JP4324529B2 - 用紙綴じ装置、用紙処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙に対して中綴じを行う用紙綴じ装置、この用紙綴じ装置を備え、画像形成済みの用紙（記録媒体）に対して折り処理を行う折り処理装置、折り処理などの後処理を含む所定の処理、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、この用紙処理装置を一体または別体に備えた複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ等の画像出力装置の下流側に配置され、出力される記録紙に綴じなどの後処理装置は広く知られているが、昨今その機能は多機能化されている。このような後処理装置や画像形成装置に組み込まれる電動式のスティプラの針補給はカートリッジごと交換するものが主流であった。この方法ではその都度カートリッジがごみとなってしまい昨今の環境保全にそぐわないものとなってきた。そこで針だけを補給するリフィールタイプのものが登場してきた。しかし、シート状の針を継ぎ足し補給することの難しさや補給不良によるスティプル動作の信頼性を確保するために、あるまとまった量を一括補給するように構成され、針エンド検知時以外では針補給できない構成となっている。

一般的には最後の針シートを送り出し数発の針を残した状態で針エンド検知を行うようになっている。数発残す理由はまるっきり空までしてしまうと空打ちの可能性が出てきてしまうからである。また、最後のシートを送り出した後に検知する理由は，針補給の際に補給する針シートと残シートが送り方向に重なるのを防ぐためである。

なお、関連する技術として、例えば特許文献１ないし４に開示された発明が公知である。このうち特許文献１には、画像形成装置より用紙を順次受け取り後処理を施す用紙後処理装置であって、中綴じ処理が可能で２つの中綴じ用のスティプラが２個設けられている構成が開示されている。

また、特許文献２には、綴じ装置の針補給がカートリッジ式のものであり、針はカートリッジに対してリフィールにより補給する構成が開示されている。

また、特許文献３には、補給のタイミングが針がなくなったことをスティプラ針センサで検出し、針エンド検出時には２つのスティプラに対して操作誘導するように警告を表示すること、および、２つのスティプラが同時に（共に）針エンドを検知した場合には、両方のスティプラに針補給するように警告表示を行うことが開示されている。

さらに、特許文献４には、針エンド時には２つのスティプラに対して個別に操作誘導するよう警告表示を行うことが開示されている。
特開２００３−２７６９３７号公報 特開２００１−１７１８９８号公報 特開平５−１８５７６５号公報 特開平５−５９４号公報

前記特許文献１および２記載の発明では、スティプラが２個設けられているもの、針の補給の場合にはカートリッジに対してリフィールするように構成されているものが開示されているが、これは本願の前提となる技術であり、針供給のタイミングについては特に述べられていない。一方、特許文献３デジタルは、針補給のタイミングが針エンド時であり、針エンド検出時には２つのスティプラに対して同時に針補給を行うように警告表示を行うことが開示され、引用文献４には、針エンド時には、２つのスティプラに対してそれぞれ個別に所定の操作を行うように指示する警告が行われる。

このような中綴じ用に２つのスティプラを並列に配置した綴じ装置では常に針の残量が同量であれば同時に針エンドを迎えるることなり、同時の針補給が可能となる。中綴じ専用のスティプラの場合はたいてい同時になくなると思い込んでしまうが、実情ではそういううケースばかりではない。使用途中での針ジャムや不送りで針の残量が異なったり、スティプラの針エンド検知の精度による検知ばらつき、或いはもともとの装填量のばらつき等、同時に針エンドを迎えないケースは多々ある。そのため、検知後の処理をうまく行わないと一旦針補給させてすぐにまた針補給といったことにもなりかねない。

本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、その目的は、針エンド時の使い勝手の悪さを改善することにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、用紙に対して同時に綴じ処理を行う２つの中綴じ処理用の綴じ手段と、前記綴じ手段に針補給を行うカートリッジと、前記カートリッジのそれぞれの所定数しか針が残っていないニアエンド状態を検知する針エンド検知手段と、前記針エンド検知手段を含む各部の制御を行う制御手段と、を備え、搬入されてきた用紙を順次受け取り、綴じ処理を行う用紙綴じ装置において、前記制御手段は綴じジョブ中に前記２つの綴じ装置の一方の針エンドを検知した場合、すぐには検知情報を用紙供給側の装置に送信せずに所定回数綴じ動作を行った後、針エンドの再検知を行い、前記２つの綴じ手段の他方の針エンドをチェックし、一方がニアエンドであるか両方がニアエンドであるかというチェック結果を前記用紙供給側の装置へ送信することを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、電源投入時に、前記２つの綴じ装置の両方の針エンドの検知が行われることを特徴とする。

第３の手段は、第１の手段において、前記チェック結果をすぐに前記用紙供給側の装置へ送信することを特徴とする。

第４の手段は、第１の手段において、前記用紙綴じ装置を備えた装置の前ドアが開放され、閉鎖されたときに、前記２つの綴じ装置の両方の針エンドの検知が行われることを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第３の手段に係る用紙綴じ装置を用紙処理装置が備えていることを特徴とする。

第６の手段は、第１ないし第３の手段に係る用紙綴じ装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

第７の手段は、第５の手段に係る前記用紙処理装置を一体または別体に画像形成装置が備えていることを特徴とする。

第８の手段は、第６または第７の手段において前記検知情報を受けて、前記ジョブ中の画像形成動作を停止させることを特徴とする。

本発明によれば、針の装填量のばらつき、検知精度のばらつき等で発生する残量の僅差による、針エンド検知の頻発を防止できる。これにより、一旦針補給してすぐさままた針補給をするといったわずらわしさ解消できユーザの不満を最小限にとどめることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

１．全体構成
図１は本発明の第１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。

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から排出された記録媒体、ここでは用紙は用紙後処理装置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。

画像形成装置ＰＲは、特に図示しないが入力される画像データを印字可能な画像データに変換する画像処理回路、画像処理回路から出力される画像信号に基づいて感光体に光書き込みを行う光書き込み装置、光書き込みにより感光体に形成された潜像をトナー現像する現像装置、現像装置によって顕像化されたトナー像を用紙に転写する転写装置、および用紙転写されたトナー像を定着する定着装置を少なくとも備え、トナー画像が定着された用紙を用紙後処理装置ＰＤに送り出し、用紙後処理装置ＰＤによって所望の後処理が行われる。画像形成装置ＰＲはここでは前述のように電子写真方式のものであるが、インクジェット方式、熱転写方式などの公知の画像形成装置が全て使用できる。なお、この実施形態では、前記画像処理回路、光書き込み装置、現像装置、転写装置、および定着装置とが画像形成手段を構成している。

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を逆転することで後端を用紙収容部Ｅへ導き滞留させ、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。

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。

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。

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２に示すシフト機構Ｊと、図３に示すシフトトレイ昇降機構Ｋとにより構成される。なお、図２はシフト機構Ｊの詳細を示す要部を拡大した斜視図、図３はシフトトレイ昇降機構Ｋの要部を拡大した斜視図である。

図１および図３において、符号１３はシフト排紙ローラ６から排出された用紙と接して前記用紙の後端を図２に示すエンドフェンス３２に突き当てて揃えるためのスポンジ製のコロを示す。この戻しコロ１３は、シフト排紙ローラ６の回転力で回転するようになっている。戻しコロ１３の近傍にはトレイ上昇リミットスイッチ３３３が設けられており、シフトトレイ２０２が上昇して戻しコロ１３を押し上げると、前記トレイ上昇リミットスイッチ３３３がオンしてトレイ昇降モータ１６８が停止する。これによりシフトトレイ２０２のオーバーランが防止される。また、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。

図１に詳細には図示していないが、紙面検知センサ３３０は、図３に示す紙面検知レバー３０と、紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａと紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂとから構成されている。紙面検知レバー３０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３０ａと扇形の遮蔽部３０ｂ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）３３０ａ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）３３０ｂは主にシフト排紙制御に用いられる。

本実施形態では、紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａおよび紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂは、遮蔽部３０ｂ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３０の接触部３０ａが上方に回動すると、紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａ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）３３０ｂ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）３３０ａと紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂ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１６８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。

２．１ シフトトレイの昇降機構
シフトトレイ２０２の昇降機構について詳細に説明する。

図３に示すようにシフトトレイ２０２は、駆動ユニットＬにより駆動軸２１が駆動されることにより昇降する。駆動軸２１と従動軸２２との間にはタイミング
ベルト２３がタイミングプーリを介してテンションをもって掛けられ、このタイミングベルト２３にシフトトレイ２０２を支持する側板２４が固定されている。このように構成することにより、シフトトレイ２０２を含むユニットが昇降可能にタイミングベルト２３に吊り下げられている。

駆動ユニットＬは、トレイ昇降モータ１６８とウォームギア２５とから構成され、駆動源としての正逆転可能なトレイ昇降モータ１６８で発生した動力が、ウォームギヤ２５を介して駆動軸２１に固定されたギヤ列の最終ギヤに伝達され、シフトトレイ２０２を上下方向に移動させるるようになっている。動力伝達系統がウォームギヤ２５を介しているため、シフトトレイ２０２を一定位置に保持することができ、このギア構成により、シフトトレイ２０２の不意の落下事故等を防止することが可能となっている。

シフトトレイ２０２の側板２４には、遮蔽板２４ａが一体に形成され、下方には積載用紙の満載を検出する満杯検知センサ３３４と下限位置を検出する下限センサ３３５が配置されており、遮蔽板２４ａによって満杯検知センサ３３４と下限センサ３３５とがオン・オフされるようになっている。満杯検知センサ３３４と下限センサ３３５はフォトセンサであり、遮蔽板２４ａによって遮られたときにオンするようになっている。なお、図３において、シフト排紙ローラ６は省略している。

シフトトレイ２０２の揺動（シフト）機構は図２に示すように、シフトモータ１６９とシフトカム３１とからなり、シフトモータ１６９を駆動源としてシフトカム３１を回転させることにより、シフトトレイ２０２は用紙排紙方向と直交する方向に往復動する。シフトカム３１には回転軸中心から一定量離れた位置にピン３１ａが立てられ、そのピン３１ａの他端部がエンドフェンス３２の係合部材３２ａの長孔部３２ｂに遊嵌されている。係合部材３２ａはエンドフェンス３２の背面（シフトトレイ２０２が位置しない側の面）に固定され、前記シフトカム３１のピン３１ａの回動位置に応じて、用紙排紙方向と直交する方向に往復動し、これにともなってシフトトレイ２０２も用紙排紙方向と直交する方向に移動する。シフトトレイ２０２は図１において手前側と奥側の２つの位置で停止し（図２のシフトカム３１の拡大図に対応）、その停止制御はシフトカム３１の切り欠きをシフトセンサ３３６により検出し、この検出信号に基づいてシフトモータ１６９をＯＮ、ＯＦＦ制御することにより行われる。

エンドフェンス３２の前面側には、前記シフトトレイ２０２の案内用の突条３２ｃが設けられ、シフトトレイ２０２の後端部がこの突条３２ｃに上下動自在に遊嵌され、これにより、シフトトレイ２０２は上下動可能かつ用紙搬送方向と直交する方向に往復動可能にエンドフェンス３２に支持される。なお、エンドフェンス３２はシフトトレイ２０２上の積載紙の後端をガイドし、後端を揃える機能を有する。

２．２ 排紙部
図４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４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。

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。

図５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６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７は用紙束の放出機構を示す斜視図である。まず、図６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２３参照）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。

３．２ 用紙放出機構
放出爪５２ａは、図７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。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。

また、図５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。

３．３ 処理機構
図６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は反時計回りに回転する。

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。

端面綴じスティプラＳ１は、図８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９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。

中綴じスティプラＳ２は図１および図５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。

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。

用紙束偏向機構は、図１および図１５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１０ないし図１２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。

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１０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。

図１０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。

図１１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。

図１２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５には奥行き方向の位置関係を示す。

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。

５．中折り処理トレイ
５．１ 各部構成
図１３および図１４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１３および図１４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１５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。

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１３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。

図１３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１４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。

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取り柄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。

６．制御装置
制御装置３５０は、図１６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、ジョガーフェンスホームポジションセンサ３１４、束分岐ガイドホームポジションセンサ３１５、束到達センサ３２１、可動後端フェンスホームポジションセンサ３２２、折り部通過センサ３２３、下排紙センサ３２４、折りプレートホームポジションセンサ３２５、紙面検知センサ３３０，３３０ａ，３３０ｂ、排紙ガイド板開閉センサ３３１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、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を駆動する図示しない叩きコロモータ、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を移動す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、分岐ガイド板５４および可動ガイド５５を回動する束分岐駆動モータ１６１、その束を搬送する搬送ローラを駆動する図示しない束搬送モータ、可動後端フェンス７３を移動させる図示しない後端フェンス移動モータ、折りプレート７４を移動させる折りプレート駆動モータ１６６、折りローラ８１を駆動する図示しない折りローラ駆動モータ等の駆動を制御する。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。

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。

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。

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。

（１）ノンスティプルモードＡ：
このモードは、搬送路Ａから搬送路Ｂを通り、上トレイ２０１へ用紙を綴じないで排出するモードである。このモードでは、分岐爪１５が図１において時計方向に回動し、搬送路Ｂ側が開放された状態になる。このときの処理手順を図１７のフローチャートに示す。

このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置ＰＲ側から搬入される状態になると、用紙後処理装置ＰＤの搬送路Ａの入口ローラ１および搬送ローラ２、搬送路Ｂの搬送ローラ３および上排紙ローラ４がそれぞれ回転を開始する（ステップＳ１０１）。そして、入口センサ３０１のオン、オフ（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）と上排紙センサ３０２のオン、オフ（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）をチェックして、用紙の通過を確認し、最終紙が通過し（ステップＳ１０７）、所定時間経過すると、前記各ローラ、すなわち、入口ローラ１、搬送ローラ２、搬送ローラ３および上排紙ローラ４の回転を停止させる。これにより、画像形成装置ＰＲから搬入されてきた用紙を全て上トレイ２０１に綴じることなく排紙し、積載する。なお、この実施形態では、パンチユニット１００が入口ローラ１と搬送ローラ２間に設けられているので、この間にパンチユニット１００によって穴あけすることもできる。

（２）ノンスティプルモードＢ：
このモードは、用紙を綴じることなく搬送路Ａから搬送路Ｃを経て、シフトトレイ２０２へ排出するモードである。このモードでは、分岐爪１５が反時計方向、分岐爪１６が時計方向にそれぞれ回動し、搬送路Ｃが開放された状態になる。このときの処理手順を図１８のフローチャートに示す。

このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置ＰＲ側から搬入される状態になると、用紙後処理装置ＰＤの搬送路Ａの入口ローラ１および搬送ローラ２、搬送路Ｃの搬送ローラ５およびシフト排紙ローラ６がそれぞれ回転を開始する（ステップＳ２０１）。そして、分岐爪１５および１６を駆動するソレノイドをオンにして（ステップＳ２０２）分岐爪１５を反時計方向、分岐爪１６を時計方向にそれぞれ回動させる。次いで、入口センサ３０１のオン、オフ（ステップＳ２０３，Ｓ２０４）とシフト排紙センサ３０３のオン、オフ（ステップＳ２０５，Ｓ２０６）をチェックして、搬入されてきた用紙の通過を確認する。

そして、最終紙が通過し（ステップＳ２０７）、所定時間経過すると、前記各ローラ、すなわち、入口ローラ１、搬送ローラ２、搬送ローラ５およびシフト排紙ローラ６の回転を停止させ（ステップＳ２０８）、分岐爪１５，１６を駆動するソレノイドをオフにする（ステップＳ２０９）。これにより、画像形成装置ＰＲから搬入されてきた用紙を全てシフトトレイ２０２に綴じることなく排紙し、積載する。なお、この実施形態では、パンチユニット１００が入口ローラ１と搬送ローラ２間に設けられているので、この間にパンチユニット１００によって穴あけすることもできる。

（３）ソート、スタックモード：
このモードは、用紙を搬送路Ａから搬送路Ｃを経てシフトトレイ２０２へ排出するモードであるが、その際、シフトトレイ２０２を部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動させ、シフトトレイ２０２上に排出される用紙を仕分けるモードである。このモードでは、ノンスティプルモードＢと同様に、分岐爪１５が反時計方向、分岐爪１６が時計方向にそれぞれ回動し、搬送路Ｃが開放された状態になる。このときの処理手順を図１９のフローチャートに示す。

このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置ＰＲ側から搬入される状態になると、用紙後処理装置ＰＤの搬送路Ａの入口ローラ１および搬送ローラ２、搬送路Ｃの搬送ローラ５およびシフト排紙ローラ６がそれぞれ回転を開始する（ステップＳ３０１）。そして、分岐爪１５および１６を駆動するソレノイドをオンにして（ステップＳ３０２）分岐爪１５を反時計方向、分岐爪１６を時計方向にそれぞれ回動させる。そして、入口センサ３０１のオン、オフ（ステップＳ３０３，Ｓ３０４）とシフト排紙センサ３０３のオン（ステップＳ３０５）をチェックする。

このチェックにより、シフト排紙センサ３０３を通過した用紙が部の先頭の用紙であれば（ステップＳ３０６−Ｙ）、シフトモータ１６９をオンし（ステップＳ３０７）、シフトセンサ３３６がシフトトレイ２０２を検出するまでシフトトレイ２０２を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる（ステップＳ３０９）。そして、用紙をシフトトレイ２０２に排紙し、シフト排紙センサ３０３がオフになり、用紙がシフト排紙センサ３０３の通過が確認されると（ステップＳ３１０）、その用紙が最終紙かどうかをチェックする（ステップＳ３１１）。最終紙でなければ、この場合、先頭の用紙なので、部が１枚でなければ、ステップＳ３０３に戻って以降の処理を繰り返し、部が１枚で構成されていれば、ステップＳ３１２の処理を実行する。 一方、ステップＳ３０６でシフト排紙センサ３０３を通過した用紙が部の先頭紙でなければ、すでにシフトトレイ２０２は移動しているので、そのまま排紙し（ステップＳ３１０）、その排紙した用紙が最終紙かどうかをチェックする（ステップＳ３１１）。最終紙でなければ、次の用紙に対してステップＳ３０３からの処理を繰り返し、最終紙であれば（ステップＳ３１１−Ｙ）、最終紙が通過して所定時間経過した時点で、前記各ローラ、すなわち、入口ローラ１、搬送ローラ２、搬送ローラ５およびシフト排紙ローラ６の回転を停止させ（ステップＳ３１２）、分岐爪１５，１６を駆動するソレノイドをオフにする（ステップＳ３１３）。これにより、画像形成装置ＰＲから搬入されてきた用紙を全てシフトトレイ２０２に綴じることなく排紙し、仕分けして積載する。なお、この場合もパンチユニット１００によって穴あけした用紙のソートやスタックが可能である。

（４）スティプルモード：
このモードは、用紙を搬送路Ａと搬送路Ｄを経てスティプル処理トレイＦに搬送し、スティプル処理トレイＦで整合および綴じ処理を行った後、搬送路Ｃを通ってシフトトレイ２０２へ排出するモードである。このモードでは、分岐爪１５と分岐爪１６はともに反時計方向に回動し、搬送路ＡからＤに至る経路が開放された状態になる。このときの処理手順を図２０に示す。

このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置ＰＲ側ＰＲから搬入される状態になると、用紙後処理装置ＰＤの搬送路Ａの入口ローラ１および搬送ローラ２、搬送路Ｄの搬送ローラ７，９，１０およびスティプル排紙ローラ１１、スティプル処理トレイＦの叩きコロ１２がそれぞれ回転を開始する（ステップＳ４０１）。そして、分岐爪１５を駆動するソレノイドをオンにして（ステップＳ４０２）分岐爪１５を反時計方向に回動させる。

次いで、端面綴じスティプラＳ１をスティプラ移動ＨＰセンサ３１２で検知し、ホームポジションを確認した後、スティプラ移動モータ１５９を駆動して端面綴じスティプラＳ１を綴じ位置に移動させる（ステップＳ４０３）。また、放出ベルト５２のホームポジションも放出ベルトＨＰセンサ３１１で検知し、その位置を確認した後、放出モータ１５７を駆動して待機位置に放出ベルト５２を移動させる（ステップＳ４０４）。また、ジョガーフェンス５３もジョガーフェンスＨＰセンサでホームポジション位置を検出した後、待機位置に移動させる（ステップＳ４０５）。さらに、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５をホームポジションに移動させる（ステップＳ４０６）。

そして、入口センサ３０１のオン、オフ（ステップＳ４０７，Ｓ４０８）、スティプル排紙センサ３０５がオン（ステップＳ４０９）、シフト排紙センサ３０３がオフ（ステップＳ４１０）であれば、スティプル処理トレイＦに用紙が排紙され、用紙が存在しているので、叩きソレノイド１７０を所定時間オンにし、叩きソレノイド１２を用紙に接触させ、後端フェンス５１側に付勢して、用紙後端を揃える（ステップＳ４１１）。次いで、ジョガーモータ１５８を駆動することによってジョガーフェンス５３を所定量内側に移動させて用紙の幅方向（用紙搬送方向に直交する方向）の揃え動作を行った後、待機位置に戻す（ステップＳ４１２）。これによりスティプル処理トレイＦに送り込まれた用紙の縦横（搬送方向に平行な方向と直交する方向）が揃えられる。これらステップＳ４０７からステップＳ４１３までの動作を１枚毎に繰り返し、部の最終紙になると（ステップＳ４１３−Ｙ）、ジョガーフェンス５３を所定量内側に移動させて用紙端面がずれない状態にし（ステップＳ４１４）、この状態で端面綴じスティプラＳ１をオンにして端面綴じを実行する（ステップＳ４１５）。

一方、シフトトレイ２０２を所定量下降させて（ステップＳ４１６）排紙スペースを確保し、シフト排紙モータを駆動してシフト排紙ローラ６の回転を開始させ（ステップＳ４１７）、さらに放出モータ１５７をオンにして放出ベルト５２を所定量回転させ（ステップＳ４１８）、綴じられた用紙束を搬送路Ｃ方向に押し上げる。これにより、用紙束はシフト排紙ローラ６のニップに挟まれてシフトトレイ２０２への排紙動作が行われる。そして、シフト排紙センサ３０３がオンになり（ステップＳ４１９）、用紙束がセンサ３０３位置に進入し、シフト排紙センサ３０３がオフになって用紙束がセンサ３０３位置を抜けたことが確認されると（ステップＳ４２０）、用紙束はシフト排紙ローラ６によってシフトトレイへの排紙が完了する状態になっているので、放出ベルト５２およびジョガーフェンス５３を待機位置に移動させ（ステップＳ４２１，Ｓ４２２）、シフト排紙ローラ６の回転を所定時間経過後停止させ（ステップＳ４２３）、シフトトレイ２０２を用紙受け入れ位置に上昇させる（ステップＳ４２４）。この上昇位置は、紙面検知センサ３３０によってシフトトレイ２０２上に積載された用紙束の最上位の用紙の上面を検知することにより制御される。これらの一連を動作をジョブの最終部まで繰り返す（ステップＳ４２５）。

そして、最終部になると、端面綴じスティプラＳ１、放出ベルト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Ｓ４２６，Ｓ４２７，Ｓ４２８）、入口ローラ１、搬送ローラ２，７，９，１０、スティプル排紙ローラ１１および叩きコロ１２の回転を停止させ（ステップＳ４２９）、分岐爪１５の分岐ソレノイドをオフにして（ステップＳ４３０）全て初期状態に戻して処理を終える。

このようにして、画像形成装置ＰＲから搬入されてきた用紙をスティプル処理トレイＦで綴じ処理を行ってシフトトレイ２０２に排紙して積載する。なお、この場合もパンチユニット１００によって穴あけした用紙の綴じ処理が可能である。

このスティプルモード時のスティプル処理トレイＦの動作をさらに詳細に説明する。

スティプルモードが選択されると、図６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、スティプル処理トレイ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（ステップＳ４０５）。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（ステップＳ４０９）、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。

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（ステップＳ４１２）。叩きコロ１２は、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、スティプル処理トレイＦに収容される用紙が入口センサ３０１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。

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（ステップＳ４１２）。この動作を最終頁まで行う（ステップＳ４１３）。その後、再び７ｍｍ内側に移動して停止し（ステップＳ４１４）、用紙束の両側端を押えてスティプル動作に備える。その後、所定時間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（ステップＳ４１５）。このとき２ヶ所以上の綴じが指定されていれば、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ヶ所目の綴じ処理が行なわれる。また、３ヶ所目以降が指定されている場合は、これを繰返す。

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（ステップＳ４１８）。このとき、排紙モータも駆動され、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（ステップＳ４１７）。このとき、ジョガーフェンス５３は用紙サイズおよび綴じ枚数に基づいて異なる制御が行われる。例えば、綴じ枚数が設定枚数より少ない、あるいは設定サイズより小さい場合には、ジョガーフェンス５３により用紙束を押えながら放出爪５２ａにより用紙束後端を引っかけ搬送する。

そして、紙有無センサ３１０あるいは放出ベルトＨＰセンサ３１１による検知より所定パルス後にジョガーフェンス５３を２ｍｍ退避させジョガーフェンス５３による用紙への拘束を解除する。この所定パルスは、放出爪５２ａが用紙後端と接触してからジョガーフェンス５３の先端を抜ける間で設定されている。

また、綴じ枚数が設定枚数より多い、あるいは設定サイズより大きい場合には、予めジョガーフェンス５３を２ｍｍ退避させ、放出を行う。いずれの場合も用紙束がジョガーフェンス５３を抜けきると、ジョガーフェンス５３は、さらに５ｍｍ外側に移動して待機位置に復帰し（ステップＳ４２２）、次の用紙に備える。なお、用紙に対するジョガーフェンス５３の距離により拘束力を調整することも可能である。

（５）中綴じ製本モード：
このモードは、用紙を搬送路Ａと搬送路Ｄを経てスティプル処理トレイＦに搬送し、スティプル処理トレイＦで整合および中央綴じを行った後、さらに中折り処理トレイＧで中折りし、中折りされた用紙束を搬送路Ｈを経て下トレイ２０３へ排出するモードである。このモードでは、分岐爪１５と分岐爪１６はともに反時計方向に回動し、搬送路ＡからＤに至る経路が開放された状態になる。また、分岐ガイド板５４と可動ガイド板５５が後述の図２５に示すように閉鎖状態となって用紙束を中折り処理トレイＧに導き、中折りが行われる。このときの処理手順を図２１に示す。

このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置ＰＲ側から搬入される状態になると、用紙後処理装置ＰＤの搬送路Ａの入口ローラ１および搬送ローラ２、搬送路Ｄの搬送ローラ７，９，１０およびスティプル排紙ローラ１１、スティプル処理トレイＦの叩きコロ１２がそれぞれ回転を開始する（ステップＳ５０１）。そして、分岐爪１５を駆動するソレノイドをオンにして（ステップＳ５０２）分岐爪１５を反時計方向に回動させる。

次いで、放出ベルト５２のホームポジションも放出ベルトＨＰセンサ３１１で検知し、その位置を確認した後、放出モータ１５７を駆動して放出ベルト５２を待機位置に、また、ジョガーフェンス５３もジョガーフェンスＨＰセンサでホームポジション位置を検出した後、待機位置に、さらに、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５をホームポジションにそれぞれ移動させる（ステップＳ５０３，Ｓ５０４，Ｓ５０５）。

そして、入口センサ３０１のオン、オフ（ステップＳ５０６，Ｓ５０７）、スティプル排紙センサ３０５がオン（ステップＳ５０８）、シフト排紙センサ３０３がオフ（ステップＳ５０９）であれば、スティプル処理トレイＦに用紙が排紙され、用紙が存在しているので、叩きソレノイド１７０を所定時間オンにし、叩きソレノイド１２を用紙に接触させ、後端フェンス５１側に付勢して、用紙後端を揃える（ステップＳ５１０）。次いで、ジョガーモータ１５８を駆動することによってジョガーフェンス５３を所定量内側に移動させて用紙の幅方向（用紙搬送方向に直交する方向）の揃え動作を行った後、待機位置に戻す（ステップＳ５１１）。これによりスティプル処理トレイＦに送り込まれた用紙の縦横（搬送方向に平行な方向と直交する方向）が揃えられる。

これらステップＳ５０６からステップＳ５１２までの動作を１枚毎に繰り返し、部の最終紙になると（ステップＳ５１２−Ｙ）、ジョガーフェンス５３を所定量内側に移動させて用紙端面がずれない状態にし（ステップＳ５１３）、この状態で放出モータ１５７をオンにすることにより放出ベルト５２を所定量回転させ（ステップＳ５１４）、中綴じスティプラＳ２の綴じ位置まで用紙束を上昇させる。そして、用紙束の中央部で中綴じスティプラＳ２をオンし、中綴じを行う（ステップＳ５１５）。次いで、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５を所定量を変位させて中折り処理トレイＧに向かう経路を形成し（ステップＳ５１６）、中折り処理トレイＧの束搬送ローラ上、下７１，７２の回転を開始させ、中折り処理トレイＧに設けられている可動後端フェンス７３のホームポジションを検知した後、当該可動後端フェンス７３を待機位置に移動させる。

このようにして、中折り処理トレイＧの用紙束受け入れ体制が整えられると、放出ベルト５２をさらに所定量回転させ（ステップＳ５１９）、放出ローラ５６と加圧ローラ５７に加え込ませ、中折り処理トレイＧ側に用紙束を搬送する。用紙先端が束到達センサ３２１位置に達し（ステップＳ５２０）、所定距離搬送したら、束搬送ローラ上、下７１，７２の回転を停止させ（ステップＳ５２１）、束搬送ローラ下７２の加圧状態を解除させる（ステップＳ５２２）。次いで、折りプレート７４による折り動作を開始し（ステップＳ５２３）、折りローラ８１，８２および下排紙ローラ８３の回転を開始させる（ステップＳ５２４）。そして、折り部通過センサ３２３によって中折りされた用紙束の通過を監視する（ステップＳ５２５，Ｓ５２６）。そして、この過程で下記のような処理を実行する。

前述のステップＳ５２５−２では、用紙束の先端部を第２の折りローラ８２で挟み、中間部を第１の折りローラ８１で挟んだ状態で折りローラ８１，８２は停止して用紙束をそれぞれのニップ部で保持する（後述の図３１参照）。これにより、用紙束の折りぐせを強化する。この状態で所定時間経過すると（ステップＳ５２５−３でＹＥＳ）、第１および第２の折りローラ８１，８２、さらには、下排紙ローラ８３が回転を始め、用紙束を送り出し（ステップＳ５２５−４）、ステップＳ５２６以降の処理を実行する。

折り部通過センサ３２３位置を用紙束の後端が通過すると（ステップＳ５２６−Ｙ）、束搬送ローラ下７２を加圧し（ステップＳ５２７）、折りプレート７４、分岐ガイド板５４および可動ガイド板５５をホームポジションに移動させる（ステップＳ５２８，Ｓ５２９）。

この状態で用紙束の通過を下排紙センサ３２４によって監視し（ステップＳ５３０，５３１）、下排紙センサ３２４を用紙束後端が通過すると（ステップＳ５３１−Ｙ）、折りローラ８１，８２、下排紙ローラ８３をさらに所定時間回転させた後、停止させる（ステップＳ５３２）。次いで、放出ベルト５２とジョガーフェンス５３を待機位置に移動させる（ステップＳ５３３，Ｓ５３４）。そして、ジョブの最終部かどうかをチェックし（ステップＳ５３５）、ジョブの最終部でなければステップＳ５０６に戻って以降の処理を繰り返し、最終部であれば、放出ベルト５２およびジョガーフェンス５３をホームポジションに移動させ（ステップＳ５３６，Ｓ５３７）、入口ローラ１，搬送ローラ２，７，９，１０、スティプル排紙ローラ１１および叩きコロ１２の回転を停止し（ステップＳ５３８）、分岐爪１５の分岐ソレノイドをオフにして（ステップＳ５３９）すべて初期状態に戻して処理を終える。

このようにして画像形成装置ＰＲから搬入されてきた用紙をスティプル処理トレイＦで中綴じし、中折り処理トレイＧで中折りした後、下トレイ２０３上に中折りされた用紙束を排紙して積載する。

８．中折りモード時の綴じ動作と折り動作の詳細
この中折りモード時の綴じ動作と折り動作についてさらに詳細に説明する。

搬送路Ａから分岐爪１５と分岐爪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７，９，１０およびスティプル排紙ローラ１１によりスティプル処理トレイＦに排出される。スティプル処理トレイＦでは、（４）の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２２参照）。その後、図２３に示すように用紙束は放出爪５２ａにより用紙サイズ毎に設定された距離だけ搬送方向下流へ運ばれ、その中央を中綴じスティプラＳ２により綴じ処理される。綴じられた用紙束は放出爪５２ａにより搬送方向下流側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。

その後、図２４に示すように、用紙束の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形成される経路、すなわち中折り処理トレイＧへ導かれる経路を通過するように再度放出爪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は前述のように放出ベルト５２の駆動軸に設けられ、放出ベルト５２と同期して駆動される。そして、図２５および図２６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ために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。

図２６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の加圧が解除され、その後、図２７に示すように、綴じられた針部近傍が折りプレート７４により略直角方向に押され、対向する折りローラ８１のニップへと導かれる。予め回転している第１の折りローラ８１は、ニップに導かれた用紙束を加圧搬送することによって用紙束の中央に折りを施す。

次いで、用紙束先端は第２の折りローラ８２のニップ部に進入する。そして、図２８に示すように下排紙ローラ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と可動後端フェンス７３はホームポジションに復帰し、束搬送ローラ下７２の加圧も復帰し、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。

ここで、中綴じ用のスティプラＳ２ａ，Ｓ２ｂの針エンド検知時の動作について説明する。

この実施形態における中綴じスティプラは、ステッチャ、クリンチャとからなる分轄形式のものであり、ステッチャ側に綴じ針平板状に形成された綴じ針を収納したカートリッジを収納し、このカートリッジから綴じ針を打ち出し、クリンチャ側で折り曲げて用紙束を綴じるようになっている。その際、針エンドは針が完全になくなった状態で検知するとスティプラＳ２ａ，Ｓ２ｂは動作しているが針が出ていない状態になるので、このような状態になるまえの針ニアエンドを検知することが一般的に行われている。なお、針の補給については前述の特許文献２に開示され、針ニアエンド検知の詳細については特許文献３および４に記載されており、公知であるので、ここでの詳細な説明は省略する。

図２９ないし図３５はそれぞれ中綴じ用のスティプラＳ２ａ，Ｓ２ｂの針エンド検知時の動作の処理手順を示すフローチャート、図３６は中綴じ用のスティプラＳ２ａ，Ｓ２ｂのステッチャ（ドライバ）ＳＴの正面図（装置正面側から見た図）である。スティプル針のカートリッジは図３６の上方から挿入され、下方の針打ち出し面のクリンチ中心から打ち出され、図示しないクリンチャによってスティプル針が曲げられて綴じが行われる。針エンドセンサ、ここでは針ニアエンドセンサＳＴＳＮがシート上に形成された針のエンド部分から所定本数分前の針なしを検知するように設けられている。なお、図においてハッチングを施した部分は、スティプル綴じ方向の基準となるステッチャＳＴの針打ち出し面と同一形状の補助ガイド板ＳＴ１である。

この処理では、図２９（ａ）のフローチャートに示すように開始フラグが“１”となって中綴じ処理が開始され、中綴じジョブ中に仮に手前側中綴じスティプラＳ２ａが針エンド検知した場合には（ステップＳ６０２ａ）、すぐさま針エンド検知情報を画像形成装置本体に送信せずに所定回数（Ｎ回）綴じ処理を行った後（ステップＳ６０３）、もう片方の中綴じスティプラＳ２ｂの針エンド検知情報をチェックし（ステップＳ６０４ａ）、その結果を本体に送信し（ステップＳ６０５ａ，Ｓ６０６ａ）、開始フラグを“０”にする（ステップＳ６０７）。

図３０はこのときの本体側の処理手順を示すフローチャートである。すなわち、この送信情報を受けて（ステップＳ６１１）、本体は一旦実行中のジョブを中断する（ステップＳ６１２）。そして送信結果が手前側中綴じスティプラＳ２ａのみの針エンドの場合には（ステップＳ６１３−Ｙ，ステップＳ６１４−Ｎ）、図示せぬ本体の操作部に『手前側中綴じスティプラに針補給してください』等を表示する（ステップＳ６１５）。また、送信結果が両方の中綴じスティプラＳ２の針エンドの場合には（ステップＳ６１３−Ｙ，Ｓ６１３−Ｙ）、図示せぬ本体の操作部に『２つの中綴じスティプラに針補給してください』等を表示する（ステップＳ６１６）。

また、ステップＳ６１３で手前側の中綴じスティプラＳ２ａが針エンドでなければ（ステップＳ６１３−Ｎ）、さらに奥側の中綴じスティプラＳ２ｂが針エンドかどうかをチェックし（ステップＳ６１７）、針エンドであれば、図示せぬ本体の操作部に『奥側中綴じスティプラに針補給してください』等を指示を表示する（ステップＳ６１８）。

なお、図２９（ｂ）に示すように奥側の中綴じスティプラＳ２ｂの針エンド状態が最初に検知された場合においても、手前側の中綴じスティプラＳ２ａの針エンド状態が最初に検知された場合においても同様である。

そして、図３1のフローチャートに示すように用紙後処理装置の前ドアの開閉情報（ステップＳ６２１）をトリガーとし再度針エンド情報をチェックし（ステップＳ６２２ａ，Ｓ６２２ｂ）、補給が完了したならば（ステップＳ６２３ａ−Ｎ，Ｓ６２３ｂ−Ｎ）、その情報を本体へ送信する（ステップＳ６２５ａ，Ｓ６２５ｂ）。その結果を受けて本体は中断していたジョブを再スタートする。前ドア開閉時に再度針無しが検知されたならば（ステップＳ６２３ａ−Ｙ，Ｓ６２３ｂ−Ｙ）、検知情報を本体に再度送信する（ステップＳ６２４ａ，Ｓ６２４ｂ）。その検知情報に基づいて図３０のフローチャートに示したように警告表示を継続し、あるいは検知情報に変化があった場合にはその内容を表示する。つまり、両方の針補給をする旨表示したにも関わらず一方の針補給のみがなされた場合には、残りの針補給を促す警告表示を行う。前記したステップＳ６０３の所定回数Ｎとは所定回数実行中及び針補給後再スタートしても空打ちが発生しない程度の回数に設定される。

所定回数は後処理装置が記憶できる限り、ジョブが切り替わっても継続するが、電源ＯＦＦ／ＯＮ等では記憶がクリアされてしまう。そこでまた所定回数を実行すると空打ちの危険性が高まってしまうので、図３２のフローチャートに示すように電源ＯＦＦ／ＯＮなど記憶がクリアされる操作の直後の検出時は検知情報をすぐさま本体に送信する（ステップＳ６３１ａ，Ｓ６３２ａ、Ｓ６３１ｂ，Ｓ６３２ｂ）のが望ましい。

また、別の方法として図３３のフローチャートに示すように、中綴じジョブ中に仮に手前側中綴じスティプラＳ２ａが針エンド検知した場合には（ステップＳ６４１ａ，Ｓ６４２ａ）、すぐさま針エンド検知情報を画像形成装置本体に送信する（ステップＳ６４３ａ）。奥側中綴じスティプラＳ２ｂが検知した場合も同様である（ステップＳ６４１ｂ〜Ｓ６４３ｂ）。

その情報をうけて画像形成装置本体は仕掛かり中の画像形成の区切りの良いところ（部と部の間）で装置を停止させる。装置が停止するまでの間にもう一つの中綴じスティプラＳ２ｂが針エンド情報は常に検知されており情報に変化があった場合にはその情報が画像形成装置に送信される（図３４、ステップＳ６５１ａ〜Ｓ６５４ａ、ステップＳ６５１ｂ〜Ｓ６５４ｂ）。その結果を踏まえて、装置停止時に画像形成装置の操作部に以下のような警告文を表示する。手前側中綴じスティプラＳ２ａのみの針エンドの場合には図示せぬ本体の操作部に『手前側中綴じスティプラに針補給してください』等を表示する。また、追加で奥側中綴じスティプラＳ２ｂが針エンドとなった場合には『２つの中綴じスティプラに針補給してください』等を表示する（図２９）。

そして、後処理装置の前ドアの開閉情報をトリガーとし再度針エンド情報をチェックし補給が完了したならばその情報を本体へ送信する（図３１、ステップＳ６２５ａ，Ｓ６２５ｂ）。その結果を受けて本体は中断していたジョブを再スタートする。前ドア開閉時に再度針無しが検知されたならば、検知情報を本体に再度送信する（図３１、ステップＳ６２４ａ，Ｓ６２４ｂ）。その検知情報にもとずき警告表示を継続、或いは検知情報に変化があった場合にはその内容を表示する。つまり、両方の針補給をする旨表示したにも関わらず一方の針補給のみがなされた場合には、残りの針補給を促す警告表示を行う（図２９、ステップＳ６１５，Ｓ６１８）。

針エンドかどうかは、図３５のフローチャートのステップＳ６６１ａ〜６６３ａ、あるいはステップＳ６６１ｂ〜６６３ｂの処理によって送信される針エンドフラグの状態で認識される。

なお、図２９ないし図３５において、添え字ａとｂは奥側と手前側のスティプラに対する処理をそれぞれ示す。また、図２９ないし図３５のフローチャートで説明している針エンドは前述のように針ニアエンドのことである。

以上のように本実施形態によれば、中綴じスティプラの針エンド検知時の制御を行うことにより、また、針の装填量のばらつき、検知精度のばらつき等で発生する残量の僅差による、針エンド検知の頻発を防止できる。つまり、一旦針補給してすぐさままた針補給をするといったわずらわしさ解消できユーザの不満を最小限にとどめることができる。また。、電源投入時と連続動作中の検知後の動作を場合分けすることで空打ちを防止できる。

また、昨今の画像形成装置は高速化されているため、一旦連続した画像形成を開始してしまうと停止しようとしても作像中の用紙などが機内に既に有り残紙となってしまうのでこれらの作像が完了しないと停止できない。つまり針エンドを検知しすぐさま止めようとしてもいくらかのジョブ（部の作成）は進んでしまうことなり、その間針エンド検知したスティプラも動作することとなり、結果的には前述の効果と同じ効果を得ることができる。

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ＰＲ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。 本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のシフト機構の詳細を示す要部を拡大した斜視図である。 本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のシフトトレイ昇降機構の要部を拡大した斜視図である。 本発明の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。 本発明の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。 本発明の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を示す斜視図である。 本発明の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。 本発明の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８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。 本発明の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。 本発明の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１０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。 本発明の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１１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。 本発明の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。 本発明の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。 本発明の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。 本発明の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。 本発明の実施形態に係る用紙後処理装置におけるノンスティプルモードＡの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙後処理装置におけるノンスティプルモードＢの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙後処理装置におけるソート、スタックモードの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙後処理装置におけるスティプルモードの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙後処理装置における中綴じ製本モードの処理手順を示すフローチャートである。 実施形態における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。 実施形態における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。 実施形態における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初期状態を示す動作説明図である。 実施形態における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。 実施形態における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。 実施形態における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。 実施形態における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。 本発明の実施形態に係る用紙処理装置における針エンド検知時の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙処理装置における針エンド検知時の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙処理装置における針エンド検知時の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙処理装置における針エンド検知時の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙処理装置における針エンド検知時の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙処理装置における針エンド検知時の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙処理装置における針エンド検知時の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る中綴じスティプラのステッチャの正面図である。

符号の説明

３２ エンドフェンス
５１ 後端フェンス
５２ 放出ベルト
５２ａ 放出爪
５３ ジョガーフェンス
５４ 分岐ガイド板
５５ 可動ガイド
５６ 放出ローラ
７３ 可動後端フェンス
７４ 折りプレート
７５ 折りプレート駆動カム
７６ リンクアーム
８１ 第１の折りローラ
８２ 第２の折りローラ
８３ 下排紙ローラ
９１ 束搬送ガイド板上
９２ 束搬送ガイド板下
１６６ 折プレート駆動モータ
３２３ 折り部通過センサ
３６０ ＣＰＵ
Ｅ 用紙収容部
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
ＳＴＳＮ 針ニアエンドセンサ

Claims (8)

1. 用紙に対して同時に綴じ処理を行う２つの中綴じ処理用の綴じ手段と、
   前記綴じ手段に針補給を行うカートリッジと、
   前記カートリッジのそれぞれの所定数しか針が残っていないニアエンド状態を検知する
   針エンド検知手段と、
   前記針エンド検知手段を含む各部の制御を行う制御手段と、
   を備え、搬入されてきた用紙を順次受け取り、綴じ処理を行う用紙綴じ装置において、
   前記制御手段は綴じジョブ中に前記２つの綴じ装置の一方の針エンドを検知した場合、すぐには検知情報を用紙供給側の装置に送信せずに所定回数綴じ動作を行った後、針エンドの再検知を行い、前記２つの綴じ手段の他方の針エンドをチェックし、一方がニアエンドであるか両方がニアエンドであるかというチェック結果を前記用紙供給側の装置へ送信することを特徴とする用紙綴じ装置。
2. 電源投入時に、前記２つの綴じ装置の両方の針エンドの検知が行われることを特徴とする請求項１記載の用紙綴じ装置。
3. 前記チェック結果をすぐに前記用紙供給側の装置へ送信することを特徴とする請求項１記載の用紙綴じ装置。
4. 前記用紙綴じ装置を備えた装置の前ドアが開放され、閉鎖されたときに、前記２つの綴じ装置の両方の針エンドの検知が行われることを特徴とする請求項１記載の用紙綴じ装置。
5. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の用紙綴じ装置を備えていることを特徴とする
   用紙処理装置。
6. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の用紙綴じ装置を備えていることを特徴とする
   画像形成装置。
7. 請求項５記載の前記用紙処理装置を一体または別体に備えていることを特徴とする画像
   形成装置。
8. 前記検知情報を受けて、前記ジョブ中の画像形成動作を停止させることを特徴とする請
   求項６または７記載の画像形成装置。

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