(57)【要約】【課題】  破損などした場合、用紙が邪魔をして中綴じスティプルユニットを引き出して、修理や交換作業が困難となったり、あるいは中綴じスティプルユニットとしてユニット化してないため、一品ずつ外しての交換と再調整が必要となったりして、従来、ユーザーに大変不便をかけていたことを解消できる用紙処理装置及び画像形成システムを提供すること。【解決手段】  搬送されてくる用紙を積載する積載手段と、前記積載手段に積載された用紙を整合する整合手段と、前記整合手段によって整合された用紙束に中綴じを施す中綴じ手段と、を備えた用紙処理装置において、前記中綴じ手段を構成する部材は、中綴じ位置にある用紙束Ｐの紙面に対して略垂直方向に装置本体から着脱可能である。【選択図】      図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されてくる用紙を積載する積載手段と、前記積載手段に積載された用紙を整合する整合手段と、前記整合手段によって整合された用紙束に中綴じを施す中綴じ手段と、を備えた用紙処理装置において、前記中綴じ手段を構成する部材は、中綴じ位置にある用紙束の紙面に対して略垂直方向に装置本体から着脱可能であることを特徴とする用紙処理装置。
【請求項２】
前記中綴じ手段により中綴じが施された用紙束に中折りを施す中折り手段を更に備え、少なくとも前記積載手段、前記整合手段、前記中綴じ手段および前記中折り手段が１つの用紙処理ユニットとして一体的に構成され、前記用紙処理ユニットは、用紙束の幅方向に引き出し可能に設けられ、かつ、前記中綴じ手段を構成する部材は、前記用紙処理ユニットに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の用紙処理装置。
【請求項３】
前記中綴じ手段を構成する部材が前記装置本体から取り外されている又は正常に前記装置本体に装着されていないことを検知する中綴じ手段検知手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の用紙処理装置と、搬送されてくる用紙に画像を形成する画像形成手段を備え、前記画像形成手段により画像が形成された用紙を前記用紙処理装置に送る画像形成装置とからなることを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ及びそれらの複合機、印刷機等の画像成形装置等に併設され、当該装置から排出された画像形成済みの用紙に対して所定の処理、例えば用紙に対して中綴じ中折りして製本を行い、あるいは用紙に対して仕分け、スタック、端面綴じ等を行って排紙する用紙処理装置及び該装置と前記画像形成装置とからなる画像形成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機等の画像形成装置から排出される用紙に対して綴じあるいは折り等の処理を施すことによって製本化を行う後処理装置が多数提供されており、その大半は用紙端部を綴じる「端部綴じ機能」と中央部を綴じ２つ折りに製本する「中綴じ製本機能」の両方の機能を有している。その一例として、中綴じ製本機能を有するものでは、整合部と中綴じ部と折り部とが一体的に、用紙束搬送面に平行で、かつ搬送方向と直交する方向に引き出し可能な構成であるもの（例えば、特許文献１参照）や、中綴じスティプルユニットのみが用紙束搬送面に平行で、かつ搬送方向と直交する方向に引き出し可能な構成であるもの（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００３】
しかしながら、このような構成においては、用紙束が中綴じスティプルユニット内に有り、中綴じを施した際に綴じ動作途中で駆動系がロックしたり、破損などした場合、特許文献２の構成では用紙束が邪魔をして中綴じスティプルユニットを引き出して、修理や交換作業が困難となり、ユーザーにとってはその期間、装置が使えない状況となり、大変不便である。
【０００４】
また、特許文献１の構成では、中綴じスティプルユニットとしてユニット化してないため、一品ずつ外しての交換と再調整が必要となり、ユーザーでは処理できず、特許文献２と同じようにサービス業者に修理や交換を依頼しなければならず、ユーザーにとってはその期間、装置が使えない状況となり、これまた大変不便である、という問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこでこの発明は、前記従来のものの問題点を解決し、前記したような不便がない用紙処理装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の用紙処理装置の発明は、搬送されてくる用紙を積載する積載手段と、前記積載手段に積載された用紙を整合する整合手段と、前記整合手段によって整合された用紙束に中綴じを施す中綴じ手段と、を備えた用紙処理装置において、前記中綴じ手段を構成する部材は、中綴じ位置にある用紙束の紙面に対して略垂直方向に装置本体から着脱可能であることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の用紙処理装置の発明は、請求項１において、前記中綴じ手段により中綴じが施された用紙束に中折りを施す中折り手段を更に備え、少なくとも前記積載手段、前記整合手段、前記中綴じ手段および前記中折り手段が１つの用紙処理ユニットとして一体的に構成され、前記用紙処理ユニットは、用紙束の幅方向に引き出し可能に設けられ、かつ、前記中綴じ手段を構成する部材は、前記用紙処理ユニットに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の用紙処理装置の発明は、請求項１又は２において、前記中綴じ手段を構成する部材が前記装置本体から取り外されている又は正常に前記装置本体に装着されていないことを検知する中綴じ手段検知手段を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の画像形成システムの発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の用紙処理装置と、搬送されてくる用紙に画像を形成する画像形成手段を備え、前記画像形成手段により画像が形成された用紙を前記用紙処理装置に送る画像形成装置とからなることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施の形態を、添付した図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置を主に示す全体構成図である。
【００１２】
この用紙後処理装置ＰＤは、画像形成装置ＰＲの側部に取り付けられている。本実施の形態では画像形成装置ＰＲと用紙後処理装置ＰＤで画像形成システム５００が構成されている。画像形成装置ＰＲより排出ローラ１１５を介して排出された用紙はガイド１１７で案内されて用紙後処理装置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（実施の形態では穿孔手段としてパンチユニット）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、用紙を積載して整合及びスティプル綴じ等を行う積載手段としての処理トレイＦへ導く搬送路Ｄ、へそれぞれ分岐爪１５及び分岐爪１６によって振り分けられるように構成されている。
【００１３】
処理トレイＦで整合及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によってシフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、折り等を施す処理トレイＧへ振り分けられるように構成され、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。
【００１４】
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のうち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。この動作を繰返すことで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。
【００１５】
搬送路Ｂ、搬送路Ｃ及び搬送路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、搬送ローラ２、分岐爪１５及び分岐爪１６が順次配置されている。分岐爪１５と分岐爪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オンすることにより、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。１０１はパンチかすホッパである。
【００１６】
すなわち、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をオフ、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オンすることにより、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をオフ、分岐爪１５は図１の状態から前記ソレノイドをオンすることにより、上方に回動した状態となる。
【００１７】
用紙後処理装置ＰＤが有する用紙積載装置は、排出手段としてのシフト排紙ローラ６と、戻しコロ１３と、シフトトレイ２０２と、図３に示すその昇降機構と、図２に示すシフト機構と、シフトトレイ２０２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等により構成されている。
【００１８】
戻しコロ１３は、スポンジ製からなり、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で示すエンドフェンス３２に突き当てて揃えるためのもので、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、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。
【００１９】
紙面検知センサ３３０は、図３に示すように紙面検知レバー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とで構成されて、戻しコロ１３の近傍に設けられている。紙面検知レバー３０はその軸部を中心に回動可能に設けられており、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を有している。上方に位置する紙面検知センサ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３３０ｂは主にシフト排紙制御に用いられる。本実施の形態では、遮蔽部３０ｂによって遮られたときに紙面検知センサ３３０ａと紙面検知センサ３３０ｂが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３３０ａがオフし、更に回動すると紙面検知センサ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３３０ａと紙面検知センサ３３０ｂによって検知されると、シフトトレイ２０２は所定量下降される。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。
【００２０】
シフトトレイ２０２の昇降機構をさらに詳細説明する。図３に示すようにシフトトレイ２０２は駆動軸２１が図示しない駆動ユニットで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プーリを介してタイミングベルト２３がテンションをもって掛けられている。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が固定されており、かかる構成によってシフトトレイ２０２を含むユニットが昇降可能に吊り下げられている。シフトトレイ２０２を上下方向に移動させる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る。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、シフトトレイ２０２の不意の落下事故等を防止することができる。シフトトレイ２０２の側板２４には、遮蔽板２４ａが一体に形成されており、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、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。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。なお、図３においては、シフト排紙ローラ６は省略している。
【００２１】
シフトトレイ２０２のシフト（揺動）機構は図２に示すように、シフトモータ１６９を駆動源にシフトカム３１を回転させる。そのシフトカム３１には回転軸中心から一定量離れた位置にピンが立っており、そのピンと、シフトトレイ２０２上の積載紙の後端をガイドし用紙排紙方向と直交方向に嵌合されているエンドフェンス３２の長穴部とは嵌合しており、シフトカム３１の回転により前記ピンと嵌合しているエンドフェンス３２は用紙排紙方向と直交方向に移動し、それに伴いシフトトレイ２０２も移動する。前記シフトトレイ２０２は手前と奥の２つの位置で停止し、その停止位置はシフトセンサ３３６により検出されシフトモータ１６９のオン、オフによりなされる。
【００２２】
図１及び図４に示すように、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において、上下方向に回動自在に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は自重又は付勢力により駆動ローラ６ａに当接し、用紙は両ローラ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ときは、開閉ガイド板３３が上方に回動され、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。３３２は排紙ガイド板開閉リミットスイッチである。
【００２３】
スティプル処理を施す処理トレイＦの構成を説明する。図６に示すように、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、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）の整合が行われるとともに、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Ｐの最終紙から次の用紙束先頭紙までの間で、図１７に示す制御手段３５０からのスティプル信号により端面綴じ手段としての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Ｐは、図７に示すように直ちに放出爪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。
【００２４】
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が配置されており、処理トレイＦに収容された用紙束Ｐ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Ｐ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Ｐの搬送方向先端を揃えてもよい。放出ベルト５２と放出爪５２ａは整合された用紙束Ｐを積載手段から移動させる移動手段を構成している。
【００２５】
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、それに対して左右対称に複数の放出ローラ５６が配置されており、これら放出ローラ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。
【００２６】
図６に示すように、叩きコロ１２は支点１２ａを中心に叩きソレノイド１７０によって振り子運動を与えられ、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される。
【００２７】
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１７１を介して駆動され、用紙幅方向に往復移動する。後端フェンス５１とジョガーフェンス５３は用紙を整合する整合手段を構成している。
【００２８】
端面綴じスティプラＳ１は、図８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１７２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の移動量により制御される。
【００２９】
用紙偏向手段としての分岐ガイド板５４と可動ガイド５５の構成を説明する。図１０に示すように、分岐ガイド板５４は支点５４ａを中心に上下方向に回動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ５７を有しており、スプリング５８により放出ローラ５６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。
【００３０】
一方、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）には連結軸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穴部６０ｂで嵌合されており、これにより可動ガイド５５の回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（Ａ）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その停止位置の制御が行われる。
【００３１】
図１０（Ａ）は、カム６１がホームポジション時の分岐ガイド板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している。
【００３２】
図１０（Ｂ）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を中心として反時計方向（下方）へ回動し、加圧コロ５７が放出ローラ５６に加圧している状態を示す動作説明図である。
【００３３】
図１０（Ｃ）は、カム６１が更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、処理トレイＦから処理トレイ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。
【００３４】
本実施の形態では、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ようにしたが、ほかに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よい。
【００３５】
折りプレート７４の移動機構を説明する。図１１に示すように折りプレート７４は前後側板６４ａ，６４ｂに立てられた各２本の軸６４ｃに長穴部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の一端側に形成された長穴部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１１で左右に往復移動する。すなわち、リンクアーム７６の他端側に形成された長穴部７６ｃに折りプレート駆動カム７５の軸部７５ｂが遊嵌されており、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１２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７４と折りローラ８１は用紙束Ｐに中折りを施す中折り手段を構成している。
【００３６】
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１１で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の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。
【００３７】
図１１（Ａ）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１１（Ｂ）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。
【００３８】
前記の制御を司る制御手段３５０は、図１７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、複写機やプリンタなどの画像形成装置ＰＲ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。
【００３９】
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３３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、叩きソレノイド１７０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を斜めに回転する図９に示す斜めモータ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及び可動ガイド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を移動する図示しない後端フェンス移動モータ、折りプレート７４を移動す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。
【００４０】
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ソレノイド１７０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。
【００４１】
図１において、８はプレスタックローラ、９１は束搬送ガイド板下、９２は束搬送ガイド板上、５０１は用紙押えアーム、５０１ａは回転支点、５０５は積載量検知センサ、３２１は中綴じ部用紙検知センサ、２５２は後端叩き爪駆動ベルト、３０４は用紙逆転センサである。図５において、５１ａは基準フェンス前、５１ｂは基準フェンス奥、６６はガイドロッド、６７は引っ張りスプリング、５３ａはジョガーフェンス前、５３ｂはジョガーフェンス後である。図９において３１３は回転検知センサである。
【００４２】
次に、前記ＣＰＵ３６０によって実行される本実施の形態に係る用紙後処理装置ＰＤの動作について説明する。
【００４３】
本実施の形態では、後処理モードに応じて次のような排出形態をとる。すなわち、（１）搬送路Ａと搬送路Ｂを経て上トレイ２０１へ排出されるノンスティプルモードａと、（２）搬送路Ａと搬送路Ｃを経てシフトトレイ２０２へ排出されるノンスティプルモードｂと、（３）搬送路Ａと搬送路Ｃを経てシフトトレイ２０２へ排出される（その際、シフトトレイ２０２が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動することで排出される用紙は仕分けられる）ソート・スタックモードと、（４）搬送路Ａと搬送路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を経てシフトトレイ２０２へ排出されるスティプルモードと、（５）搬送路Ａと搬送路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を経て下トレイ２０３へ排出される中綴じ製本モードとがある。以下に各モードの動作について説明する。
【００４４】
（１）ノンスティプルモードａの動作
搬送路Ａから分岐爪１５で振り分けられた用紙は、搬送路Ｂに導かれ、搬送ローラ３と上排紙ローラ４によって上トレイ２０１へ排出される。また、上排紙ローラ４の近傍に配置され用紙の排出を検出する上排紙センサ３０２によって排紙の状態を監視する。
【００４５】
（２）ノンスティプルモードｂの動作
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Ｃに導かれ、搬送ローラ５とシフト排紙ローラ６によってシフトトレイ２０２へ排出される。また、シフト排紙ローラ６の近傍に配置され用紙の排出を検出するシフト排紙センサ３０３によって排紙の状態を監視する。
【００４６】
（３）ソート・スタックモードの動作
前記（２）のノンスティプルモードｂ時と同様の搬送排紙を行う。その際、シフトトレイ２０２が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動することで排出される用紙は仕分けられる。
【００４７】
（４）スティプルモードの動作
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、搬送ローラ９、搬送ローラ１０及び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、排紙ローラ１１により順次排出される用紙を整合し、所定枚数に達すると端面綴じスティプラＳ１により綴じ処理を行う。その後、綴じられた用紙束Ｐは放出ベルト５２の放出爪５２ａにより下流へ搬送され、シフト排紙ローラ６によりシフトトレイ２０２へ排出される。また、シフト排紙ローラ６の近傍に配置され用紙の排出を検出するシフト排紙センサ３０３によって排紙の状態を監視する。
【００４８】
スティプルモード時の処理トレイＦの動作について説明する。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、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。
【００４９】
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ソレノイド１７０をオンさせる。叩きコロ１２は、叩きソレノイド１７０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、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を通過するたびにその信号がＣＰＵ３６０に入力され、用紙枚数がカウントされる。
【００５０】
叩きソレノイド１７０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。そして、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Ｐ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。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、図８に示す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。
【００５１】
綴じ処理が終了すると、図７に示すように放出モータ１５７が駆動され、放出ベルト５２が駆動される。このとき、図示しない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Ｐを受け入れるべくシフト排紙ローラ６が回転し始める。このとき、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により用紙束Ｐを押えながら放出爪５２ａにより用紙束Ｐの後端を引っかけ搬送する。
【００５２】
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。
【００５３】
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Ｐ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。
【００５４】
（５）中綴じ製本モードの動作
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、搬送ローラ９、搬送ローラ１０及び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、前記（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１３（Ａ）参照）。
【００５５】
用紙束が処理トレイＦで仮整合された後、図１３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、用紙束Ｐ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とが回動することで処理トレイＧへ導かれる経路を通過するべく、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。
【００５６】
その後、放出ローラ５６を用紙束Ｐの後端が通過するまで放出爪５２ａによって運ばれ、さらに図１３（Ｄ）の位置まで束搬送ローラ上７１と束搬送ローラ下７２によって搬送される。そのとき、各用紙束Ｐの搬送方向のサイズに応じて可動後端フェンス７３の停止位置が異なって待機している。待機している可動後端フェンス７３に用紙束Ｐの先端が当接してスタックされたとき、図１４（Ａ）のように束搬送ローラ下７２の圧が解除され、後端叩き爪２５１により用紙束の後端を叩いて搬送方向の最終的な揃えを行う（処理トレイＦで仮整合された用紙束Ｐが可動後端フェンス７３にスタックされるまでに用紙束にズレが発生している可能性があるため、最終的な揃えを後端叩き爪２５１で行う必要がある）。そして、その直後に中綴じ上ジョガーフェンス２５０ａと中綴じ下ジョガーフェンス２５０ｂによって幅方向の最終的な揃えが行われ、その中央を中綴じスティプラＳ２により綴じ処理する。中綴じスティプラＳ２と後記中綴じスティプルユニットは中綴じ手段を構成している。
【００５７】
ここで、可動後端フェンス７３は可動後端フェンスＨＰセンサ３２２からのパルス制御により位置決めされていて、後端叩き爪２５１は後端叩き爪ＨＰセンサ３２６からのパルス制御により位置決めされている。
【００５８】
図１４（Ｂ）に示すように、中綴じされた用紙束Ｐは束搬送ローラ下７２の加圧が解除されたまま、可動後端フェンス７３の移動に伴って上方に運ばれ、その後、図１４（Ｃ）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Ｐを加圧搬送することで、用紙束Ｐの中央に折りを施す。ここで、中綴じされた用紙束Ｐは折り処理のために上方に移動するため、可動後端フェンス７３の移動のみで確実に用紙束Ｐを搬送することができる。仮に折り処理のために下方に移動させようとすると、可動後端フェンス７３の移動のみでは確実性に乏しくなり、搬送ローラ等の別の手段を要することになり、構成的にも複雑になる。
【００５９】
図１４（Ｄ）に示すように、折りを施された用紙束Ｐ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。このとき、用紙束Ｐの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の加圧は復帰され、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は再び図１３（Ｄ）の位置に移動して待機してもよい。
【００６０】
図１５に示すように、中綴じスティプラＳ２を２セット、フレームに組み込んだ中綴じスティプルユニットが交換単位のユニットとなっており、このユニットが、図１６のように用紙後処理装置ＰＤに組み込んである。図の矢印方向にユニットを装置本体から外すと、中綴じスティプラＳ２に噛み込んでいる用紙束Ｐもそのまま図のように取り出される。これにより、別のユニットを差し込めば用紙後処理装置ＰＤは復旧し、通常の使用が可能となる。また、取り出した故障中のユニットは慌てず時間をかけて修理することが可能である。このユニットの取り外しは、例えば装置本体の側板等に明けた開口から外部に取り出すことにより行う。さらにまた、本実施の形態では、図示省略したが、画像形成装置ＰＲで画像形成された用紙に対して、中綴じを施す中綴じモードと、端面綴じを施す端面綴じモードとが設定されており、これら両モードが綴じモード選択手段としての画像形成装置ＰＲの図示しない操作部やＰＣの印刷ドライバーにて選択することが可能である。
【００６１】
また、中綴じスティプルユニットは、前記のような矢印方向の機械的脱着と同時にその電気的接続が図示しないドロワーコネクタにより切断可能になっている。さらに、中綴じ手段検知手段としての図示しない中綴じスティプルユニット検知手段は、図の矢印方向にオン、オフするセンサ及びスイッチやコネクターセット時の短絡による検知などのいずれかを選択し取り付けてある。
【００６２】
前記実施の形態は好ましい一例を示したにすぎず、中綴じ手段や中折り手段としては図示したもの以外のものでもよく、例えば図示では用紙束Ｐを垂直向きに搬送し、中綴じスティプルユニットを含む中綴じ手段をこれに対して略垂直方向である水平向きに着脱するようにしたが、用紙束Ｐを水平向きに搬送し、中綴じ手段をこれに対して垂直向きに着脱するようにしてもよいし、あるいはこれの中間位置である所定の斜め向きに着脱するようにしてもよい。そのほかにも実際の実施に際しては特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内で種々の変更、修正した形で行うことができることはいうまでもない。
【００６３】
本実施の形態によれば、中綴じスティプルユニットは、中綴じ位置にある用紙束の紙面に対して略垂直方向に装置本体から着脱可能であるので、噛みこんでいる用紙束ごとユニットを取り外すことが可能である。したがって、修理が容易であり、また別のユニットをセットすれば、装置自体は復旧するので、ユーザーはすぐに装置を使用でき大変便利であるという、従来にない優れた効果が期待できる。また、本実施の形態によれば、折りプレート７４と折りローラ８１を備えているので、整合された用紙束に対し端面綴じ処理を行ったり、あるいは中綴じした用紙束に中折り処理を行ったりすることが可能となる。しかも、それぞれの処理を行う少なくとも折りプレート７４等が用紙処理ユニットとして１つに一体的に構成されているので、コンパクトであり、操作性がよい。また前記用紙処理ユニットは、用紙束の幅方向に引き出し可能に設けられ、かつ、中綴じスティプルユニットは、前記用紙処理ユニットに着脱可能に取り付けられているので、用紙中綴じ処理前に端面綴じした用紙束を中綴じスティプルユニット側に偏向したり、排出手段側に偏向したりすることが可能になるとともに、中綴じ処理しない形での処理も可能で、用紙の処理範囲が広くなる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、中綴じスティプルユニットが前記装置本体から取り外されている又は正常に前記装置本体に装着されていないことを検知する中綴じスティプルユニット検知手段を有するので、着脱時に不具合があったり、中綴じスティプルユニットが無い状態を検出できるため、未然にジャムの発生を防止することができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態によれば、用紙処理装置と画像形成装置とからなるので、交換修理等で中綴じスティプルユニットが無い状態の場合は、中綴じに関連する処理のみ受け付けないようにし、装置に端綴じやシフトなどの処理機能があった場合は、その機能は通常に受け付けるように制御する。これにより、修理を待たずに、中綴じをしないユーザーにとっては常に装置を使用できる状態を提供でき不便さを与えずに済む利点がある。また、用紙処理装置と画像形成装置の融合が可能となり、複合機としての実用性がさらに高まる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の一実施の形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置を主に示す全体概略構成図である。
【図２】同上の用紙積載装置に設けたシフトトレイのシフト機構を示す斜視図である。
【図３】同上の用紙積載装置に設けたシフトトレイの昇降機構を示す斜視図である。
【図４】同上の用紙積載装置に設けたシフトトレイのシフト排紙ローラ付近を示す斜視図である。
【図５】同上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。
【図６】同上のスティプル処理を施す処理トレイＦの構成を示す斜視図である。
【図７】同上のシフトトレイの排出側の機構を示す斜視図である。
【図８】同上の端面綴じスティプラＳ１の駆動機構を示す斜視図である。
【図９】同上の端面綴じスティプラＳ１の駆動機構の拡大図である。
【図１０】同上の分岐ガイド板と可動ガイドの構成を説明するもので、（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ動作説明図である。
【図１１】同上の折りプレートの移動機構を説明するもので、（Ａ），（Ｂ）は動作説明図である。
【図１２】同上の中綴じ中折れ機構の拡大図である。
【図１３】（Ａ）ないし（Ｄ）は、同上の端面綴じされた用紙束が中綴じ中折れ機構に搬送されるまでの動作説明図である。
【図１４】（Ａ）ないし（Ｄ）は、同上の中綴じ中折れ機構における処理の動作説明図である。
【図１５】同上の中綴じスティプルユニットの斜視図である。
【図１６】同上の中綴じスティプルユニットの着脱を説明する拡大図である。
【図１７】制御手段の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
ＰＤ  用紙後処理装置                          ＰＲ  画像形成装置
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｈ  搬送路                    Ｅ  用紙収容部
Ｆ，Ｇ  処理トレイ                            Ｐ  用紙束
１  入口ローラ                                ６  シフト排紙ローラ
９，１０  搬送ローラ                          １２  叩きコロ
１３  戻しコロ                                ２０１  上トレイ
２０２  シフトトレイ                          ２０３  下トレイ
１５，１６，１７  分岐爪                      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
７４  折りプレート                            １００  パンチユニット
３５０  制御手段                              ５００  画像形成システム
Ｓ１  端面綴じスティプラ                      Ｓ２  中綴じスティプラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６８】
【特許文献１】特開平１１−３２２１７６号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８７４８号公報
【図１】
2011079678.tif 000003
【図２】
2011079678.tif 000004
【図３】
2011079678.tif 000005
【図４】
2011079678.tif 000006
【図５】
2011079678.tif 000007
【図６】
2011079678.tif 000008
【図７】
2011079678.tif 000009
【図８】
2011079678.tif 000010
【図９】
2011079678.tif 000011
【図１０】
2011079678.tif 000012
【図１１】
2011079678.tif 000013
【図１２】
2011079678.tif 000014
【図１３】
2011079678.tif 000015
【図１４】
2011079678.tif 000016
【図１５】
2011079678.tif 000017
【図１６】
2011079678.tif 000018
【図１７】
2011079678.tif 000019