JP5544956B2 - 用紙処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、搬入されてきたシート状記録媒体(本明細書では、「用紙」と称す)に対して所定の処理を施す用紙処理装置、及びこの用紙処理装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置に関する。
用紙を排紙する際にシフトするシフト方式としてローラを使用したシフト方式が知られている。この種のシフト方式としては、例えば特許文献1(特開2004−250229号公報)あるいは特許文献2(特開2009−012910号公報)記載の発明が公知である。このうち、特許文献1には、1本のシフトローラによって用紙をオフセットする技術が開示され、特許文献2には、複数のシフトローラでオフセット量を分割する技術が開示されている。
ところで、前述のような1本のシフトローラによって用紙をオフセットする方式では、用紙をオフセットした後、紙間時間内でシフトローラを元の位置に戻し、次搬送用紙をオフセットする必要があり、本体の生産性が高くなって紙間時間が短くなると対応に限界があった。
また、シフトローラを複数備えてオフセット量を複数のシフトローラで分割してオフセットする方式では、紙間時間は短縮できるが、複数のシフトローラを並べて配置するために搬送距離が長くなる。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、短い紙間時間でも搬送距離を伸ばすことなくシフト処理を可能とすることにある。
本発明は、上記目的を達成するために、搬入されてきた用紙を搬送方向と直交する方向にオフセットして仕分けする仕分け手段を有する用紙処理装置であって、前記仕分け手段が、互いに接触しない位置に近接して配置された複数のシフトローラと、前記複数のシフトローラの各々について、当該シフトローラと対となるローラに対して近接離間させる近接離間機構と、前記近接離間機構を制御し、異なるシフトローラで用紙を交互にニップしてオフセットさせる制御手段と、を備え、複数のシフトローラのうちいずれか1本のシフトローラで用紙をニップしてオフセットし、次用紙は前記シフトローラとは異なるシフトローラによってニップしてオフセットする第1の動作モードと、前記複数のシフトローラのうちいずれか1本のシフトローラのみを使用して用紙をオフセットする第2の動作モードと、が設定され、前記制御手段は、搬入されてくる紙間時間が予め設定された時間よりも短いときは、前記第1の動作モードを選択し、用紙をオフセットさせることを特徴とする。
なお、後述の実施形態では、仕分け手段は第1及び第2のシフトローラ9a,9b、203a,203bに、用紙処理装置は符号200に、近接離間機構は第1及び第2の近接離間機構21a,21bに、制御手段はCPU401に、排紙ローラは符号10若しくは排紙従動ローラ205aに、画像形成装置は符号100に、画像読み取り装置は符号300に、空間部は画像形成装置100の排紙トレイ180の上の空間に、それぞれ対応する。
本発明によれば、短い紙間時間でも搬送距離を伸ばすことなくシフト処理を行うことができる。
本発明の実施形態における実施例1に係る用紙処理装置と画像形成装置からなるシステムのシステム構成を示す概略構成図である。 図1におけるシフトローラを2本のローラ構成としたソート搬送路の概略構成を示す図である。 実施例1における紙間時間が短い場合に、排紙ローラがニップした状態で用紙を受け入れ、用紙をオフセットする前に離間するときの用紙とローラの動きを上方から見た平面図である。 図3の状態からシフトされたときの状態を示す平面図である。 1枚目の用紙がオフセットされた後のローラの動きを装置正面から見た図である。 1枚目の用紙をオフセットした後に2枚目の用紙を受け入れたときの状態を示す平面図である。 2枚目の用紙をオフセットするときのローラの動きを装置正面から見た図である。 2枚目の用紙が第2シフトローラによって装置奥側にオフセットされる状態を示す平面図である。 2枚目の用紙がオフセットされた後のローラの動きを装置正面から見た図である。 2枚目の用紙をオフセットした後に3枚目の用紙を受け入れたときの状態を示す図である。 3枚目の用紙をオフセットするときのローラの動きを装置正面から見た図である。 3枚目の用紙が第1シフトローラによって装置奥側にオフセットされる状態を示す図である。 実施例1における紙間時間が長い場合のシフト動作の状態を示す平面図である。 実施例2に係る画像形成装置のシステム構成を示す図である。 実施例2における用紙処理装置の平面図である。 実施例2における用紙処理装置の概略構成を示す正面図である。 実施例2におけるシステムの制御構成を示すブロック図である。
本発明は、複数のシフトローラを設置し、短い紙間時間でも搬送距離を伸ばすことなくシフト処理を行うことができるようにしたものである。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は実施例1に係る用紙処理装置と画像形成装置、例えば複写機からなる画像形成システムの構成を示す概略構成図である。同図において、本システムは画像形成装置100と用紙処理装置200とからなる。本実施形態における用紙処理装置200は画像形成装置100から搬入された用紙を
1)そのまま排紙
2)シフト(仕分け)して排紙
3)綴じて排紙
するという機能を有する。それゆえ、用紙後処理装置とも称される。
用紙処理装置200は用紙処理について、1)のそのまま排紙する場合には、用紙は入口搬送路31からプルーフ搬送路32を経てプルーフトレイ8へ、2)のシフトして排紙する場合には、用紙は入口搬送路31からソート搬送路33を経てシフトローラ9によって所定量オフセットした後、積載トレイ11へ、3)の綴じて排紙する場合には、用紙は入口搬送路31からスティプル搬送路34及びスティプルトレイ16を経て積載トレイ11へと排紙される。
このため、入口搬送路31は最上流部に入口ガイド板1を備え、第1及び第2分岐爪4,5に至る前の搬送路に第1及び第2搬送ローラ2,3を備えている。プルーフ搬送路32は第1及び第2分岐爪4,5の両者とも図示時計方向に回動して開放される上方に分岐した搬送路であり、第3搬送ローラ6及び排紙ローラ7を備え、排紙ローラ7からプルーフトレイ8に用紙を排出する。
ソート搬送路32は第1分岐爪4が図示反時計方向に、第2分岐爪5が時計方向にそれぞれ回動して開放されるストレート排紙の搬送路であり、ソート動作を行わせる場合には、用紙はシフトローラ9によって搬送方向と直交する方向に所定量シフトした後、排紙ローラ10から排紙される。
スティプル搬送路34は用紙束をスティプルするための搬送路であり、第4ないし第6の搬送ローラ12,13,14、スティプル排紙ローラ15を備え、用紙をスティプルトレイ16に排紙した後、排紙される毎に叩きコロ17により用紙後端を基準フェンス18側に叩き落とし、用紙後端を基準フェンス18基準に用紙搬送方向を整合し、ジョガーフェンス19によって用紙搬送方向と直交する方向を整合する。1部に相当する枚数が排紙されるたび、同様の動作を繰り返し、1部の最終枚の用紙の整合動作が終了した時点でスティプラ20によって用紙後端部の所定位置に綴じ針を打ち込んで、綴じ処理が行われる。綴じられた用紙束は、図示しない放出爪によって排紙ローラ10位置まで持ち上げられ、排紙ローラ10によって積載トレイ11に排紙される。
図2ないし図13は図1におけるシフトローラ9を2本のローラ構成とした本実施形態におけるソート搬送路の概略構成を示す図である。本実施形態では、図1におけるシフトローラ9を用紙搬送方向上流側の第1シフトローラ9aと下流側の第2シフトローラ9bの2本のシフトローラから構成し、それぞれについてカムとリンクとからなる第1及び第2の近接離間機構21a,21bを設け、従動側のローラを駆動側のローラに対してニップした状態と離間した状態を任意に設定できるようにしている。なお、用紙をシフトする際に排紙ローラ10に用紙がニップされると、シフト不能であり、用紙ジャムの原因にもなるので、排紙ローラ10も図示はしないが同様の機構により従動側のローラが駆動側のローラに対して近接離間できるようになっている。
前記第1及び第2の2本のシフトローラ9a,9bによる用紙のオフセット動作は以下のようにして行われる。
・紙間時間が短い場合
図2は1枚目の用紙を受け入れるところから用紙をオフセットするまでの第2搬送ローラ3、第1シフトローラ9a、第2シフトローラ9b及び排紙ローラ10の位置関係を正面から見た図である。用紙は図示矢印D1方向に搬送される。この状態では、第1シフトローラ9aがニップ状態、第2シフトローラ9bが離間状態であり、それぞれ前記第1及び第2の近接離間機構21a,21bにより自由に離間可能となっている。
排紙ローラ10はニップした状態で用紙を受け入れ、用紙をオフセットする前に離間する。図3及び図4はその間の用紙とローラの動きを上方から見た平面図である。図3は1枚目の用紙S1が搬送されてきたところである。このとき、排紙ローラ10はニップされている。図4は1枚目の用紙S1が第1シフトローラ9aによって奥側にオフセットされる状態を示す。すなわち、第1シフトローラ9aが矢印D2方向にシフト(用紙搬送方向と直交する方向に移動)し、これに伴って用紙S1は搬送されながら矢印D3方向へ移動する。このとき第2シフトローラ9bに加えて排紙ローラ10も離間している。なお、シフト機構は前述の特許文献1及び2等にも開示されているように公知の技術であり、本発明はシフトローラのシフト機構そのものに特徴があるわけではないので、ここではシフト機構についての説明は省略する。
図5は1枚目の用紙がオフセットされた後のローラの動きを装置正面から見た図である。1枚目の用紙をオフセットした後、離間していた第2シフトローラ9bと排紙ローラ10はニップする。その状態での用紙とローラの動きを上方から見た図が図6である。図6は1枚目の用紙S1をオフセットした後に2枚目の用紙S2を受け入れたところである。図5から第1及び第2のシフトローラ9a,9bが同時に同じ用紙をニップしていないことが分かる。
図7は2枚目の用紙をオフセットするときのローラの動きを装置正面から見た図である。2枚目の用紙をオフセットする前に第1シフトローラ9aと排紙ローラ10を離間する。その状態での用紙とローラの動きを上面から見た図が図8である。図8は2枚目の用紙S2が第2シフトローラ9bによって奥側にオフセットされる(矢印D2方向)状態を示す平面図である。このとき、離間しているシフトローラ9aを元の位置に戻す(矢印D4方向)。
図9は2枚目の用紙がオフセットされた後のローラの動きを装置正面から見た図である。2枚目の用紙をオフセットした後、離間していた第1シフトローラ9aと排紙ローラ10はニップする。その状態での用紙とローラの動きを上方から見た図が図10である。図10は2枚目の用紙S2をオフセットした後に3枚目の用紙S3を受け入れたところである。
図11は3枚目の用紙をオフセットするときのローラの動きを装置正面から見た図である。3枚目の用紙をオフセットする前に第2シフトローラ9bを離間させる。その状態での用紙とローラの動きを上方から見た図が図12である。図12は3枚目の用紙S3が第1シフトローラ9aによって装置奥側にオフセットされる状態を示す。このとき、離間している第2シフトローラ9bを元の位置に戻す。
以上のようにして図2から図12に示した第1及び第2のシフトローラ9a,9bの離間近接動作とシフト動作を用紙1枚毎に1部分繰り返すことにより、1部毎のシフト動作が可能となる。
・紙間時間が長い場合
紙間時間が長い場合には、図2から図4の用紙をオフセットするまでは紙間時間が短い場合と同じ動作である。その後は第2シフトローラ9bを使用する必要がないので離間させたままにし、図13のように従来通り1枚目の用紙S1と2枚目の用紙S2の間でシフトローラ9aをニップさせたままで中央へ戻し(矢印D4方向)、次用紙を中央でニップしてオフセットさせるという動作を繰り返すことになる。
この実施例1では、紙間時間が短いとは、先行する用紙をシフトした後、元の位置に戻り、後行する用紙を同一のローラでニップできない場合に相当し、紙間時間が長いとは、先行する用紙をシフトした後、元の位置に戻り、後行する用紙を同一のローラでニップできる場合に相当する。
図14は画像読み取り装置と画像形成装置の間の空間に2本のシフトローラ203a,203bを備えた用紙処理装置を配置した実施例2に係る画像形成装置の例を示す図、図15は用紙処理装置200の平面図、図16は概略構成を示す正面図である。
同図において、本実施例2に係る画像形成システムは画像形成装置100、用紙処理装置200、及び画像読み取り装置300から構成されている。
画像形成装置100は、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置であり、図においてほぼ中央部に4色の作像ステーション111が配置された作像部110、この作像部110の下方に隣接して設けられた光書き込み部113、作像部110の下方に設けられた給紙部120、給紙部120でピックアップされた用紙を2次転写部140及び定着部150に搬送する給紙搬送路(縦搬送路)130、画像が定着された用紙を用紙処理装置200側に搬送する排紙経路160、一面に画像が形成された用紙を反転し、他面に画像形成させるための両面搬送路170を備えている。
作像部110は、前記作像ステーション111のYMCK各色用の感光体ドラムと、この感光体ドラムの外周に沿って配置された帯電ユニット、現像ユニット、1次転写ユニット、クリーニングユニット、及び除電ユニットと、感光体ドラムに形成された画像を1次転写ユニットによって中間転写する中間転写ベルト112と、感光体ドラムに色毎に画像を書き込む光書き込みユニット113とを備えている。光書き込み部113は、作像ステーション111の下側に配置され、中間転写ベルト112は作像ステーション111の上側に配置されている。中間転写ベルト112は複数の支持ローラによって回転可能に支持され、そのうちの1つの支持ローラ114は2次転写部140で中間転写ベルト112を介して2次転写ローラ115と対向し、中間転写ベルト112上の画像を用紙に2次転写できるようになっている。なお、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置の画像形成プロセスは公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。
給紙部120は給紙トレイ121、ピックアップローラ122、給紙搬送ローラ123を備え、給紙トレイ121からピックアップした用紙を縦搬送路130に沿って上方に送り出す。送り出された用紙は2次転写部140で画像が転写され、定着部150に送られる。定着部150は定着ローラと加圧ローラを備え、用紙が両者間のニップを通過する過程で、加熱及び加圧が行われ、トナーが用紙に定着される。
定着部150の下流には、排紙搬送路160と両面搬送路170が設けられ、両者は分岐爪161によって2方向に分岐し、用紙処理装置200側に搬送される場合と、両面搬送路170に搬送される場合とで搬送路が選択される。なお、分岐爪161の用紙搬送方向上流側の直近には分岐搬送ローラ162が設けられ、用紙へ搬送力を付与している。
用紙処理装置200は、画像形成装置100の内部に配置され、あるいは画像形成装置100の排紙トレイ(筐体トレイ)180上に装着され、画像形成装置100から搬送された画像形成済み用紙に所定の処理を施し、最下流に位置する排紙トレイ206に積載するもので、詳細については後述する。なお、図1に示すように画像読み取り装置300を備えた場合には、用紙処理装置200は、画像形成装置100と画像読み取り装置300との間であって、画像形成装置100の筐体の上面に形成された排紙トレイ180、所謂筐体トレイ上の本来空間部であった部分に装着される。これにより、空間の有効利用を図り、省スペース化を促進することができる。
画像読み取り装置300は、コンタクトガラス上にセットされた原稿を光走査して原稿面の画像を読み取る公知のものである。画像読み取り装置300自体の構成及び機能は公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。
図15において、用紙処理装置200は、用紙搬送方向上流側から入口ローラ対202、後端基準フェンス212、ジョガー213、スティプラ215、手前側基準フェンス214、第1及び第2シフトローラ203a,203b、叩きコロ210、排紙ローラ205、排紙従動ローラ205a、用紙後端押さえ208、排紙トレイ可動部207、及び排紙トレイ206を備えている。
また、図16から分かるように、用紙処理装置200は、ガイド板201、スティプルトレイ209、後端戻しコロ211、後端基準フェンス212、ジョガーフェンス213、排紙開閉ガイド板204も備えている。
すなわち、用紙処理装置200の用紙受け入れ部には画像形成装置100の排紙搬送路から用紙を受け入れるガイド板201が配置され、このガイド板201の用紙搬送方向最上流側に入口ローラ対202が配置され、最下流側に排紙トレイ206に用紙をシフトして排紙する機能を有する第1及び第2シフトローラ203a,203bが設けられ、図示しない入口モータにより入口ローラ対202及びシフトローラ203a,203bを回転させることによってガイド板201に沿って用紙を搬送する。
この実施例の場合、第1及び第2シフトローラ203a,203bも近接離間機構をそれぞれ有し、実施例1の第1及び第2シフトローラ9a,9bと同等に動作し、同等に機能するので、動作についての説明は省略する。
図17は実施例2に係るシステムの制御構成を示すブロック図である。
同図において、画像形成装置100の制御はCPU411、ROM412、RAM413、不揮発RAM414、シリアルI/F415、タイマ416などを内蔵した画像形成装置制御部410によって実行される。制御のためのプログラムコードはROM412に格納され、CPU411はプログラムコードをRAM413に展開し、制御に必要なデータをRAM413に記憶し、当該RAMをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードによって定義されたプログラムを実行し、各部を制御する。
画像形成装置制御部410には、感光体などの作像部110で使用されるモータ、給紙部120、給紙搬送路130、両面搬送路170における各種モータやクラッチなどの各種直流負荷450、各種交流負荷470、定着ローラの温度を検出する温度センサなどの各種センサ460が接続されている。また、画像読み取り装置300、及び操作表示部440が接続され、画像形成装置制御部407を介して各部が制御される。
用紙処理装置200の制御は、CPU401、ROM402、RAM403、シリアルI/F404、タイマ405などを内蔵した用紙処理装置制御部400によって実行される。制御のためのプログラムコードはROM402に格納され、CPU401はプログラムコードをRAM403に展開し、制御に必要なデータをRAM403に記憶し、当該RAMをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードによって定義される制御を実行し、各種直流負荷420の制御を行っている。なお、前記第1及び第2シフトローラ203a,203bをシフト動作させる図示しないシフトモータ、及び前記入口モータはステッピングモータなどのDCモータが使用されていることから、前記CPU401で制御される。実施例1における第1及び第2シフトローラ9a,9bも同様にして図示しない制御回路のCPUによって制御され、用紙のソートが実行される。
用紙処理装置200のCPU401は画像形成装置100の制御部410から用紙サイズ、紙間時間及び線速などの情報をシリアルI/F415,404を介して受け取り、画像形成装置100から連続して送られてくる用紙を、前記第1及び第2シフトローラ203a,203bのいずれか1本のシフトローラによりオフセットし、次用紙は前記シフトローラとは異なるシフトローラにてオフセットする動作方法と、前記第1及び第2シフトローラ203a,203bのいずれか1本のシフトローラのみを使用して用紙をオフセットする動作方法のいずれかを選択することができる。この選択制御により無駄な電力の消費を抑えることが可能となり、省電力化を図ることができる。なお、実施例1のシステムにおいても同様である。また、前記紙間が短い場合と紙間が長い場合についても、前述のように先行する用紙をシフトした後、元の位置に戻り、後行する用紙を同一のローラでニップできるかどうかで判定され、この判定に前記用紙サイズ、紙間時間及び線速などの情報が使用される。なお、基本的には、前記情報は、先行する用紙をシフトした後、元の位置に戻り、後行する用紙を同一のローラでニップできるかどうかの判定に使用される。
また、実施例1及び実施例2ともシフトローラは2本使用しているが、前述のシフト制御を行うためには少なくとも2本必要であり、必要に応じてそれ以上のシフトローラを使用しても良いことは言うまでもない。
以上のように、本実施形態によれば、
1)2本のシフトローラ9a、9b、203a,203bは互いに接触しない位置関係で接近した間隔で配置され、それぞれ個別に離間可能に設けられているので、前記シフトローラのうちの1本により用紙をオフセットした後、前記シフトローラを元の位置に戻すのを待つことなく、前記シフトローラとは別の前記複数のシフトローラのうちの1本により次用紙のオフセットができる。さらに、次用紙をオフセットしている間に前記1本目のシフトローラを離間させた状態で元の位置に戻して、次搬送用紙に備えることができるため、紙間時間が非常に短くてもシフトさせることができる。これにより、高生産性を実現することが可能となる。
2)用紙処理装置200のCPU401は画像形成装置100側から受け取った用紙サイズ、紙間及び線速などの情報に基づいて画像形成装置100側から連続して送られてくる用紙を、前記複数のシフトローラのうちいずれか1本のシフトローラにより用紙をオフセットし、次用紙は前記シフトローラとは異なるシフトローラにてオフセットする動作方法と、前記複数のシフトローラのうちいずれか1本のシフトローラのみを使用して用紙をオフセットする動作方法を選択することができる。このように動作方法を画像形成装置100側からの情報に基づき選択的に決定し、シフト動作を行うので、省電力化を促進することが可能となる。
3)画像読み取り装置(画像読み取り部)と画像形成装置(画像形成部)との間の空間に用紙処理装置を配置したので、省スペース化を実現できる。
等の効果を奏する。
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となることは言うまでもない。
10 排紙ローラ
9a,9b、203a,203b 第1及び第2のシフトローラ
21a,21b 第1及び第2の近接離間機構
100 画像形成装置
200 用紙処理装置
205a 排紙従動ローラ
300 画像読み取り装置
401 CPU
特開2004−250229号公報 特開2009−012910号公報

Claims (5)

  1. 搬入されてきた用紙を搬送方向と直交する方向にオフセットして仕分けする仕分け手段を有する用紙処理装置であって、
    前記仕分け手段が、
    互いに接触しない位置に近接して配置された複数のシフトローラと、
    前記複数のシフトローラの各々について、当該シフトローラと対となるローラに対して近接離間させる近接離間機構と、
    前記近接離間機構を制御し、異なるシフトローラで用紙を交互にニップしてオフセットさせる制御手段と、
    を備え、
    複数のシフトローラのうちいずれか1本のシフトローラで用紙をニップしてオフセットし、次用紙は前記シフトローラとは異なるシフトローラによってニップしてオフセットする第1の動作モードと、
    前記複数のシフトローラのうちいずれか1本のシフトローラのみを使用して用紙をオフセットする第2の動作モードと、
    が設定され、
    前記制御手段は、搬入されてくる紙間時間が予め設定された時間よりも短いときは、前記第1の動作モードを選択し、用紙をオフセットさせること
    を特徴とする用紙処理装置。
  2. 請求項1に記載の用紙処理装置であって、
    前記予め設定された時間より短いとは、先行する用紙をシフトした後、元の位置に戻り、後行する用紙を同一のシフトローラでニップできない場合に相当すること
    を特徴とする用紙処理装置。
  3. 請求項1又は2記載の用紙処理装置であって、
    前記制御手段は、前記シフトローラの下流側の排紙ローラを、前記シフトローラの離間動作に同期させて離間させること
    を特徴とする用紙処理装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の用紙処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項4記載の画像形成装置であって、
    前記画像形成装置が画像読み取り装置と画像形成装置の本体部とを備え、
    前記用紙処理装置が、前記本体部と、当該本体部上に設置された前記画像読み取り装置との間の空間部に配置されていること
    を特徴とする画像形成装置。
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