(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入された用紙に対して所定の処理を施す用紙処理装置において、
用紙束を排紙可能な少なくとも上下２段の排紙トレイと、
用紙束の排紙方向の突出量が上側排紙トレイの突出量以下であって、かつ上側排紙トレイより小サイズの下側排紙トレイと、
上側排紙トレイへ排紙する第１の排紙ローラ対と、
この第１の排紙ローラ対の設置位置よりも用紙排出方向に突出した位置に設置され、下側排紙トレイへ排紙する第２の排紙ローラ対と、
前記第２の排紙ローラへ中折り後または切断後の用紙を直接送り込む搬送手段と、
用紙搬送方向下流側が上流側よりも高くなるように傾斜し、用紙を一時収納して整合処理を行うトレイと、
当該トレイに収納された用紙に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、
前記トレイの用紙搬送方向下流側に設けられ、前記トレイの下流端部より上方へ用紙束を搬送する第１の搬送経路および前記トレイ下流端部より下方に用紙束を搬送する第２の搬送経路と、
を備え、
前記搬送手段が中折り処理を行う複数の折りローラ対からなり、
前記折りローラ対が前記第２の搬送経路に設けられていること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項２】
前記折りローラ対の最終段のローラ対が前記第１の排紙ローラ対よりも用紙排出方向に突出した位置に設置されてい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】
前記折りローラ対の前段に用紙束の中央部を折りローラ対のニップ部に押し込む折りプレートを備え、当該折りプレートから前記折りローラ対を経て第２の排紙ローラ対に至る搬送経路が略同一平面上に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の用紙処理装置。
【請求項４】
前記折りローラ対が前記綴じ手段よりも上方に配置さ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項に記載の用紙処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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）に対して所定の処理を行って排紙する用紙処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置から排出される用紙に対して、丁合い／仕分け／穴あけ／スティプル等の処理を自動で行う用紙後処理装置が種々提供されている。中でも、オフィス作業の多様化／効率化および複写機／プリンタのカラー化に伴い、用紙の中心部にスティプル処理を行い、その中心部を折る「中綴じ製本」機能のニーズが高まっている。
【０００３】
この種の技術として、例えば特開平７−４８０６２号公報に開示された発明が公知である。この発明は、丁合い／仕分け／スティプル（端面綴じ）を行うためのユニットと中綴じ製本を行うためのユニットをそれぞれ別々に設け、用紙後処理装置の用紙受入口にて搬送経路を分岐させてそれぞれのユニットへ導くように構成され、さらに、中綴じ製本を行うための用紙整合部分を急傾斜させて配置することによって多機能／省スペースの装置を提供している。
【０００４】
この発明では、丁合い／仕分け／スティプル（端面綴じ）を行うためのユニットと中綴じ製本を行うためのユニットをそれぞれ別々に設けているので、部品点数が多く、装置全体がコスト高となってしまう。
【０００５】
そこで、特開平１１−２８６３６８号公報および特開平１１−２４６１０３号公報には、前記公知技術の問題点を解決するため、丁合い／仕分け／スティプル（端面綴じ）／中綴じ製本を行うためのユニットを１つとすることによって部品点数の削減とコストダウンを図った発明が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平１１−２８６３６８号公報記載の発明では、部品点数の削減とコストダウンを図ることができるが、中綴じ製本時は用紙整合／スティプル処理を施した後、折り処理を同一ユニット内で施す構成となっているので、前の部の折り処理が完了するまで次の部の用紙をユニットへ搬送することができず、生産性の面で不利となってしまう。
【０００７】
また、特開平１１−２４６１０３号公報記載の発明では、中間トレイの下部にスティプラを設け、端部綴じの場合には、そのスティプラで綴じて情報に搬送して上側の排出トレイに排紙し、中綴じの場合には、中間トレイに集積された用紙束の中心位置を前記スティプラの位置まで下げて中綴じを行った後、さらに、用紙束の中心が押し型の位置に来るまで用紙束を下げ、その位置で用紙束の中折りを行って端部を裁断して下側の排紙トレイに排紙するようになっている。そのため、中折時に少なくとも中間トレイから用紙束が排紙され、用紙受けが所定の位置に戻るまで、次の用紙を受け入れることができず、生産性の面で不利となってしまう。
【０００８】
さらに、この発明では、中間トレイの延長上の下方に中折り機構を設けているので、中折り機構の配設位置が低くならざるを得ず、中折りした用紙束の集積部数が限られることになる。
【０００９】
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、装置の設置面積を最小限のものとした上で、装置内部の機器の配置空間を確保できる用紙処理装置を提供することにある。
【００１０】
また、他の目的は、中折りを行った場合にキズやシワ等の発生がなく、中折りが確実に行える用紙処理装置を提供することにある。
【００１１】
また、生産性の高い丁合い／仕分け／パンチ／スティプル（端面綴じ）／中綴じ製本等の用紙処理機能を備えた用紙処理装置を提供することにある。
【００１２】
さらに、他の目的は、中折りした用紙の積載量の増大を図ることができる用紙処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、導入された用紙に対して所定の処理を施す用紙処理装置において、用紙束を排紙可能な少なくとも上下２段の排紙トレイと、用紙束の排紙方向の突出量が上側排紙トレイの突出量以下であって、かつ上側排紙トレイより小サイズの下側排紙トレイと、上側排紙トレイへ排紙する第１の排紙ローラ対と、この第１の排紙ローラ対の設置位置よりも用紙排出方向に突出した位置に設置され、下側排紙トレイへ排紙する第２の排紙ローラ対と、前記第２の排紙ローラへ中折り後または切断後の用紙を直接送り込む搬送手段と、用紙搬送方向下流側が上流側よりも高くなるように傾斜し、用紙を一時収納して整合処理を行うトレイと、当該トレイに収納された用紙に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、前記トレイの用紙搬送方向下流側に設けられ、前記トレイの下流端部より上方へ用紙束を搬送する第１の搬送経路および前記トレイ下流端部より下方に用紙束を搬送する第２の搬送経路と、を備え、前記搬送手段が中折り処理を行う複数の折りローラ対からなり、前記折りローラ対が前記第２の搬送経路に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
この手段によれば、設置面積を増加することなく、装置内部の機器の配置空間を確保して中折りまたは切断された用紙を排出することができる。また、複数の折りローラにより、確実にかつきれいに中折りされた用紙束を得ることができる。さらに、折り機構を装置空間内に確保するとともに、スティプルした後に別の処理トレイで折り処理を行うので、折り処理に入る前に次の用紙をスティプル処理トレイに供給することが可能となり、その分、生産性を高めることができる。
【００１７】
第２の手段は、第１の手段において、前記折りローラ対の最終段のローラ対が前記第１の排紙ローラ対よりも用紙排出方向に突出した位置に設置されていることを特徴とする。
【００１８】
この手段によれば設置面積を増加させることなく、折り機構を装置空間内に確保することができる。
【００１９】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記折りローラ対の前段に用紙束の中央部を折りローラ対のニップ部に押し込む折りプレートを備え、当該折りプレートから前記折りローラ対を経て第２の排紙ローラ対に至る搬送経路が略同一平面上に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
この手段によれば、中折り時に加わる力が均等になるので、中折りを行った場合にキズやシワ等の発生がなく、中折りが確実に行える。
【００２３】
第４の手段は、第１ないし第３の手段において、前記中折りローラ対が前記綴じ手段よりも上方に配置されていることを特徴とする。
【００２４】
この手段によれば、中折りされた用紙束の排出位置が高くなるので、下側の排紙トレイにおける用紙束の積載量を増大させることができる。
【００２５】
なお、以下の実施形態において、上側排紙トレイはシフトトレイ２０２に、下側排紙トレイは下トレイ２０３に、第１の排紙ローラ対はシフト排紙ローラ６に、第２の排紙ローラ対は下排紙ローラ８３に、搬送手段は折りローラ８１，８２に、最終段のローラ対は折りローラ８２に、用紙を一時収納して整合処理を行うトレイは処理トレイＦに、綴じ手段は端面綴じステイプラＳ１に、第１の搬送経路はシフト排紙ローラ６に続く経路に、第２の搬送経路は中折り処理トレイＧを構成する束搬送ガイド板上、下９１，９２にそれぞれ対応する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
＜全体構成＞
図１は本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置の全体構成を示す図である。
【００２８】
図１において、用紙後処理装置ＰＤは、図示しない画像形成装置の側部に取付けられており、画像形成装置から排出された記録媒体、ここでは用紙は用紙後処理装置に導かれる。前記用紙は、１枚の用紙に後処理を施す後処理手段（この実施形態では穿孔手段としてパンチユニット）を有する搬送路Ａを通り、上トレイ２０１へ導く搬送路Ｂ、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、整合およびスティプル綴じ等を行う処理トレイＦ（以下スティプル処理トレイとも称する）へ導く搬送路Ｄへ、分岐爪１５および分岐爪１６によって振り分けられるように構成される。
【００２９】
スティプル処理トレイＦで整合およびスティプル等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板５４と可動ガイド５５により、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、折り等を施す処理トレイＧ（以下、中折り処理トレイとも称する）へ振り分けられるように構成され、中折り処理トレイＧで折り等を施された用紙は搬送路Ｈを通り下トレイ２０３へ導かれる。また、搬送路Ｄ内には分岐爪１７が配置され、図示しない低荷重バネにより図の状態に保持されており、用紙後端がこれを通過した後、搬送ローラ９、１０、スティプル排紙ローラ１１の内少なくとも搬送ローラ９を逆転することで後端を用紙収容部Ｅへ導き滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰り返すことによって２枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。
【００３０】
搬送路Ｂ、搬送路Ｃおよび搬送路Ｄの上流で各々に対し共通な搬送路Ａには、画像形成装置から受け入れる用紙を検出する入口センサ３０１、その下流に入口ローラ１、パンチユニット１００、搬送ローラ２、分岐爪１５および分岐爪１６が順次配置されている。分岐爪１５、分岐爪１６は図示しないバネにより図１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、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方に、各々回動することによって、搬送路Ｂ、搬送路Ｃ、搬送路Ｄへ用紙を振り分ける。
【００３１】
搬送路Ｂへ用紙を導く場合は、分岐爪１５は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、搬送路Ｃへ用紙を導く場合は、図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方にそれぞれ回動した状態となり、搬送路Ｄへ用紙を導く場合は、分岐爪１６は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、分岐爪１５は図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、上方に回動した状態となる。
【００３２】
＜シフトトレイ部＞
この用紙後処理装置ＰＤの最下流部に位置するシフトトレイ排紙部Ｉは、シフト排紙ローラ６と、戻しコロ１３と、紙面検知センサ３３０と、シフトトレイ２０２と、図３に示すシフトトレイ昇降機構Ｊと図２に示すシフト機構Ｋ等により構成される。なお、図２はシフト機構Ｋの詳細を示す要部を拡大した斜視図、図３はシフトトレイ昇降機構Ｊの要部を拡大した斜視図である。
【００３３】
図３において、符号１３はシフト排紙ローラ６から排出された用紙と接して前記用紙の後端を図示しないエンドフェンス３２に突き当てて揃えるためのスポンジ製のコロを示す。この戻しコロ１３は、シフト排紙ローラ６の回転力で回転するようになっている。戻しコロ近傍にはトレイ上昇リミットスイッチ３３３が設けられており、シフトトレイ２０２が上昇して戻しコロ１３を押し上げると前記トレイ上昇リミットスイッチ３３３がオンしてトレイ昇降モータ１６８が停止する。これによりシフトトレイ２０２のオーバーランが防止される。また、戻しコロ１３の近傍には、図１に示すように、シフトトレイ２０２の紙面位置を検知する紙面位置検知手段としての紙面検知センサ３３０が設けられている。
【００３４】
図１には図示していないが紙面検知センサ３３０は、図３に示す紙面検知レバー３０と、紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａと紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂとから構成されている。紙面検知レバー３０は、その軸部を中心に回動可能に設けられ、シフトトレイ２０２に積載された用紙の後端上面に接触する接触部３０ａと扇形の遮蔽部３０ｂを備えている。上方に位置する紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａは主にスティプル排紙制御に用いられ、紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂは主にシフト排紙制御に用いられる。
【００３５】
本実施形態では、紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａおよび紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂは、遮蔽部３０ｂによって遮られたときにオンするようになっている。したがって、シフトトレイ２０２が上昇して紙面検知レバー３０の接触部３０ａが上方に回動すると、紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａがオフし、さらに回動すると紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂがオンする。用紙の積載量が所定の高さに達したことが紙面検知センサ（スティプル用）３３０ａと紙面検知センサ（ノンスティプル用）３３０ｂによって検知されると、シフトトレイ２０２は所定量下降する。これにより、シフトトレイ２０２の紙面位置は略一定に保たれる。
【００３６】
《シフトトレイの昇降機構》
シフトトレイ２０２の昇降機構について詳細に説明する。
【００３７】
図３に示すようにシフトトレイ２０２は、駆動ユニットＬにより駆動軸２１が駆動されることにより昇降する。駆動軸２１と従動軸２２との間にはタイミングベルト２３がタイミングプーリを介してテンションをもって掛けられ、このタイミングベルト２３にシフトトレイ２０２を支持する側板２４が固定されている。このように構成することにより、シフトトレイ２０２を含むユニットが昇降可能にタイミングベルト２３に吊り下げられている。
【００３８】
駆動ユニットＬは、トレイ昇降モータ１６８とウォームギア２５とから構成され、駆動源としての正逆転可能なトレイ昇降モータ１６８で発生した動力が、ウォームギヤ２５を介して駆動軸２１に固定されたギヤ列の最終ギヤに伝達され、シフトトレイ２０２を上下方向に移動させるるようになっている。動力伝達系統がウォームギヤ２５を介しているため、シフトトレイ２０２を一定位置に保持することができ、このギア構成により、シフトトレイ２０２の不意の落下事故等を防止することが可能となっている。
【００３９】
シフトトレイ２０２の側板２４には、遮蔽板２４ａが一体に形成され、下方には積載用紙の満載を検出する満杯検知センサ３３４と下限位置を検出する下限センサ３３５が配置されており、遮蔽板２４ａによって満杯検知センサ３３４と下限センサ３３５とがオン・オフされるようになっている。満杯検知センサ３３４と下限センサ３３５はフォトセンサであり、遮蔽板２４ａによって遮られたときにオンするようになっている。なお、図３において、シフト排紙ローラ６は省略している。
【００４０】
シフトトレイ２０２の揺動機構は図２に示すように、シフトモータ１６９とシフトかむ３１十からなり、シフトモータ１６９を駆動源としてシフトカム３１を回転させることにより用紙排紙方向に直交する方向に往復動する。シフトカム３１には回転軸中心から一定量離れた位置にピン３１ａが立てられ、そのピン３１ａの他端部がエンドフェンス３２の係合部材３２ａの長孔部３２ｂに遊嵌されている。係合部材３２ａはエンドフェンス３２の背面（シフトトレイ２０２が位置しない側の面）に固定され、前記シフトカム３１のピン３１ａの回動位置に応じて、用紙排紙方向と直交する方向に往復動し、これにともなってシフトトレイ２０２も用紙排紙方向と直交する方向に移動する。前記シフトトレイ２０２は図１において手前側と奥側の２つの位置で停止し（図２の拡大図に対応）、その停止制御はシフトカム３１の切り欠きをシフトセンサ３３６により検出し、この検出信号に基づいてシフトモータ１６９をＯＮ、ＯＦＦ制御することにより行われる。
【００４１】
エンドフェンス３２の前面側には、前記シフトトレイ２０２の案内用の突条３２ｃが設けられ、シフトトレイ２０２の後端部がこの突条３２ｃに上下動自在に遊嵌され、これにより、シフトトレイ２０２は上下動可能かつ用紙搬送方向と直交する方向に往復動可能にエンドフェンス３２に支持される。なお、エンドフェンス３２はシフトトレイ２０２上の積載紙の後端をガイドし、後端を揃える機能を有する。
【００４２】
図４はシフトトレイへの排紙部の構造を示す斜視図である。図１および図４において、シフト排紙ローラ６は、駆動ローラ６ａと従動ローラ６ｂを有し、従動ローラ６ｂは用紙排出方向上流側を支持され、上下方向に揺動自在設けられた開閉ガイド板３３の自由端部に回転自在に支持されている。従動ローラ６ｂは自重または付勢力により駆動ローラ６ａに当接し用紙は両ローラ間に挟持されて排出される。綴じ処理された用紙束が排出される時は、開閉ガイド板３３が上方に引き上げられ、所定のタイミングで戻されるようになっており、このタイミングはシフト排紙センサ３０３の検知信号に基づいて決定される。その停止位置は排紙ガイド板開閉センサ３３１の検知信号に基づいて決定され、排紙ガイド板開閉モータ１６７により駆動される。
【００４３】
＜スティプル処理トレイ＞
スティプル処理を施すスティプル処理トレイＦの構成を詳細に説明する。
【００４４】
図５はこのスティプル処理トレイＦを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図、図６はスティプル処理トレイＦとその駆動機構を示す斜視図、図７は用紙束の放出機構を示す斜視図である。まず、図６に示すように、スティプル排紙ローラ１１によってスティプル処理トレイＦへ導かれた用紙は、スティプル処理トレイＦ上に順次積載される。この場合、用紙ごとに叩きコロ１２で縦方向（用紙搬送方向）の整合が行われ、ジョガーフェンス５３によって横方向（用紙搬送方向と直交する方向−用紙幅方向とも称す）の整合が行われる。ジョブの切れ目、すなわち、用紙束の最終紙から次の用紙束先頭紙までの間で、制御装置３５０（図２３参照）からのスティプル信号により端面綴じスティプラＳ１が駆動され、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は、ただちに放出爪５２ａが突設された放出ベルト５２によりシフト排紙ローラ６へ送られ、受取り位置にセットされているシフトトレイ２０２に排出される。
【００４５】
放出爪５２ａは、図７に示すように、放出ベルトＨＰセンサ３１１によりそのホームポジションが検知されるようになっており、この放出ベルトＨＰセンサ３１１は放出ベルト５２に設けられた放出爪５２ａによりオン・オフする。この放出ベルト５２の外周上には対向する位置に２つの放出爪５２ａが配置され、スティプル処理トレイＦに収容された用紙束を交互に移動搬送する。また必要に応じて放出ベルト５２を逆回転し、これから用紙束を移動するように待機している放出爪５２ａと対向側の放出爪５２ａ′の背面で、スティプル処理トレイＦに収容された用紙束の搬送方向先端を揃えるようにすることもできる。
【００４６】
また、図５に示すように、放出モータ１５７により駆動される放出ベルト５２の駆動軸には、用紙幅方向の整合中心に放出ベルト５２とその駆動プーリ６２とが配置され、それに対して対称に放出ローラ５６が配置固定されており、放出ローラ５６の周速は放出ベルト５２の周速より速くなるように設定されている。
【００４７】
図６に示すように、叩きコロ１２は支点１２ａを中心に叩きＳＯＬ１７０によって振り子運動を与えられ、スティプル処理トレイＦ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５１に突き当てる。なお、叩きコロ１２は反時計回りに回転する。
【００４８】
ジョガーフェンス５３は、正逆転可能なジョガーモータ１５８によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙幅方向に往復移動する。
【００４９】
端面綴じスティプラＳ１は、図８のステイプラＳ１を移動機構とともに示す斜視図から分かるように、正逆転可能なスティプラ移動モータ１５９によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙端部の所定位置を綴じるために用紙幅方向に移動する。その移動範囲の一側端には、端面綴じスティプラＳ１のホームポジションを検出するスティプラ移動ＨＰセンサ３１２が設けられており、用紙幅方向の綴じ位置は、前記ホームポジションからの端面綴じスティプラＳ１移動量により制御される。端面綴じスティプラＳ１は、図９の斜視図に示すように前記ホームポジション位置でスティプラＳ１の綴じ機構部だけを所定角度斜めに回転させ、スティプル針の交換が容易にできるように構成されている。スティプラＳ１は斜めモータ１６０によって斜め回転し、針交換位置センサ３１３によって前記針の交換位置まで達したことが検出されると、斜めモータ１６０は停止する。針交換が終了すると、元の位置まで回転し、次のスティプルに備える。
【００５０】
中綴じスティプラＳ２は図１および図５に示すように、後端フェンス５１から中綴じスティプラＳ２の針打ち位置までの距離が、中綴じ可能な最大用紙サイズの搬送方向長の半分に相当する距離以上となるように配置され、かつ、用紙幅方向の整合中心に対して対称に２つ配置され、ステー６３に固定されている。
【００５１】
＜用紙束偏向手段＞
前記スティプル処理トレイＦで中綴じが行われた用紙束は用紙の中央部で中折りされる。この中折りは中折り処理トレイＧで行われる。そのためには、綴じた用紙たばを中折り処理トレイＧに搬送する必要がある。この実施形態では、スティプル処理トレイＦの搬送方向最下流側に、用紙束偏向手段が設けられ、中折り処理トレイＧ側に用紙束を搬送する。
【００５２】
用紙束偏向手段は、図１に示すように分岐ガイド板５４と可動ガイド５５とからなる。分岐ガイド板５４は図１０ないし図１２の動作説明図に示すように支点５４ａを中心に上下方向に回動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ５７を有しており、スプリング５８により放出ローラ５６に加圧される。また、分岐ガイド板５４の位置は、束分岐駆動モータ１６１より駆動を得て回転するカム６１のカム面６１ａと当接することにより決められる。
【００５３】
可動ガイド５５は放出ローラ５６の回転軸に回動自在に支持され、可動ガイド５５には回動自在に連結されたリンクアーム６０が設けられている。リンクアーム６０は図５に示す側板６４に固定された軸と長孔部６０ａで嵌合されており、これにより可動ガイド５５の回動範囲は規制される。また、スプリング５９により下方に付勢されることによって図１０の位置に保持される。さらに、束分岐駆動モータ１６１より駆動を得て回転するカム６１のカム面６１ｂによりリンクアーム６０が押されると連結されている可動ガイド５５は上方へ回動する。カム６１は束分岐ガイドＨＰセンサをその遮蔽部６１ｃにより検知させることによって、そのホームポジションを得て、束分岐駆動モータ１６１の駆動パルスによりその停止位置を制御する。
【００５４】
図１０は、カム６１がホームポジション時の分岐ガイド板５４と可動ガイド５５の位置関係を示す。可動ガイド５５のガイド面５５ａはシフト排紙ローラ６への経路において、用紙をガイドする機能を有している。
【００５５】
図１１は、カム６１が回転することにより、分岐ガイド板５４が下方へ回動し加圧コロ５７が放出ローラ５６に加圧していることを示す。
【００５６】
図１２は、カム６１がさらに回転することにより、可動ガイド５５が上方に回動し、処理トレイＦから処理トレイＧに導く経路を、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５とで形成することを示す。また、図５には奥行き方向の位置関係を示す。
【００５７】
この実施形態では、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５は１つの駆動モータにより動作するが、個々に駆動モータを設けて、用紙サイズや綴じ枚数に応じて、移動タイミングや停止位置を制御可能に構成しても良い。
【００５８】
＜折プレートの移動機構＞
図１３および図１４は折りプレート７４の移動機構の動作説明図である。
【００５９】
折りプレート７４は前後側板に立てられた各２本の軸に長孔部７４ａが嵌合して支持され、その軸部７４ｂとリンクアーム７６の長孔部７６ｂは嵌合されており、リンクアーム７６が支点７６ａを中心に揺動することによって折りプレート７４は図１３および図１４中を左右に往復移動する。このリンクアーム７６の長孔部７６ｃと折りプレート駆動カム７５の軸部７５ｂは嵌合されており、折りプレート駆動カム７５の回転運動によりリンクアーム７６は揺動する。
【００６０】
折りプレート駆動カム７５は折りプレート駆動モータ１６６により図１３中の矢印方向に回転する。その停止位置は半月形状の遮蔽部７５ａ両端部を折りプレートＨＰセンサ３２５により検知することで決定される。
【００６１】
図１３は、処理トレイＧの用紙束収容領域から完全に退避したホームポジション位置を示す。折りプレート駆動カム７５を矢印方向に回転させると折りプレート７４は矢印方向に移動し、処理トレイＧの用紙束収容領域に突出する。
【００６２】
図１４は、処理トレイＧの用紙束中央を折りローラ８１のニップに押し込む位置を示す。折りプレート駆動カム７５を矢印方向に回転させると折りプレート７４は矢印方向に移動し、処理トレイＧの用紙束収容領域から退避する。
【００６３】
本実施形態では、後処理モードに応じて下記の排出形態をとる。
【００６４】
▲１▼  ノンスティプルモードａ：搬送路Ａ、搬送路Ｂを通り上トレイ２０１へ排出される。
【００６５】
▲２▼  ノンスティプルモードｂ：搬送路Ａ、搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出される。
【００６６】
▲３▼  ソート、スタックモード：搬送路Ａ、搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出される。その際、シフトトレイ２０２が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動することで排出される用紙は仕分けられる。
【００６７】
▲４▼  スティプルモード：搬送路Ａ、搬送路Ｄを経て処理トレイＦで整合および綴じを施され搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出される。
【００６８】
▲５▼  中綴じ製本モード：搬送路Ａ、搬送路Ｄを経て処理トレイＦで整合および中央綴じを施され、さらに処理トレイＧで中央折りを施され、搬送路Ｈを通り下トレイ２０３へ排出される。
【００６９】
▲１▼  ノンスティプルモードａの動作を以下に説明する。
【００７０】
搬送路Ａから分岐爪１５で振り分けられた用紙は、搬送路Ｂに導かれ搬送ローラ３と上排紙ローラ４によって上トレイ２０１へ排出される。また上排紙ローラ４の近傍に配置され用紙の排出を検出する上排紙センサ３０２によって排紙の状態を監視する。
【００７１】
▲２▼  ノンスティプルモードｂの動作を以下に説明する。
【００７２】
搬送路Ａから分岐爪１５分岐爪１６で振り分けられた用紙は、搬送路Ｃに導かれ搬送ローラ５およびシフト排紙ローラ６によってシフトトレイ２０２へ排出される。またシフト排紙ローラ６の近傍に配置され、用紙の排出を検出するシフト排紙センサ３０３によって排紙の状態を監視する。
【００７３】
▲３▼  ソート、スタックモードの動作を以下に説明する。
【００７４】
ノンスティプルモードｂ時と同様の搬送排紙を行う。その際、シフトトレイ２０２が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動することによって排出される用紙は仕分けられる。
【００７５】
▲４▼  スティプルモードの動作を以下に説明する。
【００７６】
搬送路Ａから分岐爪１５分岐爪１６で振り分けられた用紙は、搬送路Ｄに導かれ、搬送ローラ７、搬送ローラ９、搬送ローラ１０およびスティプル排紙ローラ１１により処理トレイＦに排出される。前記処理トレイＦでは、排紙ローラ１１により順次排出される用紙を整合し、所定枚数に達すると端面綴じスティプラＳ１により綴じ処理を行う。その後、綴じられた用紙束は放出爪５２ａにより下流へ搬送されシフト排紙ローラ６によりシフトトレイ２０２へ排出される。またシフト排紙ローラ６の近傍に配置され、用紙の排出を検出するシフト排紙センサ３０３によって排紙の状態を監視する。
【００７７】
▲５▼  スティプルモード時の処理トレイＦの動作について説明する。
【００７８】
スティプルモードが選択されると、図６に示すように、ジョガーフェンス５３はホームポジションより移動し、処理トレイＦに排出される用紙幅より片側７ｍｍ離れた待機位置で待機する。用紙がスティプル排紙ローラ１１によって搬送され、用紙後端がスティプル排紙センサ３０５を通過すると、ジョガーフェンス５３が待機位置から５ｍｍ内側に移動して停止する。
【００７９】
また、スティプル排紙センサ３０５は用紙後端通過時点にそれを検知し、その信号がＣＰＵ３６０に入力される（図２３参照）。ＣＰＵ３６０ではこの信号の受信時点からスティプル排紙ローラ１１を駆動する図示しないスティプル搬送モータからの発信パルス数をカウントし、所定パルス発信後に叩きＳＯＬ１７０をオンさせる。叩きコロ１２は、叩きＳＯＬ１７０のオン・オフにより振り子運動をし、オン時には用紙を叩いて下方向に戻し、後端フェンス５１に突き当てて紙揃えを行う。このとき、処理トレイＦに収容される用紙が入口センサ１０１あるいはスティプル排紙センサ３０５を通過するたびにその信号がＣＰＵ３６０に入力され、用紙枚数がカウントされる。
【００８０】
叩きＳＯＬ１７０がオフされて所定時間経過後、ジョガーフェンス５３は、ジョガーモータ１５８によってさらに２．６ｍｍ内側に移動して一旦停止し、横揃えが終了する。ジョガーフェンス５３はその後７．６ｍｍ外側に移動して待機位置に戻り、次の用紙を待つ。この動作を最終頁まで行う。その後再び７ｍｍ内側に移動して停止し、用紙束の両側端を押えてスティプル動作に備える。その後所定時間後に図示しないスティプルモータにより端面綴じスティプラＳ１が作動し、綴じ処理が行われる。このとき２ヶ所以上の綴じが指定されていれば、１ヶ所の綴じ処理が終了した後、スティプル移動モータ１５９が駆動され、端面綴じスティプラＳ１が用紙後端に沿って適正位置まで移動され、２ヶ所目の綴じ処理が行なわれる。また、３ヶ所目以降が指定されている場合は、これを繰返す。
【００８１】
綴じ処理が終了すると、放出モータ１５７が駆動され、放出ベルト５２が駆動される。このとき、排紙モータも駆動され、放出爪５２ａにより持ち上げられた用紙束を受け入れるべくシフト排紙ローラ６が回転し始める。このとき、ジョガーフェンス５３は用紙サイズおよび綴じ枚数により異なるように制御される。例えば、綴じ枚数が設定枚数より少ない、あるいは設定サイズより小さい場合には、ジョガーフェンス５３により用紙束を押えながら放出爪５２ａにより用紙束後端を引っかけ搬送する。
【００８２】
そして、紙有無センサ３１０あるいは放出ベルトＨＰセンサ３１１による検知より所定パルス後にジョガーフェンス５３を２ｍｍ退避させジョガーフェンス５３による用紙への拘束を解除する。この所定パルスは、放出爪５２ａが用紙後端と接触してからジョガーフェンス５３の先端を抜ける間で設定されている。
【００８３】
また、綴じ枚数が設定枚数より多い、あるいは設定サイズより大きい場合には、予めジョガーフェンス５３を２ｍｍ退避させ、放出を行う。いずれの場合も用紙束がジョガーフェンス５３を抜けきると、ジョガーフェンス５３は、さらに５ｍｍ外側に移動して待機位置に復帰し、次の用紙に備える。なお、用紙に対するジョガーフェンス５３の距離により拘束力を調整することも可能である。
【００８４】
▲６▼  中綴じ製本モードの動作を以下に説明する。
【００８５】
搬送路Ａから分岐爪１５分岐爪１６で振り分けられた用紙は、搬送路Ｄに導かれ、搬送ローラ７搬送ローラ９搬送ローラ１０スティプル排紙ローラ１１により処理トレイＦに排出される。処理トレイＦでは、▲４▼スティプルモード時と同様に排紙ローラ１１により順次排出される用紙を整合し、スティプルする直前までは同様の動作をする（図１６参照）。その後、図１７の位置に、用紙束は放出爪５２ａにより用紙サイズ毎に設定された所定距離下流へ運ばれ、その中央を中綴じスティプラＳ２により綴じ処理される。綴じられた用紙束は放出爪５２ａにより下流へ用紙サイズ毎に設定された所定距離搬送され一旦停止する。この移動距離は放出モータ１５７の駆動パルスにより管理される。その後、図１８に示すように、用紙束先端部は放出ローラ５６と加圧コロ５７により挟持され、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５とが回動することで形成され、処理トレイＧへ導かれる経路を通過するべく、再度放出爪５２ａと放出ローラ５６により下流へ搬送される。この放出ローラ５６は放出ベルト５２の駆動軸に設けられており放出ベルト５２と同期して駆動される。そして、図１９に示すように、その用紙束は束搬送ローラ上７１と束搬送ローラ下７２により、予めその用紙サイズに応じた位置にホームポジションから移動し下側の端面をガイドするべく停止している可動後端フェンス７３まで搬送される。このとき、放出爪５２ａは、放出ベルト５２の外周上に対向する位置に配置されたもう１つの放出爪５２ａ′が後端フェンス５１近傍に達した位置で停止し、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５はホームポジションへ復帰し、次の用紙に備える。図２０に示すように、可動後端フェンス７３に突き当てられた用紙束は、束搬送ローラ下７２の加圧を解除される。その後、図２１に示すように、綴じられた針部近傍は略直角方向に折りプレート７４により押され、その対向する折りローラ８１のニップへと導かれる。予め回転していた折りローラ８１はその用紙束を加圧搬送することで、用紙束中央に折りを施す。
【００８６】
図２２に示すように、折りを施された用紙束は第２の折りローラ８２により折りぐせを強化され、下排紙ローラ８３により下トレイ２０３へ排出される。このとき、用紙束後端が折り部通過センサ３２３に検知されると、折りプレート７４と可動後端フェンス７３はホームポジションに復帰し、束搬送ローラ下７２の加圧は復帰され、次の用紙に備える。また、次のジョブが同用紙サイズ同枚数であれば、可動後端フェンス７３はその位置で待機しても良い。
【００８７】
図２１および図２２に示すように、中折りは、折りプレート７４と第１および第２の折りローラ８１，８２によって行われるが、図１に示すように第２の折りローラ８２と下排紙ローラ８３は、エンドフェンス３２あるいはシフトトレイ２０２の基部の筐体側面ＳＢＡよりも側方に突出した位置に設けられ、かつ、下トレイ２０３の先端部はシフトトレイ２０２の先端部の鉛直下方と同一位置、もしくは同一位置よりも用紙後処理装置ＰＤ本体側に位置し、シフトトレイ２０２で規定される垂直投影面積よりも垂直投影面積が大きくならないように意図されている。
【００８８】
また、前述の第２の折りローラ８２と下排紙ローラ８３とを前記筐体側板ＳＢＡよりも側方に突出させて、複数段にわたる折りローラによって十分な折り処理を可能としている。その際、中折りにより用紙束のサイズが半分になるので、下トレイ２０３のトレイサイズもそのサイズに最大処理サイズの半分でよく、前述のように下トレイ２０３の先端部をシフトトレイ２０２の先端部から突出させることなく、前述の折りローラ８２と下排紙ローラ８３の設置空間を無理なく確保できる。そのため、シフトトレイ２０２の最大下降位置より下側の筐体側面ＳＢＢは、前記筐体側面ＳＢＡよりも前記設置空間分側方に突出している。これにより、垂直投影面積を増大させることなく、十分は折り機能を有する折り機構を用紙後処理装置ＰＤ本体下方に設けることができる。
【００８９】
なお、この実施形態では、中折り処理トレイＧはスティプル処理トレイＦの上方に位置する用紙搬送方向最下流側から下方に向かって略垂直に設けられ、用紙束は可動ガイド５５によって偏向されて中折り処理トレイＧに搬入されるので、中折りを行う個所を端面綴じスティプラＳ１よりも上方に配置することができる。そして、中折り位置で折りプレート７４を略水平方向に移動させ、この略水平な平面に沿って第１および第２の折りローラ８１，８２と下排紙ローラ８３を配置することができる。これにより、下排紙ローラ８３から用紙束を排紙する位置を上方に設定することができ、下排紙トレイ２０３への積載量を多くすることが可能になる。さらに、用紙束を折りながら排紙トレイ上へ排出する際に、均等に用紙束に力を加えることが可能なので、キズ／シワ等の不具合発生を防止することができる。
【００９０】
また、用紙折り機構である折りプレート７４、第１および第２の折りローラ８１，８２を中折り処理トレイＧの略中央部に配しており、搬送されてきた用紙束先端部が突き当たるフェンスを可動フェンス７３とすることによって、スティプル（中綴じ）処理された用紙束の中折り処理トレイＧへの搬入が完了した時点で、サイズに合った中折り位置で突き当たるように移動させることができる。これにより、可動フェンス７３に突き当たった直後に折り処理を開始することを可能にし、中折りのための無駄時間が生じないので、生産性の点で有利となる。
【００９１】
また、スティプル処理トレイＧで用紙束をスティプルし、中折り処理トレイＧに搬出した時点で、スティプル処理トレイＧに次の用紙を受け入れることができるので、中折り処理を行う時間が無駄時間となることがなく、効率的に用紙の後処理が行える。
【００９２】
また、スティプル処理トレイＦおよび中折り処理トレイＧは搬送され得る用紙の内、最大長さの用紙を収納できる長さに設定する。これにより、スティプル（端面綴じ）が可能な用紙サイズは全て中綴じ製本も可能となり、ユーザの使い勝手を向上させることができる。
【００９３】
なお、この実施形態では、中折り処理トレイＧで折り処理を行っているが、この処理トレイＧの中折り位置に用紙切断処理を行う機構、例えばカッタ機構を設け、用紙束を中央部で切断して下トレイに排紙するというように応用することも可能である。
【００９４】
＜制御装置＞
制御装置３５０は、図２３に示すように、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、図示しない画像形成装置本体のコントロールパネルの各スイッチ等、および紙面検知センサ３３０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、シフトトレイ２０２用のトレイ昇降モータ１６８、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ１６７、シフトトレイ２０２を移動するシフトモータ１６９、叩きコロ１２を駆動する図示しない叩きコロモータ、叩きＳＯＬ１７０等の各ソレノイド、各搬送ローラを駆動する搬送モータ、各排紙ローラを駆動する排紙モータ、放出ベルト５２を駆動する放出モータ１５７、端面綴じスティプラＳ１を移動するスティプラ移動モータ１５９、端面綴じスティプラＳ１を斜めに回転させる斜めモータ１６０、ジョガーフェンス５３を移動するジョガーモータ１５８、分岐ガイド板５４および可動ガイド５５を回動する束分岐駆動モータ１６１、その束を搬送する搬送ローラを駆動する図示しない束搬送モータ、可動後端フェンス７３を移動させる図示しない後端フェンス移動モータ、折りプレート７４を移動させる折りプレート駆動モータ１６６、折りローラ８１を駆動する図示しない折りローラ駆動モータ等の駆動を制御する。スティプル排紙ローラを駆動する図示しないスティプル搬送モータのパルス信号はＣＰＵ３６０に入力されてカウントされ、このカウントに応じて叩きＳＯＬ１７０およびジョガーモータ１５８が制御される。
【００９５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、最小の装置設置面積で、かつ、装置内部の機器の配置空間を確保することができる。また、複数の折りローラにより、確実にかつきれいに中折りされた用紙束を得ることができる。さらに、折り処理に入る前に次の用紙をスティプル処理トレイに供給することが可能となり、その分、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置の全体構成を示す図である。
【図２】シフト機構の詳細を示す要部を拡大した斜視図である。
【図３】シフトトレイ昇降機構の要部を拡大した斜視図である。
【図４】シフトトレイへの排紙部の構造を示す斜視図である。
【図５】スティプル処理トレイを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図である。
【図６】スティプル処理トレイとその駆動機構を示す斜視図である。
【図７】用紙束の放出機構を示す斜視図である。
【図８】端面綴じステイプラを移動機構とともに示す斜視図である。
【図９】端面綴じスティプラの斜め回動機構を示す斜視図である。
【図１０】用紙束偏向機構の動作説明図である。
【図１１】用紙束偏向機構の動作説明図である。
【図１２】用紙束偏向機構の動作説明図である。
【図１３】折りプレートの移動機構の動作説明図である。
【図１４】折りプレートの移動機構の動作説明図である。
【図１５】スティプル処理トレイと中折り処理トレイの詳細を示す図である。
【図１６】スティプル処理トレイにスタックされた用紙束の状態を示す動作説明図である。
【図１７】スティプル処理トレイでスタックされ、中綴じされるときの状態を示す動作説明図である。
【図１８】スティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させる初期状態を示す動作説明図である。
【図１９】スティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させ、中折り処理トレイに送り込んだときの状態を示す動作説明図である。
【図２０】中折り処理トレイで用紙束を中折り位置に位置させたときの状態を示す動作説明図である。
【図２１】中折り処理トレイで中折りプレートを作動させて用紙束の中折り動作を開始した時の状態を示す動作説明図である。
【図２２】中折り処理トレイからで用紙束を中折りローラによって中折りして排紙するときの状態を示す動作説明図である。
【図２３】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
６  シフト排紙ローラ
３２  エンドフェンス
７４  折りプレート
７５  折りプレート駆動カム
８１  第１の折りローラ
８２  第２の折りローラ
８３  板搬送ローラ
９１  束搬送ガイド板上
９２  束搬送ガイド板下
１６６  折プレート駆動モータ
２０１  上トレイ
２０２  シフトトレイ
２０３  下トレイ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ  搬送路
Ｆ  スティプル処理トレイ
Ｇ  中折り処理トレイ
ＰＤ  用紙後処理装置
ＳＢＡ，ＳＢＢ  筐体側面
Ｓ１  端面綴じスティプラ
Ｓ２  中綴じスティプラ
【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】
0004184639.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
0004184639.tif 000022
【図２２】
0004184639.tif 000023
【図２３】
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