JP4815500B2 - 後処理装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、用紙に対して所定の処理を施す用紙処理装置に設けられ、用紙処理部にて所定の処理がされた用紙に対して後処理を行うように構成された後処理装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置等の用紙処理装置の中には、ステープル処理等の綴じ処理や穿孔処理やオフセット処理を行うように構成された後処理装置が設けられるものがある。

後処理装置は、通常、画像形成部等の用紙処理部から導入された用紙を搬送する用紙導入搬送路、導入搬送路を通過した用紙が載置されるように構成された処理トレイ、および処理トレイ上で後処理されて排出された用紙が載置されるように構成された排紙トレイを備える（例えば、特許文献１参照。）。

このような後処理装置では、一般的に、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、後処理されるべき用紙８０を導入搬送部２２によって搬送すると同時に、用紙８０の後端が上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４の間に到達するまで上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４を離間させておき、用紙８０の後端が上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４の間に到達した後には、上側排紙ローラ２２９を下側排紙ローラ２４４に圧接させつつ用紙８０を処理トレイ２４に引き込むように構成されている。

特開２００６−２４８６８５号公報

しかしながら、従来の後処理装置では、導入搬送部２２を通過した用紙８０を処理トレイ２４に引き込む作業の際に、用紙８０の先端が排紙トレイ２８に接触することによって、用紙搬送不良が発生することがあった。

具体的には、図２に示すように、同時に後処理されるべき最初の用紙８０が下側にカールしている場合には、用紙８０の先端が排紙トレイ２８に衝突し、排紙トレイ２８上で用紙８０が丸まってしまうことによって、用紙搬送ジャムが発生したり用紙８０を適正に処理トレイ２４に引き込めなくなったりするという問題が生じることがあった。

この発明の目的は、後処理装置にカールした用紙が導入された場合であっても、用紙のカールに起因する後処理装置内での用紙搬送不良が発生することを防止することが可能な後処理装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することである。

本発明に係る後処理装置は、用紙に対して所定の処理を施す用紙処理装置に設けられ、用紙処理部にて所定の処理がされた用紙に対して後処理を行うように構成される。用紙処理部の代表例としては、用紙に対して画像形成処理を行う画像形成部が挙げられるが、これに限定されるものではない。この後処理装置は、導入搬送路、処理トレイ、後処理部、排紙トレイ、排紙部、および制御部を備える。

導入搬送路は、用紙処理部にて所定の処理がされた用紙が導入されるように構成される。処理トレイは、導入搬送路よりも下方に配置されており、導入搬送路を通過した用紙が載置されるように構成される。後処理部は、処理トレイ上の用紙に対して後処理を行うように構成される。排紙トレイは、処理トレイよりも下方に配置されており、後処理部によって後処理がされて処理トレイから排出された用紙が載置されるように構成される。

排紙部は、処理トレイにおける排紙トレイ側の端部に配置された、離接可能に設けられた上側回転体および下側回転体を有する。上側回転体および下側回転体の代表例としては、上側排紙ローラおよび下側排紙ローラが挙げられるが、ローラに代えて無端ベルトを用いることも可能である。

制御部は、少なくとも排紙部の動作を制御するように構成される。制御部は、同時に後処理されるべき一群の用紙のうちの最初の用紙については、遅くともその用紙の先端が排紙トレイに当接するまでに上側回転体および下側回転体を互いに圧接させる。用紙の先端の位置は、例えば、後処理装置の入口付近に設けられた用紙検出センサの検出結果と用紙搬送速度とを用いて算出しても良いし、排紙部の近傍に用紙の先端を検出するためのセンサを設けることによって用紙の先端の位置を検出するようにしても良い。

上述の構成においては、同時に後処理されるべき用紙群に属する１枚目の用紙を処理トレイに引き込むときに、用紙の先端が排紙トレイに到達する前に、排紙部の上側排紙ローラおよび下側排紙ローラによって用紙先端側が支持される。このため、用紙の先端が垂れ下がった状態で排紙トレイに接触しにくくなり、その結果、用紙の先端が排紙トレイに引っ掛かって用紙が丸まってしまうといった不具合の発生が防止される。

上記の排紙部の制御は、同時に後処理されるべき用紙群に属する１枚目の用紙に対してのみ行われる。その理由は、２枚目以降の用紙については、１枚目の用紙に下から支持されているので、本件発明に係る制御を必ずしも行う必要がなく、また、２枚目の用紙に対して本件発明に係る制御を適用すると用紙どおしが擦れ合うことによってトナー汚れ等の汚損が発生する可能性があるからである。

上側回転体および下側回転体を接触状態にするタイミングは、少なくとも用紙先端が排紙トレイに衝突する前である必要がある。より好ましいタイミングは、用紙先端が排紙ローラ対を通過した後であって排紙トレイに衝突する前である。

さらには、上側回転体および下側回転体が１枚目の用紙を挟持した時に、この用紙の先端が上向きになり易くなるような工夫を行うことが好ましい。例えば、上側回転体を、下側排紙ローラよりも排紙トレイから遠ざかる方向にずらして配置したり、下側回転体を上側排紙ローラよりも柔らかい素材で構成したり、下側回転体として無端ベルトを用いたりすると良い。

また、上側回転体および下側回転体に挟持されている用紙の幅方向の両端を上に持ち上げて用紙に腰付けを行うための弾性部材からなる突起部を上側回転体および下側回転体の外側に配置するようにしても良い。

この発明によれば、後処理装置にカールした用紙が導入された場合であっても、用紙のカールに起因する後処理装置内での用紙搬送不良が発生することを防止することが可能になる。

図３は、本発明の実施形態に係る後処理装置が適用される画像形成装置１００の概略を示している。画像形成装置１００は、原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読取部１２、用紙に対して画像形成処理を実行する画像形成部１４、画像形成部１４に対して順次的に用紙を供給する給紙部１８、および画像形成部１４にて画像形成処理が施された用紙に対して後処理を実行する後処理装置２０を備えている。

画像読取部１２は、原稿台１２６上の原稿の画像を読み取るように構成された光学系ユニット１２８、および原稿載置台１２２上の原稿を原稿台１２６の原稿読取位置に順次的に搬送する自動原稿搬送ユニット１２４を備える。

画像形成部１４は、用紙搬送路１８６に接するように配置された像担持体としての感光体ドラム１４２を備える。感光体ドラム１４２の周囲には、露光装置１４４、現像装置１４６、転写装置１４８、およびクリーニング装置１５０が配置される。露光装置１４４は、感光体ドラム１４２を露光することによって感光体ドラム１４２上に静電潜像を形成する。現像装置１４６は、感光体ドラム１４２に現像剤を供給することによって、感光体ドラム１４２上の静電潜像を現像する。転写装置１４８は、感光体ドラム１４２上の現像剤像を用紙に転写する。クリーニング装置１５０は、感光体ドラム１４２上に残留した現像剤等を回収する。

画像形成部１４はさらに、用紙搬送路１８６における感光体ドラム１４２の下流に定着部１５２を備える。定着部１５２は、用紙に転写された現像剤像を熱と圧力とによって用紙に定着する。用紙搬送路１８６における定着部１５２の下流には、画像形成処理された用紙を後処理装置２０に導入する導入ローラ１５４が設けられる。

給紙部１８は、用紙を収容する用紙収容カセット１８２を複数備える。各用紙収容カセット１８２には、用紙を１枚ずつ用紙搬送路１８６に送り出す送り出し機構が設けられる。給紙部１８はさらに、用紙を画像形成部１４に供給するタイミングを調整するための１対のレジストローラ１８４を備える。

図４は、後処理装置２０の概略を示す図である。後処理装置２０は、画像形成装置１００に対して脱着可能に構成される。図３および図４では、後処理装置２０を画像形成装置１０から引き出した状態を示している。後処理装置２０は、画像形成装置１００に装着されたときには画像読取部１２および画像形成部１４の間に配置される。

後処理装置２０は、導入搬送部２２、処理トレイ２４、後処理部２６、および排紙トレイ２８を備える。導入搬送部２２は、導入ローラ１５４によって後処理装置２０内に導入された用紙を処理トレイ２４まで導入する。導入搬送部２２は、後処理装置２０が画像形成装置１００に押し込まれた状態において、用紙搬送路１８６に接続される。処理トレイ２４は、後処理部２６によって処理されるべき用紙の束を一時的に収容するように構成される。後処理部２６は、処理トレイ２４上に載置された用紙にステープル処理等の綴じ処理や、穿孔処理を行うように構成される。排紙トレイ２８は、後処理部２６によって後処理された後に排出される用紙を収容するように構成される。

図５は、導入搬送部２２、処理トレイ２４、後処理部２６、および排紙トレイ２８の構成を示す図である。導入搬送部２２には、画像形成部１４から送られた用紙を水平方向に搬送する導入搬送路２２２が形成される。この導入搬送路２２２に沿って一対の搬送ローラ２２４および一対の搬送ローラ３４が配置される。導入搬送路２２２における搬送ローラ２２４の下流には、搬送される用紙の先端および後端を検出するように構成された用紙センサ２２６が設けられる。搬送ローラ３４は、導入搬送路２２２を通過した後処理されるべき用紙を処理トレイ２４に排出するように構成される。

導入搬送路２２２における搬送ローラ３４の下流には、上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４が設けられる。上側排紙ローラ２２９は、駆動ローラ２２８のローラ軸２２７を中心に揺動可能に支持された排紙機構２２５の先端に軸支される。

搬送ローラ３４には、この搬送ローラ３４の回転軸３８を中心に揺動可能な支持アーム３２が接続される。支持アーム３２の先端にはプーリ３０が軸支される。支持アーム３２およびプーリ３０には、キャタピラベルト３１が架けられる。キャタピラベルト３１は、処理トレイ２４上の用紙を、後述の第１の整合板２４５および第２の整合板２４６によって整合される用紙が配置されるべき整合位置の方向に案内する。具体的には、キャタピラベルト３１は、処理トレイ２４に導入された用紙の端部が位置決め部材２４２に当接するまで、用紙に対して搬送力を伝達するように構成される。位置決め部材２４２は、整合位置にて用紙の先端部に当接するように構成される。

処理トレイ２４は、排出方向に向かって上方に傾斜するように構成される。処理トレイ２４に排出された用紙は自重およびキャタピラベルト３１の駆動力により、処理トレイ２４の下端側へ案内される。処理トレイ２４上における用紙の搬送手法はこれに限定されるものではなく、他の搬送ローラをさらに設けて他の搬送ローラとキャタピラベルト３１との共同作業によって用紙を整合位置に案内するようにしても良い。

図６は、処理トレイ２４の構成を示す図である。処理トレイ２４には処理トレイ２４の幅方向（用紙排出方向に直交する方向）に移動可能に支持された第１の整合板２４５および第２の整合板２４６が設けられる。第１の整合板２４５および第２の整合板２４６は、処理トレイ２４の内部に設けられたラック・アンド・ピニオン機構およびピニオンギアに駆動力を供給するモータを有する第１の駆動部２４７によって、処理トレイ２４の幅方向に移動するように構成される。ただし、第１の整合板２４５および第２の整合板２４６の駆動手法はこの実施形態のものに限定されるのではない。また、この実施形態では、後処理部２６も処理トレイ２４の幅方向に移動可能になるような構成を示しているが、この発明の実施するにあたって後処理部２６を処理トレイ２４の幅方向に移動させることは、必須的要件でなく任意的事項である。

図７は、後処理装置２０の概略を示すブロック図である。同図に示すように、後処理装置２０は制御部５０を備えており、この制御部５０に、Ｉ／Ｆ部５２、用紙センサ２２６、第１の位置センサ２２８、第２の位置センサ２３０、第１の駆動部２４７、第２の駆動部２４８、および第３の駆動部２４９が接続されている。

Ｉ／Ｆ部５２は、画像形成装置１００のメイン制御部（図示省略）からの各種信号を受信するように構成される。例えば、Ｉ／Ｆ部５２には、搬送される用紙のサイズを示す信号、後処理装置２０にて実行すべき後処理の種別を示す信号、後処理の開始を指示する信号、および用紙に対する画像形成処理が終了したことを示す信号等が入力される。

第１の位置センサ２２８は、第１の整合板２４５および第２の整合板２４６の位置を検出するように構成される。第２の位置センサ２２９は、後処理部２６の位置を検出するように構成される。第２の駆動部２４８は、導入搬送部２２に対して駆動力を供給するように構成される。第３の駆動部２４９は、後処理部２６に対して駆動力を供給するように構成される。

図８は、後処理装置２０の制御部５０の動作手順の一例を示すフローチャートである。制御部５０は、画像形成装置１００のメイン制御部からの信号が入力するまで待機する（Ｓ１）。

制御部５０は、画像形成装置１００のメイン制御部からの信号の入力があると、用紙センサ２２６が用紙の先端を検出するまで待機する（Ｓ２）。Ｓ２の待機ステップにて、用紙センサ２２６が用紙の先端を検出した時には、制御部５０は、内蔵するタイマ５０２を作動させ計測を開始する（Ｓ３）。

続いて、制御部５０は、現在搬送中の用紙が、同時に後処理されるべき用紙群の最初の用紙であるか否かを判断する（Ｓ４）。なお、Ｓ４のステップのような判断を行う理由は、同時に後処理されるべき用紙群の最初の用紙と、それに後続する用紙との間で用紙搬送の制御内容を変えるためである。

Ｓ４の判断ステップにおいて、現在搬送中の用紙が、同時に後処理されるべき用紙群の最初の用紙である場合には、制御部５０はタイマ５０２が設定時間Ｔ１の計時を完了させるまで待機する（Ｓ５）。ここで、設定時間Ｔ１は、設定された搬送速度で搬送される用紙の先端が用紙センサ２２６を通過してから排紙トレイ２８に到達するのに必要な時間よりも短くなるように設定される。設定時間Ｔ１は、用紙の先端が用紙センサ２２６を通過してから上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４と排紙トレイ２８と間に到達するのに必要な時間に設定されることが好ましい。

Ｓ５の待機ステップにてタイマ５０２が設定時間Ｔ１の計時を完了させた時には、制御部５０は排紙機構２２５を制御することによって上側排紙ローラ２２９を下側排紙ローラ２４４との当接位置まで降下させる（Ｓ７）。

一方で、Ｓ４の判断ステップにおいて、現在搬送中の用紙が、同時に後処理されるべき用紙群の２枚目以降の用紙である場合には、制御部５０はタイマ５０２が設定時間Ｔ２の計時を完了させるまで待機する（Ｓ６）。ここで、設定時間Ｔ２は、設定時間Ｔ１よりも大きい値であり、従来の後処理装置にて採用されていた値と同等の値である。

Ｓ６の待機ステップにてタイマ５０２が設定時間Ｔ２の計時を完了させた時には、制御部５０は排紙機構２２５を制御することによって上側排紙ローラ２２９を下側排紙ローラ２４４との当接位置まで降下させる（Ｓ７）。同時に後処理されるべき用紙群の２枚目以降の用紙に対しては上側排紙ローラ２２９の降下タイミングを遅くする理由は、１枚目の用紙と２枚目の用紙とが擦れ合う期間をなるべく短くすることによって、２枚目の用紙に形成された画像が汚損されることを防止するためである。

以上の構成によれば、１枚目の用紙８０については、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、排紙トレイ２８は衝突する前に上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４によって用紙８０が挟みこまれる。このため、上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラに支持されることによって用紙８０の先端側が安定するとともに、腰が強くなるため下方向にカールしにくくなる。このため、図９（Ｃ）に示すように、用紙８０が緩やかな角度をもって排紙トレイ２８に案内され易くなる。その結果、用紙８０の先端が排紙トレイ２８に強く衝突することによって用紙が丸まり、用紙８０の搬送不良や、用紙８０を適正に処理トレイ２４に引き込めなくなるといった不具合が発生することが防止される。

また、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、２枚目の用紙８２およびこれに後続する用紙に対しては、従来と同様に用紙８２の後端が上側排紙ローラ２２９を下側排紙ローラ２４４の間に到達した後に上側排紙ローラ２２９を下側排紙ローラ２４４に押し当てている。その場合、図１０（Ｂ）に示すように１枚目の用紙８０が、２枚目の用紙８２と排紙トレイ２８との間に配置されるため、排紙トレイ２８に用紙８２の先端が垂れ下がった状態で衝突することが防止される。

上述の実施形態では、上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４を従来と同様のものを利用しているが、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１２（Ａ）、および図１２（Ｂ）に示すように、上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４が用紙８０を挟持した時に用紙８０の先端が上向きになり易くなるような工夫を行うことが好ましい。その理由は、用紙８０の先端が上向きになればなるほど、用紙８０の先端が排紙トレイ２８に引っ掛かりにくくなるからである。

図１１（Ａ）では、上側排紙ローラ２２９が下側排紙ローラ２４４よりも排紙トレイ２８から遠ざかる方向にずれて配置されている。この構成を実現するためには、例えば、上側排紙ローラ２２９を支持する支持アームをわずかに短くするようにすると良い。

図１１（Ｂ）では、上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４に代えて、上側排紙ローラ２５０および下側排紙ローラ２５２を用いている。上側排紙ローラ２５０および下側排紙ローラ２５２は互いに異なった素材によって構成されており、下側排紙ローラ２５２には、上側排紙ローラ２５０よりも柔らかい素材が用いられている。

また、図１２（Ａ）では、下側排紙ローラ２４４に代えて、ローラ２５５およびローラ２５６に張架され、その外周面が上側排紙ローラ２２９に圧接するように構成された無端ベルト２５４が用いられている。

さらに、図１２（Ｂ）では、用紙を排出する方向に直交する幅方向において上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４の両側に、突起部２５８が形成されている。突起部２５８は、上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４に挟持された用紙８０の幅方向の端部を下から押し上げるように構成される。このため、突起部２５８を配設することによって、用紙８０の腰付けが行われるため、用紙８０の先端が垂れ下がりにくくなり、用紙８０の先端が排紙トレイ２８に緩やかな角度をもって案内されやすくなる。

このとき、突起部２５８は、用紙８０に十分な腰の強さがある場合には用紙８０から作用する力によって窪むような弾性部材によって構成されることが好ましい。その理由は、用紙８０が厚い場合や、複数の用紙８０を同時に上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４によって挟みこむ場合において、用紙８０に対して無理な腰付けが行われなくなるからである。用紙８０に対して無理な腰付けを行うと上側排紙ローラ２２９および下側排紙ローラ２４４の挟持力が弱まるという不具合が発生する虞があるが、上述の構成においてはこのような不具合が発生しない。

上述の実施形態では、本発明の実施形態に係る後処理装置が画像形成装置に適用される例を説明したが、この発明に係る後処理装置が適用される用紙処理装置は画像形成装置には限定されない。

上述の実施形態の説明は、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、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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ことが意図される。

従来の後処理装置の搬送手順の一例を示す図である。 従来の後処理装置の搬送手順の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。 後処理装置の概略構成を示す図である。 導入搬送部、処理トレイ、後処理部、および排紙トレイの構成を示す図である。 処理トレイの構成を示す図である。 後処理装置の概略を示すブロック図である。 後処理装置の動作手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る後処理装置の搬送手順の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る後処理装置の搬送手順の一例を示す図である。 排紙部の構成の他の例を示す図である。 排紙部の構成の他の例を示す図である。

２０−後処理装置
２４−処理トレイ
２６−後処理部
３０−プーリ
３１−キャタピラベルト
３２−支持アーム
５０−制御部
１００−画像形成装置
２４２−位置決め部材
２４５−第１の整合板
２４６−第２の整合板

Claims (2)

1. 用紙に対して所定の処理を施す用紙処理装置に設けられ、用紙処理部にて所定の処理がされた用紙に対して後処理を行うように構成された後処理装置であって、
   前記用紙処理部にて所定の処理がされた用紙が導入される導入搬送路と、
   前記導入搬送路よりも下方に配置されており、前記導入搬送路を通過した用紙が載置されるように構成された処理トレイと、
   前記処理トレイ上の用紙に対して後処理を行うように構成された後処理部と、
   前記処理トレイよりも下方に配置されており、前記後処理部によって後処理がされて前記処理トレイから排出された用紙が載置されるように構成された排紙トレイと、
   前記処理トレイにおける前記排紙トレイ側の端部に配置された、離接可能に設けられた上側回転体および下側回転体を有する排紙部と、
   少なくとも前記排紙部の動作を制御するように構成された制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、同時に後処理されるべき一群の用紙のうちの最初の用紙については、遅くともその用紙の先端が前記排紙トレイに当接するまでに前記上側回転体および前記下側回転体を互いに圧接させ、
   前記上側回転体は上側排紙ローラである一方で、前記下側回転体は下側排紙ローラであり、
   用紙を排出する方向に直交する幅方向において前記上側排紙ローラおよび前記下側排紙ローラを挟むように、前記上側排紙ローラおよび前記下側排紙ローラに挟持された用紙の幅方向の端部を下から押し上げるように構成された弾性部材からなる突起部が設けられた後処理装置。
2. 請求項１に記載の後処理装置を備えた画像形成装置。

Images