JP4098996B2 - 用紙処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に一体もしくは別体に設けられ、画像形成済みの用紙（記録媒体）に対して所定の処理、例えば仕分け、スタック、綴じ、中綴じ製本を行って排紙する用紙処理装置およびこの用紙処理装置と前記画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の画像形成装置において、給紙カセット等から画像形成部に搬送される用紙は、その搬送姿勢を所定の姿勢に補正した上で画像形成部に給紙しないと、画像が傾いた形で用紙に転写されてしまう。また、画像形成された用紙に穿孔やステープラ等の後処理を施す用紙処理部を設けた用紙処理装置においては、正しい搬送姿勢で処理部に送り出さないと、所定の位置に穿孔やステープル綴じが行なわれない。そこで、画像形成部や用紙処理部に搬送される直前に搬送姿勢を補正する搬送姿勢機構を設けている。このような搬送姿勢補正機構は、例えば、円周面の一部が当接するように配置された一対の搬送ローラで構成され、これら搬送ローラのニップに用紙の搬送方向先端部（以下単に先端と称する）を突き当てて用紙の搬送姿勢を補正するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、搬送ローラの搬送速度や停止時間について特に配慮されていなかったので、生産性に問題があったり、搬送ローラの脱調が生じたりすることがあった。
【０００４】
また、搬送ローラの停止時間についの配慮が特にされていなかったので、用紙サイズや紙厚によるたわみの違いに対応することができず、ニップで用紙先端を揃えても後処理に際して位置精度を上げることができなかった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、生産性を落とすことなく、高い位置精度で後処理可能な用紙処理装置及び画像形成システムを提供することにある。
【０００６】
なお、関連する技術として、例えば特開平１０−３２９９８６号公報に開示された発明が知られている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、搬入された用紙を前段側の第１の搬送ローラ対で受け入れ、先端を揃えて後段側の第２の搬送ローラ対に受け渡して所定の処理を行う用紙処理装置において、前記第１の搬送ローラ対の停止時間を設定する手段と、前記設定する手段により設定された停止時間が経過したとき前記第１の搬送ローラ対を搬送速度Ｖ１の速度で回転させ、前記第１の搬送ローラ対で受け入れられ、ニップ位置で停止して撓んだ用紙を前記第２の搬送ローラ対側に搬送させる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第１の搬送ローラ対の搬送速度Ｖ１を、前記第１の搬送ローラ対から前記第２の搬送ローラ対に受け渡す間に前記撓みを取り、かつ、用紙先端が前記第２の搬送ローラ対に到達するときは当該第２の搬送ローラ対の搬送速度Ｖ２以下となるように設定することを特徴とする。
【０００８】
第２の手段は第１の手段において、前記第１の搬送ローラ対は前記所定の処理を行う手段よりも用紙搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
第３の手段は、第１又は第２の手段に係る用紙処理装置と、入力された画像情報に基づいて記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置とを備えた画像形成システムを特徴とする。
【００１０】
第４の手段は、第３の手段において、前記第１の搬送ローラ対の停止時間を設定する手段を前記画像形成装置側に備えていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての用紙後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システム構成を示す図であり、図では、用紙後処理装置の全体と画像形成装置の一部を示している。
【００１４】
図１において、用紙後処理装置ＰＤは、画像形成装置ＰＲの側部に取付けられており、画像形成装置ＰＲの排紙ローラ３０から排出された記録媒体、ここでは用紙は用紙後処理装置ＰＤに導かれる。前記用紙は、１枚の用紙に後処理を施す後処理手段（この実施形態では穿孔手段としてのパンチユニット１００）を有する搬送路Ａを通り、上トレイ２０１へ導く搬送路Ｂ、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、整合およびスティプル綴じ等を行う処理トレイＦ（以下スティプル処理トレイとも称する）へ導く搬送路Ｄへ、それぞれ分岐爪１５および分岐爪１６によって振り分けられるように構成されている。
【００１５】
搬送路ＡおよびＤを経てスティプル処理トレイＦへ導かれ、スティプル処理トレイで整合およびスティプル等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板５４と可動ガイド５５により、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、折り等を施す処理トレイＧ（以下、中折り処理トレイとも称する）へ振り分けられるように構成され、中折り処理トレイＧで折り等を施された用紙は搬送路Ｈを通り下トレイ２０３へ導かれる。また、搬送路Ｄ内には分岐爪１７が配置され、図示しない低荷重バネにより図の状態に保持されており、用紙後端がこれを通過した後、搬送ローラ９、１０、スティプル排紙ローラ１１の内少なくとも搬送ローラ９を逆転することで後端を用紙収容部Ｅへ導き滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰り返すことによって２枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。
【００１６】
搬送路Ｂ、搬送路Ｃおよび搬送路Ｄの上流で各々に対し共通な搬送路Ａには、画像形成装置から受け入れる用紙を検出する入口センサ３０１、その下流に入口ローラ１、パンチユニット１００、パンチかすホッパ１０１、搬送ローラ２、分岐爪１５および分岐爪１６が順次配置されている。分岐爪１５、分岐爪１６は図示しないバネにより図１の状態に保持されており、図示しないソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方に、各々回動することによって、搬送路Ｂ、搬送路Ｃ、搬送路Ｄへ用紙を振り分ける。
【００１７】
搬送路Ｂへ用紙を導く場合は、分岐爪１５は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、搬送路Ｃへ用紙を導く場合は、図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方にそれぞれ回動した状態となり、搬送路Ｄへ用紙を導く場合は、分岐爪１６は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、分岐爪１５は図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、上方に回動した状態となる。
【００１８】
この用紙後処理装置では、用紙に対して、穴明け（パンチユニット１００）、用紙揃え＋端部綴じ（ジョガーフェンス５３、端面綴じスティプラＳ１）、用紙揃え＋中綴じ（ジョガーフェンス５３、中綴じスティプラＳ２）、用紙の仕分け（シフトトレイ２０２）、中折り（折りプレート７４、折りローラ８１、８２）などの各処理を行うことができる。
【００１９】
この用紙後処理装置ＰＤの最下流部に位置するシフトトレイ排紙部Ｉは、シフト排紙ローラ６と、戻しコロ１３と、紙面検知センサ３３０と、シフトトレイ２０２と、図示しないシフト機構と、シフトトレイ昇降機構とにより構成される。図１において、符号１３はシフト排紙ローラ６から排出された用紙と接して前記用紙の後端を図２に示すエンドフェンス３２に突き当てて揃えるためのスポンジ製のコロを示す。この戻しコロ１３は、シフト排紙ローラ６の回転力で回転するようになっている。戻しコロ１３の近傍にはトレイ上昇リミットスイッチ３３３が設けられており、シフトトレイ２０２が上昇して戻しコロ１３を押し上げると、前記トレイ上昇リミットスイッチ３３３がオンしてトレイ昇降モータ１６８が停止する。これによりシフトトレイ２０２のオーバーランが防止される。また、戻しコロ１３の近傍には、図１に示すように、シフトトレイ２０２上に排紙された用紙もしくは用紙束の紙面位置を検知する紙面位置検知手段としての紙面検知センサ３３０が設けられている。
【００２０】
図１において、シフト排紙ローラ６は、駆動ローラ６ａと従動ローラ６ｂを有し、従動ローラ６ｂは用紙排出方向上流側を支持され、上下方向に揺動自在設けられた開閉ガイド板３３の自由端部に回転自在に支持されている。従動ローラ６ｂは自重または付勢力により駆動ローラ６ａに当接し、用紙は両ローラ６ａ、６ｂ間に挟持されて排出される。綴じ処理された用紙束が排出される時は、開閉ガイド板３３が上方に引き上げられ、所定のタイミングで戻されるようになっており、このタイミングはシフト排紙センサ３０３の検知信号に基づいて決定される。その停止位置は排紙ガイド板開閉センサの検知信号に基づいて決定され、排紙ガイド板開閉モータにより駆動される。なお、排紙ガイド板開閉モータは排紙ガイド板開閉リミットスイッチのオンオフにより駆動制御される。
【００２１】
スティプル排紙ローラ１１によってスティプル処理トレイＦへ導かれた用紙は、スティプル処理トレイＦ上に順次積載される。この場合、用紙ごとに叩きコロ１２で縦方向（用紙搬送方向）の整合が行われ、ジョガーフェンス５３によって横方向（用紙搬送方向と直交する方向−用紙幅方向とも称す）の整合が行われる。ジョブの切れ目、すなわち、用紙束の最終紙から次の用紙束先頭紙までの間で、制御装置３５０（図１６参照）からのスティプル信号により端面綴じスティプラＳ１が駆動され、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は、ただちに放出爪５２ａが突設された放出ベルト５２によりシフト排紙ローラ６へ送られ、受取り位置にセットされているシフトトレイ２０２に排出される。
【００２２】
図２は図１に示した画像形成システムの制御回路を示すブロック図である。
【００２３】
制御装置３５０は、図２に示すように、ＣＰＵ３６０、Ｉ／Ｏインターフェース３７０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ＰＲ本体のコントロールパネルの各スイッチ等、および入口センサ３０１、上排紙センサ３０２、シフト排紙センサ３０３、プレスタックセンサ３０４、スティプル排紙センサ３０５、紙有無センサ３１０、放出ベルトホームポジションセンサ３１１などの各センサからの信号がＩ／Ｏインターフェース３７０を介してＣＰＵ３６０へ入力される。
【００２４】
ＣＰＵ３６０は、入力された信号に基づいて、シフトトレイ２０２用のトレイ昇降モータ、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ、シフトトレイ２０２を移動するシフトモータ、叩きコロ１２を駆動する叩きコロモータ、叩きＳＯＬ等の各ソレノイド、各搬送ローラを駆動する搬送モータ、各排紙ローラを駆動する排紙モータ等の駆動を制御する。また、パンチユニット１００もクラッチやモータを制御することによりＣＰＵ３６０の指示によって穴明けを実行する。
【００２５】
なお、用紙後処理装置ＰＤの制御は前記ＣＰＵ３６０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。
【００２６】
図３ないし図６は用紙後処理装置ＦＲの入口部における第１及び第２の搬送ローラ対１，２と用紙との関係を示す動作説明図、図７はそのときの制御手順を示すフローチャートである。以下、これらの図を参照して用紙入口部の動作について詳細に説明する
この実施形態は、第１の搬送ローラ対１は第１のモータＭ１で、第２のローラ対２は第２のモータＭ２でそれぞれ独立して駆動側のローラが駆動される。前記第１及び第２のモータＭ１，Ｍ２はステッピングモータ３８１からなり、それぞれモータドライバ３８０によってＣＰＵ３６０で駆動制御される。
【００２７】
画像形成装置ＰＲの排紙ローラ３０から速度Ｖで排出された用紙は、用紙後処理ＦＲの入口部に入り、入口センサ３０１が用紙先端を検出し（ステップＳ１）、第１のタイマ３７１がスタートして予め決めらタイマ値になるまで第１の搬送ローラ１は停止した状態でいる（図３は用紙搬入前の状態、図４はニップに突き当たって停止している状態をそれぞれ示す）。この時にタイマ値は用紙サイズや紙厚により異なるので外部入力で設定できるようにもなっている（ステップＳ３−Ｓ４）。ただし外部入力を行った場合は、搬送されてきた用紙サイズが搬送ローラの搬送駆動の恩恵を受けられない状態になる場合、もしくはたわみ量が著しく、用紙に折りがついてしまうなどの可能性がある場合は設定値を予め決められた値に戻し（ステップＳ５）、そのタイマ値に基づいて第１の搬送ローラ対１の搬送速度Ｖ１を決定する（ステップＳ６）。外部入力は例えば、画像形成装置ＰＲ側の操作パネルからサービスマンが設定する。
【００２８】
この状態では、まだ第１の搬送ローラ対１は停止しているので、搬送されてきた用紙の先端部は第１の搬送ローラ対１のニップに当接した状態で停止し、用紙には撓みが発生する（図４）。そして、用紙先端を入口センサ３０１で検知してから開始されたタイマ３７１のカウント値が設定値を超えたら（ステップＳ７）、モータＭ１の駆動を開始しさせてＶ１の搬送速度で第１の搬送ローラ１を回転させる（ステップＳ８−図５）。この時の搬送速度Ｖ１は送られてきた用紙の搬送方向の長さ内で第１の搬送ローラ対１が停止していることにより発生した撓みを取り、なおかつ第２の搬送ローラ対２に到達する時は第２のモータＭ２により搬送される搬送速度Ｖ２以下で用紙を渡せるような搬送速度がＣＰＵ３６０で計算され、設定される。よって第１の搬送ローラ対１の搬送速度Ｖ１と第２の搬送ローラ対２の搬送速度Ｖ２の関係は、第１の搬送ローラ対１の動作開始はＶ１＞Ｖ２となり第２の搬送ローラ対２に到達するまでに、第１の搬送ローラ対１が停止していた時にできた撓みを解消し、かつ第２の搬送ローラ対２に用紙を受け渡す時にはＶ１≦Ｖ２となっている（図６）。また用紙のたわみが解消できた時点で、搬送されている用紙の搬送速度Ｖ１が切り替わるようになっており、その搬送速度は搬送ローラの搬送速度Ｖ２の速度でもある。ここで第２の搬送ローラ対２の動作開始は第２の搬送ローラ対２に用紙が送られてくる前であり、かつ用紙が送られてくる前に第２のモータＭ２によって搬送速度Ｖ２となる条件が満たせればどの段階でスタートさせてもかまわない。
【００２９】
そこで、ステップＳ８で搬送速度Ｖ１で搬送が開始されると、第２のタイマ３７２がカウントを開始し（ステップＳ９）、この第２のタイマ３７２のカウント数が設定値に達すると、Ｖ１≦Ｖ２となるように第１の搬送ローラ対１の搬送速度Ｖ１を減速する。
【００３０】
なお、画像形成装置ＰＲの排紙ローラ３０から用紙後処理装置ＦＲに排紙されるときの搬送速度Ｖと第２の搬送ローラ対２の搬送速度Ｖ２は同一に設定されている。また、第１のタイマ３７１の設定値は、用紙サイズ、紙厚によって変更できるようにしているが変更する必要がなければ、既定値のみでもよい。ただし、用紙サイズが小より大、紙厚が厚より薄の方が突き当て時間を長くした方が好ましいので、サイズや紙厚に応じて自動的に第１のタイマ３７１のカウント数の設定値が変更されるようにしておくことも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、生産性を落とさずかつ搬送ローラの脱調も防ぐことができる。
【００３２】
また、本発明によれば、パンチなどを行なう工程の上流にてスキューを修正する動作を行っているので、下流にある後処理の工程すべてにスキューが修正された用紙を送ることが可能となり、より高い位置精度で後処理を施すことができる。
【００３３】
さらに本発明によれば、第１の搬送ローラ対の停止時間を設定できるので、用紙サイズや紙厚によるたわみの違いに対応することが可能となり、より高い位置精度で後処理を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置を主に示す用紙処理装置と画像形成装置とからなる画像処理システムのシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すブロック図である。
【図３】用紙後処理装置の入口部において用紙のスキューを補正して搬送するときの用紙進入前の状態を示す動作説明図である。
【図４】用紙後処理装置の入口部において用紙のスキューを補正して搬送するときの用紙が撓んだ状態を示す動作説明図である。
【図５】用紙後処理装置の入口部において用紙のスキューを補正して搬送するときの用紙が撓んだ状態から搬送が介しされたときの状態を示す動作説明図である。
【図６】用紙後処理装置の入口部において用紙のスキューを補正して搬送するときの用紙の撓みが解消され、後段の搬送ローラ対に受け渡されるときの状態を示す動作説明図である。
【図７】用紙後処理装置の入口部において用紙のスキューを補正して搬送するときの制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 第１の搬送ローラ対
２ 第２の搬送ローラ対
３０１ 入口センサ
３５０ 制御回路
３６０ ＣＰＵ
３７０ Ｉ／Ｏ
３７１ 第１のタイマ
３７２ 第２のタイマ
３８０ モータドライバ
Ｍ１ 第１のモータ
Ｍ２ 第２のモータ
ＦＲ 用紙後処理装置（用紙処理装置）
ＰＲ 画像形成装置

Claims (4)

1. 搬入された用紙を前段側の第１の搬送ローラ対で受け入れ、先端を揃えて後段側の第２の搬送ローラ対に受け渡して所定の処理を行う用紙処理装置において、
   前記第１の搬送ローラ対の停止時間を設定する手段と、
   前記設定する手段により設定された停止時間が経過したとき前記第１の搬送ローラ対を搬送速度Ｖ１の速度で回転させ、前記第１の搬送ローラ対で受け入れられ、ニップ位置で停止して撓んだ用紙を前記第２の搬送ローラ対側に搬送させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第１の搬送ローラ対の搬送速度Ｖ１を、前記第１の搬送ローラ対から前記第２の搬送ローラ対に受け渡す間に前記撓みを取り、かつ、用紙先端が前記第２の搬送ローラ対に到達するときは当該第２の搬送ローラ対の搬送速度Ｖ２以下となるように設定することを特徴とする用紙処理装置。
2. 前記第１の搬送ローラ対は前記所定の処理を行う手段よりも用紙搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
3. 請求項１又は２記載の用紙処理装置と、
   入力された画像情報に基づいて記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置と、
   を備えていることを特徴とする画像形成システム。
4. 前記第１の搬送ローラ対の停止時間を設定する手段を前記画像形成装置側に備えていることを特徴とする請求項３記載の画像形成システム。

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