JP2012144311A - 用紙処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギー化を図りつつ、折りが施された用紙をローラ対で搬送することができる用紙処理装置を提供する。
【解決手段】折りが施された用紙を搬送するローラ対と、ローラ対の少なくとも一方のローラを駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する駆動制御手段と、用紙の位置を検知する用紙位置検知手段とを備えた用紙処理装置において、用紙折り手段により折りが施された用紙の前記ローラ対による搬送時に、用紙の２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過しているか、用紙の１枚の箇所が前記ニップを通過しているかを判断する判断手段を有しており、判断手段の判断結果に基づいて駆動制御手段により、用紙の１枚の箇所が前記ニップを通過しているときの駆動手段の駆動力を、用紙の２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過しているときよりも小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、用紙に所定の処理を行う用紙処理装置に関するものである。

この種の用紙処理装置として、用紙に形成させた撓みをローラ対のニップに挟み込んで搬送することにより、用紙に折り目を形成する折り処理を行なうものが知られている。ローラ対のニップに用紙を挟み込んで搬送している際に、ローラ対の少なくとも一方のローラを駆動させる駆動源であるモータに大きな負荷がかかると、モータが脱調する虞がある。このようなモータの脱調を抑えるためには、モータにかかる負荷に打ち勝つようにモータの駆動力を大きくすれば良いが、常にモータの駆動力を大きくしていると消費電力が増大してしまう。

特許文献１に記載の用紙処理装置では、用紙先端検知センサーによる用紙先端の検知から所定時間後の用紙の位置を求め、ローラ対のニップを用紙が通過しているときにモータの駆動力を、用紙が前記ニップを通過していないときよりも大きくしている。これにより、モータの脱調を抑えつつ、常にモータの駆動力を大きくする場合よりも消費電力が抑えられ省エネルギー化を図ることができるとされている。

しかしながら、用紙に施される後処理として折り処理が施された用紙では、図１４に示すように単一の用紙において、用紙が２枚以上重なった箇所と、用紙が重なっておらず１枚の箇所とが、ローラ対２１０のニップを通過する場合がある。前記１枚の箇所が前記ニップを通過するときにモータにかかる負荷は、前記２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過するときよりも小さくなる。そのため、前記１枚の箇所が前記ニップを通過するときに、前記２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過するときと同じ大きさの駆動力でモータによりローラを駆動させると、過剰な駆動力の分だけ消費電力が増大するといった問題が生じる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、省エネルギー化を図りつつ、折りが施された用紙をローラ対で搬送することができる用紙処理装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、折りが施された用紙を搬送するローラ対と、前記ローラ対の少なくとも一方のローラを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、前記用紙の位置を検知する用紙位置検知手段とを備え、前記用紙位置検知手段の検知結果に基づいて前記駆動制御手段により、前記ローラ対のニップを前記用紙が通過していないときの前記駆動手段の駆動力を、前記ニップを前記用紙が通過しているときよりも小さくする用紙処理装置において、前記ローラ対による前記用紙の搬送時に、前記用紙の２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過しているか、前記用紙の１枚の箇所が前記ニップを通過しているかを判断する判断手段を有しており、前記判断手段の判断結果に基づいて前記駆動制御手段により、前記用紙の１枚の箇所が前記ニップを通過しているときの前記駆動手段の駆動力を、前記用紙の２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過しているときよりも小さくすることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の用紙処理装置において、上記用紙位置検知手段は、ローラの回転速度を取得する回転速度取得手段と、用紙先端を検知する用紙先端検知手段と、前記用紙先端検知手段の検知結果と前記回転速度取得手段の取得情報とから、前記用紙先端検知手段により用紙先端が検知されてから所定時間経過毎の用紙先端位置を判定する用紙位置判定手段とからなることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の用紙処理装置において、上記判断手段は、用紙サイズ情報を取得する用紙サイズ情報取得手段と、用紙に施される折り処理の種類に対応した折りモード情報を取得する折りモード情報取得手段と、前記用紙サイズ情報と前記折りモード情報とから折りが施された用紙の２枚以上重なっている箇所と１枚の箇所とを把握する用紙状態把握手段とからなり、上記用紙位置検知手段の検知結果と前記用紙情報把握手段の把握した情報とから、上記ローラ対のニップに前記用紙の２枚以上重なった箇所が挟み込まれているか、前記用紙の１枚の箇所が挟み込まれているかを判断することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の用紙処理装置において、上記ローラ対に用紙が進入するときに上記駆動制御手段によって上記駆動手段の駆動力を上昇させることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２、３または４の用紙処理装置において、上記駆動手段はステッピングモータであり、前記駆動手段のクロック数を計測するクロック数計測手段を有しており、上記用紙位置検知手段は前記クロック数計測手段の計測結果と前記用紙先端検知手段の検知結果とから用紙位置を検知することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項２、３、４または５の用紙処理装置において、上記駆動制御手段は、上記回転速度取得手段が取得した上記ローラの回転速度に応じて上記駆動手段の駆動力を変化させる制御を行なうことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の用紙処理装置において、用紙の種類を検出する用紙種類検出手段を有しており、前記用紙種類検出手段により検出された用紙の種類に応じて上記駆動制御手段により上記駆動手段の駆動力を変化させる制御を行なうことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の用紙処理装置において、上記ローラの回転速度と用紙の種類とに応じて上記駆動制御手段により上記駆動手段の駆動力を変化させる制御を行なうことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の用紙処理装置において、上記駆動手段はステッピングモータであり、上記駆動制御手段が定電圧駆動方式のステッピングモータドライバ回路であることを特徴とするものである。

本発明においては、ローラ対のニップを用紙が通過していないときだけではなく、前記ニップを折り処理が施された用紙の１枚の箇所が通過するときにも、前記ニップを用紙の２枚以上重なった箇所が通過するときより駆動手段の駆動力を小さくする。これにより、前記用紙の２枚以上重なった箇所が通過しているよりも駆動手段にかかる負荷が小さい、前記用紙の１枚の箇所が通過しているときの駆動手段の駆動力が、過剰な大きさになるのを抑制することができる。よって、前記用紙の１枚の箇所が通過しているときと、前記用紙が２枚以上重なった箇所が通過しているときとで、駆動手段の駆動力が同じ大きさの場合よりも、前記用紙の１枚の箇所が通過しているときに駆動力を小さくする分、省エネルギー化を図ることができる。

以上、本発明によれば、省エネルギー化を図りつつ、折りが施された用紙をローラ対で搬送することができるという優れた効果がある。

ＲＥＦ電圧制御のフローチャート。 実施形態に係る用紙折り装置の概略構成図。 Ｚ折り動作の説明図。 内三つ折り動作の説明図。 定電流駆動方式におけるステッピングモータ制御回路のブロック図。 第１紙有無センサー周辺の拡大図。 ＤＣモータの速度制御回路図。 用紙先端を何回も折る動作（増し折り動作）を行なう場合の説明図。 ＲＥＦ電圧制御のフローチャート。 搬送モータの回転速度と、消費電力の低減と脱調レスを両立することが可能なＲＥＦ電圧との関係を示すグラフ。 用紙の種類と最適なＲＥＦ電圧との関係を示すグラフ。 搬送モータ回転速度及び用紙の種類と、最適なＲＥＦ電圧との関係を示すグラフ。 定電圧駆動方式におけるステッピングモータ制御回路のブロック図。 単一の用紙において用紙の２枚以上重なった箇所と１枚の箇所とがローラ対のニップを通過する場合の説明図。

図２は、本実施形態に係る用紙に折り処理を施す用紙折り装置の概略構成図である。
この用紙折り装置は、用紙を搬送するための搬送路として、第一ストッパー搬送路１０１、第二搬送路１０２、第二ストッパー搬送路１０３、第四搬送路１０４、第五搬送路１０５、ストレート搬送路１０６を有する。なお、ストレート搬送路１０６は、用紙搬入口から用紙を受け入れ用紙を折らずに用紙折り装置よりも用紙搬送方向下流側にある後処理装置へ排紙するための搬送路である。各搬送路は、用紙の搬送を案内するためのガイド板が用紙の厚さ方向両側に所定の隙間距離を設けて配置されることで形成される。各搬送路は、搬送路同士が直接あるいは２つの折りローラからなるローラ対を挟んで配置される。また、搬送経路を切り替えるよう各搬送路へ用紙の案内する、第一切替爪３０１、第二切替爪３０２、内三つめくれ防止爪３０３が設けられている。また、第一ストッパー搬送路１０１、第二ストッパー搬送路１０３の搬送路内には、搬送されてきた用紙の先端を当接停止させる停止部材として、第一ストッパー４０１、第二ストッパー４０２がそれぞれ設けられている。また、第一折りローラ２０１と第二折りローラ２０２とが、第三折りローラ２０３と第四折りローラ２０４とが、それぞれ折りローラ対を構成している。

このような構成により、各折りモード（Ｚ折り、内三つ折り）での用紙折り処理動作が可能となる。以下、各折り処理動作を説明する。

図３は、Ｚ折り動作の説明図である。
本体より受け入れた用紙は、第１切替爪３０１によって第１ストッパ搬送路１０１へ案内される。第１ストッパ搬送路１０１内の第１ストッパ４０１に用紙先端を突き当てて撓ませ、第１搬送ローラ対２０１によって形成される第１ニップで１回目の折りを行なう。１回目折り完了後、第２搬送路１０２から第２ストッパ搬送路１０３へ搬送され、第２ストッパ搬送路１０３内の第２ストッパ４０２に用紙先端を突き当てて撓ませ、第２搬送ローラ対２０２によって形成される第２ニップで２回目の折りを行ない、Ｚ折り完了となる。折り完了後、第２切替爪３０２によって第４搬送路１０４へ案内され、下流機へ搬送される。

図４は、内三つ折り動作の説明図である。
本体より受け入れた用紙は、第１切替爪３０１によって第１ストッパ搬送路１０１へ案内される。第１ストッパ搬送路１０１内の第１ストッパ４０１に用紙先端を突き当てて撓ませ、第１搬送ローラ対２０１によって形成される第１ニップで１回目の折りを行なう。１回目折り完了後、第２搬送路１０２から第２ストッパ搬送路１０３へ搬送され、第２ストッパ搬送路１０３内の第２ストッパ４０２に用紙先端を突き当てて撓ませ、第２搬送ローラ対２０２によって形成される第２ニップで２回目の折りを行なう。この時、内三つめくれ防止爪３０３によって、内側へ折り込まれた用紙先端を、第２ニップへガイドしながら折りを行ない、内三つ折り完了となる。折り完了後、第２切替爪３０２によって第５搬送路１０５へ案内され、機内スタッカー５００へ搬送される。

図５は、用紙折り装置の制御部を示すブロック図である。
ＣＰＵ５１１０、ＲＯＭ５１２０、ＲＡＭ５１３０等で構成されるＣＰＵ回路部５１００は、通信ＩＣ５１４０を介して画像形成装置のＣＰＵ回路部１５０と通信してデータの交換を行ない、ＲＯＭ５１２０に格納されている各種プログラムに従って制御を行なう。

符号５２００は定電流駆動方式のステッピングモータドライバ回路である。定電流駆動方式のステッピングモータドライバ回路５２００はＣＰＵ回路部５１００から、ステッピングモータドライバ回路５２００を初期化する為のＲＥＳＥＴ信号、モータの動作周波数を決定するＣＬＫ信号、モータの回転方向を選択するＣＷ／ＣＣＷ信号、２相励磁や１−２相励磁といったモータの励磁方法を選択するＭＯＤＥ信号、モータを動作可能にするＥＮＡＢＬＥ信号、及び、モータへ流す電流値を選択するＲＥＦ信号などの信号が送られる。

また、符号７０１は第１搬送ローラ対２０１（図２参照）の駆動源である第１搬送モータであり、符号７０２は第２搬送ローラ対２０２（図２参照）の駆動源である第２搬送モータである。第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２はステッピングモータであり、ステッピングモータドライバ回路５２００は上記の信号を受けることで、第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２が駆動する第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２を様々な速度で回転させることができる。

なお、ＲＥＦ信号の電圧値により、第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力を変えることが可能となる。本実施形態のステッピングモータドライバ回路５２００は、ＲＥＦ電圧を上げると第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力が増え、ＲＥＦ電圧を下げると第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力が減るものを使用している。

画像形成装置のＣＰＵ回路部１５０から、ＣＰＵ回路部５１００に送られる用紙サイズ情報や折り動作（Ｚ折りや内三つ折りなど）を決める折りモード情報などのデータから、折り動作後の用紙が２枚重なっている距離と、１枚の距離との演算を行なう。

表１に用紙サイズ情報の一例を示す。

表２に、Ｚ折りモードと内三つ折りモードについて、１回目の折りと、２回目の折り動作後の用紙状態とを示す。

表２からわかるように、Ｚ折りモードでは、１回目の折りを行なうと、用紙が２枚重なる箇所と１枚の箇所とがあることが分かる。また、２回目の折りを行なうと、用紙が３枚重なる箇所と１枚重なる箇所とがあることが分かる。一方、内三つ折りモードでは、１回目の折りを行なうと、用紙が２枚重なる箇所と１枚の箇所とがあることが分かる。また、２回目の折りを行なうと、用紙が３枚重なる箇所のみであることがわかる。

表１と表２とから、１回目の折りと、２回目の折り動作後において用紙が２枚以上重なっている距離と、１枚の距離との演算を行なう。表３に、Ａ３サイズでの一例を示す（折りモードはＺ折り、内三つ折りである）。

このように用紙サイズ情報と折りモード情報とから、折り動作後の用紙が２枚以上重なる距離と１枚の距離とを算出することが可能である。なお、用紙がＡ３サイズ以外のサイズでも同様に算出可能なため説明は省略する。

図６は、図２に示した第１紙有無センサー６０１の周辺を拡大したものである。
画像形成装置のＣＰＵ回路部１５０（図５参照）からＣＰＵ回路部５１００（図５参照）に送信される、１秒当りの第１搬送ローラ対２０１の回転速度［ｒｐｓ］は数１を用いることで、第１搬送ローラ対２０１による用紙送り線速［ｍｍ／ｓ］に変換することができる。

例えば、第１搬送ローラ対２０１の回転速度［ｒｐｓ］が５［ｒｐｓ］であり、ステッピングモータを１回転するのに必要なクロック数［ＣＬＫ］が２００［ＣＬＫ］であり、１クロック当りの第１搬送ローラ対２０１の移動量が０．１［ｍｍ／ＣＬＫ］の場合、第１搬送ローラ対２０１による用紙送り速度［ｍｍ／ｓｅｃ］は１００［ｍｍ／ｓｅｃ］であることが分かる。

また、第１搬送ローラ対２０１による用紙送り速度［ｍｍ／ｓｅｃ］と、第１紙有無センサー６０１の用紙検知情報とから、数２を用いることで、第１紙有無センサー６０１〜時間経過毎の用紙先端位置の判定を行なうことができる。

例えば、第１搬送ローラ対２０１による用紙送り速度［ｍｍ／ｓｅｃ］が１００［ｍｍ／ｓｅｃ］であり、第１紙有無センサー６０１がＯＮしてからの経過時間が３．０［ｓｅｃ］の場合、用紙先端位置は第１紙有無センサー６０１から用紙搬送方向へ３００［ｍｍ］離れた位置であると判定できる。

図１は、本実施形態の用紙折り装置でのＺ折りモード時におけるタイミングチャートである。なお、１回目の折りと、２回目の折りとを行った後の用紙状態は表２、表３に示した通りである。また、第１紙有無センサー６０１または第２紙有無センサー６０２の位置から時間経過毎の用紙先端位置の判定は、数２を用いて行っている。ＲＥＦ電圧と搬送ローラ対の駆動力との関係は、前述したようにＲＥＦ電圧を上げると第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力が増え、ＲＥＦ電圧を下げると第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力が増える。

図１において、第１紙有無センサー６０１及び第２紙有無センサー６０２のＨレベルは用紙を検出している状態であり、Ｌレベルは用紙を検出していない状態である。ここでは、ＲＥＦ電圧の制御方法について、１回目の折り動作と２回目の折り動作とで別けて説明する。

なお、図１に示す時間ｔ１〜時間ｔ４の区間において、第１搬送ローラ対２０１のニップに進入する用紙の状態は表４の通りである。また、時間ｔ５〜時間ｔ８の区間において、第２搬送ローラ対２０２のニップへの用紙の状態は表５の通りである。

＜１回目の折り動作＞
第１搬送モータ７０１によって第１搬送ローラ対２０１を駆動させて１回目の折りを行なう。第１搬送モータ７０１のＲＥＦ電圧は、第１紙有無センサー６０１が用紙を検出していない状態でＶ１に設定される。そして、第１紙有無センサー６０１が用紙の先端を検出してから時間ｔ１後に、ＲＥＦ電圧はＶ１より大きい値のＶ３に設定される。ＲＥＦ電圧をＶ３にしてから時間ｔ２後に、ＲＥＦ電圧はＶ２（Ｖ１≦Ｖ２≦Ｖ３）に設定される。更に、ＲＥＦ電圧がＶ２に設定されてから時間ｔ３後に、ＲＥＦ電圧はＶ１に設定される。つまり、時間ｔ１の区間ではＲＥＦ電圧がＶ１であり、時間ｔ２の区間ではＲＥＦ電圧がＶ３であり、時間ｔ３の区間ではＲＥＦ電圧がＶ２であり、時間ｔ４の区間ではＲＥＦ電圧がＶ１である。

よって、第１搬送ローラ対２０１のニップに進入する用紙が２枚である時間ｔ２の区間よりも第１搬送モータ７０１にかかる負荷が小さい、第１搬送ローラ対２０１のニップに進入する用紙が１枚である時間ｔ３の区間に、時間ｔ２の区間よりもＲＥＦ電圧を小さくして第１搬送モータ７０１の駆動力を小さくする。これにより、時間ｔ３の区間に時間ｔ２の区間と同じ駆動力で第１搬送モータ７０１を駆動させる場合よりも、消費電力を低減させることができる。

また、時間ｔ３の区間よりも第１搬送モータ７０１にかかる負荷が小さい、第１搬送ローラ対２０１のニップに進入する用紙が０枚すなわち前記ニップに用紙が進入しない時間ｔ１の区間や時間ｔ４の区間に、時間ｔ３の区間よりもＲＥＦ電圧を小さくして第１搬送モータ７０１の駆動力を小さくする。これにより、時間ｔ１の区間や時間ｔ４の区間に時間ｔ２の区間や時間ｔ３の区間と同じ駆動力で第１搬送モータ７０１を駆動させる場合よりも、消費電力を低減させることができる。

＜２回目の折り動作＞
第２搬送モータ７０２によって第２搬送ローラ対２０２を駆動させて２回目の折りを行なう。第２搬送モータ７０２のＲＥＦ電圧は、第２紙有無センサー６０２が用紙を検出していない状態でＶ４に設定される。そして、第２紙有無センサー６０２が用紙の先端を検出してから時間ｔ５後に、ＲＥＦ電圧はＶ４より大きい値のＶ６に設定される。ＲＥＦ電圧をＶ６に設定してから時間ｔ６後に、ＲＥＦ電圧はＶ５（Ｖ４≦Ｖ５≦Ｖ６）に設定される。更に、ＲＥＦ電圧がＶ５に設定されてから時間ｔ７後に、ＲＥＦ電圧はＶ４に設定される。つまり、時間ｔ５の区間ではＲＥＦ電圧がＶ４であり、時間ｔ６の区間ではＲＥＦ電圧がＶ６であり、時間ｔ７の区間ではＲＥＦ電圧がＶ５であり、時間ｔ８の区間ではＲＥＦ電圧がＶ４である。

よって、第２搬送ローラ対２０２のニップに進入する用紙が３枚である時間ｔ６の区間よりも第２搬送モータ７０２にかかる負荷が小さい、第２搬送ローラ対２０２のニップに進入する用紙が１枚である時間ｔ７の区間に、時間ｔ６の区間よりもＲＥＦ電圧を小さくして第２搬送モータ７０２の駆動力を小さくする。これにより、時間ｔ７の区間に時間ｔ６の区間と同じ駆動力で第２搬送モータ７０２を駆動させる場合よりも、消費電力を低減させることができる。

また、時間ｔ７の区間よりも第２搬送モータ７０２にかかる負荷が小さい、第２搬送ローラ対２０２のニップに進入する用紙が０枚すなわち前記ニップに用紙が進入しない時間ｔ５の区間や時間ｔ８の区間に、時間ｔ７の区間よりもＲＥＦ電圧を小さくして第２搬送モータ７０２の駆動力を小さくする。これにより、時間ｔ５の区間や時間ｔ８の区間に時間ｔ６の区間や時間ｔ７の区間と同じ駆動力で第２搬送モータ７０２を駆動させる場合よりも、消費電力を低減させることができる。

ここで、本実施形態においては、第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２としてステッピングモータを用いることを前提として説明しているが、第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２にＤＣモータを用いた場合でも所定の制御を行うことで脱調レスと消費電力の低減とを両立することが可能となる。

図７にＤＣモータの速度制御回路に一例を示す。
この速度制御回路は、モータの回転数を決定する速度指令情報と、駆動源を回転するＤＣモータと、ＤＣモータの回転速度を検出する速度検出手段（例としてタコジェネレータ）と、速度指令情報と速度検出手段の情報とを比較する比較手段（例としてオペアンプ）と、比較手段の結果に基づいて速度指令情報の回転速度となるように制御するための回転速度制御回路とで構成されている。

速度指令情報の速度＞速度検出手段の情報の速度の場合には、ＤＣモータの回転速度を上げるように制御を行なう。一方、速度指令情報の速度＜速度検出手段の情報の速度の場合には、ＤＣモータの回転速度を下げるように制御を行なう。このような制御を行なうことにより、脱調レスと消費電力の低減とを両立することが可能である。

しかしながら、ＤＣモータはステッピングモータのように、１クロックあたりの移動量が決っていないため用紙の位置精度を出すことが難しい。そのため、ＤＣモータの回転方向を正転から逆転に変更すると用紙の先端位置を精度良く検出することができない。例えば、図８のような搬送ローラ対２０３や搬送ローラ対２０４で用紙を搬送し搬送ローラ対２０３で用紙先端を何回も折る動作（増し折り動作）を行なう場合、用紙の先端位置を精度良く検出できないため、増し折りができなかったり、増し折りはできるが必要以上に用紙が進むことで増し折り動作に掛かる時間が長くなったりするといった問題が発生してしまう。よって、用紙先端を何回も折る動作（増し折り動作）を行う場合は、１クロック当りの移動量が決っているステッピングモータを用いるのが良い。

図９は、用紙折り装置でのＺ折りモード時における他例のタイミングチャートである。
第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２で用紙を折る瞬間に突発的な負荷が発生することがある。この場合の、ＲＥＦ電圧の制御方法について、図１と同様に１回目の折り動作と２回目の折り動作とで別けて説明する。

なお、１回目の折りと、２回目の折りとを行った後の用紙状態は表２、表３に示した通りである。また、第１紙有無センサー６０１または第２紙有無センサー６０２の位置から時間経過毎の用紙先端位置の判定は、数２を用いて行っている。ＲＥＦ電圧と搬送ローラ対の駆動力との関係は、前述したようにＲＥＦ電圧を上げると第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力が増え、ＲＥＦ電圧を下げると第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力が増える。

図９において、第１紙有無センサー６０１及び第２紙有無センサー６０２のＨレベルは用紙を検出している状態であり、Ｌレベルは用紙を検出していない状態である。また、図９に示す時間ｔ１、時間ｔ２、時間ｔ３、時間ｔ４、時間ｔａの各区間において、第１搬送ローラ対２０１のニップに進入する用紙の状態は表６の通りである。また、時間ｔ５、時間ｔ６、時間ｔ７、時間ｔ８、時間ｔｂの各区間において、第２搬送ローラ対２０２のニップへの用紙の状態は表７の通りである。

＜１回目の折り動作＞
第１搬送モータ７０１によって第１搬送ローラ対２０１を駆動させて１回目の折りを行なう。第１搬送モータ７０１のＲＥＦ電圧は、第１紙有無センサー６０１が用紙を検出していない状態でＶ１に設定される。そして、第１紙有無センサー６０１が用紙の先端を検出してから時間ｔ１後に、ＲＥＦ電圧はＶ１より大きい値のＶａに設定される。ＲＥＦ電圧をＶａにしてから時間ｔａ後にＲＥＦ電圧はＶ３（Ｖ１≦Ｖ３≦Ｖａ）に設定される。ＲＥＦ電圧がＶ３に設定されてから時間ｔ２後に、ＲＥＦ電圧はＶ２（Ｖ１≦Ｖ２≦Ｖ３）に設定される。更に、ＲＥＦ電圧がＶ２に設定されてから時間ｔ３後に、ＲＥＦ電圧はＶ１に設定される。つまり、時間ｔ１の区間ではＲＥＦ電圧がＶ１であり、時間ｔａの区間ではＲＥＦ電圧がＶａであり、時間ｔ２の区間ではＲＥＦ電圧がＶ３であり、時間ｔ３の区間ではＲＥＦ電圧がＶ２であり、時間ｔ４の区間ではＲＥＦ電圧がＶ１である。

＜２回目の折り動作＞
第２搬送モータ７０２によって第２搬送ローラ対２０２を駆動させて２回目の折りを行なう。第２搬送モータ７０２のＲＥＦ電圧は、第２紙有無センサー６０２が用紙を検出していない状態でＶ４に設定される。そして、第２紙有無センサー６０２が用紙の先端を検出してから時間ｔ５後に、ＲＥＦ電圧はＶ４より大きい値のＶｂに設定される。ＲＥＦ電圧をＶｂにしてから時間ｔｂ後にＲＥＦ電圧はＶ６（Ｖ４≦Ｖ６≦Ｖｂ）に設定される。ＲＥＦ電圧がＶ６に設定されてから時間ｔ６後に、ＲＥＦ電圧はＶ５（Ｖ４≦Ｖ５≦Ｖ６）に設定される。更に、ＲＥＦ電圧がＶ５に設定されてから時間ｔ７後に、ＲＥＦ電圧はＶ４に設定される。つまり、時間ｔ５の区間ではＲＥＦ電圧がＶ４であり、時間ｔｂの区間ではＲＥＦ電圧がＶｂであり、時間ｔ６の区間ではＲＥＦ電圧がＶ６であり、時間ｔ７の区間ではＲＥＦ電圧がＶ５であり、時間ｔ８の区間ではＲＥＦ電圧がＶ４である。

このような制御を行うことで、第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２のニップに進入する用紙が２枚以上重なるときと、１枚のときと、用紙がないときとに加えて、第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２で用紙を折る瞬間においても、搬送ローラの駆動力を最適な値に制御することができるので、用紙を折るのに要する消費電力を更に低減をすることが可能である。

ここで、ステッピングモータは１クロックあたりの回転角度が決っているので、第１搬送ローラ対２０１の駆動源である第１搬送モータ７０１としてステッピングモータを用いた場合、数３でも第１紙有無センサー６０１〜用紙先端位置の判定を行なうことできる。

例えば、１クロック当りの第１搬送ローラ対２０１の移動量が０．１［ｍｍ／ＣＬＫ］であり、モータクロック数が３０００［ＣＬＫ］の場合、用紙先端位置は第１紙有無センサー６０１の位置から用紙搬送方向へ３００［ｍｍ］離れた位置であると判定できる。

前記数２では、第１搬送ローラ対２０１の回転速度と、用紙先端が検知されてからの経過時間とで、用紙先端位置を判定するため、第１搬送ローラ対２０１の回転速度が常に同じ場合でしか判定できない。そのため、搬送ローラを加減速する場合は判定できない。一方、前記数３は、第１搬送ローラ対２０１の移動量と第１搬送モータ７０１のクロック数とで用紙先端位置を判定するため、第１搬送ローラ対２０１を加減速する場合でも用紙先端位置を判定することができる。

図１０は第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の回転速度に対して、消費電力の低減と、脱調レスを両立することが可能な図１に示したＲＥＦ電圧（Ｖ１〜Ｖ６）との関係を示したものである。

第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２としてステッピングモータを用いた場合には、回転速度が速くなると搬送ローラの駆動力（プルアウトトルク）が下がる傾向にあるため、それを考慮して本実施形態ではＲＥＦ電圧を決定している。

例えば、第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２の用紙送り速度が１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］の場合にはＲＥＦ電圧として、Ｖ１＝０．５［Ｖ］、Ｖ２＝０．７［Ｖ］、Ｖ３＝０．８［Ｖ］、Ｖ４＝０．６［Ｖ］、Ｖ５＝０．８［Ｖ］、Ｖ６＝１．０［Ｖ］を選択すればよい。

図１１は用紙の種類（普通紙、厚紙）に対して、消費電力の低減と脱調レスとを両立することが可能な図１に示したＲＥＦ電圧（Ｖ１〜Ｖ６）である。なお、用紙種類検出手段としては、例えば図５に示した画像形成装置のＣＰＵ回路部１５０であり、ＣＰＵ回路部１５０からＣＰＵ回路部５１００に用紙種類情報が送られる。

用紙の種類により第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２が必要とする駆動力が変わるため、それを考慮してＲＥＦ電圧を決定すればよい。

例えば、用紙の種類が普通紙の場合にはＲＥＦ電圧として、Ｖ１＝０．５［Ｖ］、Ｖ２＝０．７［Ｖ］、Ｖ３＝０．８［Ｖ］、Ｖ４＝０．６［Ｖ］、Ｖ５＝０．８［Ｖ］、Ｖ６＝１．０［Ｖ］を選択すればよい。一方、用紙の種類が用紙の種類が厚紙の場合には、普通紙よりも第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２に掛かる駆動力が多いため、ＲＥＦ電圧を普通紙の場合よりも大きく設定すればよく、Ｖ１＝０．６［Ｖ］、Ｖ２＝０．８［Ｖ］、Ｖ３＝０．９［Ｖ］、Ｖ４＝０．７［Ｖ］、Ｖ５＝０．９［Ｖ］、Ｖ６＝１．１［Ｖ］を選択すればよい。

図１２は、第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２の回転速度及び用紙の種類の組合せに対して、消費電力の低減と、脱調レスを両立することが可能な図１に示したＲＥＦ電圧（Ｖ１〜Ｖ６）である。なお、第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２の回転速度は、１００［ｍｍ／ｓ］〜１９９［ｍｍ／ｓｅｃ］と、２００［ｍｍ／ｓ］〜２９９［ｍｍ／ｓｅｃ］とを例にしている。また、用紙の種類は普通紙と厚紙とを例にしている。

前述したように、第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２の回転速度や、用紙の種類により、第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力が変わるため、それを考慮してＲＥＦ電圧を決定すればよい。

例えば、搬送モータ回転速度が１００〜１９９［ｍｍ／ｓｅｃ］であり、用紙の紙種が厚紙の場合にはＲＥＦ電圧として、Ｖ１＝０．５５［Ｖ］、Ｖ２＝０．７５［Ｖ］、Ｖ３＝０．８５［Ｖ］、Ｖ４＝０．６５［Ｖ］、Ｖ５＝０．８５［Ｖ］、Ｖ６＝１．０５［Ｖ］を選択すればよい。

図１３は、定電圧駆動方式におけるステッピングモータ制御回路について説明する図である。

ＣＰＵ５１１０、ＲＯＭ５１２０、ＲＡＭ５１３０等で構成されるＣＰＵ回路部５１００は、通信ＩＣ５１４０を介して画像形成装置のＣＰＵ回路部１５０と通信してデータの交換を行ない、ＲＯＭ５１２０に格納されている各種プログラムに従って制御を行なう。

符号５３００は定電圧駆動方式のステッピングモータドライバ回路であり、ＣＰＵ回路部５１００からステッピングモータドライバ回路５３００に、ステッピングモータドライバ回路５３００を初期化する為のＲＥＳＥＴ信号、モータの動作周波数を決定するＣＬＫ信号、モータの回転方向を選択するＣＷ／ＣＣＷ信号、２相励磁や１−２相励磁といったモータの励磁方法を選択するＭＯＤＥ信号、モータを動作可能にするＥＮＡＢＬＥ信号、及び、モータに印加する駆動電圧を選択するＲＥＦ信号などの信号が送られる。

また、符号７０１は第１搬送ローラ対２０１（図２参照）の駆動源である第１搬送モータであり、符号７０２は第２搬送ローラ対２０２（図２参照）の駆動源である第２搬送モータである。第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２はステッピングモータであり、ステッピングモータドライバ回路５３００は上記の信号を受けることで、第１搬送モータ７０１や第２搬送モータ７０２が駆動する第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２を様々な速度で回転させることができる。また、ＲＥＦ信号の電圧値により、第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力を変えることが可能となる。本実施例のステッピングモータドライバ回路５３００は、ＲＥＦ電圧を上げると第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力が増え、ＲＥＦ電圧を下げると第１搬送ローラ対２０１や第２搬送ローラ対２０２の駆動力が減るものを使用している。

定電圧駆動方式のステッピングモータドライバ回路５３００に対しても、図１や図９などに示したタイミングチャートに記載のＲＥＦ電圧の制御を行なうことで、脱調レスと消費電力の低減とを両立した用紙折り装置を提供することが可能である。

以上、本実施形態によれば、折りが施された用紙を搬送するローラ対である第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２と、第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２の少なくとも一方のローラを駆動する駆動手段である第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２と、第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２を制御する駆動制御手段であるステッピングモータドライバ回路５２００，５３００と、用紙の位置を検知する用紙位置検知手段とを備え、用紙位置検知手段の検知結果に基づいてステッピングモータドライバ回路５２００，５３００により、第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２のニップを用紙が通過していないときの第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力を、前記ニップを用紙が通過しているときよりも小さくする用紙折り装置において、折りが施された用紙の第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２による搬送時に、用紙の２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過しているか、用紙の１枚の箇所が前記ニップを通過しているかを判断する判断手段を有しており、判断手段の判断結果に基づいてステッピングモータドライバ回路５２００，５３００により、用紙の１枚の箇所が前記ニップを通過しているときの第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力を、用紙の２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過しているときよりも小さくする。これにより、用紙の２枚以上重なった箇所が通過しているよりも第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２にかかる負荷が小さい、用紙の１枚の箇所が通過しているときの第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力が、過剰な大きさになるのを抑制することができる。よって、用紙の１枚の箇所が通過しているときと、用紙が２枚以上重なった箇所が通過しているときとで、第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力が同じ大きさの場合よりも、用紙の１枚の箇所が通過しているときに駆動力を小さくする分、省エネルギー化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、用紙位置検知手段は、ローラの回転速度を取得する回転速度取得手段と、用紙先端を検知する用紙先端検知手段である第１紙有無センサー６０１及び第２紙有無センサー６０２と、第１紙有無センサー６０１及び第２紙有無センサー６０２の検知結果と回転速度取得手段の取得情報とから、第１紙有無センサー６０１及び第２紙有無センサー６０２により用紙先端が検知されてから所定時間経過毎の用紙先端位置を判定する用紙位置判定手段とからなることで、第１紙有無センサー６０１及び第２紙有無センサー６０２による用紙先端の検知から所定時間経過毎の用紙先端位置の判定を行なうことができる。
また、本実施形態によれば、上記判断手段は、用紙サイズ情報を取得する用紙サイズ情報取得手段と、用紙に施される折り処理の種類に対応した折りモード情報を取得する折りモード情報取得手段と、前記用紙サイズ情報と前記折りモード情報とから折りが施された用紙の２枚以上重なっている箇所と１枚の箇所とを把握する用紙状態把握手段とからなり、上記用紙位置検知手段の検知結果と前記用紙情報把握手段の把握した情報とから、第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２のニップに前記用紙の２枚以上重なった箇所が挟み込まれているか、前記用紙の１枚の箇所が挟み込まれているかを判断することができる。
また、本実施形態によれば、第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２に用紙が進入するときに上記ステッピングモータドライバ回路５２００，５３００によって第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力を上昇させることで、第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２のニップに進入する用紙が２枚以上重なるときと、１枚のときと、用紙がないときとに加えて、第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２に用紙が進入する瞬間においても、第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力が最適値に切り換えるので、脱調レスと消費電力の低減とを両立することができる。
また、本実施形態によれば、第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２はステッピングモータであり、第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２のクロック数を計測するクロック数計測手段を有しており、上記用紙位置検知手段は前記クロック数計測手段の計測結果と第１紙有無センサー６０１及び第２紙有無センサー６０２の検知結果とから用紙位置を検知することで、第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２を加減速させた場合でも、用紙位置を正確に検知することができる。
また、本実施形態によれば、ステッピングモータドライバ回路５２００，５３００は、回転速度取得手段が取得したローラの回転速度に応じて駆動手段の駆動力を変化させる制御を行なうことで、第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２の回転速度に合った第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力に設定されるため、脱調レスと消費電力の低減とを両立することができる。
また、本実施形態によれば、用紙の種類を検出する用紙種類検出手段であるＣＰＵ回路部１５０を有しており、ＣＰＵ回路部１５０により検出された用紙の種類に応じて上記ステッピングモータドライバ回路５２００，５３００により第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力を変化させる制御を行なうことで、用紙の種類に合った第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力に設定されるため、脱調レスと消費電力の低減とを両立することができる。
また、本実施形態によれば、第１搬送ローラ対２０１及び第２搬送ローラ対２０２の搬送ローラの回転速度と用紙の種類とに応じて上記ステッピングモータドライバ回路５２００，５３００により第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力を変化させる制御を行なうことで、搬送ローラの回転速度と用紙の種類とに合った最適な第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２の駆動力に設定されるため、脱調レスと消費電力の低減を両立することができる。
また、本実施形態によれば、第１搬送モータ７０１及び第２搬送モータ７０２がステッピングモータであり、駆動制御手段が定電圧駆動方式のステッピングモータドライバ回路５３００である場合でも、脱調レスと消費電力の低減を両立した用紙折り装置を提供することができる。

１０１ 第１ストッパ搬送路
１０２ 第２搬送路
１０３ 第２ストッパ搬送路
１０４ 第４搬送路
１０５ 第５搬送路
１５０ ＣＰＵ回路部
２０１ 第１搬送ローラ対
２０２ 第２搬送ローラ対
２０３ 搬送ローラ対
２０４ 搬送ローラ対
３０１ 第１切替爪
３０２ 第２切替爪
３０３ 内三つめくれ防止爪
４０１ 第１ストッパ
４０２ 第２ストッパ
５００ 機内スタッカー
６０１ 第１紙有無センサー
６０２ 第２紙有無センサー
７０１ 第１搬送モータ
７０２ 第２搬送モータ
５１００ 回路部
５２００ ステッピングモータドライバ回路
５３００ ステッピングモータドライバ回路

特開２００１−３１２８１号公報

Claims (9)

1. 折りが施された用紙を搬送するローラ対と、
   前記ローラ対の少なくとも一方のローラを駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
   前記用紙の位置を検知する用紙位置検知手段とを備え、
   前記用紙位置検知手段の検知結果に基づいて前記駆動制御手段により、前記ローラ対のニップを前記用紙が通過していないときの前記駆動手段の駆動力を、前記ニップを前記用紙が通過しているときよりも小さくする用紙処理装置において、
   前記ローラ対による前記用紙の搬送時に、前記用紙の２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過しているか、前記用紙の１枚の箇所が前記ニップを通過しているかを判断する判断手段を有しており、
   前記判断手段の判断結果に基づいて前記駆動制御手段により、前記用紙の１枚の箇所が前記ニップを通過しているときの前記駆動手段の駆動力を、前記用紙の２枚以上重なった箇所が前記ニップを通過しているときよりも小さくすることを特徴とする用紙処理装置。
2. 請求項１の用紙処理装置において、
   上記用紙位置検知手段は、
   ローラの回転速度を取得する回転速度取得手段と、
   用紙先端を検知する用紙先端検知手段と、
   前記用紙先端検知手段の検知結果と前記回転速度取得手段の取得情報とから、前記用紙先端検知手段により用紙先端が検知されてから所定時間経過毎の用紙先端位置を判定する用紙位置判定手段とからなることを特徴とする用紙処理装置。
3. 請求項１または２の用紙処理装置において、
   上記判断手段は、
   用紙サイズ情報を取得する用紙サイズ情報取得手段と、
   用紙に施される折り処理の種類に対応した折りモード情報を取得する折りモード情報取得手段と、
   前記用紙サイズ情報と前記折りモード情報とから折りが施された用紙の２枚以上重なっている箇所と１枚の箇所とを把握する用紙状態把握手段とからなり、
   上記用紙位置検知手段の検知結果と前記用紙情報把握手段の把握した情報とから、上記ローラ対のニップに前記用紙の２枚以上重なった箇所が挟み込まれているか、前記用紙の１枚の箇所が挟み込まれているかを判断することを特徴とする用紙処理装置。
4. 請求項１、２または３の用紙処理装置において、
   上記ローラ対に用紙が進入するときに上記駆動制御手段によって上記駆動手段の駆動力を上昇させることを特徴とする用紙処理装置。
5. 請求項２、３または４の用紙処理装置において、
   上記駆動手段はステッピングモータであり、
   前記駆動手段のクロック数を計測するクロック数計測手段を有しており、
   上記用紙位置検知手段は前記クロック数計測手段の計測結果と前記用紙先端検知手段の検知結果とから用紙位置を検知することを特徴とする用紙処理装置。
6. 請求項２、３、４または５の用紙処理装置において、
   上記駆動制御手段は、上記回転速度取得手段が取得した上記ローラの回転速度に応じて上記駆動手段の駆動力を変化させる制御を行なうことを特徴とする用紙処理装置。
7. 請求項１、２、３、４、５または６の用紙処理装置において、
   用紙の種類を検出する用紙種類検出手段を有しており、
   前記用紙種類検出手段により検出された用紙の種類に応じて上記駆動制御手段により上記駆動手段の駆動力を変化させる制御を行なうことを特徴とする用紙処理装置。
8. 請求項７の用紙処理装置において、
   上記ローラの回転速度と用紙の種類とに応じて上記駆動制御手段により上記駆動手段の駆動力を変化させる制御を行なうことを特徴とする用紙処理装置。
9. 請求項１、２、３、４、５、６、７または８の用紙処理装置において、
   上記駆動手段はステッピングモータであり、
   上記駆動制御手段が定電圧駆動方式のステッピングモータドライバ回路であることを特徴とする用紙処理装置。

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