(57)【要約】【課題】  コンパクト、高機能、高精度で信頼性の高い綴じ装置を低コストで提供する。【解決手段】  前後の側板にネジにより固定された一対のガイド軸２００ａ，２００ｂ、及び前後の側板間に固定された一対のステー２０４，２０５を備え、ガイド軸２００ａ，２００ｂには用紙束を綴じる綴じ部Ｔを挟んでステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂが長手方向に沿って移動可能に支持され、ガイド軸２００ａ，２００ｂの中心を結ぶ中心線Ｍの線上に沿ってステッチャ５ａのスティプル針が進出するようにステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂが設けられている。【選択図】        図１６
2004277173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の用紙に対してスティプル針による綴じ込みを行う綴じ手段と、
この綴じ手段を移動させる移動手段と、
が１つの筐体に支持されて１つのユニットを構成する綴じ装置において、
前記筐体が、一対の側板と、前記側板間を接合する一対のステーとからなり、
前記ステーが前記移動手段によって構成されていることを特徴とする綴じ装置。
【請求項２】
前記ステーが断面略コの字型に形成された一対の薄板からなることを特徴とする請求項１記載の綴じ装置。
【請求項３】
前記薄板の略コの字型断面の背面に当たる部分が、一方の薄板では側板の長手方向に対してほぼ直角な方向に、他方の薄板ではほぼ平行な方向に設けられていることを特徴とする請求項２記載の綴じ装置。
【請求項４】
前記両薄板間には、前記綴じ手段を配置し、用紙が通り抜けるための空間部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の綴じ装置。
【請求項５】
前記ステーの一部が断面略円形の一対の軸部材からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の綴じ装置。
【請求項６】
前記軸部材は、当該軸部材に移動可能に支持される綴じ手段の当該軸部材の軸周りの位置を規制する位置規制手段として機能することを特徴とする請求項５記載の綴じ装置。
【請求項７】
前記ステーは断面略コの字型に形成された一対の薄板と、断面略円形の一対の軸部材とのみからなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の綴じ装置。
【請求項８】
スティプル針の収容部と押し出し部を設けたステッチャ部と前記針の先端を折り曲げるクリンチャ部とが別体に設けられ、前記ステッチャ部とクリンチャ部との間に存在する複数の用紙に対してスティプル針による綴じ込みを行う綴じ手段と、
前記綴じ手段を支持し、前記ステッチャ部とクリンチャ部をそれぞれ平行に案内する支持部材と、
前記綴じ手段を前記支持部材に沿って移動させる移動手段と、
を備えた綴じ装置において、
前記支持部材と前記支持部材を中心とした綴じ手段の前記支持部材周りの位置を規制する位置規制部材とがそれぞれ一対設けられ、
前記支持部材を軸方向から見たときに支持部材の中心を結ぶ線の近傍に、前記ステッチャ部から押し出される綴じ針の進出位置を設けたことを特徴とする綴じ装置。
【請求項９】
スティプル針の収容部と押し出し部を設けたステッチャ部と前記針の先端を折り曲げるクリンチャ部とが別体に設けられ、前記ステッチャ部とクリンチャ部との間に存在する複数の用紙に対してスティプル針による綴じ込みを行う綴じ手段と、
前記綴じ手段を支持し、前記ステッチャ部とクリンチャ部をそれぞれ平行に案内する支持部材と、
前記綴じ手段を前記支持部材に沿って移動させる移動手段と、
を備えた綴じ装置において、
前記支持部材と前記支持部材を中心とした綴じ手段の前記支持部材周りの位置を規制する位置規制部材とがそれぞれ一対設けられ、
前記両支持部材を軸方向から見たときに両支持部材によって挟まれる空間領域内に前記ステッチャ部からの綴じ針進出位置を設けたことを特徴とする綴じ装置。
【請求項１０】
前記綴じ針進出位置が前記支持部材の中心を結ぶ線の線上に設定されていることを特徴とする請求項８または９記載の綴じ装置。
【請求項１１】
前記支持部材及び前記位置規制部材が側板間に設けられて１つの筐体を構成していることを特徴とする請求項８または９記載の綴じ装置。
【請求項１２】
前記位置規制部材が断面コの字型の薄板からなることを特徴とする請求項１１記載の綴じ装置。
【請求項１３】
前記位置規制部材のコの字型断面の背面に当たる部分が、一方の回転規制部材では側板の長手方向に対してほぼ直角な方向に、他方のステーではほぼ平行な方向に設けられていることを特徴とする請求項１２記載の綴じ装置。
【請求項１４】
前記位置規制部材に前記綴じ手段と連結されたハーネスを収容させたことを特徴とする請求項１３記載の綴じ装置。
【請求項１５】
前記移動手段がタイミングベルトと、当該タイミングベルトを駆動する駆動機構と、当該駆動機構に駆動力を付与するモータとからなり、  前記タイミングベルトが前記支持部材を軸方向から見たときに支持部材の中心を結ぶ線の近傍であって前記支持部材と平行に設けられていることを特徴とする請求項８記載の綴じ装置。
【請求項１６】
前記移動手段がタイミングベルトと、当該タイミングベルトを駆動する駆動機構と、当該駆動機構に駆動力を付与するモータとからなり、  前記タイミングベルトが前記両支持部材を軸方向から見たときに両支持部材によって挟まれる空間の延長上に、前記支持部材と平行に設けられていることを特徴とする請求項９記載の綴じ装置。
【請求項１７】
前記移動手段がステッチャ部移動手段とクリンチャ部移動手段とからなり、両移動手段が前記支持部材に対してそれぞれ対称な位置に設けられていることを特徴とする請求項１５または１６記載の綴じ装置。
【請求項１８】
前記駆動機構が、駆動プーリと従動プーリとを含み、当該従動プーリが前記支持部材に設けられていることを特徴とする請求項１５または１６記載の綴じ装置。
【請求項１９】
前記ステッチャ部を支持する支持部材と、当該支持部材配設側の位置規制部材との間に針交換のための空間部が設けられていることを特徴とする請求項８または９記載の綴じ装置。
【請求項２０】
前記位置規制部材が綴じ針の進出方向とほぼ平行に設けられていることを特徴とする請求項１９記載の綴じ装置。
【請求項２１】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の綴じ装置と、
画像形成済みの用紙を受け入れて綴じ処理を含む所定の処理を実行する用紙処理手段と、
を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
【請求項２２】
請求項８ないし２０のいずれか１項に記載の綴じ装置と、
画像形成済みの用紙を受け入れて綴じ処理を含む所定の処理を実行する用紙処理手段と、
を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
【請求項２３】
前記綴じ装置の筐体に移動用のローラを、前記用紙処理装置の本体にレールをそれぞれ備え、前記ローラを前記レール上に転動させることにより前記綴じ装置は前記用紙処理装置に対して所定量引き出し可能に装着され、
前記綴じ装置を引き出したときに綴じ手段の移動方向全域にわたって前記ステッチャの背面側が開放されていることを特徴とする請求項２２記載の用紙処理装置。
【請求項２４】
請求項２１ないし２３のいずれか１項に記載の用紙処理装置と、
入力された画像情報に基づいて用紙に可視画像を形成する画像形成装置と、
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】
本発明は、用紙束を綴じる綴じ装置、複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に一体もしくは別体に設けられ、画像形成済みの用紙（記録媒体）に対して前記綴じ装置による綴じ処理を含む所定の処理、例えば仕分け、スタック、綴じ、中綴じ製本を行って排紙する用紙処理装置およびこの用紙処理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。
【背景技術】
【０００２】
近年、コピー・ＦＡＸ・プリンター等の画像形成装置において、それらから出力されるドキュメントに対する後処理の要求が高まってきており、ステープル処理においても所定枚数の用紙を一端縁に沿って綴じる端綴じに加えて、用紙を２分する中心線に沿って所定の間隔に複数箇所（一般的には２ヵ所）綴じる中綴じの要求も高まってきている。加えて、従来では比較的高速機における中綴じや折りなどの機能が、低速機にも求められてきており、より低価格、省スペースで提供する必要性が高まってきている。
【０００３】
そこで、このような中綴じと端綴じを行うことが可能な綴じ装置として例えば特許第２７０３３１５号公報に開示された発明が公知である。この発明は、スティプル針を収容する収容部と、スティプル針を１本ずつ押し出す押し出し部と、スティプル針の先端を曲げるクランチ部とを有する用紙綴じ装置において、前記収容部と押し出し部とを有するスティプル本体と、前記クランチ部がそれぞれ別個の部材として形成され、かつ用紙送り方向に直交する方向で摺動可能なように平行案内軸にそれぞれ個別に支持されていることを特徴とするものである。
【０００４】
また、特開平９−３０９６６２号公報には、中綴じ処理を可能にする分割型スティプル手段を使用し、平行移動させて複数箇所への綴じが可能な構成が提案されている。この発明では、スティプラの移動方向に設けられた案内軸と、前記案内軸に平行でかつ、反力を受ける背面側に支持部材（溝型材）を設け、綴じ時の剛性確保及び姿勢保持を行なうことを特徴としている。
【特許文献１】特許第２７０３３１５号公報
【特許文献２】特開平９−３０９６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前者の発明は、スティプル本体とクリンチ部をそれぞれ別個の部材として構成した分割型のスティプラに関するものであり、後者の発明は、分割型のスティプラにおいて、スティプラの移動方向に設けられた案内軸と、前記案内軸に平行でかつ、反力を受ける背面側に支持部材を設け、綴じ時の剛性確保及び姿勢保持を行なうようにしたものである。
【０００６】
しかし、後者の構成には、下記の点まで十分に考慮されていない。
【０００７】
（１）スティプル動作時の反力を受けるために、その剛性確保のため支持部材の形状を「コの字」としているが、強度を増すには高さ方向の寸法を大きくしなければならず、小型化にはならない。
【０００８】
（２）前記支持部材とは別に、スティプラの反力とは反対の方向を支持するための専用部材が移動範囲全般に亘って必要であり、構成が簡単ではない。
【０００９】
（３）構成上、支持部材とスティプラのキャリッジとの間には隙間があり、スティプル動作時には両者の間で衝撃音が発生し、好ましくない。
【００１０】
（４）平行移動するためのガイド軸とスティプルの綴じ位置が離れているため、軸の傾きに対する前記綴じ位置のズレの割合が大きくなってしまい、クリンチャ部とステッチャ部の位置ズレによる綴じ不良の可能性が高くなる。
【００１１】
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、コンパクト、高機能、高精度で信頼性の高い綴じ装置及び当該綴じ装置を備えた用紙後処理装置並びに画像形成システムを低コストで提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、第１の手段は、複数の用紙に対してスティプル針による綴じ込みを行う綴じ手段と、この綴じ手段を移動させる移動手段とが１つの筐体に支持されて１つのユニットを構成する綴じ装置において、前記筐体が、一対の側板と、前記側板間を接合する一対のステーとからなり、前記ステーが前記移動手段によって構成されていることを特徴とする。
【００１３】
第２の手段は、第１の手段において、前記ステーが断面略コの字型に形成された一対の薄板からなることを特徴とする。
【００１４】
第３の手段は、第２の手段において、前記薄板の略コの字型断面の背面に当たる部分が、一方の薄板では側板の長手方向に対してほぼ直角な方向に、他方の薄板ではほぼ平行な方向に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
第４の手段は、第１ないし第３の手段において、前記両薄板間には、前記綴じ手段を配置し、用紙が通り抜けるための空間部が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
第５の手段は、第１ないし第３の手段において、前記ステーの一部が断面略円形の一対の軸部材からなることを特徴とする。
【００１７】
第６の手段は、第５の手段において、前記軸部材は、当該軸部材に移動可能に支持される綴じ手段の当該軸部材の軸周りの位置を規制する位置規制手段として機能することを特徴とする。
【００１８】
第７の手段は、第１ないし第６の手段において、前記ステーは断面略コの字型に形成された一対の薄板と、断面略円形の一対の軸部材とのみからなることを特徴とする。
【００１９】
第８の手段は、スティプル針の収容部と押し出し部を設けたステッチャ部と前記針の先端を折り曲げるクリンチャ部とが別体に設けられ、前記ステッチャ部とクリンチャ部との間に存在する複数の用紙に対してスティプル針による綴じ込みを行う綴じ手段と、前記綴じ手段を支持し、前記ステッチャ部とクリンチャ部をそれぞれ平行に案内する支持部材と、前記綴じ手段を前記支持部材に沿って移動させる移動手段とを備えた綴じ装置において、前記支持部材と前記支持部材を中心とした綴じ手段の前記支持部材周りの位置を規制する位置規制部材とがそれぞれ一対設けられ、前記支持部材を軸方向から見たときに支持部材の中心を結ぶ線の近傍に、前記ステッチャ部から押し出される綴じ針の進出位置を設けたことを特徴とする。
【００２０】
第９の手段は、スティプル針の収容部と押し出し部を設けたステッチャ部と前記針の先端を折り曲げるクリンチャ部とが別体に設けられ、前記ステッチャ部とクリンチャ部との間に存在する複数の用紙に対してスティプル針による綴じ込みを行う綴じ手段と、前記綴じ手段を支持し、前記ステッチャ部とクリンチャ部をそれぞれ平行に案内する支持部材と、前記綴じ手段を前記支持部材に沿って移動させる移動手段とを備えた綴じ装置において、前記支持部材と前記支持部材を中心とした綴じ手段の前記支持部材周りの位置を規制する位置規制部材とがそれぞれ一対設けられ、前記両支持部材を軸方向から見たときに両支持部材によって挟まれる空間領域内に前記ステッチャ部からの綴じ針進出位置を設けたことを特徴とする。
【００２１】
第１０の手段は、第８または第９の手段において、前記綴じ針進出位置が前記支持部材の中心を結ぶ線の線上に設定されていることを特徴とする。
【００２２】
第１１の手段は、第８または第９の手段において、前記支持部材及び前記位置規制部材が側板間に設けられて１つの筐体を構成していることを特徴とする。
【００２３】
第１２の手段は、第１１の手段において、前記位置規制部材が断面コの字型の薄板（板金）からなることを特徴とする。
【００２４】
第１３の手段は、第１２の手段において、前記位置規制部材のコの字型断面の背面に当たる部分が、一方の回転規制部材では側板の長手方向に対してほぼ直角な方向に、他方のステーではほぼ平行な方向に設けられていることを特徴とする。
【００２５】
第１４の手段は、第１３の手段において、前記位置規制部材に前記綴じ手段と連結されたハーネスを収容させたことを特徴とする。
【００２６】
第１５の手段は、第８の手段において、前記移動手段がタイミングベルトと、当該タイミングベルトを駆動する駆動機構と、当該駆動機構に駆動力を付与するモータとからなり、前記タイミングベルトが前記支持部材を軸方向から見たときに支持部材の中心を結ぶ線の近傍であって前記支持部材と平行に設けられていることを特徴とする。
【００２７】
第１６の手段は、第９の手段において、前記移動手段がタイミングベルトと、当該タイミングベルトを駆動する駆動機構と、当該駆動機構に駆動力を付与するモータとからなり、前記タイミングベルトが前記両支持部材を軸方向から見たときに両支持部材によって挟まれる空間の延長上で、前記支持部材と平行に設けられていることを特徴とする。
【００２８】
第１７の手段は、第１５または第１６の手段において、前記移動手段がステッチャ部移動手段とクリンチャ部移動手段とからなり、両移動手段が前記支持部材に対してそれぞれ対称な位置に設けられていることを特徴とする。
【００２９】
第１８の手段は、第１５または第１６の手段において、前記駆動機構が、駆動プーリと従動プーリとを含み、当該従動プーリが前記支持部材に設けられていることを特徴とする。
【００３０】
第１９の手段は、第８または第９の手段において、前記ステッチャ部を支持する支持部材と、当該支持部材配設側の位置規制部材との間に針交換のための空間部が設けられていることを特徴とする。
【００３１】
第２０の手段は、第１９の手段において、前記位置規制部材が綴じ針の進出方向とほぼ平行に設けられていることを特徴とする。
【００３２】
第２１の手段は、第１ないし第７の手段に係る綴じ装置と、画像形成済みの用紙を受け入れて綴じ処理を含む所定の処理を実行する用紙処理手段とから用紙処理装置を構成したことを特徴とする。
【００３３】
第２２の手段は、第８ないし第２０の手段に係る綴じ装置と、画像形成済みの用紙を受け入れて綴じ処理を含む所定の処理を実行する用紙処理手段とから用紙処理装置を構成したことを特徴とする。
【００３４】
第２３の手段は、第２２の手段において、前記綴じ装置の筐体に移動用のローラを、前記用紙処理装置の本体にレールをそれぞれ備え、前記ローラを前記レール上に転動させることにより前記綴じ装置は前記用紙処理装置に対して所定量引き出し可能に装着され、前記綴じ装置を引き出したときに綴じ手段の移動方向全域にわたって前記ステッチャの背面側が開放されていることを特徴とする。
【００３５】
第２４の手段は、第２１ないし第２３の手段に係る用紙処理装置と、入力された画像情報に基づいて記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置とから画像形成システムを構成したことを特徴とする。
【００３６】
第１の手段によれば、一対の側板と一対のステーのみで綴じ装置の筐体を構成するので、小型軽量の綴じ装置を実現することができる。
【００３７】
第２の手段によれば、ステーが断面略コの字型に形成された薄板からなるので、強度を確保した上で軽量及び低コストの綴じ装置を実現することができる。
【００３８】
第３の手段によれば、断面略コの字型に形成していることに加え、ステーの取り付け方向が異なるので、ねじれ剛性が高くなり軽量で強度の高い筐体を構成することができる。
【００３９】
第４の手段によれば、強度を保持した状態で用紙が通過する空間部が確保できるので、用紙搬送路を横切るように綴じ装置を設定することができ、用紙処理装置の小型化を阻害することがない。
【００４０】
第５の手段によれば、支持部材を略円形断面の軸部材としたので、低コストで支持部材を構成することができる。
【００４１】
第６の手段によれば、ステーが位置規制部材としても機能するので、位置規制のための部材を付加する必要がなくなり、小型軽量、且つ低コストで綴じ装置を構成することができる。
【００４２】
第７の手段によれば、ステーが断面略コの字型に形成された一対の薄板と、断面略円形の一対の軸部材とのみからなるので、小型軽量の綴じ装置を実現することができる。
【００４３】
第８の手段によれば、支持部材と支持部材を中心とした綴じ手段の支持部材周りの位置を規制する位置規制部材とをそれぞれ一対設け、前記支持部材を軸方向から見たときに支持部材の中心を結ぶ線の近傍に、前記ステッチャ部から押し出される綴じ針の進出位置を配置したので、ステッチャ部に加わる反力を支持部材の中心部近傍で受けることができる。支持部材の中心部近傍は強度的に大ききこと、分力が大きくならないことから、支持部材で確実に反力を受けることができ、綴じ動作が精度良く確実に行える。
【００４４】
第９の手段によれば、支持部材と支持部材を中心とした綴じ手段の支持部材周りの位置を規制する位置規制部材とをそれぞれ一対設け、前記両支持部材を軸方向から見たときに両支持部材によって挟まれる空間領域内に前記ステッチャ部からの綴じ針進出位置を設けたので、ステッチャ部に加わる反力の分力があまり大きくならないので、支持部材で確実に反力を受けることができ、綴じ動作が精度良く確実に行える。
【００４５】
第１０の手段によれば、じ針進出位置が前記支持部材の中心を結ぶ線の線上に設定されているので、ステッチャ部に加わる反力に分力が全く作用しないので、支持部材で確実に反力を受けることができ、綴じ動作が精度良く確実に行える。
【００４６】
第１１の手段によれば、前記支持部材及び前記位置規制部材が側板間に設けられて１つの筐体を構成しているので、筐体を簡単な構成とすることができる。
【００４７】
第１２の手段によれば、位置規制部材が断面コの字型の薄板（板金）からなるので、強度を確保した上で軽量及び低コストの綴じ装置を実現することができる。
【００４８】
第１３の手段によれば、前記位置規制部材のコの字型断面の背面に当たる部分が、一方の回転規制部材では側板の長手方向に対してほぼ直角な方向に、他方のステーではほぼ平行な方向に設けられているので、ねじれ剛性が高くなり軽量で強度の高い筐体を構成することができる。
【００４９】
第１４の手段によれば、前記位置規制部材に前記綴じ手段と連結されたハーネスを収容させたので、部品点数を少なくすることができるとともに、綴じ手段移動時にハーネスとハーネス近傍の部材との干渉を最小限に抑えることが可能となり、これにより綴じ装置の信頼性を向上させることができる。
【００５０】
第１５の手段によれば、移動手段を支持部材の中心を結ぶ線の近傍かつガイド軸に平行に設けたので、移動に伴う摺動抵抗を最小限に押さえることが可能となる。また、それぞれの移動手段をデッドスペースに対称に配置することにより、駆動系がシンプルで、駆動負荷の少ない高効率な構成とすることができる。
【００５１】
第１６の手段によれば、移動手段を両支持部材を軸方向から見たときに両支持部材によって挟まれる空間の延長上で、前記支持部材と平行に設けたので、移動に伴う摺動抵抗を最小限に押さえることが可能となる。また、それぞれの駆動手段をデッドスペースに対称に配置することにより、駆動系がシンプルで、駆動負荷の少ない高効率な構成とすることができる。
【００５２】
第１７の手段によれば、前記移動手段がステッチャ部移動手段とクリンチャ部移動手段とからなり、両移動手段が前記支持部材に対してそれぞれ対称な位置に設けられているので、ステッチャ部とクリンチャ部とを対称に同期して移動させることが簡単に行え、これによりバランスよく移動させることが可能になり、綴じ精度を確保することが容易となる。
【００５３】
第１８の手段によれば、前記駆動機構が、従動プーリが支持部材に設けられているので、タイミングベルトを支持部材の近傍で駆動することができ、ステッチャ部とクリンチャ部の移動精度を確保することが容易ろなる。
【００５４】
第１９の手段によれば、ステッチャ部を支持する支持部材と、当該支持部材配設側の位置規制部材との間に針交換のための空間部が設けられ、この位置がステッチャ部の背面に相当するので、ステッチャ部に対する針補給や針に対するトラブルに容易に対応することができる。
【００５５】
第２０の手段によれば、位置規制部材が綴じ針の進出方向とほぼ平行に設けられているので、針交換のための空間を十分に確保することができる。
【００５６】
第２１及び第２２の手段によれば、それぞの手段に係る綴じ装置の効果を奏する用紙処理装置を構成することができる。
【００５７】
第２３の手段によれば、綴じ装置が用紙処理装置に対して挿抜可能に装着され、前記綴じ装置を引き出したときに綴じ手段の移動方向全域にわたって前記ステッチャの背面側が開放されているので、綴じ装置を引き出した上で針補給や針に対するトラブルに容易に対応することができる。
【００５８】
第２４の手段によれば、画像形成装置から排紙された用紙に対して第２１ないし第２３の手段に係る用紙処理装置の処理を行うことが可能な画像形成システムを構築することができる。
【００５９】
なお、後述の実施形態において、前記綴じ手段はスティプルユニット５に、移動手段はタイミングプーリ２０６，２０７、タイミングベルト２０８，２０９、駆動軸２１０、減速機構２１１及びステッピングモータ２１２に、側板は前側板２１４、後側板２１５に、ステーはガイド軸６（２００ａ，２００ｂ）及びステー２０４，２０５に、支持部材はガイド軸６（２００ａ，２００ｂ）に、ステッチャ部はステッチャ部５ａに、クリンチャ部はクリンチャ部５ｂに、位置規制部材はステー２０４，２０５に、ハーネスの収容部はＡ，Ｂに、両支持部材によって挟まれる空間はＶに、移動用のローラはローラ２２２，２２３にそれぞれ対応する。
【発明の効果】
【００６０】
以上のように本発明によれば、コンパクト、高機能、高精度で信頼性の高い綴じ装置及び当該綴じ装置を備えた用紙後処理装置並びに画像形成システムを低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００６２】
図１は本発明の実施例に係る用紙後処理装置の概略構成を示す図、図２及び図３は図１に示した用紙後処理装置を備えた画像形成システムの概略構成を示す図である。図２に示した形態は複写機としてのシステムの概略を示しており、画像形成装置ＰＲ、用紙を前記画像形成装置に供給する給紙装置ＰＦ、画像を読み込むためのスキャナＳＣ及び循環式自動原稿給送装置ＡＲＤＦからなる。前記画像形成装置ＰＲにより画像形成された用紙は中継ユニットＣＵを経由して、フィニッシャＦＲの入口ガイド板に搬送されることになる。図３はスキャナＳＣ及び循環式自動原稿給送装置ＡＲＤＦのないプリンタ形態のシステムの概略で、その他の構成は、上記複写機と同様である。
【００６３】
フィニッシャＦＲとして示した用紙後処理装置は、前記に示すように画像形成装置ＰＲの側部に取り付けられており、画像形成装置ＰＲから排出された用紙は用紙後処理装置ＦＲに導かれ、用紙後処理装置ＦＲの持つ機能により各種の後処理が施される。なお、画像形成装置ＰＲは、例えば電子写真方式の画像形成プロセスの装置やインクジェット方式の印字ヘッドを持った装置など、公知の画像形成機能を有する装置であればよいので、詳細な説明は省略する。
【００６４】
用紙処理装置としての用紙後処理装置ＦＲ（以下、参照符号２で示す）では、図１に示すように画像形成装置ＰＲから受け入れられた用紙は、１枚の用紙に後処理を施す後処理手段（実施例では穿孔手段としてパンチユニット３）を有する入口搬送路Ａを通り、プルーフトレイ１８へ導く上搬送路Ｂ、シフトコロ９へ導く中間搬送路Ｃ、整合及びスティプル綴じ等を行うスティプルトレイ１０へ導く下搬送路Ｄへ、分岐爪２４、ターンガイド３６及び分岐爪２５、ターンガイド３７によって振り分けられるように構成される。搬送ローラ３３，３４，３５によってスティプルトレイ１０上に搬送された用紙はスティプルトレイ１０上で、ジョガーフェンス１２により用紙搬送方向と垂直な方向に整合され、搬送方向は叩きコロ８により後端フェンス２７を基準に整合される。
【００６５】
その後、スティプル排紙コロ対３５の一方の軸を中心として回動する束搬送ガイド板２８に支持された束搬送ローラ１３ｂが、束搬送ガイド板２８の回動によって束搬送ローラ１３ａ側に寄り、用紙束を挟んで保持し、後端フェンス２７が破線の位置へ退避する。そして、端面綴じの場合は所定位置でのスティプル処理が行われ、放出爪１１により上方へ搬送され、放出ローラ１５によって排紙トレイ１７に排紙され、積載される。図８は、前記放出爪１１の駆動部の概略を示したものであるが、放出ベルト１４が巻回されたタイミングプーリ１０１，１０２の駆動側のタイミングプーリ１０１には、駆動軸１０３が連結され、当該駆動軸１０３に設けられたギヤ列１０４，１０５を介してステッピングモータ１０６から駆動力を得ている。
【００６６】
一方、中綴じの場合には、用紙束が揃えられ、束搬送ガイド板２８と、束搬送ローラ対１３ａ，１３ｂにより用紙束が挟まれた後に下方へ束搬送され、中綴じ位置まで搬送されて保持され、綴じ処理が行われる。そして、中綴じ処理が終了すると、束搬送ローラ２６ａ，２６ｂにより折り位置までの搬送が実施され、折りプレート１９と折りローラ対２０によって中折り処理がなされ、中折り排紙ローラ２２によって中折り排紙トレイ２３に排紙され、積載される。
【００６７】
上搬送路Ｂ、中間搬送路Ｃ、下搬送路Ｄの上流で各々に対し共通な入口搬送路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、その下流に搬送ローラ３１、パンチユニット３、その下流に分岐爪２４、ターンガイド３６が順次配置されている。
【００６８】
分岐爪２４は図示しないバネにより図１の実線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、図示反時計方向に回動し、下搬送路Ｄ方向へ用紙を振り分け、ソレノイドＯＦＦならば上搬送路Ｂへ用紙を振り分ける。分岐爪２５は図示しないバネにより図１の実線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、時計方向に回動し、中間搬送路Ｃへ用紙を振り分ける。ソレノイドＯＦＦならば、用紙はそのまま下搬送路Ｄへ送られ、搬送ローラ３３，３４により搬送される。ターンガイド３６，３７はそれぞれ分岐爪２４，２５による用紙の振り分けを助ける働きを有する。これらのターンガイド３６，３７は、分岐爪２４，２５によって搬送方向を曲げられた用紙が当たって連れ回りし、小径の分岐部での用紙の搬送抵抗を低減する機能を有する。
【００６９】
中間搬送路Ｃには用紙を搬送方向と直角方向に一定量だけ移動可能なシフトコロ９が備えられている。シフトコロ９は、図示しない駆動手段により搬送方向と直角方向に移動させることによりシフト機能を発揮する。搬送ローラ３２及びターンローラ３７を経て中間搬送路Ｃへ送られて来た用紙をシフトコロ９で搬送中に搬送方向と直角方向に一定量移動させることによって、用紙が搬送方向と直角方向に一定量ずれ、その状態のまま放出ローラ１５によって排紙され、排紙トレイ１７に積載される。なお、前記タイミングは、コロシフトセンサ３０３の用紙検知情報及び用紙のサイズ情報等に基づき決定される。
【００７０】
下搬送路Ｄにはスティプルトレイ排紙センサ３０５が設けられ、この排紙センサ３０５によって搬送路中の用紙の有無を検出するとともに、用紙検出信号がスティプルトレイ１０へ用紙を排出する際の揃え動作のトリガとして使用される。搬送路Ｄに送られた用紙は、搬送ローラ３３，３４，３５によって順次搬送され、スティプルトレイ１０に積載後、整合される。
【００７１】
スティプルトレイ１０に排紙された用紙の後端は、第１の用紙束規制手段としての後端フェンス２７を基準に整合が行われる。
【００７２】
後端フェンス２７は、図１２に示すように束搬送ローラ１３ａの中心軸を中心に回動可能な構成となっており、通常は引張スプリング７１によって用紙搬送路から退避しており、用紙束を積載する際にソレノイド７０により後端フェンス２７のソレノイド側の端部２７ａが駆動され、先端部２７ｂが搬送路へ突出する。
【００７３】
これにより、用紙束の積載が可能になる。
【００７４】
スティプルトレイ１０に積載された用紙は、叩きコロ８によって随時下に落とされて下端が揃えられる。叩きコロ８は支点８ａを中心に、スティプルトレイ１０回りの機構を示す斜視図である図４に示すように、叩きソレノイド８ｓによって振り子運動を与えられ、スティプルトレイ１０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２７に突き当てる。なお、叩きコロ８はタイミングベルト８ｔにより反時計回りの用紙を後端フェンス２７へ移動させる方向に回転している。スティプルトレイ１０に積載された用紙の搬送方向と直角方向の揃えは、ジョガーフェンス１２によって行なわれる。ジョガーフェンス１２は図４に示す正逆転可能なジョガーモータ１２ｍによりタイミングベルト１２ｂを介して駆動され、用紙の搬送方向と直角方向に往復移動する。この運動で用紙の端面を押さえる動作を行うことにより、搬送方向と直角方向の用紙の揃えを行う。この動作は用紙積載中及び最終用紙の積載後の随時に行なわれる。スティプルトレイ１０に備えられたセンサ３０６は、スティプルトレイ１０上の用紙の有無を検知する所謂用紙検知センサである。これら叩きコロ８、後端フェンス２７及びジョガーフェンス１２が用紙束を用紙搬送方向に対して平行な方向と直交する方向に整合させる整合手段を構成している。
【００７５】
束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ及び２６ａ，２６ｂは、図１１に示す機構により、加圧、解放動作が可能であり、解放した状態で用紙束を間に通した後、加圧して用紙束を搬送する。束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ及び２６ａ，２６ｂは圧解除モータ６３により圧接離間移動が自在になっている。前記搬送コロ１３ａ，１３ｂ及び２６ａ，２６ｂはステッピングモータ５０により回転駆動され、このステッピングモータ５０の回転数を制御することにより用紙束の搬送量が制御される。束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ及び２６ａ，２６ｂの両者はそれぞれ別個独立して設けられ、両者間の圧接離間移動が自在になっている。
【００７６】
各束搬送ローラの圧解除機構は、同様となっているので束搬送ローラ１３ａ，１３ｂについて詳細に説明する。
【００７７】
図１１に示すように束搬送ローラ１３ａ，１３ｂは、回転方向が反対でかつ同速度で回転するように駆動系が連結されている。駆動は、ステッピングモータ５０を駆動源として束搬送ローラ１３ａに同軸に配されたタイミングプーリ５３およびギアプーリ５４に伝達される。さらにギアプーリ５４から、アイドラプーリ５５を経て、アーム５６を介して束搬送ローラ１３ｂと同軸上に配されたタイミングプーリ５８に駆動が伝達され、束搬送ローラ１３ｂが回転することになる。アーム５６は、ギアプーリ５５を中心に回動可能となっており、束搬送ローラ１３ｂ軸に設けられた引張スプリング６４により用紙へ圧接する方向に作用している。また、束搬送ローラ１３ｂ軸にはリンク５９が連結されており、前記リンクの他方側には長穴５９ａが設けられ、ギヤ６０の円周上に設けられた凸部６０ｐに回動自在に遊嵌されている。また、前記ギア６０の一端には束搬送ローラ１３ａ，１３ｂの開放状態をフィラー６０ａによって検知するためのセンサ６１が設けられ、ステッピングモータ６３を反時計回り及び時計回りに回転させることにより、圧接及び圧解除を行う。図１１（ａ）が圧解除の状態、図１１（ｂ）が圧接の状態である。ステッピングモータ６３が励磁されていない場合には引張スプリング６４の力で圧接位置まで戻る。束搬送ローラ１３ａ，１３ｂは上記の圧接、圧解除の動作を用紙束を搬送するときのみならずスティプルトレイ１０に用紙をスタックする際にも随時実行することにより、用紙の下端部のカールや撓みによる膨らみを押さえ、スタック時の用紙束下端の揃え精度を向上させることができる。この動作を各用紙がスタックされる度、あるいは数枚毎に実行し、スタック性を良好な状態になるように制御できる。さらに、多数枚をスタックする際は、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂ間の間隔をスタック初期には狭く保持しておき、スタック枚数が増えるに従って次第に間隔を広げてゆくことによって、用紙下端部の丸まりや膨らみの発生を防止しつつ揃え精度を向上させることも可能である。
【００７８】
図１に示すようにスティプルユニット５は針を打ち出すステッチャ（ステッチャはドライバとも称すが、本明細書ではステッチャと称す）５ａと用紙束に打ち込まれた針の先端を曲げるクリンチャ５ｂから構成されている。本実施例におけるスティプルユニット５では、これらステッチャ５ａとクリンチャ５ｂが別体に構成され、スティプラ移動ガイド６によって用紙束搬送方向と直角方向に移動可能となっており、ステッチャ５ａとクリンチャ５ｂは図示しない相対的位置決め機構と移動機構を備えている。用紙束の搬送方向のスティプル位置は、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂにより用紙束を搬送することによって行う。これらにより、用紙束の様々な位置にスティプル止めを行うことができる。
【００７９】
図１においてスティプルユニット５の用紙搬送方向下流側（用紙を折る場合の下流側、位置的には下側）にあるのが、中折り機構部である。この機構は、折りローラ対２０、折りプレート１９、ストッパ２１などから成り、上流のスティプルユニット５で、用紙の搬送方向中央にスティプル止めした用紙束を束搬送ローラ１３ａ，１３ｂによりストッパ２１に突き当るまで搬送し、一旦、束搬送ローラ１３ｂのニップ圧を解除することにより、用紙束の折り基準位置が決められる。その後、束搬送ローラ２６ａ，２６ｂのニップ圧をかけて用紙束を保持し、ストッパ２１が後退して用紙束後端から外れ、画像形成装置本体から送られた用紙サイズ信号により、必要な距離を搬送されて折りの位置が出される。折りの位置（通常は用紙束搬送方向の中央）まで搬送され、停止した用紙束は、折りプレート１９によって折りローラ対２０のニップに押し込まれ、折りローラ対２０が用紙束を加圧、回転することより中折りされる。その際、用紙サイズが大きいと前記ストッパ２１よりも用紙搬送方向下流側に用紙束が送られる。そこで、この実施例では、ストッパ２１配設位置より下流側の搬送経路を湾曲させて用紙束の端部を水平方向に導いている。このように構成することにより、大きな用紙サイズのものであっても、用紙の搬送が可能となり、用紙後処理装置２の高さ方向のサイズをコンパクトにすることが可能となる。
【００８０】
なお、図１３に示すように第２の用紙束規制手段としてのストッパ２１は束搬送ローラ２６ａの中心軸を中心に回動可能な構成となっており、ソレノイド７２によりソレノイド側の端部２１ａが駆動され、先端部２１ｂが搬送路から待避する構成となっている。折られた用紙束は中折り排紙ローラ２２によって、中折り排紙トレイ２３に排紙され、積載される。中折り部のセンサ３１０，３１１は用紙の有無を検知する。また、中折り排紙トレイ２３のセンサ３１３は、中折り排紙トレイ２３上の用紙束の有無を検知し、用紙束無しの状態から排紙した用紙束の数をカウントすることにより、中折り排紙トレイ２３の満杯検知を擬似的に行うために用いられる。また、折りエンドストッパ位置検知センサ３１２は、ストッパ２１の作動及びストッパが解除されたときの用紙束の端部位置を検出する。
【００８１】
図１４は本実施例に係る用紙後処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すもので、制御装置３５０は、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、コロシフトセンサ３０３、スティプル排紙センサ３０５、スティプルトレイ紙有無センサ３０６、放出爪位置検知センサ３０７、排紙センサ３０８、紙面検知センサ３０９、折りユニット紙有無検知センサ３１０、折りローラ配置検知センサ３１１、折りエンドストッパ位置検知センサ３１２、紙有無検知センサ３１３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。ＣＰＵ３６０は、入力された信号に基づいて、各種モータやソレノイドなどの制御を司る。また、パンチユニット３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。
【００８２】
なお、用紙後処理装置２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。
【００８３】
ここで、本実施例に係る用紙処理装置の綴じ装置についてさらに詳しく説明する。
【００８４】
図１５及び図１６はスティプルユニットにおけるスティプル移動部の概略を示すもので、図１５はスティプル移動部の正面図、図１６はその斜視図である。
【００８５】
スティプルユニットの構造体としては図１６に示すように前側板２１４と後側板２１５、前後側板２１４，２１５にネジにより固定されたスティプラ移動ガイド６としての一対のガイド軸２００ａ，２００ｂ、及び前後の側板２１４，２１５間に固定された一対のステー２０４，２０５から構成され、前記ガイド軸２００ａ，２００ｂは強度とコストを勘案して断面略円形の丸棒によって構成されている。なお、前記ガイド軸２００ａ，２００ｂはステーとしての機能も有する。すなわち、ステーは、符号２０４，２０４で示されるステーに加えてガイド軸２００ａ，２００ｂも含む。用紙束を綴じる綴じ部Ｔを挟んでステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂが配設され、ステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂはそれぞれの背面側に位置する前記一対のガイド軸２００ａ，２００ｂにそれぞれ移動可能に支持されている。そして、前記ガイド軸２００ａ，２００ｂの中心を結ぶ中心線Ｍの線上に沿ってステッチャ５ａのスティプル針が進出するようにステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂが設けられている。ステッチャ５ａの針進出部はこのように前記中心線Ｍの線上が最も好ましいが、機械的誤差、用紙の厚さ、及び使用による経年劣化などにより前記線上に常に一致させることは難しいので、前記中心線Ｍの近傍であれば十分である。この位置は、スティプル動作時の反力によって生じるモーメント（ガイド軸２００ａ，２００ｂを中心とした回転力）が小さい位置であればよく、線上に配置されれば、モーメントが生じることはなく、近傍であれば微小となる。なお、モーメントを考慮すると、前記対となるガイド軸２００ａ，２００ｂを軸方向から見たときに図１５に示すような外形を結ぶ線Ｎの範囲内に位置しておればよい。
【００８６】
前記ステー２０４，２０５は、長手方向に直交する方向で断面したときに断面略コの字形になるような形状を基本に金属製の薄板材によって形成され、一部平面部を、後述する位置（回転）規制手段として、また内部空間Ａ，Ｂがスティプラモータ・センサハーネス用を這い回す際の取り付け通路として利用する。これにより、フレームのステー材としての剛性確保と同時に、ハーネス用通路、スティプラ５の回転を規制する手段として機能させることが可能となり、部品点数の削減に寄与することができる。また、前述したようにスティプル動作した際のモーメントも最小となっているので、スティプラ５の姿勢を維持できる最小の強度があればよく、薄板（０．８〜１．２）でも問題なく強度を確保することができる。これにより軽量なスティプラ５用の筐体を構成することができる。
【００８７】
また、ステー２０４，２０５の配置についての自由度が高くなっており，ステッチャ５ａ側は、スティプラ５背面部に横方向に寝かせた状態（側板２１４，２１５の長手方向に平行な状態）で、クリンチャ側５ｂは、背面部に立てた状態（側板２１４，２１５の長手方向に直交する方向）で組み合わせており、この側板２１４，２１５とステー２０４，２０５だけでスティプラ５の筐体としての強度をねじり強度も含めて確保することができる。さらに、ステー２０４，２０５の取り付け位置や寸法を考慮することにより、スティプラ５の形態（針補給方向、針ジャム操作ノブの位置等）に合わせて、容易に設計することができ、用紙処理装置に合わせた綴じ装置を構成することができる。その際、前述のようにステー２０４，２０５の取り付けの自由度が高いので、小型に構成することも簡単であり、省スペース化を促進することが可能となり、綴じ部Ｔに用紙束を導きステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂが移動し、また、用紙が通り抜けるための空間をガイド軸２００ａ，２００ｂ間及びステー２０４，２０５間に十分に取ることができる。
【００８８】
なお、本実施例では、図１７及び図１８のステッチャ５ａを背面側から見た要部斜視図に示すようにスティプルカートリッジ２２０の取っ手２２１がステッチャ５ａの背面側に位置しているので、この背面側が露出するような空間Ｖが確保されるようにステー２０４を配置している。
【００８９】
前記ガイド軸２００ａ，２００ｂには、用紙搬送方向に対して垂直方向にスライド可能に軸受け２０１ａ，２０１ｂが取り付けられている。ステッチャ５ａは、固定ブラケット２０２を介して前記軸受け２０１ａと連結され、ガイド軸２００ａに沿ってスライド可能な構成となっている。また、固定ブラケット２０２の他端（前記軸受２０１ａ配設側とは反対側の端部）には、ステッチャ５ａのガイド軸２００ａの円周方向の動きを規制するための規制手段としてのコロ２０２ａが設けられており、前述したステー２０４の一部に形成された平面部２０４ａを挟み込むことにより、ステッチャ５ａの回転が規制され、ステッチャ５ａはガイド軸５ａ中心線に沿って平行に移動することができる。
【００９０】
クリンチャ５ｂもステッチャ５ａとほぼ同様に構成され、固定ブラケット２０３を介して前記軸受２０１ｂと連結されている。ただし、ステー２０５が側板２１４，２１５の長手方向と直交する方向に設けられているので、クリンチャ５ｂのガイド軸２００ｂの円周方向の動きを規制するための規制手段としてのコロ２０３ａが、ステー２０５の一部に位置規制用に形成された平面部を挟み込むことにより、クリンチャ５ｂの回転を規制している。これによりクリンチャ５ｂもガイド軸５ｂの中心線に沿って平行に移動することができる。
【００９１】
ステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂを移動させる移動機構は、タイミングプーリ２０６，２０７、タイミングベルト２０８，２０９、前記タイミングプーリ２０６，２０７の駆動側を駆動する駆動軸２１０、減速機構２１１及びステッピングモータ２１２から基本的に構成されている。
【００９２】
タイミングプーリ２０６，２０７は、ステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂに対応したガイド軸２００ａ，２００ｂ近傍に対称に設けられ、前記ガイド軸２００ａ，２００ｂの軸線方向に沿ってそれぞれ１組ずつ配置されている。このうち２０６ａ，２０７ａが駆動側、２０６ｂ，２０７ｂが従動側であり、タイミングベルト２０８はタイミングプーリ２０６ａ，２０６ｂ間に、タイミングベルト２０９はタイミングプーリ２０７ａ，２０７ｂ間にそれぞれ調節されている。なお、従動側のタイミングプーリ２０６ｂ，２０７ｂはそれぞれガイド軸２００ａ，２００ｂに設けられている。また、タイミングベルト２０８，２０９は、ガイド軸２００ａ，２００ｂを挟んで、ステッチャ５ａ側とクリンチャ５ｂ側の対称な位置（ここでは、綴じ部Ｔに対して反対側の位置）にそれぞれ設けられている。タイミングプーリ２０７ａと２０６ａは、図１６に示すように駆動軸２１０により連結され、ステッピングモータ２１２から減速機構（減速歯車列）２１１と駆動軸２１０を介して駆動力が伝達される。
【００９３】
このようにガイド軸２００ａ，２００ｂに平行にタイミングベルト２０８，２０９を設けることにより、移動のための駆動抵抗を最小に収めることができ、かつガイド軸２００ａ，２００ｂに対して対称に設けることにより駆動系をシンプルかつ安価に構成することができる。さらに、ステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂの背面、ガイド軸２００ａ，２００ｂ近傍のデッドスペースを利用しているので、針補給補給時の操作性（カートリッジ補給時の操作性）に対しても有利な構成とすることができる。
【００９４】
前記タイミングベルト２０８は、固定材２１３により、スティプラ固定ブラケット２０２と連結され、タイミングベルトの移動に伴って、ドライバ部５ａはガイド軸２００ａに沿って移動を行なう。また、クリンチャ５ｂも図示していないが同様の構成となっている。
【００９５】
このように構成することにより、ステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂは、ガイド軸２００ａ，２００ｂに沿って同期し、かつ、図１６矢印方向に平行に移動させることができる。なお、ステッチャ５ａのホームポジションは、図１８に示すようにセンサ２１６により検出され、この位置を基準にしてＣＰＵ３６０によって所定パルス数ステッピングモータ２１２を駆動することにより、ステッチャ５ａ及びクリンチャ５ｂを所定位置に移動させ、綴じ動作を行うことが可能になる。
【００９６】
このスティプルユニット５には、図１５に示すようにステー２０４，２０５のそれぞれにローラ２２２，２２３が設けられ、記録紙後処理装置（用紙処理装置）２本体に設けられた図示しないレール上を転動し、綴じ位置と針交換位置との間をスライド移動できるようになっている。これにより、綴じ動作を行う通常使用時には、記録紙後処理装置２本体内に収容されて、画像形成装置１側からの指示に応じて綴じ動作を実行し、針を交換する必要がある場合には、スティプルユニット５を引き出してガイド軸２００ａとステー２０４との間の空間Ｖから前述のように取っ手２２１を掴んでスティプルカートリッジ２２０を引き出し、新たなスティプルカートリッジ２２０を取り付けることができる。その際、ステー２０４はスティプルカートリッジ２２０の取り付け、取り外し方向と平行（スティプル針打ち出し方向と平行）に設けられているので、前記空間Ｖを大きくとることができ、交換時の作業性に優れたスティプルユニット５とすることができる。なお、図１７において符号２２３ａはローラ２２３の軸の取付孔を、図１８において符号２２２ａはローラ２２２の軸の取付孔をそれぞれ示す。
【００９７】
以下、具体的な後処理モードを例に、スティプル処理を含む後処理動作について説明する。
【００９８】
（１）無処理モード（プルーフ排紙）
画像形成装置１から出力された用紙は入口搬送路Ａを通り、第１分岐爪２４によって上搬送路Ｂに案内され、必要であればパンチ処理が実施され、排紙ローラ７によってプルーフトレイ１８に排紙される。
【００９９】
（２）シフト積載モード
部単位で用紙束を出力する場合でもスティプル綴じを行なわない際には、部毎にシフトさせて積載し、部単位の判別を分かりやすくすることができる。このモードでは、画像形成装置１から出力された用紙は入口搬送路Ａを通り、第１分岐爪２４によって下搬送路Ｄ方向に案内される。この際、ユーザーの選択によってパンチユニット３で用紙端部にパンチ穴が開けられる。その後、用紙は第２分岐爪２５により中間搬送路Ｃへ案内され、シフトコロ９によって搬送方向と直角方向にシフトされながら搬送され、排紙ガイド板１６に案内されて放出ローラ１５によって排紙トレイ１７に排紙され積載される。パンチユニット３によってパンチ穴が開けられた後のパンチカスは、ホッパ４に収容される。
【０１００】
（３）端面綴じモード
端面綴じモードは部単位に用紙束の端面にスティプル綴じを施すモードである。図１９は端面綴じモードにおける動作手順を示すフローチャートである。
【０１０１】
画像形成装置から出力された用紙は入口搬送路Ａを通り、第１分岐爪２４をオンすること（ステップＳ１０１）によって下搬送路Ｄ方向に案内され、各搬送ローラ、排紙ローラ３５を駆動し（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）、搬送路Ｄに沿って移動する。この際、スティプルトレイ１０に積載される用紙をカウントする積載枚数カウンタをクリアし（ステップＳ１０４）、ユーザの選択によってパンチユニット３で用紙端部にパンチ穴が開けられる（ステップＳ１０５）。その後、用紙はそのまま下搬送路Ｄを通ってスティプルトレイ１０に積載される。スティプルトレイ１０に排出された用紙は、叩きコロ８によって後端フェンス２７を基準に揃えられる（用紙束は図４の位置−ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。
【０１０２】
用紙束の搬送方向と直角方向の揃えはジョガーフェンス１２によりスティプルトレイ１０の用紙積載部の幅を狭める動作によって行なわれる（用紙束は図４の位置−ステップＳ１０８）。この動作と併用し、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂによる用紙束を挟む動作を随時実行し、用紙束下端部の揃え精度を向上させる。この束搬送ローラ１３ａ，１３ｂのローラ間隔は、用紙積載初期には狭く、積載枚数が増えてゆくに従って広くしてゆくように制御することも可能であり、これは用紙のサイズ等によって動作をプログラムすることにより設定される。揃え動作が終了すると、積載枚数カウンタをカウントアップし（ステップＳ１０９）、スティプルトレイ１０に必要な枚数分用紙が積載された後（ステップＳ１１０）、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部を銜え、用紙を保持し（ステップＳ１１１）、後端フェンス２７が用紙積載面から後退する（ステップＳ１１２）。
【０１０３】
用紙束はスティプルユニット５による綴じ位置（通常の端部綴じは、用紙搬送方向に５mm）にてスティプル綴じされる（ステップＳ１１３）。端部綴じモードでのスティプラの綴じ位置は主に手前、２ヶ所、奥の選択が可能であるが、選択された綴じ位置に応じてステッチャ５ａとクリンチャ５ｂはスティプラ移動ガイド６によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直角方向に移動してスティプラ綴じを行う。このスティプルユニット５は上下分離タイプと呼ばれる形式で、針を打ち出すステッチャ５ａと用紙束を貫通した針を曲げる処理を行うクリンチャ５ｂに分けられており、ステッチャ５ａとクリンチャ５ｂ間を用紙が通過可能なことが特徴である。
【０１０４】
このようにして端面綴じが終了すると、放出爪１１が用紙排出方向に移動し（ステップＳ１１４）、用紙端部と接触すると同時に束搬送ローラ１３ａ，１３ｂの圧接状態を解除する（ステップＳ１１５）。綴じ処理が終了すると、排紙ガイド板１６が所定角開放され（ステップＳ１１６）、綴じられた用紙束は、放出ベルト１４と一体に移動する放出爪１１によって上方へ持ち上げられる。放出爪１１は放出ベルト１４でスティプルトレイ１０の上端まで用紙束を持ち上げることができ、排紙ガイド板１６間に用紙束が進入すると、排紙ガイド板１６は閉鎖され、用紙束は放出ローラ１５から駆動力を得て（ステップＳ１１７）排紙トレイ１７に排紙され積載される（ステップＳ１１８）。なお、排紙ガイド板１６は用紙束の厚さに応じて放出ローラとの間隔を調整可能となっている。
【０１０５】
排紙が完了すると放出ローラ１５を停止し（ステップＳ１１９）、放出位置検知センサがオンになるまで、すなわち、放出爪１１がホームポジションに位置するまで放出ベルト１４を駆動し（ステップＳ１２０）、ホームポジションに位置した時点で停止させる（ステップＳ１２１）。この動作をステップＳ１０４から所定部数終了するまで繰り返す。
【０１０６】
端面綴じの動作を図９に示す。図９（ａ）では、用紙搬送方向後端部と用紙搬送方向に直交する方向とが揃えられ（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）、１部の用紙の必要枚数が揃った（ステップＳ１１０）状態である。この状態から図９（ｂ）に示すように束搬送ローラ１３ａ，１３ｂに銜え込まれ（ステップＳ１１１）、図９（ｃ）に示すように後端フェンス２７が後退して（ステップＳ１１２）スティプルユニット５が綴じ位置に移動し、図９（ｄ）に示すように綴じ位置で綴じ動作が行われる（ステップＳ１１３）。
【０１０７】
（４）中綴じモード
中綴じモードは用紙束の中央部にスティプル綴じを施すモードである。図２０は中綴じモードにおける動作手順を示すフローチャートである。以下の説明で端面綴じモードど同等な動作には、同一の参照符号を付してある。なお、この中綴じモードでは、ステップＳ１０１からステップＳ１１２まで、及びステップＳ１１４からステップＳ１２１までは端面綴じモードと同様であるので説明は省略し、異なる点のみ説明する。
【０１０８】
ステップＳ１０１で第１分岐爪２４をオンすることによって下搬送路Ｄ方向に案内され、ステップＳ１１１で束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部を銜え、ステップＳ１１２で後端フェンス２７が用紙積載面より後退し、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束を下方へ搬送する（ステップＳ１２２）。用紙束はスティプルユニット５による綴じ位置（中綴じ時は用紙束の搬送方向長さの中央）で止められ（ステップＳ１２３，Ｓ１２４）、スティプルユニット５によってスティプル綴じされる（ステップＳ１２５）。
【０１０９】
中綴じモードでのスティプラの綴じ位置は通常２ヶ所であるが、この綴じ位置に応じてステッチャ５ａとクリンチャ５ｂはスティプラ移動ガイド６によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直角な方向に移動してスティプラ綴じを行う。綴じ処理が終了した用紙束は、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂによって上方向に搬送され（ステップＳ１２６）、用紙束揃え位置まで戻すと（ステップＳ１２７）、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂを停止し（ステップＳ１２８）、放出爪１１により上方向に排紙する（ステップＳ１１４）。そして、ステップＳ１１５以降の処理を実行する。
【０１１０】
（５）中綴じ製本モード
中綴じ製本モードは用紙束の中央部をスティプル綴じし、中央で２つ折りして、いわゆる週刊誌のような簡易製本を行うモードである。図２１は中綴じ製本モードにおける動作手順を示すフローチャートである。以下の説明で端面綴じモードど同等な動作には、同一の参照符号を付してある。なお、この中綴じ製本モードでは、ステップＳ１０１からステップＳ１１２までは端面綴じモードと同様であるので説明は省略し、異なる点のみ説明する。
【０１１１】
ステップＳ１０１で第１分岐爪２４をオンすることによって下搬送路Ｄ方向に案内され、ステップＳ１１１で束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束下端部を銜え、ステップＳ１１２で後端フェンス２７が用紙積載面より後退し、束搬送ローラ１３ａ，１３ｂが用紙束を下方へ搬送する（ステップＳ１３１）。用紙束はスティプルユニット５による綴じ位置（中綴じ時は用紙束の搬送方向長さの中央）で止められ（ステップＳ１３２，Ｓ１３３）、スティプルユニット５によってスティプル綴じされる（ステップＳ１３４）。
【０１１２】
中綴じモードでのスティプラの綴じ位置は通常２ヶ所であるが、この綴じ位置に応じてステッチャ５ａとクリンチャ５ｂはスティプラ移動ガイド６によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直角方向に移動してスティプラ綴じを行う。
【０１１３】
用紙束はストッパ２１によって一旦、後端位置が突き当てされて位置決めされた後（ステップＳ１３５，Ｓ１３６）、再び束搬送ローラ２６ａ，２６ｂによって用紙束の搬送方向長さの中央が、折りプレート１９に当接する位置まで送られる（ステップＳ１３７−ステップＳ１４３）。その後、折りプレート１９が中折りローラ対２０のニップに向かって用紙束を押し込み（ステップＳ１４４、Ｓ１４５）、用紙束は中折りローラ対２０にかけられた図示しないスプリングの力でニップ間で加圧され（ステップＳ１４６）、２つ折りされ、直後の中折り排紙ローラ２２によって中折り排紙トレイ２３に排紙され積載される（ステップＳ１４７）。そして、中折りローラ２０を停止し（ステップＳ１４８）、後端フェンス２７を揃え位置に戻す（ステップＳ１４９）。この動作をステップＳ１０４から所定部数終了するまで繰り返す。
【０１１４】
中綴じ製本の動作を図１０に示す。図１０（ａ）では、用紙搬送方向後端部と用紙搬送方向に直交する方向とが揃えられ（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）、１部の用紙の必要枚数が揃った（ステップＳ１１０）状態である。この状態から図１０（ｂ）に示すように束搬送ローラ１３ａ，１３ｂに銜え込まれ（ステップＳ１１１）、後端フェンス２７が後退し（ステップＳ１１２）、用紙束を折りプレート１９方向（下方）に搬送する。そして、用紙束はスティプルユニット５による綴じ位置である用紙束の搬送方向長さの中央で止められ、中綴じされる。
【０１１５】
中綴じされた用紙束は、図１０（ｃ）に示すようにさらに下方に搬送され、ストッパ２１に当接させて位置決めした後（ステップＳ１３５，Ｓ１３６）、綴じ位置が折りプレート１９の位置（折り位置）に達するまで、さらに搬送される。そして、図１０（ｄ）に示すように前記位置で用紙束を停止させ、折りプレート１０を突出させて折りローラ２０にニップに押し込む（ステップＳ１４４−Ｓ１４６）。このようにして、綴じ位置で２つ折りすることが可能になる。なお、折りプレート１９の先端が用紙束に接触する程度突出させておけば、前記折り位置に達するとスティプル針が折りプレート１９に当接するので、折り位置の位置精度が確保できる。
【０１１６】
（６）綴じなし・中折りモード
綴じなし・中折りモードは、用紙束に対して綴じ動作を行うことなく中央部で折り処理を行うモードである。図２２は綴じなし・中折りモードにおける動作手順を示すフローチャートである。
【０１１７】
このモードは、中綴じ製本モードから中綴じの動作を削除したものと等価である。そのため、図２１に示した中綴じ製本モードにおけるステップＳ１３１からステップＳ１３４の処理を省略し、ステップＳ１１２で後端フェンス２７が用紙載置面から後退した後、直ぐに用紙束を下方向に搬送し、ストッパ２１によって一旦、後端位置を突き当てて位置決めした後（ステップＳ１３５，Ｓ１３６）折り動作を行うようになっている（ステップＳ１３７−Ｓ１４９）。
【０１１８】
その他、特に説明しない各部の動作は中綴じ製本モードの場合と同様である。
【０１１９】
ここで、各モードにおけるパンチ制御、叩きコロ８制御、スティプルユニット５制御及び折りプレート９制御のサブルーチンについて触れておく。
【０１２０】
図２３はステップＳ１０５のパンチ制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、用紙がパンチ位置に達すると（ステップＳ２０１）、パンチ要求の有無をチェックし（ステップＳ２０２）、パンチ要求があるときのみパンチを実行する（ステップＳ２０３）。
【０１２１】
図２４はステップＳ１０７の叩きコロ８制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、用紙が叩き位置に達すると（ステップＳ３０１）、叩きコロ８を所定時間駆動して用紙を後端フェンス２７側に移動させ（ステップＳ３０２、Ｓ３０３）、動作を停止する（ステップＳ３０４）というものである。
【０１２２】
図２５はステップＳ１１３，Ｓ１２４，Ｓ１３４のスティプルユニット５制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、綴じ位置にスティプラユニット５を移動させ（ステップＳ４０１）、指定された綴じ位置にスティプラユニット５が位置すると（ステップＳ４０２）、スティプラユニット５を停止させ（ステップＳ４０３）、スティプル動作を実行する（ステップＳ４０４）。指定個所のスティプルが終了すると（ステップＳ４０５）、次のスティプル位置に移動し、全てのスティプル位置のスティプルが終了すると、スティプラユニット５を退避させてこの処理を終了する。
【０１２３】
図２６はステップＳ１４４の折りプレート１９制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理では、まず、折りプレート１９を折りローラ２０のニップ方向に移動させ（ステップＳ５０１）、折りプレート１９の先端部が折りローラ２０のニップ位置に達すると（ステップＳ５０２）、折りプレート１９の移動を停止させて（ステップＳ５０３）この処理を終了する。
【０１２４】
ここで、前記スティプルユニット５制御のサブルーチンでスティプルを移動させるので、スティプルユニットの移動動作について触れておく。
【０１２５】
図５は綴じ動作に入る前のスティプルユニット５の位置を示す図である。スティプルユニット５は後端フェンス２７に接触しない位置で、且つ次の綴じ位置に最も近い位置で待機する。この位置を実線又は２点鎖線で示す。
【０１２６】
図６は端面２個所綴じのスティプルユニット５の位置を示す図である。前述したように、端面綴じモードの場合、用紙束はスティプルユニット５による綴じ位置（通常の端部綴じは、用紙搬送方向に５mm）でスティプル綴じされる。端部綴じモードでのスティプラの綴じ位置は主に手前、２ヶ所、奥の選択が可能であるが、選択された綴じ位置に応じてステッチャ５ａとクリンチャ５ｂはスティプラ移動ガイド６によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直角な方向に移動してスティプラ綴じを行う。このとき、スティプルユニット５と後端フェンス２７が接触するような綴じ位置の場合（小サイズ１ヶ所綴じ、２ヶ所綴じ、中綴じ）には、後端フェンス２７が用紙積載面より後退し、その後、スティプルユニット５が用紙搬送方向と直角方向に移動してスティプラ綴じを行う。この動作は図７に示した中綴じの場合でも同様である。なお、綴じモードが２ヶ所綴じ（端面２ヶ所綴じ及び中綴じ）の時は、１束の綴じ毎に、用紙搬送方向と直角方向に反対側の待機位置で待機する。この待機位置は、図５の実線位置及び２点鎖線の位置であり、これらの位置が交互に待機位置となる。これによって、２回目の綴じ動作から最短距離で待機位置に移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施例に係る用紙後処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示した用紙後処理装置を備えた画像形成システム（複写機形態）の概略構成を示す図である。
【図３】図１に示した用紙後処理装置を備えた画像形成システム（プリンタ形態）の概略構成を示す図である。
【図４】スティプルトレイ回りの機構を示す斜視図である。
【図５】綴じ動作に入る前のスティプルユニットの位置を示す図である。
【図６】端面２個所綴じのスティプルユニットの位置を示す図である。
【図７】中綴じのスティプルユニットの位置を示す図である。
【図８】放出ベルトと放出爪の駆動部の概略を示す図である。
【図９】端面綴じの動作を示す図である。
【図１０】中綴じの動作を示す図である。
【図１１】束搬送ローラの接離機構及び動作を示す図である。
【図１２】後端フェンスの駆動機構を示す図である。
【図１３】ストッパの駆動機構を示す図である。
【図１４】本実施例に係る用紙後処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すブロック図である。
【図１５】本実施例に係るスティプルユニットのスティプル移動部の構造を示す正面である。
【図１６】本実施例に係るスティプルユニットのスティプル移動部の構造を示す斜視図である。
【図１７】図１６のスティプルユニットのステッチャを背面側から見た要部斜視図である。
【図１８】図１６のスティプルユニットのステッチャを背面側から見た要部斜視図で、図１７に対して側板位置まで示す。
【図１９】端面綴じモードの処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】中綴じモードの処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】中綴じ・中折りモードの処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】綴じなし・中折りモードの処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】パンチ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】叩きコロ制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図２５】スティプルユニット制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図２６】折りプレート制御の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２８】
１  画像形成装置
２  記録紙後処理装置
５  スティプルユニット
５ａ  ステッチャ
５ｂ  クリンチャ
６  スティプラ移動ガイド
１０  スティプルトレイ
２００ａ，２００ｂ  ガイド軸
２０２，２０３  固定ブラケット
２０２ａ，２０３ａ  コロ
２０４，２０５  ステー
２０６，２０７  タイミングプーリ
２０８，２０９  タイミングベルト
２１０  駆動軸
２１１  減速機構
２１２  ステッピングモータ
２１４，２１５  側板
２２０  スティプルカートリッジ
２２２，２２３  ローラ
３５０  制御装置
３６０  ＣＰＵ
Ｍ  ガイド軸の中心を結ぶ線
Ｔ  綴じ部
Ｖ  綴じ針交換のための空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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