JP6540462B2 - 用紙位置検出装置、用紙処理装置、画像形成装置、画像形成システム、及び用紙位置検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、用紙位置検出装置、用紙処理装置、画像形成装置、画像形成システム、及び用紙位置検出方法に関する。

従来、ＭＦＰ（Multi Function Peripherals）、複写機、プリンター等の画像形成装置に、各種の用紙処理を行う用紙処理装置を接続した画像形成システムが知られている。
このような装置においては、装置内部を搬送される用紙の幅方向のずれや傾きを検出するため各種の方法が提案されている。
例えば、光学式センサーを用紙の幅方向に移動させ、用紙端部を検知したタイミングから幅方向の位置ずれを検出する方法（例えば、特許文献１参照）や、複数のラインセンサーを用紙の搬送方向に配置することで、用紙の幅方向のずれや傾きを検出する方法（例えば、特許文献２参照）がある。

特開２０１５−３０５７３号公報 特開２００７−２６９４２１号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、用紙搬送方向の移動速度は所定値であると仮定し、用紙搬送方向の移動距離を算出する必要があるが、実際の用紙挙動は常に一定ではなく、環境や、紙種、用紙状態によってばらつきが生じるため、所望の検出精度を得ることができない。
また、ラインセンサーを用いて用紙位置を検出する場合、高価なラインセンサーを複数個配置する必要があり、コストがかかる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、用紙の幅方向の位置ずれ及び傾きを、安価で高精度に検出することのできる用紙位置検出装置、用紙処理装置、画像形成装置、画像形成システム、及び用紙位置検出方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、
本発明の一の態様によれば、用紙位置検出装置は、
用紙の搬送方向に沿って所定距離離間して配列され、用紙のスポット状のエリアを検出する複数のセンサーと、
前記複数のセンサーを前記搬送方向と直交する用紙の幅方向に移動させる移動部と、
前記移動部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
用紙の前記幅方向の端部よりも内側に前記複数のセンサーを停止させた状態で、前記複数のセンサーにより用紙を検出させ、
前記複数のセンサーのうち前記搬送方向の最下流のセンサーが用紙を検出した後、前記移動部を制御して、前記複数のセンサーの全てが用紙を検出しなくなるまで、前記複数のセンサーを前記幅方向に移動させ、
前記複数のセンサーから出力される検出信号の出力開始タイミングに基づいて、用紙の搬送速度を算出し、
前記用紙の搬送速度及び前記検出信号の出力停止タイミングに基づいて、用紙の前記搬送方向及び前記幅方向の位置を検出することを特徴とする。

また、本発明の他の態様によれば、用紙処理装置は、
前記用紙位置検出装置と、
用紙に対して所定の用紙処理を行う用紙処理部と、を備え、
前記用紙位置検出装置による検出結果に基づいて前記用紙処理部による用紙処理位置を補正することを特徴とする。

また、本発明の他の態様によれば、画像形成装置は、
前記用紙位置検出装置と、
用紙に画像を形成する画像形成部と、を備え、
前記用紙位置検出装置による検出結果に基づいて前記画像形成部による画像形成位置を補正することを特徴とする。

また、本発明の他の態様によれば、画像形成システムは、
前記用紙位置検出装置、及び用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置と、
用紙に対して所定の用紙処理を行う用紙処理部を有する用紙処理装置と、
を備え、
前記用紙位置検出装置による検出結果に基づいて前記用紙処理部による用紙処理位置を補正することを特徴とする。

また、本発明の他の態様によれば、
用紙の搬送方向に沿って所定距離離間して配列され、用紙のスポット状のエリアを検出する複数のセンサーと、
前記複数のセンサーを前記搬送方向と直交する用紙の幅方向に移動させる移動部と、
前記移動部の動作を制御する制御部と、を備える用紙位置検出装置により実行される用紙位置検出方法において、
用紙の前記幅方向の端部よりも内側に前記複数のセンサーを停止させた状態で、前記複数のセンサーにより用紙を検出させる待機工程と、
前記複数のセンサーのうち前記搬送方向の最下流のセンサーが用紙を検出した後、前記移動部を制御して、前記複数のセンサーが用紙を検出しなくなるまで、前記複数のセンサーを前記幅方向に移動させる移動工程と、
前記複数のセンサーから出力される検出信号の出力開始タイミングに基づいて、用紙の搬送速度を算出する搬送速度算出工程と、
前記用紙の搬送速度及び前記検出信号の出力停止タイミングに基づいて、用紙の前記搬送方向及び前記幅方向の位置を検出する位置検出工程と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、用紙の幅方向の位置ずれ及び傾きを、安価で高精度に検出することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成システムの構成を示す図である。 画像形成システムの機能構成を示すブロック図である。 用紙位置検出装置の構成を説明するための図である。 用紙位置検出処理を説明するためのフローチャートである。 用紙位置検出処理を説明するための図である。 用紙位置検出処理を説明するための図である。 用紙位置検出処理を説明するための図である。 用紙位置検出処理を説明するための図である。 用紙位置検出装置の変形例の構成を説明するための図である。 用紙位置検出装置の変形例の構成を説明するための図である。 用紙位置検出装置の変形例の構成を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

先ず、画像形成システムＡの構成について説明する。
図１は、画像形成システムＡの概略構成を示す断面図である。また、図２は、画像形成システムＡの機能構成を示すブロック図である。
図１、２に示すように、画像形成システムＡは、用紙Ｓに画像形成を行う画像形成装置Ｂと、画像形成された用紙Ｓに対して所定の用紙処理を行う用紙処理装置Ｃと、を有している。

画像形成装置Ｂと用紙処理装置Ｃとは、画像形成装置Ｂから搬出された用紙Ｓが用紙処理装置Ｃの受入部Ｃ３で受け入れられるように、画像形成装置Ｂの排紙ローラー対７６と用紙処理装置Ｃの受入部Ｃ３が合致するよう位置と高さが調節されて設置される。

また、画像形成装置Ｂと用紙処理装置Ｃとは、それぞれ制御部Ｂ１と制御部Ｃ１とを備え、制御部Ｂ１と制御部Ｃ１との制御の下に、それぞれの通信部Ｂ２と通信部Ｃ２とを介して各種情報の授受を行っている。
例えば、画像形成装置Ｂの操作パネル９で設定された用紙の後処理に係る情報は、制御部Ｂ１の制御により通信部Ｂ２を介して用紙処理装置Ｃの通信部Ｃ２に送信され、用紙処理装置Ｃは、制御部Ｃ１の制御により、送信された後処理に係る情報に基づいて後処理を行う。

次に、画像形成装置Ｂの構成について説明する。
画像形成装置Ｂは、原稿から原稿画像を読み取る原稿画像読取部１と、原稿画像読取部１に原稿を搬送する自動原稿搬送装置２と、原稿画像読取部１により読み取った原稿画像情報等に基づいて画像形成を行う画像形成部３と、用紙Ｓを画像形成部３に供給する給紙部４と、トナー画像を用紙Ｓに定着させる定着部５と、表示手段と操作スイッチ類を有する操作パネル９と、センサーユニット１０と、移動部２０と、これらを制御する制御部Ｂ１とを有している。

原稿画像読取部１は、例えば、プラテンガラスと、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）と、光源等を備えている。そして、原稿画像読取部１は、光源から自動原稿搬送装置２によって供給された原稿や所定の位置にセットされた原稿に対して照明走査した光の反射光をＣＣＤにより結像して光電変換することにより、原稿の画像をＲ，Ｇ，Ｂ信号として読み取り、読み取ったアナログ信号を画像処理部Ｃａに出力する。
画像処理部Ｃａは、入力されたアナログ信号に対してＡ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等の各種の画像処理を施し、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）各色のデジタル画像データを出力して画像形成部３に出力する。

自動原稿搬送装置２は、給紙トレイ２ａ上に積載された原稿を原稿画像読取部１の原稿読み取り領域に一枚ずつ搬送するものである。また、原稿が両面原稿の場合、自動原稿搬送装置２は原稿の片面読取り後に原稿の表裏を反転して、再び原稿画像読取部１へ原稿を搬送する。また、読み取りが完了した原稿は、排紙トレイ２ｂに排紙される。

画像形成部３は、例えば、ドラム状の感光体（以下、単に感光体と記す）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、帯電装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、トナー補給装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、中間転写体７０、１次転写ローラー６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、クリーニング手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ、２次転写ローラー７５、クリーニング手段７７等を備える。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、各色に対応する帯電装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより一様に帯電される。
各色に対応する露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、画像処理部Ｃａにより出力されたデジタル画像データに基づいて、帯電された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに潜像を形成する。

現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、新規トナーを補給する各色のトナー補給装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋから各色のトナーの供給を受け、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された各色に対応する潜像を顕像化する。

現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとは、垂直方向に縦列配置されている。また、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの側方には中間転写体７０が配置されている。
中間転写体７０は、ローラー７１、７２、７３、７４を巻回して回動可能に張架されたエンドレスベルト状の部材であり、半導電性を有する。また、中間転写体７０は、ローラー７１によりローラー７１に接続された図示しない駆動装置により駆動されている。

各色に対応する１次転写ローラー６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、制御部Ｂ１により画像の種類に応じて選択的に作動され、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに中間転写体７０を押圧する。
このようにして、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された各色のトナー画像は、回動する中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像となる。

また、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、中間転写体７０にトナー画像を転写した後、クリーニング手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによるクリーニング処理を受ける。クリーニング処理により、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの残留トナーが除去される。

給紙部４は、例えば、第１の給紙カセット４１ａ、第２の給紙カセット４１ｂ、及び第３の給紙カセット４１ｃを有する。各給紙カセットの内部には用紙Ｓが収容されている。
収納された用紙Ｓは給紙ユニット４２により１枚ずつ分離され、複数の中間ローラー４３、４４、４５、４６等及びレジストローラー４７を経て、２次転写領域７５ａまで搬送される。

２次転写領域７５ａまで搬送された用紙Ｓは、中間転写体７０及び２次転写ローラー７５による二次転写を受ける。
２次転写ローラー７５は、２次転写領域７５ａを用紙Ｓが通過して２次転写が行われる時にのみローラー７２に向けて付勢され、中間転写体７０に用紙Ｓを圧接させる。これにより、中間転写体７０に形成されたカラー画像が用紙Ｓに一括転写される。

また、中間転写体７０は、用紙Ｓにカラー画像を転写した後、クリーニング手段７７によるクリーニング処理を受ける。このクリーニング処理により、中間転写体７０の残留トナーが除去される。また、カラー画像が転写された用紙Ｓは、定着部５による定着処理を受けることとなる。

定着部５は、加熱源Ｈを内蔵する加熱ローラー５１と圧着ローラー５２とを有し、加熱ローラー５１と圧着ローラー５２との協働により用紙Ｓを挟み込んで定着処理を施すと共に用紙Ｓを搬送する。
定着処理が施された用紙Ｓは排紙ローラー対７６に挟持されて、排出口から用紙処理装置Ｃに供給される。

操作パネル９は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機エレクトロルミネッセンス（Electro-Luminescence：ＥＬ）ディスプレイ等による表示部９ａを有し、制御部Ｃ１、制御部Ｂ１の処理内容に応じた各種の表示出力を行う。また、操作パネル９は、表示部９ａの表示領域に対する入力操作（例えば、接触や近接）を検知し、入力操作が検知された位置（座標）を示す検知信号を出力する操作部９ｂを有する。制御部Ｃ１、制御部Ｂ１は、検知信号により示された位置と当該位置に対応する表示部９ａの表示内容とを対応付けてユーザーによる入力操作を受け付ける。操作パネル９は、操作部９ｂに限らず、各種の入力のためのスイッチやボタン等を有していてもよい。

センサーユニット１０及び移動部２０は、中間転写体７０に至る前の用紙搬送路に設けられている。センサーユニット１０は、用紙Ｓの搬送方向に沿って所定間隔離間された複数のセンサーが搭載されている。また、移動部２０は、センサーユニット１０を用紙Ｓの幅方向に移動させる。
かかるセンサーユニット１０及び移動部２０により、用紙Ｓの幅方向の位置ずれや傾きを検出することができる。そして、この検出結果に基づいて、画像形成部３による画像形成位置を補正することができる。
これらセンサーユニット１０及び移動部２０の構成は、後述する用紙処理装置Ｃの穿孔処理部１２０に設けられたセンサーユニット１０及び移動部２０と同一であるため、ここでは詳細な説明は省略する。なお、センサーユニット１０及び移動部２０は、制御部Ｂ１と共に用紙位置検出装置を構成している。

次に、用紙処理装置Ｃの構成について説明する。
用紙処理装置Ｃは、例えば、受入部Ｃ３、用紙搬送部１１０、穿孔処理部１２０、シフト部１３０、集積部１４０、ステープル部１５０、折り部１６０、給紙部１７０、排出部１８０、積載部１９０、制御部Ｃ１等を有している。

受入部Ｃ３は、画像形成装置Ｂにより画像形成され、当該画像形成装置Ｂの排出口から排出されてきた用紙Ｓを用紙処理装置Ｃ内部に受け入れる。

用紙搬送部１１０は、用紙処理装置Ｃ内の各部に用紙Ｓを搬送する。
用紙搬送部１１０は、画像形成装置Ｂから供給された用紙Ｓを穿孔処理部１２０に搬送するローラー対、穿孔処理の施された用紙Ｓを分岐点Ｑまで搬送するローラー対、分岐点Ｑから用紙Ｓを下方に搬送し集積部１４０に至らせるローラー対、分岐点Ｑからシフト部１３０に用紙Ｓを搬送するローラー対、分岐点Ｑから用紙Ｓを上方に搬送するローラー対等を有する。

穿孔処理部１２０は、用紙Ｓにパンチ穴を形成する穿孔処理を行う。
図３は、穿孔処理部１２０の構成を説明するための図である。なお、以下の説明において、用紙Ｓの幅方向をＸ方向とし、用紙Ｓの搬送方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。
図３に示すように、穿孔処理部１２０は、複数のセンサーが搭載されたセンサーユニット１０と、センサーユニット１０をＸ方向に移動させる移動部２０と、用紙Ｓの穿孔位置に対してパンチ穴を形成するパンチユニット３０と、を備えている。
このうち、センサーユニット１０及び移動部２０は、制御部Ｃ１と共に用紙位置検出装置を構成している。

センサーユニット１０は、例えば、矩形状であり、その長手方向がＹ方向に沿うように配されている。また、センサーユニット１０は、当初、用紙搬送路のＸ方向中央部より左右何れかに寄り、且つ搬送される用紙ＳのＸ方向のエッジにかからない位置となるよう設置されている。このようにすることで、後述する用紙位置検出処理によりセンサーユニット１０がＸ方向に移動した際に、その移動距離を少なくすることができる。
センサーユニット１０は、Ｙ方向に沿って配置される複数（ここでは３個）のセンサー１１、１２、１３を保持している。

センサー１１、１２、１３は、例えば、用紙搬送路にスポット状の光を照射し、搬送されてきた用紙Ｓにより反射された光（反射光）を受け、用紙Ｓのスポット状のエリアを検出した検出信号を制御部Ｃ１に送信する光学式センサーなどが用いられる。
なお、センサー１１、１２、１３を、用紙搬送方向下流側から順に、第１センサー、第２センサー、第３センサーとする。
これらのセンサー１１、１２、１３は、センサーユニット１０上において、Ｙ方向において予め設定された所定距離離間して配置される。第１センサー（センサー１１）と第２センサー（センサー１２）の用紙搬送方向の距離をＹ１とし、第１センサー（センサー１１）と第３センサー（センサー１３）の用紙搬送方向の距離をＹ２とする。

また、センサーユニット１０は、Ｙ方向において最も上流側のセンサー１３（第３センサー）が、パンチユニット３０の穿孔位置よりも上流側となるように配置されている。このようにすることで、パンチ穴を形成する用紙Ｓの後端に極力近い位置で、後述する用紙位置検出処理により用紙Ｓの位置や傾きを検出でき、より精度良く穿孔処理を行うことができる。

移動部２０は、センサーユニット１０をＸ方向に移動させるための機構である。
具体的に、移動部２０は、駆動モーター２１と、駆動モーター２１の駆動により回転するローラー対２２，２２と、ローラー対２２，２２に架け回された無端ベルト２３と、を備えている。

駆動モーター２１は、制御部Ｃ１によって制御され、Ｙ方向において最も下流側のセンサー１１（第１センサー）により用紙Ｓが検出された後、駆動を開始する。
ローラー対２２，２２は、用紙搬送路の両端部にそれぞれ設置される。ローラー対２２，２２は、駆動モーター２１の駆動により回転を開始し、これに伴い無端ベルト２３が回転する。
無端ベルト２３は、用紙搬送路の両端部にそれぞれ設置されるローラー対２２，２２に架け回され、Ｘ方向に延在している。また、無端ベルト２３には、センサーユニット１０が連結されている。従って、ローラー対２２，２２の回転に伴い無端ベルト２３が回転すると、センサーユニット１０がＸ方向に移動することとなる。なお、センサーユニット１０の移動速度（即ち、無端ベルト２３の回転速度）（Ｖｍ）は、予め設定されている。
なお、移動部２０の構成は、センサーユニット１０を移動可能とするものであればこれに限定されない。

パンチユニット３０は、Ｘ方向に移動可能であって、用紙Ｓが所定位置に搬送されてくるタイミングでＸ方向に移動して用紙Ｓの穿孔位置合わせを行い、当該穿孔位置に対してパンチロッドを下降させ再び上昇させることで、用紙Ｓに対してパンチ穴を形成する。パンチ穴の形成により発生した屑は、ダストボックスに向かって落下する。
また、パンチユニット３０は、上記用紙Ｓの穿孔位置合わせの際、後述する用紙位置検出処理の結果に応じてパンチユニット３０の角度を調整するための回転機構を備えている。

図１、２に戻って、シフト部１３０は、分岐点Ｑから直進してきた用紙Ｓを搬送方向の直角方向にシフトするシフト処理を行う。

集積部１４０は、用紙Ｓを傾斜した状態に集積可能な用紙集積板１４１を備え、分岐点Ｑから下方に搬送されてきた用紙Ｓを用紙集積板１４１上に所定枚数集積する。

ステープル部１５０は、集積部１４０の用紙集積板１４１の下方に設けられ、用紙集積板１４１に積載された所定枚数の用紙Ｓに綴じ針を打ち込んで綴じるステープル処理（綴じ処理）を行う。

折り部１６０は、折り処理が選択されている場合に、ステープル部１５０にてステープル処理された用紙Ｓを中央部で折り曲げる折り処理を行う。
折り部１６０は、集積部１４０の下方に設けられ、用紙集積板１４１が下方へ移動することにより搬送された用紙Ｓに対して折り処理を施す。
折り部１６０にて折り処理された用紙Ｓは、用紙処理装置Ｃの外部下方に突出するように設けられた排紙皿１６１に排紙される。

給紙部１７０は、用紙処理装置Ｃの上段に配置され、第１給紙トレイ１７１、第２給紙トレイ１７２、及び固定排紙トレイ１７３を有している。
第１給紙トレイ１７１及び第２給紙トレイ１７２には、表紙用の用紙等が載置され、用紙Ｓに表紙を付ける冊子処理が選択された場合には、第１給紙トレイ１７１又は第２給紙トレイ１７２から取り出された表紙用の用紙が集積部１４０まで搬送され、集積部１４０にて集積された用紙Ｓに表紙として合わされる。
固定排紙トレイ１７３には、例えば、何も用紙処理が選択されていない用紙Ｓが排紙される。即ち、何も用紙処理が選択されていない場合、用紙Ｓは分岐点Ｑから上方に搬送されて固定排紙トレイ１７３上に排紙される。

排出部１８０は、例えば、駆動ローラー及び従動ローラーからなる排出ローラー対を備え、シフト部１３０や集積部１４０から搬送された用紙Ｓを表裏方向から挟んで搬送力を付与し、積載部１９０に排出する。

積載部１９０は、例えば、用紙処理装置Ｃの外部に突出するように設けられた昇降排紙台１９１を備えている。排出部１８０から排出された用紙Ｓは、昇降排紙台１９１上を滑り落ちて、用紙搬送方向の整合がとられるようになっている。

制御部Ｃ１は、用紙処理装置Ｃの各部の動作を制御する。
制御部Ｃ１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory)１０３、記憶部１０４等を有し、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０３や記憶部１０４等の記憶装置に記憶されたソフトウェア及び各種のデータ等を読み出して処理し、用紙処理装置Ｃの各部の動作に係る各種の処理を行う。
特に、本実施形態においては、制御部Ｃ１は、穿孔処理部１２０において、用紙Ｓにパンチ穴を形成するにあたって、用紙Ｓの位置検出する用紙位置検出処理を行う。

以下、かかる用紙位置検出処理について詳細に説明する。
図４は、用紙Ｓの用紙位置検出処理を示すフローチャートである。図５〜図８は、用紙Ｓの傾き検出処理を説明するための図である。

先ず、図５に示すように、制御部Ｃ１は、用紙ＳのＸ方向の端部よりも内側となる位置にセンサーユニット１０（全てのセンサー）を停止させた状態としておく。
そして、用紙ＳがＹ方向に搬送されてくると、制御部Ｃ１は、全てのセンサーがＯＮとなったか否かを判断し（図４、ステップＳ１）、全てのセンサーがＯＮとなっていない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、かかるステップＳ１の処理を繰り返す（待機工程）。
即ち、制御部Ｃ１は、用紙ＳのＸ方向の端部よりも内側となる位置にセンサーユニット１０（全てのセンサー）を停止させた状態で、全てのセンサーにより用紙Ｓを検出させる。

一方、全てのセンサーがＯＮとなった場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部Ｃ１は、各センサーがＯＮとなったタイミング（検出信号の出力開始タイミング）に基づいて、用紙Ｓの搬送速度を算出する（図４、ステップＳ２）（搬送速度算出工程）。

具体的に、先ず、制御部Ｃ１は、各センサーから出力される用紙Ｓの検出信号の出力開始タイミングの差を算出する。
図６（ａ）は、各センサーのＯＮ−ＯＦＦの切り替わりを示す図である。第１センサー（センサー１１）と第２センサー（センサー１２）がＯＮとなった時間の差はｔ１で示され、第１センサーと第３センサー（センサー１３）がＯＮとなった時間の差はｔ２で示される。

次いで、制御部Ｃ１は、上記した切り替わりタイミングの差ｔ１、ｔ２と、第１センサーと第２センサーの距離Ｙ１及び第１センサーと第３センサーの距離Ｙ２と、を用いて、用紙Ｓの搬送速度を算出する。
図６（ｂ）は、横軸を時間（ｔ）、縦軸を距離（Ｙ）として示したグラフであり、作成される近似直線の傾きが、用紙Ｓの搬送速度（Ｖｐ）となる。

次いで、図７に示すように、制御部Ｃ１は、移動部２０を制御して、センサーユニット１０をＸ方向へ移動させる（図４、ステップＳ３）（移動工程）。

次いで、制御部Ｃ１は、全てのセンサーがＯＦＦとなったか否かを判断し（図４、ステップＳ４）、全てのセンサーがＯＦＦとなっていない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、かかるステップＳ４の処理を繰り返す。
即ち、制御部Ｃ１は、全てのセンサーが用紙Ｓを検出しなくなるまで、センサーユニット１０（全てのセンサー）をＸ方向に移動させる。

一方、全てのセンサーがＯＦＦとなった場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御部Ｃ１は、各センサーがＯＦＦとなったタイミング（検出信号の出力停止タイミング）に基づいて、用紙ＳのＸ方向及びＹ方向の位置を検出する（図４、ステップＳ５）（位置検出工程）。

具体的に、先ず、制御部Ｃ１は、各センサーからの検出信号の出力が停止する出力停止タイミングの差を算出する。
図８（ａ）は、各センサーのＯＮ−ＯＦＦの切り替わりを示す図である。第１センサー（センサー１１）と第２センサー（センサー１２）がＯＦＦとなった時間の差はＴ１で示され、第１センサーと第３センサー（センサー１３）がＯＦＦとなった時間の差はＴ２で示される。

次いで、制御部Ｃ１は、上記した停止タイミングの差Ｔ１、Ｔ２と、センサーユニット１０のＸ方向への移動速度Ｖｍを用いて、第１センサーに対する第２センサーと第３センサーのＸ方向の位置（位置ずれ）を算出する。
即ち、第１センサーに対する第２センサーのＸ方向の位置Ｘｐ１は、Ｘｐ１＝Ｖｍ×Ｔ１で示され、第１センサーに対する第３センサーのＸ方向の位置Ｘｐ２は、Ｘｐ２＝Ｖｍ×Ｔ２で示されることとなる。

また、制御部Ｃ１は、上記した出力停止タイミングの差Ｔ１、Ｔ２と、ステップＳ２で算出した用紙Ｓの搬送速度Ｖｐと、第１センサーと第２センサーの距離Ｙ１及び第１センサーと第３センサーの距離Ｙ２と、を用いて、第２センサーと第３センサーのＹ方向の位置（移動距離）を検出する。
即ち、第２センサーのＹ方向の位置Ｙｐ１は、Ｙｐ１＝Ｙ１+Ｖｐ×Ｔ１で示され、第３センサーのＹ方向の位置Ｙｐ２は、Ｙｐ１＝Ｙ１+Ｖｐ×Ｔ２で示されることとなる。

図８（ｂ）は、横軸を第１センサーに対する第２センサーと第３センサーのＸ方向の位置（Ｘｐ）、縦軸を第２センサーと第３センサーのＹ方向の移動距離（Ｙｐ）として示したグラフであり、作成される近似直線が、用紙Ｓの状態（傾き）を示す。

その後、制御部Ｃ１は、上記ステップＳ５にて算出した用紙Ｓの位置に基づいて、パンチユニット３０の回転機構によりパンチユニット３０を回転させ、穿孔位置の補正を行う。即ち、制御部Ｃ１は、算出した用紙Ｓの位置に合わせてパンチユニット３０を回転させ、用紙ＳのＸ方向とパンチユニット３０の長手方向が一致するように、また、用紙Ｓの穿孔位置とパンチロッドの位置が一致するように、パンチユニット３０の位置調整を行う。そして、制御部Ｃ１は、パンチロッドを下降及び上昇させ用紙Ｓにパンチ穴を形成する。

なお、パンチユニット３０を回転させるのではなく、用紙Ｓの傾きを矯正する構成としても良い。

また、上記ステップＳ２の用紙Ｓの搬送速度の算出と、上記ステップＳ５の用紙Ｓの位置の検出は、全てのセンサーがＯＦＦとなった後、纏めて演算する構成であっても良い。即ち、用紙位置検出処理は、ステップＳ１、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ２、ステップ５の順で実行される構成であっても良い。

以上のように、本実施形態によれば、Ｙ方向に沿って所定距離離間して配列され、用紙Ｓのスポット状のエリアを検出する複数のセンサー１１、１２、１３と、複数のセンサー１１、１２、１３をＸ方向に移動させる移動部２０と、移動部２０の動作を制御する制御部Ｃ１と、を備え、制御部Ｃ１は、用紙ＳのＸ方向の端部よりも内側に複数のセンサー１１、１２、１３を停止させた状態で、複数のセンサー１１、１２、１３により用紙Ｓを検出させ、複数のセンサー１１、１２、１３のうちＹ方向の最下流のセンサー１１が用紙Ｓを検出した後、移動部２０を制御して、複数のセンサー１１、１２、１３の全てが用紙Ｓを検出しなくなるまで、複数のセンサー１１、１２、１３をＸ方向に移動させる。そして、制御部Ｃ１は、複数のセンサー１１、１２、１３から出力される検出信号の出力開始タイミングに基づいて、用紙Ｓの搬送速度を算出し、用紙Ｓの搬送速度及び検出信号の出力停止タイミングに基づいて、用紙ＳのＹ方向及びＸ方向の位置を検出する。
このため、用紙Ｓの搬送速度を用紙Ｓごとに算出し、これを用いて用紙のＹ方向及びＸ方向の位置を検出しているため、環境や用紙状態による搬送速度のばらつきの影響を受けづらく、用紙Ｓの幅方向の位置ずれや傾きを高精度に検出することができる。
また、用紙Ｓの搬送速度の算出と、用紙ＳのＹ方向及びＸ方向の位置の検出とに、共通のセンサーを用いているため、センサー間の個体差の影響がなく、高精度に検出することができる。

また、本実施形態によれば、制御部Ｃ１は、検出信号の出力開始タイミングの差と、複数のセンサー１１、１２、１３の離間距離とに基づいて、用紙Ｓの搬送速度を算出し、用紙Ｓの搬送速度と、検出信号の出力停止タイミングの差と、複数のセンサー１１、１２、１３の離間距離とに基づいて、用紙ＳのＹ方向の位置を算出し、検出信号の出力停止タイミングの差と、複数のセンサー１１、１２、１３のＸ方向への移動速度とに基づいて、用紙ＳのＸ方向の位置を算出する。
このため、用紙Ｓの搬送速度を用紙Ｓごとに算出し、これを用いて用紙のＹ方向及びＸ方向の位置を検出しているため、環境や用紙状態による搬送速度のばらつきの影響を受けづらく、用紙Ｓの幅方向の位置ずれや傾きを高精度に検出することができる。

また、本実施形態によれば、複数のセンサー１１、１２、１３は、一のセンサーユニット１０に搭載されている。
このため、複数のセンサー１１、１２、１３の互いの距離を固定したまま、同時に移動させることができる。

なお、上記実施形態においては、センサーユニット１０に備えられた複数のセンサー１１、１２、１３を全て使用した場合を例示して説明したが、用紙ＳのＹ方向の長さに応じて、使用するセンサーを切り替える構成としても良い。
例えば、用紙ＳのＹ方向が短い場合、使用するセンサーを少なくし、用紙ＳのＹ方向が長い場合、使用するセンサーを一つ飛ばしにするなどの構成とすることができる。

図９（ａ）（ｂ）は、５つのセンサーを備えたセンサーユニット１０Ａを用い、Ｙ方向が短い用紙Ｓの位置を検出する一例である。
図９（ａ）（ｂ）の例では、例えば、センサーユニット１０Ａの５つのセンサーの内、下流側の２つのセンサー１１、１２のみ用いている。このようにすることで、使用するセンサーの全てが、用紙搬送方向の両端部を検出することができるので、高精度化が可能となる。

図１０（ａ）（ｂ）は、５つのセンサーを備えたセンサーユニット１０Ａを用い、Ｙ方向が長い用紙Ｓの位置を検出する一例である。
図１０（ａ）（ｂ）の例では、例えば、センサーユニット１０Ａの５つのセンサーの内、最下流側、最上流側、中央の３つのセンサー１１、１３、１５のみ用いている。このようにすることで、使用するセンサーの数を少なくできる。

また、用紙ＳのＹ方向の長さに応じて、センサー間の距離を切り替える構成としても良い。
例えば、用紙ＳのＹ方向が短い場合、図１１（ａ）に示すように、センサーユニット１０Ｂに備えられた３つのセンサー１１、１２、１３間の距離を短くし、用紙ＳのＹ方向が長い場合、図１１（ｂ）に示すように、センサー１１、１２、１３間の距離を長くする構成とすることができる。

この場合、複数のセンサーの少なくとも一つを、Ｙ方向において互いに接近又は離間する方向に移動させるセンサー移動部２０Ａを備え、制御部Ｃ１は、センサー移動部２０Ａを制御して、複数のセンサー間の距離を、用紙ＳのＹ方向の長さに応じて変更する構成とすることができる。
センサー移動部２０Ａの構成としては、例えば、移動部２０と同様の構成を用いることができる。例えば、図１１（ｃ）に示すように、センサー１１を固定とし、移動部２０と同様の構成のセンサー移動部２０Ａをセンサー１２及びセンサー１３にそれぞれ設ければ良い。なお、センサー移動部２０Ａの構成は、センサーを移動可能とするものであればこれに限定されない。

また、上記実施形態においては、複数のセンサー１１、１２、１３がセンサーユニット１０に搭載されている構成を例示して説明したが、複数のセンサー１１、１２、１３を同時に移動させることが可能であれば、センサーユニット１０に搭載しない構成であっても良い。

また、上記実施形態においては、画像形成装置Ｂ及び用紙処理装置の穿孔処理部１２０に用紙位置検出装置を備えた構成を例示して説明したが、用紙位置検出装置を備える部位はこれに限定されないのは勿論である。例えば、用紙処理装置のステープル部１５０等に設置されていても良い。

また、画像形成装置Ｂに備えられたセンサーユニット１０及び移動部２０から得た検出結果に基づいて、用紙処理装置Ｃの用紙処理部（穿孔処理部１２０やステープル部１５０）による用紙処理位置を補正することとしても良い。

Ａ 画像形成システム
Ｂ 画像形成装置
Ｂ１ 制御部
３ 画像形成部
Ｃ 用紙処理装置
Ｃ１ 制御部（検出装置）
１２０ 穿孔処理部
１０、１０Ａ、１０Ｂ センサーユニット（検出装置）
１１、１２、１３ センサー
２０、２０Ａ 移動部（検出装置）
２１ 駆動モーター
２２，２２ ローラー対
２３ 無端ベルト
３０ パンチユニット

Claims (9)

1. 用紙の搬送方向に沿って所定距離離間して配列され、用紙のスポット状のエリアを検出する複数のセンサーと、
   前記複数のセンサーを前記搬送方向と直交する用紙の幅方向に移動させる移動部と、
   前記移動部の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   用紙の前記幅方向の端部よりも内側に前記複数のセンサーを停止させた状態で、前記複数のセンサーにより用紙を検出させ、
   前記複数のセンサーのうち前記搬送方向の最下流のセンサーが用紙を検出した後、前記移動部を制御して、前記複数のセンサーの全てが用紙を検出しなくなるまで、前記複数のセンサーを前記幅方向に移動させ、
   前記複数のセンサーから出力される検出信号の出力開始タイミングに基づいて、用紙の搬送速度を算出し、
   前記用紙の搬送速度及び前記検出信号の出力停止タイミングに基づいて、用紙の前記搬送方向及び前記幅方向の位置を検出することを特徴とする用紙位置検出装置。
2. 前記制御部は、
   前記検出信号の出力開始タイミングの差と、前記複数のセンサーの離間距離とに基づいて、前記用紙の搬送速度を算出し、
   前記用紙の搬送速度と、前記検出信号の出力停止タイミングの差と、前記複数のセンサーの離間距離とに基づいて、用紙の前記搬送方向の位置を算出し、
   前記検出信号の出力停止タイミングの差と、前記複数のセンサーの前記幅方向への移動速度とに基づいて、用紙の前記幅方向の位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の用紙位置検出装置。
3. 前記複数のセンサーは、一のセンサーユニットに搭載されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙位置検出装置。
4. 前記制御部は、前記複数のセンサーのうち使用するセンサーを、用紙の前記搬送方向の長さに応じて変更することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の用紙位置検出装置。
5. 前記複数のセンサーの少なくとも一つを、前記搬送方向において互いに接近又は離間する方向に移動させるセンサー移動部を備え、
   前記制御部は、前記センサー移動部を制御して、前記複数のセンサー間の距離を、用紙の前記搬送方向の長さに応じて変更することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の用紙位置検出装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の用紙位置検出装置と、
   用紙に対して所定の用紙処理を行う用紙処理部と、を備え、
   前記用紙位置検出装置による検出結果に基づいて前記用紙処理部による用紙処理位置を補正することを特徴とする用紙処理装置。
7. 請求項１〜５の何れか一項に記載の用紙位置検出装置と、
   用紙に画像を形成する画像形成部と、を備え、
   前記用紙位置検出装置による検出結果に基づいて前記画像形成部による画像形成位置を補正することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１〜５の何れか一項に記載の用紙位置検出装置、及び用紙に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置と、
   用紙に対して所定の用紙処理を行う用紙処理部を有する用紙処理装置と、
   を備え、
   前記用紙位置検出装置による検出結果に基づいて前記用紙処理部による用紙処理位置を補正することを特徴とする画像形成システム。
9. 用紙の搬送方向に沿って所定距離離間して配列され、用紙のスポット状のエリアを検出する複数のセンサーと、
   前記複数のセンサーを前記搬送方向と直交する用紙の幅方向に移動させる移動部と、
   前記移動部の動作を制御する制御部と、を備える用紙位置検出装置により実行される用紙位置検出方法において、
   用紙の前記幅方向の端部よりも内側に前記複数のセンサーを停止させた状態で、前記複数のセンサーにより用紙を検出させる待機工程と、
   前記複数のセンサーのうち前記搬送方向の最下流のセンサーが用紙を検出した後、前記移動部を制御して、前記複数のセンサーが用紙を検出しなくなるまで、前記複数のセンサーを前記幅方向に移動させる移動工程と、
   前記複数のセンサーから出力される検出信号の出力開始タイミングに基づいて、用紙の搬送速度を算出する搬送速度算出工程と、
   前記用紙の搬送速度及び前記検出信号の出力停止タイミングに基づいて、用紙の前記搬送方向及び前記幅方向の位置を検出する位置検出工程と、
   を有することを特徴とする用紙位置検出方法。

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