JP2004161489A - 用紙処理装置及び画像形成システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】用紙の搬送方向と直交する方向に移動可能であって、前記用紙を前記積載手段側に搬送する搬送ローラと、用紙の搬送方向と直交する方向に移動可能であって、前記積載手段側に搬送される用紙の端面の位置を検知する用紙端面検知手段と、前記搬送ローラの移動及び前記用紙端面検知手段の移動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記用紙端面検知手段によって検知した用紙の端面の位置情報に基づいて前記搬送ローラの移動距離を制御積載手段上に排紙された用紙を精度よく積載する。
【選択図】 図30
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に一体もしくは別体に設けられ、画像形成済みの用紙(記録媒体)に対して所定の処理、例えば仕分け、スタックなどの処理を行って排紙する用紙処理装置およびこの用紙処理装置と前記画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ等の画像形成(出力)装置の下流側に配置され、出力される用紙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も可能としたものも提案されている。そして、このような中綴じ処理が可能なものでは、中綴じ部分から折って製本する機能をも備えているものがある。
【0003】
一方、前述のような後処理を特に行わずに排紙するものの方が一般的な使用ではまだ多い。この場合、画像形成した用紙を排紙トレイに単に排紙するだけであるが、画像形成装置から搬送されてくる複数の用紙をそのまま排紙トレイなどの積載手段上に積載させると、搬送方向に対して直交する方向(直交する方向)にズレが生じ、積載位置精度が悪化する場合がある。
【0004】
また、積載手段上に積載される用紙の後端を固定部材に突き当てて、用紙の搬送方向に対する積載位置精度を良くするような構成になっている場合、搬送されてくる用紙の搬送姿勢が斜めになっているときに、用紙端面を検知する検知手段で用紙先端の端面位置が検知し、その位置情報から積載手段上で用紙先端の端面位置が揃うように積載しても、用紙後端が固定部材に突きたった時に、用紙先端位置がずれてしまい、積載位置精度が悪化する場合がある。
【0005】
なお、関連する発明として下記ような特許文献記載の発明が公知である。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−153950号公報
【0007】
【特許文献2】
特開2000−238947号公報
【0008】
【特許文献3】
特開平9−315644号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このように積載位置精度が悪化すると、用紙の排出位置を代えて仕分けする所謂シフトモードで仕分けが明確にできない場合も生じる。また、多数枚取り出したときにばらけていると、用紙を揃える必要があり、ユーザあるいはオペレータに余分な負担をかけることになる。
【0010】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、積載手段上に排紙された用紙を精度よく積載することができる用紙処理装置及び画像形成システムを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、画像形成装置から受け取った用紙を積載する積載手段と、前記積載手段上に単純積載及び仕分け積載を行うことのできる仕分け手段とを有する用紙処理装置において、用紙の搬送方向と直交する方向に移動可能であって、前記用紙を前記積載手段側に搬送する搬送ローラと、用紙の搬送方向と直交する方向に移動可能であって、前記積載手段側に搬送される用紙の端面の位置を検知する用紙端面検知手段と、前記搬送ローラの移動及び前記用紙端面検知手段の移動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記用紙端面検知手段によって検知した用紙の端面の位置情報に基づいて前記搬送ローラの移動距離を制御することを特徴とする。
【0012】
第2の手段は、第1の手段において、前記積載手段の用紙搬送方向下流側に積載手段上に排出した用紙後端を突き当てる突き当て部材をさらに備え、前記端面検知手段は、前記搬送ローラの用紙搬送方向上流側に位置して用紙の端面位置を検知することを特徴とする。
【0013】
第3の手段は、第1の手段において、前記端面検知手段は、前記搬送ローラの上流もしくは下流に位置していることを特徴とする。
【0014】
第4の手段は、第1の手段において、前記制御手段は、前記用紙端面検知手段によって検知された用紙の端面の位置が予め設定された基準位置からズレている場合には、予め前記基準位置に対して補正するズレ量分だけ前記搬送ローラを用紙搬送方向に直交する方向に移動させておくことを特徴とする。
【0015】
第5の手段は、第4の手段において、前記制御手段は、前記用紙が前記搬送ローラに到達する前に前記ズレ量分だけ前記搬送ローラを移動させることを特徴とする請求項4記載の用紙処理装置。
【0016】
第6の手段は、第4または第5の手段において、前記制御手段は、シフト動作時にはシフト量を加算して前記搬送ローラを用紙搬送方向に直交する方向に移動させることを特徴とする。
【0017】
第7の手段は、第6の手段において、用紙を穿孔する穿孔手段により用紙に対して穿孔させる穿孔モードと、用紙を用紙搬送方向に対して垂直な方向に所定量移動させるシフトモードとを備え、前記制御手段は、前記穿孔モードとシフトモードで同一のタイミングで前記用紙端面検知手段を移動させ、用紙端面検知を行わせることを特徴とする。
【0018】
第8の手段は、記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置、及びこの画像形成装置と一体または別体に設けられた第1ないし第7の手段に係る用紙処理装置とから画像形成システムを構成したことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
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。なお、以下の各実施形態の説明において、同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【0020】
<第1の実施形態>
1. 機械的構成
1.1 全体構成
図1は本発明の第1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。
【0021】
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の排紙口から排出された記録媒体、ここでは用紙は用紙後処理装置PDの導入口に導かれる。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、整合およ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および分岐爪16によって振り分けられるように構成されている。
【0022】
搬送路Aおよび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およ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、用紙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の内少なくとも搬送ローラ9および再給紙ローラ8を逆転することで後端を用紙収容部Eへ導き滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。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。
【0023】
搬送路B、搬送路Cおよび搬送路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および分岐爪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。
【0024】
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。
【0025】
この用紙後処理装置では、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)などの各処理を行うことができる。
【0026】
1.2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I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2に示すシフト機構Jと、図3に示すシフトトレイ昇降機構Kとにより構成される。なお、図2はシフト機構Jの詳細を示す要部を拡大した斜視図、図3はシフトトレイ昇降機構Kの要部を拡大した斜視図である。
【0027】
図1および図3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図2に示すエンドフェンス32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の近傍にはトレイ上昇リミットスイッチ333が設けられており、シフトトレイ202が上昇して戻しコロ13を押し上げると、前記トレイ上昇リミットスイッチ333がオンしてトレイ昇降モータ168が停止する。これによりシフトトレイ202のオーバーランが防止される。また、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。
【0028】
図1に詳細には図示していないが、紙面検知センサ330は、図3に示す紙面検知レバー30と、紙面検知センサ(スティプル用)330aと紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bとから構成されている。紙面検知レバー30は、レバーの軸部を中心に回動可能に設けられ、シフトトレイ202に積載された用紙の後端上面に接触する接触部30aと扇形の遮蔽部30bとを備えている。上方に位置する紙面検知センサ(スティプル用)330aは主にスティプル排紙制御に用いられ、紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bは主にシフト排紙制御に用いられる。
【0029】
本実施形態では、紙面検知センサ(スティプル用)330aおよび紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bは、遮蔽部30bによって遮られたときにオンするようになっている。したがって、シフトトレイ202が上昇して紙面検知レバー30の接触部30aが上方に回動すると、紙面検知センサ(スティプル用)330aがオフし、さらに回動すると紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bがオンする。用紙の積載量が所定の高さに達したことが紙面検知センサ(スティプル用)330aと紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bによって検知されると、シフトトレイ202はトレイ昇降モータ168の駆動により所定量下降する。これにより、シフトトレイ202の紙面位置は略一定に保たれる。
【0030】
1.2.1 シフトトレイの昇降機構
シフトトレイ202の昇降機構について詳細に説明する。
【0031】
図3に示すようにシフトトレイ202は、駆動ユニットLにより駆動軸21が駆動されることにより昇降する。駆動軸21と従動軸22との間にはタイミングベルト23がタイミングプーリを介してテンションをもって掛けられ、このタイミングベルト23にシフトトレイ202を支持する側板24が固定されている。このように構成することにより、シフトトレイ202を含むユニットが昇降可能にタイミングベルト23に吊り下げられている。
【0032】
駆動ユニットLは、トレイ昇降モータ168とウォームギア25とから構成され、駆動源としての正逆転可能なトレイ昇降モータ168で発生した動力が、ウォームギヤ25を介して駆動軸21に固定されたギヤ列の最終ギヤに伝達され、シフトトレイ202を上下方向に移動させるるようになっている。動力伝達系統がウォームギヤ25を介しているため、シフトトレイ202を一定位置に保持することができ、このギア構成により、シフトトレイ202の不意の落下事故等を防止することが可能となっている。
【0033】
シフトトレイ202の側板24には、遮蔽板24aが一体に形成され、下方には積載用紙の満載を検出する満杯検知センサ334と下限位置を検出する下限センサ335が配置されており、遮蔽板24aによって満杯検知センサ334と下限センサ335とがオン・オフされるようになっている。満杯検知センサ334と下限センサ335はフォトセンサであり、遮蔽板24aによって遮られたときにオンするようになっている。なお、図3において、シフト排紙ローラ6は省略している。
【0034】
シフトトレイ202の揺動(シフト)機構は図2に示すように、シフトモータ169とシフトカム31とからなり、シフトモータ169を駆動源としてシフトカム31を回転させることにより、シフトトレイ202は用紙排紙方向と直交する方向に往復動する。シフトカム31には回転軸中心から一定量離れた位置にピン31aが立てられ、そのピン31aの他端部がエンドフェンス32の係合部材32aの長孔部32bに遊嵌されている。係合部材32aはエンドフェンス32の背面(シフトトレイ202が位置しない側の面)に固定され、前記シフトカム31のピン31aの回動位置に応じて、用紙排紙方向と直交する方向に往復動し、これにともなってシフトトレイ202も用紙排紙方向と直交する方向に移動する。シフトトレイ202は図1において手前側と奥側の2つの位置で停止し(図2のシフトカム31の拡大図に対応)、その停止制御はシフトカム31の切り欠きをシフトセンサ336により検出し、この検出信号に基づいてシフトモータ169をON、OFF制御することにより行われる。
【0035】
エンドフェンス32の前面側には、前記シフトトレイ202の案内用の突条32cが設けられ、シフトトレイ202の後端部がこの突条32cに上下動自在に遊嵌され、これにより、シフトトレイ202は上下動可能かつ用紙搬送方向と直交する方向に往復動可能にエンドフェンス32に支持される。なお、エンドフェンス32はシフトトレイ202上の積載紙の後端をガイドし、後端を揃える機能を有する。
【0036】
1.2.2 排紙部
図4はシフトトレイ202への排紙部の構造を示す斜視図である。
【0037】
図1および図4において、シフト排紙ローラ6は、駆動ローラ6aと従動ローラ6bを有し、従動ローラ6bは用紙排出方向上流側を支持され、上下方向に揺動自在設けられた開閉ガイド板33の自由端部に回転自在に支持されている。従動ローラ6bは自重または付勢力により駆動ローラ6aに当接し、用紙は両ローラ6a、6b間に挟持されて排出される。綴じ処理された用紙束が排出される時は、開閉ガイド板33が上方に引き上げられ、所定のタイミングで戻されるようになっており、このタイミングはシフト排紙センサ303の検知信号に基づいて決定される。その停止位置は排紙ガイド板開閉センサ331の検知信号に基づいて決定され、排紙ガイド板開閉モータ167により駆動される。なお、排紙ガイド板開閉モータ167は排紙ガイド板開閉リミットスイッチ332のオンオフにより駆動制御される。
【0038】
1.3 スティプル処理トレイ
1.3.1 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。
【0039】
図5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6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7は用紙束の放出機構を示す斜視図である。まず、図6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、用紙ごとに叩きコロ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26参照)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。
【0040】
1.3.2 用紙放出機構
放出爪52aは、図7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。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,52a’(図37参照)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,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。
【0041】
また、図5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。
【0042】
1.3.3 処理機構
図6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。
【0043】
端面綴じスティプラS1は、図8のスティプラS1を移動機構とともに示す斜視図から分かるように、正逆転可能なスティプラ移動モータ159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312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、図9の斜視図に示すように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。スティプラS1は斜めモータ160によって斜め回転し、針交換位置センサ313によって所定の斜めの角度に、あるいは、前記針の交換位置まで達したことが検出されると、斜めモータ160は停止する。斜め打ちが終了し、あるいは針交換が終了すると、元の位置まで回転して次のスティプルに備える。
【0044】
中綴じスティプラS2は図1および図5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52a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。
【0045】
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。
【0046】
1.4 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。
【0047】
用紙束偏向機構は、図1および図15の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10ないし図12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。
【0048】
可動ガイド55は放出ローラ56の回転軸に揺動自在に支持され、可動ガイド55の一端(分岐ガイド板54とは反対側の端部)には連結部60aで回動自在に連結されたリンクアーム60が設けられている。リンクアーム60は図5に示す前側板64aに固定された軸と長孔部60bでされており、これにより可動ガイド55の揺動範囲は規制される。また、スプリング59により下方に付勢されることによって図10の位置に保持される。さらに、束分岐駆動モータ161より駆動を得て回転するカム61のカム面61bによりリンクアーム60が押されると、連結されている可動ガイド55は上方へ回動する。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。
【0049】
図10は、カム61がホームポジションに位置した時の分岐ガイド板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。
【0050】
図11は、カム61が回転することにより、分岐ガイド板54が支点54aを中心として図において反時計方向(下方)へ回動し、加圧コロ57が放出ローラ56側に接触して加圧している状態を示す動作説明図である。
【0051】
図12は、カム61がさらに回転することにより、可動ガイド55が図において時計方向(上方)に回動し、スティプル処理トレイFから中折り処理トレイGに導く経路を分岐ガイド板54と可動ガイド55とで形成した状態を示す動作説明図である。また、図5には奥行き方向の位置関係を示す。
【0052】
この実施形態では、分岐ガイド板54と可動ガイド55は1つの駆動モータにより動作するが、個々に駆動モータを設けて、用紙サイズや綴じ枚数に応じて、移動タイミングや停止位置を制御可能に構成しても良い。
【0053】
1.5 中折り処理トレイ
図13および図14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。
【0054】
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13および図14中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15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。
【0055】
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13中の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。
【0056】
図13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。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。図14は、処理トレイGの用紙束中央を折りローラ81のニップに押し込む位置を示す。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。
【0057】
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と折りローラとによって折り処理を実行して下トレイに排紙するようにする。
【0058】
2. 制御装置
制御装置350は、図16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、および入口センサ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、スティプラ斜めホームポジションセンサ313、ジョガーフェンスホームポジションセンサ314、束分岐ガイドホームポジションセンサ315、束到達センサ321、可動後端フェンスホームポジションセンサ322、折り部通過センサ323、下排紙センサ324、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330,330a,330b、排紙ガイド板開閉センサ331等の各センサからの信号がI/Oインターフェース370を介してCPU360へ入力される。
【0059】
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168、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ167、シフトトレイ202を移動するシフトモータ169、叩きコロ12を駆動する図示しない叩きコロモータ、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を移動するスティプラ移動モータ159、端面綴じスティプラS1を斜めに回転させる斜めモータ160、ジョガーフェンス53を移動するジョガーモータ158、分岐ガイド板54および可動ガイド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図示しない束搬送モータ、可動後端フェンス73を移動させる図示しない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、折りローラ81を駆動する図示しない折りローラ駆動モータ、折り増しローラ409を駆動するパルスモータ401等の駆動を制御する。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およびジョガーモータ158が制御される。なお、折りローラ駆動モータはステッピングモータからなり、CPU360からモータドライバを介して直接的に、あるいは、I/O370とモータドライバを介して間接的に制御される。
【0060】
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。
【0061】
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を、図示しない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。
【0062】
3. 動作モード
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。
【0063】
1.3.1 処理モードに応じた動作
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。
【0064】
▲1▼ ノンスティプルモードA:
このモードは、搬送路Aから搬送路Bを通り、上トレイ201へ用紙を綴じないで排出するモードである。このモードでは、分岐爪15が図1において時計方向に回動し、搬送路B側が開放された状態になる。
【0065】
このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置PR側から搬入される状態になると、用紙後処理装置PDの搬送路Aの入口ローラ1および搬送ローラ2、搬送路Bの搬送ローラ3および上排紙ローラ4がそれぞれ回転を開始する。そして、入口センサ301のオン、オフと上排紙センサ302のオン、オフをチェックして、用紙の通過を確認し、最終紙が通過し、所定時間経過すると、前記各ローラ、すなわち、入口ローラ1、搬送ローラ2、搬送ローラ3および上排紙ローラ4の回転を停止させる。これにより、画像形成装置から搬入されてきた用紙を全て上トレイ201に綴じることなく排紙し、積載する。なお、この実施形態では、パンチユニット100が入口ローラ1と搬送ローラ2間に設けられているので、この間にパンチユニット100によって穴あけすることもできる。なお、穴あけされたパンチかすはパンチかす受け入れ口100aからパンチ屑収容ホッパ101内に収容される。
【0066】
▲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。このモードでは、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。
【0067】
このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置PR側から搬入される状態になると、用紙後処理装置PDの搬送路Aの入口ローラ1および搬送ローラ2、搬送路Cの搬送ローラ5およびシフト排紙ローラ6がそれぞれ回転を開始する。そして、分岐爪15および16を駆動するソレノイドをオンにして分岐爪15を反時計方向、分岐爪16を時計方向にそれぞれ回動させる。次いで、入口センサ301のオン、オフとシフト排紙センサ303のオン、オフをチェックして、搬入されてきた用紙の通過を確認する。
【0068】
そして、最終紙が通過し、所定時間経過すると、前記各ローラ、すなわち、入口ローラ1、搬送ローラ2、搬送ローラ5およびシフト排紙ローラ6の回転を停止させ、分岐爪15,16を駆動するソレノイドをオフにする。これにより、画像形成装置PRから搬入されてきた用紙を全てシフトトレイ202に綴じることなく排紙し、積載する。なお、この実施形態では、パンチユニット100が入口ローラ1と搬送ローラ2間に設けられているので、この間にパンチユニット100によって穴あけすることもできる。
【0069】
▲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。
【0070】
このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置PR側から搬入される状態になると、用紙後処理装置PDの搬送路Aの入口ローラ1および搬送ローラ2、搬送路Cの搬送ローラ5およびシフト排紙ローラ6がそれぞれ回転を開始する。そして、分岐爪15および16を駆動するソレノイドをオンにして分岐爪15を反時計方向、分岐爪16を時計方向にそれぞれ回動させる。そして、入口センサ301のオン、オフとシフト排紙センサ303のオンをチェックする。
【0071】
このチェックにより、シフト排紙センサ303を通過した用紙が部の先頭の用紙であれば、シフトモータ169をオンし、シフトセンサ336がシフトトレイ202を検出するまでシフトトレイ202を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる。そして、用紙をシフトトレイ202に排紙し、シフト排紙センサ303がオフになり、用紙がシフト排紙センサ303の通過が確認されると、その用紙が最終紙かどうかをチェックする。最終紙でなければ、この場合、先頭の用紙なので、部が1枚でなければ、シフトモータ169をオンしてシフト動作を行って最終紙まで用紙を排紙する。部が1枚で構成されていれば、前記各ローラ、すなわち、入口ローラ1、搬送ローラ2、搬送ローラ5およびシフト排紙ローラ6の回転を停止させ、分岐爪15,16を駆動するソレノイドをオフにする。
【0072】
一方、シフト排紙センサ303を通過した用紙が部の先頭紙でなければ、すでにシフトトレイ202は移動しているので、そのまま排紙し、その排紙した用紙が最終紙でなければ、次の用紙に対して前記移動しているシフトトレイ202に排紙するという動作を繰り返し、最終紙であれば、最終紙が通過して所定時間経過した時点で、前記各ローラ、すなわち、入口ローラ1、搬送ローラ2、搬送ローラ5およびシフト排紙ローラ6の回転を停止させ、分岐爪15,16を駆動するソレノイドをオフにする。これにより、画像形成装置から搬入されてきた用紙を全てシフトトレイ202に綴じることなく排紙し、仕分けして積載する。なお、この場合もパンチユニット100によって穴あけした用紙のソートやスタックが可能である。
【0073】
▲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で整合およ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。
【0074】
スティプルモードが選択されると、図6に示すように、ジョガーフェンス53はホームポジションより移動し、スティプル処理トレイFに排出される用紙幅より片側7mm離れた待機位置で待機する。用紙がスティプル排紙ローラ11によって搬送され、用紙後端がスティプル排紙センサ305を通過すると、ジョガーフェンス53が待機位置から5mm内側に移動して停止する。
【0075】
また、スティプル排紙センサ305は用紙後端通過時点にそれを検知し、その信号がCPU360に入力される。CPU360ではこの信号の受信時点からスティプル排紙ローラ11を駆動する図示しないスティプル搬送モータからの発信パルス数をカウントし、所定パルス発信後に叩きSOL170をオンさせる。叩きコロ12は、叩きSOL170のオン・オフにより振り子運動をし、オン時には用紙を叩いて下方向に戻し、後端フェンス51に突き当てて紙揃えを行う。このとき、スティプル処理トレイFに収容される用紙が入口センサ301あるいはスティプル排紙センサ305を通過するたびにその信号がCPU360に入力され、用紙枚数がカウントされる。
【0076】
叩きSOL170がオフされて所定時間経過後、ジョガーフェンス53は、ジョガーモータ158によってさらに2.6mm内側に移動して一旦停止し、横揃えが終了する。ジョガーフェンス53はその後7.6mm外側に移動して待機位置に戻り、次の用紙を待つ。この動作を最終頁まで行う。その後、再び7mm内側に移動して停止し、用紙束の両側端を押えてスティプル動作に備える。その後、所定時間後に図示しないスティプルモータにより端面綴じスティプラS1が作動し、綴じ処理が行われる。このとき2ヶ所以上の綴じが指定されていれば、1ヶ所の綴じ処理が終了した後、スティプル移動モータ159が駆動され、端面綴じスティプラS1が用紙後端に沿って適正位置まで移動され、2ヶ所目の綴じ処理が行なわれる。また、3ヶ所目以降が指定されている場合は、これを繰返す。
【0077】
綴じ処理が終了すると、放出モータ157が駆動され、放出ベルト52が駆動される。このとき、排紙モータも駆動され、放出爪52aにより持ち上げられた用紙束を受け入れるべくシフト排紙ローラ6が回転し始める。このとき、ジョガーフェンス53は用紙サイズおよび綴じ枚数に基づいて異なる制御が行われる。例えば、綴じ枚数が設定枚数より少ない、あるいは設定サイズより小さい場合には、ジョガーフェンス53により用紙束を押えながら放出爪52aにより用紙束後端を引っかけ搬送する。
【0078】
そして、紙有無センサ310あるいは放出ベルトHPセンサ311による検知より所定パルス後にジョガーフェンス53を2mm退避させジョガーフェンス53による用紙への拘束を解除する。この所定パルスは、放出爪52aが用紙後端と接触してからジョガーフェンス53の先端を抜ける間で設定されている。
【0079】
また、綴じ枚数が設定枚数より多い、あるいは設定サイズより大きい場合には、予めジョガーフェンス53を2mm退避させ、放出を行う。いずれの場合も用紙束がジョガーフェンス53を抜けきると、ジョガーフェンス53は、さらに5mm外側に移動して待機位置に復帰し(ステップS422)、次の用紙に備える。なお、用紙に対するジョガーフェンス53の距離により拘束力を調整することも可能である。
【0080】
▲5▼ 中綴じ製本モード:
搬送路Aから分岐爪15と分岐爪16で振り分けられた用紙は、搬送路Dに導かれ、搬送ローラ7,9,10およびスティプル排紙ローラ11によりスティプル処理トレイFに排出される。スティプル処理トレイFでは、▲4▼のスティプルモード時と同様に排紙ローラ11により順次排出される用紙を整合し、スティプルする直前までは同様の動作をする。その後、用紙束は放出爪52aにより用紙サイズ毎に設定された距離だけ搬送方向下流へ運ばれ、その中央を中綴じスティプラS2により綴じ処理される。綴じられた用紙束は放出爪52aにより搬送方向下流側へ用紙サイズ毎に設定された所定距離搬送され、一旦停止する。この移動距離は放出モータ157の駆動パルスにより管理される。
【0081】
その後、用紙束の先端部は放出ローラ56と加圧コロ57により挟持され、分岐ガイド板54と可動ガイド55とが回動することによって形成される経路、すなわち中折り処理トレイGへ導かれる経路を通過するように再度放出爪52aと放出ローラ56により下流へ搬送される。この放出ローラ56は前述のように放出ベルト52の駆動軸に設けられ、放出ベルト52と同期して駆動される。そして、その用紙束は束搬送ローラ上71と束搬送ローラ下72により、予めその用紙サイズに応じた位置にホームポジションから移動し、下側の端面をガイドするために停止している可動後端フェンス73まで搬送される。このとき、放出爪52aは、放出ベルト52の外周上に対向する位置に配置されたもう1つの放出爪52a’が後端フェンス51近傍に達した位置で停止し、分岐ガイド板54と可動ガイド55はホームポジションへ復帰し、次の用紙に備える。
【0082】
このようにして案内され、可動後端フェンス73に突き当てられた用紙束は、束搬送ローラ下72の加圧が解除され、その後、綴じられた針部近傍が折りプレート74により略直角方向に押され、対向する折りローラ81のニップへと導かれる。予め回転している折りローラ81は、ニップに導かれた用紙束を加圧搬送することによって用紙束の中央に折りを施す。
【0083】
折りを施された用紙束は折りローラ81および下排紙ローラ83により下トレイ203へ排出される。このとき、折り部通過センサ323が用紙束後端を検知すると、折りプレート74及び可動後端フェンス73はホームポジションに復帰し、束搬送ローラ下72の加圧も復帰し、次の用紙に備える。
【0084】
4.搬送方向と直交する方向に移動可能な搬送ローラ
図17及び図18に搬送方向と直交する方向に移動可能な搬送ローラの構成を示す。図17は搬送ローラ部の正面図、図18は搬送ローラ部の平面図である。この搬送ローラは、図1において図示した排紙ローラ6、あるいは搬送ローラ5のいずれかに使用される。
【0085】
これらの図において、搬送ローラ400の軸はリンク401に支持され、搬送ローラ400の軸の回転方向の動きは規制されず、搬送方向と直交する方向の動きは規制されるような状態で支持されている。リンク401には突起402が係合しており、突起402はギア403と一体になっている。ギア403はモータ405と同軸上のギア404とかみ合っている。ギア403には遮蔽板406が突設され、ギア403が回転方向のホームポジションに位置しているときは、遮蔽板406をセンサ407によって検知するようになっている。さらに、搬送ローラ400の軸上にはプーリ408が設けられ、搬送ローラの回転部の斜視図である図19に示すようにプーリ408に対して搬送ローラ400は搬送方向と直交する方向に移動可能であり、プーリ408の回転は搬送ローラ400に伝達される。この実施形態では、軸に平面部が設けられ、プーリ408が平面部に嵌合し、回転時は軸と一体に回転するが、軸方向には搬送ローラ400と同位相で移動することができるようになっている。
【0086】
このように構成することにより、図20及び図21に示すようにモータ405の駆動がギア404からギア403に伝達され、ギア403の回転によって突起402に係合するリンク402と搬送ローラ400とが搬送方向と直交する方向に移動する。また、モータ411の駆動はプーリ410からタイミングベルト409を介してプーリ408に伝達されるため、搬送ローラ400は搬送方向に回転しながら搬送方向と直交する方向に移動する。
【0087】
なお、本実施形態における前記構成に代えて、例えばギア403とギア404を図22のようにプーリ412とプーリ414とし、タイミングベルト413を介して駆動を伝達する構成や、さらにプーリ408、タイミングプーリ409、プーリ410を図23のようにギア415、ギア416、ギア417とし、図19に図示したようにプーリ408と搬送ローラ400の軸とによって構成したと同様に、ギア415と搬送ローラ400の軸とにより構成することも、さらにギア415を搬送ローラ400の軸に固定し、図24、図25に示すようにギア415及びギア416のスラスト方向の長さを、搬送ローラ400が搬送方向と直交する方向に移動する移動距離よりも長くする構成とすることもできる。
【0088】
また、前記搬送ローラ400は、図1の用紙後処理装置PDにおいては、搬送ローラ5,排紙ローラ6のいずれかに適用できる。
【0089】
5.搬送方向と直交する方向に移動可能な用紙端面検知手段
図26及び図27に用紙の端面を検知する端面検知手段の構成を示す。図26は端面検知手段の正面図、図27は端面検知手段の平面図である。上下ガイド板対418の間を搬送されてくる用紙が通るものとすれば、検知手段419は受け台420上にあり、受け台420には遮蔽板421が突設されし、かつ受け台420は軸423上を用紙搬送方向と直交する方向に摺動する。また、受け台420はタイミングベルト425を挟み込む構造となっており、タイミングベルト425はモータ427の軸上のプーリ426とプーリ424との間に張られた構成になっている。これにより図28に示すようにモータ427の駆動はプーリ426とプーリ424との間に張られているタイミングベルト425を介して軸423上を摺動する受け台420に伝達され、受け台420上の検知手段が搬送方向と直交する方向に移動する。また、受け台420がホームポジションに位置する時は、遮蔽板421がセンサ422によって検知されるようになっている。
【0090】
なお、本実施形態における前記構成に代えて、例えばタイミングベルト425と、プーリ424、プーリ426を、図29のようにラック428と、ギア429とによって構成することもできる。
【0091】
また、端面検知手段419は、図1に示した3個所のいずれか1つの位置に設けられる。
【0092】
6.搬送ローラと用紙端面検知手段の動作
以下、本実施形態に係る搬送ローラと用紙端面検知手段の動作について説明する。
【0093】
前記搬送ローラ400が図1の搬送ローラ5の位置、もしくはシフト排紙ローラ6の位置にあるとし、前記検知手段419とそれに関係する構成部品420〜429は図1の搬送ローラ5、もしくはシフト排紙ローラ6の上流側もしくは下流側に位置しているものとする。
【0094】
このような条件下で、図30の動作説明図に示すように、搬送されてくる用紙として理想的な位置及び姿勢を保っている用紙を用紙Aとする。この端面位置に対して距離α離れた位置に端面を検知する検知手段419が位置しているとし、仕分け(シフト)モード時に用紙Aの端面位置からγ移動した位置に用紙Aを移動させるものとする。ここで実際には画像形成装置PRから搬送されてくる用紙は用紙Bのように理想的な端面(用紙搬送方向に平行な面)位置から距離βずれた状態で搬送されてくることがある。ここで、図37のフローチャートに示すように、端面検知手段419の用紙搬送方向上流側(もしくは下流側)に位置する用紙検知センサ430によって搬送されてくる用紙を検知し(ステップS11)、その検知信号に基づいて図31に示すように端面検知手段419を移動させ(ステップS12)、端面検知手段419によって搬送されてくる用紙Bの端面を検知すれば(ステップS13)、端面検知手段419がホームポジションから用紙端面を検知するまでの距離はα+βとなり、端面検知手段419がホームポジションから用紙端面を検知するまでの理想位置までの距離αよりも距離βずれていることが検出できる(ステップS14)。そしてこの情報に基づいて図32のように搬送ローラ400をホームポジションから距離γ−β移動すれば、用紙Bの端面位置は理想的な位置にいる用紙Aの端面位置と一致した位置に搬送されることとなる(ステップS15,S16,S17,S18)。これらの動作の前には、図36に示すイニシャル動作が行われ、端面検知手段419と搬送ローラ400の初期位置が設定される。
【0095】
これら一連の動作を一部あたりの目標枚数繰り返せば、一部あたりの各用紙を揃えることができ、かつ目標部数分繰り返せば、各用紙、各部とも揃え状態が良好なまま排紙積載手段上に積載することができる。また、仕分けモードによらず単純積載時にも同様の処理を行えば、全ての各用紙の積載位置が揃った状態になる。
【0096】
また、図33に示すように搬送されてくる用紙として理想的な位置及び姿勢を保っている用紙を用紙Aとする。この端面位置に対して距離α離れた位置に端面を検知する検知手段419が位置しているとし、仕分け(シフト)モード時もしくは単純積載時に用紙Aの端面位置からγ移動した位置に用紙Aを移動させるものとする。さらに排出された用紙の後端を戻しコロ431(図1中「戻しコロ」13)によって固定部材432(図2中「エンドフェンス」32)に戻して搬送方向の端面位置を揃える構成であった場合、画像形成装置から搬送されてくる用紙Cの後端端面位置が理想位置と距離βずれており、かつ搬送姿勢が斜めになっていて用紙Bの先端端面位置と後端端面位置とが距離ηずれているとすれば、図34に示すように端面検知手段419が搬送ローラ400の下流に位置している時、搬送されてくる用紙Cを検知手段430で検知し、その検知信号に基づいて端面検知手段419を移動させ、端面検知手段419によって搬送されてくる用紙Cの端面を検知すれば、端面検知手段419がホームポジションから用紙端面を検知するまでの距離はα+β+ηとなり、端面検知手段419がホームポジションから用紙端面を検知するまでの理想位置までの距離αよりも距離β+ηずれていることとなる。
【0097】
この情報に基づいて図35に示すように搬送ローラ400をホームポジションから距離γ−β−η移動してしまうと、用紙Cの後端が戻しコロ431(図1中「戻しコロ」13)によって固定部材432(図2中「エンドフェンス」32)に引き戻されたときに用紙Cの先端端面位置は、搬送ローラ400のホームポジションから距離γ−β−η離れた位置から再びズレた位置に積載されてしまうこととなる。そのため、用紙の後端が戻しコロ431(図1中「戻しコロ」13)によって固定部材432(図2中「エンドフェンス」32)に突き当てられることによって生じるズレの値を小さくするには、用紙の後端端面位置を検知手段419で検知する検知位置を用紙後端側にする必要がある。そのためには図30に示すように搬送ローラ400の上流側に検知手段419を位置させる必要がある。
【0098】
検知手段419の上流に、搬送されてくる用紙の姿勢を補正する補正手段が存在していれば、図25に示すように用紙の先端端面位置と後端端面位置とにずれが存在しないので、前述のように端面検知手段419の用紙搬送方向上流側(もしくは下流側)に位置するセンサ430によって搬送されてくる用紙を検知し、その検知信号に基づいて図31に示すように端面検知手段419を移動させ、端面検知手段419によって搬送されてくる用紙Bの端面を検知すれば、端面検知手段419がホームポジションから用紙端面を検知するまでの距離はα+βとなり、端面検知手段419がホームポジションから用紙端面を検知するまでの理想位置までの距離αよりも距離βずれていることが検出でき、この情報に基づいて図32のように搬送ローラ400をホームポジションから距離γ−β移動すれば、用紙Bの端面位置は理想的な位置にいる用紙Aの端面位置と一致した位置に搬送されることとなる。このように制御することにより、仕分けモードや単純積載時に積載される用紙の積載位置が揃った状態になる。
【0099】
なお、以上本実施形態に使用する用紙の端面を検知する検知センサ419や関連する構成部品は、用紙に穿孔処理を行うパンチの位置精度を向上させるために設けられている端面検知手段をそのまま流用しても同様の効果を得ることができる。
【0100】
<第2の実施形態>
1. 概要
この実施形態は、パンチユニット(穿孔装置)100で精度良くパンチ位置を設定して穿孔するために用紙の用紙搬送方向と直交する方向の位置調整を行うとともにシフトをローラによって行う例である。図1において、パンチユニット100は図38のように、横レジ検知ユニット100Aと穿孔ユニット100Bから構成される。この実施形態では、第1の実施形態におけるシフトトレイ202は固定され、図1の搬送ローラ5の位置、もしくはシフト排紙ローラ6の位置に搬送ローラ400を設けてシフトローラとして機能させる。
【0101】
まず、画像形成装置から搬送されてきた用紙の先端は停止しているスキュー補正ローラ対(入口ローラ)1に突き当てられる。一定時間、突き当てられ用紙が適正量撓んだ後に、スキュー補正ローラ対1を回転させ用紙の搬送を再開させる。スキュー補正ローラ対1の停止時間と回転開始タイミングは、入口センサ301で行う用紙先端検知をトリガーにして行う。スキュー補正ローラ1によってスキュー補正された用紙は、次に用紙の搬送方向とは平行な一側端部の位置情報を検知する手段(ここでは横レジ検知ユニット100A−第1の実施形態における端面検知手段400を含む端面検知装置に対応)を通過する。ここでは入口センサ301のON信号(用紙先端検知)とともに、画像形成装置からの用紙サイズデータを用いて横レジ検知ユニット100Aの移動開始タイミングを計算する。移動開始タイミングになると、横レジ検知ユニット100Aは移動を開始し、センサ514(図39)が用紙の位置情報を検知する。その後、搬送方向とは垂直に移動することのでき、かつ搬送された用紙に穿孔する穿孔ユニット100Bを通過する。穿孔モードの場合にはこの用紙側端部の位置情報から穿孔位置を計算し、その穿孔位置に穿孔ユニット100Bを移動させ穿孔をする。その後、用紙は搬送方向とは垂直に用紙を移動させることのできる手段(シフトユニット100C−第1の実施形態における搬送ローラ400を含むシフト装置に対応、図41参照)によって仕分けられ、排紙トレイ202に排紙される。シフトモードの場合には穿孔モード同様、位置情報からシフト移動位置を計算し、用紙がシフト動作開始に来るとシフトユニット100Cを移動させ用紙をシフトさせる。
【0102】
その他、特に説明しない各部は前述の第1の実施形態と同等に構成されているので、異なる点についてのみ説明する。
【0103】
2. 位置ずれの補正
図38及び図39に示すように横レジ検知ユニット100Aに搬送されてきた用紙の搬送方向と平行な端部位置を検知するセンサ514(横レジ検知センサ)は搬送方向と直交する方向(図39左矢印方向)に移動可能に構成されている。横レジ検知センサ514は用紙ガイド525に装着されており、用紙ガイド525はホルダ528に装着されている。ホルダ528は軸527を摺動しながら搬送方向と直交する方向(図39左右矢印方向)に移動する。ホルダ528にはタイミングベルト532が係合しており、タイミングベルト532をステッピングモータ530とプーリ534間にかけて、ステッピングモータ530の回転によってタイミングベルト532が動作することで、ホルダ528、用紙ガイド525、センサ514が移動する。また、センサ514のホームポジション(待機位置)は、ホルダ528の形状の一部をセンサ529が検知することにより決定される。この待機位置から、ステッピングモータ530の駆動によって一連の部品を介して、センサ514が軸527を摺動して、用紙の搬送方向と平行な端部を検知するために図示左矢印方向に移動する。なお、横レジとは横レジストの省略で、用紙の用紙搬送方向と平行な端面の位置規制もしくは位置合わせを意味する。なお、符号531は下ガイド、符号526は上ガイドである。
【0104】
ここでステッピングモータ530の1パルス当たりのセンサ514の移動量をaとする。そのとき例えば、搬送されてくる用紙に横レジズレがなく理想的な位置に搬送されてきた場合、その用紙の搬送方向と平行な端部を検知するまでのセンサ514の待機位置からの移動量wを10aとする。実際に、搬送されてきた用紙の搬送方向と平行な端部を検知するまでのセンサ514の移動量が11aとなった場合、図40に示すように、
11a−10a=1a
分の距離の横レジズレΔdが発生していることになる。そこで、この1a分のズレ量Δdを補正するようにシフトユニット100Cにより用紙(図41参照)を搬送方向と直交する方向(図40参照)に移動させる必要がある。
【0105】
シフトユニット100Cは第1の実施形態において図17ないし図23を参照した説明した機構と同等であるが、シフト動作とともに説明する。
【0106】
図41はシフトユニット100Cの平面図である、同図(a)はシフトユニット100Cが最も奥側に移動したとき、同図(b)は最も手前側に移動したときを示している。図41において搬送ローラ400の軸はリンク401に支持され、搬送ローラ400の軸の回転方向の動きは規制されず、用紙搬送方向と直交する方向の動きは規制されるような状態で支持されている。リンク401には突起402が遊嵌され、突起402はギア403と一体になっている。ギア403はモータ405と同軸上のギア404と噛合している。ギア403の外周部には遮蔽板406が立設され、ギア403が回転方向のホームポジションに位置しているときは、遮蔽板406はセンサ407によって検知される。すなわち、センサ407によって遮蔽板406を検知した位置がギア403のホームポジションに設定されている。
【0107】
さらに搬送ローラ400の駆動軸には同軸にプーリ408が設けられ、このプーリ408は前記駆動軸に対して軸方向には非拘束、円周方向には拘束された状態で前記駆動軸に取り付けられており、これにより搬送ローラ400は搬送方向と直交する方向には移動可能な状態でプーリ408の回転駆動力が搬送ローラ400に伝達される。このように構成することにより、モータ405の駆動力がギア404からギア403に伝達され、ギア403の回転によって突起402に嵌合するリンク402と搬送ローラ400とが用紙搬送方向と直交する方向に移動し、モータ411の駆動力はプーリ410からタイミングベルト409を介してプーリ408に伝達され、搬送ローラ400は用紙搬送方向に回転しながら搬送方向と直交する方向に移動することができる。
【0108】
また、図41(a),(b)に示すようにシフトユニット100Cが移動できる幅は中心に対して±Dの幅である。もしここで
+Δd(≦D)
のズレ量を補正する場合、図41(a)の奥側にシフトさせる場合には
+D−Δd
の距離を補正するのでシフト移動量に問題ないが、図41(b)の手前側にシフトさせる場合には補正量は
−D−Δd
となり、移動許容量−Dを超えてしまうことになる。
【0109】
そこで本実施形態ではシフトモータ405を駆動し、あらかじめ用紙を搬送方向と直交する方向に前記補正量Δd分だけ移動させておくようにする。その際、移動方向はシフト方向と反対の方向である。このように反対の方向に予めΔd(この例では+Δd)だけ移動させておく。この位置からシフト方向に(−D−Δd)分移動させると、Δdが相殺され、−D(図41では手前側にシフト量D)だけ移動させることができる。
【0110】
また、シフトモータ405を前記補正量Δd分移動させるタイミングが悪いと、用紙と搬送ローラが干渉して用紙の位置ずれなどを生じる虞がある。そこで、シフトモータ405が補正量Δd分移動完了するタイミングを横レジ検知センサ514で検知後、用紙が搬送ローラ400のニップに到達するまでの間のタイミングに設定することにより、用紙の位置ずれを防止している。ここでは横レジ検知センサ514によって用紙を検知した直後にシフトモータ405を移動させるようにしている。
【0111】
ここで、図38を参照してパンチユニット100の概略構成に触れておく。符号520,521は用紙ガイドであり、画像形成装置側から用紙を受け入れる。穿孔ユニット100Bでは、上ガイド板533と下ガイド板535に沿って用紙が搬入される。上ガイド板533の上方にはパンチ機構が設けられ、下ガイド板535の下方にはパンチ屑ホッパ505が設けられている。
【0112】
パンチ機構は、パンチ515と、このパンチ515を昇降動作させるカム538と、カム538に固定されパンチ515の上部に設けられたカムフォロワー537を駆動するカム軸516と、前記カム538を駆動するモータ518と、モータ518の回転駆動力をカム538側に伝達する伝達機構517とからなる。これらのカム機構は前記上下のガイド板533,535と一体に移動可能に設けられている。
【0113】
これらのカム機構はモータ523とタイミングベルト524及び減速ギア536,519からなる駆動力伝達機構により用紙搬送方向に直交する方向に移動可能に設けられ、用紙の用紙搬送方向に平行な端面からの穿孔位置を調整することができる。この調整は前記ズレ量Δdに応じて行われる。
【0114】
3. 補正制御
横レジ検知ユニット100Aが移動を開始してから、シフトユニット100Cが移動を開始するまでの処理手順を図42のフローチャートに示す。
【0115】
この処理では、入口センサ301が用紙先端を検知すると(ステップS101)、タイマT1のクリアする(ステップS102)。そして、タイマT1が予め設定された一定時間経過すると(ステップS103)、横レジ検知ユニット100A(フローチャートでは単にAで示す)の移動を開始させ(ステップS104)、横レジ検知ユニット100Aがホームポジション529を抜け(ステップS105)、横レジ検知センサ514が用紙の端面を検知するか否かをチェックし(ステップS106)、用紙端面を検知するまで1パルス毎に移動距離測定カウンタD1をカウントアップし(ステップS107)、用紙端面を検知した時点で横レジ検知ユニット100Aを停止させる(ステップS108)。
【0116】
そして、ズレ量を基準位置DsからステップS107でカウントアップされた移動距離測定カウンタD1のカウント値を減算した値(整数)に設定し(ステップS109)、すなわち、
ズレ量(整数)=基準位置Ds−移動距離測定カウンタD1
とし、このズレ量を使用して、さらに、前記図40で示した横レジズレのズレ量Δdを計算する(ステップS110)。このズレ量Δdは、
ズレ量Δd=ズレ量(整数)×横レジ移動モータ530の1パルス当たりの移動量÷シフトモータ405の1パルス当たりの移動量
により計算される。
【0117】
次いで、計算されたズレ量Δd分シフトユニット100C(フローチャートでは単にCで示す)によりΔdを相殺できる方向に搬送ローラ400を移動させ(ステップS111)る。次いで、横レジ検知ユニット100Aのホームポジション側への移動を開始させて(ステップS112)横レジ検知ユニット100Aを退避させ、用紙のシフト開始タイミングになると(ステップS113)、シフト方向が奥側か、手前側かをチェックする(ステップS114)。奥側であれば、奥側にシフト量+Dにずれ量Δdを加算したステップ数だけの駆動信号をシフトモータ405に送り(ステップS115)、また、手前側であれば、シフト量−Dにずれ量Δdを加算したステップ数だけの駆動信号をシフトモータ405に送る(ステップS116)。シフトモータ405は、送信されてきたステップ数に基づいて搬送ローラ400のシフトを開始する(ステップS117)。
【0118】
これにより、シフトモータ405はステップS114あるいはステップS115で計算された前記パルス数だけ回転し、用紙を奥側あるいは手前側にシフトさせることができる。その際、ステップS114でシフトは予め用紙の搬送誤差(ずれ量Δd)を補正し、その位置から開始されるので、シフトユニット100Cを通過した後の用紙搬送方向に対して垂直な方向の用紙の位置は常に同じ位置に移動させることができる。これにより、その後の排紙トレイ202通過後の積載時の揃えが良くなる。
【0119】
前記ズレ量Δdを相殺するとは、例えば図40に示すように理想の通知位置からΔdだけ実際の用紙がずれていたとする。このズレ量Δdを例えば1mmとし、シフト量を15mmとし、図40の例で図示右方向にシフトさせるとすると、理想の通紙位置からシフト量が15mmであり、左側に1mmずれているので、用紙が搬送ローラ400に達する前に前記搬送ローラを左方向に1mm移動させておき、シフト動作時に右方向に15mm+1mm(+D+Δd)=16mm移動させる。これにより、理想の通紙位置からのズレ1mmが相殺され、理想の通紙位置から右側に15mmシフトされたことになる。
【0120】
逆方向にシフトさせる場合には、理想の通知位置から1mm左にズレているので、ズレている分だけ搬送ローラを左に1mm移動させ、この位置から−15mm+1mm(−D+Δd)=−14mm移動させる。これにより、理想の通紙位置からのズレ1mmが相殺され、理想の通紙位置から左側に15mmシフトされたことになる。
【0121】
一方、用紙後処理装置を使用するユーザとしては、用紙に対して穿孔すること(穿孔モード)と複数の用紙をわかりやすいように仕分けすること(シフトモード)はそれぞれ独立した動作である。よって、ユーザがどのモードを選ぶかはわからない。そこで、穿孔モードとシフトモードにおいて、用紙の位置情報を検出する手段の検知タイミング、ここでは横レジ検知ユニット100Aの用紙側端面の検知タイミングを同じにすることによって制御の簡易化を図っている。すなわち、穿孔モードとシフトモードの両モードにおいて用紙の位置情報を検出する際は横レジ検知ユニット100Aを用いることにより位置情報を入手することができる。穿孔モードではこの位置情報を穿孔ユニット100Bに、シフトモードではシフトユニット100Cに反映するようにした。これにより、横レジ検知ユニット100Aの動作を穿孔モードとシフトモードで同じにすることができる。この処理手順を図43のフローチャートに示す。
【0122】
この処理では、まず、シフトモードか穿孔モードであるかをチェックし(ステップS201)、入口センサ301が用紙先端を検知すると(ステップS202)、タイマT1をクリアし(ステップS203)、画像形成装置から用紙のサイズデータを取得する(ステップS204)。次いで、サイズデータから横レジ検知ユニット100Bの移動開始タイミングT0を計算し(ステップS205)、タイマT1が予め設定された一定時間T0を経過すると(ステップS206)、横レジ検知ユニット100Aの移動を開始させ(ステップS207)、横レジ検知センサ514が用紙端面を検知すると(ステップS208)、横レジ検知ユニット100Bを停止させる(ステップS209)。
【0123】
次いで、用紙のズレ量を計算した(ステップS210)後、穿孔モードかどうかをチェックし(ステップS211)、穿孔モードであれば、用紙のズレ量から穿孔位置を計算し(ステップS212)、穿孔位置に穿孔ユニット100Bを移動させ(ステップS213)用紙が所定の穿孔位置に到達すると(ステップS214)、穿孔ユニット100Bを駆動して用紙に対してパンチ穴を明け(ステップS215)、シフトモードかどうかをチェックする(ステップS126)。一方、ステップS211で穿孔モードでない場合には、ステップS126にスキップしてシフトモードがどうかをチェックする。
【0124】
ステップS126のチェックで、シフトモードであれば、ズレ量Δdを前述のようにして計算し(ステップS217)、そのズレ量Δd分シフトユニット100Cによって搬送ローラを移動させる(ステップS218)。この動作は図42のステップS111で説明した通りである。そして、シフトタイミングになった時点でシフトモータ405を駆動して、前述のステップS115及びS116のようにして搬送ローラ400を移動させ、ズレ量Δdを相殺して所定のシフト量Dで排紙する(ステップS220)。
【0125】
なお、これらの制御は、図示しないRAMをワークエリアとして使用し、図示しないROMに格納されたプログラムにしたがってCPU360が実行することにより行われる。
【0126】
この第2の実施形態によれば、
▲1▼搬送された用紙の位置情報を測定し、ずれ量(搬送誤差)Δdを補正するので、用紙搬送方向と直交する方向へすべての紙を同じ位置に移動させることができる。これにより、シフト終了後の用紙積載時の揃え精度を向上させることができる。
▲2▼ズレ量を相殺するようにシフトさせるので、シフト精度が高くなる。
▲3▼搬送ローラ400を移動させるタイミングを設定することにより用紙の位置ずれなどを防止することができる。
▲4▼用紙の端面を検知するタイミングを、穿孔モード時とシフトモード時とで同じにしているので、ユーザが穿孔モードを選んだとき、穿孔モード+シフトモードを選んだとき、シフトモードだけを選んだときとで制御を変更する必要がなくなり、検知タイミングの設定がユーザの選んだモードに依存しないので、制御が簡単になる。
などの効果を奏する。
【0127】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、用紙端面検知手段によって検知した用紙の端面の位置情報に基づいて搬送ローラの用紙搬送方向に直交する方向の移動距離を制御するので、画像形成装置から搬送されてくる用紙に搬送方向と直交する方向にズレが生じていても、仕分けモード、単純積載モードによらす、積載手段上に揃った状態で積載することができる。
【0128】
また、本発明によれば、用紙搬送方向と直交する方向へすべての紙を同じ位置に移動させることが可能なので、シフト終了後の用紙積載時の揃え精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1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。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置のシフト機構の詳細を示す要部を拡大した斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置のシフトトレイ昇降機構の要部を拡大した斜視図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置のシフトトレイへの排紙部の構造を示す斜視図である。
【図5】本発明の第1の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。
【図6】本発明の第1の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。
【図7】本発明の第1の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。
【図8】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置の端面綴じステイプラを移動機構とともに示す斜視図である。
【図9】図8における端面綴じスティプラの斜め回動機構を示す斜視図である。
【図10】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、用紙あるいは用紙束をシフトトレイに排紙するときの状態を示す。
【図11】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、図10の状態から分岐ガイド板が放出ローラ側に回動した状態を示す。
【図12】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、図11の状態から可動ガイドが分岐ガイド板側に回動し、中折り処理トレイ側に用紙束を偏向する経路を形成した状態を示す。
【図13】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置の折りプレートの移動機構の動作説明図で、中折り動作に入る前の状態を示す。
【図14】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置の折りプレートの移動機構の動作説明図で、中折り後、初期位置に戻るときの状態を示す。
【図15】本発明の第1の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。
【図16】本発明の第1の実施形態に係る用紙後処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すブロック図である。
【図17】搬送方向と直交する方向に移動可能な搬送ローラ部の正面図である。
【図18】搬送方向と直交する方向に移動可能な搬送ローラ部の平面図である。
【図19】図17及び図18に示した搬送ローラと軸とプーリとの関係を示す斜視図である。
【図20】搬送ローラ部の回転機構と軸方向の移動機構を示す動作説明図である。
【図21】搬送ローラ部の回転機構と軸方向の移動機構を示す動作説明図である。
【図22】搬送ローラ部の回転機構と軸方向の移動機構の他の例を示す図である。
【図23】搬送ローラ部の回転機構と軸方向の移動機構のさらに他の例を示す図である。
【図24】搬送ローラ部の回転機構の他の例を示す図である。
【図25】搬送ローラ部の回転機構のさらに他の例を示す図である。
【図26】端面検知手段の正面図である。
【図27】端面検知手段の平面図である。
【図28】端面検知手段の移動機構の正面図である。
【図29】端面検知手段の移動機構の他の例を示す正面図である。
【図30】用紙がずれたときの補正動作を示す説明図で、用紙検知手段が用紙搬送手段により上流側に位置し、用紙検知センサより用紙搬送方向上流側に用紙が位置した状態を示す。
【図31】用紙がずれたときの補正動作を示す説明図で、図30の状態からさらに搬送され、端面検知手段によって用紙端面を検知している状態を示す。
【図32】用紙がずれたときの補正動作を示す説明図で、図31の状態からさらに搬送され、搬送ローラによって用紙位置を補正している状態を示す。
【図33】用紙がずれたときの補正動作を示す説明図で、用紙検知手段が用紙搬送手段により下流側に位置し、用紙検知センサより用紙搬送方向上流側に用紙が位置した状態を示す。
【図34】用紙がずれたときの補正動作を示す説明図で、図33の状態からさらに搬送され、搬送ローラによって用紙位置を補正している状態を示す。
【図35】用紙がずれたときの補正動作を示す説明図で、図34の状態からさらに搬送され、用紙検知手段によって用紙端面を検知した後の状態を示す。
【図36】端面検知手段と搬送ローラのイニシャル動作の動作手順を示すフローチャートである。
【図37】端面検知手段と搬送ローラの移動時の動作手順を示すフローチャートである。
【図38】第2の実施形態におけるパンチユニットの概略構成を示す図である。
【図39】第2の実施形態における横レジ検知ユニットの概略構成を示す図である。
【図40】第2の実施形態における用紙搬送方向と平行な方向のズレΔdを示す説明図である。
【図41】第2の実施形態におけるシフトユニットの平面図で、シフト動作を示す。
【図42】横レジ検知ユニットが移動を開始してから、シフトユニットの搬送ローラが移動を開始するまでの処理手順を示すフローチャートである。
【図43】穿孔モードとシフトモードにおける横レジ検知ユニットの動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
100 パンチユニット
100A 横レジ検知ユニット
100B 穿孔ユニット
100C シフトユニット
350 制御装置
360 CPU
400 搬送ローラ
407 センサ
419 検知手段
420 受台
F スティプル処理トレイ
G 中折り処理トレイ
PD 用紙後処理装置
PR 画像形成装置
Claims (8)
- 画像形成装置から受け取った用紙を積載する積載手段と、
前記積載手段上に単純積載及び仕分け積載を行うことのできる仕分け手段と、を有する用紙処理装置において、
用紙の搬送方向と直交する方向に移動可能であって、前記用紙を前記積載手段側に搬送する搬送ローラと、
用紙の搬送方向と直交する方向に移動可能であって、前記積載手段側に搬送される用紙の端面の位置を検知する用紙端面検知手段と、
前記搬送ローラの移動及び前記用紙端面検知手段の移動を制御する制御手段と、
を備え、前記制御手段は、前記用紙端面検知手段によって検知した用紙の端面の位置情報に基づいて前記搬送ローラの移動距離を制御することを特徴とする用紙処理装置。 - 前記積載手段の用紙搬送方向下流側に積載手段上に排出した用紙後端を突き当てる突き当て部材をさらに備え、前記端面検知手段は、前記搬送ローラの用紙搬送方向上流側に位置して用紙の端面位置を検知することを特徴とする請求項1記載の用紙処理装置。
- 前記端面検知手段は、前記搬送ローラの上流もしくは下流に位置していることを特徴とする請求項1記載の用紙処理装置。
- 前記制御手段は、前記用紙端面検知手段によって検知された用紙の端面の位置が予め設定された基準位置からズレている場合には、予め前記基準位置に対して補正するズレ量分だけ前記搬送ローラを用紙搬送方向に直交する方向に移動させておくことを特徴とする請求項1記載の用紙処理装置。
- 前記制御手段は、前記用紙が前記搬送ローラに到達する前に前記ズレ量分だけ前記搬送ローラを移動させることを特徴とする請求項4記載の用紙処理装置。
- 前記制御手段は、シフト動作時にはシフト量を加算して前記搬送ローラを用紙搬送方向に直交する方向に移動させることを特徴とする請求項4または5記載の用紙処理装置。
- 用紙を穿孔する穿孔手段により用紙に対して穿孔させる穿孔モードと、用紙を用紙搬送方向に対して垂直な方向に所定量移動させるシフトモードとを備え、前記制御手段は、前記穿孔モードとシフトモードで同一のタイミングで前記用紙端面検知手段を移動させ、用紙端面検知を行わせることを特徴とする請求項6記載の用紙処理装置。
- 記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置、及びこの画像形成装置と一体または別体に設けられた請求項1ないし7のいずれか1項に記載の用紙処理装置とから構成されていることを特徴とする画像形成システム。
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