JP2013028408A - 用紙処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】用紙処理装置は、用紙移送路と、用紙進入手段と、用紙排出手段と、用紙進入手段及び用紙排出手段を駆動する駆動手段と、用紙進入手段と前記用紙排出手段の間で用紙進入手段を通過した用紙が積層できるように用紙を誘導する用紙誘導手段とを有し、用紙の各先端が階段状に積載される状態で用紙排出手段を通過するよう構成される用紙バッファ装置５を備え、用紙誘導手段の上方には用紙の移送を円滑にするようにパドル１１が配置され、用紙進入手段は用紙進入用ローラを有し、用紙排出手段は用紙排出用ローラを有し、駆動手段である駆動モータの駆動によりパドル１１と用紙進入用ローラと用紙排出用ローラが同時に回転され、かつ、用紙進入用ローラに対し、用紙排出用ローラの回転を増速させる制御装置を備える。
【選択図】図２

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、用紙移送路と、前記用紙移送路上に設置される用紙進入手段と、前記用紙進入手段から一定距離離れた位置に設置される用紙排出手段と、前記用紙進入手段及び前記用紙排出手段を駆動する駆動手段と、前記用紙進入手段と前記用紙排出手段の間で前記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する用紙誘導手段とを有し、前記積層された用紙の各先端が所定の間隔を置いて階段上に積載される状態で前記用紙排出手段を通過するように構成される用紙バッファ装置を備え、前記用紙誘導手段の上方には用紙の移送を円滑にするためのパドルが配置され、 前記用紙進入手段は用紙進入用ローラを有し、前記用紙排出手段は用紙排出用ローラを有し、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前記パドルと前記用紙進入用ローラと前記用紙排出用ローラが同時に回転されるように構成され、前記用紙進入用ローラの回転に対し、前記用紙排出用ローラの回転を増速させる制御装置を備えることを特徴とする用紙処理装置である。

請求項２に記載の発明は、前記用紙排出手段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て前記積層された用紙の各先端が所定の間隔を置いて階段上に積載される状態で前記用紙排出手段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３に記載の発明は、前記制御手段は、予め設定された時間後に前記駆動モータを駆動して前記用紙排出用ローラを回転させるとともに、この回転を一定時間継続するように制御することを特徴とする請求項１または請求項２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に記載の発明では、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上に積載される状態で用紙排出手段を通過し、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。また、駆動モータの駆動により動力伝達手段によってパドルと用紙進入用ローラと用紙排出用ローラが同時に回転されるように構成され、用紙進入用ローラの回転に対し、用紙排出用ローラ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。

請求項２に記載の発明では、用紙感知センサの信号によってクラッチ手段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上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。

請求項３に記載の発明は、予め設定された時間後に駆動モータを駆動して用紙排出用ローラ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から排出される用紙を階段状にできる。

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を置いて階段上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上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上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上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 (3)

1. 用紙移送路と、
   前記用紙移送路上に設置される用紙進入手段と、
   前記用紙進入手段から一定距離離れた位置に設置される用紙排出手段と、
   前記用紙進入手段及び前記用紙排出手段を駆動する駆動手段と、
   前記用紙進入手段と前記用紙排出手段の間で前記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する用紙誘導手段とを有し、
   前記積層された用紙の各先端が所定の間隔を置いて階段上に積載される状態で前記用紙排出手段を通過するように構成される用紙バッファ装置を備え、
   前記用紙誘導手段の上方には用紙の移送を円滑にするためのパドルが配置され、
   前記用紙進入手段は用紙進入用ローラを有し、
   前記用紙排出手段は用紙排出用ローラを有し、
   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前記パドルと前記用紙進入用ローラと前記用紙排出用ローラが同時に回転されるように構成され、
   前記用紙進入用ローラの回転に対し、前記用紙排出用ローラの回転を増速させる制御装置を備えることを特徴とする用紙処理装置。
2. 前記用紙排出手段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て前記積層された用紙の各先端が所定の間隔を置いて階段上に積載される状態で前記用紙排出手段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。
3. 前記制御装置は、予め設定された時間後に前記駆動モータを駆動して前記用紙排出用ローラを回転させるとともに、この回転を一定時間継続するように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の用紙処理装置。