JP2009018933A - 用紙処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械を停止させることなく、生産性が高く、構成が簡単で低コストの用紙処理装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】搬入された用紙に対して、前記用紙の端辺を裁断するカッタユニットＪと、このカッタユニットＪによって裁断された用紙屑を収納する複数のホッパ５０２，５０５と、前記ホッパ５０２，５０５のいずれを用紙屑排出先として選択し、排紙する切替爪５０１とを備えた。ホッパ５０２，５０５の上部には用紙屑の満杯状態を検知する満杯センサ５０４，５０７、及び用紙屑が満杯であることを表示するためのＬＥＤを備え、前記ホッパ５０２，５０５はストッパによって受入位置が保持され、満杯の場合に空いたホッパ側に排紙先を切り替える。これにより満杯側のホッパの取り出しが可能となる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、画像形成済みのシート状記録媒体（本明細書では、単に「用紙」と称する）に対して綴じ、穴明け、揃え、折り、あるいはこれらを含む製本処理などの所定の処理を行った後、切断する機能を有する用紙処理装置及びこの用紙処理装置を一体もしくは別体に備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機、及びこれらの機能を複合して有するデジタル複合機等の画像形成装置に関する。

画像形成装置本体の下流側へ配置され、出力される記録紙などに綴じなどの後処理装置は広く知られているが、昨今その機能は多機能化され、従来の端面綴じに加えて中綴じ処理及びくるみ製本処理等さまざまな後処理を可能としたものが広く提案されている。これらの後処理装置の普及に伴い、中綴じ処理のみならずくるみ製本時の小口断裁等の製本機能向上への要求が高まってきている。

一方、前記裁断手段による裁断屑の収納方法として特許文献１ないし３記載の発明が知られている。このうち特許文献１には、押し込みダストボックスの積載容量を大きく残したまま満載検知と判断することを防止し、確実に許容積載量まで用紙屑を収納するため、用紙を搬送する搬送手段と、前記用紙の端辺を裁断する裁断機構と、裁断した際に発生する用紙屑を収納するダストボックスと、前記ダストボックス内に積載される用紙屑を押し込むプッシャー機構を備えたことを特徴とする発明が記載されている。

また、特許文献２には、切り屑収納箱内の切り屑の集積量を増加させ、装置の駆動停止の低減、切り屑収納箱の交換、廃棄等の操作を低減、回収置き場の縮小、運搬、廃棄処分の容易化を達成するため、切り屑収納箱に収納された切り屑を押圧する切り屑押圧手段を設けた発明が記載されている。

さらに、特許文献３には、用紙束小口の端面をきれいに切り揃えるために裁断装置で綴じ部と対向する辺（小口）の端面を切り揃えると、切り屑は端面の長さ分だけある短冊状の切り屑となり、そのままの形状では非常に嵩張って、少ないジョブでもすぐに屑箱が満杯になってしまうことから、発生する用紙束端面の短冊状の切り屑を裁断する方向と異なる方向にさらに細かく裁断し屑箱の切り屑が嵩張らないようにして装置の小型化を図ることを特徴とする発明が記載されている。
特開２００４−１６０５９８号公報 特開２００４−３３１３２８号公報 特開２００５−００７５３９号公報

しかしながら、前記特許文献１ないし３記載の発明では、
１）用紙（シート）屑収納手段が、いずれも１つとなっているため、切り屑収納箱の満杯時は、装置全体を停止させる必要があり、生産性が低下する。
２）押し込む手段として、複雑な機構及びスペースが必要であり、効果に対するコストも優れているといえない。
などの問題がある。

そこで、本発明が解決すべき課題は、機械を停止させることなく、生産性が高く、構成が簡単で低コストの用紙処理装置及び画像形成装置を提供することにある。

前記課題を解決するため、第１の手段は、搬入された用紙に対して、前記用紙の端辺を裁断する裁断手段と、前記裁断手段によって裁断された用紙屑を収納する用紙屑収納手段と、を有する用紙処理装置において、複数の前記用紙屑収納手段と、前記用紙屑の収納先を切り替える切替手段と、を備えたことを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、用紙屑の満杯状態を検知する用紙屑満杯検知手段、用紙屑が満杯であることを表示するための表示手段、及び前記用紙屑収納手段の受入位置を保持するための固定手段を前記複数の用紙屑収納手段がそれぞれ備えていることを特徴とする。

第３の手段は、第２の手段において、前記用紙屑満杯検知手段によって検知された用紙屑の満杯状況に応じて、前記表示手段の表示、前記固定手段、及び前記切替手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。

第４の手段は、第２又は第３の手段において、前記制御手段が、前記用紙屑満杯手段によっていずれかの用紙屑収納手段が満杯であることを検知したとき、前記切替手段により排出先を他の用紙屑収納手段に切り替えることを特徴とする。

第５の手段は、第４の手段において、前記制御手段が、前記切替手段により排出先を他の用紙屑収納手段に切り替えるとともに、満杯となった前記用紙収納手段について前記表示手段に満杯を表示させ、当該用紙収納手段に対して前記固定手段による固定を解除し、固定解除された用紙収納手段の取り出し可能とすることを特徴とする。

第６の手段は、第１ないし第５のいずれかの手段において、用紙屑が切替手段を通過する際に前記切替手段を微振動させる手段を備えていることを特徴とする。

第７の手段は、第６の手段において、前記切替手段がステッピングモータにより駆動されることを特徴とする。

第８の手段は、第１ないし第７のいずれかの手段に係る用紙処理装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

本発明によれば、機械を停止させることなく、生産性が高く、構成が簡単で低コストの用紙処理装置を提供することができる。

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。

１．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と画像形成装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図であり、図では、用紙後処理装置の全体と画像形成装置の一部を示している。

図１において、用紙後処理装置ＰＤは、画像形成装置ＰＲの側部に取付けられており、画像形成装置ＰＲから排出された用紙（記録媒体）は用紙後処理装置ＰＤ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のパンチユニット１００）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、整合及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、それぞれ分岐爪１５及び分岐爪１６によって振り分けられるように構成されている。

搬送路Ａ及びＤを経てスティプル処理トレイＦへ導かれ、スティプル処理トレイで整合及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、カッタユニットＪを経て下トレイ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、搬送ローラ７を経て搬送される用紙の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のうち少なくとも搬送ローラ９を逆転させ、ターンガイド８により用紙後端を用紙収容部Ｅへ導く。これにより用紙収容部Ｅに用紙を滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能となる。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。

搬送路Ｂ、搬送路Ｃ及び搬送路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、パンチかすホッパ１０１、搬送ローラ２、分岐爪１５及び分岐爪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。

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。

この用紙後処理装置ＰＤでは、用紙に対して、穴明け（パンチユニット１００）、用紙揃え＋端部綴じ（ジョガーフェンス５３、端面綴じスティプラＳ１）、用紙揃え＋中綴じ（ジョガーフェンス５３、中綴じスティプラＳ２）、用紙の仕分け（シフトトレイ２０２）、中折り（折りプレート７４、折りローラ８１、８２）、切断（カッタユニットＪ）などの各処理を行うことができる。

画像形成装置ＰＲは、この実施形態では、入力された画像データに基づいて感光体ドラムなどの画像形成媒体に光書き込みを行って感光体ドラム表面に潜像を形成し、形成された潜像をトナー現像して用紙などの記録媒体に転写し、定着して排紙するいわゆる電子写真プロセスを使用した画像形成装置であり、電子写真プロセスを使用した画像形成装置自体は公知なので、ここでの詳細な構成の説明と図示は省略する。なお、この実施形態では、電子写真プロセスを使用した画像形成装置を例示しているが、そのほかに、インクジェットや印刷機などの公知の画像形成装置及び印刷機（プリンタ）を使用したシステムでも良いことはいうまでもない。

２．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、図示しないシフト機構及びシフトトレイ昇降機構とにより構成される。

図１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シフトトレイ２０２の最下端と接する用紙後処理装置ＰＤの側面に設けられたエンドフェンス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１３の近傍には、図１に示すように、シフトトレイ２０２上に排紙された用紙もしくは用紙束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。

シフトトレイ２０２は前記紙面検知センサ３３０の紙面の検知状態に応じて下降または上昇し、仕分けを行う場合には、用紙搬送方向に直交する方向に部毎に移動（シフト）して、仕分けを行うようになっている。この上昇下降動作、シフト動作は公知なので、ここでの詳細な説明は省略する。

３ スティプル処理トレイ
３．１ スティプル処理トレイの全体構成
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。

図２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３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４は用紙束の放出機構を示す斜視図である。まず、図３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、用紙毎に叩きコロ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１３参照）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。

３．２ 用紙放出機構
放出爪５２ａは、図４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。タイミングベルトからなるこの放出ベルト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。したがって、この放出爪５２ａは用紙束の用紙搬送方向の揃え手段としても機能する。

また、図２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の駆動軸である放出軸６５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、駆動プーリ６２に対して対称に放出ローラ５６が配置、固定されている。さらに、これらの放出ローラ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。

放出ベルト５２は放出モータ１５７の駆動力をタイミングベルト、タイミングプーリ６２を介して伝達されている。ここではタイミングプーリ（駆動側のプーリ）６２と放出ローラ５６は同一軸（放出軸６５）に配置されている。放出ローラ５６と放出ベルト５２の速度関係を変更する場合等は放出ローラ５６を前記放出軸６５上に空転可能とし、放出ローラ５６に対し放出モータ１５７から分割された駆動力を伝達して減速比の設定に自由度を持たせても良い。また、放出ローラ５６の円筒面はゴム等の高摩擦部材で形成され、従動ローラである加圧コロ５７の自重あるいは付勢力で、両者間に挟持された用紙あるいは用紙束に対して搬送力を発生できる。

図３に示すように、叩きコロ１２は支点１２ａを中心に叩きＳＯＬ（ソレノイド）１７０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は図において反時計回りに回転する。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。

端面綴じスティプラＳ１は、正逆転可能なスティプラ移動モータ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、針の打ち込み角度を用紙端部と平行あるいは斜めに変更できるように、さらには、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。

中綴じスティプラＳ２は図１及び図２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。中綴じスティプラＳ２自体は公知の構成なので、ここでは詳細についての説明は省略するが、中綴じを行う場合、ジョガーフェンス５３で用紙の搬送方向に直交する方向が整合され、後端フェンス５１と叩きコロ１２で用紙の搬送方向が整合された後、放出ベルト５２を駆動して放出爪５２で用紙束の後端部を持ち上げ、中綴じスティプラＳ２の綴じ位置に用紙束の搬送方向の中央部が位置するようにし、この位置で停止して、綴じ動作を実行させる。そして、綴じられた用紙束は、中折り処理トレイＧ側に搬送され、中折りされる。詳細は後述する。

なお、図中符号６４ａは前側板、６４ｂは後側板であり、符号３１０はスティプル処理トレイＦ上の用紙の有無を検出する紙有無センサである。

４．用紙束偏向機構
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、綴じた用紙束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。

用紙束偏向機構は、図１及びスティプル処理トレイＦと中折り処理トレイＧ部分の拡大図である図５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６及び図７の動作説明図に示すように支点５４ａを中心に上下方向に揺動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ５７が設けられ、スプリング５８により放出ローラ５６側に加圧される。また、分岐ガイド板５４の位置は、束分岐駆動モータ１６１より駆動力を得て回転するカム６１のカム面６１ａとの当接位置によって規定される。

可動ガイド５５は放出ローラ５６の回転軸に前記可動ガイド５５と一体に揺動する従動側プーリ６０とともに揺動自在に支持され、可動ガイド駆動モータ１７１の駆動軸に設けられた駆動側プーリ１７１ａとの間に掛け渡されたタイミングベルト５９によって駆動され、また、その停止位置が規定される。可動ガイド５５は、その遮蔽部５５ｂを可動ガイドホームポジションセンサ３３７によって検知させることにより、ホームポジションを検知することができ、検出されたホームポジションを基準として可動ガイド駆動モータ１７１の駆動パルスによって停止位置を制御することができる。

束分岐ガイドＨＰセンサ３１５はカム６１の遮蔽部６１ｃを検知してカム６１のホームポジションを検知する。これにより、カム６１はそのホームポジションを基準として束分岐駆動モータ１６１の駆動パルスをカウントすることにより、停止位置の制御が行われる。カム６１の停止位置によって分岐ガイド板５４の開閉量が決定される。すなわち、束分岐駆動モータ１６１の駆動パルスに応じて前記開閉量が設定され、その設定値に応じて放出ローラ５６と加圧コロ５７の間の間隔を自由に設定することができる。この制御については後述する。

図６は、カム６１がホームポジションに位置したときの分岐ガイド板５４と可動ガイド５５の位置関係を示す動作説明図である。可動ガイド５５のガイド面５５ａは放出ローラ５６の表面と所定の間隔をおいて離間した曲面状に形成され、分岐ガイド板５４の加圧コロ５７設置部より用紙搬送方向下流側は放出ローラ５６の表面の曲率に準じた曲面に形成されているが、上流側は平面状に形成され、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する。この状態は、用紙束を搬送路Ｃに送り込むときの状態であり、可動ガイド５５はスティプル処理トレイＦから搬送路Ｃに用紙束が送り出される経路から十分に後退し、また、分岐ガイド板５４も放出ローラ５６の表面から十分に後退し、スティプル処理トレイＦから搬送路Ｃに用紙束を送り出す経路を十分に開放している。この開放幅は、一般には端面綴じスティプラＳ１の綴じ能力によって決められるが、通常の厚さのコピー用紙５０枚以下が一般的である。

この状態から可動ガイド駆動モータ１７１が回転し、可動ガイド５５が用紙束を中折り処理トレイＧ側に搬送する位置に移動し、束分岐駆動モータ１６１がホームポジションから所定パルス駆動分回転し、カム６１を所定量回転させて分岐ガイド板５４が図示反時計方向に回転し、加圧コロ５７が放出ローラ５６の表面に対して微小距離離間した状態になる。そして、カム６１がさらに回転することにより、分岐ガイド板５４が図において反時計方向にさらに回転し、加圧ローラ５７が放出ローラ５６に対して加圧状態になる。加圧力はスプリング５８の弾性力によって決定される。

なお、図５及び図６がスティプル処理トレイＦで整合及びスティプル綴じ等を施された用紙をシフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃへ送り込む位置で、図７が中折り処理トレイＧへ送り込む搬送路へ用紙を送り込むことができる位置となる。そして、図６の位置から可動ガイド５５を図示時計方向に回動させ、可動ガイド５５が回動するスペースを可動ガイド側面５５ａと分岐ガイド板５４とにより塞ぐことが可能となっている。これにより用紙を中折り処理トレイＧへ導く際、スムーズに送り込むことが可能となる。このように、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５の動作に順序をつけることで互いにオーバーラップすることが可能となり円滑な搬送路を形成できる。

この状態では、図６に示した分岐ガイド板５４の開放状態に比べて用紙束の搬送方向に対して斜めの方向から放出ローラ５６の表面に圧接し、用紙束の先端部はいわばくさび状に規制されて加圧コロ５７位置に導かれる。用紙束は、中折り処理トレイＧ側に搬送されるときには、用紙束の中央部が綴じられ、用紙束の先端部はフリーの状態であるが、前述のように規制され、さらに加圧コロ５７によって加圧された状態で可動ガイド５５と放出ローラ５６の間隙に導入される。これにより、用紙束の先端部はばらばらにならずに可動ガイド５５と放出ローラ５６の間隙に入り込み、可動ガイド５５によってターン（偏向）して中折り処理トレイＧ側に搬送される。

また、図７に示すように加圧コロ５７と放出ローラ５６との間に所定の間隙を設け、用紙束が所定量通過した後、加圧コロ５７によって用紙束を加圧するようにすれば、前記間隙に進入するときの負荷を小さくできるので、用紙束先端を乱すことなく偏向することが可能になり、用紙束の偏向時におけるジャム発生を最小限に抑えることができる。

５．中折り処理トレイ
図８は中折りを行うための折りプレート７４の移動機構の動作説明図である。折りプレート７４は前後側板６４ａ、６４ｂに立てられた各２本の軸６４ｃに長孔部７４ａを遊嵌することにより支持され、さらに、折りプレート７４から立設された軸部７４ｂがリンクアーム７６の長孔部７６ｂに遊嵌され、リンクアーム７６が支点７６ａを中心に揺動することにより、折りプレート７４は図１を左右に往復移動する。すなわち、リンクアーム７６の長孔部７６ｃに折りプレート駆動カム７５の軸部７５ｂは遊嵌されており、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は揺動し、これに応じて、図５において、折りプレート７４は束搬送ガイド板下上９１，９２に対して垂直な方向に往復動する。

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８において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。また、図５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。この位置から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は矢印左方向に移動し、処理トレイＧの用紙束収容領域に突出する。そして、さらに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は矢印右方向に移動し、処理トレイＧの用紙束収容領域から退避する。

なお、この実施形態では、中折りについては用紙束を折ることを前提にしているが、この発明は１枚の用紙を折る場合でも適用できる。この場合は、１枚だけで中綴じが不要なので、１枚排紙された時点で中折り処理トレイＧ側に送り込み、折りプレート７４と折りローラ８１，８２とによって折り処理を実行し、排紙ローラ８３から下トレイ２０３に排紙するようにする。

６．カッタユニット
図９はカッタユニットＪの正面図、図１０は図９の右側面図である。これらの図において、固定刃４２０はステー４０９に固定され、ステー４０９は側板４１０，４１１に固定され、独立したユニットとして成立可能な構成を取っている。側板４１０，４１１には各々ブラケット４０８とモータブラケット４１２が固定され、それぞれにアイドラプーリ４０６、カッタモータ４０４が固定されている。一方、スライダベース４１３はコロ４１４が回転自在にステー４０９を挟み込む形で配置され、スライダベース４１３は直線的に移動可能となっている。このスライダベース４１３にはベルト歯形とギア歯形を持った２段形のアイドラギア４０５がある。また丸刃４０１は軸を介してスライダベース４１３を挟む形で駆動ギア４０２と接続されており、アイドラギア４０５が回転すると丸刃４０１も回転する構成となる。

丸刃４０１は駆動ギア４０２側から板バネ４１５で押圧されており、常に適切な押圧力を持ちながら固定刃４２０に当接している。タイミングベルト４０７は有端のベルトで両端を図９のように固定されカッタモータ４０４もプーリとアイドラプーリ４０６、２個のアイドラギア４０５に掛け渡されている。このように掛け渡すことによってカッタモータ４０４を図９において時計方向に回転させる、スライドユニット４００は丸刃４０１が反時計方向に回転しながら図９において左方向に移動することとなる。このとき丸刃４０１と固定刃４２０の隙間に用紙があれば裁断が可能となる。また、スライドユニット４００のホームポジションはカッタＨＰセンサ４１６により検出される。なお、カッタユニットＪの下部には、カットした切り屑を回収するための２つのホッパ５０２，５０５が設けられている。なお、これらの２つのホッパが複数の用紙屑収納手段に対応し、カッタユニットＪが裁断手段に対応する。

図１１はカッタユニットＪ近傍を拡大して示す概略構成図である。同図において、ホッパ５０２，５０５の上部にはカッタユニットＪにより裁断された切り屑をホッパ５０２，５０５に導くガイド５００が設けられている。ガイド５００は、切り屑を受け取るためのカッタ付近の開口部とホッパ（５０２，５０５）上方に設けられた開口部を備えている。

ホッパ５０２，５０５は、切り屑を収納するための箱状のものであり、紙面奥行き方向に対し最大用紙サイズ以上の幅を有しており、用紙満杯時は、ホッパ５０２，５０５をホルダ５０３，５０６により、紙面手前側に引き出せる構成としている。

図１４はホルダの装着部を示す斜視図である。同図から分かるように前記ホルダ５０３，５０６の引き出し面手前側前面には、それぞれホッパ５０２，５０５を引き出すための取っ手５０２ａ，５０５ａと、ホッパ５０２，５０５の切り屑の満杯表示を点灯して知らせるＬＥＤ５０２ｂ，５０５ｂが設けられている。満杯センサ５０４，５０７は、各ホッパの切り屑の満杯状態を検出するセンサであり、ホッパ５０２，５０５の上端開口部近傍に設けられ、切り屑が堆積し、ホッパ５０２，５０５から溢れ出す直前に検出する。実施例では、紙面垂直方向で用紙搬送中心付近に１つずつ反射型センサを設けた構成としているが、複数個設けることにより、最上面を検出する方式または、ホッパの前後方向の透過型とし、最上面を検出するようにしても良い。したがって、満杯センサ５０４，５０７が用紙屑の満杯状態を検知する用紙屑満杯検知手段に、ＬＥＤ５０２ｂ，５０５ｂが用紙屑の満杯状態を表示するための表示手段に、ホルダ５０３，５０６が用紙屑収納手段の受入位置を保持するための固定手段にそれぞれ対応する。

ガイド５００の出口部には切替爪５０１が設けられ、切り屑を各ホッパ５０２，５０５に振り分けるようになっている。この振り分けは、実線と２点鎖線の位置の回動往復移動により行われる。さらに、一方の排出時においては、回転方向に微振動させ、切り屑を振り落とすことにより引っ掛かるのを防止している。図１２は、この切替爪５０１の駆動機構を示す説明図である。同図において、切替爪５０１の支点（回転中心）と同軸上にギア５５０が固定され、前記ギア５５０をステッピングモータ５５２で駆動し、前記切り替えと微振動動作が行われる。

切替爪５０１のホームポジションの検出は、ギア５５０に一体で設けられたフィラー部５５０ａの切り欠きをＨＰセンサ５５１で検出することにより行う。前記検出位置から、切替時の動作位置まで指定パルス分、ステッピングモータ５５２を駆動することによりいずれかの振分け位置へ回動し、移動する。切替爪５０１を微振動させるときは、動作位置まで移動後、ステッピングモータ５５２を正逆方向に微回転させることにより行う。なお、本実施形態では、第２のホッパ５０５の振分け位置をホームポジションとしている。また、前記切替爪５０１が切替手段に対応する。

図１３は第１及び第２のホッパ５０２，５０５のロック機構を示す概略構成図である。各ホッパ５０２，５０５には、引き出し方向（矢印）に対し、ホッパをロックするための突起５０２ａ，５０５ａが設けられている。前記突起５０２ａ，５０５ａには、一端を突起５０２ａ，５０５ａに引っ掛けるような構成で、ストッパ５６０が設けられており、このストッパ５６０は支点５６０ａを中心に回動する。また、ストッパ５６０の他端には、ソレノイド５６２及び引張りバネ５６１が、連結されておりソレノイド５６２に通電することにより、非ロック位置（実線→２点鎖線）へ回動し、ロックが解除される。なお、前記突起５０２ａ，５０５ａにはストッパ５６０を解除するための傾斜が設けられており、ストッパ５６０がロック位置（実線）にあっても、ホッパ５０２，５０５をセットすることが可能となっている。

７．退避ガイド板
図１５及び図１６は退避ガイド板４７４の退避動作を示す説明図である。退避ガイド板４７４は図１に示すようにカッタユニットＪに対し進退可能に構成され、図１５に示すように、退避ガイド板４７４は前後側板に立てられた各２本の軸に長穴部４７４ａが遊嵌することによって支持されている。また、その軸部４７４ｂにリンクアーム４７６の長穴部４７６ｂが遊嵌し、リンクアーム４７６が支点４７６ａを中心に揺動することによって退避ガイド板４７４は図１５及び図１６に示すように左右に往復移動する。リンクアーム４７６の長穴部４７６ｃは退避ガイド板駆動カム４７５の軸部４７５ｂに遊嵌しており、退避ガイド板駆動カム４７５の回転運動によりリンクアーム４７６は揺動する。退避ガイド板駆動カム４７５は退避ガイド板駆動モータ４７７により図１５及び図１６の矢印方向に回転する。その停止位置は遮蔽部４７５ａを退避ガイド板ＨＰセンサ４７８により検知することで決定される。

なお、図１５は、カッタユニットＪのスライダユニット４００の通過範囲から完全に退避したホームポジション位置（図１−Ｐ１−退避位置）を示す。退避ガイド板駆動カム４７５を矢印方向に回転させると退避ガイド板４７４は矢印方向に移動し、カッタユニットＪの固定刃４２０を越えた位置までに突出する。図１６は、退避ガイド板４７４の先端がカッタユニットＪの固定刃４２０を越えた位置まで進入している状態（図１−Ｐ２−進出位置）を示す。退避ガイド板駆動カム４７５を図１６において矢印方向（図示時計方向）に回転させると退避ガイド板４７４は矢印方向に移動し、カッタユニットＪのスライダユニット４００の通過範囲から退避する。

また、退避ガイド板駆動カム４７５の周囲にはストッパ４８０がありこれが遮蔽部４７５ａの一部に突き当たることによって必要以上の移動を防止している。したがって退避ガイド板４７４の進退はモータ４７７の正逆転で行われる。

スライドユニット４００を移動させる場合にはまず退避ガイド板４７４が退避位置（Ｐ１）にいることをチェックし、退避位置にいれば移動を開始し、もし退避位置にいないと分かればまず退避ガイド板４７４をホーミングしてから移動を行う。

８．制御装置
制御装置３５０は、図１７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、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、及び入口センサ３０１、上排紙センサ３０２、シフト排紙センサ３０３、プレスタックセンサ３０４、スティプル排紙センサ３０５、紙有無センサ３１０、放出ベルトホームポジションセンサ３１１、スティプル移動ホームポジションセンサ３１２、折りプレートホームポジションセンサ３２５、紙面検知センサ３３０、その他の各センサ３２１，３２２，３２３，３２４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、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ、シフトトレイ２０２を移動するシフトモータ、叩きコロ１２を駆動する叩きコロモータ、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を移動させるスティプラ移動モータ、分岐ガイド板５４及び可動ガイド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束搬送モータ、可動後端フェンス７３を移動させる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、可動ガイドを駆動する可動ガイド駆動モータ１７１折りローラ８１を駆動する折りローラ駆動モータ等のモータやソレノイドの駆動を制御する。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及びジョガーモータ１５８が制御される。また、パンチユニット１００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。

なお、用紙後処理装置ＰＤ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コードを、図示しないＲＡＭに展開し、当該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。

９．動作
以下、前記ＣＰＵ３６０によって実行される本実施形態に係る用紙後処理装置の動作について説明する。
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。
１）ノンスティプルモードＡ：
このモードは、用紙を搬送路Ａから搬送路Ｂに送り、搬送路Ｂにおいて搬送ローラ２，３によって搬送し、排紙ローラ４から上トレイ２０１へ用紙を綴じないで排出するモードである。

２）ノンスティプルモードＢ：
このモードは、用紙を綴じることなく搬送路Ａから搬送路Ｃを経て、シフトトレイ２０２へ排出するモードである。用紙は搬送Ｃを搬送ローラ５によって搬送され、開閉ガイド板の自由端に設けられた排紙従動ローラ６ｂによって排紙駆動ローラ６ａ側に所定の搬送圧を加えられた状態でシフトトレイ２０２に排紙される。

３）ソート、スタックモード：
このモードは、用紙を搬送路Ａから搬送路Ｃを経てシフトトレイ２０２へ排出するモードであるが、その際、シフトトレイ２０２を部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動させ、シフトトレイ２０２上に排出される用紙を仕分けるモードである。このモードでは、ノンスティプルモードＢと同様に、分岐爪１５が反時計方向、分岐爪１６が時計方向にそれぞれ回動し、搬送路Ｃが開放された状態になる。

４）スティプルモード：
このモードは、用紙を搬送路Ａと搬送路Ｄを経てスティプル処理トレイＦに搬送し、スティプル処理トレイＦで整合及び綴じ処理を行った後、搬送路Ｃを通ってシフトトレイ２０２へ排出するモードである。このモードでは、分岐爪１５と分岐爪１６はともに反時計方向に回動し、搬送路ＡからＤに至る経路が開放された状態になる。

５）中綴じ製本モード（小口断裁なし）：
このモードは、用紙を搬送路Ａと搬送路Ｄを経てスティプル処理トレイＦに搬送し、スティプル処理トレイＦで整合及び中央綴じを行った後、さらに中折り処理トレイＧで中折りし、中折りされた用紙束を搬送路Ｈを経て下トレイ２０３へ排出するモードである。このモードでは、分岐爪１５と分岐爪１６はともに反時計方向に回動し、搬送路ＡからＤに至る経路が開放された状態になる。また、分岐ガイド板５４と可動ガイド板５５が図７に示すような閉鎖状態となって用紙束を束搬送ローラ７１，７２により中折り処理トレイＧに導き、可動後端フェンス７３に突き当て、可動後端フェンス７３で用紙束の後端を支持させた状態で中折りが行われる。

６）中綴じ製本モード（小口断裁あり）：
このモードは５）の中綴じ製本モード（小口裁断なし）で中折りした後、カッタユニットＪで小口裁断を行うものである。小口裁断自体は前記６．のカッタユニットで説明した通りである。

９．１ ホッパに関連する動作
図１８は、ホッパのセット及び満杯時の動作手順を示すフローチャートである。

同図において、断裁動作に先立ち、最初に第２のホッパセットセンサ５６３により第２のホッパ５０５が正しくセットされているかを判定する（ステップＳ１０１）。第２のホッパ５０５が正しくセットされていれば、第２のホッパ５０５のロック動作を行う（ステップＳ１０２）。本実施形態では、セット時にロックされる構成となっているが、別構成となっている場合はロック動作が必要となる。ロック動作後、カッタユニットＪによって小口裁断を行うが、裁断動作後、第２の満杯検知センサ５０７によって第２のホッパ５０５に切り屑を集積できるかどうかを判定する（ステップＳ１０３）。

この判定で、第２のホッパ５０５に集積できると判定された場合（ステップＳ１０３−ＹＥＳ）、切替爪５０１を第２のホッパ５０５方向へ導くように回動させ（ステップＳ１０４）、満杯になるまで断裁動作を行わせる（ステップＳ１０５）。第２のホッパ５０５の満杯が、第２の満杯センサ５０７により検出されると（ステップＳ１０３−ＮＯ）、第２のホッパ５０５の満杯のＬＥＤ５０５ｂを点灯させ（ステップＳ１０６）、同時に第２のホッパ５０５を引き出せるようにロックを解除する（ステップＳ１０７）。

次にホッパ１へ積載させるための動作を実施するが、基本的にホッパ２積載時の動作と同じであり、ステップＳ１０１ないしＳ１０５にステップＳ１０８ないしＳ１１２が、また、ステップＳ１０６ないしＳ１０８がステップＳ１１３ないしＳ１１５に対応するので、説明は省略する。

なお、第１のホッパ５０２、第２のホッパ５０５がともに装着されていないとき、又は両ホッパ５０２，５０７の満杯時は、システムを停止させ断裁動作を中断する必要がある（ステップＳ１１６，Ｓ１１７）。片方のホッパが満杯状態で、他方のホッパに切り屑を捨てている状況であれば（ステップＳ１０３，Ｓ１１０）、満杯状態の切り屑を捨てて再セットし、他のホッパが満杯時は同様の動作を交互に行うことにより、切り屑の処理中は、システムでの動作を中断させることなく、断裁動作を継続させることができる。

本発明の実施形態に係る用紙後処理装置を主に示す用紙処理装置と画像形成装置とからなる画像処理システムのシステム構成を示す図である。 実施形態に係る用紙後処理装置の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。 実施形態に係る用紙後処理装置の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。 実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束の放出機構を示す斜視図である。 実施形態に係る用紙後処理装置の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。 中綴じ製本モードにおいて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ときの分岐ガイド板と可動ガイドの初期状態を示す動作説明図である。 中綴じ製本モードにおいて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、中折り処理トレイ側に用紙束を導くときの分岐ガイド板と可動ガイドの状態を示す動作説明図である。 中折りを行うための折りプレートの移動機構の動作説明図である。 カッタユニットの正面図である。 図９の右側面図である。 カッタユニット近傍を拡大して示す概略構成図である。 切替爪の駆動機構を示す説明図である。 第１及び第２のホッパのロック機構を示す概略構成図である。 ホルダの装着部を示す斜視図である。 退避ガイド板の退避動作を示す説明図である（退避位置）。 退避ガイド板４７４の退避動作を示す説明図である（進出位置）。 実施形態に係る画像形成システムの制御系の構成、特に用紙後処理装置の制御構成を主に示すブロック図である。 ホッパのセット及び満杯時の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

５００ ガイド
５０１ 切替爪
５０２，５０５ ホッパ
５０２ｂ，５０５ｂ ＬＥＤ
５０４，５０７ 満杯センサ
５０３，５０６ ホルダ
５５０ ギア
５５１ ＨＰセンサ
５５２ ステッピングモータ
５６０ ストッパ
５６２ ソレノイド

Claims (8)

1. 搬入された用紙に対して、前記用紙の端辺を裁断する裁断手段と、
   前記裁断手段によって裁断された用紙屑を収納する用紙屑収納手段と、
   を有する用紙処理装置において、
   複数の前記用紙屑収納手段と、
   前記用紙屑の収納先を切り替える切替手段と、
   を備えたことを特徴とする用紙処理装置。
2. 請求項１記載の用紙処理装置において、
   用紙屑の満杯状態を検知する用紙屑満杯検知手段、用紙屑が満杯であることを表示するための表示手段、及び前記用紙屑収納手段の受入位置を保持するための固定手段を前記複数の用紙屑収納手段がそれぞれ備えていることを特徴とする用紙処理装置。
3. 請求項２記載の用紙処理装置において、
   前記用紙屑満杯検知手段によって検知された用紙屑の満杯状況に応じて、前記表示手段の表示、前記固定手段、及び前記切替手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
4. 請求項２又は３記載の用紙処理装置において、
   前記制御手段は、前記用紙屑満杯手段によっていずれかの用紙屑収納手段が満杯であることを検知したとき、前記切替手段により排出先を他の用紙屑収納手段に切り替えることを特徴とする用紙処理装置。
5. 請求項４記載の用紙処理装置において、
   前記制御手段は、前記切替手段により排出先を他の用紙屑収納手段に切り替えるとともに、満杯となった前記用紙収納手段について前記表示手段に満杯を表示させ、当該用紙収納手段に対して前記固定手段による固定を解除し、固定解除された用紙収納手段の取り出し可能とすることを特徴とする用紙処理装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の用紙処理装置において、
   用紙屑が切替手段を通過する際に前記切替手段を微振動させる手段を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
7. 請求項６記載の用紙処理装置において、
   前記切替手段がステッピングモータにより駆動されることを特徴とする用紙処理装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の用紙処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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