JP2006124106A - 用紙後処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙の排出、積載時に、先端ストッパと整合板との間で用紙の不安定な挟持を防ぎ、安定した用紙積載を可能にする用紙後処理装置を提供すること。
【解決手段】 略水平の用紙排出手段と、当該用紙排出手段に隣接する用紙積載手段と、用紙先端を揃える先端ストッパと、前記用紙積載手段上を用紙排出手段による用紙排出方向に沿って、待機位置から用紙整合完了位置に移動する整合板と、当該整合板の移動を制御する制御手段とを持つ用紙後処理装置において、前記整合板が、待機位置から移動して用紙を前記先端ストッパと前記整合板との間で挟持し、用紙整合を完了する過程で、前記用紙整合完了位置の手前において一旦停止し、所定時間後に移動を再開して、前記用紙整合完了位置で停止するように前記制御手段によって制御されることを特徴とする用紙後処理装置。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を有する複合機等の画像形成装置から画像形成後に排出される用紙を順次、用紙後処理装置に取り込み、積載される用紙を揃える整合機構を有する用紙後処理装置に関する。

電子写真方式の高速画像形成装置に、各種の後処理を行う用紙後処理装置が接続され、画像形成した用紙に対して、折り処理、綴じ処理等の各種の後処理を１台の装置内で行うことを可能にした多機能な画像形成システムが普及している。

各種の用紙後処理装置の中には、略水平な折りスタッカ上で１枚〜３枚ずつ中折りした用紙を折り目の方向に沿って略水平に射出し、前記折りスタッカの排紙口より斜めやや下方に略水平に位置する山形の綴じスタッカ（鞍掛状の用紙載積手段）上に順次積載していく構造を持っている中綴じ装置がある。当該中綴じ装置では、前記折りスタッカから前記綴じスタッカへの排紙の際、用紙の後端が前記折りスタッカから完全に排出されるタイミングで、綴じスタッカ上に設けられた用紙後端を押す整合板が用紙を追いかけるようにして整合動作を開始する。この時の前記整合板の移動開始タイミングと速度によって用紙の挙動は大きく影響を受ける。たとえば、前記整合板の移動開始タイミングおよび速度が、遅すぎれば前記整合板が用紙後端を適正に推し進めることができず用紙後端が下がってしまい、また、速すぎると前記整合板が用紙を煽りすぎとなり、いずれ場合も、空気抵抗により用紙先端が浮き上がってしまう。

では、用紙が綴じスタッカ上に完全に落下してから整合動作を始めればよいが、それでは整合処理に時間がかかりすぎて、画像形成装置本体の生産性を落とす結果となる。

従来のように、整合板を、用紙先端が浮き上がらないように一定のタイミング、一定の速度で整合位置まで移動させ、用紙後端を押し続けたまま用紙先端を、先端ストッパに突当てたとしても、用紙はやはり空気抵抗の作用で綴じスタッカ上に完全には落ちきらない場合があり、このときはやや浮いた状態で先端ストッパと後端側の整合板に押されて停止することになる（図８参照）。

この状態で、たとえば、ステイプルを実施すると、ステイプルの位置が折り目からずれて製本の質が下がる不具合が発生してしまう。

従来、用紙を先端突当て部材と後端押し当て部材とで挟持し、搬送方向に整合する方法として、排出された用紙を後端規制部材側に掃き寄せる第１の整合手段と、後端規制部材に突き当てる第２の整合手段を有し、最終用紙について整合動作を２回繰り返す方法（例えば、特許文献１参照）や用紙の縦、横方向の整合処理に関する基本的な方法（例えば、特許文献２参照）等がある。
特開２００１−０２６３６３号公報 特開２００３−１７１０５７号公報

しかしながら、上記提案では、用紙を整合板で押し当てて整合してはいるが、画像形成プロセスを高速で処理する画像形成装置に対しては、その処理速度に追従して機能を果たすことは難しく、用紙浮き、ステイプルずれ、製本の質低下のような不具合が生じ易くなる。

本発明は、排出、積載に際し、先端突当て部材と後端押し当て部材間での用紙の浮きや不安定な挟持を回避し、安定した用紙の整合、積載を可能にし、高品位な製本へ導く用紙後処理装置を提供することを目的とする。

上記目的は、用紙を略水平方向に排出する用紙排出手段と、前記用紙排出手段に隣接し、前記用紙排出手段により排出された用紙を導入、積載する用紙積載手段と、当該用紙積載手段上に位置し、排出された用紙の先端が突き当てられて位置決め、整合が行われる用紙先端突き当て手段と、前記用紙積載手段上を前記用紙排出手段による用紙排出方向に沿って、待機位置から用紙整合完了位置に移動する用紙後端整合手段と、当該用紙後端整合手段の移動を制御する制御手段とを有する用紙後処理装置において、前記用紙後端整合手段が、前記待機位置から前記用紙排出方向に移動開始して、用紙を前記用紙先端突き当て手段と前記用紙後端整合手段との間で挟持し用紙整合を完了する過程で、前記用紙後端整合手段が、用紙整合完了位置の手前において一旦停止し、所定時間後に移動を再開して前記用紙整合完了位置で停止するように前記制御手段によって制御されることを特徴とする用紙後処理装置によって達成される。

請求項１〜７に係る発明により、用紙の排出方向における整合処理の迅速化と整合精度の向上を可能にし、画像形成装置の生産性を落とすことなく、高品位の小冊子の作成を可能とする用紙後処理装置を提供すること。

はじめに、本発明に係わる用紙後処理装置について図１を基に説明する。

本発明の実施の形態における説明では、本明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定されることはない。

図１は、用紙後処理装置の全体構成の一例を示す模式図である。

図２は、用紙後処理装置の中折り、中綴じ処理工程の用紙搬送を示す透視図である。

図３は、用紙後処理装置の右側面を示す図である。

図４は、用紙後処理装置の左側面を示す図である。

最初に、画像形成装置からの用紙導入から折り処理前迄の用紙搬送工程を説明する。

図１、図２、図３、図４において、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓは、用紙後処理装置Ｂの入口部１１に導入されると、入口ローラ１２により挟持され、搬送路切換手段Ｇ１の上方の用紙搬送路ｒ１又は下方の用紙搬送路ｒ２の何れかに搬送される。

〈ストレート排紙〉
用紙搬送路ｒ１に分岐された用紙Ｓは、搬送ローラ１３Ａ〜１３Ｅにより挟持されて搬送され、搬送路切換手段Ｇ２の上方の用紙搬送路ｒ３又は下方の用紙搬送路ｒ４の何れかに搬送される。

上方の用紙搬送路ｒ３に進行した用紙Ｓは、排紙ローラ１４によって排出され、用紙後処理装置Ｂの上部に配置されたサブ排紙トレイ１５上に積載される。

下方の用紙搬送路ｒ４に進行した用紙Ｓは、搬送ローラ１６Ａ〜１６Ｄにより挟持されて搬送され、排紙ローラ１７によって排出される。

〈第１直角偏向搬送〉
搬送路切換手段Ｇ１の下方の用紙搬送路ｒ２に搬送された用紙Ｓは、ほぼ垂直に下降し、所定位置に一時停止して収納される。この停止位置において、後続の複数枚の用紙Ｓが重ね合わせられて収容される。

〈第２直角偏向搬送〉
収容された用紙Ｓは、搬送ローラ対１８Ａ，１８Ｂ、第１搬送ローラ対１８Ｃ，１８Ｄ、及び図示しない案内板によって図３の紙面に対して直角手前方向に偏向移動されて、用紙後処理装置Ｂ内部の前面側Ｂｆに回り込む用紙搬送路ｒ５を用紙面を直立させた状態で通過し、所定位置に一時停止する。

〈第３直角偏向搬送〉
次に、用紙Ｓは第２搬送ローラ対１８Ｅ、１８Ｆによって垂直上方に搬送された後、水平方向に偏向され、搬送ローラ対１９、搬送整合ベルト２０によって移動される（用紙搬送路ｒ６、図３参照）。

〈折り処理前の整合〉
整合手段は、図３に示すように、用紙搬送路ｒ６の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙先端部を当接させて位置決めする整合部材２１と、用紙Ｓの後端部を押圧して移動させる移動可能な整合部材２０Ａとから成る。整合部材２０Ａは、用紙搬送路ｒ６の用紙搬送方向上流側に配置された搬送ローラ対１９により搬送された用紙Ｓの後端部を押圧して整合部材２１まで移動させ、用紙先端部を整合部材２１に当接させて用紙揃え（整合）を行う。

次に、用紙後処理装置Ｂにおける用紙Ｓの三つ折り処理、中折り処理、中綴じ処理を具体的に説明する。

〈三つ折り処理〉
搬送整合ベルト２０の用紙搬送方向下流側には、折り手段３０が配置されている。折り手段３０は折りローラ３１，３２，３３、第１折り板３４、第２折り板３５から構成されている。

三つ折り処理を行う場合には、折り手段３０において、折りローラ３１，３２と第１折り板３４とにより用紙Ｓに第１の折り目部が形成され、折りローラ３２，３３と第２折り板３５とにより用紙Ｓに第２の折り目部が形成され、三つ折り処理された折丁ＳＡは、複数の搬送ローラ３６と案内板とから成る用紙搬送路ｒ８を通過して、排紙ローラ３７によって排紙トレイ３８に排出される（図３参照）。

〈中折り処理〉
折り手段３０に到達した１枚又は複数枚の用紙Ｓは、互いに逆方向に回転する折りローラ３１，３２、及び直進する第１折り板３４によって挟持されて中折り処理が行われ、用紙搬送方向中央で用紙幅方向にわたって折り目部ｂ（図２参照）を形成した折丁ＳＡが形成される。

折りローラ３１，３２、第１折り板３４によって二つ折り処理が行われて折り目部ｂを形成した折丁ＳＡは、折りローラ３１，３２の逆回転によって、折りローラ３１，３２のニップ位置から離間されて元の水平搬送路に戻される。折丁ＳＡは引き続き、用紙排出手段である搬送手段４０の構成要素である用紙排紙ローラ４１ａ、４１ｂに張架された搬送ベルト４１、搬送爪４２及び折丁ガイド手段５０の導入ガイド部材５１によって、折り目部ｂの延長線方向の用紙搬送路ｒ７に搬送され、中綴じ手段６０に送り込まれる（図２参照）。

用紙排紙ローラ４１ｂ側の用紙排紙口近傍には用紙後端排出検知手段Ｄが設けられている。

このように、折り手段３０は、１ないし３枚の重ね合わせの少数枚の用紙Ｓを中折り処理して、折り目部ｂをしっかり付け、逐次、中綴じ手段６０に送り込む事により、折り目部ｂの膨らみが少ない高品位の用紙束ＳＳを作製する事ができる。

〈中綴じ処理〉
折り手段３０において中折り処理された折丁ＳＡは、搬送手段４０によって、用紙搬送路ｒ７方向に進行し、用紙排出手段の斜め下方に隣接する、中綴じ手段６０の鞍掛状の用紙載積手段６１（図４参照）上に載置される。後続の中折り処理された折丁ＳＡも引き続き用紙搬送路ｒ７を通過して用紙載積手段６１上に積載される。

用紙積載手段６１は、ほぼ直交する２枚のガイド板から成り、用紙後処理装置Ｂの本体に固定されている。

用紙積載手段６１の頂部近傍には、バネ付勢されて昇降可能な押圧部材６１Ａが受針機構６４に支持された状態で配置されている（図４参照）。

押圧部材６１Ａの頂部は、上方にほぼ直角な凸形状をなし、その頂部稜線上に中折り処理された折丁ＳＡの折り目部ｂが載置される。

用紙積載手段６１及び押圧部材６１Ａ上に載置された複数枚の折丁ＳＡは、幅整合手段６２によって位置揃えされる。

押圧部材６１Ａの上方には、打針機構６３が固定配置されている。用紙積載手段６１の内部には、押圧部材６１Ａと受針機構６４が上下方向に移動可能に支持されている。

打針機構６３と受針機構６４とから成る二分割構造の綴じ手段は、用紙折り目部方向に２組配置されている。操作部において、中綴じ処理が設定されると、受針機構６４が上昇して中綴じ処理を行う。即ち、２組の綴じ手段は押圧部材６１Ａ上の折丁ＳＡの折り目部ｂに沿って、中央振り分け２箇所に綴じ針ＳＰを打針する。中折り処理、中綴じ処理された用紙束ＳＳを図２の透視図に示す。

次に、本発明に関する実施の形態として、二つ折りである中折り処理の場合の
用紙の整合動作を行う機構および動作について説明するが、折り無し、三つ折り等の用紙載積手段にも適用が可能である。

図５は、図１における一点鎖線Ｔ内の一部を拡大した略図である。

図５において、折り処理および中綴じの場合においては、折りスタッカである前記搬送手段４０から用紙Ｓの後端が完全に排出されてから、綴じスタッカで、搬送手段４０により排出された用紙を積載する用紙積載手段６１上に設けられた用紙後端整合手段である整合板６６が、ガイドレール６９（図５参照）に沿ってスライドし、用紙Ｓを追いかけるようにして整合動作（移動）を開始することになる。

図６は、図５における矢印Ｂ方向から視た断面を示している。

図５、図６において、前記整合板６６は、ステッピングモータＭからの動力で軸６８ｃを介して回動するベルト駆動ローラ６８ａ、従動ローラ６８ｂに張架された駆動ベルト６８に固定され、用紙積載手段６１上で、用紙の最大幅より長い待機位置としての用紙導入位置Ｐ１と用紙整合完了位置Ｐ２との間を往復運動をする。ステッピングモータＭは不図示の制御部からの指令に従って回転し、前記整合板６６を移動させる。

前記整合板６６によって用紙後端が押された用紙は、用紙先端突当て手段である先端ストッパ６７で先端が揃えられる。なお、当該先端ストッパ６７は用紙のサイズに対応して前記ガイドレール６９に固定される。

前述したが、従来の用紙整合動作では、整合板を用紙後端に押し続けたまま用紙先端を先端ストッパに突当てたとしても、用紙はやはり空気抵抗の作用で綴じスタッカである用紙積載手段上に完全には落ちきらず、やや浮いた状態で先端ストッパと整合板とに挟持されて停止するような問題が発生する。

本発明は、このような問題を防止するために提案されたものである。

これは、整合板６６が、用紙の排出が行われる度に、用紙導入位置Ｐ１から用紙の排出方向と同方向に移動を開始し、移動の途中から、落下途中または落下完了した用紙の後端を押しながら移動して、前記整合板６６は、用紙が前記先端ストッパ６７と前記整合板６６との間で挟持、整合されて整合処理を完了する過程において、整合完了位置Ｐ２の所定距離手前において一旦停止した後、所定時間後に移動を再開し、前記先端ストッパ６７と整合板６６との間に用紙を挟持して整合を完了させる方法である。

用紙排紙口Ｅから排出された用紙は、用紙積載手段６１上に自由落下するが、完全に用紙積載手段６１上に到達するまでの間に浮いた状態にあり、この状態で前記整合板６６で用紙後端を押すと、整合板６６の移動タイミングと速度によっては用紙後端が押されて進み、用紙の挙動に大きく影響を与えることは前述した通りである。

そこで、用紙が排出される度に、前記整合板６６を、整合（挟持）完了位置の所定距離手前で一旦停止させ、用紙が完全に落下してから再度駆動させてから整合を行うことで安定した整合が可能となる。

ただし、用紙を導入する位置から前記整合板６６が移動を開始するタイミングは、排出された用紙の排出速度、斤量、サイズ、重ね合わせ枚数の少なくとも１つに応じて決定（制御）される（請求項２）。前記整合板の移動速度は、排出された用紙の排出速度、斤量、サイズ、重ね合わせ枚数の少なくとも１つに応じて決定される（請求項３）。整合板が用紙導入位置から整合完了位置の所定距離手前で一旦停止するまでの距離は、排出された用紙の排出速度、斤量、サイズ、重ね合わせ枚数の少なくとも１つに応じて決定される（請求項４）。整合板が一旦停止してから移動再開までの時間は、排出された用紙の排出速度、斤量、サイズ、重ね合わせ枚数の少なくとも１つに応じて決定される（請求項５）。なお、排出される用紙の排出速度、斤量、サイズ、重ね合わせ枚数と整合板の移動タイミング、速度との関係は、それぞれテーブルとして、不図示の制御部に記憶されている。

次に、用紙整合動作の手順について説明する。

図７は、用紙整合動作の手順を説明するための図である。

図７（ａ）で、中折りされた用紙Ｓが、搬送ベルト４１により、中折り線ｂに沿った方向に、用紙積載手段６１に向けて排出される。この時、整合板６６はＰ１で停止している。図７（ｂ）で、用紙の後端が用紙後端排出検知手段Ｄを通過した排出完了の時点で、浮いた状態の用紙を追いかけるように整合板６６が移動を開始する。図７（ｃ）で、整合板６６が用紙の後端に達し、後端を押しながら移動する。
図７（ｄ）で、用紙先端が先端ストッパ６７に突き当たり整合板６６との間に挟持される直前で、整合板６６の移動を一旦停止する。この時、用紙と整合板６６および先端ストッパ６７には間隙が存在しており、用紙の垂直方向への落下の勢いは失われることはない。その後、停止位置Ｐ３で所定時間待機し、用紙が完全に用紙積載手段６１上に落下してから、図７（ｅ）で、移動が再開され、整合板６６は用紙の先端が先端ストッパに突き当たるまで押し、用紙整合は完了する。

仮に、整合板６６が一旦停止しないと、図８の破線で示したように、用紙積載手段６１への落下途中の用紙を推し進めると空気抵抗等で先端または後端が落ち切らず、浮いた状態になって挟持されることもある。

本発明は、図７（ｄ）のような、用紙先端が先端ストッパ６７に突き当たる直前で、整合板６６の移動が一旦停止する工程を入れることにより、浮いた状態で挟持される問題を防止することができることを特徴としている。

図８は、先端ストッパと整合板との間に用紙が浮いた状態で挟持された状態を示す図である。

以下、上記用紙整合の処理について、フローチャートにて説明する。

図９は、整合処理の過程を表すフローチャートを示す。

図９において、ステップＳ１で、整合処理が開始される。ステップＳ２で、用紙積載手段６１へ搬送される用紙の後端を用紙後端排出検知手段Ｄで検知する。検知完了（Ｙ）の場合はステップＳ３に進み、用紙導入位置Ｐ１からの整合板６６の移動の開始タイミングを計測するタイマカウントが開始される。未検知（Ｎ）の場合は検知を継続し、検知を待つ。ステップＳ４で、前記タイマカウントが満了（Ｙ）するとステップＳ５で整合板６６の移動動作（Ａ）が開始され、所定の速度で整合板６６は用紙後端を押しながら所定の距離を移動し、停止位置Ｐ３で停止する。タイマカウントが未達の場合はカウントを継続し移動を待つ。ステップＳ６で、整合板６６の停止から移動再開タイミングのタイマカウントが開始される。ステップＳ７で、再開タイミングのタイマカウントが満了（Ｙ）するとステップＳ８に進み、整合板６６は、移動操作（Ｂ）を再開し、用紙を押しながら用紙先端が先端ストッパ６７に突き当たる（用紙の整合完了位置）まで移動して、ステップＳ９で整合処理が完了する。その後整合板６６は逆方向に移動し、初期の用紙導入位置Ｐ１に戻ることになる。すなわち、用紙の導入位置Ｐ１と用紙の整合完了とを往復する。位置ステップＳ７で、カウントが未達の場合はカウントを継続する。

以上の処理は不図示の制御手段によって行われる。

用紙後処理装置の全体構成の一例を示す模式図である。 用紙後処理装置の中折り、中綴じ処理工程の用紙搬送を示す透視図である。 用紙後処理装置の右側面を示す図である。 用紙後処理装置の左側面を示す図である。 図１における一点鎖線Ｔ内を拡大した略図である。 図５における矢印Ｂ方向から視た断面を示している。 用紙整合動作の手順を説明するための図である。 先端ストッパと整合板との間に用紙が浮いた状態で挟持された状態を示す図である。 整合処理の過程を表すフローチャートを示す。

符号の説明

３０ 折り手段
４０ 搬送手段
４１ 搬送ベルト
４２ 搬送爪
６０ 中綴じ手段
６１ 用紙積載手段
６６ 整合板
６７ 先端ストッパ
６８ 駆動ベルト
６９ ガイドレール
Ｄ 用紙後端排出検知手段

Claims (7)

1. 用紙を略水平方向に排出する用紙排出手段と、前記用紙排出手段に隣接し、前記用紙排出手段により排出された用紙を導入、積載する用紙積載手段と、当該用紙積載手段上に位置し、排出された用紙の先端が突き当てられて位置決め、整合が行われる用紙先端突き当て手段と、前記用紙積載手段上を前記用紙排出手段による用紙排出方向に沿って、待機位置から用紙整合完了位置に移動する用紙後端整合手段と、当該用紙後端整合手段の移動を制御する制御手段とを有する用紙後処理装置において、前記用紙後端整合手段が、前記待機位置から前記用紙排出方向に移動開始して、用紙を前記用紙先端突き当て手段と前記用紙後端整合手段との間で挟持し用紙整合を完了する過程で、前記用紙後端整合手段が、用紙整合完了位置の手前において一旦停止し、所定時間後に移動を再開して前記用紙整合完了位置で停止するように前記制御手段によって制御されることを特徴とする用紙後処理装置。
2. 前記用紙後端整合手段が移動を開始するタイミングは、前記用紙排出手段によって排出される用紙の排出速度、斤量、サイズ、重ね合わせ枚数の少なくとも１つに応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。
3. 前記用紙後端整合手段が移動する速度は、前記用紙排出手段によって排出される用紙の排出速度、斤量、サイズ、重ね合わせ枚数の少なくとも１つに応じて決定され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。
4. 前記用紙整合完了位置の手前で一旦停止する位置は、前記用紙排出手段によって排出される用紙の排出速度、斤量、サイズ、重ね合わせ枚数の少なくとも１つに応じて決定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙後処理装置。
5. 前記用紙後端整合手段が、整合完了する位置の手前で一旦停止してから移動を再開するまでの時間は、前記用紙排出手段によって排出される用紙の排出速度、斤量、サイズ、重ね合わせ枚数の少なくとも１つに応じて決定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙後処理装置。
6. 前記用紙後端整合手段は、前記用紙排出手段から排出される用紙の後端を押圧しながら前記一旦停止する位置まで移動されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙後処理装置。
7. 前記用紙後端整合手段は、前記用紙排出手段から排出される度に前記用紙排出方向に移動されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の用紙後処理装置。

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