JP4355255B2

JP4355255B2 - 用紙処理装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP4355255B2
Application number: JP2004145272A
Authority: JP
Inventors: 直宏吉川; 政博田村; 秀也永迫; 健次山田; 伸宜鈴木; 広元齊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: JP2005324933A

Description

本発明は画像形成装置等に併設され、当該装置から排出されたシート状転写媒体、例えば転写紙（用紙）の仕分け、綴じ、スタック等を行う用紙処理装置、及びこの用紙処理装置を一体または別体に備えた画像形成装置に関する。

この種の技術として例えば特許文献１に開示された発明が公知である。この文献には、下記のようなシート送りの構成が開示されている。すなわち、この文献には、オンライン化されたプリント工程の中でシートを間欠的に遅配させるシステムの１つの例が例示されている。このシステムは、プリンタあるいはコピー機から排出された先のコピーシートのセットを整頓し（揃え）、針止めする際に、このセットに続くコピーシートの印刷を中断したり、あるいは遅らせたりする必要がないようにしたものである。この例では、ほぼ平坦あるいは真っ直ぐとなっているプリンタあるいはコピー機の出力（排出）経路が、従来と同様に平坦な上部および下部バッフルによって画定されている。この平坦なシート出力経路には、反転（逆転）可能な複数の出力（排出）フィードローラを下流側の端に、整頓（揃え）や針止めを行うモジュールあるいはユニットの直前となるように設けてある。これらの出力ローラは、コンパイラユニットへの供給用のローラともなる。出力ローラのニップと上流のフィードローラのニップとの間に、転向用のゲートが設けられており、このゲートは、逆回転した出力ローラによって下流ではなく上流に送られるシートの進路を、シート転向用シュートをなす主出力経路からある角度をもって分岐した入口の方に変えるものである。転向用シュートの中には、逆回転可能なローラが設けられており、シュート内のシートは常にこのローラによって挟まれた状態となる。シュートは、ここでは、シートを反転させるためのものではなく、また、シートがこの中で反転することもない。

そして、先行するシートは、通常のシートの排出用のローラ（整頓装置（コンパイラー）の入口用のローラも兼ねる）の中にあり、若干飛び出している。この通常の送り動作は、先行するシートの末端が、主出力経路と交差するバッファ用の経路である転向シュートの入口を通り過ぎるまで続く。その後、前記出力ローラは逆回転し、先行するシートは上流に早送りされる。同時に、転向ゲートが下のシート経路側に旋回し、後行するシートがこのゲートに到達する前に先行するシートをシュートに導く。そして、ゲートは、先行するシートがローラのニップに挟まると直ぐに元の位置に持ち上がる。後行するシートは、シュートの中にある先行するシート上を通り過ぎようとする。従って、後行するシートは通常通り真っ直ぐに動き出力ローラまで邪魔されずに動く。その際、全てのローラが下流側にシートを進めるように動き、先行するシートは、シュートから送りだされ、主出力経路で後行するシートと一緒になると共にその下側となる。両方のシートは、ローラによって別々に確実に動かされ、しかし、これらは一緒に主シート出力経路を出力ローラのニップに向かって動く。両方のシートは共に出力ローラに到達し、共に重なった状態で前方に送られる。
特開平７−００２４１７号公報

前記特許文献には、先行する用紙を一旦シュートに待避させて、後行する用紙と重ね合わせて搬送する技術が開示されている。この技術では、前述のように転向用シュートの中に逆回転可能なローラが設けられており、シュート内のシートは常にこのローラによって挟まれ、このローラの回転方向に応じてシートの待避、保持、及び搬出（送り出し）が可能となっていた。

従来では、このようにシートを待避させるシュート内にローラを設け、さらにタイミングを合わせて駆動する必要があり、機構及び制御が複雑になっていた。

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、シートを待避させるシュート内にシート搬送用のローラを設けなくとも、設けた場合と同等に機能することが可能な構造が簡単で低コストの用紙処理装置及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、前段装置から搬入される用紙を受け入れ口から処理トレイへ案内する第１の搬送路と、前記第１の搬送路から分岐し、一時的に前記用紙を退避させる第２の搬送路と、前記第１の搬送路に設けられ、前記用紙を前記処理トレイ側の方向に搬送する第１の搬送手段と、前記第１の搬送路に設けられ、正回転することによって前記処理トレイ側の方向に前記用紙を搬送し、逆回転させることによって前記処理トレイ側の方向とは逆方向に用紙を搬送する第２の搬送手段と、前記用紙が前記逆方向へ搬送されるときに当該用紙を前記第２の搬送路へ案内する切り換え手段と、を有し、前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段は前記切り換え手段を挟んで前記第１の搬送手段が前記受け入れ口側に、前記第２の搬送手段が処理トレイ側にそれぞれ設置され、前記第２の搬送路に一時的に退避していた先行する用紙を後行する用紙と重ね合わせて搬送する機能を有する用紙処理装置において、前記第２の搬送手段によって前記先行する用紙を前記逆方向へ搬送させ、前記切り換え手段によって前記先行する用紙を前記第２の搬送路へ案内したとき、前記第２の搬送手段によって前記先行する用紙を保持した状態で前記第２の搬送手段を停止させて前記後行する用紙が重ね合わされるまで待機させ、前記後行する用紙が前記第２の搬送手段に到達する直前で前記第２の搬送手段を正回転させて先行する用紙と後行する用紙を重ね合わせて処理トレイ側の方向へ搬送する制御手段を備えていることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記第２の搬送路が湾曲していることを特徴とする。

第３の手段は、第１の手段において、前記第２の搬送路が略直線状に形成されていることを特徴とする。

第４の手段は、第１の手段において、前記重ね合わせ搬送された先行する用紙と後行する用紙が処理トレイに搬送されたあと、前記用紙の先端部を叩き整合させる整合部材を備えたことを特徴とする。

第５の手段は、第１の手段において、前記処理トレイ側に搬送される用紙は少なくとも２枚であ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、前記処理トレイはスティプル処理トレイＦに、前記第１の搬送路は搬送路Ｄに、前記第２の搬送路はプレスタック経路Ｅに、前記搬送手段は搬送ローラ２，７，９，１０，１１（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５）及び第１及び第２の搬送モータに、前記切り換え手段は分岐爪１７に、前記制御手段はＣＰＵ３６０に、第１の搬送手段は搬送ローラ２，７（Ｒ１，Ｒ２）に、第２の搬送手段は搬送ローラ９，１０，１１（Ｒ４，Ｒ５）に、ガイド部材は搬送ローラ８（Ｒ３）に、用紙処理装置は用紙後処理装置ＰＤに、画像形成装置は符号ＰＲにそれぞれ対応する。

本発明によれば、第２の搬送路に用紙搬送手段が不要なので、構成が単純化され、画像形成装置本体側の処理効率を下げることなく、後処理を行うことができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施するための最良の形態について説明する。
１．第１の実施形態
＜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、搬送ローラ２，３，４を経て上トレイ２０１へ導く搬送路Ｂ、搬送ローラ２，５，６を経てシフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、搬送ローラ７、回転ガイド８、搬送ローラ９，１０及びスティプル排紙ローラ１１を経て、整合及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。このスティプル処理トレイＦの用紙が積層されるトレイ面は、スティプル排紙ローラ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を経てスティプル処理トレイＦへ導かれ、スティプル処理トレイＦで整合およびスティプル等を施された用紙は、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。

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）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。

＜スティプル処理トレイ＞
用紙整合及びスティプル処理を施す処理トレイＦでは、スティプル排紙ローラ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装置３５０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。排出された用紙束は寄せコロ１３によりシフトトレイ２０２の下端側に寄せられる。

放出爪５２ａは放出ベルト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と対向する側の放出爪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、図示しない放出モータ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。叩きコロ１２は支点１２ａを中心に図示しない叩きＳＯＬ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は正逆転可能な図示しないジョガーモータ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は図示しない正逆転可能なスティプラ移動モータ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、かつ用紙幅方向整合中心に対して対称に２つ配置されている。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Ｓ２１と針を折り曲げるクリンチャユニットＳ２２の２ユニットに分割されて構成されており、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。

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、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はカムによって駆動され、可動ガイド板５５はリンクによって駆動される。

＜中折り処理トレイ＞
中折り処理トレイＧは、垂直方向に設置された下ガイド板９１と上ガイド板９２とからなり、両ガイド板９１，９２に対して垂直な方向に往復動する折りプレート７４が折り位置に設けられている。折り位置は、用紙サイズによって異なってくるので、下ガイド板９１には、用紙の中央部を折りプレート７４に対向させるための可動後端フェンス７３が設けられ、両ガイド板９１９及び９２における用紙搬送は搬送ローラ７１，７２によって行われる。折りプレート７４と折りローラ８１とによって中折りされた用紙束は搬送路Ｈと通り、排紙ローラ８３により下トレイ２０３に排紙される。

＜制御装置＞
制御装置３５０は、図２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、紙有無センサ３１０、放出ベルトホームポジションセンサ３１１、束到達センサ３２１、可動後端フェンスＨＰセンサ３２２、折り部通過センサ３２３、紙面検知センサ３３０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、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を移動するシフトモータ、叩きコロ１２を駆動する叩きコロモータ、叩きＳＯＬ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、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、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等の駆動を制御する。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ＳＯＬおよびジョガーモータが制御される。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＞
図３は本発明に係る用紙後処理装置の動作を説明するための概略構成図、図４ないし図７は用紙を一旦収容する搬送路（以下、プレスタック経路と称する）Ｅに用紙を一旦収容して再搬送するプレスタック動作の動作説明図である。

図３では、図１のうちパンチユニット１００を省略し、プレスタック動作とスティプル処理トレイＦからシフトトレイ２０２に排紙する経路のみ概略的に図示している。用紙の搬送系は分岐爪１７の上流側の搬送ローラＲ１，Ｒ２と分岐爪１７より下流側の搬送ローラＲ４，Ｒ５とがそれぞれ図示しない第１及び第２の搬送モータによってそれぞれ独立して駆動される。図３では分岐爪１７より上流側の搬送ローラがＲ１，Ｒ２の２つのローラとして示され、分岐爪１７より下流側の搬送ローラがＲ４，Ｒ５で示されているのに対し、図１では分岐爪１７の上流側に搬送ローラ１，２，７が３個設置され、下流側に搬送ローラ９，１０，１１が３個設置されているが（これらも分岐爪１７に対して上流側に配置されている搬送ローラ１，２，７が１つのモータ（第１の搬送モータ）で、下流側に配置されている搬送ローラ９，１０，１１が他の１つのモータ（第２の搬送モータ）でそれぞれ独立して駆動される。）、動作的には図３の搬送ローラの配置で機能するので、図３の概略図に沿って以下説明する。なお、各搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５間の距離が用紙を受け渡すことができるだけの間隔に設定されていることが必須である。

搬送ローラＲ４，Ｒ５は搬送路ＡからＤに搬送されてきた用紙を逆方向に搬送（画像形成装置ＰＲのからの受け入れ口側へ逆行させる方向に搬送、以下、「逆流」と称する）させることができる。この逆流は第２の搬送モータの回転方向を逆転させることにより行われる。なお、モータの逆転に代えてクラッチを使用して歯車の回転方向を逆方向に回転させ、逆流させることも可能である。

前記搬送路Ｄには用紙を逆流させたときにその用紙をプレスタック経路Ｅへ案内する分岐爪（切り換え爪）１７が設けられ、搬送路Ｄを通って送られてくる次用紙と重なり合うように、プレスタック経路Ｅに合う用紙を再搬送させ、複数枚を重ねた状態で搬送してスティプル処理トレイＦへ排出することができる。この場合に、用紙後処理装置２において画像形成装置ＰＲ本体から送られてくる情報（制御信号等）により逆流させる枚数を変化させる。

さらに説明すれば、画像形成装置ＰＲから出力されてきた用紙は用紙後処理装置ＰＤに入り、第１の搬送モータ（図示せず）によって駆動される搬送ローラＲ１，Ｒ２で搬送され、用紙の移動力で分岐爪１７を図示反時計方向へ回動させ、それにより確保された搬送路Ｄを通り、第２の搬送モータ（図示せず）によって駆動される搬送ローラＲ４，Ｒ５によりスティプル処理トレイＦへ搬送される（矢印ａ方向）。

スティプル処理トレイＦ内に搬送された用紙は矢印ｂ方向へ自重で落下し、後端フェンス５１によって搬送方向が揃えられる。前記入口センサ３０１によって用紙の後端を検出した後、後端フェンス５１によって用紙搬送方向の揃えが完了すると見込まれる時間が経過すると、ジョガーフェンス（整合フェンス）１０により用紙搬送方向と直交する方向の揃えが行われる。この後端フェンス５１とジョガーフェンス５３の動作を繰り返すことによって１枚ずつ用紙の整合を行い、多枚数の用紙が整合される。

最終紙の整合が終了するとステープラＳ１で整合された用紙束を綴じ、スティプル処理トレイＦ内の放出ベルト５２が矢印ｃ方向に回転し、当該放出ベルト５２に取り付けられている放出爪５２ａにより用紙束の下端を押し上げてスティプル処理トレイＦから矢印ｄ方向へ用紙束を放出する。その用紙束は排出ローラ６ａと従動コロ６ｂとによりシフトトレイ２０２に排出され、スタックされる。また、シフトトレイ２０２はスタック枚数に応じて上下に移動する機構を有している。従動コロ６ｂは搬送ガイド板６ｃに回動可能に取り付けられ、搬送ガイド板６ｃは搬送する用紙束の厚みが変化しても同じ搬送力を得ることができるように支点６ｃを中心に揺動可能に支持され、搬送ガイド板６ｃの自重で排出ローラ６ａ側に用紙束を加圧する。以上が１部の場合の動作である。

この実施形態では、プレスタック経路Ｅへ案内する分岐爪１７を駆動してプレスタック経路Ｅ側を開放し、搬送ローラ７，９，１１を逆転させて用紙をプレスタック経路Ｅ側に導くことができる。その際、画像形成装置ＰＲ側から出力されてきた用紙先端の入口センサ３０１での検出タイミングを基準にしてプレスタック経路Ｅに退避していた用紙の再搬送開始タイミングを決定し、前記入口センサ３０１で用紙後端検出を基準にして搬送する用紙を逆流させ、プレスタック経路Ｅ側に退避させるタイミングを決定している。

画像形成装置ＰＲから搬送されてきた用紙が前記プレスタック経路Ｅに退避し、次に搬送されてきた用紙と重ね合わせてスティプル処理トレイＦ側に搬送する場合には、まず、図４に示すように用紙Ｐ１が搬送ローラＲ１，Ｒ２の正回転（以下、スティプル処理トレイＦ側に搬送する方向を正回転、スティプル処理トレイＦから離れる方向に搬送する方向を逆回転と称す）によって搬送され、前述のように分岐爪１７の背面を用紙Ｐ１の先端部が押して搬送路Ｄを搬送方向下流側に進む。そして、用紙後端が前記入口センサ３０１を切ったタイミングから予め設定されたパルス数分用紙を搬送した時点で、図４のように回転していた回転ガイドＲ３、搬送ローラＲ４，Ｒ５が逆回転し、用紙の搬送方向が反転し、用紙が逆流する。その際、分岐爪１７は図４及び図５に示すように搬送路Ｄ側を閉鎖し、プレスタック搬送路Ｅ側を開放する。これにより図５に示すように逆流した用紙Ｐ１の後端部が分岐爪１７に沿ってプレスタック経路Ｅ側に導かれ、搬送路Ｄ内に用紙の先端部を所定量残した状態で搬送ローラＲ４，Ｒ５が停止し、退避状態となる。

この状態で次の用紙Ｐ２が搬送ローラＲ１，Ｒ２の正回転により画像形成装置ＰＲ側から搬送され、図６に示すように入口センサ３０１の用紙検知情報により２枚目の用紙Ｐ２の検知情報により当該用紙Ｐ２の先端部が搬送ローラＲ４から上流側に例えば１０ｍｍの位置まで搬送されると図６に示すように停止していた搬送ローラＲ４，Ｒ５が正回転を開始する。そして、２枚の重送でよい場合には、そのままスティプル処理トレイＦに排紙し、３枚以上重送させる場合には、前記図５のときと同様のタイミングで搬送ローラＲ４，Ｒ５を逆転させ、２枚重なった状態でプレスタック経路Ｅ側に搬送し、停止する。そして、３枚目の用紙の搬送を待って、２枚の用紙Ｐ２の場合と同様にして３枚目の用紙が搬送されてくると３枚重ねてスティプル処理トレイＦ側に送る。

このとき、ジョブの先頭の用紙Ｐ１は搬送ローラＲ４のニップに挟持された状態で再搬送されるので、ジョブの先頭の用紙Ｐ１の先端部の方がジョブの２枚目の用紙Ｐ２の先端部よりも先行した状態で２枚同時にステイプル処理トレイＦに排紙される。３枚以上の場合も後から搬送される用紙の先端部が先に搬送された用紙の先端部よりも常に後退した状態で排紙される。排出された用紙束はステイプル処理トレイＦに備えられた放出ベルト５２を逆回転させて矢印ｂ方向に移動させ、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と対向する側の放出爪５２ａの背面で、ステイプル処理トレイＦに収容された用紙束の先端部を叩き、用紙を後端フェンス５１まで機械的に落として搬送方向のずれをなくし、用紙束を整合させる。

このようなプレスタック経路Ｅを使用して、プレスタック経路Ｅで用紙を重ねた後、重送するのは、１部目と２部目、２部目と３部目というように部の変わり目であり、プレスタックしなければ先行する部に対してスティプルなどの後処理を行うため後行する用紙を部の途中の用紙と同様のタイミングでスティプル処理トレイＦ上に排紙できないときである。このとき、画像形成装置ＰＲ側でスティプル処理トレイＦ側の処理が終了するまで画像形成動作を待つと、画像形成効率が落ちるので、画像形成装置ＰＲは、先行する部の最終紙と次部の１枚目とのコピー間隔も、同一部の場合の画像形成タイミングと同じタイミングで画像形成し、同じ間隔で連続して用紙後処理装置に送り込む。なお、そのとき画像形成装置ＰＲからは信号が送られてくる。画像形成装置ＰＲからの信号には、搬送枚数や搬送速度や処理モード情報が含まれており、それらの信号を用紙後処理装置ＰＤが受けることにより用紙をプレスタック経路Ｅに滞留させる枚数、搬送ローラＲ１，Ｒ２あるいはＲ４，Ｒ５の搬送速度を増速するポイント（タイミング）、増速線速、逆流を開始させるポイント（タイミング）、逆流線速が決定される。

上記動作をまとめると次のようになる。
矢印方向（正回転方向）に搬送ローラＲ１，Ｒ２が回転し、２部目の１枚目が搬送される。１枚目の用紙Ｐ１は、入口センサ３０１の検知情報により搬送速度が増速され搬送される。また、入口センサ３０１が用紙Ｐ１の後端を検知した後のパルスカウントやタイマ等によって制御タイミングをとり、逆流する位置まで搬送される。次に、画像形成装置１本体からの信号により用紙を逆流させる必要がある場合には、搬送ローラＲ４，Ｒ５が逆回転し、用紙Ｐ１は分岐爪１７によって逆方向に搬送され、所定のタイミングでスローダウン制御をして停止させる。その後、搬送ローラＲ１，Ｒ２により第２の用紙Ｐ２が順方向へ搬送され、搬送ローラＲ４，Ｒ５が正回転し、第２の用紙Ｐ２を第１の用紙Ｐ１に重ねた状態で搬送する。そのときの滞留枚数が画像形成装置ＰＲ本体からの信号で送られてきた滞留枚数より少ない場合は、１枚目の時と同じ動作を繰り返す、そして本体から受けた滞留枚数に達するまで繰返し２枚以上重ねた状態でスティプル処理トレイＦに排出する。

なお、この実施形態では、回転ガイド８は回転自在に支持され、自身には駆動力は付与されない構成であるが、搬送ローラＲ４，Ｒ５と同一の駆動モータ（第２の搬送モータ）で当該搬送ローラＲ４，Ｒ５と同一の周速で駆動するように構成することもできる。この場合、用紙を回転ガイド８に押し付けるような部材は不要であり、回転ガイド８と用紙とが相対的に同一の線速で移動することから、両者間の摩擦力はない状態と見なすことができ、回転ガイド８は単なるガイド機能のみ有することとなる。

以上のように本実施形態によれば、プレスタック経路Ｅに用紙搬送手段が不要なので、構成が単純化され、画像形成装置ＰＲ本体側の処理効率（ＣＰＭ）を下げることなく、後処理を行うことができる。

また、回転ガイド８を搬送ローラ４，５による用紙の搬送速度と同等の速度で回転させることによりプレスタック経路Ｅが湾曲していた場合に回転ガイド８と用紙との間に摩擦力が生じないようにすることができ、湾曲した搬送路においても搬送ローラ４によって用紙の逆流を確実に行うことができる。

さらに、搬送ローラ４，５の駆動力を回転ガイド８の駆動力として使用することにより、回転ガイド８用の駆動源は不要となり、低コストで上記機能を発揮させることができる。

２．第２の実施形態
図８は本発明の第２の実施形態に係る用紙後処理装置の動作を説明するための概略構成図、図９ないし図１２は第２の実施形態に係る用紙後処理装置におけるプレスタック経路Ｅに用紙を一旦収容して再搬送するプレスタック動作の動作説明図、図１３は前記動作の制御手順を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、前述の実施形態と同等な各部には同一参照符号を付し、重複する説明は省略する。

この実施形態は、図３に示した前述の第１の実施形態に対して回転ガイドＲ３を省略し、搬送ローラＲ４の上流側であって搬送ローラＲ４に近接した位置の搬送路Ｄに用紙検知センサ３０４を設けたものである。この第２の実施形態では、プレスタック経路Ｅを図８に示すように分岐爪１７の揺動端から斜め上方に傾斜させて設け、重力により常に搬送ローラＲ４側に用紙先端が位置するように構成している。その他の各部は前述の図３に示した用紙後処理装置ＰＤと同等に構成されている。

このように構成された用紙後処理装置ＰＤでは、画像形成装置ＰＲから搬送されてきた用紙が前記プレスタック経路Ｅに退避し、次に搬送されてきた用紙と重ね合わせてスティプル処理トレイＦ側に搬送する場合には、まず、図９に示すように用紙Ｐ１が搬送ローラＲ１，Ｒ２の正回転によって搬送され、前述のように分岐爪１７の背面を用紙Ｐ１の先端部が押して搬送路Ｄを搬送方向下流側に進む。そして、用紙Ｐ１の搬送を監視し、用紙Ｐ１の先端と後端が用紙検知センサ３０４を切ったタイミング（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）で図９のように回転していた搬送ローラＲ４，Ｒ５が図１０に示すように逆回転し、用紙Ｐ１の搬送方向が反転し、用紙Ｐ１が逆流する（ステップＳ１０３）。その際、分岐爪１７は図１０に示すように搬送路Ｄ側を閉鎖し、プレスタック搬送路Ｅ側を開放する。これにより図１０に示すように逆流した用紙Ｐ１の後端部が分岐爪１７に沿ってプレスタック経路Ｅ側に導かれる。このとき用紙検知センサ３０４で用紙の逆流方向の先端（用紙後端）を検知し（ステップＳ１０４）、この検知タイミングから所定パルス分用紙Ｐ１を逆流させる（ステップＳ１０５）、そして、用紙Ｐ１の先端部が搬送ローラＲ４対のニップを抜けた時点で用紙Ｐ１の逆流動作を停止させ（ステップＳ１０６）、退避状態とする。そして、搬送ローラＲ４，Ｒ５も停止する。前記搬送ローラＲ４のニップを抜けた後、搬送ローラＲ４を停止させるタイミングは用紙Ｐ１が逆流し、センサ３０４がオンになった時点から所定パルス経過したときであり、この所定パルスは搬送ローラＲ４のニップを抜けるタイミングにあらかじめ設定されている。

この状態で次の用紙Ｐ２が搬送ローラＲ１，Ｒ２の正回転により画像形成装置ＰＲ側から搬送され、図１１に示すようにプレスタック経路Ｅに退避している用紙Ｐ１の先端部に次搬送の用紙Ｐ２の先端部が重ね合わされた時点（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）で停止していた搬送ローラＲ４，Ｒ５が正回転を開始する（ステップＳ１０９）。そして、２枚の重送でよい場合には、図１１の状態からそのままスティプル処理トレイＦに排紙し、３枚以上重送させる場合には、前記図１０のときと同様のタイミングで搬送ローラＲ４，Ｒ５を逆転させ、図１２に示すように２枚重なった状態でプレスタック経路Ｅ側に搬送し、停止する。そして、３枚目の用紙の搬送を待って、２枚の用紙Ｐ２の場合と同様にして３枚目の用紙が搬送されてくると３枚重ねてスティプル処理トレイＦ側に送る。第２の搬送モータ（排紙モータ）は、用紙検知センサ３０４で用紙後端を検知した時（ステップＳ１１０）、排紙する場合には、そのまま正転させ、さらに次の用紙と重ねる場合には逆転させる。

その他、特に説明しない各部は全て前述の第１の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。

本実施形態によれば、用紙を退避させるときに重力を利用して用紙位置を設定するので、低コストで装置を構成することができる。

３．第３の実施形態
前記第２の実施形態では、プレスタック経路Ｅに退避する用紙Ｐ１は搬送ローラＲ４のニップから抜け出た状態になっているが、前記ニップに用紙Ｐ１を挟持させた状態で退避させることもできる。この実施形態を第３の実施形態として説明する。

すなわち、図１０に示す退避状態のときに用紙Ｐ１の先端部を所定量搬送ローラＲ４のニップから突出させた状態で次の用紙Ｐ２の搬送を待ち、次の用紙Ｐ２が搬送ローラＲ４のニップに到達した時点で、前述のように搬送ローラＲ４のニップから先の用紙Ｐ１の先端部が所定量進出した状態で重ね合わせ、図１１のようにして搬送することもできる。この場合には、第２の実施形態では、用紙Ｐ１は重力の作用により搬送ローラＲ４のニップ位置に位置させていたので、何らかの原因により搬送ローラＲ４が重ね合わせ搬送を行う際にニップに噛み込まれず、搬送不良が発生する虞があるのに対して用紙Ｐ１が搬送ローラＲ４のニップから離脱することはないので、搬送不良が発生することはない。

なお、ここでは先行する用紙をＰ１、後行し前記用紙Ｐ１に重ね合わせる用紙をＰ２として説明しているが、３枚目の用紙でも同様で、その場合には先行する用紙Ｐ１及びＰ２が重ね合わされた状態で搬送ローラ４のニップに挟持されて退避することになる。

この実施形態の場合も図１３に示したフローチャートの手順で動作する。前述の第２の実施形態との相違点は、ステップＳ１０５における第２の搬送モータの逆転量（逆転のパルス量）である。すなわち、第２の実施形態では、用紙が搬送ローラＲ４のニップを上流側に抜けることから、抜けるに足るだけのモータパルスに設定されているが、この第３の実施形態では、搬送ローラＲ４のニップに所定量挟まれた状態で保持することから、ニップに挟まれ、搬送方向下流側に突出する量に対応する分だけ第２の搬送モータの逆転パルス量が少なく設定される。

その他、特に説明しない各部は前述の第１及び第２の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。

本実施形態によれば、用紙を逆流させる搬送ローラによって用紙を退避させるときの用紙位置を設定するので、低コストで装置を構成することができる。

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。本発明の実施形態に係る画像形成システムの制御構成を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の動作を説明するための概略図である。図３の概略構成下における動作説明図で、用紙が搬送されて搬送路Ｄにある状態を示す。図３の概略構成下における動作説明図で、図４で搬送路Ｄにあった先行する用紙が逆送されてプレスタック経路に退避した状態を示す。図３の概略構成下における動作説明図で、搬送路Ｄに後行する用紙が搬送される状態を示す。図３の概略構成下における動作説明図で、先行する用紙に後行する用紙が重ね合わされて再搬送される状態を示す。本発明の第２の実施形態に係る用紙後処理装置の動作を説明するための概略図である。図８の概略構成下における動作説明図で、用紙が搬送されて搬送路Ｄにある状態を示す。図８の概略構成下における動作説明図で、搬送路Ｄにあった先行する用紙が逆送されてプレスタック経路に退避した状態を示す。図８の概略構成下における動作説明図で、搬送路Ｄに後行する用紙が搬送される状態を示す。図８の概略構成下における動作説明図で、先行する用紙に後行する用紙が重ね合わされて再搬送される状態を示す。第２の実施形態における制御手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１，２，７，９，１０，１１（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５）搬送ローラ（対）
８（Ｒ３）回転ガイド
１７分岐爪
３０１入口センサ
３６０ＣＰＵ
Ｄ搬送路
Ｅプレスタック経路
Ｆスティプル処理トレイ
Ｍ１第１の搬送モータ
Ｍ２第２の搬送モータ
ＰＤ用紙後処理装置
ＰＲ画像形成装置

Claims

前段装置から搬入される用紙を受け入れ口から処理トレイへ案内する第１の搬送路と、
前記第１の搬送路から分岐し、一時的に前記用紙を退避させる第２の搬送路と、
前記第１の搬送路に設けられ、前記用紙を前記処理トレイ側の方向に搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送路に設けられ、正回転することによって前記処理トレイ側の方向に前記用紙を搬送し、逆回転させることによって前記処理トレイ側の方向とは逆方向に用紙を搬送する第２の搬送手段と、
前記用紙が前記逆方向へ搬送されるときに当該用紙を前記第２の搬送路へ案内する切り換え手段と、
を有し、
前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段は前記切り換え手段を挟んで前記第１の搬送手段が前記受け入れ口側に、前記第２の搬送手段が処理トレイ側にそれぞれ設置され、前記第２の搬送路に一時的に退避していた先行する用紙を後行する用紙と重ね合わせて搬送する機能を有する用紙処理装置において、
前記第２の搬送手段によって前記先行する用紙を前記逆方向へ搬送させ、前記切り換え手段によって前記先行する用紙を前記第２の搬送路へ案内したとき、前記第２の搬送手段によって前記先行する用紙を保持した状態で前記第２の搬送手段を停止させて前記後行する用紙が重ね合わされるまで待機させ、前記後行する用紙が前記第２の搬送手段に到達する直前で前記第２の搬送手段を正回転させて先行する用紙と後行する用紙を重ね合わせて処理トレイ側の方向へ搬送する制御手段を備えていること
を特徴とする用紙処理装置。
前記第２の搬送路が湾曲していることを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
前記第２の搬送路が略直線状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
前記重ね合わせ搬送された先行する用紙と後行する用紙が処理トレイに搬送されたあと、前記用紙の先端部を叩き整合させる整合部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
前記処理トレイ側に搬送される用紙は少なくとも２枚であることを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
、
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。