JP2014201434A - 用紙後処理装置および画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】導入される用紙と排出される用紙とが衝突を生じないようにできる構成を備えた用紙後処理装置を提供する。【解決手段】ステイプルトレイに向けた用紙の受け入れ状態を検知する用紙先端検知センサ、前記ステイプルトレイから放出される用紙束を検知可能な放出センサ、用紙束を構成する用紙枚数の入力部を備えた操作パネルが入力側に接続され、出力側にはステイプル処理部や搬送部に用いられる部材の駆動部が接続されている制御部を備え、制御部は、ステイプルトレイから用紙束を放出している最中に次の用紙を受け入れ、スタック部へスタックさせる時、ステイプル処理を施した用紙束の放出動作を開始している場合は、次の用紙の搬送速度を通常の搬送速度よりも減速することを特徴としている。【選択図】図６

Description

本発明は、記録紙などを対象とする用紙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、綴じ処理位置に設けられているトレイに対する用紙の導入および排出制御に関する。

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プリントアウトされた用紙は、画像形成装置から排出される場合の他に、所定枚数の用紙を纏めた状態で一部をステープラーによる綴じ処理等の後処理を施される場合がある。
このための装置として、画像形成装置の用紙排出部に連設された用紙後処理装置が用いられる。

綴じ処理は、用紙搬送路の途中に設けたプレスタック部において複数枚の用紙を重ねたうえで綴じ機構に向け搬送することで実行される。
スタック部において用紙を重ねる場合には、先行する用紙をプレスタック部に一時停止させ、後続の用紙が進入するタイミングに合わせて一時停止させていた用紙の搬送を再開し、綴じ機構近傍に配置されているステイプルトレイに排出する構成が知られている（例えば、特許文献１）。

一方、スタック部に積載される用紙の積載枚数によって用紙に対する摩擦抵抗が変化することを考慮して、搬送時での搬送速度を変化させて、摩擦抵抗等の負荷変動に対しても安定した排出を行える構成が提案されている（例えば、特許文献２）。

ところで、負荷変動に対しても安定した用紙の排出が行える構成を備えた構成が開示されている特許文献２では、スタックトレイに積載された一群の用紙束を対象として、排出する際の搬送速度を安定させることができる。
しかし、特許文献１に開示されているようなステイプルトレイの一部をプレスタック部として共通させる構成を対象とした場合、次のような新たな問題が生じる。
つまり、ステイプルトレイでは、プレスタック部として導入される用紙に加えて、ステイプル処理を施された用紙群が排出されるため、ステイプルトレイ上で相反する方向に移動する両方の用紙同士が衝突する虞がある。

本発明の目的は、ステイプルトレイをプレスタック部の一部として共有する場合の問題に鑑み、導入される用紙と排出される用紙とが衝突を生じないようにできる構成を備えた用紙後処理装置および画像形成システム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、用紙搬送路の途中に複数枚の用紙を重ねて搬送するためのスタック部を持ち、かつ前記スタック部はステイプル処理を施すためのステイプルトレイと構成を一部共有する用紙後処理装置であって、前記ステイプルトレイに向けた用紙の導入状態を検知する入り口センサが入力側に接続され、出力側には前記ステイプルトレイから放出される用紙束を検知可能な放出センサが接続された制御部を備え、前記制御部は、前記ステイプルトレイから用紙束を放出している最中に次の用紙を受け入れ、スタック部へスタックさせる時、ステイプル処理を施した用紙束の放出動作を開始している場合は、次用紙の搬送速度を通常の搬送速度よりも減速することを特徴とした用紙後処理装置にある。

本発明によれば、ステイプルトレイから放出される用紙束の放出速度に対して次の用紙の受け入れ速度が減速されることにより、放出される用紙束に次の用紙が衝突することを避けることができる。

本発明の実施形態に係る用紙後処理装置を用いた画像形成システムの構成を説明するための模式図である。 用紙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２に示した制御部による用紙の搬送制御の内容を説明するための模式図である。 図３に示した制御部により設定される搬送速度切り換えタイミングを説明するためのタイミングチャートである。 図３に示した制御部により設定される搬送速度切り換えの変形例を説明するためのタイイングチャートである。 図２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。 図２に示した制御部で実行される別の作用を説明するためのフローチャートである。

以下、図示実施例に基づき本発明を実施するための形態について説明する。
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２００における用紙排出部に連続して付設接続された用紙後処理装置３００を備えている。

画像形成システム１００に用いられる用紙後処理装置３００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２００において用紙Ｐに画像を形成した後、用紙後処理装置３００が画像形成装置２００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、いわゆるステイプル処理、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用いられる用紙後処理装置３００が、画像形成装置２００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用紙後処理装置３００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２００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２００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５の両面または片面に画像を形成する。

図１において、用紙後処理装置３００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。
用紙後処理装置３００には、画像形成装置から排紙されてきた画像形成済みの用紙Ｐを受け入れる導入経路１および導入経路１から分岐する３つの経路が備えられている。
３つの経路には、プルーフトレイ６へ向かう上搬送経路２、シフト処理や端部綴じあるいは２箇所綴じ処理を行うストレート搬送経路３、そして、中綴じ・折り処理を行う下搬送経路４が含まれている。
導入経路１には、入口ローラ１０、入口センサ１３が配置され、これら各センサにより用紙Ｐが用紙後処理装置内へ搬入されたことが検知される。

入口ローラ１０の下流には搬送ローラ前１１が配置されている。また、導入経路１終端部の分岐部に位置する分岐爪７、８は、回動することにより上搬送経路２、ストレート搬送経路３、下搬送経路４のそれぞれに用紙の搬送方向を仕分けることができる。
ストレート搬送経路３には、分岐爪７を挟んで搬送方向後方側に位置する搬送ローラ後１２が配置され、これを経て搬送経路３へと用紙Ｐが搬送される。
搬送経路３には、排紙ローラ２６、放出センサとして用いられる排紙センサ２８が配置されている。

ソートモード時は、シフト機構を有する搬送ローラ後１２が、図示しない駆動手段に駆動される。つまり、駆動されることで搬送中に搬送方向と直角方向に一定量移動し、これにより用紙Ｐが一定量シフトし、排紙ローラ２６により排紙トレイ５に向けて排紙され、順次スタックされていく。

排紙トレイ５への排紙口部は、排紙ローラ２６と従動ローラ２７とで用紙または用紙束を挟持して排紙する対構造となっている。
これは、排紙ローラ２６に対する従動ローラ２７を備えた排紙ガイドの接離動作で、用紙または用紙束を挟持して排紙可能な閉状態と挟持しない開状態とを選択的に取り得るようになっており、用紙のシフト動作が完了した後、用紙を挟持して排紙される。
また排紙口上方付近には、スタックされた時の用紙Ｐの中央付近位置に回動自由にフィラー４０が配置されており、フィラー４０の先端は用紙Ｐの上面に接している。
フィラー４０の根元付近には、フィラー４０の先端の高さ位置を検知する上面検知センサ（不図示）があり、これらによりスタック用紙Ｐの紙面高さを検知している。

排紙トレイ５上の堆積枚数の増大により用紙の高さが上昇するに従って、上面検知センサがオンすると、図１３に示す制御部１０００により排紙トレイ５の駆動手段（不図示）が制御されて排紙トレイ５が下降し、用紙の紙面高さを一定の位置に維持するようになる。
つまり、排紙トレイ５は上昇後、下降するときに上面検知センサがオフに転じると、排紙トレイ５の下降が停止される。この動作を繰り返し、排紙トレイ５が規定のトレイ満杯高さまで達すると、用紙後処理装置から画像形成装置に停止信号を出し、システムの画像形成動作を停止させる。

用紙搬送路の途中に位置する搬送経路３には、複数枚の用紙を重ねて搬送可能なステイプルトレイ２１が配置されている。
符号４１で示す戻しコロは、振り子運動を行って用紙に当接し、後端フェンス２４、２５に用紙後端を突き当てることで用紙束の縦方向位置を揃える。
また、このステイプルトレイ２１上には、紙面と直交する方向に進退して、ステイプルトレイ２１上に排紙された用紙Ｐの幅方向位置を揃えるジョガーフェンス２２、２３が備えられている。
この２つの動作を行うことで、ステイプルトレイ２１上に排紙された用紙束Ｐが揃えられてスタックされる。
揃えられた用紙束Ｐは、端綴じモードが選択されると、ステープラー５０が紙面と直交する方向に移動して用紙束の下縁部の適所を綴じ処理し、放出爪２９によって排紙方向に排出されて排紙処理が行われる。

排紙中には、排紙ローラ２６、従動ローラ２７が対向当接することによって用紙を挟持搬送し、排紙トレイ５上に用紙束を整えて排紙させる。
下搬送経路４には、中綴じ搬送ローラ６１、６２、６３、中綴じ用のステープラー５１が配置されている。
これら各部材により用紙は中綴じ位置まで搬送されると、幅方向で所定位置に綴じ処理が行われる。

中綴じ処理を終えた用紙は、中綴じ搬送ローラ６２、６３により用紙折り部の用紙折りストッパ６４に搬送され、用紙折りブレード７１、中折りプレート７２により中折りされ、中折り後、排出ローラ７３により中折りトレイ９に放出される。
用紙折りストッパ６４は、用紙の搬送方向に沿って移動可能な部材である。
用紙折りストッパ６４は、図１３において説明する制御部１０００により駆動源であるステッピングモータ（不図示）を介して用紙の搬送方向に沿って位置を変更され、また、変更される際の移動速度も変更される部材である。

下搬送経路４への用紙の搬送には分岐爪８が用いられる。
ストレート搬送経路３を通過した用紙は、用紙先端検知センサ１４により検知されると用紙後端が下搬送経路４の分岐部を通過する時間を待って、分岐爪８が切り替わるのに合わせて搬送ローラ１２が逆転してスイッチバックされて下搬送経路４に導かれる。

以上のような構成を対象として本実施形態の特徴について説明する。
本実施形態の特徴は、ステイプルトレイ２１をプリスタック部の一部に共用する場合、ステイプルトレイ２１から放出される用紙束とステイプルトレイ２１に受け入れられる用紙とが衝突しない搬送形態を設定されていることにある。
図２は、上記特徴を発揮させるために用いられる制御部の構成を示すブロック図である。
同図において制御部１０００は、ＣＰＵ、記憶部、通信インターフェース等を有するコンピュータが用いられている。
制御部１０００の記憶部は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されており、ＣＰＵが実行するプログラム等を格納している。
制御部１０００には、図示しないインターフェースを介し、本実施形態に関連する部材として入力側および出力側に次の装置および部材が接続されている。
用紙先端検知センサ１４、排出センサ２８、加工部１１６、第１の束化部１２８、中綴じ折り部１３３、搬送部１５１および経路切替部１５２、操作パネル１００１、ステイプル処理部や搬送部１５１に用いられる駆動部が接続されている。

操作パネル１００１には、１ジョブあたりの用紙束を構成する用紙枚数の入力部が設けられている。

制御部１０００では、ステイプルトレイ２１上から用紙束が放出される段階において後続の用紙に相当する次の用紙がステイプルトレイ２１に受け入れられてスタックさせる場合に次の用紙の搬送速度を変更する。
具体的には、ステイプルトレイ２１から用紙束が放出されている最中に後続の用紙に相当する次の用紙がステイプルトレイ２１に受け入れられる際には、次の用紙の搬送速度を通常の搬送速度よりも減速するようになっている。

図３は、ステイプルトレイ２１に対する用紙の受け入れを検知する用紙先端検知センサ１４と放出センサに相当する排出センサ２８との配置およびこれら各センサ間を移動する用紙および用紙束の搬送状態を示す図である。
同図(Ａ)に示すように、用紙先端検知センサ１４により次の用紙の先端が検知されると、ステイプルトレイ２１上において用紙束が放出されている状態を排出センサ２８により検知される。そして、排出センサ２８により検知された時点で、次の用紙の搬送速度を、搬送速度Ｖ１’からＶ２に減速する(図３(Ｂ）参照)。

図３において次の用紙を対象として減速される搬送速度Ｖ２は、ステイプルトレイ２１から用紙束の後端が放出されるまでの間に、次の用紙の先端がステイプルトレイ２１上に到達しない時間（ｔ１）が得られる搬送速度に相当させてある。つまり、ステイプルトレイ２１から用紙束の放出が完了してから、次の用紙の先端がステイプルトレイ２１に受け入れられるタイミングが得られる速度に減速されるようになっている。

従って、ステイプルトレイ２１から用紙束が完全に放出されるのを排出センサ２８により検知されるまでの間、次の用紙がステイプルトレイ２１に達しないので、両者の衝突を避けることができることになる。

一方、図３（Ｃ)は、ステイプルトレイ２１から用紙束が完全に放出された場合、換言すれば、用紙束の後端が排出センサ２８により検知された時点に次の用紙の搬送速度を減速された搬送速度(Ｖ２）よりも高速（Ｖ３）に変化させた状態を示している。この場合における次の用紙の搬送速度（Ｖ３）は、用紙束の搬送速度（Ｖ１）よりは遅くなる関係を設定されている。
これにより、ステイプルトレイ２１上に用紙束が存在していない場合に限って、用紙束の後端に衝突しない状態で次の用紙の高速搬送を可能にしている。

図４は、図３に示した搬送状態のタイミングチャートである。
同図において、ステイプルトレイ２１から放出される用紙束の後端が排出センサ２８によって検知されるまでの間に次の用紙の先端が用紙先端検知センサ１４によって検知されると、次の用紙の搬送速度が通常の搬送速度（Ｖ１’）から減速（Ｖ２）される。

一方、図５は、図３（Ｃ）に示した搬送状態を対象とするタイミングチャートである。
同図において、ステイプルトレイ２１上から用紙束が放出されたことを排出センサ２８からの信号により判断すると、それまで減速されていた次の用紙の搬送速度（Ｖ２）が、この速度以上の搬送速度（Ｖ３）に変更される。

以上のような制御部１０００による搬送制御は、図６および図７に示すフローチャートに基づき実行される。
図６は、図８に示した搬送状態を対象とするフローチャートである。
つまり、図６には、ステイプルトレイ２１上に１ジョブあたりの綴じ処理対象となる用紙束が位置しているときに次の用紙が搬送を開始される場合が示されている。
図６において、ステイプルトレイ２１上にて綴じ処理を施された用紙束は、次の用紙がステイプルトレイ２１に向け搬送を開始され（Ｓ１）、受け入れられる状態の時、用紙束の放出動作中であるかどうかが判別される（Ｓ２）。

ステップＳ２において放出動作中あるいは放出前であることが排出センサ２８による用紙束の有無検出により判別されると、次の用紙の搬送速度が減速される（Ｓ３）。この場合の減速速度は、図８に示したように、用紙束の後端がステイプルトレイ２１から完全に放出されてから次の用紙がトレイ２１に受け入れられる速度に相当している。搬送速度としては、通常の搬送速度が５００ｍｍ／ｓである場合、画像形成装置２００からの排出速度を通常の搬送速度よりも遅い３００ｍｍ／ｓが用いられる。

ステップＳ２において放出動作中でない場合、つまり排出センサ２８による用紙束の後端検知がなく、放出済みあるいは用紙束が存在しない場合には、次の用紙が通常搬送速度による通常の搬送が行われてステイプルトレイ２１に受け入れられる（Ｓ４）。

以上の処理により、ステイプルトレイ２１に用紙束が残存しているときには、用紙束に衝突しないように次の用紙が搬送されることになる。
なお、用紙束が完全にステイプルトレイ２１から放出された後、次の用紙の先端がステイプルトレイ２１に受け入れられる速度関係とすることに限らない。つまり、上述した速度差によって用紙束後端と次の用紙先端との間に僅かな間隔を置ける搬送状態とすることも可能である。

一方、図７は、制御部１０００での別の処理を示しており、この場合の処理は、上述した用紙束と次の用紙との衝突ではなく、用紙束の放出に用いられる放出爪２９（図１参照）に次の用紙先端が衝突しないようにすることを特徴としている。
図７においては、例えば、放出爪９が放出開始後、２００ｍｓ経過したときの位置を基準としてこの位置（以下、便宜上、放出位置１という）に放出爪２９が存在しているかどうかを判別した結果に応じて搬送速度を複数段に設定するようになっている。
図７において、次の用紙の搬送が開始されると、ステイプルトレイ２１に向け受け入れられることになるが、放出動作前に次の用紙の搬送が開始されると通常の搬送速度により次の用紙が搬送される（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４）。
放出爪２９が上述した放出位置１を通過したかどうかを判別し（Ｓ５）、通過していない場合には、次の用紙を通常の搬送速度よりも遅い搬送速度１に減速する（Ｓ６）。この場合に搬送速度１は、次の用紙の排出速度である５００ｍｍ／ｓよりも遅い２００ｍｍ／ｓが用いられる。

放出位置１を通過したと判断すると、搬送速度１よりも高速で通常の搬送速度よりも遅い３００ｍｍ／ｓを次の用紙の搬送速度として設定して搬送する（Ｓ７）。
この処理により、放出爪２９の位置を検知した結果に応じて次の用紙の搬送速度を選択できるので、放出爪２９に次の用紙が衝突することを避けることができ、しかも、搬送速度２を搬送速度１よりも高速とすることで迅速な受け入れによる作業遅滞化を防止できる。

１４ 用紙先端検知センサ
２１ ステイプルトレイ
２８ 排出センサ
１００ 画像形成システム
２００ 画像形成装置
３００ 用紙後処理装置
１０００ 制御部
１００１ 操作パネル

特開２０１３−５０７０８号公報 特開２００６−１３７５３８号公報

Claims (4)

1. 用紙搬送路の途中に複数枚の用紙を重ねて搬送するためのスタック部を持ち、かつ前記スタック部はステイプル処理を施すためのステイプルトレイと構成を一部共有する用紙後処理装置であって、
   前記ステイプルトレイに向けた用紙の受け入れ状態を検知する用紙先端検知センサ、前記ステイプルトレイから放出される用紙束を検知可能な放出センサ、用紙束を構成する用紙枚数の入力部を備えた操作パネルが入力側に接続され、出力側にはステイプル処理部や搬送部に用いられる部材の駆動部が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から用紙束を放出している最中に次の用紙を受け入れ、スタック部へスタックさせる時、ステイプル処理を施した用紙束の放出動作を開始している場合は、次の用紙の搬送速度を通常の搬送速度よりも減速することを特徴とした用紙後処理装置。
2. 前記制御部は、前記ステイプルトレイから用紙束が放出が完了してから、前記次の用紙の先端が該ステイプルトレイに受け入れられるタイミングが得られる速度に減速することを特徴とする請求項１記載の用紙後処理装置。
3. 前記制御部は、前記放出センサにより用紙束の放出位置を検知し、次の用紙の受け入れを開始するときの用紙束の放出位置に応じて次の用紙の搬送速度を複数段に変更することを特徴とする請求項１または２に記載の用紙後処理装置。
4. 請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載の用紙後処理装置を用いることを特徴とする画像形成システム。

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