JP2008247608A - 用紙搬送装置、用紙処理装置、給紙装置、画像形成装置用紙搬送方法、用紙搬送プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】特定のサイズの用紙に対して用紙の姿勢を補正することができるようにする。
【解決手段】用紙を排出する排出ローラ４ａと、前記用紙を受け入れて搬送する入口ローラ４ｂと、前記用紙の姿勢を補正するレジストローラ４ｃとを備えた用紙装置において、前記排出ローラ４ａと前記レジストローラ４ｃとの搬送距離ｄが、前記レジストローラ４ｃによって姿勢を補正する用紙の最大サイズ以上でかつ少しだけ長い長さとする。この場合、前記用紙の最大サイズは、例えばＡ４横又はＬＴ横である。
【選択図】図１

Description

本発明は、用紙（シート、シート部材、シート状転写媒体、転写紙等のシート状記録媒体を総称して用紙と称している）を搬送する用紙搬送装置、前記用紙の仕分け、綴じ、スタック等を行う用紙処理装置、用紙を給紙手段から給紙する給紙装置、並びに前記用紙搬送装置、前記用紙処理装置、前記給紙装置の１つを一体又は別体に備えた画像形成装置、用紙搬送方法、用紙搬送制御をコンピュータによって実行させるための用紙搬送プログラム、及びこの用紙搬送プログラムが記録された記録媒体に関する。

近年、画像形成装置から排出された用紙の姿勢を補正して、搬送方向と直交する方向のずれを検出、修正した後、穿孔するパンチ機能を備えた後処理装置が主流となってきている。後処理装置とは、パンチ以外に綴じ、仕分け、さらには、中綴じ、中折り等の機能を有する、フィニッシャと呼ばれるもので、１台の装置にそれら全ての機能を盛り込んだものが多い。

画像形成装置から排出された用紙はフィニッシャの入口ローラあるいは入口ローラよりも下流に位置するレジストローラにその先端が突き当てられてスキューが補正され、その後、用紙の搬送方向と平行な端面の位置を検知して用紙のずれを測定する。そしてズレた分、パンチユニットをずれ量だけずれ方向にスライドさせて穿孔する。この動作を行うことによってパンチ穴位置の精度が向上し、複数枚の用紙のパンチ穴揃え精度が向上する。

このようなフィニッシャにおいて、例えば、特許文献１記載の発明では、入口ローラがレジストローラの役割を果たしている。この発明では、用紙が入口ローラに突き当たり、用紙の姿勢が補正される際、画像形成装置側の用紙を排出する排出ローラは駆動し続けていることを特徴としている。
特開２００３−２１２４２４号公報

前記特許文献１記載の発明では、用紙が入口ローラに突き当たり、用紙の姿勢が補正される際、画像形成装置側の用紙を排出する排出ローラは駆動し続けているので、用紙の姿勢が補正される間は、フィニッシャの入口ローラと画像形成装置側の排出ローラとの間に撓みが生じている。実際、この撓みによってスキュー補正が実行されるが、画像形成装置から排出される用紙の線速がより速くなると形成される撓みが大きくなるといった問題が起きる。

すなわち、特許文献１記載の発明の構成では、中速機あるいは低速機の画像形成装置においては問題ないが、画像形成装置が高速機になった場合、形成される撓みが大きくなりすぎるため、精度良くスキュー補正し、安定して用紙を搬送することが困難となる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、特定のサイズの用紙に対して用紙の姿勢を補正することができるようにすることにある。

前記課題を解決するため、第１の手段は、前段の排出手段から排紙される用紙を受け入れて搬送する搬送手段と、前記用紙の姿勢を補正する補正手段と、を備えた用紙搬送装置において、前記排出手段と前記補正手段との搬送距離が、前記補正手段によって姿勢を補正する用紙の最大サイズ以上の長さであることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記用紙の最大サイズがＡ４横又はＬＴ横であることを特徴とする。

第３の手段は、第１の手段において、前記搬送距離より大きい用紙の場合、前記排出手段と前記搬送手段の間の用紙の撓み量が所定の高さを越えないように前記排出手段、前記搬送手段、及び前記補正手段の速度、停止タイミング及び加速度をそれぞれ設定し、前記各手段を制御して用紙の姿勢を補正する制御手段を備えていることを特徴とする。

第４の手段は、第３の手段において、前記制御手段が、前記排出手段の線速をＶ１、前記搬送手段の線速をＶ２で用紙を搬送し、用紙先端が前記搬送手段を通過するときに当該搬送手段を減速し、前記補正手段を静止又は逆回転させ、所定時間経過後に前記搬送手段を速度Ｖ２になるまで加速させ、前記補正手段を速度Ｖ３になるまで加速させることを特徴とする。

第５の手段は、第４の手段において、前記前記排出手段の線速Ｖ１が前記搬送手段と前記排出手段との間に形成される撓み量により決定されることを特徴とする。

第６の手段は、第１の手段において、前記搬送距離より大きい用紙の場合、前記排出手段と前記搬送手段の間の用紙の撓み量が所定の高さを越えるように前記排出手段、前記搬送手段、及び前記補正手段の速度、停止タイミング及び加速度が設定されているとき、用紙の姿勢を補正しないことを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段に係る用紙搬送装置と、前記用紙搬送装置の用紙搬送方向上流側に設けられた給紙手段とを備えた給紙装置を特徴とする。

第８の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段に係る用紙搬送装置と、前記補正手段の用紙搬送方向下流側に設けられ、前記用紙に穿孔する用紙穿孔手段とを備えた用紙処理装置を特徴とする。

第９の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段に係る用紙搬送装置と、前記補正手段の用紙搬送方向下流側に設けられ、複数枚の用紙からなる用紙束に綴じ処理を行う綴じ手段とを備えた用紙処理装置を特徴とする。

第１０の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置を特徴とする。

第１１の手段は、第７の手段に係る給紙装置を備えた画像形成装置を特徴とする。

第１２の手段は、第８又は第９の手段に係る用紙処理装置を備えた画像形成装置を特徴とする。

第１３の手段は、前段の排出手段から排紙される用紙を受け入れて搬送手段により搬送し、前記搬送手段によって搬送されてきた前記用紙の姿勢を補正手段によって補正する用紙搬送方法において、前記排出手段と前記補正手段との搬送距離が、前記補正手段によって姿勢を補正する用紙の最大サイズ以上の長さに設定され、停止又は逆転状態にある前記補正手段に用紙を当接させ、当該補正手段に当接させた状態で用紙を撓ませて用紙先端位置を補正した後、前記補正手段の搬送を開始させることを特徴とする。

第１４の手段は、第１３の手段において、前記用紙の最大サイズがＡ４横又はＬＴ横であることを特徴とする。

第１５の手段は、第１３の手段において、前記搬送距離より大きい用紙の場合、前記排出手段と前記搬送手段の間の用紙の撓み量が所定の高さを越えないように前記排出手段、前記搬送手段、及び前記補正手段の速度、停止タイミング及び加速度をそれぞれ設定し、用紙の姿勢を補正することを特徴とする。

第１６の手段は、第１５の手段において、前記排出手段の線速をＶ１、前記搬送手段の線速をＶ２で用紙を搬送し、用紙先端が前記搬送手段を通過するときに当該搬送手段を減速し、前記補正手段を静止又は逆回転させ、所定時間経過後に前記搬送手段を速度Ｖ２になるまで加速させ、前記補正手段を速度Ｖ３になるまで加速させることを特徴とする。

第１７の手段は、コンピュータによって実行され、前段の排出手段から排紙される用紙を受け入れて搬送手段により搬送し、前記搬送手段によって搬送されてきた前記用紙の姿勢を補正手段によって補正するための用紙搬送プログラムにおいて、前記排出手段と前記補正手段との搬送距離が、前記補正手段によって姿勢を補正する用紙の最大サイズ以上の長さに設定され、停止又は逆転状態にある前記補正手段に用紙を当接させ、当該補正手段に当接させた状態で用紙を撓ませて用紙先端位置を補正した後、前記補正手段の搬送を開始させる処理を含んでいることを特徴とする。

第１８の手段は、第１７の手段において、前記搬送距離より大きい用紙の場合、前記排出手段と前記搬送手段の間の用紙の撓み量が所定の高さを越えないように前記排出手段、前記搬送手段、及び前記補正手段の速度、停止タイミング及び加速度をそれぞれ設定し、用紙の姿勢を補正する処理を含んでいることを特徴とする。

第１９の手段は、第１８の手段において、前記排出手段の線速をＶ１、前記搬送手段の線速をＶ２で用紙を搬送する処理と、用紙先端が前記搬送手段を通過するときに当該搬送手段を減速する処理と、前記補正手段を静止又は逆回転させる処理と、所定時間経過後に前記搬送手段を速度Ｖ２になるまで加速させる処理と、前記補正手段を速度Ｖ３になるまで加速させる処理とを含んでいることを特徴とする。

第２０の手段は、第１７ないし第１９のいずれかの手段に係る用紙搬送プログラムがコンピュータによって読み込まれ、実行可能に記録された記録媒体を特徴とする。

なお、後述の実施形態において、排出手段は排出ローラ４ａ、搬送ローラ対１６５，３１０に、搬送手段は入口ローラ４ｂ、搬送ローラ対１６９に、補正手段はレジストローラ４ｃ，１６１に、搬送距離は符号ｄ、ｄ１，ｄ２に、制御手段は制御装置３１に、用紙搬送装置はローラ４ａ，４ｂ，４ｃを含む用紙を受け入れてから排紙するまでの搬送機構に、用紙穿孔手段はパンチ５０に、綴じ手段はスティプラ１２に、用紙処理装置は用紙後処理装置２，４００に、画像形成装置は符号１，ＰＲに、それぞれ対応する。

本発明によれば、排出手段と補正手段との搬送距離と姿勢を補正する用紙のサイズを規定したので、特定のサイズの用紙に対して用紙の姿勢を補正することができる。

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、以下の説明において各実施形態について同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

１．第１の実施形態
〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態に係る用紙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概略構成を示す図である。本実施形態に係る画像形成システムは、シート状の記録媒体である用紙に画像を形成する画像形成装置１と、画像形成装置１から排紙された用紙に対して整合、綴じなどの各種後処理を行う用紙処理装置としての用紙後処理装置２とから基本的に構成されている。画像形成装置１は、用紙に画像を形成する機能を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能が複合された複合機のいずれかからなる。これらの機能を有する画像形成装置については、公知のものであり、この画像形成装置の機能は本願発明の要旨ではないので、ここでの説明は省略する。また、用紙後処理装置２には、前記整合や綴じ機能の他に穴明け、折りなどの機能を備えているものもあるが、これらは公知の構成であり、用紙後処理装置２の仕様に応じて適宜設定される。

用紙後処理装置２は、受入口２ａ、下搬送路２ｂ，２ｃ、上搬送路、プレスタック経路２ｄ、用紙処理部１８、排紙ローラ１６、排紙口１５及び排紙トレイ３から基本的に構成されている。受入口２ａは用紙を画像形成装置１の排紙口１ａから受け入れる開口であり、この受入口２ａに続く用紙搬送路２ｇには入口センサＳ１と入口ローラ対４ｂが設けられている。

入口ローラ対４ｂの下流側の用紙搬送路２ｇは用紙を用紙処理部１８側に導く下搬送路２ｂ，２ｃ（以下、切換爪９が設けられた分岐点より上流側を第１の下搬送路２ｂ、下流側を第２の下搬送路２ｃと称す）と、そのまま排紙口１５側に導く上搬送路（図では詳細は省略している）とに分岐し、その分岐点に分岐爪２ｅが配されている。この分岐爪２ｅは図示しないステッピングモータによって駆動され、用紙の搬送経路を切り換える。なお、ステッピングモータに代えてソレノイドを用いることもできる。前記用紙搬送路２ｇには前記排紙口１ａの用紙搬送方向上流側に設けられた排出ローラ４ａにニップから搬送距離ｄ離れた位置にレジストローラ対４ｃが設けられている。また、レジストローラ対４ｃの用紙搬送方向下流側にパンチ５０が配置され、その下流に搬送ローラ対４ｄがさらに設けられている。前記分岐爪２ｅは前記搬送ローラ対４のさらに下流側に位置している。

第１の下搬送路２ｂには用紙搬送方向上流側から当該下搬送路２ｂで用紙を検知するセンサＳ２と第１の搬送ローラ５が設けられ、下端部にはプレスタック経路２ｄが用紙搬送方向と逆行する用紙を受け入れることができるような角度で分岐し、その分岐点に切換爪９が逆行するときのガイドとして機能するように設けられている。第２の下搬送路２ｃは前記分岐点から用紙処理部１８に至る搬送路であり、第２及び第３の搬送ローラ対６，７が配されると共に、最下流側にはトレイ排紙ローラ８対が設けられている。なお、以下の説明では、ローラ対の対は省略する。

用紙処理部１８は、用紙が排紙され、積載されるスティプルトレイ１４、スティプルトレイ１４に積載される用紙の用紙搬送方向と直交する方向を整合する整合フェンス１０、用紙搬送方向を整合する後端フェンス１１、スティプルトレイ１４上に排出された用紙を後端フェンス１１側に寄せる叩コロ１４ａ、スティプルトレイ１４上で整合された用紙束を綴じるスティプラ１２、及びスティプルトレイ１４上で綴じられた用紙束を放出する放出ベルト１３と一対の放出爪１３ａ，１３ｂとからなる放出機構から構成されている。放出ベルト１３は放出ローラ１９と従動ローラ１９ａとの間に張設され、用紙束を放出爪１３ａ，１３ｂのいずれかによって排紙口１５から排紙トレイ３上に放出する。その際、支軸１７ａに揺動可能に支持された排紙レバー１７の自由端側に設けられた排紙ローラ１６を押し上げながら放出することにより、排紙ローラ１６から所定の押圧力を受け、用紙束の搬送が確実に行われるようにしている。

〈制御構成〉
図２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。
同図において、制御装置３１は、ＣＰＵ３２、Ｉ／Ｏインターフェース３３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１本体のコントロールパネルの各スイッチ等、及び入口センサＳ１、センサＳ２、その他の各センサからの信号がＩ／Ｏインターフェース３３を介してＣＰＵ３２へ入力される。ＣＰＵ３２は、入力された信号に基づいて、各種モータやソレノイドなどの制御を司る。また、スティプラ１２も図示しないスティプラ駆動モータやスティプラ移動モータを制御することによりＣＰＵ３２の指示によって用紙の所定の位置にスティプル針を打ち込み、用紙束の綴じ動作を実行する。

なお、用紙後処理装置２の制御は前記ＣＰＵ３２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。また、制御や処理に必要なデータは前記ＲＡＭの他にＥＰＲＯＭ３４に記憶される。

〈動作〉
画像形成装置１から出力された用紙は排紙口１ａ、受入口２ａから用紙後処理装置２に入り、入口センサＳＮ１により用紙は検知され、入口ローラ４ｂによって搬送される。用紙の姿勢を補正する場合はレジストローラ４ｃのニップに用紙先端を突き当て撓みを形成した後、再び搬送を開始し、パンチ５０を通過した後、搬送ローラ４ｄによって搬送される。

図３は用紙の姿勢を補正（スキュー補正）するときの入口Ｓ１とローラ４ａ，４ｂ，４ｃタイミングを示すタイミングチャート、図４はこのときの制御手順を示すフローチャートである。また、図５ないし図７はスキュー補正の詳細を示す図である。なお、本実施形態で姿勢を補正することが可能な用紙の種類は、用紙サイズがＬＴ（レターサイズ）横以下の用紙である。これは、用紙の姿勢を補正する場合、レジストローラ４ｃに用紙が突き当たった際に用紙は一度停止し、搬送距離ｄよりも用紙サイズが大きいと、画像形成装置１の排出ローラ４ａに用紙が噛んだ状態になってしまうからである。したがって、搬送距離ｄをＬＴ横の用紙搬送方向への長さよりと同等値もしくは少しだけ大きい値にしておけば、ＬＴ横以下の用紙サイズ全てに対して用紙の姿勢をすることが可能となる。このときの状態を図５及び図６に示す。このうち図５は停止したレジストローラ４ｃのニップに用紙が当接してスキュー補正が行われるときの状態を示し、図６は逆回転するレジストローラ４ｃのニップに用紙が当接してスキュー補正が行われるときの状態を示す。

すなわち、停止したレジストローラ４ｃのニップに用紙を当接させてスキュー補正を行う場合、図５−１に示すように用紙は排出ローラ４ａから入口ローラ４ｂに受け渡され、入口ローラ４ｂからレジストローラ４ｃに送られる。図５−２に示すように停止状態のレジストローラ４ｃのニップに当接した用紙は先端をニップが規制することによってスキューが補正される。その際、入口ローラ４ｂは搬送装置にあるので、レジストローラ４ｃの上流側で用紙が撓むことになる。そこで、図５−３に示すようにレジストローラ４ｃが入口ローラ４ｂと同速になるまで高加速度で送ることにより、撓みは解消され、用紙は撓みが解消された状態で搬送される。

図６の場合は、図６−２においてレジストローラ４ｃが逆転して用紙の当接を待っている点が異なるだけで、図５の場合と同様に動作する。

ここで姿勢を補正する用紙の用紙サイズをＬＴ横以下（ＬＴ横以下に合うように搬送距離ｄを設定）とした理由として、国内ではＡ４Ｙ、海外ではＬＴＹのニーズが高いと判断したからである。さらに搬送距離ｄを小さくするということは、フィニッシャ自体の小型化につながるというメリットもある。

具体的な動作は以下のようになる。
図３において排出ローラ４ａが用紙を画像形成装置１から用紙後処理装置２に排出し、入口センサＳ１がＯＮになると（ステップＳ１０１）、入口ローラ４ｂが回転を開始し、入口ローラ４ｂが速度Ｖ２で回転している状態で、静止もしくは逆回転しているレジストローラ４ｃに対して、入口ローラ４ｂが減速度Ａで減速して突き当てる。用紙先端がレジストローラ４ｃに突き当たることによって用紙の姿勢が補正され、スキュー補正完了後、入口ローラ４ｂは加速度Ｂで速度Ｖ２になるまで加速する。一方、レジストローラ４ｃは加速度Ｃで速度Ｖ３まで加速する。

このとき、入口ローラ４ｂとレジストローラ４ｃの速度及び加速度を異ならせているのは、入口ローラ４ｂの速度Ｖ２を次の用紙先端の線速に合わせておいた方が、制御が容易になるためで、すなわち、
加速度Ｃ≧加速度Ｂ かつ 速度Ｖ３≧速度Ｖ２
のような関係になっていることを意味する。

また、ＬＴ横よりも大きいサイズであっても、レジストローラ４ｃに用紙先端が突き当たり、用紙の姿勢が補正されることによって形成される撓みが用紙の搬送に悪影響を与えない程度であれば用紙の姿勢を補正し（図７−２）、異常が生じるようであれば、用紙の姿勢を補正しない制御をする（図７−３）ことも可能である。なお、ここでいう撓みとは、用紙の姿勢を補正する際に、入口ローラ４ｂの速度が落ちていくのに対し、画像形成装置１の排出ローラ４ａは駆動し続けていることによる入口ローラ４ｂと画像形成装置１の排出ローラ４ａとの間に形成された撓みのことである。なお、図７−１は排出ローラ４ａと入口ローラ４ｂとによって用紙を搬送している状態を、図７−４はレジストローラ４ｃによって撓みが解消された状態で用紙が搬送されている状態を示す。

図４の制御手順では、入口センサＳ１がＯＮになり（ステップＳ１０１）、入口ローラ４ｂを駆動するモータ、レジストローラ４ｃを駆動するモータ、搬送ローラ４ｄを駆動するモータがそれぞれ駆動され（ステップＳ１０２）、入口センサＳ１がＯＦＦになると（ステップＳ１０３）、用紙長がＬＤ横以下か否かをチェックする（ステップＳ１０４）。このチェックで用紙長がＬＤ横以下でなければ速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３と、減速度Ａと加速度Ｂ，Ｃがスキュー補正しても問題ない関係かどうかをチェックし（ステップＳ１０５）、問題なければ、スキュー補正を行って（ステップＳ１０６）、さらに下流の処理に移行し、問題があれば、スキュー補正を行うことなく（ステップＳ１０７）、さらに下流の処理に移行する。この場合、用紙の厚さ、腰の強さによって撓み量を特定することは難しいので、前記問題ない関係かどうかは、実験的あるいは設計的に特定する。また、問題とは、例えば用紙に折り跡が付く、用紙に傷が付く、あるいはジャムが発生するなどのことを指す。

なお、前述のようにスキュー補正する際、図５の例ではレジストローラ用紙搬送手段４ｃが静止した状態で用紙が突き当たりスキュー補正を行い、図６の例では搬送方向と逆方向に回転した状態で用紙を突き当ててスキュー補正している。これは用紙がローラに突き当たる際、ローラが逆回転していた方が、スキュー補正されやすい傾向があるためである。これに対し、高い生産性を追及する場合は、レジストローラ４ｃが逆方向に回転する分時間のロスになるため、静止した状態のスキュー補正をした方が良い。

なお、スキュー補正の際、図３のタイミングチャートから分かるように、静止したレジストローラ４ｃに用紙を突き当てる（図５）ために、入口ローラ４ｂの減速が終わって入口ローラ４ｂが静止するまでに所定の時間Ｔ１が必要であり、同様に逆回転したレジストローラ４ｃに用紙を突き当てる（図６）ために、入口ローラ４ｂの減速が終わり、かつレジストローラ４ｃの逆回転も終わって十分なセトリングタイムをとるまでに所定の時間Ｔ２が必要である。

排出ローラ４ａの周速Ｖ１と入口ローラ４ｂの周速Ｖ２との関係は以下の通りである。

大サイズ（用紙搬送方向の寸法が搬送距離ｄよりも大きいサイズ）の用紙について、例えば、入口ローラ４ｂと排出ローラ４ａとの間に６ｍｍの撓みまで形成されても安全と判断した場合について考える。今の場合、入口ローラ４ｂの速度Ｖ２と排出ローラ４ａの速度Ｖ１は同一であるものとする。入口ローラ４ｂは０ｍｍ／ｓから６００ｍｍ／ｓにスルーアップするまでに６０ｍｓ時間を要するような制御（加速度Ａを持つような制御）をしていて、このとき、６００ｍｍ／ｓ（速度Ｖ１）で排出ローラ４ａから用紙が排出されて来たとすると、用紙の姿勢を補正する際、用紙は入口ローラ４ｂによってスルーダウンしながらレジストローラ４ｃに突き当たる（速度Ｖ２と加速度Ａの関係）。このとき排出ローラ４ａは速度Ｖ１で駆動し続けているため、形成される撓みを簡単に見積もると、
６００ｍｍ／ｓ×６０ｍｓ／２＝１８ｍｍ
となる。これでは、形成される撓み量が大きすぎる。したがって、この場合には、スキュー補正は行わない。

次に、入口ローラ４ｂが０ｍｍ／ｓから４００ｍｍ／ｓにスルーアップするまでに４０ｍｍ／ｓ時間を要するような制御をする場合、このとき４００ｍｍ／ｓで排出ローラ４ａから用紙が排出されて来たとすると、入口ローラ４ｂと排出ローラ４ａに形成される撓み量は
４００ｍｍ／ｓ×４０ｍｓ／２＝８ｍｍ
となり、安全な範囲になる。以上より、今回の例では、
Ｖ１≦４００ｍｍ／ｓ
である必要がある。したがって、速度Ｖ１は入口ローラ４ｂと排出ローラ４ａとの間に形成される撓み量により決定される値であることが分かる。また、速度Ｖ１が決まれば速度Ｖ２とＶ３、及び加速度Ａ減速度ＢとＣも同時に決定される。

このようにしてレジストローラ４ｃでスキュー補正が行われた用紙は、分岐爪２ｅを図示反時計方向に回動させることにより下搬送路２ｂに導かれる。以下、下搬送路２ｂにおける動作について説明する。

下搬送路２ｂに導かれた用紙は、当該用紙の移動力で切換爪９を図示反時計方向に回動させ、それにより確保された下搬送路２ｃを通り、搬送ローラ６、搬送ローラ７、スティプル排紙ローラ８によりスティプルトレイ１４へ搬送される。搬送された用紙は矢印Ｂ方向へ自重落下し、また、叩きコロ１４ａで下方に叩き落とされ、後端フェンス１１で搬送方向の後端が揃えられる。そして、予め用紙の後端をセンサＳＮ２で検知し、用紙搬送方向が揃えられ得る時間の後、整合フェンス１０により幅方向が揃えられる。この動作を繰り返すことにより多枚数の用紙が１枚ずつ整合される。

１部の場合は以上のように動作するが、２部以上の場合には、以下のようにして動作する。

画像形成装置１から出力される用紙の間隔は一定でありジョブ間の間隔も一定に出力されてくる。画像形成装置１からは１部目が出力されるときに用紙のサイズ、枚数、搬送速度、処理モードなどの信号が送られてくる。その信号を用紙後処理装置が受け取ることにより用紙をスタックさせる枚数や増速ポイント、増速線速、逆流ポイント、スタック時の停止ポイントが決定される。

まず、最初に搬送方向の長さがＢ５横サイズ（１８２ｍｍ）以上ＬＧ（リーガル）サイズ（３５５．６ｍｍ）未満の用紙の搬送動作を図８の（ａ）から（ｄ）に示す。なお、図８及び図９では、パンチ５０から搬送方向下流側の搬送状態を示す。

画像形成装置１から出力されたジョブの先頭用紙が用紙後処理装置２の入口ローラ４ｂ、レジストローラ４ｃ、搬送ローラ４ｄ、搬送ローラ５により搬送され、分岐爪９を通過し図８（ａ）の位置（分岐爪９を通過５ｍｍくらい搬送されたところ）まで搬送される。このとき画像形成装置１からの信号により用紙を逆流させる必要がある場合は、搬送ローラ６及び搬送ローラ７が一度停止し、時計方向に逆転をはじめる。その際、分岐爪９が作動し、用紙はプレスタック経路２ｄに導かれ、プレスタックされる。このプレスタック経路２ｄに搬送される距離は搬送ローラ５の直前に配置されたセンサＳＮ２からのパルスカウントやタイマ等によって制御タイミングをとり、先端の位置が同じ位置になるところで停止する。このとき、用紙は搬送ローラ６のニップに挟持され、ニップから数ｍｍ飛び出した状態で停止している。この飛び出す量をできるだけ少なくするために、逆転するポイントにできるだけ近い位置にセンサＳＮ２を配置させ、搬送誤差を少なくし精度良く用紙が停止するようにしている。精度良く停止できれば飛び出す量も極限まで少なくすることができ、それによって次用紙と重ね合わせて搬送するときのずれを小さくしてスティプルトレイ１４での揃えを向上させている。

次に、図８（ｂ）に示すように搬送ローラ５により２枚目の用紙が搬送されてくる。そしてセンサＳＮ２の検知情報により２枚目の用紙先端が搬送ローラ６から上流側に所定の距離、例えば５ｍｍの位置まで搬送されると、図８（ｃ）に示すように第２の搬送路２ｃにスタックされていた用紙が反時計方向に搬送ローラ６及び搬送ローラ７が回転し、搬送を開始する。図８（ｄ）に示すようにジョブの先頭用紙は搬送ローラ７のニップに挟持された状態で再搬送されるのでジョブの先頭用紙の先端の方が２枚目の用紙先端よりも先行した状態で２枚同時にスティプルトレイ１４上に排出される。排出された用紙束は、スティプルトレイ１４の中央部の用紙搬送方向に平行に設置された放出ベルト１３が回転し、放出ベルト１３の対称な位置に設置された１対の放出爪１３ａ、１４ｂが矢印Ｂ方向に移動し、一方の放出爪１３の背で用紙先端を叩きき、用紙を後端フェンス１１まで落として搬送方向のずれを整合する。このことにより、本体の生産性及び綴じ品質を落とさず後処理を行うことができる。放出ベルト１３は、放出ローラ１９と従動ローラ１９ａとの間に掛け渡され、用紙の放出動作を行う。

以上が２枚の場合の搬送状況である。スティプルトレイ１４における処理内容によって２枚、３枚と用紙をスタックし、ジョブ間を稼ぐ場合は、上記の動作を繰り返すことにより本体のＣＰＭを落とすことなく後処理を行うことが可能である。

なお、プレスタック経路２ｄに待機していた用紙の再搬送のタイミングがこの実施形態では、前述のように搬送ローラ６の上流側５ｍｍの位置に設定されているが、このタイミングは必ずしも搬送ローラ６から５ｍｍの位置でなくても良く、搬送ローラ６のスローアップ中にＮ＋１枚目の用紙先端が搬送ローラ６に進入しないという条件を満たすことを前提とし、できるだけ搬送ローラ６に近い位置に設定する。仮に、Ｎ＋１枚目の用紙先端が搬送ローラ６に突き当たってから搬送されても先端傷、撓み傷等がなければ問題はない。

一方、Ａ４縦サイズよりも大きい用紙（Ｂ４Ｔ、ＬＧ以上）の搬送動作を図９の（ａ）から（ｄ）に示す。Ｂ４Ｔ、ＬＧサイズ以上の用紙が搬送されてくるときは、予め搬送ローラ６を矢印方向に動作させて圧を解除させておく。搬送ローラ５と搬送ローラ７の距離はＬＧサイズより数ｍｍから１０ｍｍの範囲で短く設定されているため、搬送ローラ６の圧が解除されていても問題なく搬送される。

このような状態で、上述したような搬送ローラ６の動作を搬送ローラ７で行い、プレスタックをしていく。

仮にＢ４Ｔ、ＬＧサイズ以上の用紙をプレスタックするときに搬送ローラ６の圧解除を行わなければ、ＬＧサイズ未満の用紙と同様に搬送ローラ６から上流側に５ｍｍの位置まで逆転搬送して停止させる必要がある。つまり、用紙が長くなればなるほど逆転搬送距離が長くなり、次用紙が搬送ローラ６に進入できなくなり、高生産性には対応できなくなる。

図９の例では搬送ローラ６の圧解除を、従動ローラを矢印方向に可動させることにより行っているが、駆動ローラを可動させることによって圧解除を行っても良い。駆動ローラの圧解除機構を図１０ないし図１２に示す。

図１０及び図１１は搬送ローラ６及び７の駆動機構を示す図である。同図に示すように搬送ローラ６はモータ２２からの駆動を、ベルト２３を介してプーリ２１に伝達し、さらにアイドラ２４を介して回転している。アイドラ２４とギヤ６ａはリンク２４で接続されており、図１０の矢印方向に搬送ローラ６が可動するときはアイドラ２４を中心にギヤ６ａが回動する。そのとき、リンク２４はアイドラ２４とギヤ６ａに接続されているため双方の軸間距離が変化することはない。

図１２は搬送ローラ６の矢印方向への可動機構を示す図である。同図に示すように搬送ローラ６の軸にレバー２５が接続されている。レバー２５には長穴上の摺動部分２５ａがあり、その部分にプーリ２６のピン部２６ａが挿入されている。プーリ２６はモータ２７からベルト２８を介して伝達されると時計回り（反時計回りでも良い）に回転して、それに伴ってピン部２６ａが長穴上の摺動部分２５ａを摺動して、図６（ａ）の状態から図６（ｂ）の状態に移行、すなわち、圧がかかった状態から圧解除の状態になる。

以上のような動作をすることによって、ＬＧサイズ以上の用紙をプレスタックするときの対応をしている。

２．第２の実施形態
図１３は第２の実施形態に係る給紙装置側に本発明を適用したディジタル複写機のシステム構成の一例を示す図である。同図において、ディジタル複写機はモノクロ画像形成用のもので本体ＰＲ、画像形成装置本体ＰＲの上部の設置された画像読み取り装置２００、さらにその上に装着された自動原稿給送装置（以下、「ＡＤＦ」と称す）５００、画像形成装置本体ＰＲの同図において右側に配置された大容量給紙装置３００、及び画像形成装置本体ＰＲの同図において左側に配置された用紙後処理装置４００から基本的に構成されている。

画像形成装置本体ＰＲは画像書き込み部１１０、作像部１２０、定着部１３０、両面搬送部１４０、給紙部１５０、垂直搬送部１６０、及び手差し部１７０からなる。

画像書き込み部１１０は画像読み取り装置２００で読み取った原稿の画像情報に基づいて発光源であるＬＤを変調し、ポリゴンミラー、ｆθレンズなどの走査光学系により感光体ドラム１２１にレーザ書き込みを行うものである。作像部１２０は感光体ドラム１２１、この感光体ドラム１２１の外周に沿って設けられた現像ユニット１２２、転写ユニット１２３、クリーニングユニット１２４及び除電ユニットなどの公知の電子写真方式の作像要素からなる。

定着部１３０は前記転写ユニット１２３で用紙に転写された画像を加熱及び加圧により定着する。両面搬送部１４０は定着部１２０の用紙搬送方向下流側に設けられ、用紙の搬送方向を用紙後処理装置４００側あるいは両面搬送部１４０側に切り換える第１の切換爪１４１、第１の切換爪１４１によって導かれた用紙を両面搬送部１４０側に搬送する反転搬送路１４２、反転搬送路１４２で反転した用紙を再度転写ユニット１２３側に搬送する画像形成側搬送路１４３、及び反転した用紙を用紙後処理装置４００側に搬送する後処理側搬送路１４４を含み、画像形成側搬送路１４３と後処理側搬送路１４４との分岐部には第２の切換爪１４５が配されている。

給紙部１５０は４段の給紙段からなり、それぞれピックアップローラ、給紙ローラによって選択された給紙段に収納された用紙が引き出され、垂直搬送部１６０に導かれる。垂直搬送部１６０では、搬送ローラ対１６５，１６６，１６７，１６８及び１６９を介して各給紙段から送り込まれた用紙を転写ユニット１２３の用紙搬送方向上流側直前のレジストローラ１６１まで搬送し、レジストローラ１６１では、感光体ドラム１２１上の顕像の画像先端とタイミングを取って用紙を転写ユニット１２３に送り込む。手差し部１７０は開閉自在な手差しトレイ１７１を備え、必要に応じて手差しトレイ１７１を開いて用紙を手差しにより供給する。この場合もレジストローラ１６１で用紙の搬送タイミングが取られ、搬送される。

大容量給紙装置３００は同一サイズの用紙を大量にスタックして供給するもので、用紙が消費されるにしたがって底板３０２が上昇し、常にピックアップローラ３０１から用紙のピックアップが可能に構成されている。ピックアップローラ３０１から給紙される用紙は、搬送ローラ対３１０によって垂直搬送部１６０から搬送ローラ対１６９を経てレジストローラ１６１のニップまで搬送される。

用紙後処理装置４００はパンチ、整合、スティプル、仕分けなどの所定の処理を行うもので、第１の実施形態における用紙後処理装置２に対応する。この実施形態では、前記機能のためにパンチ４０１、スティプルトレイ（整合）４０２、スティプラ４０３、シフトトレイ４０４を備えている。すなわち、画像形成装置ＰＲから用紙後処理装置４００に搬入された用紙は、穴明けを行う場合にはパンチ４０１で１枚ずつ穴明けが行われ、その後、特に処理するものがなければ、プルーフトレイ４０５へ、ソート、スタック、仕分けを行う場合にはシフトトレイ４０４にそれぞれ排紙される。仕分けは、この実施形態は、シフトトレイ４０４が用紙搬送方向に直交する方向に所定量往復動することにより行われる。このほかに、用紙搬送路で用紙を用紙搬送方向と直交する方向に移動させて仕分けを行うこともできる。

整合する場合には、穴明けが行われた、あるいは穴明けが行われていない用紙が下搬送路４０６に導かれ、スティプルトレイ４０２において後端フェンスで用紙搬送方向を直交する方向が整合され、ジョガーフェンスで用紙搬送方向と平行な方向の整合が行われる。ここで、綴じが行われる場合には、整合された用紙束の所定位置、例えば角部、中央２個所など所定の位置がスティプラ４０３によって綴じられ、放出ベルトによってシフトトレイ４０４に排紙される。また、この実施形態では、下搬送路４０６にはプレスタック搬送路４０７が設けられ、搬送時に複数枚の用紙をスタックし、後処理中の画像形成装置本体ＰＲ側の画像形成動作の中断を避けることができるようになっている。

画像読み取り装置２００は、ＡＤＦ５００によってコンタクトガラス２１０上に導かれ、停止した原稿を光学的にスキャンし、第１ないし第３のミラーを経て結像レンズで結像された読み取り画像をＣＣＤやＣＭＯＳなどの光電変換素子によって読み取る。読み取られた画像データは、図示しない画像処理回路で所定の画像処理が実行され、記憶装置に一旦記憶される。そして、画像形成時に画像書き込み部１１０によって記憶装置から読み出され、画像データに応じて変調し、光書き込みが行われる。

ＡＤＦ５００は両面読み取り機能を有するもので、画像読み取り装置２００のコンタクトガラス２１０設置面に開閉自在に取り付けられている。このＡＤＦ５００では、原稿載置台５１０に載置された原稿が原稿読み取り時に自動的にコンタクトガラス２１０上に送り出される。

この実施形態においても、給紙部１５０の縦搬送路１６０の最上段の給紙段の搬送ローラ対１６５からレジストローラ１６１までの搬送距離ｄ１及び大容量給紙装置３００の搬送ローラ対３１０からレジストローラ１６１までの搬送距離ｄ２は共にレジストローラ１６１によって姿勢を補正する用紙の最大サイズ以上の長さに設定されている。

なお、特に説明しない各部は前述の第１の実施形態と同様に構成され、同等に機能する。また、前記搬送距離ｄ，ｄ１，ｄ２は少なくとも姿勢を補正する用紙の用紙搬送方向の長さの最大長以上である必要があるが、小型化を考慮すると、最大長以上ではあるが、できるだけ短い寸法であることが望ましい。

これまでに説明したように、本実施形態によれば、
１）ＬＴ横以下の用紙に対して、用紙の姿勢を精度良く補正することができる。
２）用紙サイズを限定したので、搬送距離ｄを縮めることが可能となり、用紙後処理装置（フィニッシャ等）２の小型化を促進することができる。
３）画像形成装置１の排出ローラ４ａの速度Ｖ１と用紙後処理装置２の入口ローラ４ｂの速度Ｖ２とスキュー補正するレジストローラ４ｃの速度Ｖ３と、それぞれのローラ４ａ，４ｂ，４ｃの加速度（マイナスも含む）を比較しながら制御するので、用紙の姿勢を補正するか否かを判断することができる。これにより前述のように限定した用紙サイズに加えて、より長尺のサイズの用紙の処理も可能となり、汎用性の高いシステムを提供することができる。
４）したがって、低速機、中速機クラスの画像形成装置であれば、ＬＴ横よりも用紙サイズが大きい用紙に対しても用紙の姿勢を補正することが可能となる。
５）また、用紙サイズに拘わらずジャムが生じにくいシステムとなっているので、搬送品質の安定化を図ることができる。
６）以上により、安定した搬送品質の確保、システムの小型化の促進、良好な後処理精度の確保を図ることができる。
等の効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る用紙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概略構成を示す図である。 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。 用紙の姿勢を補正するときの入口センサ、排出ローラ、入口ローラ、及びレジストローラ間の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 図３の動作時の制御手順を示すフローチャートである。 レジストローラが停止した状態で用紙が当接するときのスキュー補正動作を示す動作説明図である。 レジストローラが逆転した状態で用紙が当接するときのスキュー補正動作を示す動作説明図である。 用紙が排出ローラに噛み込まれた状態でスキュー補正するときの動作を示す動作説明図である。 搬送方向の長さがＢ５横サイズ以上ＬＧサイズ未満の用紙の搬送動作を示す動作説明図である。 Ａ４縦サイズよりも大きい用紙の搬送動作を示す動作説明図である。 切換爪の下流側の２つの搬送ローラの駆動機構を示す図である。 図１１の駆動機構の側面図である。 図１０における用紙搬送方向上流側の搬送ローラの接離機構を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る用紙処理装置と画像形成装置と給紙装置とからなる画像形成システムの概略構成を示す図である。

符号の説明

１，ＰＲ 画像形成装置
２，４００ 用紙後処理装置
２ｂ，２ｃ，２ｇ 搬送路
４ａ 排出ローラ
４ｂ 入口ローラ
４ｃ，１６１ レジストローラ
１２ スティプラ
３１ 制御装置
５０ パンチ
１６５，１６９，３１０ 搬送ローラ対
ｄ，ｄ１，ｄ２ 搬送距離

Claims (20)

1. 前段の排出手段から排紙される用紙を受け入れて搬送する搬送手段と、前記用紙の姿勢を補正する補正手段と、を備えた用紙搬送装置において、
   前記排出手段と前記補正手段との搬送距離が、前記補正手段によって姿勢を補正する用紙の最大サイズ以上の長さであることを特徴とする用紙搬送装置。
2. 請求項１記載の用紙搬送装置において、
   前記用紙の最大サイズは、Ａ４横又はＬＴ横であることを特徴とする用紙搬送装置。
3. 請求項１記載の用紙搬送装置において、
   前記搬送距離より大きい用紙の場合、前記排出手段と前記搬送手段の間の用紙の撓み量が所定の高さを越えないように前記排出手段、前記搬送手段、及び前記補正手段の速度、停止タイミング及び加速度をそれぞれ設定し、前記各手段を制御して用紙の姿勢を補正する制御手段を備えていることを特徴とする用紙搬送装置。
4. 請求項３記載の用紙搬送装置において、
   前記制御手段が、
   前記排出手段の線速をＶ１、前記搬送手段の線速をＶ２で用紙を搬送し、
   用紙先端が前記搬送手段を通過するときに当該搬送手段を減速し、
   前記補正手段を静止又は逆回転させ、
   所定時間経過後に前記搬送手段を速度Ｖ２になるまで加速させ、
   前記補正手段を速度Ｖ３になるまで加速させること、
   を特徴とする用紙搬送装置。
5. 請求項４記載の用紙搬送装置において、
   前記前記排出手段の線速Ｖ１は、前記搬送手段と前記排出手段との間に形成される撓み量により決定されることを特徴とする用紙搬送装置。
6. 請求項１記載の用紙搬送装置において、
   前記搬送距離より大きい用紙の場合、前記排出手段と前記搬送手段の間の用紙の撓み量が所定の高さを越えるように前記排出手段、前記搬送手段、及び前記補正手段の速度、停止タイミング及び加速度が設定されているとき、用紙の姿勢を補正しないことを特徴とする用紙搬送装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙搬送装置と、
   前記用紙搬送装置の用紙搬送方向上流側に設けられた給紙手段と、
   を備えていることを特徴とする給紙装置。
8. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙搬送装置と、
   前記補正手段の用紙搬送方向下流側に設けられ、前記用紙に穿孔する用紙穿孔手段と、
   を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
9. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙搬送装置と、
   前記補正手段の用紙搬送方向下流側に設けられ、複数枚の用紙からなる用紙束に綴じ処理を行う綴じ手段と、
   を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
10. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項７記載の給紙装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項８又は９記載の用紙処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
13. 前段の排出手段から排紙される用紙を受け入れて搬送手段により搬送し、前記搬送手段によって搬送されてきた前記用紙の姿勢を補正手段によって補正する用紙搬送方法において、
    前記排出手段と前記補正手段との搬送距離が、前記補正手段によって姿勢を補正する用紙の最大サイズ以上の長さに設定され、停止又は逆転状態にある前記補正手段に用紙を当接させ、当該補正手段に当接させた状態で用紙を撓ませて用紙先端位置を補正した後、前記補正手段の搬送を開始させることを特徴とする用紙搬送方法。
14. 請求項１３記載の用紙搬送方法において、
    前記用紙の最大サイズは、Ａ４横又はＬＴ横であることを特徴とする用紙搬送方法。
15. 請求項１３記載の用紙搬送方法において、
    前記搬送距離より大きい用紙の場合、前記排出手段と前記搬送手段の間の用紙の撓み量が所定の高さを越えないように前記排出手段、前記搬送手段、及び前記補正手段の速度、停止タイミング及び加速度をそれぞれ設定し、用紙の姿勢を補正することを特徴とする用紙搬送方法。
16. 請求項１５記載の用紙搬送方法において、
    前記排出手段の線速をＶ１、前記搬送手段の線速をＶ２で用紙を搬送し、
    用紙先端が前記搬送手段を通過するときに当該搬送手段を減速し、
    前記補正手段を静止又は逆回転させ、
    所定時間経過後に前記搬送手段を速度Ｖ２になるまで加速させ、
    前記補正手段を速度Ｖ３になるまで加速させること、
    を特徴とする用紙搬送方法。
17. コンピュータによって実行され、前段の排出手段から排紙される用紙を受け入れて搬送手段により搬送し、前記搬送手段によって搬送されてきた前記用紙の姿勢を補正手段によって補正するための用紙搬送プログラムにおいて、
    前記排出手段と前記補正手段との搬送距離が、前記補正手段によって姿勢を補正する用紙の最大サイズ以上の長さに設定され、停止又は逆転状態にある前記補正手段に用紙を当接させ、当該補正手段に当接させた状態で用紙を撓ませて用紙先端位置を補正した後、前記補正手段の搬送を開始させる処理を含んでいることを特徴とする用紙搬送プログラム。
18. 請求項１７記載の用紙搬送プログラムにおいて、
    前記搬送距離より大きい用紙の場合、前記排出手段と前記搬送手段の間の用紙の撓み量が所定の高さを越えないように前記排出手段、前記搬送手段、及び前記補正手段の速度、停止タイミング及び加速度をそれぞれ設定し、用紙の姿勢を補正する処理を含んでいることを特徴とする用紙搬送プログラム。
19. 請求項１８記載の用紙搬送プログラムにおいて、
    前記排出手段の線速をＶ１、前記搬送手段の線速をＶ２で用紙を搬送する処理と、
    用紙先端が前記搬送手段を通過するときに当該搬送手段を減速する処理と、
    前記補正手段を静止又は逆回転させる処理と、
    所定時間経過後に前記搬送手段を速度Ｖ２になるまで加速させる処理と、
    前記補正手段を速度Ｖ３になるまで加速させる処理と、
    を含んでいることを特徴とする用紙搬送プログラム。
20. 請求項１７ないし１９のいずれか１項に記載の用紙搬送プログラムがコンピュータによって読み込まれ、実行可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。

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