JP5948985B2 - 用紙処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、搬入された用紙、記録紙、転写紙、ＯＨＰシートなどのシート状記録媒体（本明細書では、単に「用紙」と称す）に予め設定された用紙処理を施す用紙処理装置、及びこの用紙処理装置と複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能のうち少なくとも２つの機能を備えたデジタル複合機などの画像形成装置と含む画像形成システムに関する。

従来から画像形成されたシートに対して、整合処理、綴じ処理、穴明け処理などの用紙処理を行う所謂用紙処理装置が広く知られ、この種の用紙処理装置を画像形成装置の後段に備えた画像形成システムが近年広く用いられている。このような画像形成システムでは、小型化の要求があり、その要求に応えた種々のシステムが提案されている。

この既提案の技術として、例えば特許文献１及び２に開示された発明が公知である。このうち特許文献１（特開２００６−２４０７５９号公報）には、装置本体上部に原稿読取部が配置され、装置本体下部に給紙部が配置され、原稿読取部と給紙部との間に印字部が配置され、装置本体の空間に印字部による印字後に装置本体から搬送される用紙に対して、複数の用紙後処理を施すことが可能な用紙後処理部と用紙が排出される排出部とが配置されている画像形成装置が記載されている。

また、特許文献２（特開平１１−０１１７８７号公報）には、後処理された用紙を画像形成装置の用紙搬送方向に対して垂直に、用紙処理トレイから用紙積載トレイに向かって移送する移送手段が、用紙を移送して元の所定位置に戻る際に、移送手段の上部に位置する補助トレイから供給される用紙を移送手段の上面に載置して前記所定位置の方向へ引き戻すように構成された用紙後処理装置が記載されている。

特許文献１の発明では、装置本体の空間に印字部による印字後に装置本体から搬送される記録用紙に対して、複数の用紙後処理を施すことが可能な用紙後処理部と記録用紙が排出される排出部とが配置され、小型化を図っている。しかし、装置本体からＳＥＦ（ShortEdgeFeed：短手端面搬送）で記録用紙が搬送されてきた場合、記録用紙の搬送方向と平行な長手端面側に後処理を施すことは不可能である。仮に搬送方向と平行な長手端面側に処理可能なパンチ機能とステープル機能及び処理後の用紙積載機能を配置した場合、それぞれ機能において、用紙長さと同じ長さ以上の配置スペースが必要となってしまい、小型化の要望に応えることはできない。

また、特許文献２の発明では、用紙を通紙方向に対して直交する方向に移送する移送手段を備えているが、この移送手段は、用紙の引き戻しや排出といった用紙移送のためだけに用いられており、例えば用紙の位置決めを行おうとした場合には、新たに別の機構を設ける必要がある。そのため、部品点数や機械サイズの増大を招いてしまい、用紙後処理部を画像形成装置本体の空間に配置する際に不利であった。

いずれにしても画像形成装置本体の所謂胴内空間に排紙トレイも含んだ状態で用紙処理装置を配置できるだけの小型化は実現されていなかった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、省スペース化を図った上で複数の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、本発明の一態様は、搬入されてきた用紙の前記搬入方向と平行な端面側に予め設定された処理を施す処理手段と、前記処理手段によって処理された用紙を、搬入されてきた方向に対して直交する方向に搬送する搬送方向変換手段と、前記搬送方向変換手段によって変換された用紙搬送方向の下流側に設けられ、前記処理手段によって処理された用紙を積載する積載手段と、を有し、前記搬送方向変換手段が、前記用紙の搬入されてきた方向と平行な用紙端面を押さえて整合させる一対の整合部材からなる用紙処理装置であって、前記整合部材の下方に設けられ、前記搬送方向変換手段によって方向変換され、前記積載手段側に排紙される用紙を当該積載手段側に排紙する前に一時的に積載する一時積載手段と、前記一時積載手段に積載された用紙束に対して前記用紙が搬入されてきた方向と平行な用紙端面側に綴じ処理を行う綴じ手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、省スペース化を図った上で複数の用紙処理が可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムのシステム構成の概略を示す図である。 用紙後処理装置の概略構成を示す平面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線で断面したときの用紙後処理装置の概略構成を示す図である。 用紙後処理装置に搬送された用紙の移動方向を示す図である。 穿孔処理を行う際の動作を示す動作説明図で、搬送ローラ対から用紙が排出された直後の状態を示す。 穿孔処理を行う際の動作を示す動作説明図で、用紙後端が排紙ローラ対を抜けた直後の状態を示す。 穿孔処理を行う際の動作を示す動作説明図で、図６の状態の後、第１及び第２のジョガーにより用紙搬送方向と平行な側の用紙端面の位置決めを行うときの状態を示す。 穿孔処理を行う際の動作を示す動作説明図で、図７の状態の後、パンチ整合ジョガーにより用紙搬送方向と直交する側の用紙端面の位置決めを行うときの状態を示す。 穿孔処理を行う際の動作を示す動作説明図で、図８の状態の後、穿孔処理を行うときの状態を示す。 シフト処理を行う際の動作を示す動作説明図で、画像形成装置正面から見て左側にシフト排紙する場合の状態を示す。 シフト処理を行う際の動作を示す動作説明図で、第２のジョガーを退避位置に退避させたときの状態を示す。 シフト処理を行う際の動作を示す動作説明図で、用紙の搬送方向下流側の端面を落下させて排紙トレイに排紙するときの初期の状態を示す。 シフト処理を行う際の動作を示す動作説明図で、用紙の搬送方向下流側の端面を落下させて排紙トレイに排紙するときの終期の状態を示す。 シフト処理を行う際の動作を示す動作説明図で、次用紙受け入れのために第１のジョガーを受け入れ位置に復帰させるときの状態を示す。 シフト処理を行う際の動作を示す動作説明図で、用紙を排紙トレイへと排紙し、積載するときの状態を示す。 シフト処理を行う際の動作を示す動作説明図で、画像形成装置正面から見て左側にシフト排紙する場合の状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、用紙を支持した状態で第１及び第２のジョガーを整合位置から排紙トレイに移動させるときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、第１のジョガーを動かして用紙受け入れ位置に移動させるときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、第２のジョガーをステープルモード押し出し位置に移動させるときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、支持していた用紙端面をステープルトレイ上に落下させるときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、図２０の状態から次用紙の用紙受け入れ位置へ移動するときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、用紙をステープルトレイ上に受け入れ、用紙端面の整合が完了するのを待つときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、通知された用紙サイズに従ってステープル整合ジョガーを移動させるときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、ステープル整合ジョガーを再びホーム位置へと退避させるときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、ステープルユニットをホーム位置から所定の綴じ位置へと移動させておくときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、用紙束に綴じ処理を行うときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、通紙が継続されて次に形成される用紙束に綴じ処理を行うときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、ステープルユニットをホーム位置に移動させるときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、排紙ローラ９と従動コロにより用紙束を挟持したときの状態を示す。 ステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図で、用紙束を排紙トレイに向かって排紙するときの状態を示す。 本発明の実施形態に係る画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。

本発明は、画像形成装置本体からの用紙搬送方向と直交する方向に用紙を排紙し、その間に用紙搬送方向と平行な端面側で複数の用紙処理を可能としたことを特徴とする。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

１．全体構成
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成システムのシステム構成の概略を示す図である。同図において、本実施形態に係る画像形成システムは画像形成装置本体１００、用紙後処理装置２００、及び画像読み取り装置３００から構成されている。

画像形成装置本体１００は、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置であり、図においてほぼ中央部に４色の作像ステーション１１１が配置された作像部１１０、この作像部１１０の下方に隣接して設けられた光書き込み部（不図示）、作像部１１０の下方に設けられた給紙部１２０、給紙部１２０でピックアップされた用紙を２次転写部１４０及び定着部１５０に搬送する給紙搬送路（縦搬送路）１３０、画像が定着された用紙を用紙処理装置２００側に搬送する排紙経路１６０、一面に画像が形成された用紙を反転して他面に画像形成させるための両面搬送路１７０を備えている。

作像部１１０は、前記作像ステーション１１１のＹＭＣＫ各色用の感光体ドラムと、この感光体ドラムの外周に沿って配置された帯電ユニット、現像ユニット、１次転写ユニット、クリーニングユニット、及び除電ユニットと、感光体ドラムに形成された画像を１次転写ユニットによって中間転写する中間転写ベルト１１２と、感光体ドラムに色毎に画像を書き込む光書き込みユニットとを備えている。光書き込みユニットは、作像ステーション１１１の下側に配置され、中間転写ベルト１１２は作像ステーション１１１の上側に配置されている。

中間転写ベルト１１２は複数の支持ローラによって回転可能に支持され、そのうちの１つの支持ローラ１１４は２次転写部１４０で中間転写ベルト１１２を介して２次転写ローラ１１５と対向し、中間転写ベルト１１２上の画像を用紙に２次転写できるようになっている。符号１１６は交換可能に配置されたトナー収容容器である。

なお、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置の画像形成プロセスは公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。

給紙部１２０は給紙トレイ１２１、ピックアップローラ１２２、給紙搬送ローラ１２３を備え、給紙トレイ１２１からピックアップした用紙を縦搬送路１３０に沿って上方に送り出す。送り出された用紙は２次転写部１４０で画像が転写され、定着部１５０に送られる。定着部１５０は定着ローラと加圧ローラを備え、用紙が両者間のニップを通過する過程で、加熱及び加圧が行われ、トナーが用紙に定着される。

定着部１５０の下流には、排紙搬送路１６０と両面搬送路１７０が設けられ、両者は分岐爪１６１によって２方向に分岐し、用紙後処理装置２００側に搬送される場合と、両面搬送路１７０に搬送される場合とで搬送路が選択される。なお、分岐爪１６１の用紙搬送方向上流側の直近には分岐搬送ローラ１６２が設けられ、用紙へ搬送力を付与している。

用紙後処理装置２００は、画像形成装置本体１００の内部に配置され、画像形成装置本体１００から搬送された画像形成済み用紙に所定の処理を施し、最下流に位置する排紙トレイ２１０に積載するもので、詳細については後述する。

画像読み取り装置３００は、コンタクトガラス上にセットされた原稿を光走査して原稿面の画像を読み取る公知のものである。画像読み取り装置３００自体の構成及び機能は公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。

大略前記のように構成された画像形成装置本体１００では、画像読み取り装置３００から読み取られた原稿データあるいは外部のＰＣなどから転送された印刷データに基づいて書き込みに使用する画像データを生成し、その画像データに基づいて光書き込みユニットから各感光体ドラムに対して光書き込みが行われ、各作像ステーションで色毎に形成された画像が順次中間転写ベルト１１２に転写され、中間転写ベルト１１２上に４色の画像が重畳されたカラー画像が形成される。

一方、給紙トレイ１２１からは前記画像形成に応じて用紙が給送される。用紙は、中間転写部１４０の直前の図示しないレジストローラ位置で一旦停止し、中間転写ベルト１１２上の画像先端とタイミングを合わせて送り出され、中間転写部１４０で２次転写され、定着部１５０へと送り込まれる。

定着部１５０で画像が定着された用紙は、片面印刷の場合及び両面印刷の両面印刷後の場合には、分岐爪１６１の切り替え動作により排紙経路１６０側へ搬送され、両面印刷の場合には両面搬送路１７０側へ搬送される。両面搬送路１７０に搬送された用紙は、反転後、最後中間転写部１４０に送り込まれて、他側の面に画像が形成された後、排紙経路１６０側に返送される。排紙経路１６０側に搬送された用紙は、用紙後処理装置２００に搬送され、用紙後処理装置２００で所定の用紙処理を施し、あるいは、処理なしで排紙トレイ２１０に排紙される。

２．用紙処理装置
図２は用紙後処理装置の概略構成を示す平面図、図３は図２におけるＢ−Ｂ線で断面したときの用紙後処理装置の概略構成を示す図、図４は用紙後処理装置に搬送された用紙の移動方向を示す図である。

図２ないし図４において、用紙後処理装置２００は、用紙搬送方向（矢印ｄ１方向）上流側から入口ローラ対２０１、排紙搬送路２０２、搬送ローラ対２０３、穿孔部としてのパンチユニット２５１、クロス搬送部としての第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３、一時積載部としてのステープルトレイ２６１、突き当て部材としての基準フェンス２６２、戻し部材としての戻しコロ２６４、綴じ部としてのステープルユニット２６３、排紙部としての排紙ローラ２０９及び排紙ガイド板２１２、積載部としての排紙トレイ２１０から主に構成されている。

すなわち、用紙後処理装置の用紙受け入れ部には画像形成装置本体１００の排紙搬送路から用紙を受け入れる入口ローラ対２０１、受け入れた用紙をパンチユニット２５１まで搬送する排紙搬送路２０２及び搬送ローラ対２０３が設けられ、不図示の入口モータにより入口ローラ対２０１及び搬送ローラ対２０３を回転させることによって排紙搬送路２０２に沿って用紙を搬送する。また、排紙搬送路２０２には不図示の入口センサが配置され、用紙の先端と後端の検知、及び検知した用紙の先端と後端の検知タイミングとステッピングモータである入口モータの駆動のステップ数により各用紙処理を行う際のタイミングをとっている。

画像形成装置をコンパクトにするため、用紙後処理装置２００は、搬送ローラ対２０３より下流ではＳＥＦ（ShortEdgeFeed：短手端面搬送）にて用紙を搬送し、パンチ、ステープル等の後処理を画像形成装置本体１００の搬送方向ｄ１と平行な用紙端面（図３Ａ）に施す必要がある。そこで、搬送ローラ対２０３より下流では、用紙の搬送方向を画像形成装置本体１００の搬送方向ｄ１に対し垂直な搬送方向ｄ２に切り替え、用紙の処理を行う。

また、ステープルトレイ２０６の最下流側には排紙ガイド板２１２と排紙ローラ２０９が設けられている。排紙ローラ２０９による搬送は、従動コロ２１３との間で行われる。従動コロ２１３は排紙ガイド板２１２の可動端に設けられ、ステッピングモータ２１３ａにより上下動可能であり、排紙ローラ２０９と従動コロ２１３により用紙Ｐを挟持して搬送する。

排紙トレイ２１０の用紙処理装置２００本体部への取り付け部には、排紙トレイ２１０３上に積載された用紙Ｐを押さえるための用紙押さえ２２０が配置され、ソレノイド２２１のＯＮ／ＯＦＦにより用紙押さえ解除動作と用紙押さえ動作が行われる。すなわち、用紙の搬送にあわせてソレノイド２２１をＯＮして用紙押さえ２２０の押圧動作を解除し、用紙Ｐが排紙ローラ２０９を通過したらソレノイド２２１をＯＦＦして用紙押さえを行う。なお、用紙Ｐが排紙ローラ２０９を通過したタイミングでソレノイド２２１をＯＦＦしても、ソレノイド２２１及び用紙押さえ２２０の動作遅れにより、用紙Ｐが排紙ローラ２０９を通過し、排紙トレイ２１０上に落下した後、重力の作用により用紙Ｐが搬送方向とは逆の方向に滑り落ち、エンドフェンス２２５に突き当たった後に用紙押さえ２２０により用紙Ｐは可動トレイ部２２２ｂ上で押さえられる。あるいは、用紙Ｐが排紙ローラ２０９を通過したタイミングをトリガとして予め設定されたディレイ時間を設定して用紙押さえ２２０により用紙Ｐを押さえるようにすることもできる。

排紙トレイ２１０は、搬送方向下流側の固定トレイ部２２２ａと上流側の可動トレイ部２２２ｂを備え、可動トレイ部２２２ｂはトレイＤＣモータ２２３ａ及びカム・リンク機構２２３ｂにより上下動する。可動トレイ部２２２ｂは上流側の端部が回動端となって支軸２２３ｃを介して固定トレイ部２２２ａに揺動可能に軸支され、カム・リンク機構２２３ｂの作動端がこの可動トレイ部２２２ｂに連結されている。これにより、トレイＤＣモータ２２３ａが回転し、この回転に応じて可動トレイ部２２２ｂが前記支軸２２３ｃを中心に揺動する。

この可動トレイ部２２２ｂは、排紙された用紙枚数が一定枚数に達すると、後述の制御部からの指令によりトレイＤＣモータ２２３ａが回転し、可動トレイ部２２２ｂの自由端を下降させる。また、用紙押さえ２２０には不図示のトレイ紙面センサが配置され、用紙押さえ２２０が用紙を押さえた状態でトレイ紙面センサがＯＦＦであれば排紙トレイ２１０を紙面センサがＯＮするまで上昇させ、紙面センサがＯＮしていれば一旦紙面センサがＯＦＦするまで排紙トレイ２１０を下降させ、再度ＯＮするまで上昇させることによって用紙Ｐが積載された排紙トレイ２１０の高さを一定に保つようになっている。

このように、排紙トレイ２１０の用紙積載状態に応じて可動トレイ部２２２ｂの自由端を上下させ、排紙ローラ２０９のニップ部から可動トレイ部２２２ｂの用紙積載部までの距離を一定に保つことにより、排紙ローラ２０９から排紙される用紙と可動トレイ部２２２ｂの接触角度を一定にし、排紙トレイ２１０に積載される用紙の揃え品質を安定させることができ、また多枚数の積載が可能となる。

ステープルトレイ２６１には、ステープル整合ジョガー２６５及び固定フェンス２６６が設けられ、パンチユニット２５１の近傍には、パンチ整合コロ２５５及びパンチ整合ジョガー２５６が設けられている。パンチ整合コロ２５５は入口モータによって回転駆動され、用紙に対し離接可能な後処理部整合コロとして機能する。パンチ整合ジョガー２５６は用紙先端の位置を規制する後処理部整合フェンスとして機能する。

このように大略構成された用紙後処理装置では、穿孔処理が実行されるとともに、シフトモード、及びステープルモードでそれぞれシフト処理及びステープル処理が行われる。以下、それぞれについて説明する。

２．１ 穿孔処理
図５ないし図９は用紙後処理装置で穿孔処理を行う際の動作を示す動作説明図である。

図５において、搬送ローラ対２０３から排出された用紙Ｐは、図６に示すように穿孔処理を行う用紙（奥側）端面ｅ４をパンチユニット２５１の用紙支持部２５１ａ及び第１のジョガー２５２に設けられた支持部２５２ａに、用紙手前側端面ｅ２を第２のジョガー２５３に設けられた支持部２５３ａにより支持される。

第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３は、それぞれ図示しないガイド軸に挿入されており、さらに図示しないタイミングベルトを介してそれぞれステッピングモータに連結されている。第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３はステッピングモータの正逆回転駆動により、画像形成装置本体１００の搬送方向ｄ１に対して垂直に、直線往復移動を行う。第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３は、各々独立した駆動が可能な構成となっている。

穿孔処理を行う際には、図５に示すように第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３を、予め通知された用紙サイズ情報に基づき、ホーム位置（ｐ１００、ｐ２００）から所定の用紙受け入れ位置（ｐ１０１、ｐ２０１）に移動させておく。

パンチユニット２５１の近傍には、入口モータによって回転駆動されるパンチ整合コロ２５５及びパンチ整合ジョガー２５６が設けられている。用紙Ｐに対して穿孔処理を行うモードの場合は、パンチユニット２５１により穿孔処理を行うため、第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３、パンチ整合コロ２５５、パンチ整合ジョガー２５６によって用紙Ｐの位置決めを行う。

図６に示すように用紙後端ｅ３が排紙ローラ対２０３を抜けると、図７に示すように第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３により用紙Ｐを矢印ｄ４方向に移動させ、用紙端面ｅ４の位置決めが行われる。すなわち、第１のジョガー２５２を矢印ｄ４方向に向かって移動させ、用紙端面ｅ４に穿孔処理を行う際の基準位置（ｐ１０２）に用紙Ｐを移動させる。これと同時に第２のジョガー２５３を矢印ｄ４方向に向かって移動させ、第１のジョガーとの間隔を受け入れた用紙幅と等しくする（ｐ２０２）ことによって用紙端面ｅ４が位置決めされる。用紙端面ｅ４の位置決めは、パンチ整合コロ２５５、パンチ整合ジョガー２５６によって行われる。

パンチ整合コロ２５５は上下動を行うレバー部分とコロ部分からなり、不図示のステッピングモータにより上下方向に駆動される。パンチ整合コロ２５５のコロ部分は、入口モータにより駆動される。コロの下部で第１のジョガー２５２に設けられた支持部２５２ａが待機しているとき、パンチ整合コロ２５５を下降させて入口モータを駆動する。これによりパンチユニット２５１及び第１のジョガー２５２、第２のジョガー２５３に支持された用紙を、方向ｄ１と平行に搬送することが可能となる。

パンチ整合ジョガー２５６は図示しないガイド軸に挿入されており、図示しないタイミングベルトを介してステッピングモータに連結されている。パンチ整合ジョガー２５６はステッピングモータの正逆回転駆動により、画像形成装置本体１００の搬送方向と平行に、直線往復移動を行う。

直線往復移動では、図８に示すようにホーム位置（ｐ３００）で待機していたパンチ整合ジョガー２５６を矢印ｄ３方向に動かし、通知された用紙サイズに従って所定の整合位置（ｐ３０１）に移動させる。そして、パンチ整合コロ２５５を下降させて、コロが用紙に接触した状態で矢印ｄ１方向に駆動することによって、パンチ整合ジョガー２５６に用紙端面ｅ１が突き当てられ、位置決めされる。

用紙Ｐは、上記の手順により用紙端面ｅ４及び用紙端面ｅ１について位置決めされた状態で、図９に示すようにパンチユニット２５１によって穿孔される。穿孔処理を行わないモードの場合は、受け入れた用紙に対して、用紙端面の位置決めだけを行い、パンチユニット２５１による穿孔動作は行わない。

穿孔処理の実行後（図９）あるいは用紙受け入れ後（図８）、第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３は、後述するように用紙Ｐを下流のステープルトレイ２６１あるいは排紙トレイ２１０に向かって搬送する。下流に用紙が搬送された後は、シフトして排紙するシフトモードの動作、または複数の用紙を綴じて排紙するステープルモードの動作へと遷移する。

このように、第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３は、クロス搬送部としての機能だけでなく、用紙の位置決め部材としての機能も兼ねており、部品点数の減少に寄与することができる。

シフトモードとステープルモードでは動作が異なるので、モード毎に各部構成を加えて説明する。

２．２ シフトモード
図１０ないし図１６は用紙後処理装置がシフト処理を行う際の動作を示す動作説明図である。

シフトモードは、用紙に対し綴じ処理を行うことなく、排紙トレイ２１０上にて画像形成装置正面（図１）から見て左右に所定枚数毎に用紙を仕分けするモードである。用紙Ｐを図１０に示すようにシフト位置ｓ１（画像形成装置正面から見て左側）にシフト排紙する場合、用紙端面ｅ１の整合後または穿孔処理後、パンチ整合ジョガー２５６を、整合位置（ｐ３０１）から左シフト基準位置（ｐ３１１）へ動かすとともに、パンチ整合コロ２５５を用紙に接触させ、用紙Ｐを矢印ｄ１方向に移動させる。すなわち、パンチ整合コロ２５５により用紙端面ｅ１をパンチ整合ジョガー２５６に突き当てることによって、用紙Ｐをシフト位置ｓ１へ移動させる。

用紙Ｐの移動が完了したら、図１１に示すように第２のジョガー２５３を整合位置ｐ２０２から矢印ｄ２方向に動かして、排紙ガイド板２１２よりも手前のシフトモード退避位置（ｐ２１１）に退避させる。そして、図１２及び図１３に示すように用紙端面ｅ２を落下させながら、第１のジョガー２５２を整合位置ｐ１０２からシフトモード押し出し位置（ｐ１１１）まで矢印ｄ２方向に動かす。これにより用紙Ｐは矢印ｄ２ａで示すように排紙トレイ２１０に向かって移動し、ステープルトレイ２６１に落下する。

第１のジョガー２５２により押し出された用紙は、ステープルトレイ２６１と排紙トレイ２１０の境界に配置された排紙ローラ２０９及び排紙ガイド板２１２によって、排紙トレイ２１０に向かって矢印ｄ２ａ方向に排出される。排紙ガイド板２１２はステッピングモータ２１４により上下動可能であり、排紙ローラ２０９と排紙ガイド板２１２に取り付けられた従動コロ２１３により用紙を挟持する。また、このとき次用紙受け入れのために図１４に示すように第１のジョガー２５２を受け入れ位置（ｐ１０１）に復帰させる。 排紙ローラ２０９は不図示の排紙モータによって駆動され、排紙ローラ２０９と従動コロ２１３により用紙を挟持して搬送することによって図１５に示すように用紙Ｐを排紙トレイ２１０へと排紙し、積載する。このようにシフトモードでは用紙をステープルトレイ２６１に一時積載せず、直接排紙トレイ２１０に向かって直接排紙し、搬送する。

図１６に示すように用紙Ｐをシフト位置ｓ２（画像形成装置正面から見て右側）にシフト排紙する場合、用紙端面ｅ１の整合後または穿孔処理後、パンチ整合ジョガー２５６を整合位置（ｐ３０１）から右シフト基準位置（ｐ３１２）へ動かし、用紙を矢印ｄ３方向に向かって移動させる。あわせて、パンチ整合コロ２５５を方向ｄ１に駆動させ、用紙端面ｅ１をパンチ整合ジョガー２５６に突き当てて用紙の傾きを補正することにより、シフト位置ｓ２へ用紙を移動させる。パンチ整合ジョガー２５６により用紙をシフト位置ｓ２に移動させた後の動作は、シフト位置ｓ１に排紙する場合と同様である（図１１〜図１５）。

所定枚数毎に用紙Ｐを仕分けする場合は、前記所定枚数毎に左シフトと右シフトを切り替えて用紙Ｐを排紙する。これにより排紙トレイ２０３に積載されたとき、前記所定枚数毎に排紙位置が交互にずれ、用紙Ｐの仕分けが行われる。

以上の動作を繰り返すことにより排紙トレイ２１０上に仕分けされた用紙が積載されることになる。

２．３ ステープルモード
図１７ないし図３０は用紙後処理装置がステープル処理を行う際の動作を示す動作説明図である。

ステープルモードは、用紙Ｐを排紙する際に所定枚数毎にステープルユニット２６３により綴じ処理を行い、排紙するモードである。ステープルモードでは、図１７に示すように第１のジョガー２５２及び第２のジョガー２５３を、用紙を支持した状態で整合位置（ｐ１０２、ｐ２０２）から矢印ｄ２方向（排紙トレイ２１０側）に向かって移動させ、用紙落下位置（ｐ１２１、ｐ２２１）に到達したら、次は図１８に示すように第１のジョガー２５２を矢印ｄ４方向に動かして、用紙受け入れ位置（ｐ１０１）に移動させる。そして、図１９に示すように第１のジョガー２５２の移動により、用紙手前側端面を落下させながら、第２のジョガー２５３を矢印ｄ４方向に動かし、ステープルモード押し出し位置（ｐ２２２）に移動させる。これにより用紙Ｐを基準フェンス２６２に向かって（矢印ｄ４ａ方向）押し出す。第２のジョガー２５３により押し出された用紙は、ステープルトレイ２６１上の、基準フェンス２６２近傍に配置された戻しコロ２６４に受け渡される。

ステープルトレイ２６１には、ステープル整合ジョガー２６５及び固定フェンス２６６が設けられており、ステープルトレイ２６１上に搬送された用紙Ｐは、基準フェンス２６２および戻しコロ２６４、ステープル整合ジョガー２６５、固定フェンス２６６によって整合される。

用紙端面ｅ４の整合は基準フェンス２６２および戻しコロ２６４により行われる。戻しコロ２６４のコロは、入口モータにより駆動される。入口ローラ２０１を方向ｄ１に駆動させているとき、図２１に示すように戻しコロ２６４は基準フェンス２６２に向かって矢印ｄ４ａ方向に回転駆動される。戻しコロ２６４に受け渡された用紙Ｐは、コロの回転によって、ステープルユニット２６３によって綴じ処理が行われる用紙端面ｅ４を基準フェンス２６２に突き当てられ整合される。このとき、第２のジョガー２５３は、用紙Ｐが戻しコロ２６４に渡されたら、用紙Ｐが基準フェンス２６２に突き当てられるのを待つことなく、ステープルモード退避位置（ｐ２２３）に退避する。これにより第２のジョガー２５３は図２０に示すように支持していた用紙端面ｅ２をステープルトレイ２６１上に落下させ、その後、図２１に示す次用紙の用紙受け入れ位置（ｐ２０１）へ移動する。

用紙端面ｅ４の用紙整合が完了すると、ステープルトレイ２６１に配置されているステープル整合ジョガー２６５によって、矢印ｄ１方向と垂直な用紙端面の用紙整合を行う。ステープル整合ジョガー２６５は図示しないガイド軸に挿入されており、図示しないタイミングベルトを介してステッピングモータに連結されている。ステープル整合ジョガー２６５はステッピングモータの正逆回転駆動により、画像形成装置本体１００の用紙搬送方向と平行に、直線往復移動を行う。

ステープル整合ジョガー２６５は、図２２に示すように用紙Ｐをステープルトレイ２６１に落下させる前に、落下してくる用紙Ｐに接触しないホーム位置（ｐ４００）へと退避しておき、図２１に示すように用紙Ｐをステープルトレイ２６１上に受け入れ、用紙端面ｅ４の整合が完了するのを待つ。用紙端面ｅ４の整合が完了すると、図２３に示すように通知された用紙サイズに従ってステープル整合ジョガー２６５を、当該ステープル整合ジョガー２６５と固定フェンス２６６の間隔が用紙長さと等しくなる位置（ｐ４２１）に移動させる。次いで、ステープル整合ジョガー２６５を用紙端面ｅ１に当接させ、ステープル整合ジョガー２６５と固定フェンス２６６で用紙Ｐを挟むことによって、用紙Ｐを矢印ｄ３方向に移動させて基準位置に揃え、用紙端面ｅ１及びｅ３を整合する。この間も、戻しコロ２６４は回転を継続し、用紙端面ｅ４の整合を保つ。その後、さらに次用紙Ｐを受け入れるのであれば、図２４に示すようにステープル整合ジョガー２６５を再びホーム位置（ｐ４００）へと退避させる。

上記動作を繰り返して、ステープルトレイ２６１上に整合された用紙束ＰＢを形成する。

前記所定枚数分の用紙Ｐをステープルトレイ２６１に受け入れて、用紙整合が完了したら、ステープルユニット２６３によって用紙束ＰＢに対してステープラ２６３によって綴じ処理を実行する。

ステープルユニット２６３は不図示のタイミングベルトを介して不図示のステッピングモータに連結されており、ステッピングモータの正逆回転駆動により、画像形成装置本体１００の搬送方向と平行に直線往復移動する。ステープルユニット２６３内には不図示のＤＣモータが搭載されており、ＤＣモータを駆動させることにより、綴じ針を用紙束ＰＢに打ち込み、綴じ処理が行われる。

ステープルユニット２６３は、ステープルトレイ２６１に用紙Ｐを受け入れる前に、図２５に示すように予め通知された綴じ位置情報及び用紙サイズ情報に従って、ステープルユニット２６３のホーム位置（ｐ５００）から所定の綴じ位置（ｐ５２１）へと移動させておく。図１７ないし図２４に示したような動作によりステープルトレイ２６１上に用紙束ＰＢが形成され、整合が完了したら、図２６に示すようにＤＣモータを駆動させ、用紙束ＰＢに綴じ処理を行う。

綴じ処理を完了し、図２７に示すように用紙束ＰＢを排紙トレイ２１０に向かって矢印ｄ２ａ方向に排出した後、通紙が継続されて次に形成される用紙束ＰＢに綴じ処理を行うのであれば、図２４に示すようにステープルユニット２６３はその場に待機し、ステープル整合ジョガー２６５を退避させて、次用紙を受け入れる。次用紙の受け入れがなく、装置を停止させる場合は、図２８に示すようにステッピングモータを駆動し、ステープルユニット２６３をホーム位置（ｐ５００）に移動させる。

綴じ処理後、図２９に示すように排紙ガイド板２１２を下降させ、排紙ローラ２０９と排紙ガイド板２１２に取り付けられた従動コロ２１３により用紙束を挟持し、図３０に示すように用紙束ＰＢを排紙トレイ２１０に向かって矢印ｄ２ａ方向に排紙する。

このようにして複数枚の用紙Ｐを受け入れて整合された用紙束ＰＢとし、当該用紙束ＰＢに綴じ処理を行って排紙トレイ２１０に排紙するという一連の動作が終了する。

３．制御装置
図３１は本実施形態に係る画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。

用紙後処理装置２００の制御は、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、シリアルＩ／Ｆ４０４、タイマ４０５などを内蔵した用紙後処理装置制御部４００によって実行される。

制御のためのプログラムコードはＲＯＭ４０２に格納され、ＣＰＵ４０１はプログラムコードをＲＡＭ４０３に展開し、制御に必要なデータをＲＡＭ４０３に記憶し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードによって定義される制御を実行し、各種直流負荷４２０の制御を行っている。

画像形成装置本体１００と用紙後処理装置２００は、シリアルＩ／Ｆ４１５及び４０４を介して用紙搬送制御に必要なコマンドをやり取りし、用紙後処理装置２００では該コマンド及び各種センサ４３０から得られる用紙位置情報により、用紙搬送制御及び後処理を行う。また、ステープルユニット２６３の綴じ針の補充を行うためのドアの開閉情報も後処理装置制御部４００に入力されている。さらに、用紙後処理装置制御部４００は図示しないが搬送中の用紙の異常を検出する用紙異常検出手段、各部を駆動する負荷の異常を検出する負荷異常検出手段も備えている。

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）用紙Ｐの搬送方向と平行な長手方向の用紙端面ｅ４側に穿孔処理を行うパンチユニット２５１及び綴じ処理を行うステープルユニット２６３（処理手段）を設け、用紙Ｐを画像形成装置本体１００からの搬入方向に対して直交する方向に搬送するので、排紙トレイ２１０（積載手段）は通紙方向に対して直角な短手端面の用紙長さに対応できるように構成すればよい。そのため、排紙トレイ２１０の設置面積を小さくすることができる。

２）また、用紙Ｐを画像形成装置本体１００からの搬入方向に対して直交する方向に搬送するクロス搬送手段として対となる第１及び第２のジョガー２５２，２５３を用いることにより、用紙を押し出してクロス搬送するだけでなく、用紙Ｐに平行な用紙端面ｅ４を規制し、用紙後処理時の整合あるいは位置決めに用いる基準フェンスとして使用することができる。これにより、用紙後処理装置２００の小型化及び部品点数の減少を図ることができ、画像形成装置本体１００を省スペースにて配置することが可能となる。

３）その際、用紙後処理装置２００を画像形成装置本体１００と画像読み取り装置３００の間の空間、所謂胴内空間に配置すると、画像形成システムの設置面積がほぼ画像形成装置本体１００の設置面積と同等で済み、後処理機能を犠牲にすることなく省スペース化の促進を図ることができる。

４）第１及び第２のジョガー２５２，２５３は用紙底面を支持可能な支持部２５２ａ，２５３ａを有するので、別途用紙を支持する支持部を設ける必要がなく、部品点数の減少を図ることができる。

５）用紙受け入れ時に、画像形成装置本体１００から通知される用紙サイズ情報に基づいてジョガー２５２，２５３の用紙受け入れ位置を変更するため、搬送されてきた用紙Ｐの幅が狭い場合であっても、用紙下面を前記支持部２５２ａ，２５３ａで支持することが可能となり、より多様なサイズの用紙Ｐを通紙することができる。

６）パンチユニット２５１及びジョガー２５２，２５３の鉛直下方に、用紙Ｐを一時的に積載するステープルトレイ２６１と、ステープルトレイ２６１に積載された用紙束ＰＢの、前記画像形成装置本体１００側からの用紙搬送方向に対して平行な用紙端面ｅ４に綴じ処理を行うステープルユニット２６３を備えているので、ジョガー２５２，２５３からステープルトレイ２６１に用紙Ｐを落下させることにより、ステープルトレイ２６１に一時積載可能になり、用紙Ｐをステープルトレイ２６１に搬送する搬送路が不要となる。これにより、部品点数の低減と省スペース化を図ることができる。

７）用紙束ＰＢへの綴じ処理の有無を判断して、綴じ処理を行う場合はステープルトレイ２６１に用紙Ｐを落下させて一時積載し、綴じ処理を行わない場合はステープルトレイ２６１を介さずに排紙トレイ２１０に用紙Ｐを排紙（落下）させるようにジョガー２５２，２５３を動作させるので、用紙Ｐをステープルトレイ２６１に積載してから仕分け処理を行う必要がなく、綴じ処理を行わない場合の生産性を向上させることができる。

８）ステープルトレイ２６１に積載された用紙Ｐの画像形成装置本体１００側からの用紙搬送方向に対して平行な用紙端面ｅ４を整合する基準フェンス２６２と、ステープルユニット２６３の近傍に配置され、ジョガー２５２，２５３からステープルトレイ２６１に落下させた用紙Ｐと接触して用紙端面ｅ４を基準フェンス２６２に突き当てる戻しコロ２６４を備えているので、用紙Ｐを戻しコロ２６４に受け渡したら、直ぐにジョガー２５２，２５３を用紙受け入れ位置へ復帰させることができる。これにより画像形成装置本体１００から通紙される用紙Ｐの紙間を短縮することが可能となり、生産性の向上を図ることができる。

９）画像形成装置本体１００の用紙搬送方向ｄ１に対して平行に移動し、ステープルトレイ２６１に積載された用紙Ｐの用紙搬送方向ｄ１に対して垂直な用紙端面ｅ１を突き当てて整合するための後処理部整合フェンス２５６と、用紙上面から離接可能であって、用紙搬送方向ｄ１に用紙Ｐを搬送することによって後処理部整合フェンス２５６に用紙端面ｅ１を突き当てる後処理部整合コロ２５５を備えているので、後処理を行う個所で用紙搬送方向ｄ１に対して垂直な用紙端面ｅ１を整合することができる。

１０）後処理部整合フェンス２５６を、２箇所以上の仕分け位置のうちいずれか１箇所へと移動させ、後処理部整合コロ２５５によって用紙端面ｅ１を後処理部整合フェンス２５６に突き当ててから、用紙Ｐを排紙トレイ２１０に搬送することができるので、新たに部材を追加することなく、用紙Ｐの仕分け処理が可能となる。

なお、特許請求の範囲における用紙は本実施形態では符号Ｐに、処理手段はパンチユニット２５１（穿孔処理）、ステープルユニット２６３（綴じ処理）、後処理部整合フェンス２５６及び後処理部整合コロ２５５（仕分け処理）に、用紙処理装置は用紙後処理装置２００に、搬送方向変換手段及び一対の整合部材は第１及び第２のジョガー２５２，２５３に、積載手段は排紙トレイ２１０に、用紙の搬入されてきた方向と平行な用紙端面は符号ｅ４に、支持部は符号２５２ａ，２５３ａに、制御手段はＣＰＵ４０１に、穿孔手段はパンチユニット２５１に、一時積載手段はステープルトレイ２６１に、用紙束は符号ＰＢに、綴じ手段はステープルユニット２６３に、突き当て部材は基準フェンス２６２に、戻し部材は戻しコロ２６４に、整合フェンスは後処理部整合フェンス２５６に、整合コロは後処理部整合コロ２５５に、用紙が搬入されてきた方向に対して垂直な用紙端面は符号ｅ１に、それぞれ対応し、画像形成システムは画像形成装置本体１００、用紙後処理装置２００及び画像読み取り装置３００から構成されるシステムに対応する。

さらに、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。前記実施形態は、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。

１００ 画像形成装置本体
２００ 用紙後処理装置
２１０ 排紙トレイ
２５１ パンチユニット
２５２，２５３ ジョガー
２５２ａ，２５３ａ 支持部
２５５ 後処理部整合コロ
２５６ 後処理部整合フェンス
２６１ ステープルトレイ
２６２ 基準フェンス
２６３ ステープルユニット
２６４ 戻しコロ
３００ 画像読み取り装置
４０１ ＣＰＵ
ｅ１ 用紙が搬入されてきた方向に対して垂直な用紙端面
ｅ４ 用紙の搬入されてきた方向と平行な用紙端面
Ｐ 用紙
ＰＢ 用紙束

特開２００６−２４０７５９号公報 特開平１１−０１１７８７号公報

Claims (9)

1. 搬入されてきた用紙の前記搬入方向と平行な端面側に予め設定された処理を施す処理手段と、
   前記処理手段によって処理された用紙を、搬入されてきた方向に対して直交する方向に搬送する搬送方向変換手段と、
   前記搬送方向変換手段によって変換された用紙搬送方向の下流側に設けられ、前記処理手段によって処理された用紙を積載する積載手段と、
   を有し、
   前記搬送方向変換手段が、前記用紙の搬入されてきた方向と平行な用紙端面を押さえて整合させる一対の整合部材からなる用紙処理装置であって、
   前記整合部材の下方に設けられ、前記搬送方向変換手段によって方向変換され、前記積載手段側に排紙される用紙を当該積載手段側に排紙する前に一時的に積載する一時積載手段と、
   前記一時積載手段に積載された用紙束に対して前記用紙が搬入されてきた方向と平行な用紙端面側に綴じ処理を行う綴じ手段と、
   を備えたこと
   を特徴とする用紙処理装置。
2. 請求項１に記載の用紙処理装置であって、
   前記整合部材は用紙底面を支持する支持部を有すること
   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であって、
   前記整合部材の用紙受入時の位置を通知された用紙サイズ情報に基づいて変更する制御手段を備えたこと
   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項に記載の用紙処理装置であって、
   前記処理手段が前記用紙に対して穿孔処理を行う穿孔手段であること
   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であって、
   前記整合部材によって前記一時積載手段又は前記積載手段への排紙動作を行わせるとともに、前記用紙束への綴じ処理の有無を判断し、綴じ処理を行う場合は前記一時積載手段に用紙を一時積載し、綴じ処理を行わない場合は前記一時積載手段を介さず、前記積載手段に用紙を排紙させるように前記整合部材を動作させる制御手段を備えたこと
   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であって、
   前記一時積載手段に積載された用紙の前記用紙が搬入されてきた方向と平行な用紙端面側を整合する突き当て部材と、
   前記一時積載手段に排紙された用紙の前記端面側を強制的に前記突き当て部材に突き当てる戻し部材と、
   を備えたこと
   を特徴とする用紙処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙処理装置であって、
   前記処理手段は、
   前記用紙の搬入されてきた方向と平行に移動し、前記一時積載手段に積載された用紙の前記用紙が搬入されてきた方向に対して垂直な用紙端面を突き当てて整合する整合フェンスと、
   前記用紙上面から離接可能であって、前記用紙が搬入されてきた方向に当該用紙を搬送することによって前記整合フェンスに用紙端面を突き当てる整合コロと、
   を備えたこと
   を特徴とする用紙処理装置。
8. 請求項７に記載の用紙処理装置であって、
   前記整合フェンスを２箇所以上の仕分け位置のうちいずれか１箇所へと移動させ、前記整合コロによって前記用紙端面を前記整合フェンスに突き当ててから、前記用紙を前記積載手段へ排紙する制御手段を有すること
   を特徴とする用紙処理装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の用紙処理装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。