JP3835065B2 - 用紙後処理装置及び画像形成装置 - 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、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機や印刷機等の画像形成装置により画像を形成された用紙を受け入れ、綴じ手段による綴じ合わせ処理を行う用紙後処理装置及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置本体より排紙される画像記録済の複数枚の用紙を、コピー１部ごとに丁合して綴じ手段により綴じ合わせる装置として用紙後処理装置が利用される。
【０００３】
この用紙後処理装置は、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、コピー又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】
用紙後処理装置の一例として、画像形成装置本体から搬出された画像形成済みの用紙は、綴じ手段、シフト手段、製本手段、穴あけ手段等の後処理手段により後処理した後、排出手段により排紙トレイ上に排出される。
【０００５】
このような用紙後処理装置に関しては、すでに特開昭６０−１４２３５９号、同６０−１５８４６３号、同６２−２３９１６９号更に特開昭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】
特開平３−２７７５９１号公報に記載の画像形成装置は、記録紙の端部に１箇所綴じする第１の綴じモードと、記録紙の中央付近に２箇所綴じする第２の綴じモードとを有し、記録紙のサイズにかかわらずそれぞれ所定寸法の位置を任意に入力設定して、綴じるようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の用紙後処理装置は、大小各種サイズの用紙に対して、用紙の端部に斜め１箇所綴じする第１の綴じ処理と、記録紙の中央付近に平行２箇所綴じする第２の綴じ処理とを選択的に実施可能な場合、左右一対の綴じ手段をそれぞれ直線移動及び回転移動させる専用の各駆動手段を必要とする。
【０００８】
すなわち、左右一対の綴じ手段をそれぞれ所定位置に平行に直線移動させる第１の駆動手段と、左右一対の綴じ手段をそれぞれ斜め綴じるするために綴じ手段を所定角度回転させる第２及び第３の駆動手段を備えている。したがって、これらの駆動手段を駆動するための少なくとも３個の専用の駆動モータと、これらの駆動モータを制御する制御手段とを要する。
【０００９】
このため、駆動モータ、駆動手段、制御手段の構成部材の数が増し、構造が複雑になり、組立工数増や製造原価高となる。
【００１０】
また、左右一対の綴じ手段を平行配置して、平行２箇所綴じする場合、平行綴じの最短間隔は、綴じ手段の幅寸法により、限度があった。
【００１１】
更に、従来の用紙後処理装置は、複数の駆動モータと、複数の駆動手段を要するため、装置が複雑となり、製造原価が増大する。
【００１２】
本発明の目的は、上記の課題を解決するために考案されたものであり、用紙後処理装置の綴じ処理構成部材の簡易化により、組み立て調整作業や、保守作業を容易、迅速に実行可能になし、かつ、製造原価の低減を達成する用紙後処理装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の用紙後処理装置は、画像形成装置本体から搬出された画像形成済みの用紙を搬送して中間スタッカ上に積載、整合した後、綴じ手段により用紙の２箇所又は１箇所を綴じ処理する用紙後処理装置において、用紙搬送方向に傾斜配置された１個の綴じ手段と、該綴じ手段を傾斜面部上に移動可能に支持する用紙後処理装置本体と、前記綴じ手段を用紙の搬送方向と直交する方向に直線移動及び用紙角部近傍で回転移動させる１個の駆動源より成る駆動手段と、前記綴じ手段を搭載して前記直線移動および前記回転移動を可能とする移動台と、を有し、前記移動台は、前記駆動手段により前記直線移動可能な移動部材と、前記用紙後処理装置本体の傾斜面部に転接する２個の小球体との３箇所で支持されており、前記用紙の搬送方向と直交する方向に平行する方向で用紙２箇所への平行綴じ処理と、前記用紙の角部近傍の１箇所への斜め綴じ処理とを、傾斜配置された前記１個の綴じ手段により行うことを特徴とするものである。
また、画像形成装置本体から搬出された画像形成済みの用紙を搬送して中間スタッカ上に積載、整合した後、綴じ手段により用紙の２箇所又は１箇所を綴じ処理する用紙後処理装置において、用紙搬送方向に傾斜配置された１個の綴じ手段と、該綴じ手段を傾斜面部上に移動可能に支持する用紙後処理装置本体と、前記綴じ手段を用紙の搬送方向と直交する方向に直線移動及び用紙角部近傍で回転移動させる１個の駆動源より成る駆動手段と、前記綴じ手段を搭載して前記直線移動および前記回転移動を可能とする移動台と、を有し、前記用紙後処理装置本体の傾斜面部に、前記移動台を支持する小球体が転接し、前記小球体の前記直線移動および前記回転移動時に案内面となるカム溝部を設け、前記用紙後処理装置本体に前記移動台の先端部を前記直線移動および前記回転移動時に案内するカム部材を設け、前記カム溝部および前記カム部材の各々は、前記綴じ手段を前記直線移動させる中央部の直線カム溝部と、該直線カム溝部の両端部に連設されて前記綴じ手段を前記回転移動させる曲線カム溝部とを備え、前記曲線カム溝部には前記綴じ手段の前記回転移動を停止状態に保持するロック部が設けられており、前記用紙の搬送方向と直交する方向に平行する方向で用紙２箇所への平行綴じ処理と、前記用紙の角部近傍の１箇所への斜め綴じ処理とを、傾斜配置された前記１個の綴じ手段により行うことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、前記用紙後処理装置と、前記用紙後処理装置で後処理する用紙に画像を形成する画像形成装置本体とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の綴じ手段を有する用紙後処理装置を備えた画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は用紙後処理装置ＦＳと自動原稿送り装置ＤＦと画像読み取り装置（スキャナ）ＳＣとを装備した画像形成装置１の全体構成図である。
【００１７】
図示の画像形成装置本体１Ａは、画像処理部２、画像書き込み部３、画像形成部４、高圧電源部５、カセット給紙部６、定着装置７、排紙部８、自動両面コピーのための再搬送手段（ＡＤＵ）９を備えている。
【００１８】
画像形成装置本体１Ａの上部には、画像読み取り装置ＳＣと自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。画像形成装置本体１Ａの図示の左上部の排紙部８側には、用紙後処理装置ＦＳが連結されている。
【００１９】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に第１面を上向きにして載置された原稿ｄは、矢印方向に搬送され画像読み取り装置ＳＣの光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、ＣＣＤイメージセンサＣ１に読み込まれる。
【００２０】
ＣＣＤイメージセンサＣ１により光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部３に信号を送る。
【００２１】
画像書き込み部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部４の感光体ドラム４Ａに照射され、潜像を形成する。画像形成部４においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われ、カセット給紙部６から搬送された用紙Ｓに画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置７により定着され、排紙部８から用紙後処理装置ＦＳに送り込まれる。或いは排紙路切り替え板８Ａにより再搬送手段９に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは、再び画像形成部４において両面画像処理された後、排紙部８の排紙ローラ８Ｂにより用紙後処理装置ＦＳに送り込まれる。
【００２２】
用紙後処理装置ＦＳは、画像形成装置本体１Ａの左上部に着脱可能に装着される。用紙後処理装置ＦＳは、用紙搬送手段１０、排紙手段２０、後処理手段３０、昇降排紙手段４０から成る。１００は用紙後処理装置本体である。
【００２３】
図１において、画像形成装置本体１Ａ内の右寄り側には、画像形成部４を中心にして、画像形成装置本体１Ａの高さ方向下方にカセット給紙部６が、上方に定着装置７、排紙部８が設けられている。この垂直配列構成により、ほぼ垂直方向の用紙搬送路▲１▼が形成される。カセット給紙部６から送り出された用紙Ｓは、この垂直上方の用紙搬送路▲１▼に沿って搬送されて画像形成装置本体１Ａ外に排出される。
【００２４】
この垂直方向用紙搬送路▲１▼にほぼ平行して、再搬送手段９による用紙搬送路▲２▼が形成されている。
【００２５】
上記の垂直方向の用紙搬送路▲１▼、▲２▼を形成することにより、カセット給紙部６から排紙部８に至る最短距離の用紙搬送路が構成される。
【００２６】
画像形成装置本体１Ａの図示の上方の空間部に用紙後処理装置ＦＳの用紙搬送手段１０が収容される。用紙搬送手段１０の用紙入口部１１は、画像形成装置本体１Ａの排紙部８の排紙ローラ８Ｂに接続する。また、この装着状態では、画像形成装置本体１Ａの図示の左上方の空間部に、用紙後処理装置ＦＳの排紙手段２０及び後処理手段３０が収容される。複数の排紙皿（ビンとも称す）４１と昇降駆動手段４２から成る昇降排紙手段４０は、用紙後処理装置本体１００の側面側に位置する。
【００２７】
図２は用紙後処理装置ＦＳの断面図である。
【００２８】
図２において、用紙後処理装置ＦＳは、用紙搬送手段１０、排紙手段２０、後処理手段３０、昇降排紙手段４０から成り、ユニット化され、画像形成装置本体１Ａに対して着脱可能であり、ガイドレール等の移動手段により、図面の手前側に向かって引き出すことができる。
【００２９】
用紙搬送手段１０は、排紙部８の排紙ローラ８Ｂに対向する用紙入口部１１に接続され、排出された用紙Ｓを排紙手段２０に案内する用紙搬送案内板（以下、案内板と称す）１２，１３、用紙Ｓを挟持して搬送する駆動ローラと従動ローラとから成る搬送ローラ１４，１５，１６とから構成されている。これらの案内板１２，１３及び搬送ローラ１４，１５，１６から成る用紙通路は、ほぼ水平な搬送路を形成している。搬送ローラ１４，１５，１６の各駆動ローラは図示しない駆動モータにより正回転される。
【００３０】
排紙手段２０は、駆動源に接続して正逆回転する排紙上ローラ２１と排紙下ローラ２２及び圧着手段２３から成る。排紙上ローラ２１はトルクリミッタにより上下動し、圧着手段２３により排紙下ローラ２２を押圧する。
【００３１】
排紙手段２０は、更に、用紙搬送手段１０により搬送された複数枚の用紙Ｓを積載する中間スタッカ２４、中間スタッカ２４上に積載される用紙Ｓの幅方向を揃えて規制する幅整合手段２５、中間スタッカ２４上に積載される用紙Ｓの後端部を突き当てて搬送方向の位置決めをする停止手段２６を備えている。
【００３２】
後処理手段３０は、綴じ針（ステイプル針）ＳＰを用紙束に打ち込む綴じ手段（ステイプラ）３１、この綴じ手段３１を所定の位置に移動、及び回転させる移動手段３２から構成されている。
【００３３】
昇降排紙手段４０は傾斜配置した複数の排紙皿４１、この排紙皿４１を垂直方向に昇降させる昇降駆動手段４２から構成されている。
【００３４】
なお、図示の用紙後処理装置ＦＳは、４段の排紙皿４１を有するが、昇降排紙手段４０の下方及び上方に余裕空間が存在するから、更にビン数を増設した用紙後処理装置（例えば１０〜２０ビンの用紙後処理装置）ＦＳも装着可能である。また、この用紙後処理装置ＦＳは、メールボックス等の用紙仕分け機能も兼ねることができる。
【００３５】
図３は用紙後処理装置ＦＳ内の用紙Ｓの搬送、排紙過程を示す模式図である。
【００３６】
（１）用紙排紙（用紙搬送路▲３▼、図３（ａ）参照）
画像形成装置１の排紙部８の排紙ローラ８Ｂから排出された画像形成済みの用紙Ｓは、用紙後処理装置ＦＳの用紙搬送手段１０の用紙入口部１１に導入され、案内板１２内の搬送路を通過し、正回転する搬送ローラ１４，１５，１６に挟持されて搬送される。
【００３７】
更に、用紙Ｓの後端部が、搬送ローラ１６の挟持位置を通過する。この時、排紙上ローラ２１は、開放位置に上昇して停止している。
【００３８】
（２）用紙後処理前の逆送排紙（用紙搬送路▲４▼、図３（ｂ）参照）
搬送ローラ１５の近傍に設けたセンサＰＳ１が、用紙Ｓの後端部の通過を検知した後、タイマにより所定時間を計時後、排紙上ローラ２１が逆回転駆動されて下降し、用紙Ｓに圧接する。同一駆動源により駆動される排紙下ローラ２２はクラッチにより駆動を停止している。なお、排紙上ローラ２１は、スポンジローラ等の柔軟な発泡体から成り、排紙下ローラ２２上の用紙Ｓに軽圧接する。
【００３９】
この排紙上ローラ２１の逆回転切り替えにより、この逆回転する排紙上ローラ２１によって軽圧接された用紙Ｓは、中間スタッカ２４上で斜め下方に搬送され、用紙Ｓの後端部が停止手段２６に突き当たって、搬送が停止される。
【００４０】
中間スタッカ２４の両側面に移動可能に設けた一対の幅整合手段２５は、用紙搬送方向と直交する方向に移動可能であり、用紙Ｓが中間スタッカ２４上を搬送される用紙受け入れ時には、用紙幅より広く開放され、中間スタッカ２４上を搬送され停止手段２６に当接して停止する時には、用紙Ｓの幅方向の側縁を軽打して用紙束の幅揃えを行う。
【００４１】
後続の用紙Ｓも同様に、用紙搬送路▲３▼、▲４▼を通過して、逆回転する排紙上ローラ２１により搬送されて、中間スタッカ２４上の先行の用紙Ｓの上面に順次積載され、その都度、幅整合されて停止手段２６に当接して停止する。
【００４２】
１冊分の全ての用紙Ｓの後端部が停止手段２６に当接した後、綴じ手段３１により、用紙束に綴じ針ＳＰが打ち込まれ、小冊子が形成される。
【００４３】
中間スタッカ２４は、停止手段２６側が低くなる緩傾斜面であり、載置される用紙Ｓの自重及び排紙上ローラ２１による搬送により下降して、停止手段２６に当接する。綴じ手段３１も、中間スタッカ２４と同様に傾斜配置され、中間スタッカ２４上を下降する用紙Ｓの後端部を受容し、綴じ処理を行う。
【００４４】
（３）用紙後処理後の排紙（用紙搬送路▲５▼、図３（ｃ）参照）
綴じ処理が終了すると、停止していた排紙上ローラ２１は正回転に切り替えられ、排紙下ローラ２２と、圧着手段２３により強圧接に切り替えられた排紙上ローラ２１とに挟持された用紙束は、斜め上方に搬送され、排紙皿４１内に収容される。
【００４５】
また、１個の正逆回転する駆動モータとトルクリミッタとの併用により、排紙上ローラ２１と排紙下ローラ２２の正逆回転と、排紙上ローラ２１の昇降駆動とを行う。
【００４６】
図４（ａ）は、画像形成装置本体１Ａの前面側に配置された操作パネルの部分平面図である。用紙Ｓの角部を１箇所止めする場合には、用紙Ｓの左上か右上か何れかを操作パネル上で選択、設定する。用紙Ｓの端面に平行して２箇所止めをする場合には、用紙Ｓの左側か上側か何れかを操作パネル上で選択、設定する。
【００４７】
図４（ｂ）は、用紙Ｓに綴じ処理する綴じ針位置を示す平面図である。後処理手段３０の綴じ処理部においては、上記の１箇所止めを、図示の奥１箇所又は手前１箇所の何れかにより綴じ処理する。２箇所止めは、センタ２箇所位置に１個の綴じ手段を移動させて順次綴じ処理する。
【００４８】
なお、上記の１箇所止め位置及び２箇所止め位置は、用紙Ｓのサイズにより異なり、用紙サイズ毎の所定位置に綴じ手段が移動して綴じ処理する。
【００４９】
図５（ａ）は、Ａ３判、Ａ４判の各用紙Ｓの角部１箇所に、１個の綴じ手段３１を直線移動及び回転移動させて綴じ針ＳＰA又は綴じ針ＳＰBを斜め打ちする状態を示す平面図である。綴じ針ＳＰA（及び綴じ針ＳＰB）の打針位置の中心線ＣＬからの距離Ｌ１は、例えば、１３８．５ｍｍである。
【００５０】
綴じ手段３１は、用紙Ｓの搬送方向の中心線ＣＬから距離Ｌ１の距離にある初期位置（ホームポジション）において傾斜配置されている。用紙Ｓの中心線ＣＬと綴じ手段３１の中心線Ｒとなす傾斜角θは、例えば４５°に設定されている。
【００５１】
図５（ｂ）は、Ｂ４判、Ｂ５判の各用紙Ｓの角部１箇所に、１個の綴じ手段３１を直線移動及び回転移動させて綴じ針ＳＰA又は綴じ針ＳＰBを斜め打ちする状態を示す平面図である。綴じ針ＳＰA（及び綴じ針ＳＰB）の打針位置の中心線ＣＬからの距離Ｌ２は、例えば、１１８．５ｍｍである。
【００５２】
図６（ａ）は、Ａ３判、Ａ４判、Ｂ４判、Ｂ５判、Ａ４Ｒ判等の各種サイズの用紙Ｓの中心線ＣＬに対して等間隔の位置Ｌ３にある２箇所に、１個の綴じ手段３１を直線移動させて綴じ針ＳＰA，ＳＰBを順次打針する状態を示す平面図である。
【００５３】
図６（ｂ）は、上記の用紙Ｓより小さいＢ５判用紙Ｓの中心線ＣＬに対して等間隔の位置Ｌ２にある２箇所に、１個の綴じ手段３１を直線移動させて綴じ針ＳＰA，ＳＰBを順次打針する状態を示す平面図である。
【００５４】
綴じ手段３１は、用紙Ｓの搬送方向の中心線ＣＬから距離Ｌ１の距離にある前記初期位置（ホームポジション）において傾斜配置されているが、２箇所打ちが指定されると、後述の駆動手段により回転されて、停止手段２６に当接された用紙Ｓの中心線ＣＬと平行する姿勢に配置され、更に直線移動して所定位置の距離Ｌ１（又はＬ２）において停止し、用紙Ｓの１箇所に綴じ針ＳＰAを平行打針し、引き続き綴じ手段３１が直線移動して中心線ＣＬの反対側の所定位置の距離Ｌ１（又はＬ２）において停止し、用紙Ｓの１箇所に綴じ針ＳＰBを平行打針する。
【００５５】
図７は後処理手段３０の正面図、図８は後処理手段３０の平面図である。
【００５６】
綴じ手段３１を搭載する移動台３３は、用紙後処理装置本体１００に両端が固定支持されたガイド軸３４に摺動して移動可能な移動部材３５と、用紙後処理装置本体１００に穿設されたカム溝部に案内される２個の小球体３６との３ヶ所で移動可能に支持されている。カム溝部は中央付近の前側直線カム溝部１０２と、該前側直線カム溝部１０２の両端部に形成された前側曲線カム溝部１０３と、該前側曲線カム溝部１０３の末端の停止部１０５，１０６とから成る。
【００５７】
用紙後処理装置本体１００に固設された駆動モータＭは、歯車Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の歯車列を介して歯付きプーリ５３を回転させる。歯付きプーリ５３と他方の歯付きプーリ５４とに巻回された歯付きベルト５２は、駆動モータＭにより回動される。
【００５８】
歯付きベルト５２の一端に固定された係止部材５１の上部には、移動部材３５が固定されている。移動部材３５は、用紙後処理装置本体１００に固定配置された１本のガイド軸３４に摺動して直線移動する。
【００５９】
移動台３３は、移動部材３５の上部の回転軸部３５Ａを中心にして、回転可能に支持されている。
【００６０】
移動台３３の先端部には、転子３７が回転自在に支持されている。転子３７は、用紙後処理装置本体１００に固設されたカム部材３８の後側直線カム溝部３８１と後側曲線カム溝部３８２に転接して移動する。
【００６１】
移動台３３は、ガイド軸３４に摺動して、後側直線カム溝部３８１と前側直線カム溝部１０２に案内されて、直線移動するとともに、後側曲線カム溝部３８２と前側曲線カム溝部１０３に案内されて、移動部材３５の回転軸部３５Ａを中心にして、回転移動される。
【００６２】
以下、綴じ手段３１による斜め綴じ処理を図９及び図１０により説明する。
【００６３】
図９は、綴じ手段３１が直線移動から回転移動に移行して、斜め綴じ位置に進行する往路過程を示す部分平面図である。図１０は、綴じ手段３１が回転移動から直線移動に移行して、初期位置に復帰する復路過程を示す部分平面図である。
【００６４】
（１）図９（ａ）において、駆動手段は移動台３３をガイド軸３４、後側直線カム溝部３８１、前側直線カム溝部１０２に沿って、矢示方向に直線移動させる。
【００６５】
転子３７が図示の中央の一点鎖線部より後側直線カム溝部３８１の端部に当接するまで移動する間に、図６に示すＬ３，Ｌ４の位置で綴じ針を平行打針する。
【００６６】
転子３７がさらに移動して、カム部材３８の後側直線カム溝部３８１の端部に当接して、進行が妨げられて一時停止するが、移動台３３は駆動手段により更に直進され、移動台３３を移動部材３５の回転軸部３５Ａを中心にして回転させる（角度θ１）。この移動台３３の回転過程で、移動台３３に支持された２個の小球体３６Ａ，３６Ｂは、前側曲線カム溝部１０３内を通過する。
【００６７】
（２）駆動手段が更に移動台３３を矢示方向に移動させると、転子３７は後側直線カム溝部３８１の端部から外れて、後側曲線カム溝部３８２に移動し、移動台３３は更に回転軸部３５Ａを中心にして回転され（角度θ２）、図９（ｂ）に示す傾斜位置になる。この移動台３３の回転過程で、移動台３３に支持された片方の１個の小球体３６Ａは、前側曲線カム溝部１０３に設けた傾斜面部１０４に乗り上げ、移動台３３は僅か傾けられる。
【００６８】
（３）駆動手段が更に移動台３３を矢示方向に移動させると、転子３７は後側曲線カム溝部３８２に沿って移動し、移動台３３は更に回転が継続される。転子３７が後側曲線カム溝部３８２の末端位置に到達して停止すると、移動台３３は所定の傾斜角θ、例えば４５°の傾斜角に回転して停止する（図９（ｃ）参照）。
【００６９】
この移動台３３の回転停止位置において、片方の１個の小球体３６Ａは、前側曲線カム溝部１０３に設けた傾斜面部１０４上を転接した後、再び曲線カム溝部１０３に落下し、前側曲線カム溝部１０３の末端位置の停止部１０５に到達して停止する。他方の１個の小球体３６Ｂは、前側曲線カム溝部１０３の他の末端位置の停止部１０６に到達して停止する。
【００７０】
この停止位置において、小球体３６Ａ、３６Ｂは、前側曲線カム溝部１０３の２つの末端位置の側壁部に当接し、移動台３３の回転が阻止されてロック状態に保持される。
【００７１】
この停止位置は、最大幅の用紙Ｓ、例えば図５（ａ）に示すＡ３判、Ａ４判の各用紙Ｓの角部のＬ１位置である。このＬ１位置において、所定の傾斜角θに回転された移動台３３上に搭載された綴じ手段３１により、斜め綴じ処理が行われる。
【００７２】
（４）図５（ｂ）に示すＢ４判、Ｂ５判の各用紙の角部のＬ２位置に斜め綴じ処理を行う場合には、駆動手段により移動台３３を、図９（ｃ）に示す実線位置から破線位置に平行直線移動させる。この移動台３３の平行直線移動は、平行配置されたガイド軸３４、後側曲線カム溝部３８２の直線部分、前側曲線カム溝部１０３の直線部分により姿勢が規制されて行われる。この停止位置において、小球体３６Ａは、傾斜面部１０４の側壁部に当接し、移動台３３の回転が阻止されてロック状態に保持される。
【００７３】
この破線位置でのロック状態おいて、所定の傾斜角θに回転された移動台３３上に搭載された綴じ手段３１により、Ｌ２位置での斜め綴じ処理が行われる。
【００７４】
従って、Ｌ２位置とＬ３位置の綴じ位置が近接しているにも係わらず、綴じ手段３１の移動方向の違いにより、平行綴じ処理と斜め綴じ処理とを区別して行うことが出来る。
【００７５】
（５）Ｌ１位置又はＬ２位置での斜め綴じ処理が終了した後、移動台３３は傾斜姿勢のまま、駆動手段により往路と逆方向に平行直線移動され、転子３７がカム部材３８の後側曲線カム溝部３８２の直線部分に沿って移動し、直線部分の角部に当接する（図１０（ａ）参照）。
【００７６】
（６）前記直線部分の角部に当接して直進を阻止された転子３７と、ガイド軸３４に沿って直線移動する回転軸部３５Ａとにより、移動台３３は回転軸部３５Ａを中心にして回転される（傾斜角θ３）。小球体３６は前側曲線カム溝部１０３内を移動する（図１０（ｂ）参照）。
【００７７】
（７）回転軸部３５Ａを中心にして回転される移動台３３は、小球体３６が前側曲線カム溝部１０３の側壁部に当接して回転される（傾斜角θ４，θ５）。移動台３３は、傾斜角θ５の回転により、姿勢が規制された後、転子３７が後側直線カム溝部３８１に沿って移動し、図１０（ｃ）に示す破線姿勢から実線姿勢に平行直線移動する。
【００７８】
図１１は、綴じ処理の制御を示すブロック図である。
【００７９】
画像形成装置本体１Ａから用紙サイズ信号が制御手段６０に入力される。また、セット原稿に対する綴じ処理位置を、奥側１箇所か、手前側１箇所か、中央２箇所かの何れかを画像形成装置本体１Ａの操作パネル上で選択、指定する。
【００８０】
駆動モータＭはステッピングモータにより構成され、綴じ手段３１の初期位置（ホームポジション）は、初期位置センサＰＳ２の検知信号により調整される。
【００８１】
制御手段６０は、上記の設定信号により、駆動モータＭ及び綴じ手段３１用モータを制御して駆動する。
【００８２】
なお、本発明の実施の形態では、複写機に接続した用紙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、これらの複数の機能を有する複合機及び軽印刷機等と接続して使用する用紙後処理装置にも適用可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の用紙後処理装置により、用紙後処理装置の綴じ処理構成部材の簡易化が達成された。また、組み立て調整作業や、保守作業を容易、迅速に実行可能になし、かつ、製造原価の低減を達成された。
【図面の簡単な説明】
【図１】用紙後処理装置と自動原稿送り装置と画像読み取り装置を装備した画像形成装置の全体構成図。
【図２】用紙後処理装置の断面図。
【図３】用紙後処理装置内の用紙の搬送、排紙過程を示す模式図。
【図４】画像形成装置本体の前面側に配置された操作パネルの部分平面図、及び用紙に綴じ処理する綴じ針位置を示す平面図。
【図５】各種サイズの用紙の角部１箇所に、１個の綴じ手段により綴じ針を斜め打ちする状態を示す平面図。
【図６】各種サイズの用紙の２箇所に、１個の綴じ手段により綴じ針を平行打ちする状態を示す平面図。
【図７】後処理手段の正面図。
【図８】後処理手段の平面図。
【図９】綴じ手段が直線移動から回転移動に移行して、斜め綴じ位置に進行する往路過程を示す部分平面図。
【図１０】綴じ手段が回転移動から直線移動に移行して、初期位置に復帰する復路過程を示す部分平面図。
【図１１】綴じ処理の制御を示すブロック図。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
１Ａ 画像形成装置本体
１０ 用紙搬送手段
１００ 用紙後処理装置本体
１０１ 傾斜面部
１０２ 前側直線カム溝部
１０３ 前側曲線カム溝部
１０４ 傾斜面部
２０ 排紙手段
２４ 中間スタッカ
２５ 幅整合手段
２６ 停止手段
３０ 後処理手段
３１ 綴じ手段（ステイプラ）
３２ 移動手段
３３ 移動台
３４ ガイド軸
３５ 移動部材
３５Ａ 回転軸部
３６，３６Ａ，３６Ｂ 小球体
３７ 転子
３８ カム部材
３８１ 後側直線カム溝部
３８２ 後側曲線カム溝部
５０ 駆動手段
５１ 係止部材
５２ 歯付きベルト
６０ 制御手段
ＦＳ 用紙後処理装置
Ｍ 駆動モータ
ＣＬ 搬送方向の中心線
Ｒ 綴じ手段の中心線
Ｓ 用紙
ＳＰ，ＳＰA，ＳＰB 綴じ針（ステイプル針）
θ 傾斜角
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機や印刷機等の画像形成装置により画像を形成された用紙を受け入れ、綴じ手段による綴じ合わせ処理を行う用紙後処理装置及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置本体より排紙される画像記録済の複数枚の用紙を、コピー１部ごとに丁合して綴じ手段により綴じ合わせる装置として用紙後処理装置が利用される。
【０００３】
この用紙後処理装置は、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、コピー又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】
用紙後処理装置の一例として、画像形成装置本体から搬出された画像形成済みの用紙は、綴じ手段、シフト手段、製本手段、穴あけ手段等の後処理手段により後処理した後、排出手段により排紙トレイ上に排出される。
【０００５】
このような用紙後処理装置に関しては、すでに特開昭６０−１４２３５９号、同６０−１５８４６３号、同６２−２３９１６９号更に特開昭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】
特開平３−２７７５９１号公報に記載の画像形成装置は、記録紙の端部に１箇所綴じする第１の綴じモードと、記録紙の中央付近に２箇所綴じする第２の綴じモードとを有し、記録紙のサイズにかかわらずそれぞれ所定寸法の位置を任意に入力設定して、綴じるようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の用紙後処理装置は、大小各種サイズの用紙に対して、用紙の端部に斜め１箇所綴じする第１の綴じ処理と、記録紙の中央付近に平行２箇所綴じする第２の綴じ処理とを選択的に実施可能な場合、左右一対の綴じ手段をそれぞれ直線移動及び回転移動させる専用の各駆動手段を必要とする。
【０００８】
すなわち、左右一対の綴じ手段をそれぞれ所定位置に平行に直線移動させる第１の駆動手段と、左右一対の綴じ手段をそれぞれ斜め綴じるするために綴じ手段を所定角度回転させる第２及び第３の駆動手段を備えている。したがって、これらの駆動手段を駆動するための少なくとも３個の専用の駆動モータと、これらの駆動モータを制御する制御手段とを要する。
【０００９】
このため、駆動モータ、駆動手段、制御手段の構成部材の数が増し、構造が複雑になり、組立工数増や製造原価高となる。
【００１０】
また、左右一対の綴じ手段を平行配置して、平行２箇所綴じする場合、平行綴じの最短間隔は、綴じ手段の幅寸法により、限度があった。
【００１１】
更に、従来の用紙後処理装置は、複数の駆動モータと、複数の駆動手段を要するため、装置が複雑となり、製造原価が増大する。
【００１２】
本発明の目的は、上記の課題を解決するために考案されたものであり、用紙後処理装置の綴じ処理構成部材の簡易化により、組み立て調整作業や、保守作業を容易、迅速に実行可能になし、かつ、製造原価の低減を達成する用紙後処理装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の用紙後処理装置は、画像形成装置本体から搬出された画像形成済みの用紙を搬送して中間スタッカ上に積載、整合した後、綴じ手段により用紙の２箇所又は１箇所を綴じ処理する用紙後処理装置において、用紙搬送方向に傾斜配置された１個の綴じ手段と、該綴じ手段を傾斜面部上に移動可能に支持する用紙後処理装置本体と、前記綴じ手段を用紙の搬送方向と直交する方向に直線移動及び用紙角部近傍で回転移動させる１個の駆動源より成る駆動手段と、前記綴じ手段を搭載して前記直線移動および前記回転移動を可能とする移動台と、を有し、前記移動台は、前記駆動手段により前記直線移動可能な移動部材と、前記用紙後処理装置本体の傾斜面部に転接する２個の小球体との３箇所で支持されており、前記用紙の搬送方向と直交する方向に平行する方向で用紙２箇所への平行綴じ処理と、前記用紙の角部近傍の１箇所への斜め綴じ処理とを、傾斜配置された前記１個の綴じ手段により行うことを特徴とするものである。
また、画像形成装置本体から搬出された画像形成済みの用紙を搬送して中間スタッカ上に積載、整合した後、綴じ手段により用紙の２箇所又は１箇所を綴じ処理する用紙後処理装置において、用紙搬送方向に傾斜配置された１個の綴じ手段と、該綴じ手段を傾斜面部上に移動可能に支持する用紙後処理装置本体と、前記綴じ手段を用紙の搬送方向と直交する方向に直線移動及び用紙角部近傍で回転移動させる１個の駆動源より成る駆動手段と、前記綴じ手段を搭載して前記直線移動および前記回転移動を可能とする移動台と、を有し、前記用紙後処理装置本体の傾斜面部に、前記移動台を支持する小球体が転接し、前記小球体の前記直線移動および前記回転移動時に案内面となるカム溝部を設け、前記用紙後処理装置本体に前記移動台の先端部を前記直線移動および前記回転移動時に案内するカム部材を設け、前記カム溝部および前記カム部材の各々は、前記綴じ手段を前記直線移動させる中央部の直線カム溝部と、該直線カム溝部の両端部に連設されて前記綴じ手段を前記回転移動させる曲線カム溝部とを備え、前記曲線カム溝部には前記綴じ手段の前記回転移動を停止状態に保持するロック部が設けられており、前記用紙の搬送方向と直交する方向に平行する方向で用紙２箇所への平行綴じ処理と、前記用紙の角部近傍の１箇所への斜め綴じ処理とを、傾斜配置された前記１個の綴じ手段により行うことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、前記用紙後処理装置と、前記用紙後処理装置で後処理する用紙に画像を形成する画像形成装置本体とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の綴じ手段を有する用紙後処理装置を備えた画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は用紙後処理装置ＦＳと自動原稿送り装置ＤＦと画像読み取り装置（スキャナ）ＳＣとを装備した画像形成装置１の全体構成図である。
【００１７】
図示の画像形成装置本体１Ａは、画像処理部２、画像書き込み部３、画像形成部４、高圧電源部５、カセット給紙部６、定着装置７、排紙部８、自動両面コピーのための再搬送手段（ＡＤＵ）９を備えている。
【００１８】
画像形成装置本体１Ａの上部には、画像読み取り装置ＳＣと自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。画像形成装置本体１Ａの図示の左上部の排紙部８側には、用紙後処理装置ＦＳが連結されている。
【００１９】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に第１面を上向きにして載置された原稿ｄは、矢印方向に搬送され画像読み取り装置ＳＣの光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、ＣＣＤイメージセンサＣ１に読み込まれる。
【００２０】
ＣＣＤイメージセンサＣ１により光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部３に信号を送る。
【００２１】
画像書き込み部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部４の感光体ドラム４Ａに照射され、潜像を形成する。画像形成部４においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われ、カセット給紙部６から搬送された用紙Ｓに画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置７により定着され、排紙部８から用紙後処理装置ＦＳに送り込まれる。或いは排紙路切り替え板８Ａにより再搬送手段９に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは、再び画像形成部４において両面画像処理された後、排紙部８の排紙ローラ８Ｂにより用紙後処理装置ＦＳに送り込まれる。
【００２２】
用紙後処理装置ＦＳは、画像形成装置本体１Ａの左上部に着脱可能に装着される。用紙後処理装置ＦＳは、用紙搬送手段１０、排紙手段２０、後処理手段３０、昇降排紙手段４０から成る。１００は用紙後処理装置本体である。
【００２３】
図１において、画像形成装置本体１Ａ内の右寄り側には、画像形成部４を中心にして、画像形成装置本体１Ａの高さ方向下方にカセット給紙部６が、上方に定着装置７、排紙部８が設けられている。この垂直配列構成により、ほぼ垂直方向の用紙搬送路▲１▼が形成される。カセット給紙部６から送り出された用紙Ｓは、この垂直上方の用紙搬送路▲１▼に沿って搬送されて画像形成装置本体１Ａ外に排出される。
【００２４】
この垂直方向用紙搬送路▲１▼にほぼ平行して、再搬送手段９による用紙搬送路▲２▼が形成されている。
【００２５】
上記の垂直方向の用紙搬送路▲１▼、▲２▼を形成することにより、カセット給紙部６から排紙部８に至る最短距離の用紙搬送路が構成される。
【００２６】
画像形成装置本体１Ａの図示の上方の空間部に用紙後処理装置ＦＳの用紙搬送手段１０が収容される。用紙搬送手段１０の用紙入口部１１は、画像形成装置本体１Ａの排紙部８の排紙ローラ８Ｂに接続する。また、この装着状態では、画像形成装置本体１Ａの図示の左上方の空間部に、用紙後処理装置ＦＳの排紙手段２０及び後処理手段３０が収容される。複数の排紙皿（ビンとも称す）４１と昇降駆動手段４２から成る昇降排紙手段４０は、用紙後処理装置本体１００の側面側に位置する。
【００２７】
図２は用紙後処理装置ＦＳの断面図である。
【００２８】
図２において、用紙後処理装置ＦＳは、用紙搬送手段１０、排紙手段２０、後処理手段３０、昇降排紙手段４０から成り、ユニット化され、画像形成装置本体１Ａに対して着脱可能であり、ガイドレール等の移動手段により、図面の手前側に向かって引き出すことができる。
【００２９】
用紙搬送手段１０は、排紙部８の排紙ローラ８Ｂに対向する用紙入口部１１に接続され、排出された用紙Ｓを排紙手段２０に案内する用紙搬送案内板（以下、案内板と称す）１２，１３、用紙Ｓを挟持して搬送する駆動ローラと従動ローラとから成る搬送ローラ１４，１５，１６とから構成されている。これらの案内板１２，１３及び搬送ローラ１４，１５，１６から成る用紙通路は、ほぼ水平な搬送路を形成している。搬送ローラ１４，１５，１６の各駆動ローラは図示しない駆動モータにより正回転される。
【００３０】
排紙手段２０は、駆動源に接続して正逆回転する排紙上ローラ２１と排紙下ローラ２２及び圧着手段２３から成る。排紙上ローラ２１はトルクリミッタにより上下動し、圧着手段２３により排紙下ローラ２２を押圧する。
【００３１】
排紙手段２０は、更に、用紙搬送手段１０により搬送された複数枚の用紙Ｓを積載する中間スタッカ２４、中間スタッカ２４上に積載される用紙Ｓの幅方向を揃えて規制する幅整合手段２５、中間スタッカ２４上に積載される用紙Ｓの後端部を突き当てて搬送方向の位置決めをする停止手段２６を備えている。
【００３２】
後処理手段３０は、綴じ針（ステイプル針）ＳＰを用紙束に打ち込む綴じ手段（ステイプラ）３１、この綴じ手段３１を所定の位置に移動、及び回転させる移動手段３２から構成されている。
【００３３】
昇降排紙手段４０は傾斜配置した複数の排紙皿４１、この排紙皿４１を垂直方向に昇降させる昇降駆動手段４２から構成されている。
【００３４】
なお、図示の用紙後処理装置ＦＳは、４段の排紙皿４１を有するが、昇降排紙手段４０の下方及び上方に余裕空間が存在するから、更にビン数を増設した用紙後処理装置（例えば１０〜２０ビンの用紙後処理装置）ＦＳも装着可能である。また、この用紙後処理装置ＦＳは、メールボックス等の用紙仕分け機能も兼ねることができる。
【００３５】
図３は用紙後処理装置ＦＳ内の用紙Ｓの搬送、排紙過程を示す模式図である。
【００３６】
（１）用紙排紙（用紙搬送路▲３▼、図３（ａ）参照）
画像形成装置１の排紙部８の排紙ローラ８Ｂから排出された画像形成済みの用紙Ｓは、用紙後処理装置ＦＳの用紙搬送手段１０の用紙入口部１１に導入され、案内板１２内の搬送路を通過し、正回転する搬送ローラ１４，１５，１６に挟持されて搬送される。
【００３７】
更に、用紙Ｓの後端部が、搬送ローラ１６の挟持位置を通過する。この時、排紙上ローラ２１は、開放位置に上昇して停止している。
【００３８】
（２）用紙後処理前の逆送排紙（用紙搬送路▲４▼、図３（ｂ）参照）
搬送ローラ１５の近傍に設けたセンサＰＳ１が、用紙Ｓの後端部の通過を検知した後、タイマにより所定時間を計時後、排紙上ローラ２１が逆回転駆動されて下降し、用紙Ｓに圧接する。同一駆動源により駆動される排紙下ローラ２２はクラッチにより駆動を停止している。なお、排紙上ローラ２１は、スポンジローラ等の柔軟な発泡体から成り、排紙下ローラ２２上の用紙Ｓに軽圧接する。
【００３９】
この排紙上ローラ２１の逆回転切り替えにより、この逆回転する排紙上ローラ２１によって軽圧接された用紙Ｓは、中間スタッカ２４上で斜め下方に搬送され、用紙Ｓの後端部が停止手段２６に突き当たって、搬送が停止される。
【００４０】
中間スタッカ２４の両側面に移動可能に設けた一対の幅整合手段２５は、用紙搬送方向と直交する方向に移動可能であり、用紙Ｓが中間スタッカ２４上を搬送される用紙受け入れ時には、用紙幅より広く開放され、中間スタッカ２４上を搬送され停止手段２６に当接して停止する時には、用紙Ｓの幅方向の側縁を軽打して用紙束の幅揃えを行う。
【００４１】
後続の用紙Ｓも同様に、用紙搬送路▲３▼、▲４▼を通過して、逆回転する排紙上ローラ２１により搬送されて、中間スタッカ２４上の先行の用紙Ｓの上面に順次積載され、その都度、幅整合されて停止手段２６に当接して停止する。
【００４２】
１冊分の全ての用紙Ｓの後端部が停止手段２６に当接した後、綴じ手段３１により、用紙束に綴じ針ＳＰが打ち込まれ、小冊子が形成される。
【００４３】
中間スタッカ２４は、停止手段２６側が低くなる緩傾斜面であり、載置される用紙Ｓの自重及び排紙上ローラ２１による搬送により下降して、停止手段２６に当接する。綴じ手段３１も、中間スタッカ２４と同様に傾斜配置され、中間スタッカ２４上を下降する用紙Ｓの後端部を受容し、綴じ処理を行う。
【００４４】
（３）用紙後処理後の排紙（用紙搬送路▲５▼、図３（ｃ）参照）
綴じ処理が終了すると、停止していた排紙上ローラ２１は正回転に切り替えられ、排紙下ローラ２２と、圧着手段２３により強圧接に切り替えられた排紙上ローラ２１とに挟持された用紙束は、斜め上方に搬送され、排紙皿４１内に収容される。
【００４５】
また、１個の正逆回転する駆動モータとトルクリミッタとの併用により、排紙上ローラ２１と排紙下ローラ２２の正逆回転と、排紙上ローラ２１の昇降駆動とを行う。
【００４６】
図４（ａ）は、画像形成装置本体１Ａの前面側に配置された操作パネルの部分平面図である。用紙Ｓの角部を１箇所止めする場合には、用紙Ｓの左上か右上か何れかを操作パネル上で選択、設定する。用紙Ｓの端面に平行して２箇所止めをする場合には、用紙Ｓの左側か上側か何れかを操作パネル上で選択、設定する。
【００４７】
図４（ｂ）は、用紙Ｓに綴じ処理する綴じ針位置を示す平面図である。後処理手段３０の綴じ処理部においては、上記の１箇所止めを、図示の奥１箇所又は手前１箇所の何れかにより綴じ処理する。２箇所止めは、センタ２箇所位置に１個の綴じ手段を移動させて順次綴じ処理する。
【００４８】
なお、上記の１箇所止め位置及び２箇所止め位置は、用紙Ｓのサイズにより異なり、用紙サイズ毎の所定位置に綴じ手段が移動して綴じ処理する。
【００４９】
図５（ａ）は、Ａ３判、Ａ４判の各用紙Ｓの角部１箇所に、１個の綴じ手段３１を直線移動及び回転移動させて綴じ針ＳＰA又は綴じ針ＳＰBを斜め打ちする状態を示す平面図である。綴じ針ＳＰA（及び綴じ針ＳＰB）の打針位置の中心線ＣＬからの距離Ｌ１は、例えば、１３８．５ｍｍである。
【００５０】
綴じ手段３１は、用紙Ｓの搬送方向の中心線ＣＬから距離Ｌ１の距離にある初期位置（ホームポジション）において傾斜配置されている。用紙Ｓの中心線ＣＬと綴じ手段３１の中心線Ｒとなす傾斜角θは、例えば４５°に設定されている。
【００５１】
図５（ｂ）は、Ｂ４判、Ｂ５判の各用紙Ｓの角部１箇所に、１個の綴じ手段３１を直線移動及び回転移動させて綴じ針ＳＰA又は綴じ針ＳＰBを斜め打ちする状態を示す平面図である。綴じ針ＳＰA（及び綴じ針ＳＰB）の打針位置の中心線ＣＬからの距離Ｌ２は、例えば、１１８．５ｍｍである。
【００５２】
図６（ａ）は、Ａ３判、Ａ４判、Ｂ４判、Ｂ５判、Ａ４Ｒ判等の各種サイズの用紙Ｓの中心線ＣＬに対して等間隔の位置Ｌ３にある２箇所に、１個の綴じ手段３１を直線移動させて綴じ針ＳＰA，ＳＰBを順次打針する状態を示す平面図である。
【００５３】
図６（ｂ）は、上記の用紙Ｓより小さいＢ５判用紙Ｓの中心線ＣＬに対して等間隔の位置Ｌ２にある２箇所に、１個の綴じ手段３１を直線移動させて綴じ針ＳＰA，ＳＰBを順次打針する状態を示す平面図である。
【００５４】
綴じ手段３１は、用紙Ｓの搬送方向の中心線ＣＬから距離Ｌ１の距離にある前記初期位置（ホームポジション）において傾斜配置されているが、２箇所打ちが指定されると、後述の駆動手段により回転されて、停止手段２６に当接された用紙Ｓの中心線ＣＬと平行する姿勢に配置され、更に直線移動して所定位置の距離Ｌ１（又はＬ２）において停止し、用紙Ｓの１箇所に綴じ針ＳＰAを平行打針し、引き続き綴じ手段３１が直線移動して中心線ＣＬの反対側の所定位置の距離Ｌ１（又はＬ２）において停止し、用紙Ｓの１箇所に綴じ針ＳＰBを平行打針する。
【００５５】
図７は後処理手段３０の正面図、図８は後処理手段３０の平面図である。
【００５６】
綴じ手段３１を搭載する移動台３３は、用紙後処理装置本体１００に両端が固定支持されたガイド軸３４に摺動して移動可能な移動部材３５と、用紙後処理装置本体１００に穿設されたカム溝部に案内される２個の小球体３６との３ヶ所で移動可能に支持されている。カム溝部は中央付近の前側直線カム溝部１０２と、該前側直線カム溝部１０２の両端部に形成された前側曲線カム溝部１０３と、該前側曲線カム溝部１０３の末端の停止部１０５，１０６とから成る。
【００５７】
用紙後処理装置本体１００に固設された駆動モータＭは、歯車Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の歯車列を介して歯付きプーリ５３を回転させる。歯付きプーリ５３と他方の歯付きプーリ５４とに巻回された歯付きベルト５２は、駆動モータＭにより回動される。
【００５８】
歯付きベルト５２の一端に固定された係止部材５１の上部には、移動部材３５が固定されている。移動部材３５は、用紙後処理装置本体１００に固定配置された１本のガイド軸３４に摺動して直線移動する。
【００５９】
移動台３３は、移動部材３５の上部の回転軸部３５Ａを中心にして、回転可能に支持されている。
【００６０】
移動台３３の先端部には、転子３７が回転自在に支持されている。転子３７は、用紙後処理装置本体１００に固設されたカム部材３８の後側直線カム溝部３８１と後側曲線カム溝部３８２に転接して移動する。
【００６１】
移動台３３は、ガイド軸３４に摺動して、後側直線カム溝部３８１と前側直線カム溝部１０２に案内されて、直線移動するとともに、後側曲線カム溝部３８２と前側曲線カム溝部１０３に案内されて、移動部材３５の回転軸部３５Ａを中心にして、回転移動される。
【００６２】
以下、綴じ手段３１による斜め綴じ処理を図９及び図１０により説明する。
【００６３】
図９は、綴じ手段３１が直線移動から回転移動に移行して、斜め綴じ位置に進行する往路過程を示す部分平面図である。図１０は、綴じ手段３１が回転移動から直線移動に移行して、初期位置に復帰する復路過程を示す部分平面図である。
【００６４】
（１）図９（ａ）において、駆動手段は移動台３３をガイド軸３４、後側直線カム溝部３８１、前側直線カム溝部１０２に沿って、矢示方向に直線移動させる。
【００６５】
転子３７が図示の中央の一点鎖線部より後側直線カム溝部３８１の端部に当接するまで移動する間に、図６に示すＬ３，Ｌ４の位置で綴じ針を平行打針する。
【００６６】
転子３７がさらに移動して、カム部材３８の後側直線カム溝部３８１の端部に当接して、進行が妨げられて一時停止するが、移動台３３は駆動手段により更に直進され、移動台３３を移動部材３５の回転軸部３５Ａを中心にして回転させる（角度θ１）。この移動台３３の回転過程で、移動台３３に支持された２個の小球体３６Ａ，３６Ｂは、前側曲線カム溝部１０３内を通過する。
【００６７】
（２）駆動手段が更に移動台３３を矢示方向に移動させると、転子３７は後側直線カム溝部３８１の端部から外れて、後側曲線カム溝部３８２に移動し、移動台３３は更に回転軸部３５Ａを中心にして回転され（角度θ２）、図９（ｂ）に示す傾斜位置になる。この移動台３３の回転過程で、移動台３３に支持された片方の１個の小球体３６Ａは、前側曲線カム溝部１０３に設けた傾斜面部１０４に乗り上げ、移動台３３は僅か傾けられる。
【００６８】
（３）駆動手段が更に移動台３３を矢示方向に移動させると、転子３７は後側曲線カム溝部３８２に沿って移動し、移動台３３は更に回転が継続される。転子３７が後側曲線カム溝部３８２の末端位置に到達して停止すると、移動台３３は所定の傾斜角θ、例えば４５°の傾斜角に回転して停止する（図９（ｃ）参照）。
【００６９】
この移動台３３の回転停止位置において、片方の１個の小球体３６Ａは、前側曲線カム溝部１０３に設けた傾斜面部１０４上を転接した後、再び曲線カム溝部１０３に落下し、前側曲線カム溝部１０３の末端位置の停止部１０５に到達して停止する。他方の１個の小球体３６Ｂは、前側曲線カム溝部１０３の他の末端位置の停止部１０６に到達して停止する。
【００７０】
この停止位置において、小球体３６Ａ、３６Ｂは、前側曲線カム溝部１０３の２つの末端位置の側壁部に当接し、移動台３３の回転が阻止されてロック状態に保持される。
【００７１】
この停止位置は、最大幅の用紙Ｓ、例えば図５（ａ）に示すＡ３判、Ａ４判の各用紙Ｓの角部のＬ１位置である。このＬ１位置において、所定の傾斜角θに回転された移動台３３上に搭載された綴じ手段３１により、斜め綴じ処理が行われる。
【００７２】
（４）図５（ｂ）に示すＢ４判、Ｂ５判の各用紙の角部のＬ２位置に斜め綴じ処理を行う場合には、駆動手段により移動台３３を、図９（ｃ）に示す実線位置から破線位置に平行直線移動させる。この移動台３３の平行直線移動は、平行配置されたガイド軸３４、後側曲線カム溝部３８２の直線部分、前側曲線カム溝部１０３の直線部分により姿勢が規制されて行われる。この停止位置において、小球体３６Ａは、傾斜面部１０４の側壁部に当接し、移動台３３の回転が阻止されてロック状態に保持される。
【００７３】
この破線位置でのロック状態おいて、所定の傾斜角θに回転された移動台３３上に搭載された綴じ手段３１により、Ｌ２位置での斜め綴じ処理が行われる。
【００７４】
従って、Ｌ２位置とＬ３位置の綴じ位置が近接しているにも係わらず、綴じ手段３１の移動方向の違いにより、平行綴じ処理と斜め綴じ処理とを区別して行うことが出来る。
【００７５】
（５）Ｌ１位置又はＬ２位置での斜め綴じ処理が終了した後、移動台３３は傾斜姿勢のまま、駆動手段により往路と逆方向に平行直線移動され、転子３７がカム部材３８の後側曲線カム溝部３８２の直線部分に沿って移動し、直線部分の角部に当接する（図１０（ａ）参照）。
【００７６】
（６）前記直線部分の角部に当接して直進を阻止された転子３７と、ガイド軸３４に沿って直線移動する回転軸部３５Ａとにより、移動台３３は回転軸部３５Ａを中心にして回転される（傾斜角θ３）。小球体３６は前側曲線カム溝部１０３内を移動する（図１０（ｂ）参照）。
【００７７】
（７）回転軸部３５Ａを中心にして回転される移動台３３は、小球体３６が前側曲線カム溝部１０３の側壁部に当接して回転される（傾斜角θ４，θ５）。移動台３３は、傾斜角θ５の回転により、姿勢が規制された後、転子３７が後側直線カム溝部３８１に沿って移動し、図１０（ｃ）に示す破線姿勢から実線姿勢に平行直線移動する。
【００７８】
図１１は、綴じ処理の制御を示すブロック図である。
【００７９】
画像形成装置本体１Ａから用紙サイズ信号が制御手段６０に入力される。また、セット原稿に対する綴じ処理位置を、奥側１箇所か、手前側１箇所か、中央２箇所かの何れかを画像形成装置本体１Ａの操作パネル上で選択、指定する。
【００８０】
駆動モータＭはステッピングモータにより構成され、綴じ手段３１の初期位置（ホームポジション）は、初期位置センサＰＳ２の検知信号により調整される。
【００８１】
制御手段６０は、上記の設定信号により、駆動モータＭ及び綴じ手段３１用モータを制御して駆動する。
【００８２】
なお、本発明の実施の形態では、複写機に接続した用紙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、これらの複数の機能を有する複合機及び軽印刷機等と接続して使用する用紙後処理装置にも適用可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の用紙後処理装置により、用紙後処理装置の綴じ処理構成部材の簡易化が達成された。また、組み立て調整作業や、保守作業を容易、迅速に実行可能になし、かつ、製造原価の低減を達成された。
【図面の簡単な説明】
【図１】用紙後処理装置と自動原稿送り装置と画像読み取り装置を装備した画像形成装置の全体構成図。
【図２】用紙後処理装置の断面図。
【図３】用紙後処理装置内の用紙の搬送、排紙過程を示す模式図。
【図４】画像形成装置本体の前面側に配置された操作パネルの部分平面図、及び用紙に綴じ処理する綴じ針位置を示す平面図。
【図５】各種サイズの用紙の角部１箇所に、１個の綴じ手段により綴じ針を斜め打ちする状態を示す平面図。
【図６】各種サイズの用紙の２箇所に、１個の綴じ手段により綴じ針を平行打ちする状態を示す平面図。
【図７】後処理手段の正面図。
【図８】後処理手段の平面図。
【図９】綴じ手段が直線移動から回転移動に移行して、斜め綴じ位置に進行する往路過程を示す部分平面図。
【図１０】綴じ手段が回転移動から直線移動に移行して、初期位置に復帰する復路過程を示す部分平面図。
【図１１】綴じ処理の制御を示すブロック図。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
１Ａ 画像形成装置本体
１０ 用紙搬送手段
１００ 用紙後処理装置本体
１０１ 傾斜面部
１０２ 前側直線カム溝部
１０３ 前側曲線カム溝部
１０４ 傾斜面部
２０ 排紙手段
２４ 中間スタッカ
２５ 幅整合手段
２６ 停止手段
３０ 後処理手段
３１ 綴じ手段（ステイプラ）
３２ 移動手段
３３ 移動台
３４ ガイド軸
３５ 移動部材
３５Ａ 回転軸部
３６，３６Ａ，３６Ｂ 小球体
３７ 転子
３８ カム部材
３８１ 後側直線カム溝部
３８２ 後側曲線カム溝部
５０ 駆動手段
５１ 係止部材
５２ 歯付きベルト
６０ 制御手段
ＦＳ 用紙後処理装置
Ｍ 駆動モータ
ＣＬ 搬送方向の中心線
Ｒ 綴じ手段の中心線
Ｓ 用紙
ＳＰ，ＳＰA，ＳＰB 綴じ針（ステイプル針）
θ 傾斜角
Claims (5)
- 画像形成装置本体から搬出された画像形成済みの用紙を搬送して中間スタッカ上に積載、整合した後、綴じ手段により用紙の２箇所又は１箇所を綴じ処理する用紙後処理装置において、
用紙搬送方向に傾斜配置された１個の綴じ手段と、
該綴じ手段を傾斜面部上に移動可能に支持する用紙後処理装置本体と、
前記綴じ手段を用紙の搬送方向と直交する方向に直線移動及び用紙角部近傍で回転移動させる１個の駆動源より成る駆動手段と、
前記綴じ手段を搭載して前記直線移動および前記回転移動を可能とする移動台と、を有し、
前記移動台は、前記駆動手段により前記直線移動可能な移動部材と、前記用紙後処理装置本体の傾斜面部に転接する２個の小球体との３箇所で支持されており、
前記用紙の搬送方向と直交する方向に平行する方向で用紙２箇所への平行綴じ処理と、前記用紙の角部近傍の１箇所への斜め綴じ処理とを、傾斜配置された前記１個の綴じ手段により行うことを特徴とする用紙後処理装置。 - 前記用紙後処理装置本体の傾斜面部に、前記小球体が転接し、前記小球体の前記直線移動および前記回転移動時に案内面となるカム溝部を設け、
前記用紙後処理装置本体に前記移動台の先端部を前記直線移動および前記回転移動時に案内するカム部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。 - 前記駆動手段による前記移動部材の直線移動により、前記綴じ手段は、前記カム溝部と前記カム部材とに案内されて、前記直線移動と前記回転移動とを可能にすることを特徴とする請求項２に記載の用紙後処理装置。
- 画像形成装置本体から搬出された画像形成済みの用紙を搬送して中間スタッカ上に積載、整合した後、綴じ手段により用紙の２箇所又は１箇所を綴じ処理する用紙後処理装置において、
用紙搬送方向に傾斜配置された１個の綴じ手段と、
該綴じ手段を傾斜面部上に移動可能に支持する用紙後処理装置本体と、
前記綴じ手段を用紙の搬送方向と直交する方向に直線移動及び用紙角部近傍で回転移動させる１個の駆動源より成る駆動手段と、
前記綴じ手段を搭載して前記直線移動および前記回転移動を可能とする移動台と、を有し、
前記用紙後処理装置本体の傾斜面部に、前記移動台を支持する小球体が転接し、前記小球体の前記直線移動および前記回転移動時に案内面となるカム溝部を設け、
前記用紙後処理装置本体に前記移動台の先端部を前記直線移動および前記回転移動時に案内するカム部材を設け、
前記カム溝部および前記カム部材の各々は、前記綴じ手段を前記直線移動させる中央部の直線カム溝部と、該直線カム溝部の両端部に連設されて前記綴じ手段を前記回転移動させる曲線カム溝部とを備え、
前記曲線カム溝部には前記綴じ手段の前記回転移動を停止状態に保持するロック部が設けられており、
前記用紙の搬送方向と直交する方向に平行する方向で用紙２箇所への平行綴じ処理と、前記用紙の角部近傍の１箇所への斜め綴じ処理とを、傾斜配置された前記１個の綴じ手段により行うことを特徴とする用紙後処理装置。 - 請求項１〜４の何れか１項に記載の用紙後処理装置と、前記用紙後処理装置で後処理する用紙に画像を形成する画像形成装置本体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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