(57)【要約】【課題】用紙束の枚数が増しても良好な用紙搬送と、戻しローラによる用紙縦整合が確保される用紙後処理装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】スタッカ３０の用紙載置面に排出される用紙Ｐを収容して積載し、整合された用紙束Ｐａに後処理を行う用紙後処理装置ＦＳにおいて、スタッカ３０を用紙厚み方向に昇降する移動手段と、移動手段の昇降を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、スタッカ３０に収容される用紙束Ｐａの厚さに応じて用紙束Ｐａの最上層の面を常に一定となるように移動手段を下降させる制御を行う。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッカの用紙載置面に排出される用紙を収容して積載し、整合された用紙束に後処理を行う用紙後処理装置において、
前記スタッカを用紙厚み方向に昇降する移動手段と、
前記移動手段の昇降を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記スタッカに収容される用紙束の厚さに応じて用紙束の最上層の面を常に一定となるように前記移動手段を下降させる制御を行うことを特徴とする用紙後処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、用紙束に後処理を行った後に、前記スタッカを上昇させ、前記スタッカの用紙載置面が初期位置に復帰するように前記移動手段を駆動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。
【請求項３】
前記スタッカに積載される用紙の厚さ及び用紙の積載枚数に応じて、前記移動手段を下降させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。
【請求項４】
前記スタッカに収容される用紙束の最上層の面の位置を検知するセンサを設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の用紙後処理装置。
【請求項５】
前記スタッカは、用紙積載完了後に上昇して、用紙排出手段の用紙排出位置に停止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。
【請求項６】
画像書込手段、画像形成手段、用紙搬送手段、制御手段を有する画像形成装置本体と、
請求項１〜５に記載の用紙後処理装置と、を備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を有する複合機等の画像形成装置から排出される用紙に対して、綴じ処理、折り処理等の後処理を行う用紙後処理装置、及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置本体により画像が記録された多数枚の用紙を、プリント部数毎に丁合して、綴じ手段（ステイプラ）により綴じ合わせて製本する用紙後処理装置が提供されている。この用紙後処理装置は、画像形成装置本体のプリント機能と接続されて駆動される。
【０００３】
複数枚で１セットになる用紙束に対して綴じ処理を行う用紙後処理装置として、特許文献１等が開示されている。特許文献１の用紙後処理装置は、排出される用紙を収容して積載するスタッカが固定されていて、スタッカの用紙載置面上に積載される用紙の最上層の面を戻しローラによって圧接して用紙を用紙搬送方向に搬送して縦方向の整合を行うものである。スタッカに積載される用紙の枚数の増加に従って用紙束の厚さが増すと、戻しローラは、積載される用紙の最上層の面に圧接しつつ上方に移動する。
【特許文献１】特開平７−１７２６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の用紙後処理装置では、以下の問題がある。
【０００５】
１．図１０に示す従来の用紙後処理装置において、スタッカに積載される用紙Ｐの枚数が増加するに従って、最上層の用紙Ｐと上方の用紙進入及び用紙排出のための空間が狭くなるため、用紙Ｐがスイッチバックして排出する時に、進入する用紙Ｐの後端部が排紙手段の周辺部材に衝突して用紙搬送不良を発生する。
【０００６】
２．図１１に示す従来の用紙後処理装置において、スタッカに積載される用紙Ｐが上向きに凹状にカールが形成された場合、用紙Ｐの先端部が用紙後処理装置の排紙手段の周辺部材に接触し、更に多数枚の用紙Ｐの先端部に接触して摩擦抵抗を生じ、進入する用紙Ｐが縦整合位置に進行せず、用紙搬送不良を発生する。
【０００７】
３．図１２に示す従来の用紙後処理装置において、スタッカに積載される用紙Ｐの枚数が増加するに従って、最上層の用紙Ｐに当接して進入する用紙Ｐを縦整合位置に搬送する戻しローラによる用紙Ｐを押圧する押圧力が増すため、用紙搬送力が増大し、用紙先端部が縦整合位置に強く当接して上方に湾曲した図示の巻き込み状態となる。
【０００８】
本発明は、上述した従来の諸問題点を解消して、用紙束の枚数が増しても良好な用紙搬送と、戻しローラによる用紙縦整合が確保される用紙後処理装置及び画像形成装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、本発明の用紙後処理装置及び画像形成装置により解決される。
【００１０】
１．スタッカの用紙載置面に排出される用紙を収容して積載し、整合された用紙束に後処理を行う用紙後処理装置において、前記スタッカを用紙厚み方向に昇降する移動手段と、前記移動手段の昇降を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記スタッカに収容される用紙束の厚さに応じて用紙束の最上層の面を常に一定となるように前記移動手段を下降させる制御を行うことを特徴とする用紙後処理装置。
【００１１】
２．画像書込手段、画像形成手段、用紙搬送手段、制御手段を有する画像形成装置本体と、前記１に記載の用紙後処理装置と、を備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
以上の説明から明らかなように、本発明の用紙後処理装置及び画像形成システムにより以下の効果が得られる。
【００１３】
１．スタッカの用紙載置面上に積載される用紙の枚数に拘わらず、積載される用紙の最上層の用紙の上方に用紙搬送用の広い空間が常に確保されるから、スタッカへの用紙の進入と、縦整合位置に進行する用紙の整合とが良好に行われる。
【００１４】
２．戻しローラは、スタッカの用紙載置面上に積載される用紙の枚数に拘わらず、積載される用紙の最上層の用紙に一定の圧力で当接するから、戻しローラの用紙搬送力が一定化して良好な縦整合が行われる。
【００１５】
３．画像形成本体装置から排出されて用紙後処理装置に導入される用紙は、安定した用紙搬送と用紙整合とが行われて綴じ処理され、連続して製本化する事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１７】
［画像形成装置］
図１は、画像形成装置本体Ａ、画像読取装置ＳＣ、自動原稿送り装置ＤＦ、用紙後処理装置ＦＳを備えた画像形成装置の全体構成図である。
【００１８】
図示の画像形成装置本体Ａは、感光体（像担持体）１、帯電手段２、像露光装置３、現像装置４、転写手段５、分離爪６、クリーニング手段７等から成る画像形成部と、定着装置９及び用紙搬送系と、から構成されている。
【００１９】
用紙搬送系は、給紙カセット１０、第１給紙手段１１、第２給紙手段１２、分岐手段１３、排紙手段１４、手差し給紙手段１５と、循環再給紙手段１６、反転排紙手段１７等から構成されている。
【００２０】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは給紙手段により搬送され、画像読取装置ＳＣの光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサＣＣＤにより読み込まれる。イメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部１８において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、像露光装置３に画像信号を送る。
【００２１】
画像形成部においては、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。
【００２２】
画像形成部においては、感光体１に対し、帯電手段２により電荷（本実施の形態では負帯電）が付加され、像露光装置３からのレーザ光照射により静電潜像が形成され、現像装置４により静電潜像が顕像化されてトナー像となる。次いで、給紙カセット１０に収容された用紙Ｐが第１給紙手段１１から搬送される。用紙Ｐは、レジストローラから成る第２給紙手段１２でトナー像との同期がとられて搬送され、用紙Ｐの先端は図示しない検知センサで走行位置が検出され、主制御手段１００にその情報が伝達され、転写ニップ部への進入タイミングが算出される。その後、用紙Ｐは、転写手段５と感光体１とで形成される転写ニップ部でトナー像が転写されてから転写手段５に静電吸着して搬送され、曲率分離で転写手段５から分離して、定着装置９で定着される。
【００２３】
定着後の用紙Ｐは、排紙手段１４により装置外に排出される。一方、クリーニング手段７により感光体１上の転写残のトナーが除去される。なお、両面コピーの場合は、第１面に画像形成された用紙Ｐは、循環再給紙手段１６に送り込まれて反転され、再び画像形成部において第２面に画像形成後、排紙手段１４により装置外に排出される。反転排紙の場合は、通常の排紙通路から分岐した用紙Ｐは、反転排紙手段１７においてスイッチバックして表裏反転された後、排紙手段１４により装置外に排出される。
【００２４】
［用紙後処理装置］
画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｐは、用紙後処理装置ＦＳにおいて、シフト手段２１を通過して昇降排紙台４１に排出される。または、スタッカ（用紙収納部）３０に収容された用紙束に綴じ手段（ステイプラ）４０による綴じ処理などの後処理が行われた後、昇降排紙台４１に排出される。或いは画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｐは、固定排紙台４２に排出される。
【００２５】
図２は、本発明に係る用紙後処理装置ＦＳにおける用紙Ｐの搬送経路を示す全体構成図である。図３は、スタッカ３０の断面図である。
【００２６】
用紙後処理装置ＦＳの受入部２２には、画像形成装置本体Ａによって画像形成処理された用紙Ｐが導入され、搬送ローラ２３，２４に挟持されて搬送される。
【００２７】
・用紙分岐
搬送ローラ２４の用紙搬送方向下流側には、切換手段Ｚ１，Ｚ２から成る用紙分岐手段が設けられている。切換手段Ｚ１，Ｚ２は上段排紙用の第１搬送路ｒ１、中段の第２搬送路ｒ２、下段の第３搬送路ｒ３の何れかに選択的に分岐される。
【００２８】
・単純排紙
この用紙搬送が設定されると、切換手段Ｚ１は第２搬送路ｒ２、第３搬送路ｒ３を遮断し、第１搬送路ｒ１のみを開放する。
【００２９】
第１搬送路ｒ１を通過する用紙Ｐ等は、搬送ローラ２５に挟持されて上昇し、排出ローラ２６により排出され、固定排紙台４２上に載置され、順次積載される。固定排紙台４２には最大約２００枚の用紙Ｐを積載することができる。
【００３０】
または、搬送路ｒ２を通過して、シフト手段２１によるシフト処理を行わず、昇降排紙台４１に排出される。
【００３１】
・シフト処理
この搬送モードに設定されると、切換手段Ｚ１は上方に退避し、切換手段Ｚ２は第３搬送路ｒ３を遮断し、第２搬送路ｒ２を開放し用紙Ｐの通過を可能にする。用紙Ｐは切換手段Ｚ１，Ｚ２の間に形成された通紙路を通過する。
【００３２】
画像形成装置本体Ａより排出された画像形成済みの用紙Ｐは、切り換え手段Ｚ１，Ｚ２の中間通紙路を通過して、シフト手段２１により用紙搬送方向に直交する方向にシフト処理される。
【００３３】
シフト手段２１は所定の枚数毎に、搬送幅方向に用紙の排紙位置を変えるシフト処理を行う。シフト処理された用紙Ｐは、排紙手段２７の排紙ローラ２７Ａと排紙ローラ２７Ｂにより挟持されて排出口から機外の昇降排紙台４１に排出され、順次載置される。この昇降排紙台４１は多数枚の用紙Ｐを排出するときには、順次下降するように構成されており、最大約３０００枚（Ａ４，Ｂ５）の用紙Ｐを収容することが可能である。
【００３４】
・綴じ処理
画像形成装置本体Ａの操作部１９（図１参照）において綴じ処理が設定されると、画像形成装置本体Ａ内で画像形成処理されて、用紙後処理装置ＦＳの受入部２２に送り込まれた画像形成済みの用紙Ｐは、切換手段Ｚ２の下方の第３搬送路ｒ３に送り込まれ、搬送ローラ２８Ａに挟持されて下方に搬送される。
【００３５】
第３搬送路ｒ３において、用紙Ｐは搬送ローラ２８Ｂ，２８Ｃに挟持され、スタッカ３０において傾斜配置された用紙載置台３１の上方空間に排出され、斜め上方に搬送される。用紙Ｐの進行方向後端部が搬送ローラ２８Ｃの挟持位置から排出されたのちには、用紙Ｐは自重により下降に転じ、用紙載置台３１の傾斜面上を搬送され、綴じ手段４０近傍の端綴じ用の突き当て部材３２の用紙突き当て面に用紙Ｐの後端部が当接して停止し、縦整合される。
【００３６】
３３は用紙載置台３１の両側面に移動可能に設けた一対の上流側の幅整合部材である。幅整合部材３３は、用紙Ｐの幅方向の側縁を軽打して用紙Ｐの幅揃え（横整合）を行う。この停止位置において、用紙載置台３１上に所定枚数の用紙Ｐが積載、整合されると、綴じ手段４０により綴じ合わせ処理が行われ、用紙Ｐが綴じ合わされ製本される。
【００３７】
綴じ処理された用紙Ｐは、回動する排出ベルト３４の排出爪３４Ａにより用紙Ｐの後端部が保持されて、排出ベルト３４上に載せられ、用紙載置台３１の載置面上を滑走して斜め上方に押し上げられ、排紙手段の排紙ローラ２７Ａ，２７Ｂの挟持位置に進行する。回転する排紙ローラ２７Ａ，２７Ｂに挟持された用紙Ｐは、排出口から昇降排紙台４１上に排出、積載される。
【００３８】
画像形成装置本体Ａの主制御手段１００の通信手段１０１と、用紙後処理装置ＦＳの後処理制御手段２００の通信手段２０１とは電気的に接続され、制御信号の授受が相互に行われる。
【００３９】
主制御手段１００はこの設定により、通信手段１０１を介して用紙後処理装置ＦＳに制御信号を送る。制御信号は通信手段２０１を介して後処理制御手段２００に伝達される。後処理制御手段２００は各処理手段の駆動を制御する。
１２による給紙、シフト手段２１によるシフト処理、スタッカ３０による綴じ処理が設定される。
【００４０】
主制御手段１００はこの設定により、通信手段１０１を介して用紙後処理装置ＦＳに制御信号を送る。制御信号は通信手段２０１を介して後処理制御手段２００に伝達される。後処理制御手段２００は設定された前記各処理手段を駆動する。
【００４１】
・戻しローラ２９
図４は、戻しローラ２９の駆動機構を示す平面断面図、図５はその正面断面図である。
【００４２】
モータＭ１の回転軸の駆動により、ギアＧ１，Ｇ２Ａ，Ｇ２Ｂ，Ｇ３Ａ，Ｇ３Ｂ，Ｇ４より成るギア列を介して回転軸２９１が回転する。回転軸２９１にはアーム２９２が揺動可能に支持されている。アーム２９２の一方の端部に固定された軸２９３には、弾性部材から成る戻しローラ２９が回転自在に支持されている。
【００４３】
回転軸２９１に固定されたプーリ２９４と、戻しローラ２９と一体化されたプーリ２９５とを巻回するベルト２９６によって、モータＭ１による駆動は戻しローラ２９を回転させる。
【００４４】
アーム２９２の他方の端部には、レバー２９７の先端部が係合している。レバー２９７の基部は固定軸２９８に揺動自在に支持されている。アーム２９２はバネ２９９に付勢されている。ソレノイドＳＬの作動によってレバー２９７が揺動され、アーム２９２が揺動されて、戻しローラ２９が下降して用紙載置台３１上に載置された用紙Ｐを押圧して、用紙Ｐを突き当て部材３２の用紙突き当て面に当接させる。
【００４５】
用紙Ｐを搬送ローラ２８Ｃにより挟持して用紙載置台３１の上方空間に放出させるとき、または、綴じ処理された用紙束を用紙載置台３１上から排出するときには、戻しローラ２９を用紙搬送空間の上方に退避させる。
【００４６】
図６は、昇降可能なスタッカ３０の斜視図、図７は断面図である。
【００４７】
用紙載置台３１の上方の端部近傍で、用紙幅方向の両端には一対のコロ３５Ａが突出状に固定されている。コロ３５Ａは、用紙後処理装置ＦＳの図示しない固定部材に配置されたガイドレール３６Ａの内側の平行平面に摺接して、鉛直方向に昇降可能である。
【００４８】
また、用紙載置台３１の下方の端部近傍で、用紙幅方向の両端には一対のコロ３５Ｂが突出状に固定されている。コロ３５Ｂは、用紙後処理装置ＦＳの図示しない固定部材に配置されたガイドレール３６Ｂの内側の平行平面に摺接して、鉛直方向に昇降可能である。
【００４９】
用紙載置台３１の裏面側のほぼ中央部には、モータＭ２により駆動回転されるカム３７が配置されている。モータＭ２の駆動によりカム３７が回転して、用紙載置台３１を昇降させる。用紙載置台３１に固定された４個のコロ３５Ａ，３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｂは４個のガイドレール３６Ａ，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｂの内側の平行平面にそれぞれ沿って平行に昇降する。
【００５０】
図８は、スタッカ３０が下降した状態の用紙後処理装置ＦＳの断面図である。
【００５１】
スタッカ３０は、図６、図７に示すように、鉛直方向に下降し、その最大下降量は、用紙載置台３１上に用紙Ｐが存在しないとき（用紙スタック枚数０枚）の基準位置（ホームポジション）から、最大１００枚の用紙束Ｐａの厚さ（通常紙で約１０ｍｍ）に相当する移動量で鉛直方向に下降する。
【００５２】
スタッカ３０に積載される用紙束Ｐａの厚さは、アクチェータとフォトセンサＰＳにより用紙束Ｐａの最上層の面の位置が検知される。
【００５３】
スタッカ３０の下降量は、モータＭ２のステップ数で決定し、１ステップの下降量データ（ｍｍ）を予めＲＯＭに記憶させておき、１枚毎でも５枚毎でも任意の枚数毎に任意に設定する。
【００５４】
また、選択する紙種情報と合わせてステップ数を設定する事も可能である。例えば、通常紙の場合の下降量と、再生紙の場合の下降量とでステップ数を設定する事も可能である。
【００５５】
なお、スタッカ３０の昇降方向は、図６、図７に示す鉛直方向に限定されず、用紙載置台３１に直交する方向でもよい。この場合のスタッカ３０の最大下降量は、最大１００枚の用紙束Ｐａの厚さ（通常紙で約１０ｍｍ）だけ用紙載置台３１に直交する方向に下降する。
【００５６】
図９は、画像形成装置本体Ａと用紙後処理装置ＦＳの制御を示すブロック図である。
【００５７】
スタッカ３０の移動手段の昇降は、主制御手段１００及び後処理制御手段２００により、スタッカ３０に収容される用紙束Ｐａの厚さ、用紙の積載枚数に応じて用紙束Ｐａの最上層の用紙面を常に一定となるように移動手段を下降させる制御を行う。
【００５８】
なお、本発明の実施の形態では、複写機本体に接続した用紙後処理装置について説明したが、プリンタ、複合機、軽印刷機等の画像形成装置に接続して使用する用紙後処理装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】画像形成装置本体、画像読取装置、自動原稿送り装置、用紙後処理装置を備えた画像形成装置の全体構成図。
【図２】本発明に係る用紙後処理装置における用紙の搬送経路を示す全体構成図。
【図３】スタッカの断面図。
【図４】戻しローラの駆動機構を示す平面断面図。
【図５】戻しローラの駆動機構の正面断面図。
【図６】昇降可能なスタッカの斜視図。
【図７】スタッカの断面図。
【図８】スタッカが下降した状態の用紙後処理装置の断面図。
【図９】画像形成装置本体と用紙後処理装置の制御を示すブロック図
【図１０】従来の用紙後処理装置における用紙搬送を示す断面図。
【図１１】従来の用紙後処理装置における用紙搬送を示す断面図。
【図１２】従来の用紙後処理装置における用紙搬送を示す断面図。
【符号の説明】
【００６０】
２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ  搬送ローラ
２９  戻しローラ
２９１  回転軸
２９３  軸
２９４，２９５  プーリ
２９６  ベルト
２９７  レバー
２９８  固定軸
２９９  バネ
３０  スタッカ（用紙収納部）
３１  用紙載置台
３２  突き当て部材
３３  幅整合部材
３４  排出ベルト
３５Ａ，３５Ｂ  コロ
３６Ａ，３６Ｂ  ガイドレール
３７  カム
４０  綴じ手段（ステイプラ）
１００  主制御手段
２００  後処理制御手段
２０１  通信手段
Ａ  画像形成装置本体
ＦＳ  用紙後処理装置
Ｍ１，Ｍ２  モータ
ＰＳ  フォトセンサ
Ｐ  用紙
Ｐａ  用紙束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008024392.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2008024392.tif 000013
【図１２】
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