JP6223047B2 - シート処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートに後処理を行うシート処理装置に関する。

従来、画像等が形成されたシートに穴あけなどの後処理を行うシート処理装置が知られている。このようなシート処理装置では、シートへの穴あけを行う際、穴位置の精度を高めるために、シート搬送方向に直交するシート幅方向の位置ずれ（以下、「横位置ずれ」と記す）を検知し、横位置ずれを矯正する横位置ずれ補正を行う装置がある。

搬送されるシートの横位置ずれ量を検知する方法として、光学式センサをシート幅方向に移動させ、シートの横端部（側端）を検知したタイミングから横位置ずれ量を検出する方法が知られている。

しかし、シートが斜行していた場合には、検知した横端部での横位置ずれ量と、パンチ穴を開ける部分（例えばシート後端部）での横位置ずれ量との間に誤差が生じることがある。そのため、パンチの穴位置精度を高めるためには、横位置ずれ補正に際し、シートの斜行量を加味してシート後端部での横位置ずれ量を正確に知る必要がある。

ところで、シート搬送中に複数の光学センサからなるセンサユニットをシート幅方向に移動させてシート横端部を効率的に検知できるようにした装置も知られている（特許文献１）。

この種の装置では、例えば図１３に示すように、横位置センサユニット１１０５にシート幅方向に沿って配列された複数のセンサ１１０４ａ〜１１０４ｃでシートの横端部を検出し、斜行量や横位置ずれを算出することができる。すなわち、シートの搬送中に横位置センサユニット１１０５をシートの幅方向に移動させ、１回目の横端部検知を横位置センサ１１０４ａで行い、その後、さらに横位置センサユニット１１０５を移動させて２回目の横端部検知を横位置センサ１１０４ｂで行う。そして、２つの検知結果からシートの斜行量等を算出する。

特開２００９−１５５０３０号公報

上記従来の装置のように、複数のセンサを用いてシートの斜行量を算出する場合、２つのシート横端部検知結果を用いた比例計算がなされる。従って、１回目の検知から２回目の検知までのシート搬送距離が演算に関与してくる。

しかし、２回目の検知タイミングが早すぎると、シート搬送方向における２回目の検知位置からシート後端までの距離は長くなり、１回目の検知から２回目の検知までのシート搬送距離は短くなる。すると、比例計算を用いた斜行量の算出において誤差が大きくなってしまう。

その一方、２回目の横端部検知が確実に実現されるようにするためには、２回目の検知を行うセンサは、シート後端がセンサ位置を通過する前にシート横端部に到達する必要がある。しかし、あらゆるシートサイズに対応するためには、想定されるシート長さが最も短いシートでも２回目の横端部検知がなされるように、センサ同士の間隔やセンサの移動速度を、余裕を持って設定する必要がある。そのような一律の設定によると、１回目の検知から２回目の検知までのシート搬送距離は短いものとならざるを得ない。

斜行量の算出精度が低下すると、斜行量を利用する処理、例えば横位置ずれ補正の精度低下、ひいてはシートの穴位置等の精度低下にも繋がることになる。

本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものである。その目的は、２つのセンサでシートの幅方向端部を検知する際の１回目の検知から２回目の検知までのシート搬送距離を、シート長さに応じて設定することができるシート処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、シートを搬送する搬送手段と、搬送されるシートの幅方向の端部を各々検知する複数のセンサが、シートの搬送方向に直交するシート幅方向に沿って配列されたセンサユニットと、前記センサユニットをシート幅方向に移動させる移動手段と、前記搬送手段によるシートの搬送中に第１の移動速度で前記センサユニットを移動させ、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記複数のセンサのうち第１のセンサにより検知された後、設定される第２の移動速度で前記センサユニットを移動させ、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記複数のセンサのうち第２のセンサにより検知されるよう前記移動手段を制御する制御手段と、前記搬送されるシートの前記搬送方向におけるシート長さを取得する取得手段と、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記第１のセンサにより検知された時に、前記取得手段により取得された前記シート長さと、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの配置間隔と、前記搬送手段による前記シートの搬送速度と、前記第１の移動速度と、前記第１のセンサにより検知された前記シートの幅方向の端部の位置とに基づいて、前記第２の移動速度を設定する設定手段とを有し、前記制御手段は、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記第１のセンサにより検知された後、前記第２のセンサにより検知されるまでは、前記センサユニットが前記設定手段により設定された前記第２の移動速度で移動するように前記移動手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、２つのセンサでシートの幅方向端部を検知する際の１回目の検知から２回目の検知までのシート搬送距離を、シート長さに応じて設定することができる。

第１の実施の形態に係るシート処理装置を含んでなる画像形成システムの断面図である。 シート処理装置の断面図である。 パンチユニットを図２の矢印Ｆ１方向、シートの搬送方向上流側から見た図、パンチユニットのカム部材に沿った断面図である。 横位置シフトユニットおよびパンチユニットの模式図である。 横位置センサがＯＦＦからＯＮになるとき、ＯＮからＯＦＦになるときのシートと横位置センサとの各関係を示した図である。 画像形成システムの制御系のブロック図である。 センサユニットがシートの横端部を２回検知する様子を示す図である。 横位置検知制御のフローチャートである。 横位置検知制御時のタイミングチャートである。 センサユニットがシートの横端部を２回検知する様子を示す図である。 第２の実施の形態においてセンサユニットがシートの横端部を２回検知する様子を示す図である。 横位置検知制御のフローチャートである。 従来のシート横端部の検知の様子を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシート処理装置を含んでなる画像形成システムの断面図である。図１に示すように、この画像形成システム１０００は、画像形成装置３００と、自動原稿給紙装置４００と、シート処理装置５００とを備えている。シート処理装置５００は、画像形成装置３００に接続されるが、画像形成装置３００と一体であってもよい。

画像形成装置３００内のカセット９０９ａ〜９０９ｄから給送される記録材であるシートには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの感光ドラム９１４ａ〜９１４ｄ等によって、４色のトナー像が転写される。その後、シートは、定着器９０４に搬送されてトナー像を定着され、シート処理装置５００へ搬送される。

図２は、シート処理装置５００の断面図である。

シート処理装置５００は、画像形成装置３００から搬出されたシートを取り込む。シート処理装置５００は、後処理として、取り込んだ複数のシートを整合して束ねる処理、ソート処理、ノンソート処理を行える。シート処理装置５００はさらに、後処理として、シート束の後端側をステイプルするステイプル処理（綴じ処理）、シートの後端側にパンチ穴を開ける（穿孔する）パンチ処理、シート束を二つ折りにして製本する製本処理等の処理を行える。従ってシート処理装置５００は、穿孔装置としてパンチ（穴開け）処理を行うパンチユニット７５０、ステイプル処理を行うステイプル部７６０、製本処理を行う製本部８００を備えている。

シート処理装置５００は、シートの搬入口付近に、搬入されるシートを検知するための入口センサ５３１を備える。搬送ローラ対５０３とバッファローラ５０５との間には、横位置シフトユニット１００１が設けられている。横位置シフトユニット１００１は、シートをオフセットして排紙するシフトソートモードやシートにパンチ穴をあけるパンチモードの際に、シートを幅方向にシフトさせながら搬送する機能を有する。横位置シフトユニット１００１は、搬送ローラ１１０１ａ、１１０２ａ、従動ローラ１１０１ｂ、１１０２ｂを備える。

また、シート処理装置５００は、正常に処理されたシートを積載するトレイ７００と異常と判断されたシートを積載するプルーフトレイ７０１とを備える。

パンチユニット７５０について図３で説明する。

図３（ａ）は、パンチユニット７５０を図２の矢印Ｆ１方向から見た図である。図３（ｂ）は、パンチユニット７５０をシートの搬送方向上流側から見た図である。図３（ｃ）は、パンチユニット７５０のカム部材に沿った断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）の左側、右側がそれぞれ図２の手前側、奥側である。

図３（ｂ）に示すように、パンチユニット７５０はカム部材７２を備え、カム部材７２の右端部（奥側の端部）にはラック９１が形成されている。ラック９１には、可動フレーム５２に設けられたカム部材駆動モータ９２によって回転するピニオン９４が噛合している。カム部材駆動モータ９２が動作することで、カム部材７２が手前または奥方向に移動する。

図３（ｃ）に示すように、カム部材７２には、左側（手前側）から順に、カム７３Ａ、７３Ｂ（７３Ｄ）、７３Ｅ、７３Ｃが形成されている。また、３穴用のパンチ６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃと、２穴用のパンチ６８Ｄ、６８Ｅとが設けられる。

カム７３Ａは３穴用のカムであり、カム７３Ａには３穴用のパンチ６８Ａが係合している。カム７３Ａの右側の直線部は左側の直線部より長く形成されている。左から２番目のカム７３Ｂおよびカム７３Ｄは、３穴用カムおよび２穴用カムとして兼用される。３穴用カムとしてのカム７３Ｂには、３穴用パンチの内、中央の３穴用のパンチ６８Ｂが係合している。２穴用カムとしてのカム７３Ｄには、２穴用パンチの内、左側の２穴用のパンチ６８Ｄが係合している。このカム７３Ｂ、７３Ｄは、２本のパンチ６８Ｂ，６８Ｄに共用されているので、カムの数を減らすことができると共に、パンチ６８Ｂ、６８Ｄ同士の間隔を狭めることが可能となっている。

左から３番目の２穴用のカム７３Ｅと４番目の３穴用のカム７３Ｃは、直線部分が互いに連通して形成されている。カム７３Ｅには、２穴用パンチの内、右側の２穴用のパンチ６８Ｅが係合している。カム７３Ｃには、３穴用パンチの内、右側の３穴用のパンチ６８Ｃが係合している。カム７３Ｅの左側の直線部７３Ｅａ、カム７３Ｃの右側の直線部７３Ｃａは、互いに離れる左右方向に延びている。

カム７３Ａの右側の直線部の長さと、カム７３Ｂ（７３Ｄ）の左右の直線部の長さと、カム７３Ｅの左側の直線部７３Ｅａの長さと、カム７３Ｃの右側の直線部７３Ｃａの長さとは、ほぼ同じ長さに設定されている。また、カム７３Ａ、７３Ｅ、７３Ｃは、各パンチ６８の進退方向（図２のＦ１方向）における同じ位置に形成される。カム７３Ｂ（７３Ｄ）は、他の３つのカム７３Ａ、７３Ｅ、７３Ｃに対して各パンチ６８の進退方向における異なる位置に形成されている。

このような設定によって、カム７３Ａの右側の直線部と、カム７３Ｂ（７３Ｄ）の左側の直線部とは、互いの一部同士が対向しオーバラップする。また、カム７３Ｂ（７３Ｄ）の右側の直線部７３Ｂａと、カム７３Ｅの左側の直線部７３Ｅａとは、ほぼ全体同士が対向しオーバラップする。これらにより、隣接するパンチ６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ，６８Ｄ，６８Ｅ同士の間隔を所定規格内の間隔とすることができる。

また、各パンチ６８の進退方向において、カム７３Ｂ（７３Ｄ）の配置位置が、カム７３Ａ，７３Ｃ，７３Ｅに対してずれていて、カム７３Ｂ（７３Ｄ）とカム７３Ａ，７３Ｃ，７３Ｅとは、カム溝同士が連続しないようになっている。従って、可動の必要の無いパンチ６８までが作動するようなことがない。

カム部材駆動モータ９２が動作することでカム部材７２が図３の左右方向に移動し、各パンチ６８が、対応するカム７３のカム溝に沿って進退移動することで、シートにパンチ穴が開けられる。

ところで、３穴用のパンチ６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃ同士の間隔は等間隔であるが、３穴用のカム７３Ａ、カム７３Ｂ（Ｄ）、カム７３Ｃの隣接するカム部分同士の間隔は異なっている。同様に、２穴用のパンチ６８Ｄ，６８Ｅの間隔は、２穴用のカム７３Ｄ，７３Ｅのカム部分同士の間隔と異なっている。

これらにより、カム部材７２の移動によって３穴穿孔をするときは、３本の３穴用のパンチ６８Ａ，６８Ｂ，６８Ｃが、それぞれ時間差をおいて作動し、２穴穿孔をするときは、２本の２穴用のパンチ６８Ｄ，６８Ｅが、それぞれ時間差をおいて作動する。その結果、カム部材駆動モータ９２に過負荷が加わることなく、カム部材駆動モータ９２は、円滑な穴開け動作が可能となる。

図４は、シート処理装置５００の横位置シフトユニット１００１およびパンチユニット７５０の模式図である。図４の左側、右側がそれぞれ図２の手前側、奥側である。図４の上側が、シートの搬送方向（下流側）である。

搬送モータＭ１１０３により、ギア１１１６およびタイミングベルト１１１５を介して搬送ローラ１１０１ａ，１１０２ａに駆動力が与えられ、搬送ローラ１１０１ａ，１１０２ａと従動ローラ１１０１ｂ，１１０２ｂとが協働してシートの搬送を行う。

シートの搬送方向に直交するシート幅方向における位置ずれを、以下、「横ずれ」ないし「横位置ずれ」と称する。搬送されるシートの横位置ずれ及び斜行は、横位置センサユニット１１０５の複数の横位置センサ１１０４によるシートの側端（横端部）の検知結果に基づき求められる。

まず、横位置センサユニット（以下、「センサユニット」と略記することもある）１１０５には、シート幅方向に沿って３つのセンサである横位置センサ１１０４（１１０４ａ、１１０４ｂ、１１０４ｃ）が配列される。横位置センサ１１０４ａ、１１０４ｂ、１１０４ｃは間隔Ａ（約１０ｍｍ）の等間隔で配置される。

各々の横位置センサ１１０４の構成は同様であり、発光素子と受光素子とで構成され、センサユニット１１０５に実装されている。センサユニット１１０５は横位置センサ移動モータＭ１１０６によって矢印４４、４３に示すように図４の左右に駆動され、横位置センサ１１０４はセンサユニット１１０５と一体となって移動する。

横位置センサ移動モータＭ１１０６はステッピングモータであり、その駆動パルスから、センサユニット１１０５の移動距離、ひいては各横位置センサ１１０４の移動距離を求めることができる。センサユニット１１０５のホームポジション（待機位置；ＨＰ位置）は、横位置ＨＰセンサ１１０８により検出される。

図５（ａ）は、横位置センサ１１０４がＯＦＦからＯＮになるときのシート（Ｐ１で示す）と横位置センサ１１０４との関係を示した図である。図５（ｂ）は、横位置センサ１１０４がＯＮからＯＦＦになるときのシートと横位置センサ１１０４との関係を示した図である。横位置センサ１１０４の受光回路にはヒステリシスを持たせているので、図示したようにＯＦＦからＯＮになるときとＯＮからＯＦＦになるときとで、横端部を検知する位置が異なる。

また、図４に示すように、シフトユニット１００１を矢印４５、４６に示すように図４の左右方向に駆動してシフトさせるためのシフト手段としての横位置シフトモータＭ１１０７が、センサユニット１１０５とは別体に設けられる。シフトユニット１００１のホームポジションは、シフトユニットＨＰセンサ１１０９により検出される。

後端検知センサ１１１２は、搬送されてきたシートを検知すると共に、シートの後端がシフトユニット１００１内の搬送ローラ１１０１ａ、１１０１ｂを抜けたことを検知する。パンチユニット７５０は、シート後端部に穴開けを行う穿孔装置である。

図６は、画像形成システム１０００の制御系のブロック図である。

画像形成装置３００は、ＣＰＵ回路部１５０を備えている。ＣＰＵ回路部１５０は、ＣＰＵ１５３、ＲＯＭ１５１、ＲＡＭ１５２を内蔵し、ＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムにより画像形成装置３００を総括的に制御する。ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。

原稿給送装置制御部１０１は、自動原稿給紙装置４００をＣＰＵ回路部１５０からの指示に基づき駆動制御する。イメージリーダ制御部２０１は、スキャナに対する駆動制御を行い、出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部２０２に転送する。画像信号制御部２０２は、アナログ画像信号をデジタル信号に変換した後に各処理を施し、このデジタル信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部３０１に出力する。プリンタ制御部３０１は、画像信号制御部２０２から入力されたビデオ信号に基づき露光制御部を駆動する。操作部４０１は、各種操作指示を受け付けてＣＰＵ回路部１５０にその操作指示を伝えると共に、ＣＰＵ回路部１５０からの信号に基づく情報を表示部に表示する。

シート処理装置５００にはまた、フィニッシャ制御部５０１が搭載される。フィニッシャ制御部５０１は、ＣＰＵ回路部１５０と情報のやり取りを行うことによってシート処理装置５００全体の駆動制御を行う。このフィニッシャ制御部５０１は画像形成装置３００側に設けてもよい。

フィニッシャ制御部５０１は、ＣＰＵ５５０、ＲＯＭ５５１、ＲＡＭ５５２等を備える。フィニッシャ制御部５０１は、不図示の通信ＩＣを介して画像形成装置３００側のＣＰＵ回路部１５０と通信してデータ交換を行う。そして、フィニッシャ制御部５０１は、ＣＰＵ回路部１５０からの指示に基づき、ＲＯＭ５５１に格納された各種プログラムを実行してシート処理装置５００を駆動制御する。

また、フィニッシャ制御部５０１は、入口センサ５３１、後端検知センサ１１１２、シフトユニットＨＰセンサ１１０９、横位置センサ１１０４の検知結果に基づき、モータＭ１１０７、Ｍ１１０６、Ｍ１１０３、パンチユニット７５０を制御する。

図７〜図９を用いて斜行量算出制御について説明する。以下の説明において、用いられるシートのサイズは複数種類あり得る。シートを特にサイズに分けて呼称する場合、サイズが小さい方から順に、シートＳｓ、Ｓｍ、ＳＬと記す。

図７は、センサユニット１１０５がシートの横端部を２回検知する様子を示す図である。なお、図７は、３つのタイミングにおけるシートとセンサユニット１１０５の位置関係を、図の横方向に並べて表している。また、破線で示したセンサユニット１１０５の幅方向の位置は正確に表されているが、図を見やすくするために搬送方向の位置は実際の位置とは異なる。図９は、横位置検知制御時のタイミングチャートである。

フィニッシャ制御部５０１による制御に従って、横位置シフトユニット１００１によるシートの搬送中にセンサユニット１１０５がシートの幅方向中心位置に近づく方向に移動する（往動工程）。そして、横端部検知のための１回の往動行程において２つの横位置センサ１１０４がシート横端部を検知する。ここで、本実施の形態では、１回目の検知を行う第１のセンサが横位置センサ１１０４ａ、２回目の検知を行う第２のセンサが横位置センサ１１０４ｂであるとする。なお、幅方向のシートのずれ量によっては、第１のセンサが横位置センサ１１０４ｂ、第２のセンサが横位置センサ１１０４ｃとなることもある。

横端部検知において、シートは一定のシート搬送速度Ｖｐで搬送される。入口センサ５３１がＯＮした時点から時間Ｔ１の経過後、センサユニット１１０５がホームポジションから移動を開始する。なお、時間Ｔ１で搬送される距離は図４、図７に示すＢであり、距離Ｂは入口センサ５３１から横位置センサ１１０４までの搬送方向の距離に等しい。センサユニット１１０５の往動行程において、シートがシート搬送方向に搬送されながら、１回目の検知を行うまでの間は、センサユニット１１０５は第１の移動速度Ｖｓ１で移動する。１回目の検知がされた後、２回目の検知がなされるまでの間は、センサユニット１１０５は第２の移動速度Ｖｓ２で移動する。第１の移動速度Ｖｓ１は一定値である。第２の移動速度Ｖｓ２は、１回目の検知がされた後に設定され、その詳細は後述する。センサユニット１１０５の移動速度の制御は、フィニッシャ制御部５０１が横位置センサ移動モータＭ１１０６を制御することでなされる。

横端部検知において、シートがシート搬送方向に搬送されながら、横位置センサ移動モータＭ１１０６により駆動されてセンサユニット１１０５がホームポジションから第１の移動速度Ｖｓ１で移動する。そして、横位置センサ１１０４ａがシート横端部の１回目の検知を行う。その後、第２の移動速度Ｖｓ２でセンサユニット１１０５が移動し、横位置センサ１１０４ｂがシート横端部の２回目の検知を行う。

ここで、図７に図示するように、シート搬送方向におけるシートの先端が検知された位置、すなわち入口センサ５３１がＯＮしてから、センサユニット１１０５によりシートの横端部が１回目に検知されるまでのシート搬送距離をＹ１とする。入口センサ５３１がＯＮしてから、シートの横端部が２回目に検知されるまでのシート搬送距離をＹ２とする。センサユニット１１０５が、ホームポジションからシートの横端部が１回目に検知されるまでに移動した移動量を移動距離Ｘ１とする。シートの横端部が１回目に検知された位置からシートの横端部が２回目に検知されるまでにセンサユニット１１０５が移動した移動量を移動距離Ｘ２とする。従って、センサユニット１１０５は、移動距離Ｘ１を第１の移動速度Ｖｓ１で移動し、移動距離Ｘ２を第２の移動速度Ｖｓ２で移動する。

また、１回目と２回目との横端部検知位置のずれ値をＸｄとする。本実施の形態では、横位置センサ１１０４ａ、１１０４ｂ間の間隔がＡであるから、ずれ値Ｘｄ＝Ｘ２−Ａである。仮にシートの斜行がゼロであるなら、Ｘｄ＝０となるから、Ｘ２＝Ａとなる。

また、図９に示すように、入口センサ５３１がＯＮした時点を基準時（起点）とする時間ｔｐ１、ｔｐ２、ｔｓ１、ｔｓ２を考える。時間ｔｐ１は、基準時から、シート搬送方向におけるセンサユニット１１０５の横位置センサ１１０４の位置にシートの先端が到達するまでの所要時間である。ｔｐ１は下記数式１により求められる。
［数１］
ｔｐ１＝Ｂ／Ｖｐ
時間ｔｐ２は、基準時から、シートの後端がシート搬送方向における横位置センサ１１０４の位置を抜けるまでの所要時間である。今回搬送されて横端部検知の対象となっているシートの搬送方向の長さをシート長さＬｓとする。時間ｔｐ２は下記数式２により求められる。
［数２］
ｔｐ２＝（Ｂ＋Ｌｓ）／Ｖｐ
時間ｔｓ１は、基準時から、シートの横端部の１回目の検知がなされるまでの所要時間である。時間ｔｓ１は下記数式３により求められる。
［数３］
ｔｓ１＝Ｔ１＋Ｘ１／Ｖｓ１
時間ｔｓ２は、基準時から、シートの横端部の２回目の検知がなされるまでの所要時間である。時間ｔｓ２は、ｔｓ２＝ｔｓ１＋Ｘ２／Ｖｓ２の式により求められる。ところが、１回目の横端部検知がなされた時点では、２回目の横端部検知がなされていないから、移動距離Ｘ２が未知である。そこで、シートの斜行がゼロ（Ｘ２＝Ａである）であると仮定して、時間ｔｓ２を下記数式４で推定する。
［数４］
ｔｓ２＝ｔｓ１＋Ａ／Ｖｓ２
シートの斜行量αは、下記数式５により求められる。（Ｙ２−Ｙ１）は、シート横端部が第１のセンサにより検知されてから第２のセンサにより検知されるまでのシートの搬送量に相当する。
［数５］
α＝Ｘｄ／（Ｙ２−Ｙ１）
なお、距離Ｂ、時間Ｔ１、シート搬送速度Ｖｐ、第１の移動速度Ｖｓ１については既知であり、フィニッシャ制御部５０１が予め把握している。シート長さＬｓは、画像形成装置３００のＣＰＵ回路部１５０から送られてくるシートサイズ情報から、フィニッシャ制御部５０１が認識する。移動距離Ｘ１、Ｘ２は、横位置センサ移動モータＭ１１０６の駆動パルスからフィニッシャ制御部５０１が取得、把握する。

ここで、２回目の横端部検知が確実になされるようにするためには、シート搬送方向における横位置センサ１１０４の位置をシート後端が抜けてしまう前に第２のセンサである横位置センサ１１０４ｂがシートの横端部に到達する必要がある。

その一方、あまりに余裕を持ちすぎて、１回目の横端部検知の直ぐ後に２回目の横端部検知がなされるようにしたとすると、２つの検知タイミングの間におけるシート搬送距離が短くなる。すると、数式５におけるずれ値Ｘｄ及び（Ｙ２−Ｙ１）の値が小さくなるため、斜行量αの算出精度が低くなる。

そこで、横位置センサ１１０４の位置をシート後端が抜けるタイミングよりも横位置センサ１１０４ｂがシートの横端部を検知するタイミングが早くなるという条件を前提に、２つの検知タイミングの間におけるシート搬送距離を極力長くするのが好ましい。すなわち、シート搬送方向における、２回目の横端部の検知位置からシート後端近似位置（推定位置）までの距離ｆは、極力短い距離とするのが好ましい。

そのためには、ｔｓ２＜ｔｐ２が成立するという制約の範囲で、距離ｆがなるべく小さくなるように、第２の移動速度Ｖｓ２を設定すればよい。しかし実際には、２回目の横端部検知の完了前においては、シートの斜行量αは未知であるので、正確なシート後端位置は不明である。しかも、搬送速度や移動速度のばらつきやその他の誤差等を考慮すると、２回目の検横端部知ができなくなってしまうことを回避するためには、多少の余裕をもって２回目の横端部検知がなされるようにすることが必要である。

そこで、斜行がゼロである場合をベースとして考え、さらに所定の余裕値Ｚ（所定の時間）を用いて、第２の移動速度Ｖｓ２を算出し、設定する。

具体的には、下記数式６が成立するように第２の移動速度Ｖｓ２を決定する。余裕値Ｚは、想定され得る斜行量、搬送や移動のばらつき、各種誤差を考慮して、実験値から予め定めておく。
［数６］
ｔｓ２＝ｔｐ２−余裕値Ｚ
数式２、３、４、６を用い、数式３で求まるｔｓ１を数式４に代入し、これにより求まるｔｓ２と数式２で求まるｔｐ２とを数式６に代入することで、第２の移動速度Ｖｓ２が求められる。この処理をフローチャートで説明する。

図８は、横位置検知制御のフローチャートである。

まず、シート処理装置５００のフィニッシャ制御部５０１は、画像形成装置３００のＣＰＵ回路部１５０と通信して、シート処理装置５００に搬送されてくるシートサイズ情報を入手する（ステップＳ１０１）。そして、フィニッシャ制御部５０１は、入手したシートサイズ情報から、横端部検知の対象となっているシートの搬送方向における長さを認識し、それをシート長さＬｓとして確定させる（ステップＳ１０２）。シートサイズ情報は、例えば、Ａ４サイズ、Ｂ４サイズ、Ａ５サイズ、等の規格を示す情報であるが、シート長さＬｓを認識できる情報であれば形式は問わない。

なお、シートサイズ情報に基づくことなくフィニッシャ制御部５０１がシート長さＬｓを認識できる構成を設けてもよい。例えば、シートが横位置シフトユニット１００１に導入される前または導入されるときにそのシートの搬送方向の長さを測定する機構を設け、その測定結果からフィニッシャ制御部５０１がシート長さＬｓを取得するようにしてもよい。

次に、フィニッシャ制御部５０１は、センサユニット１１０５をホームポジションへ移動させる（ステップＳ１０３）。そして、フィニッシャ制御部５０１は、入口センサ５３１がＯＮするのを待ち（ステップＳ１０４）、入口センサ５３１がＯＮしたら、その時点から時間Ｔ１に亘りシートが搬送されたか否かを判別する（ステップＳ１０５）。その判別の結果、入口センサ５３１がＯＮした時点から時間Ｔ１に亘りシートが搬送されたら、フィニッシャ制御部５０１は、シートの幅方向中心位置へ向けてのセンサユニット１１０５の移動を開始させる（ステップＳ１０６）。

次に、フィニッシャ制御部５０１は、シートの横端部の１回目の検知がなされたか、すなわち第１のセンサである横位置センサ１１０４ａがＯＮしたか否かを判別する（ステップＳ１０７）。そして、横位置センサ１１０４ａがＯＮした場合は、フィニッシャ制御部５０１は、上述した手法により、数式２、３、４、６を用いてＶｓ２値を算出する（ステップＳ１０８）。すなわち、フィニッシャ制御部５０１は、ｔｓ２＜ｔｐ２が成立し且つ、ｔｓ２値がｔｐ２値に極力近くなるようなＶｓ２値を求め、それを第２の移動速度Ｖｓ２として設定する。

次に、フィニッシャ制御部５０１は、センサユニット１１０５を第２の移動速度Ｖｓ２で移動させるよう制御する（ステップＳ１０９）。従って、図９に示すように、シートの横端部の１回目の検知がなされた時点（基準時から時間ｔｓ１が経過した時点）を境として、目標とするセンサユニット１１０５の移動速度がＶｓ１値からＶｓ２値に切り替わる。

次に、フィニッシャ制御部５０１は、シートの横端部の２回目の検知がなされたか、すなわち第２のセンサ（ここでは横位置センサ１１０４ｂ）がＯＮしたか否かを判別する（ステップＳ１１０）。そして、横位置センサ１１０４ｂがＯＮした場合は、フィニッシャ制御部５０１は、目標とするセンサユニット１１０５の移動速度を０に切り替え、センサユニット１１０５の移動を停止させるよう制御する（ステップＳ１１１）。その後、図８の処理が終了する。

図８の処理終了後は、フィニッシャ制御部５０１は、搬送モータＭ１１０３を一旦停止させ、さらに搬送モータＭ１１０３を逆転させて不図示のストッパにシートを突き当てるよう制御することで、シートの斜行を補正する。次にフィニッシャ制御部５０１は、ストッパにシートを突き当てた状態のままパンチユニット７５０に穿孔動作を行わせる。穿孔動作が終了したら、フィニッシャ制御部５０１は、搬送モータＭ１１０３を起動し、シートの搬送を再開する。

なお、横位置センサ１１０４ｂがＯＮした時点で、搬送距離をＹ１、Ｙ２及びずれ値Ｘｄが既知となるから、フィニッシャ制御部５０１は、これらを数式５に適用して斜行量αを算出する。

また、フィニッシャ制御部５０１は、パンチユニット７５０に穿孔動作を行わせるに当たって、斜行量αを加味して横位置ずれ量を算出する。この横位置ずれ量Ｊは、シートの後端近傍（横端部の２回目の検知がなされる搬送方向の位置）における、規定の横位置（図７に示す基準位置７０３）に対するずれ量として算出される。図７に示すように、横位置ずれ量Ｊは、基準位置７０３から第２のセンサによる検知位置７０４までの距離である。シート幅方向におけるセンサユニット１１０５の待機位置から基準位置７０３までの距離をＣとする。横位置ずれ量Ｊは、手前進み斜行時であれば、Ｊ＝Ｃ−（Ｘ１＋Ｘ２＋α×ｆ）により算出され、奥進み斜行時であれば、Ｊ＝Ｃ−（Ｘ１＋Ｘ２−α×ｆ）により算出される。ここで、手前進み斜行とは、図７に例示するように、手前側が奥側よりも先行する方向にシートが傾いている状態をいう。奥進み斜行とは、奥側が手前側より先行する方向にシートが傾いている状態をいう。

そして、シート後端が搬送ローラ対５０３を抜けた後、フィニッシャ制御部５０１は、横位置ずれ量に基づき横位置ずれ補正を実行する。すなわちフィニッシャ制御部５０１は、横位置ずれ量が解消されるように、横位置シフトユニット１００１をシート幅方向に移動させる。横位置ずれ量が解消された後に、パンチユニット７５０による穿孔処理が実行される。これにより、パンチユニット７５０による穿孔位置の高い精度が維持される。

なお、横位置ずれ量Ｊの算出結果に基づいてパンチ穴の位置を合わせるために、横位置ずれ補正において、シート（ないしシフトユニット１００１）をシフトさせるが、この構成に限定されない。すなわち、シフトユニット１００１およびパンチユニット７５０の少なくとも一方をシフトさせるように構成してもよい。

ここで、図１０を用いて、シートサイズが異なる場合の比較をしておく。図１０は、センサユニット１１０５がシートの横端部を２回検知する様子を示す図である。図１０では、比較のために、２種類のシートサイズのシートを示してある。すなわち、シートＳｍは、シートサイズがシートＳｓより大きく、シート長さＬｓはシートＳｓより長い。

横端部検知の対象となるシートＳｍについて、図８のステップＳ１０２で確定されるシート長さＬｓは、シートＳｓのものより長い値となる。図８の処理を経ることにより、シート搬送方向における、２回目の横端部の検知位置からシートＳｍの後端近似位置までの距離は、図１０に示す距離ｆ２となる。仮に、確定されるシート長さＬｓを、シートＳｓの値のままとして図８の処理を進めた場合、上記距離は図１０に示すｆ’となってしまい、非常に長くなる。しかし、本実施の形態では、搬送されるシートのサイズに応じて２回目の検知タイミングが変わることから、上記距離はｆ２となり、ｆ’に対して大きく短縮されることになる。

本実施の形態によれば、第２の移動速度Ｖｓ２が、シート長さＬｓと、センサ配置間隔Ａと、シート搬送速度Ｖｐと、第１の移動速度Ｖｓ１と、移動距離Ｘ１とに基づいて算出・設定される。従って、２つのセンサでシートの幅方向端部を検知する際の１回目の検知から２回目の検知までのシート搬送距離を、シート長さＬｓに応じて設定することができる。具体的には、１回目の検知から２回目の検知までのシート搬送距離を極力長く設定するようにした。これにより、斜行量αを算出する数式５におけるずれ値Ｘｄ、及び（Ｙ２−Ｙ１）の値を極力大きくすることができるので、斜行量αの算出精度を高めることができる。ひいては横位置ずれ補正の精度、シートの穴位置精度の向上に繋がる。

なお、本実施の形態において、構成を簡単にする観点からは、第２の移動速度Ｖｓ２をシート長さＬｓのみに基づいて設定してもよい。用いられるシートのシートサイズは規格により想定されるため、シート長さＬｓの値もある程度の想定が可能である。そこで、横位置センサ１１０４の位置をシート後端が抜けてしまう前に横位置センサ１１０４ｂがシートの横端部に確実に到達できるような第２の移動速度Ｖｓ２の値を、予め複数のシート長さＬｓの値に対応させて記憶しておく。その際、記憶する値には、変動要素である移動距離Ｘ１や各種のばらつきを考慮して余裕をとっておく。そして、フィニッシャ制御部５０１は、認識したシート長さＬｓに対応するＶｓ２値を第２の移動速度Ｖｓ２として設定する。

なお、第２の移動速度Ｖｓ２は、第１の移動速度Ｖｓ１より低い（Ｖｓ２＜Ｖｓ１）ことが望ましい。そうすれば、２回目の横端部検知が確実になされると共に、センサユニット１１０５の移動開始から１回目の横端部検知までの時間を短くして生産性を高めることができる。

なお、第２のセンサは、第１のセンサよりもシートの幅方向中心位置から離れているセンサであればよい。従って、第１、第２のセンサの組み合わせとしては、横位置センサ１１０４ａ及び１１０４ｂの組のほか、横位置センサ１１０４ａ及び１１０４ｃの組、あるいは横位置センサ１１０４ｂ及び１１０４ｃの組が採用可能である。本実施の形態では、用いるセンサは決められた２個であるので、３個以上有することは必須でない。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、シート長さＬｓに応じて第２の移動速度Ｖｓ２を設定する構成であった。これに対し、本発明の第２の実施の形態では、シート長さＬｓに応じて、２回目の横端部検知に用いるセンサを選択した上で、第１の実施の形態と同様にシート長さＬｓに応じて第２の移動速度Ｖｓ２を設定する。

図１１は、第２の実施の形態においてセンサユニット１１０５がシートの横端部を２回検知する様子を示す図である。図１２は、横位置検知制御のフローチャートである。

図１２に沿って横位置検知制御を説明する。本実施の形態では、第１のセンサは横位置センサ１１０４ａに予め決められているとする。

まず、フィニッシャ制御部５０１は、ステップＳ２０１で、図８のステップＳ１０１と同様の処理を実行する。そして、ステップＳ２０２では、フィニッシャ制御部５０１は、入手したシートサイズ情報から、横端部検知の対象となっているシートの搬送方向における長さを認識し、それをシート長さＬｓとして確定させる。それと共に、第１のセンサ以外のセンサ（横位置センサ１１０４ｂ、１１０４ｃ）の中から、シート長さＬｓに応じて、第２のセンサとして使用するセンサを選択し、確定させる。

ここで、シート長さＬｓに応じたセンサの選択は、例えば閾値を用いて行い、シート長さＬｓが閾値より短い場合に横位置センサ１１０４ｂを選択し、長い場合に横位置センサ１１０４ｃを選択するようにする。横位置センサ１１０４の数を４以上とした場合は、判定に用いる閾値の数もそれに応じて増やせばよい。

続くステップＳ２０３〜Ｓ２１１では、フィニッシャ制御部５０１は、図８のステップＳ１０３〜Ｓ１１１と同様の処理を実行する。ただし、第２のセンサが関わる処理については、第１の実施の形態では一律に横位置センサ１１０４ｂが適用されたのに対し、第２の実施の形態では第２のセンサとして選択されたものが適用される点は異なる。

例えば、ステップＳ２１０では、フィニッシャ制御部５０１は、シートの横端部の２回目の検知がなされたか、すなわち第２のセンサ（横位置センサ１１０４ｂまたは１１０４ｃのうち選択されているもの）がＯＮしたか否かを判別することになる。

また、各横位置センサ１１０４がＡの等間隔であるから、移動距離Ｘ２については、第２のセンサとして横位置センサ１１０４ｂが選択された場合は、第１の実施の形態と同様にずれ値Ｘｄ＝Ｘ２−Ａである（図７参照）。そして仮にシートの斜行がゼロであるなら、Ｘｄ＝０となるから、Ｘ２＝Ａとなる。しかし、第２のセンサとして横位置センサ１１０４ｃ選択された場合は、図１１に示すように、ずれ値Ｘｄ＝Ｘ２−２×Ａである。仮にシートの斜行がゼロであるなら、Ｘｄ＝０となるから、Ｘ２＝２×Ａとなる。

このように、移動距離Ｘ２に関しては、選択されるセンサにより値が段階的に変わることになる。しかし、第１のセンサと第２のセンサとの配置間隔（Ａか、２×Ａか）を演算に反映させることで、第１の実施の形態と同様に数式２、３、４、６を用いて第２の移動速度Ｖｓ２を設定することができる。

図１１に示すように、シートサイズがシートＳｍより大きいシートＳＬが横端部検知の対象となった場合でも、図１２の処理を経ることにより、シート搬送方向における、２回目の横端部の検知位置からシートＳＬの後端近似位置までの距離はｆ３となる。距離ｆ３は十分に短い値となっている。

本実施の形態によれば、２つのセンサでシートの幅方向端部を検知する際の１回目の検知から２回目の検知までのシート搬送距離を、シート長さに応じて設定することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、最適な第２のセンサを選択した上で第２の移動速度Ｖｓ２を設定するので、一層広範囲のシートサイズにも難なく対応することができる。

なお、第２の実施の形態において、センサ選択だけを採用する構成としてもよい。その場合、構成を簡単にする観点からは、図１２のステップＳ２０２で、第２のセンサとして使用する横位置センサ１１０４をシート長さＬｓに応じて選択する。その後、第２の移動速度Ｖｓ２の算出は行わず、センサユニット１１０５は第１の移動速度Ｖｓ１で定速移動する構成とする。このようにしても、従来のように一律のセンサで一律のセンサ移動速度を採用する構成に比べれば、１回目の検知から２回目の検知までのシート搬送距離を長く設定できる効果は得られる。

あるいは、第２のセンサとして使用する横位置センサ１１０４を、シート長さＬｓと、各横位置センサ１１０４の配置間隔と、シート搬送速度Ｖｐと、第１の移動速度Ｖｓ１と、移動距離Ｘ１とに基づいて求めるようにしてもよい。この場合にも、第２の移動速度Ｖｓ２の算出は行わず、センサユニット１１０５は第１の移動速度Ｖｓ１で定速移動することとする。この構成とする場合、横位置センサ１１０４の数は最低限３つ以上必要であり、４つ以上が望ましい。この構成は例えば、数式２、３、７、８を用いて次のようにして実現できる。

まず、数式４に代えて下記数式７を用いる。
［数７］
ｔｓ２＝ｔｓ１＋ｎ×Ａ／Ｖｓ１
ここで、Ｖｓ２＝Ｖｓ１であるとしたので、Ｖｓ２に代えてＶｓ１が代入されている。「ｎ」は、第１のセンサを０番目として第１のセンサから何番目のセンサであるかを示す値である。ｎ＝１は横位置センサ１１０４ｂ、ｎ＝２は横位置センサ１１０４ｃが対応する。従って、ｎ×Ａは、第１のセンサと第２のセンサとの配置間隔となる。

また、数式６に代えて下記数式８を用いる。
［数８］
ｔｓ２≦ｔｐ２−余裕値Ｚ
そして、数式２、３、７を用い、数式８が成立する範囲で最も大きな値となるｎを求める。例えば、ｎ＝１となれば横位置センサ１１０４ｂが選択され、ｎ＝２となれば横位置センサ１１０４ｃが選択されることになる。これにより、ｔｓ２＜ｔｐ２が成立するという制約の範囲内で、第１のセンサから最も離れた位置に配置されているセンサが第２のセンサとして選択される。

なお、上記各実施の形態において、隣接する横位置センサ１１０４の間隔はＡという等間隔に限られない。第１のセンサに対する配置間隔（距離）が既知であればよい。その既知の値を、間隔Ａ等に代えて上記各数式に当てはめればよい。

なお、第１のセンサは、必ずしも、シートの幅方向中心位置に最も近い側の横位置センサ１１０４である必要はない。第１のセンサに対して、シートの幅方向中心位置から離れた位置に、第２のセンサとなり得る横位置センサ１１０４が存在する構成であればよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

５０１ フィニッシャ制御部
１００１ 横位置シフトユニット
１１０４ 横位置センサ
１１０５ センサユニット
Ｍ１１０６ 横位置センサ移動モータ

Claims (10)

1. シートを搬送する搬送手段と、
   搬送されるシートの幅方向の端部を各々検知する複数のセンサが、シートの搬送方向に直交するシート幅方向に沿って配列されたセンサユニットと、
   前記センサユニットをシート幅方向に移動させる移動手段と、
   前記搬送手段によるシートの搬送中に第１の移動速度で前記センサユニットを移動させ、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記複数のセンサのうち第１のセンサにより検知された後、設定される第２の移動速度で前記センサユニットを移動させ、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記複数のセンサのうち第２のセンサにより検知されるよう前記移動手段を制御する制御手段と、
   前記搬送されるシートの前記搬送方向におけるシート長さを取得する取得手段と、
   前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記第１のセンサにより検知された時に、前記取得手段により取得された前記シート長さと、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの配置間隔と、前記搬送手段による前記シートの搬送速度と、前記第１の移動速度と、前記第１のセンサにより検知された前記シートの幅方向の端部の位置とに基づいて、前記第２の移動速度を設定する設定手段とを有し、
   前記制御手段は、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記第１のセンサにより検知された後、前記第２のセンサにより検知されるまでは、前記センサユニットが前記設定手段により設定された前記第２の移動速度で移動するように前記移動手段を制御することを特徴とするシート処理装置。
2. 前記設定手段は、前記搬送されるシートの後端が前記搬送方向における前記第２のセンサの位置を抜けるタイミングよりも、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記第２のセンサにより検知されるタイミングの方が所定の時間だけ早くなるように、前記第２の移動速度を設定することを特徴とする請求項１に記載のシート処理装置。
3. 前記第２の移動速度は前記第１の移動速度よりも低い値に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のシート処理装置。
4. シートを搬送する搬送手段と、
   搬送されるシートの幅方向の端部を各々検知する３つ以上の複数のセンサが、シートの搬送方向に直交するシート幅方向に沿って配列されたセンサユニットと、
   前記センサユニットをシート幅方向に移動させる移動手段と、
   前記搬送手段によるシートの搬送中に前記センサユニットを移動させ、前記搬送されるシートの幅方向の端部が、前記複数のセンサのうち第１のセンサにより検知されるのに続いて前記複数のセンサのうち選択される第２のセンサにより検知されるよう前記移動手段を制御する制御手段と、
   前記搬送されるシートの前記搬送方向におけるシート長さを取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記シート長さと、前記第１のセンサに対する前記複数の各センサの配置間隔と、前記搬送手段による前記シートの搬送速度と、前記センサユニットの移動速度と、前記第１のセンサにより検知された前記シートの幅方向の端部の位置とに基づいて、前記複数のセンサのうち前記第１のセンサ以外のセンサのいずれかを前記第２のセンサとして選択する選択手段とを有することを特徴とするシート処理装置。
5. 前記選択手段は、前記搬送されるシートの後端が前記搬送方向における前記第２のセンサの位置を抜けるタイミングよりも、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記第２のセンサにより検知されるタイミングの方が早くなる範囲内で、前記第１のセンサから最も離れた位置に配置されているセンサを前記第２のセンサとして選択することを特徴とする請求項４に記載のシート処理装置。
6. 前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの配置間隔と、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記第１のセンサにより検知されてから前記第２のセンサにより検知されるまでの前記第２のセンサの移動量と、前記搬送されるシートの幅方向の端部が前記第１のセンサにより検知されてから前記第２のセンサにより検知されるまでの前記シートの搬送量とに基づいて、前記搬送されるシートの斜行量を算出する第１の算出手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート処理装置。
7. 前記第１の算出手段により算出された前記斜行量と前記第１のセンサの検知結果と前記第２のセンサの検知結果とに基づいて、規定の横位置に対するシートの横位置ずれ量を算出する第２の算出手段を有することを特徴とする請求項６に記載のシート処理装置。
8. 前記第２の算出手段により算出された前記横位置ずれ量に基づいて、前記搬送手段を前記シート幅方向にシフトさせるシフト手段を有することを特徴とする請求項７に記載のシート処理装置。
9. 前記シフト手段により前記横位置ずれ量に基づく前記搬送手段のシフトがなされた後に、前記シートにパンチ穴を開ける穿孔装置を有することを特徴とする請求項８に記載のシート処理装置。
10. 前記シートにパンチ穴を開ける穿孔装置を有し、
    前記穿孔装置により前記シートにパンチ穴が開けられる前に、前記第２の算出手段により算出された前記横位置ずれ量に基づいて、前記穿孔装置を前記シート幅方向にシフトさせるシフト手段を有することを特徴とする請求項７に記載のシート処理装置。

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