JP2022102485A - 用紙後処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成された用紙等にパンチ孔形成し、用紙束を作る後処理を行う用紙後処理装置において、整列性の良い後処理を可能にする技術を提供する。【解決手段】画像形成装置により画像が形成された用紙に後処理を行う用紙後処理装置であり、用紙にパンチ孔を形成するパンチ孔形成手段と、パンチ孔形成された用紙を搬送する搬送手段を有し、用紙束を形成する用紙束形成手段で、パンチ孔形成された第1の用紙を搬送経路上で停止し、第1の用紙の後にパンチ孔形成された第2の用紙を、第1の用紙の上に重なる位置まで搬送し、用紙束を形成する用紙束形成手段と、を有する用紙後処理装置において、第1の用紙に第2の用紙を重ねる際、第1の用紙と第2の用紙の搬送方向と直交する相対位置を、第1の用紙のパンチ孔に第2の用紙が重ならない相対位置となるシフト手段を有し、重ねられる用紙が幅方向にずれた用紙束を形成することを特徴とする用紙後処理装置。【選択図】図17
Description
本発明は、複写機、印刷機、レーザービームプリンター等の画像形成装置によって画像形成された用紙等のシートにパンチ穴形成処理や綴じ処理等の後処理を行う用紙後処理装置に関するものである。
近年、複写機、レーザービームプリンターなどの画像形成装置によって画像が形成された用紙(シート)を搬送経路中で反転(スイッチバック)することで、先行する用紙と後続する用紙を重ね、複数枚の用紙束にし、所定の後処理を行う用紙後処理装置がある。後処理としては、例えば、ステープルで綴じる綴じ処理や穿孔装置(パンチ穴形成装置)で穿孔(パンチ孔)を空けるパンチ処理、仕分け動作を行うソート処理などが挙げられる。特許文献1に示すように、近年の用紙後処理装置では、用紙を縦搬送する際の用紙搬送方向に延びる端縁に沿ってパンチ穴を形成する装置も出てきている。
特許文献1にあるようなパンチ穴を形成した用紙で用紙束を形成している時、先行する用紙のパンチ穴に、後続する凸状カールの発生した用紙が搬送されてくると、後続する用紙の先端角部が引っかかる可能性がある。この時に、引っかかった後続する用紙は、コシによる反発力で反発し、先行する用紙の押し出しや斜行を発生させることがある。このような押し出しや斜行が発生すると、用紙束の各用紙の先端位置のズレの距離や斜行量が一定範囲内に収まらない問題があり、用紙束を整列性良く揃えられないおそれがある。
本発明の目的は、画像形成された用紙等のシートにパンチ穴形成処理をして用紙束を作る後処理を行う用紙後処理装置において、整列性の良い後処理を可能にする技術を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明の用紙後処理装置は、
画像形成装置によって画像が形成された用紙に後処理を行う用紙後処理装置であって、
用紙にパンチ孔を形成するパンチ孔形成手段と、
パンチ孔が形成された用紙を搬送する搬送手段を有し、パンチ孔が形成された用紙を複数重ねて用紙束を形成する用紙束形成手段であって、先にパンチ孔を形成された第1の用紙を搬送経路上で停止させ、前記第1の用紙の後にパンチ孔を形成された第2の用紙を、前記第1の用紙の上に重なる位置まで搬送することで、前記用紙束を形成する用紙束形成手段と、
を有する用紙後処理装置において、
前記用紙束形成手段は、前記第1の用紙に前記第2の用紙を重ねる際に、前記第1の用紙と前記第2の用紙の搬送方向と直交する幅方向における相対位置を、第1の用紙に形成されたパンチ孔に前記第2の用紙が重ならない相対位置となるようにシフトさせるシフト手段を有し、互いに重ねられる用紙が前記幅方向にずれた用紙束を形成することを特徴とする。
画像形成装置によって画像が形成された用紙に後処理を行う用紙後処理装置であって、
用紙にパンチ孔を形成するパンチ孔形成手段と、
パンチ孔が形成された用紙を搬送する搬送手段を有し、パンチ孔が形成された用紙を複数重ねて用紙束を形成する用紙束形成手段であって、先にパンチ孔を形成された第1の用紙を搬送経路上で停止させ、前記第1の用紙の後にパンチ孔を形成された第2の用紙を、前記第1の用紙の上に重なる位置まで搬送することで、前記用紙束を形成する用紙束形成手段と、
を有する用紙後処理装置において、
前記用紙束形成手段は、前記第1の用紙に前記第2の用紙を重ねる際に、前記第1の用紙と前記第2の用紙の搬送方向と直交する幅方向における相対位置を、第1の用紙に形成されたパンチ孔に前記第2の用紙が重ならない相対位置となるようにシフトさせるシフト手段を有し、互いに重ねられる用紙が前記幅方向にずれた用紙束を形成することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の用紙後処理装置は、
画像形成装置によって画像が形成された用紙に後処理を行う用紙後処理装置であって、
用紙にパンチ孔を形成するパンチ孔形成手段と、
パンチ孔が形成された用紙を搬送する搬送手段を有し、パンチ孔が形成された用紙を複数重ねて用紙束を形成する用紙束形成手段であって、先にパンチ孔を形成された第1の用紙を搬送経路上で停止させ、前記第1の用紙の後にパンチ孔を形成された第2の用紙を、前記第1の用紙の上に重なる位置まで搬送することで、前記用紙束を形成する用紙束形成手段と、
を有する用紙後処理装置において、
前記用紙束形成手段は、前記第1の用紙に前記第2の用紙を重ねる際に、前記第1の用紙の停止位置を、前記第2の用紙の先端が前記第1の用紙に形成されたパンチ孔に接触することなく、前記第2の用紙が前記第1の用紙の上に重なる状態となる停止位置とすることを特徴とする。
画像形成装置によって画像が形成された用紙に後処理を行う用紙後処理装置であって、
用紙にパンチ孔を形成するパンチ孔形成手段と、
パンチ孔が形成された用紙を搬送する搬送手段を有し、パンチ孔が形成された用紙を複数重ねて用紙束を形成する用紙束形成手段であって、先にパンチ孔を形成された第1の用紙を搬送経路上で停止させ、前記第1の用紙の後にパンチ孔を形成された第2の用紙を、前記第1の用紙の上に重なる位置まで搬送することで、前記用紙束を形成する用紙束形成手段と、
を有する用紙後処理装置において、
前記用紙束形成手段は、前記第1の用紙に前記第2の用紙を重ねる際に、前記第1の用紙の停止位置を、前記第2の用紙の先端が前記第1の用紙に形成されたパンチ孔に接触することなく、前記第2の用紙が前記第1の用紙の上に重なる状態となる停止位置とすることを特徴とする。
以上説明したように、本発明によれば、画像形成された用紙等のシートにパンチ穴形成処理をして用紙束を作る後処理を行う用紙後処理装置において、整列性の良い後処理が可能になる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
<実施例1>
図1に本発明を実施した画像形成装置1、用紙後処理装置4の断面図を示す。まず、各装置の簡単な動作を説明したのち用紙後処理装置4の動作について詳細な説明を行う。用紙後処理装置4は、用紙に穿孔(パンチ孔)処理を施す穿孔装置60を有し、穿孔装置60でパンチ孔形成された用紙は、搬送経路上でスイッチバックが行われ、用紙を複数重ねるバッファ処理が施される。次に、バッファ処理で形成された用紙束は、搬送経路上を搬送され、中間積載部71に積載される。その後、中間積載部内で、整合手段によって、搬送方向における用紙束端部と、搬送方向の直交方向における用紙束端部が整列される。そして、搬送方向と搬送方向の直交方向において整列された用紙束が、中間積載部71から押し出され、束搬送ローラ36によって用紙束で外部に排出することが可能となっている。
図1に本発明を実施した画像形成装置1、用紙後処理装置4の断面図を示す。まず、各装置の簡単な動作を説明したのち用紙後処理装置4の動作について詳細な説明を行う。用紙後処理装置4は、用紙に穿孔(パンチ孔)処理を施す穿孔装置60を有し、穿孔装置60でパンチ孔形成された用紙は、搬送経路上でスイッチバックが行われ、用紙を複数重ねるバッファ処理が施される。次に、バッファ処理で形成された用紙束は、搬送経路上を搬送され、中間積載部71に積載される。その後、中間積載部内で、整合手段によって、搬送方向における用紙束端部と、搬送方向の直交方向における用紙束端部が整列される。そして、搬送方向と搬送方向の直交方向において整列された用紙束が、中間積載部71から押し出され、束搬送ローラ36によって用紙束で外部に排出することが可能となっている。
画像形成装置1は複数の用紙を収容し、所定の給紙間隔で用紙を1枚ずつ給紙する給紙装置6が複数接続されている。給紙装置6から給紙された用紙はレジストローラ7にて斜行を補正され、画像形成カートリッジ8に回転自在に支持された感光ドラム9と所定の電荷をかけた転写ローラ10に搬送される。感光ドラム9は画像形成カートリッジ内で、露光、帯電、潜像形成、現像の各工程を経て感光ドラム9面上にトナー像を形成する。潜像形成にはレーザー光の明滅をポリゴンミラーとレンズによって搬送方向と垂直方向に走査し、像形成を行うレーザースキャナーユニット15によって実施される。トナー像が形成された用紙は、用紙上のトナーを加熱、加圧して定着する定着ユニット11を経て水平搬送部14に送られる。両面印刷する場合、用紙は反転ローラ12に一旦搬送され、用紙の先端と後端を入れ替えるスイッチバック搬送したのちに再給紙搬送部13に送られ、所定のタイミングでレジストローラ7に再び搬送され、二度目の画像形成が実行される。
一方、水平搬送部14から搬送された用紙は、用紙後処理装置4の入口ローラ21で用紙後処理装置4に受け渡される。用紙後処理装置4内の搬送速度と水平搬送部14との搬送速度差を吸収するために不図示のワンウェイクラッチが不図示の駆動部に内蔵されている。
用紙の排出先が第1の排紙口である排紙上トレイ25の場合は、画像形成された用紙を穿孔処理後、搬送経路上を搬送され、用紙先端がバッファ前ローラ22から排紙反転ローラ24に用紙が受け渡され、スイッチバックが行なわれず、排紙上トレイ25に排出される。この排出先では、用紙に対して用紙束が形成されるバッファ処理は行われない。
次に、用紙の排出先が第2の排紙口である排紙下トレイ37の場合に行われる用紙のバッファ処理について、図3を用いて説明する。用紙が入口ローラ21からバッファ前ローラ22を経由して搬送され、用紙後端が不図示のバネにより図中時計回りに付勢されている逆流防止弁23を抜ける。この時に、用紙が通る搬送経路を第1の搬送経路91とする。逆流防止弁23は、スイッチバックされた用紙が再度第1の搬送経路への搬送されるのを防ぐ役割がある。そして、そのタイミングで、排紙反転ローラ24で用紙を挟持し、一旦停止後に、排紙反転ローラ24の回転方向を反転し、用紙をスイッチバックさせ、用紙の搬送方向が逆になる。つまり、用紙が搬送されている進行方向において、用紙の上面下面はそのままで、スイッチバック前では用紙の先端であった端部が、スイッチバック後では用紙の後端になる。なお、用紙が第1の搬送経路91の後、スイッチバック前に通る経路をスイッチバック経路92aとし、スイッチバック後に通る経路をスイッチバック経路92bとし、これらを合わせてスイッチバック経路92とする。そして、スイッチバックされた用紙は、内排紙ローラ26に搬送される。本実施例においては、バッファ前ローラ22、逆流防止弁23、排紙販連ローラ24、内排紙ローラ26、スイッチバック経路92などの、用紙のスイッチバックにかかわる構成が、本発明のスイッチバック手段に相当
する。なお、スイッチバック手段を構成する具体的な構成は、本実施例で示した構成に限定されるものではない。この時に用紙がスイッチバック経路92から通る搬送経路を第2の搬送経路93とする。そして、内排紙ローラ26に用紙先端が到達した段階で排紙反転ローラ24はニップを解除し、排紙反転ローラ24に向かう後続の用紙を受け入れる準備を行う。その後、内排紙ローラ26に用紙を挟持した状態で、内排紙ローラ26の駆動を一時停止する。このように、後続紙が第1の搬送経路91からスイッチバック経路92に搬送されてきて、後続紙の先端が先行紙の後端に対してはみ出るようにして部分的に重なる。そして、そのタイミングに合わせて、排紙反転ローラ24は再度ニップされ、先行紙と後続紙を一体的にスイッチバック経路92に収まる位置まで搬送することが可能になる。内排紙ローラ26が反転方向に再度先行紙を搬送し、同時に、バッファ前ローラ22が後続紙を搬送する。このように、内排紙ローラ26から反転方向に搬送される先行紙とバッファ前ローラ22から搬送される後続紙を一体的に重ねることで、用紙束を形成する用紙バッファを行うことが可能になる。また、用紙バッファは内排紙ローラ26のスイッチバックを繰り返すことで用紙の長さや枚数によらず複数枚の用紙バッファを可能とする。さらに、本実施例においては、入口ローラ21、バッファ前ローラ22、排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26、第1の搬送経路91、スイッチバック経路92、第2の搬送経路93などの、用紙の搬送にかかわる構成が、本発明の搬送手段に相当する。なお、搬送手段を構成する具体的な構成は、本実施例で示した構成に限定されるものではない。さらにまた、本実施例においては、入口ローラ21、バッファ前ローラ22、逆流防止弁23、排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26、第1の搬送経路91、スイッチバック経路92、第2の搬送経路93などの、用紙を積み重ねにかかわる構成が、本発明の用紙束形成手段に相当する。なお、用紙束形成手段を構成する具体的な構成は、本実施例で示した構成に限定されるものではない。
する。なお、スイッチバック手段を構成する具体的な構成は、本実施例で示した構成に限定されるものではない。この時に用紙がスイッチバック経路92から通る搬送経路を第2の搬送経路93とする。そして、内排紙ローラ26に用紙先端が到達した段階で排紙反転ローラ24はニップを解除し、排紙反転ローラ24に向かう後続の用紙を受け入れる準備を行う。その後、内排紙ローラ26に用紙を挟持した状態で、内排紙ローラ26の駆動を一時停止する。このように、後続紙が第1の搬送経路91からスイッチバック経路92に搬送されてきて、後続紙の先端が先行紙の後端に対してはみ出るようにして部分的に重なる。そして、そのタイミングに合わせて、排紙反転ローラ24は再度ニップされ、先行紙と後続紙を一体的にスイッチバック経路92に収まる位置まで搬送することが可能になる。内排紙ローラ26が反転方向に再度先行紙を搬送し、同時に、バッファ前ローラ22が後続紙を搬送する。このように、内排紙ローラ26から反転方向に搬送される先行紙とバッファ前ローラ22から搬送される後続紙を一体的に重ねることで、用紙束を形成する用紙バッファを行うことが可能になる。また、用紙バッファは内排紙ローラ26のスイッチバックを繰り返すことで用紙の長さや枚数によらず複数枚の用紙バッファを可能とする。さらに、本実施例においては、入口ローラ21、バッファ前ローラ22、排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26、第1の搬送経路91、スイッチバック経路92、第2の搬送経路93などの、用紙の搬送にかかわる構成が、本発明の搬送手段に相当する。なお、搬送手段を構成する具体的な構成は、本実施例で示した構成に限定されるものではない。さらにまた、本実施例においては、入口ローラ21、バッファ前ローラ22、逆流防止弁23、排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26、第1の搬送経路91、スイッチバック経路92、第2の搬送経路93などの、用紙を積み重ねにかかわる構成が、本発明の用紙束形成手段に相当する。なお、用紙束形成手段を構成する具体的な構成は、本実施例で示した構成に限定されるものではない。
用紙バッファの後、内排紙ローラ26から搬送された用紙は、搬送経路上で中間搬送ローラ28を経て蹴り出しローラ29に送られ中間積載上ガイド31と中間積載下ガイド32からなる中間積載部71に搬送される。中間積載部71の最下流部には縦整合基準板39が配置され、これに搬送方向の用紙端部を突き当てることにより用紙束の縦方向の整列を行う。また、中間積載上ガイド31には可撓性の押さえガイド56が固定されており、中間積載部71内の用紙に対して所定の加圧力をかけて当接している。また、蹴り出しローラ29を抜けた用紙を縦整合基準板39に搬送するための当接部を持つ半月ローラ33(押付部材)が押さえガイド56の下流で中間積載上ガイド31に回転自在に支持される。用紙束の搬送方向における整列手段は、搬送される用紙の後端が中間積載前センサ38を通過後、半月ローラ33が搬送されてきた用紙束の用紙を搬送する。半月ローラ33は、所定のタイミングで半月ローラ33の一部である当接部を、用紙束中の最下面の用紙から順番に接触しながら回転する。そうすることで、用紙束の最下面の用紙から順番に、縦整合基準板39に向けた搬送力が付与され、用紙束中の用紙が、順次縦整合基準板39に接触していき、用紙束端部が整列される。なお、用紙束中の用紙は先のバッファ部の機構について説明したとおり、搬送される順に下から重なって用紙束が形成されている。そして、半月ローラ33は、縦整合基準板39へ用紙当接後に用紙上をスリップするような搬送圧に調整されている。更に、蹴り出しローラ29の下流には中間積載部71に積載された用紙後端と後続紙の先端が干渉しないように用紙後端の持ち上がりを抑制する束押さえフラグ30が回転自在に支持されている。この束押さえフラグ30の下面は、中間積載部71に先に排出された用紙の後端部上面を押さえており、蹴り出しローラ29によって後から排出される用紙の先端が、先に排出された用紙の後端の上方に通過させる機能を有している。
また、中間積載部71を用紙上面から見た図を図19に示す。用紙束の搬送方向の直交方向(横方向)における用紙端部を揃えるために、中間下ガイド32には、固定された横整合基準板81と、横整合基準板に対して用紙幅方向に移動可能に横整合ジョガー82が
設けられている。そして、図19(a)に示すように、蹴りだしローラ29から用紙S1が離間し、半月ローラ33の回転によって用紙S1がN方向に搬送される。その後、横調整ジョガー82が横整合基準板81方向であるM1方向に移動する。これにより、図19(b)に示すように、用紙束の搬送方向の直交方向(横方向)における用紙S1の端部(側端)が横整合基準板81に突き当てられ、用紙S1の横位置が整合された状態になる(用紙束横整合手段)。
設けられている。そして、図19(a)に示すように、蹴りだしローラ29から用紙S1が離間し、半月ローラ33の回転によって用紙S1がN方向に搬送される。その後、横調整ジョガー82が横整合基準板81方向であるM1方向に移動する。これにより、図19(b)に示すように、用紙束の搬送方向の直交方向(横方向)における用紙S1の端部(側端)が横整合基準板81に突き当てられ、用紙S1の横位置が整合された状態になる(用紙束横整合手段)。
上記のように、所定の枚数の整列が終了した後、不図示のステイプラにより綴じ動作を行い、ガイド駆動部35に接続された束排紙ガイド34が待機位置より束排紙ローラ36方向に平行移動する事で用紙束を押し出す。用紙束先端が束排紙ローラ36に到達した段階で束排紙ガイド34は停止し、再び待機位置へ帰還する。束排紙ローラ36は、束排紙ガイド34より受け取った用紙束を排紙下トレイ37に排出する。そして、排紙上トレイ25と排紙下トレイ37は不図示の紙面検知センサにより逐次紙面位置を検出し、用紙が積みあがるとA2、B2方向へ排紙上トレイ25、排紙下トレイ37を移動させる。
次に、図2で穿孔装置60について詳細な説明をする。穿孔装置60は、回転するポンチ61によって用紙に穿孔するロータリー方式の穿孔装置であり、図2(a)に示すように、パンチ軸65を中心に回転可能に支持されているポンチ61とダイス軸66を中心に回転するダイス62を有している。穿孔装置60よりも搬送経路上流側には、入口センサ27が配置される。ダイス62は、ポンチ61に噛合い可能なダイス穴64を有しており、パンチ軸65及びダイス軸66は、パンチモータ646によって駆動され、不図示のギヤに噛合している。駆動源としてのパンチモータ646が駆動することで、図2(a)において、ポンチ61は矢印で示す時計回り方向に回転し、ダイス62は反時計回り方向に回転する。図2(a)は、穿孔開始前にパンチ61が予め決められた位置であるホームポジションに待機している様子を示した模式図である。ポンチ61及びダイス62は、用紙に画像を形成する画像形成ジョブの開始時及び終了時にはホームポジションに位置するように制御される。また、ジョブが入力されていない間とパンチ無しのジョブ中においてもホームポジションに位置する。ポンチ61及びダイス62は、ホームポジションに位置している時には、用紙の搬送を妨げることが無いような配置となっている。図2(b)は、ポンチ61が用紙に接する位置まで回転した様子を示した図であり、この位置から用紙の穿孔が始まる。図2(c)は、噛合位置に位置するポンチ61及びダイス62を示す模式図である。ポンチ61及びダイス62が噛合位置に位置すると、ポンチ61がダイス62のダイス穴64に噛み合い、用紙が穿孔される。図2(d)は、穿孔終了位置に位置するポンチ61及びダイス62を示す模式図であり、この位置でポンチ61は用紙から離れる。
このように、ポンチ61は用紙が搬送されるまでホームポジションで待機する。その後、入口センサ27が用紙の先端を検知したことに基づいて、パンチモータ646によって所定のタイミングで回転駆動が開始され、用紙を停止せずに、搬送を継続しながら穿孔可能な構成となっている。
用紙に複数の穿孔を行う場合は、ポンチ61およびダイス62は回転を続け、再び図2(a)~(d)の動作を穿孔の数だけ繰り返す。ポンチ61が(d)から(a)へ回転する区間は、用紙にポンチ61が接触しない区間であり、ポンチ61およびダイス62は任意の速度で回転することができる。ポンチ61およびダイス62の回転速度を制御し、回転移動の時間を調整することで、穿孔間の距離を要求される規格、たとえば80mmや108mm等にすることができる。これによって、ロータリー方式の穿孔装置であれば、ポンチを交換することなく、装置仕向け先に応じた様々な規格に対応した穿孔処理が可能となる。
次に、図3、図4、図5を用いて、バッファ部およびその一部を成すシフト手段の説明を行う。図3はバッファ部の断面図であり、図4はシフト部の概要図であり、図5はバッファ部の動作図である。
図3を用いて、バッファ部の構成を示す。入口ローラ21とバッファ前ローラ22のローラ間は入口上ガイド40及び入口下ガイド41によって構成され、用紙は両搬送ガイドによって構成された搬送経路を搬送される。また、入口上ガイド40には入口センサ27が配置されている。バッファ前ローラ22の下流には逆流防止弁23が内排紙上ガイド46に対して回転軸23aにて回転自在に配置され、不図示のバネによりC2方向に常時付勢されており、反転上ガイド42とは先端部が櫛歯状にオーバーラップしている。用紙がバッファ前ローラ22によって送り込まれた時のみ、C1方向に回動し用紙を通過させる。用紙の後端が抜けると、前述の不図示のバネによりC2方向に回動し元の位置に復帰する。なお、搬送経路については、入口上ガイド40と入口下ガイド41が、第1の搬送経路91。反転上ガイド42と反転下ガイド43が、スイッチバックで搬送方向が切り変わるスイッチバック経路92。内排紙ガイド46と内排紙下ガイド47が、スイッチバック後に搬送される第2の搬送経路93をそれぞれ形成している。
排紙反転ローラ24は、反転上ローラ24a並びに反転下ローラ24bによって構成され、いずれのローラにも駆動が供給される。また、反転上ローラ24aには離間レバー44が接続される。離間レバー44は反転上ガイド42に対してレバー支点軸44aにて回転自在に支持され、またソレノイド接続軸44bにおいてプランジャソレノイド45と回転自在に接続されている。プランジャソレノイド45に電流が流れると、D1方向にコアが移動するため離間レバー44はE1方向に回転し、排紙反転ローラ24は離間状態になる。また、プランジャソレノイド45に流れる電流が停止した場合、排紙反転ローラ加圧バネ48により反転上ローラ24aはE2方向に移動し、プランジャソレノイド45はD2方向へ移動する。
次に、図4を用いて、シフト手段について説明する。シフト手段は、用紙を搬送方向と直交方向(幅方向)へ移動するシフト移動のために構成されている。シフト手段は、図4(a)に示すように排紙反転ローラ24に固定され、スライダ73を挟み込むように配置された挟み込み部材76に、シフトモータ645の回転運動を、シフトクランク機構72を用いてスライダ73に直線運動として伝えている。挟み込み部材76には、反転上ローラ24aと反転下ローラ24bを貫通することができる孔(76a、76b、76c、76d)がある。この貫通孔を反転上ローラ24aと反転下ローラ24bが貫く構成にすることで、反転上ローラ24aならびに反転下ローラ24bをF1、F2方向にシフトする事が可能な構成にしている。また、図4(b)に示す様に、スライダ73を貫通する軸孔を形成する事で、排紙反転ローラ24の回転状態を維持しつつ反転上24aを反転下ローラ24bから当接及び離間することも可能な構成にしている。シフトクランク機構72は、シフト位置のホームポジションを検知するシフトホームポジションセンサ74と、スライダ73に付属した遮光フラグ75を持つ。また、シフトホームポジションセンサ74が検知したホームポジションを基準として、シフトモータ645を駆動し、シフト量を制御する。
図5と図6を用いて、シフト及びバッファ動作の概要説明を行う。搬送される用紙をS1、S2、S3とし、S1、S2、S3の順番で搬送されるとする。
(1)用紙S1の先端が、第1の搬送経路91を経て、スイッチバック経路92を通ってくる。そして、用紙S1の後端がバッファ前ローラ22を抜けたタイミングで、シフトモータ645を駆動し、先行紙(第1の用紙)である用紙S1の搬送方向に対して直交方向(幅方向)の側端が後続紙(第2の用紙)である用紙S2の側端と一致する位置まで用紙
をシフトする。(図5A(a)、図6A(a))
(2)用紙S1は逆流防止弁23を抜けた位置で搬送を一時停止する。(図5A(b)、図6A(b))
(3)用紙S1は回転方向を反転させた排紙反転ローラ24によってスイッチバックし、内排紙ローラ26に向けて搬送される。なお、このスイッチバックにより、用紙S1は、搬送方向における先端であった箇所が、後端として搬送されることになる。このスイッチバックは用紙の搬送方向が切り替わるものであり、搬送される用紙の上面と下面は、スイッチバックの前後で同じである。(図5A(c)、図6A(c))
(4)用紙S1は内排紙ローラ26に挟持され、所定量搬送された位置で停止する。また、反転上ローラ24aは、用紙S1が内排紙ローラ26に挟持されたタイミングで離間する。そして、反転上ローラ24aが離間後に、後続の用紙S2の先端が第1の搬送経路91を経て、スイッチバック経路92を通ってきて、排紙反転ローラ24を通過する。また、反転上ローラ24aが離間後に排紙反転ローラ24は、回転方向を変更する。(図5A(d)、図6A(d))
(5)後続の用紙S2の後端が入口センサ27を通過後、所定量搬送したタイミングで、内排紙ローラ26に挟持された用紙S1は、再び排紙反転ローラ24に向けて搬送を開始する。そして、排紙反転ローラ24に向けて搬送される先行する用紙S1と後続して排紙反転ローラ24に向けて搬送される用紙S2の相対速度が略等しくなったタイミングで反転上ローラ24aが用紙束と当接し、用紙S1、S2を横位置が整列した状態で同時に挟持する。(図5A(e)、図6A(e))
(6)排紙反転ローラ24で挟持された用紙S1、S2の用紙束は一体で、第1の搬送経路91において下流方向(第2の搬送経路93において上流方向)に搬送される。なお、この時、スイッチバック前の用紙S1は、第1の搬送経路91において下流方向を先端とし、スイッチバック後の用紙S2は、第2の搬送経路93において下流方向を先端とする(第2の搬送経路93において上流方向は後端)。一体となったS1、S2の用紙束が、上記の通りに搬送され、用紙S1と用紙S2のそれぞれの後端が逆流防止弁23通過後、排紙反転ローラ24は停止し、用紙束がスイッチバック経路92に収まる位置まで搬送される。この時、後続する用紙S2の先端部位置は、先行する用紙S1の後端部位置に対して越えるように重なっている。(図5A(f)、図6A(f))
(7)排紙反転ローラ24で挟持された用紙S1、S2の用紙束のシフト位置が理想の位置となるようにする。なお、ここでの理想の位置とは、後続紙が搬送されてくる位置をホーム位置とし、それ以外の所定のシフト位置のことを示す。このように、用紙束をシフト開始し、搬送方向に対して直交方向に移動させる。そして、用紙束を内排紙ローラ26に向けて再度スイッチバックし、第2の搬送経路93の方向に搬送する。(図5B(g)、
図6B(g))
(8)用紙S1、S2の用紙束の先端が内排紙ローラ26に挟持されるタイミングで反転上ローラ24aを離間し、後続する用紙S3の受入準備を行う。(図5B(h)、図6B(h))
(9)反転上ローラ24aの離間後、シフト機構をホーム位置に移動する。(図5B(i)、図6B(i))
(10)第2の搬送経路93の方向に搬送する用紙S1、S2の用紙束の後端が反転ローラ24を抜けたタイミングで、反転上ローラ24aを当接し、第1の搬送経路91からスイッチバック経路92に入ってきた用紙S3を挟持し搬送する。なお、この工程では、後続紙(第2の用紙)である用紙S3に対して、先行紙(第1の用紙)は用紙S2になる。(図5B(j)、図6B(j))
をシフトする。(図5A(a)、図6A(a))
(2)用紙S1は逆流防止弁23を抜けた位置で搬送を一時停止する。(図5A(b)、図6A(b))
(3)用紙S1は回転方向を反転させた排紙反転ローラ24によってスイッチバックし、内排紙ローラ26に向けて搬送される。なお、このスイッチバックにより、用紙S1は、搬送方向における先端であった箇所が、後端として搬送されることになる。このスイッチバックは用紙の搬送方向が切り替わるものであり、搬送される用紙の上面と下面は、スイッチバックの前後で同じである。(図5A(c)、図6A(c))
(4)用紙S1は内排紙ローラ26に挟持され、所定量搬送された位置で停止する。また、反転上ローラ24aは、用紙S1が内排紙ローラ26に挟持されたタイミングで離間する。そして、反転上ローラ24aが離間後に、後続の用紙S2の先端が第1の搬送経路91を経て、スイッチバック経路92を通ってきて、排紙反転ローラ24を通過する。また、反転上ローラ24aが離間後に排紙反転ローラ24は、回転方向を変更する。(図5A(d)、図6A(d))
(5)後続の用紙S2の後端が入口センサ27を通過後、所定量搬送したタイミングで、内排紙ローラ26に挟持された用紙S1は、再び排紙反転ローラ24に向けて搬送を開始する。そして、排紙反転ローラ24に向けて搬送される先行する用紙S1と後続して排紙反転ローラ24に向けて搬送される用紙S2の相対速度が略等しくなったタイミングで反転上ローラ24aが用紙束と当接し、用紙S1、S2を横位置が整列した状態で同時に挟持する。(図5A(e)、図6A(e))
(6)排紙反転ローラ24で挟持された用紙S1、S2の用紙束は一体で、第1の搬送経路91において下流方向(第2の搬送経路93において上流方向)に搬送される。なお、この時、スイッチバック前の用紙S1は、第1の搬送経路91において下流方向を先端とし、スイッチバック後の用紙S2は、第2の搬送経路93において下流方向を先端とする(第2の搬送経路93において上流方向は後端)。一体となったS1、S2の用紙束が、上記の通りに搬送され、用紙S1と用紙S2のそれぞれの後端が逆流防止弁23通過後、排紙反転ローラ24は停止し、用紙束がスイッチバック経路92に収まる位置まで搬送される。この時、後続する用紙S2の先端部位置は、先行する用紙S1の後端部位置に対して越えるように重なっている。(図5A(f)、図6A(f))
(7)排紙反転ローラ24で挟持された用紙S1、S2の用紙束のシフト位置が理想の位置となるようにする。なお、ここでの理想の位置とは、後続紙が搬送されてくる位置をホーム位置とし、それ以外の所定のシフト位置のことを示す。このように、用紙束をシフト開始し、搬送方向に対して直交方向に移動させる。そして、用紙束を内排紙ローラ26に向けて再度スイッチバックし、第2の搬送経路93の方向に搬送する。(図5B(g)、
図6B(g))
(8)用紙S1、S2の用紙束の先端が内排紙ローラ26に挟持されるタイミングで反転上ローラ24aを離間し、後続する用紙S3の受入準備を行う。(図5B(h)、図6B(h))
(9)反転上ローラ24aの離間後、シフト機構をホーム位置に移動する。(図5B(i)、図6B(i))
(10)第2の搬送経路93の方向に搬送する用紙S1、S2の用紙束の後端が反転ローラ24を抜けたタイミングで、反転上ローラ24aを当接し、第1の搬送経路91からスイッチバック経路92に入ってきた用紙S3を挟持し搬送する。なお、この工程では、後続紙(第2の用紙)である用紙S3に対して、先行紙(第1の用紙)は用紙S2になる。(図5B(j)、図6B(j))
以上の動作を繰り返すことにより、バッファ動作を連続して実施する事が可能になる。また、バッファ部で搬送方向において、スイッチバックされた先行紙S1の後端と後続紙S2の先端のズレの距離が一定範囲内で、用紙が重なる。このように用紙を重ねていくことで、後続紙のS2の先端位置が先行紙S1の後端位置を越えて重なる用紙束の作成が可
能となる。3枚以上のシフトおよびバッファを行う際も(1)~(5)の動作を繰り返すことによって実現することができる。なお、図5では、用紙のシフト方向をF1、ホーム位置への移動をF2として図示したものの、上記例に限定するものでは無い。
能となる。3枚以上のシフトおよびバッファを行う際も(1)~(5)の動作を繰り返すことによって実現することができる。なお、図5では、用紙のシフト方向をF1、ホーム位置への移動をF2として図示したものの、上記例に限定するものでは無い。
次に、本実施例の横位置検知手段として図1と図7を用いて説明する。本実施では、用紙横位置検知手段として横位置検知センサ70を持ち、図7に示す様に横位置検知センサ70は最小の用紙から最大の用紙の全ての搬送方向の横位置が検知可能に配置されている。本実施例では、横位置検知センサの検知部にはラインセンサを使用しており、ラインセンサ上の用紙ありと用紙無し、を検知した境界が用紙横位置と判断するものである。また、ラインセンサは、用紙後処理装置4内での位置が決まっているためにラインセンサ上の用紙横位置を検知した画素の位置から、用紙後処理装置4内で搬送される用紙の位置を求めるものである。用紙後処理装置4は、入口センサ27を用紙先端が通過した所定時間後に横位置検知センサ70で用紙の横位置を検知する。
本実施例のハードウェア構成について、図8を用いて説明する。図8は図1で示した画像形成装置1に用紙後処理装置4を装着した画像形成システムにおけるハードウェア構成について、主に本実施例の制御に関係する用紙後処理装置4の構成に関して示した図である。601は画像形成装置1と用紙後処理装置4を統括するビデオコントローラ、602は画像形成装置1を制御するエンジン制御部、603は用紙後処理装置4を制御する主制御である。604はビデオコントローラ601からエンジン制御部602へ、605はビデオコントローラ601から主制御部603へ命令をシリアル通信で送信するシリアルコマンド送信信号線である。606はコマンドに応えてエンジン制御部602からビデオコントローラ601へ、607は主制御部603からビデオコントローラ601へシリアル通信でステータスデータを送信するシリアルステータス送信信号線である。画像形成動作を行うにあたり、ビデオコントローラ601はエンジン制御部602、主制御部603に対し、シリアルコマンドを送信すると共に、エンジン制御部602、主制御部603からのステータスデータを受信する事で制御を行っている。このように、複数の装置が接続され動作する場合は、ビデオコントローラ601が各装置の制御や状態を管理し、各装置間の動作の整合性を保つ。
主制御部603は、後述するCPU608等が、バス614を介して用紙後処理装置4内の各種ユニットへの制御信号を入出力するI/Oポート613に接続されるように構成された制御ICである。なお、バス614に介しているのは、用紙後処理装置4の各種動作を制御するCPU608と、制御データを一時的に記憶するRAM609と、プログラムや動作に必要となる制御テーブルを不揮発で記憶するROM610と、ビデオコントローラ601との通信処理を行う通信手段611、各種制御に必要なタイミングを生成するシステムタイマ612である。入口センサ入力回路615は入口センサ27からの、シフトホームポジションセンサ入力回路616はシフトホームポジションセンサ74からの、横位置検知センサ入力回路617は横位置検知センサ70からの信号を入力し、主制御部603に信号を伝える。そして、入口モータ駆動回路618、バッファ前モータ駆動回路619、排紙反転モータ駆動回路620、内排紙モータ駆動回路621、シフトモータ駆動回路622、プランジャソレノイド駆動回路623、パンチモータ駆動回路624は主制御部603よりそれぞれ制御信号を受信する。その後、制御信号を受信した入口モータ641、バッファ前モータ642、排紙反転モータ643、内排紙モータ644、シフトモータ645、プランジャソレノイド45、パンチモータ646はそれぞれ駆動する。
本実施例の機能ブロックについて、図9を用いて説明する。ここでは本実施例に関係する部分のみ抜き出して説明している。図9の603は、用紙後処理装置4の用紙搬送制御を行う主制御部の機能である。主制御部603は、通信手段611、システムタイマ612、用紙搬送制御手段701、シフト制御手段702、センサ制御手段720、モータ制
御手段721、ソレノイド制御手段722、バッファ制御手段707、パンチ制御手段708で構成される。センサ制御手段720は、入口センサ27、及びシフトホームポジションセンサ74、横位置検知センサ70の信号を用紙搬送制御手段701に入力する手段である。用紙搬送制御手段701は、センサ制御手段720の指示に基づき、シフト制御手段702、バッファ制御手段707、モータ制御手段721、ソレノイド制御手段722、パンチ制御手段708を制御する。これらの制御手段によって、入口モータ641、バッファ前モータ642、排紙反転モータ643、内排紙モータ644、シフトモータ645、プランジャソレノイド45、パンチモータ646を駆動する。なお、入口モータ641の駆動対象は、入口ローラ21、バッファ前モータ642の駆動対象は、バッファ前ローラ22、排紙反転モータ643の駆動対象は、排紙反転ローラ24、内排紙モータ644の駆動対象は、内排紙ローラ26である。また、シフトモータ645の駆動対象はクランク72、プランジャソレノイド45の駆動対象は離間レバー44である。そして、パンチモータ646の駆動対象はポンチ61とダイス62である。
御手段721、ソレノイド制御手段722、バッファ制御手段707、パンチ制御手段708で構成される。センサ制御手段720は、入口センサ27、及びシフトホームポジションセンサ74、横位置検知センサ70の信号を用紙搬送制御手段701に入力する手段である。用紙搬送制御手段701は、センサ制御手段720の指示に基づき、シフト制御手段702、バッファ制御手段707、モータ制御手段721、ソレノイド制御手段722、パンチ制御手段708を制御する。これらの制御手段によって、入口モータ641、バッファ前モータ642、排紙反転モータ643、内排紙モータ644、シフトモータ645、プランジャソレノイド45、パンチモータ646を駆動する。なお、入口モータ641の駆動対象は、入口ローラ21、バッファ前モータ642の駆動対象は、バッファ前ローラ22、排紙反転モータ643の駆動対象は、排紙反転ローラ24、内排紙モータ644の駆動対象は、内排紙ローラ26である。また、シフトモータ645の駆動対象はクランク72、プランジャソレノイド45の駆動対象は離間レバー44である。そして、パンチモータ646の駆動対象はポンチ61とダイス62である。
シフト制御手段702は、シフト量算出手段703、タイミング管理手段706、整合位置移動制御手段704、シフトホーム移動手段705からなる。シフト量算出手段703は、複数の情報を元にして、用紙を整列してバッファするためのバッファシフト量を算出している。その複数の情報は、ビデオコントローラ601から指示された用紙の幅情報、温度や湿度などの環境情報、用紙バッファ情報、センサ制御手段720から受信した用紙の横位置情報である。また、バッファした複数の用紙を反転搬送する際に、複数の用紙の横位置を所定の位置に合わせる反転シフト量を算出し、それらのシフト量を整合位置移動制御手段704に通知し、シフトホーム移動手段705にモータの回転方向を指示する手段である。タイミング管理手段706は、シフト手段をホームに移動すべきタイミングをシフトホーム移動手段705に通知する手段である。そのシフト制御を実行するタイミングは、センサ制御手段720から受信した入口センサ27の信号情報を元に整合位置移動制御手段704に通知する。また、タイミング管理手段706は、バッファ制御手段707を含み、バッファ制御手段707によって複数の用紙のバッファ制御を行うための、モータ制御やソレノイド制御を行う。整合位置移動制御手段704は、シフト移動すべきタイミングと、シフト量を通知された場合に、シフト量からモータの駆動量を求め、モータ制御手段721を用いて、各モータを制御し、必要な量の用紙のシフトを実行させる手段である。シフトホーム移動手段705は、ホーム移動すべきタイミングを通知された場合に、シフトをホーム位置に移動させる手段である。その移動手段は、シフト量算出手段702から指示された回転方向に従い、モータ制御手段721と、ソレノイド制御手段722を制御し、センサ制御手段720から受信したシフトホームポジションセンサ74の信号情報を元にして行う。更に、パンチ制御手段708は、穿孔装置の制御を行う手段である。
ここで、図10に示すように、先行紙S1に穿孔穴Paが形成されている場合、後続の用紙S2の先端が先行紙S1の穿孔穴Paに接触する場合がある。図10(a)は、後続する下カールした用紙S2が、用紙S1の穿孔穴に接触する時を示している。図10(b)は下カールした用紙S2の先端が用紙のコシによる反発力で跳ね上がり、用紙S1を押し出し、斜行が発生した状態を示している。なお、ここで、下カールした用紙とは、用紙S1に対して凸状のカールが発生している用紙のことである。または、鉛直方向において用紙の左端及び右端が、用紙の中央部に比べて下側に位置するように湾曲した用紙であると表現する事もできる。このように用紙にカールが発生する原因の一つは、定着ユニット11によって用紙に加えられる熱量である。用紙にトナー像を定着するために、定着ユニット11から熱量が加えられると、用紙に含まれる水分が蒸発し用紙が収縮する。この時、定着ユニット11の構成によっては用紙の表面と裏面において加えられる熱量に差が生じる場合があり、そのような場合には、用紙の表面と裏面で用紙の収縮の程度に差が生じ、下カールが発生する。更に、周囲環境の湿度が高い場合は用紙の吸湿が進み、用紙に含
まれる水分が多くなることから下カールが発生しやすい。
まれる水分が多くなることから下カールが発生しやすい。
図11は、穿孔された用紙S1と穿孔された用紙S2をバッファ動作している図であり、バッファ処理時に押し出しが発生してしまう状態を示した図である。図11(a)は、バッファ部に用紙S1が載置された状態で、後続する用紙S2の先端角部が用紙S1の穿孔穴Paに接触している様子を示している。次に、図11(b)は、用紙S2の先端角部が、用紙S1の穿孔穴Paに接触したまま用紙束として挟持されている様子を示している。そして、図11(c)は、図5(f)で説明したように穿孔された用紙S1と穿孔された用紙S2の用紙束が、内排紙ローラ26に向けてスイッチバックするために停止している状態を示している。この時、排紙反転ローラ24aは、バネで付勢されている為に用紙S1と用紙S2からなる用紙束を挟持する保持力は強くない。よって、用紙S1の穿孔穴Paに、接触している用紙S2の先端角部があるタイミングで跳ね上がると、用紙S1を搬送方向に押し出してしまうことがある。このような押し出しが発生すると、バッファ動作終了後の用紙束中の用紙S1と用紙S2の突出量が想定したものとは異なるものとなってしまう。
用紙後処理装置4内で、中間積載部71に用紙束を搬送した後は、用紙束の搬送方向においての用紙端部を整列する際に、所定のタイミングで半月ローラ33が用紙束中の用紙を縦方向基準板39に搬送する。この時、半月ローラ33は、その一部である当接部を、用紙束中の最下面の用紙から順番に接触しながら回転する。そうすることで、用紙束中の最下面の用紙から順番に、縦整合基準板39に向け搬送力が付与され、順次縦整合基準板39に接触していき、用紙束端部が整列される。なお、用紙束中の用紙はバッファ部の機構について説明したとおり、搬送される用紙順に下から重なって用紙束が形成されている。そのため、後続紙による先行紙の押し出しのように、用紙束中の用紙の重なりが想定したものと異なってしまうと、用紙の先端部が縦方向基準板39に接触せず、中間積載部71内の用紙束が整列できないおそれがある。よって、このようなバッファ動作時の突出量が想定しないものとなる問題を解決する為に、第1の実施例として、先行紙の穿孔と後続紙の先端角部による押し出し発生のおそれを回避するために以下の制御を行う。
図12は本実施例の用紙後処理装置4の動作を示すフローチャートである。図12(a)はシフト量算出手段703の制御フローチャートである。シフト量算出手段703は、ビデオコントローラ601から用紙幅と環境情報を通知されたタイミングで起動し、画像形成装置1から搬送された用紙が入口センサ27で先端検知されるのを待つ(S1201a)。用紙先端が入口センサ27をONしたタイミングを起点として、横位置検知センサ70で用紙の横位置を検知するタイミングまでの時間を待つ(S1202a)。検知された用紙の横位置情報と(S1203a)、ビデオコントローラ601から指示された用紙の幅情報と環境情報(S1204a)を取得する。これらの情報より、後続紙の先端が先行紙の穿孔穴に接触しない位置まで先行紙を移動させるバッファシフト量を算出する(S1205a)。そして、そのバッファシフト量を整合位置移動制御手段704に通知し(S1206a)、同様に、反転シフト量を算出し(S1207a)、その反転シフト量を整合位置移動制御手段704に通知する(S1208a)。最後にホームポジションに戻る際のシフトモータ645の回転量をシフトホーム移動手段705に通知して(S1209a)、処理を終了する。
図12(b)は、用紙搬送制御手段701の制御フローチャートである。用紙搬送制御手段701は、シフト制御手段702、バッファ制御手段707を含むため、本制御フローはシフト制御手段702、バッファ制御手段707の制御フローを含む表記となっている。バッファ制御手段702は、シフト手段をホーム位置に移動し(S1201b)、算出したバッファシフト量で搬送された用紙をバッファ処理とホーム位置とは反対方向にシフト処理を行う(S1202b)。シフト処理された位置がシフト手段の稼働範囲上限に
達していたら(S1203b、yes)、用紙束を中間積載部71に送り込んで(S1204b)、一連の処理を終了する。シフト手段の稼働範囲上限に達していない時(S1203b、no)は、後続の用紙をシフト手段の位置を動かさずに受取、算出したバッファシフト量でバッファ処理とシフト処理を実行する。
達していたら(S1203b、yes)、用紙束を中間積載部71に送り込んで(S1204b)、一連の処理を終了する。シフト手段の稼働範囲上限に達していない時(S1203b、no)は、後続の用紙をシフト手段の位置を動かさずに受取、算出したバッファシフト量でバッファ処理とシフト処理を実行する。
図13は、図12の動作処理をした時の用紙後処理装置4のバッファ部の用紙束の状態を示した図である。シフト手段をホーム位置に移動させた後に、穿孔された用紙S1を第1の搬送経路91とスイッチバック経路92を跨いだ状態で受取る(図13(a))。次
に、排紙反転ローラ24によってバッファ処理とシフト処理を行い、用紙S1が搬送方向と直交方向に移動したシフト位置であり、かつ、スイッチバック経路92と第2の搬送経路93を跨いだ状態になる(図13(b))。そして、後続のカールした用紙S2が搬送されてきて、第1の搬送経路91とスイッチバック経路92を跨いだ状態で受け取る、この時、シフト手段の位置は変わらずに受け取る(図13(c))。このように、後続の用
紙S2は、搬送された先行の用紙S1がシフト移動されたのに対して、ホーム位置に搬送されてくる。そのため、先行の用紙S1と後続の用紙S2でそれぞれの幅方向の相対位置にずれがある状態で、用紙を重ねることができる。その後、排紙反転ローラ24によってバッファ処理とシフト処理を行い、用紙S2がシフト位置かつ、スイッチバック経路92と第2の搬送経路93を跨いだ状態になる(図13(d))。このように、バッファ処理とシフト処理を組み合わせて行うことで、用紙S2の先端が用紙S1の穿孔穴に接触することなく用紙束を形成することができる。なお、本実施例においてもバッファ処理時には、搬送方向において後続紙S2の先端がスイッチバックされた先行紙S1の後端に対して越えて重なる用紙束が作られることになる。
に、排紙反転ローラ24によってバッファ処理とシフト処理を行い、用紙S1が搬送方向と直交方向に移動したシフト位置であり、かつ、スイッチバック経路92と第2の搬送経路93を跨いだ状態になる(図13(b))。そして、後続のカールした用紙S2が搬送されてきて、第1の搬送経路91とスイッチバック経路92を跨いだ状態で受け取る、この時、シフト手段の位置は変わらずに受け取る(図13(c))。このように、後続の用
紙S2は、搬送された先行の用紙S1がシフト移動されたのに対して、ホーム位置に搬送されてくる。そのため、先行の用紙S1と後続の用紙S2でそれぞれの幅方向の相対位置にずれがある状態で、用紙を重ねることができる。その後、排紙反転ローラ24によってバッファ処理とシフト処理を行い、用紙S2がシフト位置かつ、スイッチバック経路92と第2の搬送経路93を跨いだ状態になる(図13(d))。このように、バッファ処理とシフト処理を組み合わせて行うことで、用紙S2の先端が用紙S1の穿孔穴に接触することなく用紙束を形成することができる。なお、本実施例においてもバッファ処理時には、搬送方向において後続紙S2の先端がスイッチバックされた先行紙S1の後端に対して越えて重なる用紙束が作られることになる。
以上、説明したように本実施例によれば、穿孔処理された用紙がバッファ部に搬送されたとしても、穿孔穴に用紙先端が接触する事による突発ずれをなくした用紙束を形成する事ができる。本実施例では、2枚バッファの例を示したが、3枚以上のバッファ処理において用紙を重ねていく場合、搬送方向の直交方向において同じ方向に、搬送方向において後続紙の先端がスイッチバックされた先行紙の後端に対して越えて穿孔穴を避ける様に重ねてもよい。本実施例のように、用紙を一方の方向に重ねていくことで階段状に用紙束が作られていくことになる。
なお、上記の実施例において、バッファ部で用紙束を形成する用紙は同一サイズで後続紙に下カールが発生した場合を想定したが、用紙束を形成する用紙が異なるサイズでも後続紙の先端が先行紙の穿孔穴に接触するような関係であれば本発明を適用することができる。また、本実施例では、すべての紙に対し、穿孔穴を避けるようにシフトする制御を適用している。しかし、カールしやすい紙(薄紙、吸湿紙)や凸カールが発生する用紙にだけ穿孔穴を避けるシフト制御を適用して、カールしない用紙については穿孔穴を避けるシフト制御を適用しなくても良い。また、画像形成システムや、用紙後処理装置にカール紙搬送モードのようなカール紙を搬送する時に動作を変更する設定を設け、その設定が有効となった時だけ穿孔穴を避けるシフト制御を採用しても良い。
<実施例2>
次に、本発明の実施例2について説明する。本実施例においては、実施例1のように先行紙を同一方向にずらしていくのではなく、穿孔穴に接触しないように交互にバッファシフト処理を行うようにした。本実施例において、ハードウェア構成と制御ブロック図は実施例1と同じであり、用紙後処理装置4の動作も同様であるために説明は割愛する。
次に、本発明の実施例2について説明する。本実施例においては、実施例1のように先行紙を同一方向にずらしていくのではなく、穿孔穴に接触しないように交互にバッファシフト処理を行うようにした。本実施例において、ハードウェア構成と制御ブロック図は実施例1と同じであり、用紙後処理装置4の動作も同様であるために説明は割愛する。
図14は、本実施例における用紙後処理装置4の制御フローチャートである。バッファ制御手段702は、シフト手段を稼働範囲上限に移動させる(S1401)。シフト手段を移動完了後に用紙を受取り、バッファ処理を行う(S1402)。次に用紙を受け取っ
たまま、シフト手段をシフトホーム位置に移動する(S1403)。後続紙を受取り、バッファ処理を行う(S1404)。そして、バッファ処理を行う所定枚数が終了したかを判断し、終了した時は(S1405、yes)、用紙束を中間積載部に送り込む(S1406)。バッファ処理を行う所定枚数が終了していない時は(S1405、no)、S1401からS1404の処理を行って用紙束を生成する。
たまま、シフト手段をシフトホーム位置に移動する(S1403)。後続紙を受取り、バッファ処理を行う(S1404)。そして、バッファ処理を行う所定枚数が終了したかを判断し、終了した時は(S1405、yes)、用紙束を中間積載部に送り込む(S1406)。バッファ処理を行う所定枚数が終了していない時は(S1405、no)、S1401からS1404の処理を行って用紙束を生成する。
図15は、図14の動作処理をしたときの用紙後処理装置4のバッファ部の用紙束の状態を示した図である。シフト手段を稼働範囲位置の上限の位置(図ではシフト手段を最も下位置)に移動させてから用紙S1を第1の搬送経路91とスイッチバック経路92を跨いだ状態で受取る(図15(a))。次に、排紙反転ローラ24によって用紙S1を挟持し、シフト手段をシフトホーム位置に移動する(図15(b))。そして、バッファ処理を行い、用紙S1がスイッチバック経路92と第2の搬送経路93を跨いだ状態になる。そして、後続する用紙S2を第1の搬送経路91とスイッチバック経路92を跨いだ状態で受取ったらバッファ処理を行って、用紙束を作成する(図15(c))。そして、シフト手段を稼働範囲の上限の位置(図ではシフト手段を最も下位置)にシフトさせてバッファ処理を行い(図15(d))、所定枚数終了したら中間積載部に用紙束を送り込む。このように、バッファ処理とシフト処理を組み合わせて行うことで、後続紙S2の先端が後続紙S1の穿孔穴に接触することなく用紙束を形成することができる。第1の実施例の用紙束が同じ方向に用紙が重なっていくのに対し、第2の実施例では、一方の方向へのシフト処理と、他方の方向へのシフト処理が交互に行われることで、用紙がシフト可動範囲の上限の位置と、ホーム位置と交互に重なっていく。このことから、搬送方向の直交方向では一定の幅の用紙束ができることが特徴となる。なお、本実施例においてもバッファ処理時に、搬送方向において後続紙のS2の先端がスイッチバックされた先行紙S1の後端に対して越えて重なる用紙束が作られることになる。
以上、説明したように本実施例によれば、穿孔処理された用紙がバッファ部に搬送されたとしても、穿孔穴に用紙先端が接触する事なく突発ずれをなくした用紙束を形成する事ができる。本実施例では2枚バッファの例としたが、3枚以上のバッファにおいても、穿孔穴を避けるように交互にずらすようにしても良い。また、シフト手段の移動範囲を稼働範囲位置の上限の位置としたが、穿孔穴を避ける事が可能な所定量であれば、本発明を適用する事ができる。用紙束を形成する用紙が異なるサイズでも後続紙の先端が先行紙の穿孔穴に接触するような関係であれば本発明を適用することができる。本実施例では、すべての紙に対して、穿孔穴を避けるようにシフトする制御を適用している。しかし、カールしやすい紙(薄紙、吸湿紙)や凸カールが発生する用紙にだけ穿孔穴を避けるシフト制御を適用して、カールしない用紙は穿孔穴を避けるシフト制御を適用しなくても良い。また、画像形成システムや、用紙後処理装置にカール紙搬送モードのようなカール紙を搬送する時に動作を変更する設定を設け、その設定が有効となった時だけ穿孔穴を避けるシフト制御を採用しても良い。
<実施例3>
更に、本発明の実施例3について説明する。本実施例においては、用紙を搬送方向と直交する方向にずらしていくのではなく、先行紙と後続紙を重ね合わせるタイミングを調整することによって、用紙先端が穿孔穴に接触しないようにバッファ処理を行う。
更に、本発明の実施例3について説明する。本実施例においては、用紙を搬送方向と直交する方向にずらしていくのではなく、先行紙と後続紙を重ね合わせるタイミングを調整することによって、用紙先端が穿孔穴に接触しないようにバッファ処理を行う。
図16は、本実施例における用紙後処理装置4の制御フローチャートである。水平搬送部14の搬送速度をV1、バッファ前ローラ22、排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26の機内加速度の速度をV2とする。用紙搬送制御手段701は、入口ローラ21、バッファ前ローラ22を速度V1で回転開始する(S)。搬送する用紙S1がバッファ処理する用紙束の1枚目かを判断し(S1602、yes)、排紙反転ローラ24を当接して、排紙上トレイ25方向(以後、F2方向とする)に速度V1で回転開始する(S1603
)。用紙S1後端が入口センサ27を通過するまで待ち(S1604)、通過したらバッファ前ローラ22、排紙反転ローラ24を速度V2まで加速して、スイッチバックに必要な用紙間隔を後続の用紙との間に設ける(S1605)。搬送した用紙がバッファ部に積載する最終紙ではない時(S1611、no)、用紙S1後端が逆流防止弁23を所定量抜けるまで待ち(S1613)、用紙後端が所定量の距離進んだら排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26を停止する(S1614)。次に排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26を速度V2、F1方向に回転開始する(S1615)。用紙先端が内排紙ローラ26を通過するまで待ち(S1616)、排紙反転上ローラ24aを離間する(S1617)。用紙S1は内排紙ローラ26から所定量搬送された位置で停止する(S1618)。
)。用紙S1後端が入口センサ27を通過するまで待ち(S1604)、通過したらバッファ前ローラ22、排紙反転ローラ24を速度V2まで加速して、スイッチバックに必要な用紙間隔を後続の用紙との間に設ける(S1605)。搬送した用紙がバッファ部に積載する最終紙ではない時(S1611、no)、用紙S1後端が逆流防止弁23を所定量抜けるまで待ち(S1613)、用紙後端が所定量の距離進んだら排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26を停止する(S1614)。次に排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26を速度V2、F1方向に回転開始する(S1615)。用紙先端が内排紙ローラ26を通過するまで待ち(S1616)、排紙反転上ローラ24aを離間する(S1617)。用紙S1は内排紙ローラ26から所定量搬送された位置で停止する(S1618)。
1枚目以外が搬送される時は(S1602、no)、2枚目以降の用紙後端が入口センサ27を通過するのを待ち(S1606)、通過したらバッファ前ローラ22、排紙反転ローラ24を速度V2まで加速する(S1607)。2枚目以降(例えば用紙S1に対して用紙S2)の先端が用紙S1に接触する時間が経過したかを監視する(S1608)。内排紙ローラ26は、再び排紙反転ローラ24に向けて速度V2でF2方向に回転を開始し、内排紙ローラ26に挟持された用紙S1が搬送される(S1609)。用紙S1と用紙S2の相対速度が等しくなったタイミングで排紙反転ローラ24aはE2方向へ当接する(S1610)。1枚目と同様に搬送した用紙がバッファ部に積載する最終紙ではない時(S1611、no)は、S1603からS1618までの処理を実行する。搬送した用紙がバッファ部に積載する最終紙である時(S1611、yes)、中間積載部に用紙束を送り込む(S1612)。
図17、図18は、図16の動作処理をしたときの用紙後処理装置4のバッファ部の用紙束の状態を示した図である。用紙S1が第1の搬送経路91を通り、逆流防止弁23を所定量抜けるまで搬送され、排紙反転ローラ24によりスイッチバックされ、用紙S1先端が内排紙ローラ26に挟持される(図17a、図18a)。用紙S1の先端が所定量の距離進んだら排紙反転ローラ24、内排紙ローラ26を停止し、後続紙S2が搬送されてくるのを待つ(図17b、図18b)。この時、スイッチバックされた用紙S1の停止位置は、後続して搬送された用紙S2の先端が、用紙S1のパンチ孔よりも後端側に接触できるような停止位置にある。後続紙S2が先行紙S1に接触したら、先行紙S1は、再び排紙反転ローラ24に向けて内排紙ローラ26を速度V2でF2方向に回転を開始して搬送(図17c、図18c)される。そして、用紙S1と用紙S2の相対速度が等しくなったタイミングで排紙反転ローラ24aはE2方向に当接する(図17d、図18d)。そのまま、先行紙S1と後続紙S2を所定量搬送することで、バッファ部でスイッチバックされた用紙S1の後端と用紙S2の先端のズレの距離が一定範囲内となる用紙束が形成される(図17e、図18e)。なお、本実施例においてもバッファ処理時に、後続紙のS2の先端がスイッチバックされた先行紙S1の後端に対して越えて重なる用紙束が作られることになる。本実施例では、用紙S2の先端が、用紙S1に着地(接触)する時、用紙S1の最初の穿孔穴よりも先端側の位置に着地させ、用紙S2の先端が穿孔穴に接触しない構成になっている。この構成にすることで、用紙S2による用紙S1の押し出しは発生しない。本実施例では、実施例1、実施例2と異なり、用紙の搬送方向と直交方向についての相対位置のズレは生じていない。
以上、説明したように本実施例によれば、穿孔処理された用紙がバッファ部に搬送されたとしても、バッファ処理のタイミングを変更する事によって、穿孔穴に用紙先端が接触することなく突発ずれをなくした用紙束を形成する事ができる。用紙束を形成する用紙が異なるサイズでも後続紙の先端が先行紙の穿孔穴に接触するような関係であれば本発明を適用することができる。本実施例では、すべての紙に対して、穿孔穴を避けるバッファ処理タイミング変更制御を適用している。しかし、カールしやすい紙(薄紙、吸湿紙)や凸カールが発生する用紙にだけ穿孔穴を避けるバッファ処理タイミング変更制御を適用して
、カールしない用紙は穿孔穴を避けるバッファ処理タイミング変更制御を適用しなくても良い。また、画像形成システムや、用紙後処理装置にカール紙搬送モードのようなカール紙を搬送する時に動作を変更する設定を設け、その設定が有効となった時だけ穿孔穴を避けるバッファ処理タイミング変更制御を採用しても良い。
、カールしない用紙は穿孔穴を避けるバッファ処理タイミング変更制御を適用しなくても良い。また、画像形成システムや、用紙後処理装置にカール紙搬送モードのようなカール紙を搬送する時に動作を変更する設定を設け、その設定が有効となった時だけ穿孔穴を避けるバッファ処理タイミング変更制御を採用しても良い。
21…入口ローラ、22…バッファ前ローラ、23…逆流防止弁、23a…回転軸、24…反転ローラ、26…内排紙ローラ
Claims (11)
- 画像形成装置によって画像が形成された用紙に後処理を行う用紙後処理装置であって、
用紙にパンチ孔を形成するパンチ孔形成手段と、
パンチ孔が形成された用紙を搬送する搬送手段を有し、パンチ孔が形成された用紙を複数重ねて用紙束を形成する用紙束形成手段であって、先にパンチ孔を形成された第1の用紙を搬送経路上で停止させ、前記第1の用紙の後にパンチ孔を形成された第2の用紙を、前記第1の用紙の上に重なる位置まで搬送することで、前記用紙束を形成する用紙束形成手段と、
を有する用紙後処理装置において、
前記用紙束形成手段は、前記第1の用紙に前記第2の用紙を重ねる際に、前記第1の用紙と前記第2の用紙の搬送方向と直交する幅方向における相対位置を、第1の用紙に形成されたパンチ孔に前記第2の用紙が重ならない相対位置となるようにシフトさせるシフト手段を有し、互いに重ねられる用紙が前記幅方向にずれた用紙束を形成することを特徴とする用紙後処理装置。 - 前記搬送手段は、
第1の搬送経路と、
前記第1の搬送経路の下流において、用紙の進行方向をスイッチバックさせるスイッチバック手段を有するスイッチバック経路と、
前記スイッチバック経路の下流において、スイッチバックされた用紙を搬送するための第2の搬送経路と、
を含み、
前記スイッチバック手段がスイッチバックした第1の用紙を、前記スイッチバック経路と前記第2の搬送経路とを跨ぐ位置まで搬送して停止させ、
前記第2の用紙を、前記第1の搬送経路と前記スイッチバック経路とを跨ぎ、前記第1の用紙に対して部分的に重なる位置まで搬送し、
前記第1の用紙と前記第2の用紙を一体的に、前記スイッチバック経路に収まる位置まで搬送することで、前記スイッチバック経路において前記第1の用紙と前記第2の用紙が重なった用紙束を形成することを特徴とする
請求項1に記載の用紙後処理装置。 - 前記シフト手段は、前記スイッチバック経路において前記第1の用紙を前記幅方向にシフトさせることを特徴とする請求項2に記載の用紙後処理装置。
- 前記スイッチバック経路において、前記第2の用紙が前記搬送方向で前記第1の用紙に前記第2の用紙を重ねる際に、前記第1の用紙と前記第2の用紙の搬送方向における相対位置が異なることを特徴とする請求項2又は3に記載の用紙後処理装置。
- 前記シフト手段は、前記幅方向における、一方の方向にシフトさせることを特徴とする請求項3又は4に記載の用紙後処理装置。
- 前記シフト手段は、前記幅方向における、シフトさせる方向を一方の方向と他方の方向に交互に切り替えることを特徴とする請求項3又は4に記載の用紙後処理装置。
- 画像形成装置によって画像が形成された用紙に後処理を行う用紙後処理装置であって、
用紙にパンチ孔を形成するパンチ孔形成手段と、
パンチ孔が形成された用紙を搬送する搬送手段を有し、パンチ孔が形成された用紙を複数重ねて用紙束を形成する用紙束形成手段であって、先にパンチ孔を形成された第1の用紙を搬送経路上で停止させ、前記第1の用紙の後にパンチ孔を形成された第2の用紙を、
前記第1の用紙の上に重なる位置まで搬送することで、前記用紙束を形成する用紙束形成手段と、
を有する用紙後処理装置において、
前記用紙束形成手段は、前記第1の用紙に前記第2の用紙を重ねる際に、前記第1の用紙の停止位置を、前記第2の用紙の先端が前記第1の用紙に形成されたパンチ孔に接触することなく、前記第2の用紙が前記第1の用紙の上に重なる状態となる停止位置とすることを特徴とする用紙後処理装置。 - 前記搬送手段は、
第1の搬送経路と、
前記第1の搬送経路の下流において、用紙の進行方向をスイッチバックさせるスイッチバック手段を有するスイッチバック経路と、
前記スイッチバック経路の下流において、スイッチバックされた用紙を搬送するための第2の搬送経路と、
を含み、
前記スイッチバック手段がスイッチバックした第1の用紙を、前記スイッチバック経路と前記第2の搬送経路とを跨ぐ位置まで搬送して停止させ、
前記第2の用紙を、前記第1の搬送経路と前記スイッチバック経路とを跨ぎ、前記第1の用紙に対して部分的に重なる位置まで搬送し、
前記第1の用紙と前記第2の用紙を一体的に、前記スイッチバック経路に収まる位置まで搬送することで、前記スイッチバック経路において前記第1の用紙と前記第2の用紙が重なった用紙束を形成することを特徴とする請求項7に記載の用紙後処理装置。 - 前記第2の用紙が前記第1の搬送経路と前記スイッチバック経路とを跨いで前記第1の用紙に対して部分的に重なる際に、前記第2の用紙の先端は、スイッチバックされた第1の用紙におけるパンチ孔よりも後端側に接触することを特徴とする請求項8に記載の用紙後処理装置。
- 前記用紙束形成手段によって作成された前記用紙束が、第2の搬送経路を経て積載される中間積載部と、
前記中間積載部に積載された前記用紙束の用紙の先端を突き当てるための縦整合基準板と、
前記中間積載部に積載された前記用紙束の上面に当接する当接部を有し、前記当接部を前記縦整合基準板に向かうように移動させることで、前記用紙束を前記縦整合基準板に向けて押し付ける力を前記用紙束に付与する押付部材と、
を有し、
前記用紙束形成手段は、前記当接部が前記用紙束において前記第2の用紙の上面よりも先に前記第1の用紙の上面に当接するように、前記第2の用紙を前記第1の用紙よりも前記第2の搬送経路の上流側にずらして重ねて前記用紙束を形成することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の用紙後処理装置。 - 前記中間積載部内で、
搬送方向と直交する横方向において前記用紙束を形成する複数の用紙の位置を整合させる用紙束横整合手段と、
を有することを特徴とする請求項10に記載の用紙後処理装置。
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