JP6135285B2 - 後処理装置および画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、後処理装置および画像形成システムに関し、さらに詳しくは、画像形成後の用紙を対象とした綴じ処理時での用紙の搬送制御に関する。

複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置により、いわゆる、プリントアウトされた記録紙などの用紙は、画像形成装置から排出される場合の他に、画像形成装置に付設されている用紙後処理装置によって折り加工や綴じ処理などの処理を行われた後、排出される場合がある。

用紙の後処理を行う際には、先行する用紙群が後処理されている間、後続の用紙群を後処理装置に導入することができないことに鑑み、後続の用紙群を一時的に滞留させて待機させるプレスタック方式を採用することがある(例えば、特許文献１)。
この方式では、後処理加工が行われる位置の前段に用紙群を滞留できるバッファ部を設け、先行する用紙群の後処理時には後続の用紙をバッファ部に向け搬送して滞留させ、後処理終了後に後処理部に向け繰り出す方式である。
この方式においては、先行する用紙群の後処理時に後続の用紙群の搬送を待機することがなく、生産性を低下させないようにできる利点がある。

プレスタック方式においてバッファ部から繰り出される用紙群に含まれる用紙同士の端部にずれを設けステイプルトレイ上を移動する際に叩きコロにより最下位の用紙から順に後端揃えのための搬送が行われる構成も提案されている(例えば、特許文献２)。

ところで、バッファ部において滞留させた用紙群をステイプルトレイに搬送し、後処理が実行されると、後処理対象の用紙束はステイプルトレイから排出される。このとき次のＪＯＢに用いられる用紙の導入があると排出過程にある先行ＪＯＢの用紙束後端に後続用紙が衝突することがある。この場合のＪＯＢとは、綴じ処理作業などの後処理作業を指している。
一般に複数の用紙束を連続的に後処理する場合、用紙の搬送時間を長大化させないで生産性が低下しないようにすることが望まれる。
このため、用紙束の排出期間内に次のＪＯＢに用いられる用紙を搬送するなど用紙同士の搬送間隔を短くすることが考えられる。
しかし、先行ＪＯＢの用紙群がステイプルトレイから排出されるタイミングに合わせて後続ＪＯＢの用紙が導入されると、排出過程にある用紙束の排出タイミングの一部に後続ＪＯＢの用紙の導入タイミングが重なることがある。つまり、排出される過程にある用紙束の後端がステイプルトレイから抜け出るタイミングと同じタイミングで後続ＪＯＢの用紙先端が導入されると用紙束後端に対して後続ＪＯＢの用紙先端が衝突し、ジャムの原因となる。
このような不具合を解消するには先行ＪＯＢでの用紙束の排出が完了するまでの間、後続ＪＯＢの用紙の搬送を待機させることも考えられるが、これでは生産性の悪化は否めない。

本発明の目的は、上記従来の後処理装置における搬送時での問題に鑑み、搬送間隔を短くした場合でも後処理部から排出される用紙束の後続の用紙との衝突を防止してジャムなどの搬送異常を防止できる構成を備えた後処理装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、導入される用紙をステイプルトレイに向け搬送可能な第１の搬送路、第１の搬送路の途中で分岐して前記用紙を一旦待機させてプレスタック可能な第２の搬送路、前記第１の搬送路および第２の搬送路にそれぞれ設けられて前記用紙の搬送が可能な第１，第２の搬送手段、前記第１の搬送路で搬送される用紙を前記第２の搬送路に向け逆方向に搬送可能なプレスタック搬送手段、前記第１の搬送路に導入される用紙の移動を検知する第１の用紙センサ、前記第２の搬送路に位置する用紙を検知可能な第２の用紙センサ、前記分岐位置後方で前記第２の搬送路に向け搬送される用紙を検知可能な第３の用紙センサ、前記分岐位置に設けられて前記用紙の搬送方向を前記ステイプルトレイに向けた方向および前記第２の搬送路に向けた方向に切り換え可能な用紙案内手段、前記各センサが入力側に接続され、前記第１，第２の搬送手段およびプレスタック搬送手段と前記ステイプルトレイに設けられている用紙束放出手段の駆動部が出力側に接続されている制御部を備え、
前記制御部は、前記ステイプルトレイ上に綴じ処理後の用紙束が載置されている場合、前記第１の搬送路に導入される用紙を前記第１の用紙センサにより検知したタイミングから、該用紙の導入方向先端が前記ステイプルトレイから放出される用紙束の後端に衝突するタイミングであることが判別された場合に前記ステイプルトレイ上の用紙束の放出を禁止し、前記第１の搬送路に導入された用紙の搬送のみを許可することを特徴とする後処理装置にある。

本発明によれば、ステイプルトレイから処理を終えた用紙束が繰り出される際に後続の用紙が連続して導入されるとき、後続の用紙先端が用紙束の後端に衝突する搬送タイミングである場合に用紙束の繰り出しを禁止することができる。これにより、搬送間隔を短くして生産性を上げる際に繰り出される用紙束の後端と後続用紙の先端とが衝突してジャムを起こしてしまうのを未然に防止できる。

本発明の実施形態に係る後処理装置を用いる画像形成システムの構成を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る後処理装置の構成を説明するための図である。 図２に示した後処理装置における搬送系統を説明するための図である。 図２に示した後処理装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。 図３に示した搬送系統で実行される搬送形態において先行する用紙がステイプルトレイに搬送され、この状態で後続用紙が導入されている場合を示す図である。 図５に示した状態から先行用紙がステイプルトレイに導入されるときの後続用紙の搬送位置を示す図である。 図５に示した先行用紙と後続用紙とが重送される状態を示す図である。 図２に示した後処理装置の搬送路に用いられる分岐爪の動作を説明するための図である。 ステイプルトレイから繰り出される用紙束と後続用紙が導入される際の両方の用紙の位置関係を説明するための図である。 図９に示した位置関係の経時的変化を示す図である。 本発明の実施形態に係る後処理装置の特徴を説明するための図である。 図１０に示した経時的変化における不具合を説明するための図である。 図４に示した制御部の作用を説明するためのフローチャートである。

以下、図示実施例により本発明を実施するための形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る用紙後処理装置を用いる画像形成システムを説明するための模式図である。
同図において画像形成システム１００は、複写機、プリンタあるいは印刷機などの画像形成装置１における用紙排出部に連続して付設接続された用紙処理に用いられる後処理装置２を備えている。

画像形成システム１００に用いられる後処理装置２は、複数枚の用紙を纏めて綴じる綴じ処理や中折りなどの折り加工を行う後処理装置としての機能を有する。

画像形成システム１００では、画像形成装置１において用紙Ｐに画像を形成した後、後処理装置２が画像形成装置１から用紙Ｐを受け入れ、受け入れた用紙Ｐに各種の後処理を施す。
各種の後処理には、例えば、端部綴じ処理、中折り処理等がある。中折り処理は、中綴じ処理が含まれる。

本実施形態では、端部綴じ処理および中綴じ処理において、シート後処理装置３００が画像形成装置１に付設されており、針を用いない代わりに用紙束の一部を用いて綴じる。
このような各種の後処理を行なう後処理装置２は、動作モードとして、排出モードと、端部綴じモードと、中折りモードとを有している。

画像形成装置１は、公知の構成を有し、一例としては、電子写真方式のカラー画像形成装置が対象となる。
画像形成装置１では、例えば、制御手段や、作像部、光書き込み部、給紙部、給紙搬送路、画像読取部、中間転写部、定着部、排紙搬送路、両面搬送路等（いずれも図示せず）を有して、用紙の両面または片面に画像を形成する。

図２において、後処理装置２の原理構造について作用と共に説明すると次の通りである。
後処理装置２には、画像形成装置１から排紙されてきた画像形成済みの用紙Ｐを受け入れて搬送可能な第１の搬送路に相当する水平搬送路３が設けられている。
水平搬送路３は、途中に分岐部が設けられており、分岐部から上方に延長されたプルーフ搬送路４，下方向に延長されて用紙を一旦待機させてプレスタック可能な第２の搬送路に相当する下搬送路５が連通している。
プルーフ搬送路４は、プルーフトレイ６に向け用紙を搬送するために設けられており、用紙の搬送および排出を行うプルーフ搬送ローラ４Ａ、プルーフ排出ローラ４Ｂが配置されている。

水平搬送路３においてプルーフ搬送路４および下搬送路５への分岐部である分岐位置には、用紙の搬送方向を切り換え可能な用紙案内手段としての分岐爪７，８が配置されている。
分岐爪７，８のうちで、分岐爪７は、水平搬送路３とプルーフ搬送路４とを対象に、そして水平搬送路３と第２の搬送路である下搬送路５とを対象にそれぞれ配置されている。
水平搬送路３と下搬送路５とを対象とする分岐爪８は、図３に示すように、水平搬送路３と下搬送路５とを開放した状態を初期状態に設定されており、この状態から用紙の搬送方向に応じて方向切り換えされる部材である。分岐爪７，８の位置切り換えのための駆動源としては、モータあるいはソレノイドなどが用いられる。

一方、分岐位置を境にして用紙の導入方向(矢印Ａで示す方向)上流側には第１の搬送手段である水平搬送ローラ９が、導入方向下流側には第２の搬送手段であるスイッチバックローラ１０が配置されている。
水平搬送路３から分岐する下搬送路５には、分岐位置近傍にプレスタック搬送手段であるプレスタックローラ１１が配置されている。

上記各ローラのうちで、スイッチバックローラ１０およびプレスタックローラ１１は、正逆転可能なローラであり、その回転方向は次の条件とされている。
つまり、スイッチバックローラ１０は、用紙を上記導入方向(矢印Ａ)に搬送する回転方向が正転方向とされ、プレスタックローラ１１は用紙を下搬送路５に導入する方向(矢印Ｂで示す方向)を正転方向とされている。

用紙Ｐの導入方向における末端部、つまりスイッチバックローラ１０の後方には、ステイプルトレイ１２が設けられている。
ステイプルトレイ１２には、その上方叩きコロ１３が、また、ステイプルトレイ１２における用紙導入方向下流側には用紙の後端揃えを行う後端フェンス１４が、そして用紙の側縁を揃える端縁フェンス１５が設けられている。
ステイプルトレイ１２に導入された用紙束は、後端および側縁をそれぞれ後端フェンス１４および端縁フェンス１５により揃えられた状態でステイプル装置１６により綴じ処理が行われる。

ステイプルトレイ１２の下方には、ベルト１７に取り付けられて周回可能な放出爪１８が配置されており、さらに、導入方向と逆方向に相当する放出方向下流側には、一方が揺動可能な排紙ローラ対１９が配置されている。
排紙ローラ対１９は、揺動ガイド１９Ａに支持されており、水平搬送路３からステイプルトレイ１２に向け導入される用紙の邪魔にならない位置とステイプルトレイ１２から用紙束を挟持搬送する位置とに揺動することができる部材である。
ステイプルトレイ１２に向けて導入された用紙群により構成された用紙束は、ステイプル装置１６による綴じ処理が終了すると、放出爪１８により後端を押し動かされてステイプルトレイ１２から排紙ローラ対１９を介して排紙トレイ２０に排出される。
なお、図２において符号２１は穿孔装置を、そして符号２２は水平搬送路３の用紙導入口側には位置された入口ローラをそれぞれ示している。

図３は、図２に示した搬送路の系統を説明するための図である。
同図において、水平搬送路３および下搬送路５には、用紙の通過を検知するための複数のセンサが設けられておりその内容は次の通りである。
用紙の導入口側に用紙の導入を検知する導入センサＳ１、用紙の導入方向(矢印Ａ)の分岐位置上流側で用紙を検知可能な第１のセンサである用紙通過センサＳ２、分岐位置下流側に第２のセンサであるスイッチバック検知センサＳ３がそれぞれ配置されている。
一方、水平搬送路３の分岐位置から延長されている搬送路のうちで下搬送路５には、分岐位置後方でプレスタック搬送路である下搬送路５への用紙の導入を検知する第３のセンサであるプレスタックセンサＳ４が配置されている。

上述した各センサは、図４に示す制御部２００の入力側に接続され、制御部２００による用紙の搬送形態の設定に用いられる。
図４において制御部２００は、画像形成装置１と通信可能とされ、画像形成装置１の操作パネル側で設定される用紙の搬送内容情報を受け取れるようになっている。この場合の搬送内容情報とは、綴じ処理、折り加工処理などの要否、さらにはこれらの処理を実行する場合の用紙束に用いられる用紙枚数等である。
制御部２００は、画像形成装置１から出力される情報内容に応じて用紙の搬送形態を設定するデータが保存されているＣＰＵが用いられている。
ＣＰＵの入力側には上述した各センサＳ１〜Ｓ４が接続され、出力側には、用紙搬送に係る第１，第２の搬送手段およびプレスタック搬送手段の駆動部が接続されている。なお図４では、上述した駆動部の他に、後処理装置で用いられる部材の駆動部を纏めて後処理装置用駆動部として示している。又、図４において、搬送手段ニップ離間手段は、排紙ローラ対１９の接離揺動を行う部材を意味している。

制御部２００では、画像形成装置１において用紙束を用いる場合の指令が出力されると、図５乃至図７に示す搬送形態が設定される。
図５は、綴じ処理された用紙束がステイプルトレイ１２上に載置されている状態で次ＪＯＢの用紙群が導入される状態を示している。
同図において、次ＪＯＢでプレスタック対象となる１枚目の用紙Ｐ１が導入されると、水平搬送ローラ９，スイッチバックローラ１０が正転して用紙Ｐ１が搬送される。

このとき、用紙Ｐ１が分岐位置を通過したことを分岐位置近傍に配置されている用紙通過センサＳ２により検知されると、この検知タイミングを基準として用紙サイズに応じた搬送量に達すると、水平搬送ローラ９およびスイッチバックローラ１０が停止される。
スイッチバックローラ１０が停止すると、用紙Ｐ１は、図５に示すように、移動方向先端がステイプルトレイ１２上の用紙束の後端を超えた位置にある。なお、水平搬送路３に用紙が導入されるときには、用紙案内手段の一つである分岐爪８が水平搬送路３を用紙が移動できる位置に位置決めされている。

一方、１枚目の用紙Ｐ１が停止されると、分岐爪８が用紙Ｐ１を下搬送路５に向け導入できる位置に切り換えられ、次いでスイッチバックローラ１０が逆転方向に回転を開始する。
分岐爪８の方向切り換えタイミングおよびスイッチバックローラ１０の逆転開始タイミングは、スイッチバック検知センサＳ２により用紙Ｐ１に同方向後端が検知されたタイミングを基準に設定されている。
分岐爪８が切り換えられ、そしてスイッチバックローラ１０が逆転を開始するタイミングに合わせて下搬送路５内のプレスタックローラ１１が下搬送路５内に用紙を導入できる方向に正転する。下搬送路５への用紙Ｐ１の導入量は、図５において矢印Ｂで示す下搬送路５への用紙導入方向の後端がスイッチバックローラ１０の近傍に位置する量とされている。

一方、用紙Ｐ１の一部が下搬送路５内に導入される間に、次ＪＯＢでプレスタック対象となる２枚目の用紙Ｐ２が、図５に示すように、後処理装置２内に導入される。
２枚目の用紙Ｐ２が分岐位置を通過したことを用紙通過検知センサＳ２により検知されると、２枚目の用紙Ｐ１の導入方向先端がスイッチバックローラ１０の近傍で停止している１枚目の用紙Ｐ１の端部と整合するタイミングが割り出される。割り出されたタイミングに基づきスイッチバックローラ１０が正転方向に回転を再開させると共に、下搬送路５に位置するプレスタックローラ１１が逆転方向に回転する。
これにより、図７に示すように、１枚目の用紙Ｐ１と２枚目の用紙Ｐ２とが矢印Ａで示す導入方向で先端をほぼ整合された状態となるように、１枚目の用紙Ｐ１が下搬送路５から繰り出される。
用紙同士がその端部を整合された状態で重送されると、ステイプルトレイ１２に向け搬送され、ステイプルトレイ１２上で端縁および後端が後端フェンス１４および端縁フェンス１５により揃えられてステイプル装置１６により綴じ処理される。
綴じ処理を完了した用紙束は、放出爪１８によってステイプルトレイ１２から放出され、排紙ローラ対１９を介して排紙トレイ２０に排出される。

図８は、上述した分岐爪７，８の位置切り換え状態を説明するための図である。
同図において、分岐爪のうちで水平搬送路３と下搬送路５とを対象として用紙の搬送方向を設定するために位置を切り換えられる分岐爪８の初期状態は、水平搬送路３および下搬送路５への搬送が可能なように両方の搬送路を開放した状態である(図８(Ａ)参照)。
用紙をプレスタックするために下搬送路５に向け用紙を導入する場合には、図８(Ｂ)に示すように、水平搬送路３のうちで、スイッチバックローラ１０側の水平搬送路３と下搬送路５とを連通するように下搬送路５側を開放される。

以上の構成を対象として本実施例での特徴について説明する。
本実施例での特徴は、綴じ処理を終えてステイプルトレイ１２上に積載されている綴じ処理後の用紙束を放出する際に、後続の用紙と衝突する搬送タイミングである場合に用紙束の放出を禁止する点にある。
以下、この特徴の前提となる問題点について図９、図１０により説明すると次の通りである。
図９は、綴じ処理を終えてステイプルトレイに搭載されている用紙束が放出される前の状態を示している。
用紙束は綴じ処理が終了すると放出される。
このとき、生産性を低下させない目的で次ＪＯＢの用紙の搬送間隔を短くして連続的に搬送する場合、用紙束の放出タイミングによっては、次ＪＯＢでの１枚目の用紙の先端が、図１０に示すように、用紙束の後端に衝突することがある。用紙束綴じＪＯＢでの１枚目の用紙が衝突すると、次ＪＯＢでの１枚目の用紙がジャムを生じ、搬送不良となる虞がある。

そこで、本実施例では、図１１に示すように、用紙束の後端に次ＪＯＢでの１枚目の用紙の先端が衝突するタイミングである場合に用紙束の放出を禁止し、次ＪＯＢの１枚目の用紙の搬送を継続させるようになっている。これにより、次ＪＯＢでの１枚目の用紙は、用紙束上面に積載されることが可能となり、用紙束の後端への衝突は避けられることになる。

この特徴を発揮させるために本実施例では、制御部２００において次の処理が実行される。
次ＪＯＢでの１枚目の用紙先端が水平搬送路３内の用紙通過センサＳ２を通過するタイミングを検知し、用紙通過センサＳ２の位置からステイプルトレイ１２の位置までの距離で上記１枚目の用紙がステイプルトレイ１２に到達する距離を割り出す。
この割り出された距離に用紙束の放出が開始されると用紙束の後端と衝突する虞があるので、この距離を基準として設定した範囲内での用紙束の放出を行わないようにする。
具体的には、次ＪＯＢでの１枚目の用紙先端が検知された時点からＸ１ｍｍ以上Ｘ２ｍｍ未満では用紙束の放出を禁止する。
Ｘ１ｍｍ未満での用紙束の放出開始であれば、次ＪＯＢでの１枚目の用紙が未だステイプルトレイ１２に到達していないことになるので、そのまま用紙束の放出を許可する。
また、Ｘ２ｍｍ以上の場合、つまり、用紙束の放出開始よりも遅くステイプルトレイ１２に次ＪＯＢでの１枚目の用紙が到達することになるので、この場合にも用紙束の後端に次ＪＯＢでの１枚目の用紙の衝突が生じない。

図１３は、制御部２００での作用を説明するためのフローチャートである。
同図において、次ＪＯＢでの１枚目の用紙の先端を用紙通過センサＳ２により検知したかどうかが判別され（ＳＴ１）、先端検知が行われない場合には用紙束の放出を許可する（ＳＴ２）。
先端検知が行われたことが判別されると、先端検知からの経過距離に基づき、用紙束の放出禁止、あるいは放出許可のいずれかが経過距離の対比により判別される（ＳＴ３）。
ステップＳＴ３において、経過距離がＸ１ｍｍ以上Ｘ２ｍｍ未満の間は、用紙束の放出を禁止する（ＳＴ４）。また、上記時間範囲外に相当している場合には、前述した理由により用紙束の放出を許可する（ＳＴ２）。
用紙束放出を禁止した場合（ＳＴ４）には、用紙束の後端二次ＪＯＢでの１枚目用紙の先端が衝突しえない条件である、Ｘ２ｍｍを経過してから用紙束の放出を許可する。

以上の構成においては、後処理での生産性、具体的には綴じ処理を終えた用紙束が放出される期間内に次の綴じ処理対象との用紙を導入することで搬送待機などに要する時間的ロスを少なくする際の搬送不良を未然に防止することができる。
つまり、ステイプルトレイ１２に搭載されている用紙束の放出時期が第１の搬送路である水平搬送路３に導入されてステイプルトレイ１２に到達する時期以外に相当する時期に限り用紙束の放出を許可するようになっている。
これにより、既存の搬送構造を用いて用紙束放出条件を設定するだけの簡単な構成により、生産性を落とすことなく用紙の搬送不良を防止することが可能となる。

１ 画像形成装置
２ 後処理装置
３ 第１の搬送路である水平搬送路
５ 第２の搬送路である下搬送路
７，８ 分岐爪
９ 第１の搬送手段である水平搬送ローラ
１０ 第２の搬送手段であるスイッチバックローラ
１１ プレスタックローラ
１２ ステイプルトレイ

特開２００９−２９２６３９号公報 特開２０１２−２５４８７２号公報

Claims (3)

1. 導入される用紙をステイプルトレイに向け搬送可能な第１の搬送路、第１の搬送路の途中で分岐して前記用紙を一旦待機させてプレスタック可能な第２の搬送路、前記第１の搬送路および第２の搬送路にそれぞれ設けられて前記用紙の搬送が可能な第１，第２の搬送手段、前記第１の搬送路で搬送される用紙を前記第２の搬送路に向け逆方向に搬送可能なプレスタック搬送手段、前記第１の搬送路に導入される用紙の移動を検知する第１の用紙センサ、前記第２の搬送路に位置する用紙を検知可能な第２の用紙センサ、前記分岐位置後方で前記第２の搬送路に向け搬送される用紙を検知可能な第３の用紙センサ、前記分岐位置に設けられて前記用紙の搬送方向を前記ステイプルトレイに向けた方向および前記第２の搬送路に向けた方向に切り換え可能な用紙案内手段、前記各センサが入力側に接続され、前記第１，第２の搬送手段およびプレスタック搬送手段と前記ステイプルトレイに設けられている用紙束放出手段の駆動部が出力側に接続されている制御部を備え、
   前記制御部は、前記ステイプルトレイ上に綴じ処理後の用紙束が載置されている場合、前記第１の搬送路に導入される用紙を前記第１の用紙センサにより検知したタイミングから、該用紙の導入方向先端が前記ステイプルトレイから放出される用紙束の後端に衝突するタイミングであることが判別された場合に前記ステイプルトレイ上の用紙束の放出を禁止し、前記第１の搬送路に導入された用紙の搬送のみを許可することを特徴とする後処理装置。
2. 前記制御部は、前記第２の搬送路からの用紙束の放出を禁止した場合、前記ステイプルトレイに搭載されている用紙束の放出時期が、前記第１の搬送路に導入された用紙が前記ステイプルトレイに到達する時期以外に相当する時期に限り用紙束の放出を許可することを特徴とする請求項１記載の後処理装置。
3. 請求項１または２に記載の後処理装置を画像形成装置に付設することを特徴とする画像形成システム。

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