(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙端部の搬送方向前方側を突き当て可能な衝止部を備えた用紙積載部と、前記用紙積載部において用紙を挟んで対向する位置に設けられて該用紙の搬送方向に回転可能な第１の搬送ローラおよび第２の搬送ローラと、前記第１の搬送ローラを前記第２の搬送ローラに対して前記用紙を押し付ける位置と該用紙から離れる位置とに接離可能に駆動する駆動部材とを備え、前記第１の搬送ローラを前記用紙に対して間欠的に接触させることで前記用紙を前記衝止部に向けて搬送可能および衝止されている用紙束を排出搬送可能な用紙処理装置において、
前記第１の搬送ローラは、軸方向中央に設けられて前記第２の搬送ローラと対向可能な硬質部分と、該硬質部分の外側に設けられた軟質部分とを備え、
前記硬質部分は、前記軟質部分よりも摩擦係数が大きく、伸縮性が小さい材質が用いられ、
前記軟質部分は、前記硬質部分よりも軸方向長さを短くされた大径部とされ、前記硬質部分が前記用紙に接触する場合よりも前記用紙に対する加圧力が小さくされて該用紙に接触されることを特徴とする用紙処理装置。
【請求項２】
前記軟質部分は、前記硬質部分と対向する軸方向部分が勾配部で対向させて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３】
前記軟質部分と硬質部分とは、軸方向において対向位置に所定の隙間が設けられて対向させてあることを特徴とする請求項１または２に記載の用紙処理装置。
【請求項４】
前記第１の搬送ローラに設けられている軟質部分には、軸方向に伸びる溝が外周方向に沿って複数形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちの一つに記載の用紙処理装置。
【請求項５】
前記第１の搬送ローラにおける軟質部分は、軸方向において前記第２の搬送ローラと接触しない位置に設けられ、前記用紙に対する非接触時には該用紙の紙面よりも離れた位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のうちの一つに記載の用紙処理装置。
【請求項６】
前記第１の搬送ローラにおける軟質部分は、前記用紙の搬送方向と直角な方向に相当する幅方向中心を基準として対称位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のうちの一つに記載の用紙処理装置。
【請求項７】
前記第１の搬送ローラは、前記用紙を前記用紙積載部の衝止部に向けた叩き落とし部として用いられ、前記第２の搬送ローラは前記用紙積載部に衝止されている用紙束を前記用紙積載部から排出する際の排出搬送部として用いられ、前記第１の搬送ローラは叩き落としのために前記用紙に接触する際の搬送速度が前記用紙積載部から用紙を排出する際の搬送速度以下とされていることを特徴とする請求項１乃至６のうちの一つに記載の用紙処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちの一つに記載の用紙処理装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙搬送装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像形成後の用紙を対象とした後処理を行う装置内での搬送機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置により、いわゆる、プリントアウトされた記録紙などの用紙（以下、用紙と称する）は、画像形成装置から排出される場合の他に、所定枚数の用紙を纏めた状態で一部をスティプラによる綴じ処理等の後処理を施す場合があり、このための装置として、画像形成装置の用紙排出部に連設された用紙処理装置が用いられる。
【０００３】
綴じ処理の際には、積載部に排出されて積載される用紙の端部を整然と揃えて整合させることが必要となり、このための方法としては、用紙の自重落下を利用した方法がある。つまり、用紙積載部を斜めに傾けて用紙を落下させ、その落下位置にはストッパを設けて用紙端部を揃える方法である。
【０００４】
しかし、用紙の自重を利用した端部整合方法では、用紙の形態、つまり搬送方向で用紙の一部が膨らんでいたり、あるいはきわめて用紙が薄く軽いと、ストッパまでに行き着かない場合や、ストッパに突き当たった際の衝撃によってストッパから跳ね返ってしまう場合があり、確実な端縁揃えが行われないことがある。
【０００５】
そこで、用紙へストッパ方向のベクトルを加えつつ用紙積載部上に叩き落とすローラ機構を用紙積載部上方に備えた用紙処理装置が提案されている。
このようなローラ機構によれば用紙をストッパに向け加速することができ、用紙の揃え性能を向上できるが、その反面、ローラ機構を備えることによる後処理装置の大型化や高コスト化などデメリットも多々存在する。
【０００６】
このようなデメリットを解消するための構成として、用紙を叩き落とすローラを追加するのではなく、綴じ処理後の用紙束を搬送するために用いられる既存のローラに上下動する機能を付加し、用紙へストッパ方向への力を加えつつ叩き落す用にした構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００７】
特許文献１には、トレイ状に積載される用紙に対して接離可能なオフセットローラを設け、用紙に対するオフセットローラの間欠的な接触時に用紙を積載部のストッパに向けて移動させると共に、用紙に接触しているオフセットローラを軸方向に移動することで用紙を搬送方向と直角な方向に相当する幅方向にずらして仕分けできるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されている構成では、機能の兼用化により構成の簡略化が可能である反面、叩き落としに際しては、用紙の仕分け時と同じ圧力が用紙に作用することから、用紙上に担持されている画像が乱されてしまう虞がある。特に、たたき落としのために接触した際には回転しながら仕分け（軸方向にずらす）に要する圧力により接触することから画像が削られやすくなる。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来の用紙処理装置における問題に鑑み、構成の複雑化や大型化を招くことなく、叩き落としの際には画像を削ることがないようにして画像乱れを確実に防止できる構成を備えた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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）用紙端部の搬送方向前方側を突き当て可能な衝止部を備えた用紙積載部と、前記用紙積載部において用紙を挟んで対向する位置に設けられて該用紙の搬送方向に回転可能な第１の搬送ローラおよび第２の搬送ローラと、前記第１の搬送ローラを前記第２の搬送ローラに対して前記用紙を押し付ける位置と該用紙から離れる位置とに接離可能に駆動する駆動部材とを備え、前記第１の搬送ローラを前記用紙に対して間欠的に接触させることで前記用紙を前記衝止部に向けて搬送可能および衝止されている用紙束を排出搬送可能な用紙処理装置において、前記第１の搬送ローラは、軸方向中央に設けられて前記第２の搬送ローラと対向可能な硬質部分と、該硬質部分の外側に設けられた軟質部分とを備え、前記硬質部分は、前記軟質部分よりも摩擦係数が大きく、伸縮性が小さい材質が用いられ、前記軟質部分は、前記硬質部分よりも軸方向長さを短くされた大径部とされ、前記硬質部分が前記用紙に接触する場合よりも前記用紙に対する加圧力が小さくされて該用紙に接触されることを特徴とする用紙処理装置。
【００１３】
（２）前記軟質部分は、前記硬質部分と対向する軸方向部分が勾配部で対向させてあることを特徴とする（１）記載の用紙処理装置。
【００１４】
（３）前記軟質部分と硬質部分とは、軸方向において対向位置に所定の隙間が設けられて対向させてあることを特徴とする（１）または（２）に記載の用紙処理装置。
【００１５】
（４）前記第１の搬送ローラに設けられている軟質部分には、軸方向に伸びる溝が外周方向に沿って複数形成されていることを特徴とする（１）乃至（３）のうちの一つに記載の用紙処理装置。
【００１６】
（５）前記第１の搬送ローラにおける軟質部分は、軸方向において前記第２の搬送ローラと接触しない位置に設けられ、前記用紙に対する非接触時には該用紙の紙面よりも離れた位置に配置されることを特徴とする（１）乃至（４）のうちの一つに記載の用紙処理装置。
【００１７】
（６）前記第１の搬送ローラにおける軟質部分は、前記用紙の搬送方向と直角な方向に相当する幅方向中心を基準として対称位置に設けられていることを特徴とする（１）乃至（５）のうちの一つに記載の用紙処理装置。
【００１８】
（７）前記第１の搬送ローラは、前記用紙を前記用紙積載部の衝止部に向けた叩き落とし部として用いられ、前記第２の搬送ローラは前記用紙積載部に衝止されている用紙束を前記用紙積載部から排出する際の排出搬送部として用いられ、前記第１の搬送ローラは叩き落としのために前記用紙に接触する際の搬送速度が前記用紙積載部から用紙を排出する際の搬送速度以下とされていることを特徴とする（１）乃至（６）のうちの一つに記載の用紙処理装置。
【００１９】
（８）（１）乃至（７）のうちの一つに記載の用紙処理装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、用紙の搬送に用いられる第１，第２の搬送ローラのうちで第１の搬送ローラにおける軸方向で硬質部分と軟質部分とを備えることにより、これら各部分が第２の搬送ローラに向け用紙を押し付ける際の摺擦力を異ならせることができる。つまり、軟質部分が用紙を第２の搬送ローラに向けて押し付ける際には、その柔軟性を用いると共に硬質部分が用紙を第２の搬送ローラに押し付ける際の加圧力よりも小さくされているので、用紙上の画像を削ることが少なくされる。
【００２１】
しかも、硬質部分が第２の搬送ローラに向けて用紙を押し付ける際には、軟質部分よりも硬度が高いことを利用すると共に、摩擦係数が大きいことを利用できることにより搬送挟持力を容易に得ることで用紙束の搬送が確実に行える。
【００２２】
さらに、軟質部分が硬質部分との対向部分を勾配部とされ、また、対向部分に隙間が設けられているので、硬質部分を第２の搬送ローラに向けて用紙を押し付けるのに連動して変形、つまり、潰れた場合でも硬質部分と干渉することがなく、しかも、変形時に硬質部分に向けて膨らむように変形を生じさせて硬質部分が十分に用紙を押し付けることができる位置まで移動させることが可能となる。
【００２３】
また、軟質部分は用紙の幅方向中心を基準として対称位置に設けられているので、用紙に旋回する力を与えないようにして用紙の斜行を防止しながら搬送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による用紙処理装置を用いる画像形成装置を含む画像形成システムの構成を説明するための模式図である。
【図２】本発明による用紙処理装置の構成を説明するための模式図である。
【図３】本発明による用紙処理装置に用いられる第１の搬送ローラの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明による用紙処理装置における特徴部の構成を説明するために、用紙搬送方向上流側から見た状態を示す模式図である。
【図５】図４に示した構成での一態様を説明するための図４相当の図である。
【図６】本発明による用紙処理装置の駆動制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】図２に示した用紙処理装置での用紙搬送形態の一例を説明するための図２相当の図である。
【図８】図７に示した用紙搬送形態から経時的な変化状態を説明するための図２相当の図である。
【図９】図７および図８に示した搬送形態での第１の搬送ローラの搬送速度および動作状態の変化を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】本発明による用紙処理装置における特徴部の原理作用を説明するための模式図である。
【図１１】図３に示した第１の搬送ローラの構成による作用を説明するための図である。
【図１２】図３に示した第１の搬送ローラの構成による他の作用を説明するための図である。
【図１３】図３に示した第１の搬送ローラおよび第２の搬送ローラの配置構成を説明するための図４相当の図である。
【図１４】図３に示した第１の搬送ローラの構成を用いない場合での問題点を図３に示した第１の搬送ローラの構成を用いた場合における問題点の解消理由を説明するための図である。
【図１５】図３に示した構成の第１搬送ローラの配置構成における問題点を説明するための平面図である。
【図１６】図１５に示した問題点を用紙搬送時に適用して説明する図である。
【図１７】図３に示した構成を用いる第１搬送ローラによって図１６において説明した問題点を解消できる理由を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に示す実施例により本発明を実施するための形態について説明する。
図１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、及び画像読み取り装置３００から構成されている。
【００２６】
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１１１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(図示無し)、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。
【００２７】
作像部１１０は、前記作像ステーション１１１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、感光体ドラムに色毎に画像を書き込む光書き込みユニットとを備えている。光書き込みユニットは、作像ステーション１１１の下側に配置され、中間転写ベルト１１２は作像ステーション１１１の上側に配置されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
用紙処理装置２００は、画像形成装置１００の内部で排紙経路１６０に連続させて配置され、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２０３に積載するもので、詳細については後述する。
【００３２】
画像読み取り装置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。画像読み取り装置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。
【００３３】
前記のように構成された画像形成装置１００では、画像読み取り装置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各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。
【００３４】
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。
【００３５】
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され、あるいは、処理なしで排紙トレイ２０３に排紙される。
【００３６】
以上のような構成の画像形成装置の構成を対象として本発明による用紙処理装置について説明すると次の通りである。
【００３７】
図２は用紙処理装置２００の概略構成を示す図である。
同図において、用紙処理装置２００は、用紙搬送方向（図２において矢印Ｆで示す方向）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、戻しローラ２１４、後端ストッパ２２０、ジョガーフェンス（整合板）２１２、排紙従動ローラ２０６、及び排紙トレイ２０３から主に構成されている。
【００３８】
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２０３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、入口モータ２１６により入口ローラ対２０１およ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。
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。
【００３９】
排紙の動作は、用紙をシフトして（幅方向での端縁位置をずらして）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で異なるので、各モード毎に各部構成を加えて説明する。
【００４０】
「シフトモード」
シフトモードは、用紙を排紙する際に所定枚数毎に用紙搬送方向と垂直な方向に用紙の排紙位置をずらし、このずれにより用紙を仕分けするモードである。
【００４１】
このモードを実行するため、シフト搬送ローラ対２０４は、排紙搬送路２０２の最下流の端部に設けられ、不図示のシフトモータにより用紙搬送方向に対して垂直な方向に往復駆動される。
すなわち、シフトモードで用紙の仕分けを行う際、所定枚数毎に用紙搬送方向と垂直な方向に移動し、用紙の搬送方向を垂直な方向に移動した分だけずらして排紙トレイ２０３に排紙する。これにより排紙トレイ２０３に積載されたとき、前記所定枚数毎に排紙位置が交互にずれ、用紙の仕分けが行われた状態とされる。
また、シフト搬送ローラ対２０４の下流には、用紙端部の衝止部である後端ストッパ２２０を備えた用紙積載部に相当するスティプルトレイ２１９に導入される用紙を挟んで対向する位置に、第１の搬送ローラに相当する排紙ローラ２０５と第２の搬送ローラに相当する排紙従動ローラ２０６が配置されている。
【００４２】
排紙ローラ２０５は排紙モータ２１７により駆動され、排紙ローラ２０５は、駆動部材として用いられる不図示のモータにより、用紙に対して接離させることができるように上下動可能であり、排紙従動ローラ２０６に向けて移動した際には排紙従動ローラ２０６に向けて用紙を押し付けて挟持しながら搬送することができ、後述する用紙の搬送モードであるシフトモードとスティプルモードとに対応して用紙を排紙トレイ２０３に向けて排出する回転方向およびこの方向と逆方向に回転してスティプルトレイ２１９のストッパ２２０に向けて用紙を導入する回転方向とを選択できるようになっている。
【００４３】
排紙トレイ２０３の用紙処理装置２００本体部への取り付け部には、排紙トレイ２０３上に積載された用紙を押えるための用紙押え２０９が配置され、ソレノイド２１８のＯＮ／ＯＦＦにより用紙押え解除動作と用紙押え動作が行われる。
すなわち、用紙の搬送にあわせてソレノイド２１８をＯＮして用紙押え２０９の押圧動作を解除し、用紙が排紙従動ローラ２０６を通過したらソレノイド２１８をＯＦＦして用紙押えを行う。
【００４４】
排紙トレイ２０３は、搬送方向下流側の固定トレイ部２０８ａと上流側の可動トレイ部２０８ｂを備え、可動トレイ部２０８ｂはトレイＤＣモータ２２１ａおよびカム・リンク機構２２１ｂにより上下動する。
【００４５】
可動トレイ部２０８ｂは上流側の端部が回動端となって支軸２２１ｃを介して固定トレイ部２０８ａに揺動可能に軸支され、カム・リンク機構２２１ｂの作動端がこの可動トレイ２０８ｂに連結されている。これにより、トレイＤＣモータ２２１ａが回転し、この回転に応じて可動トレイ部２０８ｂが前記支軸２２１ｃを中心に揺動する。
この可動トレイ２０８ｂは、排紙された用紙枚数が一定枚数に達すると、後述の制御部からの指令によりトレイＤＣモータ２２１ａが回転し、可動トレイ部２０８の自由端を下降させる。
【００４６】
また、用紙押え２０９には不図示のトレイ紙面センサが配置され、用紙押え２０９が用紙押えを行っている状態でトレイ紙面センサがＯＦＦであれば排紙トレイ２０３を紙面センサがＯＮするまで上昇させ、紙面センサがＯＮしていれば一旦紙面センサがＯＦＦするまで排紙トレイ２０３を下降し、再度ＯＮするまで上昇させることによって用紙が積載された排紙トレイの高さを一定に保つようになっている。
【００４７】
このように、排紙トレイ２０３の用紙積載状態に応じて可動トレイ部２０８の自由端を上下させ、排紙従動ローラ２０６のニップ部から可動トレイ部２０８の用紙積載部までの距離を一定に保つことにより、排紙従動ローラ２０６から排紙される用紙と可動トレイ部２０８の接触角度を一定にし、排紙トレイ２０３に積載される用紙の揃え品質を安定させることができ、また多枚数の積載が可能となる。
以上の動作を繰り返すことにより排紙トレイ２０３上に仕分けされた用紙が積載されることになる。
【００４８】
「スティプルモード」
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。
【００４９】
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２０３に排紙する直前に設けられた排紙ローラ２０５は、不図示のモータにより上下方向に駆動される。
排紙ローラ２０５は排紙モータ２１７により、用紙搬送方向と逆方向に回転駆動される。
【００５０】
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排紙ローラ２０５を下降させ、第一の回転速度にて回転しているローラ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、さらにローラ部分を第二の回転速度で回転させて用紙後端が後端ストッパ２２０に突き当たるまでスイッチバックさせる。このとき第一の回転速度は第二の回転速度に比べ小さい。
また、後端ストッパ２２０の上部には、入口モータ２１６で駆動される戻しローラ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、後端ストッパ２２０に突き当てることにより、後端ストッパ２２０を基準に行われる。
【００５１】
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、固定部分と可動部分からなり、可動部分が用紙搬送方向と垂直な方向に用紙の端部を固定部分と挟むように移動し、用紙の端部に当接して用紙を基準位置に揃え、整合する。
【００５２】
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、後端ストッパ２２０及びジョガーフェンス２１２が整合手段として機能する。
【００５３】
綴じ処理後、図２中、鎖線で示すように排紙ローラ２０５を下降させ、排紙従動ローラ２０６と排紙ローラ２０５により用紙束を挟持し、排紙モータ２１７を駆動することによって用紙束を排紙トレイ２０３に排紙する。
用紙束の排紙を開始してから排紙モータ２１７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２０３一定量下降させる。
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ローラ２０５を上昇させ、排紙モータ２１７を停止して次用紙の受入れに備える。
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。
なお、符号２１３はスティプルトレイ２１９上の用紙の有無の検知する紙有無センサであり、電源ON時やジャム発生時の機内残紙検知に使用される。
【００５４】
各モードにおいて用いられる排紙ローラ２０５と排紙従動ローラ２０６とはその構成が図３に示されている。
同図において、排紙ローラ２０５はローラ軸３０２およびローラ軸３０２の軸方向において中央部に硬質部分として用いられるゴム部材３００が、そして硬質部分の外側に軟質部分として用いられるスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂを備えている。
【００５５】
軟質部分に用いられるスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂは、硬質部分であるゴム部材３００に対して軸方向長さを短くされ、回転軸３０２の軸方向において硬質部分の少なくとも両側に設けられている。
図３に示す例では、硬質部分の軸方向両端側にそれぞれ配置されて硬質部分のゴム部材３００を挟む状態で設けられているが、この位置に加えて硬質部分の軸方向長さの中央部などに設けることや硬質部分のゴム部材３００が２カ所に分散させて設けることも可能であり、その個数や位置関係は限定されるものではない。
軟質部分のスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂが硬質部分のゴム部材３００よりも軸方向長さを短くされていることにより、用紙に接触する範囲を小さくして画像との接触範囲を少なくして擦れを抑制するようになっている。
また、軟質部分のスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂは、上述したように、排紙ローラ２０５の軸方向で少なくとも２カ所に設けられ、かつ、図１５に示すように、用紙Ｐ１００の搬送方向と直角な方向に相当する用紙の幅方向中央を基準として対称位置に位置決めされるようになっている。
【００５６】
軟質部分に用いられるスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂは、硬質部分に用いられるゴム部材３００よりも大径であるが、硬質部分のゴム部材３００と対向する側は硬質部分のゴム部材３００の外径に近づけた小径とされ、これら大径部と小径部との連続部分が勾配部ＣＬとされている。
【００５７】
さらに硬質部分のゴム部材３００の端部と対向する側の面との間には、隙間δが設定されて対向面同士が接触しない関係とされている。
【００５８】
また、軟質部分に用いられるスポンジ部材３０１ａ，３０１ｂには、その外周面に軸方向に沿った溝３１０ａ１，３０１ｂ１が周方向に沿って一定間隔で複数形成されている。
【００５９】
軟質部分であるスポンジ部材３０１ａ，３０１ｂは、軸方向において第２の搬送ローラである排紙従動ローラ２０６と接触しない位置に設けられており、さらに、図１３に示すように、用紙に対する非接触時には用紙の紙面よりも離れた位置に設けられるようになっている。
【００６０】
このような構成の軟質部分の構成により、軟質部分と硬質部分との作用を説明すると図４，５に示すとおりである。
図４は、用紙をスティプルトレイ２１９のストッパ２２０に向けてスイッチバックさせる状態を示しており、この場合には、不図示のモータにより第１の搬送ローラである排紙ローラ２０５が第２の搬送ローラである排紙従動ローラ２０６に向けて用紙Ｐ１００を押し付ける向きに下降する。排紙ローラ２０５が下降すると、排紙ローラ２０５の軟質部分であるスポンジ部材３０１ａ，３０１ｂが用紙Ｐ１００に接触し、用紙Ｐ１００をストッパ２２０に向けて搬送することができる。
【００６１】
図５は、スティプル後に用紙束を排紙するときの状態であり、この状態では第１の搬送部材である排紙ローラ２０５が図４に示した状態よりもさらに下降し、硬質部分であるゴム部材３００を第１の搬送ローラである排紙従動ローラ２０６に向けて押し付ける向きに下降する。
排紙ローラ２０５が下降すると、硬質部分であるゴム部材３００が排紙従動ローラ２０６に当接することになるが、軟質部分であるスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂは、硬質部分であるゴム部材３００よりも大径であるので、硬質部分のゴム部材３００よりも先に用紙Ｐ１００に接触すると、硬質部分のゴム部材３００が排紙従動ローラ２０６に接触するまでの間に排紙従動ローラ２０６と接触しない位置に設けられていることを理由としてスティプルトレイ２１９に当接した際に圧縮変形してゴム部材３００を排紙従動ローラ２０６に接触させることができるようになっている。
【００６２】
上述した排紙ローラ２０５および排紙従動ローラ２０６の駆動態位は、図６に示す制御部により設定されるようになっている。
図６は本実施形態に係るシステムの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。
【００６３】
画像形成装置制御部４０７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、画像読み取り装置３００、及び操作表示部４４０が接続され、画像形成装置制御部４０７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。
【００６４】
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および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では該コマンドおよび各種センサ４３０から得られる用紙位置情報により、用紙搬送制御および後処理を行う。
【００６５】
また、制御部では、排紙ローラ２０５による用紙の叩き落としおよび用紙束の排出の際に、排紙従動ローラ２０６に向けて用紙を押し付けることができる向きに排紙ローラ２０５を移動させる下降量（移動量）および排紙ローラ２０５の回転速度を変更するようになっている。下降量は、排紙ローラ２０５における硬質部分のゴム部材３００による用紙への加圧力に影響する条件である。
排紙ローラ２０５を用紙Ｐ１００に対して接離させる構成としては、図１０（Ａ）に示すように、排紙ローラ２０５の回転軸を支持して排紙ローラ２０５を用紙に対して接離させる方向に揺動可能な駆動部材としての駆動レバー３１０と、駆動レバー３１０を駆動するための不図示のステッピングモータが用いられている。なお、図１０では、用紙に対する接離方向を上下動と表示している。
【００６６】
用紙の叩き落としを行う場合には、排紙ローラ２０５における軟質部分のスポンジ部材３０１ａ，３０１ｂが、図４に示すように、用紙に接触する位置まで下降し、かつ、回転速度、つまり搬送速度が、図５に示した硬質部分３００が排紙従動ローラ２０６に当接するように排紙ローラ２０５を下降させた場合に比べて遅くなる速度、換言すればスティプルトレイ２１９から用紙束を排出する場合の回転速度以下となるように設定されるようになっている。
【００６７】
用紙束を排出する場合には、排紙ローラ２０５が、硬質部分のゴム部材３００を排紙従動ローラ２０６に当接させるように、軟質部分が用紙に接触する場合よりも下降量を大きくされて用紙に対する加圧力を強めるようになっており、回転速度も叩き落としの場合よりも速くなるように設定されている。
【００６８】
図６に示した制御部による用紙の搬送形態は図７および図８に示すとおりである。
図７は用紙先端が画像形成装置１００の分岐搬送ローラ１６２位置にあるときの状態を示す図、図８は用紙後端が分岐搬送ローラ１６２を通過する位置にあるときの状態を示す図である。
図７において、画像形成装置１００による画像形成処理がスタートすると、画像形成装置１００から用紙処理装置２００に対して起動信号が送信される。この起動信号により用紙処理装置２００は受入れ準備状態となる。
【００６９】
前述のような画像形成過程を経て、２次転写部１４０で用紙に画像が転写され、用紙先端が分岐搬送ローラ１６２に到達すると、画像形成装置１００から用紙処理装置２００に対して用紙排紙開始信号（以下、排紙ＯＮ信号と称す）が送信される。
排紙ＯＮ信号により用紙処理装置２００の入口モータ２１６の駆動が開始され、入口ローラ対２０１およびシフト排紙ローラ対２０４が回転駆動される。
【００７０】
このときの入口ローラ対２０１とシフト排紙ローラ対２０４の回転速度、すなわち用紙の搬送速度（線速、以下、同様）は、画像形成装置１００で搬送される用紙の搬送速度と同一である（図９において第一の回転速度と表示した速度に相当）。
さらに用紙が搬送され、用紙後端が分岐搬送ローラ１６２を通過すると、画像形成装置１００から用紙処理装置２００に対して用紙排紙完了信号（以下、排紙ＯＦＦ信号と称す）が送信される。この状態が図８の状態である。
用紙は入口センサ２０７に用紙が到達した時点から入口モータ２１６および排紙モータ２１７の駆動ステップ数により位置が管理されており、用紙が現在どこを搬送されているかをＣＰＵ４０１は把握している。
以降、用紙の位置に応じて前述のように用紙に対して仕分け、整合、綴じなど、各種の処理が施される。
【００７１】
図９は、スティプルモード時での排紙ローラ２０５の回転速度および下降量の変化を時系列に示したタイミングチャートであり、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排紙ローラ２０５の下降を開始させ、ローラ部分を第一の回転速度にて回転させる。第一の回転速度で回転している排紙ローラ２０５により用紙を積載手段としてのスティプルトレイ２１９に叩き落し押し付ける。
上述したスティプルモードおよびシフトモードにおける排紙ローラ２０５の回転速度および上下動動作状態を説明するためのタイミングチャートであり、同図において、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排紙ローラ２０５の下降を開始させ、ローラ部分を第一の回転速度にて回転させる。
第一の回転速度で回転しているローラ部分で用紙を積載手段としてのスティプルトレイ２１９に向けて叩き落し押し付ける。
排紙ローラ２０５の叩き落としにより用紙後端がスティプルトレイ２１９まで到達したら、ローラ部分の回転速度を第二の回転速度へ加速させて用紙後端が後端ストッパ２２０に突き当たるまでスイッチバックさせる。
【００７２】
本実施例は以上のような構成であるから、その作用を説明すると図１０以降に示すとおりである。
図１０は、排紙従動ローラ２０６に対する排紙ローラ２０５の接離状態を示しており、接触時（図１０（Ａ）中、実線で示す状態）には、スティプルモードおよびシフトモードの選択に応じて、用紙に対する加圧力を設定できるように排紙ローラ２０５の下降量が設定され、軟質部分および硬質部分の何れかが用紙に接触する状態を設定される。
つまり、スティプルモードでは、シフトモードよりも排紙ローラ２０５の下降量が少なく、排紙ローラ２０５における軟質部分のスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂが、図４に示すように、用紙に接触する状態とされ、回転速度がシフトモードでの回転速度以下とされる。
これにより、排紙ローラ２０５は、スティプルモードにおいてスティプルトレイ２１９に叩き落とされた用紙をスイッチバックさせる。このときは、軟質部分のスポンジ部材３０１ａ，３０１ｂが用紙に接触することになるので、用紙に接触する範囲が小さく、また、柔軟性を利用した接触となるので、画像への擦れが抑制されて画像乱れを生じにくくすることができる。
【００７３】
一方、シフトモードでは、排紙ローラ２０５がスティプルモード時よりも下降量を多くされて硬質部分のゴム部材３００が、図５に示すように、排紙従動ローラ２０６に当接した際の加圧力が大きくなるように下降量を大きくされた状態となり、かつ、回転速度が上昇する。
これにより、排紙ローラ２０５側の硬質部分のゴム部材３００が有する摩擦係数とスティプルモードよりも強くされた挟持圧力とにより用紙束の排出搬送が可能となる。
排紙ローラ２０５は、図１０（Ｂ）に示すように、軸方向において少なくとも、用紙に対する接触部分が３位置を設定されており、用紙への非接触時には、図１３に示すように、排紙ローラ２０５が用紙から離れた位置に規定され、また、軟質部分のスポンジ部材３０１ａ，３０１ｂが排紙従動ローラ２０６と接触しない位置に設けられているので、軟質部分のスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂが無用に変形することがなく、これにより軟質部分のスポンジ部材３１０ａ，３０１ｂの変形量を抑えることができる。
なお、本実施例では、図１３に示すように、第２の搬送ローラ２０６の周面の一部、つまり、第１の搬送ローラ２０５と対向する周面の位置が、スティプルトレイ２１９の用紙載置面よりも上方に位置するように位置決めされている。これにより、図１４において説明するが、硬質部分のゴム部材３００が第２の搬送ローラ２０６と当接した際の用紙に対する挟持圧力を有効に作用させるようになっている。
【００７４】
図１４は、この作用を説明するための図であり、同図において、（Ａ）は排紙ローラにおける軟質部分のスポンジ部材３０１ａ，３０１ｂが排紙従動ローラ２０６の軸方向長さに対応して接触できる状態を示しており、（Ｂ）は本実施例による構成を示している。
図１０（Ａ）おいて実線で示したように、排紙ローラ２０５が下降した際には、図１４（Ａ）に示すように、排紙ローラ２０５における軟質部分のスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂが排紙従動ローラ２０６の周面に衝突してしまい、スポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの変形量が大きくなりやすい。この結果、スポンジ部材３０１ａ、３０１ｂに永久歪みが生じてしまい、用紙Ｐ１００との接触状態が悪化して良好な叩き落としおよびスイッチバックのための搬送力を得ることができなくなる。
これに対し、図１４（Ｂ）に示す本実施例の場合には、軟質部分のスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂと排紙従動ローラ２０６との接触範囲が小さくされるので、上述した不具合が軽減されることになる。
しかも、第２の搬送ローラ２０６における周面の一部をスティプルトレイ２１９の用紙積載面より上方に位置決めしているので、図１４（Ｂ）に示すように、用紙がスティプルトレイ２１９の用紙積載面に接触しない状態で用紙を挟持できる。これにより、用紙の挟持力を有効に作用させて搬送することができる。
【００７５】
また、本実施例においてスティプルモード時には、シフトモード時での第２の回転速度よりも遅い回転速度を設定するようになっているが、この理由は次の通りである。
スティプルモード時に排紙ローラ２０５の軟質部分のスポンジ部材３０１Ａ、３０１ｂにより用紙を叩く瞬間は、用紙が宙に浮いた状態であり、用紙と排紙ローラ２０５との接触が不安定となり、搬送に必要な接触圧が小さいことも相俟ってスリップが生じやすい。スリップが生じると、用紙端部をスティプルトレイ２１９のストッパ２の位置まで搬送できなくなる虞がある。
このような不具合を解消するために排紙ローラ２０５の回転速度を遅くすると、スリップした際の画像との擦れ具合（画像との接触頻度）が小さくなり、画像が削られてしまうのを抑えることができる。特に、軟質部分に用いられるスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂは、表面が平滑とはいえないものであることから、スリップが生じた場合での画像の擦れが顕著となり、画像の削り量はスリップ量が相当する、擦った距離に比例することになる。
本実施例では、排紙ローラ２０５の回転速度を遅くすることでスリップ量を低下させ、画像の擦れ量を少なくしている。
【００７６】
ところで、シフトモードにおいて排紙ローラ２０５における硬質部分のゴム部材３００が排紙従動ローラ２０６に当接するように下降した場合には、図１１において破線の丸印で示すように、軟質部分のスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂは、用紙に接触した際の圧縮変形により用紙側隅部が軸方向に膨らむことになる。
特に、スポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの外径が硬質部分のゴム部材３００よりも大径である場合には、用紙に接触して圧縮されることでスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの膨らんだ部分は、硬質部分のゴム部材３００が用紙に接触する際の障害部となり、硬質部分のゴム部材３００と用紙との接触が妨げられることになる。
【００７７】
本実施例では、このような不具合を解消するために、図３において示したように、スポンジ部材３０１ａ、３０１ｂにおける硬質部分のゴム部材３００と対向する位置がゴム部材３００の外径に近くなるように勾配部ＣＬを設けているので、用紙側周面での膨らみの発生が抑えられることになる。
これにより、スポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの用紙面が膨らんだ場合にスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂが圧縮された際に柔軟性が失われて摩擦係数が高くなるのを防止して画像への擦れによる画像乱れを防止することができる。
【００７８】
また、スポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの軸方向において硬質部分のゴム部材３００と対向する面が膨らむ場合には、図３に示すように、両者間に隙間δが設けられているので、図１２に示すように、硬質部分のゴム部材３００の軸方向端面にスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの対向面が接触しにくくされる。
これにより、排紙ローラ２０５における硬質部分のゴム部材３００が排紙従動ローラ２０６側に向けて下降する際にスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの圧縮変形が容易となり、ゴム部材３００を排紙従動ローラ２０６に対して迅速に当接させることができるので、用紙束の排出時での動作を円滑に行わせることが可能となる。
【００７９】
このようなスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの圧縮変形を容易化するための構成として、本実施例では、図３に示すように、スポンジ部材３０１ａ、３０１ｂに軸方向に伸びる溝３０１ａ１，３０１ｂ１が周方向で一定間隔を以て複数設けられた構成を備えていることによっても得られる。
具体的には、この構成により、スポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの体積を減少させることにより圧縮変形しやすくすることができる。
【００８０】
本実施例では、軟質部分のスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂを排紙ローラ２０５の軸方向で２カ所以上に設け、かつ、その配置位置として、用紙の幅方向中央を基準として対称位置となるように位置決めしているので、用紙の搬送時での斜行を防止できるようになっている。
図１５は、用紙の斜行原因を説明するための図であり、同図において、軟質部分のスポンジ部材を排紙ローラ２０５の軸方向で２カ所に設けた場合、その軟質部分が用紙Ｐ１００の幅方向中央に対して対称位置にないとき、スティプル作業のためにスイッチバックされる用紙Ｐ１００には、幅方向中央を支点としてスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂの偏倚によるトルク（矢印で示す）が発生して斜行が発生する。
これに対し、本実施例では、用紙Ｐ１００の幅方向中央を基準にしてスポンジ部材３０１ａ、３０１ｂが対称位置に位置決めされているので、用紙Ｐ１００の幅方向に対して幅方向中央を基準とした均等な搬送力が生じ、用紙Ｐ１００の斜行が防止されることになる。
【００８１】
また、図１６，１７は、排紙ローラ２０５に設けられている軟質部分が軸方向で１カ所の場合と２カ所の場合とでの作用の違いを説明する図である。
図１６に示すように、軟質部分が１カ所である場合には、軟質部分により生起される搬送力の作用位置が用紙Ｐ１００の幅方向中央から僅かであっても、ずれている場合、用紙は重心位置を支点として回転する虞がある。
これに対して図１７に示すように、軟質部分が軸方向で硬質部分の両側の２カ所に設けられている場合には、図１６に示した場合と同じ条件とすると、用紙Ｐ１００の幅方向中央から偏倚した一方の位置にある軟質部分（図１７では一方の軟質部分と表示されている）で生起される搬送力によって生じる用紙Ｐ１００への回転力が、用紙Ｐ１００の幅方向中央を跨いで一方の位置と対称位置にある他方の軟質部分（図１７では他方の軟質部分と表示されている）で生起される搬送力によって相殺されることになる。つまり、他方の位置にある軟質部分の摩擦が用紙の回転に対する抵抗力となり、これにより用紙の回転が抑制されることになる。
【符号の説明】
【００８２】
１００  画像形成装置
２００  用紙処理装置
２０５  排紙ローラ
２０６  排紙従動ローラ
２１９  スティプルトレイ
２２０  ストッパ
３００  硬質部分のゴム部材
３０１ａ、３０１ｂ  軟質部分のスポンジ部材
３０１ａ１、３０１ｂ１  溝
３１０  駆動レバー
ＣＬ  勾配部
δ  隙間
Ｐ１００  用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】特開２００９−１６１２７３号公報
【図１】
0005659861.tif 000002
【図２】
0005659861.tif 000003
【図３】
0005659861.tif 000004
【図４】
0005659861.tif 000005
【図５】
0005659861.tif 000006
【図６】
0005659861.tif 000007
【図７】
0005659861.tif 000008
【図８】
0005659861.tif 000009
【図９】
0005659861.tif 000010
【図１０】
0005659861.tif 000011
【図１１】
0005659861.tif 000012
【図１２】
0005659861.tif 000013
【図１３】
0005659861.tif 000014
【図１４】
0005659861.tif 000015
【図１５】
0005659861.tif 000016
【図１６】
0005659861.tif 000017
【図１７】
0005659861.tif 000018