以下、本発明の実施例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、ステイプル排紙コロ対35の一方の軸を中心として回動する束搬送ガイド板28に支持された束搬送ローラ13bが、束搬送ガイド板28の回動によって第1の束搬送ローラ13a側に寄り、用紙束を挟んで保持し、後端フェンス27が破線の位置へ退避する。そして、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、第1の束搬送ローラ対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、第2の束搬送ローラ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、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に示すように第1の束搬送ローラ13aの中心軸を中心に回動可能な構成となっており、ソレノイド70によりスプリング71の弾性付勢力に抗して後端フェンス27のソレノイド側の端部が駆動され、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、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整合手段を構成している。
第1の束搬送ローラ13a,13b及び第2の束搬送ローラ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。第1及び第2の束搬送ローラ13a,13b、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。前記第1及び第2の束搬送ローラ13a,13b、26a,26bはステッピングモータ50、プーリ51、タイミングベルト52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。各束搬送ローラ13a,13b及び26a,26bの圧解除機構は、同様となっているので第1の束搬送ローラ13a,13bについて詳細に説明する。
図11に示すように第1の束搬送ローラ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を駆動源として第1の束搬送ローラ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によって連結され、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にタイミングベルト57を介して駆動が伝達され、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弾性付勢されている。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の一端には第1の束搬送ローラ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、圧解除モータ63を反時計回り及び時計回りに回転させ、ギア62によって前記ギア60を駆動することにより、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、第1の束搬送ローラ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、位置的には下流側)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などからなり、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第1及び第2の束搬送ローラ13a、13b、又は26a、26bにより、中折りローラ20に向かって押し込まれた折りプレート19の上面に突き当たるまで搬送し、一旦、束搬送ローラ13b、又は26bのニツプを解除することにより、用紙束の折り基準位置が決められる。その際、折りプレート19の固定端(基部)側に用紙束が当接するようにする。これは折りプレート19の基部(図1において左端側)が折りプレートの駆動機構に支持され、自由端(折り側先端部)より強度がより大きいからである。その後、第2の束搬送ローラ26a、26bのニツプ圧をかけて用紙束を保持し、折りプレート19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のニツプに押し込まれ、折りローラ対20が用紙束を加圧、回転することにより中折りされる。
前述の動作は主に小サイズ用紙を中折りする場合のものであるが、大サイズ用紙の場合は、用紙束を折りプレート19に突き当てるのではなくベース80に突き当て、用紙束の折り基準位置が決められた後、スイッチバックして折り位置まで搬送させるようになっており、サイズに応じて折りプレート19又は、ベース80に突き当てるかを切り替えられるようになっている。また大サイズ用紙においてもステイプル止めした後、スイッチバックして折りプレート19に突き当て、又はステイプル前に折りプレート19に突き当てることも可能である。
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の満杯検知を疑似的に行うために用いられる。
図13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、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。前記プログラムのプログラムデータはROMに書き込まれたものを使用する外、図示しないネットワークを介してサーバから、あるいは図示しない記録媒体駆動装置にCD−ROMやSDカードなどの記録媒体をロードして読み込むことにより図示しないハードディスク装置などの記憶装置にダウンロードして使用し、あるいはバージョンアップを図ることができる。
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14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)、第1の束搬送ローラ13a,13bが用紙束下端部をくわえ、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)。
ステイプルユニット5の移動方向の位置は、まずステイプルユニットホームポジションセンサ314(図5)によってホームポジションが検出され、ホームポジションからの移動量(図示しないステイプルユニット移動ステッピングモータの駆動パルス数)から検出される。端部1ヶ所綴じでA4縦またはA4縦サイズより幅方向に広いサイズの場合(ステイプルユニット5と後端フェンス27が接触しない綴じ位置の場合)、予めステイプルユニット5が綴じ位置で待機し、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、その場所でステイプラ綴じを行う。綴じ位置が、ステイプルユニット5のホームポジションに対して後端フェンス27を挟んで反対側の場合は、最初の揃え動作の開始前に後端フェンス27を退避させ、ステイプルユニット5を後端フェンス27の反対方向の綴じ位置まで移動させる。その後、後端フェンス27を戻し、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、その場所でステイプラ綴じを行う。
端部1ヶ所綴じでA4縦サイズより幅方向に狭いサイズの場合(ステイプルユニット5と後端フェンス27が接触する綴じ位置の場合)、予めステイプルユニット5がA4縦の綴じ位置(ステイプルユニット5と後端フェンス27が接触しない最寄りの位置)で待機し、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、第1の束搬送ローラ13a,13bが用紙束下端部をくわえ、用紙を保持し、後端フェンス27が用紙積載面より後退する。その後、サイズ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。綴じ位置が、ステイプルユニット5のホームポジションに対して後端フェンス27を挟んで反対側の場合は、最初の揃え動作の開始前に後端フェンス27を退避させ、ステイプルユニット5を後端フェンス27の反対方向の待機位置(ホームポジションの反対側の、ステイプルユニット5と後端フェンス27が接触しない最寄りの位置)まで移動させる。その後、後端フェンス27を戻し、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、前述の動作と同様にステイプラ綴じを行う。
端面2ヶ所綴じの場合、前述した1ヶ所綴じ小サイズと同様に、予めステイプルユニット5がA4縦の綴じ位置(ステイプルユニット5と後端フェンス27が接触しない最寄りの位置)で待機し、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、第1の束搬送ローラ13a、13bが用紙束下端部をくわえ、後端フェンス27が用紙積載面より後退し、ステイプルユニット5が移動・綴じを行う。2箇所の綴じが終了すると次束の綴じに備えて、前回の待機位置と後端フェンス27を挟んで反対側の待機位置にステイプルユニット5が移動する(図6)。
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S114)。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。なお、符号205,206は、ステイプルユニット5の側板間に固定された1対のステーである。
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第1の束搬送ローラ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S118,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)に示すように第1の束搬送ローラ13a,13bにくわえ込まれ(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15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、端面綴じモードのステップS113のステイプル処理ステップをステップS122からS128の処理に置換したもので、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重複する説明は適宜省略し、異なる点について主に説明する。
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で第1の束搬送ローラ13a,13bが用紙束下端部をくわえ、ステップS112で後端フェンス27が用紙積載面より後退し、第1の束搬送ローラ13a,13bが用紙束を下方へ搬送する(ステップS122)。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S123,S124)、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S125)。
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(図7)。綴じ処理が終了した用紙束は、第1の束搬送ローラ13a,13bによって上方向に搬送され(ステップS126)、用紙束揃え位置まで戻すと(ステップS127)、第1の束搬送ローラ13a,13bを停止し(ステップS128)、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(中綴じ・中折り)モード
(5−1) 通常のモード
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16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重複する説明は省略し、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S104でステイプルユニット5が待機位置に移動し、ステップS111で第1の束搬送ローラ13a,13bが用紙束下端部をくわえ、ステップS112で後端フェンス27が用紙積載面より後退する。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によるステイプルトレイ10の用紙積載部の幅を狭める動作によって行なわれる。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、第1の束搬送ローラ13a,13bが用紙束下端部をくわえ、後端フェンス27が用紙積載面より後退し、第1の束搬送ローラ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個所であるが、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。
用紙束は中折りローラ対20に向かって押し込まれた折りプレート19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、第2の束搬送ローラ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−S143)。その後、折りプレート19が中折りローラ対20のニツ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ツプ間で加圧され(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SlO4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)に示すように第1の束搬送ローラ13a,13bにくわえ込まれ(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(L/2)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、折りローラ20に向かって押し込まれた檻プレート19の上面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19を突出させて折りローラ20のニップに押し込む(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。
前述の動作は主に小サイズ用紙の処理に関するものであるが、大サイズ用紙の場合は、図10(c2)に示すように用紙束を折りプレート19に突き当てるのではなくベース80に突き当て、用紙束の折り基準位置が決められた後、スイッチバックして折り位置まで搬送させるようになっている。折りプレート19またはベース80に何れかに突き当てるから、用紙のサイズ(搬送方向の長さ)に応じて切り替えられるようになっている。
さらに折り位置(折りプレート19)とベース80の距離を最大用紙サイズの半分に設定しておけばスイッチバックの必要はなく、他の大サイズ用紙においてもスイッチバック量を減らすことができるので、処理時間の低減にもなる。また大サイズ用紙においてもステイプル止めした後、スイッチバックして折りプレート19に突き当て、又はステイプル前に折りプレート19に突き当てることも可能である。
(5−2)専用突き当て部材なし
前述の図16のフローチャートを参照して説明した中綴じ、中折りモードの処理を小サイズと大サイズの用紙サイズに分けて処理する処理手順を図17に示す。この処理手順は、図16のステップS136からステップS142までの処理をステップS151からステップS168のまでの処理に置き換えたもので、中綴じされた用紙束をステップS135で下方向(中綴じ位置側)に移動させる際、用紙サイズが小サイズか大サイズから判断する(ステップS151)。ここで小サイズとは例えばA4縦、B5縦、レターサイズ縦の用紙であり、大サイズとはA3縦、B4縦、ダブルレターサイズ縦、リーガルサイズ縦の用紙である。なお、ここでは小サイズの用紙とは第2の束搬送ローラ26a,26bのニップとベース8との距離よりも小さな用紙を指している。
そこで、ステップS151で小サイズと判断された場合、折りプレート19を搬送路に突出させ(ステップS152)、折りプレート19に用紙束の後端部が突き当たった時点(ステップS153)で第1の束搬送ローラ13a,13bを停止させ(ステップS154)、第1の束搬送ローラ13a,13bの加圧力をオフにする(ステップS155)。次いで、第2の束搬送ローラ26a,26bを加圧し(ステップS156)、折りプレート19を後退させて搬送路を解放し(ステップS157)、第2の束搬送ローラ26a,26bによって用紙束を下方向に搬送する(ステップS158)。そして、用紙束の中央部が折りプレート19と対向する位置に達した時点で(ステップS168)用紙束の搬送を停止し(ステップS143)、中折り位置に用紙束を位置させる。そして、ステップS144以降の中折り処理を実行する。
一方、ステップS151で大サイズと判断された場合は、第2の束搬送ローラ26a,26bを加圧し(ステップS159)、ステップS135で第1の束搬送ローラ13a,13bから搬送されてきた用紙束を搬送方向下流側の第2の束搬送ローラ26a,26bで受け取って下方向に搬送する(ステップS160)。そして、用紙束の後端部をベース80に突き当てて(ステップS161)第1及び第2の束搬送ローラ13a,13b、26a,26bの駆動を停止し(ステップS162)、両者の加圧力をオフにする(ステップS163)。次いで、第2の束搬送ローラ26a,26bを上方向に所定量駆動した(空転させた)後、停止し、第2の束搬送ローラ26a,26bの回転位置を初期化する(ステップS164,S165)。そして、初期位置から第2の束搬送ローラ26a,26bを加圧して上方向に駆動し(ステップS166,167)、用紙束中央部が折りプレート19と対向する位置に達すると(ステップS168)用紙束の搬送を停止し(ステップS143)、中折り位置に用紙束を位置させる。そして、ステップS144以降の中折り処理を実行する。
この処理手順では、後端フェンス27で一度用紙後端の整合を取った後、さらに折りプレート19あるいはベース80を使用して用紙束後端の整合動作を行って中綴じを実行している。その際、折りプレート19とベース80を用紙サイズに応じて使い分けることにより、低コストで精度の高い中折りを可能としている。
(5−3)専用突き当て部材あり
図18は、折りプレート19に代えて用紙束後端部の整合を行うための専用の突き当て部材を設けて処理する場合の制御手順を示すフローチャートである。この例も前述の図16のフローチャートを参照して説明した中綴じ、中折りモードの処理を小サイズと大サイズの用紙サイズに分けて処理するが、その際、小サイズと大サイズの用紙サイズも図17の処理の場合と同様ではあるが、この例では、小サイズの最小サイズの用紙束の中央部が中綴じ位置に位置したときの用紙束の下端が当接する位置に設ける。
そして、前記位置に設けられた整合動作専用の突き当て部材をステップS152aで突出させ、ステップS153aで突き当てた後、ステップS154からステップS156までの処理を行い、ステップS157aで後退させる。その他の処理は図16及び図17のフローチャートで示した処理と同様なので説明は省略する。
また、前記位置は、用紙サイズに応じて移動するように構成することも可能であり、その場合には、用紙搬送方向の中央部が常に折りプレート19と対向する位置に来るように突き当て部材を移動制御するようにすれば、最も効率がよい。
あるいは、専用の突き当て部材を、大サイズ、小サイズを問わず突き当て後の搬送距離が短くなる位置に設けらることもできる。すなわち、突き当て位置で突き当てた用紙の中央部が折りプレートより上にある場合には下降させ、下にある場合には上昇させることになるが、この距離が最小となる位置である。
なお、突き当て部材は前述の折りプレートと同様に構成されている。そこで、図19に折りプレート19及び突き当て部材の機構を示す。折りプレート(もしくは突き当て部材)19は図19に示す機構により、退避位置と押し込み位置間での移動が可能となっている。駆動はDCモータ70を駆動源として、DCモータ70のプーリ71からタイミングベルト72を介してプーリ73、及び同軸上の前後に配されたギヤ74に駆動が伝達され、ギヤ74から前後に配された渦巻きギヤ75に駆動が伝達される。折りプレート19の前後に設けられた軸19a、19bは図示しない筐体に設けられた軸受の長穴76に嵌り、また前後の渦巻きギヤ75の側面には、外側から内側にかけて渦巻き状の溝75a(図は中心線のみ)が設けられており、前記軸19aのみが嵌る構成となっているので、渦巻きギヤ75の回転により折りプレート19は退避位置と押し込み位置間で移動することになる。図20(a)が退避位置、同図(b)が押し込み位置の状態であり、押し込み位置では折りプレート19が搬送経路を塞ぐので、折りプレート19の上面が用紙束の突き当て面となる。
(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20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、(5−1)で説明した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16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、折りプレート19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S136−140)折り動作を行うようになっている(ステップS141−S159)。
その他、特に説明しない各部の動作は(5−1)の中綴じ製本モードの通常のモードの場合と同様である。
(7)パンチ制御、叩きコロ制御、スティプルユニット制御及び折りプレート制御
ここで、各モードにおける「移動パンチ制御」、「叩きコロ制御」、「スティプルユニット制御」及び「折りプレート制御」のサブルーチンについて触れておく。
図21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22はステップS107の叩きコロ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23はステップS113,S125,S134のスティプルユニット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、綴じ位置にスティプラユニット5を移動させ(ステップS401)、指定された綴じ位置にスティプラユニット5が位置すると(ステップS402)、スティプラユニット5を停止させ(ステップS403)、スティプル動作を実行する(ステップS404)。指定個所のスティプルが終了すると(ステップS405)、次のスティプル位置に移動し、全てのスティプル位置のスティプルが終了すると、スティプラユニット5を退避させて(ステップS406)この処理を終了する。
図24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、前記スティプルユニット5制御のサブルーチンでスティプルを移動させるので、スティ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ィプルユニット5の位置を示す図である。スティプルユニット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個所綴じのスティプルユニット5の位置を示す図である。端面綴じモードの場合、用紙束はスティプルユニット5による綴じ位置(通常の端部綴じは、用紙搬送方向に5mm)でスティプル綴じされる。端部綴じモードでのスティ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はスティプラ移動ガイド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ィプラ綴じを行う。このとき、スティプルユニット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、スティプルユニット5が用紙搬送方向と直角方向に移動してスティプラ綴じを行う。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6、図7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。
なお、これまでに説明した実施例では、最大サイズの用紙の後端をベース80に突き当てて中折り位置を規定しているが、図25に示すように突き当て部材を回転部材からなるストッパ21によって構成することもできる。312は折りエンドストッパ位置検知センサである。また204、205はガイドバーである。
以上のように本実施例によれば、ステイプルトレイ10で揃えられた用紙束を折り位置まで搬送させる途中に、用紙束を突き当てて整合する手段を複数設置することにより、用紙束の折り位置までの搬送距離が最も短くなる最適な所で突き当て補正することが可能となり、折り精度を向上させることができる。
また、本実施例によれば、突き当てて整合する手段を用紙を中折りする折りプレート19としたので、専用の部品を追加することなく、かつ折りの基準となる部品に突き当てることにより、部品コストを増やすことなく折り精度を向上させるができる。
また、本実施例によれば、突き当てて整合する手段を用紙後処理装置筐体のベース(底板)80としたので、専用の部品を追加することなく、低コストで折り精度を向上させることが可能となる。
また、本実施例によれば、突き当てて補正する手段を用紙サイズに応じて、折りプレート19又は用紙後処理装置筐体のベース(底板)80のいずれかとしたので、用紙束の折り位置までの搬送距離が短くなる最適な所で突き当て整合することが可能となり、折り精度を向上させることができる。
また、本実施例によれば、筐体のベース(底板)80と折りプレート19の距離が中綴じ可能な最大用紙サイズの搬送方向長さの1/2となるようにしたので、中綴じ可能な最大サイズ用紙は用紙束をベース80に突き当てた後、折り位置までスイッチバックさせる必要はなく、また前記サイズ以外の大サイズ用紙においてもスイッチバック量を減らして、処理時間を低減させることができる。
さらに、本実施例によれば、折りプレート19に突き当てる時、折りプレート19が搬送径路を塞ぐ構成になっているので、確実に用紙束の端部を突き当て整合することができる。