JP3937772B2 - 用紙穿孔装置、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、用紙に孔をあける用紙穿孔装置、用紙穿孔装置を有する用紙後処理装置及び用紙穿孔装置を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの画像形成装置は画像形成後に用紙に対してソーティング、グルーピング、綴じ処理、穿孔処理等の後処理を行う用紙後処理装置を装備している。
【０００３】
多くの用紙後処理装置は排紙部に至る搬送路に沿って配置された用紙穿孔装置を有し、搬送中にある用紙を一時停止させて穿孔処理を行うように構成されている。また、穿孔処理では用紙における正確な位置に孔を設けることが要求されるので、穿孔処理に先立って用紙を整合することが行われている（例特開平６−５６３３４号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の用紙穿孔装置は搬送路に沿って配置され、穿孔処理のために用紙の搬送を一時停止している。従って、画像形成装置や画像形成装置の付属装置としての用紙後処理装置の処理速度を低下させるという問題があった。特に、用紙の整合処理が介在すると処理速度は更に低下する。そして、処理速度を上げると穿孔位置が不正確になって、ファイリング等に支障を来すという問題がある。
【０００５】
本発明は従来の用紙穿孔装置及び用紙穿孔装置を有する用紙後処理装置や画像形成装置における前記の問題を解決し、高速の穿孔処理が可能であり、しかも、正確な位置に孔をあけることが可能な用紙穿孔装置、後処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の本発明の目的は、下記の発明により達成される。
【０００７】
１．用紙を所定位置で停止させる変位可能な停止部材及び穿孔手段を有する反転搬送部並びに、
搬入手段及び搬出手段を有し、主搬送路から前記反転搬送部に用紙を搬入し、前記反転搬送部から用紙を前記主搬送路に搬出する搬入・搬出部を備え、
用紙を、前記搬入手段により前記反転搬送部に搬入し、前記停止部材により前記所定位置に停止させた後に前記穿孔手段により穿孔処理を行い、前記停止部材により搬送方向を反転して前記搬出手段により用紙を前記反転搬送部から搬出することを特徴とする用紙穿孔装置。
【０００８】
２．前記反転搬送部は、整合手段を有し、該整合手段による整合処理後に前記穿孔処理が行われることを特徴とする前記１に記載の用紙穿孔装置。
【０００９】
３．前記搬入・搬出部は搬入路、搬出路及び案内手段を有し、
該案内手段は、前記停止部材により用紙を停止させた後に、用紙の搬入方向後端を前記搬入路から前記搬出路に案内することを特徴とする前記１又は前記２に記載の用紙穿孔装置。
【００１０】
４．前記搬入手段は先行用紙が前記反転搬送部に存在する時であって、先行用紙の搬入方向後端が前記搬出路に案内された後に後続用紙を前記反転搬送部に搬入することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置。
【００１１】
５．前記停止部材は、用紙の搬入方向後端を前記搬出路に移動させるように変位し、前記穿孔手段は、前記停止部材の変位後に前記穿孔処理を行うことを特徴とする前記３に記載の用紙穿孔装置。
【００１２】
６．前記穿孔手段は用紙サイズに応じて変位することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置。
【００１３】
７．前記１〜６のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
【００１４】
８．前記１〜６のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
＜用紙反転搬送＞
最初に本発明の実施の形態に係る用紙反転装置及び用紙反転方法を図１〜４により説明する。図１は本発明の実施の形態に係る用紙反転装置の模式図であり、図２〜４は本発明の実施の形態に係る用紙反転方法を示す図である。
【００１６】
本実施の形態に係る用紙反転装置は、駆動ローラＤＲ、従動ローラＮＲ１、ＮＲ２、２枚の平行な案内板ＷＬ１、ＷＬ２、案内部材ＧＤ１、ＧＤ２及び停止部材ＳＭを備える。案内板ＷＬ１、ＷＬ２及び停止部材ＳＭは用紙をスイッチバック搬送する反転搬送部を構成し、第１駆動ローラとしての駆動ローラＤＲと第１従動ローラとしての従動ローラＮＲ１とは前記反転搬送部に用紙を搬入する搬入手段を構成し、第２駆動ローラとしての駆動ローラＤＲと第２従動ローラとしての従動ローラＮＲ２とは前記反転搬送部から用紙を搬出する搬出手段を構成する。
【００１７】
駆動ローラＤＲは矢印のように図の時計方向に回転駆動されて前記反転搬送部に用紙を搬入し、反転搬送部から用紙を搬出する。
【００１８】
案内板ＷＬ１、ＷＬ２は搬入された用紙を収納し、案内部材ＤＧ１は用紙の搬入・搬出の際に用紙を案内し、案内部材ＧＤ２は搬入路Ｒ１と搬出路Ｒ２を分けており、先行紙と後行紙とが衝突しないように案内する。
【００１９】
本実施の形態においては、用紙を案内板ＷＬ１とＷＬ２との間に搬入した後にスイッチバックして搬送することにより、用紙の表裏を反転する。
【００２０】
図２〜４のＳ１〜Ｓ７は、複数枚の用紙を反転搬送する工程における諸段階を示す。
【００２１】
１枚目の用紙Ｐ１の搬入段階Ｓ１において、駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ１とにより用紙Ｐ１を搬入し、用紙Ｐ１を停止部材ＳＭまで落下させる。停止部材ＳＭは用紙Ｐ１の上端（搬入方向後端）Ｐ１Ｕが案内部材ＧＤ２の下端（案内端）よりも下になる第１位置Ｖ１に設定される。
【００２２】
段階Ｓ２において、停止部材ＳＭは用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕを案内部材ＧＤ２の下端（案内端）よりも上まで上昇させるような第２位置Ｖ２に設定される。段階Ｓ２における停止部材ＳＭの第２位置Ｖ２への上昇により、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕは搬入路Ｒ１から搬出路Ｒ２に退避する。
【００２３】
このような、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕの搬出路Ｒ２への誘導は、後に説明するように搬入路Ｒ１、案内部材ＧＤ２及び搬出路Ｒ２の形状により実現される。また、案内部材ＧＤ２の回転等の移動により、上端Ｐ１Ｕを搬出路Ｒ２へ誘導することも可能である。
【００２４】
段階Ｓ３は、上端Ｐ１Ｕが搬出路Ｒ２に誘導された段階であり、この段階で、２枚目の用紙Ｐ２が駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ１とにより搬入される。
【００２５】
次の段階Ｓ４において、停止部材ＳＭを上昇させて、先行する１枚目の用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕ（搬出方向の先端）を駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ２間に挟持させる。段階Ｓ３から段階Ｓ４に移行する間に後行の用紙Ｐ２が搬送されて、図示のように案内板ＷＬ１、ＷＬ２間を下方に走行する。
【００２６】
次の段階Ｓ５において、停止部材ＳＭは前記第１位置に降下する。この間に用紙Ｐ１は継続して搬送されて、図示のように、上方に走行するとともに、用紙Ｐ２は下方に走行する。
【００２７】
段階Ｓ６は用紙Ｐ２の上端（搬入方向後端）が駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ１から離れて落下し、停止部材ＳＭに支持された段階であり、段階Ｓ１に等しい。
【００２８】
次に、３枚目の用紙Ｐ３が搬入される。用紙Ｐ３の搬入を開始した段階Ｓ７では、図示のように２枚の用紙Ｐ１、Ｐ２が同時に前記反転搬送部内、即ち、案内板ＷＬ１、ＷＬ２の間の通路を走行する。
【００２９】
以上の説明から明らかなように、段階Ｓ１からＳ５までの反転搬送工程を繰り返すことにより、多数枚の用紙Ｐの反転搬送が行われる。
【００３０】
以上説明した反転搬送工程において、駆動ローラＤＲはステッピングモータＭ１により連続駆動されて時計方向に連続回転する。そして、停止部材ＳＭは、ステッピングモータＭ２により駆動されて、第１〜３位置Ｖ１〜Ｖ３に変位する。停止部材ＳＭの前記変位の制御は、駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ１からなる搬入手段の上流、望ましくは、近傍上流に配置した検知手段ＳＳ１が出力する用紙の先端検知信号に基づいて制御手段ＣＲにより行われ、停止部材ＳＭは検知手段ＳＳ１による先端検知から予め設定された時間で第１〜３位置Ｖ１〜Ｖ３へ前記のように変位する。
＜画像形成装置＞
次に、前記した用紙反転装置を装備した画像形成装置を説明する。図５に示す画像形成装置では、後処理装置Ｂに用紙反転装置が設けられている。なお、前記の用紙反転装置を、画像形成装置本体Ａの排紙部又は再搬送部８に設けることもできる。
【００３１】
図５は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示し、該画像形成装置は画像形成装置本体Ａと自動原稿送り装置ＡＤＦと後処理装置Ｂとからなる。
【００３２】
図示の画像形成装置本体Ａは、画像読み取り手段１、画像処理手段２、画像書き込み手段３、画像形成手段４、給紙手段５、搬送手段６、定着手段７、再搬送手段（自動両面コピー搬送部ＡＤＵ）８、制御手段９等を備えている。
【００３３】
給紙手段５は、カセット給紙部５Ａと大容量給紙部（ＬＣＴ）５Ｂ、手差し給紙部５Ｃ、中間給紙ローラ５Ｄ及びレジストローラ５Ｅから成る。
【００３４】
搬送手段６は、搬送ベルト６Ａ、搬送路切り替え板６Ｂ、排紙ローラ６Ｃ等を備えている。
【００３５】
画像形成装置本体Ａの上部には、自動原稿送り装置ＡＤＦが搭載されている。画像形成装置本体Ａの図示の左側面の排紙ローラ６Ｃ側には、後処理装置Ｂが連結されている。
【００３６】
自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは矢印方向に搬送され画像読み取り手段１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１Ａに読み込まれる。
【００３７】
ＣＣＤイメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理手段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、画像書き込み手段３に信号を送る。
【００３８】
画像書き込み手段３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成手段４の感光体ドラムに照射され、潜像を形成する。画像形成手段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る。給紙手段５から送り出された用紙Ｐは、転写部において画像が転写される。
【００３９】
画像を担持した用紙Ｐは、搬送ベルト６Ａにより搬送され、定着手段７により定着処理され、排紙ローラ６Ｃから後処理装置Ｂの用紙導入部１０Ａに送り込まれる。或いは搬送路切り替え板６Ｂにより再搬送手段８に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｐは再び画像形成手段４において、両面画像処理後、排紙ローラ６Ｃから排出される。排紙ローラ６Ｃから排出された用紙Ｐは、後処理装置Ｂに送り込まれる。
【００４０】
後処理装置Ｂは、画像記録を終了して用紙Ｐを受入れる用紙導入部１０Ａ、付加用紙Ｆを給紙する給紙装置１１、反転搬送部としての反転搬送部１３、折り畳み部１４、１５、中間皿１６、綴じ部１７、中折り部２５、固定排紙皿１８、上下動可能の昇降排紙皿１９及び固定排紙部２７を有し、搬送路１０、２０、２１、２２、２３、２４等により連結されている。
【００４１】
図１に示す用紙反転装置は、図５の画像形成装置の後処理装置Ｂ内に、又は再搬送手段８内に設けられる。
【００４２】
後処理装置Ｂは次のような処理モードで後処理を行う。
（１）単純排紙モード
用紙導入部１０Ａから導入した用紙Ｐを導入順に単純排紙する。このモードにおいては、用紙Ｐは搬送路１０、２０を経て固定排紙皿１８に排紙される。
【００４３】
（２）シフトモード
複数枚単位の部毎に、排紙位置を変えて排紙する。このモードにおいては、用紙Ｐは用紙導入部１０Ａから反転搬送部としての反転搬送部１３に搬送され、後に説明するように、反転搬送部１３においてシフト処理された後に主搬送路としての搬送路１０に戻され、搬送路１０、２２を経て昇降排紙皿１９に排紙される。
【００４４】
（３）折り畳みモード
用紙Ｐを１カ所又は２カ所で折り畳む、二つ折り処理又は三つ折り処理をして排紙する。
【００４５】
用紙導入部１０Ａから導入された用紙Ｐは、折り畳み部１４、１５に搬送されて、第１、第２折り畳み部により折り畳み処理された後に、搬送路１０、搬送路２２を経て昇降排紙皿１９に排紙される。第１、第２折り畳み部により三つ折り処理を行う場合と、折り畳み部１４のみを用いて二つ折り処理を行う場合がある。また、折り畳み処理に先立って、前記反転搬送部１３において整合処理を行うことが望ましい。
【００４６】
（４）綴じモード
複数枚の用紙Ｐ毎に綴じ処理して排紙する。
【００４７】
搬送路１０から搬送路２３に搬送された用紙Ｐは中間皿１６上に設定枚数積載された後に、綴じ部１７で綴じ処理され、綴じ処理後に、昇降排紙皿１９に排紙される。また、折り畳み処理に先立って、前記反転搬送部１３において整合処理を行うことが望ましい。
【００４８】
（５）前記（３）折り畳みモードと（４）綴じモードを組み合わせて処理するモード
（６）中折りモード
綴じ部１７で用紙Ｐの中央部を綴じ処理し、ナイフ状の突き出し部材２５１を用いて中折り処理を行い排紙路２６を経て固定排紙部２７に排紙する。
【００４９】
前記各モードにおいて、給紙皿１１から付加用紙Ｆを給紙して、画像形成装置本体Ａから供給された用紙Ｐに付加することにより、用紙Ｐの束毎に、表紙、裏表紙、仕切等を付加することができる。
【００５０】
次に、搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の断面図である図６により搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の構造を説明する。
【００５１】
搬入・搬出部１２は、用紙Ｐ１を搬入路１０Ｂから反転搬送部１３に搬入し、反転搬送部１３から搬出路１０Ｃに搬出する。
【００５２】
反転搬送部１３は反転搬送処理、穿孔処理、整合処理及びシフト処理を行う。
搬入・搬出部１２は、用紙Ｐ１を搬入路１０Ｂから反転搬送部１３に搬入し、反転搬送部１３から搬出路１０Ｃに搬出する。搬入・搬出部１２は、上側案内部材１２４、下側案内部材１２５Ｂ、１２６Ｂ、ステッピングモータＭ１により回転駆動される駆動ローラ１２２及び従動ローラ１２１、１２３からなり、搬入・搬出部１２は、上側案内部材１２４と下側案内部材１２５Ｂにより形成された搬入路１０Ｂ及び上側案内部材１２４と下側案内部材１２６Ｂとにより形成された搬出路１０Ｃを有する。
【００５３】
第１駆動ローラとしての駆動ローラ１２２及び第１従動ローラとしての従動ローラ１２１は搬入手段を構成し、第２駆動ローラとしての駆動ローラ１２２及び第２従動ローラとしての従動ローラ１２３は搬出手段を構成する。案内手段としての上側案内部材１２４の突起１２４Ａは搬入路１０Ｂと搬出路１０Ｃとを分けている。
【００５４】
案内板１２５、１２６の互いに平行に対向する鉛直部は通路１２９を持つ用紙収納部を構成し、また、案内板１２５、１２６の上方に開いた上部は下側案内部材１２５Ｂ、１２６Ｂを構成し、前記のように用紙Ｐ１の搬入路１０Ｂと搬出路１０Ｃを形成する。
【００５５】
上側案内部材１２４はその下端に案内部材としての突起１２４Ａを有する。突起１２４Ａの先端Ｑは先端Ｑに引いた鉛直線Ｌで示すように、案内板１２５の鉛直平行部（用紙収納部）よりも搬入路１０Ｂ側の位置を占めるように設定される。突起１２４Ａのこのような形状によって、搬入路１０Ｂから搬入された用紙Ｐ１は、その上端部が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１のニップを離れて落下し、停止部材１３１により支持されたときに、確実に搬入路から移動して搬出路１０Ｃに案内される。
【００５６】
案内板１２５、１２６は図７に示すように、搬送路幅方向の中央部に切欠部１２５Ａ、１２６Ａが形成される。図７に示すように、切欠部１２５Ａ、１２６Ａの部分には、図６に示すように上方に開いた導入部を有する停止部材１３１が設けられる。停止部材１３１は結合部材１３０により歯付きベルト１３５に結合されており、ステッピングモータＭ２により駆動されて上下に移動する。停止部材１３１は後に説明するように第１〜第３位置Ｖ１〜Ｖ３を取るとともに、第１〜第３位置Ｖ１〜Ｖ３は用紙サイズに応じて変更される。
【００５７】
案内板１２５と１２６の搬送路幅方向の両側には、整合手段であり、側端規制部材としての規制部材１３Ａ、１３Ｂが設けられる。
【００５８】
２３６は穿孔手段としてのパンチピン２３７を駆動するソレノイドであり、パンチピン２３７を駆動して用紙Ｐ１の所定位置に孔をあける穿孔処理が行われる。パンチガイド２３８Ａ、２３８Ｂは通路１２９を挟んで穿孔処理される用紙を保持するとともに、パンチピン２３７の往復移動を案内する案内孔を有する。穿孔処理においては、一対の案内板からなるパンチガイド２３８Ａ、２３８Ｂにより用紙Ｐ１を保持して、正確な位置に穿孔処理が行われる。穿孔処理により生じた紙くずは収集箱２３９に収集される。パンチガイド２３８Ａ、２３８Ｂにはパンチピン２３７用の孔２３８Ｃが設けられる。ソレノイド２３６、パンチガイド２３８Ａ、２３８Ｂ及びパンチピン２３７は穿孔ユニットを構成し、該穿孔ユニットは用紙サイズに応じて上下に変位する。
【００５９】
次に、反転搬送部１３において行われる種々の処理について説明するが、次の説明では、反転搬送処理工程を示す図１〜４を併せて参照する。なお、以下の説明において、反転搬送処理を、整合処理又はシフト処理を伴わず反転搬送のみを行う狭義の反転搬送処理として説明するが、本実施の形態に係る用紙反転装置及び用紙反転方法は、整合処理又はシフト処理を伴わない反転搬送処理の他に、整合処理を行いつつ反転搬送を行う処理及びシフト処理を行いつつ反転搬送を行う処理等の他の処理を伴った反転搬送処理を含む広義の反転搬送を行う装置、方法である。
＜反転搬送処理＞
反転搬送処理を図１〜４、６、８及び１１を参照して説明する。反転搬送処理は、図２〜４を用いて既に説明した工程で実行される。図６は搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の断面図、図７は反転搬送部１３の側面図、図８は先行用紙退避工程にある搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の断面図、図９は整合処理及び穿孔処理の工程を示す図、図１０は図６における線Ｙ−Ｙに沿った反転搬送部１３の断面図、１１は先行用紙搬出工程にある搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の断面図である。
【００６０】
図６における各構成部は図１の構成部と表１に示すように対応する。
【００６１】
【表１】
【００６２】
表１に示した各部は下記のように図２〜４におけるＳ１〜Ｓ７の各段階を経て用紙を連続して反転搬送する。
【００６３】
１枚目の用紙Ｐ１の搬入段階において、駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１とにより用紙Ｐ１を搬入し、用紙Ｐ１を停止部材１３１まで落下させる。図６は搬入段階が終了し、用紙Ｐ１が停止部材１３１により支持されている状態を示し、図３のＳ１に相当する。停止部材１３１は用紙Ｐ１の上端（搬入方向後端）Ｐ１Ｕが案内部材としての突起１２４Ａの下端Ｑ（案内端）よりも下になる第１位置Ｖ１に設定される。
【００６４】
段階Ｓ２において、停止部材１３１は用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕを突起１２４Ａの下端Ｑよりも上まで上昇させるような第２位置Ｖ２に設定される。段階Ｓ２における停止部材１３１の第２位置Ｖ２への上昇により、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕは搬入路１０Ｂから退避して搬出路１０Ｃに臨む。
【００６５】
このような、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕの搬出路１０Ｃへの誘導は、前記した搬入路１０Ｂ、突起１２４Ａ及び搬出路１０Ｃの形状により確実に行われる。また、突起１２４Ａの移動により、上端Ｐ１Ｕを搬出路１０Ｃへ誘導することも可能である。
【００６６】
段階Ｓ３は、上端Ｐ１Ｕが搬出路１０Ｃに誘導された段階であり、停止部材１３１が第２位置Ｖ２にあるこの段階Ｓ３で、２枚目の用紙Ｐ２が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１とにより搬入される。
【００６７】
次の段階Ｓ４において、停止部材１３１を上昇させて、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕ（搬出方向の先端）を駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３間に挟持させる。段階Ｓ３から段階Ｓ４に移行する間に用紙Ｐ２は搬送されて、図示のように通路１２９を下方に走行する。
【００６８】
次の段階Ｓ５において、停止部材１３１は前記第１位置に降下する。この間に用紙Ｐ１は継続して搬送されて図示のように上方に走行するとともに、用紙Ｐ２は下方に走行する。
【００６９】
段階Ｓ６は用紙Ｐ２の上端（搬入方向後端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１から離れて落下し、停止部材１３１に支持された段階である。２枚目の用紙Ｐ２搬入段階であるＳ６は１枚目の用紙を搬入段階であるＳ１に等しい。
【００７０】
３枚目の用紙Ｐ３が反転搬送部１３の入口に到達した段階Ｓ７では、図示のように３枚の用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が同時に反転搬送部１３内を走行する。
【００７１】
以上の説明から明らかなように、段階Ｓ１からＳ５までの反転搬送工程を繰り返すことにより、多数枚の用紙の反転排紙が行われる。
＜整合処理及び穿孔処理＞
次に、反転搬送部１３における整合動作を主として図６〜１１により説明する。
【００７２】
整合処理は、反転搬送部１３に収納されている用紙Ｐの側端に対して、図７に示すように、規制部材１３Ａと１３Ｂとを互いに反対の搬送路幅方向に変位作用を付与することにより、用紙Ｐを中央部の正規位置に整合する処理である。
【００７３】
整合処理は図９に示す工程を踏んで実行される。図９は本発明の実施の形態に係る用紙整合方法を示す。
▲１▼先行用紙搬入工程
駆動ローラ１２２を時計方向に回転駆動して、先行用紙Ｐ１を搬入路１０Ｂから搬入する。先行用紙搬入工程においては停止部材１３１は先行用紙Ｐ１の上端（搬入方向後端）が従動ローラ１２１と駆動ローラ１２２間のニップから離れ、且つ、最も低い第１位置に設定されており、先行用紙Ｐ１は駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１から離れるので、落下して停止部材１３１で支持され停止する。
▲２▼先行用紙待避工程、整合工程
停止部材１３１を第２位置、即ち、用紙の上端（搬入方向後端）が突起１２４Ａの案内端Ｑよりも上になる位置まで上昇させる。この停止部材１３１の上昇行程において、先行紙Ｐ１の上端は、前記のように突起１２４Ａの案内端Ｑが鉛直線Ｌよりも搬入路１０Ｂの側に位置しているので、確実に搬入路１０Ｂから搬出路１０Ｃに退避する。
【００７４】
停止部材１３１が第２位置まで上昇した反端搬送部１３の状態を図８に示す。図８の状態で先行用紙Ｐ１の搬送路幅方向の整合が実行される。整合動作を主として図６の線Ｙ−Ｙに沿った断面図である図１０により説明する。
【００７５】
規制部材１３Ａ、１３Ｂは、ピン２３０Ａ、２３０Ｂによりそれぞれ駆動されて図７の実線で示す位置と、点線で示す位置間を往復移動する。ピン２３０Ａは、従動ローラ２３３Ａと駆動ローラ２３３Ｂとに張架された歯付きベルト２３５に固定されるとともに、規制部材１３Ａに固定される。ピン２３０Ｂは歯付きベルト２３５のピン２３０Ａの結合辺部に対向する辺部において歯付きベルト２３５に固定され、規制部材１３Ｂはその連結部に１３２に設けた縦長孔２３０Ｃ、横長孔２３０Ｄを介して規制部材１３Ｂと係合する。歯付きベルト２３５は整合工程においてはステッピングモータＭ３により駆動されて実線矢印と点線矢印で示すように往復移動する。
【００７６】
規制部材１３Ｂは図１０（ｂ）に示すように上下に移動可能であり、整合工程においては、連結部１３２は図１０（ｂ）の実線で示す降下した位置に設定されて、ピン２３０Ｂが縦長孔２３０Ｃ内に位置しており、ピン２３０Ｂの運動が規制部材１３Ｂに伝達される。
【００７７】
整合工程においてステッピングモータＭ３により駆動されて歯付きベルト２３５が矢印で示すように往復動することにより、規制部材１３Ａと１３Ｂとは互いに反対方向に往復動して、用紙Ｐの側端を規制して先行用紙Ｐ１を搬送路中央に整合する。
【００７８】
なお、規制部材１３Ａ、１３Ｂの整合時の移動範囲は、ステッピングモータＭ３の制御により、用紙サイズに対応した範囲に設定される。
【００７９】
前記した停止部材１３１の第２位置への上昇動作と整合動作とは、いずれが先に実行されてもよいし、また、同時に実行されてもよい。
▲３▼穿孔工程
停止部材１３１が図８に示す高さで整合が終了した後に、ソレノイド２３６が作動してパンチピン２３７を駆動し、先行用紙Ｐ１の下部に孔をあける。穿孔処理の終了時には、パンチピン２３７は後退する。
▲４▼後続用紙搬入工程
停止部材１３１の第２位置への上昇による先行用紙の搬入路１０Ｂからの待避、整合処理及び穿孔処理の後に、後続用紙Ｐ２の搬入が実行される。即ち、駆動ローラ１２２の時計方向の回転により、後続用紙Ｐ２が搬入される。搬入工程においては、先行用紙Ｐ１の上端（搬送方向先端）は、前記のように搬入路から待避しているので、後続用紙Ｐ２の搬入が円滑に行われる。
▲５▼先行用紙搬出工程
停止部材１３１を上昇させて、先行用紙Ｐ１の上端（搬出方向先端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３のニップに達する第３位置まで上昇させるとともに、駆動ローラを時計方向に回転させて先行用紙を搬出する。停止部材１３１を第３位置まで上昇させた状態を図１１に示す。第３位置、即ち、先行用紙Ｐ１の上端（搬出方向先端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３に挟持された段階で停止部材１３１を第１位置まで降下させる。
【００８０】
前記▲４▼の後続用紙Ｐ２の搬入と前記▲５▼の先行用紙Ｐ１の搬出は時間的に重なって実行される。即ち、駆動ローラ１２２の時計方向の回転により、後続用紙Ｐ１の搬入と先行用紙Ｐ２の搬出とが同時に行われる。従って、先行用紙Ｐ１と後続用紙Ｐ２とは案内板１２５、１２６の収納部材内ですれ違う態様で搬送される。先行用紙Ｐ１の上端が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３とに挟持された時点で停止部材１３１は降下して後続用紙Ｐ２の上端が駆動ローラ１２２及び従動ローラ１２３を離れる時点では、停止部材１３１は第１位置にあるので、後続用紙Ｐ２は前記搬入手段から離れた前記（１）先行用紙の搬入の工程を終了した状態となる。
【００８１】
以上説明した整合処理及び穿孔処理は、反転搬送部１３において行われるので、搬送効率を落とすことなく、整合を行うことが可能になり、後処理装置Ｂ内における高速処理や排紙が円滑に行われ、排紙皿に整った文書が集積される。
【００８２】
特に、綴じ処理や折り畳み処理が整合済みの用紙に対して行われるので、綴じ処理や折り畳み処理が円滑に行われるとともに、仕上がりのよい綴じ処理や折り畳み処理された文書が作製される。
＜シフト処理＞
次に、シフト処理を図２〜４、６、８、１０〜１３を参照して説明する。図１２はシフト動作を示し、図１３はシフト処理の工程を示す。
【００８３】
シフト処理は、例えば、複数部の複写やプリントを行う場合に、部毎に搬送路幅方向に用紙を変位させて、用紙を排紙皿上に部毎に仕分けして排紙する処理である。
【００８４】
本実施の形態においては、規制部材１３Ａを部毎に図１２（ａ）の位置から図１２（ｂ）の位置に変位させることによりシフト処理が行われる。なお、以下に説明するシフト処理の例では、用紙を搬送路幅方向に変位させる排紙と変位させない排紙とを組み合わせているが、用紙を一方向に変位させる排紙と反対方向に変位させる排紙とを組み合わせるシフト処理を行ってもよい。
（１）先行用紙搬入工程
駆動ローラ１２２を時計方向に回転駆動して、用紙Ｐ１を搬入路１０Ｂから搬入する。先行用紙搬入工程においては停止部材１３１は用紙Ｐ１の上端（搬入方向後端）が従動ローラ１２１と駆動ローラ１２２間から離れるときに最も低い第１位置Ｖ１に設定されており、用紙Ｐ１は駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１から離れるので、落下して停止部材１３１で支持され停止する。図６は搬入工程が終了した段階を示す。
（２）先行用紙退避工程、シフト工程
停止部材１３１を第２位置Ｖ２、即ち、用紙の上端（搬入方向後端）が突起１２４Ａの案内端Ｑよりも上になる位置まで上昇させる。この停止部材１３１の上昇行程において、用紙Ｐ１の上端は、前記のように突起１２４Ａの案内端Ｑが鉛直線Ｌよりも搬入路１０Ｂの側に位置しているので、確実に搬入路１０Ｂから搬出路１０Ｃに退避する。
【００８５】
停止部材１３１が第２位置まで上昇した状態を図８に示す。
図８の状態で用紙Ｐ１を搬送路幅方向に変位させるシフト処理が行われる。シフト処理を主として図６の線Ｙ−Ｙに沿った断面図である図１０により説明する。
【００８６】
規制部材１３Ａ、１３Ｂは、ピン２３０Ａ、２３０Ｂによりそれぞれ駆動されて図１２（ａ）の位置と、図１２（ｂ）の位置に設定される。ピン２３０Ａは、従動ローラ２３３Ａと駆動ローラ２３３Ｂとに張架された歯付きベルト２３５に固定されるとともに、規制部材１３Ａに固定される。ピン２３０Ｂは歯付きベルト２３５のピン２３０Ａの結合辺部に対向する辺部において歯付きベルト２３５に固定され、規制部材１３Ｂは縦長孔２３０Ｃ、横長孔２３０Ｄを介して規制部材１３Ｂと係合する。歯付きベルト２３５はシフト工程においてはステッピングモータＭ３により駆動されて図示の実線矢印のように移動する。
【００８７】
規制部材１３Ｂは図１０（ｂ）に示すように上下に移動可能であり、シフト工程においては、図１０（ｂ）の点線で示す上昇した位置に設定されて、ピン２３０Ｂが横長孔２３０Ｄ内に位置する。
【００８８】
シフト工程においてステッピングモータＭ３により駆動されて歯付きベルト２３５が実線矢印で示すように移動することにより、規制部材１３Ａは図１２（ａ）から図１２（ｂ）の位置に移動するが、規制部材１２３Ｂは移動しない。規制部材１２３Ａのこのような移動によって、用紙はＰａの位置から搬送路幅方向に変位して位置Ｐｂを占める。
【００８９】
例えば、５枚からなる文書を複数部作製する場合には、用紙はＰａの位置で５枚搬送処理され、次の５枚についてＰｂの位置に変位させて用紙を搬送するシフト処理が交互に行われる。
【００９０】
なお、規制部材１３Ａ、１３Ｂのシフト処理時の移動範囲は、ステッピングモータＭ３の制御により、用紙サイズに対応した範囲に設定される。また、複数枚毎に、用紙を反対方向に移動させてシフト処理を行ってもよい。
【００９１】
前記した停止部材１３１を第２位置Ｖ２へ上昇させる退避工程とシフト工程とは、いずれが先に実行されてもよいし、また、同時に実行されてもよい。
（３）後続用紙搬入工程（段階Ｓ３）
停止部材１３１の第２位置Ｖ２への上昇による先行用紙の搬入路１０Ｂからの退避及び整合の後に、後続の用紙Ｐ２の搬入が実行される。即ち、駆動ローラ１２２の時計方向の回転により、後続の用紙Ｐ２が搬入される。搬入工程においては、先行の用紙Ｐ１の上端（搬送方向先端）は、前記のように搬入路から退避しているので、後続の用紙Ｐ２の搬入が円滑に行われる。
（４）先行用紙搬出工程（段階Ｓ４）
停止部材１３１を先行の用紙Ｐ１の上端（搬出方向先端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３のニップに達する第３位置Ｖ３まで上昇させるとともに、駆動ローラ１２２を時計方向に回転させて先行の用紙Ｐ１を搬出する。停止部材１３１を第３位置Ｖ３まで上昇させた状態を図１１に示す。第３位置Ｖ３、即ち、先行の用紙Ｐ１の上端（搬出方向先端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３に挟持された段階で停止部材１３１を第１位置Ｖ１まで降下させる。
【００９２】
前記（３）の後続の用紙Ｐ２の搬入と前記（４）の先行の用紙Ｐ１の搬出は時間的に重なって実行される。即ち、駆動ローラ１２２の時計方向の回転により、後続の用紙Ｐ２の搬入と先行の用紙Ｐ１の搬出とが同時に行われる。従って、先行の用紙Ｐ１と後続の用紙Ｐ２とは案内板１２５、１２６の収納部材内ですれ違う態様で搬送される。先行の用紙Ｐ１の上端が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３とに挟持された時点で停止部材１３１は降下して後続の用紙Ｐ２の上端が駆動ローラ１２２及び従動ローラ１２３を離れる時点では、停止部材１３１は第１位置Ｖ１にあるので、後続の用紙Ｐ２は前記搬入手段から離れた前記（１）先行用紙の搬入工程を終了した状態（段階Ｓ５）となる。
＜折り畳み処理＞
折り畳み処理を図１４、１５を参照して説明する。図１４は折り畳み部１４、１５の構成を、図１５は用紙Ｐの２カ所で折り畳む三つ折り処理（Ｚ折り処理）の工程をそれぞれ示す。
【００９３】
図１４（ａ）に示す折り畳み部１４は駆動ローラとしての折り畳みローラ１４１、１４２、これらの折り畳みローラにそれぞれ接触して従動回転する従動ローラ１４３、１４４及び案内部材１４５で構成される。折り畳みローラ１４１は後に説明するように変位可能である。
【００９４】
図１４（ｂ）に示す折り畳み部１５は駆動ローラとしての折り畳みローラ１５１、１５２、これらの折り畳みローラにそれぞれ接触して従動回転する従動ローラ１５３、１５４及び案内部材１５５で構成される。折り畳みローラ１５１は後に説明するように変位可能である。
【００９５】
折り畳みモードにおいては、用紙Ｐに対して折り畳み部１４により、例えば、その先端から１／４の位置で第１の折り畳み処理が行われ、更に、折り畳まれた用紙Ｐの先端から１／４（用紙全長の１／４）の位置で折り畳み部１５により折り畳み処理が行われて、用紙Ｐは、例えば、Ｚ折り処理される。
【００９６】
図１５（ａ）において、折り畳みローラ１４１と折り畳みローラ１４２とが離間し、従動ローラ１４３、１４４がそれぞれ折り畳みローラ１４１、１４２に圧接した状態で用紙Ｐを搬送し折り畳み部１４に導入する。用紙Ｐが基準位置Ｒから所定距離Ｄ搬送された段階でセンサＳＳ２の用紙先端検知信号により、折り畳みローラ１４１、１４２の駆動を停止し、図１５（ｂ）の折り畳み工程に移行する。
【００９７】
図１５（ｂ）において、折り畳みローラ１４１及び従動ローラ１４３を変位させて折り畳みローラ１４１と折り畳みローラ１４２とを圧接させた後に、折り畳みローラ１４１を前記の導入時と同方向に回転駆動するとともに、折り畳みローラ１４２を前記導入時と反対方向に回転駆動して折り畳みを開始する。折り畳みローラ１４１と１４２の用紙Ｐに対する反対方向の搬送作用により用紙Ｐは屈曲し、折り畳みローラ１４１と折り畳みローラ１４２との間に折り目が進入する。なお、折り畳みローラ１４１、１４２側への用紙Ｐの屈曲を確実に行わせる突起１４５Ａを有する案内部材１４５が設けられる。更に図１５（ｃ）のように、折り畳みローラ１４１、１４２の回転を続行して折り畳みを行い、折り畳まれた用紙Ｐを搬送ローラ２１０で搬送して折り畳み部１５に導入する。
【００９８】
図１５（ｄ）に示すように折り畳み部１５の折り畳みローラ１５１と、１５２とが離間し、従動ローラ１５３、従動ローラ１５４がそれぞれ折り畳みローラ１５１、１５２に圧接した状態で用紙Ｐを導入し、折り畳まれた用紙Ｐの先端が基準位置Ｒから所定距離Ｄ搬送された段階でセンサＳＳ３の用紙先端検知信号に基づいて折り畳みローラ１５１を変位させて、折り畳みローラ１５２に圧接させる。圧接後、折り畳みローラ１５１を前記導入時と同一方向に回転駆動するとともに、折り畳みローラ１５２を前記導入時と反対方向に回転駆動する。折り畳みローラ１５１と１５２の用紙Ｐに対する反対方向の搬送作用により用紙Ｐは屈曲し、折り畳みローラ１５１と折り畳みローラ１５２との間にその折り目が進入する。なお、折り畳みローラ１５１、１５２側への用紙Ｐの屈曲を確実にに行わせる突起１５５Ａを有する案内部材１５５が設けられる。図１５（ｅ）のように圧接後に折り畳みローラ１５２の回転方向を反転して用紙Ｐを折り畳む。図１５（ｆ）のように折り畳みローラ１５１、１５２の回転を続行して、用紙Ｐを折り畳みつつ、折り畳み部１５から用紙Ｐを排出し、搬送路１０へと搬送する。
【００９９】
図１５の例では用紙Ｐの先端から１／４の位置で折り畳みを行っている。センサＳＳ２、ＳＳ３はそれぞれ基準位置、即ち、１４１と１４２の外周の接線及び折り畳みローラ１５１と１５２の外周の接線で示す位置からＤ＝１／４×ＬＴ（ＬＴは用紙Ｐの搬送方向の長さ）において用紙Ｐの先端を検知する。実際には、折り畳みローラ１４１、１４２、１５１、１５２の反転時間の遅れ等が考慮されて１／４×ＬＴより若干短く設定される。
【０１００】
センサＳＳ２、ＳＳ３は、用紙Ｐにおける折り畳みモードにより、或いは用紙サイズにより種々の位置に設定される。
【０１０１】
図示のように、用紙Ｐの２カ所で折り畳み処理を行う工程において、用紙Ｐは折り畳み部１４に方向Ｚ１から導入され、折り畳み部１４から折り畳み部１５に方向Ｚ１にほぼ直角な方向Ｚ２に搬送されて送り込まれる。折り畳み部で折り畳み処理された用紙Ｐは方向Ｚ２にほぼ直角な方向Ｚ３に、即ち、方向Ｚ１とほぼ同一の方向Ｚ３に搬送される。
【０１０２】
【発明の効果】
請求項１の発明により、反転搬送工程の中で穿孔処理を行うので、主搬送路において用紙搬送を停止又は搬送速度を下げることなく穿孔処理が行われる。従って、画像形成装置や用紙後処理装置における用紙の搬送速度を落とすことなく穿孔処理を行うことが可能になり、用紙穿孔装置の高速用紙後処理装置や高速画像形成装置への組み込みが可能になる。
【０１０３】
請求項２の発明により、用紙の正確な位置に孔をあける穿孔処理が行われる。しかも、整合処理が反転搬送部において行われるので、搬送速度を落とすことなく十分に用紙を整合させることが出来て高速処理においても正確な穿孔処理が行われる。
【０１０４】
請求項３、４又は５の発明により、反転搬送部内で用紙をすれ違い搬送するので、用紙間隔を短縮することが可能になり、高速処理が可能になる。
【０１０５】
請求項６の発明により、種々のサイズの用紙に対して適正な位置に穿孔処理が行われる。
【０１０６】
請求項７の発明により、高速の処理能力を持った穿孔装置を装備した用紙後処理装置が実現される。
【０１０７】
請求項８の発明により、高速の処理能力を持った穿孔装置を装備した画像形成装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】用紙反転装置の模式図である。
【図２】用紙反転方法を示す図である。
【図３】用紙反転方法を示す図である。
【図４】用紙反転方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図６】搬入・搬出部及び反転搬送部の断面図である。
【図７】反転搬送部の側面図である。
【図８】先行用紙退避工程にある搬入・搬出部及び反転搬送部の断面図である。
【図９】整合処理及び穿孔処理の工程を示す図である。
【図１０】図６の線Ｙ−Ｙに沿った断面図である。
【図１１】先行用紙搬出工程にある搬入・搬出部及び反転搬送部の断面図である。
【図１２】シフト動作を示す図である。
【図１３】シフト処理の工程を示す図である。
【図１４】折り畳み部の構成を示す図である。
【図１５】折り畳み処理の工程を示す図である。
【符号の説明】
１０ 搬送路
１２ 搬入・搬出部
１３ 反転搬送部
１３Ａ、１３Ｂ 規制部材
１４、１５ 折り畳み部
１６ 中間皿
１７ 綴じ部
１８ 固定排紙皿
１９ 昇降排紙皿
１２１、１２３、ＮＲ１、ＮＲ２ 従動ローラ
１２２、ＤＲ 駆動ローラ
１２４、ＧＤ１、ＧＤ２ 案内部材
１２５、１２６ 案内板
１０Ｂ、Ｒ１ 搬入路
１０Ｃ、Ｒ２ 搬出路
１２９ 通路
１３１、ＳＭ 停止部材
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ 後処理装置
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ ステッピングモータ
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ 用紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙に孔をあける用紙穿孔装置、用紙穿孔装置を有する用紙後処理装置及び用紙穿孔装置を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの画像形成装置は画像形成後に用紙に対してソーティング、グルーピング、綴じ処理、穿孔処理等の後処理を行う用紙後処理装置を装備している。
【０００３】
多くの用紙後処理装置は排紙部に至る搬送路に沿って配置された用紙穿孔装置を有し、搬送中にある用紙を一時停止させて穿孔処理を行うように構成されている。また、穿孔処理では用紙における正確な位置に孔を設けることが要求されるので、穿孔処理に先立って用紙を整合することが行われている（例特開平６−５６３３４号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の用紙穿孔装置は搬送路に沿って配置され、穿孔処理のために用紙の搬送を一時停止している。従って、画像形成装置や画像形成装置の付属装置としての用紙後処理装置の処理速度を低下させるという問題があった。特に、用紙の整合処理が介在すると処理速度は更に低下する。そして、処理速度を上げると穿孔位置が不正確になって、ファイリング等に支障を来すという問題がある。
【０００５】
本発明は従来の用紙穿孔装置及び用紙穿孔装置を有する用紙後処理装置や画像形成装置における前記の問題を解決し、高速の穿孔処理が可能であり、しかも、正確な位置に孔をあけることが可能な用紙穿孔装置、後処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の本発明の目的は、下記の発明により達成される。
【０００７】
１．用紙を所定位置で停止させる変位可能な停止部材及び穿孔手段を有する反転搬送部並びに、
搬入手段及び搬出手段を有し、主搬送路から前記反転搬送部に用紙を搬入し、前記反転搬送部から用紙を前記主搬送路に搬出する搬入・搬出部を備え、
用紙を、前記搬入手段により前記反転搬送部に搬入し、前記停止部材により前記所定位置に停止させた後に前記穿孔手段により穿孔処理を行い、前記停止部材により搬送方向を反転して前記搬出手段により用紙を前記反転搬送部から搬出することを特徴とする用紙穿孔装置。
【０００８】
２．前記反転搬送部は、整合手段を有し、該整合手段による整合処理後に前記穿孔処理が行われることを特徴とする前記１に記載の用紙穿孔装置。
【０００９】
３．前記搬入・搬出部は搬入路、搬出路及び案内手段を有し、
該案内手段は、前記停止部材により用紙を停止させた後に、用紙の搬入方向後端を前記搬入路から前記搬出路に案内することを特徴とする前記１又は前記２に記載の用紙穿孔装置。
【００１０】
４．前記搬入手段は先行用紙が前記反転搬送部に存在する時であって、先行用紙の搬入方向後端が前記搬出路に案内された後に後続用紙を前記反転搬送部に搬入することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置。
【００１１】
５．前記停止部材は、用紙の搬入方向後端を前記搬出路に移動させるように変位し、前記穿孔手段は、前記停止部材の変位後に前記穿孔処理を行うことを特徴とする前記３に記載の用紙穿孔装置。
【００１２】
６．前記穿孔手段は用紙サイズに応じて変位することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置。
【００１３】
７．前記１〜６のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
【００１４】
８．前記１〜６のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
＜用紙反転搬送＞
最初に本発明の実施の形態に係る用紙反転装置及び用紙反転方法を図１〜４により説明する。図１は本発明の実施の形態に係る用紙反転装置の模式図であり、図２〜４は本発明の実施の形態に係る用紙反転方法を示す図である。
【００１６】
本実施の形態に係る用紙反転装置は、駆動ローラＤＲ、従動ローラＮＲ１、ＮＲ２、２枚の平行な案内板ＷＬ１、ＷＬ２、案内部材ＧＤ１、ＧＤ２及び停止部材ＳＭを備える。案内板ＷＬ１、ＷＬ２及び停止部材ＳＭは用紙をスイッチバック搬送する反転搬送部を構成し、第１駆動ローラとしての駆動ローラＤＲと第１従動ローラとしての従動ローラＮＲ１とは前記反転搬送部に用紙を搬入する搬入手段を構成し、第２駆動ローラとしての駆動ローラＤＲと第２従動ローラとしての従動ローラＮＲ２とは前記反転搬送部から用紙を搬出する搬出手段を構成する。
【００１７】
駆動ローラＤＲは矢印のように図の時計方向に回転駆動されて前記反転搬送部に用紙を搬入し、反転搬送部から用紙を搬出する。
【００１８】
案内板ＷＬ１、ＷＬ２は搬入された用紙を収納し、案内部材ＤＧ１は用紙の搬入・搬出の際に用紙を案内し、案内部材ＧＤ２は搬入路Ｒ１と搬出路Ｒ２を分けており、先行紙と後行紙とが衝突しないように案内する。
【００１９】
本実施の形態においては、用紙を案内板ＷＬ１とＷＬ２との間に搬入した後にスイッチバックして搬送することにより、用紙の表裏を反転する。
【００２０】
図２〜４のＳ１〜Ｓ７は、複数枚の用紙を反転搬送する工程における諸段階を示す。
【００２１】
１枚目の用紙Ｐ１の搬入段階Ｓ１において、駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ１とにより用紙Ｐ１を搬入し、用紙Ｐ１を停止部材ＳＭまで落下させる。停止部材ＳＭは用紙Ｐ１の上端（搬入方向後端）Ｐ１Ｕが案内部材ＧＤ２の下端（案内端）よりも下になる第１位置Ｖ１に設定される。
【００２２】
段階Ｓ２において、停止部材ＳＭは用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕを案内部材ＧＤ２の下端（案内端）よりも上まで上昇させるような第２位置Ｖ２に設定される。段階Ｓ２における停止部材ＳＭの第２位置Ｖ２への上昇により、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕは搬入路Ｒ１から搬出路Ｒ２に退避する。
【００２３】
このような、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕの搬出路Ｒ２への誘導は、後に説明するように搬入路Ｒ１、案内部材ＧＤ２及び搬出路Ｒ２の形状により実現される。また、案内部材ＧＤ２の回転等の移動により、上端Ｐ１Ｕを搬出路Ｒ２へ誘導することも可能である。
【００２４】
段階Ｓ３は、上端Ｐ１Ｕが搬出路Ｒ２に誘導された段階であり、この段階で、２枚目の用紙Ｐ２が駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ１とにより搬入される。
【００２５】
次の段階Ｓ４において、停止部材ＳＭを上昇させて、先行する１枚目の用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕ（搬出方向の先端）を駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ２間に挟持させる。段階Ｓ３から段階Ｓ４に移行する間に後行の用紙Ｐ２が搬送されて、図示のように案内板ＷＬ１、ＷＬ２間を下方に走行する。
【００２６】
次の段階Ｓ５において、停止部材ＳＭは前記第１位置に降下する。この間に用紙Ｐ１は継続して搬送されて、図示のように、上方に走行するとともに、用紙Ｐ２は下方に走行する。
【００２７】
段階Ｓ６は用紙Ｐ２の上端（搬入方向後端）が駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ１から離れて落下し、停止部材ＳＭに支持された段階であり、段階Ｓ１に等しい。
【００２８】
次に、３枚目の用紙Ｐ３が搬入される。用紙Ｐ３の搬入を開始した段階Ｓ７では、図示のように２枚の用紙Ｐ１、Ｐ２が同時に前記反転搬送部内、即ち、案内板ＷＬ１、ＷＬ２の間の通路を走行する。
【００２９】
以上の説明から明らかなように、段階Ｓ１からＳ５までの反転搬送工程を繰り返すことにより、多数枚の用紙Ｐの反転搬送が行われる。
【００３０】
以上説明した反転搬送工程において、駆動ローラＤＲはステッピングモータＭ１により連続駆動されて時計方向に連続回転する。そして、停止部材ＳＭは、ステッピングモータＭ２により駆動されて、第１〜３位置Ｖ１〜Ｖ３に変位する。停止部材ＳＭの前記変位の制御は、駆動ローラＤＲと従動ローラＮＲ１からなる搬入手段の上流、望ましくは、近傍上流に配置した検知手段ＳＳ１が出力する用紙の先端検知信号に基づいて制御手段ＣＲにより行われ、停止部材ＳＭは検知手段ＳＳ１による先端検知から予め設定された時間で第１〜３位置Ｖ１〜Ｖ３へ前記のように変位する。
＜画像形成装置＞
次に、前記した用紙反転装置を装備した画像形成装置を説明する。図５に示す画像形成装置では、後処理装置Ｂに用紙反転装置が設けられている。なお、前記の用紙反転装置を、画像形成装置本体Ａの排紙部又は再搬送部８に設けることもできる。
【００３１】
図５は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示し、該画像形成装置は画像形成装置本体Ａと自動原稿送り装置ＡＤＦと後処理装置Ｂとからなる。
【００３２】
図示の画像形成装置本体Ａは、画像読み取り手段１、画像処理手段２、画像書き込み手段３、画像形成手段４、給紙手段５、搬送手段６、定着手段７、再搬送手段（自動両面コピー搬送部ＡＤＵ）８、制御手段９等を備えている。
【００３３】
給紙手段５は、カセット給紙部５Ａと大容量給紙部（ＬＣＴ）５Ｂ、手差し給紙部５Ｃ、中間給紙ローラ５Ｄ及びレジストローラ５Ｅから成る。
【００３４】
搬送手段６は、搬送ベルト６Ａ、搬送路切り替え板６Ｂ、排紙ローラ６Ｃ等を備えている。
【００３５】
画像形成装置本体Ａの上部には、自動原稿送り装置ＡＤＦが搭載されている。画像形成装置本体Ａの図示の左側面の排紙ローラ６Ｃ側には、後処理装置Ｂが連結されている。
【００３６】
自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは矢印方向に搬送され画像読み取り手段１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１Ａに読み込まれる。
【００３７】
ＣＣＤイメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理手段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、画像書き込み手段３に信号を送る。
【００３８】
画像書き込み手段３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成手段４の感光体ドラムに照射され、潜像を形成する。画像形成手段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る。給紙手段５から送り出された用紙Ｐは、転写部において画像が転写される。
【００３９】
画像を担持した用紙Ｐは、搬送ベルト６Ａにより搬送され、定着手段７により定着処理され、排紙ローラ６Ｃから後処理装置Ｂの用紙導入部１０Ａに送り込まれる。或いは搬送路切り替え板６Ｂにより再搬送手段８に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｐは再び画像形成手段４において、両面画像処理後、排紙ローラ６Ｃから排出される。排紙ローラ６Ｃから排出された用紙Ｐは、後処理装置Ｂに送り込まれる。
【００４０】
後処理装置Ｂは、画像記録を終了して用紙Ｐを受入れる用紙導入部１０Ａ、付加用紙Ｆを給紙する給紙装置１１、反転搬送部としての反転搬送部１３、折り畳み部１４、１５、中間皿１６、綴じ部１７、中折り部２５、固定排紙皿１８、上下動可能の昇降排紙皿１９及び固定排紙部２７を有し、搬送路１０、２０、２１、２２、２３、２４等により連結されている。
【００４１】
図１に示す用紙反転装置は、図５の画像形成装置の後処理装置Ｂ内に、又は再搬送手段８内に設けられる。
【００４２】
後処理装置Ｂは次のような処理モードで後処理を行う。
（１）単純排紙モード
用紙導入部１０Ａから導入した用紙Ｐを導入順に単純排紙する。このモードにおいては、用紙Ｐは搬送路１０、２０を経て固定排紙皿１８に排紙される。
【００４３】
（２）シフトモード
複数枚単位の部毎に、排紙位置を変えて排紙する。このモードにおいては、用紙Ｐは用紙導入部１０Ａから反転搬送部としての反転搬送部１３に搬送され、後に説明するように、反転搬送部１３においてシフト処理された後に主搬送路としての搬送路１０に戻され、搬送路１０、２２を経て昇降排紙皿１９に排紙される。
【００４４】
（３）折り畳みモード
用紙Ｐを１カ所又は２カ所で折り畳む、二つ折り処理又は三つ折り処理をして排紙する。
【００４５】
用紙導入部１０Ａから導入された用紙Ｐは、折り畳み部１４、１５に搬送されて、第１、第２折り畳み部により折り畳み処理された後に、搬送路１０、搬送路２２を経て昇降排紙皿１９に排紙される。第１、第２折り畳み部により三つ折り処理を行う場合と、折り畳み部１４のみを用いて二つ折り処理を行う場合がある。また、折り畳み処理に先立って、前記反転搬送部１３において整合処理を行うことが望ましい。
【００４６】
（４）綴じモード
複数枚の用紙Ｐ毎に綴じ処理して排紙する。
【００４７】
搬送路１０から搬送路２３に搬送された用紙Ｐは中間皿１６上に設定枚数積載された後に、綴じ部１７で綴じ処理され、綴じ処理後に、昇降排紙皿１９に排紙される。また、折り畳み処理に先立って、前記反転搬送部１３において整合処理を行うことが望ましい。
【００４８】
（５）前記（３）折り畳みモードと（４）綴じモードを組み合わせて処理するモード
（６）中折りモード
綴じ部１７で用紙Ｐの中央部を綴じ処理し、ナイフ状の突き出し部材２５１を用いて中折り処理を行い排紙路２６を経て固定排紙部２７に排紙する。
【００４９】
前記各モードにおいて、給紙皿１１から付加用紙Ｆを給紙して、画像形成装置本体Ａから供給された用紙Ｐに付加することにより、用紙Ｐの束毎に、表紙、裏表紙、仕切等を付加することができる。
【００５０】
次に、搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の断面図である図６により搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の構造を説明する。
【００５１】
搬入・搬出部１２は、用紙Ｐ１を搬入路１０Ｂから反転搬送部１３に搬入し、反転搬送部１３から搬出路１０Ｃに搬出する。
【００５２】
反転搬送部１３は反転搬送処理、穿孔処理、整合処理及びシフト処理を行う。
搬入・搬出部１２は、用紙Ｐ１を搬入路１０Ｂから反転搬送部１３に搬入し、反転搬送部１３から搬出路１０Ｃに搬出する。搬入・搬出部１２は、上側案内部材１２４、下側案内部材１２５Ｂ、１２６Ｂ、ステッピングモータＭ１により回転駆動される駆動ローラ１２２及び従動ローラ１２１、１２３からなり、搬入・搬出部１２は、上側案内部材１２４と下側案内部材１２５Ｂにより形成された搬入路１０Ｂ及び上側案内部材１２４と下側案内部材１２６Ｂとにより形成された搬出路１０Ｃを有する。
【００５３】
第１駆動ローラとしての駆動ローラ１２２及び第１従動ローラとしての従動ローラ１２１は搬入手段を構成し、第２駆動ローラとしての駆動ローラ１２２及び第２従動ローラとしての従動ローラ１２３は搬出手段を構成する。案内手段としての上側案内部材１２４の突起１２４Ａは搬入路１０Ｂと搬出路１０Ｃとを分けている。
【００５４】
案内板１２５、１２６の互いに平行に対向する鉛直部は通路１２９を持つ用紙収納部を構成し、また、案内板１２５、１２６の上方に開いた上部は下側案内部材１２５Ｂ、１２６Ｂを構成し、前記のように用紙Ｐ１の搬入路１０Ｂと搬出路１０Ｃを形成する。
【００５５】
上側案内部材１２４はその下端に案内部材としての突起１２４Ａを有する。突起１２４Ａの先端Ｑは先端Ｑに引いた鉛直線Ｌで示すように、案内板１２５の鉛直平行部（用紙収納部）よりも搬入路１０Ｂ側の位置を占めるように設定される。突起１２４Ａのこのような形状によって、搬入路１０Ｂから搬入された用紙Ｐ１は、その上端部が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１のニップを離れて落下し、停止部材１３１により支持されたときに、確実に搬入路から移動して搬出路１０Ｃに案内される。
【００５６】
案内板１２５、１２６は図７に示すように、搬送路幅方向の中央部に切欠部１２５Ａ、１２６Ａが形成される。図７に示すように、切欠部１２５Ａ、１２６Ａの部分には、図６に示すように上方に開いた導入部を有する停止部材１３１が設けられる。停止部材１３１は結合部材１３０により歯付きベルト１３５に結合されており、ステッピングモータＭ２により駆動されて上下に移動する。停止部材１３１は後に説明するように第１〜第３位置Ｖ１〜Ｖ３を取るとともに、第１〜第３位置Ｖ１〜Ｖ３は用紙サイズに応じて変更される。
【００５７】
案内板１２５と１２６の搬送路幅方向の両側には、整合手段であり、側端規制部材としての規制部材１３Ａ、１３Ｂが設けられる。
【００５８】
２３６は穿孔手段としてのパンチピン２３７を駆動するソレノイドであり、パンチピン２３７を駆動して用紙Ｐ１の所定位置に孔をあける穿孔処理が行われる。パンチガイド２３８Ａ、２３８Ｂは通路１２９を挟んで穿孔処理される用紙を保持するとともに、パンチピン２３７の往復移動を案内する案内孔を有する。穿孔処理においては、一対の案内板からなるパンチガイド２３８Ａ、２３８Ｂにより用紙Ｐ１を保持して、正確な位置に穿孔処理が行われる。穿孔処理により生じた紙くずは収集箱２３９に収集される。パンチガイド２３８Ａ、２３８Ｂにはパンチピン２３７用の孔２３８Ｃが設けられる。ソレノイド２３６、パンチガイド２３８Ａ、２３８Ｂ及びパンチピン２３７は穿孔ユニットを構成し、該穿孔ユニットは用紙サイズに応じて上下に変位する。
【００５９】
次に、反転搬送部１３において行われる種々の処理について説明するが、次の説明では、反転搬送処理工程を示す図１〜４を併せて参照する。なお、以下の説明において、反転搬送処理を、整合処理又はシフト処理を伴わず反転搬送のみを行う狭義の反転搬送処理として説明するが、本実施の形態に係る用紙反転装置及び用紙反転方法は、整合処理又はシフト処理を伴わない反転搬送処理の他に、整合処理を行いつつ反転搬送を行う処理及びシフト処理を行いつつ反転搬送を行う処理等の他の処理を伴った反転搬送処理を含む広義の反転搬送を行う装置、方法である。
＜反転搬送処理＞
反転搬送処理を図１〜４、６、８及び１１を参照して説明する。反転搬送処理は、図２〜４を用いて既に説明した工程で実行される。図６は搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の断面図、図７は反転搬送部１３の側面図、図８は先行用紙退避工程にある搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の断面図、図９は整合処理及び穿孔処理の工程を示す図、図１０は図６における線Ｙ−Ｙに沿った反転搬送部１３の断面図、１１は先行用紙搬出工程にある搬入・搬出部１２及び反転搬送部１３の断面図である。
【００６０】
図６における各構成部は図１の構成部と表１に示すように対応する。
【００６１】
【表１】
表１に示した各部は下記のように図２〜４におけるＳ１〜Ｓ７の各段階を経て用紙を連続して反転搬送する。
【００６３】
１枚目の用紙Ｐ１の搬入段階において、駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１とにより用紙Ｐ１を搬入し、用紙Ｐ１を停止部材１３１まで落下させる。図６は搬入段階が終了し、用紙Ｐ１が停止部材１３１により支持されている状態を示し、図３のＳ１に相当する。停止部材１３１は用紙Ｐ１の上端（搬入方向後端）Ｐ１Ｕが案内部材としての突起１２４Ａの下端Ｑ（案内端）よりも下になる第１位置Ｖ１に設定される。
【００６４】
段階Ｓ２において、停止部材１３１は用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕを突起１２４Ａの下端Ｑよりも上まで上昇させるような第２位置Ｖ２に設定される。段階Ｓ２における停止部材１３１の第２位置Ｖ２への上昇により、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕは搬入路１０Ｂから退避して搬出路１０Ｃに臨む。
【００６５】
このような、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕの搬出路１０Ｃへの誘導は、前記した搬入路１０Ｂ、突起１２４Ａ及び搬出路１０Ｃの形状により確実に行われる。また、突起１２４Ａの移動により、上端Ｐ１Ｕを搬出路１０Ｃへ誘導することも可能である。
【００６６】
段階Ｓ３は、上端Ｐ１Ｕが搬出路１０Ｃに誘導された段階であり、停止部材１３１が第２位置Ｖ２にあるこの段階Ｓ３で、２枚目の用紙Ｐ２が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１とにより搬入される。
【００６７】
次の段階Ｓ４において、停止部材１３１を上昇させて、用紙Ｐ１の上端Ｐ１Ｕ（搬出方向の先端）を駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３間に挟持させる。段階Ｓ３から段階Ｓ４に移行する間に用紙Ｐ２は搬送されて、図示のように通路１２９を下方に走行する。
【００６８】
次の段階Ｓ５において、停止部材１３１は前記第１位置に降下する。この間に用紙Ｐ１は継続して搬送されて図示のように上方に走行するとともに、用紙Ｐ２は下方に走行する。
【００６９】
段階Ｓ６は用紙Ｐ２の上端（搬入方向後端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１から離れて落下し、停止部材１３１に支持された段階である。２枚目の用紙Ｐ２搬入段階であるＳ６は１枚目の用紙を搬入段階であるＳ１に等しい。
【００７０】
３枚目の用紙Ｐ３が反転搬送部１３の入口に到達した段階Ｓ７では、図示のように３枚の用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が同時に反転搬送部１３内を走行する。
【００７１】
以上の説明から明らかなように、段階Ｓ１からＳ５までの反転搬送工程を繰り返すことにより、多数枚の用紙の反転排紙が行われる。
＜整合処理及び穿孔処理＞
次に、反転搬送部１３における整合動作を主として図６〜１１により説明する。
【００７２】
整合処理は、反転搬送部１３に収納されている用紙Ｐの側端に対して、図７に示すように、規制部材１３Ａと１３Ｂとを互いに反対の搬送路幅方向に変位作用を付与することにより、用紙Ｐを中央部の正規位置に整合する処理である。
【００７３】
整合処理は図９に示す工程を踏んで実行される。図９は本発明の実施の形態に係る用紙整合方法を示す。
▲１▼先行用紙搬入工程
駆動ローラ１２２を時計方向に回転駆動して、先行用紙Ｐ１を搬入路１０Ｂから搬入する。先行用紙搬入工程においては停止部材１３１は先行用紙Ｐ１の上端（搬入方向後端）が従動ローラ１２１と駆動ローラ１２２間のニップから離れ、且つ、最も低い第１位置に設定されており、先行用紙Ｐ１は駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１から離れるので、落下して停止部材１３１で支持され停止する。
▲２▼先行用紙待避工程、整合工程
停止部材１３１を第２位置、即ち、用紙の上端（搬入方向後端）が突起１２４Ａの案内端Ｑよりも上になる位置まで上昇させる。この停止部材１３１の上昇行程において、先行紙Ｐ１の上端は、前記のように突起１２４Ａの案内端Ｑが鉛直線Ｌよりも搬入路１０Ｂの側に位置しているので、確実に搬入路１０Ｂから搬出路１０Ｃに退避する。
【００７４】
停止部材１３１が第２位置まで上昇した反端搬送部１３の状態を図８に示す。図８の状態で先行用紙Ｐ１の搬送路幅方向の整合が実行される。整合動作を主として図６の線Ｙ−Ｙに沿った断面図である図１０により説明する。
【００７５】
規制部材１３Ａ、１３Ｂは、ピン２３０Ａ、２３０Ｂによりそれぞれ駆動されて図７の実線で示す位置と、点線で示す位置間を往復移動する。ピン２３０Ａは、従動ローラ２３３Ａと駆動ローラ２３３Ｂとに張架された歯付きベルト２３５に固定されるとともに、規制部材１３Ａに固定される。ピン２３０Ｂは歯付きベルト２３５のピン２３０Ａの結合辺部に対向する辺部において歯付きベルト２３５に固定され、規制部材１３Ｂはその連結部に１３２に設けた縦長孔２３０Ｃ、横長孔２３０Ｄを介して規制部材１３Ｂと係合する。歯付きベルト２３５は整合工程においてはステッピングモータＭ３により駆動されて実線矢印と点線矢印で示すように往復移動する。
【００７６】
規制部材１３Ｂは図１０（ｂ）に示すように上下に移動可能であり、整合工程においては、連結部１３２は図１０（ｂ）の実線で示す降下した位置に設定されて、ピン２３０Ｂが縦長孔２３０Ｃ内に位置しており、ピン２３０Ｂの運動が規制部材１３Ｂに伝達される。
【００７７】
整合工程においてステッピングモータＭ３により駆動されて歯付きベルト２３５が矢印で示すように往復動することにより、規制部材１３Ａと１３Ｂとは互いに反対方向に往復動して、用紙Ｐの側端を規制して先行用紙Ｐ１を搬送路中央に整合する。
【００７８】
なお、規制部材１３Ａ、１３Ｂの整合時の移動範囲は、ステッピングモータＭ３の制御により、用紙サイズに対応した範囲に設定される。
【００７９】
前記した停止部材１３１の第２位置への上昇動作と整合動作とは、いずれが先に実行されてもよいし、また、同時に実行されてもよい。
▲３▼穿孔工程
停止部材１３１が図８に示す高さで整合が終了した後に、ソレノイド２３６が作動してパンチピン２３７を駆動し、先行用紙Ｐ１の下部に孔をあける。穿孔処理の終了時には、パンチピン２３７は後退する。
▲４▼後続用紙搬入工程
停止部材１３１の第２位置への上昇による先行用紙の搬入路１０Ｂからの待避、整合処理及び穿孔処理の後に、後続用紙Ｐ２の搬入が実行される。即ち、駆動ローラ１２２の時計方向の回転により、後続用紙Ｐ２が搬入される。搬入工程においては、先行用紙Ｐ１の上端（搬送方向先端）は、前記のように搬入路から待避しているので、後続用紙Ｐ２の搬入が円滑に行われる。
▲５▼先行用紙搬出工程
停止部材１３１を上昇させて、先行用紙Ｐ１の上端（搬出方向先端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３のニップに達する第３位置まで上昇させるとともに、駆動ローラを時計方向に回転させて先行用紙を搬出する。停止部材１３１を第３位置まで上昇させた状態を図１１に示す。第３位置、即ち、先行用紙Ｐ１の上端（搬出方向先端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３に挟持された段階で停止部材１３１を第１位置まで降下させる。
【００８０】
前記▲４▼の後続用紙Ｐ２の搬入と前記▲５▼の先行用紙Ｐ１の搬出は時間的に重なって実行される。即ち、駆動ローラ１２２の時計方向の回転により、後続用紙Ｐ１の搬入と先行用紙Ｐ２の搬出とが同時に行われる。従って、先行用紙Ｐ１と後続用紙Ｐ２とは案内板１２５、１２６の収納部材内ですれ違う態様で搬送される。先行用紙Ｐ１の上端が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３とに挟持された時点で停止部材１３１は降下して後続用紙Ｐ２の上端が駆動ローラ１２２及び従動ローラ１２３を離れる時点では、停止部材１３１は第１位置にあるので、後続用紙Ｐ２は前記搬入手段から離れた前記（１）先行用紙の搬入の工程を終了した状態となる。
【００８１】
以上説明した整合処理及び穿孔処理は、反転搬送部１３において行われるので、搬送効率を落とすことなく、整合を行うことが可能になり、後処理装置Ｂ内における高速処理や排紙が円滑に行われ、排紙皿に整った文書が集積される。
【００８２】
特に、綴じ処理や折り畳み処理が整合済みの用紙に対して行われるので、綴じ処理や折り畳み処理が円滑に行われるとともに、仕上がりのよい綴じ処理や折り畳み処理された文書が作製される。
＜シフト処理＞
次に、シフト処理を図２〜４、６、８、１０〜１３を参照して説明する。図１２はシフト動作を示し、図１３はシフト処理の工程を示す。
【００８３】
シフト処理は、例えば、複数部の複写やプリントを行う場合に、部毎に搬送路幅方向に用紙を変位させて、用紙を排紙皿上に部毎に仕分けして排紙する処理である。
【００８４】
本実施の形態においては、規制部材１３Ａを部毎に図１２（ａ）の位置から図１２（ｂ）の位置に変位させることによりシフト処理が行われる。なお、以下に説明するシフト処理の例では、用紙を搬送路幅方向に変位させる排紙と変位させない排紙とを組み合わせているが、用紙を一方向に変位させる排紙と反対方向に変位させる排紙とを組み合わせるシフト処理を行ってもよい。
（１）先行用紙搬入工程
駆動ローラ１２２を時計方向に回転駆動して、用紙Ｐ１を搬入路１０Ｂから搬入する。先行用紙搬入工程においては停止部材１３１は用紙Ｐ１の上端（搬入方向後端）が従動ローラ１２１と駆動ローラ１２２間から離れるときに最も低い第１位置Ｖ１に設定されており、用紙Ｐ１は駆動ローラ１２２と従動ローラ１２１から離れるので、落下して停止部材１３１で支持され停止する。図６は搬入工程が終了した段階を示す。
（２）先行用紙退避工程、シフト工程
停止部材１３１を第２位置Ｖ２、即ち、用紙の上端（搬入方向後端）が突起１２４Ａの案内端Ｑよりも上になる位置まで上昇させる。この停止部材１３１の上昇行程において、用紙Ｐ１の上端は、前記のように突起１２４Ａの案内端Ｑが鉛直線Ｌよりも搬入路１０Ｂの側に位置しているので、確実に搬入路１０Ｂから搬出路１０Ｃに退避する。
【００８５】
停止部材１３１が第２位置まで上昇した状態を図８に示す。
図８の状態で用紙Ｐ１を搬送路幅方向に変位させるシフト処理が行われる。シフト処理を主として図６の線Ｙ−Ｙに沿った断面図である図１０により説明する。
【００８６】
規制部材１３Ａ、１３Ｂは、ピン２３０Ａ、２３０Ｂによりそれぞれ駆動されて図１２（ａ）の位置と、図１２（ｂ）の位置に設定される。ピン２３０Ａは、従動ローラ２３３Ａと駆動ローラ２３３Ｂとに張架された歯付きベルト２３５に固定されるとともに、規制部材１３Ａに固定される。ピン２３０Ｂは歯付きベルト２３５のピン２３０Ａの結合辺部に対向する辺部において歯付きベルト２３５に固定され、規制部材１３Ｂは縦長孔２３０Ｃ、横長孔２３０Ｄを介して規制部材１３Ｂと係合する。歯付きベルト２３５はシフト工程においてはステッピングモータＭ３により駆動されて図示の実線矢印のように移動する。
【００８７】
規制部材１３Ｂは図１０（ｂ）に示すように上下に移動可能であり、シフト工程においては、図１０（ｂ）の点線で示す上昇した位置に設定されて、ピン２３０Ｂが横長孔２３０Ｄ内に位置する。
【００８８】
シフト工程においてステッピングモータＭ３により駆動されて歯付きベルト２３５が実線矢印で示すように移動することにより、規制部材１３Ａは図１２（ａ）から図１２（ｂ）の位置に移動するが、規制部材１２３Ｂは移動しない。規制部材１２３Ａのこのような移動によって、用紙はＰａの位置から搬送路幅方向に変位して位置Ｐｂを占める。
【００８９】
例えば、５枚からなる文書を複数部作製する場合には、用紙はＰａの位置で５枚搬送処理され、次の５枚についてＰｂの位置に変位させて用紙を搬送するシフト処理が交互に行われる。
【００９０】
なお、規制部材１３Ａ、１３Ｂのシフト処理時の移動範囲は、ステッピングモータＭ３の制御により、用紙サイズに対応した範囲に設定される。また、複数枚毎に、用紙を反対方向に移動させてシフト処理を行ってもよい。
【００９１】
前記した停止部材１３１を第２位置Ｖ２へ上昇させる退避工程とシフト工程とは、いずれが先に実行されてもよいし、また、同時に実行されてもよい。
（３）後続用紙搬入工程（段階Ｓ３）
停止部材１３１の第２位置Ｖ２への上昇による先行用紙の搬入路１０Ｂからの退避及び整合の後に、後続の用紙Ｐ２の搬入が実行される。即ち、駆動ローラ１２２の時計方向の回転により、後続の用紙Ｐ２が搬入される。搬入工程においては、先行の用紙Ｐ１の上端（搬送方向先端）は、前記のように搬入路から退避しているので、後続の用紙Ｐ２の搬入が円滑に行われる。
（４）先行用紙搬出工程（段階Ｓ４）
停止部材１３１を先行の用紙Ｐ１の上端（搬出方向先端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３のニップに達する第３位置Ｖ３まで上昇させるとともに、駆動ローラ１２２を時計方向に回転させて先行の用紙Ｐ１を搬出する。停止部材１３１を第３位置Ｖ３まで上昇させた状態を図１１に示す。第３位置Ｖ３、即ち、先行の用紙Ｐ１の上端（搬出方向先端）が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３に挟持された段階で停止部材１３１を第１位置Ｖ１まで降下させる。
【００９２】
前記（３）の後続の用紙Ｐ２の搬入と前記（４）の先行の用紙Ｐ１の搬出は時間的に重なって実行される。即ち、駆動ローラ１２２の時計方向の回転により、後続の用紙Ｐ２の搬入と先行の用紙Ｐ１の搬出とが同時に行われる。従って、先行の用紙Ｐ１と後続の用紙Ｐ２とは案内板１２５、１２６の収納部材内ですれ違う態様で搬送される。先行の用紙Ｐ１の上端が駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３とに挟持された時点で停止部材１３１は降下して後続の用紙Ｐ２の上端が駆動ローラ１２２及び従動ローラ１２３を離れる時点では、停止部材１３１は第１位置Ｖ１にあるので、後続の用紙Ｐ２は前記搬入手段から離れた前記（１）先行用紙の搬入工程を終了した状態（段階Ｓ５）となる。
＜折り畳み処理＞
折り畳み処理を図１４、１５を参照して説明する。図１４は折り畳み部１４、１５の構成を、図１５は用紙Ｐの２カ所で折り畳む三つ折り処理（Ｚ折り処理）の工程をそれぞれ示す。
【００９３】
図１４（ａ）に示す折り畳み部１４は駆動ローラとしての折り畳みローラ１４１、１４２、これらの折り畳みローラにそれぞれ接触して従動回転する従動ローラ１４３、１４４及び案内部材１４５で構成される。折り畳みローラ１４１は後に説明するように変位可能である。
【００９４】
図１４（ｂ）に示す折り畳み部１５は駆動ローラとしての折り畳みローラ１５１、１５２、これらの折り畳みローラにそれぞれ接触して従動回転する従動ローラ１５３、１５４及び案内部材１５５で構成される。折り畳みローラ１５１は後に説明するように変位可能である。
【００９５】
折り畳みモードにおいては、用紙Ｐに対して折り畳み部１４により、例えば、その先端から１／４の位置で第１の折り畳み処理が行われ、更に、折り畳まれた用紙Ｐの先端から１／４（用紙全長の１／４）の位置で折り畳み部１５により折り畳み処理が行われて、用紙Ｐは、例えば、Ｚ折り処理される。
【００９６】
図１５（ａ）において、折り畳みローラ１４１と折り畳みローラ１４２とが離間し、従動ローラ１４３、１４４がそれぞれ折り畳みローラ１４１、１４２に圧接した状態で用紙Ｐを搬送し折り畳み部１４に導入する。用紙Ｐが基準位置Ｒから所定距離Ｄ搬送された段階でセンサＳＳ２の用紙先端検知信号により、折り畳みローラ１４１、１４２の駆動を停止し、図１５（ｂ）の折り畳み工程に移行する。
【００９７】
図１５（ｂ）において、折り畳みローラ１４１及び従動ローラ１４３を変位させて折り畳みローラ１４１と折り畳みローラ１４２とを圧接させた後に、折り畳みローラ１４１を前記の導入時と同方向に回転駆動するとともに、折り畳みローラ１４２を前記導入時と反対方向に回転駆動して折り畳みを開始する。折り畳みローラ１４１と１４２の用紙Ｐに対する反対方向の搬送作用により用紙Ｐは屈曲し、折り畳みローラ１４１と折り畳みローラ１４２との間に折り目が進入する。なお、折り畳みローラ１４１、１４２側への用紙Ｐの屈曲を確実に行わせる突起１４５Ａを有する案内部材１４５が設けられる。更に図１５（ｃ）のように、折り畳みローラ１４１、１４２の回転を続行して折り畳みを行い、折り畳まれた用紙Ｐを搬送ローラ２１０で搬送して折り畳み部１５に導入する。
【００９８】
図１５（ｄ）に示すように折り畳み部１５の折り畳みローラ１５１と、１５２とが離間し、従動ローラ１５３、従動ローラ１５４がそれぞれ折り畳みローラ１５１、１５２に圧接した状態で用紙Ｐを導入し、折り畳まれた用紙Ｐの先端が基準位置Ｒから所定距離Ｄ搬送された段階でセンサＳＳ３の用紙先端検知信号に基づいて折り畳みローラ１５１を変位させて、折り畳みローラ１５２に圧接させる。圧接後、折り畳みローラ１５１を前記導入時と同一方向に回転駆動するとともに、折り畳みローラ１５２を前記導入時と反対方向に回転駆動する。折り畳みローラ１５１と１５２の用紙Ｐに対する反対方向の搬送作用により用紙Ｐは屈曲し、折り畳みローラ１５１と折り畳みローラ１５２との間にその折り目が進入する。なお、折り畳みローラ１５１、１５２側への用紙Ｐの屈曲を確実にに行わせる突起１５５Ａを有する案内部材１５５が設けられる。図１５（ｅ）のように圧接後に折り畳みローラ１５２の回転方向を反転して用紙Ｐを折り畳む。図１５（ｆ）のように折り畳みローラ１５１、１５２の回転を続行して、用紙Ｐを折り畳みつつ、折り畳み部１５から用紙Ｐを排出し、搬送路１０へと搬送する。
【００９９】
図１５の例では用紙Ｐの先端から１／４の位置で折り畳みを行っている。センサＳＳ２、ＳＳ３はそれぞれ基準位置、即ち、１４１と１４２の外周の接線及び折り畳みローラ１５１と１５２の外周の接線で示す位置からＤ＝１／４×ＬＴ（ＬＴは用紙Ｐの搬送方向の長さ）において用紙Ｐの先端を検知する。実際には、折り畳みローラ１４１、１４２、１５１、１５２の反転時間の遅れ等が考慮されて１／４×ＬＴより若干短く設定される。
【０１００】
センサＳＳ２、ＳＳ３は、用紙Ｐにおける折り畳みモードにより、或いは用紙サイズにより種々の位置に設定される。
【０１０１】
図示のように、用紙Ｐの２カ所で折り畳み処理を行う工程において、用紙Ｐは折り畳み部１４に方向Ｚ１から導入され、折り畳み部１４から折り畳み部１５に方向Ｚ１にほぼ直角な方向Ｚ２に搬送されて送り込まれる。折り畳み部で折り畳み処理された用紙Ｐは方向Ｚ２にほぼ直角な方向Ｚ３に、即ち、方向Ｚ１とほぼ同一の方向Ｚ３に搬送される。
【０１０２】
【発明の効果】
請求項１の発明により、反転搬送工程の中で穿孔処理を行うので、主搬送路において用紙搬送を停止又は搬送速度を下げることなく穿孔処理が行われる。従って、画像形成装置や用紙後処理装置における用紙の搬送速度を落とすことなく穿孔処理を行うことが可能になり、用紙穿孔装置の高速用紙後処理装置や高速画像形成装置への組み込みが可能になる。
【０１０３】
請求項２の発明により、用紙の正確な位置に孔をあける穿孔処理が行われる。しかも、整合処理が反転搬送部において行われるので、搬送速度を落とすことなく十分に用紙を整合させることが出来て高速処理においても正確な穿孔処理が行われる。
【０１０４】
請求項３、４又は５の発明により、反転搬送部内で用紙をすれ違い搬送するので、用紙間隔を短縮することが可能になり、高速処理が可能になる。
【０１０５】
請求項６の発明により、種々のサイズの用紙に対して適正な位置に穿孔処理が行われる。
【０１０６】
請求項７の発明により、高速の処理能力を持った穿孔装置を装備した用紙後処理装置が実現される。
【０１０７】
請求項８の発明により、高速の処理能力を持った穿孔装置を装備した画像形成装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】用紙反転装置の模式図である。
【図２】用紙反転方法を示す図である。
【図３】用紙反転方法を示す図である。
【図４】用紙反転方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図６】搬入・搬出部及び反転搬送部の断面図である。
【図７】反転搬送部の側面図である。
【図８】先行用紙退避工程にある搬入・搬出部及び反転搬送部の断面図である。
【図９】整合処理及び穿孔処理の工程を示す図である。
【図１０】図６の線Ｙ−Ｙに沿った断面図である。
【図１１】先行用紙搬出工程にある搬入・搬出部及び反転搬送部の断面図である。
【図１２】シフト動作を示す図である。
【図１３】シフト処理の工程を示す図である。
【図１４】折り畳み部の構成を示す図である。
【図１５】折り畳み処理の工程を示す図である。
【符号の説明】
１０ 搬送路
１２ 搬入・搬出部
１３ 反転搬送部
１３Ａ、１３Ｂ 規制部材
１４、１５ 折り畳み部
１６ 中間皿
１７ 綴じ部
１８ 固定排紙皿
１９ 昇降排紙皿
１２１、１２３、ＮＲ１、ＮＲ２ 従動ローラ
１２２、ＤＲ 駆動ローラ
１２４、ＧＤ１、ＧＤ２ 案内部材
１２５、１２６ 案内板
１０Ｂ、Ｒ１ 搬入路
１０Ｃ、Ｒ２ 搬出路
１２９ 通路
１３１、ＳＭ 停止部材
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ 後処理装置
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ ステッピングモータ
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ 用紙
Claims (8)
- 用紙を所定位置で停止させる変位可能な停止部材及び穿孔手段を有する反転搬送部並びに、
搬入手段及び搬出手段を有し、主搬送路から前記反転搬送部に用紙を搬入し、前記反転搬送部から用紙を前記主搬送路に搬出する搬入・搬出部を備え、
用紙を、前記搬入手段により前記反転搬送部に搬入し、前記停止部材により前記所定位置に停止させた後に前記穿孔手段により穿孔処理を行い、前記停止部材により搬送方向を反転して前記搬出手段により用紙を前記反転搬送部から搬出することを特徴とする用紙穿孔装置。 - 前記反転搬送部は、整合手段を有し、該整合手段による整合処理後に前記穿孔処理が行われることを特徴とする請求項１に記載の用紙穿孔装置。
- 前記搬入・搬出部は搬入路、搬出路及び案内手段を有し、
該案内手段は、前記停止部材により用紙を停止させた後に、用紙の搬入方向後端を前記搬入路から前記搬出路に案内することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙穿孔装置。 - 前記搬入手段は先行用紙が前記反転搬送部に存在する時であって、先行用紙の搬入方向後端が前記搬出路に案内された後に後続用紙を前記反転搬送部に搬入することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置。
- 前記停止部材は、用紙の搬入方向後端を前記搬出路に移動させるように変位し、前記穿孔手段は、前記停止部材の変位後に前記穿孔処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の用紙穿孔装置。
- 前記穿孔手段は用紙サイズに応じて変位することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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