JP6613632B2 - シート後処理装置及び画像形成システム - Google Patents
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Description
積載トレイ上に搬送されてきたシートは、シートを搬送方向上流側に戻す方向に回転するコロ部材に接触して制動され、積載トレイに落下する。シートはその後コロ部材により積載トレイ上で搬送方向上流側に搬送されて後端を後端位置規制部材に突き当てられ、搬送方向を揃えられる。
コロ部材の回転速度は、シートが落下する時と後端位置規制部材へ搬送する時とで差異はなく一定となっている。
着地後のシートの後端が後端位置規制部材に近すぎると後端突き当て時に過剰送りとなってシートの座屈を来たす。
逆に着地後のシートの後端が後端位置規制部材から離れすぎると、シートの後端が後端位置規制部材まで送られずに綴じ抜けが生じる場合があった。
特許文献1では、シートが積載トレイに落下する途中におけるコロ部材の影響については何ら考慮されていない。
図1乃至図7に第1の実施形態を示す。
図1に基づいて、本実施形態に係る画像形成システムの構成の概要を説明する。画像形成システム2は、画像形成装置4と、画像形成装置4のシート排出側に配置されたシート後処理装置6とを有している。
シート後処理装置6は画像形成装置4に一体に形成してもよく、着脱自在に接続してもよい。
入口ローラ対12の下流には、シートに穴をあける穿孔ユニット16が配置され、穿孔ユニット16の下流には搬送ローラ対18が配置されている。
搬送ローラ対18の下流は、上方に向って延びる第2搬送路20と、第1搬送路10の延長路としての第3搬送路22とに分岐されている。
第2搬送路20に案内されたシートは搬送ローラ対26で搬送され、排紙ローラ対28でプルーフトレイ30に排出される。
第3搬送路22から第4搬送路32が分岐し、第2の分岐爪34の回動を制御することにより、シートは第4搬送路32に選択的に案内される。第4搬送路32に案内されたシートはプレスタックローラ対36により搬送される。
第3搬送路22には、端綴じ部38へシートを搬送する中間搬送ローラ対40が配置されている。中間搬送ローラ対40の上流側近傍には、シートを検知する中間搬送センサ42が配置されている。
整合部材の一つである叩きコロ46は振り子運動を行ってシートに当接し、シートをステイプルトレイ44上に着地精度良く落下させ、後端ストッパ48へ向けて搬送する。
叩きコロ46で搬送されたシートは、もう一つの整合部材である突き当て部材としての戻しコロ50により後端を後端ストッパ48に突き当てられ、これによりシート束の搬送方向の位置が揃えられる。戻しコロ50は積載面に対して接離可能である。
シートの後端とは、ステイプルトレイ44へ向けて搬送するときの搬送方向後端を意味する。
上記2つの動作を行うことで、ステイプルトレイ44上に排紙されたシートを揃えてスタックする。揃えられたシート束は、ステイプルトモード時は端綴じステイプラ54がシート幅方向に移動してシート束の下縁部の適所を綴じる。
綴じ処理を施されたシート束(用紙束)は、ベルト搬送手段56によって移動する放出爪58によって排紙トレイ60に排出される。ベルト搬送手段56は、支持ローラ56a、56bとベルト56cを有している。
シート束の排出時には、シート束は排紙ローラ62と従動ローラ64とにより挟持されながら安定的に排出される。
図2に示すように、叩きコロ46は、回転コロ46aを有し、軸46bを支点として上下方向に回動可能となっている。回転コロ46aはその回転を任意に制御される。
画像形成装置4から搬送されてきた画像形成済みのシート66は、中間搬送ローラ対40を抜けてステイプルトレイ44の上方に搬送される。
シート66の後端が中間搬送センサ42で検知されたタイミングで叩きコロ46の叩き動作が開始される。
すなわち、図3に示すように、回転コロ46aが回転しない状態で叩きコロ46がステイプルトレイ44の積載面に向かって下方に回動する。
図4に示すように、叩きコロ46の回動に伴って回転コロ46aがシート上面に接触する。回転コロ46aは回転しない状態でシート66に接触し、シート66を介してステイプルトレイ44の積載面に当接する前に反時計回り方向の回転を開始する。
図5に示すように、回転コロ46aがシート66を介してステイプルトレイ44の積載面に当接した後、すなわち、シート66がステイプルトレイ44に積載された後は、シート66は回転コロ46aにより後端ストッパ48に向けて搬送される。
図6に示すように、回転コロ46aがシート66に接触した後、シート66を介してステイプルトレイ44の積載面に当接(着地)する所定時間t1[ms]前に回転コロ46aを積載前回転速度としての回転速度a[rpm]で回転させる。
積載前回転速度は、シートの搬送方向後端側が積載面に着地しない状態で回転コロ46aがシートに接触しているときの回転速度である。
回転速度b[rpm]は、回転コロ46aによりシート66を後端ストッパ48へ導くための搬送力を持った回転速度とする。
回転速度aは回転速度bよりも低速で、ステイプルトレイ44の積載面でのシートの貼り付き防止のため、0[rpm]よりも大きい値とする。
ステイプルトレイ44に着地して積載されたシート66は、図7(a)に示すように、回転速度bで回転する回転コロ46aで後端ストッパ48へ向けて搬送される。
その後シート66は、図7(b)に示すように、回転コロ46a及び戻しコロ50による搬送で後端ストッパ48に突き当てられて搬送方向の位置を揃えられる。
結果として、ステイプルトレイ44上におけるシート束の揃え精度、ひいては後処理制度が向上する。
同様の目的から、所定時間t1、t2を、設定された、あるいは検知されたシートの種類(厚み等)に応じて変更するようにしてもよい。
また、ステイプルトレイ44に積載されたシートの高さを検知する積載高さ検知手段を設け、積載高さ検知手段からの検知情報に基づいて、所定時間t1、t2を変更するようにしてもよい。積載高さ検知手段としては、例えば、後端ストッパ48の上面に反射型光学センサ68を配置してシートの積載枚数で変化する積載高さを検知する構成を採用することができる。
積載高さ検知手段としては、従来から排紙トレイ上の積載高さを検知するのに用いられている機械式の検知手段でもよい。
低速の回転速度aから高速の回転速度bに一気に切り替えると、シートの材質によってはシート表面を傷付ける懸念がある。本実施形態ではこの懸念を解消することを目的としている。
これにより、回転速度bの回転速度を段階的に増加させることができ、回転速度aから回転速度bに増速する時のギャップを減らすことができる。
回転コロ46aの回転速度が一気に増加しないので、回転コロ46aとの接触によるシート表面の損傷の懸念を低減できる。
叩きコロ46により後端ストッパ48へ向けて搬送する積載後回転速度としての回転速度bは、一般的にシート情報に基づいて最適な値に設定される。実際には、ユーザーがシートの厚さや強度などの情報を入力し、これに基づいて回転速度bが自動的に設定されるようになっている。
本実施形態ではこのような問題を解消することを目的としている。
本実施形態では、回転コロ46aと支持ローラ56aの組み合わせは、図1で示した排紙ローラ62と従動ローラ64とによる排紙構成に対応している。
ベルト搬送手段56の無端状のベルト56cの内側において、回転コロ46aと戻しコロ50との間には、シートを検知するシート検知手段としての反射型のシート検知センサ70が配置されている。
戻しコロ50の支持部には、シートの撓みを検知する撓み検知手段72が配置されている。撓み検知手段72は、一端を支持されて上下方向に回動可能な接触子と、該接触子の回転角度を検知する検知センサとから構成されている。本実施形態では、シートの所定の撓み量(撓み高さ)を検知するようになっている。
叩きコロ46は、対向する支持ローラ56a対し離間可能であり、支持ローラ56aに対する回転コロ46aの接触圧を可変させることで回転コロ46aによる搬送力を変化させることが可能である。
上記一定距離は、シートサイズ毎に異なり、シート66aの後端が中間搬送ローラ対40のニップを抜ける時点(中間搬送センサ42で後端が検知される時点)から、シート66aの後端が回転コロ46aのニップを抜けない時間(距離)に設定する。
生産性を考慮すると、上記一定距離は、中間搬送ローラ対40のニップをシート66aの後端が抜ける距離に近い値に設定するのが望ましい。
撓み検知手段72により一定量の撓みが検知されると回転コロ46aが停止し、シートの搬送が止められることで、紙種や用紙毎、環境等の差によるシート搬送のズレの影響やシートへのダメージを与えることなくシートの後端位置を戻しコロ50のニップ位置へ正確に停止させることができる(図9(d))。
シート検知センサ70にてシートの後端を検知してから撓み検知手段72によりシートへ一定量の撓みが発生するまでの時間を計測(測定)する。
測定時間をt、ある一定の値t1,t2がt1<t2の関係であるとすると、シート66aの紙厚がt<t1であれば薄紙、t1≦t<t2であれば普通紙、t2≦tであれば厚紙であると判断する。
本実施形態では、一定の値をt1,t2と2つ利用した制御の切り替えを行っているが、一定の値tnの個数は1つであっても3個以上使用した制御の切り替えを行ってもよい。
回転コロ46aが離間することで撓んでいるシート66aへの片側の押さえが消えるため、シート66aのコシにより撓みが元に戻る(図9(e))。
回転コロ46aの離間後、戻しコロ50にてシート66aを基準フェンスとしての後端ストッパ48へと搬送して突き当てる(図9(f))。
図9(d)に示す撓み形成により、シート66aの後端が戻しコロ50のニップ位置に正確に停止しているため、シートの後端ストッパ48への揃えを正確に行うことができる。
叩きコロ46の回転コロ46aは、1枚目のシート66aにて算出された紙厚に従って搬送力(積載後回転速度b)が最適な値へと調整されている。
図10(a)に示すように、回転コロ46aによりシート66bが一定距離搬送されると、図10(b)に示すように回転コロ46aは逆方向に回転し、シート66bを後端ストッパ48へ向けて搬送する。
1枚目と同様に、シート66bが回転コロ46aにより搬送されると、シート66bの後端が回転停止している戻しコロ50のニップに突き当り、シート66bの後端部が撓む。撓み検知手段72により一定量の撓みが検知されると回転コロ46aが停止し、シート66bの搬送が止められる。
普通紙や厚紙などの、ある程度のコシの強さを持ち戻しコロ50のニップへ用紙を突き当てた際に用紙ダメージが発生しづらい用紙が通紙されている場合には、回転コロ46aの搬送速度(回転速度)を上昇させて生産性を向上させることも可能である。
第3の実施形態ではシート検知センサ70がステイプルトレイ44の積載面の下側に配置されているため、2枚目以降のシートの後端を検知することはできない。この場合、1枚目のシートの撓み量の検知結果に基づいて回転コロ46aの回転速度が調整され、それが1つのジョブで一定に維持される。
本実施形態では、シートの1枚毎の撓み量を検知すべく、シート検知センサ74はステイプルトレイ44の積載面の上側に配置されている。
2枚目以降のシートでもシート検知センサ74でシート後端を検知してから撓み検知手段72にて所定の撓み量を検知するまでの時間を測定し、回転コロ46aの搬送力や搬送速度の最適化を行う。
シート検知センサ74が透過型の用紙検知センサではシートの有無しか検知できず、2枚目以降のシートの後端を正確に検知することはできない。このため、本実施形態ではシート検知センサ74として、超音波センサのような厚みの変化から用紙後端の検知が可能なセンサを使用している。
次に回転コロ46aにより後端ストッパ48へ向けて搬送されてきたシート66aへの戻しコロ50の搬送力を薄紙であれば弱く、厚紙であれば強く調整することで突発的な測定時間tnのズレによる用紙の厚さの誤検知を防ぐことが可能となる。
また、普通紙や厚紙などの、ある程度のコシの強さを持ち戻しコロ50のニップへ用紙を突き当てた際に用紙ダメージが発生しづらい用紙が通紙されている場合には、回転コロ46aの搬送速度を上昇させ生産性を向上させることも可能である。
本実施形態では一定の値をs1,s2と2つ利用した制御の切り替えを行っているが、一定の値snの個数は1つであっても3個以上使用した制御の切り替えを行ってもよい。また、sを使用せず、tn値の閾値を都度判定する方法でもよい。
本実施形態では、ステイプルトレイ44上において所定の撓み量が検知されるまでの時間によって判断された紙種情報を、排紙トレイ60にスタックする際の戻し部材の搬送力の最適化に利用することを特徴としている。
図12(a)に示すように、駆動ローラ56aの下側には、排紙トレイ60に排出されたシート束76を排出方向上流側へ戻してエンドフェンス78へ突き当てる戻し部材としての戻しコロ80が進退可能に設けられている。符号82は排紙トレイ60に排出されたシート束76の高さを検知する紙面検知センサを示している。紙面検知センサ82の検知情報に基づいて排紙トレイ60の昇降制御がなされる。
排紙トレイ60に排出されたシート束76は、図12(b)に示すように、戻しコロ80によってエンドフェンス78へ突き当てられ、排出方向を揃えられる。
戻しコロ80は紙面との接触圧を可変させることで搬送力を変えることができ、ステイプルトレイ44にて算出された紙厚に従って搬送力が最適な値へと調整されている。例えば、薄紙であれば搬送力を小さくし、厚紙だと搬送力を大きくすることで、用紙品質を保ったまま揃えることができる。
図13は、ステイプルトレイ44上にシート66が揃えられて積載されて状態を示している。
図14に示すように、ステイプルトレイ44の左右に配置されたジョガーフェンス52は、ピニオン・ラック構成によりシート搬送方向と直交するシート幅方向に移動可能となっている。
厚紙であればジョガーフェンス52の移動速度を早くすることにより、生産性を上げ、薄紙であれば、ジョガーフェンス52の移動速度を遅くする。
このようにすることで、シート66aへのジョガーフェンス52の接触によるダメージを低減することができ、用紙品質を損なうことがない。
図16(a)に示すように、画像形成装置4で画像を形成された画像形成済みのシート66がシート後処理装置6に入口ローラ対12により搬送される。シート66は、図16(b)に示すように、その先端が搬送ローラ対18に挟持された状態で停止する。
図16(c)に示すように、シート66が停止した状態で穿孔ユニット16の穿孔ピン16aが下降し、シート66に穴があけられる。
図16(d)に示すように、穿孔後は穿孔ピン16aが退避し、ステイプルトレイ44へ向けたシート66の搬送が開始される。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
6 シート後処理装置
44 積載トレイとしてのステイプルトレイ
46 コロ部材としての叩きコロ
48 後端位置規制部材としての後端ストッパ
50 突き当て部材としての戻しコロ
60 排紙トレイ
66 シート
68 積載高さ検知手段としての反射型光学センサ
70 シート検知手段としてのシート検知センサ
72 撓み検知手段
80 戻し部材としての戻しコロ
Claims (12)
- シートを積載する積載トレイと、
前記積載トレイに積載されたシートの、前記積載トレイへ向けて搬送するときの搬送方向後端を突き当てて、シートの搬送方向の位置を整えるための後端位置規制部材と、
前記積載トレイの上方へ搬送されてきたシートに、該シートの搬送方向後端側が前記積載トレイの積載面に着地しない状態で前記シートの上面に接触した後、前記積載面に積載されたシートを前記後端位置規制部材へ向けて搬送するコロ部材と、
を備え、
前記コロ部材は、シートの搬送方向後端側が前記積載面に着地しない状態でシートに接触しているときの積載前回転速度が、シートが前記積載トレイに積載された状態で前記後端位置規制部材へ搬送するときの積載後回転速度よりも遅く設定され、前記積載前回転速度は0よりも大きいシート後処理装置。 - 請求項1に記載のシート後処理装置において、
前記コロ部材は回転しない状態でシートに接触し、前記コロ部材がシートを介して前記積載面に当接する所定時間t1前に前記積載前回転速度に設定されるシート後処理装置。 - 請求項2に記載のシート後処理装置において、
前記コロ部材がシートを介して前記積載面に当接してから所定時間t2後に、前記積載後回転速度に変更するシート後処理装置。 - 請求項3に記載のシート後処理装置において、
前記所定時間t2が経過する所定時間t3前に、前記積載前回転速度よりも高速で且つ前記積載後回転速度よりも低速の回転速度に変更するシート後処理装置。 - 請求項2〜4のいずれか1つに記載のシート後処理装置において、
前記所定時間t1、t2又はt3を、シートの積載枚数毎に変更するシート後処理装置。 - 請求項2〜4のいずれか1つに記載のシート後処理装置において、
前記所定時間t1、t2又はt3を、シートの種類に応じて変更するシート後処理装置。 - 請求項2〜4のいずれか1つに記載のシート後処理装置において、
前記積載トレイに積載されたシートの高さを検知する積載高さ検知手段を有し、前記積載高さ検知手段からの検知情報に基づいて、前記所定時間t1、t2又はt3を変更するシート後処理装置。 - 請求項1〜7のいずれか1つに記載のシート後処理装置において、
前記積載前回転速度と前記積載後回転速度のうち少なくとも一方をシートの種類に応じて変更するシート後処理装置。 - 請求項1に記載のシート後処理装置において、
前記積載面に対して接離可能で、前記コロ部材により前記後端位置規制部材に向けて搬送されたシートを回転により搬送し前記後端位置規制部材に突き当てる突き当て部材と、
前記突き当て部材が回転を停止している状態で前記コロ部材による搬送で形成されるシートの撓みを検知する撓み検知手段と、
前記コロ部材と前記突き当て部材との間に設けられ、シートを検知するシート検知手段と、
を有し、
前記シート検知手段がシートを検知してから前記撓み検知手段により所定の撓みが検知されるまでの時間を計測し、計測された時間に応じて前記積載後回転速度を変更するシート後処理装置。 - 請求項9に記載のシート後処理装置において、
2枚目以降のシートについて、前記シート検知手段がシートを検知してから前記撓み検知手段により所定の撓みが検知されるまでの時間を計測し、計測された時間に応じて前記積載後回転速度をシート毎に変更するシート後処理装置。 - 請求項9又は10に記載のシート後処理装置において、
前記積載トレイから排出されたシートを積載する排紙トレイと、
前記排紙トレイに排出されたシートを回転により排出方向上流側へ戻す戻し部材と、
を有し、
前記計測された時間に応じて前記戻し部材の搬送力を変更するシート後処理装置。 - 画像情報に基づいてシートに画像を形成する画像形成装置と、請求項1〜11のいずれか1つに記載のシート後処理装置とを備えた画像形成システム。
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