JP5065191B2

JP5065191B2 - 用紙処理装置

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Publication number: JP5065191B2
Application number: JP2008189672A
Authority: JP
Inventors: 裕紀吉田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2012-10-31
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Description

本発明は、画像形成装置などの上位装置から排出される用紙に対して後処理を行うため、用紙を所定の部位へ搬送する用紙処理装置に関するものである。

従来、用紙処理装置は、複写機，プリンタなどの画像形成装置から排出された用紙を１枚ずつ中間処理トレイに搬送し、中間処理トレイ上に積載された用紙束に対し、画像形成装置の操作画面上で予め設定された後処理（ステイプル綴じ処理など）を行い、後処理された用紙束を中間処理トレイ上から束排出した後、画像形成装置から次の用紙を受け入れていた。

前記用紙処理装置では、中間処理トレイ上で処理される用紙束の束処理時間が必要であるため、用紙束の処理が終了するまで、次に画像形成装置から排出される用紙を待機させる必要があり、その分だけ生産性が低下してしまうという問題があった。

また、画像形成装置から排出される用紙の間隔は一定であり、後処理および用紙束排出処理の時間を確保するために、用紙を一時的に滞留させる用紙バッファ機構が設けられた用紙処理装置が提案されている（特許文献１参照）。

しかし、用紙処理装置内に用紙バッファ機構を設ける場合、そのスペースを確保しなければならず、装置が大型化してしまったり、高コストになってしまうという問題があった。

また、用紙処理装置において、用紙に対する仕分け，戻し，揃えなどの処理を行う動作時間分だけ用紙間隔（時間）を空けるため、用紙搬送速度を可変制御する構成のものも提案されている（特許文献２参照）。

さらに、搬送手段により搬送される用紙と後続の用紙との距離を広げるため第１のタイミングで用紙の搬送速度を第１の速度から第２の速度へ増速させ、また、搬送される用紙の前を先行する用紙が一束中の最終ページである場合には、前記第１のタイミングよりも遅い第２のタイミングにて、用紙の搬送速度を前記第１の速度から前記第２の速度へ増速させるようにした用紙処理装置が提案されている（特許文献３参照）。

しかし、このような用紙処理装置では、第２のタイミングで用紙の搬送速度を増速させた場合、第２の速度で搬送する距離は非常に短くなり、用紙に対し急加速，急減速を行うこととなり、それにより用紙に破れや汚れなどのダメージが生じさせたり、搬送手段、例えばステッピングモータの脱調を引き起こしたりするという問題があった。
特開２００１−９７６３１号公報特許第３９８０８３４号公報特許第３８８６１３５号公報

上述した従来装置のように、後処理および用紙束排出処理の時間を確保するために、用紙を一時的に滞留させるための機構を設ける場合には、その機構を設置するためのスペースが必要であって、装置全体を大型化させてしまう。

また、用紙の搬送速度を制御部にて可変制御して、増減速コントロールを行う場合には、用紙の搬送速度を急変させることにより各部に負荷が加わり、上述したように、用紙に破れや汚れなどを生じさせたり、搬送駆動源に脱調などの不具合を発生させるなどの問題がある。

本発明は、前記従来技術の問題を解消し、短い搬送経路でも用紙束処理時間を確保することができ、一定間隔で搬送されてくる用紙の処理能力を維持でき、しかも、用紙にダメージを与えたり搬送手段の脱調を引き起こすことのない用紙処理装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、上位装置から搬送されてくる用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される用紙に対し、次の用紙との間隔を広げるために用紙の搬送速度を、前記上位装置との受け渡し速度である第１の搬送速度Ｖ１から第２の搬送速度Ｖ２へ増速させる搬送制御手段と、前記搬送手段により排出された用紙を収納する第１の積載手段と、前記第１の積載手段に積載された用紙を整合する整合手段と、前記第１の積載手段から束の状態で放出される用紙束を積載する第２の積載手段と、整合された用紙束を前記第１の積載手段から前記第２の積載手段へ束の状態で放出する放出手段と、前記第２の積載手段に積載された用紙束の後端を押さえるための用紙押え手段とを備え、前記搬送制御手段は、用紙が前記第１の搬送速度Ｖ１から前記第２の搬送速度Ｖ２へ増速可能な位置へ搬送された時点に、前記放出手段にて前の用紙束に対する放出動作が行われている際、用紙の先端が前記第２の積載手段に接触するまでの時間と、前記放出動作の実施ステップから前の用紙束に対する放出動作完了までの必要時間から、次の用紙を搬送する第３の搬送速度Ｖ３を算出し、前記第１の搬送速度Ｖ１から前記第３の搬送速度Ｖ３へ次の用紙の搬送速度を増速させることを特徴とし、この構成によって、短い搬送経路でも用紙束処理時間を確保することができ、一定間隔で搬送されてくる用紙の処理能力を維持でき、用紙に損傷を与えたり搬送手段の脱調を引き起こしたりする不具合の発生を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の用紙処理装置において、放出動作完了までの必要時間を、用紙が増速可能な位置へ搬送された時点から、前の用紙束に対する放出動作において用紙押え手段により第２の積載手段上の用紙束後端が押えられた時点までとしたことを特徴とし、この構成によって、用紙サイズおよび生産性に応じた用紙束処理時間を確保することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の用紙処理装置において、第１の搬送速度Ｖ１と第２の搬送速度Ｖ２と第３の搬送速度Ｖ３とを、Ｖ１≦Ｖ３＜Ｖ２の関係に設定したことを特徴とし、この構成によって、短い搬送経路でも用紙束処理時間を確保することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の用紙処理装置において、整合手段を、第１の積載手段へ排出された用紙を該用紙の排出方向とは逆方向に引き戻し、該用紙の後端を後端揃え手段に突き当てることにより用紙搬送方向の揃えを行うと共に、一対の整合板により用紙幅方向の揃える構成したことを特徴とし、この構成によって、後端揃え部材と整合板とにより、用紙を第１の積載手段に精度良く積載することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の用紙処理装置において、搬送制御手段が、第２の搬送速度Ｖ２または第３の搬送速度Ｖ３にて用紙の搬送速度を増速した後、用紙を第１の積載手段へ排出するまでに、用紙の搬送速度を第４の搬送速度Ｖ４へ変速させることを特徴とし、この構成によって、第４の搬送速度を設定することにより、用紙を第１の積載手段に精度良く積載することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の用紙処理装置において、搬送制御手段が、第２の搬送速度Ｖ２に用紙を増速させることにより整合手段の整合動作の時間を得ると共に、第３の搬送速度Ｖ３に用紙を増速させることにより整合手段による整合動作の時間と放出手段による用紙束の放出時間を得ることを特徴とし、この構成によって、短い搬送経路でも用紙束処理時間を確保することができ、一定間隔で搬送されてくる用紙の処理能力を維持することができる。

本発明の用紙処理装置によれば、短い搬送経路でも用紙束処理時間を確保することができ、一定間隔で搬送されてくる用紙の処理能力を維持でき、用紙に損傷を与えたり搬送手段の脱調を引き起こしたりする不具合の発生を防止し、良好な用紙の後処理が実行される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態である用紙後処理装置の全体を示す概略構成図であり、用紙後処理装置１の内部には、搬送ガイド板２０１と、上方へ回動可能な開閉ガイド板２０２と、排紙ガイド板２０３が設けられており、前記各ガイド板２０１，２０２，２０３により搬送路２０４が形成されている。

搬送路２０４における用紙搬送方向の最上流には、搬送ガイド板２０１と開閉ガイド板２０２にて搬入口２０５が開設されており、この搬入口２０５と画像形成装置などの上位装置２の搬送路３が、複数の排出ローラ４ａを有する中継ユニット部４を介して連通している。

搬入口２０５の装置内部近傍に用紙位置を検知する入口センサ２０６が設けられており、この入口センサ２０６近傍の下流側に搬送ローラ対２０７が設けられ、搬送路２０４の下流には排紙ローラ対２０８が設けられている。

図２は本実施形態における搬送ローラ対と排紙ローラ対を示す斜視図であり、搬送ローラ対２０７と排紙ローラ対２０８の駆動側ローラ軸２０７ａ，２０８ａが、プーリ２１０，タイミングベルト２１１を介してステッピングモータ２１２に連結されており、搬送駆動モータであるステッピングモータ２１２の回転駆動により各ローラ対２０７，２０８が回転駆動される。

図３は本実施形態における排紙ローラ対近傍の構成部材を示す斜視図であって、（ａ）は正面側を示し、（ｂ）は背面側を示す。

図３において、排紙ローラ対２０８の駆動側ローラ軸２０８ａには、同軸上に揺動アーム２１３が回転可能に設けられており、この揺動アーム２１３には弾性摩擦部材（例えば、スポンジ材からなる部材）からなる叩きコロ２１４が設けられている。この叩きコロ２１４は、タイミングベルト２１５，プーリ２１６，軸２１７，プーリ２１８，タイミングベルト２１９を介して、駆動側排紙ローラ軸２０８ａに固定されたプーリ２２０に連結されており、駆動側排紙ローラ軸２０８ａの回転により叩きコロ２１４が同一方向に回転する構成になっている。

また、揺動アーム２１３は、自重あるいはスプリング（図示せず）によって、常時、図１に示す第１の積載手段としてのスティプルトレイ４０１方向に付勢された状態にあり、逆方向に付勢されたレバー２２１によってストッパ部２２２に当接する位置にて保持されている。すなわち、レバー２２１の往復回動により揺動アーム２１３がスティプルトレイ４０１方向に回動して、叩きコロ２１４がスティプルトレイ４０１に当接し、さらに回動して、再びストッパ部２２２に当接して停止する構成になっている。

図４，図５は本実施形態におけるレバーの駆動部の構成例を示す斜視図である。

図４に示す構成例では、レバー２２１の往復回動駆動は、レバー２２１に連結された直流ソレノイド装置であるＤＣ／ＳＯＬ２２３によって駆動される構成になっている。

また、図５に示す構成例では、ステッピングモータ２２４の回転駆動により、タイミングベルト２２５を介して連結されたカム２２６が回転し、レバー２２１から延出する腕部２２１ａのリンク部２２７に挿入されたカム突起部２２６ａの回転により駆動される構成になっている。

図６は本実施形態における排紙ローラ対の駆動側ローラ軸を示す斜視図であり、排紙ローラ対２０８の駆動側ローラ軸２０８ａにはギヤ２２８が嵌合されており、また、駆動側ローラ軸２０８ａにはホルダ２２９が回転可能に設けられ、このホルダ２２９には弾性摩擦部材（例えば、スポンジ材からなる部材）からなる戻しコロ２３０が設けられて、戻しコロ２３０の駆動ギヤ２３０ａが中間ギヤ２３１を介して前記ギヤ２２８に噛合して連結されている。この構成により、戻しコロ２３０に対して駆動側排紙ローラ軸２０８ａの回転が伝達される。また、ホルダ２２９は、自重と戻しコロ２３０の重みとによって、常時、前記スティプルトレイ４０１方向に付勢されており、戻しコロ２３０の外周は、スティプルトレイ４０１に常時接触した状態にて回転をする。

次に、本実施形態における用紙整合部の構成を説明する。図７は本実施形態の用紙整合部の構成を示す斜視図である。

図７において、図１に示すスティプルトレイ４０１には、整合手段および整合板であるジョガーフェンス４０２，４０３が一対設けられており、ジョガーフェンス４０２，４０３はスティプルトレイ４０１に固定されたガイド軸（図示せず）に挿入されている。さらにジョガーフェンス４０２，４０３は、タイミングベルト（図示せず）を介して各々ステッピングモータ４０６，４０７に連結されており、ステッピングモータ４０６，４０７の正逆回転駆動により直線往復移動を行う。

スティプルトレイ４０１には、ジョガーフェンス４０２，４０３の待機位置を検出するホームセンサ４０８，４０９が設けられ、さらに、整合時に用紙後端が当接する基準フェンス４１０，４１１が設けられている。

図８は本実施形態における制御系の概略を示すブロック図であり、搬送制御手段がＣＰＵ（中央演算処理ユニット）１００およびメモリ素子のＲＡＭ，ＲＯＭなどから構成されている。ＣＰＵ１００は、前記上位装置２側のＣＰＵ１０１からの指示信号、あるいは前記入口センサ２０６などの各部位を監視している各種センサ１０２からの検知出力を受け、前記ステッピングモータ２１２などの各種駆動モータを駆動制御するモータ駆動制御部１０３や、前記ＤＣ／ＳＯＬ２２３などの各種ソレノイド装置を駆動制御するソレノイド駆動制御部１０４、および構成部材の各部をコントロールしている。

図９，図１０は前記ジョガーフェンスの用紙整合動作を示す説明図であって、本用紙後処理装置１に設けられたＣＰＵ１００が、上位装置側のＣＰＵ１０１からの用紙排紙信号を受けると同時に、一対のジョガーフェンス４０２，４０３は、搬入される用紙Ｐの幅方向サイズにより受入れ位置に移動する。このときの一対のジョガーフェンス４０２，４０３の移動は、本例では、図９に示すシフトモード（ソートモード）の場合には用紙幅＋１５ｍｍ、図１０に示すスティプルモード時の場合には用紙幅＋７ｍｍの位置まで移動し停止して受入れ位置とする。

図９に示すシフトモードにてＮ部目の用紙を整合する場合、（ａ）〜（ｄ）に示すように、Ｎ部目の用紙Ｐの後端が、図１に示す排紙ローラ対２０８を通過し、叩きコロ２１４および戻しコロ２３０によって基準フェンス４１０，４１１に当接した後、寄せ側（奥側）のジョガーフェンス４０２が基準側（手前側）のジョガーフェンス４０３方向に３０ｍｍ移動し、用紙Ｐ側端を基準側のジョガーフェンス４０３に当接させ整合し、再び、３０ｍｍ後退して受入れ位置にて停止して次用紙の排出を待ち、順次、排出用紙に対して同様の動作を繰り返して、用紙束を基準側のジョガーフェンス４０３に整合する。

また、所定枚数の用紙を整合し、放出手段である放出爪４３０の動作により用紙束を、図１に示す第２の積載手段である排紙トレイ３０１に放出（ｅ）した後、ジョガーフェンス４０２，４０３の寄せ側と基準側が入れ替わり動作を行うことにより、Ｎ＋１部目の用紙がＮ部目の用紙束と逆方向に寄せ動作を行う（（ｆ）〜（ｈ））。この動作を所定の部数繰り返すことにより、用紙束を排紙トレイ３０１上にシフト積載する。処理終了後、ジョガーフェンス４０２，４０３はホームポジションに戻って待機する（ｉ）。

また、ジョガーフェンス４０２，４０３の動作タイミングは全て、前記入口センサ２０６の用紙後端通過検出からの搬送駆動モータである前記ステッピングモータ２１２の駆動ステップ数、すなわち用紙の搬送距離に基づいてＣＰＵ１００により制御されている。

図１０に示すスティプルモードにてＮ部目の用紙を整合する場合、（ａ）〜（ｃ）に示すように、Ｎ部目の用紙Ｐの後端が、図１に示す排紙ローラ対２０８を通過し、叩きコロ２１４が回動開始すると同時に、ジョガーフェンス４０２，４０３が５ｍｍ前進して、用紙幅＋２ｍｍの位置にて停止する。さらに用紙後端が基準フェンス４１０，４１１に当接すると同時に２．５ｍｍ前進し、用紙を中央に整合し、再び受入れ位置に後退して停止し、次用紙の排出を待ち（ｅ）、順次、排出用紙に対して前記動作を繰り返し、用紙束を中央に整合する。

所定枚数の整合動作が終了すると（ｆ）、スティプル手段である図１に示す綴じ装置（スティプル装置）４５０によって用紙束の後端付近所定位置に綴じ処理が施され（ｇ）、放出爪４３０によって排紙トレイ３０１上に放出される（ｈ）。その後、Ｎ＋１部目の用紙の受入れに合わせてジョガーフェンス４０２，４０３が受入れ位置に移動し（ｉ）、Ｎ＋１部目に対する整合，綴じ処理，放出動作が同様に順次行われる。ジョガーフェンス４０２，４０３は、処理完了後、ホームポジションに戻って待機する（ｊ）。

また、ジョガーフェンス４０２，４０３の動作タイミングは全て、前記と同様に入口センサ２０６の用紙後端通過検出からの搬送駆動用の前記ステッピングモータ２１２の駆動ステップ数、すなわち用紙の搬送距離に基づいてＣＰＵ１００により制御されている。

次に、図１１，図１２、および図１を参照して、本実施形態における用紙搬入から整合までの用紙搬送タイミング（Ｎ枚目）について説明する。

画像形成装置から受入れ線速Ｖ１（第１の搬送速度）にて搬送されたＮ部目の用紙は、搬入口２０５に進入し、入口センサ２０６が用紙先端を検出してから一定量搬送されたタイミング、特に、ここでは用紙先端が、搬送ローラ対２０７に達したタイミング（加速可能タイミング：Ｔ１）にて、搬送駆動モータであるステッピングモータ２１２が受入れ線速Ｖ１から搬送線速Ｖ２（第２の搬送速度）に加速されることに伴い増速搬送される。

次に、搬送路２０４内を加速搬送された用紙は、用紙後端が入口センサ２０６を通過してから一定量搬送後（用紙後端が排紙ローラ対２０８の上流３０ｍｍに達した位置）、ステッピングモータ２１２の減速により用紙を減速搬送させ、第４の搬送速度としての排紙線速Ｖ４（用紙サイズにより異なる）に減速し、用紙は前記線速にて排紙ローラ対２０８によってスティプルトレイ４０１上に排出される。

用紙後端が入口センサ２０６を通過し、一定量搬送して排紙ローラ対２０８を抜けた後（用紙後端が排紙ローラ対２０８を通過して約５ｍｍ搬送後）、図４に示すＤＣ／ＳＯＬ２２３（あるいは図５に示すステッピングモータ２２４）の駆動によりレバー２２１が回動を開始し、揺動アーム２１３がスティプルトレイ４０１方向に回動して、叩きコロ２１４がスティプルトレイ４０１上に排出された用紙後端付近に当接し、叩きコロ２１４の回転により用紙後端を後端揃え手段である基準フェンス４１０，４１１に当接させるべく搬送する。また、叩きコロ２１４により基準フェンス４１０，４１１に後端が当接された用紙は、戻しコロ２３０の回転によって、さらに基準フェンス４１０，４１１方向に搬送され、姿勢が保持される。

上記のように、加速可能タイミング：Ｔ１にてＮ部目の用紙を受入れ線速Ｖ１から搬送線速Ｖ２に加速することにより、次の用紙との間隔をΔＴ１だけ広げ、その間に整合動作を行うことで、前後の用紙どうしが干渉しない。

次に、本実施形態における排紙トレイ部分の構成を説明する。

図１３〜図１５は本実施形態における排紙トレイ部およびその要部の構成を示す斜視図である。

排紙トレイ３０１は支持部材３０２，３０３に固定されており、この支持部材３０２，３０３は、タイミングベルト３０４，３０５とプーリ３０７を介して駆動軸３０６に連結されている。さらに駆動軸３０６は、ギヤ３０８が嵌合され、このギヤ３０８を介してＤＣモータ３０９に連結され、ＤＣモータ３０９の回転により排紙トレイ３０１の昇降動作が行われる。

排紙トレイ３０１の端部には、図１に示すようにエンドフェンス３１０が略垂直に設けられており、エンドフェンス３１０には、レバー３１３が嵌合されている回転軸３１２が回転可能に取り付けられており、回転軸３１２の両端付近に用紙押え手段である用紙押え部材３１１が２個回転可能に挿入されている。また、用紙押え部材３１１には、先端部３１１ａをエンドフェンス３１０方向に付勢する加圧スプリング（図示せず）が設けられている。

さらに、回転軸３１２の一端付近にはＤＣ／ＳＯＬ３１５が固定されており、このＤＣ／ＳＯＬ３１５の動作により回転軸３１２が一定角度の往復回転動作をし、これによりレバー３１３が回動して用紙押え部材３１１を回動させる。

前記用紙押え部材３１１は、通常、加圧スプリングによって先端部３１１ａがエンドフェンス３１０の用紙整合面より突出した位置に停止しており、ＤＣ／ＳＯＬ３１５の吸引動作により、先端部３１１ａがエンドフェンス３１０の用紙整合面より完全に埋没する位置まで回動させる。

また、排紙トレイ３０１の積載用紙高さ検出は、排紙トレイ３０１の上昇により積載された用紙上面が、エンドフェンス３０１より突出した用紙押え部材３１１の先端部３１１ａを押し上げることにより、用紙押え部材３１１の一部に設けられた検出部を用紙高さ検知センサ３１４が検出することにより行う。

次に、図１６を参照して本実施形態における用紙排紙（放出）時の用紙束放出部および排紙トレイ部の動作を説明する。

排紙ローラ対２０８によって用紙整合部に用紙が排出される際の排紙トレイ３０１の待機位置は、排紙トレイ３０１が用紙押え部材３１１の先端部３１１ａを押し上げて用紙高さ検知センサ３１４が検出した位置、もしくは、その位置より所定の高さ上昇させた位置であり、この位置にて用紙束の整合動作および綴じ動作を行う（（ａ）：放出動作）。

次に、前記ジョガーフェンス４０２，４０３によって整合され、ソート処理およびスティプル処理された用紙束は、放出爪４３０が用紙受入れ位置に前進することによって排紙トレイ３０１への放出が開始される。このとき、排紙トレイ３０１を一定時間下降させ、用紙束の受入れ準備を行う（（ｂ）：放出動作）。

次に、放出爪４３０が一定位置まで移動したら放出爪４３０を一旦停止し、それと同時に前記ＤＣ／ＳＯＬ３１５が吸引して、用紙押え部材３１１がエンドフェンス３１０より完全に埋没する位置まで回動し、用紙束を排紙トレイ３０１上に落下積載させる（（ｃ）：放出動作）。

その後、一定時間経過したらＤＣ／ＳＯＬ３１５をＯＦＦして、用紙押え部材３１１を再びエンドフェンス３１０から突出させ、さらに排紙トレイ３０１を上昇させ、排紙トレイ３０１上に積載された用紙束上面が用紙押え部材３１１を押し上げ、用紙高さ検知センサ３１４が検出する位置にて停止、あるいは検出してから所定の高さ上昇後に停止し、用紙束後端付近を用紙押さえ部材３１１の先端部３１１ａにて押さえ、さらに放出爪４３０を用紙受入れ位置に移動させ、次の用紙排出に備える（（ｄ）：放出動作）。

図１〜図１５のように構成された本実施形態の用紙後処理装置１では、図１１，図１２にて説明した通り、画像形成装置から搬送される用紙に対し、用紙の加速が可能となるタイミングにて用紙を受入れ線速Ｖ１から搬送線速Ｖ２に加速制御することによって、次の用紙との間隔を広げ、その間に整合動作を行うことにより、前後の用紙どうしが干渉しないようにしている。

しかしながら、図１６にて説明した用紙放出動作を行った場合に、加速制御によって設定される用紙間隔だけでは、用紙放出処理が間に合わず、用紙放出乃至受け入れ動作が正常に行われなくなってしまう可能性がある。

図１７に用紙放出乃至受け入れ動作が正常に行われなかった際の一例として、綴じ処理をせずに排紙トレイ３０１に積載された用紙が、次用紙によって押し出され、揃え不良となってしまう例の説明図を示す。

図１７（ａ）は、スティプルトレイ４０１上に整合された用紙束を放出爪４３０によって排紙トレイ３０１に放出している時に、次用紙を機内に受入れ、搬送している状態を示している。

放出中の用紙束に対しては、前記ＤＣ／ＳＯＬ３１５の吸引により用紙押え部材３１１が、エンドフェンス３１０から完全に埋没する位置まで回動し、用紙束後端付近を用紙押え部材３１１の先端部３１１ａにより押える準備を行う。

しかし、排紙トレイ３０１上の用紙束が綴じ処理されていない場合、用紙束の最上位の用紙Ｐｕは、用紙押え部材３１１によって押えられていないため、容易に移動でき、排紙トレイ３０１上の用紙束を用紙押え部材３１１によって押える前に、次用紙Ｐａの先端ａが排紙トレイ３０１に接触した際、図１７（ｂ）に示すように、排紙方向に押し出され、排紙トレイ３０１上での揃え不良が生じたり、最悪の場合には排紙トレイ３０１から用紙が落ちてしまう可能性がある。

そこで前記不具合を回避するため、本実施形態では図１８，図１９に示す用紙搬送制御を採用している。

図１８，図１９において、Ｎ＋１部目の先頭用紙が受入れ線速Ｖ１にて画像形成装置から搬送され、加速可能タイミング：Ｔ１に到達した時点で、放出爪４３０および排紙トレイ３０１にてＮ部目の放出動作が行われている場合には、ステッピングモータ２１２を搬送線速Ｖ２よりも遅い搬送線速Ｖ３（第３の搬送速度）に加速して搬送する（Ｖ１≧Ｖ３＞Ｖ２）。

これにより、Ｎ部目の最終用紙とＮ＋１部目の先頭用紙の間隔は、Ｎ部目の最終用紙の搬送線速Ｖ２とＮ＋１部目の先頭用紙の搬送線速Ｖ３にて用紙を搬送した際の時間差分だけ、図１１，図１２にて説明した搬送制御によって得られた紙間時間（Δ０＋ΔＴ１）よりもさらに広がり、広がった紙間時間（Δ０＋ΔＴ２）をＮ部目の放出動作を充てることが可能となる。

ここで、上記の制御を行うと、Ｎ＋１部目の先頭シートと次のシートとの間隔が狭くなってしまうことになるが、用紙どうしが干渉してしまわないように搬送線速Ｖ２および搬送線速Ｖ３は制限されている。

次に、本実施形態における用紙受け入れおよび搬送の処理フローと、前記搬送線速Ｖ３の決定方法について図２０，図２１を参照して説明する。

まず、ステップ（Ｓ２０−１）にて、画像形成装置から搬送された用紙を受入れ線速Ｖ１に用紙後処理装置１に受入れ、ステッピングモータ２１２の駆動パルス数にて計測される用紙加速タイミングＴ１まで搬送される（Ｓ２０−２）。用紙加速タイミングＴ１となった時点で、用紙束放出部および排紙トレイ部にて前部の放出動作が行われているか否かを判断し（Ｓ２０−３）、放出動作が行われていなければ用紙を搬送線速Ｖ２へ加速し（Ｓ２０−４）、放出動作中であれば、用紙加速タイミングＴ１から用紙先端が排紙トレイ０１に到達するまで、用紙を搬送線速Ｖ２で搬送したときの時間：Ｔｐを算出する（Ｓ２０−５）。

ここで、用紙加速タイミングＴ１とは、用紙先端が搬送ローラ対２０７に達した時点であるため、図２２に示すように、搬送ローラ対２０７から用紙先端が排紙トレイ３０１に到達するまでの搬送距離をａとすると、用紙加速タイミングＴ１から用紙先端が排紙トレイ３０１に到達するまでの時間Ｔｐは、Ｔｐ＝ａ／Ｖ２の計算式により求めることができる。

続いて、用紙束放出部および排紙トレイ部における放出動作の現在の放出ステップから、用紙押え部材がトレイ上用紙束を押圧するまでの時間、すなわち放出動作に要する残り時間：Ｔｓを算出する（Ｓ２０−６）。

前記放出動作に要する残り時間Ｔｓは、図２１のフローに示すように、放出動作がステップ（ａ）〜（ｄ）のいずれにあるかによって判断され、現在のステップと以降のステップの処理に要する時間を足し合わせることによって算出される。

図２１では、上述した図１６の用紙束放出動作の開始から終了までの動作フローを、放出ステップ（ａ）〜（ｄ）の４つに分け、各放出ステップ（ａ）〜（ｄ）に要する時間をＴｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３，Ｔｓ４としている。

したがって、例えば、現在の放出ステップが放出ステップ（ｂ）であるとき、Ｔｓは、Ｔｓ＝Ｔｓ２＋Ｔｓ３＋Ｔｓ４となる。

続いてステップ（Ｓ２０−７）にて、ステップ（Ｓ２０−５）で求めたＴｐと、ステップ（Ｓ２０−６）で求めたＴｓと比較し、Ｔｐ＞Ｔｓであれば、用紙を搬送線速Ｖ２へ加速しても用紙先端が排紙トレイ３０１に接触した時点で、排紙トレイ３０１上の用紙束は用紙押え部材３１１によって押圧されており、不用意な押し出しは発生しないと判断され、用紙は搬送線速Ｖ２へ加速される（Ｓ２０−４）。

一方、Ｔｐ＜Ｔｓとなった場合は、用紙に不用意な押し出しが発生しないような搬送線速Ｖ３を算出し（Ｓ２０−８）、用紙をＶ３に加速する（Ｓ２０−９）。

なお、搬送線速Ｖ３は、用紙を搬送ローラ対２０７から用紙先端が排紙トレイ３０１に到達するまでの搬送距離をａとしたとき、Ｖ３＝ａ／Ｔｓの計算式で求められる。

Ｖ２，Ｖ３のどちらの搬送線速で搬送された用紙であっても、Ｐ１パルス搬送された時点で排紙線速Ｖ４に減速され（Ｓ２０−１０，１１）、さらに、Ｐ２パルス搬送後、受入れ線速Ｖ１に減速され（Ｓ２０−１２，１３）、次用紙があれば、さらに搬送を行い、次用紙がなければ、停止処理を行うとともに、用紙の放出処理を始めることとなる（Ｓ２０−１４，１５）。

本発明は、複写機，プリンタなどの画像形成部を具備する位装置から排出される用紙に対して後処理を行う用紙後処理装置として適用され、特に、短い搬送経路でも用紙束処理時間を確保でき、一定間隔で搬送されてくる用紙の処理能力を維持することが要求される用紙処理装置として有効である。

本発明の実施形態である用紙後処理装置の全体を示す概略構成図本実施形態における搬送ローラ対と排紙ローラ対を示す斜視図本実施形態における排紙ローラ対近傍の構成部材を示す斜視図本実施形態におけるレバーの駆動部の構成例を示す斜視図本実施形態におけるレバーの駆動部の他の構成例を示す斜視図本実施形態における排紙ローラ対の駆動側ローラ軸を示す斜視図本実施形態の用紙整合部の構成を示す斜視図本実施形態における制御系の概略を示すブロック図本実施形態におけるジョガーフェンスの用紙整合動作（シフトモード）を示す説明図本実施形態におけるジョガーフェンスの用紙整合動作（スティプルモード）を示す説明図本実施形態における用紙搬入から整合までの用紙搬送のタイミングチャート本実施形態における用紙搬入から整合までの用紙搬送タイミングの説明図本実施形態における排紙トレイ部の正面側を示す斜視図本実施形態における排紙トレイ部の背面側を示す斜視図本実施形態における排紙トレイ部の要部を示す斜視図本実施形態における用紙排紙（放出）時の用紙束放出部および排紙トレイ部の動作説明図用紙放出乃至受け入れ動作が正常に行われなかった際の不具合発生の説明図本実施形態における改良用紙搬送制御のタイミングチャート本実施形態における改良用紙搬送タイミングの説明図本実施形態における用紙受け入れおよび搬送の処理に係るフローチャート本実施形態における各放出ステップのフローチャート本実施形態における用紙加速タイミングから用紙先端が排紙トレイに到達するまでの時間の説明図

符号の説明

１００ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）
１０２各種センサ
１０３モータ駆動制御部
１０４ソレノイド駆動制御部
２０６入口センサ
２０７搬送ローラ対
２０８排紙ローラ対
２１４叩きコロ
２３０戻しコロ
３０１排紙トレイ
３１１用紙押え部材
４０１スティプルトレイ
４０２，４０３ジョガーフェンス
４１０，４１１基準フェンス
４３０放出爪
４５０綴じ装置

Claims

上位装置から搬送されてくる用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される用紙に対し、次の用紙との間隔を広げるために用紙の搬送速度を、前記上位装置との受け渡し速度である第１の搬送速度Ｖ１から第２の搬送速度Ｖ２へ増速させる搬送制御手段と、
前記搬送手段により排出された用紙を収納する第１の積載手段と、
前記第１の積載手段に積載された用紙を整合する整合手段と、
前記第１の積載手段から束の状態で放出される用紙束を積載する第２の積載手段と、
整合された用紙束を前記第１の積載手段から前記第２の積載手段へ束の状態で放出する放出手段と、
前記第２の積載手段に積載された用紙束の後端を押さえるための用紙押え手段とを備え、
前記搬送制御手段は、用紙が前記第１の搬送速度Ｖ１から前記第２の搬送速度Ｖ２へ増速可能な位置へ搬送された時点に、前記放出手段にて前の用紙束に対する放出動作が行われている際、用紙の先端が前記第２の積載手段に接触するまでの時間と、前記放出動作の実施ステップから前の用紙束に対する放出動作完了までの必要時間から、次の用紙を搬送する第３の搬送速度Ｖ３を算出し、前記第１の搬送速度Ｖ１から前記第３の搬送速度Ｖ３へ次の用紙の搬送速度を増速させることを特徴とする用紙処理装置。
前記放出動作完了までの必要時間を、用紙が前記増速可能な位置へ搬送された時点から、前の用紙束に対する前記放出動作において前記用紙押え手段により前記第２の積載手段上の用紙束後端が押えられた時点までとしたことを特徴とする請求項１に記載の用紙処理装置。
前記第１の搬送速度Ｖ１と前記第２の搬送速度Ｖ２と前記第３の搬送速度Ｖ３とを、Ｖ１≦Ｖ３＜Ｖ２の関係に設定したことを特徴とする請求項１に記載の用紙処理装置。
前記整合手段を、前記第１の積載手段へ排出された用紙を該用紙の排出方向とは逆方向に引き戻し、該用紙の後端を後端揃え手段に突き当てることにより用紙搬送方向の揃えを行うと共に、一対の整合板により用紙幅方向の揃える構成したことを特徴とする請求項１に記載の用紙処理装置。
前記搬送制御手段が、前記第２の搬送速度Ｖ２または前記第３の搬送速度Ｖ３にて用紙の搬送速度を増速した後、用紙を前記第１の積載手段へ排出するまでに、用紙の搬送速度を第４の搬送速度Ｖ４へ変速させることを特徴とする請求項１に記載の用紙処理装置。
前記搬送制御手段が、前記第２の搬送速度Ｖ２に用紙を増速させることにより前記整合手段の整合動作の時間を得ると共に、前記第３の搬送速度Ｖ３に用紙を増速させることにより前記整合手段による整合動作の時間と前記放出手段による用紙束の放出時間を得ることを特徴とする請求項１に記載の用紙処理装置。