JP4018683B2 - シート後処理装置及び待機トレイ - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置から送られたシートを後処理する装置（フィニッシャ）及びこの後処理装置に用いられる待機トレイに関する。

後処理装置では、例えば、画像形成装置から送られたシートを束ねて処理トレイにてステープル処理した後、排紙トレイに搬送している。この場合、画像形成装置の画像処理速度に比べて後処理装置のステープル処理速度が遅いことから、シートを直接処理トレイに送ると、先のシートをステープル処理している間に、次のステープル処理するシートが搬送されてしまう。これを防ぐために、処理トレイの前段にシートの搬入タイミングを調節するバッファ機構を設ける必要となる。このことから従来から種々のバッファ機構が提案されている。例えば、特許文献１は、画像形成装置から送られたシートを処理トレイに送る搬送路にシートを滞留する機構を設けている。しかし、この場合、搬送路を長くする必要があり、その結果後処理装置が大型化しやすい。
特許２５８３５９４号公報、第７図及びその説明部分など 特開２０００−２４７５２９、要約など

このような事情に鑑み、本発明者等は、処理トレイの上段にバッファ機構として待機トレイを設けることをここに提案する。この待機トレイは処理トレイに搬送されるシートを一旦待機保持し、待機保持を解除する時に待機トレイのシート支持面を開いてシートをその後端部側（シートが待機トレイに搬送される時の上流側）から処理トレイに落下させるものである。この処理トレイを用いれば、簡単な機構で、搬送路を長く取る必要がなく、スペースを取ることなく配置でき、その結果、後処理装置をコンパクト化できる。しかも、シートを誤動作なく処理トレイに送ることができる。

この場合、処理トレイに落下したシートの後端を整合させる必要があるが、このような機能を別途設けると装置が大型化しやすい。

本発明は、省スペース化と高密度実装とを安価な装置で可能とするシート処理装置及び待機トレイを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は以下の構成を備えている。

（１）保持時にシートの下面を支えて保持し、保持解除時に前記保持を解除して前記シートを落下させる下面支持部材と、
前記保持時に前記シートの搬送方向上流側の一端の下面を支え、前記保持解除時に、前記シートの該一端の下面の支持を解除する一端下面支持部材と、
前記下面支持部材から落下された前記シートを受け止める処理トレイと、
前記保持解除時に落下する前記シートを下方へ押す落下補助部材と、
前記一端下面支持部材と前記落下補助部材とを支持し、回動することにより、前記一端下面支持部材の前記シートの該端部の下面の支持の解除せしめる動作、落下する前記シートを前記落下補助部材に下方へ押させしめる動作を順に行わせしめる回動軸と、
前記回動軸に支持され、前記処理トレイに落とされた前記シートを、前記処理トレイの整合基準端へ掻き寄せて整合するパドル部材とを備え、
前記回動軸は、回動することにより、前記一端下面支持部材の前記シートの一端の下面の支持の解除せしめる動作、落下する前記シートを前記落下補助部材に下方へ押させしめる動作、前記処理トレイに落とされた前記シートを前記パドル部材に前記処理トレイの整合基準端へ掻き寄せさせしめる動作を順に行わせしめるシート後処理装置。

（２）前記回動軸は、回動することにより、前記一端下面支持部材の前記シートの一端の下面の支持の解除せしめる動作と落下する前記シートを前記落下補助部材に下方へ押させしめる動作を順に行わせしめる、（１）記載のシート後処理装置。

（３）前記パドル部材は、弾性部材からなり、前記処理トレイ上の前記シートに弾性的に湾曲した状態で接して前記処理トレイの整合基準端へ掻き寄せる（１）に記載のシート後処理装置。
（４）前記一端下面支持部材と前記パドル部材とは、回動軸の同一周面上に１８０度の角度で配置されている（１）に記載のシート後処理装置。

本明細書及び特許請求の範囲で、先端側、後端側、シート幅とは、それぞれ、待機トレイに搬送されるシートの搬送方向を基準としたもので、搬送方向の下流側を先端側、搬送方向の上流側を後端側、シート搬送方向を縦方向とした時に横方向の長さをシート幅と称する。また、シートとは、トナー画像（現像画像）が複写され、画像形成装置から送られたコピー用紙のことをいう。

本発明によれば、待機保持されるシートの搬送方向の左右下面を支える左右下面支持部材ととともに待機保持されるシートの搬送方向の後端下面を支える後端下面支持部材を設けているので、待機保持されるシートが腰の弱いシートであっても、シートが不用意に待機トレイからずり落ちてしまうことを防止することができる。

さらに、待機保持を解除してシートを処理トレイに落下させる際に、後端下面支持部材の保持を解除し、左右下面支持部材の保持を解除する。そして、パドル部材を設けることにより、落下されたシートはパドル部材によりシートを処理トレイ後端側に引き寄せてシート後端の整合をおこなうことができる。

後端保持部材とパドル部材とを同軸に設けることにより、省スペース化することができる。また、別機能の部品を１つにすることができ、コストを下げ、駆動モータも一つでよいので安価な装置の提供が可能となる。

後端保持部材を樹脂とすることにより、シートが引っ掛からずシートを安定して落下させることができる。パドル部材は長いアーム状で柔軟なゴムなどからなり、大きく撓むことが可能であり、処理トレイに積載されているシートの枚数にかかわらず安定してシート後端の引き寄せ（整合）が可能となる。更に、機構が密集した個所（例えば回転するシャフトなどあっても）に配置しても、パドル部材は撓んで逃げるので実装が可能である。

なお、特許文献２には、用紙の最上面を押さえるバドル部を有するパドル機構が開示されている。しかし、ここには、パドル部材をシートの下面を支持する部材と同軸にする構成は開示していない。従って、本発明とは技術的思想が異なり、本発明の効果を奏し得ない。

以下、本発明の一実施例を説明する。

（画像形成装置概略）
図１８に基づいて、本発明に係る後処理装置の前段に配置する画像形成装置（デジタル複写機）の概略を簡単に説明する。この装置は、上面に原稿の載置台112が設けられ、その上に原稿Ｄを自動的に原稿載置台112上に送る自動原稿送り装置117（以下、ＡＤＦと称する）が配置されている。ＡＤＦに原稿Ｄを載せ、所定の設定（例えばステープル処理の有無、ステープル処理の仕方、複写枚数、複写されるシートのサイズ等）をした後、複写開始スイッチを押す。ＡＤＦ上の原稿Ｄは原稿載置台112の所定の位置に搬送される。

画像形成装置の内部にはスキャナ部4、プリンタ部６、及びコピー用紙のカセット、フィーダーが配設されている。スキャナ部4では、原稿載置台112上の原稿Ｄをスキャンニングし、その反射光を入射し、入射した反射光を光電変換して原稿Ｄの画像情報を読み取り、読み取った画像情報に対応する光電信号を出力する。プリンタ部６ではスキャナ部4で読み取った原稿Ｄの画像情報等に応じて半導体レーザ141により感光体ドラム144周面上に静電潜像を形成する。そして感光体ドラム144に現像器146からトナーを供給して感光体ドラム144に形成された静電潜像を顕像化しトナー像を形成する。

この感光体ドラム144には、コピー用紙Pがコピー用紙Pのカセット52,53,54,56、フィーダー55から送られ、感光体ドラム144上のトナー像が転写チャージャ148によりコピー用紙に複写される。その後コピー用紙のトナー画像が定着器160によって定着され、排出口161から排出される。これが、本発明のシートに該当する。

（後処理装置概略）
同図１８に基づいて後処理装置の概略を簡単に説明する。後処理装置は、画像形成装置から搬送されるシート20をステープル処理する装置で、画像形成装置の排出口161に接して配置されている。すなわち画像形成装置の排出口161に対応してシート搬送入口を設け、このシート搬送入口に入口ローラ22を配置している。入口ローラ22の搬送入口にはシートセンサ70が設けられ、このセンサは搬送されるシートの先端、後端を検知するものである。前記入口ローラ22は、シート20を後処理装置内の搬送路を形成するペーパーパス天井36に導入する。このペーパーパス天井36は、シートを待機トレイ10及び処理トレイ12に案内するものである。処理トレイ12の上流側（又は待機トレイ10の上流側）には二つの排紙トレイ16，18が配置されている。待機トレイ10は、トレイに搬送されるシートの先端側が上向きで、後端側が下向きになるように傾斜して、処理トレイ12の上段に配置されている。この待機トレイ10には、後端側（搬送されるシートの上流側）に給紙ローラ24が設けられ、先端側（搬送されるシートの下流側）に待機トレイローラ28が設けられている。処理トレイ12は、シートの先端側（排紙トレイに搬送するシートの下流側）が上向きで、後端側（排紙トレイに搬送するシートの上流側）が下向きになるように傾斜して処理トレイ12の下段に配置されている。処理トレイ12の後端側にはステイプラ14が設けられている。

ここで、本発明に係る後処理装置は、装置をコンパクトにするために、搬送されるシートのサイズに比べて、待機トレイ10及び処理トレイ12が何れも小さいサイズとなっている。待機トレイ１２がここに積載されるシートよりもサイズが小さいため、待機トレイ10から処理トレイ12にシートが落下した際に、そのシートは処理トレイ12と排紙トレイ16（又は18）にまたがって積載される（図１０乃至図１３参照）。

＜待機トレイ＞
次に、図１，２，３に基づいて待機トレイを説明する。すでに述べたように、処理トレイで先のシートを処理している時には、次のシートを処理トレイに搬送することはできない。待機トレイは、この状態で次のシートを待機させるものである。前記入口ローラ22は、上入口ローラ２２ａと下入口ローラ２２ｂからなり、これらローラは入口ローラモータ26で駆動される。給紙ローラ24も上給紙ローラ２４ａと下給紙ローラ２４ｂとからなり、これらローラは給紙ローラモータで駆動される。待機トレイローラ28は上下に昇降動可能で、その制御は待機トレイローラ駆動源30によりおこなわれる。待機トレイローラ28は、正逆回転が可能で、その正逆回転は待機トレイローラモータ32でおこなわれる。

待機トレイ10は、左右幅方向に、待機トレイ内に搬入されたシートの下面の両側を支える左右の下面支持部材10a，10bが設けられている。左右の下面支持部材間は開口しており、従って、シート下面の中央部は支持されない。これら左右の下面支持部材10a，10bの上面は、それぞれ平面状となっているが、その先端側に上方に湾曲した曲面を形成している。なお、曲面に代えてまたは曲面とともに任意方向に回転可能なコロを嵌め込むようにしてもよい。左右の下面支持部材10a，10bは、先端側の幅が広く、後端側の幅が狭く形成され、その結果、両下面支持部材間に形成される開口部の幅が先端側で広く、後端側で狭く形成されている。ここで、幅とは、シート搬送方向を縦方向とした場合の横方向をいう。左右の下面支持部材10a，10bは、シートを待機保持する時には、左右の下面支持部材全面でシート側面を支持できる位置にあり、待機保持を解除する時には、左右の下面支持部材10a，10bを開放する位置にあり、この位置に左右の下面支持部材10a，10bがあると、シートが後端から処理トレイ12に落下できるようになっている。左右の下面支持部材10a，10bは支持部材駆動モータ（図示せず）により駆動され、この支持部材駆動モータにより、左右の下面支持部材をスライド動作させて開口部の開口幅を調節し、左右の下面支持部材10a，10bを開閉させる。

前記待機トレイローラ28は、待機トレイに搬送されたシートを後端側に戻し、シートの後端側を待機トレイの後端60に突き当ててシート後端を整合させるものである。この場合、シートが待機トレイに搬送される時は上方に位置するが、整合させる場合に下降してシートを押した状態で回転して、シートを押し戻す。また、シートを待機トレイから直接排紙トレイに搬送する場合も、このシート整合ローラを下降させてシートを押した状態で回転して、シートを排出する。この場合、待機トレイローラ28の回転方向はシートを後端側に突き当てる場合とは逆回転となる。

待機トレイには、給紙ローラ２４の近傍、すなわち、シートが待機トレイに搬入される側（上流側）にシートを検知するシートセンサ70（図１８など参照）が設けられている。このシートセンサ70は、シートの給紙ローラ24による搬送開始（シート先端）、給紙ローラ24による搬送終了（シート後端）を検知し、この検知信号を制御手段に送るものである。

図１９乃至２１は待機トレイの後ろ側を拡大した図である。入口ローラ22の下方には、待機保持されるシートの後端面に沿って回動軸72が配設されている。この回動軸72には、後端下面支持部材74と、上面叩き部材76と、パドル部材78とが周方向に所定間隔（この例では後端下面支持部材74と上面叩き部材76との間隔が９０度、上面叩き部材76とパドル部材78とが９０度の角度で順に配置されている）をもうけて同軸に配置されている。後端下面支持部材74はシートを待機保持する時は、図１９に示すようにシート後端下面（好適には下面中央部）を支える位置にあり、シートの保持を解除する時は、図２０に示すように下方向に移動して後端下面の支持を解除するようになっている。この後端下面支持部材は、樹脂等からなる。上面叩き部材76は、待機保持時にシートから離れた上方に位置するが、保持解除時には、図２０に示すように下方に回動してシート上面を叩き、シートを処理トレイ12上に落下させるようになっている。この上面叩き部材76は軟質のゴムなどからなる。パドル部材78は、処理トレイ12に落とされたシートの搬送方向後端を整合処理するもので、待機保持時において後端下面支持部材74とは反対側に、保持解除時においてシートの上方に位置するが、さらに回動軸が回動した図２１に示すシート整合処理時において、処理トレイ上のシート上面に湾曲した状態で接し、そのままシートを後端側に押し下げてシートを搬送方向後端に整合させるものである。このパドル部材は軟質のゴムなどからなり、処理トレイ上のシート上面に湾曲した状態で接するに充分な長さを有する。パドル部材は軟質のゴムなどからなるため、回動時に後処理装置の他の機器（例えば給紙ローラの駆動軸）に接触しても湾曲して回動し、他の機器を傷つけたりすることもなく、パドル部材の回動に悪影響を及ぼすこともない。このようなシート整合処理が終了すると、元の位置（後端下面支持部材74がシートの下面を保持する位置）に戻る。

なお、この実施例では、回動軸72に後端保持部材74とともに上面叩き部材76、パドル部材78を設けているが、本発明はこれに限らず、例えば、図２２に示すように、回動軸72に上面叩き部材を設けない構造であっても、本発明の目的を達成することができる。

＜処理トレイ＞
処理トレイは、待機トレイから落下されたシートの束について縦横整合をおこなって所定の処理（例えばステープル処理）をおこなうものである。この処理トレイは、先端側が高く、後端側が低い傾斜状に配置されている。

図４に示すように、縦整合は、縦整合ローラ38によりなされ、縦整合上ローラ38aは縦整合上ローラモータ40により、縦整合下ローラ38bは縦整合下ローラモータ42により駆動され、用紙をストッパー45を基準に揃える。またこの整合を補助するためにパドル44が設けられ、このパドル44はパドルモータ46により駆動される。

図５に示すように、横整合は、横整合機構47と横整合モータ48とにより実行される。

処理トレイ12に所定の枚数の用紙が整合され蓄積されると、ステイプル処理がステイプラ14により行われる。

図６に示すように、ステイプラ14はステイプル駆動部49により位置決めされ、ステイプル処理を制御される。

＜排紙トレイ＞
図４に示すように、ステイプル処理された用紙束は、搬送機構50により排紙トレイ16に送られる。排紙トレイ16、18の選択は、排紙トレイ駆動部５２により排紙トレイ16、18を上下移動させてなされる。

待機トレイ10から直接排紙する場合は、待機トレイのシート出口に対応した位置まで排紙トレイを上昇させる。

（動作説明）
次に図７乃至１８を参照して本発明に係る後処理装置の動作を説明する。

＜ステープル処理をする場合＞
すでに述べたように、処理トレイでのステイプル処理は、画像処理装置での処理に比べて遅く、このため、画像処理装置から搬送されたシートを処理トレイで処理する際に、その前段にバッファ部を設けて、処理トレイでのステイプル処理が完了するまで、次のシートが処理トレイに搬送されるまで待機させる必要がある。この例では、２枚のシート（１枚目と２枚目）を待機トレイに待機させ、３枚目以降は待機不要の場合について説明する。

画像処理装置からの１枚目のシートが入口ローラ22、給紙ローラ24を介して待機トレイ10に搬送される。シートは、左右の下面支持部材10a，10bと後端保持部材74とで保持され、この保持状態で待機トレイローラ28が下降してシート後端が整合される（待機トレイ10の後端60（上流側）に位置合わせする）。

次いで、待機トレイローラ28が上昇し、２枚目のシート20aを受け入れる準備をする。２枚目のシート20aが待機トレイ10に送られると、待機トレイローラ28が下降してシートの位置を待機トレイ10の後端60に整える。その後待機トレイローラ28が上昇する（図１１）。２枚目のシートが待機トレイに搬送される際にシートの後端部をシートセンサ70で検知し、この検知信号に基づいて１枚目、２枚目のシートの束をまとめて処理トレイ12に落とす。すなわち、左右の下面支持部材10a，10bを開放して、シートの両側面の支持を解除する。この時同時に、回動軸72を回動させ、この回動に伴って、後端保持部材74の保持の解除動作、上面叩き部材76によるシート後端上面を叩き、処理トレイに落下させる動作、及びパドル部材78による、処理トレイ12に落とされたシートの搬送方向後端を整合処理する動作を順におこなう。その後、回動軸７２は元の位置（後端保持部材72による保持位置）に戻る。

その後、３枚目以降のシートに関しては、待機トレイをシートの支持を解除している状態のままとして、シートを給紙ローラ２４から直接待機トレイに搬送する。

処理トレイ12においては、２枚の用紙束２０ｂ上に堆積されて所定枚数の用紙束２１を形成する。この際、縦横整合機構３８、４７が機能して、縦横の用紙整合が実行される。この際図１３に示されるように、待機トレイ１０の後端６０が処理トレイ１２の後端（上流側）６２より下流側に存在するように、待機トレイ１０の後端６０と処理トレイ１２の後端６２は距離Ｌだけ横方向に離隔されている。このような構成とすると、待機トレイ１０から処理トレイ１２への用紙束２０ｂの落下が容易となり、縦横整合機構３８、４７による整合動作も容易にできる。その結果ジャムの発生を防止できる。

なお、処理トレイ１２は、待機トレイ１０とともに斜めに傾けられて配置されるので、それぞれの後端６０，６２が最も下に位置し、用紙２０及び用紙束２１の自重によって用紙２０及び用紙束２１が後端６０、６２に整合可能にする。

次に図１４に示すように、用紙束２１をステイプラ１４によりステイプル処理する。そして、図１５に示すように、搬送機構５０により用紙束２０を排紙トレイ１６に送り、後処理が終了する。

＜後処理を必要としない場合＞
後処理を必要としない場合（ステープル処理しない場合、ジャムが発生した場合など）には、図１６、１７に示すように処理トレイ１２を経由せず待機トレイ１０から直接排紙トレイ１６に排紙する。図１６に示すように、画像処理装置から送られてきたシートは入口トレイ２２、給紙トレイ２４、待機トレイ１０を介して、排紙トレイ１６に送られる。待機トレイローラ２８は下降して用紙２０の搬送を行う。排紙トレイ１６は図１７に示されるように、排紙トレイ駆動部５２により若干上昇させられ、待機トレイ１０から送られる用紙を受け取る。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されない。実施例に示された各構成要素はその機能が同じであれば他の構成要素に変更可能である

本発明の一実施例を示す後処理装置の斜視図。 本発明の一実施例を示す後処理装置の上面図。 本発明の一実施例を示す待機トレイの動作を説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置の縦整合と用紙束搬送機構を説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置の横整合機構を説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置のステイプラの動作を説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置における入口ローラと給紙ローラ間における１枚目の用紙の流れを説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置における給紙ローラと待機トレイ間における１枚目の用紙の流れを説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置における給紙ローラと待機トレイ間における２枚目の用紙の流れを説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置における待機トレイローラの動作を説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置における待機トレイローラの動作を説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置におけるアクティブドロップの動作を説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置における３枚目の用紙の流れを説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置におけるスティプラの動作を説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置における処理トレイと排紙トレイ間の用紙束の流れを説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置における待機トレイから排紙トレイへの用紙の直接排紙の流れを説明する図。 本発明の一実施例を示す後処理装置における排紙トレイの位置変更の動作を説明する図。 本発明の後処理理装置を画像形成装置と組み合せた図。 本発明の一実施例を示す待機トレイの作動を示す図で、後端保持部材がシート後端を保持している状態を示す。 本発明の一実施例を示す待機トレイの作動を示す図で、上面叩き部材がシート後端上面を叩いている状態を示す。 本発明の一実施例を示す待機トレイの作動を示す図で、パドル部材によりシート後端を整合している状態を示す。 本発明に係る待機トレイの他の実施例を示す図。

符号の説明

１０・・・待機トレイ、１０ａ，１０ｂ・・・左右の下面支持部材、１２・・・処理トレイ、１４・・・ステイプラ、１６・・・第１の排紙トレイ、１８・・・第２の排紙トレイ、２０・・・用紙、２１・・・用紙束、２２・・・入り口ローラ、２２ａ・・・上入口ローラ、２２ｂ・・・下入口ローラ、２４・・・給紙ローラ、２６・・・入口ローラモータ、２８・・・待機トレイローラ、３０・・・待機トレイローラ駆動源、３２・・・待機トレイローラモータ、３４・・・待機トレイモータ、３６・・・ペーパーパス天井、３８・・・縦整合ローラ３８、４０・・・縦整合上ローラモータ、４２・・・縦整合下ローラモータ、４４・・・パドル、４５・・・ストッパー、４６・・・パドルモータ、４７・・・横整合機構、４８・・・横整合モータ、４９・・・ステイプル駆動部、５０・・・搬送機構、５２・・・排紙トレイ駆動部、６０・・・待機トレイの後端、６２・・・処理トレイの後端、７０・・・シートセンサ、７２・・・回動軸、７４・・・後端下面支持部材、７６・・・上面叩き部材、７８・・・パドル部材

Claims (4)

1. 保持時にシートの下面を支えて保持し、保持解除時に前記保持を解除して前記シートを落下させる下面支持部材と、
   前記保持時に前記シートの搬送方向上流側の一端の下面を支え、前記保持解除時に、前記シートの該一端の下面の支持を解除する一端下面支持部材と、
   前記下面支持部材から落下された前記シートを受け止める処理トレイと、
   前記保持解除時に落下する前記シートを下方へ押す落下補助部材と、
   前記一端下面支持部材と前記落下補助部材とを支持し、回動することにより、前記一端下面支持部材の前記シートの該端部の下面の支持の解除せしめる動作、落下する前記シートを前記落下補助部材に下方へ押させしめる動作を順に行わせしめる回動軸と、
   前記回動軸に支持され、前記処理トレイに落とされた前記シートを、前記処理トレイの整合基準端へ掻き寄せて整合するパドル部材とを備え、
   前記回動軸は、回動することにより、前記一端下面支持部材の前記シートの一端の下面の支持の解除せしめる動作、落下する前記シートを前記落下補助部材に下方へ押させしめる動作、前記処理トレイに落とされた前記シートを前記パドル部材に前記処理トレイの整合基準端へ掻き寄せさせしめる動作を順に行わせしめるシート後処理装置。
2. 前記回動軸は、回動することにより、前記一端下面支持部材の前記シートの一端の下面の支持の解除せしめる動作と落下する前記シートを前記落下補助部材に下方へ押させしめる動作を順に行わせしめる、請求項１記載のシート後処理装置。
3. 前記パドル部材は、弾性部材からなり、前記処理トレイ上の前記シートに弾性的に湾曲した状態で接して前記処理トレイの整合基準端へ掻き寄せる請求項１に記載のシート後処理装置。
4. 前記一端下面支持部材と前記パドル部材とは、回動軸の同一周面上に１８０度の角度で配置されている請求項１に記載のシート後処理装置。

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