説明

用紙後処理装置及び画像形成装置

【課題】良好な用紙搬入および搬送が可能な用紙後処理装置と画像形成装置を提供する。
【解決手段】
実施形態の用紙後処理装置は、開口が可変である給紙口部材と、前記給紙口部材の開口を制御する制御部と、前記給紙口部材を通過した用紙を搬送する用紙搬送路と、前記搬送路に設けられ、前記用紙が前記1対の給紙口部材に到達したことを検知する第1のセンサと、前記用紙が前記給紙口部材を通過したことを検知する第2のセンサとを備えることを特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、複写機、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なう用紙後処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像形成装置から排出された用紙は、後処理を行なうために用紙後処理装置へ搬入される。用紙後処理装置の入口には用紙搬入部が設けられている。従来の用紙搬入部のなかには、用紙を搬入し易くするために、用紙搬入部内に広い空間を設けた装置がある。
【0003】
この構造の用紙後処理装置は、搬送口よりも下流側で用紙が引っかかった場合、ジャムが発生するという問題点がある。この原因は、広い空間内で用紙が大きく撓んで座屈し、用紙の腰が失われ、十分な搬送力が得られなくなってしまうためである。
【0004】
これを防ぐために、空間の大きさを狭めた用紙搬入部を有する用紙後処理装置がある。
【0005】
しかしながら、用紙搬入部の空間の大きさが狭い場合、大きくカールした用紙を用紙搬入部内に搬入できなくなってしまう虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2002−302324号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、安定した用紙搬送を行なうことが可能な用紙後処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、実施形態の用紙後処理装置は、開口が可変である給紙口部材と、前記給紙口部材の開口を制御する制御部と、前記給紙口部材を通過した用紙を搬送する用紙搬送路と、前記搬送路に設けられ、前記用紙が前記1対の給紙口部材に到達したことを検知する第1のセンサと、前記用紙が前記給紙口部材を通過したことを検知する第2のセンサとを備えることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施形態の用紙後処理装置及び画像形成装置を示す概略構成図。
【図2】本実施形態の画像処理装置を示す側面図。
【図3】本実施形態の用紙後処理装置を示す側面図。
【図4】本実施形態で使用する画像形成装置から用紙後処理装置への用紙搬送経路に設けられる機構の一部を示す側面図。
【図5A】本実施形態で使用する給紙口部材の通常状態を示す概略説明図。
【図5B】本実施形態で使用する給紙口部材の受入口が狭い状態を示す概略説明図。
【図6A】本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙がまだ給紙口部材内に進入していない状態を示す図。
【図6B】本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙が給紙口部材に進入したときの状態を示す図。
【図6C】本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙が給紙口部材に進入したときの状態を示す図。
【図6D】本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙が給紙口部材を通過し、入口ローラ内に進入した状態を示す図。
【図6E】本実施形態で使用する給紙口部材の動作を説明する側面図であり、用紙の一部が給紙口部材において引っ掛かった状態を示す図。
【図7A】本実施形態で使用するアクチュエータの初期状態を示す側面図。
【図7B】本実施形態で使用するアクチュエータを用紙が通過しているときの状態を示す側面図。
【図7C】本実施形態で使用するアクチュエータを用紙が通過した後の状態を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。
【0011】
図1に示すように、画像形成装置100は、原稿を読み取る読取部11、読み取った原稿の画像データを電子写真方式で用紙に印刷する画像形成部12、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、中綴じ処理等の後処理を行う用紙後処理装置200等を備えて構成する。また画像形成部12に、ユーザが各種の操作を行うための操作部9を設ける。
【0012】
画像形成装置100の画像形成部12は、図2に示すように、その中央部に感光体ドラム1を有し、感光体ドラム1の周囲には、帯電ユニット2、露光ユニット3、現像ユニット4、定着ユニット5A、除電ユニット5B、分離爪5C、及びクリーニングユニット6を夫々配設する。また、除電ユニット5Bの下流側に転写ユニット8を設ける。これらの各ユニットにより概略次のような手順で画像形成処理を行う。
【0013】
帯電ユニット2は感光体ドラム1の表面に一様な帯電を行う。一方、読取部11で読み取った原稿を画像データに変換し、露光ユニット3に入力する。露光ユニット3で画像データのレベルに応じたレーザビームを感光体ドラム1に照射し、感光体ドラム1の上に静電潜像を形成する。現像ユニット4から供給されるトナーにより静電潜像を現像し、感光体ドラム1にトナー像を形成する。
【0014】
用紙収納部7に収納される用紙を、幾つかの搬送ローラを介して、転写位置(感光体ドラム1と転写ユニット5Aとの間隙)まで搬送する。転写位置では転写ユニット5Aで用紙にトナー像を転写する。転写後、除電ユニット5Bにより表面の電荷を消去する。分離爪5Cにより感光体ドラム1から用紙を分離し、中間搬送部7Bによって搬送する。定着ユニット8にて過熱および加圧することによりトナー像が用紙に定着し、定着処理が終了する。用紙を排出部7Cから排出し、用紙後処理装置200へ出力する。
【0015】
分離爪5Cの下流において、クリーニングユニット6により感光体ドラム1の表面に残留している現像剤を除去し、次の画像形成に備える。
【0016】
両面印刷を行う場合、表面にトナー像を定着した用紙の表裏を反転させる。用紙の反転は、搬送路切り替え板7Dにより通常の排出通路から分岐し、反転搬送部7Eにおいてスイッチバックして行う。用紙反転後、裏面に対しても片面印刷と同様の印刷処理を行う。排出部7Cに設けられた排出ローラ19を経て用紙後処理装置200へ搬送する。排出ローラ19は、上ローラ19aと下ローラ19bとを備える。
【0017】
用紙後処理装置200は、画像形成装置100が排出した用紙の後処理を行なう。後処理とは例えば、ソート、ステイプル、また必要に応じて用紙を中綴じしてから2つ折りにして排出する等が挙げられる。
【0018】
用紙後処理装置200は、図3に示すように、待機トレイ21、処理トレイ22、及びステイプラ23を有する。また、固定トレイ62と昇降可能な排紙トレイ61とを有する。これらの各ユニットにより概略次のような手順で用紙後処理を行う。
【0019】
画像形成装置100の排出ローラ19により排出した用紙Pを、用紙後処理装置200に設けた回動式搬入口210(後述する)から搬入し、入口ローラ24により受け取る。入口ローラ24は上ローラと下ローラから成り、モータにより駆動する。
【0020】
入口ローラ24の下流側に設けられた搬送ローラを経て、用紙Pを待機トレイ21に送る。搬送ローラは上ローラと下ローラからなり、モータにより駆動する。入口ローラ24から待機トレイ21までの間に用紙Pを搬送ローラに導くためのペーパーパス26を設ける。待機トレイ21の下方に、待機トレイ21から落下した用紙Pを積載する処理トレイ22を配置する。
【0021】
待機トレイ21は、用紙Pを積載すると共に、開放可能な構造を有する。また待機トレイ21は所定枚数の用紙Pを蓄積すると開く。用紙Pは自重あるいは強制的に落下させる落下補助部材の作動により処理トレイ22に落下する。処理トレイ22は、ステイプラ23により用紙Pをステイプルする間、用紙Pを整合して支持する。
【0022】
処理トレイ22に落下した用紙Pを、ローラ27によりステイプラ23に導き、ステイプル処理を行う。ローラ27は上ローラと下ローラからなり、モータにより駆動する。ステイプル処理は用紙Pを整合した後に行なう。用紙Pの搬送方向である縦方向に整合し、かつ搬送方向と直行する横方向に整合した上でステイプル処理を行う。
【0023】
処理トレイ22のステイプラ23側の端部に、用紙P後端位置を規制するストッパ30を設ける。また、ソートまたはステイプルした用紙Pを排紙トレイ61まで搬送するため、搬送ベルト31と排出ローラ32とを設ける。プーリ33と34との間に架けられる搬送ベルト31は、用紙の後端を引っ掛けて送る爪部材31aを取り付ける。搬送ローラ、待機ローラ21、パドル28、処理トレイ22は、入口ローラ24で受け取った用紙Pをステイプラ23に導くための用紙導入部を構成する。
【0024】
搬送ベルト31により搬送した用紙Pを排出口36から排紙トレイ61に排出する。排紙トレイ61はモータにより昇降して用紙Pを受け取る。搬送ベルト31、爪部材31a、排出ローラ32は、後処理した用紙Pを排出口36に導くための用紙排出部を構成する。
【0025】
また、待機トレイ21に積載した用紙Pをステイプルすることなく、排紙トレイ61に排出する場合もある。この場合は、用紙Pを処理トレイ22に落下させずに回転ローラ37により排出する。また後処理を要しない場合、用紙Pを固定トレイ62へ排出することもできる。用紙Pを固定トレイ62へために導くために搬送路を設けているが、図は省略する。
【0026】
また外部からの異物や塵埃の挿入を防ぐため、排出口36を塞ぐようにシャッタ56を設ける。シャッタ56は用紙後処理装置200が動作する間は開いた状態にあり、用紙後処理装置200が動作していない状態、あるいは固定トレイ62に用紙Pを排出する場合は、閉じた状態にある。このシャッタ56の開閉の制御はモータにより行う。
【0027】
以上、画像形成装置100と用紙後処理装置200にて行う手順について説明した。続いて用紙搬入時のジャムを防止し、より良い用紙の搬入を実現するための構成について説明する。
【0028】
図4は画像形成装置100から用紙後処理装置200への用紙搬送経路に設けられる機構の一部を示す側面図である。図4において、点線A−A’は画像形成装置100と用紙後処理装置200との境界線であり、矢印は用紙Pの搬送方向を表す。図5Aは給紙口部材の通常状態を示す図であり、図5Bは給紙口部材の受入口が狭い状態を示す図である。
【0029】
本実施形態の用紙後処理装置200は、給紙口部材210を有する。給紙口部材210は、回動部材212a、212bを支持する1対の回動軸214a、214bとを有する。また回動軸214a、214bの間に設けた搬入口216と、搬入口216よりも下流側に設けた入口ローラ24とを有する。回動軸214a、214bは、回動部材212a、212bが形成する受入口215よりも搬送方向下流側に配置する。
【0030】
回動軸214a、214bは、ぞれぞれのモータ220a、220bにより駆動する。この他の駆動源としてソレノイド等を用いても良い。モータ220a、220bは、第1のセンサ218a、218bと第2のセンサ222が用紙Pを検知することにより動作する。第1のセンサ218a、218bと第2のセンサ222は、例えば透過型や反射型フォトセンサ等が挙げられる。
【0031】
第1のセンサ218a、218bを給紙口部材210の近傍に設ける。ここでの近傍とは、搬入口216と入口ローラ24との間の搬送路付近のことである。また搬送路付近とは、第1のセンサ218a、218bが検知可能な範囲内の距離に位置することを意味する。
【0032】
第1のセンサ218a、218bが給紙口部材210内への用紙Pの進入を検知すると、モータ220a、220bが回動軸214a、214bを駆動し、受入口215を狭めるように回動部材212a、212bが回動する。
【0033】
第2のセンサ222は第1のセンサ218a、218bよりも用紙搬送下流側に位置し、入口ローラ24の近傍に設ける。ここで言う入口ローラ24の近傍とは、搬入口216と入口ローラ24との間の搬送路付近のことである。また搬送路付近とは、第2のセンサ222が検知可能な範囲内の距離に位置することを意味する。
【0034】
第2のセンサ222が入口ローラ24内への用紙Pの進入を検知すると、モータ220a、220bが回動軸214a、214bを駆動し、受入口215を広げるように回動部材212a、212bが回動する。つまり、用紙が搬送されてくる前には受入口215が広くなっており、第1のセンサである1対の光学センサ218a、218bが用紙の先端を検知すると受入口215が狭くなり、第2のセンサ222が用紙の後端を検知すると受入口215が広くなるという動作を行う。
【0035】
続いて用紙の流れに沿って回動部材220の動作を説明する。図6A乃至図6Eは画像形成装置100から用紙後処理装置200への用紙搬送経路の一部を示す側面図であり、用紙Pの位置の変化による給紙口部材210の変化を説明するための図である。
【0036】
図6Aは、まだ用紙Pが給紙口部材210内に進入していない状態を示す説明図である。このとき回動部材212は通常の状態であり、受入口215は広いままである。受入口215が広いと、用紙の受け入れが容易になり、大きくカールしている用紙であっても受け入れが可能となる。
【0037】
図6Bは、用紙Pの先端が給紙口部材210に進入した直後の状態を示す説明図である。用紙Pは排出ローラ19によって搬送される。
【0038】
距離Lは排出ローラ19から用紙Pの搬送方向下流側の先端部までの距離を表す。この場合の距離Lの大きさは、排出ローラ19から充分な搬送力が得られるほど小さくなっている。
【0039】
図6Cは、用紙Pが給紙口部材210に進入したときの状態を示す説明図である。用紙Pが給紙口部材210に進入すると、受入口215付近に設けた第1のセンサ218a、218bが用紙Pを検知する。第1のセンサ218a、218bが用紙Pを検知すると、制御部220は回動軸214を制御し、回動部材212の他端同士を接近させ、受入口215を狭める。
【0040】
図6Eは、用紙Pが搬入口216を通り、入口ローラ24に進入した状態を示す説明図である。用紙Pの進入を第2のセンサ222が検知すると、モータ220a、220bは回動部材212の回動軸214の他端同士の接近を解除する。回動部材212a、212bは通常の状態に戻り、次の用紙搬入に備えて受入口215を広げる。
【0041】
受入口215が広いと、用紙の受け入れが容易になり、大きくカールしている用紙であっても受け入れが可能となる。以上が用紙搬送における給紙口部材210の一連の動作である。
【0042】
図6Dは、用紙Pの先端が給紙口部材210の先端を通過した後に、用紙Pの一部が給紙口部材210において引っ掛かってしまった状態を示す説明図である。図6Dのような場合、排出ローラ19から用紙Pの搬送方向下流側の先端部までの距離Lが大きく、用紙Pの先端に伝達される排出ローラ19の搬送力は小さい。この時、制御部220は回動軸214を制御し、受入口215を狭めている。受入口215が狭く小さい空間であるため、用紙Pとの接触角度が小さく済み、用紙Pは搬送方向に向かってスムーズに導かれる。用紙Pは、小さな搬送力で搬送され、かつスムーズに搬送されやすい受け入れ口の状態になっているため、用紙Pは座屈までに至らずに、排出ローラ19の搬送力にて搬送される。
【0043】
このように、受入口215が狭いと、用紙が撓んで座屈してしまうことを防止できる。排出ローラ19により得られる搬送力が失われてしまった場合でも、用紙の腰を保ち十分な搬送力が得られる。
【0044】
このような用紙後処理装置200を用いることにより、カールした用紙でも、良好に用紙後処理装置内に搬入することができる。また用紙搬送時に座屈が起こらず、良好に用紙搬送を行うことができる。このため用紙後処理装置200の信頼性と処理品質と稼働率が向上する。
【0045】
また、回動部材212a、212bは同一寸法の対称形状であるから、共通の部品を表裏反転して兼用でき、部品点数と製造コストを削減できる。
【0046】
本発明は上記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る。第1のセンサ218a、218b及び第2のセンサ222の代わりとして、画像形成装置100の出口センサを用いた制御を行っても良い。出口センサは画像形成装置100の排出ローラ19付近に配設され、画像形成装置から排出される用紙Pを検知する。出口センサはアクチュエータ230が好適である。図7A乃至図7Cを用いて、出口センサであるアクチュエータ230について説明する。アクチュエータ230は初期状態では、用紙Pの搬送路上に突出した状態になっている。用紙Pの先端がアクチュエータ230に到達すると、突き当たった用紙Pによってアクチュエータ230が回動して信号がONになり、用紙Pが排出位置に到達したことを検知する。アクチュエータ230は用紙Pの後端がアクチュエータ230を抜けるまではONの状態を続け、用紙Pの後端がアクチュエータ230を抜けた時には再び初期位置に戻り、信号はOFFになり用紙排出位置に用紙Pが存在しないことを識別する。
【0047】
アクチュエータ230が用紙Pを検知すると、排出ローラ19の回転速度から計算される、用紙Pが給紙口部材210に到達する時間差に基づいて給紙口部材210が開閉する。時間差は、アクチュエータ230が用紙Pの先端を検知したタイミングと、排出ローラ19の回転数から割り出される。尚、出口センサとしては、アクチュエータ230のみならず、光学式センサ等を用いてもよい。
【0048】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0049】
100・・・画像形成装置
200・・・用紙後処理装置
19a、19b・・・排出ローラ
20・・・ステイプル機構
21・・・待機トレイ
22・・・処理トレイ
23・・・ステイプラ
24a、24b・・・入口ローラ
31・・・搬送ベルト
37・・・回転ローラ
210・・・給紙口部材
212a、212b・・・回動部材
214a、214b・・・回動軸
215・・・受入口
216・・・搬入口
218a、218b・・・第1のセンサ
220a、220b・・・モータ
222・・・第2のセンサ
230・・・アクチュエータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口が可変である給紙口部材と、
前記給紙口部材の開口を制御する制御部と、
前記給紙口部材を通過した用紙を搬送する用紙搬送路と、
前記搬送路に設けられ、前記用紙が前記1対の給紙口部材に到達したことを検知する第1のセンサと、
前記用紙が前記給紙口部材を通過したことを検知する第2のセンサと、
を備えた用紙後処理装置。
【請求項2】
前記第1のセンサの出力によって前記給紙口部材の開口を狭くし、
前記第2のセンサの出力によって前記給紙口部材の開口を広くする
ように制御する、請求項1に記載の用紙後処理装置。
【請求項3】
前記第1のセンサは前記第2のセンサよりも用紙搬送方向上流側に設けられる、請求項2に記載の用紙後処理装置。
【請求項4】
前記給紙口部材は1対の回動部材を有し、前記回動部材は前記用紙搬送路を対称軸として対称的に回動する、請求項3に記載の用紙後処理装置。
【請求項5】
搬送されてきた複数の用紙を積載して用紙処理する処理トレイと、
前記処理トレイに前記用紙を搬送する搬送経路の途中に設けられた用紙待機部と、
前記用紙待機部に設けられて、用紙を載置する用紙載置部と、
をさらに有し、
前記給紙口部材は前記用紙待機部の搬送方向上流側に設けられる、請求項4に記載の用紙後処理装置。
【請求項6】
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された画像を記録する前記記録媒体を排出する排出部と、
前記排出ローラから排出された前記記録媒体を受け入れるように配置され、開口部が可変である給紙口部材と、
前記記録媒体が前記給紙口部材に到達したときに前記開口部が狭まり、更に前記記録媒体が前記給紙口部材を通過したときに前記開口部が広まる、画像形成装置。
【請求項7】
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された画像を記録する前記記録媒体を排出する排出ローラと、
排出ローラに搬送された記録媒体を検知する出口センサと、
前記排出ローラから排出された前記記録媒体を受け入れるように配置され、開口部が可変である給紙口部材と、
前記出口センサが記録媒体を検知してから前記排出ローラが所定回数回転したときに前記開口部が狭まり、更に前記排出ローラが所定回数回転したときに前記開口部が広まる、画像形成装置。
【請求項8】
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された画像を記録する前記記録媒体を排出する排出ローラと、
排出ローラに搬送された記録媒体を検知する出口センサと、
前記排出ローラから排出された前記記録媒体を受け入れるように配置され、開口部が可変である給紙口部材と、
前記出口センサが記録媒体を検知してから所定時間経過したときに前記開口部が狭まり、更に所定時間が経過したときに記開口部が広まる、画像形成装置。
【請求項9】
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された画像を記録する前記記録媒体を受け入れるように配置され、開口が可変である給紙口部材と、
前記給紙口部材の開口を制御する制御部と、
前記給紙口部材を通過した用紙を搬送する用紙搬送路と、
前記用紙搬送路に設けられ、前記用紙が前記1対の給紙口部材に到達したことを検知する第1のセンサと、
前記用紙が前記給紙口部材を通過したことを検知する第2のセンサとを備えた画像形成装置。
【請求項10】
前記第1のセンサの出力によって前記給紙口部材の開口を狭くし、前記第2のセンサの出力によって前記給紙口部材の開口を広くするように制御する、請求項9に記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記第1のセンサは前記第2のセンサよりも用紙搬送方向上流側に設けられる、請求項10に記載の画像形成装置。
【請求項12】
前記給紙口部材は1対の回動部材を有し、前記回動部材は前記用紙搬送路を対称軸として対称的に回動する、請求項11に記載の画像形成装置。
【請求項13】
搬送されてきた複数の用紙を積載して用紙処理する処理トレイと、
前記処理トレイに前記用紙を搬送する搬送経路の途中に設けられた用紙待機部と、
前記用紙待機部に設けられて、用紙を載置する用紙載置部と、
をさらに有し、
前記給紙口部材は前記用紙待機部の搬送方向上流側に設けられる、請求項11に記載の画像形成装置。

【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5A】
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【図5B】
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【図6A】
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【図6B】
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【図6C】
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【図6D】
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【図6E】
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【図7A】
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【図7B】
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【図7C】
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【公開番号】特開2012−148893(P2012−148893A)
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−182660(P2011−182660)
【出願日】平成23年8月24日(2011.8.24)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【出願人】(000003562)東芝テック株式会社 (5,631)
【Fターム(参考)】