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

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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記載の画像形成システム
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