JP7186566B2 - シート束搬送ユニット及び後処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、綴じ処理や折り処理等されたシート束を所定位置に向けて搬送するシート束搬送ユニット及び後処理装置に関する。

従来、画像形成装置や後処理装置等には、画像形成された複数のシートを束ね、綴じ処理や折り処理等したシート束を断裁部や排出トレイに向けて搬送するシート束搬送ユニットを備えたものがある。

特許文献１には、綴じ処理や折り処理等されたシート束を下方位置から排出する後処理装置が開示されている。この後処理装置では、処理済のシート束を屈み姿勢にならないよう、立ち姿勢で取り出せるようにするため、下方から上方に向けてＳ字状に配置したシート束の搬送経路を備えている。この搬送経路には、一対の搬送ベルトをＳ字状に沿って対向するようにして配置し、シート束をニップした状態で、下方から上方に向けて搬送する構造となっている。

特開２００８－１８４３１８号公報

上記特許文献１に開示されているように、一対の搬送ベルトによって形成されるシート束の搬送経路にＳ字状に湾曲した部分が存在しているような場合、湾曲した内側軌道と外側軌道との周長差によって、搬送中のシート束に撓みや屈曲が生じやすい。特許文献１では、湾曲経路部に沿って配設される搬送ベルトがシート束の綴じ部に接触しないようにすることで、撓みや屈曲の部分を避けて吸収するように構成されている。

しかしながら、一対の搬送ベルトは、同一駆動源によって一方向に同期駆動されているため、湾曲経路部の内側軌道と外側軌道との周長差によるシート束の搬送に与える影響は解消されていない。特に、搬送するシート束の厚みが増すほど湾曲経路部の内側軌道と外側軌道に沿って設けられる一対の搬送ベルト間の速度差が大きくなり、より撓みが生じやすい状態となる。また、湾曲経路部を通して搬送されたシート束の小口側を断裁する構成の後処理装置にあっては、湾曲経路部を通過する際に生じたしわや撓みによって、断裁するシート束の小口側がきれいに揃わないといった問題がある。一方、一対の搬送ベルトの駆動を湾曲経路部の曲率に応じてそれぞれ独立に駆動する方法もあるが、装置や制御が複雑になるといった問題がある。

そこで本発明は、シート束を一対の搬送ベルトでニップして搬送する経路に湾曲部を有する場合であっても、簡易な構成で湾曲部を通過するシート束にしわや撓みが生じないようにして搬送させることのできるシート束搬送ユニット及び後処理装置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、本発明のシート束搬送ユニットは、一対の搬送ベルトによってシート束をニップした状態で搬送する搬送経路が形成され、この搬送経路の一部に湾曲した湾曲経路部を備えたシート束搬送ユニットにおいて、湾曲経路部にフリー回転する回転体を設け、回転体は、湾曲した内側軌道を形成する搬送ベルトの外周面から突出し、シート束の表面に接触して回転する。

本発明のシート束搬送ユニットによれば、湾曲した外側軌道を形成する搬送ベルトによるシート束への押圧力に対して、湾曲した内側軌道を形成する搬送ベルトによるシート束への押圧力を軽減させる規制手段を設けているため、湾曲経路部を通過するシート束にしわや撓み等を生じさせることなく、上流側から下流側に向けてスムーズに搬送させることができる。

また、本発明のシート束搬送ユニットを後処理装置に備えることによって、シート束が断裁部に到達した際にしわや撓みが生じないので、シート束の小口側が揃った状態で断裁することができる。

シート束搬送ユニットを有する後処理装置を備えた画像形成システムの概略構成図である。 シート束搬送ユニットの斜視図である。 シート束搬送ユニットの搬送経路を示す断面図である。 搬送経路の第１湾曲経路部及び第２湾曲経路部の要部を示す断面図である。 第１湾曲経路部におけるシート束の搬送状態を示す説明図である。 直線経路部におけるシート束の搬送状態を示す説明図である。 第２湾曲経路部におけるシート束の搬送状態を示す説明図である。 シート束搬送ユニットの他の実施形態を示す断面図である。

図１は、画像形成装置１、第１後処理装置１０、シート束搬送ユニット３０を有する第２後処理装置２０によって構成された画像形成システム１００の概略構成を示したものである。画像形成装置１は、原稿送り部５から送られてくる原稿を画像読取部４で読み取り、読み取られた画像を給紙部３から搬送されてくるシートに画像形成部２で画像形成する。

第１後処理装置１０は、綴じ部、折り部等からなる後処理部を備えている。綴じ部では、画像形成部２から排出される複数のシートを順次第１パスＰ１乃至第４パスＰ４を介して綴じ処理トレイ１１にシート束を排出し、綴じ処理トレイ１１上に蓄積されたシート束の角または一辺の２カ所に第１ステープラＳＴ１で針綴じを施し、第２排紙トレイ１８に排出する。折り部では、第３パスＰ３から第５パスＰ５を介して折り処理トレイ１２にシート束を排出し、折り処理トレイ１２上の綴じ位置までシート束を移動して第２ステープラＳＴ２でシート束のセンターの２カ所を綴じる。その後、折り位置までシート束を移動してセンターを突き板１３で押し込みながら折りローラ対１４で挟み込み、２つ折りされた状態のシート束を中間ベルト１５に排出する。さらに、中間ベルト１５から排出されるシート束に対して表紙や間紙を挿入して製本化するために、綴じ処理や折り処理を施す。なお、綴じ処理や折り処理等が不要の場合は、第１パスＰ１及び第２パスＰ２を介して画像形成装置１から排出されるシート束を直接第１排紙トレイ１７に排出する。

第２後処理装置２０は、シート束搬送ユニット３０と断裁部２３及び第３排紙トレイ２５を備えている。この第２後処理装置２０では、第１後処理装置１０で綴じ処理や折り処理等されたシート束がシート束搬送ユニット３０を介して上方に配置されている断裁部２３に向けて搬送され、この断裁部２３によってシート束の小口側を断裁して整えた後、排出ベルト２４を介して第３排紙トレイ２５に排出される。

次に、図２乃至図７に基づいて、シート束搬送ユニット３０の詳細について説明する。図２は第２後処理装置２０内に設けられるシート束搬送ユニット３０の全体構成、図３はシート束搬送ユニット３０における搬送経路２２の断面構造、図４は搬送経路２２におけるシート束の搬入側及び搬出側の揺動構造を示したものある。また、図５乃至図７は図２乃至図４に示した搬送経路２２の各部におけるシート束の搬送状態を示したものである。

シート束搬送ユニット３０には、図１に示した中間ベルト１５を介してシート束を受け入れる搬入経路２１と、この搬入経路２１から一対の搬送ベルト２２ａ，２２ｂによってシート束をニップした状態で断裁部２３に向けて搬送する搬送経路２２とを備えている。搬送経路２２は、一部に湾曲した湾曲経路部を有している。搬入経路２１及び搬送経路２２を介して搬送されるシート束Ｔは、図５に示したように、２つ折りされた綴じ側Ｔ１が下流側、小口側Ｔ２が上流側となるようにセットされる。

搬入経路２１は、後処理装置１０の下方から排出されるシート束Ｔの下面に接する第１搬入ベルト２１ａと、シート束Ｔの上面に接する第２搬入ベルト２１ｂとによって構成されている。この第１搬入ベルト２１ａ及び第２搬入ベルト２１ｂからなる搬入ベルト対は、シート束Ｔの搬入方向に沿って２列平行に配置される。各搬入ベルト対の構成は同一となっているので、一方の搬入ベルト対について説明する。第１搬入ベルト２１ａは、後処理装置１０に配置されている中間ベルト１５の下流側に架け渡されているプーリに隣接して設けられる搬入プーリＢ２と、この搬入プーリＢ２から上方に向けてなだらかに傾斜した位置に設けられる搬入プーリＢ１との間に架け渡されている。第２搬入ベルト２１ｂは、第１搬入ベルト２１ａに接するように回転支持される搬入プーリＢ３乃至Ｂ７に架け渡されると共に、シート束Ｔを第１搬入ベルト２１ａ側に案内させるための複数のガイドコロ２８が配置されている。なお、搬入プーリＢ１，Ｂ３は、第１及び第２の搬入ベルト２１ａ，２１ｂを駆動する駆動プーリＡ２，Ａ３にそれぞれ連動しているが、それ以外の搬入プーリは回転自在に配置されている。

搬送経路２２は、シート束Ｔの下面に接する第１搬送ベルト２２ａと、シート束Ｔの上面に接する第２搬送ベルト２２ｂとによって構成されている。この第１搬送ベルト２２ａ及び第２搬送ベルト２２ｂからなる搬送ベルト対は、シート束Ｔの搬送方向に沿って２列平行に配置される。各搬送ベルト対の構成は同一となっているので、一方の搬送ベルト対について説明する。搬送経路２２は、前記搬入経路２１の下流側から上方に向けて湾曲する第１湾曲経路部３１と、この第１湾曲経路部３１から上方の断裁部２３に向けて略直線状に延びる直線経路部３２と、この直線経路部３２の上端部から水平方向に湾曲して断裁部２３に至る第２湾曲経路部３３とでＳ字状を形成している。なお、本実施形態では、前記直線経路部３２が鉛直方向に延びているが、装置構成や装置内スペースに応じて傾斜する場合もある。

第１搬送ベルト２２ａは、搬入プーリＢ１の下流側に隣接して配置される搬送プーリＣ１０と、断裁部２３の上流側に配置される搬送プーリＣ１２との間を循環するように架け渡されている。第１湾曲経路部３１は、搬送プーリＣ５、Ｃ１０と、搬送プーリＣ１０から直線経路部３２に繋げる搬送プーリＣ９と、規制コロ２７とを備えている。直線経路部３２は、搬送プーリＣ９、Ｃ８と、第１搬送ベルト２２ａを第２搬送ベルト２２ｂ側に付勢する少なくとも１つの付勢コロ２６とを備えている。第２湾曲経路部３３には、内側軌道に沿って配置される複数のガイドコロ３４が配置されている。

第２搬送ベルト２２ｂは、搬送プーリＣ１０と対向する搬送プーリＣ５と、プーリＣ１２に対向する搬送プーリＣ２との間に規制コロ２７及びガイドコロ３４を介して架け渡されている。また、搬送プーリＣ５，Ｃ１の間には、第２搬送ベルト２２ｂを直線経路部３２に沿って第１搬送ベルト２２ａ側に接触させるためのガイドコロ３５が複数配置されている。なお、搬送プーリＣ１，Ｃ７は、第１及び第２の搬送ベルト２２ａ，２２ｂを駆動する駆動プーリＡ５，Ａ６にそれぞれ連動しているが、それ以外の搬送プーリは回転自在に配置されている。

図４は第１湾曲経路部３１における搬送プーリＣ１０の搖動機構及び第２湾曲経路部３３における搬送プーリＣ２の搖動機構を示したものである。第１湾曲経路部３１では、搬送プーリＣ１０の回転軸が第１揺動ブラケットＢＲ１の一端部に取り付けられ、第１揺動ブラケットＢＲ１は支持軸５０に回転自在に支持されている。第１揺動ブラケットＢＲ１の他端部には、引張バネ５１が設けられ、この引張バネ５１の両端は、第１揺動ブラケットＢＲ１の他端部に設けられているピン５２と、筐体に設けられているピン５３に掛けられている。これによって、搬送プーリＣ１０が常に搬送プーリＣ５側に付勢されるため、第１搬送ベルト２２ａを第２搬送ベルト２２ｂに押圧接触させることができる。図５（ａ）に示したように、第１、第２搬送ベルト２２ａ，２２ｂの間にシート束Ｔの綴じ部Ｔ１側が進入すると、引張バネ５１の付勢力に抗して第１ブラケットＢＲ１が支持軸５０を支点として図中下方に回動し、搬送プーリＣ１０を搬送プーリＣ５から離間する方向揺動する。このように、シート束Ｔの綴じ側Ｔ１が搬送プーリＣ５、Ｃ１０の間に差し込まれて搬送プーリＣ１０が離間することで、シート束Ｔの進入が容易となり、進入した後は引張バネ５１の付勢力によってシート束Ｔを押圧するので、所定厚みのシート束Ｔを一対の搬送ベルト２２ａ，２２ｂによって確実にニップした状態で搬送することができる（図５（ｂ），（ｃ））。

直線経路部３２では、図６に示すように、第１搬送ベルト２２ａと第２搬送ベルト２２ｂとを挟んで対向する位置に複数のガイドコロ３５が配置されると共に、第１搬送ベルト２２ａ側にバネ付勢された付勢コロ２６が所定間隔に配置されている。この付勢コロ２６によって、第１搬送ベルト２２ａを第２搬送ベルト２２ｂ側に押圧することができるので、シート束Ｔを確実にニップした状態で上方に向けて搬送させることができる。

第２湾曲経路部３３では、搬送プーリＣ２の回転軸が第２揺動ブラケットＢＲ２の一端部に取り付けられ、第２揺動ブラケットＢＲ２は支持軸６０に回転自在に支持されている。第２揺動ブラケットＢＲ２の他端部には、引張バネ６１が設けられ、この引張バネ６１の両端は、第２揺動ブラケットＢＲ２の他端部に設けられたピン６２と筐体に設けられたピン６３に掛けられている。これによって、搬送プーリＣ２が常に搬送プーリＣ１２側に付勢されるため、第２搬送ベルト２２ｂを第１搬送ベルト２２ａに押圧接触させることができる。図７に示すように、搬送されてきたシート束Ｔの綴じ側Ｔ１が搬送プーリＣ２、Ｃ１２の間に進入すると、引張バネ６１の付勢力に抗して第２ブラケットＢＲ２が支持軸６０を支点として図中上方に回動し、搬送プーリＣ２を搬送プーリＣ１２から離間する方向に揺動する。つまり、シート束Ｔの進入によって搬送プーリＣ２が揺動し、進入後は第１，第２搬送ベルト２２ａ，２２ｂによってニップされた状態で搬送される。

図３に示したように、一対の搬入ベルト２１ａ，２１ｂ及び一対の搬送ベルト２２ａ，２２ｂは、単一の駆動源（駆動モータ）ＭＴと、搬入経路２１及び搬送経路２２のそれぞれに配置される複数のガイドプーリと、駆動モータＭＴの回転を搬入経路２１及び搬送経路２２のそれぞれの複数のガイドプーリに伝達する駆動ベルトＢＥとによって駆動される。一対の搬入ベルト２１ａ，２１ｂ及び一対の搬送ベルト２２ａ，２２ｂをシート束Ｔの搬送方向である断裁部２３に向けて駆動するには、駆動モータＭＴを正回転させることによって行われる。駆動モータＭＴの正回転は、駆動プーリＡ１に伝達され、この駆動プーリＡ１から駆動ベルトＢＥを介して駆動プーリＡ２乃至Ａ８に伝達される。一対の搬入ベルト２１ａ，２１ｂは、駆動プーリＡ２と同軸上の搬入プーリＢ１と、駆動プーリＡ３と同軸上の搬入プーリＢ３が回転することによって駆動する。また、一対の搬送ベルト２２ａ，２２ｂは、駆動プーリＡ５と同軸上の搬送プーリＣ１と、駆動プーリＡ６と同軸上の搬送プーリＣ７が回転することによって駆動する。

図３及び図４に示したように、第１湾曲経路部３１及び第２湾曲経路部３３には、それぞれ湾曲した外側軌道を形成する搬送ベルトによるシート束Ｔへの押圧力に対して、湾曲した内側軌道を形成する搬送ベルトによるシート束Ｔへの押圧力を軽減させる規制手段を備えている。規制手段は、第１湾曲経路部３１及び第２湾曲経路部３３に配置されるガイドコロであり、シート束Ｔの表面に接触してフリー回転する回転体（規制コロ）２７によって構成されている。この規制コロ２７には、前記内側軌道を形成する搬送ベルトのニップ面とシート束Ｔとを非接触状態あるいは低接触圧状態に保つ規制部を有している。この規制部は、第１搬送ベルト２２ａ又は第２搬送ベルト２２ｂが掛かるコロ本体２７ａの外周面から突出してシート束Ｔの表面に接触して回転する円盤状のフランジ部２７ｂによって形成されている。フランジ部２７ｂは、シート束Ｔとの接触面を搬送ベルトの幅よりも小さくするために厚みを薄くして形成されている。このため、第１湾曲経路部３１にあっては、フランジ部２７ｂがシート束の上面に接触するが、第２搬送ベルト２２ｂはシート束の上面に接触しないか、接触したとしても低接触圧状態となる。このため、第１搬送ベルト２２ａに接触しているシート束Ｔの下面が受ける駆動力によってシート束Ｔを第１湾曲経路部３１に沿って搬送させることができる。つまり、第１湾曲経路部３１の外側軌道と内側軌道との周長差による第１搬送ベルト２２ａと第２搬送ベルト２２ｂの速度差が解消され、シート束の厚みに関わらず、しわや撓み等が生じない状態で直線経路部３２に向けて搬送させることができる。

直線経路部３２においては、第１搬送ベルト２２ａと第２搬送ベルト２２ｂとの速度差が生じないので、第１搬送ベルト２２ａを第２搬送ベルト２２ｂに向けて付勢する付勢コロ２６と、対向する複数のガイドコロとの間でシート束がニップした状態で第２湾曲経路部３３に向けて搬送させることができる。

第２湾曲経路部３３には、内側軌道に沿って規制コロ２７が２か所に配置されている。前記第１湾曲経路部３１は、上方に傾斜した搬入経路２１から直線経路部３２に連絡しているため、湾曲形状が緩やかであるので、１つの規制コロ２７で十分であるが、第２湾曲経路部３３は、直線経路部３２から略水平方向に向きを変えているため、規制コロ２７を２か所に配置してある。この第２湾曲経路部３３では、第１湾曲経路部３１とは逆にシート束Ｔの下面に沿った位置に規制コロ２７を配置している。このため、シート束Ｔの下面と第１搬送ベルト２２ａとが非接触状態あるいは低接触圧状態となり、主に第２搬送ベルト２２ｂの駆動力によって搬送させることができる。これによって、第２湾曲経路部３３の内側軌道と外側軌道との周長差による第１搬送ベルト２２ａと第２搬送ベルト２２ｂの速度差が解消され、シート束Ｔの厚みに関わらず、しわや撓み等が生じない状態で断裁部２３に向けて搬送させることができる。

規制コロ２７は、第１及び第２湾曲経路部３１，３３の曲率や経路長あるいは搬送ベルトの駆動能力等に応じて一又は二以上設けることで、シート束の搬送をよりスムーズに行うことができる。なお、各湾曲経路部に配置される全てのガイドコロを規制コロに置き換えてもよい。

本実施形態では、シート束Ｔと搬送ベルト２２ａ，２２ｂとの接触を規制する手段として、第１及び第２の湾曲経路部３１，３３の内側軌道に沿って設けられるガイドコロ２８に円盤状のフランジ部２７ｂが設けられた規制コロ２７を用いているが、この規制コロ２７をバネ付勢によって支持、又は操作部による操作によって所定位置に移動可能となるような構成にすることもできる。また、図８に示すように、第１及び第２湾曲経路部３１，３３において、搬送ベルト２２ａ，２２ｂによる軌道を構成しない位置に前記規制コロ２７のフランジ部２７ｂのみで形成された規制コロ２９を設けることで、搬送ベルト２２ａ，２２ｂに接触することなくシート束Ｔを搬送案内することができる。このような規制手段を設けることで、シート束の厚みや湾曲経路部の曲率等に応じた最適な搬送を行うことができる。

また、コロのような回転体でなくとも、搬送ベルト面に対して段差を有した突起体を設けてもよい。または、湾曲経路部の内側軌道に沿ってエアの吹き出し口を設け、この吹き出し口から排出されるエアによって、搬送ベルトに沿って搬送されるシート束の接触を弱めるように構成することも可能である。

Ａ１～Ａ７ 駆動プーリ
Ｂ１～Ｂ６ 搬入プーリ
Ｃ１～Ｃ１３ 搬送プーリ
ＭＴ 駆動モータ
Ｔ シート束
１ 画像形成装置
２ 画像形成部
３ 給紙部
４ 画像読取部
５ 原稿送り部
１０ 第１後処理装置
１１ 綴じ処理トレイ
１２ 折り処理トレイ
１３ 突き板
１４ 折りローラ対
１５ 中間ベルト
１７ 第１排紙トレイ
１８ 第２排紙トレイ
２０ 第２後処理装置
２１ 搬入経路
２１ａ，２１ｂ 搬入ベルト
２２ 搬送経路
２２ａ，２２ｂ 搬送ベルト
２３ 断裁部
２４ 排出ベルト
２５ 第３排紙トレイ
２６ 付勢コロ
２７ 規制コロ
２７ａ コロ本体
２７ｂ フランジ部（規制部）
２８ ガイドコロ
２９ 規制コロ
３０ シート束搬送ユニット
３１ 第１湾曲経路部
３２ 直線経路部
３３ 第２湾曲経路部
３４ ガイドコロ
３５ ガイドコロ
５０ 支持軸
５１ 引張バネ
５２，５３ ピン
６０ 支持軸
６１ 引張バネ
６２，６３ ピン
１００ 画像形成システム

Claims (8)

1. 一対の搬送ベルトによってシート束をニップした状態で搬送する搬送経路が形成され、この搬送経路の一部に湾曲した湾曲経路部を備えたシート束搬送ユニットにおいて、
   前記湾曲経路部にフリー回転する回転体を設け、前記回転体は、湾曲した内側軌道を形成する搬送ベルトの外周面から突出し、シート束の表面に接触して回転するシート束搬送ユニット。
2. 前記湾曲経路部において、前記回転体は、前記内側軌道を形成する搬送ベルトの外周面とシート束とを非接触状態あるいは低接触圧状態に保つ請求項１に記載のシート束搬送ユニット。
3. 前記回転体は、湾曲した前記内側軌道を形成する搬送ベルトの外周面から湾曲した外側軌道を形成する搬送ベルト側に突出した外周部を有する請求項１又は２に記載のシート束搬送ユニット。
4. 前記搬送経路は、上下方向に延びる直線経路部と、この直線経路部の上端及び下端からそれぞれ湾曲して延びる第１湾曲経路及び第２湾曲経路とを備え、第１湾曲経路、直線経路部及び第２湾曲経路でＳ字状を形成する請求項１又は２に記載のシート束搬送ユニット。
5. 前記回転体は、前記湾曲経路部の曲率に応じて一又は二以上設けられる請求項１又は２に記載のシート束搬送ユニット。
6. 前記搬送経路は、一方の湾曲経路部からシート束を受け入れ、直線経路部を介して他方の湾曲経路部から排出する請求項１又は２に記載のシート束搬送ユニット。
7. 前記一対の搬送ベルトは、単一の駆動源によって駆動される請求項１又は２に記載のシート束搬送ユニット。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のシート束搬送ユニットと、前記搬送経路を介して搬送されたシート束の小口側を断裁する断裁部と、を備えた後処理装置。

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