JP3680404B2 - シート後処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やプリンタや印刷機等の画像形成装置により画像を形成されたシートを受け入れ、ステイプラにより自動的に綴じ合わせ処理した後、排出手段により排紙トレイ上に排出するシート後処理装置に関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置より排紙される画像記録済の複数枚のシートを、コピー１部ごとに丁合してステイプラにより綴じ合わせる装置としてフィニッシャと呼ばれるシート後処理装置が利用される。
【０００３】
このフィニッシャは、複写機やプリンタ等の画像形成装置本体と機能が接続されていて、コピーまたはプリントプロセスのシーケンス作動に対応して駆動するようになっている。
【０００４】
従って画像形成プロセスを高速で処理することの可能な画像形成装置に対しては、その処理速度に追従して機能を果すことの出来る高速処理の可能なフィニッシャが必要とされる。
【０００５】
このような高速処理の可能なフィニッシャに関しては、すでに特開昭６０−１４２３５９号、同６０−１５８４６３号、同６２−２３９１６９号さらに特開昭６２−２８８００２号、同６３−２６７６６７号、特開平２−２７６６９１号、特公平５−４１９９１号の各公報による提案が開示されている。
【０００６】
画像形成装置本体から搬出された画像記録済みのシートは、中間スタッカ内に整合されながら順次積載されて１セット分のシート束収納後に、ステイプラ等のシート後処理が行われ、綴じ合わせられたシート束は、前記中間スタッカの底部に設けられた排出ベルトに載せて搬送され、さらに上下一対の排紙ローラによって挟持されて排紙トレイに排出される。
【０００７】
また、特開平２−２７６６９１号公報に開示されたシート後処理装置は、二個のファーブラシを回転可能に設け、該ファーブラシの先端をガイド板に接触させた構成である。特開平１−２１４５６５号公報の用紙収納装置に開示されたシート後処理装置は、複数の羽根部材を放射状に取り付けたパドルホイールを回転駆動してシートを整合させるものである。特開昭６３−１１６１６８号公報のシート後処理装置は、排出ローラ対の下ローラに、その下端部が中間トレイに当接しているベルトの一部が巻き付けられ、該ベルトが下ローラと共に回転して、中間トレイ上に搬出されたシートをストッパに当接させるものである。
【０００８】
特開平１−１２７５５６号公報に開示されたシート後処理装置は、画像形成手段から送られてきたシートをシート後処理手段に搬送する第一及び第二の２つのシート搬送パスと、第一及び第二の２つのシート搬送パスを切り換える搬送方向切換手段とを有し、シート処理手段の作動に応じ、シートが第二のシート搬送パスに送られるように搬送方向切換手段を制御する制御手段を有するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシート後処理装置において、小サイズのシート（Ｂ５判シート、Ａ４判シート、８．５″×１１″シート等）を小数枚ステイプル処理して排出手段により排出するときには、大サイズのシート（Ａ３判シート、Ｂ４判シート、１１″×１７″シート、８．５″×１４″シート等）を多数枚ステイプル処理して排出手段により排出するときと比較して、シート束の重量が軽量であるから、前記排出手段により同じ排紙速度で排出されたときに、小サイズのシート束が大きく飛翔して、排紙トレイ上でシート束が散乱して不揃いになる。また、排出手段による排紙速度を遅くすると、画像形成装置からシート後処理装置に所定速度で送り込まれた後続のシートが、ステイプル済み後に排出中の先行するシート束の後端部付近に突き当たり排紙不良を発生する。前記後続のシートの中間スタッカへの搬入を遅らせて、先行するシート束との衝突を回避しようとするとコピー生産性が低下する。
【００１０】
本発明の目的は、上記の問題点を解決して改良した結果、（１）シート後処理装置を小型化し、（２）先行のシート束後処理と後続のシート束搬送の引き継ぎ間で、シート後処理装置を停止させることなく、効率良くシート搬送を実行し、（３）かつ先行のシート束の最終シートが中間スタッカ上で確実にシート揃えできる優れた効果が得られるシート後処理装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、画像形成装置から搬出されたシートを中間スタッカに積載して整合し、ステイプラにより綴じ合わせ処理したのち、シート束を排紙トレイ上に排出するシート後処理装置において、前記綴じ合わせ処理されたシート束の次のシート束を形成するために、前記中間スタッカに導入する前のシート搬送通路内で、前記画像形成装置から送られてきた１枚目のシートと２枚目のシートとを重ね合わせたのち前記中間スタッカに搬送する搬送手段と、該搬送手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段をタイミング制御する制御手段とを有することを特徴とするシート後処理装置によって達成される。
【００１２】
また、上記目的は、画像形成装置から搬出されたシートを中間スタッカに積載して整合し、ステイプラにより綴じ合わせ処理したのち、シート束を排紙トレイ上に排出するシート後処理装置において、前記綴じ合わせ処理されたシート束の次のシート束を形成するために、前記中間スタッカに導入する前のシート搬送通路内で、前記画像形成装置から送られてきた１枚目のシートと２枚目のシートの各先端部を突き当てて先端揃えしたのち、前記中間スタッカに搬送する搬送手段と、該搬送手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段をタイミング制御する制御手段とを有することを特徴とするシート後処理装置によって達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のシート後処理装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は前記シート後処理装置（フィニッシャ）の構成を示す断面図である。該シート後処理装置はシートＰの受け入れ部が画像形成装置（複写機、プリンタ等）本体の排紙口と合致するよう位置と高さを調節して設置され、画像形成装置本体の作動に対応して駆動されるよう制御系に接続される。
【００１５】
前記受け入れ部の入口部ローラ対１のシート搬送下流に接続するシートＰの搬送路は上段の第１搬送路１００と中段の第２搬送路２００および下段の第３搬送路３００の３系統に分岐されていて、切替ゲートＧ１、Ｇ２、Ｇ３の占める角度の選択によりシートＰが何れかの搬送路に給送されるようになっている。
【００１６】
図２（ａ）は第１搬送路１００によるシートＰの搬送経路を示す（一点鎖線）模式図、図２（ｂ）は第２搬送路２００によるシートＰの搬送経路を示す（一点鎖線）模式図、図３（ａ）は第３搬送路３００によるシートＰの搬送経路を示す（一点鎖線）模式図、図３（ｂ）は第４搬送路４００によるシートＰの搬送経路を示す（一点鎖線）模式図である。
【００１７】
（１）第１搬送路１００（プリンタモード、画像面下向き排紙）
図２（ａ）において、画像形成装置本体から画像面上向きで排出されたシートＰは、前記入口部ローラ対１により搬送されて、上方の第１の切り替えゲートＧ１の下方の通路１１を通過して、搬送ローラ対２に挟持されて第２搬送路２００である斜め下方の第２の切り替えゲートＧ２の上方の通路１２を通過して、搬送ローラ対３、通路１３、搬送ローラ対４を経て、一旦停止した後、逆転駆動に変換された搬送ローラ対２，３，４によりスイッチバックして、第１の切り替えゲートＧ１の上方の通路１５、さらに上方の通路１６を通過して、排出ローラ対７により機外上部の排紙トレイ８上に画像面下向き（フェースダウン）で排出され、頁順に載置される。
【００１８】
（２）第２搬送路２００（コピーモード、画像面上向き排紙、オフセット排紙を含むノンステイプルモード）
図２（ｂ）において、画像形成装置本体から画像面上向き（フェースアップ）で排出されたシートＰは、前記入口部ローラ対１により搬送されて、上方の第１の切り替えゲートＧ１の下方の通路１１を通過して、搬送ローラ対２に挟持されて第２搬送路２００である斜め下方の第２の切り替えゲートＧ２の上方の通路１２を通過して、搬送ローラ対３、通路１３、搬送ローラ対（シフトローラ対）４、通路１４を経て、排出ローラ対（挟持排出手段）５により機外の排紙トレイ６上に画像面上向きで排出、載置される。なお、前記画像形成装置に接続された自動原稿送り装置（ＡＤＦ）では、最終原稿から露光処理され、画像形成処理された最終頁のコピーから順次シート後処理装置に送り込まれて、画像面上向きで排紙トレイ６上に頁順に積載される。
【００１９】
（３）第３搬送路３００（コピーモード、画像面上向き排紙、ステイプルモード）
図３（ａ）において、画像形成装置本体内で画像形成処理された最終頁のコピーから画像面上向き（フェースアップ）で排出されて、順次、シート後処理装置に送り込まれたシートＰは、前記入口部ローラ対１により搬送されて、上方の第１の切り替えゲートＧ１の下方の通路１１を通過して、搬送ローラ対２に挟持されて、第３搬送路３００である斜め下方の第３の切り替えゲートＧ３の下方の通路（第１の進入通路）１８または切り替えゲートＧ３の上方の通路（第２の進入通路）１７を通過して、搬送ローラ対９、通路１９を経て、ステイプル処理部２０に送り込まれる。
【００２０】
通路１９の下流の搬送ローラ対２１に挟持されて搬送されたシートＰは、傾斜配置された中間スタッカ２２の上方空間に放出され、該中間スタッカ２２または該中間スタッカ２２上に積載されたシートＰの上面に接し，さらに滑走上昇したのち、搬送ローラ対２１からシート後端が排出されたのちには、シートＰの自重により下降に転じ、中間スタッカ２２の傾斜面上を滑落し、ステイプラ（綴じ手段）３０近傍のシート突き当て面（ストッパ部材）３１に当接して停止する。前記搬送ローラ対２１の下ローラ２１Ｂと同軸に回転するプーリに巻回するベルトにより回転する搬送補助回転部材（巻き込み部材）２３は、前記滑落するシートＰの上面に摺接することにより、シートＰがスイッチバックするとき該搬送補助回転部材（巻き込み部材）２３の摺接作用によりストッパ部材３１に確実に当接するようにする。
【００２１】
２４は前記中間スタッカ２２の両側面に移動可能に設けた一対の整合部材である。該整合部材２４はシート搬送方向と直交する方向に移動可能であり、シートＰが中間スタッカ２２上に放出されるシート受け入れ時には、シート幅より広く開放され、中間スタッカ２２上を滑落してストッパ部材３１に当接して停止するときには、シートの幅方向の側縁を軽打してシート束の幅揃え（整合）を行う。この停止位置において、中間スタッカ２２上に所定枚数のシートＰが積載、整合されると、ステイプラ３０により綴じ合わせ処理（ステイプル処理）が行われ、シート束が綴じ合わされる。
【００２２】
前記中間スタッカ２２のシート積載面の一部には切り欠き部が形成されていて、駆動プーリ２５と従動プーリ２６に巻回された複数の排出ベルト２７が回動可能に駆動される。該排出ベルト２７の一部には、排出爪２８が一体に形成されていて、その先端部は、図示一点鎖線のように長円軌跡を描く。ステイプル処理されたシート束Ｐは、排出ベルト２７の排出爪２８によりシートＰの後端を保持されて、排出ベルト２７上に載せられ、中間スタッカ２２の載置面上を滑走して斜め上方に押し上げられ、排出ローラ対（挟持排出手段）５のニップ位置に進行する。回転する排出ローラ対５に挟持されたシート束Ｐは、画像面上向きで排紙トレイ６上に排出、積載される。
【００２３】
（４）第４搬送路４００（コピーモード、画像面上向き排紙）
図３（ｂ）において、画像形成装置本体から画像面上向きで排出されたシートＰは、前記入口部ローラ対１により搬送され、ほぼ垂直上方に搬送されて、前記切り替えゲートＧ１の背面の通路（第４搬送路）４００を通過して、さらに上方の通路１６を経て、排出ローラ対７により機外上部の排紙トレイ８上に画像面上向き（フェースアップ）で排出される。
【００２４】
図４はシート後処理装置の駆動系を示す構成図である。モータＭ１は、タイミングベルトＢ１，Ｂ２を介して第３搬送路３００の搬送ローラ対９の駆動ローラ９Ａ（左ローラ）を回転させるとともに、ギア列を経て第２搬送路２００の搬送ローラ対２の駆動ローラ２Ａ（下ローラ）、搬送ローラ対３の駆動ローラ３Ａ（下ローラ）及び搬送ローラ対４の駆動ローラ４Ａ（上ローラ）を回転させる。さらにタイミングベルトＢ３を介して受け入れローラ対１の駆動ローラ１Ａ（右ローラ）を回転させ、さらにタイミングベルトＢ４を経て排出ローラ対７の駆動ローラ７Ａ（下ローラ）を回転させる。
【００２５】
モータＭ２は、タイミングベルトＢ５，Ｂ６を介して排出ローラ対５の上駆動（以下、上ローラと称す）ローラ５Ａを回転させるとともに、ギア列とタイミングベルトＢ７を経て排出ローラ対５の下駆動ローラ（以下、下ローラ称す）５Ｂを回転させる。さらに、前記下ローラ５Ｂを駆動するプーリは、タイミングベルトＢ８を介して前記駆動プーリ２５を回転させ、排出ベルト２７を回動させる。
【００２６】
モータＭ４は、ギア列を介して駆動プーリ６１を駆動回転させ、該駆動プーリ６１と上方の従動プーリ６２とを巻回するワイヤ６３を回動させる。該ワイヤＷの一部には、前記排紙トレイ６の基部が係止部材６４により固定されている。該排紙トレイ６は、その基部に回転自在に支持されたローラ６５がレール部材６６に摺動し、前記ワイヤ６３が回動することにより、レール部材６６に沿って昇降可能である。
【００２７】
図５はステイプル処理部２０と排紙部を示す断面図、図６はステイプル処理部２０の平面図である。
【００２８】
図６において、２個の整合部材２４は中心線ＣＬに対して左右対称に配置され、シートＰの搬送方向と直交する方向に同時に移動可能である。左右の整合部材２４はそれぞれタイミングベルト３２に固定され、ガイドバー３３に摺動して移動する。タイミングベルト３２は、ステッピングモータＭ６から中間ギア列を介して回動する。図６に示す整合部材２４は、ホームポジション位置にある状態を示す。このホームポジション位置は、整合部材２４に設けた突起部（被検出部）２４Ａと、中間スタッカ２２に設けたホームポジション検出用センサ３４とにより検出、制御される。なお、図６に示す一点鎖線は各種サイズのシートＰを示す。本実施の態様では、一例としてＡ３判、Ｂ４判、１１″×１７″、８．５″×１４″の各長手方向の長さを有する各種サイズのシートＰを大サイズシートと設定し、これより短い長さを有するシートＰを小サイズシートと設定した。そして前記ステイプラ３０近傍のストッパ部材３１のシートを突き当てるストッパ面（突き当て面）ｍから、排出ローラ対５のニップ位置ｎまでの距離Ｌを、前記大サイズと小サイズとを区別する位置に設定した。即ち、前記小サイズの各種シートＰは、何れも搬送方向の長さが、距離Ｌより短いから、排出ローラ対５の上流側に載置される。これに対して、大サイズの各種シートＰは、何れも搬送方向の長さが、距離Ｌより長いから、先端部が排出ローラ対５のニップ位置から下流側に突出して、排紙トレイ６上にも載置される。この大サイズのシートＰを載置して整合、ステイプル処理するために、前記排紙ローラ対５のニップ部を開閉制御する。
【００２９】
図５において、排紙ローラ対５は、図４に示すモータＭ２にそれぞれ接続して駆動回転する上ローラ５Ａと下ローラ５Ｂとから成る。下ローラ５Ｂは定位置で駆動回転する。駆動回転可能な上ローラ５Ａは、保持部材５１に支持され、支軸５２を中心にして装置本体の側板に設けた円弧状の長溝５３に沿って揺動可能である。即ち、モータＭ５の駆動軸上のピニオンギアｇ１は、ギアｇ２，ｇ３，ｇ４，ｇ５から成るギア列を介して減速され、円板５４を回転させる。該円板５４の偏心位置に植設された偏心ピン５５はクランクレバー５６の一端に回転可能に接続する。該クランクレバー５６の他端は前記保持部材５１の上部に設けたピン５７に回転可能に係合する。モータＭ５のピニオンギアｇ１が駆動回転し、前記ギア列を経て円板５４が半回転すると、クランクレバー５６が移動して、前記上ローラ５Ａを保持する保持部材５１を、支軸５２を中心にして長溝５３に沿って時計方向に揺動させる。前記回転する円板５４が半回転して、該円板５４に設けた被検出部５８がフォトインタラプタ型のセンサＰＳ５の光路を通過すると、モータＭ５の駆動が停止され、上ローラ５Ａはシート排出通路を開放した状態で停止する。
【００３０】
図７は、排出ローラ対開閉駆動手段５０の上ローラ５Ａが開放されて停止した状態を示す断面図である。この排出通路開放状態で、大サイズシートが中間スタッカ入口部ローラ対２１から中間スタッカ２２上へ搬入され、整合、ステイプル処理される。
【００３１】
図８は、前記第３搬送路３００（図３参照）内の先頭頁シートの搬送状態を示す断面図である。この第３搬送路３００の第１搬送モードでは、前記第２の切り替えゲートＧ２はソレノイドＳＤ１により作動されて、第３搬送路３００の入口部を開放状態とし、前記第３の切り替えゲート（切り替え手段）Ｇ３は最初、ソレノイドＳＤ２により作動されて、前記第１の進入通路１８をシート通過可能状態とする。この状態で、先行するシート束Ｐ１の最終シートが搬送ローラ対２１から送り出されて中間スタッカ２２上で整合され、シート束Ｐ１がステイプル処理され、中間スタッカ２２上から排出されるまでの間に、後続のシート束Ｐ２の先頭頁Ｐ２-1は、搬送ローラ対１，２を経て第１の進入通路１８に進入し、第３の切り替えゲートＧ３の下面側を通過して、搬送ローラ対９、通路１９を経て停止状態の搬送ローラ対２１のニップ位置付近のローラ外周面に当接して停止し待機状態となる。なお、前記搬送ローラ対のうち、駆動ローラ１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａは何れもゴムローラ、駆動ローラ９Ａはスポンジローラである。
【００３２】
図９は、前記第３搬送路３００内の先頭頁シートと第２頁シートの搬送状態を示す断面図である。この第２搬送モードでは、前記第２の切り替えゲートＧ２は前記と同様に、ソレノイドＳＤ１により作動されて、第３搬送路３００の入口部を開放状態としているが、前記第３の切り替えゲートＧ３は、ソレノイドＳＤ２により切り替え作動されて、前記第２の進入通路１７をシート通過可能状態とする。この状態で、後続のシート束Ｐ２の第２頁Ｐ２-2は、搬送ローラ対１，２を経て先行したシート束Ｐ１が第１の進入通路１８から分岐し、上方の第２の進入通路１７に進入し、第３の切り替えゲートＧ３の上面側を通過して、搬送ローラ対９、通路１９を経て、先行して停止している先頭頁Ｐ２-1の先端部の表面を摺接して搬送され、停止状態の搬送ローラ対２１のニップ位置付近のローラ外周面に当接して停止し待機状態となる。この待機状態では、先頭頁Ｐ２-1と第２頁Ｐ２-2とは、通路１９内で２枚重ね状態となって停止し、各先端部は、回転を停止している搬送ローラ対８のニップ位置付近のローラ外周面に当接して先端揃えされている。このように２枚のシートＰ２-1、Ｐ２-2が異なるシート搬送通路を通過することにより、後続のシートＰ２-2の先端が先行したシートＰ２-1に追突したり紙詰まりを起こすことはない。
【００３３】
図１０は、排出ベルト２７と排出爪２８及び排出ローラ対５から成る排出手段により１部目のシート束Ｐ１が排出され、２部目のシート束Ｐ２の先頭頁Ｐ２-1と第２頁Ｐ２-2とが中間スタッカ２２に送り込まれる状態を示す断面図である。
【００３４】
中間スタッカ２２のシート入り口に設けた搬送ローラ対９から中間スタッカ２２に送り込まれて積載された第一部目の複数枚のシートのうち、最終枚目のシートが積載されてから、整合、ステイプル、排出の各処理が順次行われたのちに、第二部目のシート束の先頭シートを積載する方式では、連続複写速度（毎分当たりのコピー枚数）が速い高速処理可能な複写機はシート間の距離が短いために、前記整合、ステイプル、排出の各処理中に後続のシートを中間スタッカ２２に搬入させることができず、複写機のコピープロセスを中断させなければならず、コピー生産性が低下する。この問題を回避するため、シート束の排出速度を速くすると、整合、ステイプル処理の所要時間を短くするために、駆動源を大きくなり、製造原価高や騒音発生等の問題がある。また、排出速度を速くすると、排出性の低下や排紙トレイ６上のシート束の不揃いが発生する。
【００３５】
本発明は、先行するシート束Ｐ１が整合され、ステイプラ３０により綴じ合わせ処理されて前記排出ローラ対５による排出完了する前に、後続のシート束Ｐ２の先頭頁Ｐ２-1と第２頁Ｐ２-2の２枚のシートを搬送ローラ対２１の位置で待機させ、シート束Ｐ１を前記排出ローラ対５による排出完了する前の排紙中に、後続のシート束Ｐ２の先頭頁Ｐ２-1と第２頁Ｐ２-2の２枚のシートを前記中間スタッカ２２に送り込み開始することにより、排出中の先行のシート束Ｐ１の後端を追いかけるように、後続の先頭頁のシートＰ２-1と第２頁のシートＰ２-2の２枚のシートが同時に搬入されるようにした。
【００３６】
図１１は、ステイプルモードにおける前記搬送ローラ対１，２，３，９，２１を駆動するモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３、及び前記切り替えゲートＧ２，Ｇ３を駆動するソレノイドＳＤ１，ＳＤ２を制御する制御手段のブロック図である。図１２は先行する１部目のシート束Ｐ１と、後続の２部目のシート束Ｐ２の搬送制御を示すタイミングチャートである。なお、各シート束の枚数を３枚に設定して以下に説明する。
【００３７】
（１）コピー操作の開始に先立ち、排紙モード（ステイプルモード又はノンソートモード）が選択設定され、原稿枚数とコピー部数の設定が行われる。複写機本体側またはプリンタ本体側で、画像形成されるシート（記録紙）のサイズが、自動給紙選択機能（ＡＰＳ）による自動検出設定、または操作パネル上での手動設定が行われ、画像形成装置本体側からステイプルモード信号、シートサイズデータ、シート枚数データ等がシート後処理装置の制御部に送られる。
【００３８】
（２）画像形成装置本体のスタート釦を押すと、コピーまたはプリント動作が開始し、引き続きステイプル動作に入る。大サイズシートのステイプルモードでは、前記コピーまたはプリント動作中に、排出ローラ対開閉駆動手段５０の前記上ローラ５Ａが上方に揺動されて、図７に示す位置に停止する。この排紙通路の開放状態で、シート後処理装置の第３搬送路３００に搬送されたシートＰは、ステイプル処理部２０に進行し、搬送ローラ対２１により放出され中間スタッカ２２上を斜め上方に飛翔後、滑走して、シート先端部は開放状態の搬送ローラ対５の下ローラ５Ｂの上方を通過して、排紙トレイ６の上方に達したのち、前記下ローラ５Ｂ及び中間スタッカ２２上、または積載されたシート上をシートＰの自重により滑落して、搬送補助回転部材２３との協働により、シートＰの後端部は前記ステイプラ３０のストッパ部材３１のストッパ面ｍに当接して停止する。なお、この搬送過程で、スッテピングモータＭ６の駆動により整合部材２４がシート幅方向に移動してシート整合が行われる。なお、小サイズシートのステイプルモードでは、前記排出ローラ対５がニップした状態で、中間スタッカ２２上にシートＰが搬入、積載される。
【００３９】
（３）先行の１部目のシート束Ｐ１の最終シート（３枚目）Ｐ１-3の後端が入口部センサＰＳ１を通過してからｔ１秒後に、ソレノイドＳＤ２をオンして、前記第３の切り替えゲートＧ３を切り替え作動させて、前記第１の進入通路１８をシート通過可能状態とする（図８参照）。
【００４０】
（４）先行の１部目のシート束Ｐ１の最終シート（３枚目）Ｐ１-3の後端がスタッカ入口部センサＰＳ３を通過してからｔ２秒後に、モータＭ３の駆動をオフして、中間スタッカ２２の入口側上方の搬送ローラ対２１の回転を停止させる。先頭頁のシートＰ２-1は搬送ローラ対１，２，９により搬送されて、第１の進入通路１８と通路１９を経て、シート先端部が停止状態の搬送ローラ対２１のニップ位置近傍に突き当たり停止する。
【００４１】
（５）後続のシート束Ｐ２の先頭頁のシートＰ２-1の後端が入口部センサＰＳ１を通過してからｔ３秒後に、ソレノイドＳＤ２をオフして、前記第３の切り替えゲートＧ３を切り替え作動させて、前記第２の進入通路１７をシート通過可能状態とする（図９参照）。第２頁のシートＰ２-2は搬送ローラ対１，２，９により搬送されて、第２の進入通路通路１７と通路１９を経て、シート先端部が停止状態の搬送ローラ対２１のニップ位置近傍に突き当たり停止し、先行のシートＰ２-1と重ね合わされる。
【００４２】
（６）後続のシート束Ｐ２の第２頁Ｐ２-2の後端が入口部センサＰＳ１を通過してからｔ４秒後に、モータＭ３を駆動して中間スタッカ２２の入口側上方の搬送ローラ対２１の回転を開始させる。これにより先頭頁シートＰ２-1と第２頁シートＰ２-2とから成る２枚重ねのシートは同時に中間スタッカ２２に排出される。
【００４３】
（７）先行の１部目のシート束Ｐ１の最終シートＰ１-3の先端部がスタッカ入口部センサＰＳ３をオンさせてからｔ５秒後に、モータＭ１の駆動回転を減速し、搬送ローラ対１，２，３，４，９のシート搬送速度を高速のＶ１から低速のＶ２に低減する。次に、２部目のシート束Ｐ２の第２頁のシートＰ２-2の先端部が入口部センサＰＳ１をオンした時に、モータＭ１の駆動回転を減速から復元し、搬送ローラ対１，２，３，４，９のシート搬送速度を低速のＶ２から高速のＶ１に復帰する。これにより、２部目以降の１枚目のシートＰ２-1の先端部が、搬送ローラ対２１のニップ位置に到達する時間を遅延させ、シートＰ２-1を突き当てる搬送ローラ対２１の回転を停止させる開始時刻を遅延させることができる。従って、搬送ローラ対２１及び搬送補助回転部材２３の駆動回転による先行のシート束Ｐ１の整合終了から、２部目以降の１枚目のシートＰ２-1の先端部が、搬送ローラ対２１のニップ位置に到達する以前に搬送ローラ対２１を停止させるまでの時間を最小にする。これによって、１部目のシート整合を確実にするとともに、２部目の１枚目のシートＰ２-1と２枚目のシートＰ２-2とが確実に重ね合わされ、シート後処理の生産性と安定性が向上する。図１３は、搬送ローラ対２１のニップ位置に到達する各シートの間隔時間を示す模式図である。１部目のシート束Ｐ１の各シートは間隔時間Ａで搬送される。２部目のシート束Ｐ２の先頭のシートＰ２-1は、搬送速度をＶ１からＶ２に減速することにより搬送ローラ対２１に到達する時刻が遅延し、最終シートＰ1-Eの後端部と、２部目のシート束Ｐ２の先頭のシートＰ２-1の先端部との間隔時間Ｂが広がる。２枚目のシートＰ２-2は所定に搬送され、１枚目のシートＰ２-1との間隔時間はＣとなる。従って、間隔時間はＢ＋Ｃ＝２Ａとなる。
【００４４】
（８）所定枚数のシートＰ１が前記下ローラ５Ｂ及び中間スタッカ２２上に積載され、最終整合が終了すると、ステイプル処理が行われる。なお、このステイプル処理に先立って、各サイズごとのステイプル位置及びステイプル数が選択設定されている。
【００４５】
（９）ステイプル処理終了後、制御手段７０は、排出ローラ対開閉駆動手段５０のモータＭ３の駆動して上ローラ５Ａを下方に揺動し、シート束を下ローラ５Ｂとの間に挟持する。
【００４６】
（１０）同時に制御手段７０はモータＭ２を駆動して、排出ベルト２７の回動と排出ローラ対５の回転とを開始する。これによりステイプル処理済みの上記シート束は排出ベルト２７、排出爪２８、排出ローラ対５により搬送される。
【００４７】
（１１）排出中の先行のシート束Ｐ１の後端を追いかけるように、後続のシート束Ｐ２の先頭頁のシートＰ２-1と第２頁のシートＰ２-2の２枚のシートが同時に中間スタッカ２２に搬入される。
【００４８】
なお、本発明の実施の形態では、複写機に接続したシート後処理装置を示したが、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置や軽印刷機等と接続して使用するシート後処理装置にも適用可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のシート後処理装置により、（１）先行のシート束後処理と後続のシート束搬送の引き継ぎ間で、画像形成装置の画像形成及び連続排紙を延滞、停止させることなく、効率良くシート搬送を実行することにより生産性が向上する（請求項１）、（２）かつ先行のシート束の最終シートが中間スタッカ上で後端揃えするタイミングが充分得られるから、確実なシート揃えできる（請求項２）、（３）複雑で長大なシート搬送通路を不要とするからシート後処理装置の小型化が可能となる、等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシート後処理装置の構成を示す断面図。
【図２】第１搬送路によるシートの搬送経路を示す模式図、及び第２搬送路によるシートの搬送経路を示す模式図。
【図３】第３搬送路によるシートの搬送経路を示す模式図、及び第４搬送路によるシートの搬送経路を示す模式図。
【図４】シート後処理装置の駆動系を示す構成図。
【図５】ステイプル処理部と排紙部を示す断面図。
【図６】ステイプル処理部の平面図。
【図７】排出ローラ対の上ローラが開放されて停止した状態を示す断面図。
【図８】第３搬送路内の先頭頁シートの搬送状態（第１搬送モード）を示す断面図。
【図９】第３搬送路内の先頭頁シートと第２頁シートの搬送状態（第２搬送モード）を示す断面図。
【図１０】１部目のシート束が排出され、２部目のシート束の先頭の２頁が中間スタッカに送り込まれる状態を示す断面図。
【図１１】ステイプルモードにおける搬送ローラ対と切り替えゲートを制御する制御手段のブロック図。
【図１２】１部目のシート束と、２部目のシート束の搬送制御を示すタイミングチャート。
【図１３】搬送ローラ対のニップ位置に到達する各シートの間隔時間を示す模式図。
【符号の説明】
２，３，４，９ 搬送ローラ対
５，７ 排出ローラ対
６，８ 排紙トレイ
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１９ 通路
１７ 通路（第２の進入通路）
１８ 通路（第１の進入通路）
２０ ステイプル処理部
２１ 搬送ローラ対（中間スタッカ入口ローラ、突き当て手段）
２２ 中間スタッカ
２３ 搬送補助回転部材（巻き込み部材）
２４ 整合部材
２７ 排出ベルト
２８ 排出爪
３０ ステイプラ
５０ 排出ローラ対開閉駆動手段
７０ 制御手段
１００ 第１搬送路
２００ 第２搬送路
３００ 第３搬送路
４００ 第４搬送路
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 切り替えゲート
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６ モータ
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ シート、シート束
ＰＳ１ 入口部センサ
ＰＳ３ スタッカ入口部センサ
ＳＤ１，ＳＤ２ ソレノイド
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やプリンタや印刷機等の画像形成装置により画像を形成されたシートを受け入れ、ステイプラにより自動的に綴じ合わせ処理した後、排出手段により排紙トレイ上に排出するシート後処理装置に関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置より排紙される画像記録済の複数枚のシートを、コピー１部ごとに丁合してステイプラにより綴じ合わせる装置としてフィニッシャと呼ばれるシート後処理装置が利用される。
【０００３】
このフィニッシャは、複写機やプリンタ等の画像形成装置本体と機能が接続されていて、コピーまたはプリントプロセスのシーケンス作動に対応して駆動するようになっている。
【０００４】
従って画像形成プロセスを高速で処理することの可能な画像形成装置に対しては、その処理速度に追従して機能を果すことの出来る高速処理の可能なフィニッシャが必要とされる。
【０００５】
このような高速処理の可能なフィニッシャに関しては、すでに特開昭６０−１４２３５９号、同６０−１５８４６３号、同６２−２３９１６９号さらに特開昭６２−２８８００２号、同６３−２６７６６７号、特開平２−２７６６９１号、特公平５−４１９９１号の各公報による提案が開示されている。
【０００６】
画像形成装置本体から搬出された画像記録済みのシートは、中間スタッカ内に整合されながら順次積載されて１セット分のシート束収納後に、ステイプラ等のシート後処理が行われ、綴じ合わせられたシート束は、前記中間スタッカの底部に設けられた排出ベルトに載せて搬送され、さらに上下一対の排紙ローラによって挟持されて排紙トレイに排出される。
【０００７】
また、特開平２−２７６６９１号公報に開示されたシート後処理装置は、二個のファーブラシを回転可能に設け、該ファーブラシの先端をガイド板に接触させた構成である。特開平１−２１４５６５号公報の用紙収納装置に開示されたシート後処理装置は、複数の羽根部材を放射状に取り付けたパドルホイールを回転駆動してシートを整合させるものである。特開昭６３−１１６１６８号公報のシート後処理装置は、排出ローラ対の下ローラに、その下端部が中間トレイに当接しているベルトの一部が巻き付けられ、該ベルトが下ローラと共に回転して、中間トレイ上に搬出されたシートをストッパに当接させるものである。
【０００８】
特開平１−１２７５５６号公報に開示されたシート後処理装置は、画像形成手段から送られてきたシートをシート後処理手段に搬送する第一及び第二の２つのシート搬送パスと、第一及び第二の２つのシート搬送パスを切り換える搬送方向切換手段とを有し、シート処理手段の作動に応じ、シートが第二のシート搬送パスに送られるように搬送方向切換手段を制御する制御手段を有するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシート後処理装置において、小サイズのシート（Ｂ５判シート、Ａ４判シート、８．５″×１１″シート等）を小数枚ステイプル処理して排出手段により排出するときには、大サイズのシート（Ａ３判シート、Ｂ４判シート、１１″×１７″シート、８．５″×１４″シート等）を多数枚ステイプル処理して排出手段により排出するときと比較して、シート束の重量が軽量であるから、前記排出手段により同じ排紙速度で排出されたときに、小サイズのシート束が大きく飛翔して、排紙トレイ上でシート束が散乱して不揃いになる。また、排出手段による排紙速度を遅くすると、画像形成装置からシート後処理装置に所定速度で送り込まれた後続のシートが、ステイプル済み後に排出中の先行するシート束の後端部付近に突き当たり排紙不良を発生する。前記後続のシートの中間スタッカへの搬入を遅らせて、先行するシート束との衝突を回避しようとするとコピー生産性が低下する。
【００１０】
本発明の目的は、上記の問題点を解決して改良した結果、（１）シート後処理装置を小型化し、（２）先行のシート束後処理と後続のシート束搬送の引き継ぎ間で、シート後処理装置を停止させることなく、効率良くシート搬送を実行し、（３）かつ先行のシート束の最終シートが中間スタッカ上で確実にシート揃えできる優れた効果が得られるシート後処理装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、画像形成装置から搬出されたシートを中間スタッカに積載して整合し、ステイプラにより綴じ合わせ処理したのち、シート束を排紙トレイ上に排出するシート後処理装置において、前記綴じ合わせ処理されたシート束の次のシート束を形成するために、前記中間スタッカに導入する前のシート搬送通路内で、前記画像形成装置から送られてきた１枚目のシートと２枚目のシートとを重ね合わせたのち前記中間スタッカに搬送する搬送手段と、該搬送手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段をタイミング制御する制御手段とを有することを特徴とするシート後処理装置によって達成される。
【００１２】
また、上記目的は、画像形成装置から搬出されたシートを中間スタッカに積載して整合し、ステイプラにより綴じ合わせ処理したのち、シート束を排紙トレイ上に排出するシート後処理装置において、前記綴じ合わせ処理されたシート束の次のシート束を形成するために、前記中間スタッカに導入する前のシート搬送通路内で、前記画像形成装置から送られてきた１枚目のシートと２枚目のシートの各先端部を突き当てて先端揃えしたのち、前記中間スタッカに搬送する搬送手段と、該搬送手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段をタイミング制御する制御手段とを有することを特徴とするシート後処理装置によって達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のシート後処理装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は前記シート後処理装置（フィニッシャ）の構成を示す断面図である。該シート後処理装置はシートＰの受け入れ部が画像形成装置（複写機、プリンタ等）本体の排紙口と合致するよう位置と高さを調節して設置され、画像形成装置本体の作動に対応して駆動されるよう制御系に接続される。
【００１５】
前記受け入れ部の入口部ローラ対１のシート搬送下流に接続するシートＰの搬送路は上段の第１搬送路１００と中段の第２搬送路２００および下段の第３搬送路３００の３系統に分岐されていて、切替ゲートＧ１、Ｇ２、Ｇ３の占める角度の選択によりシートＰが何れかの搬送路に給送されるようになっている。
【００１６】
図２（ａ）は第１搬送路１００によるシートＰの搬送経路を示す（一点鎖線）模式図、図２（ｂ）は第２搬送路２００によるシートＰの搬送経路を示す（一点鎖線）模式図、図３（ａ）は第３搬送路３００によるシートＰの搬送経路を示す（一点鎖線）模式図、図３（ｂ）は第４搬送路４００によるシートＰの搬送経路を示す（一点鎖線）模式図である。
【００１７】
（１）第１搬送路１００（プリンタモード、画像面下向き排紙）
図２（ａ）において、画像形成装置本体から画像面上向きで排出されたシートＰは、前記入口部ローラ対１により搬送されて、上方の第１の切り替えゲートＧ１の下方の通路１１を通過して、搬送ローラ対２に挟持されて第２搬送路２００である斜め下方の第２の切り替えゲートＧ２の上方の通路１２を通過して、搬送ローラ対３、通路１３、搬送ローラ対４を経て、一旦停止した後、逆転駆動に変換された搬送ローラ対２，３，４によりスイッチバックして、第１の切り替えゲートＧ１の上方の通路１５、さらに上方の通路１６を通過して、排出ローラ対７により機外上部の排紙トレイ８上に画像面下向き（フェースダウン）で排出され、頁順に載置される。
【００１８】
（２）第２搬送路２００（コピーモード、画像面上向き排紙、オフセット排紙を含むノンステイプルモード）
図２（ｂ）において、画像形成装置本体から画像面上向き（フェースアップ）で排出されたシートＰは、前記入口部ローラ対１により搬送されて、上方の第１の切り替えゲートＧ１の下方の通路１１を通過して、搬送ローラ対２に挟持されて第２搬送路２００である斜め下方の第２の切り替えゲートＧ２の上方の通路１２を通過して、搬送ローラ対３、通路１３、搬送ローラ対（シフトローラ対）４、通路１４を経て、排出ローラ対（挟持排出手段）５により機外の排紙トレイ６上に画像面上向きで排出、載置される。なお、前記画像形成装置に接続された自動原稿送り装置（ＡＤＦ）では、最終原稿から露光処理され、画像形成処理された最終頁のコピーから順次シート後処理装置に送り込まれて、画像面上向きで排紙トレイ６上に頁順に積載される。
【００１９】
（３）第３搬送路３００（コピーモード、画像面上向き排紙、ステイプルモード）
図３（ａ）において、画像形成装置本体内で画像形成処理された最終頁のコピーから画像面上向き（フェースアップ）で排出されて、順次、シート後処理装置に送り込まれたシートＰは、前記入口部ローラ対１により搬送されて、上方の第１の切り替えゲートＧ１の下方の通路１１を通過して、搬送ローラ対２に挟持されて、第３搬送路３００である斜め下方の第３の切り替えゲートＧ３の下方の通路（第１の進入通路）１８または切り替えゲートＧ３の上方の通路（第２の進入通路）１７を通過して、搬送ローラ対９、通路１９を経て、ステイプル処理部２０に送り込まれる。
【００２０】
通路１９の下流の搬送ローラ対２１に挟持されて搬送されたシートＰは、傾斜配置された中間スタッカ２２の上方空間に放出され、該中間スタッカ２２または該中間スタッカ２２上に積載されたシートＰの上面に接し，さらに滑走上昇したのち、搬送ローラ対２１からシート後端が排出されたのちには、シートＰの自重により下降に転じ、中間スタッカ２２の傾斜面上を滑落し、ステイプラ（綴じ手段）３０近傍のシート突き当て面（ストッパ部材）３１に当接して停止する。前記搬送ローラ対２１の下ローラ２１Ｂと同軸に回転するプーリに巻回するベルトにより回転する搬送補助回転部材（巻き込み部材）２３は、前記滑落するシートＰの上面に摺接することにより、シートＰがスイッチバックするとき該搬送補助回転部材（巻き込み部材）２３の摺接作用によりストッパ部材３１に確実に当接するようにする。
【００２１】
２４は前記中間スタッカ２２の両側面に移動可能に設けた一対の整合部材である。該整合部材２４はシート搬送方向と直交する方向に移動可能であり、シートＰが中間スタッカ２２上に放出されるシート受け入れ時には、シート幅より広く開放され、中間スタッカ２２上を滑落してストッパ部材３１に当接して停止するときには、シートの幅方向の側縁を軽打してシート束の幅揃え（整合）を行う。この停止位置において、中間スタッカ２２上に所定枚数のシートＰが積載、整合されると、ステイプラ３０により綴じ合わせ処理（ステイプル処理）が行われ、シート束が綴じ合わされる。
【００２２】
前記中間スタッカ２２のシート積載面の一部には切り欠き部が形成されていて、駆動プーリ２５と従動プーリ２６に巻回された複数の排出ベルト２７が回動可能に駆動される。該排出ベルト２７の一部には、排出爪２８が一体に形成されていて、その先端部は、図示一点鎖線のように長円軌跡を描く。ステイプル処理されたシート束Ｐは、排出ベルト２７の排出爪２８によりシートＰの後端を保持されて、排出ベルト２７上に載せられ、中間スタッカ２２の載置面上を滑走して斜め上方に押し上げられ、排出ローラ対（挟持排出手段）５のニップ位置に進行する。回転する排出ローラ対５に挟持されたシート束Ｐは、画像面上向きで排紙トレイ６上に排出、積載される。
【００２３】
（４）第４搬送路４００（コピーモード、画像面上向き排紙）
図３（ｂ）において、画像形成装置本体から画像面上向きで排出されたシートＰは、前記入口部ローラ対１により搬送され、ほぼ垂直上方に搬送されて、前記切り替えゲートＧ１の背面の通路（第４搬送路）４００を通過して、さらに上方の通路１６を経て、排出ローラ対７により機外上部の排紙トレイ８上に画像面上向き（フェースアップ）で排出される。
【００２４】
図４はシート後処理装置の駆動系を示す構成図である。モータＭ１は、タイミングベルトＢ１，Ｂ２を介して第３搬送路３００の搬送ローラ対９の駆動ローラ９Ａ（左ローラ）を回転させるとともに、ギア列を経て第２搬送路２００の搬送ローラ対２の駆動ローラ２Ａ（下ローラ）、搬送ローラ対３の駆動ローラ３Ａ（下ローラ）及び搬送ローラ対４の駆動ローラ４Ａ（上ローラ）を回転させる。さらにタイミングベルトＢ３を介して受け入れローラ対１の駆動ローラ１Ａ（右ローラ）を回転させ、さらにタイミングベルトＢ４を経て排出ローラ対７の駆動ローラ７Ａ（下ローラ）を回転させる。
【００２５】
モータＭ２は、タイミングベルトＢ５，Ｂ６を介して排出ローラ対５の上駆動（以下、上ローラと称す）ローラ５Ａを回転させるとともに、ギア列とタイミングベルトＢ７を経て排出ローラ対５の下駆動ローラ（以下、下ローラ称す）５Ｂを回転させる。さらに、前記下ローラ５Ｂを駆動するプーリは、タイミングベルトＢ８を介して前記駆動プーリ２５を回転させ、排出ベルト２７を回動させる。
【００２６】
モータＭ４は、ギア列を介して駆動プーリ６１を駆動回転させ、該駆動プーリ６１と上方の従動プーリ６２とを巻回するワイヤ６３を回動させる。該ワイヤＷの一部には、前記排紙トレイ６の基部が係止部材６４により固定されている。該排紙トレイ６は、その基部に回転自在に支持されたローラ６５がレール部材６６に摺動し、前記ワイヤ６３が回動することにより、レール部材６６に沿って昇降可能である。
【００２７】
図５はステイプル処理部２０と排紙部を示す断面図、図６はステイプル処理部２０の平面図である。
【００２８】
図６において、２個の整合部材２４は中心線ＣＬに対して左右対称に配置され、シートＰの搬送方向と直交する方向に同時に移動可能である。左右の整合部材２４はそれぞれタイミングベルト３２に固定され、ガイドバー３３に摺動して移動する。タイミングベルト３２は、ステッピングモータＭ６から中間ギア列を介して回動する。図６に示す整合部材２４は、ホームポジション位置にある状態を示す。このホームポジション位置は、整合部材２４に設けた突起部（被検出部）２４Ａと、中間スタッカ２２に設けたホームポジション検出用センサ３４とにより検出、制御される。なお、図６に示す一点鎖線は各種サイズのシートＰを示す。本実施の態様では、一例としてＡ３判、Ｂ４判、１１″×１７″、８．５″×１４″の各長手方向の長さを有する各種サイズのシートＰを大サイズシートと設定し、これより短い長さを有するシートＰを小サイズシートと設定した。そして前記ステイプラ３０近傍のストッパ部材３１のシートを突き当てるストッパ面（突き当て面）ｍから、排出ローラ対５のニップ位置ｎまでの距離Ｌを、前記大サイズと小サイズとを区別する位置に設定した。即ち、前記小サイズの各種シートＰは、何れも搬送方向の長さが、距離Ｌより短いから、排出ローラ対５の上流側に載置される。これに対して、大サイズの各種シートＰは、何れも搬送方向の長さが、距離Ｌより長いから、先端部が排出ローラ対５のニップ位置から下流側に突出して、排紙トレイ６上にも載置される。この大サイズのシートＰを載置して整合、ステイプル処理するために、前記排紙ローラ対５のニップ部を開閉制御する。
【００２９】
図５において、排紙ローラ対５は、図４に示すモータＭ２にそれぞれ接続して駆動回転する上ローラ５Ａと下ローラ５Ｂとから成る。下ローラ５Ｂは定位置で駆動回転する。駆動回転可能な上ローラ５Ａは、保持部材５１に支持され、支軸５２を中心にして装置本体の側板に設けた円弧状の長溝５３に沿って揺動可能である。即ち、モータＭ５の駆動軸上のピニオンギアｇ１は、ギアｇ２，ｇ３，ｇ４，ｇ５から成るギア列を介して減速され、円板５４を回転させる。該円板５４の偏心位置に植設された偏心ピン５５はクランクレバー５６の一端に回転可能に接続する。該クランクレバー５６の他端は前記保持部材５１の上部に設けたピン５７に回転可能に係合する。モータＭ５のピニオンギアｇ１が駆動回転し、前記ギア列を経て円板５４が半回転すると、クランクレバー５６が移動して、前記上ローラ５Ａを保持する保持部材５１を、支軸５２を中心にして長溝５３に沿って時計方向に揺動させる。前記回転する円板５４が半回転して、該円板５４に設けた被検出部５８がフォトインタラプタ型のセンサＰＳ５の光路を通過すると、モータＭ５の駆動が停止され、上ローラ５Ａはシート排出通路を開放した状態で停止する。
【００３０】
図７は、排出ローラ対開閉駆動手段５０の上ローラ５Ａが開放されて停止した状態を示す断面図である。この排出通路開放状態で、大サイズシートが中間スタッカ入口部ローラ対２１から中間スタッカ２２上へ搬入され、整合、ステイプル処理される。
【００３１】
図８は、前記第３搬送路３００（図３参照）内の先頭頁シートの搬送状態を示す断面図である。この第３搬送路３００の第１搬送モードでは、前記第２の切り替えゲートＧ２はソレノイドＳＤ１により作動されて、第３搬送路３００の入口部を開放状態とし、前記第３の切り替えゲート（切り替え手段）Ｇ３は最初、ソレノイドＳＤ２により作動されて、前記第１の進入通路１８をシート通過可能状態とする。この状態で、先行するシート束Ｐ１の最終シートが搬送ローラ対２１から送り出されて中間スタッカ２２上で整合され、シート束Ｐ１がステイプル処理され、中間スタッカ２２上から排出されるまでの間に、後続のシート束Ｐ２の先頭頁Ｐ２-1は、搬送ローラ対１，２を経て第１の進入通路１８に進入し、第３の切り替えゲートＧ３の下面側を通過して、搬送ローラ対９、通路１９を経て停止状態の搬送ローラ対２１のニップ位置付近のローラ外周面に当接して停止し待機状態となる。なお、前記搬送ローラ対のうち、駆動ローラ１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａは何れもゴムローラ、駆動ローラ９Ａはスポンジローラである。
【００３２】
図９は、前記第３搬送路３００内の先頭頁シートと第２頁シートの搬送状態を示す断面図である。この第２搬送モードでは、前記第２の切り替えゲートＧ２は前記と同様に、ソレノイドＳＤ１により作動されて、第３搬送路３００の入口部を開放状態としているが、前記第３の切り替えゲートＧ３は、ソレノイドＳＤ２により切り替え作動されて、前記第２の進入通路１７をシート通過可能状態とする。この状態で、後続のシート束Ｐ２の第２頁Ｐ２-2は、搬送ローラ対１，２を経て先行したシート束Ｐ１が第１の進入通路１８から分岐し、上方の第２の進入通路１７に進入し、第３の切り替えゲートＧ３の上面側を通過して、搬送ローラ対９、通路１９を経て、先行して停止している先頭頁Ｐ２-1の先端部の表面を摺接して搬送され、停止状態の搬送ローラ対２１のニップ位置付近のローラ外周面に当接して停止し待機状態となる。この待機状態では、先頭頁Ｐ２-1と第２頁Ｐ２-2とは、通路１９内で２枚重ね状態となって停止し、各先端部は、回転を停止している搬送ローラ対８のニップ位置付近のローラ外周面に当接して先端揃えされている。このように２枚のシートＰ２-1、Ｐ２-2が異なるシート搬送通路を通過することにより、後続のシートＰ２-2の先端が先行したシートＰ２-1に追突したり紙詰まりを起こすことはない。
【００３３】
図１０は、排出ベルト２７と排出爪２８及び排出ローラ対５から成る排出手段により１部目のシート束Ｐ１が排出され、２部目のシート束Ｐ２の先頭頁Ｐ２-1と第２頁Ｐ２-2とが中間スタッカ２２に送り込まれる状態を示す断面図である。
【００３４】
中間スタッカ２２のシート入り口に設けた搬送ローラ対９から中間スタッカ２２に送り込まれて積載された第一部目の複数枚のシートのうち、最終枚目のシートが積載されてから、整合、ステイプル、排出の各処理が順次行われたのちに、第二部目のシート束の先頭シートを積載する方式では、連続複写速度（毎分当たりのコピー枚数）が速い高速処理可能な複写機はシート間の距離が短いために、前記整合、ステイプル、排出の各処理中に後続のシートを中間スタッカ２２に搬入させることができず、複写機のコピープロセスを中断させなければならず、コピー生産性が低下する。この問題を回避するため、シート束の排出速度を速くすると、整合、ステイプル処理の所要時間を短くするために、駆動源を大きくなり、製造原価高や騒音発生等の問題がある。また、排出速度を速くすると、排出性の低下や排紙トレイ６上のシート束の不揃いが発生する。
【００３５】
本発明は、先行するシート束Ｐ１が整合され、ステイプラ３０により綴じ合わせ処理されて前記排出ローラ対５による排出完了する前に、後続のシート束Ｐ２の先頭頁Ｐ２-1と第２頁Ｐ２-2の２枚のシートを搬送ローラ対２１の位置で待機させ、シート束Ｐ１を前記排出ローラ対５による排出完了する前の排紙中に、後続のシート束Ｐ２の先頭頁Ｐ２-1と第２頁Ｐ２-2の２枚のシートを前記中間スタッカ２２に送り込み開始することにより、排出中の先行のシート束Ｐ１の後端を追いかけるように、後続の先頭頁のシートＰ２-1と第２頁のシートＰ２-2の２枚のシートが同時に搬入されるようにした。
【００３６】
図１１は、ステイプルモードにおける前記搬送ローラ対１，２，３，９，２１を駆動するモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３、及び前記切り替えゲートＧ２，Ｇ３を駆動するソレノイドＳＤ１，ＳＤ２を制御する制御手段のブロック図である。図１２は先行する１部目のシート束Ｐ１と、後続の２部目のシート束Ｐ２の搬送制御を示すタイミングチャートである。なお、各シート束の枚数を３枚に設定して以下に説明する。
【００３７】
（１）コピー操作の開始に先立ち、排紙モード（ステイプルモード又はノンソートモード）が選択設定され、原稿枚数とコピー部数の設定が行われる。複写機本体側またはプリンタ本体側で、画像形成されるシート（記録紙）のサイズが、自動給紙選択機能（ＡＰＳ）による自動検出設定、または操作パネル上での手動設定が行われ、画像形成装置本体側からステイプルモード信号、シートサイズデータ、シート枚数データ等がシート後処理装置の制御部に送られる。
【００３８】
（２）画像形成装置本体のスタート釦を押すと、コピーまたはプリント動作が開始し、引き続きステイプル動作に入る。大サイズシートのステイプルモードでは、前記コピーまたはプリント動作中に、排出ローラ対開閉駆動手段５０の前記上ローラ５Ａが上方に揺動されて、図７に示す位置に停止する。この排紙通路の開放状態で、シート後処理装置の第３搬送路３００に搬送されたシートＰは、ステイプル処理部２０に進行し、搬送ローラ対２１により放出され中間スタッカ２２上を斜め上方に飛翔後、滑走して、シート先端部は開放状態の搬送ローラ対５の下ローラ５Ｂの上方を通過して、排紙トレイ６の上方に達したのち、前記下ローラ５Ｂ及び中間スタッカ２２上、または積載されたシート上をシートＰの自重により滑落して、搬送補助回転部材２３との協働により、シートＰの後端部は前記ステイプラ３０のストッパ部材３１のストッパ面ｍに当接して停止する。なお、この搬送過程で、スッテピングモータＭ６の駆動により整合部材２４がシート幅方向に移動してシート整合が行われる。なお、小サイズシートのステイプルモードでは、前記排出ローラ対５がニップした状態で、中間スタッカ２２上にシートＰが搬入、積載される。
【００３９】
（３）先行の１部目のシート束Ｐ１の最終シート（３枚目）Ｐ１-3の後端が入口部センサＰＳ１を通過してからｔ１秒後に、ソレノイドＳＤ２をオンして、前記第３の切り替えゲートＧ３を切り替え作動させて、前記第１の進入通路１８をシート通過可能状態とする（図８参照）。
【００４０】
（４）先行の１部目のシート束Ｐ１の最終シート（３枚目）Ｐ１-3の後端がスタッカ入口部センサＰＳ３を通過してからｔ２秒後に、モータＭ３の駆動をオフして、中間スタッカ２２の入口側上方の搬送ローラ対２１の回転を停止させる。先頭頁のシートＰ２-1は搬送ローラ対１，２，９により搬送されて、第１の進入通路１８と通路１９を経て、シート先端部が停止状態の搬送ローラ対２１のニップ位置近傍に突き当たり停止する。
【００４１】
（５）後続のシート束Ｐ２の先頭頁のシートＰ２-1の後端が入口部センサＰＳ１を通過してからｔ３秒後に、ソレノイドＳＤ２をオフして、前記第３の切り替えゲートＧ３を切り替え作動させて、前記第２の進入通路１７をシート通過可能状態とする（図９参照）。第２頁のシートＰ２-2は搬送ローラ対１，２，９により搬送されて、第２の進入通路通路１７と通路１９を経て、シート先端部が停止状態の搬送ローラ対２１のニップ位置近傍に突き当たり停止し、先行のシートＰ２-1と重ね合わされる。
【００４２】
（６）後続のシート束Ｐ２の第２頁Ｐ２-2の後端が入口部センサＰＳ１を通過してからｔ４秒後に、モータＭ３を駆動して中間スタッカ２２の入口側上方の搬送ローラ対２１の回転を開始させる。これにより先頭頁シートＰ２-1と第２頁シートＰ２-2とから成る２枚重ねのシートは同時に中間スタッカ２２に排出される。
【００４３】
（７）先行の１部目のシート束Ｐ１の最終シートＰ１-3の先端部がスタッカ入口部センサＰＳ３をオンさせてからｔ５秒後に、モータＭ１の駆動回転を減速し、搬送ローラ対１，２，３，４，９のシート搬送速度を高速のＶ１から低速のＶ２に低減する。次に、２部目のシート束Ｐ２の第２頁のシートＰ２-2の先端部が入口部センサＰＳ１をオンした時に、モータＭ１の駆動回転を減速から復元し、搬送ローラ対１，２，３，４，９のシート搬送速度を低速のＶ２から高速のＶ１に復帰する。これにより、２部目以降の１枚目のシートＰ２-1の先端部が、搬送ローラ対２１のニップ位置に到達する時間を遅延させ、シートＰ２-1を突き当てる搬送ローラ対２１の回転を停止させる開始時刻を遅延させることができる。従って、搬送ローラ対２１及び搬送補助回転部材２３の駆動回転による先行のシート束Ｐ１の整合終了から、２部目以降の１枚目のシートＰ２-1の先端部が、搬送ローラ対２１のニップ位置に到達する以前に搬送ローラ対２１を停止させるまでの時間を最小にする。これによって、１部目のシート整合を確実にするとともに、２部目の１枚目のシートＰ２-1と２枚目のシートＰ２-2とが確実に重ね合わされ、シート後処理の生産性と安定性が向上する。図１３は、搬送ローラ対２１のニップ位置に到達する各シートの間隔時間を示す模式図である。１部目のシート束Ｐ１の各シートは間隔時間Ａで搬送される。２部目のシート束Ｐ２の先頭のシートＰ２-1は、搬送速度をＶ１からＶ２に減速することにより搬送ローラ対２１に到達する時刻が遅延し、最終シートＰ1-Eの後端部と、２部目のシート束Ｐ２の先頭のシートＰ２-1の先端部との間隔時間Ｂが広がる。２枚目のシートＰ２-2は所定に搬送され、１枚目のシートＰ２-1との間隔時間はＣとなる。従って、間隔時間はＢ＋Ｃ＝２Ａとなる。
【００４４】
（８）所定枚数のシートＰ１が前記下ローラ５Ｂ及び中間スタッカ２２上に積載され、最終整合が終了すると、ステイプル処理が行われる。なお、このステイプル処理に先立って、各サイズごとのステイプル位置及びステイプル数が選択設定されている。
【００４５】
（９）ステイプル処理終了後、制御手段７０は、排出ローラ対開閉駆動手段５０のモータＭ３の駆動して上ローラ５Ａを下方に揺動し、シート束を下ローラ５Ｂとの間に挟持する。
【００４６】
（１０）同時に制御手段７０はモータＭ２を駆動して、排出ベルト２７の回動と排出ローラ対５の回転とを開始する。これによりステイプル処理済みの上記シート束は排出ベルト２７、排出爪２８、排出ローラ対５により搬送される。
【００４７】
（１１）排出中の先行のシート束Ｐ１の後端を追いかけるように、後続のシート束Ｐ２の先頭頁のシートＰ２-1と第２頁のシートＰ２-2の２枚のシートが同時に中間スタッカ２２に搬入される。
【００４８】
なお、本発明の実施の形態では、複写機に接続したシート後処理装置を示したが、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置や軽印刷機等と接続して使用するシート後処理装置にも適用可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のシート後処理装置により、（１）先行のシート束後処理と後続のシート束搬送の引き継ぎ間で、画像形成装置の画像形成及び連続排紙を延滞、停止させることなく、効率良くシート搬送を実行することにより生産性が向上する（請求項１）、（２）かつ先行のシート束の最終シートが中間スタッカ上で後端揃えするタイミングが充分得られるから、確実なシート揃えできる（請求項２）、（３）複雑で長大なシート搬送通路を不要とするからシート後処理装置の小型化が可能となる、等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシート後処理装置の構成を示す断面図。
【図２】第１搬送路によるシートの搬送経路を示す模式図、及び第２搬送路によるシートの搬送経路を示す模式図。
【図３】第３搬送路によるシートの搬送経路を示す模式図、及び第４搬送路によるシートの搬送経路を示す模式図。
【図４】シート後処理装置の駆動系を示す構成図。
【図５】ステイプル処理部と排紙部を示す断面図。
【図６】ステイプル処理部の平面図。
【図７】排出ローラ対の上ローラが開放されて停止した状態を示す断面図。
【図８】第３搬送路内の先頭頁シートの搬送状態（第１搬送モード）を示す断面図。
【図９】第３搬送路内の先頭頁シートと第２頁シートの搬送状態（第２搬送モード）を示す断面図。
【図１０】１部目のシート束が排出され、２部目のシート束の先頭の２頁が中間スタッカに送り込まれる状態を示す断面図。
【図１１】ステイプルモードにおける搬送ローラ対と切り替えゲートを制御する制御手段のブロック図。
【図１２】１部目のシート束と、２部目のシート束の搬送制御を示すタイミングチャート。
【図１３】搬送ローラ対のニップ位置に到達する各シートの間隔時間を示す模式図。
【符号の説明】
２，３，４，９ 搬送ローラ対
５，７ 排出ローラ対
６，８ 排紙トレイ
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１９ 通路
１７ 通路（第２の進入通路）
１８ 通路（第１の進入通路）
２０ ステイプル処理部
２１ 搬送ローラ対（中間スタッカ入口ローラ、突き当て手段）
２２ 中間スタッカ
２３ 搬送補助回転部材（巻き込み部材）
２４ 整合部材
２７ 排出ベルト
２８ 排出爪
３０ ステイプラ
５０ 排出ローラ対開閉駆動手段
７０ 制御手段
１００ 第１搬送路
２００ 第２搬送路
３００ 第３搬送路
４００ 第４搬送路
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 切り替えゲート
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６ モータ
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ シート、シート束
ＰＳ１ 入口部センサ
ＰＳ３ スタッカ入口部センサ
ＳＤ１，ＳＤ２ ソレノイド
Claims (5)
- 画像形成装置から搬出されたシートを中間スタッカに積載して整合し、ステイプラにより綴じ合わせ処理したのち、シート束を排紙トレイ上に排出するシート後処理装置において、
前記綴じ合わせ処理されたシート束の次のシート束を形成するために、前記中間スタッカに導入する前のシート搬送通路内で、前記画像形成装置から送られてきた１枚目のシートと２枚目のシートとを重ね合わせたのち前記中間スタッカに搬送する搬送手段と、該搬送手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段をタイミング制御する制御手段とを有することを特徴とするシート後処理装置。 - 画像形成装置から搬出されたシートを中間スタッカに積載して整合し、ステイプラにより綴じ合わせ処理したのち、シート束を排紙トレイ上に排出するシート後処理装置において、
前記綴じ合わせ処理されたシート束の次のシート束を形成するために、前記中間スタッカに導入する前のシート搬送通路内で、前記画像形成装置から送られてきた１枚目のシートと２枚目のシートの各先端部を突き当てて先端揃えしたのち、前記中間スタッカに搬送する搬送手段と、該搬送手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段をタイミング制御する制御手段とを有することを特徴とするシート後処理装置。 - 前記中間スタッカに搬送され綴じ合わせ処理後に排出される先行のシート束が排出される間に、後続のシート束の１枚目のシートが前記突き当て手段に当接するまでの搬送速度を減速するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載のシート後処理装置。
- 前記画像形成装置から搬出されたシートを案内する第１の進入通路と、第２のシート進入通路と、第１のシート進入通路の入口部と第２のシート進入通路の入口部との何れかを切り替える切り替え手段と、前記第１のシート進入通路と第２のシート進入通路からそれぞれ搬送された２枚のシートの各先端部を突き当ててシートを重ね合わせ状態に支持したのち該２枚のシートを前記中間スタッカに送り出す搬送手段とを有することを特徴とする請求項２または３に記載のシート後処理装置。
- 前記中間スタッカにシートを搬送する駆動回転及び停止可能な搬送ローラ対と、前記画像形成装置から搬出されたシートを前記搬送ローラ対に搬送するシート搬送通路の一部に形成した第１のシート進入通路と、前記第１のシート進入通路の上流側において分岐し前記第１のシート進入通路の下流側において合流する第２のシート進入通路と、画像形成装置から搬出されたシートが前記第１のシート進入通路と第２のシート搬送進入の何れかを通過するように切り替える切り替え手段と、前記搬送ローラ対の駆動回転及び停止と前記切り替え手段とを制御する制御手段とを有し、先行のシートが中間スタッカ上で積載、整合、綴じ合わせ処理中に、後続のシートの１枚目を第１のシート進入通路を経て停止中の搬送ローラ対の外周面に当接させて停止させ、２枚目のシートを第２のシート進入通路を経て先行のシートに重ねて前記停止中の搬送ローラ対の外周面に当接させて停止させて待機し、ステイプラにより綴じ合わせ処理された先行のシート束が前記中間スタッカから排出後に、前記搬送ローラ対を駆動回転して、後続のシート束の１枚目と２枚目とを重ね合わせたまま同時に前記中間スタッカに送り込むように制御することを特徴とする請求項４に記載のシート後処理装置。
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