JP4585200B2 - 用紙後処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置から排紙される記録紙などの用紙に対して折り、仕分け、綴じ、穴あけなどの処理を選択的に実行する用紙後処理装置に関する。

従来、プリンタや複写機などの画像形成装置の排紙側に機械的かつ電気的に装着され、画像形成後の用紙に対して折り、仕分け（ソート）、綴じ（ステイプル）、穴あけ（パンチ）などの後処理を行なう用紙後処理装置（フィニッシャー）が用いられている。このような用紙後処理装置では、複数枚の用紙をステイプルや穴あけ前の処理として、ジョブ毎に用紙の横方向および縦方向を揃える処理、いわゆる整合処理を行ない所定の後処理を実行している。上記画像形成装置は、周知のように複数の異なる用紙サイズ（たとえばＡ５〜Ａ３，Ｂ５〜Ｂ４など）の用紙に画像を形成するものであり、当然のことながら画像形成装置の排紙口に装着されるこの用紙後処理装置側もこの用紙サイズに対応した構成となっている。

このような用紙後処理装置では、たとえば用紙束を整合し、ステイプル処理を行なった後、排紙トレイに排紙することが行なわれている。この整合機構として、後端基準部材と一体化された可動一時積載トレイを設け、整合時に可動一時積載トレイを開放し、用紙を搬送方向と反対方向に戻して後端基準部材に突き当て整合した後に用紙を保持する用紙後処理装置が開示されている（たとえば、特許文献１参照。）。特に、この用紙後処理装置は、可動一時積載トレイの下流側先端を回転中心とし、その開閉量をステイプル枚数の多少にかかわらず最大ステイプル枚数分開いて受け入れ、用紙束の保持を行なっている。

しかし、上述したように構成された可動一時積載トレイを用いた用紙後処理装置は、後端基準側のみが用紙の多少にかかわらず最大ステイプル枚数分において開閉動作を繰り返しているため、昇降を繰り返しているうちに用紙が後端基準部材からずれてしまう（これを、徐々ずれと記述する）という不具合があった。

特に、ステイプル枚数が多い場合、可動一時積載トレイの昇降回数が増加するので、上記徐々ずれが大きくなる。また、可動一時積載トレイの回転中心側は昇降しないので、用紙が搬入されるたびに用紙上面（最終紙）の高さが変化し、つぎに搬入される用紙の搬入角やトレイ、寄せコロなどに対する接触面積が変わってしまい、その結果、飛び出し量が一定にならず揃え精度が粗くなってしまう。

そこで、本発明者は、これらの問題を解決するために、一時積載トレイ（底板）上で用紙を整合する際に、ステイプル枚数にかかわらず、一時積載トレイを水平のまま、たとえば用紙１枚程度の所定量分下降させ、寄せコロによって常に同一面の位置で搬送方向の整合を行ない、かつ一時積載トレイが下降したときはトレイ側に用紙が飛び出さないように、寄せコロか切替爪のいずれかによって用紙を保持することにより、整合途中における徐々ずれの発生防止および整合後の用紙ずれを排除する装置を先に提案している。

また、上記従来の装置では、寄せコロのみで用紙の後端を後端基準部材まで搬送し、さらに用紙の後端を後端基準部材に押えつけることによって傾いて搬送された場合の補正を行なっている。このためため、寄せコロの回転数を安定した整合が行なえるように、搬送性よりも整合品質に重点をおいて低回転にしている。

また、上記従来の装置では、上述の搬送および傾き補正を行なう際に、寄せコロを、用紙後端が後端基準部材に当接したあとも座屈しないで用紙をスリップできるような材質に設定していたり、用紙に対する押圧力をスリップ可能なように設定していた。

また、上記従来の装置では、用紙先端が一時積載トレイから飛び出した状態で積載され、この状態で一時積載トレイを昇降するとともに、用紙が後端基準部材からずれてしまうことを考慮し、切替爪やタタキコロ、一時積載トレイの上昇により常に用紙を保持、または挟持している。

特開２００２−２６５１３１号公報

しかしながら、上記装置にあっては、寄せコロが用紙に接触している時間が長いため、この接触動作の間に次の用紙を受け入れることができなくなる。すなわち、つぎに搬入されてくる用紙を送らせて搬入する必要があるため、整合処理を迅速に行なうことができず生産性の向上を妨げているという問題点があった。

また、従来の装置にあっては、低回転数で搬送し整合を行なうと、安定した整合は行なわれるものの、搬送に時間がかかることになるため、処理時間が長くなるという問題点があった。

また、寄せコロをスリップするような材質あるいはスリップ可能な押圧力にすると、整合には適しているものの、搬送にはスリップによるロスが生じるので、搬送時間が必要以上にかかってしまうという問題点があった。

また、切替爪やタタキコロ、一時積載トレイの上昇により常に用紙を保持、または挟持して用紙が後端基準部材からずれるのを防止する場合、切替爪やタタキコロの保持力が十分でないため、確実に用紙を保持することができなく、一時積載トレイの昇降に伴い、後端基準部材から用紙後端がずれた状態でステイプルが行なわれ十分な揃え精度が得られないという問題点があった。特に、一時積載トレイの昇降回数が増えるようなステイプル枚数が多いときや、用紙の重なり部を先頭にして積載されるＺ折り用紙においては大きなずれが生じる。このずれが発生しないように切替爪の保持力を強くしようとすると、ジョガーによる寄せのときに切替爪の保持力が強すぎるために、用紙が移動できなくなって座屈し、揃え精度が低下する。また、一時積載トレイによる挟持力が十分でなく、つぎに搬送されてくる用紙により、一時積載トレイ上の最上紙が押し出されることになる。

また、寄せコロのみによる整合機構の場合、後端基準に腰の弱い薄い用紙を押し付けてると、寄せコロの搬送力が用紙の腰より強くなるため、寄せコロと後端基準の間で用紙が座屈し、揃え精度が低下するという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、寄せコロの整合時における接触時間を最小限にすることにより、効率的な整合処理を実現することを第１の目的とする。

また、後端基準の近傍に寄せコロとは別に、後端基準の近傍に搬送コロを設け、寄せコロの摩擦係数／押圧力を高く、搬送コロの摩擦係数／押圧力を低く設定することにより、搬送性を向上させ、かつ揃え精度を確保することを第２の目的とする。

また、後端基準の近傍に寄せコロとは別に、後端基準と寄せコロの間に一時積載トレイに追従可能な加圧された搬送コロを設けることにより、高い保持力で用紙を保持し、押し出しによるずれ発生を防止することを第３の目的とする。

また、上記搬送コロにより送られる用紙の上面をガイドする部材を設けることにより、薄紙の整合時の座屈を防止することを第４の目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、後処理対象の用紙を順次受け入れ、必要に応じて整合し、ステイプル処理などの後処理を実行する用紙後処理装置において、前記後処理対象の用紙の少なくとも後部の一部を一時的に略水平に積載し、かつ当該用紙の後端を当接させて用紙搬送方向の位置決めを行なうための後端基準部材を有する一時積載トレイと、前記一時積載トレイに積載された用紙の上面に接触しながら用紙後端を前記後端基準部材側に移動させる弾性体でなる第１の搬送回転体と、前記第１の搬送回転体を前記用紙に当接・離間する駆動手段と、前記第１の搬送回転体の上流に配置され、かつ前記後端基準部材の近傍に配置され、前記第１の搬送回転体に対して低回転数で、前記第１の搬送回転体により移動された用紙を受け入れ、その後端を前記後端基準部材に押しつけて整合を行う第２の搬送回転体と、前記一時積載トレイ上に用紙が搬入されると、前記用紙上面から離間していた前記第１の搬送回転体を当該用紙に当接させて前記第１の搬送回転体よりも低速で回転する前記第２の搬送回転体まで搬送を行ない、当該用紙を前記第２の回転体に受け渡すと同時に前記第１の搬送回転体を用紙から離間させて前記第２の搬送回転体によって前記後端基準部材に当該用紙を当接させて整合させる整合制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この請求項１にかかる発明によれば、第１の搬送回転体と後端基準部材の間の後端基準部材の近傍に第２の搬送回転体を設け、第１の搬送回転体から低速で回転する第２の搬送回転体に用紙が受け渡されたら、第１の搬送回転体を用紙から離間し、前記第２の搬送回転体によって前記後端基準部材に当該用紙を当接させて整合させることで、第１の搬送回転体の用紙の対する接触時間が短くなり、つぎに搬送されてくる用紙の待ち時間を不要にした搬送動作が可能になるとともに、前記第２の搬送回転体によってゆっくりと前記後端基準部材に当該用紙を当接させることで整合精度が向上する。

また、請求項２にかかる発明は、前記第２の搬送回転体は、前記後端基準部材の近傍に配設されることを特徴とする。

この請求項２にかかる発明によれば、請求項１において、後端基準部材の近傍に第２の搬送回転体を配設することで、第１の搬送回転体の搬送距離が長く、第２の搬送回転体の搬送距離が短くなり、第１の搬送回転体による搬送性、第２の搬送回転体による整合性を両立することが可能になる。

また、請求項３にかかる発明は、前記第２の搬送回転体は、前記第１の搬送回転体に対して表面の摩擦係数を小さくすることを特徴とする。

この請求項３にかかる発明によれば、請求項１において、第１の搬送回転体に対して第２の搬送回転体を低摩擦係数とすることにより、第１の搬送回転体による搬送力を高くし、かつ第２の搬送回転体による整合に必要な搬送力を確保することが可能になる。

また、請求項４にかかる発明は、前記第２の搬送回転体は、前記第１の搬送回転体に対して押圧力を小さくすることを特徴とする。

この請求項４にかかる発明によれば、請求項１において、第１の搬送回転体に対して第２の押圧力を小さくすることにより、第１の搬送回転体による搬送力を高くし、かつ第２の搬送回転体による整合に必要な搬送力を確保することが可能になる。

また、請求項５にかかる発明は、前記第２の搬送回転体は、弾性変形可能な回転体であることを特徴とする。

この請求項５にかかる発明によれば、請求項１〜４のいずれか一つにおいて、第２の搬送回転体を弾性変形可能な回転体とすることにより、整合時の弾性変形によって用紙保持力を高くすることが可能になる。

また、請求項６にかかる発明は、前記第２の搬送回転体は、弾性変形しない硬質の回転体であって、さらに、前記第２の搬送回転体を用紙方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする。

この請求項６にかかる発明によれば、請求項１〜４のいずれか一つにおいて、弾性変形しない第２の搬送回転体とし、これを付勢手段で用紙に適度な圧で加圧することにより、大きな力で用紙を安定して保持することが可能になる。

また、請求項７にかかる発明は、前記第２の搬送回転体は、弾性変形可能な回転体であって、さらに、前記第２の搬送回転体を用紙方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする。

この請求項７にかかる発明によれば、請求項１〜４のいずれか一つにおいて、弾性変形する第２の搬送回転体とし、これを付勢手段で用紙に適度な圧で加圧することにより、さらに大きな力で用紙を保持することが可能になる。

また、請求項８にかかる発明は、前記一時積載トレイは、前記一時積載トレイを昇降する昇降手段と、前記昇降手段の昇降動作を制御する昇降制御手段と、を備え、前記昇降制御手段は、前記一時積載トレイの昇降動作に追従して前記第２の搬送回転体を移動させることを特徴とする。

この請求項８にかかる発明によれば、請求項５、６または７において、一時積載トレイの昇降動作に追従して第２の搬送回転体を移動させることにより、一時積載トレイが昇降手段によって何回昇降しても用紙が後端基準部材からずれたり、押し出されることがなくなる。

また、請求項９にかかる発明は、さらに、前記第２の搬送回転体と前記後端基準部材との間に、前記第２の搬送回転体で送られた用紙の上面を前記後端基準部材側に案内するガイド部材を備えたことを特徴とする。

この請求項９にかかる発明によれば、請求項５〜８のいずれか一つにおいて、第２の搬送回転体と後端基準部材との間に、第２の搬送回転体で送られた用紙の上面を前記後端基準部材側に案内するガイド部材を備えることにより、たとえば薄紙の整合時において第２の回転体と後端部材との間での過分送りによる膨らみに起因する座屈をなくすことが可能になる。

また、請求項１０にかかる発明は、前記ガイド部材は、前記一時積載トレイの昇降動作に連動するように配置されていることを特徴とする。

この請求項１０にかかる発明によれば、請求項９において、一時積載トレイの昇降動作に連動するようにガイド部材を配置することにより、第２の搬送回転体の搬送力が用紙の腰より強くなり、たとえば薄紙の整合時において座屈しやすくなるといった不具合がなくなる。

本発明（請求項１）にかかる用紙後処理装置は、第１の搬送回転体と後端基準部材の間の後端基準部材の近傍に第２の搬送回転体を設け、第１の搬送回転体から第２の搬送回転体に用紙が受け渡されたら、第１の搬送回転体を用紙から離間し、前記第２の搬送回転体によって前記後端基準部材に当該用紙を当接させて整合させることで、第１の搬送回転体の用紙の対する接触時間が短くなり、つぎに搬送されてくる用紙の待ち時間を不要にした搬送動作が可能になるとともに、前記第２の搬送回転体によってゆっくりと前記後端基準部材に当該用紙を当接させることで整合精度が向上するため、整合精度を確保した上で後処理の生産性を向上することができるという効果を奏する。

また、本発明（請求項２）にかかる用紙後処理装置は、請求項１において、後端基準部材の近傍に第２の搬送回転体を配設することで、第１の搬送回転体の搬送距離が長く、第２の搬送回転体の搬送距離が短くなるので、第１の搬送回転体による搬送性が向上し、第２の搬送回転体による高い整合性が得られるという効果を奏する。

また、本発明（請求項３）にかかる用紙後処理装置は、請求項１において、第１の搬送回転体に対して第２の搬送回転体を低摩擦係数とすることにより、第１の搬送回転体による搬送力を高くし、かつ第２の搬送回転体による整合に必要な搬送力を確保することが可能になるため、生産性が高く、揃え精度がよくなるという効果を奏する。

また、本発明（請求項４）にかかる用紙後処理装置は、請求項１において、第１の搬送回転体に対して第２の押圧力を小さくすることにより、第１の搬送回転体でのスリップ時間がなくなるとともに第１の搬送回転体による搬送力を高くし、かつ第２の搬送回転体による整合に必要な搬送力を確保することが可能になるため、生産性が高く、揃え精度がよくなるという効果を奏する。

また、本発明（請求項５）にかかる用紙後処理装置は、請求項１〜４のいずれか一つにおいて、第２の搬送回転体を弾性変形可能な回転体とすることにより、整合時の弾性変形によって用紙保持力を高くすることが可能になるため、揃え精度がよくなるという効果を奏する。

また、本発明（請求項６）にかかる用紙後処理装置は、請求項１〜４のいずれか一つにおいて、弾性変形しない第２の搬送回転体とし、これを付勢手段で用紙に適度な圧で加圧することにより、大きな力で用紙を安定して保持することが可能になるため、揃え精度がよくなるという効果を奏する。

また、本発明（請求項７）にかかる用紙後処理装置は、請求項１〜４のいずれか一つにおいて、弾性変形する第２の搬送回転体とし、これを付勢手段で用紙に適度な圧で加圧することにより、さらに大きな力で用紙を保持することが可能になるため、揃え精度がよくなるという効果を奏する。

また、本発明（請求項８）にかかる用紙後処理装置は、請求項５、６または７において、一時積載トレイの昇降動作に追従して第２の搬送回転体を移動させることにより、一時積載トレイが昇降手段によって何回昇降しても用紙が後端基準部材からずれたり、押し出されることがなくなる。請求項３において、第１の搬送回転体に対して第２の搬送回転体を低回転数とすることにより、第１の搬送回転体による搬送速度を高くし、かつ第２の搬送回転体による整合に必要な搬送速度を確保することが可能になるため、揃え精度がよくなるという効果を奏する。

また、本発明（請求項９）にかかる用紙後処理装置は、請求項５〜８のいずれか一つにおいて、第２の搬送回転体と後端基準部材との間に、第２の搬送回転体で送られた用紙の上面を前記後端基準部材側に案内するガイド部材を備えたので、たとえば薄紙の整合時において第２の回転体と後端部材との間での過分送りによる膨らみに起因する座屈をなくすことができるという効果を奏する。

また、本発明（請求項１０）にかかる用紙後処理装置は、請求項９において、一時積載トレイの昇降動作に連動するようにガイド部材を配置したので、第２の搬送回転体の搬送力が用紙の腰より強くなり、たとえば薄紙の整合時において座屈発生を排除した揃え精度がよくなるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる用紙後処理装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
本発明の用紙後処理装置は、画像形成装置などから送られた後処理対象の用紙を一時積載トレイ上で整合する際に、ステイプル枚数にかかわらず、一時積載トレイを水平のままに所定量分下降させ常に同一面の位置で整合し、整合途中および整合後の用紙ずれを排除するもので、さらに整合用紙を受け入れて整合部分に寄せるコロと、整合部材に当接させて整合する戻しコロを設けて、処理効率を上げると共に、揃え精度の高い用紙後処理装置を提供するものである。以下、詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる用紙後処理装置の概略構成を示す説明図である。また、図２は、図１における戻しコロ部の構成を示す説明図である。図４は、図１における底板部、ジョガー部、ステイプル部分の構成を示す斜視図である。なお、この実施の形態では、処理対象の用紙（シート）を図示・不図示にかかわらず用紙Ｐと記述する。

この用紙後処理装置１は、大きく分けて、シート入口部１２と、搬送部２７と、シート整合装置１３と、非処理／仕分部１８と、ステイプル１７を有する後処理部１９と、シート排出部１４と、を備えている。

また、この用紙後処理装置１は、マイクロコンピュータシステムによって構成される用紙後処理制御部１００によって統括的に制御される。用紙後処理制御部１００は画像形成装置２００のシステムコントローラ２０１からの信号にしたがってモード設定やシーケンス制御を行なうものである。オペレーションパネル２０２は、特にステイプル処理や仕分けなどユーザが所望とするモードを入力する機能が備えられ、ユーザの入力によりシステムコントローラ２０１が処理するものである。

シート入口部１２は、入口ガイド板２と、入口ローラ対３と、搬送センサ５と、を備えている。入口ガイド板２は用紙（シート材）Ｐを用紙後処理装置１に導き入れるものであり、入口ローラ対３は入口ガイド板２により導き入れた用紙Ｐを、シート整合装置１３へ搬送するものである。また、搬送センサ５は、搬送路に設けられたフィラーの用紙Ｐによる動きをフォトインタラプタで検知するものであり、その信号は用紙後処理制御部１００に送られ用紙Ｐの処理タイミングやジャム検知などに用いられる。

搬送路２７には、搬送ローラ対７が設けられている。この搬送ローラ対７は、図４に示すように、２つの駆動ローラ８とこれに対向して設けられる２つの従動ローラ９とから構成される。駆動ローラ８と従動ローラ９は、それぞれ駆動軸１０、従動軸１１に圧入固定され、駆動軸１０は駆動源（不図示）に接続されている。

駆動軸１０、従動軸１１は、用紙Ｐをシフト移動させるためのシフトラックギヤ２０に回転自在に、かつ、用紙搬送方向に直交する方向（用紙幅方向）に取り付けられ、シフト駆動源（不図示）に接続されている。

非処理／仕分部１８は、図１に示すように、切換爪２４の下流側に位置し、非処理／仕分搬送路２６と、非処理／仕分モードにおいてスルーで搬送されてきた用紙Ｐをシート排出部１４に排出する排出ローラ対２８と、スタックトレイ２９と、を備えている。

シート整合装置１３は、後述するように、用紙Ｐを一時的に積載しその途中で整合を行なうための底板６と、横方向の整合を行なうジョガー２３と、切換爪２４と、２つのタタキコロ部２５ａ，２５ｂと、搬送方向の搬送および整合を行なう２つの戻しコロ９０ａ，９０ｂとを備えている。

すなわち、タタキコロ部２５ａ，２５ｂの上流側には、ステイプルモードにおいて用紙Ｐを縦基準１６に押しつけて搬送方向の用紙整合を行なうための２つの戻しコロ９０ａ，９０ｂが設けられている。この戻しコロ部９０は、図２に示すように、搬送モータ（不図示）により、駆動ローラ８を回転しその回転を従動ローラ９に伝達し、従動軸１１に固定された従動プーリ（不図示）、戻しコロ軸９２に固定された戻しコロプーリ（不図示）、従動プーリと戻しコロプーリに取付けられた戻しベルト（不図示）により、戻しコロプーリと一体成形された戻しコロ９０ａを回転するように構成されている。また、戻しコロ部９０は、引張スプリング９３によって、図２において下側に付勢され、戻しコロ９０ａが用紙積載面６ａ上の用紙Ｐを加圧するようになっている。さらに、戻しコロ部９０には、用紙幅方向に伸びた座屈防止部材９１が戻しコロ軸９２に回転自在に取付けられている。

このように、戻しコロ部９０は、用紙積載面６ａに所定の圧力が加わるように構成されている。また、戻しコロ部９０は、底板６の昇降動作に合わせて動くように配設されており、同一の素材により同一の形状をなしている。それぞれ等しい速度で回転しながら回転駆動力を用紙Ｐに伝達し、用紙Ｐを搬送し整合するように構成されている。なお、この実施の形態では、回転駆動部９０の機構として、略円柱形状で、かつ用紙を搬送することができ、かつ縦基準１６に突き当たって過分送りしたときに用紙面上でスリップ可能な摩擦係数を有する材質（たとえばスポンジ材）で形成された用紙搬送方向の搬送と整合を行なうコロを用いる。また、この限りではなく用紙にキズや折れなどのダメージを与えず、かつジャムの原因とならない機構として、たとえばパドルホイール（断面が放射状をなした回転体）などを用いても同様の寄せ機能が実現する。また、この実施の形態では、戻しコロ部９０を、後述する放出部１５との干渉を回避するために２個配設しているが、放出部１５中央からずらして中央に１個だけ配設しても同様の効果が得られる。

切換爪２４は、ステイプルモードと非処理／仕分けモードによる搬送路の切り換えと、ステイプルモード時において用紙後端押えを用紙押圧部５２で行なうものであり、その表面は用紙が引っ掛からないように滑らかに形成されている。タタキコロ部２５ａ，２５ｂは、後述するように、略円柱状で、かつ用紙に接触して移動させる程度の摩擦体（たとえば、スポンジコロなど）で形成され、用紙搬送方向の整合を行なう寄せコロ３０ａ，３０ｂを備えている（図６参照）。

底板６は、図１に示すように、実線部分と一点鎖線部分との間を水平のまま上下移動（昇降移動）するように構成されている。また、用紙載置面６ａには用紙Ｐを載せる。用紙載置面６ａの用紙搬送方向長さは、Ｚ折り加工される用紙の１／４以下に設定されている。この実施の形態では、Ａ３，Ｂ４サイズの用紙がＺ折りできることを想定しているため、小さいサイズ（Ｂ４）の１／４より若干短めに設計されている。

また、図１に示すように、搬送ローラ対７の下方には用紙載置面６ａに載置された用紙Ｐを押える突き当て部材７０が、上方に固定的に備えられており、底板６が上昇したときには、突き当て部材７０と用紙載置面６ａとの間で用紙Ｐを押えつけるように構成されている。また、底板６の下端側端部には、用紙Ｐの搬送方向を整合するための縦基準１６が駆動軸１０、従動軸１１に略平行に備えられている。

また、スタックトレイ２９の上部には、紙面位置を検知する排紙面検知フィラー４５が設けられている。さらに、底板６の上部には、最上紙の位置を検知する紙面検知フィラー４７が設けられている。この２つのフィラーの概略構成などを図３に示す。図３に示すように、排紙面検知フィラー４５、紙面検知フィラー４７は自重あるいは微圧で搬送路の紙面に接触するように配置され、それぞれ検知板４５ａ，４７ａが一体的に設けられている。さらに、この検知板４５ａ，４７ａの位置にフォトインタラプタ４６，４８が設置されている。この場合、紙面が所定の状態（たとえば、略水平状態）であるときフォトインタラプタ４６，４８の検知ポイントとなるように構成されている。このフォトインタラプタ４６，４８からの検知信号は用紙後処理制御部１００にフィードバックされ、この信号にしたがって後述する制御が行なわれる。

すなわち、排紙面検知フィラー４５は、底板６の下流側かつスタックトレイ２９の上方に設置されるとともに、図１に示すように、Ｚ折りされた用紙の折り部分が検知できるような位置に配置されている。この排紙面検知フィラー４５によるフォトインタラプタ４６からの信号は、スタックトレイ２９の昇降タイミングやジャム検知に用いられる。また、紙面検知フィラー４７は、底板６上に積載された最上紙の姿勢をフィラーの動きを介してフォトインタラプタ４８で検知するものであり、その検知信号は底板６の上昇位置やジャム検知などに用いられる。

また、図４に示すように、縦基準１６と直交するように、底板６の側部（ステイプル側）に、用紙幅方向を整合するための横基準２２が設けられている。

また、図１において、底板６の上方で、かつ、搬送ローラ対７の下流側に隣接し、用紙幅方向に延びた切換爪２４が支点５３を介して回動自在に軸支されている。この切換爪２４は、搬送ローラ対７から排出された用紙Ｐにステイプル処理を行なうステイプルモード（一点鎖線で図示）と、用紙Ｐにステイプル処理を行なわず、シート排出部１４に排出する非処理／仕分モード（実線で図示）と、に切り換えられる。

図５は、図１における底板６の上下移動の構成を示す説明図である。ステッピングモータによる駆動源（不図示）により、回転軸６ｂを駆動させると、駆動軸６ｂに固定されたピニオンギヤ６ｃが回転し、ピニオンギヤ６ｃの回転運動を、底板６に配設されたラックギヤ６ｄが直線方向（垂直方向）の運動に変換し、底板６が昇降するように構成されている。このように、底板６の昇降駆動を回転速度の制御が可能なステッピングモータで行なうことにより、ソレノイドのプランジャの往復移動による衝撃やその金属音の発生を少なくすことができるばかりか、パルスの設定により正確な位置制御が実現する。

図６は、図１における切換爪２４の駆動構成を示す説明図である。切換爪２４は、図示するように、先端部に、底板６に載置された用紙Ｐを押圧する用紙押圧部５２を備える。さらに、支点５３には、ねじりコイルバネ５４が取り付けられ、切換爪２４がステイプルモードになるように付勢している。

他方、切換爪２４の下方には、ステッピングモータ５５が取り付けられており、第１ギヤ５６、第２ギヤ５７、第３ギヤ５８、第３ギヤ５８の表面にボスを介して設けられたスプリング５９を介して、切換爪２４をステイプルモードと非処理／仕分モードに切り換えるように構成されている。切換爪２４の下流側には、ステイプルモードにおいて用紙Ｐに接離する２つのタタキコロ部２５ａ，２５ｂ（図１参照）が配設されている。

図８は、図１におけるタタキコロ部２５ａの詳細構成を示す斜視図である。このタタキコロ部２５ａは、図示するように、モータブラケット３４ａに取り付けられたモータ４３が回転し、その回転駆動力を、第１プーリ３６ａ、第２プーリ３７ａ、第３プーリ３８ａ、第１ベルト３９ａ、第２ベルト４０ａ、第３ベルト４１ａを介して寄せコロ３０ａと一体成形されたプーリに伝達し、タタキブラケット３２ａに取り付けられた寄せコロ３０ａを回転するように構成されている。なお、モータブラケット３４ａとタタキブラケット３２ａとは、中心軸３３ａにおいて回転自在に連結されている。また、タタキブラケット３２ａは、引張スプリング３５ａによって図示するように、反時計周りに付勢され、用紙載置面６ａ上の用紙Ｐを一定の押当力で押すように構成されている。

タタキブラケット３２ａは、用紙非搬送時に、駆動源（不図示）により、引張スプリング３５ａに抗して、タタキブラケット３２ａを、図８において、時計回りに回転させ、寄せコロ３０ａが、用紙載置面６ａから離間する。また、用紙搬送時には、駆動源（図示せず）により、タタキブラケット３２ａを図８において反時計回りに回転させ、寄せコロ３０ａを用紙載置面６ａ上の用紙Ｐに対して一定の押当力で押す。

このタタキコロ部２５ａは、底板６の上方に用紙排出方向に対して２個並列して配設されており、駆動源（不図示）の上下運動に伴い中心軸３３ａを回転中心として振り子運動させ、寄せコロ３０ａを用紙Ｐに所定のタイミングで当接させたり離間させたりしてタタキ動作を行なう。すなわち、タタキコロ部２５ｂも上記と同様に構成されており、寄せコロ３０ａ，３０ｂは、同一の形状・素材からなる、それぞれ等しい速度で回転しながら回転駆動力を用紙Ｐに伝達し、用紙Ｐを搬送するように構成されている。

なお、用紙の整合は寄せコロ３０ａ，３０ｂが用紙に当接したときにのみ行なわれる。この実施の形態では、タタキコロ部２５ａ，２５ｂの機構として、略円柱状で、かつ用紙を移動させる程度の摩擦体（たとえば、スポンジコロなど）で形成され用紙搬送方向の整合を行なう寄せコロを用いているが、この限りではなくたとえばパドル（断面が放射状を成した回転体）を用いても同様の機能が実現する。

さて、図４に示すように、底板６には、矩形の開口部２１が設けられ、この開口部２１に、用紙Ｐを横基準２２に当接させて整合するための複数のジョガー２３が設けられている。この複数のジョガー２３は、開口部２１内の用紙幅方向に各用紙幅に対応した位置にそれぞれ配置されている。また、このジョガー２３は、用紙Ｐが搬送される位置の部分は用紙Ｐにより搬送路下に退避し、用紙Ｐがない部分は搬送面に垂直に起立するように付勢されている。

後処理部１９は、ステイプル１７と放出部１５を備えている。ステイプル１７は、用紙Ｐにステイプル処理を行ない用紙束として綴じるものである。放出部１５は、ステイプルされた用紙束をスタックトレイ２９上に放出するものである。

図７は、図１における放出部１５の構成を示す斜視図である。この放出部１５は、放出部材６１と、平行に配置された２本のアーム６２と、ギヤ６３と、を備えている。さらに駆動源（不図示）によりギヤ６３に設けられた突起部６６が、一端を図示しないボスに嵌合した２本のアーム６２を押し、このアーム６２の他端に設けられた放出部材６１が移動するように構成されている。

すなわち、ステイプル処理された用紙束を放出する放出部材６１と、一端を放出部材６１とスライド自在に連結し他端が底板６に突設されたボスに回転自在に取付けられたアーム６２と、放出部材６１をホームポジションで待機させる方向に付勢させるねじりコイルバネ（不図示）と、用紙束を放出する方向、すなわちねじりコイルバネの付勢とは反対方向にアーム６２を押圧する突起部材６６を一体に形成したギヤ６３と、ギヤ６３を駆動させる駆動源（不図示）と、で構成されている。

この放出部１５は、駆動源（図示せず）によりギヤ６３を矢印方向に駆動し、突起部６６がアーム６２を押圧することにより放出部材６１が底板６のガイドレール上を移動し用紙束を放出する。また、駆動源を逆回転させるとねじりコイルバネの付勢により駆動源が停止する位置（ホームポジション）まで移動するように構成されている。

シート排出部１４は、排紙ローラ対２８、用紙載置面６ａから排出された用紙Ｐを積載するスタックトレイ２９と、用紙載置面６ａおよびスタックトレイ２９上の最上紙を検知する排紙面検知フィラー４５とを備えている。

図９は、スタックトレイ２９の昇降機構の構成を示す説明図である。この昇降機構は、スタックトレイ２９の上流側下腹部に取り付けられた一対の支持板１０１ａ，１０１ｂと、支持板１０１ａ，１０１ｂを駆動させる駆動源１０６を備えている。

支持板１０１ａは、図示するようにスタックトレイ２９を枠体１０２に対してトレイラックギヤ１０３がネジで締結され、かつコロ１０４を軸支する軸が２個所圧入によって固定されている。用紙後処理装置には、レール（不図示）が設けらており、このレールに沿ってコロ１０４が回転し、スタックトレイ２９が滑らかに昇降するように構成されている。

トレイラックギヤ１０３には、トレイピニオンギヤ１０７が歯合するように、配置されており、トレイピニオンギヤ１０７の同軸上に回転軸１０８が挿通されている。さらに回転軸１０８の同軸上のトレイピニオンギヤ１０７近傍に軸受１０９がフレーム（不図示）に取り付けられている。支持板１０１ａ側の回転軸には駆動ギヤ１１０が平行ピン（不図示）を介して取り付けられているため、駆動モータ１１１の回転を駆動軸１０８に伝達することができる。

なお、回転軸１０８の両側は断面がＤ型に加工され、このＤ型部分にトレイピニオンギヤ１０７のＤ穴が嵌合して取り付けられている。このトレイピニオンギヤ１０７を介して支持板１０１ａ，１０１ｂを同じ距離だけ移動できるようになっている。

このように、用紙後処理装置１は、大きくは、画像形成装置から排紙される用紙を受け入れるための入口ローラ対３，搬送センサ５を図示のような搬送経路に有するシート入口部１２と、搬送ローラ対７と、切換爪２４によりモード別の搬送路を切り替える搬送切替部と、底板６に積載された用紙の幅方向の整合を行なうジョガー２３と、用紙の搬送方向の整合を行なうタタキコロ部２５ａ，２５ｂと、戻しコロ９０ａ，９０ｂと、処理後の用紙が積載されるスタックトレイ２９と、スタックトレイ２９に用紙を排紙する排紙ローラ対２８と、用紙束を綴じるステイプル１７と、ステイプル処理後の用紙束をスタックトレイ２９に放出する放出部１５と、を備えている。

上述した用紙後処理装置１に送り込まれた用紙は、本装置内の入口ローラ対３により上方向へ搬送され、搬送センサ５を通過し搬送ローラ部７へと搬送される。上記用紙Ｐは搬送センサ５からの位置情報（通過情報）にしたがって、切換爪２４により非処理モード（スルーモード）、仕分けモード（シフトモード）用の搬送経路あるいはステイプルモード用の搬送経路に分岐され、当該モードに基づいた後処理が行なわれる。

つぎに、以上のように構成された用紙後処理装置１の非処理／仕分モードにおける用紙Ｐが搬送される動作について説明する。なお、この動作は、ユーザが、画像形成装置２００のオペレーションパネル２０２を介して入力するモードなど入力情報に基づいてシステムコントローラ２０１が用紙後処理制御部１００に指示信号を供給し、用紙後処理制御部１００によって行なわれるものである。

図１において、用紙Ｐが、シート入口部１２の入口ガイド板２によって導かれ、入口ローラ対３によって非処理／仕分部１８に向かって搬送される。そして、搬送センサ５が用紙Ｐを検知すると、切換爪２４は、非処理／仕分モード、すなわち、実線の位置に切り換えられる。搬送ローラ対７を通過した用紙Ｐは、切換爪２４によって非処理／仕分搬送路２６へ導かれ、排紙ローラ対２８によってスタックトレイ２９上に排出される。

つぎに、以上のように構成された用紙後処理装置１におけるステイプルモード動作について上記図１〜図８に加え、図９〜図１９を参照しながら詳細に説明する。上述した非処理／仕分モードの動作と同様に、図１において、用紙Ｐがシート入口部１２に搬入されると、搬送センサ５が用紙Ｐを検知し、切換爪２４はステイプルモード、すなわち一点鎖線の位置に切り換えられる。

図１０−１，２に示すように搬送されてきた用紙Ｐの用紙搬送方向の中央部が、搬送ローラ対７に到達すると駆動源（不図示）がシフトラックギヤ２０（図４参照）を作動させる。続いて、図１１−１，２に示すように、搬送ローラ対７が用紙Ｐを搬送方向に搬送しながら、ステイプル１７側に設けられた横基準２２に向かって横移動を行ない、用紙Ｐの用紙幅方向の端部（用紙側端部）を横基準２２から約２ｍｍの位置まで寄せながら用紙載置面６ａに用紙Ｐを載置する。このシフトラックギヤ２０による用紙Ｐの横移動は、用紙Ｐの後端部分が搬送ローラ対７から用紙載置面６ａに排出される前に完了するようになっている。

用紙Ｐが用紙載置面６ａに載置されると、起立状態（整合状態、底板６の搬送面から突き出ている状態）にある複数のジョガー２３のうち、用紙Ｐが載置された部分が用紙Ｐの重みによって格納状態（退避状態、搬送面下に沈下移動する）となり、開口部２１に格納される。一方、用紙Ｐが載置されないジョガー２３は起立状態のままである。そして、用紙Ｐ全体が用紙載置面６ａ上に排出されると、切換爪２４は図１２−２に示すように、非処理／仕分モード側に回動し、用紙押圧部５２で用紙Ｐの用紙後端部を押えつけ、用紙Ｐが用紙載置面６ａ上を滑動しないようにする。

続いて、図１３−１，２に示すように、搬送路に対して起立状態にあるジョガー２３のうち、最も用紙Ｐに近い位置にある部材の横移動によって、用紙Ｐを横基準２２に押し当てて横方向の整合を行なう。このとき、切換爪２４の用紙押圧部５２により、用紙Ｐの用紙後端部を押えつけた状態で保持しながら横基準２２に当接することよる整合を行なっているので、ジョガー２３が用紙Ｐの用紙側端部の中央に位置して整合を行なわなくても、用紙Ｐが傾いて整合不良が発生しにくくなっている。

続いて、底板６が図５の６ｅに示すように、用紙一枚が搬送できる程度下降し、さらに図８においてタタキブラケット３２ａ，３２ｂが駆動源（不図示）により、反時計回りに回動し、図１４−２に示すように、寄せコロ３０ａ，３０ｂが用紙Ｐに押し当てられる。

そして、タタキコロ部２５ａ，２５ｂの押当力により、寄せコロ３０ａ，３０ｂの回転搬送力が用紙Ｐに伝達され、用紙Ｐが縦基準１６に向かって搬送され、図１５に示すように、戻しコロ９０ａ，９０ｂに用紙Ｐを受け渡す。このとき、用紙Ｐを保持していた切替爪２４を、ステイプルモード、すなわち一点鎖線の位置に切り換え、つぎに搬入される用紙Ｐが縦基準１６に向かって搬送され、図１６に示すように、用紙後端部が縦基準１６に押し当てられることにより整合が行なわれる。寄せコロ３０ａ，３０ｂの役目は、きれいに整合することではなく用紙Ｐを戻しコロ９０ａ，９０ｂに受け渡すことなので、用紙搬送速度を速く、すなわち回転数を多くして生産性をあげている。一方、戻しコロ９０ａ，９０ｂは用紙Ｐを整合することが役目のため、ゆっくりと整合を行なうようになっている。

なお、この実施の形態では、寄せコロ３０ａ，３０ｂと戻しコロ９０ａ，９０ｂの用紙搬送速度を回転数によって変化させているが、コロの摩擦係数や押当力の差によっても同様の効果が得られる。すなわち、寄せコロ３０ａ，３０ｂの摩擦係数、押当力に対して戻しコロ９０ａ，９０ｂの摩擦係数、押当力を小さく設定する。

用紙後端部が縦基準１６に押し当てられると、戻しコロ９０ａ，９０ｂは、それ以上用紙Ｐを搬送することができなくなり、用紙Ｐ上を空転し、整合が完了する。このとき、薄紙などの腰の弱い用紙の場合、縦基準１６と戻しコロ９０ａ，９０ｂの間で用紙Ｐが上方に座屈（湾曲）する事態を回避するために、縦基準１６と戻しコロ９０ａ，９０ｂの間に座屈発生を防止する座屈防止部材９１が設けられている。

このとき、Ｚ折り紙の場合、用紙の袋部（３重の部分）は、図１に示すようにスタックトレイ２９上に位置し、単葉部（１枚の部分）は底板６上に積載されている。

用紙Ｐの整合が完了すると、図１６−２に示すように、下降していた底板６を上昇させる。用紙Ｐは、用紙載置面６ａと突き当て部材７０によって挟まれ、整合動作が終了する。

整合動作が完了すると、スタックトレイ２９は排紙面検知フィラ−４５を介して得た紙面位置情報にしたがって必要であれば下降するようになっている。たとえば、図１に示す状態からさらにＺ折り用紙が搬送された場合、図１８に示すように袋部と単葉部の厚さによる違いから、最上紙が大きく湾曲してしまい排紙面検知フィラー４５は上方に持ち上げられる。排紙面検知フィラー４５が持ち上げられるとフォトインタラプタ４６が検知し、その信号を用紙後処理制御部１００に送り、駆動モータ１１１を下降する方向に回転させ、最上紙が図１９に示すように、底板６とほぼ平行な平坦状態になるまで下降させる。

このとき、底板６も、用紙Ｐを受け入れるたびに用紙厚み分の下降動作を繰り返し、最上紙を常に一定の高さになるように制御する。

以上のような用紙Ｐの整合動作を、設定された最終頁まで行なう。なお、ステイプル枚数が３０枚、５０枚、１００枚のように多い場合には、底板６の昇降を繰り返しているうちに徐々にずれが発生する懸念があるので、積載枚数の増加に伴い底板６の昇降速度を遅くすることで、衝撃による上記ずれの発生を小さくしている。最終頁の整合が終了すると、図１７に示すように、ステイプル１７によってステイプル処理が行なわれ、用紙束となって放出部１５によってスタックトレイ２９に放出する。

以上のように、本発明にかかる用紙後処理装置は、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置から排紙される記録紙などの用紙に対して折り、仕分け、綴じ、穴あけなどの処理を選択的に実行する用紙後処理装置に有用であり、特に、一時積載トレイ上で整合する際に、ステイプル枚数にかかわらず、一時積載トレイを水平のままに所定量分下降させ常に同一面の位置で整合し、整合途中および整合後の用紙ずれを排除するもので、さらに整合用紙を受け入れて整合部分に寄せるコロと、整合部材に当接させて整合する戻しコロを設けた用紙後処理装置やこれらの機能を備えたシステムに適している。

本発明の実施の形態にかかる用紙後処理装置の概略構成を示す説明図である。 図１における戻しコロ部の構成を示す説明図である。 図１における排紙面検知フィラー、紙面検知フィラー部分の構成を示す説明図である。 図１の用紙後処理装置における底板、搬送ローラ対、ステイプル、ジョガーの構成を示す説明図である。 図１における底板の昇降機構の概略を示す説明図である。 図１における切換爪の底板上面での用紙押え機構を示す説明図である。 図１における放出部の構成を示す説明図である。 図１におけるタタキコロ部の構成を示す説明図である。 図１におけるスタックトレイの昇降機構を示す説明図である。 ステイプルモードにおける整合動作前の用紙受け入れ状態を示す平面図である。 ステイプルモードにおける整合動作前の用紙受け入れ状態を示す側面（断面）図である。 ステイプルモードにおける搬送ローラによる横基準側への第１の寄せ動作を示す平面図である。 ステイプルモードにおける搬送ローラによる横基準側への第１の寄せ動作を示す側面（断面）図である。 図１１の寄せ動作の後における切換爪による底板面上での用紙押え状態を示す平面図である。 図１１の寄せ動作の後における切換爪による底板面上での用紙押え状態を示す側面（断面）図である。 図１２の用紙押え後におけるジョガーによる整合状態を示す平面図である。 図１２の用紙押え後におけるジョガーによる整合状態を示す側面（断面）図である。 図１３の整合動作後におけるタタキコロ部による整合動作の開始状態を示す平面図である。 図１３の整合動作後におけるタタキコロ部による整合動作の開始状態を示す側面（断面）図である。 図１４の動作後におけるタタキコロ部による戻しコロへの受け渡し状態を示す平面図である。 図１４の動作後におけるタタキコロ部による戻しコロへの受け渡し状態を示す側面（断面）図である。 図１５の動作後における戻しコロの整合状態を示す平面図である。 図１５の動作後における戻しコロの整合状態を示す側面（断面）図である。 整合終了後のステイプル状態を示す平面図である。 整合終了後のステイプル状態を示す側面（断面）図である。 Ｚ折り紙排紙によるスタックトレイの満杯時におけるスタックトレイを下降しない場合の様子を示す説明図である。 図１８の状態からスタックトレイを下降制御した場合の様子を示す説明図である。

符号の説明

１ 用紙後処理装置
６ 底板
６ａ 用紙載置面
７ 搬送ローラ対
１３ シート整合装置
１５ 放出部
１６ 縦基準
１７ ステイプル
２２ 横基準
２３ ジョガー
２４ 切換爪
２５ａ，２５ｂ タタキコロ部
３０ａ，３０ｂ 寄せコロ
７０ 突き当て部材
９０ａ，９０ｂ 戻しコロ
９１ 座屈防止部材
１００用紙後処理制御部
２００ 画像形成装置
２０１ システムコントローラ
２０２ オペレーションパネル

Claims (10)

1. 後処理対象の用紙を順次受け入れ、必要に応じて整合し、ステイプル処理などの後処理を実行する用紙後処理装置において、
   前記後処理対象の用紙の少なくとも後部の一部を一時的に略水平に積載し、かつ当該用紙の後端を当接させて用紙搬送方向の位置決めを行なうための後端基準部材を有する一時積載トレイと、
   前記一時積載トレイに積載された用紙の上面に接触しながら用紙後端を前記後端基準部材側に移動させる弾性体でなる第１の搬送回転体と、
   前記第１の搬送回転体を前記用紙に当接・離間する駆動手段と、
   前記第１の搬送回転体の上流に配置され、かつ前記後端基準部材の近傍に配置され、前記第１の搬送回転体に対して低回転数で、前記第１の搬送回転体により移動された用紙を受け入れ、その後端を前記後端基準部材に押しつけて整合を行う第２の搬送回転体と、
   前記一時積載トレイ上に用紙が搬入されると、前記用紙上面から離間していた前記第１の搬送回転体を当該用紙に当接させて前記第１の搬送回転体よりも低速で回転する前記第２の搬送回転体まで搬送を行ない、当該用紙を前記第２の回転体に受け渡すと同時に前記第１の搬送回転体を用紙から離間させて前記第２の搬送回転体によって前記後端基準部材に当該用紙を当接させて整合させる整合制御手段と、
   を備えたことを特徴とする用紙後処理装置。
2. 前記第２の搬送回転体は、前記後端基準部材の近傍に配設されることを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。
3. 前記第２の搬送回転体は、前記第１の搬送回転体に対して表面の摩擦係数を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。
4. 前記第２の搬送回転体は、前記第１の搬送回転体に対して押圧力を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。
5. 前記第２の搬送回転体は、弾性変形可能な回転体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の用紙後処理装置。
6. 前記第２の搬送回転体は、弾性変形しない硬質の回転体であって、
   さらに、前記第２の搬送回転体を用紙方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の用紙後処理装置。
7. 前記第２の搬送回転体は、弾性変形可能な回転体であって、
   さらに、前記第２の搬送回転体を用紙方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の用紙後処理装置。
8. 前記一時積載トレイは、前記一時積載トレイを昇降する昇降手段と、前記昇降手段の昇降動作を制御する昇降制御手段と、を備え、
   前記昇降制御手段は、前記一時積載トレイの昇降動作に追従して前記第２の搬送回転体を移動させることを特徴とする請求項５、６または７に記載の用紙後処理装置。
9. さらに、前記第２の搬送回転体と前記後端基準部材との間に、前記第２の搬送回転体で送られた用紙の上面を前記後端基準部材側に案内するガイド部材を備えたことを特徴とする請求項５〜８のいずれか一つに記載の用紙後処理装置。
10. 前記ガイド部材は、前記一時積載トレイの昇降動作に連動するように配置されていることを特徴とする請求項９に記載の用紙後処理装置。

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