JP5716456B2 - 用紙処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、用紙処理装置及び画像形成システムに係り、特に、綴じ処理を行う際に用紙を積載する積載手段の空間部分の小型化を図った用紙処理装置及び画像形成システムに関する。

電子写真方式の画像形成装置において、画像形成装置本体から１枚毎に排出されてきた用紙をスティプルトレイと呼ばれる一時積載するトレイに載置した後、スティプルユニットが、積載された用紙の所定の位置に１ヶ所若しくは複数箇所のスティプル処理を施すことができる用紙後処理装置が既に知られている。従来のこの種の用紙後処理装置においては、装置内部にあるスティプルトレイに載置された用紙束の一端、若しくは角にスティプル処理するために、スティプルユニットが水平に回転してスティプル針の向きを変えることができたり、スティプルユニットが用紙束の一端に沿って移動可能とし、一端の複数箇所にスティプル綴じ処理を施すことが可能なものなどがある。

このうち、例えば特許文献１（特許第３３９９６６７号公報）には、小型化を図るためにスティプルするためのスティプルトレイを不要とした用紙処理装置が提案されている。

この発明は、スティプル機能を有する用紙後処理装置の機構の簡素化と小型化を図り、また、連続的に用紙束を綴じることができるようにするため、用紙積載量に応じて上下動する排紙トレイと、この排紙トレイとこの排紙トレイに用紙を排出する排紙ローラとの間にあって、用紙排出方向と平行に、排紙トレイの基部近傍の上方を被覆する位置と、排紙トレイの上部から退避する位置との間で装置本体に対して出没自在な補助トレイと、この補助トレイの側方にあって、用紙幅方向と直角方向に往復動しながら用紙束にスティプルするスティプルユニットとを備えたことを特徴とするものである。

しかし、複数箇所のスティプル綴じ処理機能を持つ用紙後処理装置においては、
・特にスティプルユニットが移動する必要のある２ヶ所綴じの場合にはスティプルユニットの移動する空間を、装置内部に確保する必要がある。
・スティプルトレイは積載した用紙束の揃え品質を確保するため、用紙を揃えるための寄せコロやジョガーが、精度良く機能するようにしたい。そこで、トレイの載置面ができるだけ広くレイアウトできる空間を確保する必要がある。
ことから、前記移動する空間と、前記レイアウトできる空間をそれぞれ確保していた。そのため、従来のこの種の用紙処理装置の小型化に限界があった。特に胴内後処理装置などの限られたスペースでは上記２点の両立は非常に困難であった。

一方、前記特許文献１記載の発明では、スティプル機能を有しながら、装置の小型化を実現することはできるという点では、共通するが、２ヶ所綴じ機能を有するには、装置の内部にスティプルユニットが移動できる必要があるが、そういった構成にはなっていない。また、スティプルトレイが排紙トレイ側に出没自在な補助トレイであるため、面積を大きくすると、排紙トレイの上面空間を遮ってしまい、特に胴内などの排紙トレイでは、上下動範囲が限られ、固定トレイとなっている用紙処理装置では、排紙トレイ上の最大積載量が減少することになる。さらに、面積を小さくすると、寄せコロが最適な位置に配置し難いのと、ジョガーによる幅方向の揃えができないため、スティプルの揃え精度を満足させることが困難になってしまう。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、スティプルユニットの移動に必要な空間を確保し、かつスティプルトレイ上の用紙揃え精度を満足するのに必要な載置面積を確保しながら、装置の小型化を図ることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、搬入されてきた用紙を積載する固定側の固定トレイと、可動側の可動トレイとを含む積載手段と、前記積載手段上に積載された用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、前記綴じ手段を綴じ位置に移動させる移動手段と、前記可動トレイを前記綴じ手段が移動するための移動空間と重複する空間内で前記固定トレイに沿って用紙搬送方向と平行に直線的に進出後退させる進出後退手段と、を備え、前記可動トレイは、用紙受け入れ時には、用紙積載面が最大になる位置まで迫り出し、指定積載枚数に達した後、綴じの種類に応じて前記位置を保持し、あるいは設定された位置まで退避し、前記綴じ手段を前記移動手段により移動させる際には、前記移動空間から後退する用紙処理装置を特徴とする。

なお、後述の実施形態では、用紙は符号Ｐ若しくはＰ−１００、１０１に、用紙束はＰ−１０２，１０３に、積載手段はスティプルトレイ２１０に、綴じ手段はスティプルユニット２１５に、移動手段はレール２１７、スティプル移動モータ２２３、駆動側プーリ２２３ａ、従動側プーリ２２３ｂ、及びタイミングベルト２２３ｃに、進出後退手段は駆動部２２９、ギヤ２２８及びラック２２７に、固定トレイは符号２２６ａに、可動トレイは符号２２６ｂに、それぞれ対応する。

本発明によれば、綴じ手段の移動に必要な空間を確保し、かつ積載手段上の用紙揃え精度を満足するのに必要な載置面積を確保しながら、装置の小型化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムのシステム構成の概略を示す図である。 図１における用紙処理装置の概略構成図である。 本発明の実施形態に係るスティプルユニット、及びスティプルユニットの移動手段の構成を示す斜視図である。 画像形成装置と用紙処理装置の搬送制御に関する制御構成を示すブロック図である。 従来例及び本実施形態に係る用紙後処理装置のレイアウトを比較して示す図である。 用紙後処理装置で実施可能なスティプルの位置を示す説明図である。 受け入れた用紙をスティプルトレイ上に積載し、寄せコロで後端基準フェンスへ突き当てた状態を示す図である。 用紙が指定枚数積載された後、斜め綴じの位置でスティプル処理を行うときの状態を示す図である。 用紙が指定枚数積載された後、２ヶ所綴じ手前側の位置でスティプル処理を行うときの状態を示す図である。 用紙が指定枚数積載された後、２ヶ所綴じ奥側の位置でスティプル処理を行うときの状態を示す図である。 用紙後処理装置のスティプル処理動作の制御手順を示すフローチャートである。 可動トレイの駆動機構を示す説明図である。

本発明は、複数箇所の綴じ機能を有する用紙処理装置において、スティプルトレイが用紙を揃えるために必要な長さを確保するための空間と、スティプルユニットが移動するために必要な空間を、部分的に重なるようなレイアウトとし、両空間が重なる空間をスティプルトレイとスティプルユニットが排他的に利用することを特徴としている。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施形態に係る画像形成システムのシステム構成の概略を示す図である。同図において、本実施形態に係る画像形成システムは画像形成装置１００、用紙処理装置２００、及び画像読取装置３００から構成されている。

画像形成装置１００は、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置であり、図においてほぼ中央部に４色の作像ステーション１１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが配置された作像部１１０、この作像部１１０の下方に隣接して設けられた光書き込み部１１１、作像部１１０の下方に設けられた給紙部１２０、給紙部１２０でピックアップされた用紙を２次転写部１４０及び定着部１５０に搬送する給紙搬送路（縦搬送路）１３０、画像が定着された用紙を用紙処理装置２００側に搬送する排紙経路１６０、一面に画像が形成された用紙を反転し、他面に画像形成させるための両面搬送路１７０を備えている。

作像部１１０は、前記作像ステーション１１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＫのＹＭＣＫ各色用の感光体ドラムと、この感光体ドラムの外周に沿って配置された帯電ユニット、現像ユニット、１次転写ユニット、クリーニングユニット、及び除電ユニットと、感光体ドラムに形成された画像を１次転写ユニットによって中間転写する中間転写ベルト１１２とを備え、感光体ドラムには光書き込み部１１１から色毎に画像がレーザによって書き込まれる。

光書き込み部１１１は、作像部１１０の下側に配置され、中間転写ベルト１１２は作像部１１０の上側に配置されている。

中間転写ベルト１１２は複数の支持ローラによって回転可能に支持され、そのうちの１つの支持ローラ１１４は２次転写部１４０で中間転写ベルト１１２を介して２次転写ローラ１１５と対向し、中間転写ベルト１１２上の画像を用紙に２次転写できるようになっている。符号１１６は交換可能に配置されたトナー収容容器である。

なお、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置の画像形成プロセスは公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。

給紙部１２０は給紙トレイ１２１、ピックアップローラ１２２、給紙搬送ローラ１２３を備え、給紙トレイ１２１からピックアップした用紙を縦搬送路１３０に沿って上方に送り出す。送り出された用紙は２次転写部１４０で画像が転写され、定着部１５０に送られる。定着部１５０は定着ローラと加圧ローラを備え、用紙が両者間のニップを通過する過程で、加熱及び加圧が行われ、トナーが用紙に定着される。

定着部１５０の下流には、排紙搬送路１６０と両面搬送路１７０が設けられ、両者は分岐爪１６１によって２方向に分岐し、用紙処理装置２００側に搬送される場合と、両面搬送路１７０に搬送される場合とで搬送路が選択される。なお、分岐爪１６１の用紙搬送方向上流側の直近には分岐搬送ローラ１６２が設けられ、用紙へ搬送力を付与している。

用紙処理装置２００は、画像形成装置１００の内部に配置され、画像形成装置１００から搬送された画像形成済み用紙に所定の処理を施し、最下流に位置する排紙トレイ２０７に積載するもので、画像形成済みの用紙に所定の処理を施す、所謂用紙後処理装置である。詳細については後述する。

画像読取装置３００は、コンタクトガラス上にセットされた原稿を光走査して原稿面の画像を読み取る公知のものである。画像読取装置３００自体の構成及び機能は公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。

大略前記のように構成された画像形成装置１００では、画像読取装置３００から読み取られた原稿データあるいは外部のＰＣなどから転送された印刷データに基づいて書き込みに使用する画像データを生成し、その画像データに基づいて光書き込みユニットから各感光体ドラムに対して光書き込みが行われ、各作像ステーションで色毎に形成された画像が順次中間転写ベルト１１２に転写され、中間転写ベルト１１２上に４色の画像が重畳されたカラー画像が形成される。

一方、給紙トレイ１２１からは前記画像形成に応じて用紙が給送される。用紙は、中間転写部１４０の直前の図示しないレジストローラ位置で一旦停止し、中間転写ベルト１１２上の画像先端とタイミングを合わせて送り出され、中間転写部１４０で２次転写され、定着部１５０へと送り込まれる。定着部１５０で画像が定着された用紙は、片面印刷の場合及び両面印刷の両面印刷後の場合には、分岐爪１６１の切り替え動作により排紙経路１６０側へ搬送され、両面印刷の場合には両面搬送路１７０側へ搬送される。両面搬送路１７０に搬送された用紙は、反転後、最後中間転写部１４０に送り込まれて、他側の面に画像が形成された後、排紙経路１６０側に返送される。排紙経路１６０側に搬送された用紙は、用紙処理装置２００に搬送され、用紙処理装置２００で所定の用紙処理を施し、あるいは、処理なしで排紙トレイ２０７に排紙される。

図２は、図１における用紙処理装置２００の概略構成図で、後処理機能としてスティプル綴じ機構、及びシフト機構を備えている。なお、用紙処理装置自体は用紙に所定の処理を施すものであり、画像形成装置１００あるいは他の用紙処理装置の後段に接続されて機能する場合に用紙後処理装置と称されることから、本明細書では、用紙処理装置と称している。

同図において、用紙処理装置２００は、用紙搬送方向上流側から入口ローラ対２０１、排紙搬送路２０２、シフト排紙ローラ対２０４、スティプルトレイ２１９、寄せコロ２１１、戻しコロ２１４、後端基準フェンス２２０、ジョガーフェンス（整合板）２１２、排紙ローラ２０６、及び排紙トレイ２０７から主に構成されている。

すなわち、用紙処理装置２００の用紙受入れ部には画像形成装置１００の排紙搬送路１６０から用紙を受け入れる入口ローラ対２０１、受け入れた用紙をシフト排紙ローラ対２０４側に搬送する排紙搬送路２０２、及び排紙トレイ２０７に用紙をシフトして排紙する機能を有するシフト処理手段としてのシフト排紙ローラ対２０４が設けられ、図示しない入口モータにより入口ローラ対２０１及びシフト排紙ローラ対２０４を回転させることによって排紙搬送路２０２に沿って用紙を搬送する（図示Ｐ−１００）。

また、排紙搬送路２０２には入口センサ２０３が配置され、用紙の先端と後端の検知、及び検知した用紙の先端と後端の検知タイミングとステッピングモータである入口モータと後述の排紙モータ２１６の駆動ステップ数により各用紙処理を行う際のタイミングをとっている。

なお、排紙搬送路２０２に沿って設けられた入口ローラ対２０１及びシフト排紙ローラ対２０４が搬送手段として機能する。

排紙の動作は、用紙をシフトして排紙するシフトモードと、複数の用紙を綴じて排紙するスティプルモードがあるが、シフトモードはスティプルトレイ２１９に排紙することなく排紙トレイ２０７に排紙するモードであり（図示Ｐ−１０１）、本発明と直接関係内ので、ここでは、説明を省略し、スティプルモードのみ各部構成を加えて説明する。

スティプルモードは、用紙を排紙する際に所定枚数毎にスティプラによって綴じて、排紙するモードである。

排紙搬送路２０２の最下流の端部に設けられたシフト搬送ローラ対２０４と排紙トレイ２０８に排紙する直前に設けられた排紙ガイド板２０５との間には、不図示のステッピングモータにより上下方向に駆動される寄せコロ２１１が配置されている。寄せコロ２１１は上下動を行うレバー部分とコロ部分からなり、コロ部分は排紙モータ２１６により、用紙搬送方向と逆方向に回転駆動される。

スティプルモードでは、用紙後端がシフト搬送ローラ対２０４を通過したタイミングで寄せコロ２１１を下降させ、コロ部分で用紙を積載手段としてのスティプルトレイ２１９に押し付け、さらにコロ部分を回転させて用紙後端が（後端）基準フェンス２２０に突き当たるまでスイッチバックさせる。また、基準フェンス２２０の上部には、不図示の入口モータで駆動される戻しコロ２１４が配置されており、用紙のスイッチバックの補助を行い、また用紙搬送方向の整合を行う。この整合は、用紙の後端を基準フェンス２２０に突き当てることにより、基準フェンス２２０を基準に行われる（図示Ｐ−１０３）。

用紙のスイッチバックが完了すると、スティプルトレイ２１９に配置されているジョガーフェンス２１２による用紙搬送方向と垂直な方向の用紙整合を行う。ジョガーフェンス２１２は、後述の図７Ａに示すように固定部分２１２ａと可動部分２１２ｂからなり、可動部分２１２ｂが用紙搬送方向と垂直な方向（矢印ｗ方向）に移動して用紙Ｐの端部を固定部分２１２ａに当接させ、用紙Ｐを固定部分２１２ａによって規定される基準位置に揃え、整合する。

その際、用紙の後端の一側の端面は、スティプル処理手段としてのスティプラ２１５の綴じ針の打ち込み位置まで挿入され、指定枚数の用紙の搬送動作、スイッチバック動作、及び整合動作が完了した後、綴じ処理される。したがって、本実施形態では、基準フェンス２２０及びジョガーフェンス２１２が整合手段として機能する。

綴じ処理後、図２鎖線で示すように排紙ガイド板２０５を下降させ、排紙ローラ２０６と排紙ガイド板２０５に取り付けられた従動コロにより用紙束を挟持し、排紙モータ２１６を駆動することによって用紙束を排紙トレイ２０８に排紙する。用紙束の排紙を開始してから排紙モータ２１６を一定ステップ駆動した後、ソレノイド２１８をＯＮして用紙押え２０９を解除し、さらに排紙トレイ２０８を一定量下降させる。次いで、用紙束後端が束排紙センサ２１０を通過したタイミングで排紙ガイド板２０５を上昇させ、排紙モータ２１６を停止して次用紙の受け入れに備える。また、同じタイミングでソレノイド２１８をＯＦＦして用紙押えを行う（図示Ｐ−１０２）。なお、符号２１３はスティプルトレイ２１９上の用紙の有無を検知する用紙有無検知センサである。

図３は、本実施形態に係るスティプルユニット、及びスティプルユニットの移動手段の構成を示す斜視図である。

同図において、スティプルユニット２１５の移動手段は、図２のスティプルユニット２１５の下に位置し、スティプルユニット２１５をスライド可能に支持するレール２１７と、スティプルユニット２１５をレール２１７に沿って移動させるスティプル移動モータ２２３と、レール２１７の両端側に配置され、スティプル移動モータ２２３によって駆動される駆動側プーリ２２３ａ及び従動側プーリ２２３ｂと、両プーリ２２３ａ，２２３ｂ間に張設されたタイミングベルト２２３ｃとからなる。タイミングベルト２２３ｃはレール２１７と平行に設置されている。

スティプルユニット２１５は、回転台２２２上に備えられており、回転台２２２の突出部２２４がレール上移動時に引っ掛け部材２２５に当接し、引っ掛かることにより水平に回転動作を行う機構を備えている。また、スティプルユニット２１５は回転台２２２と共に、前記レール２１７上に設置され、回転台２２２は前記タイミングベルト２２３に取り付けられている。これにより、スティプル移動モータ２２３の駆動によりタイミングベルト２２３が回転し、レール２１７にしたがって直線移動する。

この構成により、スティプルユニット２１５を水平に回転させて綴じ針の打ち込み角度を変えることができ、縦、横、斜めなどの方向を変えた綴じ処理ができるようになる。また、スティプルユニット移動モータ２２３を駆動してスティプルユニット２１５をレール２１７に沿って直線移動させることによって、端綴じ、２ヶ所綴じなどの複数箇所の綴じ処理が可能となる。

ただし、本実施形態では、通常、レール２１７上部にはスティプルトレイ２１９があるため、スティプルユニット２１５が移動、回転できるのは、スティプルトレイ２１９への用紙の積載が完了して、スティプルトレイ２１９の可動トレイ部が収納されて、レール２１７上部に空間が確保できたときのみとなる。

なお、回転動作は上記機構に限定されず、このほかにカム機構あるいはモータ駆動により回転させるなどの構成をとることが可能である。

図４は、本実施形態における画像形成装置１００と用紙処理装置２００の搬送制御に関する制御構成を示すブロック図である。

同図において、画像形成装置１００の制御はＣＰＵ４１１、ＲＯＭ４１２、ＲＡＭ４１３、不揮発ＲＡＭ４１４、シリアルＩ／Ｆ４１５、タイマ４１６などを内蔵した画像形成装置制御部４１０によって実行される。

制御のためのプログラムコードはＲＯＭ４１２に格納され、ＣＰＵ４１１はプログラムコードをＲＡＭ４１３に展開し、制御に必要なデータをＲＡＭ４１３に記憶し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードによって定義される制御を実行する。

画像形成装置制御部４１０には、感光体などの作像部１１０で使用されるモータ、給紙部１２０、給紙搬送路１３０、両面搬送路１７０における各種モータやクラッチなどの各種直流負荷４５０、各種交流負荷４７０、定着ローラの温度を検出する温度センサなどの各種センサ４６０が接続されている。また、画像読取装置３００、及び操作表示部４４０が接続され、画像形成装置制御部４１０を介して各部が制御される。

用紙処理装置２００の制御は、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、シリアルＩ／Ｆ４０４、タイマ４０５などを内蔵した用紙処理装置制御部４００によって実行される。制御のためのプログラムコードはＲＯＭ４０２に格納され、ＣＰＵ４０１はプログラムコードをＲＡＭ４０３に展開し、制御に必要なデータをＲＡＭ４０３に記憶し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードによって定義される制御を実行し、各種直流負荷４２０の制御を行っている。

画像形成装置１００と用紙処理装置２００は、シリアルＩ／Ｆ４１５及び４０４を介して用紙搬送制御に必要なコマンドをやり取りし、用紙処理装置２００では該コマンド及び各種センサ４３０から得られる用紙位置情報により、用紙搬送制御及び後処理を行う。

図５は、従来例及び本実施形態に係る用紙後処理装置のレイアウトを比較して示す図、図５（ａ）は従来例を、図５（ｂ）は本実施形態をそれぞれ示す。両者はスティプルトレイの構造が異なる。すなわち、図５（ａ）のスティプルトレイ２１９は必要な面積全体が固定された状態で配置され、当該スティプルトレイ２１９の用紙後端側にスティプルユニット２１５が配置されている。他方、図５（ｂ）の本実施形態に係るスティプルトレイは、固定トレイ２２６ａと可動トレイ２２６ｂの２つのトレイで構成されており、可動トレイ２２６ｂは、収納時においては固定トレイ２２６ａの下部に収納され、迫り出したときは点線で表したようにスティプル移動空間Ａの範囲内に移動し、１つのスティプルトレイ２１９として機能する。なお移動空間Ａは図５（ｂ）において奥行き方向に存在し、後述の図７Ｄでいうとｘ方向のスティプルユニット２１５の移動経路に対応して存在する架空の領域である。

可動トレイ２２６ｂにはスティプルトレイ２１９上に積載された用紙の搬送方向（図の左方向）から見て後端を揃える後端基準フェンス２２０が固定され、可動トレイ２２６ｂと共に移動するようになっている。図５では固定トレイ２２６ａの上面高さに対し、可動トレイ２２６ｂの上面高さは下がっており、用紙の載置面として段差ができてしまうため、固定トレイ２２６ａに可動トレイ２２６ｂが移動する方向にスリットを設け、可動トレイ２２６ｂにはそのスリットにちょうど収まるリブを立てても良い。こうすることで、可動トレイ２２６ｂが迫り出したときにも可動トレイ２２６ｂ上面はリブにより嵩上げされるので、用紙の載置面としてはフラットな状態を作ることができる。

このように、固定トレイ２２６ａと可動トレイ２２６ｂからなる本実施形態に係るスティプルトレイ２１９を備えることにより、スティプルトレイ専用に確保が必要な長さが従来より短くなり、図５のような装置では長さＬの部分だけ小型化することができる。

図６は、本実施形態に係る用紙後処理装置で可能なスティプルの位置を示す説明図である。同図において、用紙Ｐはスティプルトレイ２１９に積載されて、後端基準フェンス２２０に突き当てられた状態を表しており、Ｂ１〜Ｂ４はスティプルユニット２１５でスティプル処理を施すことが可能な位置を表している。

図６（ａ）は「平行１ヶ所綴じ」を示す図である。平行１ヶ所綴じでは、Ｂ１の位置に綴じ針を図の向き（側端に平行）になるように１ヶ所のみスティプル処理を行う。このとき、スティプルユニット２１５は移動しない。

図６（ｂ）は「斜め１ヶ所綴じ」を示す図である。斜め１ヶ所綴じでは、Ｂ２の位置に綴じ針を図の向き（用紙後端に対して４５度）になるように１ヶ所のみスティプル処理を行う。このとき、スティプルユニット２１５は回転台２２２の上で回転するが、移動はしない。この回転動作は図３を参照して説明した通りであり、レール上移動時に引っ掛け部材２２５に当接し、位置を規制された状態で移動を強制されることにより、回転する。回転角度は、当接した後の移動距離に基づく。なお、図３は４５度回転した状態であり、この状態から、図示右方向にさらに移動すると、綴じ針は用紙後端と平行になる。

図６（ｃ）は「２ヶ所綴じ」を示す図である。２ヶ所綴じでは、Ｂ３とＢ４の位置に綴じ針を図の向き（用紙後端に平行）になるように２ヶ所スティプル処理をする。このとき、スティプルユニット２１５は図３に示した状態からさらに回転し、用紙後端と平行になる。その後、Ｂ３及びＢ４の位置まで移動し、綴じ処理を行う。

図７は、図６を綴じ処理を行うときの動作説明図で、用紙後処理装置のトレイ部分を上から見た状態を示す。

図７Ａは、受け入れた用紙Ｐをスティプルトレイ２１９上に積載し、寄せコロ２１１で後端基準フェンス２２０へ突き当てた状態を示す。このとき、可動トレイ２２６ｂは用紙積載面が最大になるように図の位置まで迫り出した状態になる。また、スティプルユニット２１５は図の位置に待機しており、積載用紙が指定枚数になるまで動かない。この位置がスティプルトレイ２１５のホームポジションとなる。また、綴じ針Ｂ１は用紙Ｐの側端に対して平行に打たれることになる。

その後、積載用紙Ｐが指定枚数に到達し、スティプル処理を行うタイミングになるが、スティプル処理を施す位置が図６のＢ１の位置の場合、スティプルユニット２１５は待機位置のまま移動せずにその場でスティプル処理を行う。したがって可動トレイ２２６も退避する必要がないので、移動しない。

図７Ｂは用紙Ｐが指定枚数積載された後、Ｂ２の位置でスティプル処理を行うときの状態を示す。スティプルユニット２１５はホームポジションから４５°の回転動作を行うと同時に可動トレイ２２６ｂを適当な位置まで退避させる。そして、Ｂ２の位置にスティプル処理を行う。可動トレイ２２６ｂの退避機構については、図９を参照して後述する。

図７Ｃ及び図７Ｄは、用紙Ｐが指定枚数積載された後、Ｂ３及びＢ４の位置でスティプル処理を行うときの状態を示す。図７Ａに示すように、スティプルユニット２１５はホームポジションから９０°の回転動作を行うと同時に可動トレイ２２６ｂを最大収納位置まで退避させる（矢印ｙ方向）。これによりスティプルユニット２１５が移動する空間を確保する。スティプルユニット２１５は確保された移動空間を図７Ａのように用紙Ｐの後端に沿って移動し（矢印ｘ方向）、Ｂ３、及びＢ４の位置にスティプル処理を行う。

なお、Ｂ１の位置は平行１ヶ所綴じの位置と、Ｂ２の位置は斜め１ヶ所綴じの位置を、Ｂ３の位置は２ヶ所綴じ手前側の位置を、Ｂ４の位置は２ヶ所綴じ奥側の位置に、それぞれ対応する。

図８は、本実施形態における用紙後処理装置のスティプル処理動作の制御手順を示すフローチャートである。

同図において、スティプル処理動作が開始されると、まず、画像形成装置１００の操作制御部４４０からオペレータがスティプル処理モードを選択し、スティプルする用紙束枚数を設定する（ステップＳ１）。その後、コピー若しくはプリントをスタートさせ（ステップＳ２）、画像形成された用紙を用紙後処理装置１００が受け入れ、スティプルトレイ２１９まで搬送し、スティプルトレイ２１９上に積載する（ステップＳ３）。

次いで、設定した用紙束枚数まで積載されたかをチェックし（ステップＳ３）、設定枚数の積載が完了した時点で（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、スティプル処理モードを確認する（ステップＳ５）。ここでは、２ヶ所綴じか否かを判定する。２ヶ所綴じでなければ（ステップＳ５：Ｎｏ）、再度スティプル処理モードを確認し（ステップＳ６）、斜め１ヶ所綴じか否かを判定する。し（ステップＳ６）、斜め１ヶ所綴じでなければ（ステップＳ６：Ｎｏ）、平行１ヶ所綴じであるので、綴じ位置をＢ１に設定し、当該Ｂ１の位置でスティプル処理を行い（ステップＳ７）、処理を終える。

ステップＳ６の確認で、斜め１ヶ所綴じであれば（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、可動トレイ２２６ｂを前述のようにスティプルユニット２１５が干渉しない位置（最小限後退）まで後退させ（ステップＳ８）、スティプルユニットを回転台２２５上で回転させ、用紙後端縁に対して４５°まで回転させる（ステップＳ９：図７Ｂ位置）。そして、回転させた位置に対応するＢ２の位置に綴じ処理を行う（ステップＳ１０）。これにより、斜め綴じが行われる。綴じ終了後、スティプルユニット２１５を逆方向に回転させ、元のホームポジション（図７Ａ位置）に戻し（ステップＳ１１）、可動トレイ２２６ｂを迫り出させ、用紙を積載する初期状態に戻す（ステップＳ１２）。

ステップＳ５の確認で、２ヶ所綴じである場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、可動トレイ２２６ｂを前述のようにスティプルユニット２１５が移動時に干渉しない位置（最大限後退）まで後退させ（ステップＳ１３）、スティプルユニット２１５の移動空間から退避させる。そして、回転台２２５上でスティプルユニットを水平に初期位置（図７Ａ位置）から９０°回転させ、さらにＢ３の綴じ位置まで移動させる（ステップＳ１４：図７Ｃ位置）。移動位置は、用紙サイズに応じて個々に設定される。

そして、前記Ｂ３位置で１ヶ所目の綴じ処理を行い（ステップＳ１５）、さらに、スティプルユニット２１５を用紙後端に沿って前記移動空間を２ヶ所目の綴じ位置Ｂ４に移動させ（ステップＳ１６）、２ヶ所目の綴じ処理をＢ４位置で実行する（ステップＳ１７）。

Ｓ１７：２ヶ所綴じの２ヶ所目をＢ４の位置に行う。２ヶ所綴じが終了すると、スティプルユニット２１５をステップＳ１４及びＳ１６とは逆の方向に移動させ、さらに逆方向に回転させて元のホームポジションに戻す（ステップＳ１８）。その後、可動トレイ２２５を用紙積載時と同じ位置に戻し（ステップＳ１９）、処理を終える。

図９は可動トレイの駆動機構を示す説明図である。図９（ａ）は可動トレイ２２６ｂが固定トレイ２２６ａから最大限迫り出した状態を示し、図９（ｂ）は可動トレイ２２６ｂが固定トレイ２２６ａに最大限収納された状態を示す。

図９に示すように可動トレイ２２６ｂの裏にはラック２２７が取り付けられており、駆動部２２９で回転駆動可能なギヤ２２８と噛合し、駆動部２２９の駆動力により可動トレイ２２６ｂを往復移動可能に構成されている。駆動部２２９はモータを使用し、モータの駆動力をギヤ２２８に伝達し、ギヤ２２８が回転駆動され、この回転駆動力がラック２２７により往復直線運動に変換される。駆動部２２９の制御は図４に示した用紙処理装置２００の制御部４００によって実行される。

可動トレイ２２６ｂを移動させるには、制御部４００のＣＰＵ４０１が駆動部２２９のモータを駆動させ、ギヤ２２８を回転させる。ギヤ２２８が回転すると、ラック２２７はシート搬送方向と平行に直線的に移動することになり、あわせて可動トレイ２２６ｂが一体に移動する。図９の例では、ギヤ２２８が図示反時計回り（矢印Ｄ１）方向に回転すると、可動トレイ２２６ｂは固定トレイ２２６ａに重なる方向（矢印Ｄ１方向）に移動する。すなわちスティプル移動空間から退避する。

他方、ギヤ２２８が図示時計回り（矢印Ｒ２）方向に回転すると、可動トレイ２２６ｂは逆に固定トレイ２２６ａから迫り出す方向（矢印Ｄ２方向）に移動する。すなわちスティプル移動空間に迫り出す。なお、この駆動部２２９は例えばスティプルユニット２１５を移動させることにより、スティプルユニット２１５に引っ掛かるレバー、あるいは連動する機構などが回転し、そのレバーあるいは動力伝達部材がギヤ２２８を回転させる機構とすることができる。このような機構を採用すると、スティプルユニット２１５の移動のための駆動機構が、この駆動部２２９を兼ねることができ、駆動源をより少なくすることが可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、
１）スティプルトレイ２１９の用紙載置に必要な空間とスティプルユニット２１５の移動空間を同一の空間として共有するので、装置を小型化することができる。
２）スティプルトレイ２１９を固定トレイ２２６ａと可動トレイ２２６ｂの２つのトレイで構成し、可動トレイ２２９ｂのみを可動構造としたので、簡単かつ低コストでスティプルトレイの伸縮機能を実現することができる。
３）固定トレイ２２６ａの上面で寄せコロ２１１を用紙に当接させるので、寄せコロ２１１が当接したときの押し付け力に対するスティプルトレイの強度を十分に確保することができ、整合動作を確実に行うことができる。
４）スティプルユニット２１５が移動空間内部へ移動するときには、可動トレイ２２６ｂは移動空間Ａの外部（ここでは固定トレイ側２２６ａ）へ退避するようにしたので、スティプルトレイ２１９として用紙積載に必要な空間とスティプルユニット２１５の移動空間Ａを同じ空間として共有することができる。これにより装置の小型化が可能になる。
５）固定トレイ２２６ａと可動トレイ２２６ｂの用紙積載面高さが同じ高さであるので、積載した用紙下面に段差が発生することがなく、良好な揃え精度を確保することができる。
６）スティプルユニット２１５を移動させるスティプル移動モータ２２３が可動トレイ２２６ｂを伸縮させる駆動部２２９の駆動源として機能するので、コストの低減と装置小型化を促進することができる。
７）用紙束の角部で平行１ヶ所綴じを行う場合には、用紙積載時と同じ位置でそのままスティプル処理が可能なので、可動トレイ２２６ｂを退避移動させる時間が不要となり、生産性を向上させることができる。
８）スティプルトレイ２１９に積載される用紙の大きさに拘わらず、スティプルユニット２１５が用紙積載時に位置する側に設定されたジョガーフェンス２１２の固定部分２１２ａを基準に用紙を整合するので、位置調整の必要なしで、全ての用紙の大きさに対して同じ位置で綴じ処理を行うことが可能となり、生産性を向上させることができる。
９）用紙処理装置２００全体が小型化されるので、画像形成装置全体の小型化にも貢献することができる。
などの効果を奏する。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲により規定される範囲に含まれる。

２１０ スティプルトレイ
２１２ ジョガーフェンス
２１２ａ 固定部分
２１５ スティプルユニット
２１７ レール
２２０ 後端基準フェンス
２２１ 寄せコロ
２２３ スティプル移動モータ
２２３ａ 駆動側プーリ
２２３ｂ 従動側プーリ
２２３ｃ タイミングベルト
２２６ａ 固定トレイ
２２６ｂ 可動トレイ
２２７ ラック
２２８ ギヤ
２２９ 駆動部
Ａ 移動空間
Ｂ１ 第１の綴じ位置
Ｂ２ 第２の綴じ位置
Ｂ３ 第３の綴じ位置
Ｂ４ 第４の綴じ位置
Ｐ，Ｐ−１００、Ｐ−１０１ 用紙
Ｐ−１０２、Ｐ−１０３ 用紙束

特許第３３９９６６７号公報

Claims (7)

1. 搬入されてきた用紙を積載する固定側の固定トレイと、可動側の可動トレイとを含む積載手段と、
   前記積載手段上に積載された用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、
   前記綴じ手段を綴じ位置に移動させる移動手段と、
   前記可動トレイを前記綴じ手段が移動するための移動空間と重複する空間内で前記固定トレイに沿って用紙搬送方向と平行に直線的に進出後退させる進出後退手段と、
   を備え、
   前記可動トレイは、用紙受け入れ時には、用紙積載面が最大になる位置まで迫り出し、指定積載枚数に達した後、綴じの種類に応じて前記位置を保持し、あるいは設定された位置まで退避し、前記綴じ手段を前記移動手段により移動させる際には、前記移動空間から後退することを特徴とする用紙処理装置。
2. 請求項１記載の用紙処理装置であって、
   前記積載手段上に搬入されてきた用紙の端部を当てて用紙搬送方向を整合する第１の整合手段と、
   前記搬入されてきた用紙を移動させ、前記第１の整合手段に押し当てる押し当て手段と、
   を備え、
   前記押し当て手段は前記固定トレイの上面で用紙に当接して用紙を移動させること
   を特徴とする用紙処理装置。
3. 請求項１又は２記載の用紙処理装置であって、
   前記固定トレイと前記可動トレイの用紙積載面高さは同じであること
   を特徴とする用紙処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の用紙処理装置であって、
   前記移動手段と前記進出後退手段の駆動源は同一であること
   を特徴とする用紙処理装置。
5. 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であって、
   前記移動手段は、前記積載手段に用紙が積載されているときには、前記綴じ手段を前記
   移動空間の外側の第１の綴じ位置に対応する位置に位置させること
   を特徴とする用紙処理装置。
6. 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と、
   用紙に画像を形成する画像形成装置と、
   を備えていることを特徴とする画像形成システム。
7. 請求項６記載の画像形成システムであって、
   前記用紙処理装置は画像形成装置の胴内に配置されていること
   を特徴とする画像形成システム。
   
   

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