JP2006240870A - 用紙処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の低下を招くことなく、揃え品質を良好にする。
【解決手段】ステイプルトレイ１０に固定された束搬送ローラ１３ａの両側にローラ軸を中心に回転するようギヤと一体となったカム５３が配置されており、ギヤ５２ｂからの伝達により、カム５３が回転し、カム５３が可動側の束搬送ローラ１３ｂの両側にローラ軸を中心に回転するよう配置されたスライダ５４を持ち上げることにより、可動側の束搬送ローラ１３ｂを両側の軸受５５の内径に沿って解除する。カム５３の回転により後端フェンス駆動軸６０ａのもう一方に固定されたレバー６０ｃが回転し、回転軸６３ａの一方に固定されたレバー６３ｂが軸受６１、リンク６２を介して後端フェンス２７に駆動が伝達され、後端フェンス２７を用紙突き当て方向への突出させ、あるいは退避させる。
【選択図】図１５

Description

本発明は、搬入された用紙に対して所定の処理、例えば仕分け、スタック、綴じ、中綴じ製本を行って排紙する用紙処理装置、及びこの用紙処理装置を一体または別体に備えた複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置にに関する。

画像形成済みの用紙に対して処理する従来の後処理装置は、綴じ手段が綴じ位置まで移動する際、突き当て部材は処理トレイに固設されているため、用紙束の突き当て部材が干渉する。そこで、綴じ動作を行うためには一旦綴じ手段を突き当て部材と干渉しない位置まで退避させた後、綴じ位置まで移動させていた。このように綴じ動作を行う際、綴じ手段を２方向に移動させなければならず、装置が大型化し、コストアップとなっていた。

このため、特許文献１記載の発明では、綴じ手段の移動を妨げない位置に突き当て部材を退避させるようにしており、移動する綴じ手段に押圧されて突き当て部材を退避するようにしている。
特開平９−４８５５４号公報

しかし、綴じ手段と突き当て部材を連動させると、綴じ位置によっては突き当て部材が退避してしまうため、突き当て部材が退避する前に用紙束を保持させる必要があり、生産性が低下することになる。また、用紙束を保持する際に揃えた用紙束をずらしてしまう場合がある。

本発明のこのような背景に鑑みてなされたもので、その目的は、生産性の低下を招くことなく、揃え品質の良好な用紙処理装置及び画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、ステイプルトレイで用紙を揃えた後、用紙搬送方向を突き当てる突き当て部材の当接状態を解除し、用紙束を中綴じ位置または中折り位置まで搬送し、中綴じまたは中折り処理を施す用紙処理装置において、用紙束を中綴じ位置又は中折り位置まで搬送する搬送手段の圧解除と、前記揃え手段の綴じ手段の移動を妨げない位置への退避動作を同一タイミングで行うことを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記搬送手段が、用紙束を搬送する束搬送ローラと、当該束搬送ローラの圧解除を行うためのカム機構とを備えていることを特徴とする。

第３の手段は、第１または第２の手段において、前記用紙の突き当て部材を退避させるリンク機構を備えていることを特徴とする。

第４の手段は、第２の手段において、前記束搬送ローラの可動側のローラと連動して用紙揃え時の用紙後端押えの加圧及び加圧解除を行う手段を備えていることを特徴とする。

第５の手段は、第４の手段において、前記用紙揃え時の用紙後端押えが用紙束搬送ローラの近傍に配されていることを特徴とする。

第６の手段は、第２の手段において、前記束搬送ローラの固定側のローラ軸線に対して可動側のローラが垂直に移動して加圧及び加圧解除を行う手段を備えていることを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第７の手段に係る用紙処理装置を画像形成装置を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、用紙束を中綴じ位置又は中折り位置まで搬送する搬送手段の圧解除と、前記突き当て部材の綴じ手段の移動を妨げない位置への退避を同一タイミングで駆動するので、生産性の低下を招くことなく、揃え品質の良好な用紙処理装置及び画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の概略構成を示す図、図２及び図３は図１に示した用紙後処理装置を備えた画像形成システムの概略構成を示す図である。

図２に示した形態は複写機としてのシステムの概略を示しており、画像形成装置ＰＲ、用紙を前記画像形成装置に供給する給紙装置ＰＦ、画像を読み込むためのスキャナＳＣ及び循環式自動原稿給送装置ＡＲＤＦからなる。前記画像形成装置ＰＲにより画像形成された用紙は中継ユニットＣＵを経由して、フィニッシャＦＲの入口ガイド板に搬送されることになる。

図３はスキャナＳＣ及び循環式自動原稿給送装置ＡＲＤＦのないプリンタ形態のシステムの概略で、その他の構成は、上記複写機と同様である。フィニッシャＦＲとして示した用紙後処理装置は、前記に示すように画像形成装置ＰＲの側部に取り付けられており、画像形成装置ＰＲから排出された用紙は用紙後処理装置ＦＲに導かれ、用紙後処理装置ＦＲの持つ機能により各種の後処理が施される。なお、画像形成装置ＰＲは、例えば電子写真方式の画像形成プロセスの装置やインクジェット方式の印字ヘッドを持った装置など、公知の画像形成機能を有する装置であればよいので、詳細な説明は省略する。

用紙処理装置としての用紙後処理装置ＦＲ（以下、参照符号２で示す）では、図１に示すように画像形成装置ＰＲから受け入れられた用紙は、１枚の用紙に後処理を施す後処理手段（実施形態では穿孔手段としてパンチユニット３）を有する入口搬送路Ａを通り、プルーフトレイ１８へ導く上搬送路Ｂ、シフトコロ９へ導く中間搬送路Ｃ、整合及びステイプル綴じ等を行うステイプルトレイ１０へ導く下搬送路Ｄへ、分岐爪２４、ターンガイド３６及び分岐爪２５、ターンガイド３７によって振り分けられるように構成される。搬送ローラ３３，３４，３５によってステイプルトレイ１０上に搬送された用紙はステイプルトレイ１０上で、ジョガーフェンス１２により用紙搬送方向と垂直な方向に整合され、搬送方向は叩きコロ８により後端フェンス２７を基準に整合される。その後、ステイプル排紙コロ対３５の一方の軸を中心として回動する束搬送ガイド板２８に支持された束搬送ローラ１３ｂが、束搬送ガイド板２８の回動によって第１の束搬送ローラ１３ａ側に寄り、用紙束を挟んで保持し、後端フェンス２７が破線の位置へ退避する。そして、端面綴じの場合は所定位置でのステイプル処理が行われ、放出爪１１により上方へ搬送され、放出ローラ１５によって排紙トレイ１７に排紙され積載される。図８は、前記放出爪１１の駆動部の概略を示したものであるが、放出ベルト１４が巻回されたタイミングプーリ１０１，１０２の駆動側のタイミングプーリ１０１には、駆動軸１０３が連結され、当該駆動軸に設けられたギヤ列１０４，１０５を介してステッピングモータ１０６から駆動力を得ている。

一方、中綴じの場合には、用紙束が揃えられた後、第１の束搬送ローラ対１３ａ，１３ｂにより下方へ束搬送され、中綴じ位置で綴じ処理が行われる。そして、中綴じ処理が終了すると、第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂにより折り位置までの搬送が実施され、折りプレート１９と折りローラ対２０によって中折り処理がなされ、中折り排紙ローラ２２によって中折り排紙トレイ２３に排紙され、積載される。

上搬送路Ｂ、中間搬送路Ｃ、下搬送路Ｄの上流で各々に対し共通な入口搬送路Ａには、画像形成装置ＰＲから受け入れる用紙を検出する入口センサ３０１、その下流に搬送ローラ３１、パンチユニット３、その下流に分岐爪２４、ターンガイド３６が順次配置されている。

上搬送路Ｂ、中間搬送路Ｃ、下搬送路Ｄの上流で各々に対し共通な入口搬送路Ａには、画像形成装置ＰＲから受け入れる用紙を検出する入口センサ３０１、その下流に搬送ローラ３１、パンチユニット３及びパンチ屑ホッパ４、その下流に分岐爪２４，２５が順次配置されている。

分岐爪２５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、図示反時計方向に回動し、下搬送路Ｄ方向へ用紙を振り分け、搬送ローラ３３，３４により搬送する。ソレノイドＯＦＦならば中間搬送路Ｃへ用紙を導く。分岐爪２４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、時計方向に回動し、上搬送路Ｂへ用紙を振り分ける。ソレノイドＯＦＦならば、用紙はそのまま中間搬送路Ｃへ送られる。

中間搬送路Ｃには用紙を搬送方向と直角方向に一定量だけ移動可能なシフトコロ９が備えられている。シフトコロ９は、図示しない駆動手段により搬送方向と直角方向に移動させることによりシフト機能を発揮する。搬送ローラ３２及びターンローラ３７を経て中間搬送路Ｃへ送られて来た用紙はシフトコロ９で搬送中に搬送方向と直角方向に一定量移動することによって、用紙が搬送方向と直角方向に一定量ずれ、その状態のまま放出ローラ１５によって排紙され、排紙トレイ１７に積載される。なお、前記タイミングは、コロシフトセンサ３０３の用紙検知情報及び用紙のサイズ情報等に基づき決定される。

下搬送路Ｄにはステイプルトレイ排紙センサ３０５が設けられ、搬送路中の用紙の有無及びステイプルトレイ１０へ用紙を排出する際の揃え動作のトリガとしている。搬送路Ｄに送られた用紙は、搬送ローラ３３，３４，３５によって順次搬送され、ステイプルトレイ１０に積載後、整合される。

ステイプルトレイ１０に排紙された用紙の後端は、後端フェンス２７を基準に整合が行われる。後端フェンス２７は、図１２に示すように第１の束搬送ローラ１３ａの中心軸を中心に回動可能な構成となっており、ソレノイド７０によりスプリング７１の弾性付勢力に抗して後端フェンス２７のソレノイド側の端部が駆動され、先端部が搬送路から待避する。これにより、用紙束の搬送が妨げられないように構成されている。

ステイプルトレイ１０に積載された用紙は、叩きコロ８によって随時下に落とされて下端が揃えられる。叩きコロ８は支点８ａを中心に、ステイプルトレイ１０回りの機構を示す斜視図である図４に示すように、叩きソレノイド８ｓによって振り子運動を与えられ、ステイプルトレイ１０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２７に突き当てる。なお、叩きコロ８はタイミングベルト８ｔにより反時計回りに用紙を後端フェンス２７へ移動させる方向に回転している。ステイプルトレイ１０に積載された用紙の搬送方向と直角方向の揃えは、ジョガーフェンス１２によって行なわれる。ジョガーフェンス１２は図４に示す正逆転可能なジョガーモータ１２ｍによりタイミングベルト１２ｂを介して駆動され、用紙の搬送方向と直角方向に往復移動する。この運動で用紙の端面を押さえる動作を行うことにより、搬送方向と直角の用紙の揃えを行う。この動作は用紙積載中及び最終用紙の積載後の随時に行なわれる。ステイプルトレイ１０に備えられたセンサ３０６は、ステイプルトレイ１０上の用紙の有無を検知する所謂用紙検知センサである。これら叩きコロ８、後端フェンス２７及びジョガーフェンス１２が用紙束を用紙搬送方向に対して平行な方向と直交する方向に整合させる整合手段を構成している。

第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ及び第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂは、図１１に示す機構により、加圧、解放動作が可能であり、解放した状態で用紙束を間に通した後、加圧して用紙束を搬送する。第１及び第２の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ、２６ａ，２６ｂは圧解除モータ６３により圧接離間移動が自在になっている。前記第１及び第２の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ、２６ａ，２６ｂはステッピングモータ５０、プーリ５１、タイミングベルト５２により回転駆動され、このステッピングモータ５０の回転数を制御することにより用紙束の搬送量が制御される。各束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ及び２６ａ，２６ｂの両者はそれぞれ別個独立して圧接離間移動が自在になっている。各束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ及び２６ａ，２６ｂの圧解除機構は、同様となっているので第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂについて詳細に説明する。

図１１に示すように第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂは、回転方向が反対でかつ同速度で回転するように駆動系が連結されている。駆動は、ステッピングモータ５０を駆動源として第１の束搬送ローラ１３ａに同軸に配されたタイミングプーリ５３およびギアプーリ５４に伝達される。さらにギアプーリ５４から、アイドラプーリ５５を経て、アーム５６によって連結され、束搬送ローラ１３ｂと同軸上に配されたタイミングプーリ５８にタイミングベルト５７を介して駆動が伝達され、束搬送ローラ１３ｂが回転することになる。アーム５６は、ギアプーリ５５を中心に回動可能となっており、束搬送ローラ１３ｂ軸に設けられた引張スプリング６４により用紙へ圧接する方向に弾性付勢されている。また、束搬送ローラ１３ｂ軸にはリンク５９が連結されており、前記リンクの他方側には長穴５９ａが設けられ、ギヤ６０の円周上に設けられた凸部６０ｐに回動自在に遊嵌されている。また、前記ギア６０の一端には第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂの開放状態をフィラー６０ａによって検知するためのセンサ６１が設けられ、圧解除モータ６３を反時計回り及び時計回りに回転させ、ギア６２によって前記ギア６０を駆動することにより、圧接及び圧解除を行う。図１１（ａ）が圧解除の状態、図１１（ｂ）が圧接の状態である。

ステイプルユニット５は針を打ち出すステッチャ部５ａと用紙束に打ち込まれた針の先端を曲げるクリンチャ部５ｂから構成されている。本実施形態におけるステイプルユニット５では、これらステッチャ５ａとクリンチャ５ｂが別体に構成され、ステイプラ移動ガイド６によって用紙束搬送方向と直角方向に移動可能となっており、ステッチャ５ａとクリンチャ５ｂは図示しない相対的位置決め機構と移動機構を備えている。用紙束の搬送方向のステイプル位置は、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂにより用紙束を搬送することによって行う。これらにより、用紙束の様々な位置にステイプル止めを行うことができる。

ステイプルユニット５の用紙搬送方向下流側（用紙を折る場合の下流側、位置的には下流側）にあるのが、中折り機構部である。これは折りローラ対２０、折りプレート１９などからなり、上流のステイプルユニット５で、用紙の搬送方向中央にステイプル止めした用紙束を第１及び第２の束搬送ローラ１３ａ、１３ｂ、又は２６ａ、２６ｂにより、中折りローラ２０に向かって押し込まれた折りプレート１９の上面に突き当たるまで搬送し、一旦、束搬送ローラ１３ｂ、又は２６ｂのニツプを解除することにより、用紙束の折り基準位置が決められる。その際、折りプレート１９の固定端（基部）側に用紙束が当接するようにする。これは折りプレート１９の基部（図１において左端側）が折りプレートの駆動機構に支持され、自由端（折り側先端部）より強度がより大きいからである。その後、第２の束搬送ローラ２６ａ、２６ｂのニツプ圧をかけて用紙束を保持し、折りプレート１９が後退して用紙束後端から外れ、画像形成装置本体から送られた用紙サイズ信号により、必要な距離を搬送されて折りの位置が出される。折りの位置（通常は用紙束搬送方向の中央）まで搬送され、停止した用紙束は、折りプレート１９によって折りローラ対２０のニツプに押し込まれ、折りローラ対２０が用紙束を加圧、回転することにより中折りされる。

前述の動作は主に小サイズ用紙を中折りする場合のものであるが、大サイズ用紙の場合は、用紙束を折りプレート１９に突き当てるのではなくベース８０に突き当て、用紙束の折り基準位置が決められた後、スイッチバックして折り位置まで搬送させるようになっており、サイズに応じて折りプレート１９又は、ベース８０に突き当てるかを切り替えられるようになっている。また大サイズ用紙においてもステイプル止めした後、スイッチバックして折りプレート１９に突き当て、又はステイプル前に折りプレート１９に突き当てることも可能であ。

この中折り機構部の搬送路Ｆはベース８０に対して垂直に設けられ、ステイプルトレイ１０及びステイプルユニット５によって構成される搬送路Ｅとの角度αは、この実施形態では１５°に設定されている。すなわち、搬送路Ｅは搬送路Ｆに対して１５°傾斜している。これにより中折り機構、特に折りプレートの駆動機構を搬送路Ｄの最外部Ｇよりも確実に内側に配置することができる。なお、ステイプルユニット５は機構的に小型化が難しいが、１５°以上に設定すれば、ステイプルトレイ１０の最上部Ｈよりも内側に確実に配置することができ、綴じ機構、中折り機構を前記端部ＧとＨの間のＬの幅内に納めることが可能となる。これにより、占有床面積を最小限に留めることができる。

また、前記角度１５°は、用紙がステイプルトレイ１０から後端フェンス２７に当接して集積されるときに、座屈を生じることのない最小限の角度で、これより小さくなると摩擦力が小さくなるので、搬送性は良くなるが座屈を生じる虞が非常に大きくなり、綴じたときの品質が問題となる。また、従来例のように４５°以上の大き差にすると、座屈の虞は全くなくなるが、摩擦力が大きくなって搬送性が劣化し、また、床に占める面積も大きくなり、省スペース化に問題が生じる。これらを勘案すると、前記角度αは１５°ないし４５であれば良く、搬送性と省スペース化を考えると１５°ないし２０°の範囲が好ましい。搬送路Ｄも同様の考え方で傾斜が設定される。

また、大サイズの用紙を折る場合には前述のようにベース８０に用紙後端を突き当てることから、前記折りローラ１９がそのまま用紙の中折り位置に位置しておれば、折り位置精度、折り効率とも最も良い。そこで、この実施形態では、折りプレート１９とベース８０との距離が最大サイズの用紙の搬送方向長さの１／２になるように設定されている。

一方、第２の搬送ローラに対応する束搬送ローラ２６ａ，２６ｂが、折りプレート１９と第１の搬送ローラに対応する束搬送ローラ１３ａ，１３ｂの間に設けられているので、用紙サイズが小さい場合、中折りができない場合も生じうる。そこで、本実施形態では、前記第２の搬送ローラに対応する束搬送ローラ２６ａ，２６ｂのニップと前記折りプレート１９の配設位置までの距離、言い換えれば、前記搬送路Ｆの前記位置に対応する経路長が中折りする最小サイズの用紙長さの１／２以下になるように設定されている。

これにより、大サイズの用紙は高精度、高効率で中折りが行え、小サイズの用紙は確実に中折りが行える。なお、小サイズの用紙の場合には、前述のように折りプレート１９に突き当てて用紙束の先端位置を揃えるようにすれば、高精度の中折りが可能となる。

また、折りローラ対２０、折りプレート１９、束搬送ローラ２６ａ，２６ｂ及び搬送路Ｆからなる中折り機構部は、図示しないが、例えばスライドレールなどによって取り外し可能な構造とし、オプション扱いにすることも可能である。

このようにオプションにしておけば、中折り機能を余り使用しないユーザには、低価格で用紙後処理装置を提供することができ、ユーザの選択の自由度が増すことになる。

折られた用紙束は中折り排紙ローラ２２によって、中折り排紙トレイ２３に排紙され、積載される。中折り部のセンサ３１０、３１１は用紙の有無を検知し、用紙束無しの状態から排紙した用紙束の数をカウントすることにより、中折り排紙トレイ２３の満杯検知を疑似的に行うために用いられる。

図１３は本実施形態に係る用紙後処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すもので、制御装置３５０は、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からなり、画像形成装置ＰＲ本体のコントロールパネルの各スイッチ等、および入口センサ３０１、上排紙センサ３０２、コロシフトセンサ３０３、スティプル排紙センサ３０５、ステイプルトレイ紙有無センサ３０６、放出爪位置検知センサ３０７、排紙センサ３０８、紙面検知センサ３０９、折りユニット紙有無検知センサ３１０、折りローラ配置検知センサ３１１、紙有無検知センサ３１３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、各種モータやソレノイドなどの制御を司る。また、パンチユニット３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。

なお、用紙後処理装置２の制御は前記ＣＰＵ３６０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。前記プログラムのプログラムデータはＲＯＭに書き込まれたものを使用する外、図示しないネットワークを介してサーバから、あるいは図示しない記録媒体駆動装置にＣＤ−ＲＯＭやＳＤカードなどの記録媒体をロードして読み込むことにより図示しないハードディスク装置などの記憶装置にダウンロードして使用し、あるいはバージョンアップを図ることができる。

以下、具体的な後処理モードを例に、実際の後処理動作を説明する。

（１）無処理モード（プルーフ排紙）
画像形成装置１から出力された用紙は入口搬送路Ａを通り、第１分岐爪２４によって上搬送路Ｂに案内され、必要であればパンチ処理が実施され、排紙ローラ７によってプルーフトレイ１８に排紙される。

（２）シフト積載モード
部単位で用紙束を出力する場合でもステイプル綴じを行なわない際には、部毎にシフトさせて積載し、部単位の判別を分かりやすくすることができる。このモードでは、画像形成装置１から出力された用紙は入口搬送路Ａを通り、第１分岐爪２４によって下搬送路Ｄ方向に案内される。この際、ユーザーの選択によってパンチユニット３で用紙端部にパンチ穴が開けられる。その後、用紙は第２分岐爪２５により中間搬送路Ｃへ案内され、シフトコロ９によって搬送方向と直角方向にシフトされながら搬送され、排紙ガイド板１６に案内されて放出ローラ１５によって排紙トレイ１７に排紙され積載される。パンチユニット３によってパンチ穴が開けられた後のパンチカスは、ホッパ４に収容される。

（３）端面綴じモード
端面綴じモードは部単位に用紙束の端面にステイプル綴じを施すモードである。

画像形成装置から出力された用紙は入口搬送路Ａを通り、第１分岐爪２４をオンすることによって下搬送路Ｄ方向に案内され、各搬送ローラ、排紙ローラ３５を駆動し、搬送路Ｄに沿って移動する。この際、ステイプルトレイ１０に積載される用紙をカウントする積載枚数カウンタをクリアし、ユーザの選択によってパンチユニット３で用紙端部にパンチ穴が開けられる。その後、用紙はそのまま下搬送路Ｄを通ってステイプルトレイ１０に積載される。ステイプルトレイ１０に排出された用紙は、叩きコロ８によって後端フェンス２７を基準に揃えられる。

用紙束の搬送方向と直角方向の揃えはジョガーフェンス１２によりステイプルトレイ１
０の用紙積載部の幅を狭める動作によって行なわれる。揃え動作が終了すると、積載枚数カウンタをカウントアップし、ステイプルトレイ１０に必要な枚数分用紙が積載された後、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部をくわえ、用紙を保持し、後端フェンス２７が用紙積載面から後退する。

ステイプルユニット５の移動方向の位置は、まずステイプルユニットホームポジションセンサ３１４（図５）によってホームポジションが検出され、ホームポジションからの移動量（図示しないステイプルユニット移動ステッピングモータの駆動パルス数）から検出される。端部１ヶ所綴じでＡ４縦またはＡ４縦サイズより幅方向に広いサイズの場合（ステイプルユニット５と後端フェンス２７が接触しない綴じ位置の場合）、予めステイプルユニット５が綴じ位置で待機し、ステイプルトレイ１０に必要な枚数分用紙が積載された後、その場所でステイプラ綴じを行う。綴じ位置が、ステイプルユニット５のホームポジションに対して後端フェンス２７を挟んで反対側の場合は、最初の揃え動作の開始前に後端フェンス２７を退避させ、ステイプルユニット５を後端フェンス２７の反対方向の綴じ位置まで移動させる。その後、後端フェンス２７を戻し、ステイプルトレイ１０に必要な枚数分用紙が積載された後、その場所でステイプラ綴じを行う。

端部１ヶ所綴じでＡ４縦サイズより幅方向に狭いサイズの場合（ステイプルユニット５と後端フェンス２７が接触する綴じ位置の場合）、予めステイプルユニット５がＡ４縦の綴じ位置（ステイプルユニット５と後端フェンス２７が接触しない最寄りの位置）で待機し、ステイプルトレイ１０に必要な枚数分用紙が積載された後、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部をくわえ、用紙を保持し、後端フェンス２７が用紙積載面より後退する。その後、サイズに応じてステッチャ５ａとクリンチャ５ｂはステイプラ移動ガイド６によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直角方向に移動してステイプラ綴じを行う。綴じ位置が、ステイプルユニット５のホームポジションに対して後端フェンス２７を挟んで反対側の場合は、最初の揃え動作の開始前に後端フェンス２７を退避させ、ステイプルユニット５を後端フェンス２７の反対方向の待機位置（ホームポジションの反対側の、ステイプルユニット５と後端フェンス２７が接触しない最寄りの位置）まで移動させる。その後、後端フェンス２７を戻し、ステイプルトレイ１０に必要な枚数分用紙が積載された後、前述の動作と同様にステイプラ綴じを行う。

端面２ヶ所綴じの場合、前述した１ヶ所綴じ小サイズと同様に、予めステイプルユニット５がＡ４縦の綴じ位置（ステイプルユニット５と後端フェンス２７が接触しない最寄りの位置）で待機し、ステイプルトレイ１０に必要な枚数分用紙が積載された後、第１の束搬送ローラ１３ａ、１３ｂが用紙束下端部をくわえ、後端フェンス２７が用紙積載面より後退し、ステイプルユニット５が移動・綴じを行う。２箇所の綴じが終了すると次束の綴じに備えて、前回の待機位置と後端フェンス２７を挟んで反対側の待機位置にステイプルユニット５が移動する（図６）。

用紙束はステイプルユニット５による綴じ位置（通常の端部綴じは、用紙搬送方向に５ｍｍ）にてステイプル綴じされる。端部綴じモードでのステイプラの綴じ位置は主に手前、２ヶ所、奥の選択が可能であるが、選択された綴じ位置に応じてステッチャ５ａとクリンチャ５ｂはステイプラ移動ガイド６によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直角方向に移動してステイプラ綴じを行う。このステイプルユニット５は上下分離タイプと呼ばれる形式で、針を打ち出すステッチャ５ａと用紙束を貫通した針を曲げる処理を行うクリンチャ５ｂに分けられており、ステッチャ５ａとクリンチャ５ｂ間を用紙が通過可能なことが特徴である。なお、符号２０５，２０６は、ステイプルユニット５の側板間に固定された１対のステーである。

このようにして端面綴じが終了すると、放出爪１１が用紙排出方向に移動し、用紙端部と接触すると同時に第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂの圧接状態を解除する。綴じ処理が終了すると、排紙ガイド板１６が所定角開放され、綴じられた用紙束は、放出ベルト１４と一体に移動する放出爪１１によって上方へ持ち上げられる。放出爪１１は放出ベルト１４でステイプルトレイ１０の上端まで用紙束を持ち上げることができ、排紙ガイド板１６間に用紙束が進入すると、排紙ガイド板１６は閉鎖され、用紙束は放出ローラ１５から駆動力を得て排紙トレイ１７に排紙され、積載される。なお、排紙ガイド板１６は用紙束の厚さに応じて放出ローラとの間隔を調整可能となっている。

排紙が完了すると放出ローラ１５を停止し、放出位置検知センサがオンになるまで、すなわち、放出爪１１がホームポジションに位置するまで放出ベルト１４を駆動し、ホームポジションに位置した時点で停止させる。この動作をステップＳ１０４から所定部数終了するまで繰り返す。

端面綴じの動作を図９に示す。
図９（ａ）では、用紙搬送方向後端部と用紙搬送方向に直交する方向とが揃えられ、１部の用紙の必要枚数が揃った状態である。この状態から図９（ｂ）に示すように第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂにくわえ込まれ、図９（ｃ）に示すように後端フェンス２７が後退してステイプルユニット５が綴じ位置に移動し、図９（ｄ）に示すように綴じ位置で綴じ動作が行われる。

（４）中綴じモード
中綴じモードは用紙束の中央部にステイプル綴じを施すモードである。第１分岐爪２４をオンすることによって下搬送路Ｄ方向に案内され、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部をくわえ、後端フェンス２７が用紙積載面より後退し、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束を下方へ搬送する。用紙束はステイプルユニット５による綴じ位置（中綴じ時は用紙束の搬送方向長さの中央）で止められ、ステイプルユニット５によってステイプル綴じされる。

中綴じモードでのステイプラの綴じ位置は通常２ヶ所であるが、この綴じ位置に応じてステッチャ５ａとクリンチャ５ｂはステイプラ移動ガイド６によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直角方向に移動してステイプラ綴じを行う（図７）。綴じ処理が終了した用紙束は、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂによって上方向に搬送され、用紙束揃え位置まで戻すと、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂを停止し、放出爪１１により上方向に排紙する。そして、ステップＳ１１５以降の処理を実行する。

（５）中綴じ製本（中綴じ・中折り）モード
（５−１） 通常のモード
中綴じ製本モードは用紙束の中央部をステイプル綴じし、中央で２つ折りして、いわゆる週刊誌の様な簡易製本を行うモードである。第１分岐爪２４をオンすることによって下搬送路Ｄ方向に案内され、ステイプルユニット５が待機位置に移動し、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部をくわえ、後端フェンス２７が用紙積載面より後退する。用紙束の搬送方向と直角方向の揃えはジョガーフェンス１２によるステイプルトレイ１０の用紙積載部の幅を狭める動作によって行なわれる。ステイプルトレイ１０に必要な枚数分用紙が積載された後、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部をくわえ、後端フェンス２７が用紙積載面より後退し、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束を下方へ搬送する。用紙束はステイプルユニット５による綴じ位置（中綴じ時は用紙束の搬送方向長さの中央）で止められ、ステイプルユニット５によってステイプル綴じされる。中綴じモードでのステイプラの綴じ位置は通常２個所であるが、この綴じ位置に応じてステッチャ５ａとクリンチャ５ｂはステイプラ移動ガイド６によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直角方向に移動してステイプラ綴じを行う。

用紙束は中折りローラ対２０に向かって押し込まれた折りプレート１９によって一旦、後端位置が突き当てされて位置決めされた後、再び、第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂによって用紙束の搬送方向長さの中央が、折りプレート１９に当接する位置まで送られる。その後、折りプレート１９が中折りローラ対２０のニツプに向かって用紙束を押し込み、用紙束は中折りローラ対２０にかけられた図示しないスプリングの力でニツプ間で加圧され、２つ折りされ、直後の中折り排紙ローラ２２によって中折り排紙トレイ２３に排紙され積載される。そして中折りローラ２０を停止し、後端フェンス２７を揃え位置に戻す。この動作を所定部数終了するまで繰り返す。

中綴じ製本の動作を図１０に示す。図１０（ａ）では、用紙搬送方向後端部と用紙搬送方向に直交する方向とが揃えられ、１部の用紙の必要枚数が揃った状態である。この状態から図１０（ｂ）に示すように第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂにくわえ込まれ、後端フェンス２７が後退し、用紙束を折りプレート１９方向（下方）に搬送する。そして、用紙束はステイプルユニット５による綴じ位置である用紙束の搬送方向長さの中央（Ｌ／２）で止められ、中綴じされる。

中綴じされた用紙束は、図１０（ｃ）に示すようにさらに下方に搬送され、折りローラ２０に向かって押し込まれた檻プレート１９の上面に当接させて位置決めした後、綴じ位置が折りプレート１９の位置（折り位置）に達するまで、さらに搬送される。そして、図１０（ｄ）に示すように前記位置で用紙束を停止させ、折りプレート１９を突出させて折りローラ２０のニップに押し込む。このようにして、綴じ位置で２つ折りすることが可能になる。

前述の動作は主に小サイズ用紙の処理に関するものであるが、大サイズ用紙の場合は、図１０（ｃ２）に示すように用紙束を折りプレート１９に突き当てるのではなくベース８０に突き当て、用紙束の折り基準位置が決められた後、スイッチバックして折り位置まで搬送させるようになっている。折りプレート１９またはベース８０に何れかに突き当てるから、用紙のサイズ（搬送方向の長さ）に応じて切り替えられるようになっている。

さらに折り位置とベース８０の距離を最大用紙サイズの半分に設定しておけばスイッチバックの必要はなく、他の大サイズ用紙においてもスイッチバック量を減らすことができるので、処理時間の低減にもなる。また大サイズ用紙においてもステイプル止めした後、スイッチバックして折りプレート１９に突き当て、又はステイプル前に折りプレート１９に突き当てることも可能である。

（５−２）サイズにより制御を変更するモード
中綴じされた用紙束を下方向（中綴じ位置側）に移動させる際、用紙サイズが小サイズか大サイズから判断する。ここで小サイズとは例えばＡ４縦、Ｂ５縦、レターサイズ縦の用紙であり、大サイズとはＡ３縦、Ｂ４縦、ダブルレターサイズ縦、リーガルサイズ縦の用紙である。なお、ここでは小サイズの用紙とは第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂのニップとベース８との距離よりも小さな用紙を指している。

そこで、小サイズと判断された場合、折りプレート１９を搬送路に突出させ、折りプレート１９に用紙束の後端部が突き当たった時点で第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂを停止させ、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂの加圧力をオフにする。次いで、第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂを加圧し、折りプレート１９を後退させて搬送路を解放し、第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂによって用紙束を下方向に搬送する。そして、用紙束の中央部が折りプレート１９と対向する位置に達した時点で用紙束の搬送を停止し、中折り位置に用紙束を位置させる。そして、中折り処理を実行する。

一方、大サイズと判断された場合は、第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂを加圧し、第１の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂから搬送されてきた用紙束を搬送方向下流側の第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂで受け取って下方向に搬送する。そして、用紙束の後端部をベース８０に突き当てて第１及び第２の束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ、２６ａ，２６ｂの駆動を停止し、両者の加圧力をオフにする。次いで、第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂを上方向に所定量駆動した（空転させた）後、停止し、第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂの回転位置を初期化する。そして、初期位置から第２の束搬送ローラ２６ａ，２６ｂを加圧して上方向に駆動し、用紙束中央部が折りプレート１９と対向する位置に達すると用紙束の搬送を停止し、中折り位置に用紙束を位置させる。そして、中折り処理を実行する。

この制御では、後端フェンス２７で一度用紙後端の整合を取った後、さらに折りプレート１９あるいはベース８０を使用して用紙束後端の整合動作を行って中綴じを実行している。その際、折りプレート１９とベース８０を用紙サイズに応じて使い分けることにより、低コストで精度の高い中折りを可能としている。

ここで、前記スティプルユニット５制御のサブルーチンでスティプルを移動させるので、スティプルユニットの移動動作について触れておく。

図５は綴じ動作に入る前のスティプルユニット５の位置を示す図である。スティプルユニット５は後端フェンス２７に接触しない位置で、且つ次の綴じ位置に最も近い位置で待機する。この位置を実線又は２点鎖線で示す。

図６は端面２個所綴じのスティプルユニット５の位置を示す図である。端面綴じモードの場合、用紙束はスティプルユニット５による綴じ位置（通常の端部綴じは、用紙搬送方向に５mm）でスティプル綴じされる。端部綴じモードでのスティプラの綴じ位置は主に手前、２ヶ所、奥の選択が可能であるが、選択された綴じ位置に応じてステッチャ５ａとクリンチャ５ｂはスティプラ移動ガイド６によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直角な方向に移動してスティプラ綴じを行う。このとき、スティプルユニット５と後端フェンス２７が接触するような綴じ位置の場合（小サイズ１ヶ所綴じ、２ヶ所綴じ、中綴じ）には、後端フェンス２７が用紙積載面より後退し、その後、スティプルユニット５が用紙搬送方向と直角方向に移動してスティプラ綴じを行う。この動作は図７に示した中綴じの場合でも同様である。なお、綴じモードが２ヶ所綴じ（端面２ヶ所綴じ及び中綴じ）の時は、１束の綴じ毎に、用紙搬送方向と直角方向に反対側の待機位置で待機する。この待機位置は、図６、図７の実線位置及び２点鎖線の位置であり、これらの位置が交互に待機位置となる。これによって、２回目の綴じ動作から最短距離で待機位置に移動することができる。

次に図１４に束搬送ローラ対１３ａ、１３ｂの圧解除機構、及び後端フェンス２７の退避機構を示し、同図を参照して前記各機構について詳しく説明する。

モータプーリ５０が駆動されると、ギヤ５１を介して軸５２ａの両側に固定されたギヤ５２ｂに駆動が伝達される。ステイプルトレイ１０に固定された束搬送ローラ１３ａの両側にローラ軸を中心に回転するようギヤと一体となったカム５３が配置されており、ギヤ５２ｂからの伝達により、カム５３が回転し、カム５３が可動側の束搬送ローラ１３ｂの両側にローラ軸を中心に回転するよう配置されたスライダ５４を持ち上げることにより、可動側の束搬送ローラ１３ｂを両側の軸受５５の内径に沿って解除する。また可動側の束搬送ローラ１３ｂは固定側の束搬送ローラ１３ａ方向に図示しない加圧部材により、加圧されているため、カム５３の回転角度を変えることにより、束搬送ローラ１３ｂを束搬送ローラ１３ａに加圧するよう移動させている。

さらにカム５３と一体となったギヤと後端フェンス駆動軸６０ａの一方に固定されたギヤ６０ｂが連結しており、カム５３の回転により後端フェンス駆動軸６０ａのもう一方に固定されたレバー６０ｃが回転することとなる。後端フェンス２７は回転軸６３ａに固定されており、回転軸６３ａの一方に固定されたレバー６３ｂが軸受６１、リンク６２を介して後端フェンス２７に駆動が伝達され、後端フェンス２７を用紙突き当て方向への突出させ、あるいは退避させるように構成されている。なお、回転軸６３ａは図示しない軸受を介して、ステイプルトレイ１０に固設されている。また、ＨＰセンサ３０４はレバー６３ｂに形成されたフィラーを検出している。

カム５３と一体となったギヤと後端フェンス駆動軸６０ａに固定されたギヤ６０ｂは同じ歯数でカム５３が一回転すると、可動側の束搬送ローラ１３ｂ及び後端フェンス２７は元の位置に戻るように構成されている。また後端フェンス２７の用紙突き当て方向への突出時は、後端フェンス２７が図示しない突き当て部材に突き当たることで位置を決めており、リンク６２の内部に軸受６１との間に配置された加圧部材が、レバー６３ｂによりリンク６２が加圧され、回転軸６３ａ及びレバー６３ｂを介して、後端フェンス２７に加圧が伝達され、図示しない突き当て部材に加圧することで用紙が後端フェンス２７から落下しないようにしている。

図１５ないし図１８は、本実施形態におけるカム５３の回転角度に対して束搬送ローラ１３ｂ及び後端フェンス２７の位置を示す動作説明図である。
端綴じ時は図１５のＨＰ位置（レバー６３ｂを検出する位置）より、カム５３を反時計方向に１５２度回転させることによって束搬送ローラ１３ｂは解除したままで、後端フェンス２７を用紙突き当て方向への突出させる。この状態でステイプラ５は移動が可能であり、用紙の揃えが終了すると綴じ処理が行われる。なお図１５の状態においてもステイプラ５の移動は可能となっている。

また、中綴じ時は上記と同様、図１５のＨＰ位置より、カム５３を反時計方向に１５２度回転させることにより束搬送ローラ１３ｂは解除したままで、図１６、図１７に示すように後端フェンス２７を用紙突き当て方向へ突出させる。揃えが終了した後、図１７のようにカム５３を反時計方向に４０度回転させ、後端フェンス２７を突出させたまま、束搬送ローラ１３ｂを移動させ、用紙束を加圧する。さらに図１８のようにカム５３を反時計方向に１１２度回転させ、束搬送ローラ１３ｂは加圧したままで後端フェンス２７を退避させた後、図示しない駆動手段により、束搬送ローラ対１３ａ、１３ｂを駆動させ、用紙束を中綴じ位置まで搬送させる。その後、中綴じ処理が行われる。

次に図１９及び図２０で用紙束の押え部材について説明する。
図１９は束搬送ローラ１３ｂの解除状態を示す図である。可動側の束搬送ローラ１３ｂに図示しない軸受を介して束搬送ガイド板７１が配置されている。束搬送ガイド板７１は両側に回り止めボス７１ａが一体に形成されており、ボス７１ａがステイプルトレイ１０で支持されている。以上より、束搬送ローラ１３ｂの移動と共に束搬送ガイド板７１も移動することとなる。また束搬送ガイド板７１にはアーム７３と回転するようになっているコロ７４から成る用紙後端押えが束搬送ローラ１３ｂの各ローラの両側に配置されており、アーム７３は支点７３ａを中心に回転するようになっている。

アーム７３はステイプルトレイ１０方向に図示しない加圧部材で加圧されており、束搬送ローラ１３ｂ解除状態の用紙揃え時は、座屈やカールしている用紙をコロ７４が押える構成となっている。

また、図２０は束搬送ローラ１３ｂの加圧状態であるが、束搬送ローラ１３ｂが加圧方向へ移動すると、束搬送ローラ１３ｂが加圧する前にコロ７４がステイプルトレイ１０にスタックされた用紙と接触し、用紙束を加圧する。その後、束搬送ローラ１３ｂが加圧するような構成となっている。

以上のように本実施形態によれば、画像形成済の用紙を処理トレイで揃えた後、搬送方向揃えの突き当て部材を解除し、用紙束を中綴じ位置または中折り位置まで搬送し、中綴じまたは中折り処理を施す用紙後処理装置において、用紙束を中綴じ位置又は中折り位置まで搬送する束搬送ローラの圧解除と、用紙搬送方向の突き当て部材の退避を同一駆動（同一タイミングで駆動）とすることにより、綴じ手段の位置と関連しないため、安価で生産性の良い後処理装置とすることができる。

前記用紙束搬送ローラの圧解除の駆動にカムを設け、用紙搬送方向の突き当て部材退避の駆動にリンク機構を設けることにより、端綴じ及び中綴じを両立させる機構が簡略化することで、安価な後処理装置とすることができる。

用紙束搬送ローラの可動側のローラの圧解除と連動して、用紙揃え時の用紙後端押えが加圧、解除することで、ローラで加圧する前に用紙束を後端押えで押えた後、ローラで加圧することが可能となることで、束搬送ローラ解除時の用紙押えと束搬送ローラ加圧時の用紙押えを兼ねられることで、安価で綴じ揃え品質の良好な後処理装置とすることができる。

用紙揃え時の用紙後端押えを束搬送ローラの近傍に配置することで、前記ローラ加圧時に加圧位置に近い場所で押えられることから、綴じ揃え品質の良好な後処理装置とすることができる。

束搬送ローラの固定側のローラ軸線に対して、可動側のローラが垂直に加圧、解除することにより、ローラ加圧時のズレを最小限に抑えられることで、綴じ揃え品質の良好な後処理装置とすることができる。

本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の概略構成を示す図である。 図１に示した用紙後処理装置を備えた画像形成システム（複写機形態）の概略構成を示す図である。 図１に示した用紙後処理装置を備えた画像形成システム（プリンタ形態）の概略構成を示す図である。 ステイプルトレイ回りの機構を示す斜視図である。 綴じ動作に入る前の後端フェンスの位置とステイプルユニットの位置を示す図である。 端面２個所綴じの場合の後端フェンスの位置とステイプルユニットの位置を示す図である。 中綴じの場合の場合の後端フェンスの位置とステイプルユニットの位置を示す図である。 放出ベルトと放出爪の駆動部の概略を示す図である。 端面綴じの動作を示す図である。 中綴じの動作を示す図である。 束搬送ローラの接離機構及び動作を示す図である。 後端フェンスの駆動機構を示す図である。 本実施形態に係る用紙後処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すブロック図である。 本実施形態に係る束搬送ローラ対の圧解除機構、及び後端フェンスの退避機構を示す図である。 本実施形態におけるカムの回転角度に対して束搬送ローラ及び後端フェンスの位置を示す動作説明図（その１）である。 本実施形態におけるカムの回転角度に対して束搬送ローラ及び後端フェンスの位置を示す動作説明図（その２）である。 本実施形態におけるカムの回転角度に対して束搬送ローラ及び後端フェンスの位置を示す動作説明図（その３）である。 本実施形態におけるカムの回転角度に対して束搬送ローラ及び後端フェンスの位置を示す動作説明図（その４）である。 束搬送ローラの圧解除状態を示す図である。 束搬送ローラの加圧状態を示す図である。

符号の説明

２ 用紙後処理装置
５ ステイプルユニット
８ 叩きコロ
１０ ステイプルトレイ
１１ 放出爪
１２ ジョガーフェンス
１３ａ，１３ｂ 第１の束搬送ローラ
１９ 折りプレート
２０ 折りローラ
２６ａ，２６ｂ 第２の束搬送ローラ
２７ 後端フェンス（突き当て部材）
８０ ベース
３５０ 制御装置
３６０ ＣＰＵ

Claims (7)

1. ステイプルトレイで用紙を揃えた後、用紙搬送方向を突き当てる突き当て部材の当接状態を解除し、用紙束を中綴じ位置または中折り位置まで搬送し、中綴じまたは中折り処理を施す用紙処理装置において、
   用紙束を中綴じ位置又は中折り位置まで搬送する搬送手段の圧解除と、前記突き当て部材の綴じ手段の移動を妨げない位置への退避動作を同一タイミングで行うことを特徴とする用紙処理装置。
2. 前記搬送手段が、用紙束を搬送する束搬送ローラと、当該束搬送ローラの圧解除を行うためのカム機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
3. 前記突き当て部材を退避させるリンク機構を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の用紙処理装置。
4. 前記束搬送ローラの可動側のローラと連動して用紙揃え時の用紙後端押えの加圧及び加圧解除を行う手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の用紙処理装置。
5. 前記用紙揃え時の用紙後端押えが用紙束搬送ローラの近傍に配されていることを特徴とする請求項４記載の用紙処理装置。
6. 前記束搬送ローラの固定側のローラ軸線に対して可動側のローラが垂直に移動して加圧及び加圧解除を行う手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の用紙処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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