JP2016150818A - 搬送装置、後処理装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動機構によって搬送ローラを回転軸方向に移動させるときに、搬送ローラが固有振動してしまう不具合が生じにくい、搬送装置、後処理装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】排紙ローラ６１（搬送ローラ）を回転軸方向に移動させるための駆動モータ６３（駆動手段）が、移動機構６１ａ、６２への駆動力の伝達を開始（又は、終了）するときに、排紙ローラ６１の回転軸方向の移動速度がゼロから所定速度Ｖに達するまでに（又は、所定速度Ｖからゼロに達するまでに）、第１加速度（又は、第１減速度）で加速（又は、減速）を開始してから排紙ローラ６１の固有振動の周波数に対して半周期分だけ時間をずらして第２加速度（又は、第２減速度）でさらに加速（又は、減速）するように制御される。【選択図】図２

Description

この発明は、用紙を搬送する搬送装置と、それを備えた後処理装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関し、特に、用紙を挟持・搬送する搬送ローラが回転軸方向に移動可能に構成された搬送装置、後処理装置、及び、画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置から排出された用紙に後処理を施す後処理装置において、用紙を挟持・搬送する搬送ローラ（シフトローラ）が回転軸方向に移動可能に構成された搬送装置が設置されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、搬送ローラは、用紙を挟持・搬送するように構成されているとともに、移動機構によって用紙を挟持した状態で回転軸方向に移動して用紙を回転軸方向にシフト移動できるように構成されている。そして、搬送ローラを回転軸方向に適宜に移動しながら用紙を排紙トレイに向けて挟持・搬送することによって、排紙トレイ上に積載される複数の用紙に対して仕分け処理が施されることになる。

従来の搬送装置は、移動機構によって搬送ローラを回転軸方向に移動させるときに、搬送ローラが固有振動してしまう不具合が生じてしまっていた。そして、このような搬送ローラの固有振動が大きくなってしまうと、搬送ローラによって挟持・搬送される用紙の回転軸方向の位置が不安定になってしまう不具合や、搬送ローラの振動が収まるまでの待機時間が必要になってしまう不具合、などが生じてしまうことになる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、移動機構によって搬送ローラを回転軸方向に移動させるときに、搬送ローラが固有振動してしまう不具合が生じにくい、搬送装置、後処理装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる搬送装置は、用紙を挟持した状態で所定方向に回転して、当該用紙を搬送方向に搬送する搬送ローラと、駆動手段から駆動力が伝達されて、前記搬送ローラを回転軸方向に所定速度で移動させる移動機構と、を備え、前記駆動手段は、前記移動機構への駆動力の伝達を開始するときに、前記搬送ローラの回転軸方向の移動速度がゼロから前記所定速度に達するまでに、第１加速度で加速を開始してから前記搬送ローラの固有振動の周波数に対して半周期分だけ時間をずらして第２加速度でさらに加速するように制御されるものである。

本発明によれば、移動機構によって搬送ローラを回転軸方向に移動させるときに、搬送ローラが固有振動してしまう不具合が生じにくい、搬送装置、後処理装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 搬送装置を示す概略上面図である。 移動機構によって移動される物体の、時間と位置との関係を示すグラフである。 従来の搬送装置において、排紙ローラが回転軸方向に移動したときの、（Ａ）制御上の駆動プロファイルを示すグラフと、（Ｂ）実際の速度変位を示すグラフと、である。 排紙ローラが回転軸方向に移動したときの振動を抑える制御について概念的に示すグラフである。 排紙ローラの固有振動数が変化したときの制御について概念的に示すグラフである。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としての複写機、２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する露光部、４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像を用紙Ｐ（用紙）に転写する転写部（画像形成部）、１０はセットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、１２〜１４は転写紙等の用紙Ｐが収納された給紙部、１７、１８は転写部７に向けて用紙Ｐを搬送するレジストローラ（タイミングローラ）、２０は用紙Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着ローラ、２２は定着装置２０に設置された加圧ローラ、３０はオモテ面に画像が形成された後の用紙Ｐを反転して画像形成部に向けて搬送する両面搬送部、を示す。
また、５０は画像形成装置本体１から排出された用紙Ｐに後処理を施す後処理装置、５７は後処理装置５０の内部に設置された積載部（内部トレイ）、６０は後処理装置５０の内部に設置された搬送装置、６１は搬送ローラとしての排紙ローラ（シフトローラ）、６５は後処理後の用紙Ｐ（又は、用紙束）が排出されて積載される排紙トレイ、９０は後処理装置５０の内部に設置された綴じ装置、を示す。後処理装置５０は、画像形成装置本体１に対して着脱可能に設置（接続）されている。

図１を参照して、画像形成装置本体１における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部１０の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部２上を通過する。このとき、原稿読込部２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部３（書込部）に送信される。そして、露光部３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、作像部４の感光体ドラム５上に向けて発せられる。

一方、作像部４において、感光体ドラム５は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム５上に画像情報に対応した画像（トナー像）が形成される。
その後、感光体ドラム５上に形成された画像は、画像形成部としての転写部７で、レジストローラ１７、１８により搬送された用紙Ｐ上に転写される。

一方、転写部７（画像形成部）に搬送される用紙Ｐは、次のように動作する。
まず、画像形成装置本体１の複数の給紙部１２、１３、１４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、最上段の給紙部１２が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１２に収納された用紙Ｐの最上方の１枚が、搬送経路Ｋ１の位置に向けて搬送される。

その後、用紙Ｐは、複数の搬送ローラが配設された搬送経路Ｋ１を通過して、レジストローラ１７、１８の位置に達する。そして、レジストローラ１７、１８の位置に達した用紙Ｐは、感光体ドラム５上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部７（画像形成部）に向けて搬送される。

そして、転写工程後の用紙Ｐは、転写部７の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置２０に達する。定着装置２０に達した用紙Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間に送入されて、定着ローラ２１から受ける熱と双方の部材２１、２２から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された用紙Ｐは、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との間（ニップ部である。）から送出された後に、画像形成装置本体１から排出される。

なお、用紙Ｐの両面（オモテ面とウラ面とである。）へのプリントをおこなう「両面プリントモード」が選択されている場合には、オモテ面への定着工程が終了した用紙Ｐは、上述した「片面プリントモード」が選択されているときのようにそのまま排紙されることなく、両面搬送経路Ｋ２に導かれて、両面搬送部３０で搬送方向が反転された後に、再び転写部７（画像形成部）の位置に向けて搬送される。そして、転写部７の位置で先に説明したものと同様の画像形成プロセスによって用紙Ｐのウラ面への画像形成がおこなわれ、その後に定着装置２０での定着工程を経て、搬送経路を通過して、画像形成装置本体１から排出される。

ここで、本実施の形態では、画像形成装置１に後処理装置５０が設置されていて、画像形成装置本体１から排出された用紙Ｐが後処理装置５０に搬送されて、搬送された用紙Ｐに対して後処理が施されることになる。
図１を参照して、本実施の形態における後処理装置５０には、３つの搬送経路Ｋ３〜Ｋ５が設けられていて、用紙Ｐは、実行される後処理の種類（モード）によって、異なる搬送経路を通過するように構成されている。第１の搬送経路Ｋ３には、第１紙検知センサ７１、入口ローラ５１、中継ローラ５２、等が設置されている。第２の搬送経路Ｋ４には、第２紙検知センサ７２、搬送ローラとしての排紙ローラ６１（シフトローラ）、等が設置されている。第３の搬送経路Ｋ５には、積載部５７、フェンス部材５８、戻しコロ５６、綴じ装置９０、等が設置されている。そして、３つの搬送経路Ｋ３〜Ｋ５が合流する部分には、用紙Ｐが搬送される搬送経路を切り替えるための分岐爪５５が設置されている。
ここで、本実施の形態において、搬送ローラとしての排紙ローラ６１は、移動機構が駆動されることにより、回転軸方向（図１の紙面垂直方向である。）に移動可能に構成されているが、これについては後で詳しく説明する。

図１を参照して、後処理装置５０の搬入口の近傍には、第１紙検知センサ７１、入口ローラ５１が設置されていて、第１紙検知センサ７１によって検知された用紙Ｐが入口ローラ５１、中継ローラ５２によって装置５０内に搬送される。そして、予めユーザーによって選択された後処理のモードに基いて、用紙Ｐが所望の搬送経路Ｋ３〜Ｋ５に導かれるように分岐爪５５が回動する。

具体的に、後処理を施さないモードが選択されている場合、第１の搬送経路Ｋ３に搬送された用紙Ｐは、第２の搬送経路Ｋ２に搬送されて、そのまま排紙ローラ６１によって排紙されて、排紙トレイ６５上に排出される。このとき、分岐爪５５は、第１の搬送経路Ｋ１から第２の搬送経路Ｋ２への用紙Ｐの搬送を妨げない位置に回動している（図１の状態である。）。このとき、排紙ローラ６１は、回転軸方向の位置がホームポジション（基準位置）に固定された状態になっている（図２（Ａ）を参照できる）。

「仕分け処理モード（ソートモード）」が選択されている場合、第１の搬送経路Ｋ３から第２の搬送経路Ｋ４に搬送された用紙Ｐは、回転軸方向（図１の紙面垂直方向である。）に移動可能に構成された排紙ローラ６１によって用紙Ｐごとに所定量だけ回転軸方向にシフト移動されながら搬送されて、排紙ローラ６１によって搬送されて排紙トレイ６５上に順次積載される。このとき、分岐爪５５は、第１の搬送経路Ｋ１から第２の搬送経路Ｋ２への用紙Ｐの搬送を妨げない位置に回動している（図１の状態である。）。

「綴じ処理モード（ステイプルモード）」が選択されている場合、第１の搬送経路Ｋ３から第２の搬送経路Ｋ４に搬送された用紙Ｐは、排紙ローラ６１によって図１の左方に向けて搬送される。このとき、分岐爪５５は、第１の搬送経路Ｋ１から第２の搬送経路Ｋ２への用紙Ｐの搬送を妨げない位置に回動している（図１の状態である。）。そして、その用紙Ｐの後端が第２紙検知センサ７２によって検知されると、用紙Ｐを挟持した状態の排紙ローラ６１が逆回転されて、用紙Ｐがスイッチバックされて、第３の搬送経路Ｋ５に向けて搬送される。このとき、分岐爪５５は、用紙Ｐが第１の搬送経路Ｋ１に導かれることなく第３の搬送経路Ｋ５に導かれるように回動している。さらに、排紙ローラ６１は、用紙Ｐを挟持した状態で、回転軸方向の位置がホームポジション（基準位置）から回転軸方向奥側（綴じ装置９０が設置された側である。）に移動した状態になっている（図２（Ｂ）を参照できる）。
そして、排紙ローラ６１とともにシフト移動した用紙Ｐは、第３の搬送経路Ｋ５に導かれて、積載部５７（内部トレイ）上に載置される。そして、戻しコロ５６の図１の反時計方向の回転によって、その用紙Ｐがフェンス部５８（エンドフェンス）に向けて搬送される。これにより、用紙Ｐの後端（搬送方向後端）がフェンス部５８に突き当たって、用紙Ｐの搬送方向の位置が揃えられることになる。
そして、このような動作が次以降に搬送される用紙Ｐごとに繰り返されて、積載部５７上に所望の枚数の用紙Ｐ（用紙束）が、搬送方向の位置が揃えられた状態で、積載されることになる。そして、それらの用紙Ｐ（用紙束）の後端側部（角部）に対して、綴じ装置９０によって綴じ処理が施されることになる。
その後、綴じ処理が施された用紙Ｐ（用紙束）は、戻しコロ５６の時計方向の回転によって積載部５７の傾斜面に沿って斜め上方に移動して、正回転する排紙ローラ６１による搬送によって、排紙トレイ６５上に排出される。
なお、本実施の形態において、綴じ装置９０は、歯型状の凹凸部を用紙束に押し当てて用紙束に厚さ方向の凹凸を形成して用紙Ｐ同士を噛み合わせることで綴じ処理動作をおこなうものである。

以下、図２〜図６等を用いて、本実施の形態における搬送装置６０（後処理装置５０）の、特徴的な構成・動作について詳述する。
先に説明したように、本実施の形態における後処理装置５０に設置された搬送装置６０には、用紙Ｐを挟持した状態で所定方向に回転して用紙Ｐを搬送方向に搬送する搬送ローラとしての排紙ローラ６１が設けられている。本実施の形態において、排紙ローラ６１は、正回転（上方のローラが時計方向に回転して、下方のローラが反時計方向に回転する回転方向である。）して用紙Ｐを図１及び図２の右方から左方に向けて用紙Ｐを挟持・搬送することができ、逆回転（上方のローラが反時計方向に回転して、下方のローラが時計方向に回転する回転方向である。）して用紙Ｐを図１及び図２の左方から右方に向けて用紙Ｐを挟持・搬送することができるように構成されている。

また、本実施の形態における後処理装置５０に設置された搬送装置６０には、駆動手段としての駆動モータ６３から駆動力が伝達されて、排紙ローラ６１（搬送ローラ）を回転軸方向（図１の紙面垂直方向であって、図２の上下方向である。）に所定速度Ｖで移動させる移動機構６１ａ、６２が設けられている。
詳しくは、図２を参照して、排紙ローラ６１は、ステンレス鋼などの金属材料からなる軸部上に、ゴム材料（又は、樹脂材料）からなるローラ部が回転軸方向に間隔をあけて形成されたローラが対になったものであって、不図示のモータ（正逆回転型モータである。）から一方のローラに回転駆動力が入力されて正回転又は逆回転したり、モータからの回転駆動力が遮断されて回転停止したりするように構成されている。排紙ローラ６１の回転軸方向一端側には、ラックギア部６１ａと被検知部６１ｂ（被検知板）とが、排紙ローラ６１とともに回転しないように非回転で排紙ローラ６１とともにシフト移動可能に設置されている。排紙ローラ６１のラックギア部６１ａは、駆動モータ６３（搬送装置６０の筐体に固定された駆動手段である。）のモータ軸に設置されたピニオンギア６２に噛合している。排紙ローラ６１の被検知部６１ｂは、ホームポジション検知センサ７３によって、その有無が光学的に検知されるように構成されている。
なお、本実施の形態において、駆動モータ６３は、正逆回転型のＤＣモータである。

このような構成により、制御部４０によって制御された駆動モータ６３が稼働することによって、排紙ローラ６１が回転軸方向に移動することになる。
具体的に、図２（Ａ）の状態から駆動モータ６３が正回転すると、ピニオンギア６２が図２の時計方向に回転して、排紙ローラ６１がホームポジション（図２において一点鎖線で示す装置のセンター基準に対して用紙Ｐの幅方向中央位置を一致させる基準位置であって、図２（Ａ）の位置である。）から回転軸方向一端側（図２の上方であって、図２（Ｂ）の位置である。）にシフト移動する。これに対して、図２（Ｂ）の状態から駆動モータ６３が逆回転すると、ピニオンギア６２が図２の反時計方向に回転して、排紙ローラ６１が図２（Ａ）のホームポジションにシフト移動する。
そして、用紙Ｐを挟持した状態で用紙Ｐとともに排紙ローラ６１を図２（Ａ）のホームポジションから図２（Ｂ）の位置にシフト移動させたり、用紙Ｐを挟持しない状態で排紙ローラ６１を図２（Ｂ）の位置から図２（Ａ）のホームポジションにシフト移動させる動作などを適宜に繰り返して、先に説明した「仕分け処理モード（ソートモード）」や「綴じ処理モード（ステイプルモード）」がおこなわれることになる。

ここで、本実施の形態において、駆動モータ６３（駆動手段）は、移動機構６１ａ、６２への駆動力の伝達を開始するときに、排紙ローラ６１（搬送ローラ）の回転軸方向の移動速度がゼロから所定速度Ｖに達するまでに、第１加速度Ｘ１で加速を開始してから排紙ローラ６１の固有振動の周波数に対して半周期分ΔＴだけ時間をずらして第２加速度Ｘ２でさらに加速するように制御される。換言すると、２段階で駆動手段に加速度が入力されることになる。
具体的に、制御部４０による制御によって駆動モータ６３に電流が入力されてピニオンギア６２の回転駆動が開始されるときに、排紙ローラ６１のシフト移動の移動速度がゼロから所定速度Ｖになるように駆動モータ６３に一気に電流Ｉを流すのではなくて、半周期分ΔＴだけ時間をずらして排紙ローラ６１が２段階で加速されるように駆動モータ６３に２段階で電流が印可される。

同様に、本実施の形態において、駆動モータ６３（駆動手段）は、移動機構６１ａ、６２への駆動力の伝達を終了するときに、排紙ローラ６１（搬送ローラ）の回転軸方向の移動速度が所定速度Ｖからゼロに達するまでに、第１減速度Ｙ１で減速を開始してから排紙ローラ６１の固有振動の周波数に対して半周期分ΔＴだけ時間をずらして第２減速度Ｙ２でさらに減速するように制御される。換言すると、２段階で駆動手段に減速度（マイナスの加速度である。）が入力されることになる。
具体的に、制御部４０による制御によって駆動モータ６３への電流の入力が遮断されてピニオンギア６２の回転駆動が終了するときに、排紙ローラ６１のシフト移動の移動速度が所定速度Ｖからゼロになるように駆動モータ６３への電流Ｉの遮断を一気にするのではなくて、半周期分ΔＴだけ時間をずらして排紙ローラ６１が２段階で減速されるように駆動モータ６３への電流の遮断が２段階でおこなわれる。

このような制御をおこなうのは、移動機構６１ａ、６２によって排紙ローラ６１を回転軸方向に移動させるときに、排紙ローラ６１が大きく固有振動してしまうためである。特に、上述したように後処理装置５０内で「仕分け処理モード（ソートモード）」や「綴じ処理モード（ステイプルモード）」をおこなうために、シフトローラとして機能する排紙ローラ６１は、比較的速いスピードで回転軸方向に移動するため、このような振動が大きくなってしまっていた。そして、このように排紙ローラ６１の固有振動が大きくなってしまうと、排紙ローラ６１によって挟持・搬送される用紙Ｐの回転軸方向の位置が不安定になってしまう不具合や、排紙ローラ６１の振動が収まるまでの待機時間が必要になってしまう不具合、などが生じてしまうことになる。
具体的に、用紙Ｐを挟持した状態で用紙Ｐとともにシフト移動した排紙ローラ６１が固有振動した状態で用紙Ｐを搬送してしまったり、用紙Ｐを挟持する直前の排紙ローラ６１が固有振動した状態であったり、用紙Ｐを挟持した状態で用紙Ｐとともにシフト移動を開始した排紙ローラ６１が固有振動した状態であったりすると、用紙Ｐの回転軸方向の位置が不安定な状態で用紙Ｐが搬送されることになり、綴じ装置９０に対する用紙Ｐの位置が不均一になって綴じ処理の精度が悪くなってしまったり、排紙トレイ６５上において仕分けられる仕分け処理（スタック性）の精度が悪くなってしまったりすることになる。また、このような排紙ローラ６１の固有振動による不具合を防止するために、排紙ローラ６１の振動が収まるまで用紙Ｐの搬送やシフト移動をしないように制御してしまうと、その待機時間によって後処理の生産性が著しく低下してしまうことになる。

これに対して、本実施の形態では、上述したように排紙ローラ６１の固有振動周波数の半周期分ΔＴだけタイミングをずらして２段階で駆動手段に加速度や減速度が入力されるようにしているため、移動機構６１ａ、６２によって排紙ローラ６１を回転軸方向に移動させるときに、排紙ローラ６１が固有振動しにくくなる。そのため、綴じ処理や仕分け処理の精度が向上することになる。

以下、その理由について、図３〜図５を用いて詳しく説明する。
まず、図３を用いて、排紙ローラ６１の振動を抑制する方法について、基礎となる考え方について説明する。
図３（Ａ）に示すように、物体の位置を目標値に移動させるために破線で示すような入力（物体を移動させる移動機構の駆動源への入力である。）を与えた場合、一般的に、実線で示すように、ある周期をもって減衰する出力を得る。この出力は、移動する物体の位置の変位であって、移動させる物体の固有振動により発生する振動である。
そのため、図３（Ｂ）の上図に示すように、大きさがＡ１の入力をおこなった場合にも、それに応じて固有振動による振動が発生する。このとき、出力のオーバーシュートが目標値となるように入力Ａ１を設定する。そして、図３（Ｂ）の下図に示すように、目標値と入力Ａ１との差となるＡ２の入力をおこなった場合にも、それに応じて固有振動による振動が発生する。ここで、Ａ１、Ａ２のうちどちらを入力しても、生じる振動は固有振動によるものであるため、周波数の値は同じになる。なお、図３（Ｂ）中の時間ｔ２は、その固有振動の周期に対する半周期分の時間である。
そして、図３（Ｃ）に示すように、Ａ１を入力してから、時間ｔ２（半周期分）だけタイミングをずらしてＡ２の入力をおこなうと、Ａ１の入力で発生した振動とＡ２の入力で発生した振動とは、同じ周波数で半周期分の時間ｔ２だけずれたものになり、お互いの振動を打ち消し合うように作用する。その結果、図３（Ｃ）に示すように、目標値にほぼ一致して振動のほとんど生じない略直線状の出力を得ることができる。

図４（Ａ）は、従来の搬送装置（後処理装置）において、移動機構によって排紙ローラが回転軸方向（搬送方向に対して直交する方向である。）に移動したときの駆動手段の駆動プロファイルを示すグラフであって、図４（Ｂ）は、そのときの排紙ローラの実際の速度変位を示すグラフである。
図４（Ａ）に示すように、駆動手段の駆動プロファイルは、速度（高さ）が所定速度Ｖとなる台形状のものになる。すなわち、排紙ローラの移動速度がゼロから所定速度Ｖに立ち上がるときには一定の加速度で駆動開始され、排紙ローラの移動速度が所定速度Ｖからゼロに立ち下がるときには一定の減速度で駆動終了されることになる。
そして、このような駆動プロファイルによって排紙ローラが駆動されてしまうと、図４（Ｂ）に示すように、立ち上がり時と立ち下がり時とにそれぞれ排紙ローラに振動（固有振動）が生じてしまう。すなわち、駆動系の出力として、駆動開始時と駆動終了時とにそれぞれ所定の周波数で減衰する振動が生じてしまう。この振動は、排紙ローラの質量をＭとして、加速度（又は、減速度）をａとしたときに、Ｆ（＝Ｍ×ａ）なる力が働くことにより生じる固有振動である。そして、このように排紙ローラに固有振動が生じることにより、先に説明したように綴じ処理や仕分け処理の精度が悪化してしまうことになる。

この図４（Ｂ）に示すような排紙ローラの固有振動を軽減するために、本実施の形態では、先に図３を用いて説明した振動抑制の方法を用いている。
図５は、本実施の形態における駆動手段の駆動プロファイルを説明するためのグラフであって、排紙ローラの固有振動を軽減する制御を概念的に示すものである。なお、図５（Ａ）〜（Ｄ）の左図は時間と加速度（排紙ローラ６１の移動時の加速度であって、駆動手段への入力に対応する値である。）との関係を示し、図５（Ａ）〜（Ｄ）の右図は時間と速度（排紙ローラ６１の移動速度である。）との関係を示すものである。
本実施の形態における特徴的な制御は、排紙ローラ６１を２段階で加速することにより（加速度を２段階で与えることにより）、１段階目の加速時に発生する振動を２段階目の加速時に発生する振動で打ち消し合うような駆動プロファイルを形成する。

具体的に、まず、図５（Ａ）に示すように、元の台形波形の入力の加速度を１段階目の加速度とする。このときの加速度の値を１とする。
次に、図５（Ｂ）に示すように、１段階目の加速が開始されてからΔＴだけ時間をずらして２段階目の加速を開始する。この時間ΔＴは排紙ローラ６１の固有振動周波数の半周期分に相当する時間であり、２段階目の加速度をＫとする。
このような１段階目の加速度と２段階目の加速度とを重ね合わせて図示すると、図５（Ｃ）の左図に示すようになる。また、図５（Ｃ）の右図に示すように、速度としては、元の台形波形の入力時の速度を１とした場合、（１＋Ｋ）倍された状態になる。
そのため、図５（Ｄ）に示すように、元の波形と合わせる（所定速度Ｖを合わせる)ために、図５（Ｃ）の加速度を１／（１＋Ｋ）倍する。これにより、元の台形波形の入力時の速度と同じ速度となる。
なお、図５では排紙ローラ６１の立ち上がり時の制御について説明したが、排紙ローラ６１の立ち下がり時についても、加速と減速の違いはあるものの、同じように制御することができる。

ここで、排紙ローラ６１の固有振動が減衰しない場合は、Ｋ＝１とすることで、論理的に振動を抑えることができる。しかし、排紙ローラ６１の固有振動は、実際には減衰する。そのため、その減衰率を考慮して、時間ΔＴとＫとに以下の式を代入する。
なお、次式において、ω_nは排紙ローラの固有振動周波数であって、ζは減衰係数である。

＜式＞

ここで、本実施の形態における搬送装置６０（後処理装置５０）において、排紙ローラ６１（搬送ローラ）は、先に説明したように、用紙Ｐを挟持した状態で駆動モータ６３（駆動手段）による移動機構（ラック機構）の駆動によって用紙Ｐとともに回転軸方向に移動できるように構成されている。
そして、排紙ローラ６１の固有振動の周波数は、排紙ローラ６１が用紙Ｐを挟持した状態であるか挟持していない状態であるかによって変化する変数となる可能性がある。すなわち、排紙ローラ６１が用紙Ｐを挟持した状態で用紙Ｐとともにシフト移動するときに発生する固有振動周波数と、排紙ローラ６１が用紙Ｐを挟持していない状態で単独でシフト移動するときに発生する固有振動周波数と、は違う値になる可能性がある。
そのため、上述した本実施の形態における効果が確実に発揮されるように、そのような排紙ローラ６１の固有振動の周波数の変化に応じて時間ΔＴ（２段階目の加速を開始する時間である。）が可変されるように制御することが好ましい。

さらに、排紙ローラ６１の固有振動の周波数は、排紙ローラ６１が挟持する用紙Ｐのサイズ、紙厚、種類、プリント状態のうちの少なくとも１つによって変化する変数となる可能性がある。すなわち、排紙ローラ６１が挟持する用紙Ｐのサイズや紙厚や種類（紙種）やプリント状態（片面プリントと両面プリントとの違いや、画像面積率の違いなどである。）によって、その固有振動周波数が違う値になる可能性がある。
そのため、上述した本実施の形態における効果が確実に発揮されるように、そのような排紙ローラ６１の固有振動の周波数の変化に応じて時間ΔＴ（２段階目の加速を開始する時間である。）が可変されるように制御することが好ましい。
具体的に、図２を参照して、ユーザーによって、操作パネル４５（本実施の形態では、画像形成装置本体１の外装部に設置されている。）に、通紙される用紙Ｐに関する情報が入力されると、その情報が制御部４０に送られて、時間ΔＴが最適な値に可変されることになる。

このような時間ΔＴが可変される制御について、図６を用いて、さらに補足的に説明する。
図６において、「第１入力に対する出力」は１段階目の加速（又は、減速）による排紙ローラ６１の回転軸方向の位置変化（振動）であって、「第２入力に対する出力」は２段階目の加速（又は、減速）による排紙ローラ６１の回転軸方向の位置変化（振動）であって、それぞれの出力の周波数は排紙ローラ６１の固有振動周波数と同等になる。
図６（Ａ）に示すように、排紙ローラ６１の固有振動周波数が定数である場合には、その固有振動周波数に対して第１入力と第２入力とを設定して、同じタイミングで互いの出力同士で干渉させて振動を抑制する。具体的には、排紙ローラ６１の固有振動周波数の半周期の時間ΔＴを固定値として設定して、出力を半波長ずらして発生させることになる。
しかし、排紙ローラ６１の固有振動は、用紙Ｐを挟持しているか否かや、挟持する用紙Ｐの条件によって、変化してしまう可能性がある。図６（Ｂ）に示すように、図６（Ａ）に示すものに対して固有振動周波数が変化してしまっているにも関わらず、図６（Ａ）のものと同様に時間ΔＴだけタイミングをずらして第２入力を入力しても、第２入力に対する出力が第１入力に対する出力の逆位相にならない。そのため、排紙ローラ６１の振動を抑制しきれなくなってしまう。
これに対して、図６（Ｃ）に示すように、排紙ローラ６１の固有振動周波数を変数として、その固有振動周波数の変化に合わせて、第２入力を入力する時間ΔＴをＴだけずらすことで、第２入力に対する出力が第１入力に対する出力の逆位相になる。これにより、排紙ローラ６１の振動を抑制することができる。

以上説明したように、本実施の形態では、排紙ローラ６１（搬送ローラ）を回転軸方向に移動させるための駆動モータ６３（駆動手段）が、移動機構６１ａ、６２への駆動力の伝達を開始（又は、終了）するときに、排紙ローラ６１の回転軸方向の移動速度がゼロから所定速度Ｖに達するまでに（又は、所定速度Ｖからゼロに達するまでに）、第１加速度（又は、第１減速度）で加速（又は、減速）を開始してから排紙ローラ６１の固有振動の周波数に対して半周期分だけ時間をずらして第２加速度（又は、第２減速度）でさらに加速（又は、減速）するように制御される。
これにより、移動機構６１ａ、６２によって排紙ローラ６１を回転軸方向に移動させるときに、排紙ローラ６１が固有振動してしまう不具合を生じにくくすることができる。

なお、本実施の形態では、モノクロの画像形成装置１における後処理装置５０に設置される搬送装置６０に対して本発明を適用したが、カラーの画像形成装置における後処理装置に設置される搬送装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置１における後処理装置５０に設置される搬送装置６０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置（例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、孔版印刷装置などである。）における後処理装置に設置される搬送装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
さらには、種々の方式の画像形成装置の装置本体に設置される搬送装置（例えば、横レジスト補正（回転軸方向の位置ずれ補正）をおこなうために回転軸方向に移動可能に構成された搬送ローラが設置された搬送装置である。）に対して本発明を適用することもできる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、綴じ処理と仕分け処理とをおこなうための搬送装置６０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、穿孔処理（パンチ処理）をもおこなうための搬送装置や、上述した複数の処理のうち１つの処理のみをおこなうための搬送装置や別の組み合わせで処理をおこなうための搬送装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、排紙ローラ６１として機能する搬送ローラに対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、排紙ローラ６１以外の搬送ローラ（例えば、中継ローラ５２等である。）に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、金属針を用いることなく綴じ処理をおこなう綴じ装置９０が設置された後処理装置に対して本発明を適用したが、金属針を用いて綴じ処理をおこなう綴じ装置が設置された後処理装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
５０ 後処理装置、
５１ 入口ローラ、
５２ 中継ローラ、
５５ 分岐爪、
５６ 戻しコロ、
５７ 積載部、
５８ フェンス部、
６０ 搬送装置、
６１ 排紙ローラ（搬送ローラ）、
６１ａ ラックギア部（移動機構）、
６１ｂ 被検知部、
６２ ピニオンギア（移動機構）、
６３ 駆動モータ（駆動手段）、
６５ 排紙トレイ、
７１ 第１紙検知センサ（入口センサ）、
７２ 第２紙検知センサ（後端検知センサ）、
７３ ホームポジション検知センサ、
９０ 綴じ装置、
Ｐ 用紙（シート）。

特開２００２−１５４７３４号公報

Claims (6)

1. 用紙を挟持した状態で所定方向に回転して、当該用紙を搬送方向に搬送する搬送ローラと、
   駆動手段から駆動力が伝達されて、前記搬送ローラを回転軸方向に所定速度で移動させる移動機構と、
   を備え、
   前記駆動手段は、前記移動機構への駆動力の伝達を開始するときに、前記搬送ローラの回転軸方向の移動速度がゼロから前記所定速度に達するまでに、第１加速度で加速を開始してから前記搬送ローラの固有振動の周波数に対して半周期分だけ時間をずらして第２加速度でさらに加速するように制御されることを特徴とする搬送装置。
2. 用紙を挟持した状態で所定方向に回転して、当該用紙を搬送方向に搬送する搬送ローラと、
   駆動手段から駆動力が伝達されて、前記搬送ローラを回転軸方向に所定速度で移動させる移動機構と、
   を備え、
   前記駆動手段は、前記移動機構への駆動力の伝達を終了するときに、前記搬送ローラの回転軸方向の移動速度が前記所定速度からゼロに達するまでに、第１減速度で減速を開始してから前記搬送ローラの固有振動の周波数に対して半周期分だけ時間をずらして第２減速度でさらに減速するように制御されることを特徴とする搬送装置。
3. 前記搬送ローラは、用紙を挟持した状態で前記駆動手段による前記移動機構の駆動によって用紙とともに回転軸方向に移動できるように構成され、
   前記搬送ローラの固有振動の周波数は、前記搬送ローラが用紙を挟持した状態であるか挟持していない状態であるかによって変化する変数であって、
   前記搬送ローラの固有振動の周波数の変化に応じて前記時間が可変されるように制御されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記搬送ローラは、用紙を挟持した状態で前記駆動手段による前記移動機構の駆動によって用紙とともに回転軸方向に移動できるように構成され、
   前記搬送ローラの固有振動の周波数は、前記搬送ローラが挟持する用紙のサイズ、紙厚、種類、プリント状態のうちの少なくとも１つによって変化する変数であって、
   前記搬送ローラの固有振動の周波数の変化に応じて前記時間が可変されるように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の搬送装置。
5. 画像形成装置から排出された用紙に後処理を施す後処理装置であって、
   請求項１〜請求項４のいずれかに記載の搬送装置を備えたことを特徴とする後処理装置。
6. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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