を構成する支持板３３Ａ、３３Ｂ、プーリ３９，３９１に張架されたタイミングベルト３４、第１の停止部材４１１、第２の停止部材４１及び規制部材３６０、３６１等で構成されている。プーリ３９１はモータＭ６により駆動され回転し、タイミングベルト３４を駆動する。第１の停止部材４１１はモータ（図示せず）により駆動されて起立位置と倒伏位置とに回転可能に支持板４０Ａ，４０Ａ’の枠体に取り付けられている。一方、第２の停止部材４１はタイミングベルト３４に固定されている。

プーリ３９は回転可能な軸３７Ｃに固定されている。

用紙集積部３０の幅方向両側には、幅方向の位置を規制する規制部材３６０、３６１が設けられていて、用紙Ｓの側縁を規制する。

駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂに対向して従動ローラ３２Ａ、３２Ｂが設けられている。従動ローラ３２Ａは駆動ローラ３７Ａに対向し、従動ローラ３２Ｂは駆動ローラ３７Ｂに対向する。従動ローラ３２Ａと駆動ローラ３７Ａ及び従動ローラ３２Ｂと駆動ローラ３７Ｂとは、それぞれ一対のローラを構成し、該一対のローラが用紙集積部３０から用紙Ｓを排出する排紙手段を構成する。

図５において、回転可能な支持部材３１１には、ソレノイド３１が固定されるとともに、支持レバー３１４が回転自在に設けられている。支持レバー３１４には、従動ローラ３２Ａ、３２Ｂの軸が支持されている。支持レバー３１４にソレノイド３１のプランジャ３１５が結合されている。３１Ｓはプランジャ３１５を押し出し方向（左方向）に付勢するコイルバネである。また、支持レバー３１４は、軸３１３で支持部材３１１に回転自在に支持され、プランジャ３１５の作動に応じて回転する。ソレノイド３１のオフでは、プランジャ３１５がコイルバネ３１Ｓにより押されて左方向に移動しており、従動ローラ３２Ａ、３２Ｂはそれぞれ駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂに接触する。ソレノイド３１のオンにより、プランジャ３１５が右方に移動して、従動ローラ３２Ａ、３２Ｂがそれぞれ実線位置に変位し、駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂから離間する。

以上の構成を有する用紙後処理装置Ｃの動作を説明する。

用紙後処理装置Ｃにおける用紙の搬送・処理モードとしては、次のものがある。
ａ．非処理モード
第１の搬送路１３を経て固定排紙皿５０に用紙Ｓを排出する。

少数枚の用紙Ｓを後処理なしで排出するモードである。
ｂ．非処理モード
第２の搬送路１４を経て排紙ローラ３０２により昇降排紙皿３０４に用紙Ｓを排出する。

昇降排紙皿３０４は用紙の量に応じて下降し、昇降排紙皿３０４上の用紙Ｓの面は常に一定の高さに維持される。

用紙Ｓは排紙ローラＲ４により第２の搬送路１４から用紙集積部３０に排出され、用紙集積部３０から従動ローラ３２Ａ、３２Ｂと駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂとにより搬送され、更に、排紙ローラ３０２により排出される。
ｃ．シフト処理モード
用紙Ｓは排紙ローラＲ４により第２の搬送路１４から用紙集積部３０に排出され、用紙集積部３０から従動ローラ３２Ａ、３２Ｂと駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂとにより搬送され、更に、排紙ローラ３０２により排出される。シフト処理は規制部材３６０、３６１により行われるとともに、整合板３０５により更に整合される。

シフト処理モードにおいては、次に説明するように、１シフト単位の次のシフト単位に移行する際に用紙Ｓは用紙集積部３０に集積される。

即ち、整合部材３０５を移動させて、幅方向の用紙集積位置を切り換えるのに所定長さの時間を要する。この切換時間において、搬送される用紙Ｓを用紙後処理装置Ｃ内に待機させるために、用紙集積部３０に用紙Ｓが集積される。

この集積においては、排紙ローラＲ４から用紙集積部３０に排出された用紙Ｓは停止部材４１１で突き当たって停止する。

シフト処理においては、２枚又は３枚の用紙が用紙集積部３０に集積される。集積された用紙Ｓは駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂと従動ローラ３２Ａ、３２Ｂとにより搬送され。昇降排紙３０４に排出される。

ｄ．ステープルモード
用紙後処理装置Ｃに送られた用紙Ｓは用紙集積部３０に、ステープル単位を構成する枚数集積される。この場合は、用紙Ｓは停止部材４１に突き当たって停止する。用紙Ｓの１枚が用紙集積部３０に導入される毎に規制部材３６０、３６１が作動して用紙を整合する。設定枚数の用紙が集積された段階で、ステープラ４０が作動して用紙Ｓを綴じる。

綴じ処理された用紙Ｓの束は、停止部材４１により用紙集積部３０上を左上方に押し上げられて昇降排紙皿３０４に排出される。昇降排紙皿３０４への排紙において、支持部材３１１が回転して、従動ローラ３２Ａ、３２Ｂが駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂから大きく離れるとともに、排紙ローラ３０２の上ローラは点線のように上方に変位し、用紙Ｓの束は、離間した排紙ローラ３０２の間隙を通過して排出される。

シフト処理モードにおいては、前記に説明したように、整合部材３０５の切換のために、２枚又は３枚の用紙Ｓが用紙集積部３０上に集積され、集積された複数枚の用紙Ｓが排紙される。

このようなシフト処理における用紙集積部３０の動作について、図５〜７を参照して説明する。

図６は、用紙集積部３０に用紙を導入し、また、用紙集積部から用紙を排出する要部を示し、図７は用紙集積部３０に用紙を導入し、また、用紙集積部から用紙を排出する前記要部の動作を示す図である。

駆動ローラ３７Ａの幅方向の両側に案内部材３８Ａ、３８Ｂが配置され、駆動ローラ３７Ｂの幅方向両側に案内部材３８Ｃ、３８Ｄが配置される。案内部材３８Ａ〜３８Ｄは用紙導入時に用紙を案内する案内手段を構成し、摩擦抵抗の低い材料、例えば、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）からなる。案内部材３８Ａ〜３８Ｄは図６に矢印で示す時計方向に回転するようにバネ（図示せず）により付勢されている。案内部材３８Ａ〜３８の顎軸３７Ｃに当接しており、案内部材３８Ａ〜３８Ｄは図６に示される状態に係止されている。図６に示される状態において、案内部材３８Ａ〜３８Ｄの用紙案内部３８１Ａ〜３８１Ｄの用紙案内面の高さ（第１の位置）は、駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂの用紙搬送面の高さよりも０．５ｍｍ程度高い。

駆動ローラ３７Ａ、３７Ａは、以下に説明する用紙導入段階及び排紙段階を通じて常時回転している。

排紙ローラＲ４から用紙Ｓが排出される用紙導入段階及び排紙ローラＲ４を用紙Ｓの後端が抜けて、用紙Ｓが支持板３３Ａ、３３Ｂ上を落下する用紙導入段階では、ソレノイド３１がオンしており、従動ローラ３２Ａ、３２Ｂと駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂとは互いに離間している。即ち、従動ローラ３２Ａ、３２Ｂは図６の実線で示す位置にある。

用紙Ｓは、駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂには接触せず、案内部材３８Ａ〜３８Ｄにより案内されて走行する。したがって、用紙導入時に、用紙Ｓが駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂにより搬送されて排出されることはない。

用紙Ｓを用紙集積部３０から排出する排紙段階では、ソレノイド３１がオフすることにより、従動ローラ３２Ａ、３２Ｂが鎖線で示す位置に移動して駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂに接触する。従動ローラ３２Ａ、３２Ｂの変位により、図７（ｂ）に示されるように、用紙Ｓは、駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂに接触する。また、図７（ｂ）に示されるように、案内部材３８Ａ〜３８Ｄは用紙Ｓに押されて、これらの用紙案内面が駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂの用紙搬送面と同一高さ（第２の位置）になる退避位置に変位する。

図７（ｂ）の状態で用紙Ｓは駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂと従動ローラ３２Ａ、３２Ｂとによりニップされた搬送され、用紙集積部３０から排出される。

図６の矢印で示される方向に回転している駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂにより用紙Ｓが搬送・排出される。この排紙動作において、案内部材３８Ａ〜３８Ｄは退避にあるので、用紙Ｓに対して搬送抵抗として作用することはない。

したがって、用紙Ｓの搬送・排出は円滑に行われ、ジャムの発生や複数枚用紙の整合崩れが起こるが防止される。

以上説明した実施の形態においては、案内手段を退避させる変位手段として従動ローラ３２Ａ、３２Ｂを用いており、案内手段を従動ローラ３２Ａ、３２Ｂで押すことにより退避させている。しかしながら、排紙段階において、案内手段を退避位置に変位させる変位手段を別に設け、別に設けられた該変位手段により案内手段の用紙案内面を排紙手段の用紙搬送面の高さ以下に変位させてもよい。また、本実施の形態においては、用紙の排紙段階で案内部材３８Ａ〜３８Ｄが、用紙Ｓを介して駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂの用紙搬送面と同一高さに位置されるように構成しているが、用紙案内部３８１Ａ〜３８１Ｄの用紙案内面の高さが駆動ローラ３７Ａ、３７Ｂに用紙を接触させない第１位置よりも低くなって、実質的に用紙の排紙に影響を及ぼさない範囲であれば、多少は用紙搬送面より上方に位置するように構成されるものであっても良い。

Ａ 画像形成装置
Ｃ 用紙後処理装置
３０ 用紙集積部
３３Ａ，３３Ｂ 支持板
３４ タイミングベルト
４０ ステープラ
３２Ａ、３２Ｂ 従動ローラ
３７Ａ、３７Ｂ 駆動ローラ
３８Ａ〜３８Ｄ 案内部材

Claims (9)

1. 傾斜して配置され、用紙を支持する用紙支持台
   該用紙支持台の上部に配置され、互いに接触・離間可能な一対のローラからなる排紙手段及び、
   用紙を案内する用紙案内部を有する案内手段、を備え、
   前記案内手段は、前記用紙案内部上にある用紙を前記一対のローラの一方の用紙搬送面に接触させない第１位置と、該第１位置から退避した第２位置とに変位することを特徴とする用紙集積装置。
2. 前記案内手段は、前記用紙案内部が前記用紙搬送面よりも高い前記第１位置と、前記用紙案内部が前記用紙搬送面と同一又はより低い前記第２位置とに変位することを特徴とする請求項１に記載の用紙集積装置。
3. 前記用紙案内部は、前記一対のローラが互いに離間したときに、前記第１位置に位置し、前記一対のローラが互いに接触したときに、前記第２位置に位置するように前記案内手段が作動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙集積装置。
4. 前記用紙案内部は、前記一対のローラが用紙を介して接触するときに、該用紙により押されて前記第２位置に退避することを特徴とする請求項３に記載の用紙集積装置。
5. 前記案内手段を前記第２位置に退避させる変位手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙集積装置。
6. 前記一対のローラの他方は、前記変位手段を構成することを特徴とする請求項５に記載の用紙集積装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の用紙集積装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
8. 前記用紙集積装置の用紙搬送方向下流に設けられたシフト手段を有し、該シフト手段の切換時に、前記用紙集積装置が用紙を集積することを特徴とする請求項７に記載の用紙後処理装置。
9. 画像形成装置及び請求項７又は請求項８に記載の用紙後処理装置を有することを特徴とする画像形成システム。

Images