JP2012236685A - 後処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の後端がシフトコロを抜けるまで待つ必要なく、シフトコロをホーム位置に戻せるようにすることで、生産性を上げることが可能な後処理装置およびこれを装着した画像形成装置を提供する。
【解決手段】退避手段は、シフトコロ３３を従動ローラ４０から退避させるための制御構成を含む手段であり、シフトコロ３３を従動ローラ４０から離間する方向に変位させるための、軸３３ａの用紙幅方向Ｙの両端部に設けられたシフト退避機構７５ａ，７５ｂと、シフトコロ３３をシフト先へ移動させた後であって、シフトコロ３３における下流側の排紙ローラに用紙先端が到達したときに、シフトコロ３３を従動ローラ４０から退避させる退避制御、および退避完了後にシフトコロ３３を自身のホーム位置へ移動させる制御を行う制御部とを備えている。
【選択図】図８

Description

本発明は、後処理装置および画像形成装置に関し、詳しくは、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、孔版印刷装置を含む印刷機等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置から排出される用紙などのシートを受入れて必要な後処理を施す後処理装置およびこれが装着される画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、孔版印刷装置を含む印刷機等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置から排出されたシート（以下、シートの一例としての「用紙」を代表して説明する）を受入れて必要な後処理、例えば穿孔、仕分け（以下、単に「シフト」ともいう）、綴じ、折り等を行う後処理装置がある。「シフト」は、用紙を所定枚数・部ごとに仕分けする機能であり、そのための技術が考えられ既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、生産性を上げるという目的で、シフトコロを２つ設け、さらにその分の搬送路を設けることで、用紙の後端がコロを抜けるまで待つなどの時間を省くようにしている技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１記載の技術を含め、今までのようにシフトコロ（シフト駆動部材）を従動ローラに当接させたままシート搬送方向と直交する直交方向（以下、「シート幅方向」ともいう）に移動させる方法では、用紙の後端がシフトコロを抜けるまで元の位置（以下、「ホーム位置」ともいう）に戻すことができず、その時間分生産性が低下するという問題があった。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、用紙の後端がシフトコロを抜けるまで待つ必要なくシフトコロをホーム位置に戻せるようにすることで、生産性を上げることが可能な後処理装置およびこれを装着する画像形成装置を実現し提供することを主な目的としている。

上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
請求項１記載の発明は、画像形成装置から排出されるシートに対して仕分け、穿孔および綴じのうちの少なくとも仕分けを含む後処理を施す後処理装置において、シート搬送方向と直交する直交方向に移動して前記後処理装置内を搬送中のシートを部ごとに仕分けするシフト駆動部材、および該シフト駆動部材に従動する従動部材とを備えたシフト手段と、前記後処理を施されたシートを排出する排出手段と、前記排出手段により排出される前記後処理を施されたシートを積載する積載手段と、前記シフト駆動部材を前記従動部材から退避させる退避手段とを有し、前記退避手段は、前記シフト駆動部材を前記従動部材から離間する方向に変位させる退避機構と、前記シフト駆動部材をシフト先へ移動させた後であって、前記シフト駆動部材における下流側のシート搬送手段にシートの先端が到達したときに、前記シフト駆動部材を前記従動部材から退避させる退避制御、および退避完了後に前記シフト駆動部材を前記シフト駆動部材のホーム位置へ移動させる制御を行う制御手段とを備えていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の後処理装置において、前記退避機構は、前記シフト駆動部材を鉛直方向に動作可能とする可動スペース部と、前記鉛直方向に動作させる退避駆動源と、該退避駆動源の駆動力を前記シフト駆動部材に伝達させる連結部とを有することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の後処理装置において、前記退避駆動源として、ソレノイドを用いていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の後処理装置において、前記連結部は、前記シフト駆動部材の軸を回転可能に支持し、かつ、前記鉛直方向へ移動可能となるように連結されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一つに記載の後処理装置において、前記シフト駆動部材と前記シート搬送手段との間の搬送経路に配設され、搬送されてくるシートの先端を検知するシート検知手段と、前記シフト駆動部材をパルス入力で駆動する駆動手段とを有し、前記制御手段は、シート検知手段からの信号および前記駆動手段に付与される駆動パルス数に基づいて、前記シフト駆動部材のシフト先への移動後に、前記シート搬送手段にシートの先端が到達したことを判断することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか一つに記載の後処理装置において、前記制御手段は、前記シフト駆動部材を前記ホーム位置へ移動後に、シートの先端が前記シフト駆動部材に到達する直前に退避させた位置から再び前記従動部材に当接させる復帰制御を行うことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、シートに画像形成を行う画像形成手段を備えた画像形成装置において、請求項１ないし６の何れか一つに記載の後処理装置が、前記画像形成装置に装着されることを特徴とする。

本発明によれば、上記課題を解決して新規な後処理装置およびこれを装着した画像形成装置を実現し提供することができる。すなわち、本発明によれば、上記構成の退避手段により、シフト駆動部材（例えばシフトコロ）を従動部材（例えば従動ローラ）から退避させている間にシフト駆動部材をホーム位置に戻せるようになることで、シートの後端がシフト駆動部材を抜けるまで待つ必要なく、次の用紙の受け入れを従来より早めることができるので、生産性を上げることができる。

本発明を適用する用紙後処理装置を装着した画像形成装置に係る画像形成システムおよび本発明の一実施形態を含む主な制御構成を示すブロック図である。 図１の画像形成システムの主として用紙後処理装置の全体構成の概略を示す正面図である。 従来のシフトモードの動作順序を示すフローチャートである。 従来のシフトモードの動作を説明する図であって、（ａ）はシフトコロのホーム位置動作状態を、（ｂ）はシフトコロのシフト先への移動動作状態を、それぞれ示す図である。 （ｃ）は従来のシフトモードの動作を説明する図であって、排紙ガイド板閉時の動作状態を示す図である。 従来のシフトモードの動作を説明する図であって、（ｄ）は用紙後端がシフトコロを抜け・ホーム位置への移動開始状態を、（ｅ）はシフトコロのホーム位置へ→移動完了までの動作状態を、それぞれ示す図である。 （ａ）は、シフト機構を水平面から見た一部断面斜視図であり、（ｂ）は、同シフト機構の要部を上面から見た平面図である。 （ａ）は本実施形態のシフト機構によるシフトコロ離間時の動作状態を示す一部断面斜視図、（ｂ）は同シフト機構によるシフトコロ離間時の、駆動モータギヤ連結部の動作状態を示す一部断面斜視図である。 （ａ）は本実施形態のシフトコロ離間時のソレノイド周りの動作状態を、（ｂ）は同シフトコロ当接時の同ソレノイドの動作状態を、それぞれ示す一部断面側面図である。 （ａ）は本実施形態のシフト退避機構によるシフトコロ右シフト時の動作状態を、（ｂ）は同シフト退避機構によるシフトコロ左シフト時の動作状態を、それぞれ示す一部断面斜視図である。 本実施形態のシフトモードの動作順序を示すフローチャートである。 本実施形態のシフトモードの動作を説明する図であって、（ａ）はシフトコロのホーム位置動作状態を、（ｂ）はシフトコロのシフト先への移動動作状態を、それぞれ示す図である。 （ｃ）は排紙ガイド板閉時の動作状態を、（ｄ）は用紙先端が排紙ローラに到達した動作状態を、それぞれ示す図である。 （ｅ）はシフトコロの圧解除動作状態を、（ｆ）はシフトコロのホーム位置へ→移動完了までの動作状態を、それぞれ示す図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。

図１〜図７を参照して、本発明を適用する画像形成システムの全体構成および動作を説明する。まず、図１および図２を参照して、本発明を適用する画像形成システムの全体構成および全体動作を説明する。図１は、本発明を適用する用紙後処理装置を装着した画像形成装置に係る画像形成システム、および本発明の一実施形態を含む主な制御構成を示すブロック図であり、図２は、同画像形成システムの主として用紙後処理装置の全体構成の概略を示す図である。両図において、本発明を適用する画像形成システムは、画像形成装置１００と、後処理装置としての用紙後処理装置１０１とを備えている。

図２に示すように、用紙後処理装置１０１は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、孔版印刷装置を含む印刷機等の画像形成装置１００のシート排出口である排紙口に、用紙導入口を連通させた状態で画像形成装置１００に接続され、画像形成装置１００内で画像形成されたシートとしての用紙を１枚ずつ受け入れる。
用紙後処理装置１０１は、画像形成装置１００から受け入れた用紙に対する仕分け（以下、単に「シフト」ともいう）、穿孔、綴じ、折り等の後処理を行ったり、あるいは後処理を行わずに排紙トレイへ搬送し、排出・排紙する構成を備えている。

図２に示すように、用紙後処理装置１０１内の用紙搬送経路として、用紙導入口から装置本体上部に配置されている排紙トレイ上１２に直行する搬送経路１３と、搬送経路１３の途中に配置された分岐爪１４の分岐部から下降して後処理部（この例ではシフト部あるいはステープル部）へ搬送するための後処理搬送経路１５とを備えている。さらに、後処理部の下流側には、搬送経路１７を経由して用紙をシフト部またはステープル部に導くための分岐爪１６が配置された分岐部が設けられている。本発明の特徴は、後述するように画像形成装置１００から受け入れた用紙に対する仕分け（シフト）動作に係る「シフトモード」、すなわち用紙を排紙する際に所定枚数・部ごとにシート幅方向に用紙の排紙位置をシフト・ずらし、このずれにより用紙を仕分ける公知のモードを実行するときのものであるため、以下シフトモードに密接に関連する構成・動作を中心に説明することとする。

画像形成装置１００の排紙口に設けられた排紙コロ対１１から排紙・搬送されてきた用紙は用紙後処理装置１０１の用紙導入口に設けられた入口ガイドを経て搬送経路１３の上流側に搬送される。搬送経路１３には、上流側から順に、上記入口ガイドで画像形成装置１００からの用紙の導入有無を検知する入口センサ３２と、用紙を搬送する一対の搬送上ローラ３０と、この搬送上ローラ３０により搬送されてきた用紙の搬送経路を搬送経路１３または搬送経路１５へ切り替える分岐爪１４とが配設されている。

後処理搬送経路１５には、上流側から順に、分岐爪１４により後処理搬送経路１５へ切り替えられた用紙をさらに下流側に搬送する一対の搬送下ローラ３１と、この搬送下ローラ３１により搬送されてきた用紙の搬送経路を搬送経路１７側へのシフト部またはステープル部に導くための分岐爪１６とが配設されている。
搬送経路１７には、上流側から順に、分岐爪１６により搬送経路１７に切り替えられ搬送されてくる用紙に対して仕分け・シフトを行うシフトコロ３３およびシフトコロ３３に従動する従動ローラ４０と、少なくとも用紙の先端を検知する排紙センサ３４と、用紙を積載手段としての排紙トレイ３６上に排出・排紙する排紙ローラ３５および排紙ローラ３５に従動する従動ローラ３８と、従動ローラ３８を回転自在に支持し選択的に排紙ローラ３５に当接させる揺動自在な排紙ガイド板３７とが配設されている。

シフトコロ３３は、シート搬送方向と直交する直交方向（以下、「シート幅方向」ともいう）に移動して搬送経路１７を搬送中の用紙を所定枚数・部ごとに仕分け・シフトするシフト駆動部材として、従動ローラ４０は、シフトコロ３３に従動する従動部材として、シフトコロ３３および従動ローラ４０は、シフト手段として、それぞれ機能する。

排紙ローラ３５および従動ローラ３８は、仕分け・シフトされた用紙を排紙トレイ３６上に排出する排出手段として機能する他、シフトコロ３３の下流側近傍に配設されているシート搬送手段として機能する。排紙ローラ３５は、シフトコロ３３を回転駆動するシフト駆動手段としての後述する駆動モータとは別に配設された排紙駆動手段としての排紙駆動モータによって回転駆動されるようになっている。

排紙センサ３４は、シフトコロ３３と排紙ローラ３５との間の搬送経路１７に配設され、シフトコロ３３および従動ローラ４０によって搬送されてくる用紙の先端を検知するシート検知手段として機能する。

図７を参照して、シフトコロ３３をシート幅方向Ｙに移動させる従来のシフト機構７０を説明する。図７（ａ）は、シフト機構７０を水平面から見た一部断面斜視図であり、図７（ｂ）は、同シフト機構７０の要部を上面から見た平面図である。

シフト機構７０は、例えば、特許第４３８３３２５号公報（もしくは特開２００６−１３７５３０号公報）の図７に開示されている構成と同様である。すなわち、図７に示すように、一対のシフトコロ３３には、それぞれ用紙幅方向Ｙにスライド可能な一対の従動ローラ４０が図示しないバネの付勢力によって圧接している。これら従動ローラ４０は、金属製の軸４０ａに回転可能に支持されていて、各従動ローラ４０における外側の軸４０ａに装着された図示しないスプリング（圧縮コイルバネ）によって軸４０ａの中央部方向へ移動する向きに常に弾性付勢されており、シフトコロ３３がシフト方向・シフト先に移動した後、元の位置へ自己復帰するように構成されている。
シフトコロ３３は、両端部が回転可能に支持された金属製の軸３３ａの略中央部位に固定されており、軸３３ａの回転により搬送力を得ている。

シフト機構７０は、モータギヤ５１、円盤ギヤ５２、リンク５３、シフトモータ６０、ホーム位置検出用フィラー６１、駆動伝達部としての駆動伝達ピン６２、透過型のフォトセンサであるセンサ７１、水平駆動機構７２、駆動伝達円盤７３等を備えている。
シフトモータ６０は、モータギヤ５１と円盤ギヤ５２との噛み合い、およびリンク５３と駆動伝達ピン６２との駆動伝達部の係合を介してシフトコロ３３の軸３３ａの一端部（図において右端部）に連結されている。そして、シフトコロ３３の軸３３ａの一端部（図において右端部）は、水平駆動機構７２によって回転可能に、かつ、シート幅方向Ｙに移動不能に支持されている。シフト機構７０は、リンク５３の溝５３ａ内に摺動可能に設けられた駆動伝達ピン６２を介して、シフトコロ３３の軸３３ａがシート幅方向Ｙに沿って往復移動するように、シフトモータ６０の回転運動をシート幅方向（図において左右の水平方向）Ｙの往復直線運動に変換する公知の構成である（上記特許第４３８３３２５号公報もしくは特開２００６−１３７５３０号公報の図７参照）。
シフトモータ６０が一定量回転することにより、シフトコロ３３をシート幅方向Ｙへ中央位置から片側に例えば１５ｍｍ、両側で３０ｍｍ移動させることができるようになっている。シフトモータ６０は、シフト駆動手段として機能し、シフト移動量制御を精確に行えるパルス入力で駆動するステッピングモータからなり、駆動パルス数に応じてシフト移動量を任意のシフト量に変更できるようになっている。この移動量は排紙トレイ３６に用紙が排紙されてスタックされたときに、排紙束の区別が可能な量に設定される。また、排紙ローラ３５は、排紙ガイド板３７の自由端側に設けられた従動ローラ３８に対して、排紙ガイド板３７の上側の開放時に伴いその搬送力を解除できるように構成されており、搬送途中の用紙にダメージを与えることなくシフトコロ３３を動作させることができるようになっている。

図７（ａ）において、通常、シフトコロ３３は、シート幅方向Ｙの中央位置で従動ローラ４０と圧接している初期位置としてのホーム位置にあり、センサ７１がホーム位置検出用フィラー６１を検出可能な位置にあるときが、シフトコロ３３のホーム位置となる。シフトコロ３３をシフト先へ移動させる際は、シフトモータ６０をしてシフトコロ３３移動距離分のパルス数駆動させることで、シフトモータ６０の出力軸に設けられたモータギヤ５１と、駆動伝達円盤７３に一体的に設けられた円盤ギヤ５２との噛み合いを介して、シフトモータ６０の回転が駆動伝達円盤７３に伝わって駆動伝達円盤７３が回転し、それにより駆動伝達円盤７３上に取り付け・固定された駆動伝達ピン６２が円周方向に回転する。駆動伝達ピン６２が円周方向に動作すると、それに伴い水平駆動機構７２が作動してシフトコロ３３の軸３３ａの一端部を図において水平方向（用紙幅方向Ｙ）にのみ移動動作させることにより、シフトコロ３３がシート幅方向Ｙのシフト先へ移動することとなる。

シフトコロ３３の軸３３ａの他端部（図において左側）は、図示しないギヤ列等の駆動力伝達手段を介して、シフトコロ３３を回転駆動する駆動手段としての図示しない駆動モータに連結されていて、同駆動モータによって回転駆動されるようになっている。

図１を参照して、本発明を適用する用紙後処理装置を装着した画像形成装置に係る画像形成システムを簡明に説明する。なお、図１において、制御部２５Ａおよびシフト駆動部２６Ａは、後述する実施形態に係る制御構成要素である。
同図において、画像形成装置１００側には、画像形成装置１００を構成する各装置・部や、用紙後処理装置１０１を構成する一部装置・部に動作指示を与えたり、上記各装置・部の動作状態を確認したりするための操作部２１と、画像形成装置１００の全体動作および用紙後処理装置１０１の後処理動作を含むシステム全体を制御するためのシステム制御部２２と、用紙後処理装置１０１側の後処理通信部２４とコマンド（指令信号）や各種オン／オフ信号、データ信号等を送受信するための本体通信部２３とが配設されている。

用紙後処理装置１０１側には、本体通信部２３から後処理通信部２４に送信されてきたコマンド、あるいは各種オン／オフ信号、データ信号等に基づいて、用紙後処理装置１０１内での主としてシフト動作の実行に係るシフト駆動部２６を制御するための制御部２５とが配設されている。シフト駆動部２６には、シフトモータ６０およびシフトコロ３３を回転駆動する上記図示しない駆動モータが含まれる。

システム制御部２２、制御部２５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、入出力ポート等を備えたマイクロコンピュータを具備している。制御部２５の上記ＲＯＭには、後述するフローチャートに係る動作を実行するための動作プログラムや、関係データ（各ステッピングモータに付与する駆動パルス数と、用紙搬送距離やシフト搬送量等のデータテーブルなど）が予め記憶されている。制御部２５の上記ＣＰＵは、本体通信部２３から後処理通信部２４に送信されてきたコマンド、各種オン／オフ信号、データ信号、あるいは用紙後処理装置１０１内の各センサからの各種オン／オフ信号、データ信号に基づいて、シフト駆動部２６を制御する基本的な機能を有する。

図１〜図７を参照して、従来のシフトモードでの用紙後処理装置１０１の基本動作について説明する。図３は、従来のシフトモードの動作順序を示すフローチャート、図４〜図６は、従来のシフトモードの動作を説明する図であって、図４（ａ）はシフトコロ３３のホーム位置を、図４（ｂ）はシフトコロ３３のシフト先への移動を、図５（ｃ）は排紙ガイド板３７の閉時の、図６（ｄ）は用紙後端がシフトコロ３３を抜け・ホーム位置への移動開始を、図６（ｅ）はシフトコロ３３のホーム位置へ→移動完了までの、各動作状態を示す図である。なお、後述する実施形態の各図を含め、図４（ａ）〜図６（ｅ）の各図において左側に示す英文字に英数字１を付加した図はシフトコロ３３周りの用紙の搬送動作を表す正面図であり、図４（ａ）〜図６（ｅ）の各図において右側に示す英文字に英数字２を付加した図はシフトコロ３３のシフト動作、排紙ローラ３５および用紙の搬送動作を表す平面（上面）図であり、各従動ローラ４０，３８は省略している。また、後述する実施形態の各図を含め、図４（ａ）〜図６（ｅ）では、「ホーム位置」を「ＨＯＭＥ位置」と略記している。

先ず、図１において、用紙後処理装置１０１の上流側に接続されている画像形成装置１００の操作部２１より用紙後処理内容（シフト、ステープル、折り、穿孔など）を選択し、印刷開始指示を入力する。印刷された用紙は図１に示す用紙後処理装置１０１へ搬送される。

シフトモードでは、画像形成装置１００の排紙コロ対１１から排紙・搬送されてきた用紙は用紙後処理装置１０１の入口ガイド、入口センサ３２を経て一対の搬送上ローラ３０、搬送経路１５側へ切り替えられた分岐爪１４、後処理搬送経路１５の一対の搬送下ローラ３１、搬送経路１７側へ切り替えられた分岐爪１６、シフトコロ３３、シフトコロ３３に従動する従動ローラ４０、排紙センサ３４、排紙ローラ３５、排紙ローラ３５に従動する従動ローラ３８という経路を通った後、排紙トレイ３６上に排紙・スタックされる。

用紙のシフトは上述したようにシフトコロ３３で行うので、図３のフローチャートおよび図４〜図６の動作図に沿って説明する。先ず、ステップＳＴ００では、用紙先端が図２におけるシフトコロ３３直前の位置に来たかどうかをチェック・監視する。直前とは例えば、用紙先端がシフトコロ３３の上流側１０ｍｍ手前ほどの距離である。この時点ではシフトコロ３３は、図４（ａ）のホーム位置にある。また、図１の排紙ガイド板３７には、従動ローラ３８が回転可能に支持されており、閉状態とすることで排紙ローラ３５と当接する（閉状態）が、この時点では、後のシフト動作のために排紙ローラ３５から離間した開状態にある。

次いで、ステップＳＴ０１では、用紙先端がシフトコロ３３直前に来た後、そのまま所定距離搬送させるのを待つ。所定距離とは、用紙Ｐが搬送上ローラ３１を抜けた位置であり、これは用紙サイズによって異なる。
ステップＳＴ０２では、所定距離搬送後、用紙を仕分けするためにシフトコロ３３をシフト先へ移動させる。シフト先とは、シフトコロ３３が図２を正面として紙面奥側、または紙面手前側にシフトするように、図１における画像形成装置１００より適当なタイミングで本体通信部２３から後処理通信部２４に奥側／手前側へのシフト指示コマンドが送られてくる。そうすることでシフト先を制御している。シフト先への移動距離は、一例として１５ｍｍ程度とする。この時点では、用紙Ｐは図４（ｂ）に示すように用紙搬送方向Ｘから見て左側へのシフト先へ移動の位置にある。

ステップＳＴ０３では、ステップＳＴ０２でのシフト先への移動完了を待つ。ステップＳＴ０４では、シフト先に移動完了したため排紙ガイド板３７を閉状態にし、排紙ローラ３５と従動ローラ３８を当接させる。このとき、図５（ｃ）に示す状態となり、用紙Ｐは排紙ローラ３５と従動ローラ３８で搬送可能な状態となる。
次いで、ステップＳＴ０５では用紙後端がシフトコロ３３を抜けるのを待つ。このとき、図６（ｄ）に示す位置となるのを待つことになる。用紙後端Ｐｂがシフトコロ３３を抜ける頃には、用紙先端Ｐａは必ず排紙ローラ３５にかかっている位置となる。

ステップＳＴ０６では、用紙後端Ｐｂがシフトコロ３３を抜けたため次の用紙（図示せず）を再度シフトさせるために、再びシフトコロ３３をホーム位置へ移動させる。次いで、ステップＳＴ０７では、シフトコロ３３のホーム位置への移動を待つ。この間は、図４（ｅ）に示す通り、次の用紙が来てはいけないため、これが生産性の低下につながっている。

次いで、ステップＳＴ０８では排紙トレイ３６への用紙の排紙完了を待つ。ステップＳＴ０９では、排紙トレイ３６への排紙が完了したため、排紙ガイド板３７を次の用紙を受け入れるために開状態にし、シフトシーケンスを終了する。次用紙がある場合は、再びステップＳＴ００に戻り、シフトシーケンスを継続する。以上が基本動作となる。

（本発明の一実施形態）
図８〜図１４を参照して、本発明の一実施形態を説明する。図８（ａ）は本実施形態のシフト退避機構７５ａ，７５ｂによるシフトコロ３３離間時の動作状態を示す一部断面斜視図、図８（ｂ）は同シフト退避機構７５ａ，７５ｂによるシフトコロ３３離間時の、駆動モータギヤ連結部の動作状態を示す一部断面斜視図、図９（ａ）はソレノイド６８ａを代表してシフトコロ３３離間時のソレノイド６８ａ周りの動作状態を、図９（ｂ）はソレノイド６８ａを代表してシフトコロ３３当接時の同ソレノイド６８ａの動作状態を、それぞれ示す一部断面側面図である。図１０（ａ）はシフト退避機構７５ａを代表してシフト退避機構７５ａによるシフトコロ３３の右シフト時の、図１０（ｂ）は同シフト退避機構７５ａによるシフトコロ３３左シフト時の、それぞれの動作状態を示す一部断面斜視図である。図１１は、本実施形態のシフトモードの動作順序を示すフローチャート、図１２〜図１４は、本実施形態のシフトモードの動作を説明する図であって、図１２（ａ）はシフトコロ３３のホーム位置を、図１２（ｂ）はシフトコロ３３のシフト先への移動を、図１３（ｃ）は排紙ガイド板３７の閉時の、図１３（ｄ）は用紙先端が排紙ローラに到達した動作を、図１４（ｅ）はシフトコロ３３の圧解除動作を、図１４（ｆ）はシフトコロ３３のホーム位置へ→移動完了までの、各動作状態を示す図である。

本実施形態は、図１に示した従来のシフト駆動部２６および制御部２５と比較して、これらに代えて、シフト駆動部２６Ａおよび制御部２５Ａを用いる点、図３〜図７に示した従来のシフト機構７０に代えて、図８〜図１０に示すシフト退避機構７５ａ，７５ｂを用いる点が主に相違する。この相違点以外の本実施形態の構成および動作は、図１〜図７に示した従来構成および動作と同様である。

本実施形態の退避手段は、シフトコロ３３を従動ローラ４０から退避させるための制御構成を含む手段であり、シフトコロ３３を従動ローラ４０から離間する方向に変位させるための、軸３３ａの用紙幅方向Ｙの両端部に設けられたシフト退避機構７５ａ，７５ｂと、シフトコロ３３をシフト先へ移動させた後であって、シフトコロ３３における下流側のシート搬送手段である図２等に示す排紙ローラ３５に用紙先端が到達したときに、シフトコロ３３を従動ローラ４０から退避させる退避制御、および退避完了後にシフトコロ３３を自身のホーム位置へ移動させる制御を行う制御手段としての制御部２５Ａとを備えている。
ここで、シフト駆動部２６Ａには、シフトモータ６０、左右一対のソレノイド６８ａ，６８ｂおよびシフトコロ３３を回転駆動するシフト駆動部材の駆動手段としての駆動モータ７８が含まれる。

シフト退避機構７５ａ，７５ｂは、図８の左右、すなわち軸３３ａの用紙幅方向Ｙの両端部において同じ構成であるため、以下、図の右側のシフト退避機構７５ａを代表して詳述する。
シフト退避機構７５ａは、図８〜図１０に示すように、水平駆動機構７２Ａに設けられ、シフトコロ３３を鉛直方向Ｚに動作可能とする可動スペース部としての上下可動スペース６３と、シフトコロ３３を鉛直下方向Ｚに動作させる退避駆動源としてのソレノイド６８ａと、ソレノイド６８ａの駆動力をシフトコロ３３に伝達させるための連結部６６ａとを有する。

ソレノイド６８ａは、用紙後処理装置１０１の図示しない装置本体に固定されている。構成としてはソレノイド６８ａのプッシュあるいはプル動作が最終的にシフトコロ軸３３ａに伝わるような構成であればよい。本例では、ソレノイド６８ａのプル動作が最終的にシフトコロ軸３３ａに伝わる構成例で説明する。
ソレノイド６８ａは、プル型を用いている。ソレノイド６８ａの動作部材であるプランジャ６７ａは、シフト案内部材５４ａに連結・固定されている。シフト案内部材５４ａには、プランジャ６７ａおよび可動部材６９ａを用紙幅方向Ｙに移動可能に案内するための長孔状のシフト可動スペース６４aが設けられている。図９および図１０に示すように、シフト案内部材５４ａには、一対の段付きネジ７７を介して、同段付きネジ７７に連結された可動部材６９ａが用紙幅方向Ｙに移動可能に支持されている。さらに、シフト案内部材５４ａは、装置本体側に固着された不動部材である一対のガイド板７６ａにより、用紙幅方向Ｙの移動を規制されるとともに鉛直方向Ｚに移動可能に案内支持されている。

可動部材６９ａの下部に設けられた連結部６６ａには、軸３３ａに装着された図中破線で示す一対の止め輪５６によって軸３３ａの用紙幅方向Ｙへの移動を規制するとともに、軸３３ａを回転可能に支持する図示しない転がり軸受が装着されている。この構成により、可動部材６９ａは連結部６６ａにおいて軸３３ａを回転可能に支持するとともに、シフトコロ３３のシフト動作時に軸３３ａと一体となって用紙幅方向Ｙへシフトすることで、段付きネジ７７を介してシフト案内部材５４ａに設けられたシフト可動スペース６４a内を用紙幅方向Ｙへ移動可能となっている。
水平駆動機構７２Ａは、図７の水平駆動機構７２と比較して、上述したようにシフトコロ３３を鉛直上方向Ｚに動作可能とする上下可動スペース６３が設けられている点のみ相違し、軸３３ａの一端部を回転可能に、かつ、図示しない止め輪等の移動規制部材を介して用紙幅方向Ｙに移動不能に支持され、抜け止めされている。

図８（ａ）は、シフトコロ３３が従動ローラ４０から離間して退避位置を占めている通常時の初期位置状態を示す。シフトコロ３３の通常時は、ソレノイド６８ａがオフされていて、シフトコロ３３、軸３３ａ、プランジャ６７ａ、シフト案内部材５４ａ、段付きネジ７７、可動部材６９ａ、連結部６６ａ等の自重によって従動ローラ４０から離間・下降して退避位置を占めている。
図８（ａ）において、符号５７は、シフトコロ３３が従動ローラ４０から離間して退避位置を占めたときに、従動ローラ４０の軸４０ａが上記図示しないスプリングの付勢力によってさらに鉛直下方向Ｚに変位しないように規制するための、装置本体側の不動部材に配設されたストッパ部材である。

図８（ｂ）は、シフト退避機構７５ａ，７５ｂによるシフトコロ３３離間時の、駆動モータギヤ連結部の動作状態を示している。装置本体には、シフトコロ３３の軸３３ａを回転駆動する駆動モータ７８が取り付け・固定されている。駆動モータ７８の出力軸７９には、駆動ギヤ８０が取り付け・固定されている。一方、シフトコロ３３の軸３３ａの他端部には、駆動ギヤ８０と選択的に噛み合う従動ギヤ８１が取り付け・固定されている。シフトコロ３３が退避位置を占めているときには、図８（ｂ）に示すように、軸３３ａの他端部に固定された従動ギヤ８１は、駆動ギヤ８０から離間した状態にあり、駆動モータ７８の駆動力がシフトコロ３３に伝わらない状態にある。
駆動ギヤ８０および従動ギヤ８１は、シフトコロ３３の用紙幅方向Ｙへのシフト動作時における駆動モータ７８の駆動力を伝達可能とするために、通常のギヤよりも用紙幅方向Ｙに長い歯幅で形成されている。駆動モータ７８としては、用紙搬送距離の精確な制御を図る点および構成の簡素化の点からパルス入力で駆動するモータの一つであるステッピングモータを用いている。

図８（ａ）、図９（ａ）に示すシフトコロ３３の退避位置状態から、図９（ｂ）に示すシフトコロ３３の圧接位置状態にするには、シフト退避機構７５ａ，７５ｂにおけるソレノイド６８ａ，６８ｂをオンして、上記した各部材の自重に抗してプル動作させればよい。ソレノイド６８ａ，６８ｂのプル動作により、その力がプランジャ６７ａ，６７ｂを通してシフト案内部材５４ａ，５４ｂに伝わり、さらにその力がシフト案内部材５４ａ，５４ｂのシフト可動スペース６４ａ，６４ｂに挿入・支持される段付きネジ７７を介して可動部材６９ａ，６９ｂ、連結部６６ａ，６６ｂに伝わることで最終的にシフトコロ３３の軸３３ａに伝わり、軸３３ａの一端部が水平駆動機構７２Ａの上下可動スペース６３内を上昇すると同時に軸３３ａの他端部も上昇することで、シフトコロ３３が従動ローラ４０に接触した圧接位置を占めることとなる。
シフトコロ３３が圧接位置を占めているときには、図８（ｂ）に示した軸３３ａの他端部に固定された従動ギヤ８１が、駆動ギヤ８０と当接して噛み合う状態にあり、駆動モータ７８の駆動力がシフトコロ３３に伝わる状態にある。

シフトコロ３３のシフト先への移動に際しては、従来のシフト機構がそのまま残っているので移動可能であるが、そのままシフト先への水平移動を行うとソレノイド６８ａまで動いてしまうため、それを防ぐためにソレノイド６８ａと連結部６６ａの間にシフト可動スペース６４ａを設けることで、シフト先への水平移動がソレノイド６８ａに伝わらないようにしている。

主としてシフト退避機構７５ａについて説明したが、片側だけで左右のシフトコロ３３を完全に当接させることができないことが想定されるため、上述したとおり反対側にも同様のシフト退避機構７５ｂを設けている。以上がシフトコロ３３の退避機構であり、これによりシフトコロ３３の退避動作が実現可能となる。

図１、図２、図１１、図１２〜図１４を参照して、シフトコロ３３の復帰・退避制御について説明する。なお、図１１のフローチャートにおいて、破線で囲んで示すステップ部分（ステップＳＴ１１、ステップＳＴ１６〜１８）は、図３に示した従来例の動作と比べて相違する動作を表している。
まず、ステップＳＴ１０で用紙先端Ｐａがシフトコロ３３直前の位置にあるかをチェック・監視（以下、単に「監視」という）する。用紙先端Ｐａがシフトコロ３３直前であることは、搬送径路１７上にあるセンサと、搬送ローラ上３０や搬送ローラ下３１を回転駆動するステッピングモータからなる駆動モータに付与される駆動パルスなどから算出可能である。例えば、図２の用紙後処理装置１０１の入口にある入口センサ３２を用紙後端Ｐｂが抜けてから、「レイアウト上の入口センサ３２からシフトコロ３３までの距離」−「用紙長」に相当する距離を駆動パルス数に換算し、そのパルス分駆動させることで可能となる。この際、シフトコロ３３は従動ローラ４０から離間した退避位置を占めている。

次いで、ステップＳＴ１１では、シフトコロ３３を従動ローラ４０に当接させ、シフトコロ３３がホーム位置を占める（図１２（ａ））。すなわち、上述したようにシフト退避機構７５ａ，７５ｂにおけるソレノイド６８ａ，６８ｂをオンして、シフトコロ３３の退避位置状態からの復帰となる。この際、制御部２５Ａは、後述する図１４（ｆ）に示すように、シフトコロ３３をホーム位置へ移動後に、用紙Ｐの先端がシフトコロ３３と従動ローラ４０とのニップ部に到達する直前に退避させた位置から再び、シフトコロ３３を従動ローラ４０に当接させる復帰制御を行う制御手段として機能する。
ステップＳＴ１２では、シフトコロ３３を当接させてから所定距離搬送させる。所定距離とは、用紙後端Ｐｂが搬送下ローラ３１を抜けた位置であり、これは用紙サイズによって異なるが、搬送径路１７上にあるセンサと、搬送ローラ下３１を回転駆動するステッピングモータからなる駆動モータに付与される駆動パルスなどから算出可能である。
次いで、ステップＳＴ１３では、ステップＳＴ１２で所定距離搬送した後、シフトコロ３３をシフト先へ移動させる（図１２（ｂ））。

ステップＳＴ１４ではステップＳＴ１３のシフト先への移動完了を待つ。次いで、ステップＳＴ１５では、シフトコロ３３がシフト先に移動完了したため、排紙ガイド板３７を閉状態にし、排紙ローラ３５と従動ローラ４０とを当接させる。この際、図１３（ｃ）の状態となり、用紙Ｐが排紙ローラ３５と従動ローラ４０とで搬送可能な状態となる。
次いで、ステップＳＴ１６ではステップＳＴ１５の排紙ガイド板３７の閉後、用紙先端Ｐａが図２の排紙ローラ３５と従動ローラ４０とのニップ部に到達したかどうかを監視する。排紙ローラ３５に到達したかどうかは、図２に示す排紙ローラ３５手前にある排紙センサ３４とそこからの駆動モータ７８に付与・供給する駆動パルス数（もしくはステップ数）で制御可能である。この際、制御部２５Ａは、排紙センサ３４からの信号および駆動モータ７８に付与される駆動パルス数に基づいて、シフトコロ３３のシフト先への移動後に、シート搬送手段としての排紙ローラ３５に用紙先端Ｐａが到達したことを判断する制御手段として機能する。

次いで、ステップＳＴ１７ではステップＳＴ１６での用紙先端Ｐａの排紙ローラ３５への到達により、シフトコロ３３による搬送は必要がなくなるため、シフト退避機構７５ａ，７５ｂにおけるソレノイド６８ａ，６８ｂをオフして、シフトコロ３３の圧を解除するとともに、シフトコロ３３を従動ローラ４０から退避させる（図１３（ｄ）〜図１４（ｅ））。
ステップＳＴ１８では、次の用紙Ｐを受け入れるため、シフトコロ３３をシフト先からホーム位置へ移動させる（図１４（ｆ））。これにより、シフトコロ３３上に用紙Ｐがある段階で、シフトコロ３３をホーム位置へ移動させることができるため、次の用紙Ｐとの紙間が詰まっても対応できるとともに、従来のように用紙後端Ｐｂがシフトコロ３３を抜けた後にシフトコロ３３をホーム位置へ戻す分の時間を削減できることになり、生産性を上げることができる。
次いで、ステップＳＴ１９では排紙トレイ３６への用紙Ｐの排紙完了を待つ。

ステップＳＴ２０では、排紙トレイ３６への排紙が完了したため、排紙ガイド板３７を次の用紙Ｐを受け入れるために開状態にし、シフトシーケンスを終了する。次用紙がある場合は、再びステップＳＴ１０に戻り、シフトシーケンスを継続する。以上のようにシフトコロ３３の退避制御と復帰制御が実行される。

ここで、シフト先からホーム位置への戻り分の時間を省略した時の効果は以下の方法で算出できる。
（従来のシフト動作）
従来のシフト動作において、１分間に通紙可能な用紙枚数を次式（Ａ）で算出して求めることができる。
（Ａ）・・・６０／（（用紙長さ方向の用紙サイズ＋シフト時間中に進む距離）／搬送線速）
上記算出式（Ａ）で、例えば、用紙長さ方向の用紙サイズ＝２１５．６[ｍｍ]、搬送線速＝２３０[ｍｍ／ｓ]、シフト時間中進む距離４６6[ｍｍ]とした時、１分間に通紙可能な用紙枚数は５２枚となる。ここでの「シフト時間中に進む距離」とは、この時間中の次用紙はシフトコロ３３への受入不可ということで、紙間を意味している。シフト時間は約０．２[ｓ]であるため、この間に次の用紙が進む距離は、２３０[ｍｍ／ｓ]×０．２[ｓ]＝４６[ｍｍ]となる。

（本発明のシフト動作）
本発明のシフト動作において、１分間に通紙可能な用紙枚数を次式（Ｂ）で算出して求めることができる。
（Ｂ）・・・６０／（（用紙長さ方向の用紙サイズ）／搬送線速）
上記算出式（Ｂ）に従来のシフト動作時と同じ値を当てはめた時、１分間に通紙可能な枚数は６４枚となる。

以上より、同一の搬送条件である搬送線速２３０[ｍｍ／ｓ]の場合では、本発明の実施例１のシフト動作によれば、従来に比べて１２枚多く通紙が可能となる。さらに搬送線速が速くなるほど、従来と比べて１分間の通紙可能枚数が多くなり、生産性がさらに上るという効果を奏する。

上述した通り、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
第１に、上記退避手段を有することにより、シフト駆動部材としてのシフトコロ３３を従動部材としての従動ローラ４０から退避させる退避制御を行うことができ、用紙後端がシフトコロ３３と従動ローラ４０とのニップ部を抜けるまで待つ必要なくシフトコロ３３のホーム位置へ戻ることができるので、次のシート間隔（例えば紙間）が狭くなっても対応でき、生産性を上げることができる（請求項１、２）。
第２に、退避駆動源としてソレノイドを用いていることにより、簡素な構成かつ安価に第１の効果を奏する（請求項３）。

第３に、上記構成により、シフトコロ３３の用紙搬送機能を失うことなく退避動作を実現でき、生産性を上げることができる（請求項４）。
第４に、上記構成により、シフトコロ３３のシフト先への移動後に、排紙ローラ３５と従動ローラ３８のニップ部に用紙先端が到達したことを確実に判断することができるので、第１の効果を確実に奏する（請求項５）。
第５に、上記構成により、先のシートと次のシートとの間隔を狭めることができ、生産性を上げることができる（請求項６）。
第６に、上記各効果を奏する後処理装置を装着した画像形成装置において、上記各効果を奏する。

以上説明した通り、本発明を特定の実施形態や実施例等について説明したが、本発明が開示する技術内容は、上述した実施形態や実施例等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
例えば、図８〜図１０に示したシフト退避機構７５ａ，７５ｂは、本発明の退避機構としての一例を示したに過ぎず、プルもしくはプッシュ等の動作型式のソレノイドと、付勢手段としてのスプリング（引張バネや圧縮バネ）とを併用して適宜組み合わせることにより、別の退避機構を構成できることは無論である。
シートには、ＰＰＣなどの用紙や転写紙あるいはＯＨＰフィルムシートなど画像形成可能な全てのシート状の記録媒体が含まれることは無論である。

１１ 排紙コロ
１７ 搬送経路
２１ 操作部
２２ システム制御部
２３ 本体通信部
２４ 後処理通信部
２５Ａ 制御部（制御手段）
２６Ａ シフト駆動部
３３ シフトコロ（シフト駆動部材）
３３ａ シフトコロの軸
３４ 排紙センサ（シート検知手段）
３５ 排紙ローラ（排出手段、シート搬送手段）
３６ 排紙トレイ（積載手段）
４０ 従動ローラ（従動部材）
６０ シフトモータ（シフト駆動手段）
６３ 上下可動スペース（可動スペース部）
６６ａ，６６ｂ 連結部
６８ａ，６８ｂ ソレノイド（退避駆動源）
７１ センサ（ホーム位置検知手段）
７５ａ，７５ｂ シフト退避機構（退避機構、退避手段）
７８ 駆動モータ（シフト駆動部材の駆動手段）
１００ 画像形成装置
１０１ 用紙後処理装置（後処理装置）
Ｐ 用紙（シート、記録媒体）
Ｐａ 用紙先端（シートの先端）
Ｘ シート搬送方向
Ｙ シート幅方向（直交方向）

特開２００９−０６２１３３号公報

Claims (7)

1. 画像形成装置から排出されるシートに対して仕分け、穿孔および綴じのうちの少なくとも仕分けを含む後処理を施す後処理装置において、
   シート搬送方向と直交する直交方向に移動して前記後処理装置内を搬送中のシートを部ごとに仕分けするシフト駆動部材、および該シフト駆動部材に従動する従動部材とを備えたシフト手段と、
   前記後処理を施されたシートを排出する排出手段と、
   前記排出手段により排出される前記後処理を施されたシートを積載する積載手段と、
   前記シフト駆動部材を前記従動部材から退避させる退避手段とを有し、
   前記退避手段は、前記シフト駆動部材を前記従動部材から離間する方向に変位させる退避機構と、前記シフト駆動部材をシフト先へ移動させた後であって、前記シフト駆動部材における下流側のシート搬送手段にシートの先端が到達したときに、前記シフト駆動部材を前記従動部材から退避させる退避制御、および退避完了後に前記シフト駆動部材を前記シフト駆動部材のホーム位置へ移動させる制御を行う制御手段とを備えていることを特徴とする後処理装置。
2. 前記退避機構は、前記シフト駆動部材を鉛直方向に動作可能とする可動スペース部と、前記鉛直方向に動作させる退避駆動源と、該退避駆動源の駆動力を前記シフト駆動部材に伝達させる連結部とを有することを特徴とする請求項１記載の後処理装置。
3. 前記退避駆動源として、ソレノイドを用いていることを特徴とする請求項２記載の後処理装置。
4. 前記連結部は、前記シフト駆動部材の軸を回転可能に支持し、かつ、前記鉛直方向へ移動可能となるように連結されていることを特徴とする請求項２または３記載の後処理装置。
5. 前記シフト駆動部材と前記シート搬送手段との間の搬送経路に配設され、搬送されてくるシートの先端を検知するシート検知手段と、
   前記シフト駆動部材をパルス入力で駆動する駆動手段とを有し、
   前記制御手段は、シート検知手段からの信号および前記駆動手段に付与される駆動パルス数に基づいて、前記シフト駆動部材のシフト先への移動後に、前記シート搬送手段にシートの先端が到達したことを判断することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一つに記載の後処理装置。
6. 前記制御手段は、前記シフト駆動部材を前記ホーム位置へ移動後に、シートの先端が前記シフト駆動部材に到達する直前に退避させた位置から再び前記従動部材に当接させる復帰制御を行うことを特徴とする請求項１ないし５の何れか一つに記載の後処理装置。
7. シートに画像形成を行う画像形成手段を備えた画像形成装置において、
   請求項１ないし６の何れか一つに記載の後処理装置が、前記画像形成装置に装着されることを特徴とする画像形成装置。

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