JP3881975B2 - 用紙処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に一体もしくは別体に設けられ、画像形成済みの用紙（記録媒体）に対して所定の処理、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およびこの用紙処理装置と前記画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。

近年、コピー・ＦＡＸ・プリンター等の画像形成装置において、それらから出力されるドキュメントに対する後処理の要求が高まってきており、ステープル処理においても所定枚数の用紙を一端縁に沿って綴じる端綴じに加えて、用紙を２分する中心線に沿って所定の間隔に複数箇所（一般的には２ヵ所）綴じる中綴じの要求も高まってきている。加えて、従来では比較的高速機における中綴じや折りなどの機能が、低速機にも求められてきており、より低価格、省スペースで提供する必要性が高まってきている。

そこで、例えば特開平１０−２５０９０９号公報には、端面綴じ及び中綴じを実施する手段として、ステイプラの前後に圧接、離間可能な搬送ローラを設け、前記搬送ローラを圧接、離間の動作と搬送を組み合わせることにより、ステイプル位置までの用紙束の搬送を行うようにした発明が開示されている。

特開２００１−７２３２８号公報においても同様に、ステイプラ前後に前後に圧接、離間可能な搬送ローラを設け、前記搬送ローラを圧接、離間の動作と搬送を組み合わせることにより、ステイプル位置までの用紙束の搬送を行っており、さらに後流側には折りユニットを設けて折り位置までの搬送も実施する発明が開示されている。

さらに、特開平１１−１９３１６２号公報においては、中綴じ及び折りの位置決めの方法として用紙先端を規制する先端ストッパを設け、前記先端ストッパを搬送路に沿って前後に移動させることによってステイプル及び折り手段の位置まで移動させ、中綴じ及び折りを行うようにした発明が開示されている。
特開平１０−２５０９０９号公報 特開平１１−１９３１６２号公報 特開２００１−７２３２８号公報

しかし、前記特開平１０−２５０９０９号公報開示の発明では、構成上、２つの搬送ローラを介して搬送を行っており、搬送品質（送り精度・束の位置ズレ精度）を確保するため（搬送ローラ間の搬送切替え時の精度確保が難しい）、前記２つの搬送ローラの制御（圧接・離間、搬送タイミング）が複雑になり、また各搬送ローラの近傍には、用紙端を検知するセンサを設けなければならなど、構成・動作が複雑になってしまう等の欠点がある。

また、特開２００１−７２３２８号公報開示の発明では、用紙が折り部に達する前に必ず搬送ローラを通過することになり、搬送ローラでしごかれることによる綴じ部でのシワの発生の可能性があり、また搬送距離も長くなってしまうため、折り位置精度もばらつきやすくなる傾向がある。

さらに、特開平１１−１９３１６２号公報開示発明では、用紙束は常に先端を基準として綴じ位置及び折り位置を決めることになり、用紙のカール状態や撓み等により、前記両者の位置関係にばらつきが生じやすく、精度の確保が難しいことは否めない。そこで、前記精度を確保するために、用紙のガイド板間の位置を制限する用紙押さえ等を追加しているものも見られるが、機構が複雑になるなどの欠点がある。また、前記先端ストッパは機構上、用紙の最大サイズ分の移動量を確保しなければならず、機械が大きく（搬送方向に長く）なってしまうなどの欠点がある。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、前記各従来技術の問題点を解決し、中折りをコンパクト及び低コストで実現でき、かつ精度よく中折りすることができる用紙処理装置及び画像形成システム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、画像形成後の用紙に対して所定の処理を施す処理手段を有する用紙処理装置において、用紙をスタックするスタック手段と、前記スタック手段にスタックされた用紙束を整合させる第１の整合手段と、前記第１の整合手段によって整合された用紙束を搬送する第１の搬送手段と、前記第１の搬送手段によって搬送された用紙束を折り位置近傍で整合させる第２の整合手段と、前記第２の整合手段によって整合された用紙束を前記折り位置まで搬送する第２の搬送手段と、前記折り位置で用紙束を折る折り手段とを備え、
前記第２の整合手段及び前記第２の搬送手段が前記折り位置よりも用紙束搬送方向下流側に位置していることを特徴とする。

第２の手段は、画像形成後の用紙に対して所定の処理を施す処理手段を有する用紙処理装置において、用紙をスタックするスタック手段と、前記スタック手段にスタックされた用紙束を整合させる第１の整合手段と、前記第１の整合手段によって整合された用紙束を搬送する第１の搬送手段と、用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、前記綴じ手段によって綴じられ、前記第１の搬送手段によって搬送された用紙束を折り位置近傍で整合させる第２の整合手段と、前記第２の整合手段によって整合された用紙束を前記折り位置まで搬送する第２の搬送手段と、前記折り位置で用紙束を折る折り手段とを備え、
前記第２の整合手段及び前記第２の搬送手段が前記折り位置よりも用紙束搬送方向下流側に位置し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、前記第１の整合手段は、前記スタック手段にスタックされた用紙束の搬送方向下流側の端部を当接させて用紙束の用紙搬送方向を整合させる第１の用紙束規制手段と、用紙束に対し搬送方向に直交する方向から当接して用紙束の用紙搬送方向に直交する方向を整合させる整合部材とを備えていることを特徴とする。

第４の手段は、第１ないし第３の手段において、前記第２の整合手段は、前記第１の搬送手段によって搬送された用紙束の搬送方向下流側の端部を当接させて当該用紙束を前記折り位置近傍で整合させる第２の用紙束規制手段を備えていることを特徴とする。

第５の手段は、第３の手段において、前記第１の用紙束規制手段による規制を解除する第１の規制解除手段を備えていることを特徴とする。

第６の手段は、第４の手段において、前記第２の用紙束規制手段による規制を解除する第２の規制解除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６の手段において、前記折り位置よりも用紙搬送方向下流側の搬送経路に湾曲部が設けられていることを特徴とする。

第８の手段は、第１ないし第７の手段において、前記第１の搬送手段に対して用紙束に圧接力を付与し、解除する第１の圧接力付与解除手段と、前記第２の搬送手段に対して用紙束に圧接力を付与し、解除する第２の圧接力付与解除手段とを備えていることを特徴とする。

第９の手段は、第４の手段において、前記第２の用紙束規制手段による規制を解除する第２の規制解除手段と、前記第２の搬送手段に対して用紙束に圧接力を付与し、解除する第２の圧接力付与解除手段と、前記第１及び第２の搬送手段と前記第２の規制解除手段と前記第２の圧接力付与解除手段とを制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記第２の用紙束規制手段によって用紙束搬送方向下流側の端部が規制された場合には、少なくとも、前記第２の規制解除手段によって前記第２の用紙束規制手段の規制を解除する前に、前記第２の圧接力付与解除手段によって前記第２の搬送手段に対して用紙束に圧接力を付与することを特徴とする。

第１０の手段は、第９の手段において、前記制御手段は、前記折り手段によって用紙束を折る場合には、前記第２の搬送手段による圧接力を維持させることを特徴とする。

第１１の手段は、第１ないし第１０の手段に係る用紙処理装置と、前記用紙処理装置と一体もしくは別体に設けられた画像形成装置とから画像形成システムを構成したことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、第１及び第２の搬送手段による用紙束の搬送タイミングと設置位置の設定だけで、中折りをコンパクト及び低コストで実現でき、かつ精度よく中折りすることができる用紙処理装置及び画像形成システムを提供することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施例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（実施例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、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、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、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。

分岐爪２４は図示しないバネにより図１の実線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（１点鎖線の状態）、下搬送路Ｄ方向へ用紙を振り分け、ソレノイドＯＦＦならば上搬送路Ｂへ用紙を振り分ける。分岐爪２５は図示しないバネにより図１の実線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（１点鎖線の状態）、中間搬送路Ｃへ用紙を振り分ける。ソレノイドＯＦＦならば、用紙はそのまま下搬送路Ｄへ送られ、搬送ローラ３３，３４により搬送される。ターンガイド３６，３７はそれぞれ分岐爪２４，２５による用紙の振り分けを助ける働きを有する。これらのターンガイド３６，３７は、分岐爪２４，２５によって搬送方向を曲げられた用紙が当たって連れ回りし、小径の分岐部での用紙の搬送抵抗を低減する機能を有する。

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、第１の用紙束規制手段としての後端フェンス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、第１の規制解除手段としてのソレノイド７０により後端フェンス２７のソレノイド側の端部２７ａ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、整合部材としてのジョガーフェンス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第１の整合手段を構成している。

束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ及び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。束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ及び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。前記搬送コロ１３ａ，１３ｂ及び２６ａ，２６ｂはステッピングモータ５０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。第１及び第２の圧接力解除手段としての各束搬送ローラ圧解除機構は、同様となっているので束搬送ローラ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を介して束搬送ローラ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作用している。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，ステッピングモータ６３を反時計回り及び時計回りに回転させることにより、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。本実施例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、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、ストッパ２１などから成り、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束搬送ローラ１３ａ，１３ｂによりストッパ２１に突き当るまで搬送し、一旦、束搬送ローラ１３ｂのニップ圧を解除することにより、用紙束の折り基準位置の位置が決められる。その後、束搬送ローラ２６ａ，２６ｂのニップ圧をかけて用紙束を保持し、ストッパ２１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のニップに押し込まれ、折りローラ対２０が用紙束を加圧、回転することより中折りされる。その際、用紙サイズが大きいと前記ストッパ２１よりも用紙搬送方向下流側に用紙束が送られる。そこで、この実施例では、ストッパ２１配設位置より下流側の搬送経路を湾曲させて用紙束の端部を水平方向に導いている。このように構成することにより、大きな用紙サイズのものであっても、用紙の搬送が可能となり、用紙後処理装置２の高さ方向のサイズをコンパクトにすることが可能となる。

なお、図１３に示すように第２の整合手段である第２の用紙束規制手段としてのストッパ２１は束搬送ローラ２６ａの中心軸を中心に回動可能な構成となっており、第２の規制解除手段としてのソレノイド７２によりソレノイド側の端部２１ａが駆動され、先端部が搬送路から待避する構成となっている。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する。また、中折り排紙トレイ２３のセンサ３１３は、中折り排紙トレイ２３上の用紙束の有無を検知し、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の満杯検知を擬似的に行うために用いられる。また、折りエンドストッパ位置検知センサ３１２は、ストッパ２１の作動及びストッパが解除されたときの用紙束の端部位置を検出する。

図１４は本実施例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、折りエンドストッパ位置検知センサ３１２、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。

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。図１５は端面綴じモードにおける動作手順を示すフローチャートである。

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（ステップＳ１０１）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（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）、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（ステップＳ１０４）、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（ステップＳ１０５）。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（用紙束は図４の位置−ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。

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１０の用紙積載部の幅を狭める動作によって行なわれる（用紙束は図４の位置−ステップＳ１０８）。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（ステップＳ１０９）、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（ステップＳ１１０）、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部を銜え、用紙を保持し（ステップＳ１１１）、後端フェンス２７が用紙積載面から後退する（ステップＳ１１２）。

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（ステップＳ１１３）。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。

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（ステップＳ１１４）、用紙端部と接触すると同時に束搬送ローラ１３ａ，１３ｂの圧接状態を解除する（ステップＳ１１５）。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（ステップＳ１１６）、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（ステップＳ１１７）排紙トレイ１７に排紙され積載される（ステップＳ１１８）。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（ステップＳ１１９）、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（ステップＳ１２０）、ホームポジションに位置した時点で停止させる（ステップＳ１２１）。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（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）、１部の用紙の必要枚数が揃った（ステップＳ１１０）状態である。この状態から図９［ｂ］に示すように束搬送ローラ１３ａ，１３ｂに銜え込まれ（ステップＳ１１１）、図９［ｃ］に示すように後端フェンス２７が後退して（ステップＳ１１２）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（ステップＳ１１３）。

（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。図１６は中綴じモードにおける動作手順を示すフローチャートである。以下の説明で端面綴じモードど同等な動作には、同一の参照符号を付してある。なお、この中綴じ製本モードでは、ステップＳ１０１からステップＳ１１２まで、及びステップＳ１１４からステップＳ１２１までは端面綴じモードと同様であるので説明は省略し、異なる点のみ説明する。

ステップＳ１０１で第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、ステップＳ１１１で束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部を銜え、ステップＳ１１２で後端フェンス２７が用紙積載面より後退し、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束を下方へ搬送する（ステップＳ１２１）。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（ステップＳ１２２，Ｓ１２３）、ステイプルユニット５によってステイプル綴じされる（ステップＳ１２４）。

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。綴じ処理が終了した用紙束は、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂによって上方向に搬送され（ステップＳ１２５）、用紙束揃え位置まで戻すと（ステップＳ１２６）、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂを停止し（ステップＳ１２７）、放出爪１１により上方向に排紙する（ステップＳ１１４）。そして、ステップＳ１１５以降の処理を実行する。

（５）中綴じ製本モード
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。図１７は中綴じ製本モードにおける動作手順を示すフローチャートである。以下の説明で端面綴じモードど同等な動作には、同一の参照符号を付してある。なお、この中綴じ製本モードでは、ステップＳ１０１からステップＳ１１２までは端面綴じモードと同様であるので説明は省略し、異なる点のみ説明する。

ステップＳ１０１で第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、ステップＳ１１１で束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部を銜え、ステップＳ１１２で後端フェンス２７が用紙積載面より後退し、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束を下方へ搬送する（ステップＳ１３１）。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（ステップＳ１３２，Ｓ１３３）、ステイプルユニット５によってステイプル綴じされる（ステップＳ１３４）。

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。

用紙束はストッパ２１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（ステップＳ１３５，Ｓ１３６）、再び束搬送ローラ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（ステップＳ１３７−ステップＳ１４３）。その後、折りプレート１９が中折りローラ対２０のニップに向かって用紙束を押し込み（ステップＳ１４４、Ｓ１４５）、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ップ間で加圧され（ステップＳ１４６）、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（ステップＳ１４７）。そして、中折りローラ２０を停止し（ステップＳ１４８）、後端フェンス２７を揃え位置に戻す（ステップＳ１４９）。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。

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（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）、１部の用紙の必要枚数が揃った（ステップＳ１１０）状態である。この状態から図１０［ｂ］に示すように束搬送ローラ１３ａ，１３ｂに銜え込まれ（ステップＳ１１１）、後端フェンス２７が後退し（ステップＳ１１２）、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、ストッパ２１に当接させて位置決めした後（ステップＳ１３５，Ｓ１３６）、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１０を突出させて折りローラ２０にニップに押し込む（ステップＳ１４４−Ｓ１４６）。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。なお、折りプレート１９の先端が用紙束に接触する程度突出させておけば、前記折り位置に達するとステイプル針が折りプレート１９に当接するので、折り位置の位置精度が確保できる。

（６）綴じなし・中折りモード
綴じなし・中折りモードは、用紙束に対して綴じ動作を行うことなく中央部で折り処理を行うモードである。図１８は綴じなし・中折りモードにおける動作手順を示すフローチャートである。

このモードは、中綴じ製本モードから中綴じの動作を削除したものと等価である。そのため、図１７に示した中綴じ製本モードにおけるステップＳ１３１からステップＳ１３４の処理を省略し、ステップＳ１１２で後端フェンス２７が用紙載置面から後退した後、直ぐに用紙束を下方向に搬送し、ストッパ２１によって一旦、後端位置を突き当てて位置決めした後（ステップＳ１３５，Ｓ１３６）折り動作を行うようになっている（ステップＳ１３７−Ｓ１４９）。

その他、特に説明しない各部の動作は中綴じ製本モードの場合と同様である。

ここで、各モードにおけるパンチ制御、叩きコロ８制御、ステイプルユニット５制御及び折りプレート９制御のサブルーチンについて触れておく。

図１９はステップＳ１０５のパンチ制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、用紙がパンチ位置に達すると（ステップＳ２０１）、パンチ要求の有無をチェックし（ステップＳ２０２）、パンチ要求があるときのみパンチを実行する（ステップＳ２０３）。

図２０はステップＳ１０７の叩きコロ８制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、用紙が叩き位置に達すると（ステップＳ３０１）、叩きコロ８を所定時間駆動して用紙を後端フェンス２７側に移動させ（ステップＳ３０２、Ｓ３０３）、動作を停止する（ステップＳ３０４）というものである。

図２１はステップＳ１１３，Ｓ１２４，Ｓ１３４のステイプルユニット５制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、綴じ位置にステイプラユニット５を移動させ（ステップＳ４０１）、指定された綴じ位置にステイプラユニット５が位置すると（ステップＳ４０２）、ステイプラユニット５を停止させ（ステップＳ４０３）、ステイプル動作を実行する（ステップＳ４０４）。指定個所のステイプルが終了すると（ステップＳ４０５）、次のステイプル位置に移動し、全てのステイプル位置のステイプルが終了すると、ステイプラユニット５を退避させて（ステップＳ４０６）この処理を終了する。

図２２はステップＳ１４４の折りプレート１９制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、折りプレート１９を折りローラ２０のニップ方向に移動させ（ステップＳ５０１）、折りプレート１９の先端部が折りローラ２０のニップ位置に達すると（ステップＳ５０２）、折りプレート１９の移動を停止させて（ステップＳ５０３）この処理を終了する。

ここで、前記ステイプルユニット５制御のサブルーチンでステイプルを移動させるので、ステイ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イプルユニット５の位置を示す図である。ステイプルユニット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個所綴じのステイプルユニット５の位置を示す図である。前述したように、端面綴じモードの場合、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）で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な方向に移動してステイプラ綴じを行う。このとき、ステイプルユニット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、ステイプルユニット５が用紙搬送方向と直角方向に移動してステイプラ綴じを行う。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５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。

以上のように本実施例によれば、整合された用紙束を第１の搬送手段である束搬送ローラ１３ａ，１３ｂと、第２の搬送手段である束搬送ローラ２６ａ，２６ｂとの間で圧接及び圧接解除を行って用紙束の受け渡しと後処理をタイミング良く設定することにより、簡単な構成で用紙束への綴じ動作と中折り動作を可能にしている。すなわち、ステイプラユニット５によって綴じる場合には束搬送ローラ１３ａ，１３ｂで用紙束を保持し、用紙束を第２の用紙束規制手段であるストッパ２１に当接するまで搬送すると、今度は第２の搬送手段である束搬送ローラ２６ａ，２６ｂによって用紙を保持するとともに、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂの保持力を解除し、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂによって用紙束を搬送し、折り位置に位置させて折り動作ができるようになっている。このために、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂと束搬送ローラ２６ａ，２６ｂとは、２つ折りする最小サイズ、例えばＢ５縦サイズを受け渡すことができるだけ近接している必要があり、束搬送ローラ２６ａ，２６ｂより下流側には２つ折りする最大サイズ、例えばＡ３縦の用紙束の中央部が折り位置に位置したときに搬送路と干渉しないだけの長さが必要である。このようなサイズ関係と、前記タイミング関係を設定することにより、基本的には２つの搬送ローラ対だけで中綴じ、中折りへの対応が可能となる。

ただし、用紙束を揃え、その位置を精度よく設定するために、第１及び第２の規制手段である後端フェンス２７及びストッパ２１が必要となり、これらの作動タイミングと設置位置を前記２つの搬送ローラ対１３ａ，１３ｂ、２６ａ，２６ｂとの間で設定することにより、中折り、中綴じ機能を備えた簡単な構成のコンパクトな用紙後処理装置を実現することができる。よって、このように簡単な構成の用紙処理装置にしたにしても、精度よく中折りすることができる。

本発明の実施例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個所綴じのステイプルユニットの位置を示す図である。 中綴じの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。 ストッパの駆動機構を示す図である。 本実施例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。 端面綴じモードの処理手順を示すフローチャートである。 中綴じモードの処理手順を示すフローチャートである。 中綴じ・中折りモードの処理手順を示すフローチャートである。 綴じなし・中折りモードの処理手順を示すフローチャートである。 パンチ制御の処理手順を示すフローチャートである。 叩きコロ制御の処理手順を示すフローチャートである。 ステイプルユニット制御の処理手順を示すフローチャートである。 折りプレート制御の処理手順を示すフローチャートである。

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 束搬送ローラ
１９ 折りプレート
２０ａ，２０ｂ 中折りローラ
２１ ストッパ
２６ａ，２６ｂ 束搬送ローラ
２７ 後端フェンス
３５０ 制御装置
３６０ ＣＰＵ

Claims (11)

1. 画像形成後の用紙に対して所定の処理を施す処理手段を有する用紙処理装置において、
   用紙をスタックするスタック手段と、
   前記スタック手段にスタックされた用紙束を整合させる第１の整合手段と、
   前記第１の整合手段によって整合された用紙束を搬送する第１の搬送手段と、
   前記第１の搬送手段によって搬送された用紙束を折り位置近傍で整合させる第２の整合手段と、
   前記第２の整合手段によって整合された用紙束を前記折り位置まで搬送する第２の搬送手段と、
   前記折り位置で用紙束を折る折り手段と、
   を備え、
   前記第２の整合手段及び前記第２の搬送手段が前記折り位置よりも用紙束搬送方向下流側に位置していることを特徴とする用紙処理装置。
2. 画像形成後の用紙に対して所定の処理を施す処理手段を有する用紙処理装置において、
   用紙をスタックするスタック手段と、
   前記スタック手段にスタックされた用紙束を整合させる第１の整合手段と、
   前記第１の整合手段によって整合された用紙束を搬送する第１の搬送手段と、
   用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、
   前記綴じ手段によって綴じられ、前記第１の搬送手段によって搬送された用紙束を折り位置近傍で整合させる第２の整合手段と、
   前記第２の整合手段によって整合された用紙束を前記折り位置まで搬送する第２の搬送手段と、
   前記折り位置で用紙束を折る折り手段と、
   を備え、
   前記第２の整合手段及び前記第２の搬送手段が前記折り位置よりも用紙束搬送方向下流側に位置していることを特徴とする用紙処理装置。
3. 前記第１の整合手段は、前記スタック手段にスタックされた用紙束の搬送方向下流側の端部を当接させて用紙束の用紙搬送方向を整合させる第１の用紙束規制手段と、用紙束に対し搬送方向に直交する方向から当接して用紙束の用紙搬送方向に直交する方向を整合させる整合部材と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. 前記第２の整合手段は、前記第１の搬送手段によって搬送された用紙束の搬送方向下流側の端部を当接させて当該用紙束を前記折り位置近傍で整合させる第２の用紙束規制手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
5. 前記第１の用紙束規制手段による規制を解除する第１の規制解除手段を備えていることを特徴とする請求項３記載の用紙処理装置。
6. 前記第２の用紙束規制手段による規制を解除する第２の規制解除手段を備えていることを特徴とする請求項４記載の用紙処理装置。
7. 前記折り位置よりも用紙搬送方向下流側の搬送経路に湾曲部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
8. 前記第１の搬送手段に対して用紙束に圧接力を付与し、解除する第１の圧接力付与解除手段と、
   前記第２の搬送手段に対して用紙束に圧接力を付与し、解除する第２の圧接力付与解除手段と、
   を備えていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
9. 前記第２の用紙束規制手段による規制を解除する第２の規制解除手段と、前記第２の搬送手段に対して用紙束に圧接力を付与し、解除する第２の圧接力付与解除手段と、前記第１及び第２の搬送手段と前記第２の規制解除手段と前記第２の圧接力付与解除手段とを制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記第２の用紙束規制手段によって用紙束搬送方向下流側の端部が規制された場合には、少なくとも、前記第２の規制解除手段によって前記第２の用紙束規制手段の規制を解除する前に、前記第２の圧接力付与解除手段によって前記第２の搬送手段に対して用紙束に圧接力を付与することを特徴とする請求項４記載の用紙処理装置。
10. 前記制御手段は、前記折り手段によって用紙束を折る場合には、前記第２の搬送手段による圧接力を維持させることを特徴とする請求項９記載の用紙処理装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の用紙処理装置と、
    前記用紙処理装置と一体もしくは別体に設けられた画像形成装置と、
    からなることを特徴とする画像形成システム。

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