JP5897497B2

JP5897497B2 - 用紙後処理装置

Info

Publication number: JP5897497B2
Application number: JP2013078176A
Authority: JP
Inventors: 山本　幹夫; 幹夫山本; 翔一土橋
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2013-04-04
Filing date: 2013-04-04
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2033-04-04
Also published as: US20140300047A1; JP2014201394A

Description

この明細書に記載の実施形態は、複写機やプリンタ、複合機等の画像形成装置から排出される用紙の後処理を行う技術に関する。

画像形成装置の用紙排出側に配置される用紙後処理装置は、画像形成装置から排出された用紙を複数枚一時的に積載する中間トレイ（バッファリング機構）と、中間トレイの下方に配置され、中間トレイに積載された複数枚の用紙が落下供給される処理トレイと、処理トレイに積載された用紙が排出される排紙トレイを有する（特許文献１）。

中間トレイは、搬送方向（縦方向）と直交する横方向に沿って移動する一対の中間トレイ部材を有し、互いに離れる方向に移動することで一時的に積載する複数枚の用紙を処理トレイに落下させる。その際、用紙の縦方向後端部を担持していた落下補助部材の回転により当該用紙の縦方向後端部が処理トレイ上にはたき落とされる。また、中間トレイ上に複数枚の用紙を順次積載する際、既に積載されている用紙の縦方向後端部を後端押さえ部により把持し、次に供給される用紙の搬送方向先端部である縦方向先端部が載置済み用紙との摩擦接触により押し出されるのを防止し、用紙の先端を揃えるようにしている。

用紙後処理装置は、画像形成装置の処理速度（単位時間当たりの印刷枚数）に追従して同じ処理速度で用紙を排紙することが望ましい。このため、処理速度の高速化に伴い、用紙後処理装置の処理の高速化を図ることが必要となるが、その際、排紙される用紙の端面も揃えることが必要となっている。

特開２００７−１９１２４４号公報

本発明の目的は、処理速度の高速化を図ることができ、用紙の先端を揃えて排紙できる用紙後処理装置を提供することにある。

本実施形態に係る用紙後処理装置は、画像形成装置から給紙される用紙を待機させるバッファー部と、前記バッファー部の下方に配置され、前記バッファー部から用紙が供給される処理トレイを有し、前記バッファー部から前記処理トレイに供給されて積載された用紙を排出方向に搬送可能とする処理トレイ部と、前記処理トレイに積載される用紙に後処理を行う後処理部と、前記処理トレイに積載される後処理後の用紙束が排出される排紙トレイを有する排紙トレイ部と、前記バッファー部に待機する用紙の後端を保持する第１チャック部と、前記処理トレイに載置する用紙の後端を保持する第２チャック本体部と該第２チャック本体部を駆動する第２チャック駆動部とを備える第２チャック部と、前記排紙トレイに載置する用紙の後端を保持する第３チャック部と、を有する。

そして、前記バッファー部は、前記第１チャック部で保持される用紙の上に次の用紙を給紙させ、前記処理トレイ部は、前記第２チャック部で保持される用紙の上に前記バッファー部からの用紙を供給させ、前記排紙トレイ部は、前記第３チャック部で保持される前記排紙トレイ上の用紙の上に前記処理トレイ部からの用紙を排紙させ、前記第２チャック駆動部は、前記処理トレイに積載される最上位置の用紙の上面に加圧接触して用紙を保持する押し付け位置と前記押し付け位置から上方に退避する退避位置との間を移動するように、前記第２チャック本体部を駆動する。

用紙後処理装置の実施形態を示す概略正面図。図１に示すバッファー部の斜視図。図１に示す処理トレイの斜視図。図１に示す第１チャック部の概略図。図１に示すパドル部の概略図。

以下、実施形態の用紙後処理装置を図面に基づいて説明する。

図１は用紙後処理装置の実施形態を示す概略図、図２は図１中の用紙バッファー部を示す斜視図、図３は図１中の処理トレイを示す斜視図である。

本実施形態の用紙後処理装置１は、用紙バッファー部３、処理トレイ部５、後合処理を行う後処理部としてのステイプラ部７、排紙トレイ部９を有し、画像形成装置の排紙側に隣接配置される。用紙バッファー部３の下方に処理トレイ部５の処理トレイ５１を配置し、処理トレイ５１の用紙搬送方向の前後に排紙トレイ部９とステイプラ部７を配置している。なお、後処理とは、例えば印刷した用紙に対して、ソーティング処理、穴あけ処理、折り処理、中綴じ処理等を行う。

不図示の画像形成装置から排紙される用紙Ｐは、給紙ローラ１１に連続して搬送され、給紙ローラ１１により用紙バッファー部３に送られる。ここで、給紙ローラ１１により給送される用紙Ｐにおいて、搬送先端側を用紙先端、搬送後端側を用紙後端とする。また、搬送方向と直交する方向を幅方向とし、搬送方向を縦方向とする。

バッファー部３は、幅方向に対向配置した一対の待機トレイ３１に１または複数枚の用紙Ｐを保持し、後端をパドル３２に当接させて縦方向を整合させる。一対の待機トレイ３１は、用紙先端側を上り傾斜とし、給紙ローラ１１により待機トレイ３１に排紙された用紙Ｐはその後端がパドル３２に当接するまで下がる。２枚目の用紙Ｐをバッファー部３に搬送する際、先に待機トレイ３１に載置されている用紙Ｐの後端部を第１チャック部３３で把持する。また、一対の待機トレイ３１は、用紙Ｐの幅方向両端部を担持し、対向間隔を広げる方向に移動すると、担持する用紙Ｐを下方の処理トレイ５１に落下供給する。

図２および図４（ａ）（ｂ）に示すように、に示すように、第１チャック部３３は、幅方向に対向配置した一対のパドル３２の間に配置される。第１チャック部３３は、幅方向に延びる支軸３４に基部３３ａが回転自在に取り付けられ、基部３３ａから外方に向けて平板形状のチャック板３３ｂが延出している。第１チャック部３３は、第１チャック駆動部３５により、支軸３４の周りを所定の角度の間で往復回転するように駆動される。第１チャック駆動部３５は、駆動源である電磁ソレノイド３５ａによりリンク部３５ｂを介して基部３３ａを往復回転させ、チャック板３３ｂを図４（ｂ）に示す用紙Ｐの把持位置と把持位置から離れた図４（ａ）に示す開放位置との間を回転移動させる。

パドル３２は、図５（ａ）に示すように、基部３２ａの外周部に用紙Ｐの後端部が載置する台座部をなす平板状の第１パドル部３２ｂ、平板状のゴム部材で形成された第２パドル部３２ｃ、平板状のゴム部材で形成された第３パドル部３２ｄ、平板状のマイラー部材で形成された第４パドル部３２ｅが周方向に所定の間隔を有して配置され、回転方向に見て第１パドル部３２ｂの後ろに第２パドル部３２ｃ、第２パドル部３２ｃの後ろに第３パドル部３２ｄ、第３パドル部３２ｄの後ろに第４パドル部３２ｅが配置される。基部３２ａは、例えば支軸３４に回転自在に配置され、不図示のパドル駆動部により間欠駆動される。

本実施形態において、第１パドル部３２ｂが用紙Ｐの後端部が載置するのを待つ位置を待機位置とする。用紙バッファー部３に所定枚数の用紙Ｐが送られると、前記一対の待機トレイ３１の対向距離を広げて用紙Ｐを落下させるが、前記パドル駆動部はパドル部３２を待機位置から一方向に１回転し、第１パドル部３２ｂを待機位置に再び停止させる。

パドル３２は、用紙Ｐを待機トレイ３１に保持する待機状態において、第１パドル部３２ｂが待機トレイ３１と略平行な傾斜位置で待機する。そして、１枚目の用紙Ｐがその後端部を一対の第１パドル部３２ｂに後端を整合して載置すると、第１チャック部３３は、チャック板３３ｂを開放位置から把持位置に回転移動させる。チャック板３３ｂの把持位置は、待機状態における第１パドル部３２ｂに載置する用紙Ｐを一対の第１パドル部３２ｂとの間で僅かに挟み込む位置としている。このように、１枚目の用紙Ｐの後端を把持することで、２枚目の用紙Ｐが給紙ローラ１１により排紙される際に、２枚目の用紙Ｐの先端が１枚目の用紙Ｐと摩擦接触し、１枚目の用紙Ｐが前方に押し出されるのが防止される。

第１パドル部３２ｂはポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂等の硬質樹脂で形成される。パドル部３２の回転の開始により、用紙Ｐの後端部は第１パドル部３２ｂによる担持がなくなり、用紙Ｐの後端部は空中に浮かびながら落下するが、回転する第２パドル部３２ｃにより用紙Ｐの後端部を下方に向けてはたき落とし、用紙Ｐを処理トレイ５１上に載置させる。第２パドル部３２ｃは、用紙Ｐを処理トレイ５１上にはたき落とすことができる程度の長さに設定している。

続いて、回転する第３パドル部３２ｄが処理トレイ５１上に載置する用紙Ｐに当接し、摩擦力により後方に配置しているストッパー部５２に用紙Ｐの後端が当接するまでスライドさせ、用紙後端を整合させている。このため、第３パドル部３２ｄは、第２パドル部３２ｃよりも長く形成している。さらに、パドル部３２は回転し、第１パドル部３２ｂが待機位置に達した状態で回転が停止する。この状態で、第４パドル部３２ｅは、処理トレイ５１上に積載されている用紙Ｐの最上位置の用紙Ｐに加圧接触し、処理トレイ５１上の用紙Ｐが不用意に前方に押し出されたりして用紙の整合不良となるのを防止している。

第４パドル部３２ｅは、マイラーシートで形成されているため、弾性力は弱く、処理トレイ５１上に積載されている用紙Ｐに対し、用紙バッファー部３から用紙Ｐが落下供給される場合、当該落下供給される用紙Ｐには前方に向けた用紙搬送力が殆ど作用しないので、落下供給する用紙Ｐによっては処理トレイ５１上の用紙Ｐは移動せず、整合性は維持される。

しかし、用紙バッファー部３から供給される用紙Ｐに前方に向けた大きな用紙搬送力が生じていると、処理トレイ５１上の用紙Ｐは、第４パドル部３２ｅの保持力では、用紙Ｐを整合位置に保持することはできない恐れがある。

そこで、本実施形態は、第２チャック部６０により、処理トレイ５１に積載される用紙Ｐを整合位置に強制的に保持するようにしている。

処理トレイ５１は、例えば後処理を行う処理機構であるステイプラ部７により用紙Ｐをステイプル処理する間、積載する用紙Ｐを整合保持する。処理トレイ５１上に積載される用紙は、図３に示すように、用紙Ｐの幅に合わせて矢印Ｖ方向に移動可能な対向配置した一対の横整合板５５、５５により横方向が整合される。

第２チャック部６０は、ステイプラ部７との干渉を避けるために、パドル部３２の下方に配置される。第２チャック部６０は、例えばアーム部６１の先端に押さえ板６２を取り付けた第２チャック本体部６３と、アーム部６１を駆動する不図示の第２チャック駆動部とを有する。第２チャック本体部６３は、押さえ板６２が処理トレイ５１に積載される最上位置の用紙Ｐの上面に加圧接触する押し付け位置と、前記押し付け位置から上方に退避する退避位置との間を往復移動可能とする。

第２チャック部６０は、バッファー部３から処理トレイ５１に用紙Ｐが供給される際に処理トレイ５１上の用紙を押し付けて保持し、パドル部３２の回転が開始され、第１パドル部３２ｂが再び待機位置に停止する間は退避位置に退避し、第１パドル部３２ｂが待機位置に停止すると、押し付け位置に移動する。

第２チャック部６０は、例えば電磁ソレノイド等の駆動源により往復駆動される不図示のリンク機構あるいはカム機構にアーム部６１を取り付け、押さえ板６２を退避位置と押し付け位置との間を上下移動する構成としている。

第２チャック部６０は、処理トレイ５１上に積載される用紙枚数が増えて、用紙積載高さが高くなっても、押さえ板６２が用紙を押さえ付けると、押さえ板６２の下動を停止し、一定の押し付け力で用紙を保持できるようにしており、例えば、アーム部６１に対して押さえ板６２を不図示のばね部材により付勢し、用紙との当接で押さえ板６２が前記ばね部材のばね力に抗して移動する。そして押さえ板６２の移動を検知すると、第２チャック部６０の駆動源を停止させる。押さえ板６２は、第２パドル部３２ｃによりはたき落とされた用紙Ｐの後端との干渉を避けるように、外周面が弧形状に形成されている。

一方、用紙バッファー部３は、一対の待機トレイ３１に例えば２枚の用紙Ｐが保持されると、これら２枚の用紙Ｐを一度に落下供給するようにしている。しかし、画像形成装置の処理速度が速くなるに従って、後処理装置１の処理速度も速くし、画像形成装置の有する処理速度のままで用紙の後処理をすることが望まれる。この場合、例えば用紙バッファー部３の待機トレイ３１に２枚の用紙Ｐを待機させてから、一対の待機トレイ３１を動作させて２枚の用紙Ｐを同時に落下させるよりも、１枚目の用紙Ｐを待機トレイ３１に待機させ、後端部を第１チャック部３３で把持した状態で、２枚目の用紙Ｐが給紙ローラ１１により排紙される前に、一対のトレイ３１を開いて用紙Ｐを落下させておく。この場合、図５（ｂ）に示すように、１枚目の用紙Ｐは先端側が処理トレイ５１上の用紙Ｐ上に当接する。

そして、２枚目の用紙Ｐを給紙ローラ１１から直接１枚目の用紙Ｐの上に排紙し、パドル部３２を回転駆動させる。この場合、２枚の用紙Ｐが処理トレイ５１上に落下して載置するまのでの時間が短縮され、後処理装置１の処理速度を向上させることができる。その際、第２チャック部６０により、処理トレイ５１上の用紙Ｐあるいは用紙束は保持されているため、用紙バッファー部３から落下供給される用紙Ｐの用紙搬送方向の搬送力を伴った摩擦力が処理トレイ５１上の用紙Ｐに作用しても、処理トレイ５１上の用紙Ｐは用紙先端側に移動することがなく、整合性が保持される。

この場合、待機トレイ３１は１枚目の用紙Ｐの後端部を第１チャック部３３に把持するために機能するので、給紙ローラ１１から排紙される１枚目の用紙Ｐをパドル３２の第１パドル部３２ｂに案内し、第１チャック部３３により用紙Ｐの後端部を把持できれば、一対の待機トレイ３１は不要となる。

処理トレイ５１に積載される用紙Ｐは、ストッパー部５２に後端が突き当てられて縦方向が整合されており、所定枚数の用紙Ｐが処理トレイ５１上に積載されると、ステイプラ部７が幅方向に沿って移動し、所定位置でステイプル処理が行われる。ステイプル処理が終了すると、ストッパー部５２が前方に移動し、用紙束を処理トレイ５１上に移動させる。

図３に示すように、処理トレイ５１の幅方向の中央部には、排紙トレイ部９に用紙を搬送する搬送ベルト５３が配置されている。搬送ベルト５３には、処理トレイ５１上の用紙束を引っ掛けて排紙トレイ部９まで搬送する用紙送り爪５４が取り付けられている。なお、ステイプル処理を行わない積層された用紙についても同様に用紙送り爪５４により排紙トレイ部９まで搬送する。

排紙トレイ部９には複数の排紙トレイ９１がトレイ支持部９２に傾斜配置され、各排紙トレイ９１は不図示の排紙トレイ駆動部によりトレイ支持部９２に対して上下方向に移動可能に配置されている。処理トレイ５１の搬送端には、排紙ローラ９３が配置され、処理トレイ５１から搬送された用紙Ｐを排紙ローラ９３により、選択された排紙トレイ９１に排紙する。

排紙トレイ９１の後端とトレイ支持部９２に設けた上下方向にスライド可能な用紙突き当て整合板９４との間には僅かな隙間が形成されていて、排紙トレイ９１に積載された用紙または用紙束の後端が用紙突き当て整合板９４に当接し、縦方向の整合が行われる。

排紙トレイ９１は、先端側が斜め上方に向いた傾斜姿勢であるため、排紙された用紙Ｐあるいは用紙束は傾斜面に沿って下方に滑り落ち、その後端が排紙トレイ９１の傾斜下端の後方で、トレイ支持部９２設けた用紙突き当て板９４に当接することにより縦方向の整合が行われる。

この排紙トレイ９１に連続して用紙Ｐを排紙する場合、あるいは用紙束を排紙する場合、既に排紙トレイ９１に排紙されて載置する用紙Ｐあるいは用紙束の表面に、排紙ローラ９３により排紙方向に沿って移動する用紙Ｐあるいは用紙束が当接し、排紙トレイ９１上の用紙または用紙束が前方に押し出され、縦方向の整合がずれることになる。特に、用紙束は２枚あるいは３枚の用紙Ｐを重ねて排紙する場合に比べて重いので、排紙トレイ９１上の用紙はより一層押し出されやすい。

本実施形態では、排紙トレイ９１上に載置する用紙Ｐを第３チャック部７０により保持し、排紙される用紙の搬送力で排紙トレイ９１上に載置する用紙Ｐあるいは用紙束が押し出されるのを防止する。

なお、第１チャック部３３と第２チャック部６０と第３チャック部７０は、用紙搬送方向において、最小用紙サイズ長Ｌよりも内側に配置される。

第３チャック部７０は、排紙ローラ９３による上下方向における排紙位置よりも下方に配置した用紙突き当て部７１を有する。用紙突き当て部７１は用紙突き当て板９４よりも前方まで突出している。

用紙突き当て部７１は、排紙トレイ９１と平行な用紙突き当て面７３を排紙トレイ９１と対向して形成している。また、用紙突き当て整合板９４は用紙突き当て部７１の用紙突き当て面７３と排紙トレイ９１との間に積載された用紙あるいは用紙束の後端が当接する範囲内に配置され、例えば用紙突き当て部７１の上方に位置する排紙ローラ９３により用紙が排紙される排紙口９５を閉じるゲートとして兼用することができる。本実施形態では、排紙口９５から用紙が排紙される際に用紙突き当て整合板９４が下方に移動し排紙口９５を開放し、用紙の排紙が終了すると上方に移動して排紙口９５を閉じる。用紙突き当て整合板９４には用紙突き当て部７１に対応する部分に切欠部（不図示）が形成され、用紙突き当て整合板９４の上昇移動の際に干渉しないようにしている。

排紙トレイ９１は、用紙Ｐが載置された状態において、用紙Ｐの上面が用紙突き当て部７１の用紙突き当て面７３に当接するまで上昇し、排紙トレイ９１と用紙突き当て面７３との間に用紙Ｐを挟み込んで保持する。そして、排紙ローラ９３から用紙Ｐまたは用紙束が排紙されると、排紙トレイ９１が下方に移動し、排紙された用紙Ｐまたは用紙束が用紙突き当て面７３との間に入り込む隙間を形成し、再び上昇して積載される用紙を保持する。

本実施形態において、用紙突き当て部７１の外周面７２は傾斜面傾斜面に形成され、排紙ローラ９３から排紙されて落下する用紙Ｐまたは用紙束の後端が触れても支障なく排紙トレイ９１に載置される。

なお、用紙突き当て部７１に対して用紙突き当て面７３を構成する部材をばね部材により付勢し、用紙をばね部材のばね力を加えて保持するようにしてもよい。この場合、前記用紙突き当て面を構成する部材の移動を検知することで、排紙トレイ９１の上昇動作を停止させるようにしてもよい。

このように、本実施形態の用紙後処理装置１は、バッファー部３に待機させる用紙Ｐを第１チャック部３３により保持し、次に供給される用紙による押し出しを防止すると共に縦方向の整合を維持して処理トレイ部５の処理トレイ５１に落下供給する。その際、処理トレイ５１に載置する用紙あるいは用紙束はその後端の整合状態が維持されて第２チャック部６０により保持されているので、バッファー部３から供給される用紙との接触で前方に押し出されることがない。

さらに、処理トレイ５１に積載された用紙または用紙束を排紙トレイ部９に排紙する際、排紙トレイ９１に載置する用紙あるいは用紙束は第３チャック部７０に保持されているので、排紙ローラ９３により排紙搬送される用紙あるいは用紙束との接触で前方に押し出されるのが防止される。

したがって、排紙トレイ９１に排紙されて積載される用紙あるいは用紙束は、バッファー部３、処理トレイ部５および排紙トレイ部９でそれぞれ縦方向の整合が乱されることないので、最終的に排紙トレイ９１に排紙し終わった用紙は縦方向および横方向の整合性が維持されて積載される。なお、本実施形態の用紙後処理装置は画像形成装置と別体で説明しているが、画像形成装置と一体的に設けられていても良い。

本実施形態は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施できる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

Ｐ用紙
１用紙後処理装置
３用紙バッファー部
５処理トレイ部
５１処理トレイ５２ストッパー部
７ステイプラ部
９排紙トレイ部
９１排紙トレイ
３２パドル
３３第１チャック部
６０第２チャック部
７０第３チャック部

Claims

画像形成装置から給紙される用紙を待機させるバッファー部と、
前記バッファー部の下方に配置され、前記バッファー部から用紙が供給される処理トレイを有し、前記バッファー部から前記処理トレイに供給されて積載された用紙を排出方向に搬送可能とする処理トレイ部と、
前記処理トレイに積載される用紙に後処理を行う後処理部と、
前記処理トレイに積載される後処理後の用紙束が排出される排紙トレイを有する排紙トレイ部と、
前記バッファー部に待機する用紙の後端を保持する第１チャック部と、
前記処理トレイに載置する用紙の後端を保持する第２チャック本体部と該第２チャック本体部を駆動する第２チャック駆動部とを備える第２チャック部と、
前記排紙トレイに載置する用紙の後端を保持する第３チャック部と、
を有し、
前記バッファー部は、前記第１チャック部で保持される用紙の上に次の用紙を給紙させ、前記処理トレイ部は、前記第２チャック部で保持される用紙の上に前記バッファー部からの用紙を供給させ、前記排紙トレイ部は、前記第３チャック部で保持される前記排紙トレイ上の用紙の上に前記処理トレイ部からの用紙を排紙させ、前記第２チャック駆動部は、前記処理トレイに積載される最上位置の用紙の上面に加圧接触して用紙を保持する押し付け位置と前記押し付け位置から上方に退避する退避位置との間を移動するように、前記第２チャック本体部を駆動し、
前記バッファー部は、前記第１チャック部により１枚目の用紙を保持した状態で次の用紙を当該１枚目の用紙の上に排紙し、前記第２チャック部は、前記バッファー部から前記処理トレイに当該次の用紙が供給される際に前記処理トレイ上の用紙を保持する用紙後処理装置。
前記バッファー部は、待機トレイ上に積載した複数枚の用紙を前記処理トレイに落下供給することを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。
前記バッファー部は、前記第１チャック部で保持した用紙の先端側を前記処理トレイ上の用紙に接触させた状態で当該用紙の上に次の用紙を給紙することを特徴とする請求項１または２に記載の用紙後処理装置。
前記第３チャック部は、前記排紙トレイを上下動可能とし、前記排紙トレイの上昇で、前記排紙トレイに載置する用紙の後端上面が突き当たって用紙を保持する用紙突き当て部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の用紙後処理装置。