(57)【要約】【課題】  簡易かつ小型でありながら、用紙姿勢変換処理の高速化を達成する用紙姿勢変換装置を提供する。【解決手段】  搬送されている用紙の短辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第１の偏向工程と、前記第１の偏向工程で偏向し、搬送された用紙の長辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第２の偏向工程と、前記第２の偏向工程で偏向し、搬送された用紙の短辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第３の偏向工程とを含む。【選択図】        図２
2005096913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されている用紙の、長辺及び短辺の向きを９０度回転させて姿勢を変換する用紙姿勢変換装置において、
前記用紙を第１の搬送方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送された用紙の先端となる一辺を先端として、前記搬送手段により搬送された用紙の面に対して直角な第２の搬送方向に用紙を偏向する第１の偏向手段と、
前記第１の偏向手段により偏向された用紙の先端となる一辺と交わる他辺を先端として、前記第１の偏向手段により偏向された用紙の面に対して直角な第３の搬送方向に用紙を偏向する第２の偏向手段と、
前記第２の偏向手段により偏向された用紙の先端となる一辺と交わる他辺を先端として、前記第２の偏向手段により偏向された用紙の面に対して直角な第４の搬送方向に用紙を偏向する第３の偏向手段とを有することを特徴とする用紙姿勢変換装置。
【請求項２】
前記第１の偏向手段により偏向された用紙を複数枚、重ねた状態で保持する保持手段を有し、
前記第２の偏向手段及び第３の偏向手段は、前記保持手段で保持された用紙を重ねた状態で偏向することを特徴とする請求項１に記載の用紙姿勢変換装置。
【請求項３】
前記第１の偏向手段は、前記搬送手段により搬送された用紙を１枚ずつ偏向し、
前記第１の偏向手段で１枚ずつ偏向された用紙を、前記保持手段の所定位置に変位させる変位手段を有することを特徴とする請求項２に記載の用紙姿勢変換装置。
【請求項４】
前記保持手段に重ねた状態で保持された複数枚の用紙を整合する整合手段を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の用紙姿勢変換装置。
【請求項５】
前記第２の偏向手段は、
前記第１の偏向手段により偏向された用紙を、前記第１の偏向手段により偏向された用紙の先端となる一辺と交わる他辺を先端とする、第５の搬送方向に搬送する少なくとも１組の第１の搬送ローラ対と、
前記第１の搬送ローラ対による用紙の搬送を解除させる第１の搬送解除機構と、
前記第１の搬送ローラ対により搬送される用紙を、前記第３の搬送方向に偏向する第１の用紙ガイドと、
前記第１の偏向手段により偏向された用紙が前記第２の搬送方向に搬送されている間は、前記第１の搬送解除機構により前記第１の搬送ローラ対による搬送を解除させ、前記第２の搬送方向への搬送が終了した用紙を、前記第１の搬送ローラ対により、前記第５の搬送方向に搬送させ、前記第１の用紙ガイドにより前記第３の搬送方向に偏向させる制御手段とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙姿勢変換装置。
【請求項６】
前記第３の偏向手段は、
前記第２の偏向手段により偏向された用紙を、前記第２の偏向手段により偏向された用紙の先端となる一辺と平行な他辺を先端とする、第６の搬送方向に搬送する少なくとも１組の第２の搬送ローラ対と、
前記第２の搬送ローラ対による用紙の搬送を解除させる第２の搬送解除機構と、
前記第２の搬送ローラ対により搬送される用紙を、前記第４の搬送方向に偏向する第２の用紙ガイドと、
前記第２の偏向手段により偏向された用紙が前記第１の搬送方向に搬送されている間は、前記第２の搬送解除機構により前記第２の搬送ローラ対による搬送を解除させ、前記第１の搬送方向への搬送が終了した用紙を、前記第２の搬送ローラ対により、前記第６の搬送方向に搬送させ、前記第２の用紙ガイドにより前記第４の搬送方向に偏向させる制御手段とを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙姿勢変換装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の用紙姿勢変換装置を備えたことを特徴とする後処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の後処理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
長辺と短辺を有する用紙の長辺及び短辺の向きを９０度回転させて姿勢を変換する用紙の姿勢変換方法において、
搬送されている用紙の短辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第１の偏向工程と、
前記第１の偏向工程で偏向され、搬送された用紙の長辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第２の偏向工程と、
前記第２の偏向工程で偏向され、搬送された用紙の短辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第３の偏向工程とを含むことを特徴とする用紙の姿勢変換方法。
【請求項１０】
長辺と短辺を有する用紙の長辺及び短辺の向きを９０度回転させて姿勢を変換する用紙の姿勢変換方法において、
搬送されている用紙の長辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第１の偏向工程と、
前記第１の偏向工程で偏向され、搬送された用紙の短辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第２の偏向工程と、
前記第２の偏向工程で偏向され、搬送された用紙の長辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第３の偏向工程とを含むことを特徴とする用紙の姿勢変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙姿勢変換装置及び用紙の姿勢変換方法に関する。より詳しくは、搬送されている用紙の、長辺と短辺を有する用紙の長辺及び短辺の向きを９０度回転させて姿勢を変換する用紙姿勢変換装置及び用紙の姿勢変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長辺及び短辺を有する枚葉の用紙の搬送を行う用紙姿勢変換装置では、用紙を長手方向（短辺先端）に搬送するように構成するか、又は短手方向（長辺先端）に搬送するように構成するかが画像形成装置や後処理装置における処理の適正を考慮して最適に選択される。すなわち、用紙を短辺先端で搬送する方法と長辺先端で搬送する方法のそれぞれ一長一短がある。
【０００３】
例えば、用紙を短辺先端で搬送する場合、長辺先端で搬送する場合よりも搬送ガイドとの接触長が長くなり、搬送される用紙の姿勢が安定し、用紙に対する画像形成の精度を高いものとすることができる。
【０００４】
また、用紙を長辺先端で搬送する場合には、用紙を短辺先端で搬送する場合に比べ、用紙を短いピッチで多数搬送することができるので、搬送路を長くとる必要がなく、装置の小型化を図ることができ、短いピッチで多数の用紙を搬送できることから、処理能力の向上を図ることができる。
【０００５】
近年、オンデマンドプリンティングシステムとして、印刷から綴じ処理、裁断に至る製本工程の全てを１台の画像形成装置で行うシステムが提案されているが、該システムにおいては、用紙に対する画像形成の精度と生産性の両方が求められている。
【０００６】
そこで、画像形成装置や後処理装置における処理に合わせて、用紙の姿勢を短辺先端の搬送から長辺先端の搬送に変換、あるいはその逆の変換、すなわち、用紙をその平面で９０度回転して長辺と短辺とを入れ換える姿勢変換を可能とした用紙姿勢変換装置が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１では、２個の搬送ローラの周速差を利用し、用紙の長辺と短辺とを入れ換えている。前記２個の搬送ローラは各々独立のモータにより駆動及び制御される。前記搬送ローラの制御は、前記搬送ローラの搬送方向上流側に配置されたセンサの用紙通過検知信号に基づき、開始されている。
【０００８】
特許文献２では、駆動軸と案内軸とで用紙を挟持して用紙を自転させながら、搬送手段で用紙を公転させることにより、搬送面に沿って用紙の搬送姿勢を短辺先端から長辺先端へと変換している。
【０００９】
特許文献３では、搬送される用紙を対向する回転部材により挟持し、用紙の回転角速度を用紙のサイズに応じて可変にして用紙の長辺と短辺とを入れ換えることにより、サイズの異なる用紙に対して確実な用紙回転を行い、用紙姿勢の変換の高速化を達成している。
【特許文献１】特開平４−１３３９４３号公報
【特許文献２】特開２００１−２６６２１５号公報
【特許文献３】特開２００２−２３４６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、特許文献１に記載の用紙姿勢変換装置では、２個の搬送ローラの周速差を利用して用紙の長辺と短辺とを入れ換えているために、２個の搬送ローラの周速の制御に高精度が要求され、周速センサや制御装置が大掛かりなものとなってしまい、多様な用紙サイズに対応しようとするとさらに大掛かりなものとなってしまう。また、処理速度を上げるために複数枚の用紙を重ねた状態で搬送しようとすると、重ねられた用紙にズレが発生しないように、より複雑な制御が必要となってしまい、装置の大規模化は避けられない。
【００１１】
また、特許文献２や特許文献３に記載の用紙姿勢変換装置では、用紙を挟持した状態で用紙の長辺と短辺とを入れ換えているために、用紙の回転半径分のスペースを確保する必要があり、装置の大型化は避けられない。また、大サイズの用紙や重ねられた複数枚の用紙を回転させる際には、用紙の回転時の慣性モーメントと、用紙と回転円盤との間の摩擦負荷が大きくなり、回転中心での圧接力が小さいと確実に回転させ所定角度で正確に停止させる事が困難となり、用紙の曲がりや搬送不良等が発生しやすい。このため、特許文献３では、大サイズの用紙の姿勢を変換するとき、用紙の回転角速度を、小サイズ用紙の回転角速度より遅く設定する事により、慣性モーメントを減少させ、回転手段の回転中心での圧接力を低減しているが、結果的には大サイズの用紙を搬送する場合には用紙の搬送速度が低下するものとなる。
【００１２】
さらに、用紙の表裏を反転させた上で用紙の長辺と短辺とを入れ換える場合、特許文献１〜３に記載の用紙姿勢変換装置では更に用紙の表裏反転装置を備える必要があり、装置の規模はさらに大きなものとなり、用紙の搬送不良も発生しやすいものとなっていた。
【００１３】
本発明は上記の課題を解消して、簡易かつ小型でありながら、用紙の姿勢変換の高速化を達成する用紙姿勢変換装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また本発明は、サイズの異なる用紙や重ねられた複数枚の用紙に対して確実な用紙姿勢変換を行い、用紙姿勢変換の高速化を達成するとともに、装置の簡易・小型化を可能とした用紙姿勢変換装置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】
【００１５】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１６】
（請求項１）搬送されている用紙の、長辺及び短辺の向きを９０度回転させて姿勢を変換する用紙姿勢変換装置において、
前記用紙を第１の搬送方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送された用紙の先端となる一辺を先端として、前記搬送手段により搬送された用紙の面に対して直角な第２の搬送方向に用紙を偏向する第１の偏向手段と、
前記第１の偏向手段により偏向された用紙の先端となる一辺と交わる他辺を先端として、前記第１の偏向手段により偏向された用紙の面に対して直角な第３の搬送方向に用紙を偏向する第２の偏向手段と、
前記第２の偏向手段により偏向された用紙の先端となる一辺と交わる他辺を先端として、前記第２の偏向手段により偏向された用紙の面に対して直角な第４の搬送方向に用紙を偏向する第３の偏向手段とを有することを特徴とする用紙姿勢変換装置。
【００１７】
（請求項２）前記第１の偏向手段により偏向された用紙を複数枚、重ねた状態で保持する保持手段を有し、
前記第２の偏向手段及び第３の偏向手段は、前記保持手段で保持された用紙を重ねた状態で偏向することを特徴とする請求項１に記載の用紙姿勢変換装置。
【００１８】
（請求項３）前記第１の偏向手段は、前記搬送手段により搬送された用紙を１枚ずつ偏向し、
前記第１の偏向手段で１枚ずつ偏向された用紙を、前記保持手段の所定位置に変位させる変位手段を有することを特徴とする請求項２に記載の用紙姿勢変換装置。
【００１９】
（請求項４）前記保持手段に重ねた状態で保持された複数枚の用紙を整合する整合手段を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の用紙姿勢変換装置。
【００２０】
（請求項５）前記第２の偏向手段は、
前記第１の偏向手段により偏向された用紙を、前記第１の偏向手段により偏向された用紙の先端となる一辺と交わる他辺を先端とする、第５の搬送方向に搬送する少なくとも１組の第１の搬送ローラ対と、
前記第１の搬送ローラ対による用紙の搬送を解除させる第１の搬送解除機構と、
前記第１の搬送ローラ対により搬送される用紙を、前記第３の搬送方向に偏向する第１の用紙ガイドと、
前記第１の偏向手段により偏向された用紙が前記第２の搬送方向に搬送されている間は、前記第１の搬送解除機構により前記第１の搬送ローラ対による搬送を解除させ、前記第２の搬送方向への搬送が終了した用紙を、前記第１の搬送ローラ対により、前記第５の搬送方向に搬送させ、前記第１の用紙ガイドにより前記第３の搬送方向に偏向させる制御手段とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の用紙姿勢変換装置。
【００２１】
（請求項６）前記第３の偏向手段は、
前記第２の偏向手段により偏向された用紙を、前記第２の偏向手段により偏向された用紙の先端となる一辺と平行な他辺を先端とする、第６の搬送方向に搬送する少なくとも１組の第２の搬送ローラ対と、
前記第２の搬送ローラ対による用紙の搬送を解除させる第２の搬送解除機構と、
前記第２の搬送ローラ対により搬送される用紙を、前記第４の搬送方向に偏向する第２の用紙ガイドと、
前記第２の偏向手段により偏向された用紙が前記第１の搬送方向に搬送されている間は、前記第２の搬送解除機構により前記第２の搬送ローラ対による搬送を解除させ、前記第１の搬送方向への搬送が終了した用紙を、前記第２の搬送ローラ対により、前記第６の搬送方向に搬送させ、前記第２の用紙ガイドにより前記第４の搬送方向に偏向させる制御手段とを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の用紙姿勢変換装置。
【００２２】
（請求項７）請求項１〜６のいずれか１項に記載の用紙姿勢変換装置を備えたことを特徴とする後処理装置。
【００２３】
（請求項８）請求項７に記載の後処理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００２４】
（請求項９）長辺と短辺を有する用紙の長辺及び短辺の向きを９０度回転させて姿勢を変換する用紙の姿勢変換方法において、
搬送されている用紙の短辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第１の偏向工程と、
前記第１の偏向工程で偏向され、搬送された用紙の長辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第２の偏向工程と、
前記第２の偏向工程で偏向され、搬送された用紙の短辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第３の偏向工程とを含むことを特徴とする用紙の姿勢変換方法。
【００２５】
（請求項１０）長辺と短辺を有する用紙の長辺及び短辺の向きを９０度回転させて姿勢を変換する用紙の姿勢変換方法において、
搬送されている用紙の長辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第１の偏向工程と、
前記第１の偏向工程で偏向され、搬送された用紙の短辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第２の偏向工程と、
前記第２の偏向工程で偏向され、搬送された用紙の長辺を先端として、用紙の面に対して直角に偏向し、搬送する第３の偏向工程とを含むことを特徴とする用紙の姿勢変換方法。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１又は請求項７〜１０のいずれか１項に記載の発明によれば、搬送された用紙の面に対して直角な他の搬送方向に偏向する偏向手段を３つ組み合わせたことにより、搬送されている用紙を、搬送方向を維持した状態で、用紙の長辺と短辺とを入れ換えているので、用紙の搬送速度の高精度な制御や、用紙サイズによる姿勢変換速度の制御を必要とせず、また、用紙が偏向されるのは常に用紙の面と直角な方向であるので、偏向のために必要なスペースは極めて少なく、簡易かつ小型でありながら、用紙姿勢変換の高速化が可能となる。
【００２７】
また、用紙姿勢変換において、搬送された用紙の面に対して直角な他の搬送方向に偏向する処理を繰り返すだけなので、用紙の搬送及び偏向の安定性が高く、サイズの異なる用紙や重ねられた複数枚の用紙に対しても確実な用紙姿勢変換を行うことが可能となる。
【００２８】
さらに、用紙姿勢変換が行われた用紙は表裏反転された状態になるので、用紙の表裏反転装置を備える必要がなく、簡易かつ小型でありながら、用紙姿勢変換の高速化が可能となる。
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、第１の偏向手段により偏向された用紙を複数枚、重ねた状態で保持し、第２の偏向手段及び第３の偏向手段は、用紙を重ねた状態で偏向するので、用紙姿勢変換の高速化が可能となる。
【００３０】
請求項３及び４に記載の発明によれば、用紙を保持手段の所定位置に変位させる変位手段や複数枚の用紙を整合する整合手段により、第１の偏向手段により偏向された複数枚の用紙の位置を調整した後に、第２の偏向手段及び第３の偏向手段は、用紙を重ねた状態で偏向するので、重ねられた複数枚の用紙に対しても確実な用紙姿勢変換を行うことが可能となる。
【００３１】
請求項５及び６に記載の発明によれば、用紙の搬送方向の偏向は、搬送ローラ対と、該搬送ローラ対による用紙の搬送を解除させる搬送解除機構といった、極めて簡素な機構により行われるので、用紙の搬送不良が発生しにくく、簡易かつ小型でありながら、確実な用紙姿勢変換を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明における用紙姿勢変換装置の一例について図を参照しながら説明する。
【００３３】
図１は本発明に係る用紙姿勢変換装置を備えた後処理装置ならびに画像形成装置の全体構成図である。
【００３４】
ここで、用紙姿勢変換装置を備えた後処理装置ならびに画像形成装置とは、用紙姿勢変換装置を内蔵した後処理装置、又は、図示の如く用紙姿勢変換装置を内蔵した後処置装置の外付けにより一体化した画像形成装置をいう。なお、本発明に係る用紙姿勢変換装置を内蔵した後処理装置は単独で使用することが出来る構成とすることも可能である。
【００３５】
各図において、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは方向を表す座標軸であり、図１においては、Ｘは水平方向、Ｙは垂直方向，Ｚは図１の紙面に直角な方向を表し、水平方向、垂直方向、図２の紙面に直角な方向という替わりに、それぞれＸ方向，Ｙ方向、Ｚ方向ということとする。また、各座標の正方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向（図１の紙面の奥から手前方向）で表し、負方向は逆Ｘ方向、逆Ｙ方向、逆Ｚ方向で表すものとする。
【００３６】
Ａは画像形成装置、ＤＦは自動原稿送り装置、ＬＴは大容量給紙装置、Ｂは後処理装置である。
【００３７】
画像形成装置Ａは、画像読み取り部（画像入力装置）１、画像処理部２、画像書き込み部３、画像形成部４、給紙カセット５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、第１給紙部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ、第２給紙部６Ｆ、定着装置７、排紙部８、搬送路切り換え板８Ａ、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）８Ｂ等を備えている。
【００３８】
画像形成装置Ａの上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。
【００３９】
画像形成装置Ａの図示の左側面の排紙部８側には、後処理装置Ｂが一体的に連結されている。
【００４０】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは矢印方向に搬送され画像読み取り部１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００４１】
イメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理，Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、画像書き込み部３に画像情報信号として送られる。
【００４２】
画像形成部４は、電子写真プロセスを用いて画像形成する部位であり、感光体ドラム４Ａに対して帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。前記露光処理の工程では前記画像情報信号に基づく半導体レーザ（不図示）の出力光が感光体ドラム４Ａに照射され静電潜像が形成される。更に、前記現像処理の工程では、前記静電潜像に対応したトナー像が形成される。
【００４３】
給紙カセット５Ａ〜５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、大容量給紙装置ＬＴ、及び、それらに対応した第１給紙部６Ａ〜６Ｅのうちいずれかが選択されると、用紙Ｓが転写手段４Ｂに向けて搬送され感光体ドラム４Ａ上のトナー像が転写される。
【００４４】
トナー像を担持した用紙Ｓは定着装置７により定着され、排紙部８から後処理装置Ｂに送り込まれる。
【００４５】
両面画像形成の場合には、片面に画像形成された用紙Ｓは搬送路切り換え板８Ａにより自動両面コピー給紙部８Ｂに送り込まれ、画像形成部４において反対側の面に画像形成及び定着が行われ排出部８から排出され、後処理装置Ｂに送り込まれる。
【００４６】
次に、後処理装置Ｂの概要について、図１及び図２を用いて説明する。
【００４７】
図２は本発明に係る用紙姿勢変換装置を内蔵した後処理装置における用紙の流れを示す模式図であり、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは図１に示した方向と同じ方向を表す座標軸である。
【００４８】
以下、本実施の形態においては、用紙Ｓの短辺を先端として搬送する場合を例にして説明するが、長辺を先端とする場合には、本実施の形態における「長辺」を「短辺」に、「短辺」を「長辺」に読み替えることで実施可能である。また、用紙Ｓの長辺と短辺が同じ長さ、すなわち用紙Ｓが正方形の場合には、任意の一辺を長辺とし、該一辺と交わる他辺を短辺とする。
【００４９】
画像形成装置で画像形成され、短辺を先端として排出された用紙Ｓは、後処理装置Ｂの入り口部２０１で搬送路切り換え手段により、何も処理せずにそのまま排出する搬送路Ｒ１、或いは、中折り処理、及び、中綴じ処理を行う搬送路Ｒ２のどちらかに搬送される。
【００５０】
搬送路Ｒ１に分岐された用紙Ｓは、搬送ローラに挟持されて搬送され、サブ排紙トレイ（トップトレイ）２０９に排紙される搬送路Ｒ３又は他の後処理装置等に送り込まれる搬送路Ｒ４のいずれかに搬送される。
【００５１】
中折り処理、及び、中綴じ処理を行う搬送路Ｒ２に搬送された用紙Ｓは、第１の偏向手段１２０で第１の偏向が行われた後、所定位置（図２に示す位置Ｐ１）に一時停止して用紙保持手段１００に保持され、後続の少数枚の用紙Ｓもここで重ね合わせられる。
【００５２】
用紙保持手段１００に保持され、重ね合わせられた用紙Ｓは重ね合わされた状態で、搬送路Ｒ５を搬送されて第２の偏向手段１３０により第２の偏向が行われた後、所定位置（図２に示す位置Ｐ２）に一時停止し、続いて搬送路Ｒ６を搬送されて第３の偏向手段１４０により第３の偏向が行われ、中折り手段２３０に搬送される。第３の偏向が完了した時点で、用紙Ｓの姿勢は、第１の偏向が行われる前に対して長辺と短辺がそれぞれ９０度回転された姿勢であり、かつ表裏が反転された状態となっている。
【００５３】
中折り手段２３０で、短辺方向に中折り処理された用紙Ｓは、中折り用紙搬送手段２５０により長辺を先端として搬送路Ｒ７を搬送され、用紙綴じ工程３００の積載手段（不図示）上に折り目が揃えられた状態で積載される。積載手段に積載された用紙Ｓが所定枚数に達すると、不図示の綴じ手段によって、積載手段上の用紙束の折り目に沿って、中央振り分け２箇所にステープル針ＳＰが打針される。
【００５４】
用紙綴じ工程３００で中綴じ処理された用紙束ＳＡが、取り出し工程４００により用紙Ｓの短辺を先端とする方向に取り出されて搬送ベルト５００上に載置され、更に、回動する搬送ベルト６００により所定位置（図２に示す位置Ｐ３）まで用紙Ｓの短辺を先端とする方向に移送される。所定位置において、用紙束ＳＡの小口（折り目の反対側の自由端部）は、用紙束ＳＡの用紙枚数によって不揃いになっているから、断裁手段（トリマー）７００により断裁されて、小口が揃えられた後、後処理装置Ｂの前面側の外方に配置された排紙トレイ９００に排出される。
【００５５】
本発明に係る用紙姿勢変換装置を構成する第１の偏向手段、第２の偏向手段、第３の偏向手段の詳細について、図３及び図４を用いて説明する。
【００５６】
図３は本発明に係わる用紙姿勢変換装置を内蔵した後処理装置の正面図、図４はその右側面図であり、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは図１及び図２に示した方向と同じ方向を表す座標軸である。
【００５７】
第１の偏向手段は、搬送路切り換え手段Ｇ１、ガイド板１２１、及び搬送ローラ１２２とからなる。
【００５８】
搬送路切り換え手段Ｇ１は、不図示のソレノイドにより駆動されて、用紙Ｓの搬送路をＲ１又はＲ２のどちらかに切り換えるが、用紙Ｓの搬送路をＲ２にする場合は、用紙ガイド１２１と協働して、搬送手段である入り口ローラ２０２により第１の搬送方向であるＸ方向に搬送された用紙Ｓを第２の搬送方向である逆Ｙ方向に偏向する。
【００５９】
搬送ローラ１２２は、互いに対向するローラ対であり、用紙Ｓを挟持し、不図示のモータにより駆動されて回転することで、搬送路切り換え手段Ｇ１と用紙ガイド１２１との協働により偏向された用紙Ｓを逆Ｙ方向に搬送する。
【００６０】
第２の偏向手段１３０は、第１の搬送ローラ対である搬送ローラ１３１、第１の搬送解除機構である搬送解除機構１３１ａ、第１の用紙ガイドである用紙ガイド１３２、搬送ローラ１３３、搬送ローラ１３４、搬送解除機構１３４ａとからなる。
【００６１】
搬送ローラ１３１は、互いに対向するローラ対であり、後述する用紙保持手段１００に保持された用紙Ｓを挟持し、図４に示したモータＭ１によりプーリを介して駆動されて回転することで、第５の搬送方向であるＺ方向に搬送する。なお、搬送ローラ１３１は搬送解除機構１３１ａの作用により、ローラ対の圧接、離間が可能であり、用紙Ｓの搬送・非搬送の切り換えが可能である。
【００６２】
ここで、搬送解除機構１３１ａの詳細について図７を用いて説明する。図７は、図４の搬送ローラ１３１及び搬送解除機構１３１ａを逆Ｙ方向から見た断面図である。
【００６３】
搬送解除機構１３１ａは、ガイド板１０４に固定された軸１３１ｂ、軸１３１ｂに揺動可能に支持され、一端で搬送ローラ１３１を回転可能に支持する揺動レバー１３１ｃ、揺動レバー１３１ｃの他端に係合し、揺動レバー１３１ｃを軸１３１ｂを中心にして揺動するソレノイド１３１ｄとから構成されている。
【００６４】
図７において搬送ローラ１３１は、ガイド板１０３、１０４に設けられた開口部において互いに圧接された状態になっており、搬送ローラ１３１に挟持された用紙Ｓは、搬送ローラ１３１がモータＭ１の駆動により矢示Ａ方向に回転することで、矢示Ｂ方向に搬送される。
【００６５】
ソレノイド１３１ｄが矢示Ｃ方向に駆動されると、揺動レバー１３１ｃが軸１３１ｂを中心にして揺動し、圧接していた搬送ローラ１３１が矢示Ｄ方向に離間し、用紙Ｓは搬送ローラ１３１による非搬送の状態となり、搬送ローラ１３１の作用を受けることなく、移動可能となる。
【００６６】
図３及び図４に戻って、用紙ガイド１３２は、搬送路Ｒ２を形成する板状の部材であり、図示Ｙ方向から見て湾曲した形状を有する。用紙ガイド１３２は、搬送ローラ１３１、搬送ローラ１３３と協働して、第５の搬送方向であるＺ方向に搬送されている用紙Ｓを第３の搬送方向であるＸ方向に偏向する。
【００６７】
搬送ローラ１３３は、互いに対向するローラ対であり、用紙Ｓを挟持し、モータＭ１によりプーリを介して駆動されて回転することで、用紙ガイド１３２により偏向された用紙ＳをＸ方向に搬送する。
【００６８】
搬送ローラ１３４は、互いに対向するローラ対であり、用紙Ｓを挟持し、モータＭ１によりプーリを介して駆動されて回転することで、用紙ガイド１３２により偏向された用紙ＳをＸ方向に搬送する。なお、搬送ローラ１３４は、搬送ローラ１３１と同様に、搬送解除機構１３４ａの作用により、ローラ対の圧接、離間が可能であり、用紙Ｓの搬送・非搬送の切り換えが可能である。
【００６９】
第３の偏向手段１４０は、第２の搬送ローラ対である搬送ローラ１４１、第２の搬送解除機構である搬送解除機構１４１ａ、第２の用紙ガイドである用紙ガイド１４２、搬送ローラ１４３、搬送ベルト機構１４４とからなる。
【００７０】
搬送ローラ１４１は、互いに対向するローラ対であり、用紙Ｓを挟持し、不図示のモータにより駆動されて回転することで、用紙ＳをＹ方向に搬送する。なお、搬送ローラ１４１は、搬送ローラ１３１と同様に、搬送解除機構１４１ａの作用により、ローラ対の圧接、離間が可能であり、用紙Ｓの搬送・非搬送の切り換えが可能である。
【００７１】
用紙ガイド１４２は、搬送路Ｒ６を形成する板状の部材であり、図示Ｘ方向から見て湾曲した形状を有する。用紙ガイド１４２は、搬送ローラ１４１、搬送ローラ１４３と協働して、第６の搬送方向であるＹ方向に搬送されている用紙Ｓを第４の搬送方向である逆Ｚ方向に偏向する。
【００７２】
搬送ローラ１４３は、互いに対向するローラ対であり、用紙Ｓを挟持し、不図示のモータにより駆動されて回転することで、用紙ガイド１４２により偏向された用紙Ｓを逆Ｚ方向に搬送する。
【００７３】
搬送ベルト１４４機構は、不図示のモータにより駆動されて回転する駆動ローラと、駆動ローラに張架された無端ベルトと、無端ベルトを張架支持する支持ローラと、無端ベルト上に設けられた搬送爪１４４Ａとからなり、駆動ローラの回転により、用紙Ｓを支持する無端ベルトの上面が逆Ｚ方向に移動し、搬送爪１４４Ａが、用紙Ｓの搬送後端を押圧することで、用紙Ｓを逆Ｚ方向に搬送し、中折り処理部２３０において、用紙揃え部材２３１と協働して、用紙Ｓの短辺を揃える。
【００７４】
本発明に係る用紙保持手段１００の詳細について、図５を用いて説明する。図５は用紙保持手段１００の断面図である。
【００７５】
後処理装置Ｂの入口部２０１に配置された入口ローラ２０２及び搬送路切換手段Ｇ１の用紙搬送方向下流側には、搬送ローラ１２２と変位手段１０２が配置されている。ガイド板１０３、１０４は用紙Ｓを通過させる搬送路Ｒ２を形成する。
【００７６】
搬送路Ｒ２の垂直下方には、用紙保持手段１００が構成されている。用紙保持手段１００は、ストッパ１０５、ガイドバー１０６、無端ベルト１０９、係止部材１１０等から構成されている。
【００７７】
ガイド板１０３，１０４間を通過して落下する用紙Ｓの搬送方向先端部である短辺はストッパ１０５に突き当たって停止する。ストッパ１０５はガイドバー１０６に摺動して垂直方向に往復移動可能に支持されている。ガイドバー１０６は後処理装置本体に垂直に固定されている。
【００７８】
ステッピングモータ（以下、モータと称す）Ｍ５はプーリ１０７を回転させ、上下に配置されたプーリ１０７、１０８間に架け渡された無端ベルト１０９を回動させる。無端ベルト１０９の一端とストッパ１０５とは係止部材１１０によって係止されている。ステッピングモータＭ５の正逆回転駆動により、無端ベルト１０９が正逆回動され、ストッパ１０５が昇降して、用紙Ｓの短辺が揃えられる。この時、ストッパ１０５は整合手段として機能する。
【００７９】
本発明に係る変位手段１０２の詳細について、図６を用いて説明する。図６は変位手段１０２の断面図である。
【００８０】
変位手段１０２は、揺動軸１０２ａ、用紙案内部１０２ｂとから成り、図示しないソレノイドに接続され、揺動可能に駆動される。図５に戻って、図５では用紙案内部１０２ｂが閉じた状態であり、このとき搬送ローラ１２２の挟持位置に導入された１枚目の用紙Ｓは、用紙案内部１０２ｂの図示右側面側に沿って搬送され、搬送路Ｒ２を下降する。
【００８１】
図６では、図示しないソレノイドにより駆動されて、図示の反時計方向に揺動され、用紙案内部１０２ｂが開いた状態となっている。この後、図示しないソレノイドにより駆動されて、用紙案内部１０２ｂが時計方向に揺動されると、用紙案内部１０２ｂの図示左側面が、用紙の後端部（図示の上端部）を押圧して、用紙Ｓの後端部を図示左側に寄せる。このようにして、変位手段１０２は、用紙Ｓを用紙保持手段１００の所定位置に変位させる。
【００８２】
本発明の用紙姿勢変換装置の動作について、図８を用いて説明する。
【００８３】
図８は、第１の搬送手段である搬送ローラ１２２の動作、整合手段であるストッパ１０５の昇降、変位手段１０２の開閉、第１の搬送ローラ対を構成する搬送ローラ１３１の動作、搬送ローラ１３４の動作、第２の搬送ローラ対を構成する搬送ローラ１４１の動作、搬送ローラ１４３の動作、搬送ベルト機構１４４の動作を示したタイミングチャートである。横軸は経過時間を表す。なお、これらの動作は、ＲＯＭ（図示せず）に記憶された制御プログラムに基づいて、本発明の制御手段であるＣＰＵ（図示せず）が制御と演算の処理を行い、各構成と協働することによって実現される。
【００８４】
画像形成装置で画像形成され、短辺を先端として排出された用紙Ｓは、後処理装置Ｂの入り口部２０１で、入り口ローラ２０２によりＸ方向に搬送された後、搬送路切り換え手段Ｇ１と用紙ガイド１２１の作用により搬送路Ｒ２を逆Ｙ方向に搬送され、所定位置（図４に示す鎖線部分、図２に示す位置Ｐ１）に一時停止して用紙保持手段１００に保持される。
【００８５】
この時、搬送ローラ１２２が回転（ＯＮ）し（ｔ0）、搬送ローラ１２２の挟持位置に導入された１枚目の用紙Ｓは、閉じた状態（閉）の変位手段１０２の用紙案内部１０２ｂの図示右側面側に沿って搬送され、下降する。一方、搬送ローラ１３１は、搬送解除機構１３１ａにより搬送が解除（ＯＦＦ）された状態になっている。
【００８６】
下降する用紙の先端部がストッパ１０５に当接して停止し、定位置に設置され、１枚目の用紙の導入が完了する。
【００８７】
変位手段１０２が図示しないソレノイドにより駆動されて、図示の反時計方向に揺動され、ゲート開状態に保持する（ｔ21）。次に、モータＭ５の駆動により、ストッパ１０５が上昇し、ストッパ１０５に保持された用紙が上昇する（ｔ11）。
【００８８】
変位手段１０２が図示しないソレノイドにより駆動されて、図示の時計方向に揺動され、閉状態にする（ｔ22）。変位手段１０２の用紙案内部１０２ｂの図６中左側面は、用紙の後端部を押圧して、１枚目の用紙の後端部を図６図中左側に寄せる。
【００８９】
続いて、２枚目の用紙が回転している搬送ローラ１２２の挟持位置に導入され（ｔ1）、閉状態の変位手段１０２の用紙案内部１０２ｂの図６中右側面側に沿って搬送され、１枚目の用紙Ｓに沿って下降する。
【００９０】
モータＭ５の駆動により、ストッパ１０５が下降し（ｔ12）、ストッパ１０５に保持された２枚の用紙が下降した後、変位手段１０２が図示しないソレノイドにより駆動されて、開状態に保持する（ｔ23）。
【００９１】
モータＭ５の駆動により、ストッパ１０５が上昇し（ｔ13）、ストッパ１０５に保持された２枚の用紙が上昇する。続いて、変位手段１０２が閉状態にされ（ｔ24）。用紙案内部１０２ｂは、用紙の後端部を押圧して、２枚目の用紙の後端部を所定位置に寄せる。
【００９２】
このようにして、用紙保持手段１００に導入される２枚目の用紙の先端部は、変位手段１０２の揺動駆動と、ストッパ１０５の昇降駆動とにより、先行して用紙保持手段１００に定置された１枚目の用紙の後端部に干渉する事なく、確実に重ね合わせられて収容される。
【００９３】
続いて、３枚目の用紙が搬送ローラ１２２によって導入され（ｔ2）、上述の２枚目の用紙搬送と同様に、変位手段１０２の揺動駆動と、ストッパ１０５の昇降駆動により、先行の用紙の後端部と後続の用紙の先端部との干渉を防止して重ね合わせられて収容される。
【００９４】
以上のようにして、３枚の用紙Ｓが画像形成装置Ａから出力された順序を保ちつつ用紙保持手段１００に保持される。用紙保持手段１００で保持される用紙Ｓの枚数は本実施の形態では３枚であるが、これに限定されることはなく適宜設定することが出来る。また、用紙保持手段１００で保持する枚数は１枚でも良い。以下の説明において、特に断りのない限りは、３枚（又は複数枚）の用紙Ｓの替わりに単に用紙Ｓということとする。
【００９５】
３枚の用紙Ｓが用紙保持手段１００に保持されると、搬送が解除（ＯＦＦ）されていた搬送ローラ１３１が、搬送解除機構１３１ａによって用紙Ｓを挟持して搬送可能な位置に移動（ＯＮ）され、同時にステッピングモータＭ１が回転して搬送ローラ１３１を駆動し、搬送ローラ１３１による用紙ＳのＺ方向への搬送を開始する（ｔ3）。この時、搬送ローラ１４１は、搬送解除機構１４１ａにより搬送が解除（ＯＦＦ）された状態になっている。
【００９６】
用紙Ｓは、用紙ガイド１３２により、Ｘ方向に偏向された後、搬送解除機構１３１ａと同期した搬送解除機構１３４ａによって、用紙Ｓを挟持して搬送可能な位置に移動（ＯＮ）され、ステッピングモータＭ１により駆動される搬送ローラ１３４、搬送ローラ１３４及び搬送ローラ１３３により搬送される。ステッピングモータＭ１は回転を開始した後、所定ステップ数をカウントした時点で停止することで、用紙Ｓは所定位置（図３に示す鎖線部分、図２に示す位置Ｐ２）で停止する（ｔ4）。
【００９７】
続いて、搬送解除機構１４１ａによって搬送が解除（ＯＦＦ）されていた搬送ローラ１４１が、用紙Ｓを挟持して搬送可能な位置に移動（ＯＮ）され、同時に搬送解除機構１３１ａによって、搬送ローラ１３１が搬送を解除（ＯＦＦ）する位置に移動される（ｔ4）。不図示のステッピングモータが回転して搬送ローラ１４１を駆動し、搬送ローラ１４１による用紙ＳのＹ方向への搬送を開始し（ｔ4）、搬送解除機構１３４ａによって、搬送ローラ１３４が搬送を解除（ＯＦＦ）する位置に移動される（ｔ5）。
【００９８】
用紙Ｓは、用紙ガイド１４２により、逆Ｚ方向に偏向された後、不図示のモータにより駆動される搬送ローラ１４３により搬送を開始され（ｔ6）、用紙Ｓの搬送後端が搬送ベルト機構１４４に設けられた搬送爪１４４Ａを通過した時点で、不図示のモータにより駆動される搬送ベルト機構１４４による搬送が開始され（ｔ7）、中折り手段２３０の所定位置まで用紙Ｓを搬送するとともに、用紙揃え部材２３１と協働して用紙Ｓの短辺を揃えた後、搬送ベルト機構１４４の搬送が完了し（ｔ8）、中折り手段２３０による中折り処理が行われる。
【００９９】
搬送ベルト機構１４４の搬送爪１４４Ａは、搬送ローラ１４３により搬送された用紙Ｓの後端部を押圧して整合部材２３１まで移動させ、更に、用紙Ｓの後端部を押圧して用紙先端部を整合部材２３１に当接させて用紙揃えを行う。このとき用紙Ｓの姿勢は、入り口部２０１を通過した時にはＸ方向に対して短辺を先端とする方向だったのが、９０度回転してＸ方向に対して長辺を先端とする方向に変換されている。また、用紙Ｓの表裏は反転した状態となっている。
【０１００】
以上、説明したように、第１〜第３の偏向手段はいずれも、搬送された用紙の面に対して直角な他の搬送方向に偏向するという、極めて簡素で小型であり、用紙に無理のかからない偏向を行っている。したがって、これらの偏向手段を３つ組み合わせた本発明に係る用紙姿勢変換装置は、簡易かつ小型でありながら、用紙姿勢変換処理の高速化が可能となり、用紙の搬送及び偏向の安定性が高く、サイズの異なる用紙や重ねられた複数枚の用紙に対しても確実な用紙姿勢変換を行うことが可能となる。
【０１０１】
また、用紙姿勢変換が行われた用紙は表裏反転された状態になるので、用紙の表裏反転装置を備える必要がなく、簡易かつ小型でありながら、用紙姿勢変換処理の高速化が可能となる。
【０１０２】
さらに、画像形成を含めて、第１の偏向手段による第１の偏向が行われるまでは、用紙Ｓ搬送は連続的に行われているが、第２の偏向手段及び第３の偏向手段による用紙Ｓの偏向及び搬送は、搬送解除機構による搬送の切り換えが必要となり、どうしても搬送切り換えのための搬送停止時間が必要となる。そこで、第１の偏向が完了した用紙Ｓを用紙保持手段において複数枚保持し、以後の偏向を複数枚まとめて行うことにより、搬送停止時間を極力少ないものとし、用紙の姿勢変換の速度を高いものとして高生産性を実現している。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】用紙姿勢変換装置を備えた後処理装置ならびに画像形成装置の全体構成図。
【図２】後処理装置における用紙の流れを示す模式図。
【図３】後処理装置の概略正面図。
【図４】図３の後処理装置の右側面図。
【図５】用紙保持手段１００の断面図。
【図６】変位手段１０２の断面図。
【図７】図４の搬送ローラ１３１及び搬送解除機構１３１ａを逆Ｙ方向から見た断面図。
【図８】用紙姿勢変換装置の各部の動作を説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１０４】
Ａ  画像形成装置
Ｂ  後処理装置
１００  用紙保持手段
１０２  変位手段
１０３、１０４  ガイド板
１０５  ストッパ
１２０  第１の偏向手段
１２１  用紙ガイド
１２２  搬送ローラ
１３０  第２の偏向手段
１３１、１３３、１３４  搬送ローラ
１３１ａ、１３４ａ  搬送解除機構
１３２  用紙ガイド
１４０  第３の偏向手段
１４１、１４３  搬送ローラ
１４１ａ  搬送解除機構
１４２  用紙ガイド
１４４  ベルト搬送機構
２３０  中折り手段
【図１】
2005096913.tif 000003
【図２】
2005096913.tif 000004
【図３】
2005096913.tif 000005
【図４】
2005096913.tif 000006
【図５】
2005096913.tif 000007
【図６】
2005096913.tif 000008
【図７】
2005096913.tif 000009
【図８】
2005096913.tif 000010