(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体から搬入された用紙を１枚ずつ排出する場合と、綴じ処理された複数枚の用紙から成る用紙束を１冊ずつ排出する場合と、で共通の排出ローラ対により挟持して排出する排紙手段を有する用紙後処理装置において、
前記排出ローラ対のうち、一方の排出ローラをソレノイドにより駆動して他方の排出ローラに圧接、離間可能になし、前記ソレノイドに通電する電圧印加作動は、用紙を１枚ずつ排出する場合は前記ソレノイドに短時間に断続する複数のパルス電圧を印加し、綴じ処理された用紙束を１冊ずつ排出する場合は前記ソレノイドに所定時間連続して電圧を印加した後、短時間に断続する複数のパルス電圧を印加するように切り換えて制御するものであることを特徴とする用紙後処理装置。
【請求項２】
綴じ処理された用紙束を１冊ずつ排出する場合、前記ソレノイドに電圧を印加する前記所定時間は、綴じ処理される前記用紙束の用紙枚数に対応して、可変に制御することを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。
【請求項３】
画像書き込み手段、画像形成手段、用紙搬送手段から成る画像形成装置本体と、請求項１又は２に記載の用紙後処理装置とを備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を有する複合機等の画像形成装置から排出される用紙を受容し、用紙を１枚ずつ排紙手段により排出する機能と、用紙収納部に積載して綴じ処理等の後処理を実施し排紙手段により排出する用紙後処理装置及び用紙後処理装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置本体により画像が記録された多数枚の用紙を、プリント部数毎に丁合して、綴じ手段（ステイプラ）により綴じ合わせて製本する用紙後処理装置が提供されている。この用紙後処理装置は、画像形成装置本体のプリント機能と接続されて駆動される。
【０００３】
複数枚で１セットになる用紙束に対して綴じ処理を行う用紙後処理装置として、特開平２−２７６６９１号、同８−３１９０５４号、特公平５−４１９９１号各公報等が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の綴じ処理を行う用紙後処理装置においては、以下の課題がある。
【０００５】
図１３は、用紙後処理装置における用紙収納部及び排紙手段の一例を示す断面図である。
【０００６】
搬送ローラ１５に挟持されて綴じ処理部７０に搬送された用紙Ｓは、用紙載置台７１の上方に搬送されて遡上する（搬送方向ａ）。用紙Ｓの後端部が搬送ローラ１５の挟持位置を通過した後には、用紙Ｓは自重により下降に転じ（搬送方向ｂ）、用紙載置台７１上を滑落して、用紙後端が下方の用紙突き当て部材７２に突き当たって停止し整列される（搬送方向ｂ）。
【０００７】
整列された用紙束Ｓａの側縁部近傍に、綴じ手段（ステイプラ）により端綴じ処理が行われる。端綴じ処理された用紙束Ｓａは、回動する排出ベルト７５の排出爪７６により用紙束後端部が保持されて用紙載置台７１上を遡上し、排紙手段６０の上ローラ６１Ａと下ローラ６１Ｂに挟持されて排出される。綴じ処理を行わない１枚の用紙Ｓは、用紙載置台７１の上方の通紙路を通過して、上ローラ６１Ａと下ローラ６１Ｂとの挟持位置に導入されて排出される。
【０００８】
用紙束Ｓａ、又は１枚の用紙Ｓを排出する時には、上ローラ６１Ａを含む上ローラユニット６２を図示しない駆動手段により駆動して、所定位置まで押し下げ、更にソレノイドＳＤを作動させ、支軸６４を中心にして揺動可能なレバー６９を介して排紙案内部材６８を揺動させ、排紙案内部材６８に支持された上ローラ６１Ａを下降させる。用紙束Ｓａ又は用紙Ｓは、回転する上ローラ６１Ａと下ローラ６１Ｂ間に挟持されて排出される。
【０００９】
上ローラ６１Ａを下降させて下ローラ６１Ｂに圧接させるソレノイドＳＤは、用紙束Ｓａ又は用紙Ｓが挟持、搬送される時間中、通電が継続されるから、ソレノイド作動音と発熱量が大きい。特に、用紙枚数の多い用紙束Ｓａを排出する場合には、用紙束Ｓａを加圧開始する初期押圧力を大きく設定し確実に排紙を開始させるため、ソレノイドＳＤに過大な負荷が生じ、ソレノイド作動音と発熱が大きい。
【００１０】
しかし、１枚の用紙Ｓを排出する時には、挟持押圧力は少なくてもよいのにも係わらず、用紙束Ｓａ排出時と同一の押圧力の電圧がソレノイドＳＤに加えられるため、ソレノイド作動音と発熱量が大きい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の用紙後処理装置、及び画像形成装置により解決される。
【００１２】
（１）  画像形成装置本体から搬入された用紙を１枚ずつ排出する場合と、綴じ処理された複数枚の用紙から成る用紙束を１冊ずつ排出する場合と、で共通の排出ローラ対により挟持して排出する排紙手段を有する用紙後処理装置において、前記排出ローラ対のうち、一方の排出ローラをソレノイドにより駆動して他方の排出ローラに圧接、離間可能になし、前記ソレノイドに通電する電圧印加作動は、用紙を１枚ずつ排出する場合は前記ソレノイドに短時間に断続する複数のパルス電圧を印加し、綴じ処理された用紙束を１冊ずつ排出する場合は前記ソレノイドに所定時間連続して電圧を印加した後、短時間に断続する複数のパルス電圧を印加するように切り換えて制御するものであることを特徴とする用紙後処理装置。
【００１３】
（２）  綴じ処理された用紙束を１冊ずつ排出する場合、前記ソレノイドに電圧を印加する前記所定時間は、綴じ処理される前記用紙束の用紙枚数に対応して、可変に制御することを特徴とする１に記載の用紙後処理装置。
【００１５】
（３）  画像書き込み手段、画像形成手段、用紙搬送手段から成る画像形成装置本体と、（１）又は（２）に記載の用紙後処理装置とを備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の用紙後処理装置、及び用紙後処理装置を備えた画像形成装置を図面に基づいて説明する。
【００１７】
［画像形成装置の一実施形態］
図１は画像形成装置本体Ａ、画像読み取り装置Ｂ、用紙後処理装置（以下、後処理装置とも称す）ＦＳから成る画像形成システムの全体構成図である。
【００１８】
画像形成装置本体Ａは、回転する像担持体（以下、感光体と称す）１の周囲に、帯電手段２、像露光手段（書き込み手段）３、現像手段４、転写手段５Ａ、除電手段５Ｂ、分離爪５Ｃ、及びクリーニング手段６を配置した画像形成部を有し、帯電手段２によって感光体１の表面に一様帯電を行った後に、像露光手段３のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段４により反転現像して感光体１の表面にトナー像を形成する。
【００１９】
一方、用紙収納手段７Ａから給紙された用紙Ｓは転写位置へと送られる。転写位置において転写手段５Ａにより前記トナー像が用紙Ｓ上に転写される。その後に、用紙Ｓは除電手段５Ｂにより裏面の電荷が消去され、分離爪５Ｃにより感光体１から分離され、中間搬送部７Ｂにより搬送され、引き続き定着手段８により加熱定着され、排紙部７Ｃから排出される。
【００２０】
用紙Ｓの両面に画像形成を行う場合には、定着手段８により加熱定着された用紙Ｓを、搬送路切り替え板７Ｄにより通常の排紙通路から分岐し、反転搬送７Ｅにおいてスイッチバックして表裏反転した後、排紙部７Ｃにより装置外に排出される。排紙部７Ｃから排出された用紙Ｓは、後処理装置ＦＳに送り込まれる。
【００２１】
一方、感光体１の画像処理後の表面は、分離爪５Ｃの下流においてクリーニング手段６により表面に残留している現像剤が除去され、次の画像形成に備える。
【００２２】
画像形成装置本体Ａの上部前面側には、画像形成モード、用紙後処理モードを選択して設定する操作部９が配置されている。
【００２３】
画像形成装置本体Ａの上部には、原稿移動型読み取り方式の自動原稿送り装置を備えた画像読み取り装置Ｂが設置されている。
【００２４】
［後処理装置］
図２は、本発明に係る後処理装置ＦＳ内における用紙Ｓの搬送経路を示す全体構成図である。
【００２５】
後処理装置ＦＳには、図示の上段に第１給紙手段２０Ａと第２給紙手段２０Ｂと固定排紙台３０が配置され、中段に穿孔手段４０とシフト手段５０と排紙手段６０がほぼ水平をなす同一平面状に直列配置され、下段に綴じ処理部（用紙収納部）７０と折り処理部８０が傾斜面をなす同一平面状に直列配置されている。
【００２６】
また、後処理装置ＦＳの図示左側面には、シフト処理済みの用紙Ｓ及び端綴じ処理済みの用紙束Ｓａを積載する昇降排紙台９１と、三つ折り又は二つ折りに折り畳み処理された処理済み用紙束Ｓｂを積載する固定排紙台９２とが配置されている。
【００２７】
後処理装置ＦＳは画像形成装置本体Ａから搬出された用紙Ｓの受入部１１が画像形成装置本体Ａの排紙部７Ｃと合致するよう位置と高さが調節され設置されている。
【００２８】
受入部１１には、画像形成装置本体Ａから画像形成処理された用紙Ｓと、第１給紙手段２０Ａから供給される用紙束間を仕切る合紙Ｋ１と、第２給紙手段２０Ｂから供給される表紙用紙Ｋ２とが導入される。
【００２９】
・（給紙手段）
第１給紙手段２０Ａの給紙皿内に収容された合紙Ｋ１は、給紙部２１により分離、給送され、搬送ローラ２２，２３，２４に挟持されて、受入部１１に導入される。また、第２給紙手段２０Ｂの給紙皿内に収容された表紙用紙Ｋ２は、給紙部２５により分離、給送され、搬送ローラ２３，２４に挟持されて、受入部１１に導入される。
【００３０】
・（用紙分岐手段）
穿孔手段４０の用紙搬送方向下流側には、切り換え手段Ｇ１，Ｇ２から成る用紙分岐手段が設けられている。切り換え手段Ｇ１，Ｇ２は図示しないソレノイドの駆動により三方の用紙搬送路、即ち、上段排紙用の第１搬送路▲１▼、中段の第２搬送路▲２▼、下段の第３搬送路▲３▼の何れかに選択的に分岐させる。
【００３１】
・（単純排紙）
この用紙搬送が設定されると、切り換え手段Ｇ１は第２搬送路▲２▼、第３搬送路▲３▼を遮断し、第１搬送路▲１▼のみを開放する。
【００３２】
第１搬送路▲１▼を通過する用紙Ｓは、搬送ローラ３１に挟持されて上昇し、排出ローラ３２により排出され、固定排紙台３０上に載置され、順次積載される。固定排紙台３０には最大約２００枚の用紙Ｓを積載することができる。
【００３３】
・（シフト処理）
この搬送モードに設定されると、切り換え手段Ｇ１は上方に退避し、切り換え手段Ｇ２は第３搬送路▲３▼を遮断し、第２搬送路▲２▼を開放し用紙Ｓの通過を可能にする。用紙Ｓは切り換え手段Ｇ１，Ｇ２の間に形成された通紙路を通過する。
【００３４】
画像形成装置本体Ａより排出された画像形成済みの用紙Ｓ、又は、第１給紙手段２０Ａから給送された合紙Ｋ１、或いは、第２給紙手段２０Ｂから給送された表紙用紙Ｋ２は、切り換え手段Ｇ１，Ｇ２の中間通紙路を通過して、シフト手段５０により用紙搬送方向に直交する用紙幅方向に所定量移動されるようにシフト処理され、排紙方向に搬送される。
【００３５】
シフト手段５０は所定の枚数毎に、搬送幅方向に用紙Ｓの排紙位置を変えるシフト処理を行う。シフト処理された用紙Ｓは、排紙手段６０により機外の昇降排紙台９１に排出され順次載置される。この昇降排紙台９１は多数枚の用紙Ｓを排紙するときには、順次下降するように構成されており、最大約３０００枚（Ａ４，Ｂ５）の用紙Ｓを収容することが可能である。
【００３６】
・（綴じ処理）
図３は、綴じ処理部７０と折り処理部８０から成る後処理ユニット１０の断面図である。
【００３７】
操作部９において綴じ処理（図４参照）または折り処理が設定されると、画像形成装置本体Ａ内で画像形成処理されて、後処理装置ＦＳの受入部１１に送り込まれた画像形成済みの用紙Ｓは、穿孔手段（図２参照）４０を通過し、切り換え手段Ｇ２の下方の第３搬送路▲３▼に送り込まれ、搬送ローラ１２に挟持されて下方に搬送される。
【００３８】
第３搬送路▲３▼において、Ａ４，Ｂ５判より大きいサイズの用紙Ｓが搬送されるとき、ソレノイドＳＤ１が駆動され、用紙Ｓは、切り換え手段Ｇ３の図示左側の通紙路１３Ａを通過して、搬送ローラ１４に挟持されて、下方に搬送される。用紙Ｓは、更に下流の一対の搬送ローラ１５により挟持されて送り出され、傾斜配置された用紙載置台７１の上方空間に排出され、用紙載置台７１または用紙載置台７１上に積載された用紙Ｓの上面に接し、斜め上方に搬送される。用紙Ｓの進行方向後端部が搬送ローラ１５の挟持位置から排出されたのちには、用紙Ｓの自重により下降に転じ、用紙載置台７１の傾斜面上を搬送され、打針機構７０１と受針機構７０２とから成る綴じ手段（ステイプル手段）近傍の端綴じ用の第１突き当て部材７２の用紙突き当て面に用紙Ｓの後端部が当接して停止する。１６は、用紙Ｓの先端部に摺接して巻き込み、第１突き当て部材７２に送り込む回動する巻き込みベルトである。
【００３９】
第３搬送路▲３▼において、Ａ４，Ｂ５判等の小サイズの用紙Ｓを、効率よく連続的に搬送してコピー生産性を向上させるため、可動の切り替え手段Ｇ３と、切り替え手段Ｇ３の図示左側の通紙路１３Ａに平行する通紙路１３Ｂとを設ける。
【００４０】
切り替え手段Ｇ３に接続するソレノイドＳＤ１を駆動させると、通紙路１３Ａを閉止し、通紙路１３Ｂを開放する。
【００４１】
搬送ローラ１２から送り出された１枚目の小サイズの用紙Ｓの先端部は、通紙路１３Ｂを通過して、回転停止状態の搬送ローラ１５の周面に当接して停止する。
【００４２】
次に、ソレノイドＳＤ１の通電がオフになり、切り換え手段Ｇ３の先端部が時計方向に揺動し、通紙路１３Ｂを閉止し、通紙路１３Ａを開放する。搬送ローラ１２から送り出された２枚目の用紙Ｓの先端部は、通紙路１３Ａを通過して、回転停止状態の搬送ローラ１５の周面に当接して停止する。従って、搬送ローラ１５の挟持位置付近には、１枚目の用紙Ｓと２枚目の用紙Ｓの各先端部が重なって停止し、待機状態となる。
【００４３】
所定のタイミングをとって、搬送ローラ１５が駆動回転し、２枚の用紙Ｓを挟持して同時に搬送し、用紙載置台７１上に排出する。３枚目以降は、搬送ローラ１５が用紙Ｓを１枚ずつ排出する。
【００４４】
７３Ａは用紙載置台７１の両側面に移動可能に設けた一対の上流側の幅整合部材である。幅整合部材７３Ａは用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に移動可能であり、用紙Ｓが用紙載置台７１上に搬送される用紙受け入れ時には、用紙幅より広く開放される。用紙Ｓが用紙載置台７１上を搬送され、第１突き当て部材７２に当接して停止するときには、幅整合部材７３Ａは、用紙Ｓの幅方向の側縁を軽打して用紙束Ｓａの幅揃え（幅整合）を行う。この停止位置において、用紙載置台７１上に所定枚数の用紙Ｓが積載、整合されると、打針機構７０１と受針機構７０２とから成る綴じ手段により綴じ合わせ処理が行われ、用紙束Ｓａが綴じ合わされる。
【００４５】
用紙載置台７１の用紙積載面の一部には切り欠き部が形成されていて、駆動プーリ７４Ａと従動プーリ７４Ｂに巻回された排出ベルト７５が回動可能に駆動される。排出ベルト７５の一部には、排出爪７６が一体に形成されていて、その先端部は、図示一点鎖線のように長円軌跡Ｘを描く。綴じ処理された用紙束Ｓａは、排出ベルト７５の排出爪７６により用紙Ｓの後端部が押圧されて、排出ベルト７５上に載せられ、用紙載置台７１の載置面上を滑走して斜め上方に押し上げられ、排紙手段６０の排出ローラ６１（図２参照）の挟持位置に進行する。回転する排出ローラ６１に挟持された用紙束Ｓａは、昇降排紙台９１上に排出、積載される（図２参照）。
【００４６】
図４は、各種綴じ処理を実施する場合の、図３に示す打針機構７０１と受針機構７０２とから成る綴じ手段７００と、用紙束Ｓａとの配置を示す平面図である。図４（ａ）は、用紙束Ｓａの側縁近傍で中央振り分け２箇所に綴じ針ＳＰを打針する平綴じ処理を示す平面図、図４（ｂ）は、用紙束Ｓａのコーナ部近傍の１箇所に綴じ針ＳＰを打針する端綴じ処理を示す平面図、図４（ｃ）は用紙束Ｓａの中央部２箇所に綴じ針ＳＰを打針する中綴じ処理を示す平面図である。
【００４７】
・（中綴じ処理）
図３に示すように、用紙束Ｓａを載置する用紙載置台７１、綴じ処理部７０、折り処理部８０は後処理ユニット１０の架台上に配置され、スライドレールＲ１，Ｒ２に案内されて後処理装置ＦＳの前面側に引き出し可能である。
【００４８】
綴じ手段７００は、打針機構７０１と受針機構７０２との２分割構造に構成され、その中間に、用紙Ｓが通過可能な通紙路７７Ａを形成している。
【００４９】
綴じ手段７００は、用紙搬送方向に直交する用紙幅方向に２組配置され、図示しない駆動手段により、用紙幅方向に移動可能である。
【００５０】
図４（ａ）に示す平綴じモードが設定されると、２組の綴じ手段７００により、用紙束Ｓａの用紙幅方向の中央振り分け２箇所に綴じ針ＳＰを打つ。
【００５１】
図４（ｂ）に示す端綴じモードが設定されると、綴じ手段７００は、直進及び揺動回転して、用紙サイズに対応して用紙束Ｓａのコーナ部１箇所に綴じ針ＳＰを打つ。図４（ｃ）に示す中綴じ中折り処理が設定されると、用紙束Ｓａ中央２箇所に綴じ針ＳＰを打つ。
【００５２】
中綴じモードに設定されると、綴じ手段７００の綴じ処理位置（綴じ針の打針位置）近傍の第１突き当て部材７２が搬送路から待避し、ほぼ同時にそれより下流の中綴じ中折り兼用の第２突き当て部材７８が通紙路７７Ａの延長面方向に移動して、通紙路７７Ｂを遮断する。
【００５３】
第２突き当て部材７８を有する中綴じストッパユニットは、表紙用紙Ｋ２及び用紙Ｓのサイズ（搬送方向の長さ）が設定又は検知されると、中綴じ処理する用紙束Ｓａの下方の端部に当接する位置に移動して停止する。
【００５４】
表紙用紙Ｋ２が用紙載置台７１上の所定の停止位置に載置された後、画像形成装置本体Ａから搬出された用紙Ｓが、後処理装置ＦＳの受入部１１から第３搬送路▲３▼を通過して、用紙載置台７１上に載置された表紙用紙Ｋ２の上面に順次積載され、用紙Ｓの先端部が第２突き当て部材７８に当接して位置決めされる。
【００５５】
最終の用紙Ｓが用紙載置台７１上に位置決め載置された後、表紙用紙Ｋ２と用紙Ｓの全頁とから成る用紙束Ｓａに綴じ手段７００による中綴じ処理を行う。この中綴じ処理により、表紙用紙Ｋ２及び用紙Ｓの搬送方向の中央部に綴じ針ＳＰが打ち込まれる。綴じ針ＳＰは綴じ針駆動側の打針機構７０１から、綴じ針クリンチ側の受針機構７０２に向けて打ち込まれる。
【００５６】
・（折り処理）
図３に示すように、綴じ処理部７０の斜め下方には、折り処理部８０が配置されている。中綴じ処理後、第２突き当て部材７８が用紙束Ｓａの搬送下流方向に直線移動して、通紙路７７Ａの下流の通路を開放する。移動可能な第２突き当て部材７８は、上方位置において中綴じ処理時の用紙束Ｓａの停止位置を規制するとともに、下方位置において中折り処理時の用紙束Ｓａの停止位置を規制する。
【００５７】
中綴じ処理された表紙用紙Ｋ２と用紙Ｓから成る用紙束Ｓａは、斜め下方を案内板（架台）８１により形成される通紙路８１Ａ内を搬送され、第２突き当て部材７８に用紙束Ｓａの搬送方向の端部が当接して、所定位置に停止する。第２突き当て部材７８は用紙サイズの設定又は検知結果と駆動手段により所定位置に移動可能である。
【００５８】
後処理ユニット１０の用紙載置台７１と、通紙路７７Ａ，７７Ｂ，８１Ａは、ほぼ同一の平面状に形成され、且つ、約７０度の急傾斜を成している。
【００５９】
折り処理部８０は、折り板８２、一対の第１折り上ローラ８３、第１折り下ローラ８４、第２折りローラ８５、搬送ベルト８６、搬送切り換え部材８７等から成り、用紙束Ｓｂを二つ折り処理又は三つ折り処理する。
【００６０】
・（綴じ処理部の駆動系）
図５は、排出ベルト７５の回動、排出ローラ６１の揺動を駆動する駆動系の構成図、図６は綴じ処理部７０と排紙部の要部平面図である。
【００６１】
モータＭ１は、ベルトＢ１、プーリＰ１、ベルトＢ２を介して排出ローラ６１の上ローラ６１Ａを駆動回転させると共に、ベルトＢ３、プーリＰ２、ベルトＢ４を介して排出ローラ６１の下ローラ６１Ｂを駆動回転させる。また、モータＭ１はベルトＢ３、プーリＰ２、ベルトＢ５、プーリＰ３を介して駆動プーリ７４Ａを駆動回転させ、１本の排出ベルト７５を回動させる。
【００６２】
駆動プーリ７４Ａの回転軸７４Ｃの軸端に固定された歯車７４Ｄは、カム部材７４Ｅに噛み合い回転させる。カム部材７４Ｅはカム形状の被検部を有する。この被検部をセンサＰＳ１が検出する事により、モータＭ１により回動される排出ベルト７５に固定された排出爪７６の停止時の待機位置を設定する。
【００６３】
モータＭ２はベルト７３１を介して２個の上流側の幅整合部材７３Ａを用紙幅に対応して移動させる。モータＭ３はベルト７０３を介して２個の綴じ手段７００を平行移動及び回転移動させ、綴じ位置に設置させる。モータＭ４はベルト７３２を介して下流側の幅整合部材７３Ｂを移動させる。
【００６４】
また、第１突き当て部材７２は図示しないモータにより駆動され通紙路７７Ｂを遮断及び開放する。第２突き当て部材７８も図示しないモータにより駆動され、通紙路７７Ｂ，８１Ａ内を移動し所定位置に設置される。
【００６５】
図５において、モータＭ５は、一対の搬送ローラ１５を駆動回転させるとともに、巻き込みベルト１６を回動させる。
【００６６】
・（綴じ処理後の用紙束搬送）
図７（ａ）は、端綴じ処理後の用紙束Ｓａを排出する状態を示す排出ベルト７５近傍の断面図である。
【００６７】
用紙載置台７１上に位置決めされて積載され、端綴じ処理された用紙束Ｓａの用紙搬送方向後端部は、正逆回転可能なモータＭ１の正回転により矢印方向に回動する排出ベルト７５の一端に固定された排出爪７６により保持されて、用紙載置台７１上を摺動して斜め上方の白抜き矢印方向に押し進められて排出される。
【００６８】
端綴じ処理時の排出爪７６の待機位置ＨＰ１は、用紙載置台７１の下方で、かつ、排出ベルト７５の回動開始後に、回動して速やかに用紙束Ｓａの後端部を圧接する位置に設定される。上記の待機位置ＨＰ１は、図示しないフォトセンサによる検出と、タイマによる計時処理とにより任意に所定位置に位置決めされる。
【００６９】
図７（ｂ）は、中綴じ処理後の用紙束Ｓａを次工程の折り処理部８０に搬送する状態を示す排出ベルト７５近傍の断面図である。
【００７０】
用紙載置台７１上に位置決めされて積載され、中綴じ処理された用紙束Ｓａの用紙排出方向後端部は、モータＭ１の逆回転駆動により矢印方向に回動する排出ベルト７５に固定された排出爪７６による後押しと用紙束Ｓａの自重とにより、用紙載置台７１上を摺動して斜め下方の白抜き矢印方向に押し進められて次工程の折り処理部８０に搬送される。
【００７１】
中綴じ処理時の排出爪７６の待機位置ＨＰ２は、排出ベルト７５の矢印方向の回動開始後、最大サイズの用紙束Ｓａの後端部を速やかに圧接する位置に設定される。この待機位置ＨＰ２は、図示しないフォトセンサによる検出とタイマによる計時処理とにより任意に所定位置を設定することができる。
【００７２】
・（排出ベルト）
排出ベルト７５は、歯形を有するタイミングベルトであり、エンドレス形状をなす。排出ベルト７５の外周部の一部には排出爪７６が一体に形成されている。排出ベルト７５及び排出爪７６は、例えば幅６ｍｍであり、ウレタンゴムにより形成されている。ウレタンゴムにより形成された排出爪７６は、用紙束Ｓａの後端部と摺接するとき、従来の排出爪に使用されていたクロロプレンゴム（ＣＲ）等に比して擦り傷の発生が少ない利点がある。
【００７３】
即ち、排出爪７６が用紙束Ｓａの後端部に摺接しながら用紙載置台７１上を移動し、排出爪７６が用紙載置台７１上面から退避するとき、排出爪７６が用紙束Ｓａの底面側を摺接して移動する際に、擦り傷の発生が極めて少ない。
【００７４】
・（上ローラユニット）
図８（ａ）は上ローラユニット６２の平面図、図８（ｂ）は正面図である。
【００７５】
上ローラユニット６２の枠体６３は、後処理装置ＦＳの前後両側板に回転可能に支持された支軸６４に軸受け６５を介して支持されている。枠体６３の上部の一端に固定された軸部６３Ａは、クランクレバー６６の一端に嵌合している。クランクレバー６６の他端は、円板６７の偏芯位置に接続している。円板６７はモータＭ６の駆動回転により歯車ｇ１〜ｇ６を介して回転される。
【００７６】
モータＭ６の駆動により、歯車ｇ１〜ｇ６等の駆動伝達手段を介して、円板６７が回転される。円板６７はクランクレバー６６を揺動運動させ、枠体６３を支軸６４を中心にして揺動させる。
【００７７】
支軸６４の中央部付近には、排紙案内部材６８の一方の端部が固定されている。排紙案内部材６８の他方の端部には、上ローラ６１Ａの回転軸が支持されている。排紙案内部材６８は、支軸６４に巻回された捩りバネ６８Ａにより付勢され、上ローラ６１Ａを下ローラ６１Ｂの方向に加圧可能である。
【００７８】
枠体６３の軸部６３Ａの近傍には、ソレノイドＳＤ２が固定されている。ソレノイドＳＤ２のプランジャには、レバー６９の一端が係合する。レバー６９の基部は支軸６４に嵌合し固定されている。レバー６９はバネ６９Ａにより付勢されている。
【００７９】
ソレノイドＳＤ２に電圧が印加されると、プランジャが吸引され、レバー６９を反時計方向に揺動させる。支軸６４には排紙案内部材６８とレバー６９とが固定され一体化されているから、レバー６９の揺動により、排紙案内部材６８も反時計方向に揺動され、排紙案内部材６８に支持されている上ローラ６１Ａは、矢示方向に移動する。
【００８０】
図９は、上ローラユニット６２の揺動工程を示す正面図である。
図９（ａ）は、上ローラユニット６２が下降移動して、上ローラ６１Ａが下ローラ６１Ｂに圧接した排紙通紙路閉鎖状態を示す。この状態において、シフト手段５０を通過する用紙Ｓが排出される。また、小サイズの用紙Ｓが、搬送ローラ１５により搬送され用紙載置台７１に排出される。
【００８１】
図９（ｂ）は、上ローラユニット６２が上昇移動して、上ローラ６１Ａが下ローラ６１Ｂから離間した排紙通紙路開放状態を示す。この状態において、大サイズの用紙（例えば、Ａ３判用紙、８．５×１４インチサイズ用紙等）Ｓが、搬送ローラ１５により搬送され、用紙載置台７１上を搬送方向ａに搬送されて積載される。
【００８２】
・（排紙用ソレノイド）
図１０は、用紙Ｓ及び用紙束Ｓａを排出する排紙手段６０の断面図である。図１０（ａ）は、１枚の用紙Ｓが排出ローラ６１に挟持されて排出される状態を示す。
【００８３】
画像形成装置本体Ａの操作部９において、単純排紙モード、又はシフト処理モードに設定されると、画像形成装置本体Ａから排出される１枚の用紙Ｓは、第２搬送路▲２▼のシフト手段５０を通過して、矢印の搬送方向ｃに搬送され、排紙手段６０の排出ローラ６１の上ローラ６１Ａと下ローラ６１Ｂとにより挟持されて排出される（図２参照）。
【００８４】
排出される用紙Ｓの先端部が排出ローラ６１の挟持位置に到達する事を図示しないセンサが検知すると、ソレノイドＳＤ２に電圧が印加され、ソレノイドＳＤ２のプランジャＳＤ２Ａが吸引され、レバー６９が支軸６４を中心にして、図示の反時計方向に揺動され、排紙案内部材６８を支軸６４を中心にして揺動させる。排紙案内部材６８に回転可能に支持された上ローラ６１Ａは下ローラ６１Ｂを押圧し、用紙Ｓを所定の押圧力で挟持して搬送する。
【００８５】
図１０（ｂ）は、端綴じ処理された用紙束Ｓａが排出ローラ６１に挟持されて排出される状態を示す。
【００８６】
操作部９において、端綴じ処理モードに設定されると、後処理装置ＦＳに搬送された用紙Ｓは、綴じ処理部７０の用紙載置台７１上に積載されて整合され、端綴じ処理された後、用紙載置台７１上を矢印の搬送方向ｄに搬送され、排紙手段６０の上ローラ６１Ａと下ローラ６１Ｂとにより挟持されて排出される。
【００８７】
排出される用紙束Ｓａの先端部が排出ローラ６１の挟持位置に到達する事を図示しないセンサが検知すると、ソレノイドＳＤ２に電圧が印加され、ソレノイドＳＤ２のプランジャＳＤ２Ａが吸引され、レバー６９が支軸６４を中心にして、図示の反時計方向に揺動され、排紙案内部材６８を支軸６４を中心にして揺動させる。排紙案内部材６８に回転可能に支持された上ローラ６１Ａは用紙束Ｓａを介してローラ６１Ｂを押圧し、用紙束Ｓａを所定の押圧力で挟持して搬送する。
【００８８】
図１１は排紙手段６０及び綴じ処理部７０の駆動を制御する制御手段１００のブロック図である。
【００８９】
画像形成装置本体Ａの操作部９において、綴じ処理、用紙サイズ、用紙枚数等が設定され、制御手段１００に入力される。後処理装置ＦＳにおいて、排出爪待機位置検知、用紙通過検知等の信号が制御手段１００に入力される。
【００９０】
制御手段１００は、排出ベルト７５と排出ローラ６１を駆動するモータＭ１、幅整合部材７３Ａを駆動するモータＭ２、綴じ手段７００を移動するモータＭ３、幅整合部材７３Ｂを駆動するモータＭ４、搬送ローラ１５と巻き込みベルト１６を駆動するモータＭ５、上ローラユニット６２を駆動するモータＭ６、排紙案内部材６８と上ローラ６１Ａの揺動を駆動するソレノイドＳＤ２等を用紙サイズや後処理に対応して制御する。ソレノイドＳＤ２は、タイマにより電圧印加時間が制御される。
【００９１】
図１２は、ソレノイドＳＤ２への電圧印加を説明するタイミングチャートである。図１２（ａ）は、１枚の用紙Ｓを排出するときのソレノイドＳＤ２のパルス電圧印加を示すタイミングチャートである。
【００９２】
画像形成装置本体Ａの操作部９において、単純排紙モード、又はシフト処理モードが設定されると、搬送手段は１枚の用紙Ｓを排出ローラ６１の挟持位置に搬送する。
【００９３】
制御手段１００は、用紙搬送に同期してソレノイドＳＤ２をパルス電圧作動させる。図１２（ａ）に示すパルス電圧波形は、タイマによる所定短時間ｔ１間隔の連続矩形波、例えば、５ｍｓずつ通電、遮断を繰り返すパルス電圧波形である。このパルス電圧を印加されたソレノイドＳＤ２は、プランジャＳＤ２Ａを吸引し、レバー６９を揺動し、上ローラ６１Ａを下ローラ６１Ｂに断続的に押圧し、用紙Ｓを挟持して搬送する。ソレノイドＳＤ２がパルス電圧により吸引作動する事により、プランジャＳＤ２Ａの動作が遅くなり、衝突音が減少する。
【００９４】
図１２（ｂ）は、用紙束Ｓａを排出するときのソレノイドＳＤ２のパルス電圧印加を示すタイミングチャートである。
【００９５】
画像形成装置本体Ａの操作部９において、端綴じ処理モードが設定されると、用紙載置台７１上に積載されて端綴じ処理された用紙束Ｓａは、上ローラ６１Ａと下ローラ６１Ｂとの挟持位置に搬送される。
【００９６】
制御手段１００は、用紙束Ｓａの搬送に同期してソレノイドＳＤ２を作動させる。制御手段１００は、ソレノイドＳＤ２をタイマによる所定時間ｔ２吸引作動した後、タイマによる所定短時間ｔ１間隔の連続矩形波に切り換える。
【００９７】
ソレノイドＳＤ２の初期の所定時間ｔ２内の吸引作動は、例えば、最高出力で約３秒間通電の状態を持続するものである。その後、短時間遮断を繰り返すパルス電圧波形を印加する。
【００９８】
上ローラ６１Ａを下ローラ６１Ｂにより用紙束Ｓａを押圧して排出するとき、ソレノイドＳＤ２に最高出力で約３秒間、電圧を印加する初期の所定時間ｔ２内には、回転する上ローラ６１Ａに充分な搬送力を付与して、用紙束Ｓａを押圧して搬送を開始させる。所定時間ｔ２経過して短時間ｔ３経過後には、ソレノイドＳＤ２に所定短時間ｔ１間隔のパルス電圧を連続印加して、用紙束Ｓａを引き続き搬送する。
【００９９】
このような電圧印加の切り換えにより、用紙束Ｓａを排出するとき、排出初期には、ソレノイドＳＤ２に連続通電して所要の搬送力を保持させ、排出開始後には、ソレノイドＳＤ２にパルス電圧を印加する事により、ソレノイドＳＤ２のプランジャＳＤ２Ａの動作が遅くなり、衝突音が減少し、ソレノイドＳＤ２の発熱が低減する。
【０１００】
ソレノイドＳＤ２に電圧を印加する初期の所定時間ｔ２を、端綴じ処理される用紙束Ｓａの用紙枚数に対応して、制御手段１００により可変に制御する事も可能である。例えば、用紙束Ｓａの用紙枚数が３１〜５０枚の場合には所定時間ｔ２を３秒に設定し、用紙枚数が１１〜３０枚の場合にはｔ２を２秒に設定し、用紙枚数が１０枚以下の場合にはｔ２を１秒に設定する。
【０１０１】
なお、本発明の実施の形態では、複写機本体に接続した用紙後処理装置について説明したが、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置本体に接続して使用する用紙後処理装置にも適用可能である。
【０１０２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の用紙後処理装置及び画像形成装置により以下の効果が奏せられる。
【０１０３】
（１）  画像形成装置本体から排出された用紙を１枚ずつ、又は綴じ処理された複数枚の用紙から成る用紙束を１冊ずつ、を共通の排出ローラ対により挟持して排出する排紙手段を有する用紙後処理装置において、一方の排出ローラを他方の排出ローラに圧接させるソレノイドに通電する電圧印加作動を、用紙を１枚ずつ排出する場合と、綴じ処理された用紙束を１冊ずつ排出する場合とで切り換えて制御する事により、１枚の用紙及び１冊の用紙束を所要の搬送力を維持して搬送し、且つ、ソレノイド作動音と発熱量とを減少させることが可能である。
【０１０４】
（２）  １冊の用紙束の用紙枚数に対応した所要の搬送力を維持し搬送し、且つ、ソレノイド作動音と発熱量とを減少させることが可能である。
【０１０６】
（３）  複写機、プリンタ等の画像形成装置本体に接続される用紙後処理装置は、画像形成装置本体により所望のデジタル処理が行われ、定着処理後、排出される用紙が、本発明の用紙後処理装置により、１枚の用紙排出と、綴じ処理された１冊の用紙束の排出とが高速、正確且つ効率良く行われる。画像形成装置において、画像形成装置本体により高速処理されて排出される用紙は、本発明の用紙後処理装置により、高い生産性を維持して後処理が高速に実施される。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置本体、画像読み取り装置、用紙後処理装置から成る画像形成システムの全体構成図。
【図２】本発明に係る用紙後処理装置内における用紙の搬送経路を示す全体構成図。
【図３】綴じ処理部と折り処理部から成る後処理ユニットの断面図。
【図４】各種綴じ処理を実施する場合の、綴じ手段と用紙束との配置を示す平面図。
【図５】排出ベルトの回動、排出ローラの揺動を駆動する駆動系の構成図。
【図６】綴じ処理部と排紙部の要部平面図。
【図７】端綴じ処理後の用紙束を排出する状態を示す排出ベルト近傍の断面図、及び中綴じ処理後の用紙束を次工程の折り処理部に搬送する状態を示す排出ベルト近傍の断面図。
【図８】上ローラユニットの平面図、及び正面図。
【図９】上ローラユニットの揺動工程を示す正面図。
【図１０】用紙及び用紙束を排出する排紙手段の断面図。
【図１１】排紙手段及び綴じ処理部の駆動を制御する制御手段のブロック図。
【図１２】ソレノイドへの電圧印加を説明するタイミングチャート。
【図１３】用紙後処理装置における用紙収納部及び排紙手段の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１０  後処理ユニット
１５  搬送ローラ
６０  排紙手段
６１  排出ローラ
６１Ａ  上ローラ
６１Ｂ  下ローラ
６２  上ローラユニット
６８  排紙案内部材
６９  レバー
７０  綴じ処理部（用紙収納部）
７１  用紙載置台
９１  昇降排紙台
１００  制御手段
Ａ  画像形成装置本体
ＦＳ  用紙後処理装置（後処理装置）
ＳＤ２  ソレノイド
【図１】
0003975705.tif 000002
【図２】
0003975705.tif 000003
【図３】
0003975705.tif 000004
【図４】
0003975705.tif 000005
【図５】
0003975705.tif 000006
【図６】
0003975705.tif 000007
【図７】
0003975705.tif 000008
【図８】
0003975705.tif 000009
【図９】
0003975705.tif 000010
【図１０】
0003975705.tif 000011
【図１１】
0003975705.tif 000012
【図１２】
0003975705.tif 000013
【図１３】
0003975705.tif 000014