(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前段装置から搬送されてくるシートを対象として綴じ処理等の後処理を行う後処理装置において、
上記後処理位置に向けシート材を搬入する第１の搬送路と、
上記第１の搬送路から分岐され、上記シート材を搬入方向と逆方向に移動させて一時的に退避させる第２の搬送路と、
上記第１の搬送路上にあって上記分岐位置を境に前段装置側に位置して上記シートを後処理装置に向けて搬送可能な第１ローラと、
上記第１の搬送路上にあって上記第２の搬送路との分岐位置を境に上記後処理装置側に位置して正回転または逆回転することにより上記シートを後処理装置側または第２の搬送路のいずれかに搬送可能な第２ローラとを備え、
上記第１ローラによって搬送された先行シートの後端が上記分岐位置を通過したとき、上記第２ローラを逆回転させることにより上記第２の搬送とに向けて搬送させると共に、上記第２ローラが該先行シートを保持している間に後続シートが上記第１の搬送路に搬入を開始されることを特徴とするシート処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のシート処理装置において、
上記先行のシート材と後続のシート材とは、該先行のシート材が上記第２の搬送路に向け搬送される時期と上記後続のシート材が上記第１の搬送路に搬入される時期とがオーバーラップする関係を設定されていることを特徴とするシート処理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のシート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、シート処理装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像形成装置から排出された記録紙などの記録シートを重ね合わせて後処理部へ搬送する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体に担持されているトナー像などの可視像を記録シートに転写することで画像出力が得られるようになっている。  
記録シートは画像形成装置から排出トレイ上に向けて順次排出される場合とは別に、排出された記録シートを対象として綴じ穴を設けたり、製本のための綴じ処理などを始めとする後処理を実行される場合がある。  
後処理のための装置、いわゆる後処理装置は、画像形成装置の排出部に一体化あるいは連結可能に設けられており、内部に後処理工程を実施するための装置が装備されている。
ところで、後処理行程を実施される記録シートは、後処理を行わないままで排出される場合、後処理装置に付設されている排出トレイに排出されるが、後処理装置への排出状態が設定された場合には、先行する一群の記録シート束が後処理作業を施されている間に後続の記録シート群を束状に纏めて待機させておき（プレスタック）、先行する記録シート束の後処理作業が行われた後に繰り出すことで、先行する記録シート群を対象とした後処理時間内に後続の記録シート群を対象とした纏め作業を行えるようにして後続の記録シート群の纏め作業時間を短縮する場合がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上述した後続の記録シート群を纏めて待機させておくための構成として、後処理装置に向かう記録シートの搬入路から分岐してその搬入路に導入された記録シートを反転搬送させて後続の記録シートが導入されるまでの間一旦停止させて待機させる反転搬送路を備えた構成がある（例えば、特許文献２）。
【０００４】
特許文献１には、後処理装置への記録シート搬入路の一部に設けられている合流部から略Ｙ字状に分岐する反転搬送路と、記録シート搬入路および反転搬送路中に設けられて記録シートを挟持搬送可能なローラなどの搬送部材とを備え、先行して記録シート搬入路に導入された記録シートを一旦、反転搬送路に向けスイッチバック搬送して待機させ、後続の記録シートが記録シート搬入路に導入されるタイミングに合わせて反転搬送路に待機していた先行記録シートを繰り出すことで先行および後続の記録シート同士を重ねた状態で後処理装置に向け搬送するようになっている。
【０００５】
一方、後処理装置には、ステープラなどの後処理装置本体に加えて、導入された記録シート束を搭載する処理トレイが設けられており、導入された記録シート束は、積載されている記録シート束の最上位のものに当接可能な叩きコロによって導入方向後端を捌かれて処理トレイに設けてあるエンドフェンスに突き当てられて揃えられることで後処理装置本体による作業が実行される構成がある（例えば、特許文献３）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１９９１２８号公報（段落「０００３」欄）
【特許文献２】特開２００３−２５０３号公報（段落「０００６」欄）
【特許文献３】特開２００４−１９９８号公報（段落「００４５」欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
記録シート束を先行する記録シート束の後処理作業時にプレスタックする構成として、反転搬送路へのスイッチバックが可能な構成を用いた場合には、先行するシート材が反転搬送路へ搬入されるまでの間、先行のシート材との間で発生する干渉を避けるために後続のシート材を搬出することができない。このため、プレスタックに要する時間が長くなり、後処理作業の効率化が図れないのが現状である。
【０００８】
特に、プレスタックの対象となるシート材は、シート材の送り方向と直角な方向である幅方向のサイズが同じである場合だけでなく送り方向の長さが異なるものも対象となり、この場合において先行するシート材が後続のシート材よりも送り方向のサイズが大きい場合には、サイズが小さいシート材を対象とする場合に比べて待機時間が長くなり、後処理全般に要する作業時間が長くなってしまうことは否めない。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来のシート処理装置における問題に鑑み、特に混載モードにおいて先行するシート材が後続のシート材よりも送り方向でのサイズが大きい場合でも後続のシート材の搬入開始までの時間を短縮できることで後処理作業に要する時間を短縮して効率を向上させることができる構成を備えたシート処理装置およびは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】
請求項１記載の発明は、前段装置から搬送されてくるシートを対象として綴じ処理等の後処理を行う後処理装置において、上記後処理位置に向けシート材を搬入する第１の搬送路と、上記第１の搬送路から分岐され、上記シート材を搬入方向と逆方向に移動させて一時的に退避させる第２の搬送路と、上記第１の搬送路上にあって上記分岐位置を境に前段装置側に位置して上記シートを後処理装置に向けて搬送可能な第１ローラと、上記第１の搬送路上にあって上記第２の搬送路との分岐位置を境に上記後処理装置側に位置して正回転または逆回転することにより上記シートを後処理装置側または第２の搬送路のいずれかに搬送可能な第２ローラとを備え、上記第１ローラによって搬送された先行シートの後端が上記分岐位置を通過したとき、上記第２ローラを逆回転させることにより上記第２の搬送とに向けて搬送させると共に、上記第２ローラが該先行シートを保持している間に後続シートが上記第１の搬送路に搬入を開始されることを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のシート処理装置において、上記先行のシート材と後続のシート材とは、該先行のシート材が上記第２の搬送路に向け搬送される時期と上記後続のシート材が上記第１の搬送路に搬入される時期とがオーバーラップする関係を設定されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のシート処理装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１および２記載の発明によれば、第１の搬送路に対して先行するシート材が搬入された後、先行するシート材を第２の搬送路に向けてスイッチバックする過程で先行シートの後端が第１の搬送路上に位置する正転および逆転可能なローラから外れない位置に達する間に後続のシートを第１の搬送路に向け搬入し、スイッチバックされている先行のシートと端部を合致させて第１の搬送路に位置する正逆回転可能なローラにより搬送することができる。これにより、先行シートがスイッチバックする時間内で後続のシートの繰り出しができることにより、後続シートの搬送が開始されるまでの待機時間を短縮することができる。
【００２４】
請求項３記載の発明によれば、複数のシート材が連続して搬送される際に、搬送タイミングの一部をオーバーラップさせることができるので、後続のシート材の搬送開始までの時間を短縮して後処理全体に要する時間を短くして作業性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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最良の形態について説明する。
【実施例】
【００２６】
図１は、本実施例にシート処理装置として用いられる用紙後処理装置の概略構成を示す図であり、本実施例による用紙後処理装置は、複写機やプリンタ等の画像形成処理装置における記録シート排出部に連結されて用いられるが、画像形成装置内に組み込んで用いることも可能である。
【００２７】
図１において、用紙後処理装置１は、画像形成装置２の側部に取付けられることにより連結されており、画像形成装置２から排出された記録シートの一つである用紙は用紙後処理装置１に導かれる。用紙後処理装置１の構成を作用とともに説明すると次の通りである。  
用紙Ｓは、受入口２ａから用紙後処理装置１に入り、入口センサＳＮ１により導入されたことが検知され、搬送部材である搬送ローラ４及び５によって搬送され、分岐爪２ｅを図示反時計方向に回動させることにより下搬送路２ｂに導かれる。  
下搬送路２ｂに導かれた用紙Ｓは、自身の移動力で切換爪９を図示反時計方向に回動させ、それにより確保された第１の搬送路Ａを通り、搬送部材である搬送ローラ６、７及び８により処理トレイ１３へ搬送される。  
切換爪９は用紙Ｓが通過した後、図示していないスプリングの張力により図示位置に復帰する。  
第１の搬送路Ａを搬送された用紙Ｓは処理トレイ１３内に導入されると矢印Ｃ方向へ自重落下し、また、叩きコロ１４で下方に叩き落とされ、後端フェンス１１で搬送方向の後端が揃えられる。そして、予め用紙Ｓの後端がセンサＳＮ２で検知されると、用紙搬送方向が揃えられ得る時間の後、整合フェンス１０により幅方向端縁が揃えられる。この動作を繰り返して処理トレイ１３内に整合された用紙束１ｚを形成する。
【００２８】
整合された用紙束１ｚは、ステープル１２でステープル処理された後、理トレイ１３の中央部の用紙搬送方向と平行に設けられた放出爪１５により矢印Ｄ方向へ移動される。  
放出爪１５は、ローラ１６ａ及び１６ｂ間に這い回してある放出ベルト１７を介して図示していない駆動系により動作する。
【００２９】
用紙束１ｚは後端を放出爪１５で押されながら矢印Ｅ方向に移動し、排紙ローラ１８によって排紙トレイ３上へ積載される。
【００３０】
第１の搬送路Ａには、その途中に合流する第２の搬送路Ｂが連結されている。  
第２の搬送路Ｂは、その一部が分岐し、分岐位置から逆Ｕ字状に迂回された反転経路を構成しており、その分岐位置近傍には、前述した切換爪９が配置されている。
【００３１】
第１の搬送路Ａには、前述した各搬送ローラ５乃至８が用紙Ｓの移動方向に沿って配置されている。本実施例では、各搬送ローラ５乃至８の配置ピッチが搬入される小サイズの送り方向長さ（長手方向長さ）の領域内で用紙を挟持搬送できるピッチとされている。これにより、隣接する搬送ローラのいずれかによって用紙の搬送ができる。  
各搬送ローラのうちで、第２の搬送路Ｂとの分岐位置よりも用紙Ｓの移動方向前方側に位置する搬送ローラ６，７は正逆転可能なローラであり、さらにそれらローラのうちで、切換爪９の近傍に位置する搬送ローラ６は、互いに当接して用紙Ｓの挟持搬送が可能な挟持搬送態位と離間して用紙の挟持搬送が行えない非挟持搬送態位とを選択できるように接離可能な構成とされている。なお、搬送部材としては、ローラに限らずベルトなどを用いることも可能である。
【００３２】
切換爪９の近傍に位置する搬送ローラ６は、正逆回転可能であることにより第１の搬送路Ａ内への用紙Ｓの搬入態位を設定する場合と第１の搬送路Ａから第２の搬送路Ｂに向けて用紙Ｓをスイッチバック（反転搬送）させる搬出態位とを選択できる正逆移動用搬送部材（以下、搬送ローラ６を正逆移動用搬送部材と称する）として用いられるようになっている。
【００３３】
一方、正逆移動用搬送部材６の態位設定は、図２に示す制御部２００によって行われる。  
図２において制御部２００は、画像形成装置５００における画像形成処理シーケンスを実行する制御部が用いられ、本実施例と関係する構成として、入力側には、操作パネル２０１，入口センサＳＮ１，第１の搬送路Ａにおける所定位置を用紙Ｓの後端が通過したことを検知可能な後端検知センサＳＮ２が接続され、出力側には、ステープル１２の駆動部、正逆移動用搬送部材６の駆動部（便宜上、図２では各部材の名称が示してある）がそれぞれ接続されている。
【００３４】
制御部２００では、第１の搬送路Ａに搬入されるシート材における送り方向の長さが異なる混載モードを対象として、先行の用紙が後続の用紙よりも送り方向のサイズが大きい場合に先行の用紙が第１の搬送路Ａから第２の搬送路Ｂに向けスイッチバックされる過程で後続の用紙を第１の搬送路Ａに搬入させる制御が行われ、これにより、後続の用紙を搬送開始する際に、先行の用紙が完全にスイッチバックを完了するまでの間、待機しないですむようにしている。
【００３５】
つまり、図３は、この場合にシート材の移動状態を説明するための図であり、同図において、先行の大サイズ用紙Ｓ１を第１の搬送路Ａに搬入するために、正逆移動用搬送部材である正逆搬送ローラ６が挟持搬送態位に設定される。この状態において先行の大サイズ用紙Ｓ１が搬入されて先端が搬送ローラ７に達して挟持されると正逆搬送ローラ６が非挟持態位に切り換えられる（図３（Ａ）参照）。
【００３６】
第１の搬送路Ａに搬入された先行の大サイズ用紙Ｓ１は、搬送ローラ７が逆転することにより第２の搬送路Ｂに向けてスイッチバックされ、その後端が第２の搬送路Ｂに退避する（図３（Ｂ）参照）。  
一方、先行の大サイズ用紙Ｓ１が第２の搬送路Ｂ内に後端を退避させる過程において後続の小サイズ用紙Ｓ２が第１の搬送路Ａに搬入を開始される（図３（Ｃ）参照）。このときの後続の小サイズ用紙Ｓ２の搬入開始タイミングは、先行の大サイズ用紙Ｓ１の後端が第２の搬送路Ｂ内へ導入され始める時期から先端が搬送ローラ７から外れない位置に達するまでの間の期間とされている。
【００３７】
先行の大サイズ用紙Ｓ１が第２の搬送路Ｂ内に向けてスイッチバックしている過程で後続の小サイズ用紙Ｓ２が第１の搬送路Ａに搬入される段階で両方の後端が合致するタイミングにより第２の搬送路Ｂ内に退避している先行の大サイズ用紙Ｓ１が第１の搬送路Ａに向けて再繰り出しされる。ここに、先行の大サイズ用紙Ｓ１と後続の小サイズ用紙Ｓ２とが後端を合致させた状態で同じ方向、つまり第１の搬送路Ａ内に給送されることになる（図３）Ｄ）参照）。
【００３８】
図３に示した用紙の搬送開始状況を時間的に説明したのが図４である。なお、図４における、正および逆の表示は、正逆移動用搬送部材（正逆搬送ローラ）６および搬送ローラ７の回転方向を示している。  
図４において、先行（１枚目）の用紙Ｓ１が第１の搬送路Ａに搬入されると第２の搬送路Ｂに向けてスイッチバックされるが、従来の場合には、スイッチバックが完了してから後続の用紙Ｓ２が第１の搬送路Ａに搬入されるとタイミングが（Ｔ０）設定されている。
【００３９】
これに対して、本実施例では、先行の用紙Ｓ１が第２の搬送路Ｂにスイッチバックされる期間に後続の用紙Ｓ２が第１の搬送路Ａに対して搬入を開始されるタイミング（Ｔ１）が設定されている。この結果、本実施例と従来の場合とでは、後続の用紙Ｓ２が搬入を開始されるまでの待機時間において（Ｔ０−Ｔ１）の時間差が得られ、これによって後続の用紙Ｓ２が搬入を開始されるまでの待機時間を短縮することができる。
【００４０】
図５は、この手順を説明するためのフローチャートであり、同図において、先行（１枚目）の大サイズ用紙Ｓ１の先端が搬送ローラ７の挟持位置に達したかどうか判別され（ＳＴ１）、その用紙Ｓ１の後端が切換爪９を通過したかどうか判別される（ＳＴ２）。  
先行（１枚目）の大サイズ用紙Ｓ１の後端が切換爪９を通過したことが判別されると、先行（１枚目）の大サイズ用紙Ｓ１が第２の搬送路Ｂに向けてスイッチバックされて退避動作が行われる（ＳＴ３）。このとき、正逆移動用搬送部材（正逆搬送ローラ）６が非挟持搬送態位に切り換えられたうえで（ＳＴ４）、後続（２枚目）の小サイズ用紙Ｓ２が第１の搬送路Ａに搬入される（ＳＴ５）。
【００４１】
先行（１枚目）の大サイズ用紙Ｓ１および後続（２枚目）の小サイズ用紙Ｓ２がそれぞれ各搬送路を移動する課程において、両方の用紙同士の後端が合致しているか判別される（ＳＴ６）。この判別に際しては、用紙サイズと用紙の搬送速度に基づき、例えば、両搬送路の合流位置に搬送される後端が一致するかどうかが判断され、後端が合致するタイミングにより正逆移動用搬送部材である正逆搬送ローラ６が挟持態位に切り換えられて両方の用紙Ｓ１，Ｓ２が重ねられた状態で同じ方向、つまり第１の搬送路Ａに給送される（ＳＴ７，８）。
【００４２】
本実施例によれば、各搬送路への搬送時期の一部をオーバーラップさせた関係により後続の用紙の搬送開始までの時間を短縮することができる。
【００４３】
特に、先行の用紙Ｓ１がスイッチバックする方向と後続の用紙Ｓ２が搬入される方向とが相反する方向であるので、両方の用紙の後端が合致するタイミングを早く得ることができる。これにより、スイッチバックする先行の用紙Ｓ１の移動量を少なくすることが可能となる。
【００４４】
一方、混載モードにおいては、２枚だけでなく３枚の用紙を重送する場合も含まれる、以下、この場合について説明する。  
図６は、先行および後続の用紙Ｓ１，Ｓ２が送り方向において同じ大きさで、かつこれら用紙とは別に新たに搬入される用紙がＳ３が送り方向において先行および後続の用紙Ｓ１，Ｓ２よりも小さい場合を対象とした手順を示す図である。
【００４５】
図６において（１）、（Ｂ）に示す状態は、図５における（Ａ）、（Ｂ）に示す状態と同じである。そして、先行の大サイズ用紙Ｓ１が第１の搬送路Ａが第２の搬送路Ｂに向けスイッチバックされる過程で、後続の大サイズ用紙Ｓ２が第１の搬送路Ａに搬入され（図６（Ｃ）、（Ｄ）参照）、先行および後続の用紙Ｓ１，Ｓ２の先端が一致するタイミングにおいてそれまで非挟持搬送態位に設定されていた正逆移動用搬送部材である正逆搬送ローラ６が挟持搬送態位に切り換えられて両方の用紙Ｓ１，Ｓ２を先端が一致した状態、換言すれば、後端が合致した状態で第１の搬送路Ａ内に給送され、後端が切換爪９の位置を通過して後端が正逆搬送ローラ６に対向している状態が得られると、正逆搬送ローラ６が非挟持搬送態位に切り換えられて新たな小サイズ用紙Ｓ３が第１の搬送路Ａに搬入を開始される（図６（Ｆ）参照）。これにより、新たな小サイズ用紙Ｓ３が第１の搬送路Ａに搬入される際に正逆搬送ローラ６によって移動を阻まれることなく第１の搬送路Ａに搬入されることになる。  
後続の小サイズ用紙Ｓ３が第１の搬送路Ａに搬入さえる過程で、先行および後続の大サイズ用紙Ｓ１，Ｓ２の後端と合致するタイミングにより正逆搬送ローラ５が挟持搬送態位に切り換えられて、３者の用紙が重ねられた状態で第１の搬送路Ａ内を同じ方向に給送される（図６（Ｇ）参照）。
【００４６】
図７は、この場合の手順を説明するためのフローチャートであり、同図において、符号ＳＴ１〜ＳＴ６までの手順は図５に示した場合と同様である。  
先行および後続の用紙Ｓ１，Ｓ２の後端が合致した状態で第１の搬送路Ａを搬入され（ＳＴ９）、それらの先端が搬送ローラ７により挟持される位置に達したかどうかが判別され（ＳＴ１０）、ついで後端が切換爪９の位置を通過したかどうかが判別される（ＳＴ１１）。なお、図７には図示していないが、先行および後続の用紙同士がともに第１の搬送路Ａ内に搬入される際には、正逆搬送ローラ６が挟持搬送態位に設定されている。
【００４７】
先行および後続の用紙Ｓ１，Ｓ２の後端が切換爪９の位置を通過したと判断されると、これら両方の用紙Ｓ１，Ｓ２が纏めて第２の搬送路Ｂに向けてスイッチバックされるとともに（ＳＴ１２）、新たに小サイズ用紙Ｓ３が第１の搬送路Ａに搬入を開始される（ＳＴ１３）。  
先行および後続の用紙Ｓ１，Ｓ２がスイッチバックされる過程で第１の搬送路Ａ内に搬入される新たたな小サイズ用紙Ｓ３の後端が上記２者の用紙の後端と合致するタイミングを判別されて（ＳＴ１４）、３者の用紙Ｓ１〜Ｓ３が纏めて第１の搬送路Ａ内に給送される（ＳＴ１５）。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明実施例によるシート処理装置に相当する用紙処理装置を備えた画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本実施例によるシート処理装置に用いられる制御部構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本実施例によるシート処理装置に搬入される異なるサイズの用紙を対象とした搬送状態を説明するための図である。
【図４】図２に示した制御部で実行される搬送制御に関する原理を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】図３に示した手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】本実施例によるシート処理装置に搬入される異なるサイズのＰ用紙を対象とした別の搬送状態を説明するため図である。
【図７】図６に示した処理手順を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１  シート処理装置
２  画像形成装置
６  正逆移動用搬送部材
７  搬送ローラ
９  切換爪
１２  ステープル
１３  処理トレイ
２００  制御部
Ａ  第１の搬送路
Ｂ  第２の搬送路
【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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