JP2013035662A - 用紙処理装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】用紙処理装置Bは、所定の用紙処理が施される用紙Pを貯留する第1貯留部M1と、第1貯留部M1に貯留された用紙Pに所定の用紙処理を施す用紙処理部130と、用紙処理部130により所定の用紙処理が施された用紙Pを第1貯留部M1から排出するストッパー120及び排紙爪機構140と、所定条件に基づいて所定の用紙処理が施された用紙の重さに関する値を取得し、取得された重さが所定値を上回る場合、所定値を下回る場合に比してストッパー120及び排紙爪機構140を動作させるステッピングモーターの回転速度を下げる制御部C1と、を備える。
【選択図】図3
Description
特に、用紙の排出においては、用紙を係止して排出する排紙爪の位置決め等の制御のためにステッピングモーターが用いられることから、ステッピングモーターに過負荷がかかることにより脱調を生じる場合がある。トルクの大きい大型のモーターを用いることにより脱調の可能性は軽減されるものの、大型のモーターは高価であり、また装置を大型化させる原因となる。
画像形成装置Aは本体Cと用紙処理装置Bとを有する。画像形成装置Aは、本体Cにより用紙Pに対して画像形成を行い、用紙処理装置Bにより用紙Pに対して所定の用紙処理(例えば、綴じ処理等)を行う。
具体的には、給紙トレイ2a上に積載された原稿Sは送り出しローラ対2bにより1枚ずつ分離給送され、送り出しローラ対2bに対して搬送方向の下流側に配置されたレジストローラ対2cに送られる。
ラインイメージセンサCCDにより光電変換された原稿画像のアナログ信号は、画像処理部Ca(図8参照)に出力される。
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。
中間転写体70は、ローラ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71によりローラ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。
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。
収納された用紙P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43、44、45、46等及びレジストローラ47を経て、2次転写領域75aまで搬送される。
2次転写ローラ75は、2次転写領域75aを用紙Pが通過して2次転写が行われる時にのみローラ72に向けて付勢され、中間転写体70に用紙P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Pに一括転写される。
定着部5は、加熱源Hを内蔵する加熱ローラ51と圧着ローラ52とを有し、加熱ローラ51と圧着ローラ52との協働により用紙Pを挟み込んで定着処理を施すと共に用紙Pを搬送する。
用紙処理装置Bは、例えば、搬送部110、ストッパー120、用紙処理部130、排紙爪機構140、最終排出部150、パンチユニット160、折り部170、制御部C1等を備える。
具体的には、搬送部110は、排紙ローラ76に挟持されて、排出口から供給された用紙Pを図3に示す分岐点Qまで搬送するローラ対111、分岐点Qから用紙Pを下方に搬送するローラ対112、ローラ対112により搬送された用紙Pを第1貯留部M1に搬送するローラ対113、ローラ対112により搬送された用紙Pを第2貯留部M2に搬送するローラ対114、分岐点Qから最終排出部150に用紙Pを搬送するローラ対115等を有する。
図4に、第1貯留部M1に用紙が貯留された状態の一例を示す。
ストッパー120は、第1貯留部M1に搬送された用紙Pの搬送方向の一端(図4における用紙Pの下端)を係止し、用紙Pを第1貯留部M1内に留め置く係止部121を有する。ストッパー120により係止された用紙Pは、係止部121とほぼ直交するよう設けられて用紙Pの面部をガイドするガイド部122に沿うように保持される。
複数の用紙Pが連続して第1貯留部M1に搬送されると、複数の用紙Pは順次ストッパー120により係止されて留め置かれ、ガイド部122に沿って重なりあう。
用紙処理部130は、例えば、第1貯留部M1に貯留された複数の用紙Pに対してコの字状の針の両端を貫通させて貫通した針の両端をコの字状の内側に向けて向かい合うよう折り曲げて複数の用紙Pを綴じる綴じ処理を所定の用紙処理として行うステープラーである。本実施形態の用紙処理部130は、複数の用紙Pに対してコの字状の針を打ち込む打針機構131及び内張り機構により打ち込まれた針の先端部を折り曲げる受針機構132を有する。
図5に、ストッパー120が複数の用紙Pを図4の位置より上方に移動させた場合の一例を示す。
ストッパー120は、図示しないガイド部材により図4、5に示す一点破線Lに沿って用紙処理装置B内を直線移動可能に設けられている。一点破線Lにより示されるストッパー120の移動経路は、例えば、用紙Pの面部と接するガイド部122の平面部に沿う。
ストッパー120は、ステッピングモーター123の動作に応じて、綴じ処理が施された複数の用紙Pを係止したまま上方へ移動させる。
ベルト141は、内側を二つのローラ142、143に張架されたベルト部材である。言い換えれば、ベルト141は、二つのローラ142、143を囲むように一帯に連続する。ベルト141は、二つのローラ142、143の間に位置する長手方向が、ガイド部122の平面部にほぼ沿うよう設けられる。即ち、二つのローラ142、143は、例えば、ガイド部122の平面部に沿う位置関係となるよう設けられてベルト141を張架する。
排紙爪144は、ベルト141の動作により、ストッパー120により上方に移動された複数の用紙Pの一端(図6における用紙Pの下端)を係止して複数の用紙Pを排出方向に移動させる係止部材として機能する。ここで、排出方向は、一点破線Lに沿う。
図7に示すように、ストッパー120と排紙爪144とは、ベルト141の動作により排紙爪144が位置を変じてもストッパー120と排紙爪144とが当接しないよう設けられている。図7に示す例の場合、排紙爪144は、ストッパー120の内側に設けられた隙間120aを通過する。
具体的には、最終排出部150は、例えば、二つのローラ152、153に張架されたベルト154と、ローラ152と協働して複数の用紙Pを挟み込んで排出するローラ155と、を備える。
ローラ152は、ローラ153と協働してベルト154を駆動する。ベルト154は、排紙爪144により第1貯留部M1から排出された複数の用紙Pの他端(例えば、図4〜6における複数の用紙Pの上端)と当接して複数の用紙Pをローラ152及びローラ155の方へ誘導するよう動作する。ベルト154により誘導された複数の用紙Pは、ローラ152とローラ155とに挟み込まれて搬送され、排紙トレイ151上に排出される。
また、最終排出部150は、ベルト154を駆動してローラ152及びローラ155を回転させるモーター156を備える。モーター156は、例えば、ローラ152を回転させる。
本実施形態のパンチユニット160は、排出口から供給されてローラ対111に搬送される用紙Pに対してパンチ穴をあける。パンチユニット160により穴があけられるとき、制御部C1は、用紙Pをパンチユニット160に対して停止させるようローラ対111の動作を制御する。
本実施形態の折り部170は、一点破線Lにより示されるストッパー120の移動経路において、第1貯留部M1の下方に設けられ、ストッパー120が下方へ移動することにより搬送された用紙Pに対して折り処理を施す。
また、折り部170は、折り処理が施された用紙Pを排紙トレイ171に排出する。
図8に、画像形成装置Aの機能ブロック図を示す。
制御部C1は、例えば、CPU181、RAM182、ROM183、記憶部184等を有し、CPU181がROM183や記憶部184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Bの動作に係る各種の処理を行う。
制御部C1は、例えば、1回の綴じ処理が施されるにあたり第1貯留部M1に貯留されて重畳される用紙Pの枚数(以下「綴じ枚数」と記載)に基づいて用紙処理部130により綴じ処理が施された複数の用紙Pの重さに関する値を取得する。
綴じ枚数は、例えば、画像形成装置Aの操作パネル9を介してユーザにより設定される。
具体的には、制御部C1は、綴じ枚数が所定の枚数以上である場合、所定の用紙処理が施された用紙の重さが所定の重さを上回ると判定し、ストッパー120を一点破線Lに沿って動作させるステッピングモーター123と、ベルト141を駆動して排紙爪144を動作させるステッピングモーター145の回転速度を下げる制御を行う。
ここで、ステッピングモーター123は、ストッパー120が用紙を移動させるときにストッパーに動力を供給するモーターである。また、ステッピングモーター145は、ベルト141を張架する複数のローラ142、143の少なくとも一つを回転させるモーターである。
所定の枚数は、綴じ処理が施された後の複数の用紙Pをストッパー120が上方へ移動させるときにステッピングモーター123にかかる負荷によってステッピングモーター123が脱調することがなく、かつ、排紙爪144が第1貯留部M1から複数の用紙Pを排出するよう動作するときにステッピングモーター145にかかる負荷によってステッピングモーター145が脱調することがないよう、ステッピングモーター123及びステッピングモーター145の回転速度が制御されるように設定される。
具体的には、制御部C1は、綴じ枚数が所定の枚数以上である場合、所定の用紙処理が施された用紙の重さが所定の重さを上回ると判定し、モーター156の回転速度を下げる制御を行う。
なお、モーター156はステッピングモーターに限らず、回転子の回転数や回転角度の精密な制御を行うための仕組みを特に有しないモーターであってもよい。
第2貯留部M2は、第1貯留部M1とは別の場所で、所定の用紙処理が施される前の一又は複数の用紙Pを貯留するためのスペースである。用紙Pは、ローラ対112により分岐点Qから下方に搬送された後、ローラ対113に搬送されることにより第1貯留部M1に貯留され、ローラ対114に搬送されることにより第2貯留部M2に貯留される。
そして、制御部C1は、所定の用紙処理が施された複数の用紙Pが第1貯留部M1から排出されると、ローラ対113、114等を動作させて第2貯留部M2に貯留された一又は複数の用紙Pを第1貯留部M1に搬送する。ここで、ローラ対113、114は、第2貯留部M2から第1貯留部M1に用紙Pを搬送する搬送手段として機能する。
これにより、第1貯留部M1に貯留された複数の用紙Pが所定の用紙処理を施されて排出されるまでの間に用紙処理装置Bに搬送された一又は複数の用紙Pの搬送を停止させることなく第2貯留部M2に貯留することができるので、第1貯留部M1に貯留された複数の用紙Pに対する所定の用紙処理及び排出の完了を待つために本体Cの動作を停止させる必要がなくなり、画像形成装置Aの生産性をより高いものとすることができる。また、第1貯留部M1において複数の用紙Pに所定の用紙処理が施されて排出されるまでの間に次に所定の用紙処理が施される用紙Pの一部又は全部を第2貯留部M2に予め貯留して待機させることにより、所定の用紙処理を行うサイクルタイムを短縮することができ、画像形成装置Aの生産性をより高いものとすることができる。
用紙処理装置Bは、本体Cから搬送される用紙Pの他に、第1給紙トレイ11や第2給紙トレイ12に載置された用紙に対して所定の用紙処理を施して排出することができる。また、用紙処理装置Bは、本体Cにより画像が形成されて搬送された用紙Pと第1給紙トレイ11及び第2給紙トレイ12の一方あるいは両方とに載置された用紙とを第1貯留部M1で重畳させて一括で所定の用紙処理を施して排出することができる。
また、用紙処理装置Bは、用紙処理部130による綴じ処理等を行わずに用紙Pを排紙する場合、排紙トレイ151の他に、固定排紙トレイ13に用紙Pを排紙することもできる。
制御部C1は、操作パネル9を介してユーザにより設定された綴じ枚数を取得する(ステップS1)。
その後、制御部C1は、本体Cにより画像が形成された用紙Pが用紙処理装置Bに搬送されるまで待機し(ステップS2:NO)、用紙Pが搬送されると(ステップS2:YES)、既に綴じ処理が施された複数の用紙Pが第1貯留部M1から排出されずに残っているか否か判定する(ステップS3)。ここで、既に綴じ処理が施された複数の用紙Pが第1貯留部M1から排出されずに残っていると判定された場合(ステップS3:YES)、制御部C1は、ローラ対111、112、114を動作させて第2貯留部M2に用紙Pを貯留させ(ステップS4)、処理をステップS2に移行する。
まず、制御部C1は、ステップS1にて取得された綴じ枚数が所定の枚数を上回るか否か判定する(ステップS21)。ここで、綴じ枚数が所定の枚数を上回らないと判定された場合(ステップS21:NO)、制御部C1は、ステッピングモーター123を所定の高速(第1の回転速度)で回転させてストッパー120を上方に移動させる(ステップS22)。また、制御部C1は、ステッピングモーター145を所定の高速(第2の回転速度)で回転させてベルト141及び排紙爪144を動作させ、第1貯留部M1から用紙を排出させる(ステップS23)。また、制御部C1は、モーター156を所定の高速(第3の回転速度)で回転させて所定の用紙処理が施された複数の用紙Pを排紙トレイ151上に排出させる(ステップS24)。
ここで、第4の回転速度は、第1の回転速度より低速である。また、第5の回転速度は、第2の回転速度より低速である。また、第6の回転速度は、第3の回転速度より低速である。また、第1の回転速度及び第2の回転速度は、綴じ枚数に対応する複数の用紙Pの重さに対して、綴じ処理が施された後の複数の用紙Pをストッパー120が上方へ移動させるときにステッピングモーター123にかかる負荷によってステッピングモーター123が脱調することがない回転速度である。また、第4の回転速度及び第5の回転速度は、排紙爪144が第1貯留部M1から複数の用紙Pを排出するよう動作するときにステッピングモーター145にかかる負荷によってステッピングモーター145が脱調することがない回転速度である。
ステップS24又はステップS27の処理を経て、排出処理は終了する。
一方、ステップS11にて、本体Cによる画像形成が終了した場合(ステップS11:YES)、制御部C1は処理を終了させる。
また、用紙Pの排出の高速化とモーターに過負荷を生じさせないこととの両立のためにトルクの大きい大型のモーターを用いる必要がなくなるので、用紙Pの排出の高速化とモーターに過負荷を生じさせないこととを両立する用紙処理装置及び画像形成装置を、低コストでコンパクトな構成とすることができる。
所定の用紙処理が施される一組の用紙Pの枚数、当該一組に含まれる一枚の用紙Pの大きさ、一枚の用紙Pの坪量のうち複数を組み合わせて用紙の重さに関する値を取得することにより、第1貯留部M1に貯留されて所定の用紙処理が施される用紙の重さをより正確に求めることができる。
以下、具体例を挙げて説明する。
なお、所定の用紙処理は、綴じ、穴あけ、用紙の折り又は裁断のいずれか一つに限らない。位置を調整された用紙Pに対して、複数の種類の用紙処理が行われるようにしてもよい。
図11に、多段階制御されるモーターの回転速度と所定の用紙処理が施されたとき第1貯留部M1に貯留されていた用紙Pの重さに関する値との対応関係の一例を示す。
用紙処理装置Bは、例えば、図11に示すように、綴じ枚数がα以下である場合と、綴じ枚数がαを上回り、かつ、β以下である場合と、綴じ枚数がβを上回る場合と、の3つの場合について夫々、ステッピングモーター123、ステッピングモーター145及びモーター156の回転速度が予め設定されていてもよい。ここで、βはαより大きい。
また、図3では、ステッピングモーター145の回転速度が回転速度W1、W2、W3として示されているが、綴じ枚数がα以下である場合の回転速度W1より、綴じ枚数がαを上回り、かつ、β以下である場合の回転速度W2の方が小さい回転速度である。また、回転速度W2より、綴じ枚数がβを上回る場合の回転速度W3の方が小さい回転速度である。
また、図3では、モーター156の回転速度が回転速度X1、X2、X3として示されているが、綴じ枚数がα以下である場合の回転速度X1より、綴じ枚数がαを上回り、かつ、β以下である場合の回転速度X2の方が小さい回転速度である。また、回転速度W2より、綴じ枚数がβを上回る場合の回転速度X3の方が小さい回転速度である。
113、114 ローラ対
120 ストッパー
123 ステッピングモーター
130 用紙処理部
140 排紙爪機構
141 ベルト
142、143 ローラ
144 排紙爪
145 ステッピングモーター
150 最終排出部
156 モーター
A 画像形成装置
B 用紙処理装置
C 本体
C1 制御部
P 用紙
M1 第1貯留部
M2 第2貯留部
Claims (10)
- 所定の用紙処理が施される用紙を貯留する第1貯留部と、
この第1貯留部に貯留された用紙に前記所定の用紙処理を施す用紙処理手段と、
少なくとも一つのステッピングモーターを備え、前記用紙処理手段により前記所定の用紙処理が施された用紙を前記第1貯留部から排出する排出手段と、
前記所定の用紙処理が施された用紙の重さに関する値を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された値が所定値を上回る場合、所定値を下回る場合に比して前記排出手段を動作させる前記ステッピングモーターを含むモーターの回転速度を下げる制御手段と、を備えることを特徴とする用紙処理装置。 - 前記取得手段は、前記用紙処理手段により所定の用紙処理が施されたとき前記第1貯留部に貯留されていた用紙の枚数に基づいて前記所定の用紙処理が施された用紙の重さに関する値を取得することを特徴とする請求項1に記載の用紙処理装置。
- 前記取得手段は、前記用紙処理手段により所定の用紙処理が施されたとき前記第1貯留部に貯留されていた用紙の大きさに基づいて前記所定の用紙処理が施された用紙の重さに関する値を取得することを特徴とする請求項2に記載の用紙処理装置。
- 前記取得手段は、前記用紙処理手段により所定の用紙処理が施されたとき前記第1貯留部に貯留されていた用紙の坪量に基づいて前記所定の用紙処理が施された用紙の重さに関する値を取得することを特徴とする請求項2又は3に記載の用紙処理装置。
- 前記排出手段は、
複数のローラにより張架されたベルトと、
このベルトの外周面に固定されて設けられて前記ベルトの動作により用紙の一端を係止して係止された用紙を排出方向に移動させる係止部材と、
前記第1貯留部に用紙が貯留されるよう用紙の一端を係止すると共に係止された用紙を前記係止部材に係止される位置まで移動させるストッパーと、
前記複数のローラの少なくとも一つを回転させるステッピングモーター及び前記ストッパーが用紙を移動させるときにストッパーに動力を供給するステッピングモーターを含む複数のステッピングモーターと、を備え、
前記制御手段は、前記取得手段により取得された値が所定値を上回る場合、所定値を下回る場合に比して前記複数のステッピングモーターの夫々の回転速度を下げることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の用紙処理装置。 - 前記ストッパーは、前記第1貯留部に貯留されて重畳された複数の用紙を係止して該複数の用紙の前記排出方向に沿った位置を整合させることを特徴とする請求項5に記載の用紙処理装置。
- 前記第1貯留部に貯留される前の用紙を貯留する第2貯留部と、
前記第2貯留部から前記第1貯留部に用紙を搬送する搬送手段と、を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の用紙処理装置。 - 前記制御手段は、前記取得手段により取得された値が所定値を上回る場合、所定値を下回る場合に比して前記排出手段により排紙トレイ上に排出される用紙の移動速度を遅くすることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の用紙処理装置。
- 前記所定の用紙処理は、綴じ、穴あけ、用紙の折り及び裁断のいずれか一つ以上を含むことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の用紙処理装置。
- 用紙に対して画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された用紙を用紙処理装置に搬送する搬送部と、
前記請求項1から9のいずれか一項に記載の用紙処理装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
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