JP4124069B2 - 用紙処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙処理装置と、用紙の搬送方法と、用紙処理装置を備えた画像形成装置に関し、特に、中折り処理された用紙を積載手段に搬送する用紙処理装置と、用紙の搬送方法と、該用紙処理装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンタなど画像形成装置には、ソーターやフィニッシャーなどのオプションも付加できるようになっている一方、近年のデジタル画像処理技術の進歩により、複数枚の原稿の画像を１枚の転写紙上に画像形成する合成機能など種々の機能を有するようになってきている。そのため、このような機能を利用したオプションの一つとして、特許文献１に記載されているような製本装置が提案されている。すなわち、画像形成装置においては、スキャナで読み取った原稿画像やホストコンピュータから入力された画像データを自在に並び替えて画像（合成）処理を行い、用紙の見開き中央で折って製本したときに、画像の頁順が揃うように画像形成しており、このような製本装置においては、画像形成された一束の用紙の見開き中央にステープルを打ち（中綴じ）、この中央で折って（中折りして）製本を行う。

しかし、これら製本装置の多くは、用紙を平らな状態で集積し、全ての用紙が集積された後に初めて用紙束を中折りして冊子とするので、外側のページには十分に折り目がつかず、そのため冊子の背、すなわち中綴じ部に近い部分が非常に厚くなり、そり返って開く傾向があるという欠点があった。

このような問題を解決するものとして、折りロールニップを形成している一対の折りロールにより、用紙の中央を順次、個別に、完全に中折りし、中折りされた用紙を積載手段の上に順次積み重ねて、載置された用紙束を冊子にする製本装置が知られている（例えば、特許文献２、特許文献３）。

また、略水平に走行する用紙積載コンベアに中折りされた用紙を１部ずつ開いて供給し、中折りされた用紙を跨がらせた状態で且つ一定ピッチで保持して搬送し、載置された用紙束を冊子にする製本装置も知られている（例えば、特許文献４）。

これらの製本装置においては、積載手段や用紙積載コンベアには中折りされた用紙が、折り目で重なり合った状態で集積されるので、冊子の中折り部分に確実な折り目がつけられることにより、冊子がそり返って開くことを防止でき、高品質の冊子を提供できるものである。
特開平６−２８６３５８号公報 （段落番号００４９、００５０ 図８、１２） 特開平７−１７９２６２号公報 （請求項２ 図９） 特開２００１−１５１４０６号公報 （段落番号００２３〜００２６ 図５） 特開２０００−２１８９５７号公報 （段落番号００１５〜００１６ 図１）

しかしながら、特許文献２に記載の製本装置においては、折りロールで中折りされた用紙は、逆方向に回転された折りロールによって用紙の折り目を上にして垂直下方向に搬送され、重力により落下することで、サドル形集積機（積載手段）の上に載置されるために、中折りされた用紙が、必ずしも折り目で重なり合った状態で積載手段の上に載置されるとは限らなかった。

すなわち、用紙の折り目と垂直な方向に搬送されるために、積載手段に中折りされた用紙の内（谷）側面が支持されるようになるためには、用紙の折り目とは反対側の辺縁部が、積載手段の上方から積載手段に載置される位置まで移動する必要があり、用紙の辺縁部が移動中にたわむことがある。そして、たわんだ用紙が積載手段に引っ掛かって、積載手段に傾いた状態で載置されることとなり、１枚の用紙が傾いた状態で載置されると、その上に載置される他の用紙も傾いた状態で載置されてしまい、目的である高品質の冊子が提供できなくなる。そこで特許文献２においては、中折りされた用紙の２つの外（山）側面にそれぞれ接触して、用紙を逆Ｖ字形状の積載手段の２つの側面の上でずり下げるパドルホィールを設置する必要があり、装置が複雑になってしまうという欠点があった。

特許文献３に記載の製本装置においても特許文献２と同様、中折りされた用紙が用紙の折り目と垂直な方向に搬送されるので、用紙の辺縁部がたわむことで同様の問題が発生する。そこで、特許文献３においては、中折りされた用紙が折られた状態で積載手段の直上まで搬送されているので、中折りされた用紙を確実に開いて積載手段に積載させるために、吸引ファンに接続された吸引口が中折りされた用紙の２つの外（山）側面と対向する側に設けられ、中折りされた用紙を両側から吸引することにより、用紙の端部を開く必要があり、装置が複雑になってしまうという欠点があった。

特許文献４に記載の製本装置においても特許文献２及び３と同様、中折りされた用紙が用紙の折り目と垂直な方向に搬送されるので、用紙の辺縁部がたわむことで、同様の問題が発生する。そこで、特許文献４においては、中折りされた用紙を確実に開いて積載手段に積載させるために、中折りされた用紙の２つの外（山）側面に対向した位置に、グリッパを有するドラムを設け、該グリッパが用紙の端部を把持し、ドラムが回転することで用紙の端部を開く必要がある。

また、中折りされた用紙の取り出し時には折り目と平行に用紙を取り出そうとすると逆Ｖ字型となった用紙の下端がギャザリングチェーンのドライブシャフトと衝突してしまうため、タッカーブレードにより搬送される中折りされた用紙を突き上げて回収する必要（或いはチェーンホイールを大型にして衝突を回避しなければならない必要）があり、装置が複雑、或いは大型になってしまうという欠点があった。

このように、特許文献２〜４に記載のいずれの製本装置においても、中折りされた用紙が用紙の折り目と垂直な方向に搬送されているので、中折りされた用紙が、折り目で重なり合った状態で積載手段の上に載置されるとは限らず、確実に載置されるための機構をそれぞれ具備する必要があった。そして、積載手段近傍で用紙詰まりが発生した場合、このような機構を有する製本装置においては、詰まった用紙を取り除く作業が繁雑になってしまい、メンテナンス上の問題も発生する可能性もあるという欠点があった。

さらに、生産性を上げるために、複数枚の用紙を積層した状態で中折りし、中折りされた用紙を積載手段に載置する場合においては、上記の機構では積層されたすべての用紙を積載手段に確実に載置するのは困難であるという欠点があった。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、簡素で小型でありながら生産性が高く、かつ高品質の冊子を作成することのできる用紙処理装置、並びに、用紙の搬送方法、並びに、用紙処理装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

１）用紙に折り目を付ける中折り手段と、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の内側面を支持する積載手段と、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙を前記積載手段に搬送する搬送手段とを有し、
前記積載手段に積層された用紙を用紙束として処理する用紙処理装置において、
前記搬送手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の内側面を支持し、かつ折り目と平行な方向に搬送し、
前記積載手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の折り目部を支持する折り目支持部材と、用紙の辺縁を支持する辺縁支持部材とを有し、
前記折り目支持部材は、前記搬送手段の搬送方向に対して下流側であって、前記搬送手段の下方に位置することを特徴とする用紙処理装置。

２）前記搬送手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙を開いた状態で支持することを特徴とする１）項に記載の用紙処理装置。

３）前記搬送手段は、回動可能な支持ローラと、前記支持ローラに巻き掛けられた搬送ベルトと、前記搬送ベルトに保持され、前記中折り手段により搬送方向と平行に折り目が付けられた用紙の搬送方向後端部を、用紙の搬送方向に押圧する搬送爪と、を有することを特徴とする１）又は２）項に記載の用紙処理装置。

４）前記中折り手段と前記搬送手段とは、前記中折り手段と前記搬送手段の用紙搬送面との距離を所定距離離間して配設されることを特徴とする１）〜３）のいずれか１項に記載の用紙処理装置。

５）前記中折り手段は、積層された複数の用紙に折り目を付けることを特徴とする１）〜４）のいずれか１項に記載の用紙処理装置。

６）前記積載手段は、逆Ｖ字形状であることを特徴とする１）〜５）のいずれか１項に記載の用紙処理装置。

７）用紙に折り目を付ける中折り手段と、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の内側面を支持する積載手段と、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙を前記積載手段に搬送する搬送手段とを有し、
前記積載手段に積層された用紙を用紙束として処理する用紙処理装置において、
前記中折り手段は、用紙の折り目に直交する両紙端がそれぞれ反対方向に開いたまま、且つ前記両紙端が前記搬送手段の下ガイド板に当接した状態で中折りし、中折り後に用紙を開いたまま前記下ガイド板上に載置し、
前記搬送手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の内側面を支持し、かつ折り目と平行な方向に搬送することを特徴とする用紙処理装置。

８）前記搬送手段は、回転可能な支持ローラと、前記支持ローラに巻き掛けられた搬送ベルトと、前記搬送ベルトに保持され、前記中折り手段により搬送方向と平行に折り目が付けられた用紙の搬送方向後端部を、用紙の搬送方向に押圧する搬送爪と、を有することを特徴とする７）項に記載の用紙処理装置。

９）前記中折り手段は、積層された複数の用紙に折り目を付けることを特徴とする７）または８）項に記載の用紙処理装置。

１０）前記積載手段は、逆Ｖ字形状であることを特徴とする７）〜９）のいずれか１項に記載の用紙処理装置。

１１）前記積載手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の折り目部を支持する折り目支持部材と、用紙の辺縁を支持する辺縁支持部材とを有し、
前記折り目支持部材は、前記搬送手段の前記搬送方向下流側であって、前記搬送手段の下方に位置することを特徴とする７）〜１０）のいずれか１項に記載の用紙処理装置。

１２）前記中折り手段は用紙を挟持する正逆転可能な中折りローラ対を有しており、中折り時の回転を用紙の前記両紙端が前記下ガイド板から離間する前に停止し、その後逆転して前記下ガイド板上に用紙を載置することを特徴とする７）〜１１）のいずれか１項に記載の用紙処理装置。

１３）１）〜１２）のいずれか１項に記載の用紙処理装置を備え、画像形成された用紙を前記用紙処理装置により後処理することを特徴とする画像形成装置。

１）又は７）に記載の発明によれば、折り目が付けられた用紙が、内（谷）側面で支持され、かつ折り目と平行な方向に搬送されて積載手段に載置されるので、搬送時の用紙の搬送方向に対する剛性が増し、積載手段に対する用紙折り目の位置が傾きにくくなり、積載手段に対して所定の位置に正確に載置することが可能となる。したがって折り目が付けられた用紙を、積載手段に正確に載置するための複雑な機構を具備することなく、精度よく積載手段に搬送することが可能となる。特に、生産性を高めるために用紙を複数枚とし且つ搬送速度を速いものとした場合であっても、用紙がたわんで周囲の部材に接触して搬送不良や用紙の傾きが発生することを防止でき、高生産性を維持した状態で精度よく、用紙を積載手段に搬送することが可能となる。

２）に記載の発明によれば、搬送手段において折り目が付けられた用紙が開いた状態で支持されるので、折り目が付けられた用紙を開く機構を中折り手段及び積載手段に備える必要がなく、中折り手段から搬送手段へ、及び搬送手段から積載手段に、簡素な機構で、精度よく移載（搬送）することが可能となる。

３）又は８）に記載の発明によれば、搬送方向と平行に折り目が付けられた用紙の搬送方向後端部が用紙の搬送方向に押圧されるので、簡素な機構で、精度よく積載手段に搬送することが可能となる。特に、生産性を高めるために複数の用紙を積層された状態で搬送する場合であっても、搬送手段による搬送力が積層された用紙の全てに確実に伝わり、高生産性を維持した状態で精度よく、用紙を積載手段に搬送することが可能となる。

４）に記載の発明によれば、中折り手段と搬送手段の用紙搬送面間を短い（例えば用紙幅の１／２以下の）距離離間して配設するため、折り時に用紙端が搬送面から離れずに、折り目の位置ずれ等の発生を抑えると共に用紙が確実に開いた状態で搬送手段に移載することが可能となる。

５）又は９）に記載の発明によれば、複数の用紙に折り目を付けるため、生産性を上げることが可能となる。

６）又は１０）に記載の発明によれば、折り目を上にして開いた状態で搬送される用紙を積載する場合、逆Ｖ字型をした積載手段が折り目を支持するので、積載手段が搬送手段の搬送方向下流側であって、搬送手段の下方に位置する場合、確実に折り目で用紙が重なり合った整合状態で載置されることが可能となる。

１３）に記載の発明によれば、画像形成された用紙が本発明の用紙処理装置により後処理されるので、小型で簡素な機構で、画像形成から小冊子の作製までを連続的に高生産性で行うことができる。

以下に本発明における用紙処理装置及び用紙処理装置を備えた画像形成装置の一例について図を参照しながら説明する。

図１は用紙処理装置を備えた画像形成装置の全体構成図である。

ここで、用紙処理装置を備えた画像形成装置とは、用紙処理装置を内蔵した構成、又は、図示のごとく一体化した外付の用紙処理装置を連結した構成を指す。

なお、外付の用紙処理装置は単独で使用することが出来る構成とすることも可能である。

Ａは画像形成装置、ＤＦは自動原稿送り装置、ＬＴは大容量給紙装置、Ｂは用紙処理装置である。

画像形成装置Ａは、画像読み取り部（画像入力装置）１、画像処理部２、
画像書き込み部３、画像形成部４、給紙カセット５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、第１給紙部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ、第２給紙部６Ｆ、定着装置７、排紙部８、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）８Ｂ等を備えている。

画像形成装置Ａの上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。

画像形成装置Ａの図示の左側面の排紙部８側には、用紙処理装置Ｂが一体化して連結されている。

自動原稿送り装置ＤＦ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部１の光学系により原稿の片面又は両面の画像がイメージセンサＣＣＤ１Ａに結像され、イメージセンサＣＣＤ１Ａにより画像情報が読み込まれる。

イメージセンサＣＣＤ１Ａにより光電変換された画像のアナログ信号は、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、画像圧縮処理等が行われた後、画像書き込み部３に画像情報信号として送られる。

画像形成部４は、電子写真プロセスを用いて画像形成する部位であり、感光体ドラム４Ａに対して帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。前記露光処理の工程では前記画像情報信号に基づく半導体レーザ（不図示）の出力光が感光体ドラム４Ａに照射され静電潜像が形成される。更に、前記現像処理の工程では、前記静電潜像に対応したトナー像が形成される。

給紙カセット５Ａ〜５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、大容量給紙装置ＬＴ、及び、それらに対応した第１給紙部６Ａ〜６Ｅのうちいずれかが選択されると、用紙Ｓが転写手段４Ｂに向けて搬送され転写手段４Ｂにより感光体ドラム４Ａ上のトナー像が用紙Ｓに転写される。

用紙Ｓに担持されたトナー像は定着装置７により定着され、排紙部８から用紙処理装置Ｂに送り込まれる。

両面画像形成の場合は片面に画像形成された用紙Ｓが搬送路切り換え板８Ａにより自動両面コピー給紙部８Ｂに送り込まれ、画像形成部４において反対側の面に画像形成が行われ、定着後に排出部８から排出され、用紙処理装置Ｂに送り込まれる。

図２は用紙処理装置Ｂの概略正面図、図３は用紙処理装置Ｂの概略右側面図、図４は用紙処理装置Ｂの概略左側面図、図５は用紙処理装置における用紙Ｓの流れの一部を示す模式図である。

矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは用紙の搬送方向等方向を表すための座標軸であり、図２において、Ｘは水平方向、Ｙは垂直方向、Ｚは紙面に直角な方向を表し、水平方向、垂直方向、紙面に直角な方向と記す替わりに、それぞれＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と記す。

また、各座標において正方向を、Ｘ方向（右から左の方向）、Ｙ方向（下から上への方向）、Ｚ方向（紙面の奥から手前方向）で表し、負方向は逆Ｘ方向、逆Ｙ方向、逆Ｚ方向で表し、矢印の向きが正方向を示している。

その他の図３、４、５、６、７、８、９、１０においても、座標軸の記載があるものは図１、図２における方向を基準とした座標軸であり、例えば基準の図２において搬送手段２５０による用紙の搬送方向が図示右から左の方向（Ｘ方向）に表しているが、図３においては、紙面の手前から奥方向（Ｘ方向）として表している。

先ず、用紙処理装置の中折り処理以前について説明する。

図２、５において、画像形成装置から排出され、用紙処理装置Ｂの入り口部２０１に導入された用紙Ｓは、入り口ローラ２０２により挟持され、搬送路切り換え手段Ｇ１の上方の搬送路Ｒ１又は下方の搬送路Ｒ２のいずれかに搬送される。

搬送路切り換え手段Ｇ１の作用により搬送路Ｒ１に分岐された用紙Ｓは、搬送ローラ２０３〜２０７に挟持されて搬送され、搬送路切り換え手段Ｇ２により上方の搬送路Ｒ３又は下方の搬送路Ｒ４のいずれかに搬送される。

上方の搬送路Ｒ３に搬送された用紙Ｓは、排紙ローラ２０８によって排出され、用紙処理装置Ｂの上部に配置された排紙トレイ（トップトレイ）２０９に排紙される。

下方の搬送路Ｒ４に搬送された用紙Ｓは、搬送ローラ２１０、２１１、２１３に挟持されて搬送され、排紙ローラ２１４によって他の用紙処理装置等（不図示）に送り込まれる。

また、搬送路切り換え手段Ｇ１の作用により搬送路Ｒ２に搬送された用紙Ｓは、逆Ｙ方向に搬送され、所定位置（図に示す位置Ｐ１）に一時停止して収納される。

位置Ｐ１において、後続の複数枚（折りを確実にし、且つ生産性を上げるためには例えば３枚程度の少数枚がよい）の用紙Ｓが重ね合わされて収納される。

位置Ｐ１での収納枚数は本実施の形態では例えば３枚であるが、収納枚数はこれに限定されることはなく適宜設定することが出来る。

以下、３枚の用紙を重ね合わせた場合について説明し、３枚の用紙を単に用紙とも記す。

位置Ｐ１に収容された用紙Ｓは重ね合わされた状態で、搬送ローラ２１５、案内板（不図示）等によりＺ方向に搬送された後、搬送ローラ２１６等によりＸ方向に偏向され位置Ｐ２に一時停止する（搬送路Ｒ５）。

位置Ｐ２に一時停止した用紙Ｓは所定のタイミングで搬送ローラ２１７、２１８、ガイドベルト（不図示）等によりＹ方向に搬送された後、逆Ｚ方向に偏向される（搬送路Ｒ６）。

図３において、逆Ｚ方向に偏向された用紙Ｓは搬送整合ベルト２２０により搬送手段２５０に送られ、後述する中折り手段２３０により折り目が付けられる。

なお、本実施の形態においては、用紙Ｓに付する折り目と直角方向（通常用紙Ｓの長辺方向と直角方向に折り目を付して用紙を半折し、冊子形態とするため、以下折り目と直角方向を用紙の長辺方向とも記す）が搬送整合ベルト２２０の搬送方向と一致するように構成されている。

以下に用紙を中折りする中折り手段２３０について説明する。

図３において、用紙の幅手方向中央に用紙端と平行に折り目を付す装置であるところの中折り手段２３０は、整合部材２３２、１対の中折りローラ２３４、２３５、中折りナイフ２３６等から構成されている。

整合板２３２は中折りローラ２３４と２３５との当接点直下から逆Ｚ方向に、用紙Ｓの長辺方向の長さの半分の長さ離間した位置に配設されている。

逆Ｚ方向に偏向された用紙Ｓは搬送整合ベルト２２０に設けられた整合爪２２１により後端が押されて後述する搬送手段２５０の下ガイド板２５１を通過して先端部が整合部材２３２に突き当たる位置まで逆Ｚ方向に搬送される。

続いて、搬送整合ベルト２２０の正逆回転により整合爪２２１が後退前進動作を行い、用紙Ｓの後端が間欠的に押圧されることにより、用紙Ｓの長辺方向の位置決めが行われると同時に用紙Ｓの後端（Ｚ方向側）の位置が揃えられる。

上述した揃え動作完了後、中折りローラ２３４、２３５の当接点下方に設けられた中折りナイフ２３６が下ガイド板２５１上の用紙Ｓの長辺方向中央部を押し上げ、図に示す矢印方向に互いに逆回転する中折りローラ２３４、２３５に用紙Ｓを食い込ませる。

食い込んだ用紙Ｓは中折りローラ２３４、２３５により長辺方向中央部に折り目が付けられた後、中折りローラ２３４、２３５の矢印と逆方向の回転により下ガイド板２５１上に折り目を上にした開かれた状態（用紙の内側面を支持された状態）で戻され、開かれた状態を継続して搬送手段２５０によりＸ方向に搬送される。

ここで、用紙サイズが変更された場合には、制御手段（不図示）により整合板２３２の位置、搬送整合ベルト２２０の回転量等は用紙サイズに応じて変更されるように構成されている。

また、用紙を短辺方向に搬送して、用紙の短辺方向中央部に折り目を入れても良い。

なお、用紙Ｓに対してＺ折り（３つ折り）を行う場合には、ローラ２３７、中折りナイフ２３８等を用いて行うことも可能である。

図６は搬送手段２５０、用紙綴じ手段３００の概略正面図である。

図７は中折り手段２３０、搬送手段２５０の右側面概念図である。

図８は中折り手段２３０、搬送手段２５０、用紙綴じ手段３００の左側面概念図である。

以下、用紙Ｓを中折り手段２３０からガイド部材（用紙綴じ手段３００）に搬送する本発明に係る搬送手段２５０について詳細に説明する。

先ず、本発明に係る搬送手段２５０と中折り手段２３０との関係について、図６、７、８を参照して説明する。

図６、７、８において、用紙を搬送する搬送手段２５０は、図示しない駆動手段により回転駆動される支持ローラであるところの２組のプーリ２５３Ａ、２５３Ｂと２５４Ａ、２５４Ｂ（以下特にプーリを限定する必要のない場合は単にプーリ２５３とも記す）、及び、プーリ２５３間にそれぞれ折り目と平行に張架された１対の搬送ベルト２５５Ａ、２５５Ｂ（以下特に搬送ベルトを限定する必要のない場合は単に搬送ベルト２５５とも記す）、及び、搬送ベルト２５５にそれぞれ各１個保持された用紙後端を押圧して搬送する搬送爪２５２Ａ、２５２Ｂ（以下特に搬送爪を限定する必要のない場合は単に搬送爪２５２とも記す）、及び、用紙の上下（表裏）方向の位置規制をする複数に分割された下ガイド板２５１と、複数に分割された上ガイド板２５６、及びプーリ２５３Ａ下側の搬送爪２５２の原点位置ＨＰに配設された、搬送爪を検知する検知手段ＰＳ１、等から構成されている。

ここで、駆動手段はステッピングモータとそのドライバで構成され、用紙Ｓの搬送時に搬送ベルト２５５を周速を８００ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で駆動する。

また、駆動手段はサーボモータ又はＤＣモータで構成しても良い。

そして、搬送ローラ２１８等（図２）により搬送され搬送手段２５０に給紙された用紙Ｓは、搬送手段２５０のＹ方向上側且つ搬送方向上流（逆Ｘ）方向に配設された中折り手段２３０の１対の中折りローラ２３４、２３５の作用により用紙Ｓの長辺方向と直角方向に折り目が付される。

中折り手段２３０により折り目が付けられた用紙Ｓが上ガイド板２５６と、上ガイド板２５６の下方（逆Ｙ方向）に位置する下ガイド板２５１との間に、折り目を上にして用紙の内側面を支持され、開いた状態で載置される。

折り目を搬送方向と平行に且つ上にして、開いた状態で用紙の内側面を支持され下ガイド板２５１上に載置された用紙Ｓは、搬送爪２５２により押圧されて用紙綴じ手段３００に向けて搬送される。

搬送爪２５２Ａ，２５２Ｂは上ガイド板２５６と下ガイド板２５１の間隙寸法よりＹ方向に長い寸法を有し、先端が上ガイド板２５６からＹ方向に突出している。

下ガイド板２５１と上ガイド板２５６とは、搬送爪２５２Ａと、２５２ＢとがＸ方向前後に移動できるように、搬送爪２５２Ａと、２５２Ｂとの間の内側部分Ｍ１と、各搬送爪２５２Ａと２５２Ｂの両外側部分Ｍ２、Ｍ３との３分割構造で構成されている。

ここで、下ガイド板２５１の内側部分Ｍ１は、前述した中折りナイフ２３６（図７）による押し上げ動作を可能とするため、中折りナイフ２３６通過部のＸ方向に穴が穿たれている。又は、中折りナイフ２３６の通過部を境に２分割としても良い。

また、上ガイド板２５６の内側部分Ｍ１は、中折りローラ２３４、２３５により用紙Ｓに折り目が付けられるよう、中折りローラ２３４、２３５の下方部分には上側ガイドを設けていない。

また、下ガイド板２５１と上ガイド板２５６の両外側部分Ｍ２、Ｍ３は搬送する用紙サイズに応じ、搬送爪２５２Ａ，２５２Ｂの（１対の搬送ベルト２５５Ａ、２５５Ｂの）後述するＺ方向移動に合わせた位置に配設しても良く、或いはその範囲で移動可能としても良い。

搬送爪２５２Ａと２５２Ｂとの対向面側側面と、中折りローラ２３４、２３５の当接位置とは、最小サイズの用紙Ｓでも確実に搬送（押圧）できるようにするため、Ｚ方向に等間隔の距離Ｄを有している。

距離Ｄは、搬送する最小サイズの用紙Ｓの折り目と直角方向幅の１／２未満の長さに設定してある。

ここで、距離Ｄは、好ましくは最小サイズの用紙Ｓの折り目と直角方向幅の１／２より短く、中折りローラの直径寸法より長い寸法が良く、更に好ましくは中折りした最小サイズの用紙Ｓを、折り目を上にして下側ガイドに載置したときの、折り目と直角方向の用紙Ｓの長さの１／２より短く、中折りローラの直径寸法より長い寸法が良い。

また、この間隔Ｄは搬送する用紙サイズに応じ、搬送する最小サイズの用紙Ｓの搬送方向幅の１／２未満から搬送する最大サイズの用紙Ｓの搬送方向幅の１／２未満までの寸法に設定しても良く、或いは各サイズに応じた長さの間隔位置に複数搬送爪を設けても良い。

更に、その範囲で可変（搬送ベルト２５５のＺ方向移動）にすることができるようにしても良い。

或いは、搬送爪２５２Ａと２５２Ｂの対向面側の側面位置を、中折りした最小サイズの用紙Ｓを、折り目を上にして下側ガイドに載置したときの、折り目と平行な紙端より内側にそれぞれ５〜１００ｍｍ内側の位置としてもよい。

また更に好ましくは２０〜５０ｍｍ内側の位置としても良い。

用紙Ｓの折り目と反対側の両紙端を下ガイド板２５１に必ず開いた状態で移載するため、用紙Ｓの折り目と反対側の両紙端をそれぞれ反対方向に開いたまま、且つ両紙端が下ガイド板２５１に当接した状態で中折りし、中折り後、開いたまま且つ当接した状態を継続して下ガイド板２５１に載置する。

この時、中折りのための中折りローラの図３に示す矢印方向の回転は、用紙Ｓの折り目と反対側の両紙端が少なくとも下ガイド板２５１から離間する以前に停止し中折り後逆転する。

下ガイド板２５１は中折りローラ２３４、２３５の当接線から図示Ｙ方向（用紙の搬送面方向）に所定の距離Ｈ１だけ離れた位置に配設されている。

下ガイド板２５１の用紙Ｓの搬送面と、中折りローラ２３４、２３５の当接線とのＹ方向の距離Ｈ１は、搬送する最小サイズの用紙Ｓの折り目と直角方向幅の１／２未満の長さに設定されている。

ここで、距離Ｈ１は最小サイズの用紙Ｓの折り目と直角方向幅の１／２より短く、中折りローラの半径より長いことが好ましい。

この距離Ｈ１は、中折り手段２３０から搬送手段２５０への移載時の折り目の位置ずれをなくし搬送姿勢を安定させるためには少ない方がよいが、搬送する用紙サイズに応じ、搬送する最小サイズの用紙Ｓの搬送方向幅の１／２未満から搬送する最大サイズの用紙Ｓの搬送方向幅の１／２未満までの範囲で設定するか、或いはその範囲内で可変することができるようにしても良い。

中折りローラ２３４、２３５の長さと、搬送ベルト２５５の搬送長さとを、最大用紙サイズの搬送方向直角方向の幅に対して僅かに広い幅として、図６に示すように中折りローラと、搬送ベルトとをほぼ全長に渡り対向して配置することにより、装置の小型化を図っても良い。

以上により、搬送手段２５０は中折り手段２３０により折り目が付けられた用紙の内側面を支持し、且つ用紙を折り目と平行な方向に搬送する。

次に、図２、図６を参照して用紙Ｓを搬送手段２５０から積載手段３１０に搬送・移載するガイド部材について説明する。

２７０は用紙搬送方向と平行に移動可能に設けられた棒状のガイド部材で、搬送手段２５０から用紙Ｓを折り目を上にした開いた状態で受け取り、用紙綴じ手段３００の後述する積載手段３１０に用紙Ｓを搬送・移載する。

ガイド部材２７０は用紙搬送方向に往復移動可能な保持手段２８０に保持され、搬送爪２５２が保持手段２８０を付勢してＸ方向に移動させることによりガイド部材２７０の前進後退が行われる。

ガイド部材２７０の積載手段側の先端部が図６に示す積載手段３１０まで延びている状態をガイド位置、また、前記先端部がプーリ２５３Ａ、２５３Ｂ近傍まで引っ込んでいる状態を退避位置という。

ここで、保持手段２８０の前進後退の切り替えは、保持手段２８０を往復運動させたり（ＯＮ）停止させたり（ＯＦＦ）する切り換え切り換え手段２９０により行われ、制御手段（不図示）により所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。

この構成により、ガイド部材２７０は、逆Ｖ字形状の積載手段３１０に１回目の用紙Ｓを移載するときに、搬送爪２５２に押されてガイド位置に移動（延出ともいう）し、用紙Ｓを搬送手段２５０から積載手段３１０に搬送している。

そして、２回目以降の用紙Ｓの積載時にはガイド部材２７０は搬送爪２５２により戻されて、退避位置に退避している。

用紙にステープルを打針して用紙の束として処理する用紙綴じ手段３００について説明する。

図６において、本実施の形態では、打針手段３５０、及び、受針手段３７０は２箇所に設けたが、これらの数は適宜に設定可能である。

２箇所の打針手段、受針手段等は構成が同じであるので、以下、一箇所のみについて説明を行う。

先ず、用紙綴じ手段３００の積載手段３１０と搬送手段２５０の関係について説明する。

図６、８において、積載手段３１０は用紙の搬送方向下流側且つ搬送手段２５０の下方（逆Ｙ方向）に位置し、上述したようにガイド部材２７０を介して用紙Ｓを受け取る。

用紙綴じ手段３００の整合部材３０４は用紙サイズに基づいた所定位置に配設され、整合部材３０５は搬送手段２５０（ガイド部材）から送り込まれた用紙Ｓが積載手段３１０に積載される毎に往復移動し、用紙Ｓの端面を揃える動作を行うように構成されている。

ここで、ＰＳ３は光電センサからなる検出手段で、整合部材３０４の近傍に配設されており搬送手段２５０から送り込まれる用紙Ｓの先端を検出し、その検出信号が上述した整合部材の揃え動作及び各動作の開始の基準、及び、積載枚数の基準となる。

用紙綴じ手段３００は辺縁支持部材３１３を有し、該辺縁支持部材３１３は、逆Ｖ字形状の板状部材で、側板３０１、３０２に固定されており、搬送手段２５０により搬送されて積載された用紙Ｓの辺縁部を支持する。

積載手段３１０の４箇所の折り目支持部材３１１の頂部稜線３１１Ａは同一直線上にあり、頂部稜線の直線の延長線が搬送手段２５０の下ガイド板２５１の用紙搬送面の延長面より、垂直方向に距離Ｈ２（最小サイズ用紙の折り目と直角方向の幅の１／２未満の距離）離間した低い位置にある様に構成されており、このため、搬送手段２５０上の用紙Ｓの折り目が折り目支部材３１１の頂部稜線３１１Ａを回避して正確に搬送される。

図７は搬送手段２５０と搬送経路６の概略右側面図である。

次に、用紙綴じ手段３００の、積載手段３１０と受針手段３７０とについて説明する。

図６、４、８において、積載手段３１０は中折り手段２３０により折り目が付けられた用紙の折り目部を支持する折り目支持部材３１１等で構成されている。

積載手段３１０の折り目支持部材３１１は搬送手段２５０の搬送方向下流側であって、搬送手段２５０の下方に位置し、先端が逆Ｖ字形状をしており、受針手段３７０を構成する受針部材３７１の側面３７１Ａ、３７１Ｂに上下動可能に保持されており、バネ３１２（図４）で常に上方に付勢されている。

受針手段３７０は受針部材３７１と、下側保持部材３７２と、下側保持部材３７２を介して受針部材３７１を上下移動させるカム３７５とで構成されている。

受針部材３７１は打針手段３５０から打ち出されたステープル針を受ける受け部３７１Ｃを有し、当該受け部３７１Ｃは前記頂部稜線３１１Ａの延長線を含む垂直面上で、かつ、当該延長線の下方に位置するように配設されている。

カム３７５は所定の偏心量を有し、図示しない駆動機構により所定のタイミングで回転され、受針部材３７１、折り目支持部材３１１を上下方向に往復移動させる。

用紙Ｓの積載手段３１０への移載時には、受針部材３７１、折り目支持部材３１１は最下点近傍に有り、積載手段３１０と打針手段３５０との間には大きく空間が形成され、その結果、４箇所の折り目支持部材３１１の頂部稜線３１１Ａの延長線が前述したように般送手段２５０の下ガイド板２５１の用紙搬送面の延長面より、垂直方向に低い位置にある様に構成されているため、用紙Ｓは搬送中に先端部が折り目支持部材等に接触することもなく安定して搬送手段２５０から積載手段３１０に乗り移ることが出来る。

次に、用紙綴じ手段３００の、押さえ手段３３０と打針手段３５０とについて説明する。

先ず、打針手段３５０は、受針手段３７０と協同して積載手段３１０上に積載された用紙Ｓの折り目部にステープル針によるステープル処理（用紙綴じ）を行う様に配設されている。

打針手段３５０は、打針手段３５０を保持し且つ水平方向（Ｘ方向）に平行移動させる上側保持部材（不図示）によりＸ方向に摺動可能に保持されている。

押さえ手段３３０は打針手段３５０の側面３５１Ａ、３５１Ｂに配設され、用紙Ｓを押さえる押さえ部材３３１を有しており、
押さえ部材３３１は折り目支持部材３１１の頂部に対向する位置に配設され、先端が折り目支持部材３１１の逆Ｖ字形状の凸形状と同一形状（同一角度）の逆Ｖ字形状凹部を有している。

中折りローラ２３４、２３５の当接線、用紙Ｓの折り目、及び、折り目支持部材３１１の頂部稜線３１１Ａは同一垂直面上にある。

そして、押さえ部材３３１が下降した時に、押さえ部材３３１と折り目支持部材３１１との逆Ｖ字形状部が合致し、用紙を押さえるように構成されている。

上述した構成により、積載手段３１０に用紙Ｓが積載される毎に押さえ手段３３０が下降して用紙Ｓを押さえ、用紙の折り目を合わせることにより折り目のズレ（用紙のずれ）を修正する。

そして、積載手段３１０に搬送・積載された枚数が所定枚数に達すると、押さえ手段３３０が下降し積載された用紙Ｓを押さえたまま受針手段３７０がカム３７５の作用により上昇し、上述した用紙間の折り目のズレが少ない状態で打針手段３５０によりステープル針を用紙Ｓの折り目部に打ち込みステープル処理が行われる。

以上説明したように、積載される毎に用紙を押さえるため、用紙間の折り目のズレが修正され積載される用紙枚数が増えても折り目部の膨らみが少なく、かつ、用紙間の密着状態が向上し、ステープル針が座屈することなく確実にステープル処理を行うことが出来る。

以降、ステープル処理された用紙Ｓを用紙束Ｑということとする。

ここで、ステープル打針動作中及び後述する取り出し動作中は、搬送手段２５０からの用紙の移載は中止させる。

次に、積載手段３１０から用紙束Ｑを取り出す取り出し手段４００、及び用紙束Ｑが排紙トレイ９００に排紙されるまでについて説明する。

用紙束Ｑは、取り出し手段４００により取り出される。

図４において、取り出し手段４００は支持手段４２０を備え、支持手段４２０は支持部材４２１、４２２を有しており、支持部材４２１、４２２は逆Ｖ字型に積載された用紙Ｓの両紙端部近傍に配設され、一端が用紙Ｓ（用紙束Ｑ）を支持するように直角に曲げられた折り曲げ部を有する棒状部材で形成されている。

そして、支持部材４２１、４２２の他端は軸４３１を中心として回転、及び、軸方向に移動可能に支持されている。

また、支持部材４２１、４２２は、用紙サイズが変更になった場合には用紙サイズに基づいて移動するように構成されており、また、用紙束Ｑを取り出す取り出し位置と用紙束Ｑを受け取りコンベア５００に移載する受け渡し位置との間を揺動運動するように構成されている。

即ち、積載された用紙Ｓが所定枚数に達し、ステープル処理が完了すると、受針部材３７１は下降し、支持部材４２１、４２２が用紙束Ｑを積載手段３１０から取り出し、支持部材４２１、４２２の揺動運動により用紙束Ｑを受取コンベア５００上に載置する。

そして、受け取りコンベア５００上の用紙束Ｑはコンベア６００に受け渡された後、小口断裁機７００により用紙束Ｑの小口（折り目の反対側の端部）が断裁され、コンベア８００を介して排紙トレイ９００に排紙される。

図９は用紙処理装置の用紙処理フロー図である。

以下に図９、６、４を参照して用紙処理装置の用紙処理動作を説明する。

前記画像形成装置、前記用紙処理装置がスタートすると、ソレノイド（不図示）等の作動により切り替え手段２９０が回動されて搬送爪２５２によるガイド部材２７０の付勢が可能となる（ＳＴ１）。

プーリ２５３が逆転し（矢印の回転方向（用紙の搬送方向）を正転、反対方向を逆転とも記す）、原点位置ＨＰに停止していた搬送爪（図示破線）が搬送ベルト２５５の下側をＸ方向に向け移動を開始し、保持手段２８０を介して搬送爪２５２の付勢によりガイド部材２７０をＸ方向に延出（移動）させる（ＳＴ２）。

ここで、搬送ベルトの上側／下側とは、プーリ２５３に張架されたベルトの部位を示している。

プーリ２５３を駆動するパルスモータ（不図示）のパルス数により決められた所定量だけ逆転しガイド部材２７０を前述したガイド位置まで延出（移動）させる（ＳＴ３）。

即ち、搬送ベルト２５５が用紙搬送方向とは反対方向に回転することにより搬送爪２５２に押されてガイド部材２７０が前記退避位置から前記ガイド位置に移動される。

その後、プーリ２５３が正転して搬送爪２５２を逆Ｘ方向に移動させ、搬送ベルト２５５の下側を逆Ｘ方向に移動する搬送爪２５２を検出手段ＰＳ１が検出すると、プーリ２５３が停止し、搬送爪２５２は原点位置ＨＰで停止する（ＳＴ４）。

停止中にローラにより逆Ｚ方向に搬送された用紙Ｓが搬送手段２５０に給紙され、図３の中折り手段２３０の中折りナイフ２３６が上昇して１回目の用紙を中折りし、中折りナイフ２３６が下降を完了すると、図６に戻り、プーリ２５３が正転開始する（ＳＴ５）。

ここで、給紙はプーリ２５３の回転中であっても良い。

正転開始により搬送爪２５２はプーリ２５３Ａ、２５３Ｂを回って搬送ベルト２５５の上側に回り込み、中折りされ下ガイド２５１上に折り目を上にして内側面を支持された状態で載置された１回目の用紙が、搬送ベルト２５５の上側をＸ方向に移動する搬送爪２５２にその後端が押圧され、下ガイド板２５１、次いで積載手段３１０の頂部稜線近傍に延出したガイド部材２７０上を滑りながら積載手段３１０に積載される（ＳＴ６）。

プーリ２５３は回転を続け、搬送爪２５２がプーリ２５４Ａ、２５４Ｂを回って搬送コンベアの下側に回り込み、前記ガイド位置にあったガイド部材２７０を退避開始させる。

更に、プーリ２５３の回転によりガイド部材２７０が移動継続され、検出手段ＰＳ１がオンするとプーリ２５３が停止する。

この時ガイド部材は退避位置（原点位置ＨＰ）に戻って停止している。

なお、１回目の用紙が積載された後、ガイド部材２７０が前記ガイド位置から前記退避位置に戻るときに、用紙を一緒に引き戻さないように、整合部材３０５が用紙端面に当接し、引き戻すのを防止している（ＳＴ７）。

２回目の用紙が給紙されて中折りされた後、中折りナイフが後退を完了すると、プーリ２５３が正転し用紙は搬送爪２５２に押されて積載手段３１０に積載される。更に、プーリ２５３は正転を続け検出手段ＰＳ１がオンすると停止する。

この時、ガイド部材２７０は退避位置に戻っており、２回目以降の用紙は搬送ベルト２５５から積載手段３１０に積載された１回目の用紙上に直接積載される。

そして、これを３回目、４回目、・・・とＮ回目まで繰り返す。（ＳＴ８）
次に、積載された用紙枚数（ｎ）が所定枚数（Ｎ）に達したかどうか判断し（ＳＴ９、１０）、所定枚数に達していなければ、ＳＴ８に戻って上述した動作を繰り返す。

所定枚数に達したときには、打針手段３５０、受針手段３７０により積載された用紙Ｓの折り目部にステープル針を打ち、用紙綴じを行った後、図４の支持手段４２０により積載手段３１０から用紙束Ｑの取り出しが行われ受け取りコンベア５００に受け渡される（ＳＴ１１）。

以上述べた各動作は用紙処理装置Ｂの制御手段（不図示）により実行されるが、当該各動作は画像形成装置Ａの制御手段（不図示）により制御しても良い。

以上述べたように、本発明によれば、中折り手段で中折りした用紙を開いた状態で搬送手段に移載し、折り目を上にした開いた状態で且つ内側を支持して搬送手段で用紙を搬送し、搬送手段より低い位置に配設した積載手段に用紙を移載するため、
簡単な方法・装置で、高速でも用紙の折り目がずれることなく整合・積載が可能となり、且つ用紙の引っ掛かりもなく、安定して、確実に搬送及び移載が可能となり、
以上により目的の、簡素で小型でありながら生産性が高く、かつ高品質の冊子を作成することのできる用紙処理装置、並びに、用紙の搬送方法、並びに、用紙処理装置を備えた画像形成装置を提供することが可能となる。

用紙処理装置を備えた画像形成装置の全体構成図である。 用紙処理装置Ｂの概略正面図である。 用紙処理装置Ｂの概略右側面図である。 用紙処理装置Ｂの概略左側面図である。 用紙処理装置における用紙Ｓの流れの一部を示す模式図である。 搬送手段２５０、用紙綴じ手段３００の概略正面図である。 中折り手段２３０、搬送手段２５０の右側面概念図である。 中折り手段２３０、搬送手段２５０、用紙綴じ手段３００の左側面概念図である。 用紙処理装置の用紙処理フロー図である。

符号の説明

２３０ 中折り手段
２３４、２３５ 中折りローラ
２３６ 中折りナイフ
２５０ 搬送手段
２５１ 下ガイド板
２５２Ａ、２５２Ｂ 搬送爪
２５３Ａ、２５３Ｂ、２５４Ａ、２５４Ｂ ２組のプーリ
２５５Ａ、２５５Ｂ 搬送ベルト
２７０ ガイド部材
３００ 綴じ手段
３１０ 積載手段
３１１ 折り目支持部材
４００ 取り出し手段
４２０ 支持手段
Ａ 画像形成装置
Ｂ 用紙処理装置
Ｓ 用紙

Claims (13)

1. 用紙に折り目を付ける中折り手段と、
   前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の内側面を支持する積載手段と、
   前記中折り手段により折り目が付けられた用紙を前記積載手段に搬送する搬送手段とを有し、
   前記積載手段に積層された用紙を用紙束として処理する用紙処理装置において、
   前記搬送手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の内側面を支持し、かつ折り目と平行な方向に搬送し、
   前記積載手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の折り目部を支持する折り目支持部材と、用紙の辺縁を支持する辺縁支持部材とを有し、
   前記折り目支持部材は、前記搬送手段の搬送方向に対して下流側であって、前記搬送手段の下方に位置することを特徴とする用紙処理装置。
2. 前記搬送手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙を開いた状態で支持することを特徴とする請求項１に記載の用紙処理装置。
3. 前記搬送手段は、回動可能な支持ローラと、前記支持ローラに巻き掛けられた搬送ベルトと、前記搬送ベルトに保持され、前記中折り手段により搬送方向と平行に折り目が付けられた用紙の搬送方向後端部を、用紙の搬送方向に押圧する搬送爪と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙処理装置。
4. 前記中折り手段と前記搬送手段とは、前記中折り手段と前記搬送手段の用紙搬送面との距離を所定距離離間して配設されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
5. 前記中折り手段は、積層された複数の用紙に折り目を付けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
6. 前記積載手段は、逆Ｖ字形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
7. 用紙に折り目を付ける中折り手段と、
   前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の内側面を支持する積載手段と、
   前記中折り手段により折り目が付けられた用紙を前記積載手段に搬送する搬送手段とを有し、
   前記積載手段に積層された用紙を用紙束として処理する用紙処理装置において、
   前記中折り手段は、用紙の折り目に直交する両紙端がそれぞれ反対方向に開いたまま、且つ前記両紙端が前記搬送手段の下ガイド板に当接した状態で中折りし、中折り後に用紙を開いたまま前記下ガイド板上に載置し、
   前記搬送手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の内側面を支持し、かつ折り目と平行な方向に搬送することを特徴とする用紙処理装置。
8. 前記搬送手段は、回転可能な支持ローラと、前記支持ローラに巻き掛けられた搬送ベルトと、前記搬送ベルトに保持され、前記中折り手段により搬送方向と平行に折り目が付けられた用紙の搬送方向後端部を、用紙の搬送方向に押圧する搬送爪と、を有することを特徴とする請求項７に記載の用紙処理装置。
9. 前記中折り手段は、積層された複数の用紙に折り目を付けることを特徴とする請求項７または８に記載の用紙処理装置。
10. 前記積載手段は、逆Ｖ字形状であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
11. 前記積載手段は、前記中折り手段により折り目が付けられた用紙の折り目部を支持する折り目支持部材と、用紙の辺縁を支持する辺縁支持部材とを有し、
    前記折り目支持部材は、前記搬送手段の前記搬送方向下流側であって、前記搬送手段の下方に位置することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
12. 前記中折り手段は用紙を挟持する正逆転可能な中折りローラ対を有しており、中折り時の回転を用紙の前記両紙端が前記下ガイド板から離間する前に停止し、その後逆転して前記下ガイド板上に用紙を載置することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
13. 請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の用紙処理装置を備え、画像形成された用紙を前記用紙処理装置により後処理することを特徴とする画像形成装置。

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