JP5386526B2 - 用紙後処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式のコピー機、プリンタ等の画像形成装置に付設される用紙後処理装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に付設される用紙後処理装置は、例えば、その画像形成装置から順に排出されてくる画像の形成された用紙を揃えて積載し、その積載された用紙を用紙束毎に仕分処理をしたり、あるいは、その積載された用紙をステープル（ホッチキス）により綴り込み処理等を行えるように構成されている。

用紙後処理装置は、複数枚の用紙を揃えるために用紙を幅方向に移動させるシフト処理を行っている。このシフト処理を１枚ごとに行う場合には、シフト処理に要する時間が画像形成装置から供給される用紙の供給速度に追いつくことができず、結果として画像形成装置側に待機時間を発生させ、画像形成装置の生産性を低下させてしまう場合がある。このような問題点を解決するために、用紙後処理装置中に用紙を保留する機構を設けて複数枚を積層してシフト処理することが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００６−１４３３３９号公報

ところで、用紙ずれの発生を抑制するためには、画像形成装置を待たせない範囲で、より少ない枚数でシフト処理を行うことが好ましい。このため、用紙後処理装置では、通常、２枚や３枚と言った少枚数の単位枚数ごとにシフト処理を行っている。この結果、１つの用紙束が多数枚の用紙から構成されている場合には、単位枚数ごとにシフト処理を行い、シフト処理ごとに排紙処理を行い、これらを複数回繰り返しながら用紙が排出される。

例えば、シフト処理を行う単位枚数が２枚である場合には、用紙後処理装置は、画像形成装置から供給される１枚目の用紙を一旦保留し、画像形成装置から供給される２枚を１枚目と重ね合わせた後、シフト処理を行っている。また、シフト処理を行う単位枚数が３枚である場合には、用紙後処理装置は、画像形成装置から供給される１枚目と２枚目の用紙を一旦保留し、画像形成装置から供給される３枚目を１枚目及び２枚目と重ね合わせた後、シフト処理を行っている。

ところが、１つの用紙束がシフト処理を行う単位枚数の倍数でない場合には、最後に端数の用紙が発生する。例えば、排出される用紙束が１つである場合には問題とはならないが、排出される用紙束が複数である場合には、先に排出された用紙束に対して後に排出される用紙束をずらす必要があるため、用紙のシフト位置が変位される。このため、先に排出される用紙束の最後の端数に後から排出される用紙束を形成する用紙を重ねることができない。したがって、画像形成装置での待機時間を発生させないように、端数の用紙を用紙後処理装置で保留しない、若しくは、保留時間を短くして排出する必要がある。

しかしながら、端数の用紙を用紙後処理装置で保留しない、若しくは、保留時間を短くして排出しようとしても、それよりも前の用紙のシフト処理が完了していない場合には、端数の用紙を先に送ることができず、結局、画像形成装置での待機時間を発生させてしまうことになる。

そこで、本発明は、上記要望に応えるためになされたものであって、その目的は、画像形成装置に待機時間を発生させずに、画像形成装置の生産性をより向上させることができる用紙後処理装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。

第１の発明は、画像形成装置から供給される用紙を一時的に保留可能な一時保留ユニットと、上記用紙を２枚以上の単位枚数ごとに後処理する後処理ユニットとを備える用紙後処理装置であって、単一の用紙束のうち上記単位枚数に足りない端数となる用紙である端数用紙を上記一時保留ユニットで保留することなく或いは上記一時保留ユニットにおける保留時間を短縮して上記後処理ユニットに供給すると共に、上記端数用紙の受取時に当該端数用紙の前の用紙に対する上記後処理が完了していない場合に、上記端数用紙が上記後処理ユニットに供給されるまでの間、上記後処理ユニットを待機状態とするという構成を採用している。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記画像形成装置から入力される信号に基づいて、供給される上記用紙が上記端数用紙であるかを判断するという構成を採用する。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記後処理ユニットが、上記用紙の排出位置を調節するシフト処理を上記後処理として行う仕分けユニットであるという構成を採用する。

第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記単位枚数が２枚であるという構成を採用する。

本発明によれば、単一の用紙束のうち後処理を行う単位枚数に足りない端数となる端数用紙が発生する場合に、前の用紙の後処理が開始されていなければ、当該端数用紙の到達を待ってから後処理を行う。
このため、より短時間で端数用紙を後処理ユニットに供給することができ、画像形成装置に待機時間を発生させずに、画像形成装置の生産性をより向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る用紙後処理装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る用紙後処理装置内における用紙の流れを中心にした概略構成図である。 制御器のブロック図である。 制御動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明に係る用紙後処理装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、用紙後処理装置１の概略構成を示す断面図、図２は、その用紙後処理装置１内における用紙Ｐの流れを中心にした概略構成図である。この用紙後処理装置１は直方体を呈する筐体２を有している。そして、この筐体２内には、用紙取込部Ａ、一時保留ユニットＢ、整合ユニットＣ、仕分ユニットＤ（後処理ユニット）と、ステープルユニットＥ、ブックレットユニットＦ及び制御器Ｇが含まれている。

筐体２内には、筐体２内に取り込まれた用紙を搬送するローラー群やガイド板等で構成された搬送路Ｌが組み込まれている（図２参照）。そして、この搬送路Ｌには、途中に図示しないソレノイドで駆動されるウイングＷ１，Ｗ２が設けられていて、用紙Ｐの搬送方向を変更できるように構成されている。なお、図２における搬送路Ｌは、右側が上流側、左側が下流側で、用紙Ｐは上流側から下流側に向けて搬送されるように設定されている。

用紙取込部Ａは一対のローラー３ａ，３ｂを有しており、筐体２に設けられている受入口４の内側に設けられている。そして、この用紙取込部Ａは、画像形成装置に設けられている送出ローラー５ａ，５ｂで挟持されて排出されてくる用紙Ｐを受け入れ、その受け入れた用紙Ｐを筐体２内に取り込めるように構成されている。画像形成装置の送出ローラー５ａ，５ｂを介して排出されてくる用紙Ｐは、フォトセンサー等で形成されるセンサーＳ１で検出できるように構成されていると共に、ローラー３ａ，３ｂで筐体２内に受け入れた用紙Ｐは、センサーＳ２で検出できるように構成されている。

一時保留ユニットＢは、大径のドラム６と、そのドラム６の周囲に所定の間隔を保って設けられた小ローラー７，７…と、小ローラー７，７間に配置されたガイド板８，８…を有している。したがって、この一時保留ユニットＢは、用紙取込部Ａから送出されてくる用紙Ｐをそのドラム６の表面に巻回させて保持することができる。

整合ユニットＣは、筐体２内に取り込まれた用紙の一辺を基準面（基準板）に向けて積載し、さらに、その積載された用紙を基準面に当接させて整合できるように構成されている。すなわち、この整合ユニットＣには、揺動する可動板と回転する可撓片とが組み込まれていて、揺動する可動板により載置板の底面に向けて用紙Ｐを押下すると共に、回転する可撓片により用紙Ｐの表面が基準面側に撫で付け、これにより、用紙Ｐの一辺が基準面に当接されて用紙Ｐの整合が行われるように構成されている。

仕分ユニットＤは、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向の両側、すなわち用紙Ｐの幅方向の両側を挟持するカーソルを有し、そのカーソルで挟持した状態で幅方向に所定距離シフト移動できるように構成されている。したがって、整合ユニットＣの下流側に設けられている排出ローラー９ａ，９ｂから用紙Ｐが排出されてきたときは、用紙束毎の用紙Ｐをトレイ１０上に位置をずらして載置することができる。
つまり、本実施形態においては、仕分けユニットＤが、用紙Ｐの排出位置を調節するシフト処理（後処理）を行う。

ステープルユニットＥは、整合された用紙の一辺の一箇所又は数箇所をステープル（ホッチキス）により綴り込み処理を行うように構成されている。また、ブックレットユニットＦは、必要に応じて筐体２内に取り込まれた用紙に折り畳みを行えるように構成されている。

制御器Ｇは、ＲＯＭ２０に格納されているシステムプログラムとＲＡＭ２１に格納されているワーキングデータとを用いて演算処理を行うＣＰＵ２２を有して構成されている。そして、ＣＰＵ２２には、Ｉ／Ｏユニット２３を介して、センサーＳ２の検出信号を取り込むセンサーンプ２４と、ウイングＷ１，Ｗ２を駆動制御するウイングドライバー２５と、整合ユニットＣと、仕分ユニットＤとが接続されている。また、Ｉ／Ｏユニット２３には、通信制御部２６が接続されていて、ＣＰＵ２２は、この通信制御部２６を介して画像形成装置の図示しない制御器と接続されている。そして、ＣＰＵ２２は、画像形成装置の制御器が収集したセンサーＳ１の検出信号を含む用紙Ｐの種別情報等を入手できるように構成されている。なお、Ｉ／Ｏユニット２３には、ステープルユニットＥ、ブックレットユニットＦ、図示しないパンチングユニット等を接続されているが、ここでは省略されている。

本発明の特徴をなす制御動作の説明の前に、上記構成からなる用紙後処理装置１の全体的動作の説明を行うと、画像形成装置から排出てきた用紙Ｐは、用紙取込部Ａにより取り込まれる。そして、その取り込まれた用紙Ｐが仕分処理やステープル処理等の後処理の必要がないときは、ウイングＷ１の一方の傾斜位置（以下、この位置を「定位」といい、他方の傾斜位置を「反位」という。）を介してトレイ１１に導かれる。また、取り込まれた用紙Ｐが後処理されるときは、ウイングＷ１の反位を介して一時保留ユニットＢ側に導かれる。一時保留ユニットＢ側に導かれた用紙Ｐが一時保留の必要がないときは、ウイングＷ２の定位を介して整合ユニットＣに導かれる。一時保留ユニットＢ側に導かれた用紙が一時保留されるときは、ウイングＷ２の反位を介して一時保留ユニットＢに導かれて一時保留され、また、一時保留ユニットＢ側に導かれた用紙が一時保留の必要がないが、折り畳み処理が必要なときは、ウイングＷ２の反位を介してブックレットユニットＦに導かれ、そのブックレットユニットＦで処理された用紙Ｐは、再び一時保留ユニットＢ側に返送される。

さて、一時保留ユニットＢ側から送出されてきた用紙Ｐは、後処理がステープル処理の場合、整合ユニットＣに受け入れられて用紙の一辺を基準面に当接させられて積載される。そして、その積載された用紙は、基準面に当接された状態で、つまり整合された状態で次のステープルユニットＥの所定位置まで移動され、その後、そのステープルユニットＥで綴り込み処理される。綴り込み処理された用紙は、排出ローラー９ａ，９ｂによりトレイ１０に排出される。なお、用紙束毎に仕分される処理については、後に詳述する。

以下、図４の制御動作を示すフローチャートを用いて仕分動作について説明するが、この動作説明に先立って、図２を用いて基本的な条件等について説明する。

先ず、用紙Ｐが、画像形成装置に設けられているセンサーＳ１の位置から用紙後処理装置１の整合ユニットＣの下流側に設けられている排出ローラー９ａ，９ｂまで、一時保留ユニットＢに一時保留されることなく搬送に要する時間、すなわち、用紙Ｐの搬送方向先端がセンサーＳ１で検出されてからその先端が排出ローラー９ａ，９ｂに到達する時間（用紙Ｐの搬送方向後端がセンサーＳ１で検出されてからその後端が排出ローラー９ａ，９ｂから抜けるまでの時間）ｔ１は、仕分ユニットＤの一仕分時間、すなわち、用紙Ｐの幅方向の両側をカーソル挟持してシフト移動を完了するまでの時間ｔ２は、ｔ１＞ｔ２に決められている。

また、整合ユニットＣは、整合性を良好にするために２枚重ねを一組としている。つまり、本実施形態においてシフト処理を行う単位枚数は２枚に設定されている。したがって、一時保留ユニットＢは、最初の１枚目は一時保留ユニットＢで保留され、次の２枚目が搬送されてきたときに１枚目と重ねて整合ユニットＣに送られるように設定されている。このため、単一の用紙束の枚数が奇数（単位枚数の倍数でない）のときは用紙束の全枚数は［２Ｎ＋１］となり、単位枚数に足りない端数（以下、この単位枚数に足りない端数の用紙を端数用紙と称する）が１枚発生することとなる。
なお、３枚を単位枚数とし、単一の用紙束の枚数が単位枚数の倍数でないのときは用紙束の全枚数は［３Ｎ＋１］，［３Ｎ＋２］となり、端数用紙が１枚或いは２枚発生することなる。
つまり、Ｘ枚を単位枚数とし、単一の用紙束の枚数が単位枚数の倍数でないのときは用紙束の全枚数は［ＸＮ＋Ｙ］となり、端数用紙がＹ枚以下で発生することになる。
以下の説明では、単位枚数が２枚である場合について説明し、必要に応じて単位枚数が３枚以上である場合ついて触れることにする。

今、画像形成装置が稼働し、この画像形成装置に付設されている用紙後処理装置１の後処理として仕分処理モードが選択されたとする（図４のステップ１００肯定、ステップ１０２肯定。以下、ステップを「Ｓ」とし、肯定を「Ｙ」、否定を「Ｎ」とする。）。後処理が選択されないときは（Ｓ１００Ｎ）、ウイングＷ１の定位を介して画像形成装置で画像の形成された用紙Ｐはトレイ１１に排出され、また、仕分処理モードが選択されないときは（Ｓ１０２Ｎ）、ステープル処理等が実行される。

仕分処理モードが選択されたときは（Ｓ１０２Ｙ）、センサーＳ２で最初に検出された用紙ＰはウイングＷ１の反位及びウイングＷ２の反位を介して一時保留ユニットＢに一時保留され、次の用紙ＰがセンサーＳ２で検出されたときに、その次の用紙ＰがウイングＷ１の反位を介して一時保留ユニットＢ側に搬送され、一時保留ユニットＢに一時保留されている最初に検出された用紙Ｐと次に検出された用紙Ｐとを積層し、その積層された用紙Ｐ，Ｐが整合ユニットＣで整合される。そして、その整合された用紙Ｐ，Ｐは、仕分ユニットＤにてシフト処理された後、トレイ１０に載置される（Ｓ１０４）。このような整合・シフト処理は、一つの用紙束が終了するまで繰り返される。

上述のシフト処理において、単一の用紙束の用紙枚数が偶数のとき、例えば６枚のときは（Ｓ１０６Ｙ）、用紙後処理装置１に供給される用紙Ｐは全て２枚で１組になるので通常のシフト処理が行われる。なお、Ｓ１０６Ｙの［２Ｎ＋０］の「０」は、端数となる枚数がないことを示している。

一方、単一の用紙束の用紙枚数が奇数枚のとき、例えば５枚のときは（Ｓ１０６Ｎ）、最後に１枚が残ることになる。つまり、端数用紙が１枚生じることとなる。なお、Ｓ１０６Ｎの［２Ｎ＋１］の「１」は、端数となる枚数が１枚であることを示している。

画像形成装置では、単一の用紙束を形成する用紙のうち、最後の１枚の用紙がセンサーＳ１で検出された際に、当該用紙が最後の１枚であることを示すファイナル信号Ｓａ（用紙束を形成する用紙のうち最後の用紙を排出したことを示す信号）を出力する。
このため、上述のように端数枚数が１枚発生する場合、その端数用紙Ｐが画像形成装置に設けられているセンサーＳ１で検出された際に、これによって画像形成装置からファイナル信号（用紙束を形成する用紙のうち最後の用紙を排出したことを示す信号）が出力される。このファイナル信号Ｓａが画像形成装置からＣＰＵ２２に受信されたとき（Ｓ１０８Ｙ）、ＣＰＵ２２は、この端数用紙の前の用紙Ｐに係る仕分ユニットＤのシフト処理が開始されているか否かを判定する。この判定で、開始前と判定されたときは（Ｓ１１０Ｙ）、端数用紙Ｐを一時保留ユニットＢで保留することなく仕分けユニットＤに供給し、仕分ユニットＤに到達するまでシフト処理を待機し、当該端数用紙が到着してからシフト処理が行われる（Ｓ１１２，Ｓ１１４Ｙ，Ｓ１１６）。
なお、ＣＰＵ２２の判定でシフト処理が開始されていると判定されたときは（Ｓ１１０Ｎ）、その端数用紙は、単独でシフト処理されて排出される（Ｓ１１８）。

このように、本実施形態の用紙後処理装置１は、画像形成装置から供給される用紙を一時的に保留可能な一時保留ユニットＢと、用紙を２枚の単位枚数ごとにシフト処理する仕分けユニットＤとを備え、単一の用紙束のうち単位枚数に足りない端数となる用紙である端数用紙を一時保留ユニットＢで保留することなく仕分けユニットＤに供給すると共に、端数用紙の受取時に当該端数用紙の前の用紙に対するシフト処理が完了していない場合に、端数用紙が仕分けユニットＤに供給されるまでの間、仕分けユニットＤを待機状態とするという構成を採用している。
つまり、本実施形態の用紙後処理装置１によれば、単一の用紙束のうち後処理を行う単位枚数に足りない端数となる端数用紙が発生する場合に、前の用紙のシフト処理が開始されていなければ、当該端数用紙の到達を待ってからシフト処理を行う。
このため、より短時間で端数用紙を後処理ユニットに供給することができ、画像形成装置に待機時間を発生させずに、画像形成装置の生産性をより向上させることができる。

なお、上述の説明は、単位枚数が２枚の場合であるが、単位枚数が３枚の場合は、［３Ｎ＋１］，［３Ｎ＋２］となり、端数枚数が１枚と２枚のときがある。端数枚数の１枚の場合は、上述した場合と同様に処理され、２枚の場合は、一時保留ユニットＢを介して２枚重ねでシフト処理される。また、単位枚数が３枚以上のＸ枚である場合は、［ＸＮ＋１］，［ＫＮ＋２］…［ＫＮ＋Ｙ］となり、端数枚数がＹ枚以下で発生する。単位枚数が３枚以上である場合には、本来は３枚以上でシフト処理されるため、端数枚数が複数であっても、一時保留ユニットＢにおける端数用紙の保留時間は他の用紙と比較して短縮される。
このような場合であっても、本実施形態の用紙後処理装置１によれば、単一の用紙束のうち後処理を行う単位枚数に足りない端数となる端数用紙が発生する場合に、前の用紙のシフト処理が開始されていなければ、当該端数用紙の到達を待ってからシフト処理を行う。
このため、より短時間で端数用紙を後処理ユニットに供給することができ、画像形成装置に待機時間を発生させずに、画像形成装置の生産性をより向上させることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

Ａ……用紙取込部、Ｂ……一時保留ユニット、Ｃ……整合ユニット、Ｄ……仕分ユニット（後処理ユニット）、Ｇ……制御器、Ｐ……用紙、Ｓ１，Ｓ２……センサー、Ｗ１，Ｗ２……ウイング、１……用紙後処理装置、２……筐体、３ａ，３ｂ……ローラー、４……受入口、５ａ，５ｂ……送出ローラー、６……ドラム、９ａ，９ｂ……排出ローラー、１０……取込ローラー、２２……ＣＰＵ

Claims (3)

1. 画像形成装置から供給される用紙を一時的に保留可能なドラム形状の一時保留ユニットと、前記用紙を２枚以上の単位枚数ごとに後処理する後処理ユニットとを備える用紙後処理装置であって、
   前記画像形成装置から入力される信号に基づいて、供給される前記用紙が前記単位枚数に足りない端数用紙であるかを判断し、
   前記端数用紙が供給されたときに前記端数用紙の直前の単位枚数の前記後処理が開始されていない場合、前記端数用紙を一時保留ユニットで保留することなく前記後処理ユニットに供給して、前記後処理ユニットを前記端数用紙が到着するまで後処理を待機させ、前記後処理ユニットに前記端数用紙が到着してから前記後処理を行い、
   前記端数用紙が供給されたときに前記端数用紙の直前の単位枚数の前記後処理が開始されている場合、前記端数用紙を一時保留ユニットで保留することなく前記後処理ユニットに供給して前記端数用紙を単独で前記後処理を行う
   ことを特徴とする用紙後処理装置。
2. 前記後処理ユニットは、前記用紙の排出位置を調節するシフト処理を前記後処理として行う仕分けユニットであることを特徴とする請求項１記載の用紙後処理装置。
3. 前記単位枚数が２枚であることを特徴とする請求項１または２記載の用紙後処理装置。

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