JP5844598B2 - 画像形成システム - Google Patents

Description

本発明はシート上に画像形成する画像形成ユニットと、このユニットから送られた画像形成シートに後処理を施す後処理ユニットと、を有する画像形成システムに係わり、シートの表裏両面に画像形成するための反転機構の改良に関する。

従来、画像形成装置として、給紙部から送られたシート（表面）に画像形成部で画像形成し、排紙部に送られたシートを表裏反転して再び画像形成部に送り、裏面に画像形成するデュープレックス経路（反転経路）を備えた画像形成機構が知られている。

例えば、特許文献１には、画像形成ユニット（本体ユニット）と、このユニットの排紙部に組み込まれた後処理ユニット（オプションユニット）が開示されている。そして画像形成ユニットの排紙口に送られたシートを後処理ユニットとの排紙経路で上下に方向に分岐させ、その一方の経路に処理トレイを設け、他方の経路でシートの搬送方向を反転させて本体ユニット側の排紙口から排紙経路にバックフィードする経路構成が示されている。

この本体ユニットの排紙経路には反転経路が分岐して連結され、この経路はシートを表裏反転させて画像形成部に給送する循環パスで構成されている。
従って画像形成部で画像形成したシートは排紙口から後処理ユニット側に搬出され、このユニットで第１第２の経路に振り分けることによって後処理を実行するシートと、両面印刷を実行するシートに仕分けている。
このような経路構成ではレイアウトスペースが限られる後処理ユニットの機構部が複雑となり、シートジャムが生じたときなどその処理が煩雑となる問題が知られている。

上記特許文献１、２の装置は後処理トレイにステープル綴じ装置を配置して集積したシートを綴じ処理している。この何れの装置にも採用されていないが、処理トレイに案内するシートを経路途中でファイリング用のパンチ穴を穿孔する装置仕様が知られている。
このような機構の採用で画像形成したシートを部揃えして綴じ処理するのと同時にファイリング穴を穿孔する仕上げ処理が可能となる。

例えば特許文献３には画像形成部からシートを処理トレイに案内する搬出経路にパンチユニットを配置し、このパンチユニットの下流側にシートを処理トレイに案内するか両面印刷のために反転経路に案内するか選定する機構が開示されている。

特開２０１０−２６０６８７号公報 特許第３６７９７０１号公報 特開２００６−２４０７５８号公報

上述のように画像形成装置の排紙空間部に後処理ユニットを装着するシステム構成において、両面印刷するための反転経路（以下デュープレックス経路という）を配置しようとするとそのレイアウトが困難となる。例えば特許文献１又は２の装置は、画像形成ユニットから搬出されたシートを後処理ユニット内部で２つの経路に振り分けているため、その何れの経路でシートジャムが発生しても処理が困難である。

また、両面印刷のためのデュープレックス経路と後処理のためのシート搬入経路を共通の経路で構成する装置も特許文献３などで提案されているが、両面印刷のためのシート搬送と、後処理のためのシート搬送を同時に実行することが不可能となる。

例えば両面印刷のために経路に進入したシートの後に後処理のためにシートを搬入するとバックリードするシートと干渉するため、先のシートが反転経路に送られ画像形成するユニットに返送された後に後続するシートを後処理ユニットに送る必要がある。このため連続するシートの処理に時間を要し処理効率が劣る問題がある。

特に後処理ユニットのシート搬入経路にパンチユニットを設けて送られたシートを一旦停止させた状態でパンチ穴を穿孔する機構を採用すると後処理ユニット内部で二つの経路に分岐させる経路構成を採用することは不可能に近い。

後処理ユニットにデュープレックス経路と分岐した処理経路に通過するシートにパンチ穴を穿孔するためにパンチユニットを配置すると次の問題がある。
（１）パンチユニットを配置する経路は可能な範囲で直線経路に近く形成する必要がある。これに対し経路を２方向に分岐した分岐部にパンチ機構を配置することは急峻な経路（例えば大きく湾曲した経路）となりシートが歪曲してパンチ穴位置が位置ズレする恐れがある。
（２）パンチ処理部にシートを位置決めする規制ストッパが必要となる。
このストッパ機構を２方向に分岐した分岐部に配置することは、その駆動機構を含めてペースの制約を受ける。
（３）パンチ機構を配置する経路には、その上方にパンチヘッド機構が、その下方にパンチ屑を回収する紙屑ボックスが必要となる。
このような制約なるため、パンチ機構を有する後処理経路と両面印刷のための反転経路は、共通な経路から分岐させて配置することはスペース的な制約を受ける。
これに対し、従来は画像形成ユニットから単一の排紙経路（共通）からシートを搬出して後処理ユニットでこれら二つの経路に分岐させる構成としている。このため後処理経路にパンチユニットを配置することは更に大きなスペース上の制約を受けることとなる。

本発明は、画像形成ユニットの排紙部にシートに仕上げ処理を施す後処理経路と、両面印刷のためのデュープレックス経路を配置する装置構成において、後処理経路とデュープレックス経路を簡単な構成で装置全体をコンパクトに構成することが可能でなると共にシートジャム発生したときの処理が簡単である画像形成システムの提供を課題としている。
更に、本発明は後処理経路にパンチユニットを備える装置構成においてパンチの穿孔動作とデュープレックス経路の反転動作を同時並行処理することが可能な画像形成システムの提供を課題としている。

上記課題を解決するため本発明は、画像形成ユニットのハウジングに間隔を隔てて上部に第１排紙口を、下部に第２排紙口を設け、画像形成部からの排紙経路を分岐してシートを第１排紙口と第２排紙口に移送する。
そこで、前記第１排紙ローラから搬出されるシートを前記後処理手段の上方でスイッチバックして前記循環経路に向けて搬送するスイッチバックパスを設け、前記画像形成ユニットと前記後処理ユニットの間に、前記第１排紙口と前記スイッチバックパスとの間に設けられて前記第１排紙ローラから搬出されるシートを支持するシートガイドと、前記搬送ローラにより搬送されるシートと前記シートガイドとの間に設けられ当該シートにファイル穴を穿孔するパンチヘッドと、を有するパンチユニットが配置されたことを特徴としている。

本発明は、画像形成ユニットのハウジングに上部に第１排紙口を、下部に第２排紙口を設けて画像形成部からのシートを排紙経路で分岐して移送し、第１排紙口にシートを表裏反転するためのスイッチバックパスを配置し、第２排紙口にはパンチユニットを備えた後処理経路を配置したものであるから以下の効果を奏する。

限られたスペースに配置される後処理ユニットは経路間隔を隔てて上部にデュープレックスのためのスイッチバックパスが、下部にパンチユニットを備えた後処理経路が配置されているからいずれの経路に発生したジャムシートであっても容易に取り出すことが出来る。特に、後処理ユニット内で経路を２方向に分岐する場合には経路は急峻な経路構成となりジャムシートの除去が困難であるがこのようなことがない。

後処理するシートと表裏反転するシートは、画像形成ユニット内の排紙経路で分岐され、後処理ユニットの反転パスと後紙処理経路に案内されるから、前後に連続するシートの後処理動作と表裏反転動作を遅れ時間を設けることなくほぼ同時に実行することが出来る。このためシステムの処理効率を向上させることが可能である。

後処理ユニットを画像形成ユニットに着脱可能に装着する構成の採用によって後処理ユニット内部に発生したシートジャム（反転パスを含む）及び画像形成ユニットの排紙口（第１第２の排紙口）に発生したシートジャムを後処理ユニット側から取り出すことができる。

本発明２係わる画像形成システムを組み込んだコンピュータネットワークの一例を示す。（ａ）は画像形成システムの一実施形態（ユニット組み合わせ構成）を（ｂ）は異なる実施形態（スタンドアロン構成）を示す。 本発明に係わる画像形成システムの全体構成の説明図。 図２のシステムにおける後処理ユニットの詳細構成の説明図。 図２のシステムにおける画像形成ユニットの経路構成を示し、（ａ）及び（ｂ）は図２の装置における排紙部構造とは異なる形態を示す。 図２のシステムにおける画像形成ユニットに後処理ユニットを装着する（途中）状態の説明図。 図２の後処理装置における要部説明図であり、（ａ）は処理トレイのシート整合機構を、（ｂ）はシートにファイリング穴を先行するパンチ機構を示す。 図２の後処理装置におけるスタックトレイの昇降機構の説明図。 図２の後処理装置における制御部のブロック図。

以下図面に示す好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。本発明は、順次送られるシートを積載収納するシート収納装置Ｂと、これを備えた画像形成システムＳに関する。図１はコンピュータネットワークの出力端末としての画像形成システムを示す。

画像形成システムＳは、シート上に画像を形成する画像形成装置Ａと、画像形成されたシートを収納するシート収納装置Ｂを組み込んだ後処理経路Ｃで構成されている。この画像形成システムＳは図１（ｂ）に示すように共通の装置ハウジングに画像形成装置Ａと、後処理装置Ｃが組み込まれたユニット構造で構成される。
或いは、同図（ｃ）に示すように画像形成装置Ａ、後処理生知Ｃそれぞれ別のハウジングに組み込まれたスタンドアロン構造で構成される。図１（ａ）に示すＰＣはコンピュータ装置であり、ＦＡはファクシミリ装置、ＳＣはスキャナ装置である。

なお、後処理装置Ｃは、順次搬出されるシートを積載して収納するスタック装置、或いは搬出されたシートに後処理を施した後に、これを積載収納する後処理装置として構成される。
以下画像形成装置Ａで画像形成したシートを後処理装置Ｃで部揃え集積して綴じ処理した後、スタックトレイに収納する画像形成システムＳとして本発明を詳述する。

［画像形成システム］
図２に画像形成システムＳを示す。このシステムは画像形成装置Ａと後処理装置Ｃで構成され、後処理装置Ｃにシート収納機構（装置）Ｂが内蔵されている。各装置は装置ハウジング１０に一体的に組み込まれている。また、画像形成装置Ａは画像形成ユニットＡ１と画像読取ユニットＡ２で構成されている。

画像形成ユニットＡ１は、給紙部１１と画像形成部１２と排紙部１３で構成され、装置ハウジング（外装ケーシング）１０に組み込まれている。給紙部１１は単一若しくは複数の給紙カセット１１ａ、１１ｂで構成され、各カセットには、サイズの異なるシートが収納可能に構成され、シートを繰り出す給紙ローラ１４と、シートを１枚ずつ分離する分離手段（分離爪、分離ローラなど）が設けられている（不図示）。給紙カセット１１ａ、１１ｂは装置ハウジング１０に出し入れ自在に装備されている。

給紙部１１から繰り出されたシートは給紙経路１５に案内され、この経路にはシートを一時的に待機させるレジストローラ１６が設けられている。この給紙経路１５には大容量カセットを付設し、搬送されるシートをレジストローラ１６に案内する構成、或いは手差しシートを給送する手差しトレイを付設することも可能である。

画像形成部１２は、給紙部１１の上方に配置され、レジストローラ１６から送られたシートに画像形成する。画像形成機構は、インクジェット印刷、オフセット印刷、インクリボン印刷など種々の印字機構が採用可能である。図示の画像形成部１２は静電式画像形成機構を示している。感光ドラム９には、その外周に印字ヘッド１７と現像器１８とクリーナ１９が配置されている。
印字ヘッド１７はレーザ発光、ＬＥＤ発光など光ビームの発光器で構成され、感光ドラム上に潜画像を形成する。この潜画像に現像器１８でトナーインクを付着する。ドラム表面に付着されたトナーインクは、レジストローラ１６から繰出されたシートにチャージャ２０で転写する。

図示の装置はカラー画像形成機構を示し、ＹＭＣＫ４つのドラム（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）に形成されたトナーインクは転写ベルト２１に転写され、画像合成される。この転写ベルト２１に転写された画像インクが転写チャージャ２０でシート上に転写される。転写チャージャ２０を備えた排紙経路２２には定着器２３が設けられ、シート上に転写された画像を加熱定着する。排紙経路２２は画像形成部１２からシートを排紙口２４（２４ａ、２４ｂ）に搬出する。
なお排紙口２４ａは、排紙経路２２から後処理装置（ユニット）Ｃに向けてシートを搬出する排紙口を、図示２４ｂは後述する循環経路（デュープレックス経路）２５のスイッチバックパスにシートを搬出する排紙口を示している。

装置ハウジング１０には、画像形成部１２から排紙口２４にシートを案内する排紙経路２２が設けられている。これと共に排紙経路２２から送られたシートを表裏反転させてレジストローラ１６に再送する循環経路（デュープレックス経路）２５が配置されている。この排紙経路２２と循環経路２５で排紙部１３が構成されている。
なお、後述する後処理装置Ｃを備えない装置構成の場合には排紙口２４の下流側にシートを積載収納する排紙トレイ（不図示）を配置する。

図２の装置は、画像形成ユニットＡ１の上方に画像読取ユニットＡ２が配置されている。画像読取ユニットＡ２は原稿画像を載置するプラテンと、プラテン上の原稿に光を照射して反射光を光電変換するスキャナ機構が内蔵されている。
特に図２の装置は画像形成部１２、排紙部１３、画像読取ユニットＡ２の順に上方に配置している。そして画像形成ユニットＡ１のフレーム強度で排紙部（後述する後処理装置Ｃ）と画像読取ユニットＡ２を支えている。

［排紙部構造について］
上述したように画像形成ユニットＡ１は装置ハウジング１０に給紙部１１、その上に画像形成部１２、その上に排紙部１３を内蔵して構成され、排紙部１３の上方には画像読取ユニットＡ２が配置されている。
図２に示すように画像形成ユニットＡ１の装置ハウジング１０（以下第１ハウジングと云う）には、給紙部１１、画像形成部１２、排紙部１３の順に上方に配置され、排紙部１３は排紙エリア１３Ａに形成されている。
この排紙エリア１３Ａは画像形成ユニットＡ１と、その上方に配置された画像読取ユニットＡ２の間に形成された空間で構成され、この部分に排紙シートが収納される。

排紙部１３には後述する後処理装置Ｃが配置されるか、又はシート収納トレイが配置される。後処理装置Ｃは画像形成されたシートに、例えばファイル穴を穿孔するか、又は部揃え集積して製本綴じするか、又はスタンプ捺印する等の後処理を施す。
またこの後処理装置Ｃには処理トレイ３５の下流側にスタックトレイ４０が配置される。

上記排紙部１３は、次のように構成されている。装置ハウジング１０には排紙部１３に排紙エリア１３Ａが形成され、このエリア内に画像形成されたシートを搬出するように構成されている。また上記画像形成部１２は、給紙部１１からシートをレジストローラ１６に給送するのと同時に、片面に画像形成したシートを再びレジストローラ１６に給送して両面印刷するように構成されている。

このため画像形成部１２には排紙部１３に搬出したシートを表裏反転して再びレジストローラ１６位置に給送するデュープレックス経路２５が設けられている。画像形成部１２から定着器２３を介して排紙経路２２に送られたシートは排紙口（第２排紙口２４ｂ）から排紙エリア１３Ａに搬出される。この排紙エリア１３Ａには後述するデュープレックス経路２５が連結されている。

装置ハウジング１０には上下方向に距離ｄを隔てて第１排紙口２４ａ、と第２排紙口２４ｂが配置されている。上方に位置する第１排紙口２４ａにはスイッチバックパス２５ａが連設され、第２排紙経路２４ｂには後処理装置Ｃのシート搬出経路２９が連結されている。スイッチバックパス２５ａは、片面に画像形成されたシートを表裏反転して画像形成部１２に案内するデュープレックス経路２５の一部を構成する。
また、シート搬出経路２９は第２排紙口２４ｂから送られたシートに後処理を施す処理トレイ３５に案内する。この経路には通過するシートにファイル穴を穿孔するパンチユニット２７が配置されている。

デュープレックス経路２５はシートの搬送方向を反転するスイッチバックパス２５ａと、このパスから送られたシートを表裏反転するＵターンパス２５ｂで構成される。またこの経路は、表裏反転したシートを画像形成部１２のレジストローラ１６に案内するように経路構成されている。

図２の装置は、外装ケーシング１０の底部に給紙カセット１１ａ、１１ｂを有する給紙部１１が配置され、その上方に画像形成部１２が、更にその上方に排紙部１３が配置されている。この外装ケーシング１０には上方に第１排紙口２４ａが下方に第２排紙口２４ｂが配置され、第１排紙口２４ａにはスイッチバックパス２５ａが、第２排紙口２４ｂにはシート搬出経路２９が連設される経路構成となっている。

このように画像形成部１２から下方に位置する第２排紙口２４ｂに片面に画像形成するシートを案内し、上方に位置する第１排紙口２４ａに両面に画像形成するシートを案内するように構成している。
その理由は、経路長を短かく構成する排紙経路２２から片面印刷のシートを排出し、経路長を長く構成するデュープレックス経路２５から両面印刷のシートを搬出するためである。片面印刷のプロセス経路は両面印刷のプロセス経路より早く設定され、これに応じて排紙経路２２で片面印刷のシートを排する搬送速度は両面印刷のシートが搬出するが搬送速度より高速に設計されている。

［排紙部の第１実施形態：図３］
上述の排紙部の具体的構成について説明する。前記画像形成部１２のチャージャ２０で画像転写されたシートは定着器２３で定着され、排紙経路２２に案内される。この排紙経路２２は第１排紙口２４ａ、第２排紙口２４ｂにシートを選択的に送る。その構成について説明する。

図３の構造は、画像形成部１２からシートを搬出する排紙経路２２は、経路切換手段２２ｆを介して第１排紙パス２２ａの方向と、第２排紙パス２２ｂの方向に経路が２方向に分岐している。
そして第１排紙パス２２ａは第１排紙口２４ａに連結され、この排紙口にはスイッチバックパス２５ａが連結され、第２排紙パス２２ｂは第２排紙口２４ｂに連結されている。なお、第１排紙口２４ａと第２排紙口２４ｂは間隔ｄを隔てて上下に配置されている、
これと共に排紙経路２２は、第１排紙パス２２ａから逆送されてくるシートをＵターンパス２５ｂに案内する経路切換手段２２ｇを備えている。このような経路構成では図示重送部２２ｘはスイッチバックパス２５ａから逆送されるシートと、第１第２排紙パス２２ａ、２２ｂに向けて送られるシートが交互に通過する共通経路を構成している。

従って、後述する画像形成装置Ａの制御部７０は、前後のシートを第１第２排紙パス２２ａ、２２ｂに移送する搬送タイミングを重送部２２ｘで相互に重ならないように制御する必要がある。この場合第１排紙パス２２ａからスイッチバックパス２５ａにシートを送るとき、シート後端が交差部（経路切換手段２２ｆの位置）を通過してスイッチバックパス内に進入する条件に設定することが好適である。

［排紙部の第２実施形態：図４（ａ）］
図４（ａ）に示す経路構成は、前後に連続するシートが互いの進行を妨げないように経路に重送部をなくした構成を示す。画像形成部１２からシートを搬出する排紙経路２２は下流側の第１分岐点ｐ１で第１排紙口２４ａに向かう第１排紙パス２２ａと、第２排紙口２４ｂに向かう第２排紙パス２２ｂに分岐する。
そして第１排紙パス２２ａには第２分岐点ｐ２でＵターンパス２５ｂに切り替える経路切換手段４９ｂを配置する。

このように構成することによって画像形成部１２から送られたシートは第１排紙パス２２ａから第１排紙口２４ａに案内され、スイッチバックパス２５ａに送られる。また経路切換手段４９ａを介して第２排紙パス２２ｂから第２排紙口２４ｂに案内され、シート搬出経路２９に送られる。
この第１第２排紙パス２２ａ、２２ｂは前後のシートを同時に給送する経路部分を備えてないから高速にシートの搬出を行うことができる。

［排紙部の第３実施形態：図４（ｂ）］
装置ハウジング１０に給紙部１１、画像形成部１２、排紙部１３の順に上方に配置した構成において、画像形成部１２を鉛直方向にシートを搬送する垂直経路（給紙経路１５と排紙経路２２）に転写部２０（チャージャロール部）を配置する場合を示す。

給紙部１１の下流側には給紙経路１５とレジストローラ１６が配置され、その上方にチャージャローラ（転写部）２０が配置されている。この転写部２０から定着ローラ２３を経て排紙経路２２が形成され、この排紙経路２２には経路切換手段４９ｄを介して第１排紙パス２２ａと第２排紙パス２２ｂが分岐するように構成されている。
そして第１排紙パス２２ａには異なるパスを描いて前記給紙経路１５に連なるループパス２５ｃが配置されている。

このように構成することによって、画像形成されたシートは経路切換手段４９ｄを介して第１排紙パス２２ａと第２排紙パス２２ｂに振り分け搬送される。そして上方に位置する第１排紙パス２２ａに送られたシートはスイッチバックパス２５ａを介してループパス２５ｃに案内されレジストローラ１６に送られる。

以上第１第２第３実施形態について説明したが、何れの実施形態にあっても画像形成ユニットＡ１の装置ハウジング（第１ハウジング１０）の内部に第１排紙パス２２ａと第２排紙パス２２ｂが経路間隔ｄを形成して上下に配置されている。
そして各経路にはシートを搬送する経路搬送ローラ２６が配置されている。この各搬送ローラ２６は適宜間隔（最小サイズシートの長さより短い間隔）に形成されハウジング１０内に設けられている搬送駆動モータに連結されている。

また上記第１排紙口２４ａと第２排紙口２４ｂとの間に距離ｄを有する段差が形成した理由は各排紙口に連設される経路の間隔を確保するためである。
つまり上下にほぼ平行する方向に配置する経路（スイッチバックパス２５ａとシート搬出経路２９）を広い間隔で配置することによって次の利点が得られる。
（１）上下何れかの経路にシートジャムが生じたときに装置内のシートを取り出しやすい。
（２）下方に位置するシート搬出経路２９にパンチユニット２７を配置する関係で、パンチヘッドを経路間隔に配置することができる。
（３）スイッチバックパス２５ａを上方に、シート搬出経路２９を下方に配置したので、画像形成部１２から上方にシート搬出経路２９を、更にその上方にスイッチバックパス２５ａが位置する。
このため画像形成部１２からスイッチバックパス２５ａのパス距離Ｌｐ１が長く、シート搬出経路２９のパス距離Ｌｐ２が短く形成される。これは片面印刷モードの時のシートパス速度が速く、両面印刷モードの時のシート搬送速度が遅いため、高速処理を要する片面印刷のシートを短い排紙経路２２で排紙口２４ｂに案内するためである。
図示の装置は第１第２排紙口２４ａ、２４ｂにそれぞれ排紙ローラ５１を配置し画像形成ユニット側に内蔵した駆動モータ（不図示）でこのユニット内に設けられた制御手段（後述の制御ＣＰＵ７０）で回転制御するように構成している。

上述のように給紙部１１、画像形成部１２及び排紙部１３を内蔵した画像形成ユニットＡ１の第１ハウジング１０には、排紙エリア１３Ａが形成されている。第１ハウジング１０を構成する外装ケーシングには排紙エリア１３Ａに向けて第１排紙口２４ａと第２排紙口２４ｂが上下に配置されている。
上方に位置する第１排紙口２４ａには、後述するデュープレックス経路２５を構成するスイッチバックパス２５ａが連結され、下方に位置する第２排紙口２４ｂには、後述するは後処理装置Ｃとのシート搬出経路２９に連結される。
このようにシートに重力が作用する方向の上方にシートを表裏反転して再び画像形成部１２に送るデュープレックス経路２５が配置され、その下方に画像形成したシートに後処理を施すシート搬出経路２９が位置するようにそれぞれの連結口（排紙口）が形成されている。

［排紙ユニットの取付構造］
排紙ユニットＣは、シート搬出経路２９と、この経路に配置された排紙ローラ３１と処理トレイ３５とスタックトレイ４０で構成され、その詳細の構造は後述する。
特に図示の装置は排紙ユニットＣを画像形成装置Ａの排紙エリア１３Ａに着脱可能に取り付けていることを特徴としている。
その構造は画像形成装置Ａのハウジング（第１ハウジング１０）に、ガイドレール５２を設け、後処理装置の装置フレームにガイドレール５２に嵌合するコロ５３を設けている。そしてガイドレール５２にコロ５３で支持した排紙ユニットＣは図５矢印方向に着脱可能に装着される。

図５から明らかなように、排紙エリア１３Ａから外側に引き出した排紙ユニットＣは、この状態でユニットに取付けられているパンチユニット２７、ステープラユニット２８などのメンテナンス操作が容易である。
また、排紙エリア１３Ａから後処理ユニットＣを外側（図５の状態）に引き出すことによって、第１排紙口２４ａに発生したシートジャムも、第２排紙口２４ｂに発生したシートジャムも、排紙エリアの空間から容易にジャム処理することができる。

図２に示す装置は給紙部１１の給紙カセット１１ａ、１１ｂをほぼ水平に配置し、その上方に画像形成部１２を配置し、給紙部１１から鉛直方向に配置した給紙経路１５でシートを画像形成部１２に案内し、このシートをカーブさせて略Ｓ字形状に経路構成している。
これは給紙カセット１１ａは最大サイズシートの寸法形状であり、デュープレックス経路２５はこのシートを表裏反転するために最低でも給紙カセット長さの２倍の経路長が必要である。このため経路を図２に示すようにＳ字形状とすることが装置レイアウトの小型化を図っている。

［後処理装置］
後処理装置Ｃは図２にその全体構成を、図３に要部の拡大構造を示す。後処理装置Ｃは、画像形成装置Ａから送られたシートに後処理を施した後、スタックトレイ４０に収納する。後処理手段としてはシートにファイル穴を穿孔するパンチユニット、部揃え集積したシートを綴じ合わせるステープルユニット、シートにスタンプを捺印するスタンプユニット、画像形成されたシートを折り合わせる折り処理ユニットなどが知られ、装置仕様に応じて適宜組み合わせて構成される。
図２の装置には、シートを綴じ処理するステープルユニット２８とパンチユニット２７が組み込まれている。以下その構成について説明する。

図３に示す実施形態では後処理装置Ｃは画像形成装置Ａのハウジング内に形成されている排紙エリアに内蔵するように組み込まれている。このため後処理装置Ｃには外装ケーシングは備えられていない（後処理装置Ｃに画像形成装置Ａとは別の外装ケーシングを装備しても良い）。このユニットフレームには、シート搬出経路２９と処理トレイ３５とスタックトレイ４０が配置されている。

シート搬出経路２９は画像形成装置Ａの排紙経路２２に連なる経路構成で、搬出口（以下排紙口という）２９ａを有している。このシート搬出経路２９は装置ハウジング１０を略水平方向に横断する直線経路で構成されている。
このシート搬出経路２９の下流側には排紙口２９ａと段差を形成して処理トレイ３５が配置されている。またシート搬出経路２９の入口部にはパンチユニット２７が配置され、順次搬入されるシートにファイル穴を穿設する。

またこのシート搬出経路２９にはシートを下流側に搬送する経路搬送手段（搬送ローラ）３０と排紙口２９ａの近傍に排紙ローラ３１とシート検知センサＳ１が配置されている。

排紙口２９ａと処理トレイ３５との間には段差が形成され、排紙口２９ａの排紙ローラ３１からシート後端を処理トレイ上に落下させて収納する。排紙ローラ３１と処理トレイ３５との間には処理トレイ上に搬入したシートの搬送方向を反転する反転ローラ３６と、処理トレイ上に進入したシートを位置規制ストッパ３７に突き当てる掻込みローラ（整合回転体；以下同様）３８が配置されている。
処理トレイ３５の下流側にはスタックトレイ４０が配置され、処理トレイ３５で後処理されたシート（束）を収納する。この処理トレイ３５にシートを排出する排紙機構と、後処理されたシートを収納するスタック機構を順次説明する。

［排紙機構］
排紙口２９ａから搬出されたシートは、処理トレイ３５とスタックトレイ４０でブリッジ状に支持するように構成されている。これはシートの先端部をスタックトレイ４０で、後端部を処理トレイ３５で支持することによって処理トレイ３５を小型コンパクトに構成するためである。この処理トレイ３５は、単独でシートを載置する形状（寸法）に構成しても良い。

排紙口２９ａと処理トレイ３５とは段差を隔てて上下に間隔をあけて配置されている。この段差は処理トレイ上への積載量を大容量とするためと、処理トレイ上にシートを整列させる機構（後述の掻込みローラ３８、紙押さえガイド）の配置スペースを確保するためである。
また処理トレイ３５はシートの全体を支持する寸法形状ではなくシートの後端部のみを支持する形状に構成してある。これは排紙口２９ａからのシートを、その先端部はスタックトレイ４０で、その後端部は処理トレイ３５でブリッジ支持する構造を採用している。このためスタックトレイ４０は積載方向に上下動し、処理トレイ３５は所定の位置に固定されている。

処理トレイ３５には、シート後端部に（先端部であってもよい）位置規制ストッパ３７が配置してある。この位置規制ストッパ３７で整列されたシートに後処理を施すステープルユニット２８が配置されている。
また処理トレイ３５には排紙直交方向にシートを幅寄せして整合するシート側面整合手段３９が配置されている。その構造はすでに強いられた方法を採用すればよく、例えばシート側面に一対の整合板を設けこの整合板をシート先端に接近移動することによってセンター基準で位置合わせすることができる。

処理トレイ３５の上方には、その略中央部に排紙口２９ａと排紙ローラ３１が配置され、排紙口２９ａの前方（下流側）に距離（排紙ローラとの間隔）を隔てて反転ローラ３６が配置されている。また排紙口２９ａの直下（おおよその位置）に掻込みローラ３８が配置されている。

反転ローラ３６は排紙口２９ａの下流側に配置されること、処理トレイ上の最上シートと係合すること、搬入シートを反転方向に移送すること、及び排紙口２９ａから処理トレイ３５に至るシートの経路から退避した待機位置で待機可能であることが求められる。
このため反転ローラ３６は回転するローラ、ベルトなどの回転体で構成され、処理トレイ上方の待機位置と処理トレイ上のシートと係合する作動位置との間で昇降自在に構成される。

［掻込みローラ機構］
処理トレイ３５には反転ローラ３６でシートを処理トレイ上に搬入するのと同時に、このシートを所定の位置規制ストッパ３７に突き当てて位置決めする必要がある。このため排紙ローラ３１と処理トレイ３５の間の段差には掻込みローラ３８が配置されている。
この掻込みローラ３８は、処理トレイ上の最上シートと接して位置規制ストッパ３７に移送する。この掻込みローラ３８は無端ベルトなどの回転体で構成し、処理トレイ上のシートの積載量に応じて最上シートを一定の圧力で押圧する。

このため掻込みローラ３８は、処理トレイ上のシートと積載量に応じて上下動するように揺動自在に支持され、図示のものは排紙ローラ（従動ローラ）３１ｂの回転軸３１ｘに揺動可能に軸受支持したブラケット４４に掻込みローラ３８が支持されている。掻込みローラ３８には、駆動モータＭ３（不図示）が連結されている。
この掻込みローラ３８には、排紙ローラ（従動ローラ）３１ｂから回転力を駆動伝達することも可能であるが図示のものは排紙ローラ３１ｂとは異なる駆動モータＭ３で掻込みローラ３８を回転駆動している。

これは掻込みローラ３８は処理トレイ上に集積されたシートを後処理後にスタックトレイ４０側に移送する。このとき掻込みローラ３８の回転方向を反対方向に回転する必要があり、このためには排紙ローラ３１ｂを排紙反対方向に回転しなければならない。
そこで排紙ローラ３１ｂの回転駆動モータと掻込みローラ３８の駆動モータＭ３を個別に設けることによって掻込みローラ３８で後処理後のシートを処理トレイ３５から搬出する排紙動作の最中に後続するシートを排紙ローラ３１ｂで排紙口２９ａから処理トレイ上に送り出すことができる。

［キック機構］
排紙口２９ａと反転ローラ３６との間には、排紙口２９ａからのシートを反転ローラ位置に案内するガイド機構と、排紙口２９ａから掻込みローラ３８にシート後端を案内するガイド機構が必要となる。
特に排紙口２９ａと処理トレイ３５との間に大きな段差を有する排紙機構にあってはシート後端が処理トレイ上に落下するときに排紙ローラ３１の周面に引っ掛かってシートジャムを引き起こすことがある。
そこで図示の装置は排紙口２９ａと反転ローラ３６との間にシート後端を処理トレイ上に案内するキック機構５０を配置している。

[整合機構]
図６(ａ)に示す整合機構をについて説明する。処理トレイ３５には掻込みローラ３８で位置規制ストッパ３７に突き当てられたシートを幅方向に位置合わせする幅寄せ整合機構が設けられている。この機構はシートをセンター基準又は片側サイド基準で位置合わせする。
図示の片側サイド基準を例えに説明すると、シートの一側縁側に固定規制面３２が設けてある。この固定規制面３２に掻込みローラ３８を挟んで反対側に可動の整合板３３が配置され、幅方向に移動可能に構成されている。この整合板３３には図示しない整合モータＭに連結されたタイミングベルト３４が連結されている。

この構成によって整合モータＭを正逆転するとタイミングベルト３４が所定ストロークで往復動手段し、このベルトに固定された整合板３３が固定規制面３２に接近及び離反する。この待機位置と幅寄せ位置との間の往復移動でシートを規制面３２を基準に幅寄せ整合する。

［パンチユニットの構成］
シート搬出経路２９には、シートの搬入部にパンチユニット２７が配置されている。その構造について説明する。
パンチユニット２７はパンチ部２７ａとダイ部２７ｂと屑ボックス２７ｃで構成される。パンチ部２７ａは複数のパンチ部材な上下移動可能に軸支持されカム機構でシート搬入経路２９に突出するように上下移動する。この経路をはさんで穿孔穴を有するダイ部２７ｂが配置されている。また屑ボックス２７ｃはダイ部２７ｂの下方に配置されている。

このように構成されたパンチユニット２７はシート搬入経路２９の入口部に配置されている（図３参照）。パンチユニット２７の上流側又は下流側にはシート先端と後端を検出するシートセンサＳ２（以下入口センサという）が配置されている。
そしてこのシートセンサＳ２を挟んで下流側には正逆転ローラ３０が、上流側にはシートストッパ２９ｘが配置されている。

図６（ｂ）に示すように、シートストッパ２９ｘ、パンチ部材２７ａ、シートセンサＳ２、正逆転ローラ３０の順にシートの搬送方向に沿って下流側に順次間隔を隔てて配置されている。
画像形成装置Ａの第２排紙口２４ｂから送り出されたシートはシート搬入経路２９に進入しパンチ部２７ａを通過してシート後端がシートセンサＳ２を通過する。その通過信号を基準に正逆転ローラ３０は排紙方向への回転でシートを前進させ、所定時間後に排紙反対方向に逆転する。
またパンチユニットの上方にはシートガイド４１が設けられている。このシートガイド４１は、排紙シート先端がステープラユニット２７とのつなぎ目に入り込まないように排紙方向下流側が高くなるよう傾斜してある。

するとシートは排紙反対方向に逆送して後端をシートストッパ２９ｘに突き当てる。そこで制御手段はシート後端がシートストッパ２９ｘに到達する見込み時間の後に正逆転ローラ３０を停止する。そしてパンチユニット２７に動作指示信号を送る。パンチユニット２７はこの指示信号受けてパンチ動作を実行し、その動作終了後に後処理装置の制御部８０に終了信号を転送する。
後処理装置の制御部８０はこの信号を受けて正逆転ローラ３０を再び正方向に回転し、経路下流側に進める。

［スタックトレイの構成］
上述の処理トレイにはその下流側にスタックトレイ４０が設けられている。図７に従って説明する。ユニットフレーム１０には、シートを積載方向上下方向にガイドレール４６が固定され、このガイドレール４６にスタックトレイ４０が昇降可能に嵌合支持されている。図示４７はスライドコロである。このスタックトレイ４０には上下一対のプーリ４８ｐに懸架された歯付きベルト４８に固定されている。
歯付きベルト４８は歯付きプーリ４８ｐに連結された昇降モータＭ８によって上下動する。尚、モータＭ８にはエンコーダ６０とエンコードセンサ６０ｓが設けてあり、スタックトレイ４０の上下動差をコントロールする。

上記スタックトレイ４０には更に、下限センサＳ３とレベルセンサ（不図示）が配置されている。下限センサＳ３はトレイの最下位置を検知し、トレイ上にシートの満杯した状態を検出する。またレベルセンサは、トレイ上の最上シートの高さ位置を検出する。

次ぎにシートの集積動作について説明する。処理トレイ上に部揃え集積されたシートは位置規制ストッパ３７に位置決めされこの位置に配置されているステップラユニット２８によって綴じ処理される。綴じ処理後には処理トレイ上のシート束は反転ローラ３６と従動ローラ４３の排紙方向回転によって下流側のスタックトレイ４０に繰出される。
なお本発明にあって反転ローラ３６は、排紙方向に対し同一方向とその反対方向に正逆転するローラの駆動方法を示したが、この反転ローラ３６を排紙方向のみに回転させる駆動方法とすることも可能である。この場合には掻込みローラをタイミングベルトなどのフレキシブル回転部材で構成することが好ましい。

［制御構成］
図２に示す画像形成システムの制御構成について図８に従って説明する。画像形成装置Ａには制御ＣＰＵ７０が設けられ、この制御ＣＰＵ７０には動作プログラムを記憶したＲＯＭ７１と、制御データを記憶したＲＡＭ７２が接続されている。そして制御ＣＰＵ７０には給紙制御部７３と画像形成制御部７４と、排紙制御部７５が設けられている。
これ共に制御ＣＰＵ７０には表示手段７７と、入力手段７６を備えたコントロールパネル７８が接続されている。

また、上記制御ＣＰＵ７０は、「プリントアウトモード」と「後処理モード」を選定するように構成されている。「プリントアウトモード」は画像形成したシートを仕上げ処理することなくスタックトレイ４０に収納する。
また「後処理モード」は画像形成したシートを部揃え集積し、綴じ処理した後にスタックトレイ４０に収納する。本発明に係わるシート収納装置Ｂはこの後処理装置Ｃに内蔵されている。

後処理装置Ｃには、後処理制御ＣＰＵ８０が設けられ、制御プログラムを記憶したＲＯＭ８１と制御データを記憶したＲＡＭ８２が接続されている。そしてこの制御ＣＰＵ８０には画像形成装置Ａの制御部からシートサイズ情報と、排紙指示信号と、後処理モードとプリントアウトモードのモード設定コマンドが転送される。

制御ＣＰＵ８０は、画像形成されたシートに穿孔処理を施すパンチ制御部８３と、処理トレイ３５にシートを部揃え集積する集積動作制御部８４と、綴じ処理制御部８５と、スタック制御部８６が設けられている。

［動作説明］
上述の画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ７０はＲＯＭ７１に記憶された画像形成プログラムに従って以下の画像形成動作を実行する。同様に上述の後処理装置Ｃの制御ＣＰＵ８０はＲＯＭ８１に記憶された後処理プログラムに従って以下の後処理動作を実行する。

「画像形成動作」
制御ＣＰＵ７０は、「片面印刷モード」が選択されたときには設定されたサイズのシートを給紙カセット１１から操出し、レジストローラ１６に給送する。これと前後して制御ＣＰＵ７０は転写ベルト２１に所定の画像データに従って画像を形成する。
この画像データは図示しないデータ記憶部に記憶されているか、若しくは画像装置Ａに連結された外部装置から転送される。

そこで制御ＣＰＵ７０は転写ベルト２１に形成したトナー画像をレジストローラ１６から送られたシートに転写部１５で転写し、その下流側の定着器２４で定着する。その後、制御ＣＰＵ７０は画像形成したシートを排紙経路２２に送り、後述の後処理装置Ｃに転送する。

また、制御ＣＰＵ７０は、「両面印刷モード」が選択されたときには、上述の動作を実行してシートの片面に画像形成して排紙経路２２に送る。このとき制御ＣＰＵ７０は後処理装置Ｃに次の動作を実行させる。
後処理装置Ｃの制御ＣＰＵ８０は、排紙経路２２にシート先端が到達したセンサの検出信号で排紙経路２２に送られたシートは、排紙経路２２からシート搬出経路２９に送られる。

この経路切換え制御と同時に制御ＣＰＵ８０はシート先端が搬出経路２９から処理トレイ３５に搬入されると反転ローラ３６を待機位置から作動位置に移動し、同時にこのローラを回転する。すると処理トレイ３５に搬入されたシートは反転ローラ３６の回転で処理トレイ３４に沿って下流側に送られる。

次に制御ＣＰＵ８０はセンサＳ１でシート後端を検出するとこのシート後端がガイドフラッパを通過したタイミングで、搬出経路２９の排紙ローラ３１を逆回転する。するとシートは搬送方向を反転し、排紙経路２２に後退移動（スイッチバック移動）する。このスイッチバック移動でシートは反転経路５０に送られる。

そこで画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ７０は反転経路５０に送られたシートを、この経路で表裏反転させてレジストローラ１６に送る。これと前後して制御ＣＰＵ７０は裏面画像を転写ベルト２１に形成し、転写部２０でシートの裏面に画像形成して、排紙経路２２に搬出する。

Ａ 画像形成装置
Ａ１ 画像形成ユニット
Ｃ 後処理装置
１０ 装置ハウジング
１１ 給紙部
１１ａ 給紙カセット
１１ｂ 給紙カセット
１２ 画像形成部
１３ 排紙部
１６ レジストローラ
２２ 排紙経路
２２ａ 第１排紙パス
２２ｂ 第２排紙パス
２４ａ 第１排紙口
２４ｂ 第２排紙口
２５ デュープレックス経路
２５ａ スイッチバックパス
２５ｂ Ｕターンパス
２７ パンチユニット
２７ａ パンチ部
２７ｂ ダイ部
２７ｃ 屑ボックス
２９ｘ ストッパ
２９ 搬出経路
２９ａ 搬出口（排紙口）
３０ 搬送ローラ
３１ 排紙ローラ
３５ 処理トレイ
３６ 反転ローラ
３７ 位置規制ストッパ
４０ スタックトレイ
７０ 制御ＣＰＵ（画像形成装置）
８０ 後処理制御ＣＰＵ

Claims (6)

1. シート上に画像形成する画像形成ユニットと、画像形成されたシートに後処理を施す後処理ユニットと、を有するシステムであって、
   前記画像形成ユニットは、
   順次シートを給送する給紙部と、
   前記給紙部からのシートに画像形成する画像形成部と、
   ハウジング内の上部に位置する第１排紙口に設けられた第１排紙ローラと、ハウジング内の下部に位置する第２排紙口に設けられた第２排紙ローラとにより、前記画像形成部からのシートを搬出する排紙部と、
   前記排紙部から搬出されてきたシートを表裏反転して、再び前記画像形成部に案内する循環経路と、を有し、
   前記後処理ユニットは、
   前記第２排紙ローラにより搬出されるシートを搬送する搬送ローラを備えた後処理経路と、
   前記後処理経路から搬送されるシートを束状に集積する処理トレイと、
   前記処理トレイに集積されたシート束に綴じ処理を施す後処理手段と、
   前記後処理手段により綴じ処理を施されたシート束を収納するスタックトレイと、
   前記第１排紙ローラから搬出されるシートを前記後処理手段の上方でスイッチバックして前記循環経路に向けて搬送するスイッチバックパスと、を有し、
   前記画像形成ユニットと前記後処理ユニットの間に、前記第１排紙口と前記スイッチバックパスとの間に設けられて前記第１排紙ローラから搬出されるシートを支持するシートガイドと、前記搬送ローラにより搬送されるシートと前記シートガイドとの間に設けられ当該シートにファイル穴を穿孔するパンチヘッドと、を備えたパンチユニットが配置されたことを特徴とする画像形成システム。
2. 前記循環経路には画像形成部から送られたシートを前記第２排紙口にシートを案内する経路切換手段を有する第１分岐部と、この第１分岐部の下流側に前記第１排紙口にシートを案内する第２分岐部と、が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記画像形成ユニットには、前記後処理ユニットを装着する排紙部にガイドレールが配置され、
   前記後処理ユニットは、前記ガイドレールに沿って画像形成ユニットから引き出すことが可能である請求項１又は２に記載の画像形成システム。
4. 前記スイッチバックパスと前記後処理経路は、経路間隔を隔てて略平行に上下に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
5. 前記パンチユニットは、シートを所定のパンチ位置に停止するシート後端規制手段が配置され、
   前記搬送ローラは、通過したシートを後退させて前記シート後端規制手段に位置決めするように正逆転モータに連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
6. 前記パンチユニットは、シートの搬送方向後端にファイル穴を穿孔するように前記後処理経路に配置され、前記画像形成部がシートの裏面側に画像形成して前記スイッチバックパスで表裏反転してから表面側に画像形成したシートを前記搬送ローラで搬送した後、前記パンチユニットでシートの搬送方向後端にパンチ穴を穿孔することを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。

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