JP4251823B2 - 用紙処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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）に対して綴じ、穴明け、揃え、折りなどの所定の処理を行って排紙する用紙処理装置及び当該用紙処理装置を含んで構成される画像処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の画像形成装置から排出される用紙に対して、仕分け／パンチ／スティプル等の処理を自動で行う用紙後処理装置が種々提供されているが、近年では、その各機能の品質に関してニーズが多様化／高度化しており、特にスティプル処理された用紙束の揃え精度（整合状態）に対するニーズは極めて高くなってきている。そこで、このようなニーズに応えるため、特開平１１−２８６３６８号公報には、橋綴じ以外にも中綴じが可能で、装置の大型化や複雑化を招くことなく、しかも低コスト化を可能とするため、整合トレー部材の一端側に配置され、当該整合トレー部材上に配置された複数枚のシートの一端縁を綴じる端綴じ用のスティプル手段と、前記整合トレー部材の中間部に配置され、整合シート揃え部材によって整合された複数枚のシートを、その中央部が中と滋養のスティプル手段に位置するようにシートの束を移動させるシート移動手段と、前記端綴じ用のスティプル手段または中綴じ用のスティプル手段によって綴じられたシートの束を排出するシート排出手段とを備えたシート後処理装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に開示された発明では、端綴じ用のスティプル手段と中綴じ用のスティプル手段とを別々に備え、端綴じ以外にも中綴じを可能としているが、前記スティプル手段は、端綴じと中綴じの機能にはっきりと分かれているので、例えば用紙の綴じ数に応じてより効率的に綴じるというようなことは不可能であった。
【０００４】
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、ユーザにより複数箇所の綴じモードが選択された場合、効率的に処理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。
【０００５】
また、他の目的は、綴じ可能枚数が異なる複数の綴じ手段が設けられている場合に、綴じ可能枚数を勘案した綴じ動作が最大限可能な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。
【０００６】
さらに、最小限のコストで用紙束が乱れることなく綴じることが可能な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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、搬入されてきた用紙を収容し、整合する用紙収容手段と、前記用紙収容手段に収容された用紙束の端部を綴じる第１の綴じ手段と、前記第１の綴じ手段とは異なる位置に設けられ、前記用紙収容手段に収容された用紙束の端部と中央部を綴じる機能を有する複数個の中綴じスティプラから構成されるの第２の綴じ手段と、用紙束を綴じ位置に搬送し、あるいは用紙束を前記用紙収容手段から搬出する用紙束移動手段と、用紙束の端部を１個所綴じる場合には前記第１の綴じ手段により綴じ動作を行わせ、用紙束の端部を複数個所綴じる場合には前記第２の綴じ手段により綴じ動作を行わせる制御手段とを備え、前記第１の綴じ手段の綴じ可能枚数が前記第２の綴じ手段の綴じ可能枚数より多いことを特徴とする。
【０００８】
このように構成すると、ユーザにより複数箇所の綴じモードが選択された場合に、用紙収容手段の第１の綴じ手段とは異なる位置、例えば中央部に配置されている複数の第２の綴じ手段により一度に綴じ処理を行うことができるので、複写システム全体としての生産性を向上させることができる。また、第２の綴じ手段は、用紙中央部を綴じる中綴じ用の綴じ手段も兼ねているので、装置の複雑化を招くことなく端面綴じと中綴じが可能となる。
【００１５】
第２の手段は、第１の手段に係る用紙処理装置と、この用紙処理装置と一体または別体に設けられ、入力された画像情報に基づいて記録媒体上に可視画像を形成する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。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
１．全体構成
図１は本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置と画像形成装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図であり、図では、用紙後処理装置の全体と画像形成装置の一部を示している。
【００１８】
図１において、用紙後処理装置ＰＤは、画像形成装置ＰＲの側部に取付けられており、画像形成装置ＰＲから排出された用紙（記録媒体）は用紙後処理装置ＰＤに導かれる。前記用紙は、１枚の用紙に後処理を施す後処理手段（この実施形態では穿孔手段としてのパンチユニット１００）を有する搬送路Ａを通り、上トレイ２０１へ導く搬送路Ｂ、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、整合およびスティプル綴じ等を行う処理トレイＦ（以下、スティプル処理トレイとも称する）へ導く搬送路Ｄへ、それぞれ分岐爪１５および分岐爪１６によって振り分けられるように構成されている。
【００１９】
搬送路ＡおよびＤを経てスティプル処理トレイＦへ導かれ、スティプル処理トレイで整合およびスティプル等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板５４と可動ガイド５５により、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、折り等を施す処理トレイＧ（以下、中折り処理トレイとも称する）へ振り分けられるように構成され、中折り処理トレイＧで折り等を施された用紙は搬送路Ｈを通り下トレイ２０３へ導かれる。また、搬送路Ｄ内には分岐爪１７が配置され、図示しない低荷重バネにより図の状態に保持されており、用紙後端がこれを通過した後、搬送ローラ９、１０、スティプル排紙ローラ１１の内少なくとも搬送ローラ９を逆転することによって用紙後端を用紙収容部Ｅへ導いて用紙を滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰り返すことによって２枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。
【００２０】
搬送路Ｂ、搬送路Ｃおよび搬送路Ｄの上流で各々に対し共通な搬送路Ａには、画像形成装置から受け入れる用紙を検出する入口センサ３０１、その下流に入口ローラ１、パンチユニット１００、パンチかすホッパ１０１、搬送ローラ２、分岐爪１５および分岐爪１６が順次配置されている。分岐爪１５、分岐爪１６は図示しないバネにより図１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、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方に、各々回動することによって、搬送路Ｂ、搬送路Ｃ、搬送路Ｄへ用紙を振り分ける。 搬送路Ｂへ用紙を導く場合は、分岐爪１５は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、搬送路Ｃへ用紙を導く場合は、図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方にそれぞれ回動した状態となり、搬送路Ｄへ用紙を導く場合は、分岐爪１６は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、分岐爪１５は図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、上方に回動した状態となる。
【００２１】
この用紙後処理装置では、用紙に対して、穴明け（パンチユニット１００）、用紙揃え＋端部綴じ（ジョガーフェンス５３、端面綴じスティプラＳ１）、用紙揃え＋中綴じ（ジョガーフェンス５３、中綴じスティプラＳ２）、用紙の仕分け（シフトトレイ２０２）、中折り（折りプレート７４、折りローラ８１、８２）などの各処理を行うことができる。
【００２２】
画像形成装置ＰＲは、この実施形態では、入力された画像データに基づいて感光体ドラムなどの画像形成媒体に光書き込みを行って感光体ドラム表面に潜像を形成し、形成された潜像をトナー現像して用紙などの記録媒体に転写し、定着して排紙するいわゆる電子写真プロセスを使用した画像形成装置であり、電子写真プロセスを使用した画像形成装置自体は公知なので、ここでの詳細な構成の説明と図示は省略する。なお、この実施形態では、電子写真プロセスを使用した画像形成装置を例示しているが、そのほかに、インクジェットや印刷機などの公知の画像形成装置および印刷機（プリンタ）を使用したシステムでも良いことはいうまでもない。
【００２３】
２．シフトトレイ部
この用紙後処理装置ＰＤの最下流部に位置するシフトトレイ排紙部Ｉは、シフト排紙ローラ６と、戻しコロ１３と、紙面検知センサ３３０と、シフトトレイ２０２と、図示しないシフト機構及びシフトトレイ昇降機構とにより構成される。戻しコロ１３の近傍には、図１に示すように、シフトトレイ２０２上に排紙された用紙もしくは用紙束の紙面位置を検知する紙面位置検知手段としての紙面検知センサ３３０が設けられている。
【００２４】
図１に詳細には図示していないが、紙面検知センサ３３０は、紙面検知レバーと、紙面検知センサ（スティプル用）と紙面検知センサ（ノンスティプル用）とから構成されている。紙面検知レバーは、レバーの軸部を中心に回動可能に設けられ、シフトトレイ２０２に積載された用紙の後端上面に接触する接触部と扇形の遮蔽部とを備えている。上方に位置する紙面検知センサ（スティプル用）は主にスティプル排紙制御に用いられ、紙面検知センサ（ノンスティプル用）は主にシフト排紙制御に用いられる。
【００２５】
本実施形態では、紙面検知センサ（スティプル用）よび紙面検知センサ（ノンスティプル用）は、遮蔽部によって遮られたときにオンするようになっている。したがって、シフトトレイ２０２が上昇して紙面検知レバーの接触部が上方に回動すると、紙面検知センサ（スティプル用）がオフし、さらに回動すると紙面検知センサ（ノンスティプル用）がオンする。用紙の積載量が所定の高さに達したことが紙面検知センサ（スティプル用）と紙面検知センサ（ノンスティプル用）によって検知されると、シフトトレイ２０２はトレイ昇降モータの駆動により所定量下降する。これにより、シフトトレイ２０２の紙面位置は略一定に保たれる。
【００２６】
図２はシフトトレイ２０２への排紙部の構造を示す斜視図である。図１および図２において、シフト排紙ローラ６は、駆動ローラ６ａと従動ローラ６ｂを有し、従動ローラ６ｂは用紙排出方向上流側を支持され、上下方向に揺動自在設けられた開閉ガイド板３３の自由端部に回転自在に支持されている。従動ローラ６ｂは自重または付勢力により駆動ローラ６ａに当接し、用紙は両ローラ６ａ、６ｂ間に挟持されて排出される。綴じ処理された用紙束が排出される時は、開閉ガイド板３３が上方に引き上げられ、所定のタイミングで戻されるようになっており、このタイミングはシフト排紙センサ３０３の検知信号に基づいて決定される。その停止位置は排紙ガイド板開閉センサ３３１の検知信号に基づいて決定され、排紙ガイド板開閉モータ１６７により駆動される。なお、排紙ガイド板開閉モータ１６７は排紙ガイド板開閉リミットスイッチ３３２のオンオフにより駆動制御される。
【００２７】
３ スティプル処理トレイ
３．１ スティプル処理トレイの全体構成
スティプル処理を施すスティプル処理トレイＦの構成を詳細に説明する。
【００２８】
図３はこのスティプル処理トレイＦを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図、図４はスティプル処理トレイＦとその駆動機構を示す斜視図、図５は用紙束の放出機構を示す斜視図である。まず、図３に示すように、スティプル排紙ローラ１１によってスティプル処理トレイＦへ導かれた用紙は、スティプル処理トレイＦ上に順次積載される。この場合、用紙ごとに叩きコロ１２で縦方向（用紙搬送方向）の整合が行われ、ジョガーフェンス５３によって横方向（用紙搬送方向と直交する方向−用紙幅方向とも称す）の整合が行われる。ジョブの切れ目、すなわち、用紙束の最終紙から次の用紙束先頭紙までの間で、制御装置３５０（図１４参照）からのスティプル信号により端面綴じスティプラＳ１が駆動され、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は、ただちに放出爪５２ａが突設された放出ベルト５２によりシフト排紙ローラ６へ送られ、受取り位置にセットされているシフトトレイ２０２に排出される。
【００２９】
３．２ 用紙放出機構
放出爪５２ａは、図５に示すように、放出ベルトＨＰセンサ３１１によりそのホームポジションが検知されるようになっており、この放出ベルトＨＰセンサ３１１は放出ベルト５２に設けられた放出爪５２ａによりオン・オフする。タイミングベルトからなるこの放出ベルト５２の外周上には対向する位置に２つの放出爪５２ａが配置され、スティプル処理トレイＦに収容された用紙束を交互に移動搬送する。また必要に応じて放出ベルト５２を逆回転し、これから用紙束を移動するように待機している放出爪５２ａと対向側の放出爪５２ａ’の背面でスティプル処理トレイＦに収容された用紙束の搬送方向先端を揃えるようにすることもできる。したがって、この放出爪５２ａは用紙束の用紙搬送方向の揃え手段としても機能する。
【００３０】
また、図３に示すように、放出モータ１５７により駆動される放出ベルト５２の駆動軸である放出軸６５には、用紙幅方向の整合中心に放出ベルト５２とその駆動プーリ６２とが配置され、駆動プーリ６２に対して対称に放出ローラ５６が配置、固定されている。さらに、これらの放出ローラ５６の周速は放出ベルト５２の周速より速くなるように設定されている。
【００３１】
放出ベルト５２は放出モータ１５７の駆動力をタイミングベルト、タイミングプーリ６２を介して伝達されている。ここではタイミングプーリ（駆動側のプーリ）６２と放出ローラ５６は同一軸（放出軸６５）に配置したことで構成される。放出ローラ５６と放出ベルトの速度関係を変更する場合等は放出ローラ５６を前記放出軸６５上に空転可能とし、放出ローラ５６に対し放出モータ１５７から分割された駆動力を伝達して減速比の設定に自由度を持たせても良い。
【００３２】
また、放出ローラ５６の円筒面はゴム等の高摩擦部材で形成され、従動ローラである加圧コロ５７の自重あるいは付勢力で、両者間に挟持された用紙あるいは用紙束に対して搬送力を発生できる。
【００３３】
３．３ 処理機構
図４に示すように、叩きコロ１２は支点１２ａを中心に叩きＳＯＬ（ソレノイド）１７０によって振り子運動を与えられ、スティプル処理トレイＦ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５１に突き当てる。なお、叩きコロ１２は図において反時計回りに回転する。叩きコロ１２は叩きコロモータ１５６によって他の駆動源とは独立して駆動される。駆動制御は後述のＣＰＵ３６０によってモータドライバ３８０を介して行われる。叩きコロモータ１５６はステッピングモータからなるので、ステッピングモータ３８１を駆動するモータドライバ３８０によって駆動される。また、叩きＳＯＬ１７０もドライバ３９０を介して駆動され、ＣＰＵ３６０によって駆動制御される。
【００３４】
ジョガーフェンス５３は、正逆転可能なジョガーモータ１５８によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙幅方向に往復移動する。
【００３５】
端面綴じスティプラＳ１は、図６のステイプラＳ１を移動機構とともに示す斜視図から分かるように、正逆転可能なスティプラ移動モータ１５９によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙端部の所定位置を綴じるために用紙幅方向に移動する。その移動範囲の一側端には、端面綴じスティプラＳ１のホームポジションを検出するスティプラ移動ＨＰセンサ３１２が設けられており、用紙幅方向の綴じ位置は、前記ホームポジションからの端面綴じスティプラＳ１移動量により制御される。端面綴じスティプラＳ１は、図７の斜視図に示すように針の打ち込み角度を用紙端部と平行あるいは斜めに変更できるように、さらには、前記ホームポジション位置でスティプラＳ１の綴じ機構部だけを所定角度斜めに回転させ、スティプル針の交換が容易にできるように構成されている。スティプラＳ１は斜めモータ１６０によって斜め回転し、針交換位置センサ３１３によって所定の斜めの角度に、あるいは、前記針の交換位置まで達したことが検出されると、斜めモータ１６０は停止する。斜め打ちが終了し、あるいは針交換が終了すると、元の位置まで回転して次のスティプルに備える。
【００３６】
中綴じスティプラＳ２は図１および図３に示すように、後端フェンス５１から中綴じスティプラＳ２の針打ち位置までの距離が、中綴じ可能な最大用紙サイズの搬送方向長の半分に相当する距離以上となるように配置され、かつ、用紙幅方向の整合中心に対して対称に２つ配置され、ステー６３に固定されている。中綴じスティプラＳ２自体は公知の構成なので、ここでは詳細についての説明は省略するが、中綴じを行う場合、ジョガーフェンス５３で用紙の搬送方向に直交する方向が整合され、後端フェンス５１と叩きコロ５で用紙の搬送方向が整合された後、放出ベルト５２を駆動して放出爪５２で用紙束の後端部を持ち上げ、中綴じスティプラＳ２の綴じ位置に用紙束の搬送方向の中央部が位置するようにし、この位置で停止して、綴じ動作を実行させる。そして、綴じられた用紙束は、中折り処理トレイＧ側に搬送され、中折りされる。詳細は後述する。なお、図３では、中綴じスティプラＳ２は簡略化のために２個としているが、３個以上設けてもよい。これらの個数は設計条件に応じて設定される。
【００３７】
なお、図中符号６４ａは前側板、６４ｂは後側板であり、符号３１０はスティプル処理トレイＦ上の用紙の有無を検出する紙有無センサである。
【００３８】
４．用紙束偏向機構
前記スティプル処理トレイＦで中綴じが行われた用紙束は用紙の中央部で中折りされる。この中折りは中折り処理トレイＧで行われる。そのためには、綴じた用紙束を中折り処理トレイＧに搬送する必要がある。この実施形態では、スティプル処理トレイＦの搬送方向最下流側に、用紙束偏向手段が設けられ、中折り処理トレイＧ側に用紙束を搬送する。
【００３９】
用紙束偏向機構は、図１および図１３のスティプル処理トレイＦと中折り処理トレイＧ部分の拡大図に示すように分岐ガイド板５４と可動ガイド５５とからなる。分岐ガイド板５４は図８ないし図１０の動作説明図に示すように支点５４ａを中心に上下方向に揺動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ５７が設けられ、スプリング５８により放出ローラ５６側に加圧される。また、分岐ガイド板５４の位置は、束分岐駆動モータ１６１より駆動力を得て回転するカム６１のカム面６１ａとの当接位置によって規定される。
【００４０】
可動ガイド５５は放出ローラ５６の回転軸に揺動自在に支持され、可動ガイド５５の一端（分岐ガイド板５４とは反対側の端部）には連結部６０ａで回動自在に連結されたリンクアーム６０が設けられている。リンクアーム６０は図５に示す前側板６４ａに固定された軸と長孔部６０ｂでされており、これにより可動ガイド５５の揺動範囲は規制される。また、スプリング５９により下方に付勢されることによって図７の位置に保持される。さらに、束分岐駆動モータ１６１より駆動を得て回転するカム６１のカム面６１ｂによりリンクアーム６０が押されると、連結されている可動ガイド５５は上方へ回動する。束分岐ガイドＨＰセンサ３１５はカム６１の遮蔽部６１ｃを検知してカム６１のホームポジションを検知する。これにより、カム６１はそのホームポジションを基準として束分岐駆動モータ１６１の駆動パルスをカウントすることにより、停止位置の制御が行われる。
【００４１】
図８は、カム６１がホームポジションに位置した時の分岐ガイド板５４と可動ガイド５５の位置関係を示す動作説明図である。可動ガイド５５のガイド面５５ａはシフト排紙ローラ６への経路において、用紙をガイドする機能を有する。
【００４２】
図９は、カム６１が回転することにより、分岐ガイド板５４が支点５４ａを中心として図において反時計方向（下方）へ回動し、加圧コロ５７が放出ローラ５６側に接触して加圧している状態を示す動作説明図である。
【００４３】
図１０は、カム６１がさらに回転することにより、可動ガイド５５が図において時計方向（上方）に回動し、スティプル処理トレイＦから中折り処理トレイＧに導く経路を分岐ガイド板５４と可動ガイド５５とで形成した状態を示す動作説明図である。また、図３には奥行き方向の位置関係を示す。
【００４４】
この実施形態では、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５は１つの駆動モータにより動作するが、個々に駆動モータを設けて、用紙サイズや綴じ枚数に応じて、移動タイミングや停止位置を制御可能に構成しても良い。
【００４５】
５．中折り処理トレイ
図１１および図１２は中折りを行うための折りプレート７４の移動機構の動作説明図である。
折りプレート７４は前後側板６４ａ、６４ｂに立てられた各２本の軸６４ｃに長孔部７４ａを遊嵌することにより支持され、さらに、折りプレート７４から立設された軸部７４ｂがリンクアーム７６の長孔部７６ｂに遊嵌され、リンクアーム７６が支点７６ａを中心に揺動することにより、折りプレート７４は図１１および図１２中を左右に往復移動する。すなわち、リンクアーム７６の長孔部７６ｃに折りプレート駆動カム７５の軸部７５ｂは遊嵌されており、折りプレート駆動カム７５の回転運動によりリンクアーム７６は揺動し、これに応じて、図１３において、折りプレート７４は束搬送ガイド板下上９１，９２に対して垂直な方向に往復動する。
【００４６】
折りプレート駆動カム７５は折りプレート駆動モータ１６６により図１１中の矢印方向に回転する。その停止位置は半月形状の遮蔽部７５ａ両端部を折りプレートＨＰセンサ３２５により検知することで決定される。
【００４７】
図１１は、処理トレイＧの用紙束収容領域から完全に退避したホームポジション位置を示す。折りプレート駆動カム７５を矢印方向に回転させると折りプレート７４は矢印方向に移動し、処理トレイＧの用紙束収容領域に突出する。図１１は、処理トレイＧの用紙束中央を折りローラ８１のニップに押し込む位置を示す。折りプレート駆動カム７５を矢印方向に回転させると折りプレート７４は矢印方向に移動し、処理トレイＧの用紙束収容領域から退避する。
【００４８】
なお、この実施形態では、中折りについては用紙束を折ることを前提にしているが、この発明は１枚の用紙を折る場合でも適用できる。この場合は、１枚だけで中綴じが不要なので、１枚排紙された時点で中折り処理トレイＧ側に送り込み、折りプレート７４と折りローラとによって折り処理を実行して下トレイに排紙するようにする。
【００４９】
６．制御装置
制御装置３５０は、図１４に示すように、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、シフト排紙センサ３０３、プレスタックセンサ３０４、スティプル排紙センサ３０５、紙有無センサ３１０、放出ベルトホームポジションセンサ３１１、スティプル移動ホームポジションセンサ３１２、スティプラ斜めホームポジションセンサ３１３など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、シフトトレイ２０２用のトレイ昇降モータ１６８、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ１６７、シフトトレイ２０２を移動するシフトモータ１６９、叩きコロ１２を駆動する叩きコロモータ１５６、叩きＳＯＬ１７０等の各ソレノイド、各搬送ローラを駆動する搬送モータ、各排紙ローラを駆動する排紙モータ、放出ベルト５２を駆動する放出モータ１５７、端面綴じスティプラＳ１を移動させるスティプラ移動モータ１５９、端面綴じスティプラＳ１を斜めに回転させる斜めモータ１６０、ジョガーフェンス５３を移動するジョガーモータ１５８等の駆動を制御する。叩きコロモータ１５６はステッピングモータからなるので、ステッピングモータ３８１用のモータドライバ３８０を介して駆動され、叩きＳＯＬ１７０はＳＯＬ用のドライバ３９０を介して駆動される。モータスティプル排紙ローラを駆動する図示しないスティプル搬送モータのパルス信号はＣＰＵ３６０に入力されてカウントされ、このカウントに応じて叩きＳＯＬ１７０およびジョガーモータ１５８が制御される。また、パンチユニット１００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。
【００５０】
なお、用紙後処理装置ＰＤ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。
【００５１】
７．動作
以下、前記ＣＰＵ３６０によって実行される本実施形態に係る用紙後処理装置の動作について説明する。
【００５２】
７．１ 処理モードに応じた動作
本実施形態では、後処理モードに応じて下記の排出形態をとる。
本実施例では、後処理モードに応じて下記の排出形態をとる。
▲１▼ ノンスティプルモードａ：搬送路Ａ搬送路Ｂを通り上トレイ２０１へ排出される。
▲２▼ ノンスティプルモードｂ：搬送路Ａ搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出される。
▲３▼ ソート、スタックモード：搬送路Ａ搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出される。その際、シフトトレイ２０２が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動する（シフトする）ことによって排出される用紙は仕分けられる。
▲４▼ スティプルモード：搬送路Ａ搬送路Ｄを経て処理トレイＦで整合及び綴じを施され搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出される。
▲５▼ 中綴じ製本モード：搬送路Ａ搬送路Ｄを経て処理トレイＦで整合及び中央綴じを施され、更に処理トレイＧで中央折りを施され搬送路Ｈを通り下トレイ２０３へ排出される。
【００５３】
また、各モードでの動作は以下のようになる。
▲１▼のノンスティプルモードａでは、搬送路Ａから分岐爪１５で振り分けられた用紙は、搬送路Ｂに導かれ搬送ローラ３と上排紙ローラ４によって上トレイ２０１へ排出される。また上排紙ローラ４の近傍に配置され用紙の排出を検出する上排紙センサ３０２によって排紙の状態を監視する。
【００５４】
▲２▼のノンスティプルモードｂでは、搬送路Ａから分岐爪１５分岐爪１６で振り分けられた用紙は、搬送路Ｃに導かれ搬送ローラ５、シフト排紙ローラ６によってシフトトレイ２０２へ排出される。またシフト排紙ローラ６の近傍に配置され用紙の排出を検出するシフト排紙センサ３０３によって排紙の状態を監視する。
【００５５】
▲３▼のソート、スタックモードでは、ノンスティプルモードｂ時と同様の搬送排紙を行う。その際、シフトトレイ２０２が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動することによって排出される用紙は仕分けられる。
【００５６】
▲４▼のスティプルモードでは、搬送路Ａから分岐爪１５、分岐爪１６で振り分けられた用紙は、搬送路Ｄに導かれ、搬送ローラ７、搬送ローラ９、搬送ローラ１０、スティプル排紙ローラ１１により処理トレイＦに排出される。前記処理トレイＦでは、排紙ローラ１１により順次排出される用紙を整合し所定枚数に達すると端面綴じスティプラＳ１により綴じ処理を行う。その後、綴じられた用紙束は放出爪５２ａにより下流へ搬送されシフト排紙ローラ６によりシフトトレイ２０２へ排出される。またシフト排紙ローラ６の近傍に配置され用紙の排出を検出するシフト排紙センサ３０３によって排紙の状態を監視する。
【００５７】
このスティプルモード時の処理トレイＦは以下のように動作する。
スティプルモードが選択されると、図４に示すように、ジョガーフェンス５３はホームポジションより移動し、処理トレイＦに排出される用紙幅より片側７ｍｍ離れた待機位置で待機する。用紙がスティプル排紙ローラ１１によって搬送され、用紙後端がスティプル排紙センサ３０５を通過すると、ジョガーフェンス５３が待機位置から５ｍｍ内側に移動して停止する。
【００５８】
また、スティプル排紙センサ３０５は用紙後端通過時点にそれを検知し、その信号がＣＰＵ３６０に入力される。ＣＰＵ３６０ではこの信号の受信時点からスティプル排紙ローラ１１を駆動する図示しないスティプル搬送モータ１５５からの発信パルス数をカウントし、所定パルス発信後に叩きＳＯＬ１７０をオンさせる。叩きコロ１２は、叩きコロモータ１５６により駆動され、叩きＳＯＬ１７０のオン・オフにより振り子運動をし、オン時には用紙を叩いて下方向に戻し、後端フェンス５１に突き当てて紙揃えを行う。このとき、処理トレイＦに収容される用紙が入口センサ１０１あるいはスティプル排紙センサ３０５を通過するたびにその信号がＣＰＵ３６０に入力され、用紙枚数がカウントされる。
【００５９】
叩きＳＯＬ１７０がオフされて所定時間経過後、ジョガーフェンス５３は、ジョガーモータ１５８によってさらに２．６ｍｍ内側に移動して一旦停止し、横揃えが終了する。ジョガーフェンス５３はその後７．６ｍｍ外側に移動して待機位置に戻り、次の用紙を待つ。この動作を最終頁まで行う。その後、再び７ｍｍ内側に移動して停止し、用紙束の両側端を押えてスティプル動作に備える。
【００６０】
端面１個所綴じの場合には、用紙束の両側端を押えてスティプル動作に備えた状態から、所定時間経過後に図示しないスティプルモータにより端面綴じスティプラＳ１が作動し、綴じ処理が行われる。綴じ処理が終了すると、放出モータ１５７が駆動され、放出ベルト５２が駆動される。このとき、シフト排紙モータ１５３も駆動されていて放出爪５２ａにより持ち上げられた用紙束を受け入れるべくシフト排紙ローラ６が回転し始める。
【００６１】
一方、端面複数個所綴じの場合には、用紙束の両側端を押えてスティプル動作に備えた状態から、放出モータ１５７が駆動され、放出ベルト５２が駆動される。このとき、排紙ガイド板開閉モータ１６７も駆動され、開閉ガイド板３３が開放される。そして、放出爪５２ａが用紙束を中綴じスティプラＳ２の綴じ位置まで所定速度Ｖ１で搬送すると、放出モータ１５７の駆動が停止され、用紙束は停止する。また、シフト排紙モータ１５３の駆動も停止し、シフト排紙ローラ６の回転が停止する。その後、排紙ガイド板開閉モータ１６７が再び駆動され、開閉ガイド板３３が閉じられ、図示しないスティプルモータにより中綴じスティプラＳ２が作動し、綴じ処理が行われる。すなわち、開閉ガイド板３３で用紙束を挟持した状態で中綴じスティプラＳ２によってこの実施形態では、２個所で綴じられる。
【００６２】
綴じ処理が終了すると、排紙ガイド板開閉モータ１６７が駆動されて開閉ガイド板３３が開放され、更に放出モータ１５７、シフト排紙モータ１５３が駆動されて放出爪５２ａを所定速度Ｖ２で用紙束を押し上げ、シフト排紙ローラ６が回転し始める。この時、Ｖ１＜Ｖ２と設定されている。
【００６３】
なお、端面綴じスティプラＳ１は複数箇所の綴じが指定されている場合に、１ヶ所の綴じ処理が終了した後、スティプル移動モータ１５９が駆動され、端面綴じスティプラＳ１が用紙後端に沿って適正位置まで移動され、２個所目の綴じ処理が行なわれる。また、３個所目以降が指定されている場合は、これを繰返すことが可能に構成／制御されており、中綴じ機能を有さない（中綴じスティプラＳ２を有さない）用紙後処理装置に於ける端面複数箇所綴じに対応する。
【００６４】
▲５▼の中綴じ製本モードでは、搬送路Ａから分岐爪１５分岐爪１６で振り分けられた用紙は、搬送路Ｄに導かれ、搬送ローラ７搬送ローラ９搬送ローラ１０スティプル排紙ローラ１１により処理トレイＦに排出される。処理トレイＦでは、▲４▼スティプルモード時と同様に排紙ローラ１１により順次排出される用紙を整合し、スティプルする直前までは同様の動作をする（図１５）。その後、放出爪５２ａにより用紙束は図１５の位置（用紙サイズ毎に設定された所定距離下流位置）へ運ばれ、その時にＳＯＬ１７０をオンして叩きコロ１２が用紙束を押さえる。また、このとき叩きコロ１２の回転駆動（図４の矢印で示す方向への回転）は停止している。整合状態が保たれた用紙束は図１６の位置で中綴じスティプラＳ２により綴じ処理される。綴じられた用紙束は放出爪５２ａにより下流へ用紙サイズ毎に設定された所定距離搬送され一旦停止する。この移動距離は放出モータ１５７の駆動パルスにより管理される。
【００６５】
その後、図１７に示すように、用紙束先端部は放出ローラ５６と加圧コロ５７により挟持され、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５とが回動することによって処理トレイＧへ導かれる経路を通過するべく、再度放出爪５２ａと放出ローラ５６により下流へ搬送される。この放出ローラ５６は放出ベルト５２の駆動軸に設けられており放出ベルト５２と同期して駆動される。そして、図１８に示すように、その用紙束は束搬送ローラ上７１と束搬送ローラ下７２により、予めその用紙サイズに応じた位置にホームポジションから移動し下側の端面をガイドするべく停止している可動後端フェンス７３まで搬送される。このとき、放出爪５２ａは、放出ベルト５２の外周上に対向する位置に配置されたもう１つの放出爪５２ａ′が後端フェンス５１近傍に達した位置で停止し、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５はホームポジションへ復帰し、次の用紙に備える。
【００６６】
図１９に示すように、可動後端フェンス７３に突き当てられた用紙束は、束搬送ローラ下７２の加圧を解除される。その後、図２０に示すように、綴じられた針部近傍は略直角方向に折りプレート７４により押され、その対向する折りローラ８１のニップへと導かれる。予め回転していた折りローラ８１はその用紙束を加圧搬送することによって用紙束中央に折りを施す。図２１に示すように、折りを施された用紙束は第２の折りローラ８２により折りぐせを強化され、下排紙ローラ８３により下トレイ２０３へ排出される。このとき、用紙束後端が折り部通過センサ３２３に検知されると、折りプレート７４可動後端フェンス７３はホームポジションに復帰し、束搬送ローラ下７２の加圧は復帰され、次の用紙に備える。また、次のジョブが同用紙サイズ同枚数であれば、可動後端フェンス７３はその位置で待機しても良い。
【００６７】
７．２ 処理手順
以下、前記各モードの動作を行う際の処理手順について図２２ないし図２４のフローチャートを参照して説明する。図２２は中綴じスティプラＳ２による端面複数個所綴じモード時の処理手順を示すフローチャート、図２３は端面綴じスティプラＳ１による端面綴じモード時の処理手順を示すフローチャート、図２４は中綴じモード時の処理手順を示すフローチャートである。なお、図２２ないし図２４において同一の処理には同一の参照符号を付し、重複説明は適宜省略する。
【００６８】
図２２において、中綴じスティプラＳ２で端面の複数個所を綴じる場合には、まず、各搬送ローラ２，３，５，７，ｅｔｃ．，及び叩きコロ１２の回転を開始し（ステップＳ１０１）、分岐爪１５，１６を作動させて用紙をスティプル処理トレイＦ側に搬送する状態にし（ステップＳ１０２）、放出爪５２ａのホームポジションセンサをホームポジションセンサ３１１で検出した後、待機位置に移動させ（ステップＳ１０３）、分岐ガイド板５４と可動ガイド板５５をホームポジション、すなわち、上方（シフトトレイ側）に用紙束を搬送する位置に位置させる（ステップＳ１０４）。
【００６９】
次いで、入口センサ３０１によって用紙の搬入を検知し（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）、スティプル処理トレイＦへ用紙が搬送されると（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）、叩きコロ１２を所定時間オンして用紙を後端フェンス５１側に移動させて用紙搬送方向の揃え動作を行い（ステップＳ１０９）、さらに、ジョガーフェンス５３を所定量を内側に移動させて用紙搬送方向に直交する方向を揃えた後、待機位置移動する（ステップＳ１１０）。この動作を部の最終紙まで繰り返し（ステップＳ１１１）、最終紙が排紙され、１部の用紙束の排紙動作が完了すると、ジョガーフェンスを所定量内側に移動させて用紙束を保持し（ステップＳ１１２）。開閉ガイド板３３を開放し（ステップＳ１１３）、放出爪５２を前述のように速度Ｖ１で所定量移動させ、またシフト排紙ローラ６で用紙束を挟持して用紙束の端部を中綴じスティプラＳ２位置に持ち上げる（ステップＳ１１４）。用紙束が、前記位置に達すると、シフト排紙ローラ６を停止させる（ステップＳ１１５）とともに、開閉ガイド板３３を閉じ（ステップＳ１１６）、用紙束の端部を開閉ガイド板３３で保持した状態で中綴じスティプラＳ２のスティプルモータをオンし、用紙束端部の所定位置を綴じる。
【００７０】
用紙束が綴じられると、開閉ガイド板３３を開放し（ステップＳ１１８）、シフト排紙ローラ６の回転を開始させ（ステップＳ１１９）、放出爪５２ａを速度Ｖ２で所定量移動させる（ステップＳ１２０）。そして、放出ベルトＨＰセンサ３１１がオンになると（ステップＳ１２１）、放出爪５２、ジョガーフェンス５３をそれぞれ待機位置に移動させる（ステップＳ１２２，Ｓ１２３）。これをジョブの最終部まで繰り返し（ステップＳ１２４）、最終部の処理を終えると放出爪５２、ジョガーフェンス５３をそれぞれホームポジションに移動させ（ステップＳ１２５，Ｓ１２６）、ステップＳ１０１で開始した搬送ローラ及び叩きコロの回転を止め（ステップＳ１２７）、分岐爪１５，１６により搬送経路をシフトトレイ２０２側に切り替えて処理を終える。なお、ここでいうジョブとは、原稿１部に対して複数部のコピーを取って綴じる一連の作業をいう。
【００７１】
図２３において、端面綴じスティプラＳ１で用紙束の端面を綴じる場合には、ステップＳ１０１からステップＳ１１２までは図２２に示した中綴じスティプラＳ２と同等の処理を実行する。その際、ステップＳ２０１の後段で端面綴じスティプラＳ１を指定されたスティプル位置に移動させておく。そして、ステップＳ１１２でジョガーフェンス５３を所定量内側に移動させて用紙を保持した後、端面綴じスティプラＳ１のスティプルモータをオンし、前記ステップＳ２０１で移動した位置で用紙束の下端を綴じる（ステップＳ２０２）。
【００７２】
用紙の綴じ個所は１個所とは限らないので、ステップＳ２０３で複数個所を綴じるかどうかをチェックし（ステップＳ２０３）、１個所綴じの綴じモードであれば、開閉ガイド板３３を開放し（ステップＳ２０７）、放出爪５２ａを移動させて用紙束を排出する（ステップＳ２０８）。一方、複数個所を綴じるモードであれば、端面綴じスティプラＳ１を指定された次の綴じ位置に移動させ（ステップＳ２０４）、スティプルモータをオンして端面綴じスティプラＳ１による綴じ動作を実行し（ステップＳ２０５）、指定された全個所の綴じ動作が終了した時点で（ステップＳ２０６）、用紙を搬出する（ステップＳ２０７，Ｓ２０８）。そして、図２２で示した処理と同様にステップＳ１２１からステップＳ１２８までの処理を実行して端面綴じスティプラＳ１による端面綴じを終える。
【００７３】
図２４において、中綴じスティプラＳ２によって中綴じを行う場合には、まず、前述のステップＳ１０１からステップＳ１１２までの処理を実行し、次いで、放出ベルト５２を所定量回転させて用紙束の中央を綴じ位置に位置させ（ステップＳ３０１）、中綴じスティプラＳ２のスティプラモータをオンして中綴じを実行する（ステップＳ３０２）。次いで、束搬送ローラ上７１と束搬送ローラ下７２の回転を開始し（ステップＳ３０３）、可動フェンス７３のホームポジションを検出した後、待機位置に移動させる（ステップＳ３０４）。放出爪５２ａを所定量移動させて用紙束先端部が放出ローラ５６と加圧コロ５７のニップをあらかじめ設定された量通過させる（ステップＳ３０５）。そして、分岐ガイド板５４と可動ガイド板を所定量変位させて中折り処理トレイＧ側に搬送する経路を形成し（ステップＳ３０６）、放出爪５２を所定量、ここではホームポジションまで移動させて用紙束を中折り処理トレイＧ側に搬送する（ステップＳ３０７）。束到達センサ３２１が用紙束の到達を検出し（ステップＳ３０８）、所定量通過したら束搬送ローラ上７１及び下７２の回転を停止し（ステップＳ３０９）、搬送ベルトＨＰセンサ３１１がオンになるのを待つ（ステップＳ３１０）。
【００７４】
搬送ベルトＨＰセンサ３１１がオンになると、分岐ガイド板５４、可動ガイド板５５をホームポジション（シフトトレイ２０２に用紙束を搬送する位置）に（ステップＳ３１１）、また、放出爪５２ａを待機位置に（ステップＳ３１２）にそれぞれ移動させ、束搬送ローラ下７２の挟持圧を解除し（ステップＳ３１３）、折りプレート７４を進出させて折り動作を開始し、折りプレート７４によって用紙束を折りローラ８１側に押し込む（ステップＳ３１４）。一方、折りローラ８１，８２、下排紙ローラ８３の回転を開始し（ステップＳ３１５）、折り部通過センサ３２３を用紙束が通過すると（ステップＳ３１６，Ｓ３１７）、束搬送ローラ下７２を加圧し（ステップＳ３１８）、折りプレート７４をホームポジションに移動させ（ステップＳ３１９）、下排紙センサ３２４位置を用紙束が通過した時点で（ステップＳ３２０，Ｓ３２１）、折りローラ８１，８２、下排紙ローラ８３の回転を停止し（ステップＳ３２２）、折り動作を終了する。そして、ステップＳ１２３でジョガーフェンス５３を待機位置に移動させる（ステップＳ１２３）。この動作をジョブの最終部まで繰り返し（ステップＳ１２４）、最終部になると、ステップＳ１２５で放出爪５２ａをホームポジションに移動させ、ステップＳ１２８までの処理を実行して次のジョブに備える。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ユーザにより複数箇所の綴じモードが選択された場合、1工程で複数箇所の綴じ動作が可能になり、これにより装置の複雑化を招くことなく効率的な処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置を主に示す用紙処理装置と画像形成装置とからなる画像処理システムのシステム構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る用紙後処理装置のシフトトレイへの排紙部の構造を示す斜視図である。
【図３】実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図である。
【図４】実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイとその駆動機構及び叩きコロの独立した駆動源との関係を示す斜視図である。
【図５】実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束の放出機構を示す斜視図である。
【図６】実施形態に係る用紙後処理装置の端面綴じステイプラを移動機構とともに示す斜視図である。
【図７】図６における端面綴じスティプラの斜め回動機構を示す斜視図である。
【図８】実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、用紙あるいは用紙束をシフトトレイに排紙するときの状態を示す。
【図９】実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、図８の状態から分岐ガイド板が放出ローラ側に回動した状態を示す。
【図１０】実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、図９の状態から可動ガイドが分岐ガイド板側に回動し、中折り処理トレイ側に用紙束を偏向する経路を形成した状態を示す。
【図１１】実施形態に係る用紙後処理装置の折りプレートの移動機構の動作説明図で、中折り動作に入る前の状態を示す。
【図１２】実施形態に係る用紙後処理装置の折りプレートの移動機構の動作説明図で、中折り後、初期位置に戻るときの状態を示す。
【図１３】実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイと中折り処理トレイの詳細を示す図である。
【図１４】実施形態に係る画像形成システムの制御系の構成、特に用紙後処理装置の制御構成を主に示すブロック図である。
【図１５】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイにスタックされた用紙束の状態を示す動作説明図である。
【図１６】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイでスタックされ、中綴じされるときの状態を示す動作説明図である。
【図１７】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させる状態を示す動作説明図である。
【図１８】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させ、中折り処理トレイに送り込んだときの状態を示す動作説明図である。
【図１９】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイで用紙束を中折り位置に位置させたときの状態を示す動作説明図である。
【図２０】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイで中折りプレートを作動させて用紙束の中折り動作を開始した時の状態を示す動作説明図である。
【図２１】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイからで用紙束を中折りローラによって中折りして排紙するときの状態を示す動作説明図である。
【図２２】中綴じスティプラによって端面複数個所綴じを行うときの制御手順を示すフローチャートである。
【図２３】端面綴じスティプラによって端面綴じを行うときの制御手順を示すフローチャートである。
【図２４】中綴じスティプラで中綴じを行うときの制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５２ 放出ベルト
５２ａ 放出爪
５３ ジョガーフェンス
３５０ 制御回路
３６０ ＣＰＵ
３７０ Ｉ／Ｏ
３８０ モータドライバ
３９０ ドライバ
Ｆ スティプル処理トレイ
Ｇ 中折り処理トレイ
ＰＤ 用紙後処理装置
ＰＲ 画像形成装置
Ｓ１ 端面綴じスティプラ
Ｓ２ 中綴じスティプラ

Claims (2)

1. 搬入されてきた用紙を収容し、整合する用紙収容手段と、
   前記用紙収容手段に収容された用紙束の端部を綴じる第１の綴じ手段と、
   前記第１の綴じ手段とは異なる位置に設けられ、前記用紙収容手段に収容された用紙束の端部と中央部を綴じる機能を有する複数個の中綴じスティプラから構成される第２の綴じ手段と、
   用紙束を綴じ位置に搬送し、あるいは用紙束を前記用紙収容手段から搬出する用紙束移動手段と、
   用紙束の端部を１個所綴じる場合には前記第１の綴じ手段により綴じ動作を行わせ、用紙束の端部を複数個所綴じる場合には前記第２の綴じ手段により綴じ動作を行わせる制御手段と、
   を備え、
   前記第１の綴じ手段の綴じ可能枚数が前記第２の綴じ手段の綴じ可能枚数より多いことを特徴とする用紙処理装置。
2. 請求項１に記載の用紙処理装置と、
   この用紙処理装置を一体または別体に設けられ、入力された画像情報に基づいて記録媒
   体上に可視画像を形成する画像形成装置と、
   から構成されていることを特徴とする画像形成システム。

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