JP2005138945A - 用紙後処理装置及び用紙後処理装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙後処理装置において、複数あるモータのいずれかがロックした場合、ロックを解除できる可能性を増大して、エラーの解消が容易にできる用紙後処理装置と、この用紙後処理装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 複数枚の用紙を１組みとして後処理するための複数のモータ３２，７０，７５，８０と、該モータの内の１以上のモータ３２，８０について設けられ該モータが処理する動作の完了を検知するセンサ３５，８１と、該センサと前記モータとを制御する制御装置１００とを備え、該制御装置が、前記各モータごとの上限の電流値を切り替える電流値切換手段１１１，１１２を有し、前記センサ３５，８１のいずれかが当該モータの所定動作の完了を検知しないとき、前記制御手段が電流値切換手段に電流値の切換を指示し、当該モータ３２，８０に切換後の電流を通電してモータを逆転させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は用紙に孔を開けたり、用紙を重ねてステープルで綴じたり、用紙を裁断したりする用紙後処理装置に関し、特に、画像形成装置で画像が形成された用紙を処理する用紙後処理装置に関する。

画像形成装置は複写機のほかにプリンタ、ファクシミリなどの記録装置として広く用いられているが、中でも複写機は多機能化が進んでいる。一方、複写機による記録物で会議用資料や頒布用資料などを作る場合は、記録後に記録物を揃えたり、折りたたんだり、孔あけしたりあるいは綴じたりする必要がある。

このような目的を達成するものとして、ステープル部、綴じ手段、表紙給紙部、折り畳み手段及び排紙部を備えた用紙後処理装置が知られている（たとえば、特許文献１）。この用紙後処理装置を電子写真複写装置などの画像形成装置と組合せて用いれば、一組の記録物が自動的にパンチされたり綴じ止めされるので会議用資料や頒布用資料などを作る上で便利である。最近では、さらに、裁断して綴じた用紙束の大きさを揃えることができるものもある（たとえば、特許文献２）。

ところでこの種の処理装置には駆動源として複数のモータが使用されているが、中でもパンチ処理、ステープル処理或いは裁断等に係るモータは、一回に処理する量すなわち用紙の枚数が多すぎたり、１枚の紙厚が規定値より厚かったりすると、過負荷のため処理動作の途中でロックして停止してしまうことがある。このような事態が発生すると、パンチ機の場合はパンチ孔が完全に穿けられないだけでなくパンチが用紙にかじり付いたままとなったり、ステープルの場合は綴じ金が用紙に喰い込みかけて途中で折れ曲がった状態となったり、裁断の場合は、カッターが用紙束に食いついて離れなくなってしまうことになる。このような場合には正常な状態にもどすためには処理途中の用紙を１枚ずつ破いて取り除かなければならず、その作業が煩わしく、しかも時間がかかる。

これに対し、前記特許文献１では、用紙のパンチ作業、裁断作業および綴じ止め作業等を自動化する用紙後処理装置において、パンチ処理または裁断処理中に該処理の駆動源となるモータの停止原因が発生しても処理途中にある用紙を取り除き易くするために、パンチ処理等のための所定工程の終了を検出する検出手段を設け、所定の時間内に、前記所定工程の終了が前記検出手段によって検出されない場合、前記駆動手段を逆転させホームポジションで停止させるように制御するようにしている。

このようにすることで、エラー発生時にはパンチ処理機または綴じ止め機が駆動手段によってホームポジションに自動的に戻され、エラー処理を容易に行うことができると共に、特別な過負荷検出手段を用いることなく、簡単でかつ安価な装置によって作動不能というエラーを検出することができる。さらに、処理途中にある用紙にパンチピンが挿入されたままになっていたり、綴じ止め針が食い込んだままの状態になっていることがないため、エラー処理時における用紙の取り除きを容易に行うことができる。

しかし、前記特許文献１の方法では、駆動手段を逆転させるべく、モータに逆転方向の電流を流しても、トルクが不足して逆転できない場合がある。通常、用紙後処理装置では、複数のモータのそれぞれに上限となる電流値が設定されており、ロックして電流値が上昇しすると、設定された電流値に達したところで、通電がストップされ停止するようになっている。これによってモータの焼損を防止しているのである。この上限となる電流値は、モータを逆転させた場合も同じ電流値であり、モータを逆転させたときのトルクが不足する場合が起こることになる。

ロック状態を解除できない場合には、正転も逆転も全くできなくなることになるので、正常な状態にもどすためには、やはり手作業によって処理途中の用紙を１枚ずつ破いて取り除かなければならない。
特許第２５７４１５８号（公報第１８欄 第４〜１２行） 特開２００３−１０１７６７号（図１、段落００２９）

本発明は、このような事実から考えられたもので、用紙後処理装置において、複数あるモータのいずれかがロックした場合、ロックを解除できる可能性を増大して、エラーの解消が容易にできる用紙後処理装置と、この用紙後処理装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。

前記の目的を達成するために本願の第１の発明は、用紙の後処理をするための複数のモータと、該複数のモータの内の１以上のモータについて設けられ該１以上のモータが処理する動作の完了を検知する検知手段と、該検知手段と前記複数のモータとを制御する制御装置とを備える用紙後処理装置であって、該制御装置が、前記複数のモータの各モータごとの上限の電流値を切り替える電流値切換手段を有し、前記検知手段のいずれかが当該モータの所定動作の完了を検知しないとき、前記制御手段が電流値切換手段に電流値の切換を指示し、当該モータに切換後の電流を通電してモータを逆転させることを特徴としている。

本願の第２の発明によれば、前記制御手段が、前記電流値切換手段に切換を指示する際に、当該モータ以外のモータへの通電を停止することを特徴としている。

本願の第３の発明によれば、前記電流切換手段が上限の電流値を増加するように切り換えたとき、モータへの通電時間を制限するためのタイマを前記制御手段に設けたことを特徴としている。

前記第１の発明によれば、用紙に対し、ステープル処理、孔穿け処理、又は裁断処理などの後処理をするとき、各後処理を行うモータが処理動作を完了しなかった場合は、モータがロックしたものとして他のモータを停止し、ロックしたモータに大きな電流を通電して逆転させ、ロックを解除する。大きな逆転電流を流すことによって、大きなトルクを得ることができ、ロックの解除がやり易くなる。

第２の発明によれば、このとき、用紙後処理装置に設けられた他のモータを停止することで、ロックしたモータに通電するための大きな電流を確保することができる。

モータに大きな電流を流すので、長時間流すと、モータを損傷する可能性がある。そこで、第３の発明では、電流を流す時間を設定し、設定された時間が経過してもロックが解除されない場合は、通電を停止してモータの保護を図ることにしている。こうすることによって、ロックの解除の可能性を高めるとともにモータの損傷を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は画像形成装置本体Ａ及び用紙後処理装置Ｂから成る本発明の画像形成装置の全体構成図である。

画像形成装置本体Ａは、原稿読取装置ＳＫを装置上部に有するとともに、回転する感光体１の周囲に、帯電手段２、書込手段３、現像手段４、転写手段５Ａ、除電手段５Ｂ、及びクリーニング手段６を配置した画像形成手段を有する。

原稿読取装置ＳＫでは、光学系によって原稿画像をＣＣＤなどの撮像素子上に結像する。撮像素子は、原稿画像のデータを読取手段に渡し、読取手段でＡ／Ｄ変換やシェーディング補正をして原稿の画像データを生成する。読取手段が生成した画像データは、フィルタ処理、階調処理、変倍処理、画像位置変更処理等の必要な処理を施され、画像メモリに格納される。画像処理手段は、画像メモリから画像データを読み出し、書込手段３によってレーザ露光等により感光体１上に書込が行われる。

画像形成手段は、帯電手段２によって感光体１の表面に一様帯電を行った後に、書込手段３のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段４により反転現像して感光体１の表面にトナー像を形成する。

一方、用紙収納手段７Ａから給紙された用紙Ｐは転写位置へと送られる。転写位置において転写手段５Ａにより前記トナー像が用紙Ｐ上に転写される。その後に、用紙Ｐは除電手段５Ｂにより電荷が消去されて感光体１から分離され、中間搬送部７Ｂにより搬送され、引き続き定着手段８により加熱定着され、排紙部７Ｃから排出される。

用紙Ｐの両面に画像形成を行う場合には、定着手段８により加熱定着された用紙Ｐを、搬送路切り替え板７Ｄにより通常の排紙通路から分岐し、反転搬送部７Ｅにおいてスイッチバックして表裏反転した後、再び転写位置を通過させ、用紙Ｐの裏面に画像を形成し、定着手段８を経て、排紙部７Ｃから装置外に排出する。排紙部７Ｃから排出された用紙Ｐは、用紙後処理装置Ｂの受入部１１に送り込まれる。

一方、感光体１の画像形成処理後の表面は、クリーニング手段６により表面に残留している現像剤が除去され、次の画像形成に備える。

画像形成装置本体Ａの上部には、原稿移動型読取方式の自動原稿送り装置を備えた原稿読取装置ＳＫが設置されている。

画像形成装置本体Ａに接続する用紙後処理装置Ｂは、入口搬送部１０、シフト処理部２０、ステープル部３０、ステープラー３１、表紙給紙部４０、折り畳み手段５０、及び排紙部６０から構成されている。

入口搬送部１０は画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｐを各処理部に搬送する。シフト処理部２０は入口搬送部１０から搬送された用紙Ｐをシフト処理区分けして昇降排紙台６２に排出する。ステープル部３０は入口搬送部１０から搬送された用紙Ｐを複数枚積載して、ステープラー３１により、中綴じ処理又は端綴じ処理を行う。折り畳み手段５０は用紙Ｐの用紙搬送方向中央部を折り曲げ中折り処理を行い、下部排紙台６３に排出する。表紙給紙部４０は表紙用紙Ｋを給紙してシフト処理部２０またはステープル部３０に搬送する。

排紙部６０は、画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｐを入口搬送部１０を経由して後処理を行わず直接排紙して収容する上部排紙台６１と、シフト処理または端綴じ処理された用紙束を収容する昇降排紙台６２と、中折り処理された用紙束を収容する下部排紙台６３を有する。下部排紙台６３は折り畳み処理された用紙束の一辺を裁断する裁断手段６４を有する。

用紙後処理装置Ｂはシフト排紙処理、綴じ処理、折り畳み処理等種々の後処理を行うが、本発明に関連する折り畳み処理は次のようにして行われる。

１枚の用紙Ｐに対して、奇数頁の画像と偶数頁の画像を形成する画像形成が画像形成装置本体Ａにおいて行われ、画像が形成された用紙Ｐが用紙後処理装置Ｂに搬入される。

用紙後処理装置Ｂにおいては、設定された枚数の用紙Ｐをステープル部３０に集積し、ステープラー３１により用紙Ｐの中心線に綴じ針を打ち込む中綴じ処理を行って、用紙Ｐの束を作製する。

綴じられた用紙Ｐの束は折り畳み手段５０において中折り処理され、下部排紙台６３に排紙される。下部排紙台６３において裁断手段６４により折り目と対向する辺の端部が裁断されて冊子が形成される。

図２は本発明の用紙後処理装置における制御系のブロック図である。

用紙後処理装置Ｂは、制御装置１００とステープルモータ３２、用紙スタックモータ７５、用紙搬送モータ７０、裁断モータ８０等の複数のモータを有する。制御装置１００は、コンピュータを使用しており、インストールされたプログラムに従って処理を行うものである。この制御装置１００は、画像形成装置本体Ａの図示しない制御装置と一緒にすることができる。後処理の種類や１組の枚数、ステープルの位置や数などの後処理の条件は、画像形成装置本体Ａに設けられた図示しない入力装置の液晶パネルやテンキー等から予め入力されている。

制御装置１００には、前記のモータの他に、ステープル部３０がホームポジションに戻っていることを検知するステープルホームポジションセンサ３５、裁断用カッターがホームポジションに戻っていることを検知する裁断ホームポジションセンサ８１が接続されている。

さらに図示の実施例における制御装置１００には、ステープルモータ３２と裁断モータ８０とに対する電流値切換回路１１１，１１２と、複合タイマ１１５とが設けられている。電流値切換回路１１１，１１２は、ステープルモータ３２及び裁断モータ８０に通電する上限の電流値を切り換えるものである。複合タイマ１１５は、複数の時間が登録されており、登録された時間の中で制御装置１００から指定されたものについてカウントできるようになっている。

用紙後処理装置Ｂには、前述したように複数のモータが設けられているが、各モータには、設定された上限となる電流値（以下「個別上限電流値」という）が設定されている。これは、たとえば、裁断モータ８０が裁断できずにロックした場合、電流の上限を設定していないと、際限なく大きな電流がモータに流れ、モータを焼損してしまうのを防止するためである。また、用紙後処理装置Ｂ全体についても電流の上限値（以下「合計上限電流値」という）が設定され、この電流値を上回った場合、電源を遮断して回路等を保護するようにしている。

各モータについて設定された個別上限電流値の合計を合計上限電流値とすると、通常は合計上限電流値が大きくなりすぎて、モータ以外の回路を焼損する可能性が起こり、安全上望ましくない。また、全てのモータが一斉に上限電流値になる可能性は実際には殆どない。そのため、合計上限電流値は、個別上限電流値の合計よりかなり小さい値としている。

用紙の枚数が多すぎるなどの理由から裁断モータ８０がロックした場合、裁断モータ８０に流れる電流が前記の個別上限電流値を越えた時点でこの裁断モータ８０への通電が遮断される。そして、所定の時間内に裁断ホームポジションセンサ８１は裁断の完了を検知できないことになるから、前記特許文献３では、裁断モータ８０が逆転するように電流を流し、ロックを解除することとしている。しかしながら、この逆転させる電流値は、前記の個別上限電流値を限度としているので、モータのトルクが不足してロックを解除できない場合がある。本発明では、逆転させるときの上限電流値を切り換えて大きくし、大きなトルクでロックを解消しようとするものである。

次に本発明の実施例における用紙後処理装置の動作を説明する。本実施例における用紙後処理装置は次の３つの処理モードで動作する。

（イ）スタックモード： 通常の複写装置と同様に原稿を単に複写するだけで、パンチも綴じ止めもせずに複写された用紙を上部排紙台６１上に排出するモードである。

（ロ）ステープルモード： 複数枚で１組となる用紙をステープラーで綴じる。このモードでは、画像形成装置本体Ａの入力装置から、綴じ止め位置や数を指定することができるようになっている。

（ハ）裁断モード： 複数枚で１組みとなる用紙の中央をステープルで綴じ、２つ折りにし、折り辺と対向する辺の紙端を揃えるためにカッターで裁断する。このモードも、画像形成装置本体Ａの入力装置から指定することができる。

いずれの処理モードで動作させるにしても、まず画像形成装置本体Ａと用紙後処理装置Ｂの電源をオンし、原稿読取装置ＳＫに複数枚からなる原稿を重ねて置き、１枚ずつ画像を読み取り、画像形成装置本体Ａで用紙に画像を転写する。

図３は後処理としてステープル処理とその後の裁断処理が選択された場合におけるロック解消の方法を説明するフローチャートである。ここでは、前記した後処理モードのうち、（ハ）裁断モードが選択されたものとしている。

所定枚数の用紙が重ねられるとステープル部３０で用紙の中央に対してステープル動作が行われる（Ｓ２０１）。用紙には、画像形成装置本体Ａで画像を転写された用紙Ｐと、必要に応じて表紙給紙部４０から供給される表紙用紙Ｋも含まれる。

ステープル部３０のステープルモータ３２が回転してステープル動作が開始されると、制御装置１００の複合タイマ１１５では時間をカウントする。そして、予め設定された所定時間以内に、ステープルホームポジションセンサ３５が、ステープラー３１がホームポジションに戻ったのを確認できた場合は、ステープル処理が完了したと判断し（Ｓ２０２）、用紙Ｐの束を折り畳み手段５０に送ってステープルされた用紙Ｐの中央で２つ折りに折り曲げ、裁断手段６４に送る。裁断手段６４では、折り曲げ辺と対向する辺の用紙端部を裁断し、紙端を揃える（Ｓ２０３）。裁断ホームポジションセンサ８１が裁断の開始から所定時間以内に裁断用カッタがホームポジションセンサに戻ったのを確認できたら（Ｓ２０４）完了となる。

以上はモータがロックすることなく順調に後処理が行われた場合である。次に、ロックした場合の処理方法について、ステープル部３０のロックから説明する。

ステープル処理の完了を判断するＳ２０２で、所定時間内にステープラー３１がホームポジションに戻ったのを確認できなかった場合は、ステープルモータ３２がロックしたと判断し、用紙後処理装置Ｂに設けられた全てのモータ、すなわち、ステープルモータ３２、用紙スタックモータ７５、用紙搬送モータ７０、及び裁断モータ８０を停止する（Ｓ２１１）。次に、制御装置１００は、電流値切換回路１１１にステープルモータ３２に通電する上限の電流値を上げるように指示する（Ｓ２１２）。そして、ステープルモータ３２が逆転する方向に通電方向を切り換えて通電する（Ｓ２１３）。ステープルモータ３２には、合計上限電流値よりは小さいが、個別上限電流値より大きな電流が流れるので、トルクが増大し、従来は解除できなかったようなロックを解除することが可能となる。

ステープルモータ３２が逆転すると制御装置１００の複合タイマ１１５が経過時間をカウントし、所定時間内にステープルホームポジションセンサ３５がオンにならなければ、（Ｓ２１４）通電を停止し、「ステープルのロックを解除できませんでした」といった趣旨のメッセージ（エラーレベル１）を画像形成装置本体Ａの表示入力装置（図示せず）の液晶パネル等に表示して完了する（Ｓ２１５）。オペレータはロックの原因となった用紙束を手作業により取り除き、作業を再開する。

ステープルモータ３２が逆転し、所定時間内にステープルホームポジションセンサ３５がオンになったら（Ｓ２１４）通電を停止し、「ステープルのロックが解除されました」という趣旨のメッセージ（エラーレベル２）を表示して完了する（Ｓ２１６）。オペレータは、ステープラー３１がホームポジションに戻っているので、ロックの原因となった用紙束を容易に取り除くことができ、取り除いた後、作業を再開することができる。

次に、裁断手段６４がロックした場合を説明する。Ｓ２０４で裁断ホームポジションセンサ８１が裁断を開始して所定時間以内に裁断動作の完了を検知しない場合、用紙後処理装置Ｂに設けられた全てのモータ、すなわち、ステープルモータ３２、用紙スタックモータ７５、用紙搬送モータ７０、及び裁断モータ８０を停止する（Ｓ２２１）。次に、制御装置１００は、電流値切換回路１１２に裁断モータ８０に通電する上限の電流値を上げるように指示する（Ｓ２２２）。そして、裁断モータ８０が逆転する方向に通電方向を切り換えて通電する（Ｓ２２３）。裁断モータ８０には、大きな電流が流れるので、トルクが増大し、従来は解除できなかったようなロックでも解除が可能となる。

裁断モータ８０が逆転すると制御装置１００の複合タイマ１１５が経過時間をカウントし、所定時間内に裁断ホームポジションセンサ８１がオンにならなければ、（Ｓ２２４）通電を停止し、「裁断手段のロックを解除できませんでした」といった趣旨のメッセージ（エラーレベル１）を画像形成装置本体Ａの表示入力装置の液晶パネル等に表示して完了する（Ｓ２２５）。オペレータはロックの原因となった用紙束を手作業により取り除き、作業を再開する。

裁断モータ８０が逆転し、所定時間内に裁断ホームポジションセンサ８１がオンになったら（Ｓ２２４）通電を停止し、「裁断手段のロックが解除されました」という趣旨のメッセージ（エラーレベル２）を表示して完了する（Ｓ２２６）。オペレータは、ロックの原因となった用紙束を容易に取り除くことができ、取り除いた後、作業を再開することができる。

本発明でも、エラーレベル１に示すように、ロック状態を解消できない場合がある。しかし、従来の個別上限電流値はモータの能力に比較してかなり低い値に設定されていたのに対し、本発明では、用紙後処理装置Ｂにある種々のモータをすべて停止させるので、用紙後処理装置Ｂに流せる最大の電流以下であれば、ロックしたモータに流すことが可能となり、ロックしたモータは大きなトルクを出力することができ、ロック状態を解消できる可能性を飛躍的に向上することができる。

なお、モータには、大きな電流が流されるので、長時間流し続けるとモータが焼損する等、傷む可能性が高くなる。そこで、複合タイマ１１５に通電できる時間を記憶させ、モータが損傷を受けない限度で納まるように設定する。

前記の実施例では、孔穿け手段が記載されていないが、孔穿け手段を設けた場合も同様である。また、用紙後処理装置Ｂに設けられたモータとしては、図示のものに限定されず、その他の種々のモータを設けた場合も同様である。

画像形成装置本体及び用紙後処理装置から成る本発明の画像形成装置の全体構成図である。 本発明の用紙後処理装置における制御系のブロック図である。 後処理としてステープル処理とその後の裁断処理が選択された場合におけるロック解消の方法を説明するフローチャートである。

符号の説明

３０ ステープル部
３１ ステープラー
３２ ステープルモータ
３５ ステープルホームポジションセンサ
６０ 排紙部
６４ 裁断手段
７０ 用紙搬送モータ
７５ 用紙スタックモータ
８０ 裁断モータ
８１ 裁断ホームポジションセンサ
１００ 制御装置
１１１，１１２ 電流値切換回路
１１５ タイマ
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ 用紙後処理装置

Claims (3)

1. 用紙の後処理をするための複数のモータと、該複数のモータの内の１以上のモータについて設けられ該１以上のモータが処理する動作の完了を検知する検知手段と、該検知手段と前記複数のモータとを制御する制御装置とを備える用紙後処理装置であって、該制御装置が、前記複数のモータの各モータごとの上限の電流値を切り替える電流値切換手段を有し、前記検知手段のいずれかが当該モータの所定動作の完了を検知しないとき、前記制御手段が電流値切換手段に電流値の切換を指示し、当該モータに切換後の電流を通電してモータを逆転させることを特徴とする用紙後処理装置。
2. 前記制御手段が、前記電流値切換手段に切換を指示する際に、当該モータ以外のモータへの通電を停止することを特徴とする請求項１記載の用紙後処理装置。
3. 前記電流切換手段が上限の電流値を増加するように切り換えたとき、モータへの通電時間を制限するためのタイマを前記制御手段に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の用紙後処理装置。

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