JP2012254872A - 用紙処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を維持した状態で、用紙あるいは用紙の画像形成面を傷つけることなく用紙処理を可能とする。
【解決手段】水平搬送路２０及び分岐路２５のいずれも開放する第１の状態、又は水平搬送路２０は遮断し、分岐路２５は開放する第２の状態に設定して用紙搬送時に用紙を案内する下分岐爪１９と、待機時には下分岐爪１９を第１の状態に設定して１枚目の用紙Ｐ１を逆方向に搬送させ、２枚目の用紙Ｐ２を当該待機していた１枚目の用紙Ｐ１とともに搬送する場合には下分岐爪１９を前記第２の状態に設定し、用紙を重ねて排紙方向に搬送させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、１枚目の用紙Ｐ１の後端Ｐ１ｂが分岐した分岐位置２４を通過した後、１枚目の用紙Ｐ１の先端Ｐ１ｆが分岐位置２４を通過する前に、当該１枚目の用紙Ｐ１に２枚目の用紙Ｐ２を重ね合わせて排紙方向に搬送させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、用紙処理装置及び画像形成システムに係り、特に、用紙、転写紙、印刷紙、ＯＨＰシートなどのシート状記録媒体（以下、本明細書では、用紙と称する。）に対して綴じ処理及び折り処理などの所定の処理を施す用紙処理装置、及びこの用紙処理装置と、プリンタ、コピー、ファクシミリ、これらの機能を複合して備えたデジタル複合機などの画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。

昨今、画像形成済みの用紙に対して、整合、仕分け、穴明け、端綴じ、中綴じ、折りなどの処理を施す用紙処理装置が画像形成装置の後段に連結され、１つのシステムを構成して使用することが多くなっている。そのため、この種の装置を用紙後処理装置とも称している。

このような用紙後処理装置として、例えば特許文献１（特許第３４１７９９４号公報）及び特許文献２（特許第３６１７９３６号公報）に開示された発明が知られている。このうち特許文献１には、コンパイラにおいてコピー機から排出された用紙を整頓し、製本する場合でも、コピー機おけるプリントを遅らせたり中断させることなくシートを出力するため、コピー機のシートの出力経路の出力フィードローラの上流に、この出力経路から分岐した転向シュートと、このシュートの入口に転向ゲートとを設け、コンパイラトレイでジョブセットが整頓され製本されている間は、後続の第１のシートを出力フィードローラで止めて逆方向に回転させて上流に送り、ゲートを介してシュートに一時的に保管し、第２のシートがゲートを通過する際にフィードローラによって第１のシートをシュートから出力経路に戻し、第１のシートと第２のシートが重なった状態でコンパイラトレイに排出するようにした技術が開示されている。

また、特許文献２には、構成の複雑化、大型化、高コスト化を来すことなく画像形成における生産性の低下を回避できるようにするため、後処理装置の搬送路の所定位置には逆流防止手段としての切替爪が設けられ、用紙の搬送方向の通過のみを許容し、前の部の後処理が完了せずに後処理ユニットが次の部の先頭用紙を受け入れる状態にない場合、制御手段は搬送ローラ、搬送ローラ対を逆回転させて切替爪を通過している先頭用紙を分岐路に待機させ、その後、搬送ローラ、搬送ローラ対が正回転し、次に搬送されてくる用紙と待機していた用紙が重ね合わせられた状態で搬送されて後処理ユニットの後処理用トレイに排出されるようにした技術が開示されている。なお、逆回転とは入口側に向かって搬送する方向に回転すること、正回転とは入口側から離れる方向に回転することを意味する。

ところで、特許文献１記載の発明は、一時的に転向シュート（分岐路）で待機させる用紙が、スイッチバックによって転向シュート（分岐路）への搬送が完了し、転向ゲート（分岐爪）が出力経路（搬送路）を開放しなければ、転向ゲート（分岐爪）と次に搬送される用紙が衝突してしまうことから、画像形成装置で一定時間の紙間を設ける必要がある。その際、後処理時間に要する時間だけ分岐路で用紙を待機させて、できるだけ画像形成装置で用紙間の紙間を開けないようにしている。しかし、画像形成装置側では一定時間の紙間を設ける必要が生じるため、画像形成システム全体の生産性が低下することは否めない。

そこで、特許文献２記載の発明では、制御手段が搬送ローラ、搬送ローラ対を逆回転させて切替爪を通過している先頭用紙を分岐路に待機させ、その後、搬送ローラ、搬送ローラ対を正回転させ、次に搬送されてくる用紙と待機していた用紙を重ね合わせて搬送するようにしている。しかし、分岐爪は常に搬送路を遮るようにスプリング等で押し付けられ、分岐路を開放する位置になっており、この状態で、用紙の搬送力により分岐爪を広げながら用紙を搬送し、用紙後端が分岐路を抜けた後、スイッチバック搬送されるようにして分岐路へ用紙を送っていた。この場合、搬送路を搬送中の用紙は常に分岐爪によって押し付けられる方向に接触しているため、用紙や用紙の画像形成面へ傷が付くことがあった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、生産性を維持した状態で、用紙あるいは用紙の画像形成面を傷つけることなく用紙処理を可能とすることにある。

前記課題を解決するため、第１の手段は、分岐部で分岐し、用紙が待機する第２の搬送路が接続された第１の搬送路と、第１の搬送路に沿って搬送されてくる用紙を搬送方向である第１の方向及び搬送方向とは逆の方向である第２の方向に搬送する第１の搬送手段と、前記分岐部で前記第１の搬送路及び前記第２の搬送路のいずれも開放する第１の状態、又は前記第１の搬送路は遮断し、前記第２の搬送路は開放する第２の状態に設定して用紙を案内する案内手段と、前記用紙が待機する場合には前記案内手段を前記第１の状態に設定して先に搬送される用紙を前記第２の方向に搬送させ、次に搬送される用紙を当該待機していた先に搬送された用紙とともに搬送する場合には前記案内手段を前記第２の状態に設定し、用紙を重ねて前記第１の方向に搬送させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、先に搬送される用紙の後端が前記分岐部を通過した後、前記用紙の先端が前記分岐部を通過する前に、先に搬送された用紙に次に搬送される用紙を重ね合わせて前記第１の方向に搬送させる用紙処理装置を特徴とする。

第２の手段は、第１の手段に係る用紙処理装置を備えた画像形成システムを特徴とする。

本発明によれば、生産性を維持した状態で、用紙あるいは用紙の画像形成面を傷つけることなく用紙処理を行うことができる。

本発明の実施形態に係る用紙処理装置及び画像形成装置からなる画像形成システムの概略構成を示す図である。 図１における用紙処理装置としての用紙後処理装置の概略構成を示す図である。 図１に示した画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。 水平搬送路に沿った用紙後処理装置の要部構成を示す拡大図である。 実施例１の搬送処理における動作説明図で、先の用紙と次の用紙がともに水平搬送路に位置している状態を示す。 実施例１の搬送処理における動作説明図で、先の用紙が分岐路に位置し、次の用紙が分岐部に進入してきたときの状態を示す。 実施例１の搬送処理における動作説明図で、先の用紙と次の用紙が重ね合わされて搬送されている状態を示す。 図４における上分岐爪及び下分岐爪の動作の詳細を示す図である。 実施例２の搬送処理における動作説明図で、先の用紙と次の用紙がともに水平搬送路に位置している状態を示す。 実施例２の搬送処理における動作説明図で、先の用紙が分岐路に位置し、次の用紙が分岐部に進入してきたときの状態を示す。 実施例２の搬送処理における動作説明図で、先の用紙と次の用紙が重ね合わされて搬送されている状態を示す。 実施例２における分岐路の変形例とその機能を示す図で、実施例１の分岐路との相違点を示す。 実施例２における分岐路の変形例とその機能を示す図で、分岐路における用紙状態を示す。 実施例３に係る用紙後処理装置の水平搬送路に沿った要部構成を示す拡大図である。 実施例３における動作説明図で、先の用紙と次の用紙がともに水平搬送路に位置している状態を示す。 実施例３における動作説明図で、先の用紙が分岐路に位置し、次の用紙が分岐部に進入してきたときの状態を示す。 実施例３における動作説明図で、先の用紙の上に次の用紙が重なるときの状態を示す。 実施例３における動作説明図で、先の用紙と次の用紙が重ね合わされて搬送されている状態を示す。

本発明は、一時的に搬送路から分岐した分岐路で待機させる先に搬送された用紙が、スイッチバックによって分岐爪から分岐路へ導かれ、その搬送が完了する前に分岐爪を動作させ、次に搬送されてくる用紙のために前記搬送路を開放できるようにしたことを特徴としている。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において同一若しくは同一と見なせる構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る用紙処理装置及び画像形成装置からなる画像形成システムの概略構成を示す図である。
同図において、画像形成システムは、画像形成装置１と画像形成装置１の後段に連結された用紙処理装置２とからなる。用紙処理装置２は画像形成装置１の後段で画像形成済みの用紙に対して後処理を行う用紙後処理装置なので、以下、用紙後処理装置２として説明する。

画像形成装置１は、画像形成エンジンを備え、図示しないスキャナあるいはＰＣ（Personal Computer）からローカル接続により入力され、あるいはネットワークを介して入力された画像データに基づいて、用紙に画像を形成し、あるいは印字して後段に排紙する。画像形成エンジンは電子写真方式、インクジェットなどの液滴吐出方式など公知のエンジンが使用される。ここでは、画像形成装置１は用紙上に画像を形成する機能を備えていればよいので、画像形成エンジンの方式を限定するものではない。

図２は用紙後処理装置２の概略構成を示す図、図３は図１に示した画像形成システムの制御構成を示すブロック図、図４は水平搬送路に沿った用紙後処理装置２の要部構成を示す拡大図である。用紙後処理装置２は、用紙処理手段として、穿孔手段（穿孔ユニット４）、整合手段（ジョガー９、スティプル後端後端フェンス２３）、綴じ手段（端綴じスティプラ１２）等を備えている。また、これらの各処理を実行するため、画像形成装置１から用紙を受け入れて後処理トレイ８側に搬送するための水平搬送路２０と、プルーフトレイ２１側に搬送するためのプルーフ搬送路１７が設けられている。

水平搬送路２０には搬送上流側から下流側に向かって入口ローラ３、穿孔ユニット４、水平搬送ローラ５、上分岐爪１５、下分岐爪１９、スイッチバックローラ６が配置されている。プルーフ搬送路１７は、上分岐爪１５位置から分岐し、プルーフ搬送ローラ１６及びプルーフ排紙ローラ１８が配置されている。また、水平搬送路２０の下分岐爪１９の分岐位置２４から下方向に分岐路（プレスタック経路）２５が分岐し、分岐路２５にはプレスタックローラ７が配置されている。なお、図４では、画像形成装置１の本体排紙ローラ１−１から用紙後処理装置２の入口ローラ３に用紙Ｐが搬入される。

水平搬送路２０の最下流側には、後処理トレイ（スティプルトレイ）８が設けられ、後処理トレイ８の側面側にジョガー９、上面側に叩きコロ１０、後端側に後端基準フェンス２３が配置されている。後処理トレイ８の最下流側には排紙ローラ１３が設けられており、排紙ローラ１３のローラ対の従動側のローラが排紙開閉ガイド板２２に回転可能に支持されている。排紙ローラ１３の排紙側には、排紙トレイ１４が昇降可能に設けられ、後端基準フェンス２３側には端綴じスティプラ１２が設けられている。

用紙後処理装置２の制御構成は、制御部２０１、用紙搬送部２０２、分岐爪切替部２０３、搬送手段ニップ離間部２０４、センサ類２０５、後処理部２０６からなり、制御２０１に対して後五者が互いに信号の授受可能に接続されている。後処理部２０６は叩きコロ１０、ジョガー９、端綴じスティプラ１２及び放出爪１１の動作を制御する。制御部２０１は画像形成装置１の制御部と通信可能に接続され、画像形成装置１から用紙サイズ、綴じ枚数、用紙の搬送情報などが用紙後処理装置２の制御部２０１に送信され、制御部２０１では、受信した情報に基づいて前記各部を制御する。

制御部２０１はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含み、ＣＰＵはＲＯＭに格納されたプログラムを読み出して、ＲＡＭに展開し、当該ＲＡＭをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムで定義された処理を実行する。

大略このように構成された用紙後処理装置２には、プルーフは排紙モード、ストレート排紙モード、スティプルモードの３つのモードが設定され、このモードによって各部が制御され、当該モードに沿った動作を行う。この動作は制御部２０１の制御下で実行される。

プルーフ排紙モードは、画像形成装置１から用紙Ｐが搬送され、水平搬送路２０（の上流側）、プルーフ搬送路１６を経由してプルーフ排紙部２１に排紙されるモードである。このモードでは、入口ローラ３、水平搬送ローラ５、プルーフ搬送ローラ１６により搬送され、プルーフ排紙ローラ１８によって排紙される。その際、上分岐爪１５は図示しない駆動部（例えばモータとその動力伝達機構）によってプルーフ搬送路１６方向に用紙を導く方向に位置し、搬送経路を切り替える。上分岐爪１５の動作タイミングは入口センサ２６が用紙先端を検出したタイミングに基づいて設定される。なお、以下の説明において、用紙は符号Ｐ、用紙先端は添え字ｆを付して符号Ｐｆで、用紙後端は添え字ｂを付して符号Ｐｂでそれぞれ示す。また、１枚目の用紙Ｐ１については用紙先端をＰ１ｆ、用紙後端をＰ１ｂのようにＰに枚数の添え字１，２を付けて示す
ストレート排紙モードは、画像形成装置１から用紙が搬送され、水平搬送路２０を通って、排紙トレイ１４に用紙を排紙するモードである。このモードでは、用紙Ｐは入口ローラ３、水平搬送ローラ５、スイッチバックローラ６により搬送され、排紙ローラ１３によって排紙トレイ１４に放出される。スイッチバックローラ６は正方向及び逆方向に回転可能なローラであり、ストレート排紙時は正転方向（用紙排紙方向）に回転する。上分岐爪１５、下分岐爪１９は水平搬送路２０を開放する位置に停止している。この位置が上分岐爪１５及び下分岐爪１９のデフォルト位置である（図４参照）。

スティプルモードは、画像形成装置１から用紙が搬送され、水平搬送路２０を通って後処理トレイ８に道日から、後処理トレイ８で複数枚の用紙が綴じられるモードである。このモードでは、入口ローラ３、水平搬送ローラ５、スイッチバックローラ６により搬送され、後処理トレイ８にスタックされる。排紙開閉ガイド板２２は開いており、排紙ローラ１３のニップは離れた状態となっている。スイッチバックローラ６は正方向及び逆方向に回転可能であり、スティプルモードの後処理時は正転方向に回転する。上分岐爪１５、下分岐爪１９は水平搬送路２０を開放するデフォルト位置に位置している。

後処理トレイ８に排紙された用紙は、叩きコロ１０によって叩き落とされ、用紙後端が後端基準フェンス２３に突き当てられる。これにより後端基準フェンス２３を基準に搬送方向に整合される。叩きコロ１０は後端基準フェンス２３に用紙を搬送する方向に回転しており、用紙が排紙される度に用紙に接触し、その後待機するという動作を繰り返す。また、ジョガー９によって搬送方向に対して垂直な方向が揃えられる。叩きコロ１０、ジョガー９の動作タイミングはスティプル排紙センサ２８が用紙後端を検出したタイミングから所定時間経過後に動作する。

この動作が画像形成装置１から搬送されてくる用紙の１部に相当する枚数分繰り返され、用紙搬送方向と用紙搬送方向に対して直交する方向が揃えられた用紙束を形成し、この用紙束の後端部が端綴じスティプラ１２によって綴じられる。綴じられた用紙束は、後処理トレイ８の上面に沿って移動する放出爪１１によって押し上げられ、排紙トレイ１４に排紙される。端綴じスティプラ１２及び放出爪１１の動作タイミングは、スティプル排紙センサ２８が最終用紙後端を検出したタイミングに基づいて設定され、前記タイミングから所定時間経過後に動作する。

本実施形態では、スティプルモードの動作中は排紙開閉ガイド板３３は常に開いており、排紙ローラ１３のニップは常に離れた状態となっている。

以下、各実施例に分けて詳細に説明する。

図５ないし図７は実施例１の搬送処理における動作を示す図である。各部の構成は図２及び図４を参照して説明したものである。

実施例１はスティプルモード時にプレスタックする場合の例である。この場合、１枚目用紙Ｐ１が分岐路２５でプレスタックされる。すなわち、後処理される用紙束の１枚目の用紙Ｐ１が画像形成装置１から搬送されるが、このとき、上分岐爪１５、下分岐爪１９は水平搬送路２０を開放する位置、すなわち、前記デフォルト位置に停止している。水平搬送路２０に沿って搬送されてきた１枚目の用紙Ｐ１の後端Ｐ１ｂが分岐位置２４を通過した所でスイッチバックローラ６が停止する。次いで、下分岐爪１９が用紙Ｐ１を分岐路２５の方向にガイドする位置に回転し、分岐路２５の入口側を開放し、水平搬送路２０の上流側を閉鎖する。

この状態で、図６に示すようにスイッチバックローラ６が逆方向に回転し、１枚目の用紙Ｐ１がスイッチバック搬送され、用紙後端Ｐ１ｂ側から分岐路２５に搬送される。スイッチバックローラ６、下分岐爪１９の動作タイミングはスティプル排紙センサ２８が用紙後端Ｐ１ｂを検出したタイミングから所定時間経過後である。この所定時間はスティプル排紙センサ２８の検知位置とスイッチバックローラ６のニップとの距離と搬送速度に応じて適宜設定される。なお、図５は用紙後端Ｐ１ｂが分岐路２５に進入する直前の状態を示す。また、図５では、前ジョブの用紙束Ｐａは後処理トレイ８上で端綴じスティプラ１２によって後端部が綴じられ、放出爪１１によって放出されるときの状態が示されている。

スイッチバック搬送された１枚目用紙Ｐ１の後端Ｐ１ｂがプレスタックローラ７のニップに到達し、更に分岐路２５を図において下方に搬送される。なお、プレスタックローラ７は正転及び逆転可能である。本実施例では、プレスタックローラ７の回転方向を、図２の下方向に搬送する場合を正転、水平搬送路２０方向に搬送する場合を逆転と定義する。

１枚目の用紙Ｐ１の先端Ｐ１ｆがスイッチバックローラ６のニップを抜けた所でスイッチバックローラ６は停止し、待機する。プレスタックローラ７も停止する。下分岐爪１９は水平搬送路２０に用紙を搬送する方向に切り替わり、水平搬送路２０を開放する。その際、スイッチバックローラ１８、下分岐爪１９、プレスタックローラ７の動作タイミングはプレスタックセンサ２９が用紙後端Ｐｂを検出したタイミングから所定時間経過後に設定されている。なお、プレスタックセンサ２９はプレスタックローラ７のプレスタックローラ正方向回転時（矢印Ｒ３方向）の搬送方向下流側に設けられている。

２枚目の用紙Ｐ２が画像形成装置１から搬入され、水平搬送路２０に沿って搬送されてくると、２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐｆと前記待機していた１枚目の用紙Ｐ１の先端Ｐｆが略揃えられるタイミングでプレスタックローラ７が逆転方向に回転し、スイッチバックローラ６が正転方向（矢印Ｒ１方向）に回転する。これにより図７に示すように１枚目の用紙Ｐ１と２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐ１ｆ，Ｐ２ｆが重なり合わされて後処理トレイ８側に搬送され、後処理トレイ８に排紙される。

重ね合わせるタイミングは、プルーフ搬送路１７への分岐部の直後（上分岐爪１５の水平搬送路２０側の先端部近傍）に配置された分岐センサ２７が２枚目の用紙Ｐ２を検出し、所定時間後である。以降、所定枚数が後処理トレイ８に排紙され、搬送方向、搬送方向に垂直方向に揃えられて、スティプルされ、放出爪１１によって排紙される。

一方、この間に後処理トレイ８上の前ジョブの用紙束Ｐａは端綴じスティプラ１２によって綴じられ、放出爪１１によって放出される。その結果、次ジョブの２枚重ねの用紙Ｐ１，Ｐ２が後処理トレイ８に排紙されるときには、後処理トレイ８上には前ジョブの用紙束Ｐａは存在しない。

図８は図４における上分岐爪１５及び下分岐爪１９の動作の詳細を示す図である。同図（ａ）は下分岐爪１９がデフォルト位置にあるときの状態を、同図（ｂ）は下分岐爪１９が動作したときの状態をそれぞれ示す。上分岐爪１５及び下分岐爪１９は、前述のように図示しないモータ及びその駆動力伝達機構を含む駆動部あるいはソレノイドを含む駆動部によって揺動駆動され、前記図８（ａ）及び（ｂ）に示した２つの位置のいずれかに位置する。なお、前者は、水平搬送路２０と分岐路２５のいずれもが開放され、搬送可能となる位置であり、後者は、水平搬送路２０が遮られ、分岐路２５が開放されて用紙を分岐路２５方向へガイド可能な位置である。

図５ないし図８に示した用紙は小サイズの用紙Ｐを搬送するときの状態を示している。小サイズの用紙Ｐの場合、図６に示すように１枚目の用紙Ｐ１をスイッチバックローラ６の逆転（矢印Ｒ２方向）により後端Ｐｂから水平搬送路２０に続く分岐路２５に導き（矢印Ｄ１方向）、２枚目の用紙Ｐ２が矢印Ｄ２方向に搬送され、用紙先端Ｐｆが下分岐爪１９を抜けようとするとき、１枚目の用紙先端Ｐｆはスイッチバックローラ６のニップを抜けている。このため、図７に示すように図６の状態からスイッチバックローラ６を正転（矢印Ｒ１方向）させたとき、１枚目の用紙Ｐ１と２枚目の用紙Ｐ２を重ねて後処理トレイ８方向に搬送することができる。

しかし、用紙サイズが大きい大サイズの用紙の場合、図１０に示すように２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐ２ｆが下分岐爪１９を抜けようとしたとき、１枚目の用紙Ｐ１はスイッチバックローラ６にニップに挟まれたままであり、この状態で２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐ２ｆがスイッチバックローラ６のニップ位置まで達してスイッチバックローラ６を正転させても、１枚目の用紙Ｐ１の先端Ｐ１ｆと２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐ２ｆを合わせることができない。そこで、本実施例では、用紙が大サイズの場合には、用紙の搬送状態に応じてスイッチバックローラ６のニップを開放する（離す）ようにした。このときの動作を図９ないし図１１の動作説明図に示す。なお、図９ないし図１１の動作は実施例１における図５ないし図７の動作に対応する。

なお、小サイズの用紙とは、例えばＢ５横サイズの用紙を最小紙サイズとしている。これは、水平搬送路のスイッチバックローラ６と分岐路２５のプレスタックローラ７の間隔、入口ローラ３と水平搬送ローラ５の間隔、水平搬送ローラ５とスイッチバックローラ６の間隔は、Ｂ５横サイズを最小紙サイズと想定して、この最小紙サイズの用紙を搬送する必要があるからである。大サイズとは、例えばＡ３縦サイズあるいは小サイズの縦（例えばＡ４縦サイズ）の用紙を想定している。

実施例２はスティプルモード時に大サイズの用紙をプレスタックする場合の例である。この場合、１枚目の用紙Ｐ１が分岐路２５でプレスタックされる。すなわち、後処理される用紙束の１枚目の用紙Ｐ１が画像形成装置１から搬送されるが、このとき、上分岐爪１５、下分岐爪１９は水平搬送路２０を開放する位置、すなわち、前記デフォルト位置に停止している。水平搬送路２０を搬送されてきた１枚目の用紙Ｐ１の後端Ｐ１ｂが分岐位置２４を通過した所でスイッチバックローラ６が停止する。次いで、下分岐爪１９が用紙Ｐ１を分岐路２５の方向にガイドする位置に動作し、分岐路２５の入口側を開放し、水平搬送路２０の上流側を閉鎖する。

この状態で、スイッチバックローラ６が逆転し、１枚目の用紙Ｐ１がスイッチバック搬送され、用紙後端Ｐ１ｂ側から分岐路２５に搬送される。プレスタックされる用紙Ｐ１の後端Ｐ１ｂがプレスタックローラ７にニップされ、プレスタックセンサ２９が用紙後端Ｐ１ｂを検出し、所定時間搬送したタイミングで、スイッチバックローラ６とプレスタックローラ７が停止し、プレスタックされる用紙Ｐ１が停止する。なお、図９は用紙後端Ｐ１ｂが分岐路２５に進入する直前（スイッチバックローラ６が逆転する直前）の状態を示す。また、図９では、前ジョブの用紙束Ｐａは後処理トレイ８上で端綴じスティプラ１２によって後端部が綴じられ、放出爪１１によって放出される状態となっている。

スイッチバックローラ６とプレスタックローラ７が停止した後、図１０に示すようにローラ停止状態でスイッチバックローラ６がニップ状態から離れ（矢印Ｄ１１方向）、１枚目の用紙Ｐ１のニップ状態が開放され、１枚目の用紙Ｐ１は待機状態となる。スイッチバックローラ６のニップ開放動作は、プレスタックセンサ２９が１枚目の用紙Ｐ１の後端Ｐ１ｂを検出し、検出したタイミングから所定時間が経過した後に開始される。

この状態で２枚目の用紙Ｐ２が画像形成装置１から搬入され、水平搬送路２０に沿って搬送されてくると、下分岐爪１９が水平搬送路２０を開く位置に移動する。下分岐爪１９は２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐ２ｆが下分岐爪１９を通過するのを待つことなく、水平搬送路２０を開放する方向に回転する。そして、図１１に示すように、プレスタックされた１枚目の用紙Ｐ１の先端Ｐ１ｆと、次の２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐ２ｆが略揃えられるタイミングでプレスタックローラ７が逆転（矢印Ｒ４方向）し、プレスタックされた１枚目の用紙Ｐ１が水平搬送路２０に送り出される。

また、前記略揃えられるタイミングと同時にスイッチバックローラ６が正転方向（矢印Ｒ１方向）に回転し、ニップ開放状態からニップ状態に動作する（矢印Ｄ１２方向）。これにより１枚目の用紙Ｐ１の先端Ｐ１ｆと２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐ２ｆが略揃えられた状態で重ね合わされ、その状態でスティプルトレイ８に排紙される。その際、図１１に示すように排紙ローラ１３のニップは開放され、２枚重ねの用紙Ｐ１，Ｐ２の排紙動作を阻害しないようになっている。

なお、本実施例では用紙サイズを大サイズとして説明したが、用紙サイズの大小はプレスタックされ、停止した用紙の先端Ｐ１ｆ側がスイッチバックローラ６のニップから抜けているか（図６の状態）否か（図１０の状態）によって決定される。したがって、スイッチバックローラ６及びプレスタックローラ７間の距離や、プレスタック時や用紙の停止位置などによって小サイズの制御とするか大サイズの制御とするかが選択される。それ故、用紙サイズの大小は寸法的なものだけではなく、装置の各要素の位置関係にも依存する。また、スイッチバックローラ６とプレスタックローラ７のコロ間の間隔の設定によっては用紙サイズを限定することなく、実施例２のようにスイッチバックローラ６のニップを開放するように制御してもよい。

図１２及び図１３は、実施例２における分岐路２５の変形例とその機能を示す図である。実施例２では、分岐路２５への導入部２５ａの搬送隙間Ｌ２を水平搬送路２０あるいは実施例１の分岐路２５の導入部２５ａの搬送隙間Ｌ１よりも大きくしたものである。すなわち、図１２に示すように実施例１の搬送路２５のガイド板２５ｂと実施例２の搬送路２５のガイド板２５ｃの差Ｌ３の分だけ広くなる。このように搬送隙間Ｌ２を大きくすると、下分岐爪１９がデフォルトの位置の場合でもガイド板２５ｃとの隙間を十分確保することができるため、スイッチバック搬送中の用紙Ｐ１が下分岐爪１９に押し付けられて擦れることがなくなり、搬送抵抗が軽減される。なお、搬送隙間Ｌ１は用紙がスイッチバックするときの分岐点２４に対して上流の水平搬送路２０の搬送隙間と略同一である。

図１４は、実施例３に係る用紙後処理装置２の水平搬送路に沿った要部構成を示す拡大図である。図１４に示すように、実施例３は実施例１に対して分岐路２５に設けられたプレスタックローラ７に代えて、第１及び第２の２段にわたるプレスタックローラ３０，３１を搬送方向に沿って直列に設けたものである。その他の各部は実施例１と同一である。

図１５ないし図１８は実施例３におけるプレスタック時の動作を示す動作説明図である。すなわち、本実施例３では、実施例１のプレスタックローラ７の機能を、分岐路２５に用紙を下流に搬送するための第２のプレスタックローラ３１と、分岐路２５から水平搬送路２０に送り出すための第１のプレスタックローラ３０に分けている。これにより、実施例１では、プレスタックローラ７は用紙の搬送状況に応じて正転又は逆転動作するが、実施例３では、第１のプレスタックローラ３０は逆転（矢印Ｒ４方向）のみ、第２のプレスタックローラ３１は正転（矢印Ｒ３方向）のみ回転するように設定した。なお、両者とも、図示しない駆動部によりニップ状態とニップ開放状態の２位置をとることができる。

このように構成すると、後処理される用紙束の１枚目の用紙Ｐ１が画像形成装置１から搬送されるが、このとき、上分岐爪１５、下分岐爪１９は水平搬送路２０を開放する位置、すなわち、図１４に示す前記デフォルト位置に停止している。水平搬送路２０に沿って搬送されてきた１枚目の用紙Ｐ１の後端Ｐ１ｂが分岐位置２４を通過したタイミングでスイッチバックローラ６が停止し、図１５に示すように、下分岐爪１９が用紙Ｐ１を分岐路２５の方向にガイドする位置に動作し、分岐路２５の入口側を開放し、水平搬送路２０の上流側を閉鎖する。

この状態で、図１６に示すようにスイッチバックローラ６が逆転（矢印Ｒ２方向）し、１枚目の用紙Ｐ１がスイッチバック搬送され、用紙後端Ｐ１ｂ側から分岐路２５に搬送される。このとき、第１のプレスタックローラ３０はニップ開放状態、第２のプレスタックローラ３１はニップ状態となっている。スイッチバックローラ６、下分岐爪１９の動作タイミングはスティプル排紙センサ２８が用紙後端Ｐ１ｂを検出したタイミングから所定時間経過した後である。この所定時間は実施例１と同様にスティプル排紙センサ２８の検知位置とスイッチバックローラ６のニップとの距離と搬送速度に応じて適宜設定される。

スイッチバック搬送された１枚目用紙Ｐ１の後端Ｐ１ｂが第２のプレスタックローラ３１のニップに到達し、更に分岐路２５を図において下方に搬送される。プレスタックセンサ２９が用紙後端Ｐ１ｂを検出すると、その検出タイミングから所定時間が経過した後にスイッチバックローラ６、第２のプレスタックローラ３１及び第１のプレスタックローラ３０が停止する。次いで、下分岐爪１９は水平搬送路２０に用紙を搬送する方向に切り替わり、水平搬送路２０を開放する。更に所定時間経過した所で、第１のプレスタックローラ３０はニップ状態、第２のプレスタックローラ３１はニップ離間状態に切り替わる。

図１７に示すように２枚目の用紙Ｐ２が画像形成装置１から搬入され、水平搬送路２０に沿って搬送されてくると、図１８に示すように２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐ２ｆと前記待機していた１枚目の用紙Ｐ１の先端Ｐ１ｆが略揃えられるタイミングで第１のプレスタックローラ３０が逆転方向（矢印Ｒ４方向）に回転し、１枚目の用紙Ｐ１を水平搬送路２０方向に送り出す。同時にスイッチバックローラ６が正転方向に回転する。これにより図１８に示すように１枚目の用紙Ｐ１と２枚目の用紙Ｐ２が重なり合わされて後処理トレイ８側に搬送され、後処理トレイ８に排紙される。

重ね合わせるタイミングは、分岐センサ２７が用紙２枚目を検出し、所定時間後に動作する。以降、所定枚数がスティプルトレイ６に排紙され、搬送方向、搬送方向に垂直方向に揃えられて、スティプルされ、放出爪によって排紙される。

なお、実施例１ないし３では分岐路２５で待機する用紙は１枚のものしか例示していいないが、複数枚待機させることも可能である。待機させる枚数は前のジョブ（部）の後処理時間によって適宜設定される。

以上のように、本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
１）一時的に分岐路２５で待機させる１枚目の用紙Ｐ１が、スイッチバックによって分岐路２５への搬送が完了する前に下分岐爪１９を動作させ、水平搬送路２０を開放するので、下分岐爪１９と次に搬送される２枚目の用紙Ｐ２が衝突することがない。そのため、よって、画像形成装置１で１枚目の用紙Ｐ１と２枚目の用紙Ｐ２に間で下分岐爪１９との干渉を回避するための余分な紙間を開ける必要がない。その結果、前ジョブの後処理に要する時間だけ分岐路２５で１枚目の用紙Ｐ１を待機させ、画像形成装置１から排紙される２枚目の用紙Ｐ２との間の紙間を開けないようにすることができ、これにより、画像形成システムの用紙処理の生産性の低下を防止することができる。

２）用紙Ｐの搬送力で下分岐爪１９を広げながら用紙Ｐを搬送させる必要がないので、プレスタックされる１枚目の用紙Ｐ１と、２枚目の用紙Ｐ２が下分岐爪１９位置で接触すること同時に搬送することが可能となり、その結果、用紙あるいは用紙の画像形成面へ傷が付くことはない。

３）水平搬送路２０のスイッチバックローラ６と分岐路２５のプレスタックローラ７のピッチは通常最小紙サイズ例えばＢ５横サイズの搬送が可能なピッチになっている。そこで、大サイズ例えばＡ３縦サイズや、小サイズの縦、例えばＡ４縦サイズの用紙Ｐを分岐路２５で一時待機させる場合、スイッチバックによって分岐路２５へ搬送する際、１枚目の用紙Ｐ１が水平搬送路２０のスイッチバックローラ６のニップを抜けるまで搬送させる必要がないようにスイッチバックローラ６をニップ開放状態とし、この状態で下分岐爪１９を２枚目の用紙Ｐ２の搬送を可能な状態に動作させて２枚目の用紙Ｐ２を搬送する。これにより、２枚目の用紙Ｐ２の先端Ｐ２ｆと１枚目の用紙Ｐ１の先端Ｐ１ｆが揃った時点でスイッチバックローラ６のニップを綴じ、後処理トレイ８側に搬送することが可能となる。その結果、大サイズの用紙にあっても搬送時間を短縮すること、及び次に搬送される用紙との紙間を最短にすることが可能となり、生産性の低下を招くことがない。

更に、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施例は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

なお、特許請求の範囲における第１の搬送路は本実施形態では水平搬送路２０に、分岐部は分岐位置２４に、第２の搬送路は分岐路２５に、第１の方向は符号Ｄ２に、第２の方向は符号Ｄ１に、第１の搬送手段はスイッチバックローラ６に、用紙処理装置は用紙後処理装置２に、案内手段は下分岐爪１９に、制御手段は制御部２０１に、先に搬送される用紙は１枚目の用紙Ｐ１に、次に搬送される用紙は２枚目の用紙Ｐ２に、先に搬送される用紙の後端は符号Ｐ１ｂに、前記用紙の先端は符号Ｐ１ｆに、分岐爪は下分岐爪１９に、第２の搬送路の搬送隙間はＬ２に、第３の方向はＤ１に、第２の搬送手段はプレスタックローラ７に、正逆回転可能な単一の搬送ローラはプレスタックローラ７に、正方向のみ及び逆方向のみに回転可能な２つの搬送ローラは第１及び第２のプレスタックローラ３０，３１に、画像形成システムは用紙後処理装置２と画像形成装置１とからなるシステムに、それぞれ対応する。

１ 画像形成装置
２ 用紙後処理装置（用紙処理装置）
６ スイッチバックローラ
７ プレスタックローラ
１９ 下分岐爪
２０ 水平搬送路
２４ 分岐位置
２５ 分岐路
３０ 第１のプレスタックローラ
３１ 第２のプレスタックローラ
２０１ 制御部
Ｌ２ 搬送隙間
Ｐ 用紙
Ｐ１ １枚目の用紙
Ｐ２ ２枚目の用紙
Ｐ１ｂ １枚目の用紙の後端
Ｐ１ｆ １枚目の用紙の先端

特許第３４１７９９４号公報 特許第３６１７９３６号公報

Claims (8)

1. 分岐部で分岐し、用紙が待機する第２の搬送路が接続された第１の搬送路と、
   第１の搬送路に沿って搬送されてくる用紙を搬送方向である第１の方向及び搬送方向とは逆の方向である第２の方向に搬送する第１の搬送手段と、
   前記分岐部で前記第１の搬送路及び前記第２の搬送路のいずれも開放する第１の状態、又は前記第１の搬送路は遮断し、前記第２の搬送路は開放する第２の状態に設定して用紙を案内する案内手段と、
   前記用紙が待機する場合には前記案内手段を前記第１の状態に設定して先に搬送される用紙を前記第２の方向に搬送させ、次に搬送される用紙を当該待機していた先に搬送された用紙とともに搬送する場合には前記案内手段を前記第２の状態に設定し、用紙を重ねて前記第１の方向に搬送させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、先に搬送される用紙の後端が前記分岐部を通過した後、前記用紙の先端が前記分岐部を通過する前に、先に搬送された用紙に次に搬送される用紙を重ね合わせて前記第１の方向に搬送させること
   を特徴とする用紙処理装置。
2. 請求項１に記載の用紙処理装置において、
   前記先に搬送された用紙の先端に前記次に搬送される用紙の先端を略揃えて重ね合わせること
   を特徴とする用紙処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の用紙処理装置において、
   前記案内手段が揺動動作により用紙の搬送方向を切り替える分岐爪からなること
   を特徴とする用紙処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の用紙搬送装置において、
   前記分岐部における前記第２の搬送路の搬送隙間が、前記第１の搬送路の搬送隙間よりも広く設定されていること
   を特徴とする用紙処理装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の用紙処理装置において、
   前記第１の搬送手段は、前記分岐部よりも第１方向の下流側に位置する正逆回転可能な搬送ローラからなり、前記用紙をニップ状態にして搬送力を付与する位置とニップ開放状態にして搬送力を付与しない位置の２位置が設定されていること
   を特徴とする用紙処理装置。
6. 請求項５記載の用紙処理装置において、
   前記第２の搬送路に設けられ、前記用紙を前記第１の方向及び前記第２の搬送路の下流側の第３の方向に搬送する第２の搬送手段を備え、
   前記第１の搬送手段と前記第２の搬送手段は、搬送対象となる用紙の搬送方向の最小寸法より小さな間隔で配置され、
   前記用紙の後端側が第２の搬送路で待機しているときに前記第２の搬送手段にニップされ、前記用紙の先端側が前記第１の搬送手段のニップから外れているときは、当該第１の搬送手段はニップ状態を保持し、前記用紙の先端側が前記第１の搬送手段でニップされる位置にあるときは当該第１の搬送手段はニップ開放状態に設定すること
   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、
   前記第２の搬送手段が、正逆回転可能な単一の搬送ローラ、又は正方向のみ及び逆方向のみに回転可能な２つの搬送ローラからなること
   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システム。

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