JP5392534B2 - Paper transport device, paper post-processing device, image forming apparatus, and image forming system - Google Patents
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Description
本発明は、用紙を搬送方向と該搬送方向に対して直交する方向へ移動させる用紙搬送装置、および該用紙搬送装置を搭載する用紙後処理装置および画像形成装置ならびに画像形成システムに関するものである。 The present invention relates to a sheet conveying apparatus that moves a sheet in a direction orthogonal to the conveying direction, a sheet post-processing apparatus that mounts the sheet conveying apparatus, an image forming apparatus, and an image forming system.
従来、用紙搬送装置や特許文献１に記載の用紙後処理装置の各部の駆動源として、用紙の停止精度あるいは寿命などの観点からステッピングモータが多数使用されている。しかしながら、ステッピングモータは、急速な速度変化や過負荷のとき、制御パルスとモータの回転との同期を失う状態、すなわち脱調という状態になることがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, many stepping motors have been used as drive sources for each section of a sheet transport apparatus and a sheet post-processing apparatus described in
そのため、従来より様々な発明がなされており、例えば特許文献２には、駆動源のトルクを制御することにより、駆動源の脱調を抑えるようにした発明が記載され、また、特許文献３には、脱調が発生する部分では電流値を制御することにより脱調を抑えるようにした発明が記載されている。さらに、特許文献４には、ステッピングモータ駆動時のモータ回転速度を制御することにより脱調を防止するようにした発明が記載されている。
For this reason, various inventions have been made in the past. For example,
しかしながら、特許文献２に記載の発明では、駆動源のトルクを制御する制御手段が複雑、かつコストが高いという課題があり、特許文献３に記載の発明では、電流値を変更するための構成のコストが高いという課題があり、特許文献４に記載の発明では、制御が複雑で実用的でない、という問題がある。
また、ステッピングモータは、モータに加わる負荷が少ないと、停止時の状態が安定しないため、それを防ぐために、一般的にはモータ停止後あるいは再可動時に、モータホールドを行うことによりモータの励磁相を安定化させている。 Also, stepping motors are not stable when stopped when the load applied to the motor is small. To prevent this, the motor excitation phase is generally implemented by holding the motor after the motor is stopped or removable. Is stabilizing.
励磁相を安定させないと、次の起動時に脱調が発生する可能性がある。励磁相が安定する時間は、モータの特性、駆動部の負荷特性、構成部材の摩擦係数などの様々な要因が作用するため、一般的に励磁時間にある程度の余裕を持っている。 If the excitation phase is not stabilized, step-out may occur at the next start-up. Since the excitation phase is stabilized by various factors such as the motor characteristics, the load characteristics of the drive unit, and the friction coefficient of the constituent members, the excitation time generally has some allowance.
ステッピングモータを駆動源とする駆動機構においては、被駆動部材の動作位置，動作状態によっては、ステッピングモータに加わる負荷が極端に少なくなる。このように、ステッピングモータに加わる負荷が少なくなると、前記のように励磁相が安定するまでの時間が長くなり、励磁時間の余裕度を超えてしまうことがある。 In a drive mechanism using a stepping motor as a drive source, the load applied to the stepping motor is extremely reduced depending on the operating position and operating state of the driven member. As described above, when the load applied to the stepping motor is reduced, the time until the excitation phase is stabilized becomes longer as described above, and the margin of excitation time may be exceeded.
本発明は、前記従来技術の課題を解決し、用紙搬送装置において、駆動源であるステッピングモータによって回転駆動される部材の位置を制御することにより、ステッピングモータの励磁相が安定するまでの時間を短くし、起動時の脱調を防ぎ、円滑かつ良好な動作が行われるようにすることを目的とする。 The present invention solves the above-described problems of the prior art, and controls the position of a member that is rotationally driven by a stepping motor that is a drive source in the paper transport device, thereby reducing the time until the excitation phase of the stepping motor is stabilized. The purpose is to shorten the length, prevent step-out at startup, and perform smooth and good operation.
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、回転駆動される用紙搬送ローラが設けられた軸部材と、該軸部材の軸線に対して直交する方向に延びている長孔が形成されていて、前記軸部材に固定連結されている長孔部材と、ステッピングモータによって回転駆動される駆動部材と、該駆動部材の回転中心から偏位して当該駆動部材に設けられ、かつ前記長孔部材の長孔に摺動可能に嵌合したボス部材とを備え、前記駆動部材の回転により円運動する前記ボス部材が前記長孔に対して摺動することにより、前記軸部材と、回転する用紙搬送ローラとを、そのホームポジションから終端位置まで前記軸線方向へ移動させて、該用紙搬送ローラにより搬送される用紙を前記軸線方向へシフトさせる用紙搬送装置において、前記用紙搬送ローラを前記終端位置で停止させたとき、前記駆動部材の回転中心と前記ボス部材を結ぶ直線と、前記軸線とが、０°よりも大きな角度を成していることを特徴とし、この構成によって、用紙搬送ローラを軸線方向へ移動させるためのボス部材の停止位置を、駆動源であるステッピングモータに負荷が加わっている状態の位置に設定したことにより、ステッピングモータのモータホールド時の励磁相の安定させる時間が短くなり、起動時の脱調を防ぐことができ、よって、用紙搬送ローラに対する駆動動作が円滑かつ良好に行われる。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a shaft member provided with a rotationally driven paper transport roller and a long hole extending in a direction perpendicular to the axis of the shaft member are formed. A long hole member fixedly connected to the shaft member, a driving member that is rotationally driven by a stepping motor, a displacement member that is offset from the rotational center of the driving member , and is provided on the driving member. A boss member that is slidably fitted in the long hole of the hole member, and the shaft member rotates by the circular movement of the drive member by sliding with respect to the long hole. and a sheet conveying roller which, by moving to the axial direction from its home position to the end position, in the conveyance apparatus to shift the sheet conveyed by the paper conveying roller to the axial direction, the sheet conveyance low When stopping at the end positions, the straight line connecting the boss member and the rotational center of the drive member, and the axis, characterized in that forms a greater angle than 0 °, this configuration, By setting the stop position of the boss member for moving the paper transport roller in the axial direction to a position where a load is applied to the stepping motor that is the drive source, the excitation phase is stabilized when the motor of the stepping motor is held. This shortens the time required to prevent the step-out at the time of start-up, so that the driving operation for the paper transport roller is performed smoothly and satisfactorily .
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の用紙搬送装置において、駆動部材が円板体であり、ボス部材が円板体の回転中心以外の位置に固定された突起部であり、長孔部材が突起部を摺動可能に受ける長孔を有するものであることを特徴とする。
The invention according to
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の用紙搬送装置において、駆動部材が、ステッピングモータに設けられた出力ギヤと噛合するギヤであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the paper conveying apparatus according to the first or second aspect , the drive member is a gear that meshes with an output gear provided in a stepping motor.
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の用紙搬送装置において、軸部材を介して用紙搬送ローラを周方向へ回転駆動させるステッピングモータを設置したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the paper conveyance device according to any one of the first to third aspects, a stepping motor that rotates the paper conveyance roller in the circumferential direction via a shaft member is provided. .
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の用紙搬送装置において、駆動部材の回転を検知してボス部材の位置を検出するセンサを具備することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the paper conveying apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the sensor includes a sensor that detects the position of the boss member by detecting the rotation of the driving member.
請求項６に記載の発明は、搬送されてくる用紙に対して後処理を行う用紙後処理装置において、内部に設けられた用紙搬送路に請求項１〜５のいずれか１項記載の用紙搬送装置を設置したことを特徴とし、この構成によって、用紙後処理における用紙の移動が円滑かつ良好に行われる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the paper post-processing apparatus that performs post-processing on the conveyed paper, the paper conveyance according to any one of the first to fifth aspects is provided in a paper conveyance path provided inside. The apparatus is installed, and this configuration facilitates smooth and favorable movement of the paper in the paper post-processing.
請求項７に記載の発明は、用紙収納部から用紙を画像形成部に搬送して、画像形成した後の用紙を排紙部へ排出する画像形成装置において、前記用紙収納部から前記排紙部の用紙搬送路の一部に請求項１〜５のいずれか１項記載の用紙搬送装置を設置したことを特徴とし、この構成によって、用紙の移動処理が円滑かつ良好に行われる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus that conveys a sheet from the sheet storage unit to the image forming unit and discharges the sheet after image formation to the sheet discharge unit, the paper discharge unit to the sheet discharge unit The sheet conveying apparatus according to any one of
請求項８に記載の発明は、用紙収納部から用紙を画像形成部に搬送し、画像形成した後の用紙を排紙部へ排出する画像形成装置、および前記排紙部に連続する用紙受部を有し、用紙に対して後処理を行う用紙後処理装置を設置してなる画像形成システムにおいて、前記用紙後処理装置として請求項６記載の用紙後処理装置を設けたことを特徴とし、この構成によって、画像処理後の用紙に対する後処理が円滑かつ良好に行われる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus that conveys a sheet from a sheet storage unit to an image forming unit, and discharges the sheet after image formation to a sheet discharge unit, and a sheet receiving unit continuous with the sheet discharge unit And a sheet post-processing apparatus according to
本発明に係る用紙搬送装置によれば、用紙搬送ローラを軸線方向へ移動させるためのボス部材の停止位置を、駆動源であるステッピングモータに負荷が加わっている状態の位置に設定したことにより、ステッピングモータのモータホールド時の励磁相の安定させる時間が短くなり、起動時の脱調を防ぐことができ、よって、用紙搬送ローラに対する駆動動作が円滑かつ良好に行われる。 According to the paper transport device of the present invention, by setting the stop position of the boss member for moving the paper transport roller in the axial direction to a position in which a load is applied to the stepping motor that is a drive source, The time for stabilizing the excitation phase at the time of motor holding of the stepping motor is shortened and step-out at the time of start-up can be prevented, so that the driving operation for the paper transport roller is performed smoothly and satisfactorily.
また、本発明に係る用紙後処理装置，画像形成装置，画像形成システムによれば、画像形成後あるいは用紙後処理時における用紙の移動処理が円滑かつ良好に行われる。 Further, according to the sheet post-processing apparatus, the image forming apparatus, and the image forming system according to the present invention, the sheet moving process after the image formation or the sheet post-processing is performed smoothly and satisfactorily.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は本発明の実施形態である用紙穿孔装置および用紙搬送装置を備えた用紙後処理装置の構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a sheet post-processing apparatus including a sheet punching apparatus and a sheet conveying apparatus according to an embodiment of the present invention.
図１では、画像形成装置２０の排紙部２０ａから搬送されてくる用紙を用紙受部２１にて受け取って、穿孔を行う用紙穿孔装置Ｐなどの用紙後処理部を備えた用紙後処理装置Ｓの全体を示しており、本例において用紙穿孔装置Ｐは、横レジスト検知ユニットＡと穿孔ユニットＢとから構成される。
In FIG. 1, a sheet post-processing apparatus S having a sheet post-processing section such as a sheet punching apparatus P that receives a sheet conveyed from a
以下に、定型サイズ用紙の穿孔方法の概略を説明する。 The outline of the punching method for the standard size paper will be described below.
まず、画像形成装置２０の排紙部２０ａから搬送されてきた用紙の先端は、用紙受部２１において、停止しているスキュー補正ローラ対１に突き当てられる。一定時間、突き当てられて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。
First, the leading edge of the sheet conveyed from the
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、用紙受部２１に設けられた入口センサ２２が行う用紙先端検知をトリガにして、装置内に搭載されているＣＰＵなどからなる制御部１００が判断して回転を開始する。スキュー補正ローラ対１によってスキュー補正された用紙は、次に用紙の搬送方向と平行な一側端部の位置情報を検知する横レジスト検知ユニットＡを通過する。
The stop time and rotation start timing of the skew
用紙は１枚の用紙に後処理を施す用紙穿孔装置Ｐを有する搬送路を通り、要求に応じて、上排紙トレイ２３へ導く搬送路ａ、シフトトレイ２４へ導く搬送路ｂと、整合およびステープル綴じなどを行う後述する処理トレイへ導く搬送路ｃとへ、分岐爪１５および分岐爪１６によって振り分けられる。
The paper passes through a conveyance path having a sheet punching device P that performs post-processing on a single sheet, and is aligned with a conveyance path a that leads to the
例えば、整合およびステープルなどを施された用紙は、分岐ガイド板２５と可動ガイド２６により、移動可能なシフトトレイ２４へ導く搬送路ｄ、折りなどを施す処理トレイＴ方向へ振り分けられるように構成され、処理トレイで折りなどを施された用紙は折りローラ２７，２８および下排紙ローラ２９を通って下排紙トレイ３０へ導かれる。
For example, the sheets subjected to alignment, stapling, and the like are configured to be distributed by the
また、搬送路ｃには分岐爪１７が配置されており、低荷重ばね（図示せず）により図示した状態に保持されており、用紙後端が分岐爪１７を通過した後、搬送ローラ９，１０と、ステープル排紙ローラ１１の内、少なくとも搬送ローラ９が逆転し、搬送ローラ８が回転することにより後端を用紙収容部ｆへ導き滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能であるように構成されている。
Further, a
このように画像形成装置２０側の排紙口２０ａと直結している共通の導入搬送路には、画像形成装置２０から受け入れる用紙を検出する入口センサ２２、その下流に入口ローラ１，用紙穿孔装置Ｐ，搬送ローラ２，分岐爪１５，分岐爪１６が順次配置されている。分岐爪１５と分岐爪１６は、通常、図１の状態に保持されており、図示しないソレノイドをオンすることにより、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、搬送ローラ３，搬送ローラ５，搬送ローラ７へ用紙を振り分ける。
As described above, the common introduction conveyance path directly connected to the
本実施形態の用紙後処理装置が有する用紙積載装置は、シフト排紙ローラ６と、戻しコロ１３と、紙面検知センサ３１と、シフトトレイ２４などにより構成されている。ステープル排紙ローラ１１により処理トレイＴへ導かれた用紙は、順次積載される。
The paper stacking device included in the paper post-processing device of the present embodiment includes a shift
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３２にて横方向（用紙搬送方向と直交する用紙幅方向）の整合が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は、直ちに放出爪３３ａを有する放出ベルト３３によりシフト排紙ローラ６へ送られ、受け取り位置にセットされているシフトトレイ２４に排出される。
In this case, alignment in the vertical direction (paper conveyance direction) is performed with the
放出爪３３ａは、放出ベルトＨＰ（ホームポジション）センサ３４により、そのＨＰ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３４は放出ベルト３３に設けられた放出爪３３ａによりオン・オフする。
The
端面綴じステープラＳ１は正逆転可能なステープラ移動モータ（図示せず）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。中綴じステープラＳ２は、後端フェンス３５から中綴じステープラ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ている。
The end surface binding stapler S1 is driven via a timing belt by a stapler moving motor (not shown) capable of rotating in the forward and reverse directions, and moves in the paper width direction in order to bind a predetermined position of the paper edge. The saddle stitching stapler S2 is arranged such that the distance from the
用紙束偏向手段としての分岐ガイド板２５と可動ガイド２６においては、分岐ガイド板２５は支点を中心に上下方向に回動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ３７を有している。分岐ガイド板２５は放出ローラ３６に加圧される。
In the
上排紙トレイ２３の設置部分において、搬送ローラ３と上排紙ローラ４が上トレイ２３への用紙の排出をガイドする。また、上排紙ローラ４の近傍に配置され、用紙の排出を検出する上排紙センサ３９によって排紙の状態を監視する。また、シフトトレイ２４の設置部分において、シフト排紙ローラ６の近傍に配置され、用紙の排出を検出するシフト排紙センサ４０によって排紙の状態を監視する。
In the installation portion of the upper
次に、ソート，スタックモードの動作を説明する。まず、ノンステープルモード時と同様の搬送排紙が行われるが、その際、シフトトレイ２４が、用紙束のグループの区切れごとに排紙方向と直交方向に揺動することによって、排出される用紙が仕分けられる。
Next, operations in the sort and stack modes will be described. First, the conveyance and discharge are performed in the same manner as in the non-staple mode. At that time, the
ステープルモードの動作を以下に説明する。搬送路から分岐爪１５，分岐爪１６で振り分けられた用紙は搬送路ｇに導かれ、搬送ローラ７，搬送ローラ９，搬送ローラ１０，ステープル排紙ローラ１１により処理トレイＴに排出される。前記処理トレイＴでは、ステープル排紙ローラ１１により順次排出される用紙を整合し、所定枚数に達すると端面綴じステープラＳ１により綴じ処理を行う。
The operation in the staple mode will be described below. The paper sorted by the branching
その後、綴じられた用紙束は放出爪３３ａにより下流へ搬送され、シフト排紙ローラ６によりシフトトレイ２４へ排出される。またシフト排紙ローラ６の近傍に配置されたシフト排紙センサ４０によって、用紙の排紙の状態を監視する。ステープル排紙センサ４１を通過すると、ジョガーフェンス３２が待機位置から、例えば５ｍｍ内側に移動して停止する。
Thereafter, the bound sheet bundle is conveyed downstream by the
そして、紙有無センサ４２あるいは放出ベルトＨＰセンサ３４による検知より所定パルス発生後に、ジョガーフェンス３２を例えば２ｍｍ退避させ、ジョガーフェンス３２による用紙への拘束を解除する。この所定パルス数は放出爪３３ａが用紙後端と接触してからジョガーフェンス３２の先端を抜ける間で設定されている。
Then, after a predetermined pulse is generated by detection by the paper presence /
次に、中綴じ製本モードの動作を以下に説明する。搬送路から分岐爪１５と分岐爪１６で振り分けられた用紙は搬送路ｃに導かれ、搬送ローラ７，搬送ローラ９，搬送ローラ１０，ステープル排紙ローラ１１により処理トレイＴに排出され、綴じ処理が行われる。
Next, the operation in the saddle stitch binding mode will be described below. The paper sorted by the
その後、用紙束は上束搬送ローラ４３と下束搬送ローラ４４により、予めその用紙サイズに応じた位置にＨＰから移動して、下側の端面をガイドするべく停止している可動後端フェンス４５まで搬送される。
Thereafter, the sheet bundle is moved from the HP to a position corresponding to the sheet size in advance by the upper
可動後端フェンス４５に突き当てられた用紙束は、下束搬送ローラ４４の加圧から解除される。その後、綴じられた針部近傍は略直角方向に折りプレート３８により押され、その対向する折りローラ２７，２８のニップへと導かれる。予め回転していた折りローラ２７は、その用紙束を加圧搬送することにより、用紙束中央に折りを施す。
The sheet bundle abutted against the movable
折りが施された用紙束は、折りローラ２８により折りぐせが強化され、下排紙ローラ２９により下排紙トレイ３０へ排出される。このとき、用紙束後端が折り部通過センサ４６に検知されると、折りプレート３８および可動後端フェンス４５はホームポジションに復帰し、下束搬送ローラ４４の加圧は復帰され、次の用紙に備える。また、次のジョブが同用紙サイズ，同枚数であれば、可動後端フェンス４５はその位置で待機してもよい。
The folded sheet bundle is strengthened by the folding
なお、図１において、４７はパンチかすを回収するためのホッパ、４８はプレスタックセンサ、４９は束到達センサ、５０は可動後端フェンスＨＰセンサ、５１は下束搬送ガイド、５２は上束搬送ガイドを示している。 In FIG. 1, 47 is a hopper for collecting punch residue, 48 is a pre-stack sensor, 49 is a bundle arrival sensor, 50 is a movable rear end fence HP sensor, 51 is a lower bundle conveyance guide, and 52 is an upper bundle conveyance. A guide is shown.
図２は本実施形態における用紙穿孔装置Ｐの横レジスト検知ユニットＡの内部構成を示す側面図である。 FIG. 2 is a side view showing the internal configuration of the lateral registration detection unit A of the paper punching apparatus P in the present embodiment.
本実施形態では、横レジスト検知ユニットＡにおいて搬送されてきた不定形用紙の幅方向端縁の位置を検知し、その検知結果に基づいて判断された幅方向ズレ量に基づいて、穿孔ユニットＢを移動させて用紙の適正な位置に穿孔を行うようにしている。 In the present embodiment, the position of the edge in the width direction of the irregular sheet conveyed in the lateral registration detection unit A is detected, and the punching unit B is changed based on the amount of deviation in the width direction determined based on the detection result. It is moved so as to perforate at an appropriate position of the paper.
前記入口センサ２２のオフ信号(用紙後端検知)と共に、画像形成装置２０からの用紙サイズデータを用いて横レジスト検知ユニットＡを構成する端部位置検知センサ６１の幅方向移動開始タイミングを計算する。
Along with the off signal (sheet trailing edge detection) of the
入口センサ２２の用紙検知に基づいて判定された移動開始タイミングになると、横レジスト検知ユニットＡは幅方向への移動を開始し、フォトインタラプタなどからなる端部位置検知センサ６１が用紙の位置情報を検知する。その後、幅移動することができ、かつ搬送された用紙に穿孔する穿孔手段（穿孔ユニットＢ）を通過させる。
When the movement start timing determined based on the paper detection of the
穿孔モードの場合には、この用紙側端部の位置情報から穿孔穴位置を計算し、その穴位置に穿孔ユニットＢを移動させて穿孔を行う。その後、用紙は、搬送方向と直交方向（幅方向）に、用紙を移動させることのできる用紙移動手段によって仕分けられ、排紙トレイ２４に排紙される。以下、穿孔時の補正について説明する。
In the case of the punching mode, the punching hole position is calculated from the position information of the paper side edge, and the punching unit B is moved to the hole position to punch. Thereafter, the sheets are sorted by a sheet moving unit capable of moving the sheet in a direction (width direction) orthogonal to the transport direction, and discharged to the
図２に示すように、横レジスト検知ユニット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端部位置検知センサ６１（横レジスト検知センサ）は、搬送方向と直交する幅方向（矢印方向）に進退移動可能に構成されている。 As shown in FIG. 2, the end position detection sensor 61 (horizontal registration detection sensor) that detects the end position parallel to the conveyance direction of the sheet conveyed to the horizontal registration detection unit A has a width orthogonal to the conveyance direction. It is configured to move forward and backward in the direction (arrow direction).
図２において、端部位置検知センサ６１は用紙ガイド７１に装着されており、この用紙ガイド７１はホルダ７４に装着されている。このホルダ７４は軸７３上を摺動しながら幅方向に進退移動する。なお、図２において、７２，７７，７９，８１は用紙の移動をガイドする部材を示している。
In FIG. 2, the end
ホルダ７４にはタイミングベルト７８が設けられており、このタイミングベルト７８をステッピングモータの出力プーリ７６とプーリ８０との間に架設し、出力プーリ７６の回転によってタイミングベルト７８が動作する。これによって、ホルダ７４，用紙ガイド７１，端部位置検知センサ６１が幅方向へ移動する。
The
また、端部位置検知センサ６１のＨＰ（＝待機位置）は、ホルダ７４の一部７４ａがフォトインタラプタなどからなるセンサ７５によって検知されることにより決定される。センサ７５がホルダ７４を検知した待機位置から、ステッピングモータの出力プーリ７６の駆動によって一連の部品を介して、端部位置検知センサ６１が軸７３を摺動して、用紙の搬送方向と平行な端部を検知するために幅方向（図２の左方）に移動する。
Further, the HP (= standby position) of the end
そして、出力プーリ７６の駆動源であるステッピングモータの１パルス当たりの端部位置検知センサ６１の移動量に基づいて横レジストずれを算出し、このずれ量を補正するように穿孔ユニットＢを幅方向動作させることによって用紙の穿孔穴を常に一定の位置にすることができる。
Then, the lateral registration deviation is calculated based on the movement amount of the end
穿孔ユニットＢにより穿孔処理を受けた用紙は、後述するシフトユニットＣによって搬送方向に対して直交する方向へ移動されて仕分けされ、シフトトレイ２４に排出される。シフトユニットＣは、本実施形態では、図１に示す搬送ローラ５の設置部分である穿孔ユニットＢの搬送方向下流側に設置されている。
The paper that has undergone punching processing by the punching unit B is moved and sorted in a direction orthogonal to the transport direction by a shift unit C described later, and is discharged to the
図３（ａ）〜（ｃ）は本実施形態のシフトユニットの概略構成と動作についての説明図であって、図３（ａ）〜（ｃ）は共に平面図であり、図３（ａ）はシフトユニットＣが最も奥側に移動したとき、図３（ｂ）は最も手前側に移動したとき、図３（ｃ）は搬送中心にシフトユニットＣが位置しているとき、すなわち、ＨＰに位置しているときを示している。 3A to 3C are explanatory views of the schematic configuration and operation of the shift unit of the present embodiment. FIGS. 3A to 3C are both plan views, and FIG. 3 is when the shift unit C is moved to the farthest side, FIG. 3B is when it is moved closest to the front, and FIG. 3C is a diagram when the shift unit C is located at the transport center, that is, HP. It shows when it is located.
図３（ａ）〜（ｃ）において、搬送ローラ５を保持する軸部材５００は、長孔５０１ａが設けられた長孔部材であるリンク５０１に支持され、軸部材５００の周方向（用紙搬送方向）の回転は規制されず、用紙搬送方向と直交する方向の動きが規制されるように支持されている。リンク５０１の長孔５０１ａ内には、ボス部材５０２が長孔５０１ａの内周を摺動可能に遊嵌されており、ボス部材５０２は駆動部材であるギア５０３と固定され一体になっている。
3A to 3C, the
ギア５０３は、第一ステッピングモータ５０５の出力軸に設けられた出力ギア５０４と噛合している。ギア５０３にはセンサ遮蔽部５０６が設けられ、ギア５０３が回転方向におけるＨＰに位置しているときは、センサ遮蔽部５０６をセンサ５０７によって検知することができるようになっている。センサ遮蔽部５０６とセンサ５０７により、ボス部材５０２の位置を検知する位置検知部材を構成している。
The
さらに、搬送ローラ５の軸部材５００にはプーリ５０８が設けられ、軸部材５００は、プーリ５０８に対して用紙搬送方向と直交する方向に移動可能であって、プーリ５０８の回転を搬送ローラ５に伝達できるようになっている。
Further, the
本構成により、第一ステッピングモータ５０５の駆動が出力ギア５０４からギア５０３に伝達され、ギア５０３の回転によってボス部材５０２に嵌合するリンク５０２と搬送ローラ５とが用紙搬送方向と直交する方向に移動する。一方、第二ステッピングモータ５１１の駆動はプーリ５１０からタイミングベルト５０９を介してプーリ５０８に伝達されるため、搬送ローラ５は用紙搬送方向に回転しながら用紙搬送方向と直交する方向に移動することができる。
With this configuration, the driving of the
第一ステッピングモータ５０５と第二ステッピングモータ５１１に対するコントロールはモータ制御部材としての制御部１００により行われる。
Control of the
図３（ｂ）に示す用紙を手前側にシフトさせる動作を図４のフローチャートを参照して説明する。シフト動作前の搬送ローラ５の状態は図３（ｃ）に示す状態である。
The operation of shifting the paper shown in FIG. 3B to the near side will be described with reference to the flowchart of FIG. The state of the
画像形成装置２０から排出された用紙は、穿孔ユニットＢからシフトユニットＣへ搬送されてくると（Ｓ１）、入口センサ２２のＯＮ信号（Ｓ２）と共に、搬送ローラ５の駆動が開始するように、第二ステッピングモータ５１１の駆動させる（Ｓ３）。その後、用紙が搬送ローラ５によって搬送されて入口センサ２２を通過すると、入口センサ２２のＯＦＦ信号（用紙後端検知：Ｓ４）と共に、第二ステッピングモータ５１１のパルスのカウントを開始する（Ｓ５）。第二ステッピングモータ５１１のパルス数を監視し、このパルス数が用紙をシフトする位置に達したことを検知したら（Ｓ６）、図３（ｂ）に示す搬送ローラ５の位置にあるように、第一ステッピングモータ５０５を駆動させる（Ｓ７）。
When the sheet discharged from the
その後、第二ステッピングモータ５１１のパルス数により、用紙後端が搬送ローラ５を抜けたことを検知したら（Ｓ８）、図３（ｃ）の搬送ローラ５の位置になるように、第一ステッピングモータ５０５を駆動させる（Ｓ９）。
Thereafter, when it is detected from the number of pulses of the
また、用紙を奥側にシフトさせる動作は、図３（ｂ）の状態が図３（ａ）の状態に変わっただけで、その制御動作は前記説明と同様にして行われるため、その説明を省略する。 The operation of shifting the paper to the back side is performed just as the state shown in FIG. 3B is changed to the state shown in FIG. Omitted.
図５（ａ）〜（ｄ）は本実施形態におけるシフトユニットＣのリンク５０１，ボス部材５０２，ギア５０３，センサ遮蔽板５０６，センサ５０７のみの動作説明図である。図５（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれシフトユニットＣがＨＰ、および最も端に位置しているときを示し、図５（ｄ）は停止位置にあるときを示している。
FIGS. 5A to 5D are operation explanatory views of only the
図５（ａ）のボス部材５０２の位置は図３（ｂ）に示す位置と同じ位置であり、シフトユニットＣが最も手前側へ移動した状態を示している。ギア５０３が時計回りに回転するとき、ボス部材５０２の移動時には力の方向は矢印に示すようになり、リンク５０１に全く力がかからない下側への方向となっている。仮に、ギア５０３が反時計回りに回転したとしても、ボス部材５０２の移動方向は矢印と逆の上側方向であるものの、リンク５０１には全く力がかからない。
The position of the
図５（ｂ）のボス部材５０２の位置は図３（ｃ）に示す位置と同じ位置であり、シフトユニットＣが搬送中心にある状態である。このときは、ギア５０３の回転方向と、ボス部材５０２の力の方向とが一致するため、リンク５０１に最も力が加わる状態である。
The position of the
図５（ｃ）にボス部材５０２に加わる力をＦとしたときのＦの成分分析を行った結果を示す。図５（ｃ）に示すように、ボス部材５０２がＨＰから離れた位置を角度θで表すと、リンク５０１に加わる力はＦｓｉｎθで表すことができる。これはボス部材５０２の回転方向に依存しない。
FIG. 5C shows the result of component analysis of F, where F is the force applied to the
ここで、従来のシフトユニットＣの制御では、前述したように搬送ローラ５のシフト後の停止位置が図３（ａ）あるいは（ｂ）のいずれかとなっている。この状態は図５（ａ）に示す状態であって、図５（ｃ）を参照すればθ＝０°であるので、リンク５０１に加わる負荷はＦｓｉｎ０°＝０となり、リンク５０１へ負荷が全く加わらない状態となっている。
Here, in the control of the conventional shift unit C, as described above, the stop position after the shift of the conveying
しかし、前述したようにステッピングモータはモータに加わる負荷が少ないと、停止時の状態が安定しない。そのため、搬送ローラ５を図３（ａ）あるいは（ｂ）から、図３（ｃ）の初期状態に戻すときに、モータ励磁相が安定するまでの時間が長くなり、励磁時間が足りずに脱調を起こすという問題が発生する。
However, as described above, when the stepping motor has a small load applied to the motor, the stopped state is not stable. Therefore, when the
そこで本実施形態では、図５（ｄ）に示すように、ボス部材５０２の停止位置をある一定角度φずれた位置に停止させ、次に搬送ローラ５を図３（ｃ）の初期状態に戻すときに、常にリンク５０１へＦｓｉｎφの負荷が加わるようにしている。前記一定角度φとしては、ボス部材５０２の位置で表現すると、リンク５０１の中心から上下いずれかにＤｂ分の距離ずれた位置に設定する。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5D, the stop position of the
なお、適切なφの角度は、第一ステッピングモータ５０５の特性，搬送ローラ５の負荷特性，ボス部材５０２とリンク５０１との摩擦係数、ボス部材５０２とリンク５０１との空間距離など様々な要因によって変化するが、角度φがあまりにも大きいとシフト可能距離が短くなってしまい、製品に必要とされるシフト距離が大きく変わってくるため、大き過ぎることも問題である。
The appropriate φ angle depends on various factors such as the characteristics of the
具体的には、ギア５０３の中心からボス部材５０２までの距離をＲとすると、従来のシフト量は２Ｒであるが、本実施形態を実施することにより、２Ｒｃｏｓφになる。つまり２Ｒ（１−ｃｏｓφ）となって、（１−ｃｏｓφ）の比率分だけシフト量が減ることを意味する。
Specifically, if the distance from the center of the
そこで、Ｆｓｉｎφをできるだけ大きくし、２Ｒｃｏｓφをできる限り少なくできる角度φを選択する。例えばφ＝２０°とすれば、リンク５０１への負荷は力Ｆに対して３４％の負荷を加えることができ、かつシフト量は６％程度しか変化がない（図６（ａ），（ｂ）参照）。
Therefore, Fsinφ is increased as much as possible, and an angle φ that can reduce 2Rcosφ as much as possible is selected. For example, if φ = 20 °, the load on the
本実施形態の構成は、用紙を搬送方向に対して直交する方向に左右に振り分けて移動させる用紙搬送装置として有効であり、画像形成装置，用紙後処理装置、あるいは画像形成装置と用紙後処理装置とからなる画像形成システムの用紙搬送路の一部に実施することにより、駆動源であるステッピングモータによって回転駆動される部材の位置を制御することができ、ステッピングモータの励磁相が安定するまでの時間を短くできることから、脱調を防ぎ、円滑かつ良好な動作が行われる。 The configuration of the present embodiment is effective as a paper transport device that moves the paper by sorting left and right in a direction orthogonal to the transport direction. The image forming device, the paper post-processing device, or the image forming device and the paper post-processing device. The position of a member that is rotationally driven by a stepping motor that is a drive source can be controlled, and the excitation phase of the stepping motor can be stabilized. Since the time can be shortened, step-out is prevented and smooth and good operation is performed.
本発明は、複写機，プリンタなどの画像形成装置や、用紙を揃えたり、パンチ処理，ステープル処理などを行う用紙後処理装置、および画像形成装置と用紙後処理装置とを複合的に結合して、画像形成後の用紙に対して各種後処理を行う画像形成システムにおける用紙搬送部に適用される。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a sheet post-processing apparatus for aligning paper, punching, stapling, and the like, and combining the image forming apparatus and the paper post-processing apparatus in combination. The present invention is applied to a paper transport unit in an image forming system that performs various post-processing on paper after image formation.
Ａ 横レジスト検出ユニット
Ｂ 穿孔ユニット
Ｃ シフトユニット
Ｐ 用紙穿孔装置
Ｓ 用紙後処理装置
５ 搬送ローラ
２０ 画像形成装置
２０ａ 排紙部
２１ 用紙受部
１００ 制御部
５００ 軸部材
５０１ リンク
５０１ａ 長孔
５０２ ボス部材
５０３ ギア
５０４ 出力ギア
５０５ 第一ステッピングモータ
５０６ センサ遮蔽部
５０７ センサ
５０８，５１０ プーリ
５０９ タイミングベルト
５１１ 第二ステッピングモータ
A lateral registration detection unit B punching unit C shift unit P paper punching device S
Claims (8)
前記用紙搬送ローラを前記終端位置で停止させたとき、前記駆動部材の回転中心と前記ボス部材を結ぶ直線と、前記軸線とが、０°よりも大きな角度を成していることを特徴とする用紙搬送装置。 A shaft member provided with a rotationally driven paper transport roller, and a long hole extending in a direction perpendicular to the axis of the shaft member and fixedly connected to the shaft member When a drive member which is rotationally driven by a stepping motor, and offset from the rotational center of the driving member provided in the drive member, and a boss member fitted slidably to the long hole of the long hole member The boss member that moves circularly by the rotation of the drive member slides with respect to the elongated hole, whereby the shaft member and the rotating paper transport roller are moved from the home position to the terminal position. A paper transport device that moves in the direction and shifts the paper transported by the paper transport roller in the axial direction ;
When the sheet conveying roller is stopped at the end position, a straight line connecting the rotation center of the driving member and the boss member and the axis form an angle larger than 0 °. Paper transport device.
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