JP2011140367A - 用紙排出装置、後処理装置、画像形成装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】排出される用紙の厚さや種類が変わっても適切な用紙整合を行う用紙排出装置を提供すること。
【解決手段】用紙を排出する排紙ローラと、前記排紙ローラにより排出される用紙を積載する用紙積載台と、前記用紙積載台上の用紙の後端が突き当たる用紙後端突き当て部と、前記排紙ローラにより排出される用紙を挟持し、挟持した用紙の後端を前記用紙後端突き当て部に突き当てる用紙挟持手段と、前記用紙挟持手段の押圧力を調整する調整機構と、排出される用紙の厚さ又は種類に応じて前記調整機構を制御する制御部と、を有することを特徴とする用紙排出装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙排出装置、後処理装置、画像形成装置及び画像形成システムに関する。

プリンタや複写機等の画像形成装置及びその後処理装置においては、画像形成された複数枚の用紙を装置内部や装置外の用紙積載台に排出する用紙排出装置が多く用いられている。用紙が排出されるとき、用紙積載台の直前の排紙ローラから離れて用紙積載台に積載されるまでの間に積載位置がずれ、用紙積載台上に揃った状態で積載されないという問題がある。この問題は用紙積載台が水平に配設されている構成、又は載置面が傾斜した状態で配設されている構成の用紙積載台において起きやすく、特に、用紙搬送速度が高速である場合や、環境条件が厳しい場合（高温高湿や低温低湿）に起きやすい。また、用紙搬送方向に対して直角な方向（用紙幅方向）において、用紙の排出時に用紙幅方向を揃える整合装置により整合することは比較的に容易であるが、用紙搬送方向の紙揃えが難しかった。用紙積載台上における用紙搬送方向の整合を良くするため、従来種々の用紙整合機構が開発されてきたが、機構が複雑でサイズが大きくなり過ぎるとか、揃った状態で積載されないといった問題があった。

これらの問題を解決するために、排出される用紙の後端をグリッパにより挟持し、グリッパを移動させて排紙トレイに積載するという技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の技術によれば、ステイプルされた用紙やシフト処理された用紙にも適用できるという利点もある。

特開２００８−２７３６５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術においても、用紙の後端をきれいに揃えることは難しく、かつ、排出される用紙をグリッパで受ける際に用紙を一旦停止させる必要があり、用紙を用紙積載台に積載するまでに余分な時間がかかるという問題もある。

本発明の目的は、上記のような問題を解決し、用紙積載台に積載される用紙の用紙搬送方向における用紙整合性能を向上し、特に、用紙の厚さや用紙の種類に影響されない高い用紙整合性能を有する用紙排出装置、さらには、かかる用紙排出装置を備えた後処理装置、画像形成装置及び画像形成システムを提供することにある。

前記目的は下記の発明により達成される。

１．用紙を挟持搬送して排出する排紙ローラと、
前記排紙ローラにより排出された用紙を積載する用紙積載台と、
前記排紙ローラによる用紙搬送方向における用紙の後端が前記用紙積載台上で突き当たる用紙後端突き当て部と、
用紙押圧部材及び用紙受け部材を備え、前記用紙押圧部材と前記用紙受け部材とで、用紙を挟持し、用紙の後端を前記用紙後端突き当て部に突き当てる用紙挟持手段と、
前記用紙受け部材に対する前記用紙押圧部材の押圧力を調整する調整機構と、
前記調整機構を制御する制御部と、
を有することを特徴とする用紙排出装置。

２．前記用紙挟持手段による用紙の挟持は、前記排紙ローラにより用紙が挟持されている間に行われることを特徴とする前記１に記載の用紙排出装置。

３．前記排紙ローラは排紙動作において、途中で用紙の挟持を解除し、前記用紙挟持手段は、前記排紙ローラの挟持解除直後に用紙を挟持することを特徴とする前記１に記載の用紙排出装置。

４．前記用紙押圧部材を駆動する押圧部材駆動手段と、前記用紙受け部材を駆動する受け部材駆動手段とを備え、前記押圧部材駆動手段と前記受け部材駆動手段とにより、用紙の挟持と、挟持解除とが繰り返されることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の用紙排出装置。

５．前記用紙押圧部材に押圧力を付与するばね部材を有し、前記調整機構は前記ばね部材の付勢力を調整することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の用紙排出装置。

６．前記調整機構は、カムを有することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の用紙排出装置。

７．前記調整機構は、前記押圧部材駆動手段を有し、前記押圧部材駆動手段の駆動量に応じて、前記押圧力が調整されることを特徴とする前記４に記載の用紙排出装置。

８．前記１〜７のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする後処理装置。

９．前記１〜７のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

１０．用紙の厚さ又は用紙の種類を含む用紙情報を発生する用紙情報発生部を備え、前記制御部は、前記用紙情報発生部からの用紙情報に基づいて、前記調整機構を制御することを特徴とする前記９に記載の画像形成装置。

１１．前記用紙押圧部材の前記押圧力を指定する押圧力情報を発生する押圧力情報発生部を備え、前記制御部は、前記押圧力情報発生部からの押圧力情報に基づいて、前記調整機構を制御することを特徴とする前記９又は前記１０に記載の画像形成装置。

１２．前記１〜７のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。

１３．用紙の種類又は用紙の種類を含む用紙情報を発生する用紙情報発生部を備え、前記制御部は、前記用紙情報発生部からの用紙情報に基づいて、前記調整機構を制御することを特徴とする前記１２に記載の画像形成システム。

１４．前記用紙押圧部材の前記押圧力を指定する押圧力情報を発生する押圧力情報発生部を備え、前記制御部は、前記押圧力情報発生部からの前記押圧力情報に基づいて、前記調整機構を制御することを特徴とする前記１２又は前記１３に記載の画像形成システム。

本発明に係る用紙排出装置、後処理装置、画像形成装置及び画像形成システムによれば、用紙積載台に積載される用紙の用紙搬送方向の整合が、用紙の厚さや種類の違いに左右されることなく良好に行われ、且つ、排紙ローラから排出された用紙が用紙積載台上に載置するまでの時間が短く、且つ、安定した用紙排出が行われる。

本発明の実施の形態に係る画像形成システムＡの全体図である。 本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の構成及び動作を説明するための断面構成図である。 本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の構成及び動作を説明するための断面構成図である。 本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の構成及び動作を説明するための断面構成図である。 本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の制御系のブロック図である。 本発明の実施の形態に係る用紙排装置の動作のタイミングチャートである。 用紙の座屈を説明するための図である。 用紙の厚さや種類に応じて押圧力を調整する一例を示す図である。 用紙の厚さや種類に応じて押圧力を調整する他の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置Ｂ１を示す図である。

本発明を図示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定されるものではない。

始めに、本発明の実施の形態に係る画像形成システムについて図面に基づいて説明する。

（画像形成システムＡ）
図１は画像形成装置Ｂ及び後処理装置Ｃから成る本発明の実施の形態に係る画像形成システムＡの全体図である。

図１に示す画像形成装置Ｂは、画像読取部１と、画像処理部２と、画像書込部３と、画像形成部４と、給紙カセット５と、給紙手段６と、定着装置７と、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）９とを備えている。

画像形成装置Ｂの上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。画像形成装置Ｂの図示の左側には、後処理装置Ｃが連結されている。

自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿は矢印方向に搬送され画像読み取り部１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、ＣＣＤイメージセンサ１Ａに読み込まれる。

ＣＣＤイメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込部３に送られる。

画像形成時には、画像書込部３の半導体レーザから出力光が発せられ、画像形成部４の感光体ドラム４Ａが照射されて潜像を形成する。画像形成部４においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット５から給紙手段６により給送された用紙Ｓ１は、潜像の現像処理により形成されたトナー像を担持する感光体ドラム４Ａに当接し、転写手段４Ｂによりトナー像が転写される。トナー像を担持した用紙Ｓ１は、定着装置７により定着処理され、排出手段としての排紙ローラ８ａを経て後処理装置Ｃに送り込まれる。両面コピーの場合には、片面画像処理済みの用紙Ｓ１は搬送路切り替え板８ｄにより自動両面コピー給紙部９に送り込まれ、再び画像形成部４において裏面に画像処理され、定着処理の後、排紙ローラ８ａにより排出される。

次に、本発明に係る用紙整合機構を有する後処理装置Ｃの実施形態について、図１を用いて説明する。

（後処理装置Ｃ）
後処理装置Ｃは、紙曲がり矯正機構部２０と、挿入紙給紙部３０ａ、３０ｂと、複数の後処理機構部である、穴あけ処理機構部４０、中折り処理機構部５０、重ね合わせ処理機構部６０、綴じ処理機構部７０、排紙積載部８０、用紙整合機構９０と、を有する。

挿入紙給紙部３０ａには挿入紙Ｓ２が装填され、挿入紙給紙部３０ｂには他の挿入紙Ｓ３が装填される。挿入紙Ｓ２、Ｓ３は、画像形成装置Ｂから排出される用紙Ｓ１に挿入される、表紙用紙やインサート用紙等の挿入紙であり、用紙Ｓ１と同様に、穴あけ処理や折り処理を行うことができる。挿入紙給紙部３０ａ、３０ｂから送り出された挿入紙Ｓ２、Ｓ３は下方に向かう搬送路（参照符号なし）を経て紙曲がり矯正手段としての紙曲がり矯正機構部２０に搬送される。

紙曲がり矯正機構部２０は画像形成装置Ｂの排紙部に対向する位置に配設されている。画像形成装置Ｂから排出される用紙Ｓ１と、挿入紙給紙部３０ａ、３０ｂから送り出される挿入紙Ｓ２、Ｓ３とは、始めに、紙曲がり矯正機構部２０内に搬送される。

穴あけ処理機構部４０は、紙曲がり矯正機構部２０の用紙搬送方向下流側に配設されており、穴あけ処理機構部４０の下流側には搬送ローラ２２が配設されている。

中折り処理機構部５０は、搬送ローラ２２から下方に分岐した搬送路Ｈ１上に配設されている。

重ね合わせ処理機構部６０は、搬送ローラ２２から上方に分岐した搬送路Ｈ２の下流側に配設され、搬送路Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５を備えている。重ね合わせ処理機構部６０は、下流側に位置する綴じ処理機構部７０において、先行する用紙に綴じ処理するための時間を確保するために、後続の用紙を搬送路Ｈ３及び搬送路Ｈ４、Ｈ５に待機させるための機構部である。

搬送ローラ２３の下流側に位置する搬送路は、搬送ローラ２３から二重に湾曲する搬送路に分岐し、内側の搬送路Ｈ４と外側の搬送路Ｈ３、Ｈ５とに分かれる。搬送ローラ２３から分岐して湾曲する内側の搬送路を形成する搬送路Ｈ４は、一時停止ローラ２５に繋がり、綴じ処理を行う用紙の１枚目を、用紙先端が回転を停止した一時停止ローラ２５に当接した状態で待機させる。

搬送路Ｈ５と共に湾曲する外側の搬送路を形成する搬送路Ｈ３は、搬送ローラ２３の下流位置で搬送ローラ２４に達し、そこで、一方の搬送路Ｈ５ともう一方の搬送路Ｈ６とに分かれる。一方の搬送路Ｈ５は搬送路Ｈ３と共に湾曲する外側の搬送路Ｈ３、Ｈ５を形成し、一時停止ローラ２５へ向かう。もう一方の搬送路Ｈ６は外側の搬送路Ｈ３から分岐して固定排紙皿８１へと向かう。綴じ処理を行う用紙の１枚目が内側の搬送路Ｈ４で待機している間に、綴じ処理機構部７０において先行する用紙の綴じ処理が行われるとともに、２枚目の用紙は外側の搬送路Ｈ３、Ｈ５に搬送される。その後、１枚目と２枚目の用紙は、重ね合わせられた状態で綴じ処理機構部７０に搬送される。

固定排紙皿８１は、搬送路Ｈ３上の搬送ローラ２４において重ね合わせ処理機構部６０から分岐する搬送路Ｈ６の下流側で、後処理装置Ｃの機外に突出する位置に配設されている。固定排紙皿８１は後処理を行わない用紙Ｓ１又は挿入紙Ｓ２、Ｓ３（これらの紙を総称して、以下、単に用紙Ｓ１という。）が排出されるものである。代表的な例としては、少数枚の複写を行う複写モード、お試し複写モード、ジャム発生時の機内残留紙排出等において、固定排紙皿８１に排出される。

搬送ローラ２４から搬送路Ｈ５に向かう搬送路は一時停止ローラ２５に繋がる。

一時停止ローラ２５の下流側、下方には綴じ処理機構部７０が配設されており、一時停止ローラ２５及び綴じ処理機構部７０の下流側で後処理装置Ｃの機外に突出した位置には排紙積載部８０及び用紙整合機構９０が配設されている。

綴じ処理機構部７０は、一時停止ローラ２５から搬送される用紙Ｓ１に対して綴じ処理を行う。綴じ処理を終えた用紙Ｓ１は、排紙積載部８０に搬送される。

排紙積載部８０は、用紙積載台としての昇降排紙皿８０ｂと用紙後端突き当て部８０ｃとを備えている。昇降排紙皿８０ｂはメイン皿と称され、積載される用紙の量に応じて下降する。昇降排紙皿８０ｂは３０００枚程度の積載容量を有する大容量皿であり、昇降排紙皿８０ｂには、大量複写モード、外部機器からのプリント指令に基づくプリントモード、綴じ処理モード、シフト処理モード等の場合に排紙される。排紙ローラ８０ａは、図示しない排紙駆動モータＭ１により駆動され、後処理装置Ｃから排出される用紙Ｓ１を昇降排紙皿８０ｂに向けて排出する。

用紙整合機構９０は、排紙積載部８０に近接した位置に配設され、排紙ローラ８０ａから排出される用紙Ｓ１を昇降排紙皿８０ｂ上に揃えて積載させる。用紙整合機構９０は排紙ローラ８０ａにより搬送排出される用紙Ｓ１を挟持し、用紙後端突き当て部８０ｃに用紙Ｓ１の後端を突き当てるものであり、用紙押圧部材９１、用紙受け部材９３及びこれらを駆動する駆動手段等を有する。

画像形成装置Ｂから排出された用紙Ｓ１は、紙曲がり矯正機構部２０において、後処理として複数の後処理機構部のいずれの機構部が選択されるかにより紙曲がり矯正の要否が決定される。この紙曲がり矯正の要否により、レジストローラ２１の動作が決定され、必要に応じて紙曲がりが矯正される。

紙曲がり矯正機構部２０を経て排紙ローラ８０ａに搬送される。用紙Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３（以下、総称して用紙Ｓ１とも称する）は、穴あけ処理機構部４０が配設される搬送路に搬送され、必要に応じて穴あけ処理がなされた後、搬送ローラ２２に到達する。

搬送ローラ２２に到達した用紙Ｓ１は、後処理として折り処理を行うかどうかによって搬送路が分けられ、折り処理を行う場合には下方への搬送路Ｈ１に、行わない場合には上方への搬送路Ｈ２に向かう。搬送路の切り換えは、切換レバー等の公知の機構により行われる。

折り処理を行う場合、用紙Ｓ１は下方への搬送路Ｈ１を経て中折り処理機構部５０に到達する。中折り処理機構部５０により折り処理された用紙Ｓ１は、図示しない搬送路を経て図示しない排出皿に排出される。

折り処理を行わない場合、用紙Ｓ１は上方への搬送路Ｈ２を経て搬送ローラ２３に搬送される。

搬送ローラ２３に到達した用紙Ｓ１の１枚目の用紙は、それ以降に後処理が無い場合には、搬送路Ｈ３から搬送ローラ２４を経て搬送路Ｈ６に搬送され、固定排紙皿８１上に排出される。

綴じ処理が行われず、１枚目以降の全ての用紙が排紙積載部８０の昇降排紙皿８０ｂに排出される場合には、用紙Ｓ１は搬送ローラ２３から搬送路Ｈ４を経て排紙積載部８０へと搬送される。排紙積載部８０の昇降排紙皿８０ｂに排出される用紙Ｓ１は、用紙整合機構９０によって用紙後端が揃えられた状態で昇降排紙皿８０ｂ上に積載される。

重ね合わせ処理及び綴じ処理が行われる場合、１枚目の用紙は、搬送路Ｈ４を経て、用紙先端が一時停止ローラ２５に当接して停止し、用紙の２枚目が到達するまで待機する。

２枚目の用紙は、搬送ローラ２３から搬送路Ｈ３、搬送ローラ２４を経て搬送路Ｈ５を通り、用紙先端が一時停止ローラ２５に当接した位置で停止し、１枚目の用紙と先端位置を合致させられる。その後、１枚目と２枚目との２枚の用紙は重なった状態で綴じ処理機構部７０へと送られる。３枚目の用紙は、１枚目と同様に、搬送路Ｈ４を通り、一時停止ローラ２５で停止され、４枚目の用紙は、２枚目と同様に、搬送路Ｈ３、Ｈ５を通り、一時停止ローラ２５で停止させられた後、２枚１組で綴じ処理機構部７０へと送られる。以下、５枚目以降の用紙についても同様に処理され、所定の枚数に達した時点で綴じ処理が行われる。綴じ処理を終えた用紙束は、用紙整合機構９０を経て昇降排紙皿８０ｂに積載される。

（用紙排出装置）
図２〜６により用紙排出装置を説明する。図２は本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の構成及び動作を説明するための断面構成図である。図３と図４は、本発明に係る用紙排出装置の実施形態についての動作について説明するための断面構成図である。図５は用紙排出装置における制御系のブロック図、図６は用紙排出装置の動作を示すタイミングチャートである。図２は、用紙Ｓ１が排紙ローラ８０ａに挟持されている状態にあるときの図であり、図３は、用紙Ｓ１が排紙ローラ８０ａを通過し、用紙挟持手段に挟持されて移動する状態を示す図である。また、図４は、用紙Ｓ１が用紙挟持手段による挟持から離れ、昇降排紙皿８０ｂ上に積載された以降の状態を示す図である。

用紙排出装置は、
用紙を排出する排紙ローラと、
前記排紙ローラにより排出される用紙を積載する用紙積載台と、
前記用紙積載台上の用紙の後端が突き当たる用紙後端突き当て部と、
用紙押圧部材と用紙受け部材とを有し、前記用紙押圧部材と前記用紙受け部材とで、前記排紙ローラにより排出される用紙を挟持し、用紙の後端を前記用紙後端突き当て部に突き当てる用紙挟持手段と、
前記用紙押圧部材の押圧力を調整する調整機構と、
排出される用紙の厚さ又は種類に応じて前記調整機構を制御する制御部と、
を有する。

一対のローラからなる排紙ローラ８０ａは後処理装置Ｃ内を搬送された用紙Ｓ１を搬送し排出する。

排紙積載部８０は用紙積載台としての昇降排紙皿８０ｂと、用紙後端突き当て部８０ｃとを有する。

用紙挟持手段は排紙ローラ８０ａにより排出される用紙を挟持し、用紙の後端を前記用紙後端突き当て部８０ｃに突き当てるもので、用紙押圧部材９１と用紙受け部材９３とを有する。用紙押圧部材９１は押圧部材駆動手段としての押圧部材位置制御モータＭ２により駆動されて作動し、用紙受け部材９３は受け部材駆動手段としての用紙受け部材駆動モータＭ３により駆動されて作動する。

調整機構は、用紙押圧部材の押圧力を調整するものであり、カム９６等を有する。

用紙整合機構９０は、前記用紙挟持手段を構成する用紙押圧部材９１と、用紙受け部材９３と、これらを駆動する駆動手段と、用紙押圧部材９１の押圧力を調整する調整機構等を含む。用紙整合機構９０は排紙ローラ８０ａにより搬送排出される用紙を挟持し、また、挟持を解除する動作を繰り返す機構である。

次に、図２〜図４を参照して用紙排出装置の構成、動作を説明する。

用紙押圧部材９１は、一端に用紙押圧部材９１を揺動可能に保持する保持軸９１ａに嵌合する嵌合穴（参照符号なし）を有し、他端に用紙を介して用紙受け部材９３を押圧する押圧部９１ｂを有している。用紙押圧部材９１はばね部材ＳＰにより反時計方向に回転するように付勢され、用紙Ｓ１は用紙押圧部材９１と用紙受け部材９３との間に挟持される。排紙ローラ８０ａによる用紙搬送における用紙搬送方向上流側には用紙検知センサＰＳ（図５参照）が配設されている。本実施の形態においては、用紙検知センサＰＳの用紙検知信号を基準として各種のタイミング制御が行われる。例えば、用紙検知センサＰＳが用紙Ｓ１を検知してから所定時間後に排紙ローラ８０ａ回転速度を減速している。排紙ローラ８０ａの回転速度を減速することにより、用紙整合機構９０の用紙排出動作をより確実なものとしている。

用紙押圧部材９１は用紙を挟持する位置と挟持を解除した位置とに移動し、さらに、用紙を挟持した状態で移動する。用紙押圧部材９１をこのように移動させる押圧部材駆動手段は、押圧規制部材９２と、押圧規制部材９２を駆動する押圧部材位置制御モータＭ２（図５参照）とからなる。押圧規制部材９２は用紙押圧部材９１に隣接する位置に配設されている。押圧規制部材９２は、押圧部材位置制御モータＭ２に連結された軸部９２ａと、用紙押圧部材９１に係合する係合部９２ｂとを備えている。

用紙受け部材９３には、用紙Ｓ１を支持する用紙挟持面９３ａが形成され、かつ、一対の受け部材回動部材９４の一端に固設される一対の軸９４ｂを回転自在に嵌合させる一対の穴（参照符号なし）が形成されている。用紙挟持面９３ａ上の用紙Ｓ１は用紙押圧部材９１の押圧部９１ｂにより押圧され挟持される。一対の受け部材回動部材９４の他端には一対の回転軸９４ａが固設され、一対の回転軸９４ａは保持板９５に回転自在に保持される。一対の回転軸９４ａはそれぞれ受け部材駆動手段としての用紙受け部材駆動モータＭ３（図５参照）に連結され、用紙受け部材駆動モータＭ３の駆動でそれぞれ同速、同方向、同時回転する。したがって、一対の受け部材回動部材９４は、互いにほぼ平行関係を保持して同速、同方向、同時に回転し、用紙受け部材９３を移動させる。なお、一対の受け部材回動部材９４の一方と他方とは、回転時に干渉しないように軸方向に位置をずらして配置されている。このような一対の受け部材回動部材９４の回転運動により、用紙受け部材９３の用紙挟持面９３ａは一対の受け部材回動部材９４の回転角度に拘わらず常に水平面となる構成になっている。用紙受け部材駆動モータＭ３は、用紙挟持手段の用紙Ｓ１への１回の挟持動作に対し、一対の受け部材回動部材９４を１回転させる。

なお、本実施の形態では、用紙挟持面９３ａが常に水平面となる構成としたが、水平に対して一定の角度を保つ面となる構成としても良い。

用紙受け部材９３の用紙挟持面９３ａが常に水平面、又は水平に対して一定の角度を保つ面とすることにより、用紙挟持手段による用紙Ｓ１の挟持動作が安定した円滑な状態で行われる。

次に、本発明の実施の形態に係る用紙排出装置の動作について説明する。

図２（ａ）は、用紙Ｓ１が用紙挟持位置に達する前の時点で、用紙Ｓ１が排紙ローラ８０ａに達したときの状態を示す図である。図２（ｂ）は、用紙Ｓ１が用紙挟持位置に達した時点における状態を示す図である。ここでいう用紙挟持位置とは、用紙Ｓ１が用紙挟持手段によって挟持される瞬間の、用紙Ｓ１及び用紙挟持手段の位置をいう。図２では、用紙Ｓ１は排紙ローラ８０ａにより搬送、排出される。図示のように用紙押圧部材９１と用紙受け部材９３とは排紙ローラ８０ａにより搬送されている用紙を挟持する。

図３（ａ）は、用紙Ｓ１の後端が排紙ローラ８０ａのニップ部から離れる時点での状態を示す図であり、図３（ｂ）は、用紙Ｓ１が用紙積載位置に達し、用紙Ｓ１の後端が用紙後端突き当て部８０ｃに当接された状態を示す図である。

図４（ａ）は、用紙受け部材９３が用紙押圧部材９１から離れ、用紙Ｓ１が用紙押圧部材９１に押圧されて昇降排紙皿８０ｂ積載面ＳＳに押しつけられた状態を示す図である。図４（ｂ）は、用紙Ｓ１の積載が完了し、押圧規制部材９２が動作して用紙押圧部材９１が用紙Ｓ１から離される過程の状態を示す図である。

図２（ａ）において、排出される用紙Ｓ１が用紙挟持位置（図２（ｂ）参照）に達する前で、排紙ローラ８０ａに達するような時点では、用紙受け部材９３は予め用紙Ｓ１を挟持する用紙挟持位置にあって待機している。一方、用紙押圧部材９１は、押圧規制部材９２の動作によりばね部材ＳＰの押圧に抗して、時計方向に移動され、用紙受け部材９３から離間した退避位置に待機している。

図２（ｂ）において、用紙Ｓ１が用紙挟持位置に達するとき、用紙検知センサＰＳにより検知される用紙Ｓ１のタイミングに合わせて押圧規制部材９２が動作し、それに係合する用紙押圧部材９１の押圧の規制が解除される。押圧の規制が解除された用紙押圧部材９１はばね部材ＳＰにより押圧され、用紙Ｓ１を用紙挟持位置で用紙受け部材９３に押圧する。９６は後に説明するように用紙押圧部材９１の押圧力を調整するためのカムである。

この用紙挟持位置は、用紙Ｓ１の後端部近傍が待機する用紙受け部材９３の位置に達して用紙挟持手段により挟持される位置であり、このとき用紙Ｓ１は排紙ローラ８０ａに挟持され、搬送される排紙動作の進行中にある。

押圧規制部材９２の動作の開始は、図示しない用紙検知センサＰＳにより検知される用紙Ｓ１のタイミングに合わせて押圧部材位置制御モータＭ２が起動し、押圧部材位置制御モータＭ２に連結される軸部９２ａの回転により押圧規制部材９２が回転される。

用紙Ｓ１が用紙挟持位置で用紙押圧部材９１と用紙受け部材９３との間に挟持されてから、用紙Ｓ１の後端が排紙ローラ８０ａから排出されるまでの間は、用紙Ｓ１は排紙ローラ８０ａの搬送力により搬送される。即ち、搬送される用紙Ｓ１は用紙押圧部材９１と用紙受け部材９３との間ではスリップする。

なお、実施の形態においては、Ａ４サイズ横送りでの用紙挟持手段による用紙挟持位置は、排紙ローラ８０ａから用紙の後端までが２０ｍｍとなる位置に設定することにより良い結果を得ている。

用紙挟持手段による用紙Ｓ１の挟持が、排紙ローラ８０ａの排紙動作中に行われることにより、用紙Ｓ１の排紙ローラ８０ａによる排出から積載面ＳＳへの積載までの時間を短縮し、安定化させることができる。また、用紙Ｓ１は、排紙ローラ８０ａからの排出時には用紙挟持手段により挟持されているため、用紙Ｓ１が排出されてから積載面ＳＳへ積載されるまでの動作が確実に行われる。さらに、用紙挟持手段による挟持が用紙Ｓ１の搬送方向中央部に対して行われ、かつ用紙押圧部材９１が十分に離間した位置から移動して用紙Ｓ１を挟持するため、用紙Ｓ１にカール、動作の波打ち、又は位置ズレ等があっても挟持動作が安定して行われる。

なお、排紙ローラ８０ａが用紙Ｓ１を挟持搬送する排紙動作のタイミングと用紙挟持手段による用紙挟持のタイミングを次のようにすることも可能である。

排紙ローラ８０ａは用紙Ｓ１の先頭部を挟持し搬送するが、搬送の途中、即ち、用紙Ｓ１の後端が搬送ローラ８０ａを離れる前に用紙Ｓ１の挟持を解除する。そして、挟持手段は、排紙ローラ８０ａの用紙挟持解除直後に、用紙Ｓ１を挟持する。このようなタイミングの動作では、用紙挟持手段において用紙Ｓ１がスリップすることはなくなる。

図３（ａ）において、用紙Ｓ１の後端が排紙ローラ８０ａのニップ部から離れるとき、用紙Ｓ１の排紙ローラ８０ａによる用紙搬送力は消失し、用紙Ｓ１は、用紙押圧部材９１に押圧された状態で用紙受け部材９３の移動動作に従って移動する。用紙受け部材９３は、用紙受け部材駆動モータＭ３の回転により、連結する一対の回転軸９４ａを介して一対の受け部材回動部材９４が回転されて反時計方向に回動される。

図３（ｂ）において、用紙Ｓ１が用紙積載位置に達するとき、用紙受け部材９３は用紙受け部材駆動モータＭ３の回転により用紙搬送方向、即ち、排紙ローラ８０ａから昇降排紙皿８０ｂへと向かう方向と逆方向へ移動する。したがって、用紙Ｓ１の後端も用紙搬送方向と逆方向に移動し、用紙後端突き当て部８０ｃに当接する。ここでいう用紙積載位置とは、用紙Ｓ１の下面が昇降排紙皿８０ｂの積載面ＳＳに当接し、用紙Ｓ１の後端が用紙後端突き当て部８０ｃに当接する状態になった時点における、用紙Ｓ１の位置をいう。

用紙受け部材９３が用紙積載位置において用紙搬送方向と逆方向に移動することにより、用紙Ｓ１の後端が用紙後端突き当て部８０ｃに当接し、昇降排紙皿８０ｂ上での用紙搬送方向での用紙整合が高精度で行われる。

図４（ａ）において、用紙受け部材９３が離間した用紙押圧部材９１は、ばね部材ＳＰにより押圧され、用紙Ｓ１の後端を用紙後端突き当て部８０ｃに当接させた状態で、用紙Ｓ１を昇降排紙皿８０ｂの積載面ＳＳに押しつける。この状態で１枚の用紙Ｓ１の昇降排紙皿８０ｂへの排出が完了する。

図４（ｂ）において、押圧部材位置制御モータＭ２の回転により押圧規制部材９２が時計方向に回転し、用紙押圧部材９１はばね部材ＳＰの押圧に抗して時計方向に揺動し、用紙押圧部材９１の押圧部９１ｂが用紙Ｓ１から離間する。この後、用紙押圧部材９１は退避位置に戻され、用紙受け部材９３は用紙受け部材駆動モータＭ３の回転により一対の受け部材回動部材９４が反時計方向へ回転して用紙挟持位置に戻され、図２（ａ）に示す状態に戻る。

制御部１００は、排紙ローラ８ａの用紙搬送方向上流側に配設された用紙検知センサＰＳからの信号を受けて、排紙駆動モータＭ１を介して排紙ローラ８０ａの回転を制御する。以下、図示しないタイマによりタイミングを合わせて押圧部材位置制御モータＭ２及び用紙受け部材駆動モータＭ３を作動させ、押圧部材位置制御モータＭ２、用紙受け部材駆動モータＭ３はそれぞれ押圧規制部材９２を介して用紙押圧部材９１を駆動し、一対の受け部材回動部材９４を介して用紙受け部材９３を駆動する。

図６において、排紙駆動モータＭ１は、画像形成装置Ｂの図示しないプリントスタートボタンのオン動作により回転し、用紙検知センサＰＳにより用紙Ｓ１の１枚目が検知された後、図示しないタイマによりタイミングを合わせて減速される。押圧部材位置制御モータＭ２は、用紙検知センサＰＳによる用紙Ｓ１の検知後、タイミングを合わせて逆転し、押圧規制部材９２を反時計方向に回転させ、押圧規制部材９２による規制を解除し、用紙押圧部材９１を用紙受け部材９３に押圧させる。その後、タイミングを合わせて用紙受け部材駆動モータＭ３を作動させて部材回動板９４を反時計方向に回転させ、用紙受け部材９３を動作させる。さらに用紙受け部材９３の動作にタイミングを合わせて押圧部材位置制御モータＭ２が正転され、押圧規制部材９２を時計方向に回転させ、用紙押圧部材９１が退避位置に戻される。用紙受け部材駆動モータＭ３は用紙受け部材９３が用紙挟持位置に戻った時点で回転を停止する。

用紙Ｓ１は１枚或いは複数枚単位で、又は後処理装置Ｃにおいて綴じ処理等により束ねられた用紙束単位で排紙ローラ８０ａにより排出されるが、図６に示す排紙動作は、排紙ローラ８０ａによる用紙Ｓ１の排出毎に繰り返される。

以上説明した用紙排出装置では、用紙整合機構９０が用紙の厚さや用紙の種類に対応した排出動作をする。このような用紙整合機構９０の動作について、図８、９を参照して説明する。

前記に説明したように用紙押圧部材９１と用紙受け部材９３とは用紙を挟持して用紙後端突き当て部８０ｃに突き当てる用紙挟持手段を構成するが、排出される用紙が薄紙の場合、用紙後端が座屈して用紙後端が整合されない場合がある。

用紙Ｓ１の厚さ、種類に対応した用紙排出装置の動作を説明する前に、用紙Ｓ１が薄紙又は厚紙である場合の排紙について図７を参照して説明する。

用紙排出装置において、用紙Ｓ１は排紙ローラ８０ａによる搬送方向、即ち、図７の右から左に向けて搬送され、搬送方向と逆方向に移動して用紙後端突き当て部８０ｃに突き当たり整合される。用紙押圧部材９１の押圧力が強すぎると、用紙Ｓ１の後端Ｓ１Ｒが用紙後端突き当て部８０ｃに突き当たったときに、図７に示すように座屈してしまう。

また、厚紙の場合には、用紙Ｓ１の後端が用紙後端突き当て部８０ｃに突き当たらない場合がある。前記に説明したように、用紙Ｓ１は排紙ローラ８０ａにより搬送されて、用紙挟持手段をスリップして昇降排紙皿８０ｂに排出される。用紙Ｓ１が厚紙の場合、用紙Ｓ１は用紙挟持手段の挟持により撓むことなく直進し、用紙Ｓ１の後端が昇降排紙皿８０ｂに排出される際に、用紙後端突き当て部８０ｃに突き当たらない。これにより、厚紙では、用紙の整合度が低下する場合がある。

図８により、このような用紙後端の整合の不具合が発生する可能性があることに対する対策をとった用紙排出装置を説明する。

用紙押圧部材９１を付勢するばね部材ＳＰはコイルばねからなり、一端が用紙押圧部材９１に圧接し、他端がカム９６に圧接している。カム９６はカム駆動モータＭ４の駆動で軸９６ａを中心に回転する。制御部１００は操作部ＯＰからの用紙の情報、即ち、厚紙、普通紙、薄紙の情報のような紙厚情報又は普通紙、コート紙のように用紙の種類の情報に基づいて、カム９６を回転駆動する。図８（ａ）は薄紙の場合のカム９６の角度を示す。即ち、図８（ａ）ではカム９６の最も短い半径部にばね部材ＳＰの一端が圧接しており、用紙押圧部材９１の押圧力が最も弱い。

図８（ａ）は薄紙の場合の設定であり、図８（ａ）の設定により、薄紙の場合でも、用紙Ｓ１は図８に示した座屈を起こすことなく、用紙後端突き当て部８０ｃに突き当たり、用紙後端が良好に整合される。

図８（ｂ）では、カム９６の最も長い半径部にばね部材ＳＰの一端が圧接しており、用紙押圧部材９１の押圧力が最も強い。

図８（ｂ）は厚紙又はコート紙の場合の設定であり、図８（ｂ）の設定により、厚紙、コート紙の場合でも、用紙Ｓ１は用紙挟持手段において大きくスリップすることなく、用紙後端突き当て部８０ｃに突き当たり、用紙後端が良好に整合される。

なお、図２〜４は、普通紙の場合の設定カム９６の設定であり、カム９６の中間の長さの半径部にばね部材ＳＰが圧接し、用紙押圧部材９１の押圧力は中間レベルに設定される。

図８に示す圧力調整機構の制御を図５を用いて説明する。

画像形成装置Ｂに設けられた用紙情報発生部としての操作部ＯＰにおいては、使用される用紙Ｓ１の厚さや種類が入力され、用紙Ｓ１の厚さ、種類を示す用紙情報が操作部ＯＰから出力される。押圧力情報発生部としての操作部ＯＰにおいては、また、用紙押圧部材９１の押圧力を直接入力することも可能である。例えば、「大」、「中」、「小」のように区分されたレベルで押圧力を入力することが可能である。操作部ＯＰはこのような押圧力に対応した押圧力情報を発生する。

画像形成装置Ｂには、また、用紙情報発生部及び押圧力情報発生部としての通信部ＴＳが設けられている。通信部ＴＳは、外部機器から送信された画像形成命令に含まれる用紙情報又は押圧力情報を発生する。

制御部ＳＣは操作部ＯＰ又は通信部ＴＳからの用紙情報又は押圧力情報に基づいて、カム駆動モータＭ４を作動させて、用紙押圧部材９１の押圧力を用紙情報又は押圧力情報に対応したレベルに設定する。

図９は用紙の厚さや種類に応じて、用紙押圧部材の押圧力を調整する調整機構の他の例を示す。

前記に説明したように、押圧規制部材９２は押圧部材位置制御モータＭ２により駆動されて回転する。制御部１００は紙厚や用紙の種類に応じて、押圧部材位置制御モータＭ２の回転量を制御し、押圧規制部材９２の反時計方向の回転量を制御する。

図９（ａ）薄紙の場合の押圧規制部材９２の回転位置を示し、図９（ｂ）は厚紙、コート紙の場合の押圧規制部材９２の回転位置を示す。図示のように、押圧規制部材９２の回転量は図９（ｂ）の方が図９（ａ）よりも大きい。したがって、ばね部材ＳＰの変形量が小さい図９（ａ）での用紙押圧部材９１の押圧力は図９（ｂ）における押圧力よりも小さい。また、図示を省略するが、普通紙の場合は、押圧規制部材９２の回転量は図９（ａ）と図９（ｂ）の中間である。

（画像形成装置Ｂ１）
このように用紙の厚さや種類に応じた押圧力の調整により、用紙後端の座屈や用紙突き当て不良が防止されて良好な用紙後端の整合が行われる。

以上説明した用紙排出装置は後処理装置Ｃに設けられた用紙排出装置であるが、該用紙排出装置を画像形成装置に設けることも可能である。図１０は用紙排出装置を画像形成装置Ｂ１に設けた例を示す。

図１０の画像形成装置Ｂ１は図１に示した画像形成装置Ｂと用紙排出装置を除いて同一の構成を有する。

図１０の画像形成装置Ｂ１において、用紙排出装置は排紙ローラ８ａと、用紙積載台としての排紙皿８ｂと、用紙整合機構９０と、用紙後端突き当て部８ｃとを有する。

用紙積載台としての排紙皿８ｂと用紙後端突き当て部８ｃとは排出された用紙が積載される排紙積載部８を構成し、用紙整合機構９０は図２〜４に示し前記に説明したとおりの構成を有する。

８、８０ 排紙積載部
８ａ、８０ａ 排紙ローラ
８ｂ 排紙皿
８ｃ、８０ｃ 用紙後端突き当て部
８０ｂ 昇降排紙皿
９０ 用紙整合機構
９１ 用紙押圧部材
９２ 押圧規制部材
９３ 用紙受け部材
９４ 受け部材回動部材
９５ 保持板
１００ 制御部
Ａ 画像形成システム
Ｂ、Ｂ１ 画像形成装置
Ｃ 後処理装置
Ｍ１ 排紙駆動モータ
Ｍ２ 押圧部材位置制御モータ
Ｍ３ 用紙受け部材駆動モータ
Ｍ４ カム駆動モータ
ＰＳ 用紙検知センサ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 用紙
ＳＰ ばね部材

Claims (14)

1. 用紙を挟持搬送して排出する排紙ローラと、
   前記排紙ローラにより排出された用紙を積載する用紙積載台と、
   前記排紙ローラによる用紙搬送方向における用紙の後端が前記用紙積載台上で突き当たる用紙後端突き当て部と、
   用紙押圧部材及び用紙受け部材を備え、前記用紙押圧部材と前記用紙受け部材とで、用紙を挟持し、用紙の後端を前記用紙後端突き当て部に突き当てる用紙挟持手段と、
   前記用紙受け部材に対する前記用紙押圧部材の押圧力を調整する調整機構と、
   前記調整機構を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする用紙排出装置。
2. 前記用紙挟持手段による用紙の挟持は、前記排紙ローラにより用紙が挟持されている間に行われることを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
3. 前記排紙ローラは排紙動作において、途中で用紙の挟持を解除し、前記用紙挟持手段は、前記排紙ローラの挟持解除直後に用紙を挟持することを特徴とする請求項１に記載の用紙排出装置。
4. 前記用紙押圧部材を駆動する押圧部材駆動手段と、前記用紙受け部材を駆動する受け部材駆動手段とを備え、前記押圧部材駆動手段と前記受け部材駆動手段とにより、用紙の挟持と、挟持解除とが繰り返されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
5. 前記用紙押圧部材に押圧力を付与するばね部材を有し、前記調整機構は前記ばね部材の付勢力を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
6. 前記調整機構は、カムを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙排出装置。
7. 前記調整機構は、前記押圧部材駆動手段を有し、前記押圧部材駆動手段の駆動量に応じて、前記押圧力が調整されることを特徴とする請求項４に記載の用紙排出装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする後処理装置。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
10. 用紙の厚さ又は用紙の種類を含む用紙情報を発生する用紙情報発生部を備え、前記制御部は、前記用紙情報発生部からの用紙情報に基づいて、前記調整機構を制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記用紙押圧部材の前記押圧力を指定する押圧力情報を発生する押圧力情報発生部を備え、前記制御部は、前記押圧力情報発生部からの押圧力情報に基づいて、前記調整機構を制御することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の用紙排出装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。
13. 用紙の種類又は用紙の種類を含む用紙情報を発生する用紙情報発生部を備え、前記制御部は、前記用紙情報発生部からの用紙情報に基づいて、前記調整機構を制御することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成システム。
14. 前記用紙押圧部材の前記押圧力を指定する押圧力情報を発生する押圧力情報発生部を備え、前記制御部は、前記押圧力情報発生部からの前記押圧力情報に基づいて、前記調整機構を制御することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の画像形成システム。

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