JP4980262B2 - 用紙搬送装置、用紙穿孔装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、記録シート（シート状記録媒体−本明細書では、単に「用紙」と称する。）を搬送する用紙搬送装置、この用紙搬送装置によって搬送される記録用紙に対して穿孔処理を行う用紙穿孔装置、及び前記用紙搬送装置あるいは用紙穿孔装置と複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。

用紙後処理装置の穿孔装置部では、穿孔穴位置精度向上のために用紙の側端部の位置を計測し、この側端部の位置を基準に穿孔位置を設定することが行われている。このような技術として例えば特許文献１及び２に記載された発明が公知である。

このうち、特許文献１には、 シートの搬送方向と交わる方向にシートを穿孔する穿孔部を備えシートの搬送方向と交わる方向に移動可能な穿孔手段と、前記穿孔手段に搬送されてくるシートの搬送方向と平行な一側端部を検知するための検知手段と、前記検知手段により検知されたシート側端部位置情報に基づいてシートの搬送方向と交わる方向に前記穿孔手段の穿孔位置を移動させる移動手段と、を有し、前記検知手段を、搬送されるシートサイズ情報に基づいて予めシート側端部近傍に移動させることを特徴とするシート穿孔装置が記載されている。

しかしながら、用紙搬送速度及び印刷速度の向上により、用紙側端部の検知手段の移動可能な時間が短くなってきており、側端部の検知手段を移動させることでは高速化に対して技術的に対応できない。そこで、画像形成装置においては、用紙側端部の計測にＣＩＳを用いることが多くなっている。例えば特許文献２記載の発明では、用紙搬送方向に対し、読取画素が垂直方向に並ぶように、用紙の通過領域にＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）を配置しておき、全読取画素の１／７に相当する一部の読取画素を短周期ＴＳで繰り返し読み出し、搬送される用紙の先端位置を検知するようになっている。そして、この用紙の先端位置が検知されたタイミングに基づいて、所定時間待機してから感光ドラムに照射されるレーザの副走査方向の書き出しを開始する。また全読取画素の６／７に相当する読取画素を長周期で読み出し、搬送される用紙の横端位置を検知する。この検知された用紙の横端位置を基に、そのズレ量を計算して用紙の主走査方向の書き出し位置を補正する。

このように、用紙側端部を検出することにＣＩＳを用いることで高速化に対応することができる。
特許第３３６３７２５号公報 特開２００３−２４８４１０号公報

前記特許文献２記載の発明の用に用紙側端部を検出するためにＣＩＳを用いることにより用紙側端部の検知を高速化することができる。しかしながら、これはＣＩＳが正常に精度良く取り付けられていることが条件である。そのため、組立工程においてＣＩＳが正常に取り付けられているかどうかをチェックする必要がある。このチェックを行うためには、画像形成装置の給紙部に用紙をわざわざ通常よりずらしてセットし、実通紙を行うことによって画像ズレがないかをチェックしている。

また、画像形成装置のように必ず組立工程上でＣＩＳが取り付けられるならば実通紙を行って組立工程内でチェックすることが可能である。しかし、用紙後処理装置における穿孔装置部に、穿孔穴位置精度向上のためにＣＩＳを取り付けることを考えた場合、穿孔装置自体がオプションであることも多々あり、その場合は前記チェックを現地のサービスマンが行うこととなる。また、穿孔穴位置精度は画像形成装置からの搬送精度に大きく依存し、後処理装置へ搬送された用紙のスキューあるいは横レジストのズレ量が少ない場合は、穿孔穴位置精度は良い。よって、実通紙によって本当にＣＩＳが正常動作しているか、ＣＩＳが取り付けられているのか、などを判断することは難しい。すなわち、用子側端部位置を計測する計測手段が正常動作しているか、また、当該検知手段が取り付けられているのか、などを判断することは難しい。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、用紙を実通紙することなく、用紙穿孔装置の穿孔穴位置精度向上のために取り付けられた計測手段のセット検知と、動作確認を行うことができるようにすることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、用紙を搬送するための搬送手段を備えた用紙搬送装置において、前記搬送手段によって搬送された用紙の側端部の位置を計測する計測手段が前記位置を計測するための計測領域と、前記設定された計測領域に端部が突出して読み取り対象を遮蔽する遮蔽手段と、前記計測領域における前記遮蔽手段の端部位置の計測の可不可に基づいて前記計測手段が設置されているか否かを判断する判断手段と、を備え、前記計測手段はライン状に並べられた複数の光検出素子を含み、前記計測領域である前記光検出素子列の検出領域に搬送された用紙の側端部位置又は前記遮蔽手段の端部位置を前記光検出素子列の検出出力に基づいて計測し、前記判断手段は、前記計測手段によって算出された前記光検出素子の１画素目から前記遮蔽手段の端部までの距離をＬ、前記遮蔽手段の端部から前記光検出素子の最終画素目までの距離をｋ、前記光検出素子及び遮蔽手段の取り付け誤差をα、光検出素子の検出領域の長さをＱとしたとき、
ｋ−α≦Ｑ−Ｌ≦ｋ＋α
の式が成立した場合に、遮蔽手段を検知したと判断することを特徴とする。

なお、後述の実施形態において、搬送手段は入口（搬送）ローラ１、搬送ローラ２，３に、計測手段は横レジストセンサ４１４又はＣＩＳ２０１に、計測領域は読み取り検知範囲（計測領域）Ｒに、遮蔽手段は遮蔽板２０２に、判断手段はＣＰＵ１１１に、それぞれ対応する。

本発明によれば、用紙を実通紙することなく、レイアウトの取り付け誤差を考慮した計測手段のセット検知と、動作確認を行うことができる。

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。

〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置と画像形成装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図であり、図では、用紙後処理装置の全体と画像形成装置の一部を示している。

図１において、用紙後処理装置ＰＤは、画像形成装置ＰＲの側部に取り付けられており、画像形成装置ＰＲから排出された記録媒体、ここでは用紙は用紙後処理装置ＰＤに導かれる。前記用紙は、１枚の用紙に後処理を施す後処理手段（この実施形態では穿孔手段としての穿孔装置（パンチ装置）１００）を有する搬送路を通り、上トレイ２０１へ導く搬送路、シフトトレイ２０２へ導く搬送路、整合及びスティプル綴じ等を行う処理トレイ（以下、スティプル処理トレイとも称する）Ｆへ導く搬送路へ、それぞれ分岐爪１５及び分岐爪１６によって振り分けられるように構成されている。

分岐爪１５及び分岐爪１６によって振り分けられスティプル処理トレイＦへ導かれ、スティプル処理トレイで整合及びスティプル等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板５４と可動ガイド５５により、シフトトレイ２０２へ導く搬送路、折り等を施す処理トレイ（以下、中折り処理トレイとも称する）Ｇへ振り分けられるように構成され、中折り処理トレイＧで折り等を施された用紙は排紙搬送路を通り下トレイ２０３へ導かれる。また、分岐爪１６からスティプル処理トレイＦへ用紙を搬送する搬送路内には分岐爪１７が配置されている。分岐爪１７は、図示しない低荷重バネにより図の状態に保持されており、搬送ローラ７によって搬送される用紙の後端がこれを通過した後、搬送ローラ９，１０、スティプル排紙ローラ１１のうち少なくとも搬送ローラ９を逆転させ、プレスタックローラ８によって用紙後端を用紙収容部Ｅへ導き、滞留させた後、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰り返すことによって２枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。なお、用紙の位置検出のために搬送ローラ９の用紙搬送方向上流側と搬送ローラ１０の用紙搬送方向下流側の近接した位置には、それぞれ用紙検知センサ３０４及び３０５が設けられている。

画像形成装置ＰＲ側から用紙を受け入れる用紙後処理装置ＰＤの最上流側に位置する搬送路には、画像形成装置から受け入れる用紙を検出する入口センサ３０１、その下流に入口（搬送）ローラ１、穿孔装置１００、搬送ローラ２、分岐爪１５及び分岐爪１６が順次配置されている。分岐爪１５、分岐爪１６は図示しないバネにより図１の状態に保持されており、図示しないソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方に、各々回動することによって、前述の各搬送路へ用紙を振り分ける。また、穿孔装置１００の下側には穿孔装置１００によって穿孔された後の穿孔屑を収容するホッパ１０１が設けられている。このホッパ１０１は用紙後処理装置ＰＤの前面のドアーを開放し、適宜取り出して穿孔屑を捨てることができるようになっている。このため、穿孔屑の収容状態を検知する図示しない満杯センサが設置されている。

上トレイ２０１へ用紙を導く場合は、分岐爪１５は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、搬送路Ｃへ用紙を導く場合は、図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方にそれぞれ回動した状態となり、搬送ローラ３、４及び上排紙ローラ５を経て上トレイ２０１に用紙は排紙される。排紙の状態は上排紙センサ３０２の検知出力基づいて検知される。スティプル処理トレイＦへ用紙を導く場合は、分岐爪１６は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、分岐爪１５は図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、上方に回動した状態となる。

この用紙後処理装置では、用紙に対して、穴明け（穿孔装置１００）、用紙揃え＋端部綴じ（ジョガーフェンス５３、端面綴じスティプラＳ１）、用紙揃え＋中綴じ（ジョガーフェンス５３、中綴じスティプラＳ２）、用紙の仕分け（シフトトレイ２０２）、中折り（折りプレート７４、折りローラ８１）などの各処理を行うことができる。

このシフトトレイ２０２へ用紙を排紙するシフトトレイ排紙部は、シフト排紙ローラ６と、戻しコロ１３と、紙面検知センサ３３０と、シフトトレイ２０２と、図示しないシフト機構及びシフトトレイ昇降機構とにより構成される。シフト排紙ローラ６は、駆動ローラ６ａと従動ローラ６ｂを有し、従動ローラ６ｂは用紙排出方向上流側が支持され、上下方向に揺動自在設けられた開閉ガイド板の自由端部に回転自在に支持されている。従動ローラ６ｂは自重又は付勢力により駆動ローラ６ａに当接し、用紙は両ローラ６ａ、６ｂ間に挟持されて排出される。綴じ処理された用紙束が排出されるときは、開閉ガイド板が上方に引き上げられ、所定のタイミングで戻されるようになっており、このタイミングはシフト排紙センサ３０３の検知信号に基づいて決定される。その停止位置は排紙ガイド板開閉センサの検知信号に基づいて決定され、排紙ガイド板開閉モータにより駆動される。

スティプル処理を施すスティプル処理トレイＦは、以下のように構成され、動作する。
スティプル排紙ローラ１１によってスティプル処理トレイＦへ導かれた用紙は、スティプル処理トレイＦ上に順次積載される。この場合、用紙ごとに叩きコロ１２で縦方向（用紙搬送方向）の整合が行われ、ジョガーフェンス５３によって横方向（用紙搬送方向と直交する方向−用紙幅方向とも称す）の整合が行われる。ジョブの切れ目、すなわち、用紙束の最終紙から次の用紙束先頭紙までの間で、制御装置からのスティプル信号により端面綴じスティプラＳ１が駆動され、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は、ただちに放出爪５２ａが突設された放出ベルト５２によりシフト排紙ローラ６へ送られ、受取り位置にセットされているシフトトレイ２０２に排出される。

放出爪５２ａは、放出ベルトＨＰセンサ３１１によりそのホームポジションが検知されるようになっており、この放出ベルトＨＰセンサ３１１は放出ベルト５２に設けられた放出爪５２ａによりオン・オフする。この放出ベルト５２の外周上には対向する位置に２つの放出爪５２ａが配置され、スティプル処理トレイＦに収容された用紙束を交互に移動搬送する。また必要に応じて放出ベルト５２を逆回転し、これから用紙束を移動するように待機している放出爪５２ａと対向側の放出爪５２ａの背面でスティプル処理トレイＦに収容された用紙束の搬送方向先端を揃えるようにすることもできる。したがって、この放出爪５２ａは用紙束の用紙搬送方向の揃え手段としても機能する。

また、放出モータにより駆動される放出ベルト５２の駆動軸には、用紙幅方向の整合中心に放出ベルト５２とその駆動プーリとが配置され、駆動プーリに対して対称に放出ローラ５６が配置、固定されている。さらに、これらの放出ローラ５６の周速は放出ベルト５２の周速より速くなるように設定されている。叩きコロ１２は支点を中心に叩きＳＯＬ（ソレノイド）によって振り子運動を与えられ、スティプル処理トレイＦへ送り込まれた用紙に間欠的に作用して用紙を後端フェンス５１に突き当てる。なお、叩きコロ１２は反時計回りに回転する。ジョガーフェンス５３は、正逆転可能なジョガーモータによりタイミングベルトを介して駆動され、用紙幅方向に往復移動する。

端面綴じスティプラＳ１は、正逆転可能なスティプラ移動モータによりタイミングベルトを介して駆動され、用紙端部の所定位置を綴じるために用紙幅方向に移動する。その移動範囲の一側端には、端面綴じスティプラＳ１のホームポジションを検出するスティプラ移動ＨＰセンサが設けられており、用紙幅方向の綴じ位置は、前記ホームポジションからの端面綴じスティプラＳ１移動量により制御される。中綴じスティプラＳ２は後端フェンス５１から中綴じスティプラＳ２の針打ち位置までの距離が、中綴じ可能な最大用紙サイズの搬送方向長の半分に相当する距離以上となるように配置され、かつ、用紙幅方向の整合中心に対して対称に２つ配置され、ステーに固定されている。中綴じスティプラＳ２自体は公知の構成なので、ここでは詳細についての説明は省略するが、中綴じを行う場合、ジョガーフェンス５３で用紙の搬送方向に直交する方向が整合され、後端フェンス５１と叩きコロ５で用紙の搬送方向が整合された後、放出ベルト５２を駆動して放出爪５２ａで用紙束の後端部を持ち上げ、中綴じスティプラＳ２の綴じ位置に用紙束の搬送方向の中央部が位置するようにし、この位置で停止して、綴じ動作を実行させる。そして、綴じられた用紙束は、中折り処理トレイＧ側に搬送され、中折りされる。なお、図中、符号３１０はスティプル処理トレイＦ上の用紙の有無を検出する紙有無センサである。

前記スティプル処理トレイＦで中綴じが行われた用紙束は用紙の中央部で中折りされる。この中折りは中折り処理トレイＧで行われる。そのためには、綴じた紙束を中折り処理トレイＧに搬送する必要がある。この実施形態では、スティプル処理トレイＦの搬送方向最下流側に、用紙束偏向手段が設けられ、中折り処理トレイＧ側に用紙束を搬送する。用紙束偏向機構は、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５とからなる。分岐ガイド板５４は支点を中心に上下方向に揺動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ５７が設けられ、スプリングにより放出ローラ５６側に加圧される。また、分岐ガイド板５４の位置は、束分岐駆動モータから駆動力を得て回転するカムのカム面との当接位置によって規定される。可動ガイド５５は放出ローラ５６の回転軸に揺動自在に支持され、可動ガイド５５の一端（分岐ガイド板５４とは反対側の端部）には連結部で回動自在連結された図示しないリンクアームによって駆動され、また、停止位置が設定される。

中折り処理トレイＧは、放出ローラ５６の前記可動ガイド５５側の外周からほぼ垂直方向に設置された束搬送ガイド板上、下９２，９１、束搬送ガイド板上９２に沿って設置された束搬送ローラ（対）上、下７１，７２、束搬送ガイド板上、下９２，９１の隣接部に設けられた折りローラ（対）８１、この折りローラ８１にニップから水平に延びる排紙搬送路、この排紙搬送路の最下流側に設けられた下排紙ローラ８３、前記折りローラ８１のニップに対して水平な方向から往復動可能に設けられた折りプレート７４、束搬送ガイド板下９１の搬送路中に突出した可動後端フェンス７３、この可動後端フェンス７３を昇降移動させる移動機構、束搬送ローラ下７２の用紙束搬送方向下流側であって折り位置よりも上流側に設けられた束到達センサ３２１、可動後端フェンス７３のホームポジションを検出するための可動後端フェンスＨＰセンサ３２２、及び排紙搬送路を通過する用紙束を検出するための折り部通過センサ３２３から基本的に構成されている。折りプレート７４は、前述のように折りローラ８１のニップに対して水平な方向に往復動し、用紙束を折り込んで折りローラ８１のニップに押し込む機能を備えている。

なお、この実施形態では、中折りについては用紙束を折ることを前提にしているが、１枚の用紙を折る場合でも適用できる。この場合は、１枚だけで中綴じが不要なので、１枚排紙された時点で中折り処理トレイＧ側に送り込み、折りプレート７４と折りローラとによって折り処理を実行して下トレイ２０３に排紙するようにする。

〈穿孔装置〉
図２は穿孔装置１００の横レジスト検知ユニットＡ及び穿孔ユニットＢの配置と概略構成を示す図、図３は遮蔽板とＣＩＳとの関係を示す図、図４は横レジスト検知ユニットＡの側面図である。

図２において、穿孔装置１００は横レジスト検知ユニットＡ及び穿孔ユニットＢとからなり、穿孔ユニットＢは、パンチ刃４１５、パンチ刃４１５の上端部に一体に設けられたホルダ４３７、ホルダ４３７内に挿入され、軸４１６に偏心して係合しているカム４３８、クラッチ４１７を介して前記パンチ刃４１５を駆動するモータ４１８、前記パンチ刃４１５を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる第２のステッピングモータ４２３、タイミングベルト４２４、ギヤ／プーリ４３６、ラック４１９、及び上下のガイド板４３３，４３５からなる。また、前記パンチ刃４１５の下方には穿孔屑を回収するホッパ１０１へ穿孔屑を案内する穿孔屑ガイド４０５が設けられている。符号４２０はパンチガイド上、符号４２１はパンチガイド下である。

大略前述のように構成された用紙後処理装置ＦＲでは、まず、画像形成装置ＰＲから搬送されてきた用紙の先端は停止しているスキュー補正ローラ対（入口ローラ対）１のニップに突き当てられる。一定時間突き当てられ、用紙が適正量撓んだ後に、スキュー補正ローラ対１を回転させ用紙の搬送を再開させる。スキュー補正ローラ対１の停止時間と回転開始タイミングは、入口センサ３０１で行う用紙先端検知をトリガにして行う。スキュー補正ローラ１によってスキュー補正された用紙は、次に横レジスト検知ユニットＡを通過し、その後、穿孔ユニットＢを通過する。

横レジスト検知ユニットＡには、同ユニットＡに搬送されてきた用紙の搬送方向と平行な端部位置を検知する用紙端部位置計測手段としてのＣＩＳ２０１が搬送方向と直交する方向に読み取りライン方向が位置するように図示しない用紙ガイドに設置されている。なお、本実施形態では、ＣＩＳが用紙端部位置計測手段として使用されているが、ラインセンサあるいはＣＣＤセンサを使用することができる。

穿孔ユニットＢの移動駆動源は第２のステッピングモータ４２３で、そこからタイミングベルト４２４を介してギヤ／プーリ４３６に駆動力を伝達して回転させる。ギヤ／プーリ４３６のギヤとは、ラック４１９が噛み合っており、ギヤ／プーリ４３６の回転によってラック４１９が図４の矢印Ｘで示す両方向に移動する。ラック４１９はパンチ下ガイド板４２１に装着されており、穿孔する構成ユニット（パンチ刃４１５、パンチ上ガイド４２０、軸４１６、カム４３８、ホルダ４３７、クラッチ４１７、モータ４１８）は全てそのパンチ下ガイド板４２１と結合しているので、ラック４１９の移動によって穿孔する構成ユニットが搬送方向と直交する方向（矢印Ｘ方向）に移動することになる。

〈制御装置〉
制御装置１１０は、図５に示すように、ＣＰＵ１１１、Ｉ／Ｏインターフェース１１２等を有するマイクロコンピュータからなり、画像形成装置ＰＲの操作部の各スイッチ等、上排紙トレイ２０１、シフトトレイ２０２、下排紙トレイ２０３への用紙の排紙状態を検知する排紙センサ３０２，３０３，３２３、シフトトレイ２０２上の紙面高さを検知する紙面検知センサ３３０などの各センサからの信号がＩ／Ｏインターフェース１１２を介してＣＰＵ１１１へ入力される。ＣＰＵ１１１は、入力された信号に基づいて、穿孔装置１００のパンチ刃４１５の上下方向の動作、スティプル処理トレイＦにおける用紙搬送方向と直交する方向のジョガーフェンス５３の動作、端面綴じスティプラＳ１あるいは中綴じスティプラＳ２による綴じ動作、綴じた後の用紙束の排出動作、シフトトレイ２０２の昇降動作、用紙の搬送方向と平行な方向を揃えるために用紙を後端フェンス５１側に叩き落とす叩きコロ１２の動作、搬送ローラ１，２，３，４，５，６，７，９，１０，１１などの各動作を制御し、ＣＩＳ２０１の検出出力に基づいて用紙端部位置計測を実行する。

なお、前記制御を含む用紙後処理装置ＰＤの制御は前記ＣＰＵ１１１が図示しないＲＯＭに書き込まれたプログラムを、図示しないＲＡＭに展開し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。また、プログラムデータはネットワークを介してサーバから、あるいは記録媒体駆動装置を介して記録媒体からダウンロードし、あるいはバージョンアップすることも可能である。さらに、用紙後処理装置ＰＤを画像形成装置ＰＲと一体に構成し、あるいは用紙後処理装置ＰＤを画像形成装置ＰＲの筐体内に組み込めば、用紙後処理装置ＰＤは画像形成装置ＰＲ内に設置されたことになる。

〈動作〉
画像形成装置を経由した用紙は、穿孔装置１００へと搬送される。このとき用紙にはスキューが発生していることが多く、このスキューを補正しないと穿孔穴位置精度は向上しない。そこで、穿孔を行う場合は停止したローラのニップに用紙を突き当て、ニップ位置で先端を揃えることによってスキューを補正する。

《スキュー補正》
図６は入口センサ３０１の用紙先端の検知タイミングと入口（搬送）ローラ１の駆動タイミングを示している。画像形成装置ＰＲから搬送された用紙先端は、停止しているスキュー補正ローラ対（入口ローラ）１に突き当てられる。一定時間（タイミングＴＭ１まで）、突き当てられ用紙が適正量撓んだ後に、入口ローラ１を加速させ（タイミングＴＭ１からＴＭ２まで）余分に撓んだ分だけ受け入れ速度よりも速く動作させ（タイミングＴＭ２からＴＭ３まで）て撓みを取り、撓みが解消された時点で受け入れ速度に戻って（タイミングＴ３ＭからＴＭ４まで）、以降、受け入れ速度で用紙を搬送する（タイミングＴＭ４以降）。入口（搬送）ローラ１の停止時間と回転開始タイミングは、入口センサ３０１をトリガにして行う。

図７は入口センサ３０１の検出タイミングに応じて入口（搬送）ローラ１を動作させる制御手順を示すフローチャートである。
この処理手順では、画像形成装置ＰＲから用紙が排出され（ステップＳ１０１−ＹＥＳ）、入口センサ３０１がＯＮになると（ステップＳ１０２−ＹＥＳ）、カウンタＴ１をクリアし、カウントを開始する（ステップＳ１０３）。入口センサ３０１がＯＮになって一定時間（ＴＭ０からＴＭ１）経過すると（ステップＳ１０４−ＹＥＳ）、入口（搬送）ローラ１を加速速度まで加速し（ステップＳ１０５、ＴＭ１からＴＭ２）、加速動作が終了すると（ステップＳ１０６−ＹＥＳ。ＴＭ２）、カウンタＴ１をクリアし、次のカウントを開始する（ステップＳ１０７）。そして、一定時間経過すると（ステップＳ１０８−ＹＥＳ、ＴＭ２からＴＭ３）、入口（搬送）ローラ１を受け入れ速度まで減速する動作を開始する（ステップＳ１０９−ＴＭ３）。このようにして、用紙のスキューの補正が入口（搬送）ローラ１位置で実行される。

《レジスト補正》
スキュー補正された用紙は、用紙の側端部を計測する計測手段として設置されたＣＩＳ２０１によって横レジストの位置情報を取得することとなる。図８はＣＩＳ２０１の用紙に対する計測開始タイミングを説明するための図である。計測開始タイミングとしては、できる限りスキューを除外できるよう、図８に示すような穿孔穴Ｐａ位置の主走査方向の側端部が好ましい。入口センサ３０１のＯＮ信号（用紙先端検知）あるいはＯＦＦ信号（用紙後端検知）からタイマ、あるいは入口（搬送）ローラ１の駆動部がステッピングモータであれば搬送パルスによって、計測開始タイミングを計算する。

図９はＣＩＳ２０１を使用した横レジスト検知ユニットＡ、穿孔ユニットＢ、及び搬送されてくる用紙との位置関係を示す図である。穿孔ユニットＢは前述のように第２のステッピングモータ４２３によって用紙搬送方向に対して直交する方向（図示、矢印移動方向）に移動可能で、搬送されてきた用紙の実際の位置にあわせて、穿孔ユニットＢの停止位置を制御することにより、高精度のパンチ穿孔位置を出すようにしている。用紙の端面は、ＣＩＳ２０１により、Ｌで示す距離を検出し、ズレ量は、理論上（理想の）の距離Ｍとの差ｘを計算することにより算出する。穿孔ユニットＢは、ホーム停止位置から理論上の位置まで７．５ｍｍの距離とすると、この場合（７．５ｍｍ−ｘ）ｍｍ移動すれば適正な位置にパンチを穿孔することができることになる。

図１０はＣＩＳ２０１を使用した用紙の検知状態を示す図である。ＣＩＳ２０１には、クロック（ＣＬＫ）を入力し、測定開始のトリガ信号（ＴＧ）を与えることにより、測定が開始され、所定クロック数後（図中のｒ）に１画素目から１クロックで１画素ごとにＣＩＳ２０１の出力が行われる。このセンサ出力は、用紙の反射率が高いほど出力レベルが高くなるので、適切なスレッシュレベル（図中の２値化スレシュ（ＴＨ））でセンサのアナログ出力を２値化してやれば、用紙の「ある」、「なし」で、出力がデジタル化できる。図１０の例では、用紙がない範囲（ＴＭａ）〜（ＴＭｂ）では、センサ出力が低いために、２値化された出力はＬＯＷレベルとなり、用紙がある範囲（（ＴＭｂ）以降）では、センサ出力がスレッシュレベルより高いため、２値化された出力はＨＩＧＨレベルとなる。用紙位置検出は、トリガ信号（ＴＧ）から２値化出力がＨＩＧＨレベルになるまで（（ＴＭｂ）位置）のクロック数をカウントし、あるいは時間を測定したりすることにより行われる。すなわち、用紙位置は、トリガ信号出力から２値化出力がＨＩＧＨレベルになるまでの図中のＰを測定することにより検出することができる。

用紙端面の位置は横レジセンサ（横レジストセンサ）４１４としてのＣＩＳ２０１の１画素目から前記（ＴＭｂ）位置であることから、
Ｌ＝Ｐ−ｒ （１）
で求められることになる。このＬが図８で示した、Ｌになり、用紙のズレ量は、Ｍ−Ｌで求められることになる。なお、Ｐは測定値であり、ｒは固定値である。

《横レジストズレ量検出制御》
図１１は用紙の横レジストのズレ検出を行う横レジストズレ検出回路の回路構成を示すブロック図である。用紙後処理装置ＰＤは、１チップのＣＰＵ１１１で制御され、ＣＰＵ１１１は、ＣＩＳ２０１に対して、ＬＥＤドライバ１２１の制御信号（ａ）、測定開始のトリガ信号ＴＧ（ｂ）を出力し、クロックを発振するクロック発振部１２２を制御してクロック（ｃ）を出力させる。

ＣＩＳ２０１のアナログ出力（ｄ）は、２値化回路１２４によりデジタル化され、用紙端位置計測部１２５へ入力される。用紙端部位置計測部１２５は用紙端部に相当するＨＩＧＨレベルエッジまでのクロック（ＣＬＫ）数を計測することにより用紙位置を計測する。計測した結果は出力（ｅ）としてデータ異常判断部１２６に入力され、得られたデータが、その用紙サイズの一般的な位置から大きく外れていたり、また、用紙端部が検出できなかった場合に異常と判断し、異常信号（異常時＝１）（ｆ）を各ゲート回路及び、ＣＰＵ１１１、及び、異常値発生カウント部１２３へ出力する。

異常値発生回数カウント部１２３は、データ異常判断部１２６から出された異常信号（ｆ）の回数をカウントすることができる。カウンタの出力（ｇ）はＣＰＵ１１１へ出力され、ＣＰＵ１１１からカウンタクリア信号（ｑ）によりカウンタ内容がクリアされるようになっている。用紙端位置計測部の出力（ｅ）はゲート回路１３２により、データが異常でないとき（データ異常判断部１２６の出力が０）に記憶手段１２８へ記憶される。

記憶に際しては用紙サイズ別に記憶させたり、ＪＯＢ内容により分けて記憶させたりすることも可能である。ＣＰＵ１１１からの指示により開始／設定信号（ｍ）がデータ平均算出部１３１に出力され、記憶部１２８内のデータ（ｉ）はデータ積分部１３０で必要データが積分された（ｊ）後、データ平均算出部１３１により平均値（ｋ）が求められる。用紙端部ズレ量を算出するためにズレ量算出部１２７が設けられ、異常データでないときは、ゲート回路１３３からズレ量算出部１２７に用紙端位置計測部１２５の結果（ｅ）が入力され、データが異常のときは、ＣＰＵ１１１からの選択信号（ｎ）に基づいてデータ選択部１２９で選択されたデータが入力されることになる。これらの入力に基づいて、ズレ量算出部１２７で用紙端部のズレ量が算出され、ＣＰＵ１１１へ結果（ズレ量（ｐ））が出力される。ＣＰＵ１１１では、ズレ量算出部１２７から入力されるズレ量（ｐ）に基づいて第２のステッピングモータ４２３を前記ズレ量に応じた量駆動させ、パンチ穿孔ユニットＢを適正な位置へ移動させる。

《遮蔽板》
前述の図３は用紙端位置計測部１２５の計測範囲内に遮蔽板２０２もしくは遮蔽物を配置した図である。図３に示すように、本実施形態では、ＣＩＳ２０１の読み取り検知範囲（計測領域）Ｒ内に遮蔽板２０２が配置されるレイアウトをとる。図１２は用紙の搬送基準位置を示す説明図である。遮蔽手段としての遮蔽板２０２あるいは遮蔽物はＣＩＳ２０１の読み取り対象までの光路を遮断し、読み取り対象を読み取る代わりに遮蔽板２０２あるいはこの遮蔽板２０２に代わる遮蔽物のＣＩＳ２０１に面した画の面を読み取るようになっている。なお、読み取り検知範囲（計測領域）ＲはＣＩＳ２０１の１画素目から最終画素目までの範囲に相当し、ＣＩＳ２０１によって読み取ることができる範囲である。

画像形成装置ＰＲから搬送された用紙は、用紙サイズごとに図１２に示す位置に搬送される。しかしこれはあくまでレイアウト上の理想の位置であり、実際にはスキュー及び横レジストのズレが発生する。この補正方法は前述した通である。

遮蔽板２０２の取り付け位置としては、補正可能最小サイズ（ここではＢ５縦を例とした）の用紙通過位置よりも用紙搬送の中心側である。当然ではあるが、横レジスト補正可能距離、ＣＩＳ取り付け誤差、遮断板取り付け誤差を考慮して配置する。このような配置にし、ＣＩＳ２０１で画像を読み取ると、２値化した結果から必ず遮断板２０２を検知することができる。図１２では、ＣＩＳ２０１のうち遮蔽板２０２で遮蔽された部分が遮蔽板２０２を検知する検知部２０１ａとなり、遮蔽されない部分が非検知部２０１ｂとなる。

図１３はこのときのＣＩＳ２０１の遮蔽板２０２の検知状態を示す図である。図１３に示すように遮断板２０２の検知は算出されたＬで判断することができる。ＣＩＳ２０１と遮蔽板２０２の位置関係は機械的なレイアウトによって固定値であることから、図１３に示す遮蔽板２０２の位置を示す値ｋとなる。ｋは遮蔽板２０２の端部とＣＩＳ２０１の素子の端部までの距離である。

ここで、レイアウトの取り付け誤差をα、ＣＩＳ２０１の読み取り可能長さＱ（固定値）とすると、遮蔽板２０２を検知できたかどうかは、算出された値Ｌに対して、
ｋ−α≦Ｑ−Ｌ≦ｋ＋α （２）
の成立の可否を判断すれば分かる。すなわち（２）式が成立したときに遮蔽板２０２を検知することができたということになる。仮にＣＩＳ２０１のコネクタセット不良、あるいはＣＩＳ２０１の故障などの際は、ＣＩＳ２０１のセンサ出力が０（Ｑ−Ｌ＝０）となり、（２）式を満たさないことになる。この場合、遮蔽板２０２を検知することができないと判断され、異常状態を示していることになる。

図１４は、遮蔽板の検知を行う際の制御手順を示すフローチャートである。
同図において、遮蔽物の検知を行う場合には、横レジスト検知センサ４１４による読み取り制御を実行し、図１３に示した各種の値Ｌ，Ｐ，Ｑ，ｋ，ｒを取得する（ステップＳ２０１）。本実施形態の場合、横レジスト検知センサ４１４としてＣＩＳ２０１を使用しているので、実際には、ＣＩＳ２０１での読み取り制御となる。次いで、取得した値に基づいて前記（１）が成立するか動作をチェックする（ステップＳ２０２）。成立すればＣＩＳ２０１は正常に動作していると判断し（ステップＳ２０３）、成立しなければＣＩＳ２０１が取り付けられていないか、異常動作をしていると判断して（ステップＳ２０４）処理を終える。

図１５は用紙が搬送されたときのＣＩＳ、用紙及び遮蔽板との関係を示す平面図、図１６は図１５の正面図である。図１７はこのときのＣＩＳ２０１の用紙の検知状態を示す図である。前述したようにＣＩＳ２０１は計測する最小用紙サイズの端部よりも用紙搬送路の中心側に近い位置に配置されているので、図１７に示すように２値化した結果は、遮蔽板２０２の有無に拘わらず用紙端部から用紙搬送路の中心側はＨＩＧＨレベルとなり、用紙の側端部を検知することができるので、問題はない。

ここで、遮蔽板２０２を用紙搬送中心側とは逆側に配置した場合を考える。遮蔽板２０２を用紙搬送中心側とは逆側に配置した場合、ＣＩＳ２０１の１画素目よりも用紙搬送路の中心側に遮蔽板２０２の端部が位置する。図１８はこのときのＣＩＳ２０１の遮蔽板と用紙の検知状態を示す図である。図１８に示すように、２値化した結果、遮蔽板２０２と用紙の２つを検知してしまうことになる。この状態では、トリガ信号出力から２値化された値がＨＩＧＨになる位置までの値Ｐを測定しても前記（１）式でＬを算出することができない。この場合Ｌは０となり、意味をなさなくなる。このことは遮蔽板２０２を用紙搬送中心側とは逆側に配置したとき、遮蔽板２０２の検知は可能であるが用紙の側端部を計測することができないということを示していることになる。

図１５に示したように遮蔽板２０２は、用紙の端部よりも用紙搬送路の中心側に端部が位置するように配置される。その際、図１６に示すように、ＣＩＳ２０１と用紙との距離よりもＣＩＳ２０１と遮蔽板２０２との距離を短くする。このように設定して配置すると、遮蔽板２０２検知のためのＣＩＳ２０１の光量調整が不要となる。前述したように、ＣＩＳ２０１のアナログ出力は２値化回路１２４でデジタル化される。その際、ＣＩＳ２０１と用紙との距離よりもＣＩＳ２０１と遮蔽板２０２との距離を短くすると、用紙で光量調整が行われている限り、必ずＣＩＳ２０１の遮蔽板２０２のアナログ出力は用紙よりも大きい値となることから、遮蔽板２０２を必ず検知できることになる。

ＣＩＳ２０１の動作チェックは、画像形成装置ＰＲと用紙後処理装置ＰＤ間で通信を行うことで実現できる。

第１の方法は、画像形成装置から入力チェックを指示するという方法である。画像形成装置ＰＲからＣＩＳ２０１の入力チェック依頼を受けた後、用紙後処理装置ＰＤは画像形成装置ＰＲに対して、例えばＣＩＳ２０１が異常である場合は「０」を、正常である場合は「１」を送信する。異常は前述したように、遮蔽板２０２を検知できたかできなかったで判断する。これにより画像形成装置ＰＲは異常と判断した場合、例えば画像形成装置ＰＲの操作パネル１１３上にエラー表示を行い、ユーザに通知することが可能となる。

第２の方法は、用紙後処理装置ＰＤの電源ＯＮ時に入力チェックを毎回行い、エラーの場合のみが画像形成装置ＰＲへ通信するという方法である。この方法を用いれば、画像形成装置ＰＲ側からの通知がなくとも用紙後処理装置ＰＤへ異常を通知することができる。

以上のように、本実施形態では、横レジスト検知センサ４１４としてＣＩＳ２０１を使用しているので、ＣＩＳ２０１について説明しているが、前述のようにラインセンサやＣＣＤセンサを使用しても同様に実施することができる。

なお、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術事項全てを含むことは言うまでもない。

以上のように本実施形態によれば、
１）用紙を実通紙することなく、取り付けられた計測手段（ＣＩＳ２０１）のセット検知と動作確認が可能となる。
２）遮蔽板２０２を用紙搬送経路内に設置することによってＣＩＳ２０１の読み取り制御が可能となる。
３）ＣＩＳ２０１と遮蔽板２０２との距離をＣＩＳ２０１と用紙との距離よりも短くすることにより遮蔽板２０２の検知のためのＣＩＳ２０１の光量調整を不要とすることができる。
４）計測手段（ＣＩＳ２０１）が取り付けられていないと判断されたときに、画像形成装置側にエラー通知を行うことができる。
などの効果を奏する。

本発明の実施形態に係る用紙後処理装置と画像形成装置とからなるシステムのシステム構成の概略を示す図である。 本実施形態における横レジスト検知ユニット及び穿孔ユニットの配置と概略構成を示す図である。 本実施形態における遮蔽板とＣＩＳとの関係を示す図である。 図２における横レジスト検知ユニットの側面図である。 図１のシステムの電気的構成の一例を示すブロック図である。 スキュー補正の際の入口センサの用紙先端の検知タイミングと入口（搬送）ローラの駆動タイミングを示す図である。 スキュー補正の際に図６のタイミングで処理する制御手順を示すフローチャートである。 ＣＩＳの用紙に対する計測開始タイミングを説明するための図である。 ＣＩＳを使用した横レジスト検知ユニット、穿孔ユニット、及び搬送されてくる用紙との位置関係を示す図である。 ＣＩＳを使用した用紙の検知状態を示す図である。 用紙の横レジストのズレ検出を行う横レジストズレ検出回路の回路構成を示すブロック図である。 用紙の搬送基準位置を示す説明図である。 図１２のときのＣＩＳの遮蔽板の検知状態を示す図である。 図１３に対応する遮蔽板の検知を行う際の制御手順を示すフローチャートである。 用紙が搬送されたときのＣＩＳ、用紙及び遮蔽板との関係を示す平面図である。 図１５の正面図である。 図１５及び図１６の配置におけるＣＩＳの用紙の検知状態を示す図である。 遮蔽板を用紙搬送中心側とは逆側に配置した場合のＣＩＳの遮蔽板と用紙の検知状態を示す図である。

符号の説明

１ 入口（搬送）ローラ
２，３ 搬送ローラ
１００ 穿孔装置（パンチ装置）
１１０ 制御装置
１１１ ＣＰＵ
２０１ ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）
２０２ 遮蔽板
３０１ 入口センサ
４１４ 横レジストセンサ
Ａ 横レジスト検知ユニット
Ｂ 穿孔ユニット
ＰＤ 用紙後処理装置
ＰＲ 画像形成装置
Ｒ 計測領域

Claims (9)

1. 用紙を搬送するための搬送手段を備えた用紙搬送装置において、
   前記搬送手段によって搬送された用紙の側端部の位置を計測する計測手段が前記位置を計測するための計測領域と、
   前記設定された計測領域に端部が突出して読み取り対象を遮蔽する遮蔽手段と、
   前記計測領域における前記遮蔽手段の端部位置の計測の可不可に基づいて前記計測手段が設置されているか否かを判断する判断手段と、
   を備え、
   前記計測手段はライン状に並べられた複数の光検出素子を含み、前記計測領域である前記光検出素子列の検出領域に搬送された用紙の側端部位置又は前記遮蔽手段の端部位置を前記光検出素子列の検出出力に基づいて計測し、
   前記判断手段は、前記計測手段によって算出された前記光検出素子の１画素目から前記遮蔽手段の端部までの距離をＬ、前記遮蔽手段の端部から前記光検出素子の最終画素目までの距離をｋ、前記光検出素子及び遮蔽手段の取り付け誤差をα、光検出素子の検出領域の長さをＱとしたとき、
   ｋ−α≦Ｑ−Ｌ≦ｋ＋α
   の式が成立した場合に、遮蔽手段を検知したと判断すること
   を特徴とする用紙搬送装置。
2. 請求項１に記載の用紙搬送装置において、
   前記遮蔽手段は、前記計測手段によって計測する最小用紙サイズの側端部よりも用紙中央側に寄った位置に配置されることを特徴とする用紙搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の用紙搬送装置において、
   前記計測手段と前記遮蔽手段との距離は、前記計測手段と前記用紙との距離よりも近い距離に設定されていることを特徴とする用紙搬送装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の用紙搬送装置において、
   前記計測手段は、用紙搬送方向後端部で前記計測を行うことを特徴とする用紙搬送装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の用紙搬送装置において、
   前記光検出素子が、コンタクトイメージセンサ、ラインセンサ、及びＣＣＤセンサのうちの１つからなることを特徴とする用紙搬送装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の用紙搬送装置と、
   前記搬送装置によって搬送される用紙に穿孔する穿孔手段と、
   を備えていることを特徴とする用紙穿孔装置。
7. 請求項６記載の用紙穿孔装置において、
   前記穿孔手段を前記計測手段の計測結果に基づいて用紙搬送方向に直交する方向に移動させる穿孔位置調整手段を備えていることを特徴とする用紙穿孔装置。
8. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の用紙搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成システム。
9. 請求項６又は７に記載の用紙穿孔装置を備えていることを特徴とする画像形成システム。

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