JP4348277B2 - 用紙処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は用紙（記録シート）に対して、整合、仕分け、綴じ、穴明け、折りなどの処理を行う用紙処理装置と、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、ファクシミリ、あるいは、これらの複合機等の画像形成装置に関する。

従来から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、近年では用紙の一端縁に沿って綴じる端面１箇所綴じや平行数箇所綴じに加え用紙を２分する中央線に沿って複数箇所を綴じる中綴じ機能、及びその後、中央部を折って製本する中折り機能を備えた用紙後処理装置のニーズが高くなってきている。そこで、中綴じ製本機能を有した省スペース用紙後処理装置として例えば特許文献１に開示された発明が知られている。

この発明は、装置の設置面積を最小限のものとした上で、中折り処理を行う場合の生産性の高い丁合／仕分け／パンチ／端面綴じ／中綴じ製本などの用紙処理装置を提供するために、中折り処理して排紙する下排紙ローラの設置位置をシフトトレイに排紙するシフト排紙ローラの設置位置より側方に突出させ、用紙後処理装置の設置面積を増やすことなく下排紙ローラの上流側に用紙束を折る機構を収納する空間を確保したものである。
特開２００３−０７３０２２号公報

このように前記特許文献１記載の発明では、用紙後処理装置の多機能／省スペース化を狙ってスティプルトレイの背面部へ折り機構を配置し、スティプルトレイ部で用紙整合、綴じ処理まで行い、綴じられた用紙束をターン搬送させて折り機構へ用紙束を搬送している。

しかしながら、前記従来技術は省スペース化を目的としており、綴じられた用紙束のターン搬送時に発生するシワやキズに対する配慮までなされていないので、場合によって最終的に中折りされた用紙束にシワやキズが発生する虞があった。

そこで、本発明の目的は、用紙束の搬送時にシワやキズが発生することのない用紙処理装置および画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、複数枚の用紙を一時収納して整合／綴じ処理を行うためのスティプルトレイと、前記スティプルトレイに収納された用紙束に対して綴じ処理を行うスティプラと、スティプルトレイ下流端部より第１の方向へ前記用紙束を搬送する第１の経路と、スティプルトレイ下流端部より環状に形成される経路に沿って中折り処理トレイ側に向かう第２の方向へ前記用紙束を搬送する第２の経路と、前記第１および第２の経路のいずれかに前記用紙束の搬送先を振り分ける経路変更手段と、を有する用紙処理装置において、前記経路変更手段は、前記第２の経路から前記第１の経路へと前記用紙束の搬送先を変更する際、用紙の綴じ枚数が少ない場合の方が多い場合よりも早いタイミングで変更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、前記経路変更手段は、用紙の厚さが薄い場合の方が厚い場合よりも早いタイミングで前記搬送先を変更することを特徴とする。

第３の手段は、複数枚の用紙を一時収納して整合／綴じ処理を行うためのスティプルトレイと、前記スティプルトレイに収納された用紙束に対して綴じ処理を行うスティプラと、スティプルトレイ下流端部より第１の方向へ前記用紙束を搬送する第１の経路と、スティプルトレイ下流端部より環状に形成される経路に沿って中折り処理トレイ側に向かう第２の方向へ前記用紙束を搬送する第２の経路と、前記第１および第２の経路のいずれかに前記用紙束の搬送先を振り分ける経路変更手段と、を有する用紙処理装置において、前記経路変更手段は、前記第２の経路から前記第１の経路へと前記用紙束の搬送先を変更する際、用紙の厚さが薄い場合の方が厚い場合よりも早いタイミングで変更することを特徴とする。

第４の手段は、第３の手段において、前記経路変更手段は、用紙枚数が少ない方が多い場合より早いタイミングで前記搬送先を変更することを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記タイミングがスティプルトレイ上に設けられたフォトセンサからの用紙端面検知情報に基づいて設定されることを特徴とする。

第６の手段は、第１ないし第５のいずれかの手段において、中綴じされた用紙束をスティプルトレイ下流部より前記第２の方向に搬送する駆動ローラと、 前記経路変更手段がスティプルトレイ下流部より前記第２の方向に搬送する経路へ切り替えている状態から第１の方向に搬送する経路に切り替わった後も前記駆動ローラの回転駆動を継続させる制御手段と、をさらに備えていることを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段に係る用紙処理装置を画像形成装置が
一体または別体に備えていることを特徴とする。

なお、以下の実施形態において、スティプルトレイはスティプル処理トレイＦに、スティプラは中綴じスティプラＳ２に、第１の経路は初期位置の分岐ガイド板５４と放出ローラ５６の外周面との間から搬送路Ｃに抜ける経路に、第２の経路は放出ローラ５６の外周面と分岐ガイド板５４および可動ガイド５５が作動して前記外周面と分岐ガイド板５４および可動ガイド板５５の内面との間に形成される前記放出ローラ５６の外周面に沿って環状に形成される経路（図１３参照）に、第１の方向はスティプル処理トレイＦから搬送路Ｃに向かう方向に、第２の方向はスティプル処理トレイＦから中折りじ処理トレイＧに向かう方向に、経路変更手段は束分岐駆動モータ１６１およびこれに付随する機構、並びにＣＰＵ３６０に、経路変更動作タイミングを用紙の綴じ枚数に応じて変更する手段はＣＰＵ３６０に、フォトセンサが端面検知センサ３１０ｃに、中綴じされた用紙束をスティプルトレイ下流部より下方に搬送する駆動ローラは放出ローラ５６、束搬送ローラ上７１及び束搬送ローラ下７２に、制御手段はＣＰＵ３６０にそれぞれ対応する。本発明では、用紙と称しているが、用紙の概念にはシート状の記録媒体が含まれる。

本発明によれば、用紙束の搬送時にシワやキズが発生することのない用紙処理装置および画像形成装置を提供することができる。

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。

＜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。

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、整合およびステイ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。このステイプル処理トレイＦの用紙が積層されるトレイ面６６は、後述のステイプル排紙ローラ１１から排紙される用紙の搬送方向下流側が上になるように傾斜し、この傾斜角は、重力方向に対して傾斜面の下側の後述する中折りプレート７４及びその駆動機構と端面綴じステイプラＳ１などの機構と干渉しない最低限の角度に設定されている。

搬送路ＡおよびＤを経てステイプル処理トレイＦへ導かれ、ステイプル処理トレイで整合およびステイ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、ステイプル排紙ローラ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。

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。

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。

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。

本発明は中綴じ時の用紙束偏向（経路変更手段）に関する発明であるので、スティプル、用紙束偏向（経路変更手段）について説明し、パンチ、仕分け、排紙トレイ部等の他の部分についての説明は省略する。

＜ステイプル処理トレイ＞
用紙整合及びステイプル処理を施す処理トレイＦの構成について説明する。
図２は用紙整合及びステイプル処理を施す処理トレイＦの構成を示す要部斜視図である。同図において、ステイプル排紙ローラ１１により処理トレイＦへ導かれた用紙はトレイ面６６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にて横方向（用紙搬送方向と直交する用紙幅方向）の整合が行われる。その後、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手段３５０からのステイ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を有する放出ベルト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。

放出爪５２ａは図３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が配置されており、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、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ても良い。

また、図４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、用紙幅方向整合中心に放出ベルト５２とその駆動プーリとが配置され、それに対して対称に放出ローラ５６が配置固定されており、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。

図２に示すように用紙搬送方向の整合手段である叩きコロ１２は支点１２ａを中心に叩きＳＯＬ１７０によって振り子運動が与えられ、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し、回転駆動源である叩きコロモータ１５６は他の搬送駆動から独立している。用紙搬送方向に直行する方向の整合手段であ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５に示す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（用紙搬送方向に直交する方向）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。

中綴じスティプラＳ２は図１及び図４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、かつ用紙幅方向整合中心に対して対称に２つ配置されてステー６３に固定されている。なお、図４に図示した例では簡略化するために２個としているが、３個以上の複数としても良い。また、中綴じスティプラＳ２は針部を含み、針を打ち出すステッチャ（ドライバ）ユニットと針を折り曲げるクリンチャユニットの２ユニットに分割されて構成され、ステッチャユニットＳ２１は処理トレイＦの搬送路Ｄ側に配置されている。なお、図中符号６４ａは前側板、６４ｂは後側板、符号５３ａ、５３ｂはそれぞれ用紙搬送方向に直交する方向で用紙を揃えるジョガーフェンス、符号５１ａ，５１ｂは用紙搬送方向で用紙を揃える後端フェンスである。後端フェンス５１ａ，５１ｂは処理トレイＦの後端（下端）側で後端フェンスガイド軸６６によって用紙搬送方向に直交する方向に移動可能に支持され、前記後端フェンス５１ａ，５１ｂ間に設けられた後端フェンス戻しスプリング６７によって両者を互いに近接する方向に弾性付勢されている。これにより後端フェンス５１ａ，５１ｂが移動したときにホームポジションに戻すようにしている。また、符号３１０はステイプル処理トレイＦ上の用紙の有無を検出する紙有無センサである。

用紙束偏向機構は、図１および図１２のステイプル処理トレイ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６ないし図８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の回転軸に回動自在に支持され、可動ガイド５５には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４に示す側板６４ａ，６４ｂに固定された軸と長穴部６０ｂで嵌合し、これにより可動ガイド５５の回動範囲は規制されている。また、スプリング５９によって下方に付勢されることによって図６の位置に保持される。さらに、束分岐駆動モータ１６１より駆動力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に固定されているリンクピンが押されると、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を検知することによりカム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し、停止位置の制御が行われる。

図６は、カム６１がホームポジションに位置したときの分岐ガイド板５４と可動ガイド５５の位置関係を示す動作説明図で、端面綴じモード時にシフトトレイへ排出する経路を形成している状態を示す。このとき、可動ガイド５５のガイド面５５ａは用紙をガイドする機能を有する。

図７はカム６１が回転することにより、可動ガイド５５が時計方向（上方）に回動し、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）へ回動して加圧コロ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８はカム６１が図７の状態から所定量回転することにより、可動ガイド５５を上方に回動させ、そのまま処理トレイＦから処理トレイＧに導く経路を形成する位置となっている状態を示す動作説明図である。また、図４には奥行き方向の位置関係を示す。

この実施例では分岐ガイド板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。

＜制御装置＞
制御手段３５０は図９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、及び紙面検知センサ３３０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、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ、シフトトレイ２０２を移動させるシフトモータ、叩きコロ１２を駆動する叩きコロモータ、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、ジョガーフェンス５３を移動させるジョガーモータ１５８、分岐ガイド板５４及び可動ガイド５５を回動させ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束搬送モータ、可動後端フェンス７３を移動させる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、折りローラ８１を駆動する折りローラ駆動モータ４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及びジョガーモータ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。また、プログラムデータは前記ＲＯＭに代えて、あるいは加えてネットワークを介してサーバから、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＳＤカードなどの記録媒体から記録媒体駆動装置を介して図示しないハードディスク装置などの記憶媒体にダウンローラされ、あるいはバージョンアップされて使用することもできる。

＜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。
本実施形態では、用紙が搬送路Ａおよび搬送路Ｂを通り上トレイ２０１へ排出されるノンスティプルモードａと、搬送路Ａ搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出されるノンスティプルモードｂと、搬送路Ａ搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出されるソート、スタックモードと、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へ排出されるステイプルモード（端面綴じモード）と、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へ排出される中綴じ製本モードとがあるが、ここでは、端面綴じモードと中綴じ製本モードについて説明する。

《端面綴じスティプルモード》
スティプルモードが選択されると図２に示すようにジョガーフェンス５３はホームポジションから移動し、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ローラ１１の上流側の直前に設けられた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。また、スティプル排紙センサ３０５は用紙後端通過時点に当該用紙の後端を検知し、後端を検知した信号がＣＰＵ３６０に入力される（図９参照）。

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。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ＯＮ／ＯＦＦにより振り子運動を行い、オン時には用紙を叩いて下方向（用紙搬送方向上流側）に戻し、用紙後端を後端フェンス５１に突き当てて紙揃えを行う。その際、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、検知信号がＣＰＵ３６０に入力されて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によって更に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って次の用紙を待つ。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。

更に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。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が駆動されて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し、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さらに適正位置まで移動して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。この時、排紙モータも駆動されて放出爪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。その際、ジョガーフェンス５３は用紙サイズ及び綴じ枚数により異なるように制御される。

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によって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による検知よって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退避させて放出を行う。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は更に５ｍｍ外側に移動して待機位置に復帰し、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。

《中綴じ製本モード》
中綴じ製本モードが選択された場合には、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では端面綴じスティプルモード時と同様にスティプル排紙ローラ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１１参照）。その後、、用紙束は搬送手段である放出爪５２ａにより図１２の位置（中綴じ位置）へ搬送される。この時の搬送距離は搬送される用紙束の後端面を端面検知センサ３１０ａにより検知し、その検知情報により決定される。

また、端面検知センサ３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃは装置のイニシャル動作時等に処理トレイＦ内の用紙有無情報を検知する手段も兼ねている。

中綴じ位置へ搬送された用紙束は中綴じスティプラＳ２により綴じ処理される。図１２の位置で綴じられた用紙束は放出爪５２ａにより用紙搬送方向下流側へ搬送される。この搬送中に用紙先端面を端面検知センサ３１０ｃで検知して更に所定量搬送した後、カム６１を所定量回転させ、用紙偏向手段を図８の状態にして用紙束を放出ローラ５６により中折り処理トレイＧへ搬送する。その後、端面検知センサ３１０ｃにより搬送中の用紙束の後端面を検知したら、カム６１を所定量回転させて用紙偏向手段を図６の状態として加圧コロ５７による加圧を解除し、次用紙の受入に備える。この時、用紙束は束搬送ローラ上７１と束搬送ローラ下７２により中折り処理トレイＧへ搬送されるが、放出ローラ５６の回転駆動を停止させずに束搬送ローラ上７１、束搬送ローラ下７２と同線速となるように回転させて、用紙束のターン搬送を補助する。

この加圧コロ５７の加圧解除のタイミングは綴じ枚数や用紙の種類によって異なるように設定されており、本実施形態では下記の如く設定されている。

イ）通常用紙モード、且つ綴じ枚数：１〜５枚の場合
用紙後端面が加圧コロ５７のニップから２０ｍｍ上流の位置へ到達した時
ロ）通常用紙モード、且つ綴じ枚数：６枚以上の場合
用紙束後端面が加圧コロ５７のニップを通過後
ハ）薄紙モード、且つ綴じ枚数１〜７枚の場合
用紙後端面が加圧コロ５７のニップから３０ｍｍ上流の位置へ到達した時
ニ）薄紙モード、且つ綴じ枚数８枚以上の場合
用紙束後端面が加圧コロ５７のニップを通過後
ホ）厚紙モード、且つ綴じ枚数１〜３枚の場合
用紙後端面が加圧コロ５７のニップから２０ｍｍ上流の位置へ到達した時
へ）厚紙モード、且つ綴じ枚数４枚以上の場合
用紙束後端面が加圧コロ５７のニップを通過後
そして、用紙束後端部が完全に用紙偏向部を通過した後、カム６１を回転させて可動ガ
イド５５を下方へ回動させてＨＰである図６の状態へ復帰させ、次用紙の受入に備える。

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１４に示すように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、用紙束の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。その後、図１５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。そして、図１６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。

さらに、図１７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。この時、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。

この中綴じモードにおける用紙束変更部の制御手順を図１８のフローチャートに示す。このフローチャートは前記イ）ないしヘ）に対応している。
すなわち、中綴じ処理が実行されると（ステップＳ１）、放出モータ１５７、および束搬送ローラ上７１と束搬送ローラ下７２を駆動する図示しない束搬送モータをＯＮする（ステップＳ２）。そして、放出ローラ５６側の放出ベルト駆動プーリ６２の用紙搬送方向上流側の直前に設けられた端面検知センサ３１０ｃがＯＮ、言い換えれば用紙束の先端部が端面検知センサ３１０ｃの位置を通過したか否かをチェックする（ステップＳ３）。ＯＮになっていれば（通過していれば）、さらに通常用紙モード（普通の厚さの用紙を使用するモード）か否かをチェックする（ステップＳ４）。

ステップＳ４のチェックで、通常用紙モードであれば（ステップＳ４−ＹＥＳ）、さらに、綴じ枚数が１ないし５枚であるかどうかをチェックする（ステップＳ５）。そして、１ないし５枚であれば、束分岐駆動モータ１６１をＯＮして正転させ（ステップＳ６）、所定パルス送って（ステップＳ７）図８の位置まで可動ガイド５５が回動した時点で停止させる（ステップＳ８）。この過程で可動ガイド５５が回動動作を開始する前に分岐ガイド板５４は図７の状態、すなわち加圧コロ５７は加圧状態になっている。その後、端面検知センサ３１０ｃがＯＦＦ、言い換えれば用紙束の後端が端面検知センサ３１０ｃ位置を抜けた時点で（ステップＳ９）、放出モータ１５７を所定パルスａだけ駆動し、放出ベルト５２を回転させて用紙束を押し上げ、前記イ）のように用紙後端面が加圧コロ５７のニップから２０ｍｍ下流の位置へ到達した時に、束分岐駆動モータ１６１をＯＮして逆転させ（ステップＳ３９）、所定パルス送って（ステップＳ４０）停止させ（ステップＳ４１）、加圧コロ５７による用紙束への加圧状態を解除し、用紙束を折り処理部（中折り処理トレイ）Ｇへ搬送する。

次いで、束搬送ローラ下７２の用紙束搬送方向下流の直後に位置する束到達センサ３２１がＯＮになり、用紙束の先端が前記束到達センサ３２１によって検知され（ステップＳ４２）、所定時間、ここでは、用紙束が可動ガイド５５を抜けるに足る時間が経過すると（ステップＳ４３）、束分岐駆動モータ１６１をＯＮして逆転させ（ステップＳ４４）、所定パルス送って図６に示す初期位置に戻す（ステップＳ４５，Ｓ４６）。そして、放出ベルトＨＰセンサ３１１がＯＮになり（ステップＳ４７）、用紙束の放出ベルト５２による搬送が終了すると、放出モータ１５７を停止させて（ステップＳ４８）リターンし、次の動作に備える。

前記ステップＳ５で１ないし５枚綴じでなければ、言い換えれば６枚以上綴じる場合には、束分岐駆動モータ１６１をＯＮして正転させ、ステップＳ１１からステップＳ１４でステップＳ６からステップＳ９までの処理と同様の処理を実行し、ステップＳ１５で放出モータ１５７を所定パルスｂだけ駆動し、放出ベルト５２を回転させて用紙を押し上げ、前記ロ）のように用紙後端面が加圧コロ５７のニップを通過したときに束分岐駆動モータ１６１をＯＮして逆転させ（ステップＳ３９）、所定パルス送って（ステップＳ４０）停止させ（ステップＳ４１）、加圧コロ５７による用紙束への加圧状態を解除し、用紙束を中折り処理トレイＧへ搬送する。その後、ステップＳ４３からステップＳ４８まで実行して、次の動作に備える。

前記ステップＳ４で通常用紙モードでなければ、ステップＳ１６で薄紙モードか否かをチェックし、薄紙モードであれば、ステップＳ１７で綴じ枚数が１ないし７枚であるかをチェックして、１ないし７枚であれば、ステップＳ１８からステップＳ２１で前記ステップＳ６からステップＳ９までと同様の処理を実行する。そして、ステップＳ２２で放出モータ１５７を所定パルスｃだけ駆動し、放出ベルト５２を回転させて用紙束を押し上げ、前記ハ）のように用紙後端面が加圧コロ５７のニップから３０ｍｍ下流の位置へ到達した時に、束分岐駆動モータ１６１をＯＮして逆転させ（ステップＳ３９）、所定パルス送って（ステップＳ４０）停止させ（ステップＳ４１）、加圧コロ５７による用紙束への加圧状態を解除し、用紙束を中折り処理トレイＧへ搬送する。その後、ステップＳ４３からステップＳ４８まで実行して、次の動作に備える。

前記ステップＳ１７で８枚以上であれば、ステップＳ２３ないしステップＳ２６で前記ステップＳ６からステップＳ９までと同様の処理を実行する。そして、ステップＳ２７でステップＳ１５と同様に放出モータ１５７を所定パルスｂだけ駆動し、放出ベルト５２を回転させて用紙を押し上げ、前記ロ）のように用紙後端面が加圧コロ５７のニップを通過したときに束分岐駆動モータ１６１をＯＮして逆転させ（ステップＳ３９）、所定パルス送って（ステップＳ４０）停止させ（ステップＳ４１）、加圧コロ５７による用紙束への加圧状態を解除し、用紙束を中折り処理トレイＧへ搬送する。その後、ステップＳ４３からステップＳ４８まで実行して、次の動作に備える。

ステップＳ１６で薄紙モードでなければ、通常モードでも薄紙モードでもない厚紙モードであると判断しステップＳ２８で綴じ枚数が１ないし３枚かどうかをチェックする。１ないし３枚であれば、ステップＳ２９ないしＳ３２でステップＳ６ないしＳ９の処理を実行する。そして、ステップＳ３３でステップＳ１０と同様に放出モータ１５７を所定パルスａだけ駆動し、放出ベルト５２を回転させて用紙束を押し上げ、前記ホ）のように用紙後端面が加圧コロ５７のニップから２０ｍｍ下流の位置へ到達した時に、束分岐駆動モータ１６１をＯＮして逆転させ（ステップＳ３９）、所定パルス送って（ステップＳ４０）停止させ（ステップＳ４１）、加圧コロ５７による用紙束への加圧状態を解除し、用紙束を中折り処理トレイＧへ搬送する。その後、ステップＳ４３からステップＳ４８まで実行して、次の動作に備える。

ステップＳ２８で綴じ枚数が４枚以上であれば、ステップＳ３４ないしステップＳ３７で前記ステップＳ６からステップＳ９までと同様の処理を実行する。そして、ステップＳ３８でステップＳ１５と同様に放出モータ１５７を所定パルスｂだけ駆動し、放出ベルト５２を回転させて用紙を押し上げ、前記ヘ）のように用紙後端面が加圧コロ５７のニップを通過したときに束分岐駆動モータ１６１をＯＮして逆転させ（ステップＳ３９）、所定パルス送って（ステップＳ４０）停止させ（ステップＳ４１）、加圧コロ５７による用紙束への加圧状態を解除し、用紙束を中折り処理トレイＧへ搬送する。その後、ステップＳ４３からステップＳ４８まで実行して、次の動作に備える。

このように用紙の種類（厚さ）、用紙束の枚数に応じて前記イ）ないしヘ）のように経路を変更する加圧ガイド５４と可動ガイド５５の動作タイミングを変更するのは、下記のような理由による。
図１９は放出ローラ５６と加圧ローラ５７に挟まれて中折り処理トレイＧに用紙束が偏向されて搬送されるときの状態を示す図である。同図から分かるようにこの実施形態では内側の２つの放出ローラ５６に加圧コロ５７が加圧されて用紙に駆動力を付与しており、加圧される放出ローラ５６の両側にはローラ経よりも大径のフランジ部５６ａが設けられ、これらのフランジ部５６ａと加圧コロ５７とによって用紙は同図に示すように腰付けされる。なお、この腰付けは、分岐ガイド板５４にリブを設けて行うこともできる。

このような腰付けを行うと、用紙が放出ローラ５６と加圧コロ５７のニップを抜けたときに、図２０に示すような皺（傷）が発生することになる。この皺は用紙の腰付けによるものなので、用紙厚が厚くなればなるほど、あるいは用紙束の枚数が増えれば増えるほど腰付け効果が薄れ、皺の発生がなくなることになる。なお、皺の発生については、用紙の厚さや用紙束の枚数だけではなく、腰付け時の圧力の大きさも関係するが、ここでは、圧力については用紙の厚さや枚数にかかわらず一定なので、用紙の厚さと用紙束の枚数が制御のパラメータとなっている。

また、前記イ）ないしヘ）のように用紙の後端部が加圧コロ５７の手前２０ｍｍあるいは３０ｍｍで加圧コロ５７による加圧力を開放すると、用紙に対して前記皺の発生がなくなる。これは、皺の原因が前述の腰付けにあるので、腰付けと与えている分岐ガイド板５４による加圧状態を用紙後端部が放出ローラ５６と加圧コロ５７のニップを通過する前に解除して、用紙端部に対する腰付けを行わないように、言い換えれば用紙端部に圧力を加えないようにすることにより、用紙後端部が段状に押されることがなくなり、これにより皺（傷）の発生が防止できるものである。

用紙に与える腰付けの開放タイミングは、用紙先端部が束搬送ローラ上７１に到達したときでもよいが、用紙の搬送方向の長さがジョブによって異なるので、当然、用紙サイズによって搬送距離が変化し、束搬送ローラ上７１の搬送力の大きさが問題となる。その際、搬送力を大きくすると、その分、コストが高くなることから、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５の駆動タイミングの制御で行う本実施形態の場合のような腰付け解除制御の方がコスト的に有利である。

以上のように、本実施形態によれば、中綴じ製本モード時の可動ガイド５５と分岐ガイド板５４の経路変更動作（下方に搬送する経路から上方へ搬送する経路への切替え）タイミングを中綴じ枚数により異ならせているので、用紙束搬送時に皺や傷が発生することを防止できる。

また、厚／薄紙モード等のプリントされる用紙種類の違いにより可動ガイド５５と分岐ガイド板５４の経路変更動作タイミングを異ならせているので、用紙種類の違いにより皺や傷が発生することを防止できる。

また、経路変更動作タイミングをスティプル処理トレイＦ上に設けた端面検知センサ３１０ｃ（フォトセンサ）からの用紙端面検知情報により決定しているので、動作タイミングがばらついて用紙束の不送りやスキューやジャムの発生を防止することができる。

また、可動ガイド５５と分岐ガイド板５４は用紙束をスティプルトレイ下流部より上方へ搬送する経路へ切替えている状態（図６）とスティプルトレイ下流部より下方へ搬送する経路へ切替えている状態（図８）とそれら２つの状態へ切り替わる途中の状態である開放状態の３つの状態（図７）となる構成としているので、用紙束搬送中に経路変更手段の切替え動作があっても搬送中である用紙束の搬送が可能とすることができる。

さらに、中綴じされた束をスティプルトレイ下流部より下方に搬送するために放出ローラ５６を使用し、可動ガイド５５と分岐ガイド板５４がスティプルトレイ下流部より下方へ搬送する経路へ切替えている状態から開放状態へ切り替わった後も前記放出ローラ５６の回転駆動を停止させていないので、用紙束搬送中に可動ガイド５５と分岐ガイド板５４の切替え動作があっても搬送中である用紙束の搬送が可能となる。

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る。 用紙整合及びステイプル処理を施す処理トレイＦの構成を示す要部斜視図である。 ステイプル処理トレイと、このステイプル処理トレイから用紙を搬出する放出爪の関係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イプル処理トレイの平面図である。 端綴じスティプラの概略構成を示す斜視図である。 カムがホームポジションに位置した時の分岐ガイド板と可動ガイドの位置関係を示す動作説明図である。 カムが回転することにより、分岐ガイド板が支点を中心として回動し、加圧コロが放出ローラ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。 カムがさらに回転することにより、可動ガイドがステイプル処理トレイから中折り処理トレイに導く経路を分岐ガイド板と可動ガイドとで形成した状態を示す動作説明図である。 本実施形態に係る用紙後処理装置の制御回路を示すブロック図である。 本実施形態に係るステイプル処理トレイと中折り処理トレイ部分の拡大図である。 中綴じ製本モードにおいてステイ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。 中綴じ製本モードにおいてステイ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。 中綴じ製本モードにおいてステイ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。 中綴じ製本モードにおいてステイ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。 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。 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。 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。 中綴じモード時の用紙束偏向機構の制御手順を示すフローチャートである。 用紙束偏向機構における用紙束への腰付け示す図である。 腰付けされた用紙を示す斜視図である。

符号の説明

５２ 放出ベルト
５２ａ 放出爪
５４ 分岐ガイド板
５５ 可動ガイド
５６ 放出ローラ
５７ 加圧コロ
１５７ 放出モータ
１６１ 束分岐駆動モータ
３１０ 後端検知センサ
３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ 端面検知センサ
３５０ 制御装置
３６０ ＣＰＵ
３７０ Ｉ／Ｏ
Ｆ ステイプル処理トレイ
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
Ｆ ステイプル処理トレイ
Ｇ 中折り処理トレイ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｈ，Ｉ 搬送路
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 (7)

1. 複数枚の用紙を一時収納して整合／綴じ処理を行うためのスティプルトレイと、
   前記スティプルトレイに収納された用紙束に対して綴じ処理を行うスティプラと、
   スティプルトレイ下流端部より第１の方向へ前記用紙束を搬送する第１の経路と、
   スティプルトレイ下流端部より環状に形成される経路に沿って中折り処理トレイ側に向かう第２の方向へ前記用紙束を搬送する第２の経路と、
   前記第１および第２の経路のいずれかに前記用紙束の搬送先を振り分ける経路変更手段と、
   を有する用紙処理装置において、
   前記経路変更手段は、前記第２の経路から前記第１の経路へと前記用紙束の搬送先を変更する際、用紙の綴じ枚数が少ない場合の方が多い場合よりも早いタイミングで変更することを特徴とする用紙処理装置。
2. 前記経路変更手段は、用紙の厚さが薄い場合の方が厚い場合よりも早いタイミングで前記搬送先を変更することを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
3. 複数枚の用紙を一時収納して整合／綴じ処理を行うためのスティプルトレイと、
   前記スティプルトレイに収納された用紙束に対して綴じ処理を行うスティプラと、
   スティプルトレイ下流端部より第１の方向へ前記用紙束を搬送する第１の経路と、
   スティプルトレイ下流端部より環状に形成される経路に沿って中折り処理トレイ側に向かう第２の方向へ前記用紙束を搬送する第２の経路と、
   前記第１および第２の経路のいずれかに前記用紙束の搬送先を振り分ける経路変更手段と、
   を有する用紙処理装置において、
   前記経路変更手段は、前記第２の経路から前記第１の経路へと前記用紙束の搬送先を変更する際、用紙の厚さが薄い場合の方が厚い場合よりも早いタイミングで変更することを特徴とする用紙処理装置。
4. 前記経路変更手段は、用紙枚数が少ない方が多い場合より早いタイミングで前記搬送先を変更することを特徴とする請求項３記載の用紙処理装置。
5. 前記タイミングがスティプルトレイ上に設けられたフォトセンサからの用紙端面検知情報に基づいて設定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
6. 中綴じされた用紙束をスティプルトレイ下流部より前記第２の方向に搬送する駆動ローラと、
   前記経路変更手段がスティプルトレイ下流部より前記第２の方向に搬送する経路へ切り替えている状態から第１の方向に搬送する経路に切り替わった後も前記駆動ローラの回転駆動を継続させる制御手段と、
   をさらに備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の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。

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