JP4991445B2 - カール検出装置、カール検出方法、後処理装置、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、外部装置から排出された用紙を、所定の後処理を実行する用紙後処理装置に搬送する場合に、用紙の湾曲状態を検出するカール検出装置、カール検出方法、該カール検出装置を含む後処理装置、および該カール検出装置を含む画像形成装置に関する。

画像形成装置内を搬送される用紙が湾曲することにより、その先端部が折れる等の搬送不良が生じる場合がある。このような用紙の湾曲（カール）に対し、装置本体側から排出された用紙を取り込み、カール状態を改善して搬送するガイド部（可動ガイド板４、中継ローラ５、ガイド切換８、加圧ローラ９、リング１０、送り出しコロ１１）を備えたコピートレイが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、シートロール１より引き出された長尺状のラベル紙２を、浮き量測定部３において基準面４からの浮き上がり量（カール量、湾曲高さ）を浮き量測定センサ７によって測定し、その測定結果に応じてカール矯正機構８におけるカール矯正ローラ９をシート搬送方向と垂直方向に移動させてカール矯正力に強弱を付与してカールを矯正する巻きぐせ矯正機構及び記録装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−４３１１６号公報 特開平７−２５５３２号公報

しかしながら、上記特許文献１および特許文献２の技術では、画像形成が行われて排出された用紙のカール状態を改善するものであるが、用紙のカール状態を完全に除去することは困難であると考えられ、結局は各装置でカール状態を矯正した後でも多少のカール状態が残存したまま用紙に対して後処理を行うことになる。

すなわち、例えば特許文献２の技術では、カールの矯正後に記録部１４を駆動させて用紙に記録（印刷）を行っているため、その後の記録による湾曲が生じることも考えられる。このため、上述のようなカールの改善や矯正を行った後の用紙を、ステイプルなどの後処理を行う用紙後処理装置に搬送しても、湾曲した用紙に対して後処理が行われることになり、用紙の正確な後処理を行うことができない場合があった。

つまり、用紙後処理装置でステイプルなどの後処理が行われる場合は、ステイプルトレイ内部で用紙が複数枚保持された後にそれらの用紙が整合され、その整合された用紙にステイプル処理がなされることで用紙束が結束される。その際、用紙後処理装置内の用紙がそれぞれ異なる湾曲高さの場合は、用紙の整合が不揃いとなって、ステイプル処理を行った用紙束に不揃い箇所が発生して、正確な後処理を行うことができない場合があった。

従って、用紙それぞれの湾曲高さを算出し、その結果に基づいて用紙後処理装置内における用紙の整合の調整を行う必要があるが、後処理が行われる際の用紙の搬送角度や搬送方向と異なる搬送角度や搬送方向で算出した用紙の湾曲高さに基づいて用紙の整合の調整を行っても、後処理が行われる際における正確な用紙の湾曲高さを算出できず、正確な用紙の整合の調整を行うことができなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、後処理を行う時点における用紙の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態で用紙の湾曲高さを算出できるとともに、算出した湾曲高さに基づいて用紙後処理装置内での用紙の整合を行うことで用紙の整合精度を向上させて、正確な後処理を行うことができるカール検出装置、カール検出方法、後処理装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、外部装置から排出された用紙を、略鉛直の後処理角度でかつ上方から下方への鉛直下方向である後処理方向に搬送して所定の後処理を行う用紙後処理装置に搬送する際に、前記用紙を、前記後処理角度と略同一の搬送角度で前記後処理方向と同一の搬送方向に搬送する搬送手段と、前記搬送角度で前記搬送方向に搬送される前記用紙の先端を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記用紙の先端の湾曲高さを算出する制御手段と、を備え、前記搬送手段は、略鉛直の前記搬送角度で設けられ、前記外部装置から排出された用紙を受け入れて前記用紙の搬送路を形成するガイド部と、前記搬送路を挟んで互いに対向して設けられ、前記ガイド部から排出された前記用紙を挟持しながら鉛直下方向の前記搬送方向に搬送する一対の搬送ローラと、を備え、前記検知手段は、前記一対の搬送ローラによって後端を挟持され、かつ前記ガイド部から先端が排出された状態で、前記用紙の先端を検知し、前記制御手段は、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記搬送路に対する前記用紙の先端までの距離を前記湾曲高さとして算出することを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載のカール検出装置において、前記一対の搬送ローラから前記検知手段の近傍までの間に、前記用紙の先端を非接触かつ保持されない状態に維持する空間が設けられていることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２に記載のカール検出装置において、前記検知手段は、前記一対の搬送ローラから、後処理時の前記用紙の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成可能な所定距離以上離れた位置に設けられていることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明は、請求項３に記載のカール検出装置において、前記所定距離が３０ｍｍであることを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載のカール検出装置において、検知後の前記用紙の先端近傍を受け入れて保持し、前記用紙後処理装置に向けて搬送する用紙受入部をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明は、外部装置から排出された用紙を、略鉛直の後処理角度でかつ上方から下方への鉛直下方向である後処理方向に搬送して所定の後処理を行う用紙後処理装置に搬送する際に、搬送手段によって、前記用紙を、前記後処理角度と略同一の搬送角度で前記後処理方向と同一の搬送方向に搬送する搬送工程と、前記搬送角度および前記搬送方向で搬送される前記用紙の先端を検知手段によって検知する検知工程と、前記検知手段による検知結果に基づいて、制御手段によって前記用紙の先端の湾曲高さを算出する算出工程と、を含み、前記搬送手段は、略鉛直の前記搬送角度で設けられ、前記外部装置から排出された用紙を受け入れて前記用紙の搬送路を形成するガイド部と、前記搬送路を挟んで互いに対向して設けられ、前記ガイド部から排出された前記用紙を挟持しながら鉛直下方向の前記搬送方向に搬送する一対の搬送ローラと、を備え、前記検知工程は、前記一対の搬送ローラによって後端を挟持され、かつ前記ガイド部から先端が排出された状態で、前記検知手段によって前記用紙の先端を検知し、前記算出工程は、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記制御手段によって前記搬送路に対する前記用紙の先端までの距離を前記湾曲高さとして算出することを特徴とする。

また、請求項７にかかる発明は、請求項１に記載のカール検出装置と、前記用紙後処理装置と、を備え、前記用紙後処理装置は、前記カール検出装置によって算出された前記高さに基づいて前記所定の後処理を行うことを特徴とする後処理装置である。

また、請求項８にかかる発明は、前記外部装置として、前記用紙に画像形成を行う画像形成部と、請求項１に記載のカール検出装置と、前記用紙後処理装置と、を備え、前記用紙後処理装置は、前記カール検出装置によって算出された前記高さに基づいて前記所定の後処理を行うことを特徴とする画像形成装置である。

本発明にかかるカール検出装置によれば、後処理を行う際における用紙の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態における用紙の湾曲高さを算出することができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる後処理装置および画像形成装置によれば、後処理を行う際における用紙の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態における用紙の湾曲高さを算出することができるので、算出した湾曲高さに基づいて用紙後処理装置内での用紙の整合を行うことで用紙の整合精度を向上させて、正確な後処理を行うことができるという効果を奏する。

以下に、添付図面を参照して、この発明にかかるカール検出装置、カール検出方法、該カール検出装置と用紙後処理装置とから構成された後処理装置、および該カール検出装置を用いた画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態では、本発明における外部装置として画像形成装置を例にあげて説明しているが、これに限定されるものではなく、用紙を排出可能な装置であればいずれの装置も外部装置として適用することが可能である。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかるカール検出装置および用紙後処理装置の構成を示す断面図である。本実施の形態のカール検出装置１および用紙後処理装置１０は、画像形成装置の一部として画像形成装置に搭載されている。画像形成装置は、装置本体における画像形成部（不図示）により用紙に画像形成を行った後、カール検出装置１において用紙の湾曲高さを算出し、用紙後処理装置１０においてカール検出装置１により算出した用紙の湾曲高さに基づいて整合した用紙の後処理を実行して、用紙を画像形成装置の外へ排紙するものである。また、画像形成装置とは、複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ機能やコピー、ファックス、プリンタなどの複数の機能を一つの筐体に収納した複合機等の画像処理を行うものであれば、本発明を適用することができる。

まず、カール検出装置１について説明する。カール検出装置１は、用紙を搬送しながら、その搬送過程において湾曲した用紙の湾曲部高さを算出するものである。ここでは、カール検出装置１内での用紙の搬送経路を説明する。

画像形成装置本体内部において、画像形成が行われる際に用紙を定着ユニット（不図示）などに搬送することにより、用紙が湾曲（カール）することがある。図１に示すように、カール検出装置１は、画像形成装置本体で画像形成が行われた後に、その装置本体から排出されて矢印Ｐ方向に搬送されてきた用紙をガイド部２ａ，２ｂによって受け入れ、矢印Ａ方向に搬送する。そして、ガイド部２ａ，２ｂにより搬送された用紙を、一対の搬送ローラ３ａ、３ｂによって挟持しながら搬送し、その搬送過程においてセンサ４ａ、４ｂにより用紙の先端が検知される。その後、用紙受入部５ａ、５ｂにより受け入れられた用紙を、ガイド部６ａ、６ｂにより形成された搬送路で、一対の搬送ローラ７ａ、７ｂにより矢印Ｂ方向に搬送し、一対の搬送ローラ８ａ、８ｂにより矢印Ｃ方向に搬送して、用紙後処理装置１０内部へ搬送する。カール検出装置１のガイド部２ａ、２ｂと、一対の搬送ローラ３ａ、３ｂと、センサ４ａ、４ｂと、用紙受入部５ａ、５ｂの詳細については後述する。

次に、用紙後処理装置１０について説明する。用紙後処理装置１０は、画像形成が行われた用紙を仕分けするソート処理、複数の用紙を整合して用紙束を綴じるステイプル処理、用紙に穴を開けるパンチ処理、用紙をそのまま排出するストレート排紙処理などの画像形成後の用紙の後処理を行うものである。本実施の形態の用紙後処理装置１０については、カール検出装置１から搬送されてきた用紙に後処理としてステイプル処理を行う場合について説明する。

用紙後処理装置１０は、カール検出装置１から受け入れた用紙を矢印Ｄ方向に搬送し、分岐爪１１を切り替えることで搬送経路であるプレスタック部１２に搬送し、プレスタック部１２で矢印Ｅ方向に搬送して、用紙を保持するステイプルトレイ１３へと排出する。この際、図示しない反転機構により、用紙は反転され、この結果、搬送の進行方向に存在した湾曲部分が後方に位置することになる。そして、ステイプルトレイ１３へ向かって矢印Ｆ方向に搬送された用紙は、先端ストッパ２０に接触して先端部が押さえつけられることで用紙の先端が揃えられ、複数枚の用紙がステイプルトレイ１３に保持される。なお、プレスタック部１２では、用紙サイズなどの条件によっては一時的に複数枚の用紙が保持され、ステイプルトレイ１３へと排出されることもある。

次に、ステイプルトレイ１３に排出された用紙は、タタキ駆動部１５によって矢印Ｆ方向と反対方向に搬送され、用紙の後端部がステイプルトレイ１３の下方にある基準フェンス１７上に確実に落下され、基準フェンス１７に接触して用紙の後端部が揃えられる。そして、揃えられた用紙は、揺動板などの押さえ部材１６により、用紙下部を平面方向から押さえつけて用紙の膨らみを規制されて押さえられた状態となる。また、矢印Ｆ方向と反対方向に搬送される際に、ジョガーフェンス部１４によって用紙の搬送方向における両端部を揃えて、用紙を整合させている。

整合された複数の用紙（用紙束）はステイプル１８で綴じられて、綴じられた用紙束は、放出爪１９により用紙束の中央下部を上方に持ち上げられて、ステイプルトレイ１３を通過して、排紙トレイ２１に排出される。

このように、用紙後処理装置１０で用紙を整合してステイプル処理を行う場合において、それぞれ湾曲高さの異なる複数の用紙が搬送されると、タタキ駆動部１５と先端ストッパ２０とジョガーフェンス部１４と押さえ部材１６とからなる揃え機構により全て一律の動作で用紙を揃えても、湾曲の影響で用紙を正確に整合することができず、正確なステイプル処理（後処理）を実行することができない。このため、用紙の湾曲部分の湾曲高さを予め計測しておき、その湾曲高さを利用してステイプル処理等の後処理を行うことにより、用紙を正確に整合することが可能となる。

ところが、用紙の先端が湾曲している場合（カールが生じている場合）、用紙の搬送角度と搬送方向が異なれば、搬送時の空気抵抗などの影響によって湾曲部分の湾曲高さも変化して湾曲形状にも変化がでてくる。このため、カール検出装置において用紙の湾曲高さを算出して後処理時にその湾曲高さに基づいて後処理を行っても、湾曲高さ検出時の用紙の湾曲形状と、後処理時の湾曲形状が異なっていれば、正確な後処理を行うことは難しい。

このため、本実施の形態では、用紙後処理装置１０で行われるステイプル処理時の用紙の搬送角度と略同一の搬送角度で、かつステイプル処理時の用紙の搬送方向と同一の搬送方向で用紙を搬送することで後処理時の用紙の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成してそれぞれの用紙の湾曲高さを算出する。そして算出した用紙の湾曲高さを用いて揃え機構を調整し、それぞれの用紙の湾曲状態に合わせた揃え動作を行うことで、用紙後処理装置１０において複数の用紙を正確に整合して、正確な後処理を実行するものである。

ここで、後処理時の用紙の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成するとは、後処理時の用紙の湾曲と略同一形状の湾曲部分を用紙に形成することをいう。

次に、用紙後処理装置１０で行われる後処理（ステイプル処理）の際の用紙の搬送角度および搬送方向について説明する。図１を参照すると、用紙後処理装置１０は、上述したように、用紙にステイプル処理を行う場合、基準フェンス１７により用紙の後端部を揃える揃え動作を行う。この揃え動作は、用紙を、矢印Ｆの搬送角度、すなわち水平に対し略直角（すなわち略鉛直）の搬送角度で行われ、かつ矢印Ｆ方向と反対方向である上方から下方への搬送方向、すなわち鉛直下方向に搬送されながら行われる。以下では、用紙が搬送される略鉛直の搬送角度を「後処理角度」といい、用紙が搬送される鉛直下方向の搬送方向を「後処理方向」と称する。このような用紙後処理装置１０での後処理の際における後処理角度および後処理方向と関連させて、カール検出装置１による用紙の湾曲高さの算出について説明する。

次に、カール検出装置１において、用紙の湾曲高さの算出を行う主な構成の詳細について説明する。カール検出装置１には、ガイド部２ａ、２ｂと、一対の搬送ローラ３ａ、３ｂと、センサ４ａ、４ｂと、用紙受入部５ａ、５ｂと、不図示の制御部が備えられている。図２は、実施の形態１にかかるカール検出装置の一部を拡大した図である。また、図３は、実施の形態１にかかるカール検出装置の一部を拡大した他の図である。

ガイド部２ａ、２ｂは、画像形成装置本体から排出された用紙５０を用紙後処理装置１０に向けて搬送する搬送路の上流側にあって、対向して設けられた２枚の板状部材によって用紙５０を搬送するための搬送路を形成している。ガイド部２ａ、２ｂは、画像形成装置本体側の端部である受入口２ｃが開口されており、画像形成装置本体から水平状態で排出された用紙５０を受け入れ易くなっている。また、ガイド部２ａ、２ｂは、受入口２ｃから所定の距離離れた位置から、後処理角度と略同一の搬送角度、すなわち略鉛直の角度に傾斜して設けられており、画像形成装置から排出されて受入口２ｃにより受け入れた用紙５０を後処理方向と同一の搬送方向である略鉛直下方に案内して搬送する。

なお、後処理角度と略同一の搬送角度は、後処理角度と全く同一の角度でることが好ましいが、後処理時の用紙の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成可能な角度であれば、後処理角度と数度程度の差があってもよい。

また、本実施の形態では、後処理装置における後処理角度が略鉛直であり、後処理方向が鉛直下方向であるため、カール検出時における用紙の搬送角度も略鉛直、搬送方向を鉛直下方向としているが、カール検出時における用紙の搬送角度が後処理角度と略同一であればよく、搬送角度は鉛直に限定されるものではない。また、カール検出時における用紙の搬送方向が後処理方向と同一であればよく、搬送方向は鉛直下方向に限定されるものではない。例えば、後処理装置における後処理角度が４５度で、後処理方向が右斜め上方から左斜め下方の方向である場合には、カール検出装置内における用紙の搬送角度を４５度、搬送方向を右斜め上方から左斜め下方の方向として構成すればよい。

一対の搬送ローラ３ａ、３ｂは、ガイド部２ａ、２ｂの受入口２ｃと反対側の端部、すなわち用紙５０がガイド部２ａ、２ｂから排出される位置に、搬送路を挟んで互いに対向して設けられており、ガイド部２ａ、２ｂから排出された用紙５０をニップ位置で挟持して、回転することにより用紙５０を搬送するものである。また、一対の搬送ローラ３ａ、３ｂは、後処理方向と同一の搬送方向、すなわち略鉛直下方向に用紙５０を搬送する。

センサ４ａ、４ｂは、搬送路を挟んで互いに対向して設けられ、互いに向かい合う方向を検知範囲としている。このため、センサ４ａ、４ｂは、ガイド部２ａ、２ｂから排出されてきた用紙５０の後端を一対の搬送ローラ３ａ、３ｂのニップ位置で挟持され、かつガイド部２ａ、２ｂから用紙５０の先端が排出された状態で、用紙５０の先端を検知するようになっている。センサ４ａ、４ｂは、例えば、測定対象物に対するレーザ光や赤外線の出射から測定対象物からの反射光または反射赤外線を入射するまでの時間により、出射位置から測定対象物の距離を測定する距離センサなどであり、互いに向かい合う方向にレーザ光や赤外線を出射する。

また、センサ４ａ、４ｂは、用紙５０の湾曲高さを算出するために用紙５０の先端を検知するものであり、さらに、用紙５０が用紙後処理装置１０内での後処理角度および後処理方向に搬送された状態とほぼ同一の湾曲状態で、湾曲した用紙５０の先端を検知することが最適である。このため、センサ４ａ、４ｂは、一対の搬送ローラ３ａ、３ｂによる用紙５０を挟持しているニップ位置から、用紙後処理装置１０での後処理時の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成可能な距離Ｌ以上離れて設けられている。ここで、後処理時の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成可能な距離Ｌ以上とは、ニップ位置における用紙に湾曲部分が存在しない（すなわちニップ位置が用紙の平坦部分である）ような距離以上のことであり、画像形成装置で印刷可能なＡ４，Ｂ５，Ｂ４等の用紙サイズを考慮した場合、一般的に３０ｍｍ以上であればよい。ただし、距離Ｌはこれに限定されるものではなく、画像形成装置で印刷可能な用紙サイズの大小に応じて任意の距離とすることができる。

また、後処理角度で後処理方向に搬送される状態での用紙５０の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成するため、一対の搬送ローラ３ａ、３ｂからセンサ４ａ、４ｂの近傍までの間に、先端から湾曲状態を形成している部分までの用紙５０を、他の構成部材に非接触の状態に維持し、かつ他の構成部材等に保持されない状態に維持するように、他の部材が存在しないような空間Ｈが設けられている。すなわち、用紙の先端が湾曲状態であっても、用紙の湾曲部分が他の構成部材等に接しない程度の大きさの空間Ｈが確保されている。

用紙受入部５ａ、５ｂは、それぞれ支点５ｃ、５ｄを中心に回動可能に構成されており、一対の搬送ローラ３ａ、３ｂ側の端部が開閉可能となっている。用紙受入部５ａが支点５ｃを中心にＲ１方向に回動し、用紙受入部５ｂが支点５ｄを中心にＲ２方向に回動することで、端部が開口される（図２参照）。そして、用紙受入部５ａ、５ｂの開口時には、一対の搬送ローラ３ａ、３ｂにより鉛直下方向に搬送されてくる用紙５０を受け入れ易くなっており、特に用紙５０の先端が湾曲している場合は、搬送路から逸脱した用紙５０を搬送路に戻すことができる。また、用紙受入部５ａが支点５ｃを中心にＲ１方向と反対方向に回動し、用紙受入部５ｂが支点５ｄを中心にＲ２方向と反対方向に回動することで、端部が閉口される（図３参照）。用紙受入部５ａ、５ｂの閉口時には、用紙５０の先端近傍を挟むように保持して矢印Ｂ方向（図１参照）に案内することで、用紙後処理装置１０へ向けて用紙５０を搬送することができる。

制御部（不図示）は、センサ４ａ、４ｂによる検知結果に基づいて、用紙５０の搬送路に対する用紙５０の先端部までの距離である用紙５０の湾曲高さを算出するものである。

湾曲高さの算出方法としては、例えば、予めセンサ４ａ、４ｂのレーザ光などの出射位置から搬送路までの距離を記憶手段などに記憶しておいて、実際に検知した用紙５０の先端までの距離と上述した記憶した搬送路までの距離との差、およびセンサ４ａ、４ｂによるレーザ光や赤外線の出射角度により用紙５０の湾曲高さを算出する。本実施の形態では、センサ４ａ、４ｂとして距離センサを用いて用紙の湾曲高さを検出しているが、これに限定されることなく、用紙の湾曲高さを検出できるものであればいずれのセンサを用いてもよい。

上述のように湾曲高さが算出された用紙５０は、用紙後処理装置１０へ搬送されて、ステイプル処理（後処理）が行われる。そして、用紙後処理装置１０においてステイプル処理を行う際に、カール検出装置１で算出された用紙の湾曲高さの数値に基づいて、揃え機構（タタキ駆動部１５と先端ストッパ２０とジョガーフェンス部１４と押さえ部材１６）の動作を調整する。例えば、湾曲高さが高い場合は、用紙５０の両側を揃えるジョガーフェンス部１４の移動距離を多くする調整を行うことで、用紙５０を傾かせることなく正確に整合して、用紙５０の後端部を基準フェンス１７の所定位置に接触させる。また、湾曲高さが低い場合は、用紙５０の両側を揃えるジョガーフェンス部１４の移動距離を少なくする調整を行うことで、同様に、用紙５０を正確に整合して基準フェンス１７の所定位置に接触させる。こうして、用紙５０の束を整合する際に発生する揃え不良を低減することによって正確に整合された用紙５０の束にステイプル処理を行うと、正確なステイプル処理、すなわち後処理を行うことができることになる。

以上のように、本実施の形態のカール検出装置１は、用紙後処理装置１０での後処理を行う際における用紙５０の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成して用紙５０の湾曲高さを算出することができる。用紙受入部５ａ、５ｂにより先端を検知された後の用紙を搬送路に復帰させ用紙後処理装置１０へ向けて搬送できる。また、本実施の形態の用紙後処理装置１０は、算出した用紙５０の湾曲高さに基づいて用紙後処理装置１０内での用紙５０の整合を行うことで用紙５０の整合精度を向上させて、用紙５０のステイプル処理などの後処理を正確に行うことができる。

（実施の形態２）
第１の実施の形態では、センサによって用紙の先端の検知することで湾曲高さを算出し、算出した湾曲高さに基づいて後処理を行っていたが、本実施の形態では、センサによって用紙の先端近傍を検知することで用紙の湾曲の有無および湾曲方向を判断し、用紙の湾曲の有無および湾曲方向に基づいて後処理を行うものである。

本実施の形態では、実施の形態１と同様に、画像形成装置の一部として、カール検出装置および用紙後処理装置が画像形成装置に搭載されており、用紙後処理装置の構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。

次に、本実施の形態のカール検出装置１について説明する。図４は、実施の形態２にかかるカール検出装置の一部を拡大した図である。ここで、ガイド部２ａ、２ｂと、一対の搬送ローラ３ａ、３ｂと、用紙受入部５ａ、５ｂと、一対の搬送ローラ７ａ、７ｂと、一対の搬送ローラ８ａ、８ｂと、ガイド部６ａ、６ｂの構成および機能は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する（図１、２参照）。

センサ４０ａ、４０ｂは、それぞれ一対の搬送ローラ３ａ、３ｂの近傍であって、搬送路を挟んで互いに対向して設けられ、搬送路と略平行な方向（すなわち、略鉛直方向）に赤外線等を出射して、搬送路と略平行な方向の範囲を検知範囲としている。このため、センサ４０ａ、４０ｂは、ガイド部２ａ、２ｂから排出されてきた用紙５０の後端を一対の搬送ローラ３ａ、３ｂのニップ位置で挟持され、かつガイド部２ａ、２ｂから用紙５０の先端が排出された状態で、湾曲した用紙５０の先端近傍を検知する。センサ４０ａ、４０ｂは、搬送路近傍で搬送路に平行線上にある物体（非検知物）を検知するため、湾曲していない用紙５０は搬送路を搬送しているため検知しないことになる。例えば、センサ４０ａ、４０ｂは、赤外線を用いた赤外線センサや遮断センサ、および電磁波を用いた電波センサ等である。

制御部（不図示）は、センサ４０ａ、４０ｂによる検知の有無に基づいて、用紙５０の湾曲の有無や湾曲方向を判断するものである。つまり、制御部は、センサ４０ａまたはセンサ４０ｂのいずれかが用紙５０の先端近傍を検知した場合、用紙５０は湾曲していることを判断する。また、センサ４０ａが用紙５０の先端近傍を検知した場合、センサ４０ａが設けられている側の方向に用紙５０が湾曲していることが判断でき、センサ４０ｂが用紙５０の先端近傍を検知した場合、センサ４０ｂが設けられている側の方向に用紙５０が湾曲していることが判断できる。なお、用紙５０において、画像形成がなされる側の面をフェイス面といい、その裏面をバック面という。そして、フェイス面を内側に湾曲した場合をフェイスカールといい、バック面を内側に湾曲した場合をバックカールという。従って、本実施の形態では、用紙の湾曲がフェイスカールかバックカールかを判断している。

上述のように湾曲の有無および湾曲方向が判断された用紙５０は、用紙後処理装置１０へ搬送されて、ステイプル処理（後処理）が行われる。そして、用紙後処理装置１０においてステイプル処理を行う際に、カール検出装置１で判断された用紙の湾曲有無および湾曲方向に基づいて、揃え機構（タタキ駆動部１５と先端ストッパ２０とジョガーフェンス部１４と押さえ部材１６）の動作を調整する。こうして、用紙５０の束を整合する際に発生する揃え不良を低減することによって正確に整合された用紙５０の束にステイプル処理を行うと、正確なステイプル処理、すなわち後処理を行うことができることになる。

以上のように、本実施の形態のカール検出装置１は、用紙後処理装置１０での後処理を行う際における用紙５０の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成して用紙５０の湾曲の有無および湾曲方向を判断することができる。用紙受入部５ａ、５ｂにより先端近傍を検知された後の用紙を搬送路に復帰させ用紙後処理装置１０へ向けて搬送できる。また、本実施の形態の用紙後処理装置１０は、判断した用紙５０の湾曲の有無および湾曲方向に基づいて用紙後処理装置１０内での用紙５０の整合を行うことで用紙５０の整合精度を向上させて、用紙５０のステイプル処理などの後処理を正確に行うことができる。

また、本実施の形態のカール検出装置において、実施の形態１では、センサ４ａ、４ｂにより用紙の先端を検知することで用紙の湾曲高さを算出し、実施の形態２では、センサ４０ａ、４０ｂにより用紙の先端近傍を検知することで用紙の湾曲の有無および湾曲方向を判断していたが、両センサを全て備えて処理を行ってもよい。すなわち、センサ４ａ、４ｂおよびセンサ４０ａ、４０ｂの両方を設けて、用紙の湾曲高さを算出し、かつ用紙の湾曲の有無および湾曲方向を判断することで、用紙の湾曲高さと、用紙の湾曲の有無と湾曲方向とに基づいて用紙の整合を行う。これにより、用紙の整合精度をさらに向上させることができる。

実施の形態１にかかるカール検出装置および用紙後処理装置の構成を示す断面図である。 実施の形態１にかかるカール検出装置の一部を拡大した図である。 実施の形態１にかかるカール検出装置の一部を拡大した他の図である。 実施の形態２にかかるカール検出装置の一部を拡大した図である。

符号の説明

１ カール検出装置
２ａ，２ｂ ガイド部
２ｃ 受入口
３ａ，３ｂ 一対の搬送ローラ
４ａ，４ｂ，４０ａ，４０ｂ センサ
５ｃ，５ｄ 支点
５ａ，５ｂ 用紙受入部
６ａ，６ｂ ガイド部
７ａ，７ｂ 一対の搬送ローラ
８ａ，８ｂ 一対の搬送ローラ
１０ 用紙後処理装置
１１ 分岐爪
１２ プレスタック部
１３ ステイプルトレイ
１４ ジョガーフェンス部
１５ タタキ駆動部
１６ 押さえ部材
１７ 基準フェンス
１８ ステイプル
１９ 放出爪
２０ 先端ストッパ
２１ 排紙トレイ
５０ 用紙

Claims (8)

1. 外部装置から排出された用紙を、略鉛直の後処理角度でかつ上方から下方への鉛直下方向である後処理方向に搬送して所定の後処理を行う用紙後処理装置に搬送する際に、前記用紙を、前記後処理角度と略同一の搬送角度で前記後処理方向と同一の搬送方向に搬送する搬送手段と、
   前記搬送角度で前記搬送方向に搬送される前記用紙の先端を検知する検知手段と、
   前記検知手段による検知結果に基づいて、前記用紙の先端の湾曲高さを算出する制御手段と、
   を備え、
   前記搬送手段は、
   略鉛直の前記搬送角度で設けられ、前記外部装置から排出された用紙を受け入れて前記用紙の搬送路を形成するガイド部と、
   前記搬送路を挟んで互いに対向して設けられ、前記ガイド部から排出された前記用紙を挟持しながら鉛直下方向の前記搬送方向に搬送する一対の搬送ローラと、を備え、
   前記検知手段は、前記一対の搬送ローラによって後端を挟持され、かつ前記ガイド部から先端が排出された状態で、前記用紙の先端を検知し、
   前記制御手段は、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記搬送路に対する前記用紙の先端までの距離を前記湾曲高さとして算出することを特徴とするカール検出装置。
2. 前記一対の搬送ローラから前記検知手段の近傍までの間に、前記用紙の先端を非接触かつ保持されない状態に維持する空間が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカール検出装置。
3. 前記検知手段は、前記一対の搬送ローラから、後処理時の前記用紙の湾曲状態とほぼ同一の湾曲状態を形成可能な所定距離以上離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のカール検出装置。
4. 前記所定距離が３０ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載のカール検出装置。
5. 検知後の前記用紙の先端近傍を受け入れて保持し、前記用紙後処理装置に向けて搬送する用紙受入部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のカール検出装置。
6. 外部装置から排出された用紙を、略鉛直の後処理角度でかつ上方から下方への鉛直下方向である後処理方向に搬送して所定の後処理を行う用紙後処理装置に搬送する際に、搬送手段によって、前記用紙を、前記後処理角度と略同一の搬送角度で前記後処理方向と同一の搬送方向に搬送する搬送工程と、
   前記搬送角度および前記搬送方向で搬送される前記用紙の先端を検知手段によって検知する検知工程と、
   前記検知手段による検知結果に基づいて、制御手段によって前記用紙の先端の湾曲高さを算出する算出工程と、
   を含み、
   前記搬送手段は、略鉛直の前記搬送角度で設けられ、前記外部装置から排出された用紙を受け入れて前記用紙の搬送路を形成するガイド部と、前記搬送路を挟んで互いに対向して設けられ、前記ガイド部から排出された前記用紙を挟持しながら鉛直下方向の前記搬送方向に搬送する一対の搬送ローラと、を備え、
   前記検知工程は、前記一対の搬送ローラによって後端を挟持され、かつ前記ガイド部から先端が排出された状態で、前記検知手段によって前記用紙の先端を検知し、
   前記算出工程は、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記制御手段によって前記搬送路に対する前記用紙の先端までの距離を前記湾曲高さとして算出することを特徴とするカール検出方法。
7. 請求項１に記載のカール検出装置と、
   前記用紙後処理装置と、を備え、
   前記用紙後処理装置は、前記カール検出装置によって算出された前記高さに基づいて前記所定の後処理を行うことを特徴とする後処理装置。
8. 前記外部装置として、前記用紙に画像形成を行う画像形成部と、
   請求項１に記載のカール検出装置と、
   前記用紙後処理装置と、を備え、
   前記用紙後処理装置は、前記カール検出装置によって算出された前記高さに基づいて前記所定の後処理を行うことを特徴とする画像形成装置。

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