JP5505019B2 - 用紙排出装置、後処理装置、画像形成システム - Google Patents

用紙排出装置、後処理装置、画像形成システム Download PDF

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Description

本発明は、排出される用紙を用紙積載台に積載するための用紙排出装置、それを備えた後処理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より構成される画像形成システムにおいては、画像形成された複数枚の用紙を装置内部に一旦貯えるための載置台や、装置外の排紙トレイに排出し、積載するための排紙トレイが多く用いられている。用紙がこれらの載置台や排紙トレイ(以下、総称して用紙積載台という)に排出されるとき、用紙積載台の直前の用紙搬送ローラ(以下、排出ローラという)から離れて用紙積載台に自重で落下して積載されるまでの間に積載位置がずれる。その結果、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であろうが、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であろうが、いずれの構成にも起き易い問題である。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(高温高湿や低温低湿)場合に起きやすい。また、用紙排出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、用紙排出方向の紙揃えが難しかった。用紙積載台上における用紙排出方向の紙揃えを良くするため、従来種々の用紙排出装置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は、スタッカ(用紙積載台)内に集積した用紙を把持して排紙トレイに積載させる機構を有するものである。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。
しかしながら、特許文献1に記載された技術において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。
一方、通常の画像形成システムに備えられる後処理装置では、画像形成装置から出力された画像形成済の用紙に対し、綴じ処理や穿孔処理等の後処理が行われることが多く、これらの後処理は、画像形成装置の動作に連動するようになっている。従って、高速で用紙に画像を形成する画像形成装置に対しては、画像形成装置の処理速度に追従可能な高速処理の後処理装置が必要となる。然るに、後処理装置では用紙に対して綴じ処理や穿孔処理等の後処理を実行するため、後処理を実行している間は後処理を実行している箇所(後処理部)に次の用紙を受け入れることができない。画像形成装置から出力される用紙の生産性を低下させないためには、後処理を実行している間でも画像形成装置から出力される用紙の搬送速度を落とすことなく後処理装置に受け入れる必要がある。
この問題の対策として、画像形成装置から出力される用紙を後処理部の上流側で一時的に停止させ、停止させた用紙と次の用紙との2枚の用紙を重ねてから次の後処理部へ搬送するような形態の後処理装置が開示されている(例えば特許文献2参照)。
図13は、特許文献2に記載された用紙後処理装置の全体構成図である。特許文献2の構成は、二つの分岐路4、5とその下流のストッパにより2枚の用紙を重ね合わせるものである。また、重ね合わせた用紙S1、S2を一時的に収容する中間のスタック部における用紙の整合時に、スタック部で上側になる用紙S2を用紙排出方向で先行するようにずらす技術が開示されている。スタック部はエンドフェンス43や放出ベルト41により構成されている。
このスタック部(用紙積載台)は、傾斜した状態で配置されており、重ね合わされた2枚の用紙が排紙ローラ24から排出されると、スタック部に沿って用紙排出方向と逆の方向に自重と戻しコロ45とで戻され、下方のエンドフェンス43に当たって整合される。2枚の用紙S1、S2を重ねて搬送するとき、搬送ローラの径のばらつきや搬送径路の形状や摩擦により2枚の用紙S1、S2の間にずれが生じる場合がある。スタック部に到達する前に下側の用紙(1枚目の用紙)S1が用紙排出方向において先行した状態でスタック部に搬送されると、戻しコロ45による上側の用紙に対する戻しの作用は下側の用紙には及ばないため、ずれたままでスタック部に収容されることになる。この点を解決するため、特許文献2では、上側の用紙(2枚目の用紙)S1が用紙排出方向において先行するよう強制的にずらしている。用紙のずらしは、各分岐路の搬送ローラの径或いは搬送ローラの回転速度の変更、または分岐路の異なる距離にストッパを配置することによって行われる。特許文献2に記載の技術によれば、用紙を重ね合わせて搬送することにより用紙の搬送間隔を広げ、後処理を実行する時間を確保でき、後処理を実行している間でも画像形成装置から出力される用紙を後処理装置に受け入れることができる。また、スタック部において2枚の用紙S1、S2の後端を揃えることができる。
しかしながら、特許文献2の技術では、2枚の用紙S1、S2をずらして重ね合わせる機構部とスタック部とが離間しているため、2枚の用紙S1、S2がスタック部に到達するまでにずれてしまい、当初のずれ量を保つことができなくなるという問題がある。また、多数枚の用紙をスタック部に積載するとき、スタック部に載置済みの用紙に後続の2枚の用紙が接触して載置済みの用紙を用紙排出方向に移動させてしまうという危険性もある。
特開2008−273656号公報 特開平11−157741号公報
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、排出される用紙が用紙積載台に載置される際の紙揃え状態を向上させ、かつ積載されるまでの時間を短縮することが可能な用紙排出装置、後処理装置、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.排出手段により1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙を積載する用紙積載部と、
該用紙積載部に積載される用紙の用紙排出方向の後端を突き当てる用紙後端突き当て部と、
前記1枚毎の又は複数枚重ねた状態の用紙を用紙挟持位置で挟持し、前記用紙積載部における用紙積載位置へと移動させる一対の用紙挟持部材と、
前記用紙挟持部材を、用紙を挟持させた状態で前記用紙挟持位置から前記用紙積載位置へと移動させる用紙挟持部材移動手段と、
前記一対の用紙挟持部材における一方の用紙挟持部材に設けられ、前記用紙積載部に積載済みの用紙の最上面の用紙に当接する摩擦部材と、を有し、
前記一対の用紙挟持部材が前記用紙挟持位置で用紙を挟持した後に前記用紙積載位置に達するとき、前記用紙挟持部材移動手段が前記一方の用紙挟持部材を前記用紙排出方向に対して上流側に移動させることにより、前記用紙挟持部材が挟持している用紙を前記用紙排出方向に対して上流側に移動させて該用紙の用紙排出方向の後端を前記用紙後端突き当て部に突き当てるとともに、前記用紙積載部に積載済みの最上面の用紙に前記摩擦部材が当接して、該最上面の用紙を前記用紙排出方向に対して上流側の前記用紙後端突き当て部に向けて付勢することを特徴とする用紙排出装置。
2.用紙に後処理を施す後処理部と、後処理された用紙を排出する前記1に記載の用紙排出装置と、を備えたことを特徴とする後処理装置。
3.用紙に画像を形成する画像形成部と、画像形成された用紙に後処理を施して排出する前記2に記載の後処理装置と、を備えたことを特徴とする画像形成システム。
本発明の構成によれば、排出される用紙を用紙積載部に積載する際における用紙のずれが防止できるとともに、積載済みの用紙のずれも防止でき、かつ、排出される用紙を用紙積載部上に積載するまでの時間を短く安定したものとすることができる。
大容量給紙装置LTと画像形成装置Bと後処理装置Cから構成される画像形成システムAの全体構成図である。 用紙Sの重ね処理を行う中間搬送ユニットC1の正面断面図である。 本発明に係る用紙排出装置90の実施形態についての構成及び動作を説明するための断面構成図である。 本発明に係る用紙排出装置90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。 本発明に係る用紙排出装置90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。 本発明に係る用紙整合装置100の動作を説明するための概略構成図である。 整合部材101、102の高さ方向の位置を検知する検知手段の機構を示す概略図である。 図6において実線の位置にある、本発明に係る整合部材101(102)の拡大図である。 本発明に係る整合部材101(102)の実施形態における整合作用を説明する図である。 本発明に係る用紙整合装置100によるシフト工程及び用紙整合工程を示す概略図である。 本発明に係る用紙排出装置90の動作を制御する制御手段110の制御の流れを説明するためのブロック図である。 本発明に係る用紙排出装置90の動作のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。 特許文献2に記載された用紙後処理装置の全体構成図である。
以下、本発明に係る用紙排出装置、後処理装置、及び画像形成システムの実施形態の構成及び動作について説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
図1は、大容量給紙装置LTと画像形成装置Bと後処理装置Cから構成される画像形成システムAの全体構成図である。なお、後処理装置Cは、中間搬送ユニットC1と、後処理ユニットC2とを備えている。
〔大容量給紙装置LT〕大容量給紙装置LTは、用紙積載部7A、第1給紙部7B等から構成されている。用紙積載部7Aにおいて、A4判サイズ、A3判サイズ等の用紙Sが大量に収納される。用紙積載部7Aに収納されている用紙Sは連続して画像形成装置Bに送り込まれる。
〔画像形成装置B〕画像形成装置Bは、画像読取部1、画像書込部3、画像形成部4、給紙搬送部5、定着部6、自動原稿搬送部B1、操作表示部B2等から構成されている。
画像形成部4は、感光体ドラム4A、帯電部4B、現像部4C、転写部4D、分離部4E、クリーニング部4F等から構成されている。給紙搬送部5は、給紙カセット5A、第1給紙部5B、第2給紙部5C、搬送部5D、排紙部5E、自動両面コピー給紙装置(ADU)5F等から構成されている。
操作表示部B2は液晶パネルで構成される表示部にタッチスクリーンを重ねて配置したタッチパネルを備えている。操作表示部B2を通じて各種の設定画面を表示したり、後処理の種類又は給紙カセット5Aに収納させる用紙の種類を入力したりすることができる。
自動原稿搬送部B1の原稿台上に載置された原稿は、画像読取部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、光電変換されたアナログ信号は、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等の処理を経た後に画像書込部3に送られる。
画像書込部3における半導体レーザからの出力光が画像形成部4の感光体ドラム4Aに照射され、感光体ドラム4A上に静電潜像が形成される。感光体ドラム4A上に形成された静電潜像に対して、画像形成部4において帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。
第1給紙部5Bにより搬送された用紙Sに対して転写部4Dにより画像が転写され、用紙S上の画像は定着部6により用紙S上に定着される。定着された用紙Sは、排紙部5Eから後処理装置Cに送り込まれる。また、用紙Sの両面に画像を形成する場合は、用紙Sが定着後に自動両面コピー給紙装置5Fにて表裏が反転され、再び画像形成部4に送られて画像が形成され、その後で後処理装置Cに送り込まれる。
なお、図1における画像形成装置Bは用紙S上にモノクロ画像を形成するものであるが、用紙S上にカラー画像を形成するものであっても良い。
〔後処理装置C〕前述のように、後処理装置Cは、用紙Sの重ね合わせを行う後述する中間搬送ユニットC1と、綴じ処理等の後処理を行う後処理ユニットC2から構成される。なお、本実施形態において、中間搬送ユニットC1は後処理ユニットC2とは独立した筐体となっているが、中間搬送ユニットC1と後処理ユニットC2とを同一の筐体としても良い。
本実施形態における中間搬送ユニットC1は、画像形成装置Bから出力された用紙Sを集積部12において2枚重ねることが可能であり、重ねられた2枚の用紙S1(1枚目)、S2(2枚目)は重ねられたまま表裏が反転され、後処理ユニットC2に搬送される。綴じ処理やシフト処理等の後処理が不要な用紙Sは集積部12を経由せずにバイパス搬送部14及び後処理ユニットC2の排紙搬送部30を経由して搬送され、排出手段としての排紙ローラ80aを経由して昇降式排紙皿80bに排出される。
重ね合わせの用紙S1、S2が用紙整合装置100によりシフト処理される場合は、集積部12から用紙搬出部13、入口搬送部20、排紙搬送部30、及び排紙ローラ80aを経由して昇降式排紙皿80bに排出される。
後処理ユニットC2には、入口搬送部20、排紙搬送部30、連結搬送部40、差込紙給紙部50、綴じ処理部60、スタック部65、折り部70、排紙機構部80、用紙排出装置90、及び用紙整合手段としての用紙整合装置100等が配置されている。連結搬送部40により搬送された用紙Sは、スタック部65において積載され、綴じ処理部60により綴じ処理が行われる。その結果、複数枚の用紙Sにより構成される一部の冊子が作製される。
綴じ処理における打針が用紙束の片側になされる片側綴じの場合、冊子は昇降式排紙皿80bへ排出され、綴じ処理における打針が用紙束の中央部になされる中綴じの場合、冊子は折り部70にて中折りされ、排紙皿82へ排出される。
なお、本実施形態における後処理ユニットC2は、複数枚の用紙Sに対して綴じ処理部60による綴じ処理や用紙整合装置100によるシフト処理を行うものであるが、複数枚の用紙Sに対して糊付けにより冊子を形成するものや、穿孔処理を行うものでもよい。
中間搬送ユニットC1は集積部12にて2枚の用紙S1、S2を重ね合わせて後処理ユニットC2に搬送することで、後処理ユニットC2に用紙Sを搬送する時間を遅延させることが可能となり、後処理ユニットC2における後処理の時間を確保することができる。この結果、画像形成装置Bから高速で出力される用紙の生産性の低下を防止することが可能となる。
〔中間搬送ユニットC1〕図2は、用紙S1、S2の重ね処理を行う中間搬送ユニットC1の正面断面図である。中間搬送ユニットC1は、用紙搬入部11、集積部(重ね部)12、用紙搬出部13、バイパス搬送部14から構成されている。
用紙搬入部11は、搬送ローラR1、R2及びガイド板111を有する用紙搬送路r11を備えている。用紙搬入部11では画像形成装置Bの排紙部5Eから排出される用紙Sが順次受容され搬送される。
集積部12は、平行に配置された2枚のガイド板121と、停止部材123等から構成される縦整合部と、横整合部材122と、搬入駆動ローラR3と、搬出駆動ローラR4と、用紙搬送路r12とを備えている。後処理ユニットC2において綴じ処理を実行する場合は、集積部12において用紙搬入部11から受け入れた用紙Sが収納され、上方に排出される。また、綴じ処理やシフト処理を実行する特定のジョブに対しては、集積部12において1枚目の用紙S1と2枚目の用紙S2との2枚の用紙が重ねられた後、重ね合わされた状態で上方に排出される。
用紙搬出部13は、中間搬送ローラR5と、排紙ローラR6a、R6b、R7a、R7bと、ガイド板131を有する用紙搬送路r13とを備えている。用紙搬出部13において、集積部12に収納された重ね合わせの用紙S1、S2(以下、用紙S1、S2、又は単に用紙Sともいう)の表裏が反転し、後処理ユニットC2に搬送される。
バイパス搬送部14は、用紙搬送路r14を備えている。バイパス搬送部14への用紙Sの搬送は、集積部12に搬送する必要のない場合に行われる。例えば、用紙Sの綴じ処理やシフト処理が不要な場合、或いは、用紙の表裏を反転しないで排出する場合である。
用紙搬入部11に配置された搬送路切換部G2は、集積部12又はバイパス搬送部14に用紙Sを分岐させる。集積部12の上部には、搬送路切換部G1が配置している。搬送路切換部G1は、集積部12への用紙Sの導入と、集積部12からの用紙Sの排出とを切り換える。搬送路切換部G1、G2は、それぞれソレノイドに接続して駆動される。
本実施の形態においては、中間搬送ユニットC1により重ね合わされて搬送される用紙Sの枚数を2枚としたが、それ以上の枚数の複数枚重ねた用紙についても適用可能である。
次に、本発明に係る用紙排出装置90の実施形態について、図3〜5を用いて説明する。
〔用紙排出装置90〕図3は、本発明に係る用紙排出装置90の実施形態についての構成を説明するための断面構成図である。また、図3〜図5は、本発明に係る用紙排出装置90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3は、1枚目の用紙S1と2枚目の用紙S2とが昇降式排紙皿80b上に積載され、3枚目の用紙S3と、4枚目の用紙S4との重ね合わせの用紙S3、S4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る。図4は、重ね合わされた用紙S3、S4(以下、用紙S3、S4、又は単に用紙Sともいう)が排紙ローラ80aを通過し、一対の用紙挟持部材に挟持されて移動する状態を示す図である。また、図5は、用紙S3、S4が一対の用紙挟持部材による挟持から離れ、昇降式排紙皿80b上に積載された以降の状態を示す図である。
排紙機構部80は、用紙Sを排出する排出手段としての排紙ローラ80a、排出した用紙Sを積載する昇降式排紙皿80b、用紙Sの後端を突き当てる用紙後端突き当て部80c、等により構成される。用紙後端突き当て部80cは、用紙Sを昇降式排紙皿80bに積載する際の用紙積載位置の基準となる。昇降式排紙皿80bには用紙Sを積載する用紙積載部としての積載面SSが形成されている。排紙ローラ80aの用紙排出方向上流側には図示しない用紙位置検知センサPSが配設されている。実施の形態においては、用紙位置検知センサPSにより用紙Sの到達を検知した後、タイミングを合わせて排紙ローラ80aの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、用紙排出装置90の用紙排出動作をより確実なものとしている。排紙ローラ80aは変速可能な排紙駆動モータM1に連結され、用紙Sを排出する。
図3〜図5に示すように、本発明に係る一対の用紙挟持部材は、一方の用紙挟持部材としての下方に配設される用紙受け部材93と、もう一方の用紙挟持部材としての上方に配設される用紙押圧部材91とからなる。
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。また、用紙押圧部材91には用紙受け部材93を押圧する押圧手段としてのばね部材SPが係止され、用紙押圧部材91を反時計方向に揺動させるように付勢している。ばね部材SPにより付勢される用紙押圧部材91は、用紙Sを挟持しながら用紙受け部材93を押圧し、移動する用紙受け部材93に追随して揺動する。用紙押圧部材91は、用紙Sが用紙挟持位置(後述)に近接するまでの間は、用紙受け部材93から離間する、図3(a)に示す上方の退避位置に待機している。
押圧規制手段は、用紙押圧部材91の位置を規制する押圧規制部材92、押圧規制部材92を駆動する正逆回転可能な押圧規制部材駆動モータM2、等からなる。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、押圧規制部材駆動モータM2に連結されて押圧規制部材92を正逆両方向に回転可能に保持する軸部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。用紙押圧部材91は、回転する押圧規制部材92の一端に取り付けられた係合部92bの係止により反時計方向の回転を規制されている。即ち、ばね部材SPにより付勢されている用紙押圧部材91は、正逆両方向に回転する押圧規制部材92の係合部92bに係止されながら、揺動する構成となっている。押圧規制部材駆動モータM2は、図示しない用紙位置検知センサPSにより検知される用紙Sの搬送のタイミングに合わせて動作される。
一方、用紙受け部材93には、用紙Sを介して用紙押圧部材91の押圧部91bが当接する用紙挟持面93aが形成されている。用紙挟持面93aには摩擦係数を大きくするような荒し処理がなされている。用紙挟持面93a表面の摩擦係数は、用紙押圧部材91の押圧部91bの摩擦係数より大きく、かつ、用紙S間の摩擦係数より大きくなるように設定されている。摩擦係数を大きくする構成としては荒し処理に限らず、用紙受け部材93樹脂成型部品で形成し、用紙挟持面93aに多数の微小な突起を形成してもよく、用紙挟持面93aにゴムや発泡系の軟質樹脂等からなる別部材を貼り付けてもよい。
また用紙受け部材93には、一対の軸94bに回転自在に嵌合する一対の穴(参照符号なし)が形成されている。この一対の軸94bは、寸法、形状が同一に形成された一対の受け部材回動板94のそれぞれの一端に固設されている。一対の受け部材回動板94のそれぞれの他端には一対の回転軸94aが固設されており、一対の回転軸94aは保持板95に回転自在に保持されている。また、一対の回転軸94aにはそれぞれを反時計方向に回転させる受け部材駆動手段としての用紙受け部材駆動モータM3が連結されており、その回転動作は同速で同方向に同時に行われるように構成されている。一対の受け部材回動板94は、回転軸方向での位相がずれており、回転時に互いに干渉しないように配設されている。
本発明に係る用紙挟持部材移動手段は、一対の受け部材回動板94、一対の受け部材回動板に固設される一対の回転軸94a、保持板95、用紙受け部材駆動モータM3、等により構成される。用紙挟持部材移動手段の構成により、一対の受け部材回動板94は同速で同方向に同時に回転し、用紙受け部材93を回動させ、用紙受け部材93の用紙挟持面93aは一対の受け部材回動板94の回転角度に拘わらず常に水平を保っている。用紙受け部材駆動モータM3は、一対の用紙挟持部材の用紙Sへの1回の挟持動作に対し、一対の受け部材回動板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。
本発明に係る用紙受け部材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、一対の用紙挟持部材による用紙Sの挟持動作が安定した円滑な状態で行われる。
用紙押さえ部材96は、前述の一対の軸94bの一方の段部94b1の外周に嵌合する嵌合穴(参照符号なし)と、この嵌合穴から外側に延びるアーム状の部分とを有し、一対の軸94bの一方の段部94b1に回転自在に軸支されている。即ち、用紙押さえ部材96は一対の軸94bを介して用紙受け部材93に保持されることになる。
本発明に係る摩擦部材としての摩擦板97は、ゴム又は発泡系の樹脂等からなる材料で形成され、用紙押さえ部材96のアーム状の部分の片面に貼り付けられている。摩擦板97の用紙当接面における摩擦係数は、昇降式排紙皿80bに積載される複数枚の用紙Sの用紙間の摩擦係数より大きい値に設定されている。また段部94b1には、ねじりコイルばね98が巻回されており、ねじりコイルばね98の一端は用紙押さえ部材96のアーム状の部分に係止され、他端は用紙受け部材93の用紙挟持面93aの近傍に係止されている(図3(c)参照)。このねじりコイルばね98により、用紙押さえ部材96は、用紙受け部材93に対して反時計方向に回転するように付勢され、用紙当接面の用紙受け部材93との変位を可能にしている。また、用紙受け部材93にはストッパピン93bが固設されており、用紙押さえ部材96の回転の範囲を規制している。
本実施の形態においては、摩擦板97を用紙押さえ部材96に貼り付け、用紙押さえ部材96を一対の軸94bを介して用紙受け部材93に保持しているが、摩擦部材をゴム等の弾性部材とし、ばね等を用いずに用紙受け部材93に固定する構成としても良い。即ちこの構成においては、摩擦部材が昇降式排紙皿80bに積載される用紙Sを押圧する際の弾性部材の変形により、用紙Sとの当接面が変位することになる。
本発明に係る摩擦板97の用紙Sとの当接面が変位可能に配設されているため、昇降式排紙皿80bの高さが変化しても用紙Sへの摩擦抵抗はほぼ一定に保たれる。
また、本発明に係る用紙受け部材93の用紙挟持面93aの摩擦係数が用紙押圧部材91の押圧部91bの摩擦係数より大きく、かつ用紙間の摩擦係数より大きくなるように設定することにより、用紙S3が用紙S4より用紙搬送方向の下流側にずれていてもそれを容易に補正することができる。
図13で説明したように、用紙S4(図13ではS2)が用紙S3(図13ではS1)の上にある場合、用紙S4が用紙排出方向の下流側にずれていれば(図13参照)、公知の戻しコロ(図13の戻しコロ45)等により容易にずれを補正することができる。逆に用紙S4が用紙排出方向の上流側にずれている場合に、このずれを補正することが問題となる。然るに、本発明の構成によれば、用紙挟持面93aの摩擦係数を用紙間の摩擦係数より大きく設定しているので、この問題を解決することができるが、詳細については図4を用いて後述する。
一方、本発明に係る用紙排出装置90は、昇降式排紙皿80bに排出される用紙Sの用紙排出方向と直角な方向における用紙の端部位置を整合するための用紙整合手段としての一対の整合部材101、102を備えている。一対の整合部材101、102は一対の用紙挟持部材の用紙排出方向下流側に配設される。一対の整合部材101、102の構成及び動作については後述する。
図3(a)は、用紙S3、S4が用紙挟持位置に達する前の時点で、用紙S3、S4が排紙ローラ80aに達したときの状態を示す図であり、図3(b)は、用紙S3、S4が用紙挟持位置に達した状態を示す図である。ここでいう用紙挟持位置とは、用紙S3、S4が一対の用紙挟持部材によって挟持される瞬間における、用紙S3、S4及び一対の用紙挟持部材の位置をいう。図3(c)は、図3(a)のA部詳細図である。
図3(a)において、排出される用紙S3、S4が用紙挟持位置(図3(b)参照)に達する前における、先端が排紙ローラ80aに挟み込まれた時点では、用紙受け部材93は予め用紙S3、S4を挟持する用紙挟持位置に移動されて待機している。一方、用紙押圧部材91は、押圧規制部材駆動モータM2に駆動される押圧規制部材92の動作によりばね部材SPの付勢に抗して時計方向に回転移動され、用紙受け部材93から離間した退避位置に待機している。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、押圧規制部材92を回転自在に保持する軸部92aと、用紙押圧部材91に係合する係合部92bとを備え、軸部92aは正逆回転可能な押圧規制部材駆動モータM2に連結されている。この構成により押圧規制部材92は、押圧規制部材駆動モータM2の正回転により時計方向に、逆回転により反時計方向に回転する。用紙S3、S4の先端が排紙ローラ80aに挟持されるとき、排紙ローラ80aに連結される排紙駆動モータM1の回転が減速される。
図3(b)において、用紙S3、S4が用紙挟持位置に達するとき、図示しない用紙位置検知センサPSに検知される用紙S3、S4のタイミングに合わせて押圧規制部材92が反時計方向に回転され、係合する用紙押圧部材91の回転動作の規制が解除される。回転動作の規制が解除された用紙押圧部材91はばね部材SPの付勢により反時計方向に回転し、用紙挟持位置に達した用紙S3、S4の後端部の位置を挟持する状態で用紙受け部材93に当接し、押圧する。
一方、用紙挟持位置に待機する用紙受け部材93は、用紙位置検知センサPSによる用紙S3、S4の検知から所定時間の経過後に用紙受け部材駆動モータM3が回転され、それに連結する一対の受け部材回動板94の回動により移動を開始する。用紙受け部材93を押圧する用紙押圧部材91は、間に用紙S3、S4を挟持した状態で、移動する用紙受け部材93に追随して移動する。用紙S3、S4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S3、S4の後端が排紙ローラ80aから排出されるまでの間は、用紙S3、S4は排紙ローラ80aの搬送力により搬送される。即ち、この間に搬送される用紙S3、S4は用紙押圧部材91と用紙受け部材93との間でスリップすることになる。
本発明によれば、用紙S3、S4は用紙挟持位置において後端部を排紙ローラ80aに挟持され、搬送されている状態で一対の用紙挟持部材に挟持されるため、用紙が確実に受け渡しされ、用紙搬送においては用紙S3、S4を停止させる必要がなく、効率が良い。
一方、図3(b)において、後端部(用紙中央の位置より後端寄りの位置)を一対の用紙挟持部材に挟持された用紙S3、S4は、用紙に当接する位置に移動された一対の整合部材101、102(後述)が待機する昇降式排紙皿80bに向けて搬送される。
本発明に係る用紙排出装置90には、図3に示すように、一対の整合部材101、102が配設されており、昇降式排紙皿80bにおける整合部材101(102)の配設位置に対応する表面には窪みCVが形成されている。
次に、本発明に係る用紙排出装置90による、用紙S3、S4が用紙挟持位置に達してから昇降式排紙皿80bに達するまでの流れについて図4を用いて説明する。
図4は、本発明に係る用紙排出装置90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。より具体的には、一対の用紙挟持部材に挟持された用紙S3、S4が排紙ローラ80aを通過してから用紙積載位置に達するまでの移動する状態を示す図である。
図4(a)は、用紙S3、S4の後端が排紙ローラ80aのニップ部から離れる時点の状態を示す図である。図4(b)は、用紙S3、S4が用紙積載位置に達し、用紙S3、S4の後端が用紙後端突き当て部80cに当接され、摩擦板97が昇降式排紙皿80bに積載される用紙S2の上面に当接した状態を示す図である。
図4(a)において、用紙S3、S4の後端が排紙ローラ80aのニップ部から離れるとき、用紙S3、S4の排紙ローラ80aによる用紙搬送力は消失する。即ち、用紙S3、S4は、用紙押圧部材91と用紙受け部材93とによって挟持され、用紙受け部材93の移動動作に従って移動することになる。用紙受け部材93は、図示しない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板94が回転され、反時計方向に回動される。
図4(b)において、用紙S3、S4が用紙積載位置に達すると、用紙受け部材93は用紙受け部材駆動モータM3の回転により用紙押圧部材91から離間する用紙排出方向と逆方向の上流側へ移動される。用紙受け部材93の移動により、用紙S3、S4の後端は用紙後端突き当て部80cに突き当てられて停止される。ここでいう用紙積載位置とは、用紙Sの下面が昇降式排紙皿80bに形成される積載面SSに当接し、用紙Sの後端が積載位置の基準となる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S及び一対の用紙挟持部材の位置をいう。
このとき、用紙S3と用紙S4との間にずれが生じているとき、上側の用紙S4が用紙排出方向の上流側にずれている場合には、用紙受け部材93の用紙排出方向と逆方向への移動により、用紙S3を移動させて用紙S4とのずれを補正することができる。即ち、用紙受け部材93の用紙挟持面93aの摩擦係数が用紙押圧部材91の押圧部91bより大きいため、用紙受け部材93の移動により、始めに用紙S4の後端が用紙後端突き当て部80cに突き当たる。次に、用紙挟持面93aの摩擦係数が用紙間の摩擦係数より大きいため、用紙受け部材93の移動により、用紙S3と用紙S4との間にずれが生じる。その結果、用紙S3の用紙排出方向の後端が用紙後端突き当て部80cに突き当たるまで移動し、用紙S3、S4の後端が揃って用紙後端突き当て部80cに突き当たる状態となる。
一方、上側の用紙S4が用紙排出方向の下流側にずれている場合には、用紙受け部材93の用紙排出方向と逆方向への移動により、用紙S3の後端が先に用紙後端突き当て部80cに突き当たるため、用紙S3をいくら移動させてもずれを補正することはできない。この場合は、用紙受け部材93の回動の次のサイクル(5、6枚目の用紙S5、S6の排出)において、後述の摩擦板97を用紙S4に当接させる作用により用紙S4のずれを補正することができる。
同様に、昇降式排紙皿80b上に積載済みの用紙S2が用紙排出方向の下流側にずれている場合には、摩擦板97を用紙S2に当接させる作用によりずれを補正することができる。即ち、用紙S3、S4を挟持した用紙受け部材93の回動により、用紙押さえ部材96に設けられている摩擦板97が用紙S2の上面に当接し、用紙S2が用紙排出方向の上流側に向けて付勢され、用紙後端が用紙後端突き当て部80cに突き当てられる。
本発明に係る用紙排出装置90は、シート状の1枚の用紙だけでなく、2枚又はそれ以上の複数枚の綴じ処理又は折り処理された用紙にも適用可能であるが、一対の用紙挟持部材により挟持される用紙Sの枚数は2枚の場合に最も高い効果が得られる。即ち、用紙Sが2枚の場合、下側の用紙が用紙排出方向下流側にずれている場合には用紙受け部材93の用紙挟持面93aの摩擦により、上側の用紙が用紙排出方向下流側にずれている場合には摩擦板97の摩擦により、用紙を確実に上流側に移動することができる。
本発明に係る用紙受け部材93が用紙積載位置において用紙排出方向と逆方向に移動することにより、用紙S3、S4の後端が用紙後端突き当て部80cに当接され、用紙の用紙積載位置における紙揃え状態を向上させることができる。また、本発明に係る用紙押圧部材91が用紙積載位置において用紙S3、S4を昇降式排紙皿80bの積載面SSに押しつけることにより、用紙の積載状態を向上させることができる。
更に、本発明に係る用紙受け部材93及び摩擦板97の配設及び摩擦係数の設定により、用紙挟持部材に挟持される用紙S3、S4にずれがあっても、用紙受け部材93の用紙挟持面93a、又は摩擦板97の用紙Sへの作用により、ずれを補正することができる。即ち、2枚重ねの用紙S1、S2、又はS3、S4の下側の用紙S1又はS3が用紙排出方向の下流側にずれているときには用紙受け部材93の作用で、上側の用紙S2又はS4が用紙排出方向の下流側にずれているときには摩擦板97の作用で補正が可能である。
更にまた、本発明の構成により、用紙は自重落下ではなく、一対の用紙挟持部材により挟持されて積載面SSまで案内するため、用紙を積載面SSに積載するまでの時間の短縮と、安定した確実な積載が可能となる。更にまた、用紙S3、S4の挟持が排紙ローラ80aの排出搬送中に行われることにより、より積載面SSへの積載までの時間を短縮できるとともに、安定化させることができる。更にまた、用紙挟持部材による挟持が用紙S3、S4の後端部に対して行われ、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S3、S4を挟持するため、用紙S3、S4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。
次に、本発明に係る用紙排出装置90による、用紙S3、S4が用紙積載位置に達してから積載を完了するまでの流れについて図5を用いて説明する。
図5は、本発明に係る用紙排出装置90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り、用紙S3、S4が一対の用紙挟持部材による挟持から離れ、昇降式排紙皿80b上に積載された以降の状態を示す図である。
図5(a)において、受け部材回動板94の回動により用紙受け部材93から離間した用紙押圧部材91は、ばね部材SPに付勢され、用紙S3、S4を後端が用紙後端突き当て部80cに当接させた状態で、昇降式排紙皿80bの積載面SSに押しつける。この状態で用紙S3、S4の昇降式排紙皿80bへの積載が完了する。
また、図4で説明したように、用紙受け部材93の回動により、用紙押さえ部材96に貼り付けられている摩擦板97が用紙S2に当接して移動させ、昇降式排紙皿80bに積載済みの用紙S2の後端を用紙後端突き当て部80cに突き当てさせる。
図5(b)において、図示しないタイマによるカウントの後、押圧規制部材駆動モータM2の正回転により押圧規制部材92がばね部材SPの付勢に抗して時計方向に回転され、用紙押圧部材91の押圧部91bが用紙S4から離間される。この後、用紙押圧部材91は図3(a)に示す退避位置に戻される。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、一対の受け部材回動板94が反時計方向へ回転して用紙挟持位置に戻され、図3(a)に示す状態に戻る。
然るに、図5(b)に示す用紙押圧部材91の押圧部91bが用紙S4から離間する際に、用紙S4が押圧部91bの上昇につられて連れあがりが生じることがある。この連れあがりの原因は主として、用紙押圧部材91と用紙S4との間に生じる静電気によるものである。この静電気は、湿度等の環境条件、用紙材料、連続プリント枚数等により発生頻度が変化する。この問題は、一対の整合部材101、102が用紙Sの用紙排出方向と直角な方向における用紙の端部を整合する際の用紙S端部を押さえる動作を利用することにより用紙S4の連れあがりを防止することができる。連れあがりを防止するための具体的な構成及びその動作については後述する。
後述するように、本発明に係る一対の整合部材101、102の整合動作を駆動する整合駆動モータM4は、押圧規制部材駆動モータM2が正回転を開始するのと同時又は直前に整合動作を行う。整合駆動モータM4が押圧規制部材駆動モータM2の正回転開始と同時又は直前に整合動作を行うため、用紙押圧部材91の用紙S4からの離間と同時又は直前に一対の整合部材101、102が用紙Sに当接し、用紙の連れあがりが防止される。
また、用紙押圧部材91が用紙積載位置において用紙S1、S2、S3、S4を昇降式排紙皿80bの積載面SSに押しつけることにより、用紙の積載状態を向上させることができる。
なお、本体実施の形態においては、摩擦板97を回転自在に軸支された用紙押さえ部材96に貼り付け、用紙押さえ部材96をねじりコイルばね98によって付勢される構成としたが、用紙押さえ部材96やねじりコイルばね98を用いない構成としても良い。即ち、摩擦板97をゴム板又は発泡系の樹脂ブロック等の変形可能な材料で形成して用紙受け部材93に貼り付け、用紙受け部材93の移動に伴って、昇降式排紙皿80b上の用紙S2の後端の用紙後端突き当て部80cへの突き当てを可能とする構成である。摩擦板97がゴム板又は発泡系の樹脂ブロック等からなるため、摩擦板97の用紙当接面は変位可能となり、用紙高さが変動しても用紙Sを用紙後端突き当て部80cに突き当てることができる。
本発明に係る摩擦板97は、摩擦係数が用紙間の摩擦係数より大きく、用紙S2の上面に当接して用紙後端を用紙後端突き当て部80cに突き当てさせるという構成により、積載済みの用紙S2に対する積載状態を向上させることができる。更に、用紙を自重落下ではなく一対の用紙挟持部材により挟持して積載面SSまで案内するため、用紙を積載面SSに積載するまでの時間の短縮と安定した確実な積載が可能となる。更にまた、用紙S3、S4の挟持が排紙ローラ80aの排出搬送中に行われることにより、より積載面SSへの積載までの時間を短縮できるとともに、搬送動作をより安定化させることができる。更にまた、一対の用紙挟持部材による挟持が用紙Sの中腹に対して行われ、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Sを挟持するため、用紙S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。更にまた、用紙排出装置90の実施形態には用紙整合装置100が配設されているため、昇降式排紙皿80bに積載される用紙Sは、縦横の端部が均一に揃った状態で積載され、用紙押圧部材91による連れあがりも防止できる。
なお、本実施の形態においては、一対の用紙挟持部材により挟持される用紙Sの枚数を2枚としたが、本発明は1枚毎に又は2枚以上の複数枚重ねた状態で排出される用紙に対しても適用可能である。
次に、本発明に係る用紙整合手段としての用紙整合装置100の実施形態における構成及び動作について、図6〜図8を用いて説明する。
図6は、本発明に係る用紙整合装置100の動作を説明するための概略構成図であり、図7は整合部材101、102の高さ方向の位置を検知する検知手段の機構を示す概略図である。図8は、図6において実線の位置にある、本発明に係る整合部材101(102)の拡大図である。
図3に示したように、本発明に係る用紙排出装置90の実施形態には、用紙整合装置100に含まれる一対の整合部材101、102(102は不図示)が配設されている。昇降式排紙皿80bの表面に形成される窪みCVは、整合部材101(102)の真下に配設されるものであり、その機能については後述する。
本発明に係る用紙整合手段としての用紙整合装置100は、図6に示すように、一対の整合部材101、102と、整合駆動手段としての整合駆動モータM4と、整合部材退避駆動モータM5と、を有する。
前述したように、排紙ローラ80aにより排出された用紙Sは昇降式排紙皿80b上に排出されるが、図6においては、複数枚の用紙Sが積載されて用紙束STとなっている状態を示す。用紙束STの上面の位置は光電センサからなる高さ検知センサHSにより検知され、用紙Sの積載枚数が増加してもそれに応じて昇降式排紙皿80bが下降し、用紙束STの上面が常に一定の高さになるように昇降式排紙皿80bが上下方向に移動する。このような昇降式排紙皿80bの上下方向への移動は制御手段110(後述)により制御されたモータ(図示せず)の駆動により行われる。
用紙束STが昇降式排紙皿80b上に積載されるとき、図示のように窪みCVにより用紙束Sと昇降式排紙皿80bとの間に間隙が形成される。オペレータが昇降式排紙皿80bから用紙束STを取り出すときは、窪みCVにより形成された間隙に手を挿入することにより、用紙束STを容易に取り出すことができる。
昇降式排紙皿80bの上方には、用紙束STの用紙幅方向の端部位置を整合する板状の一対の整合部材101、102が、用紙幅方向にそれぞれ離間して対向して配置される。整合部材101、102は回転軸AXを中心に昇降式排紙皿80bに対して接離する方向に回転可能であり、実線で示す整合位置、破線で示す第1退避位置(101A、102A)及び破線で示す第2退避位置(101B、102B)に設定される。整合部材101、102の回転の駆動は、整合部材退避駆動モータM5によって行われ、前記整合位置、第1退避位置及び第2退避位置のいずれかの位置に設定される。
図6において、実線で示す整合位置は、昇降式排紙皿80b上に多数枚の用紙Sを排出し、積載して形成した用紙束STに対し、用紙幅方向に整合部材101、102をシフト移動した後の整合位置を示している。このとき整合部材101、102のいずれか一方は自重で用紙束STの上に載っている。他方の整合部材は、昇降式排紙皿80b上に積載されている用紙束STの厚みに応じて、昇降式排紙皿80b上に接触しているか、または宙に浮いた状態で停止している(図10参照)。
整合部材101、102は、後述するように、用紙束STの用紙幅方向に移動されるが、この移動は、整合駆動モータM4の駆動力が、ベルト及びプーリ等を用いた公知の伝達機構を用いて、整合部材101、102に伝達されることにより行われる。整合駆動モータM4にはステッピングモータ等の回転角度を任意に設定できるモータが用いられ、整合部材101、102を任意の位置に停止することを可能にしている。また、整合部材101と整合部材102とは、それぞれ異なる整合駆動モータM4に連結されており、互いに独立した動作が可能となっている。
用紙Sが昇降式排紙皿80b上に積載され、用紙押圧部材91が用紙Sから離れるタイミングと同時又は直前に、整合部材101、102は用紙Sを用紙排出方向と直角な方向における用紙の両端に所定時間当接し、その後、整合動作を行う。この用紙Sへの当接は、用紙押圧部材91が用紙Sから離れるときに用紙Sが用紙押圧部材91に連れあがりすることを防止するために行われる。当接している所定時間としては、本実施の形態においては0.5〜3秒で良い結果を得ているが、望ましくは1〜2秒であれば連れあがりの防止がより確実に行われ、停止する時間のロスも少なくて済む。
本実施の形態では、整合を行う前に整合部材101、102を用紙Sの両端に所定時間当接させているが、本発明者は、他の実施形態として、この当接を行わずに通常の整合のみを行っても用紙Sの連れあがりを防止する効果があることを実験により確認している。
また、本発明者は、もう1つの他の実施形態として、整合部材101又は102による整合時の用紙Sへの当接及び離間の時間配分を変化させることで、用紙Sの連れあがりを防止する効果があることを実験により確認している。即ち、通常は当接及び離間の時間配分を各1秒に設定しているが、この配分を、当接する時間を離間する時間より長くするのである。実験においては、当接する時間を0.6〜0.9秒とし、離間する時間を0.1〜0.4秒としたとき、良い結果を得ている。
整合部材101、102の回転位置、特に、整合位置、第1、第2退避位置は光電センサからなる回転角度検知センサKS(図7参照)が出力する信号に基づいて設定される。
図7において、整合部材101、102の回転軸AXにはエンコーダ107が固定されており、回転角度検知センサKSによりエンコーダ107の回転位置が検知される。その検知信号を受けた制御手段110(後述)が整合部材退避駆動モータM5を動作させて整合部材101、102の整合位置、又は第1、第2退避位置を設定する。
図8において、整合部材101は、回転軸AXで回転自在に支持された第1整合部材1011と、第1整合部材1011により支持された第2整合部材1012とを備える。第2整合部材1012は第1整合部材1011に設けられた凹部内に収納され、1012Aで示す位置と1012Bで示す位置との間を、第1整合部材1011に対してスライド可能に配設されている。第1整合部材1011には長溝1013が設けられ、長溝1013には、第2整合部材1012に設けられたピン1014が嵌入している。長溝1013とピン1014とによるガイドで、第2整合部材1012は第1整合部材1011に対して相対的に上下移動可能となっている。図示しない整合部材102も整合部材101と同様に第1整合部材1021と、それに支持される第2整合部材1022とを有する。
図8(a)は、整合部材101が昇降式排紙皿80bにも、該昇降式排紙皿80b上に積載されている用紙束STの上面にも接触しない状態を示しており、この場合、第2整合部材1012がその自重で最も下の位置まで下がっている。図8(b)は、整合部材101が昇降式排紙皿80b上に積載された用紙束STの上に載った状態を示す。
図8(b)に示すように整合部材101が用紙束STの上面に載ったときに、第1整合部材1011及び第2整合部材1012は、用紙がカールしているかいないかに関わらず、昇降式排紙皿80b上に積載された用紙束STに対して常に2点で接触する。即ち、用紙束STの上に新たに排出され積載される用紙Supに対し、整合部材101は、第1整合部材1011の下端側部が点Q1で用紙Supの端縁を規制するとともに、第2整合部材1012の下端側部が点Q2で用紙Supの端縁を規制する(図9参照)。
第1整合部材1011及び第2整合部材1012は図8に示すように、用紙束STに当接する先端部(下端部)が、緩い円弧状に形成されている。従って、昇降式排紙皿80b上に積載された用紙束STの上に用紙Sを積載し整合する場合、用紙Sに対する規制位置の幅は先頭用紙において最も狭く、後の用紙ほど規制位置の幅が広くなる。従って、先頭用紙に対する整合精度が前記に説明したように高いことは勿論、後続用紙に対する整合精度は更に高くなる。
図9は、本発明に係る整合部材101(102)の実施形態における整合作用を説明する図である。
図9において、整合部材102が用紙Supの端縁P1に接離して整合を行う際に、整合部材101は用紙排出方向Wにおける異なる2点で位置規制を行う。即ち、第1整合部材1011の下端側部が図9における点Q1において用紙Supの端縁の位置を規制し、第2整合部材1012の下端側部が図9における点Q2において、用紙Supの端縁の位置を規制している。
本実施の形態では、整合部材101が用紙Supの2箇所の端縁に当接する構成としているが、整合部材101、102の構成を用紙Supの左右それぞれ1箇所のみの端縁に当接する構成とすると、用紙のカールが大きいときに問題が発生する。即ち、用紙がカールすると、整合部材101と整合部材102との用紙端縁に当接する高さに差異が生じ、その結果、整合部材101(又は102)の用紙Supへの用紙排出方向Wにおける当接位置に差異を生じさせることになる。この原因は、整合部材101、102が回転軸AXを回転中心として揺動する構成であるため、用紙Supに当接する高さが変わると水平方向の位置が変化するためである。整合部材101、102が用紙Supの端縁に当接する箇所が左右それぞれ1箇所のみであれば、左右の当接位置が変化した場合には、整合動作により用紙Supが用紙排出方向Wに対して左右いずれかに傾いてしまうおそれがある。
然るに本実施の形態によれば、整合部材101が載っている用紙束Sにカールがあって整合部材101の用紙Supへの規制位置がQ1a、Q2aの位置にずれるような場合でも、規制位置が図9に示すような2点であるため、このような問題は発生しない。
本実施の形態によれば、用紙がカールしている場合でも、用紙は高い精度で位置規制され、用紙幅方向の側端の位置を用紙排出方向Wに対して平行に揃えることができる。
次に、本実施の形態におけるシフト制御について図10を用いて説明する。
図10は、本発明に係る用紙整合装置100によるシフト工程及び用紙整合工程を説明するための概略図である。
図10において、矢印V1、V3、V5で示す方向は用紙Sの用紙幅方向である。昇降式排紙皿80b上には、ステップSP1で示す用紙束ST1、ステップSP4で示す用紙束ST2、及びステップSP7で示す用紙束ST3のように、それぞれ設定されたシフトの1単位を構成する枚数の用紙束ST1、ST2、ST3が順次積載される。
ステップSP1において、整合部材101、102は図6の実線で示した下方位置である整合高さに設定されている。この下方位置は、整合部材101、102の下端の位置が昇降式排紙皿80bの用紙の積載面SSよりも若干低くなる位置である。従って、整合部材101、102は、下方位置に設定されているときには、自重で昇降式排紙皿80b上に載っていることになる。昇降式排紙皿80b上に載った整合部材102が矢印V1で示すように用紙幅方向に往復移動して用紙Sを整合する。用紙整合は、用紙Sが1枚排出される毎に整合部材102が移動して行われる。
用紙センサ111からの信号により、用紙束ST1が設定枚数に達した段階で、ステップSP2において整合部材101、102がともに、矢印V2の方向に上昇する。なお、矢印V2で示す上昇工程では、図示しないが、整合部材101、102がともに、用紙幅方向の中心線から外方に向かう方向に僅かに移動して用紙との間に間隙を形成した後にV2のように上昇する。ステップSP2における矢印V2で示す方向への移動距離は、整合部材101、102の下端が用紙束ST1の上面から離れる程度の距離であり、整合部材101、102の退避位置は、図6の101B、102Bで示す第2退避位置に相当する。第2退避位置は、用紙排出装置90が停止状態にあるときに整合部材101、102が位置する第1退避位置(101A、102Aで示す)よりも下方にある。整合部材101、102は上昇後に、矢印V3で示すように図10の右方(用紙幅方向)にシフト移動する。矢印V3で示す移動の距離は、用紙のシフト量に対応する距離である。
次に、ステップSP3で示すように、整合部材101、102が矢印V4で示すように下降する。矢印V4で示す方向の移動距離は、整合部材102の下端が用紙束ST1の上面に当接し、整合部材101の下端が用紙束ST1の上面よりも若干低くなる距離である。
ステップSP4において、整合部材101が矢印V1で示す用紙幅方向に往復移動して用紙を整合する。
ステップSP5はステップSP2と同様な段階であり、整合部材101、102が矢印V2の方向に上昇後、矢印V5のように左方向に水平移動する。
ステップSP6では、整合部材101、102が矢印V4の方向に下降し、シフトした整合位置に設定される。
続くステップSP7において、整合部材102は矢印V1方向に往復移動して用紙Sを整合する。
ステップSP1〜7の整合工程により、シフト処理された用紙束ST1、ST2、ST3が形成される。
図11は、本発明に係る用紙排出装置90の動作を制御する制御手段110の制御の流れを説明するためのブロック図であり、図12は、本発明に係る用紙排出装置90の動作のタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
図11において、制御手段110は、排紙ローラ80aの用紙排出方向上流側に配設された用紙位置検知センサPSからの信号を受けて、排紙駆動モータM1を動作させて排紙ローラ80aを回転させる。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規制部材駆動モータM2及び用紙受け部材駆動モータM3を駆動させ、押圧規制部材92及び一対の受け部材回動板94を動作させて用紙押圧部材91及び用紙受け部材93を移動させる。
用紙Sが昇降式排紙皿80b上に積載されたとき、制御手段110は、整合駆動モータM4を駆動させ、整合部材101、102を動作させて用紙Sの整合を行わせる。用紙Sへの一連の整合が終了したとき、制御手段110は、回転角度検知センサKSが出力する信号に基づいて整合部材退避駆動モータM5を動作させ、整合部材101、102を整合位置から第1退避位置又は第2退避位置に移動させる。
図12は、排紙ローラ80aから2枚重ねの用紙S1、S2が排出されるときのタイミングチャートである。符号のnは、排出される用紙の枚数を表し、本実施の形態では図12に示すn=2の領域が1サイクルとなる。n=1は、排出される用紙の枚数が1枚の場合の領域を表す。
図12において、排紙駆動モータM1は、画像形成装置本体Bの図示しないスタートボタンのオン動作により回転駆動され、用紙位置検知センサPSによる1枚目と2枚目の重ね合わせの用紙S1、S2の検知後、タイマによりタイミングを合わせて減速される。押圧規制部材駆動モータM2は、用紙位置検知センサPSによる用紙S1、S2の検知後、タイミングを合わせて逆回転し、押圧規制部材92を反時計方向に回転させ、用紙押圧部材91の用紙受け部材93への押圧の規制を解除する。規制を解除された用紙押圧部材91は、用紙挟持位置で排紙ローラ80aから排出される用紙S1、S2を挟持して用紙受け部材93を押圧する。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が駆動され、受け部材回動板94を介して用紙受け部材93が動作される。用紙S1、S2が昇降式排紙皿80bに積載された後、押圧規制部材駆動モータM2が正回転され、押圧規制部材92が時計方向に回転されて用紙押圧部材91が昇降式排紙皿80bに積載された用紙S1、S2から離間される。
その後、3枚目と4枚目の重ね合わせの用紙S3、S4が搬送され、用紙S1、S2と同様に、用紙位置検知センサPSにより検知されて、上記の動作が繰り替えされる。
排紙ローラ80aから用紙が連続して1枚ずつ排出される場合にはn=1の領域が1サイクルとなるため、n=2の領域の中間に、用紙位置検知センサPS、排紙駆動モータM1、及び用紙受け部材駆動モータM3、の動作が加わることになる。即ち、中間搬送ユニットC1において用紙Sが2枚ずつ重ね合わされて搬送されるため、各部の動作のサイクルは1枚の用紙を搬送する場合に比較して、用紙が排出されない1サイクル分の余裕ができる。
然るに、本実施形態においては、この1サイクル分の余裕の間に用紙受け部材駆動モータM3を駆動させ(図12の矢示参照)、用紙受け部材93のみを回動させている。即ち、n=2の領域で用紙排出のタイミングに合わせて用紙受け部材駆動モータM3を介して用紙受け部材93を移動した後、n=1の領域で用紙排出のタイミングに合わせて用紙受け部材93を1サイクル分の余裕の間に移動させるという構成である。この用紙受け部材93の回動により、摩擦板97を昇降式排紙皿80b上の最上面の用紙Sに当接させ、その用紙Sを用紙排出方向と逆方向に移動させている。この動作により、最上面の用紙Sの後端を用紙後端突き当て部80cに突き当てさせることができ、昇降式排紙皿80bに積載される用紙束STの積載状態を向上させることが可能となる。
また、本発明に係る整合駆動モータM4は、押圧規制部材駆動モータM2が正回転を開始するタイミングと同時又は直前に動作して整合部材101、102を用紙Sの側端に対して当接又は整合させ、離間する用紙押圧部材91への用紙Sの連れあがりを防止する。
更に、本発明に係る用紙排出装置90を用いれば、複数枚の用紙を重ねて排出する場合、用紙が排出されない1サイクル分の余裕ができるため、例えば用紙整合装置100による用紙の整合処理等の後処理に十分な時間が得られる。
更にまた、本発明に係る用紙排出装置90を用いれば、用紙Sが排紙ローラ80aを離れてから昇降式排紙皿80bに積載されるまでの時間が短縮され、かつ安定化されるため、後処理を行うための時間が十分に得られるという利点がある。
本実施の形態においては、本発明に係る用紙排出装置を又は後処理装置Cの装置外に配設したが、画像形成装置本体Bの装置外、又は、画像形成装置本体Bや後処理装置Cの装置内に配設する用紙貯留部(中間スタッカ)に用いても良いことは言うまでもない。
80 排紙機構部
80a 排紙ローラ(排出手段)
80b 昇降式排紙皿
80c 用紙後端突き当て部
90 用紙排出装置
91 用紙押圧部材(一対の用紙挟持部材、一方の用紙挟持部材)
92 押圧規制部材(押圧規制手段)
93 用紙受け部材(一対の用紙挟持部材、もう一方の用紙挟持部材)
93a 用紙挟持面
94 受け部材回動板(用紙挟持部材移動手段)
94a 回転軸(用紙挟持部材移動手段)
94b 一対の軸
95 固定保持板(用紙挟持部材移動手段)
96 用紙押さえ部材
97 摩擦板(摩擦部材)
98 ねじりコイルばね
100 用紙整合装置(用紙整合手段)
101、102 整合部材
1011、1021 第1整合部材
1012、1022 第2整合部材
110 制御手段
A 画像形成システム
B 画像形成装置本体
C 後処理装置
C1 中間搬送ユニット
C2 後処理ユニット
KS 回転角度検知センサ
M1 排紙駆動モータ
M2 押圧規制部材駆動モータ(押圧規制手段)
M3 用紙受け部材駆動モータ(受け部材駆動手段、用紙挟持部材移動手段)
M4 整合駆動モータ(整合駆動手段)
M5 整合部材退避駆動モータ
PS 用紙位置検知センサ
S1、S2、S3、S4、Sup 用紙
SP ばね部材(押圧手段)
SS 積載面(用紙積載部)
ST、ST1、ST2、ST3 用紙束
W 用紙排出方向

Claims (14)

  1. 排出手段により1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙を積載する用紙積載部と、
    該用紙積載部に積載される用紙の用紙排出方向の後端を突き当てる用紙後端突き当て部と、
    前記1枚毎の又は複数枚重ねた状態の用紙を用紙挟持位置で挟持し、前記用紙積載部における用紙積載位置へと移動させる一対の用紙挟持部材と、
    前記用紙挟持部材を、用紙を挟持させた状態で前記用紙挟持位置から前記用紙積載位置へと移動させる用紙挟持部材移動手段と、
    前記一対の用紙挟持部材における一方の用紙挟持部材に設けられ、前記用紙積載部に積載済みの用紙の最上面の用紙に当接する摩擦部材と、を有し、
    前記一対の用紙挟持部材が前記用紙挟持位置で用紙を挟持した後に前記用紙積載位置に達するとき、前記用紙挟持部材移動手段が前記一方の用紙挟持部材を前記用紙排出方向に対して上流側に移動させることにより、前記用紙挟持部材が挟持している用紙を前記用紙排出方向に対して上流側に移動させて該用紙の用紙排出方向の後端を前記用紙後端突き当て部に突き当てるとともに、前記用紙積載部に積載済みの最上面の用紙に前記摩擦部材が当接して、該最上面の用紙を前記用紙排出方向に対して上流側の前記用紙後端突き当て部に向けて付勢することを特徴とする用紙排出装置。
  2. 前記用紙積載部は上下方向に移動可能であり、前記排出手段から排出されて積載される前記1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙の該用紙積載部への積載枚数に応じて下降し、積載される用紙の上面が常に一定の高さを保つように制御されていることを特徴とする請求項1に記載の用紙排出装置。
  3. 前記一対の用紙挟持部材は、前記一方の用紙挟持部材としての用紙受け部材と、揺動可能に保持された他方の用紙挟持部材としての用紙押圧部材とからなり、
    前記用紙押圧部材を前記用紙受け部材に押圧させる押圧手段を有し、
    前記1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙が前記用紙挟持位置に達する前の時点においては、前記用紙受け部材は前記用紙挟持位置に待機し、前記用紙押圧部材は前記用紙挟持位置から離間した退避位置に待機しており、
    前記1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙が前記用紙挟持位置に達するタイミングに合わせて、前記押圧手段により押圧される前記用紙押圧部材が前記退避位置から前記用紙挟持位置に移動して前記用紙受け部材との間で該用紙の後端部を挟持し、
    前記用紙挟持部材移動手段は前記用紙受け部材を前記用紙挟持位置から前記用紙積載位置へと移動させ、
    前記用紙押圧部材は前記1枚又は複数枚重ねた用紙を挟持した状態で、前記用紙受け部材に追随しながら移動することを特徴とする請求項1又は2に記載の用紙排出装置。
  4. 排出手段により1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙を積載する用紙積載部と、
    該用紙積載部に積載される用紙の用紙排出方向の後端を突き当てる用紙後端突き当て部と、
    前記1枚毎の又は複数枚重ねた状態の用紙を用紙挟持位置で挟持し、前記用紙積載部における用紙積載位置へと移動させる一対の用紙挟持部材と、
    前記用紙挟持部材を前記用紙挟持位置から前記用紙積載位置へと移動させる用紙挟持部材移動手段と、
    前記一対の用紙挟持部材における一方の用紙挟持部材に設けられ、前記用紙積載部に積載済みの用紙の最上面の用紙に当接する摩擦部材と、を有し、
    前記一対の用紙挟持部材が前記用紙挟持位置で用紙を挟持した後に前記用紙積載位置に達するとき、前記用紙挟持部材移動手段が前記一方の用紙挟持部材を前記用紙排出方向に対して上流側に移動させることにより、前記用紙挟持部材が挟持している用紙を前記用紙排出方向に対して上流側に移動させて該用紙の用紙排出方向の後端を前記用紙後端突き当て部に突き当てるとともに、前記用紙積載部に積載済みの最上面の用紙に前記摩擦部材が当接して、該最上面の用紙を前記用紙排出方向に対して上流側の前記用紙後端突き当て部に向けて付勢し、
    前記一対の用紙挟持部材は、前記一方の用紙挟持部材としての用紙受け部材と、揺動可能に保持された他方の用紙挟持部材としての用紙押圧部材とからなり、
    前記用紙押圧部材を前記用紙受け部材に押圧させる押圧手段を有し、
    前記1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙が前記用紙挟持位置に達する前の時点においては、前記用紙受け部材は前記用紙挟持位置に待機し、前記用紙押圧部材は前記用紙挟持位置から離間した退避位置に待機しており、
    前記1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙が前記用紙挟持位置に達するタイミングに合わせて、前記押圧手段により押圧される前記用紙押圧部材が前記退避位置から前記用紙挟持位置に移動して前記用紙受け部材との間で該用紙の後端部を挟持し、
    前記用紙挟持部材移動手段は前記用紙受け部材を前記用紙挟持位置から前記用紙積載位置へと移動させ、
    前記用紙押圧部材は前記1枚又は複数枚重ねた用紙を挟持した状態で、前記用紙受け部材に追随しながら移動することを特徴とする用紙排出装置。
  5. 前記用紙積載部は上下方向に移動可能であり、前記排出手段から排出されて積載される前記1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙の該用紙積載部への積載枚数に応じて下降し、積載される用紙の上面が常に一定の高さを保つように制御されていることを特徴とする請求項4に記載の用紙排出装置。
  6. 前記用紙受け部材は、前記用紙挟持部材移動手段により前記用紙積載位置に移動されるとき、前記1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出された用紙の後端を前記用紙後端突き当て部に当接させた後、前記用紙押圧部材から離間する位置に移動し、
    その後、前記用紙押圧部材は、前記押圧手段の押圧により前記1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出された用紙を前記用紙積載部に向けて押しつけ、
    更にその後、前記用紙押圧部材は前記退避位置に移動され、前記用紙受け部材は前記用紙挟持位置に移動されることを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の用紙排出装置。
  7. 前記複数枚重ねた状態で排出される用紙が2枚の用紙であることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の用紙排出装置。
  8. 前記一方の用紙挟持部材の用紙挟持面の摩擦係数は前記複数枚重ねた状態で排出される用紙の用紙間の摩擦係数より大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の用紙排出装置。
  9. 前記摩擦部材の用紙当接面の摩擦係数は、前記用紙積載部に積載される複数枚の用紙の用紙間の摩擦係数より大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の用紙排出装置。
  10. 前記用紙積載部に積載済みの最上面の用紙に当接する前記摩擦部材の用紙当接面は、前記一方の用紙挟持部材に対し、変位可能であることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の用紙排出装置。
  11. 前記排出手段から複数枚重ねられた状態で排出される用紙が排出されるとき、
    前記用紙挟持部材移動手段は、前記一方の用紙挟持部材に対し、複数枚の用紙排出のタイミングに合わせて該用紙を挟持させて前記用紙挟持位置から前記用紙積載位置への移動を行わせた後、続けて、1枚の用紙排出のタイミングで、前記一方の用紙挟持部材を更に前記用紙挟持位置から前記用紙積載位置へと移動させることが可能なことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の用紙排出装置。
  12. 前記用紙積載位置に積載される前記1枚毎に又は複数枚重ねた状態で排出される用紙及び前記用紙積載部に積載済みの用紙に対し、用紙排出方向と直角な方向における用紙の端部位置を整合する用紙整合手段を有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の用紙排出装置。
  13. 用紙に後処理を施す後処理部と、後処理された用紙を排出する請求項1から12のいずれか1項に記載の用紙排出装置と、を備えたことを特徴とする後処理装置。
  14. 用紙に画像を形成する画像形成部と、画像形成された用紙に後処理を施して排出する請求項13に記載の後処理装置と、を備えたことを特徴とする画像形成システム。
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