図1は、本発明に係る用紙整合装置を備えた用紙後処理装置の一実施形態の内部構造を説明するための側面視の説明図である。この図に示すように、用紙後処理装置10は、複写機やファクシミリ装置、さらには各種のプリンタとして適用される画像形成装置(上流側装置)19に隣設されるものであり、縦長の箱状を呈した筐体11内に、用紙搬送路Rに沿って用紙Pに綴り孔を穿孔するためのパンチング処理を施すパンチ部12と、このパンチ部12の下流側(図1の左方)に設けられて用紙Pを行き先別に振り分ける用紙退避貯留部(サブ貯留部)20と、この用紙退避貯留部20の下部に配設され排紙された用紙Pの束(用紙束Q)を一時的に貯留するとともに、用紙束Qに対して当該用紙束Qを綴じるためのステープル処理を施すスタック部30と、ステープル処理後の用紙束Qに中折り処理を施す中折り処理部15とが内装されている。
一方、筐体11外には、その背面側に立設されたジョブトレイ13と、このジョブトレイ13の下方位置に配設された汎用トレイ14と、この汎用トレイ14と対向するように筐体11の下端部に配設された中折りトレイ16とが設けられている。ジョブトレイ13および汎用トレイ14には、中折り処理が施されない用紙Pや用紙束Qが排紙されるのに対し、中折りトレイ16には、中折り処理部15における中折り処理が施された用紙束Qが排出される。
前記用紙搬送路Rは、筐体11の図1における右方上部に設けられた、画像形成装置19の排紙口191から排紙される用紙Pを受け継ぐための用紙受継ぎ開口111から用紙退避貯留部20へ向かう入口側搬送路R1と、この入口側搬送路R1から汎用トレイ14に向けて直進する汎用トレイ向け搬送路R2と、この汎用トレイ向け搬送路R2から上方へ分岐されて用紙退避貯留部20に形成された環状搬送路(サブ貯留部)R3と、この環状搬送路R3の途中から上方へ向かいジョブトレイ13へ到達するように分岐されたジョブトレイ向け搬送路R4と、用紙退避貯留部20からスタック部30へ向けて垂下されたスタック部向け搬送路R5と、スタック部30内を上下に縦貫するように形成されたスタック部内搬送路(メイン貯留部)R6と、このスタック部内搬送路R6と連通可能な状態で中折り処理部15内を斜めに貫通するように形成された中折り部内搬送路R7と、中折り処理部15内で中折り処理の施された用紙束Qを搬出するための中折り搬出搬送路R8とからなっている。
前記パンチ部12は、入口側搬送路R1の上方位置に設けられている。かかるパンチ部12は、内部にパンチ刃を昇降させるパンチ機構121を有し、入口側搬送路R1に導入された用紙Pは、搬送が一時的に停止された状態でパンチ機構121の駆動によるパンチ刃の昇降で所定の位置にパンチ孔が穿孔されるようになっている。
図2は、用紙退避貯留部20の一実施形態を示す側面視の説明図である。また、図3は、図2に示す用紙退避貯留部20の退避貯留動作を説明するための説明図であり、(イ)は、用紙Pが用紙退避貯留部20へ導入されつつある状態、(ロ)は、用紙退避貯留部20に貯留された用紙Pが排出されつつある状態をそれぞれ示している。
まず、図2に示すように、用紙退避貯留部20は、入口側搬送路R1の下流端(図2の左方)における汎用トレイ向け搬送路R2の直下流側の上方位置に設けられ、筒心が用紙搬送方向と直交した用紙幅方向に延びる円筒状の退避ドラム(環状体)21と、この退避ドラム21の図2における略右半分を所定の隙間を介して覆った円弧状カバー体22と、退避ドラム21の図2における左下を覆った第1切換ガイド23と、同右上を覆った第2切換ガイド24とを備えて構成されている。そして、前記環状搬送路R3は、これら円弧状カバー体22,第1切換ガイド23および第2切換ガイド24の内面側と、前記退避ドラム21の外周面との間に形成された環状隙間によって形成されている。
前記退避ドラム21の外周面の適所に対向した位置には、所定個数の回避コロ211が設けられ、環状搬送路R3に導入された用紙Pは、これら回避コロ211の外周面と退避ドラム21の外周面との間に挟持された状態で前進するようになっている。
また、退避ドラム21は、ドラムモータ212の駆動によってドラム心回りに駆動回転可能になっている。そして、環状搬送路R3に退避した用紙Pは、ドラムモータ212の駆動による時計方向への駆動回転によってスタック部向け搬送路R5を介しスタック部内搬送路R6へ向けて排出されることになる。かかる退避ドラム21には、複数枚の用紙Pが貯留可能になっている。
前記第1切換ガイド23は、汎用トレイ向け搬送路R2の若干上方位置に用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に延びた第1軸231回りに回動自在に軸支され、用紙Pを汎用トレイ向け搬送路R2側へ案内する汎用トレイ向け姿勢Z1(図2に二点鎖線で表示)と、用紙Pを環状搬送路R3へ案内する環状搬送路向け姿勢Z2(図2に実線で表示)との間で姿勢変更し得るようになっている。
前記第2切換ガイド24は、環状搬送路R3におけるジョブトレイ向け搬送路R4の分岐点より若干上方位置に用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に延びた第2軸241回りに回動自在に軸支され、用紙Pをジョブトレイ向け搬送路R4側へ案内するジョブトレイ向け姿勢Z3(図2に実線で表示)と、用紙Pを引き続き環状搬送路R3へ案内する環状搬送路向け姿勢Z4(図2に二点鎖線で表示)との間で姿勢変更し得るようになっている。
そして、第1切換ガイド23は、ソレノイド等を用いた第1アクチュエータ232の正逆駆動によって汎用トレイ向け姿勢Z1と環状搬送路向け姿勢Z2との間で姿勢変更するとともに、第2切換ガイド24もソレノイド等を用いた第2アクチュエータ242の正逆駆動でジョブトレイ向け姿勢Z3と環状搬送路向け姿勢Z4との間で姿勢変更し得るようになっている。
また、退避ドラム21の直下位置には、第1搬送ローラ対122を介して入口側搬送路R1から送り込まれた用紙Pの搬送先を汎用トレイ向け搬送路R2とスタック部向け搬送路R5との間で切り換える入口部切換ガイド25が設けられている。この入口部切換ガイド25は、斜辺部分が円弧状を呈した直角三角形状に形成され、入口側アクチュエータ(切換手段)252の正逆駆動による前記第1軸231と平行な入口側軸251回りの正逆回動によって、用紙Pを汎用トレイ向け搬送路R2へ案内する汎用トレイ向け姿勢Z5(図2に実線で表示)と、用紙Pをスタック部向け搬送路R5へ案内するスタック部向け姿勢Z6(図2に二点鎖線で表示)との間で姿勢変更可能になっている。
前記入口側軸251には、ガイドローラ253が軸支されているとともに、ガイドローラ253の直下位置には、第2搬送ローラ対254が設けられている一方、この第2搬送ローラ対254のニップ部と前記第1搬送ローラ対122のニップ部との間には、図2における左上方に向かって凸の円弧状を呈してガイドローラ253の周面と当接した円弧ガイド板255が設けられ、第1搬送ローラ対122を通過した用紙Pは、入口部切換ガイド25がスタック部向け姿勢Z6に姿勢設定された状態で円弧ガイド板255と入口部切換ガイド25とに挟持されつつスタック部向け搬送路R5を下降し、第2搬送ローラ対254を介してスタック部内搬送路R6へ導入されるようになっている。
したがって、パンチ部12から搬送されてきた用紙Pを、スタック部内搬送路R6へ向かわせるときは、入口部切換ガイド25がスタック部向け姿勢Z6に姿勢設定される。これによってパンチ部12からの用紙Pは、スタック部向け姿勢Z6に姿勢設定された入口部切換ガイド25に案内され、スタック部向け搬送路R5および第2搬送ローラ対254を介してスタック部内搬送路R6へ導入されることになる。
これに対し、入口部切換ガイド25が汎用トレイ向け姿勢Z5に姿勢設定された状態で、第1切換ガイド23が汎用トレイ向け姿勢Z1に姿勢設定されている場合には、パンチ部12から用紙退避貯留部20へ向けて搬送されてきた用紙Pは、汎用トレイ向け搬送路R2を通って汎用トレイ14へ排出される一方、第1切換ガイド23が環状搬送路向け姿勢Z2に姿勢設定されることにより、図3の(イ)に示すように、環状搬送路R3へ向かわせられることになる。
そして、第1切換ガイド23が環状搬送路向け姿勢Z2に姿勢設定されることにより環状搬送路R3へ向かわせられた用紙Pは、第2切換ガイド24がジョブトレイ向け姿勢Z3に姿勢設定されている状態で当該第2切換ガイド24に案内されてジョブトレイ13へ向かわせられる一方、第2切換ガイド24が環状搬送路向け姿勢Z4に姿勢設定されていることにより、当該第2切換ガイド24に案内されて環状搬送路R3の奥部へ導入され、退避ドラム21に巻き付いた状態でここに一時貯留されることになる。
環状搬送路R3に一時貯留された用紙Pをスタック部内搬送路R6へ向けて排出させるに際しては、入口部切換ガイド25がスタック部内搬送路R6に姿勢設定される。この状態で、ドラムモータ212を駆動することにより、環状搬送路R3に貯留された用紙Pは、図3の(ロ)に示すように、退避ドラム21の環状搬送路R3から排出され、入口部切換ガイド25に案内されながらスタック部向け搬送路R5を通り、第2搬送ローラ対254を介してスタック部内搬送路R6へ向かわせられることになる。
ついで図1に戻り、前記ジョブトレイ13は、上下に所定間隔で並設された複数枚の単位トレイ131からなり、ジョブの種類に応じていずれかの単位トレイ131を選択し得るようになっている。この選択のために、ジョブトレイ13は、筐体11の図1における左側部に立設された支柱112に沿って昇降可能に構成され、所望の単位トレイ131が選択されると、この単位トレイ131の基端側が前記ジョブトレイ向け搬送路R4の下流端と対向する位置に設定されるようになっている。したがって、ジョブトレイ向け搬送路R4を通って排紙された用紙Pは、予め選択された単位トレイ131に排紙されることになる。
前記汎用トレイ14は、特にジョブトレイ13での排紙先である単位トレイ131が選択されない用紙Pや用紙束Q、すなわち、汎用トレイ向け搬送路R2を通って排紙される一般的な用紙Pおよび一旦スタック部内搬送路R6で所定の後処理が施された用紙束Qを受けるものである。用紙Pまたは用紙束Qをかかる汎用トレイ14へ排出するに際しては、その基端側が汎用トレイ向け搬送路R2の下流端に対向配するように高さ位置が設定される。
以下、図4を基にスタック部30について説明する。図4は、スタック部30の一実施形態を示す側面視の説明図である。この図に示すように、前記スタック部30は、スタック部向け搬送路R5を通ってスタック部内搬送路R6に順次導入された用紙Pを一時貯留して用紙束Qを形成するとともに、この形成された用紙束Qに対して端部を揃える整合処理と、用紙束Qを綴結する、いわゆるステープル処理とを施すものである。スタック部向け搬送路R5は、下流端がスタック部内搬送路R6の中間位置より若干上方位置に対向されている一方、スタック部内搬送路R6の上端部は前記汎用トレイ向け搬送路R2に対向されている。
したがって、スタック部向け搬送路R5を通って一旦スタック部内搬送路R6に導入された用紙Pは、ここで用紙束Qとなってステープル処理が施される。ステープル処理が施された用紙束Qは、スタック部内搬送路R6の上端部から汎用トレイ向け搬送路R2を介して汎用トレイ14に排出されることになる。なお、スタック部30については、後に図3を基に詳述する。
前記中折り処理部15は、スタック部30で中央部にステープル処理が施された用紙束Qに対して、同中央部を境にして折り畳む、いわゆる中折り処理を施す部位であり、中折りユニット151が設けられている。
この中折りユニット151は、中折り部内搬送路R7の中央上部に設けられた中折りローラ対152と、中折り部内搬送路R7の下部に中折りローラ対152と対向して設けられた中折り部内搬送路R7を横断する板状の押し型153と、中折り搬出搬送路R8の下流端に設けられた搬出ローラ対154と、この搬出ローラ対154の下流側で所定の軸回りに揺動可能に設けられた押え部材155とを備えて構成されている。
前記押し型153は、用紙束Qが中折り部内搬送路R7に搬入された状態で、ステープル処理が施されている部分を、図略の駆動手段の駆動によって中折りローラ対152間に向けて押圧するようになされている。したがって、押し型153により中央部が押圧されて中折り状態になった用紙束Qは、中折りローラ対152の駆動で中折り搬出搬送路R8内に引き入れられ、中折り搬出搬送路R8、搬出ローラ対154および押え部材155を介して中折りトレイ16に排出されることになる。
以下、前記スタック部30について、図4を基に、必要に応じて図1を参照しながら説明する。図4は、スタック部30の一実施形態を示す概略側面図である。図4に示すように、スタック部30は、スタック部向け搬送路R5からの用紙Pを受ける受けユニット40と、この受けユニット40の用紙受け面に開閉自在に被せられるカバーユニット50とを備えて構成されている。
前記受けユニット40は、上端部が前記汎用トレイ向け搬送路R2に対向するとともに、下端部が筐体11の右方下部に位置するように長さ設定されて斜めに配された幅方向(図4の紙面に直交する方向)一対の側板41間に、用紙Pを受ける用紙受け板42と、この用紙受け板42上に積層されて形成した用紙束Qを前記用紙受け板42に沿って上方位置と下方位置との間で昇降させる用紙昇降部材(用紙受け)43と、各側板41間における上下方向の略中間位置に架設されたステープル機構44と、前記用紙昇降部材43を用紙受け板42に沿って昇降させる昇降用無端ベルト45とが介設されることによって構成されている。
前記用紙受け板42は、幅方向に複数枚が並設されているとともに、前記昇降用無端ベルト45は、並設された用紙受け板42間の隙間に嵌り込んだ状態で配設されている。前記用紙昇降部材43は、かかる用紙受け板42間に設けられた昇降用無端ベルト45に固定され、昇降用無端ベルト45の正逆周回によって用紙受け板42に沿って昇降するようになっている。
前記用紙昇降部材43は、跨いだ状態で昇降用無端ベルト45に固定される断面視がコ字状の固定部431と、この固定部431に一体に連接された、用紙束Qを受ける用紙束受け部432とからなっている。用紙束受け部432は側面視でL字状を呈し、このL字状の部分でスタック部内搬送路R6に導入された用紙Pを受けるようになっている。
前記ステープル機構44(図4)は、受けユニット40およびカバーユニット50間で前記用紙昇降部材43に支持された状態の用紙束Qに対してステープル処理を施すものであり、ステープル用の綴り針の供給機構や、供給された綴り針を用紙束Qに打ち込む打ち込み機構などが備えられている。
前記昇降用無端ベルト45は、図4に示すように、一対の側板41間に架設された所定個数のベルト支持ローラに掛け回され、側板41間であって長手方向の略中間位置に設けられたベルト用モータ451の駆動で周回するようになっている。前記ベルト支持ローラとしては、ベルト用モータ451の駆動軸に同心で固定された駆動ローラ452と、一対の側板41間の上端部、同下端部および一対の側板41間であって昇降用無端ベルト45を前記駆動ローラ452に巻き掛け得る位置にそれぞれ設けられた所定個数の従動ローラ453とが採用されている。
したがって、昇降用無端ベルト45は、ベルト用モータ451の正逆駆動により駆動ローラ452を介して各従動ローラ453間を正逆周回し、これによって当該昇降用無端ベルト45に連結されている用紙昇降部材43が用紙受け板42に沿って昇降することになる。
また、前記用紙昇降部材43は、図4に示すように、従動ローラ453の内の最下位に位置した最下位ローラ453aを介して受けユニット40およびカバーユニット50間の用紙束支持位置から一対の側板41間の下部の位置である退避位置へ向けて移動し得るようになっている。そして、用紙昇降部材43が退避位置に位置することによって、スタック部内搬送路R6が中折り部内搬送路R7に連通され、これによってステープル機構44で中折り用のステープル処理(用紙束Qの中央部がステープルされる)が施された用紙束Qが中折り部内搬送路R7へ向かい得るようになっている。
前記カバーユニット50は、用紙Pがスタック部内搬送路R6に排紙されることによって形成した用紙束Qの昇降を受けユニット40の用紙受け板42と対向してガイドするために当該受けユニット40に被せられるものであり、幅方向(図4の紙面に直交する方向)一対の側板51と、これら一対の側板51間で受けユニット40の用紙受け板42と対向するように架設された被せ板52とを備えて構成されている。
かかるカバーユニット50は、最下位ローラ453aを軸支するローラ軸453b回りに回動自在に軸支され、このローラ軸453b回りに正逆回動することによってスタック部内搬送路R6を閉止した、図4において実線で示す閉止姿勢と、スタック部内搬送路R6を開放した、図4に二点鎖線で示す開放姿勢との間で姿勢変更可能になっている。
そして、本発明においては、図4に示すように、カバーユニット50の上端部の斜め上方であって、第2搬送ローラ対254の略直下におけるスタック部向け搬送路R5の後方位置(図4の右方)に付勢部材60が設けられているとともに、この付勢部材60の上方位置であって、第2搬送ローラ対254の前方のローラの前方位置に姿勢維持部材70が設けられている。
前記付勢部材60は、第2搬送ローラ対254を介してスタック部内搬送路R6へ排紙された用紙Pの後端縁部(上縁部)を、受けユニット40の用紙受け板42へ向けて付勢するためのものである。この付勢が行われた状態で、用紙昇降部材43が上昇されることにより、用紙束Qの上端部が姿勢維持部材70と用紙受け板42との間に誘導され、これによって直前にスタック部内搬送路R6に到達した用紙Pがつぎに送られてくる用紙Pと干渉しないようになっている。
そして、本発明においては、1組の用紙束Qに所定の後処理(本実施形態においてはステープル処理)と、画像形成装置19から用紙後処理装置10への所定搬送ピッチによる用紙送込みとのタイミング上のアンバランスを解消するために(すなわち両者の時間合わせをするために)、所定の条件で画像形成装置19から送り込まれた用紙Pを用紙退避貯留部20に一時的に貯留し、つぎに画像形成装置19から搬送されてくる用紙Pに同伴させてスタック部30へ導入するようにしている。
すなわち、同一サイズの複数枚の用紙Pが画像形成装置19から用紙後処理装置10へ順次定常的に送り込まれてくる状態では、スタック部30内で用紙Pを受ける用紙昇降部材43の位置を変動させる必要がないことから、画像形成装置19からの用紙送り込みピッチと、用紙後処理装置10が受け入れた用紙Pをスタック部30内に導入するピッチとを同一に合わせることができる。
しかし、スタック部30内に1組の用紙束Qが形成され、この用紙束Qにステープル処理を施すに際しては、用紙昇降部材43を所定の位置に移動させた上でステープル機構44を駆動させなければならず、これに多くの時間が費やされるため、画像形成装置19の予め設定された用紙送り込みピッチでは対応することができない。
そこで、本実施形態では、スタック部30への用紙Pの受け入れが、1組の用紙束Qの用紙Pからつぎの1組の用紙束Qの用紙Pの受け入れに変わるとき、つぎの用紙束Qにおける最初の複数枚(通常は2枚程度)をスタック部30のスタック部内搬送路R6へ導入することなく、用紙退避貯留部20へ一時的に退避させ、その間に先の用紙束Qに対してステープル処理を施した上で、用紙昇降部材43の上昇で汎用トレイ14に排出し、これによって空になったスタック部内搬送路R6内へ、つぎに画像形成装置19から送り込まれてくる用紙Pに退避中の用紙Pを同伴させて搬入するようにしている。これによって、画像形成装置19からの用紙Pの搬送ピッチを変更せずに済ませることができ、後処理につられて画像形成装置19での画像形成処理の処理効率が低下するような不都合を解消することができる。
また、用紙束Qが異なるサイズの用紙Pの混ざり合ったいわゆるサイズ混載タイプのものである場合には、画像形成装置19からの送り込みピッチに大きな変動がないのに対し、スタック部30への用紙Pの受け入れ可能タイミングは大きく変動する。例えばA4サイズの用紙P(A4用紙PA4)が画像形成装置19から用紙後処理装置10へ送り込まれた後にA3サイズの用紙P(A3用紙PA3)が送り込まれると、当該A3用紙PA3をスタック部30に受け入れる前に、A4用紙PA4用に設定されていた用紙昇降部材43の高さ位置をA3用紙PA3の高さ位置に合わせるべく用紙昇降部材43を下降させなければならない。この用紙昇降部材43の下降に多くの時間が費やされるため、画像形成装置19からの予め設定された用紙送り込みピッチでは対応することができない。
そこで、本実施形態においては、処理対象の用紙束Qがサイズ混載タイプのものである場合、用紙昇降部材43の位置を予めA3用紙PA3に対応した位置に設定しておき、A4用紙PA4が画像形成装置19から送り込まれてくると、当該A4用紙PA4をスタック部30へ向かわせることなく一旦用紙退避貯留部20へ退避させ、この間に用紙昇降部材43をA4用紙PA4用の高さ位置まで上昇させるための時間稼ぎを行うようにしている。そして、つぎに画像形成装置19から用紙後処理装置10へ送り込まれてくる用紙P(A4用紙PA4であるかA3用紙PA3であるかは問わない)と、用紙退避貯留部20に退避していたA4用紙PA4をつぎの用紙Pに同伴させてスタック部30に導入するようにしている。これによって画像形成装置19からの用紙Pの搬送ピッチを変更せずに済ませることができ、後処理につられて画像形成装置19での画像形成処理の処理効率が低下するような不都合を解消することができる。
以下、このようなA4用紙PA4の用紙退避貯留部20への退避によって、画像形成装置19での画像形成処理の処理効率を低下させないスタック部30における用紙整合方法につき、図5を基にさらに詳細に説明する。図5は、スタック部30における用紙整合方法の一実施形態を示す説明図であり、(イ)は、用紙退避貯留部20に退避させられていたA4用紙PA4がつぎに画像形成装置19から送り込まれたA3用紙PA3に同伴してスタック部30に導入される直前の状態、(ロ)は、スタック部30に導入されたA3用紙PA3が付勢部材60により用紙受け板42へ向けて付勢されつつある状態、(ハ)は、用紙昇降部材43に支持された用紙束Qに整合処理が施された状態をそれぞれ示している。
まず、図5の(イ)に示す状態では、スタック部30の受けユニット40の用紙受け板42上に用紙昇降部材43に支持された状態でA3用紙PA3とA4用紙PA4とが1枚ずつ収容されている。これらの用紙Pは、先にA4用紙PA4がA3用紙PA3に重ねられるときに一点鎖線で示すA4用受け位置L1で実線で示す用紙昇降部材43に受けられ、引き続き用紙昇降部材43が一点鎖線で示すA4用整合位置L2に下降し、急に停止することによる衝撃およびその後のA4用受け位置L1への復帰で整合処理が施された状態になっている。そしてこの状態でA4用紙PA4は、付勢部材60に付勢されることにより姿勢維持部材70の図5における左方位置に押し遣られ、これによってつぎに第2搬送ローラ対254を介してスタック部内搬送路R6に搬入される用紙Pと干渉しないことで頁狂いが生じないようになされている。
そして、図5の(イ)では、このような状態において先に退避ドラム21に退避させられていたA4用紙PA4が、汎用トレイ向け搬送路R2において退避ドラム21の時計方向に向かう回転で画像形成装置19(図1)からパンチ部12を介して送り込まれてきたA3用紙PA3と積層合流し、第2搬送ローラ対254を介してスタック部内搬送路R6へ搬入される状態を示している。汎用トレイ向け搬送路R2で合流した各用紙PA3,PA4は、先にスタック部内搬送路R6に収容されているA4用紙PA4と直立姿勢に姿勢設定されている付勢部材60との間を通って垂下し、A4用受け位置L1に位置した用紙昇降部材43に支持されている。
引き続き、用紙昇降部材43は、図5の(ロ)に示すように、A4用整合位置L2より下方に位置設定されたA3用紙PA3を整合するためのA3用整合位置L4にまで下降されると同時に付勢部材60が直立姿勢から用紙受け板42に向けて傾いた傾斜姿勢に姿勢変更することによりA3用紙PA3を用紙受け板42へ向けて付勢し、これによってA3用紙PA3の上端部が第2搬送ローラ対254の図5における左方位置に押し遣られるようになっている。
この状態で用紙昇降部材43は、図5の(ハ)に示すように、A3用整合位置L4からA3用受け位置L3へ上昇される。このとき付勢部材60は、図5の(ハ)に二点鎖線で示すように、傾斜姿勢に設定されているため、A3用紙PA3の上端部が姿勢維持部材70と用紙受け板42との間に位置し、これによってつぎにスタック部内搬送路R6に搬入されてくる用紙Pとの干渉が回避される。
ついで、付勢部材60が、図5の(ハ)に実線で示すように、直立姿勢に姿勢変更され、この状態でつぎのA3用紙PA3が汎用トレイ向け搬送路R2、第2搬送ローラ対254および付勢部材60を介してスタック部内搬送路R6に搬入され、A3用受け位置L3に位置している用紙昇降部材43に受けられることになる。そして、以後、A3用紙PA3が次々と受けユニット40に搬入される場合には、その都度、用紙昇降部材43がA3用受け位置L3とA3用整合位置L4との間で昇降を繰り返す定常的な整合処理が実行される。
これに対し、A3用紙PA3間に挟まれたA4用紙PA4がスタック部内搬送路R6に搬入されるに際しては、当該A4用紙PA4は、入口部切換ガイド25のスタック部向け姿勢Z6から汎用トレイ向け姿勢Z5への姿勢変更によって一旦退避ドラム21へ退避され、つぎに送られてくるA3用紙PA3と同伴してスタック部内搬送路R6へ搬入されることになる。
このように、サイズ混載の1組の用紙束Qの後処理においてA4用紙PA4がスタック部30へ搬入されるに際し、当該A4用紙PA4は、所定の条件で一旦退避ドラム21に退避させられ、つぎのA3用紙PA3用紙に同伴してスタック部内搬送路R6へ搬入されるようになされているため、画像形成装置19から順次送り込まれてくる用紙Pの搬送ピッチを遅らせる必要がなく、画像形成処理の処理効率の低下を防止することができる。
これに対し、もし、A4用紙PA4の退避がなければ、A4用紙PA4がスタック部内搬送路R6に搬入されるに先立ってA3用整合位置L4に位置していた用紙昇降部材43を一旦A4用整合位置L2にまで上昇させなければならず、そのための時間の消費で画像形成装置19からの用紙Pの搬送ピッチを遅らせなければならなくなるという不都合が生じるのである。
また、スタック部内搬送路R6に搬入された複数枚の用紙Pからなる用紙束Qは、用紙昇降部材43に支持された状態、すなわち、用紙Pの搬送方向先端側を基準にして整合処理が施されるため、用紙搬送方向の先端側以外の部分を基準にして整合処理を施す場合に比較し容易な整合処理が実現する。
つぎに、図6を基に用紙後処理装置10における用紙整合処理の制御について説明する。図6は、用紙後処理装置10における制御部による用紙整合処理の制御の一実施形態を示すブロック図である。図6に示すように、制御部80は、中央演算処理装置であるCPU81と、このCPU81に付設された読み出し専用のROM82と、同読み書き自在のRAM83とを備えた基本構成を有している。ROM82には、本制御を実行するためのプログラムが記憶されており、用紙後処理装置10に電源が入れられる都度、プログラムがCPU81に読み込まれるようになっている。これに対し、RAM83は、制御に必要な一時的なデータを読み書きするために使用されるものであり、例えば、現にスタック部内搬送路R6に排紙されようとしている用紙Pのサイズ(A3用紙PA3およびA4用紙PA4の別など)、および直前の用紙Pのサイズが記憶され、排紙が進むに従って記憶内容が最新のものと更新されるようになっている。
前記CPU81には、用紙受入れ判別部811と、切り換え指示部812と、用紙付勢指示部813と、用紙束昇降指示部814とが設けられている。CPU81外には、1ジョブにおいてスタック部内搬送路R6に排紙される用紙Pの枚数を各部数毎にカウントするカウンタ84と、必要に応じて計時するタイマ85が設けられている。
前記用紙受入れ判別部811は、用紙Pがスタック部向け搬送路R5を通過する度に用紙付勢指示部813および用紙束昇降指示部814に向けて所定の信号を出力するものである。そのために、入口側搬送路R1の適所(可能な限り用紙受継ぎ開口111側)には用紙Pが排紙口191から用紙後処理装置10へ受け渡されたことを検出する用紙受入れセンサ801(図1)が設けられ、この用紙受入れセンサ801が用紙を検出する度に当該検出信号が用紙受入れ判別部811へ入力されるようになっている。用紙受入れ判別部811は、この検出信号が入力される度に用紙Pが用紙後処理装置10へ受け入れられたと判別し、切り換え指示部812,用紙付勢指示部813および用紙束昇降指示部814へ向けてそのことを示す信号を出力するようになっている。
また、用紙受入れ判別部811は、用紙受入れセンサ801からの検出信号に基づいてその用紙Pのサイズ(長さ)を判別するようになっている。具体的には、制御部80にタイマ85が設けられ、用紙受入れセンサ801が用紙Pの前端を検出してから後端を検出するまでに経過した時間がこのタイマ85によって計測され、得られた経過時間から用紙受入れ判別部811が用紙Pの長さを算出してその用紙Pが短尺用紙(本実施形態ではA4用紙PA4)Psであるか長尺用紙(本実施形態ではA3用紙PA3)であるかを判別するようになっている。
前記切り換え指示部812は、画像形成装置19からの用紙Pが用紙後処理装置10に受け入れられたこと、および用紙Pの種類(本実施形態では用紙PがA3用紙PA3であるのかA4用紙PA4であるのか)を用紙受入れ判別部811からの信号によって認識した後、用紙Pの種類および状況に応じて当該用紙Pを用紙退避貯留部20に退避させるか、あるいはそのままスタック部30へ送り込むかを判別し、その判別結果に基づいて所定の制御信号を出力するようになされ、ガイド切換信号出力部812aと、退避ドラム駆動信号出力部812bとを備えている。
前記ガイド切換信号出力部812aは、現に画像形成装置19から用紙後処理装置10へ送り込まれた用紙PがA4用紙PA4である場合、所定の条件が満たされた状態で、A4用紙PA4を退避ドラム21の周面に形成された環状搬送路R3へ退避させるべく入口側アクチュエータ252、第1アクチュエータ232および第2アクチュエータ242(具体的にはアクチュエータを構成するソレノイド)へ向けて制御信号を出力するものであり、この制御信号によって入口部切換ガイド25は汎用トレイ向け姿勢Z5(図2)に姿勢設定され、第1切換ガイド23は環状搬送路向け姿勢Z2に姿勢設定され、第2切換ガイド24はスタック部向け姿勢Z6入口部切換ガイド25に姿勢設定されるようになっている。
このような各ガイド25,23,24の姿勢設定によって、画像形成装置19からパンチ部12を介して送り込まれたA4用紙PA4は、環状搬送路R3へ向かい、退避ドラム21に略1周巻き付いた状態で用紙退避貯留部20に退避貯留されることになる。
そして、本実施形態においては、A4用紙PA4が用紙退避貯留部20に退避させる条件として、
(a)当該組の最初の用紙PがA4用紙PA4であった場合の最初のA4用紙PA4
(b)当該組の用紙Pの中で順番としてA3用紙PA3のつぎにA4用紙PA4がくる場合の当該つぎのA4用紙PA4
(c)当該組の用紙Pにおいて続けて複数枚(本実施形態では2枚)のA4用紙PA4がきた直後にA3用紙PA3がくる場合の当該先の2枚のA4用紙PA4の3条件が採用されている。前記(a)の条件が採用されるのは、まず、用紙束Qの組が異なれば、先の組の用紙束Qにおける最後の用紙Pがスタック部30に収容された後に当該用紙束Qに対してステープル処理が施され、その後ステープル処理済の用紙束Qはスタック部30から排出されるのであるが、これらに費やされる時間が画像形成装置19における画像形成処理の処理ピッチを越えるため、これを吸収するべく後の組の用紙束Qに係る最初のA4用紙PA4が用紙退避貯留部20に退避されるのである。なお、つぎの組の用紙束Qの1枚目がA3用紙PA3である場合、当該A3用紙PA3は退避されないが、これは、退避ドラム21の収容能力がA4用紙PA4見合いになっているからである。
また、前記(b)の条件が採用されるのは、用紙昇降部材43が前記A3用受け位置L3(図5)に設定された状態で、当該用紙昇降部材43によりつぎのA4用紙PA4を受け入れることができず、そのために用紙昇降部材43を一旦A3用受け位置L3(図5)まで上昇させる必要があり、そのための時間の消費で画像形成装置19から送り込まれてくる用紙Pの搬送ピッチを遅らせなければならず、かかる不都合を回避するためにA4用紙PA4を退避させるのである。
また、前記(c)の条件が採用されるのは、A3用紙PA3の先の2枚のA4用紙PA4については、A3用紙PA3に同伴させることに関し差を設ける必要がなく、先の2枚のA4用紙PA4をA3用紙PA3に同時に同伴させ得るからである。
前記退避ドラム駆動信号出力部812bは、用紙退避貯留部20に退避貯留されている用紙Pをスタック部30へ向けて排紙するために入口側アクチュエータ252およびドラムモータ212へ向けて制御信号を出力するものである。
そして、入口側アクチュエータ252へ制御信号が出力されることにより、スタック部向け姿勢Z6に姿勢設定されていた入口部切換ガイド25は、入口側アクチュエータ252の駆動により汎用トレイ向け姿勢Z5に姿勢変更され、この状態でドラムモータ212が駆動されることによる退避ドラム21の時計方向へ向かう回転で退避ドラム21の周面に巻き付いていた用紙Pは、入口部切換ガイド25に案内されつつ第2搬送ローラ対254および付勢部材60を介し、スタック部向け搬送路R5を通ってスタック部30へ搬入されることになる。
前記用紙付勢指示部813は、用紙受入れセンサ801からの検出信号を得た後、用紙昇降部材43が上方位置から下方位置に下降してから(例えば図5の(イ)に二点鎖線で表示)、付勢部材60を駆動させる付勢アクチュエータ61(図4)に向けて用紙受入れ姿勢に姿勢設定されている付勢部材60を用紙付勢姿勢に姿勢変更させるための制御信号を出力する一方、下方位置に位置設定されていた用紙昇降部材43が上方位置に姿勢変更されたときには、付勢アクチュエータ61に向けて付勢部材60を元の用紙受入れ姿勢に姿勢変更させる(例えば図5の(ハ)に二点鎖線で示す付勢部材60参照)ための制御信号を出力するようになっている。
付勢部材60にかかる動作を行わせるために、適所に昇降部材位置センサ802が設けられている(図4に示す例では、昇降部材位置センサ802はベルト用モータ451の近傍に設けられ、ベルト用モータ451の回転数を検出することによって用紙昇降部材43の高さレベルを得るようになっている)。そして、昇降部材位置センサ802の検出信号は、一旦用紙受入れ判別部811に入力され、ここでの判別結果に基く信号が用紙付勢指示部813ヘ向けて出力され、この信号を受けた用紙付勢指示部813は、付勢アクチュエータ61に対して付勢部材60が所定の姿勢変更するための制御信号を出力するようになっている。
前記用紙束昇降指示部814は、付勢部材60が用紙受入れ姿勢から用紙付勢姿勢に姿勢変更された後、ベルト用モータ451へ向けてモータ駆動の制御信号を出力するものである。そのために、付勢部材60の近傍には、当該付勢部材60が用紙受入れ姿勢および用紙付勢姿勢のいずれの姿勢になっているかを検出する付勢部材姿勢センサ803(図4)が設けられている。そして、用紙受入れ判別部811は、付勢部材60が用紙付勢姿勢に姿勢設定されていることを検出した前記付勢部材姿勢センサ803からの検出信号が入力されると、用紙束昇降指示部814に向けてそのことを示す信号を出力するようになっている。
したがって、この信号を受けた用紙束昇降指示部814は、ベルト用モータ451に対し昇降用無端ベルト45を介して用紙昇降部材43を所定距離だけ上昇させる制御信号を出力する一方、付勢部材60が用紙受入れ姿勢に姿勢設定されることにより、用紙昇降部材43を下方位置まで下降させる制御信号をベルト用モータ451へ向けて出力するようになっている。
そして、特に本実施形態においては、用紙束昇降指示部814に干渉回避信号出力部814aと、昇降信号出力部814bとが設けられ、出力される信号の種類に応じて役割分担がなされている。
前記干渉回避信号出力部814aは、つぎにスタック部内搬送路R6に供給される用紙Pの直前にスタック部内搬送路R6に貯留されている直前の用紙Pのサイズに対応した位置であって、当該直前用紙Pの後端縁が次用紙Pと干渉しないように設定されたその用紙P固有の上方位置(A4用受け位置L1およびA3用受け位置L3のいずれか)に位置するようにベルト用モータ451へ向けて干渉回避信号を出力するものである。したがって、この信号を受けたベルト用モータ451は、その駆動で昇降用無端ベルト45を介して用紙昇降部材43を付勢部材60との協働(すなわち付勢部材60の前面板62が直前用紙Pを付勢した状態)で上方位置に位置させるため、次用紙Pは、直前用紙と干渉することなく適切にスタック部内搬送路R6に排紙される。
前記昇降信号出力部814bは、前記干渉回避信号出力部814aからの信号により用紙昇降部材43が直前の用紙P固有の上方位置に位置設定され、これによって直前の用紙Pと干渉することなくスタック部内搬送路R6に受け入れられつつある次用紙Pのサイズに対応した下方位置(A4用整合位置L2およびA3用整合位置L4のいずれか)に用紙昇降部材43を移動させる昇降信号をベルト用モータ451へ向けて出力するものである。したがって、次の用紙Pは、たとえ直前の用紙Pとサイズが異なっていても、直前の用紙Pと干渉することなく、次用紙固有の用紙受入れ位置にレベル設定され、適正に用紙昇降部材43に支持されることになる。
また、本実施形態においては、制御部80はカウンタ84を有し、このカウンタ84は、用紙受入れセンサ801が用紙Pを検出する都度、その枚数をカウントするようになされている一方、画像形成装置19から用紙後処理装置10へ排紙される用紙Pの枚数がCPU81へ入力されるようになっており、用紙受入れ判別部811は、カウンタ84がカウントした枚数が画像形成装置19からの枚数情報と一致した時点で、付勢部材60を初期状態(図5の(イ)または(ハ))に戻す信号を用紙付勢指示部813に向けて出力するとともに、用紙昇降部材43を第2搬送ローラ対254近傍まで上昇させる信号を用紙束昇降指示部814へ向けて出力するようになっている。これによってスタック部内搬送路R6で整合された用紙束P1は、汎用トレイ向け搬送路R4を介して汎用トレイ15へ排紙されることになる。その後、用紙昇降部材43は、初期位置(例えば図5の(イ)または(ハ)において実線で表示)に戻され、つぎのジョブの用紙Pに備えられる。また、カウンタ84は、1ジョブが終了した時点でクリアされる。
以下、図7および図8を基に、用紙Pの用紙退避貯留部20への退避に対する制御のフローについて説明する。図7および図8は、用紙Pに対する退避制御のフローの一実施形態を示すフローチャートである。なお図7は、当該フローチャートの前半部分を、図8は、同後半部分をそれぞれ示している。このフローチャートにおいては、用紙Pが用紙後処理装置10から用紙後処理装置10に搬入されたときからスタートしている。まず、ステップS1で現に今用紙後処理装置10に受け渡された用紙P(今回の用紙Pという)が小サイズ用紙(本実施形態ではA4用紙PA4)であるのか否かが判別され、小サイズの用紙Pである場合(ステップS1でYES)には、今回の用紙Pが1組(1部数)の用紙束Qにおける最終頁のもの(最終紙)であるか否かが判別される(ステップS2)。この判別は、画像形成装置19に入力されているその用紙束Qの枚数と、カウンタ84がカウントした枚数とを比較することによって行われる。
そして、今回の用紙が最終紙でない場合(ステップS2でNO)には、今回の用紙Pの直前に用紙後処理装置10へ送り込まれた用紙P(前回の用紙Pという)が前の組の用紙束Qにおいて最終紙であったか否かが判別され(ステップS3)、前回の用紙Pが最終紙であった場合、すなわち今回の用紙Pが今回の用紙束Qにおける1枚目の用紙Pで合った場合(ステップS3でYES)には、ステップS6にスキップされて今回の用紙が退避ドラム21に退避される。
これに対しステップS3でNOのとき(すなわち、前回の用紙Pが前の組の用紙束Qの最終紙でなかった場合)には、今回の用紙Pが今回の用紙束Qにおける2枚目のものであるのか否かが判別され(ステップS4)、2枚目のとき(ステップS4でYES)には、この小サイズの用紙Pに対しても退避ドラム21への退避処理が実行される一方、2枚目でない場合(ステップS4でNO)には、前回の用紙Pが退避処理されたか否かが判別され(ステップS5)、退避処理されていなかった場合(ステップS5でNO)には、ステップS6が実行されて今回の用紙Pは退避ドラム21に退避される。退避処理がされていた場合(ステップS5でYES)には、用紙Pをスタック部30へ搬入するステップS9以下が実行される。
また、前記ステップS1で今回の用紙が小サイズのものでないと判別された場合(すなわち、大サイズ紙(本実施形態においてはA3用紙PA3)であった場合(ステップS1でNO))にもステップS9にスキップされる。
また、前記ステップS2で今回の用紙P(小サイズの用紙P)が最終紙であると判別された場合(ステップS2でYES)には、ステップS7で前回の用紙Pに退避処理が実行されたか否かが判別され、退避処理が行われていた場合(ステップS7でYES)にはステップS9へスキップされる一方、退避処理が行われていなかった場合(ステップS7でNO)、すなわち、小サイズ用紙が今回の用紙束Qにおける最後の頁に位置している場合には、一時停止処理が実行された後にステップS9へスキップされる。
ステップS9は、画像形成装置19から送り込まれた用紙Pをスタック部30へ搬入するステップであり、このとき用紙退避貯留部20(すなわち退避ドラム21)に用紙Pが退避させられている場合には、その用紙Pを伴ってスタック部30への搬入が開始される。
そして、用紙Pのスタック部30への搬入が開始されると、直ちにステップS10が実行されて今回の用紙束Qにおける1枚目の搬入か否かが判別され、1枚目である場合(ステップS10でYES)には、ステップS14へスキップされる一方、1枚目の搬入でない場合には、前回の用紙Pが小サイズ用紙であったか否かが判別され(ステップS11)、小サイズ用紙であった場合(ステップS11でYES)には、用紙Pの先端位置の確認(ステップS12)が行われた後にステップS14が実行される。
これに対し、ステップS11で前回の用紙Pが小サイズのものではない(すなわち大サイズの用紙Pである)と判別された場合(ステップS11でNO)には、今回の用紙Pは小サイズのものであるか否かが判別され(ステップS13)、小サイズである場合(ステップS13でYES)には、直ちにステップS14が実行される一方、小サイズでない(すなわち大サイズの用紙Pである)場合には、用紙Pの先端位置が確認され(ステップS12)てからステップS14が実行される。
前記ステップS14は、用紙昇降部材43を下方位置(用紙PがA4用紙PA4である場合は前記A4用整合位置L2(図5)であり、用紙PがA3用紙PA3である場合は前記A3用整合位置L4)へ移動させるステップである。
そして、ステップS14の実行で用紙昇降部材43が下方位置に設定された状態で、付勢部材60がスタック部30に搬入されつつある用紙Pの後端を用紙受け板42に向けて付勢し(ステップS15)、引き続き今回の用紙がその用紙束Qの最終紙であるのか否かが判別され(ステップS16)、最終紙でない場合(ステップS17でNO)には、再度付勢部材60が用紙Pの後端を付勢(ステップS17)した後に用紙昇降部材43が上方位置(用紙PがA4用紙PA4の場合はA4用受け位置L1(図5)、用紙PがA3用紙PA3の場合はA3用受け位置L3)へ移動され、つぎの用紙Pを対象としてステップS1に戻される。
これに対し、ステップS16で今回の用紙Pが最終紙であると判別された場合(ステップS16でYES)には、所定の後処理(ステープル処理)が実行され(ステップS19)た後、用紙束Qの排出処理が実行され(ステップS20)、引き続き他の用紙束Qに対する動作が終了したか否かが判別され(ステップS21)、終了した場合(ステップS21でYES)には一連の後処理が終了される一方、終了していない場合(ステップS21でNO)には、他の用紙束Qを対象としてステップS1に戻される。
以上詳述したように、本実施形態に係る用紙整合装置は、画像形成装置19から供給される用紙を順次受け入れることにより形成された所定枚数の小サイズ用紙としてのA4用紙PA4および大サイズ用紙としてのA3用紙PA3とが混載されてなる用紙束Qに整合処理を施すものであり、画像形成装置19から順次受け入れた用紙Pに整合処理を施しつつ積層状態で貯留するメイン貯留部としてのスタック部30と、スタック部30の直上流位置に設けられてスタック部30へ向かう用紙Pを一時的に貯留するサブ貯留部としての用紙退避貯留部20と、A4用紙PA4を一時的に貯留し、貯留したA4用紙PA4をつぎのA3用紙PA3に同伴させてスタック部30へ送り込むように制御する制御部80とを備えたものである。
かかる構成を採用したことにより、1組の用紙束QがA4用紙PA4とA3用紙PA3とが混ざり合ってなる、いわゆるサイズ混載のものである場合、A4用紙PA4は、一時的に用紙退避貯留部20に貯留された後、A3用紙PA3に同伴されて積層状態でスタック部30へ送り込まれるため、サイズの異なる用紙Pが別々にスタック部30に送り込まれるときには、サイズに応じた受け入れ準備を行わなければならず、これによる時間の浪費で画像形成装置19の用紙送込みピッチを遅くしなければならないという従来の不都合が解消され、たとえ1組の用紙束Qがサイズ混載のものであっても、予め設定された画像形成装置19固有のピッチで用紙Pを送り込むことが可能になり、これによって画像形成装置19での処理能力を低下させないようにすることができる。
また、スタック部30に搬入された用紙Pは、用紙受けとしての用紙昇降部材43に支持された状態でその搬送方向先端側を基準にして整合処理が施されるため、たとえサイズの異なる用紙Pがスタック部30に送り込まれても、用紙昇降部材43を例えば上下に揺動させることで整合処理が行われ、用紙Pの搬送方向先端側以外の部分を基準にして整合処理を施す場合に比較し容易かつ確実に整合処理を施すことができる。
また、用紙退避貯留部20は、周面に沿って用紙Pを貯留する環状体としての退避ドラム21を備えているため、用紙退避貯留部20に一時的に貯留される用紙Pは、退避ドラム21の周面に沿って一周されることにより、搬送方向を逆にすることなく元の搬送路に戻すことができ、搬送方向を逆にして元に戻す場合に比較し、逆送のための構造が不要になり、その分装置コストの低減化に貢献することができる。
そして、本発明に係る用紙後処理装置10は、このように構成された用紙整合装置が内装されることによって構成されているため、かかる用紙整合装置の作用効果を享受したものになる。また、用紙後処理装置10に、画像形成装置19のものとは独立した、用紙サイズを検出するサイズセンサとしての用紙受入れセンサ801が設けられているため、用紙Pのサイズ情報を画像形成装置19から入力されなくても、用紙後処理装置10側で検出することができ、一々画像形成装置19から信号を取得しなくてもよい分信号伝達システムの簡素化を達成することができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
(1)上記の実施形態においては、短尺用紙としてA4用紙PA4が、長尺用紙としてA3用紙PA3を例に挙げて説明したが、本発明は、短尺用紙がA4用紙PA4であり、長尺用紙がA3用紙PA3であることに限定されるものではなく、短尺用紙がB5用紙であり、長尺用紙がB4用紙であってもよいし、A列規格の用紙とB列規格の用紙との組み合わせであってもよい。
(2)上記の実施形態においては、退避ドラム21は、外周面の周長がA4用紙PA4の短尺方向の長さ寸法に合わせて設定され、これによって縦向き(短尺側を用紙搬送方向と平行になるようにした向き)で搬送されてきたA4用紙PA4しか退避ドラム21に退避させることができないようになっているが、本発明は、退避ドラム21の周長をこのような長さに設定することに限定されるものではなく、横向き(長尺側を用紙搬送方向と平行になるようにした向き)のA3用紙PA3に対応し得る周長のものを採用してもよい。こうすることによって、用紙退避の自由度を大きくすることができる。
(3)上記の実施形態においては、サブ貯留部としての用紙退避貯留部20は、用紙Pを周面に貯留する退避ドラム21を備えて構成されているが、本発明は、サブ貯留部が退避ドラム21を備えた用紙退避貯留部20で構成されることに限定されるものではなく、直線上の退避トレイを設け、この退避トレイに用紙Pを退避させた後、スイッチバック方式でつぎの用紙Pに同伴させてスタック部30へ搬入するようにしてもよい。