JP2005263404A - 用紙後処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで省スペース化を実現すると共に用紙束の膨らみを効果的に除去しながら裁断する機能を備えた用紙後処理装置及び画像形成システムを提供する。
【解決手段】 用紙をスタックして整合、綴じを行うステイプル処理トレイＦと、綴じられた用紙を２つ折りにする中折り処理トレイＧと、中折り処理トレイＧの下流側に配置され、２つ折りされた用紙束の端部を裁断するカッター１１２と、最下流部の排紙トレイ１２３上に積載される用紙に対して用紙の膨らんだ部分に適切な押圧力を与えることで膨らみを除去する押さえ部材（受台１１９ａ、押さえスプリング１１６、押さえコロ１１７）とを有し、押さえ部材はカッター１１２による裁断処理時にも動作して用紙束を押さえる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に一体もしくは別体に設けられ、画像形成済みの用紙（記録媒体）に対して綴じ、穴明け、揃え、折り、あるいはこれらを含む製本処理などの所定の処理を行った後、切断する機能を有する用紙後処理装置及びこの用紙後処理装置と画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。

複写機、プリンタ等の画像形成装置の排紙方向下流側に配置され、出力される記録紙に仕分け、穴あけ、綴じなどの後処理を施す装置が広く知られているが、近年、多様化する後処理ニーズに応えるべく、従来からの処理に加え、用紙中央部を綴じてから２つ折りする中綴じ製本や折られた用紙束の端面を揃える為に小口裁断する裁断機能を有した用紙後処理装置が多数提供されている。
例えば、中綴じ製本された用紙束を排紙トレイ上へ整った状態で積載させる為に用紙束をガイドしつつ、膨らみを押さえる為に回動自在のアーム部材を取り付けたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、中綴じ製本された用紙束を裁断手段と用紙積載手段とに跨らせた状態で裁断処理を行う技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１０−２７９１６３号公報 特許第３３７０２８４号公報

しかしながら、上述の特許文献１の技術では、用紙束を押さえるための部材が押さえ方向に対して固定式であり、自重により押さえる構成となっているので、裁断機能を付加する為には別途裁断動作時用の押さえ部材を追加する必要があり、この場合には装置のコスト高や装置の大型化といった問題が生じる。
また、特許文献２の技術では、装置設置面積の省スペース化は達成しているが、中綴じ製本された用紙束の綴じ処理部分（折り目部）を所定量裁断動作時の押さえ部材よりも下流側に張り出させる構成になっている為、用紙束の折り目部近傍の膨らみが十分に除去されないまま裁断を行うことになってしまい、仕上がり品を見開いた時に用紙束の左右が異なってしまうという不具合が発生し、品質を低下させてしまう。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、低コストで省スペース化を実現すると共に用紙束の膨らみを効果的に除去しながら裁断する機能を備えた用紙後処理装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力された画像データに基づいて用紙に可視画像を形成する画像形成手段を有する複写機やプリンタ等の画像形成装置から排出される用紙に対して仕分け、パンチ、ステイプル、中綴じ製本等の処理を施す用紙後処理装置において、用紙をスタックして整合、綴じを行う処理トレイと、綴じられた用紙を２つ折りにする折り部と、前記折り部の下流側に配置され、２つ折りされた用紙束の端部を裁断するカッターと、最下流部の排紙トレイ上に積載される用紙に対して用紙の膨らんだ部分に適切な押圧力を与えることで膨らみを除去する押さえ部材とを有し、前記押さえ部材は前記カッターによる裁断処理時にも動作して用紙束を押さえる用紙後処理装置を最も主要な特徴とする。
また、請求項２に記載の発明では、前記押さえ部材は中綴じ後裁断された用紙束を排出する排出口の上部に取り付けられ、排出された用紙束を上側から押さえる部材と前記排紙トレイの一部に設けられた可動式の受台によって構成されている用紙後処理装置を主要な特徴とする。
また、請求項３に記載の発明では、裁断モード時は中綴じ製本処理された用紙束の折り目側を前記排紙トレイの一部に設けられた受台まで搬送し、前記受台を裁断用処理トレイの一部として使用する用紙後処理装置を主要な特徴とする。
また、請求項４に記載の発明では、前記押さえ部材の用紙束を上側から押さえる部材における用紙と接触する先端部分はコロ状の回転部材である用紙後処理装置を主要な特徴とする。
また、請求項５に記載の発明では、前記受台は裁断時の用紙搬送方向位置決め部材を兼ねている用紙後処理装置を主要な特徴とする。
また、請求項６に記載の発明では、裁断枚数によって前記押さえ部材による用紙束の押さえ力を可変させる用紙後処理装置を主要な特徴とする。
また、請求項７に記載の発明では、ユーザーにより設定された用紙種類によって前記押さえ部材による用紙束の押さえ力を可変させる用紙後処理装置を主要な特徴とする。
また、請求項８に記載の発明では、請求項１から７のいずれかに記載の用紙後処理装置と、入力された画像データに基づいて用紙に可視画像を形成する画像形成手段を有する画像形成装置とを備えている画像形成システムを主要な特徴とする。

本発明によれば、最下流部の排紙トレイ上に積載される用紙に対して用紙の膨らんだ部分に押圧力を与えることで膨らみを除去する押さえ部材を備え、この押さえ部材がカッターによる裁断処理時にも動作して用紙束を押さえるので、構成の簡素化によって低コストと省スペース化を実現すると共に用紙束に与える押圧力の程度や位置の適切な設定によって用紙束の膨らみを効果的に除去することができる。裁断時の押さえ機能の他に増し折り機能も得ることができる。
また、押さえ部材は、中綴じ後裁断された用紙束を排出する排出口上部に取り付けられ、排出された用紙束を上側から押さえる部材と排紙トレイの一部に設けられた可動式の受台によって構成されていることにより、排紙トレイ上での押さえ動作が可能になる。
また、裁断モード時に中綴じ製本処理された用紙束の折り目側を最下流部に位置する排紙トレイの一部に設けられた受台まで搬送し、受台を裁断用処理トレイの一部として使用することにより、装置の設置面積の省スペース化を実現することができる。
また、用紙束を上側から押さえる部材の先端部（用紙と接触する部分）をコロ状の回転部材によって構成していることにより、裁断された用紙束の排紙時に負荷となって用紙束の排紙を妨げることがないので、用紙束後端が排紙部に残ってしまう不具合の発生を防止できる。
また、排紙トレイの一部に設けられた可動式の受台が裁断時の用紙搬送方向位置決め部材を兼ねることにより、装置の複雑化、コスト高化を防止できる。
また、裁断枚数によって押さえ部材による用紙束の押さえ力を可変させることにより、ジョブ毎に最適な押さえ力を設定でき、押さえ力が強すぎてキズ／シワが発生することを防止できる。
また、ユーザーにより設定された用紙種類によって押さえ部材による用紙束の押さえ力を可変させることにより、ジョブ毎に最適な押さえ力を設定でき押さえ力が強すぎてキズ／シワが発生することを防止できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
１．全体構成
図１は本発明の実施形態に係る用紙後処理装置と画像形成装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図であり、図では、用紙後処理装置の全体と画像形成装置の一部を示している。
図１において、用紙後処理装置３９０ａは、画像形成装置３８０の側部（用紙排紙口側）に取り付けられており、画像形成装置３８０から排出された用紙（記録媒体）は用紙後処理装置３９０ａに導かれる。前記用紙は、１枚の用紙に後処理を施す後処理手段（この実施形態では穿孔手段としてのパンチユニット１００）を有する搬送路Ａを通り、上トレイ２０１へ導く搬送路Ｂ、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、整合およびステイプル綴じ等を行う処理トレイＦ（以下、ステイプル処理トレイとも称する）へ導く搬送路Ｄへ、それぞれ分岐爪１５および分岐爪１６によって振り分けられるように構成されている。
搬送路ＡおよびＤを経てステイプル処理トレイＦへ導かれ、ステイプル処理トレイで整合およびステイプル等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板５４と可動ガイド５５により、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、折り等を施す折り部としての処理トレイＧ（以下、中折り処理トレイとも称する）へ振り分けられるように構成され、中折り処理トレイＧで折り等を施された用紙は搬送路Ｈを通り、裁断部３９０へ導かれ、用紙の端部処理が施され、最下流部に位置する排紙トレイ１２３へ積載される。
また、搬送路Ｄ内には分岐爪１７が配置され、図示しない低荷重バネにより図の状態に保持されており、用紙後端がこれを通過した後、搬送ローラ９、１０、ステイプル排紙ローラ１１の内の少なくとも搬送ローラ９を逆転することによって用紙後端を用紙収容部Ｅへ導いて用紙を滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰り返すことによって２枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。また、搬送路Ｄ内には用紙を検知するためのプレスタックセンサ３０４、ステイプル排紙センサ３０５が図１の位置に配されている。

搬送路Ｂ、搬送路Ｃおよび搬送路Ｄの上流で各々に対し共通な搬送路Ａには、画像形成装置から受け入れる用紙を検出する入口センサ３０１、その下流に入口ローラ１、パンチユニット１００、パンチかすホッパ１０１、搬送ローラ２、分岐爪１５および分岐爪１６が順次配置されている。分岐爪１５、分岐爪１６は図示しないバネにより図１の状態に保持されており、図示しないソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方に、各々回動することによって、搬送路Ｂ、搬送路Ｃ、搬送路Ｄへ用紙を振り分ける。
搬送路Ｂへ用紙を導く場合は、分岐爪１５は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、搬送路Ｃへ用紙を導く場合は、図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方にそれぞれ回動した状態となり、搬送路Ｄへ用紙を導く場合は、分岐爪１６は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、分岐爪１５は図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、上方に回動した状態となる。
この用紙後処理装置３９０ａでは、用紙に対して、穴明け（パンチユニット１００）、用紙揃え＋端部綴じ（ジョガーフェンス５３、端面綴じステイプラＳ１）、用紙揃え＋中綴じ（ジョガーフェンス５３、中綴じステイプラＳ２）、用紙の仕分け（シフトトレイ２０２）、中折り（折りプレート７４、折りローラ８１、８２）、切断（裁断部３９０）などの各処理を行うことができる。
画像形成装置３８０は、この実施形態では、入力された画像データに基づいて感光体ドラムなどの画像形成媒体に光書き込みを行って感光体ドラム表面に潜像を形成し、形成された潜像をトナー現像して用紙などの記録媒体に転写し、定着して排紙するいわゆる電子写真プロセスを使用した画像形成装置であり、電子写真プロセスを使用した画像形成装置自体は公知なので、ここでの詳細な構成の説明と図示は省略する。なお、この実施形態では、電子写真プロセスを使用した画像形成装置を例示しているが、そのほかに、インクジェットや印刷機などの公知の画像形成装置および印刷機（プリンタ）を使用したシステムでも良いことはいうまでもない。

２．シフトトレイ部
この用紙後処理装置３９０ａの下流側上部に位置する部分は、シフト排紙ローラ６と、戻しコロ１３と、紙面検知センサ３３０と、シフトトレイ２０２と、図示しないシフト機構及びシフトトレイ昇降機構とにより構成される。
図１において、符号１３はシフト排紙ローラ６から排出された用紙と接して前記用紙の後端をシフトトレイ２０２の最下端と接する用紙後処理装置３９０ａの側面に設けられたエンドフェンスに突き当てて揃えるためのスポンジ製のコロを示す。この戻しコロ１３は、シフト排紙ローラ６の回転力で回転するようになっている。戻しコロ１３の近傍には、図１に示すように、シフトトレイ２０２上に排紙された用紙もしくは用紙束の紙面位置を検知する紙面位置検知手段としての紙面検知センサ３３０が設けられている。また、シフト排紙ローラ６の上流側には用紙を検知するためのシフト排紙センサ３０３が配されている。
シフトトレイ２０２は前記紙面検知センサ３３０の紙面の検知状態に応じて下降または上昇し、仕分けを行う場合には、用紙搬送方向に直交する方向に部毎に移動（シフト）して、仕分けを行うようになっている。この上昇下降動作、シフト動作は公知なので、ここでの詳細な説明は省略する。

３．ステイプル処理トレイ
３．１ ステイプル処理トレイの全体構成
ステイプル処理を施すステイプル処理トレイＦの構成を詳細に説明する。
図２はこのステイプル処理トレイＦを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図、図３はステイプル処理トレイＦとその駆動機構を示す斜視図、図４は用紙束の放出機構を示す斜視図である。まず、図３に示すように、ステイプル排紙ローラ１１によってステイプル処理トレイＦへ導かれた用紙は、ステイプル処理トレイＦ上に順次積載される。この場合、用紙ごとに叩きコロ１２で縦方向（用紙搬送方向）の整合が行われ、ジョガーフェンス５３によって横方向（用紙搬送方向と直交する方向−用紙幅方向とも称す）の整合が行われる。ジョブの切れ目、すなわち、用紙束の最終紙から次の用紙束先頭紙までの間で、制御手段３５０（図１５参照）からのステイプル信号により端面綴じステイプラＳ１が駆動され、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は、ただちに放出爪５２ａが突設された放出ベルト５２によりシフト排紙ローラ６へ送られ、受取り位置にセットされているシフトトレイ２０２に排出される。
３．２ 用紙放出機構
放出爪５２ａは、図４に示すように、放出ベルトＨＰセンサ３１１によりそのホームポジションが検知されるようになっており、この放出ベルトＨＰセンサ３１１は放出ベルト５２に設けられた放出爪５２ａによりオン・オフする。タイミングベルトからなるこの放出ベルト５２の外周上には対向する位置に２つの放出爪５２ａが配置され、ステイプル処理トレイＦに収容された用紙束を交互に移動搬送する。また必要に応じて放出ベルト５２を逆回転し、これから用紙束を移動するように待機している放出爪５２ａと対向側の放出爪５２ａ’の背面でステイプル処理トレイＦに収容された用紙束の搬送方向先端を揃えるようにすることもできる。したがって、この放出爪５２ａは用紙束の用紙搬送方向の揃え手段としても機能する。

また、図２に示すように、放出モータ１５７により駆動される放出ベルト５２の駆動軸である放出軸６５には、用紙幅方向の整合中心に放出ベルト５２とその駆動プーリ６２とが配置され、駆動プーリ６２に対して対称に放出ローラ５６が配置、固定されている。さらに、これらの放出ローラ５６の周速は放出ベルト５２の周速より速くなるように設定されている。
放出ベルト５２は放出モータ１５７の駆動力をタイミングベルト、タイミングプーリ６２を介して伝達されている。ここではタイミングプーリ（駆動側のプーリ）６２と放出ローラ５６は同一軸（放出軸６５）に配置されている。放出ローラ５６と放出ベルト５２の速度関係を変更する場合等は放出ローラ５６を前記放出軸６５上に空転可能とし、放出ローラ５６に対し放出モータ１５７から分割された駆動力を伝達して減速比の設定に自由度を持たせても良い。また、放出ローラ５６の円筒面はゴム等の高摩擦部材で形成され、従動ローラである加圧コロ５７の自重あるいは付勢力で、両者間に挟持された用紙あるいは用紙束に対して搬送力を発生できる。

図３に示すように、叩きコロ１２は支点１２ａを中心に叩きＳＯＬ（ソレノイド）１７０によって振り子運動を与えられ、ステイプル処理トレイＦへ送り込まれた用紙に間欠的に作用して用紙を後端フェンス５１に突き当てる。なお、叩きコロ１２は図において反時計回りに回転する。ジョガーフェンス５３は、正逆転可能なジョガーモータ１５８によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙幅方向に往復移動する。
端面綴じステイプラＳ１は、正逆転可能なステイプラ移動モータによりタイミングベルトを介して駆動され、用紙端部の所定位置を綴じるために用紙幅方向に移動する。その移動範囲の一側端には、端面綴じステイプラＳ１のホームポジションを検出するステイプラ移動ＨＰセンサが設けられており、用紙幅方向の綴じ位置は、前記ホームポジションからの端面綴じステイプラＳ１の移動量により制御される。端面綴じステイプラＳ１は、針の打ち込み角度を用紙端部と平行あるいは斜めに変更できるように、さらには、前記ホームポジション位置でステイプラＳ１の綴じ機構部だけを所定角度斜めに回転させ、ステイプル針の交換が容易にできるように構成されている。
中綴じステイプラＳ２は図１および図２に示すように、後端フェンス５１から中綴じステイプラＳ２の針打ち位置までの距離が、中綴じ可能な最大用紙サイズの搬送方向長の半分に相当する距離以上となるように配置され、かつ、用紙幅方向の整合中心に対して対称に２つ配置され、ステー６３に固定されている。中綴じステイプラＳ２自体は公知の構成なので、ここでは詳細についての説明は省略するが、中綴じを行う場合、ジョガーフェンス５３で用紙の搬送方向に直交する方向が整合され、後端フェンス５１と叩きコロ１２で用紙の搬送方向が整合された後、放出ベルト５２を駆動して放出爪５２ａで用紙束の後端部を持ち上げ、中綴じステイプラＳ２の綴じ位置に用紙束の搬送方向の中央部が位置するようにし、この位置で停止して、綴じ動作を実行させる。そして、綴じられた用紙束は、中折り処理トレイＧ側に搬送され、中折りされる。詳細は後述する。
なお、図中符号６４ａは前側板、６４ｂは後側板であり、符号３１０はステイプル処理トレイＦ上の用紙の有無を検出する紙有無センサである。

４．用紙束偏向機構
前記ステイプル処理トレイＦで中綴じが行われた用紙束は用紙の中央部で中折りされる。この中折りは中折り処理トレイＧで行われる。そのためには、綴じた用紙束を中折り処理トレイＧに搬送する必要がある。この実施形態では、ステイプル処理トレイＦの搬送方向最下流側に、用紙束偏向手段が設けられ、中折り処理トレイＧ側に用紙束を搬送する。
用紙束偏向機構は、図１及びステイプル処理トレイＦと中折り処理トレイＧ部分の拡大図である図５に示すように分岐ガイド板５４と可動ガイド５５とからなる。
分岐ガイド板５４は図６及び図７の動作説明図に示すように支点５４ａを中心に上下方向に揺動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ５７が設けられ、スプリング５８により放出ローラ５６側に加圧される。また、分岐ガイド板５４の位置は、束分岐駆動モータ１６１より駆動力を得て回転するカム６１のカム面６１ａとの当接位置によって規定される。
可動ガイド５５は放出ローラ５６の回転軸に可動ガイド５５と一体に揺動する従動側プーリ６０とともに揺動自在に支持され、可動ガイド駆動モータ１７１の駆動軸に設けられた駆動側プーリ１７１ａとの間に掛け渡されたタイミングベルト５９によって駆動され、また、その停止位置が規定される。可動ガイド５５は、その遮蔽部５５ｂを可動ガイドホームポジションセンサ３３７によって検知させることにより、ホームポジションを検知することができ、検出されたホームポジションを基準として可動ガイド駆動モータ１７１の駆動パルスによって停止位置を制御することができる。
束分岐ガイドＨＰセンサ３１５はカム６１の遮蔽部６１ｃを検知してカム６１のホームポジションを検知する。これにより、カム６１はそのホームポジションを基準として束分岐駆動モータ１６１の駆動パルスをカウントすることにより、停止位置の制御が行われる。カム６１の停止位置によって分岐ガイド板５４の開閉量が決定される。すなわち、束分岐駆動モータ１６１の駆動パルスに応じて前記開閉量が設定され、その設定値に応じて放出ローラ５６と加圧コロ５７の間の間隔を自由に設定することができる。この制御については後述する。

図６は、カム６１がホームポジションに位置した時の分岐ガイド板５４と可動ガイド５５の位置関係を示す動作説明図である。可動ガイド５５のガイド面５５ａは放出ローラ５６の表面と所定の間隔をおいて離間した曲面状に形成され、分岐ガイド板５４の加圧コロ５７設置部より用紙搬送方向下流側は放出ローラ５６の表面の曲率に準じた曲面に形成されているが、上流側は平面状に形成され、シフト排紙ローラ６への経路において、用紙をガイドする機能を有する。この状態は、用紙束を搬送路Ｃに送り込むときの状態であり、可動ガイド５５はステイプル処理トレイＦから搬送路Ｃに用紙束が送り出される経路から十分に後退し、また、分岐ガイド板５４も放出ローラ５６の表面から十分に後退し、ステイプル処理トレイＦから搬送路Ｃに用紙束を送り出す経路を十分に開放している。この開放幅は、一般には端面綴じステイプラＳ１の綴じ能力によって決められるが、通常の厚さのコピー用紙５０枚以下が一般的である。
この状態から可動ガイド駆動モータ１７１が回転し、可動ガイド５５が用紙束を中折り処理トレイＧ側に搬送する位置に移動し、束分岐駆動モータ１６１がホームポジションから所定パルス駆動分回転し、カム６１を所定量回転させて分岐ガイド板５４が図示反時計方向に回転し、加圧コロ５７が放出ローラ５６の表面に対して微小距離離間した状態になる。そして、カム６１がさらに回転することにより、分岐ガイド板５４が図において反時計方向にさらに回転し、加圧ローラ５７が放出ローラ５６に対して加圧状態になる。加圧力はスプリング５８の弾性力によって決定される。
なお、中折り処理トレイＧへ送り込む搬送路へ用紙を送り込むことができる位置から可動ガイド５５の図示時計方向に回動させ、可動ガイド５５が回動するスペースを可動ガイド側面５５ａにより塞ぐことが可能となっている。これにより用紙を中折り処理トレイＧへ導く際、スムーズに送り込むことが可能となる。このように、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５の動作に順序をつけることで互いにオーバーラップすることが可能となり円滑な搬送路を形成できる。
この状態では、図６に示した分岐ガイド板５４の開放状態に比べて用紙束の搬送方向に対して斜めの方向から放出ローラ５６の表面に圧接し、用紙束の先端部はいわばくさび状に規制されて加圧コロ５７の位置に導かれる。用紙束は、中折り処理トレイＧ側に搬送されるときには、用紙束の中央部が綴じられ、用紙束の先端部はフリーの状態であるが、前述のように規制され、さらに加圧コロ５７によって加圧された状態で可動ガイド５５と放出ローラ５６の間隙に導入される。これにより、用紙束の先端部はばらばらにならずに可動ガイド５５と放出ローラ５６の間隙に入り込み、可動ガイド５５によってターン（偏向）して中折り処理トレイＧ側に搬送される。なお、図１、図５における符号３２１は束到達センサ、３２２は可動後端フェンスＨＰセンサ、３２３は折り部通過センサである。
また、図７に示すように加圧コロ５７と放出ローラ５６との間に所定の間隙を設け、用紙束が所定量通過した後、加圧コロ５７によって用紙束を加圧するようにすれば、間隙に進入するときの負荷を小さくできるので、用紙束先端を乱すことなく偏向することが可能になり、用紙束の偏向時におけるジャム発生を最小限に抑えることができる。

５．中折り処理トレイ
図８は中折りを行うための折りプレート７４の移動機構の動作説明図である。折りプレート７４は前後側板６４ａ、６４ｂに立てられた各２本の軸６４ｃに長孔部７４ａを遊嵌することにより支持され、さらに、折りプレート７４から立設された軸部７４ｂがリンクアーム７６の長孔部７６ｂに遊嵌され、リンクアーム７６が支点７６ａを中心に揺動することにより、折りプレート７４は左右に往復移動する。すなわち、リンクアーム７６の長孔部７６ｃに折りプレート駆動カム７５の軸部７５ｂは遊嵌されており、折りプレート駆動カム７５の回転運動によりリンクアーム７６は揺動し、これに応じて、図５において、折りプレート７４は束搬送ガイド板下上９１、９２に対して直交方向に往復動する。
折りプレート駆動カム７５は、ベルト１６６ａを介した折りプレート駆動モータ１６６からの駆動力により図８において矢印方向に回転する。その停止位置はカム７５の外周の一部から径方向に突出した半月形状の遮蔽部７５ａの両端部を折りプレートＨＰセンサ３２５により検知することで決定される。また、図５は処理トレイＧの用紙束収容領域から完全に退避したホームポジション位置を示す。この位置から折りプレート駆動カム７５を矢印方向に回転させると折りプレート７４は矢印方向左方に移動し、処理トレイＧの用紙束収容領域に突出する。そして、さらに折りプレート駆動カム７５を矢印方向に回転させると折りプレート７４は矢印方右方向に移動し、処理トレイＧの用紙束収容領域から退避する。
なお、この実施形態では、中折りについては用紙束を折ることを前提にしているが、この発明は１枚の用紙を折る場合でも適用できる。この場合は、１枚だけで中綴じが不要なので、１枚排紙された時点で中折り処理トレイＧ側に送り込み、折りプレート７４と折りローラとによって折り処理を実行して下トレイに排紙するようにする。

６．裁断部
図１及び２に示すように、裁断部３９０の中にはカッター１１２が配されており、カッター駆動カム１１１の回転運動により上下方向に動作する構成となっている。下側には裁断屑ホッパ１１３が設けられ、裁断動作時に落とされる裁断屑を収容する。裁断部３９０の左側には用紙束を受け取る排紙トレイ１２３が取り付けられており、排紙トレイ１２３の一部には、上流側の折りローラ８１により折られ、折りローラ８２及び用紙束搬送方向に対して所定以上の搬送力（トルク）を発生させないようにトルクリミッタが取り付けられた裁断排紙ローラ１１４により搬送されてきた用紙束の先端（折り目側）を突き当てる受台１１９ａ、束先端ストッパ１１９ｂを備えている。
この束先端ストッパ１１９ｂは、受台１１９ａの一部を支点として回動する構成とされており、図１に示す実線（図９）と２点鎖線（図１０）の２箇所のロック位置を有しており、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように束先端ストッパ１１９ｂの回動は受台上昇モータ１８０、ストッパ移動モータ１８２（図１２、図１３参照）による受台１１９ａの上昇／下降及び搬送方向への移動により排紙トレイ１２３に設けられているガイド（リブ）と接触して回動する。（図１１は受台１１９ａが矢印方向への移動動作による束先端ストッパの回動を示す。）受台１１９ａが待機位置（最も下降した位置）にいる時の束先端ストッパ１１９ｂは受台１１９ａと平行位置（２点鎖線の位置）となり、受台１１９ａが所定量上昇した位置にいる時の束先端ストッパ１１９ｂは受台１１９ａと垂直位置（実線の位置）となる。
受台１１９ａ上に配された用紙束は膨らんだ状態になっているため、この膨らみを除去するために押さえ部材が設けられている。押さえ部材は、排出された用紙束を上側から押さえる部材と受台１１９ａとによって構成されている。受台１１９ａの下側には用紙束を加圧する為の受台上昇カム１１８が配されており、受台上昇カム１１８が回転すると受台１１９ａが上側へ押し上げられ、受台１１９ａ上に積載された用紙束は排出された用紙束を上側から押さえる部材によって加圧されて押さえられる。

排出された用紙束を上側から押さえる部材は押さえスプリング１１６と押さえコロ１１７によって構成されている。押さえコロ１１７は裁断部３９０の上部左側に配された押さえアーム１１５の端部に取り付けられており、押さえスプリング１１６により下側に加圧されている。このように、押さえコロ１１７は用紙束の膨らんでいる部分に対して押圧力を与えるようにその取り付け位置が選定されている。
押さえ部材は裁断動作を行わない時でも中綴じ製本された用紙束の膨らみを押さえる機能を有しているが、カッター１１２による裁断処理時にも動作して用紙束を押さえるようになっている。また、本構成により、用紙束の増し折りが可能である。
図１２は排紙トレイ１２３の正面図であり、図１３は排紙トレイ１２３の上面図である。受台１１９ａ、束先端ストッパ１１９ｂはストッパ移動モータ１８２、受台駆動軸１３０、ピニオンギヤ１３１、及び受台ベース１２６に設けられたラック１３２により用紙束の搬送方向へ移動可能な構成とされている。また、排紙トレイ１２３には裁断された用紙束を最下流部の収容部へ搬送する為に裁断束搬送爪１２０を取り付けられた裁断束搬送ベルト１２１を備え、裁断束搬送爪１２０により搬送されてきた用紙束の落下を防止する補助トレイ１２２を備えている。搬送状態の例を示すと、図１０のように裁断束搬送爪１２０に押された用紙束は図１４のように補助トレイ１２２の位置まで搬送される。このときの搬送力は図１２、図１３に示す裁断束搬送モータ１８１によって与えられる。

７．制御手段
図１５は用紙後処理装置３９０ａの主要制御部である制御手段３５０の構成を示すブロック図である。制御手段３５０は、図１５に示すように、ＣＰＵ３６０、Ｉ／Ｏインターフェース３７０等を有するマイクロコンピュータであり、画像形成装置本体の図示しないコントロールパネルの各スイッチや紙面検知センサ３３０（図１）等の各センサからの信号がＩ／Ｏインターフェース３７０を介してＣＰＵ３６０へ入力される。ＣＰＵ３６０は入力された信号に基づいて、各モータ、ソレノイドの駆動を制御する。
ＣＰＵ３６０は、入力された信号に基づいて、叩きコロ１２を駆動する図示しない叩きコロモータ、叩きＳＯＬ１７０等の各ソレノイド、各搬送ローラを駆動する搬送モータ、各排紙ローラを駆動する排紙モータ、放出ベルト５２を駆動する放出モータ１５７、分岐ガイド板５４および可動ガイド５５を回動する束分岐駆動モータ１６１、その束を搬送する搬送ローラを駆動する図示しない束搬送モータ、折りプレート７４を移動させる折りプレート駆動モータ１６６、折りローラ８１を駆動する図示しない折りローラ駆動モータ等のモータやソレノイドの駆動を制御する。
ステイプル排紙ローラを駆動する図示しないステイプル搬送モータのパルス信号はＣＰＵ３６０に入力されてカウントされ、このカウントに応じて叩きＳＯＬ１７０およびジョガーモータ１５８が制御される。また、パンチユニット１００もクラッチやモータを制御することによりＣＰＵ３６０の指示によって穴明けを実行する。
図１６は裁断部３９０の制御手段４００の構成を示すブロック図である。図に示すようにＣＰＵ４１０を有しており、制御手段３５０が接続されている。制御手段４００は制御手段３５０や各センサからの信号に基づいて、裁断部３９０において各モータの駆動を制御する。なお、用紙後処理装置３９０ａの制御はＣＰＵ３６０及びＣＰＵ４１０が図示しないＲＯＭに書き込まれたプログラムを、図示しないＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。

８．動作
以下、本実施形態に係る用紙後処理装置３９０ａの裁断モード時の動作について図１７のフローチャートを用いて説明する。裁断モードが選択されると、裁断部３９０に配されたカッター１１２及び排紙トレイ１２３上に設けられた受台１１９ａ、束先端ストッパ１１９ｂはイニシャル動作により図１の実線に示す位置へ移動／待機する。画像形成装置３８０の原稿読取動作が完了すると（図１７のステップＳ１）、その後、画像形成装置３８０へ入力された裁断用紙サイズと裁断幅の情報に基づいて、ストッパ移動モータ１８２を駆動して束先端ストッパ１１９ｂを所定位置へ移動／待機させる（ステップＳ２〜ステップＳ４）。
そして、ステップＳ５で折りローラ８１により中折りされた用紙束先端が折り部通過センサ３２３を通過すると、ステップＳ６で裁断排紙ローラ１１４を図示しない駆動モータにより駆動させ、受台１１９ａ（排紙トレイ１２３）上へ搬送する。この時、裁断排紙センサ３２４が検知（ＯＮ）するまで確認し（ステップＳ７）、裁断排紙センサ３２４が用紙束の先端を検知すると、所定時間が経過するまで確認し（ステップＳ８）、所定時間経過後（用紙束先端が束先端ストッパ１１９ｂに接触する迄の時間以上）に裁断排紙ローラ１１４の駆動を停止する（ステップＳ９）。
そして、用紙束先端の検知タイミングに合わせてステップＳ１０で受台上昇モータ１８０を駆動し、ステップＳ１１で用紙が厚紙であるかどうかを確認する。そして、受台上昇カム１１８を回転させ受台１１９ａを上昇させ始め、用紙の厚さに応じて所定量上昇するまで確認し（ステップＳ１２、ステップＳ１３）、所定量の上昇を確認すると、受台上昇モータ１８０の駆動を停止する（ステップＳ１４）。また、所定量上昇後、ストッパ移動モータ１８２を駆動して束先端ストッパ１１９ｂを図９に示す位置へ移動／待機させる。
尚、受台１１９ａの上昇速度は裁断排紙ローラ１１４の駆動を停止するまで押さえコロ１１７によって用紙束を加圧しない速度に設定するが、生産性の低下を無視し、裁断排紙ローラ１１４の駆動を停止した後に受台１１９ａを上昇させる動作としても良い。ここで、裁断する用紙束の押さえ力は受台１１９ａの上昇量により決定されるが、この上昇量は画像形成装置３８０に入力される用紙種類及び枚数により変動するように設定されている。例えば用紙種類が厚紙で裁断枚数が多ければ多いほど受台１１９ａの上昇量は大きく、逆に用紙種類が薄紙で裁断枚数が少なければ少ないほど受台１１９ａの上昇量は小さく設定される。これにより設定された量だけ受台１１９ａが上昇するようになっている。

そして、ステップＳ１４の後、ステップＳ１５で図示しないカッター駆動モータが駆動し、カッター駆動カム１１１を作動させてカッター１１２を上下方向へ往復運動させる。次に、ステップＳ１６で裁断が完了するまで確認し、完了を確認するとカッター駆動モータを停止する（ステップＳ１７）。再びカッター１１２が図１に示す待機位置へ戻ると、ステップＳ１８で受台上昇モータ１８０を駆動して受台１１９ａを下降させ、ステップＳ１９で受台１１９ａがホーム位置に来るまで確認し、確認すると、ステップＳ２０で受け台上昇モータ１８０を停止させる。束先端ストッパ１１９ｂは図１に示すように用紙束搬送方向へ回動する。
受台１１９ａが完全に待機位置へ戻った後、裁断排紙ローラ１１４及び裁断束搬送モータ１８１を駆動して（ステップＳ２１）、裁断束搬送爪１２０により用紙束を最下流部へ搬送する。そして、所定時間の経過を確認後（ステップＳ２２）、モータを停止し（ステップＳ２３）、動作を終了する。
このように、本実施形態の用紙後処理装置及び画像形成システムでは、最下流部の排紙トレイ１２３上に積載される用紙に対して用紙の膨らんだ部分に押圧力を与えることで膨らみを除去する押さえ部材（受台１１９ａ、押さえスプリング１１６、押さえコロ１１７）を備え、この押さえ部材がカッター１１２による裁断処理時にも動作して用紙束を押さえるので、構成の簡素化によって低コストと省スペース化を実現しながら、用紙束に与える押圧力の程度や位置の適切な設定によって用紙束の膨らみを効果的に除去することができる。裁断時の押さえ機能の他に増し折り機能も得ることができる。

また、押さえ部材１１９ａ、１１６、１１７は、中綴じ後裁断された用紙束を排出する排出口上部に取り付けられ、排出された用紙束を上側から押さえる部材と排紙トレイ１２３の一部に設けられた可動式の受台１１９ａによって構成されていることにより、排紙トレイ１２３上での押さえ動作が可能になる。
また、裁断モード時に中綴じ製本処理された用紙束の折り目側を最下流部に位置する排紙トレイ１２３の一部に設けられた受台１１９ａまで搬送し、受台１１９ａを裁断用処理トレイの一部として使用することにより、装置の設置面積の省スペース化を実現することができる。
また、用紙束を上側から押さえる部材の先端部（用紙と接触する部分）をコロ状の回転部材（押さえコロ１１７）によって構成していることにより、裁断された用紙束の排紙時に負荷となって用紙束の排紙を妨げることがないので、用紙束後端が排紙部に残ってしまう不具合の発生を防止できる。
また、排紙トレイ１２３の一部に設けられた可動式の受台１１９ａが裁断時の用紙搬送方向位置決め部材を兼ねることにより、装置の複雑化、コスト高化を防止できる。
また、裁断枚数によって押さえ部材による用紙束の押さえ力を可変させることにより、ジョブ毎に最適な押さえ力を設定でき、押さえ力が強すぎてキズ／シワが発生することを防止できる。
また、ユーザーにより設定された用紙種類によって押さえ部材による用紙束の押さえ力を可変させることにより、ジョブ毎に最適な押さえ力を設定でき押さえ力が強すぎてキズ／シワが発生することを防止できる。

本発明の実施形態に係る用紙後処理装置と画像形成装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図。 ステイプル処理トレイＦを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図。 ステイプル処理トレイＦとその駆動機構を示す斜視図。 用紙束の放出機構を示す斜視図。 ステイプル処理トレイＦと中折り処理トレイＧ部分の拡大図。 ステイプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させるときの分岐ガイド板と可動ガイドの初期状態を示す動作説明図。 ステイプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させ、中折り処理トレイ側に用紙束を導くときの分岐ガイド板と可動ガイドの状態を示す動作説明図。 中折りを行うための折りプレート７４の移動機構の動作説明図。 裁断部３９０において受台１１９ａが上昇し、束先端ストッパ１１９ｂが回動した状態を示す側面図。 裁断部３９０において用紙を搬送する状態を示す側面図。 束先端ストッパ１１９ｂの回動動作を示す平面図。 排紙トレイ１２３の正面図。 排紙トレイ１２３の上面図。 裁断部３９０において用紙の排出搬送が終了した状態を示す側面図。 用紙後処理装置３９０ａの主要制御部である制御手段３５０の構成を示すブロック図。 裁断部３９０の制御手段４００の構成を示すブロック図。 用紙後処理装置３９０ａの裁断モード時の動作を示すフローチャート。

符号の説明

１ 入口ローラ、２、９、１０ 搬送ローラ、６ シフト排紙ローラ、１１ ステイプル排紙ローラ、１２ 叩きコロ、１２ａ、５４ａ 支点、１３ 戻しコロ、１５、１６、１７ 分岐爪、５１ 後端フェンス、５２ 放出ベルト、５２ａ、５２ａ’ 放出爪、５３ ジョガーフェンス、５４ 分岐ガイド板、５５ 可動ガイド、５５ａ ガイド面、５５ｂ、６１ｃ、７５ａ 遮蔽部、５６、６６ 放出ローラ、５７ 加圧コロ、５８ スプリング、５９ タイミングベルト、６０ 従動側プーリ、６１ カム、６１ａ カム面、６２ 駆動プーリ（タイミングプーリ）、６３ ステー、６４ａ 前側板、６４ｂ 後側板、６４ｃ 軸、６５ 放出軸、７４ 折りプレート、７４ａ 長孔部、７４ｂ 軸部、７５ 折りプレート駆動カム、７６ リンクアーム、８１、８２ 折りローラ、９１ 束搬送ガイド板下、９２ 束搬送ガイド板上、１００ パンチユニット、１０１ パンチかすホッパ、１１１ カッター駆動カム、１１２ カッター、１１３ 裁断屑ホッパ、１１５ 押さえアーム、１１６ 押さえスプリング、１１７ 押さえコロ、１１８ 受台上昇カム、１１９ａ 受台、１１９ｂ 束先端ストッパ、１２０ 裁断束搬送爪、１２１ 裁断束搬送ベルト、１２２ 補助トレイ、１２３ 排紙トレイ、１２６ 受台ベース、１３０ 受台駆動軸、１３１ ピニオンギヤ、１３２ ラック、１５７ 放出モータ、１５８ ジョガーモータ、１６１ 束分岐駆動モータ、１６６ 折りプレート駆動モータ、１７０ ＳＯＬ（ソレノイド）、１７１ 可動ガイド駆動モータ、１７１ａ 駆動側プーリ、１８０ 受台上昇モータ、１８１ 裁断束搬送モータ、１８２ ストッパ移動モータ、２０１ 上トレイ、２０２ シフトトレイ、３０１ 入口センサ、３０３ シフト排紙センサ、３０４ プレスタックセンサ、３０５ ステイプル排紙センサ、３１０ 紙有無センサ、３１１ 放出ベルトＨＰセンサ、３１５ 束分岐ガイドＨＰセンサ、３２１ 束到達センサ、３２２ 可動後端フェンスＨＰセンサ、３２３ 折り部通過センサ、３２５ 折りプレートＨＰセンサ、３３０ 紙面検知センサ、３３７ 可動ガイドホームポジションセンサ、３５０、４００ 制御手段、３６０、４１０ ＣＰＵ、３７０ Ｉ／Ｏインターフェース、３８０ 画像形成装置、３９０ 裁断部、３９０ａ 用紙後処理装置、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｈ 搬送路、Ｅ 用紙収容部、Ｆ 処理トレイ（ステイプル処理トレイ）、Ｇ 処理トレイ（中折り処理トレイ）、Ｓ１ 端面綴じステイプラ、Ｓ２ 中綴じステイプラ

Claims (8)

1. 入力された画像データに基づいて用紙に可視画像を形成する画像形成手段を有する画像形成装置から排出される用紙に対して、少なくともステイプルと、中綴じ製本処理を施す用紙後処理装置において、
   用紙をスタックして整合、綴じを行うステイプル処理トレイと、
   綴じられた用紙を２つ折りにする折り部と、
   前記折り部の下流側に配置され、２つ折りされた用紙束の端部を裁断するカッターと、
   最下流部の排紙トレイ上に積載される用紙に対して用紙の膨らんだ部分に適切な押圧力を与えることで膨らみを除去する押さえ部材と、を有し、
   前記押さえ部材は前記カッターによる裁断処理時にも動作して用紙束を押さえることを特徴とする用紙後処理装置。
2. 請求項１記載の用紙後処理装置において、
   前記押さえ部材は中綴じ後裁断された用紙束を排出する排出口の上部に取り付けられ排出された用紙束を上側から押さえる部材と、前記排紙トレイの一部に設けられた可動式の受台と、によって構成されていることを特徴とする用紙後処理装置。
3. 請求項１または２に記載の用紙後処理装置において、
   裁断モード時は中綴じ製本処理された用紙束の折り目側を前記排紙トレイの一部に設けられた受台まで搬送し、前記受台を裁断用処理トレイの一部として使用することを特徴とする用紙後処理装置。
4. 請求項２記載の用紙後処理装置において、
   前記押さえ部材の用紙束を上側から押さえる部材における用紙と接触する先端部分はコロ状の回転部材であることを特徴とする用紙後処理装置。
5. 請求項２記載の用紙後処理装置において、
   前記受台は裁断時の用紙搬送方向位置決め部材を兼ねていることを特徴とする用紙後処理装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の用紙後処理装置において、
   裁断枚数によって前記押さえ部材による用紙束の押さえ力を可変させることを特徴とする用紙後処理装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の用紙後処理装置において、
   予め入力設定された用紙種類の違いによって前記押さえ部材による用紙束の押さえ力を可変させることを特徴とする用紙後処理装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の用紙後処理装置と、
   入力された画像データに基づいて用紙に可視画像を形成する画像形成手段を有する画像形成装置と、を備えていることを特徴とする画像形成システム。
   

Images