(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されてきた用紙が積載される積載手段と、
前記積載手段上に積載された用紙又は用紙束までの距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段を前記用紙又は用紙束に対して移動させる移動手段と、
前記移動手段によって移動しながら前記距離検出手段によって連続して検出された距離の変化状態に基づいて用紙の変形の状態を認識する用紙状態認識手段と、
を備えた用紙処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の用紙処理装置であって、
前記移動手段は、前記距離検出手段を前記積載手段の用紙積載面に対して垂直な方向に移動させ、前記用紙の端面を走査すること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の用紙処理装置であって、
前記移動手段は、前記距離検出手段を前記積載手段の用紙の端面に対して平行な方向に移動させ、前記用紙の端面を走査すること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の用紙処理装置であって、
前記移動手段は、前記距離検出手段を前記用紙又は用紙束の上面に沿って用紙搬送方向に対して主走査方向及び／又は副走査方向に移動させ、前記用紙又は用紙束の上面を走査すること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の用紙処理装置であって、
前記距離検出手段が用紙搬送方向の前面、後面、側面のいずれか１以上の個所に設けられていること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の用紙処理装置であって、
前記用紙状態認識手段が用紙の変形の状態が異常であると認識したとき、前記用紙の搬送先を変更し、あるいは搬送を停止させる制御手段を備えていること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項７】
請求項６記載の用紙処理装置であって、
前記制御手段は、前記用紙状態認識手段が用紙の変形の状態が異常であると認識したとき、前段で搬送中の用紙は前段からの搬送を継続すること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の用紙処理装置であって、
前記異常が、フェイスカール、バックカール、丸まり及び折り高さの１つを含む用紙の変形の状態の異常であること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項９】
請求項１又は２記載の用紙処理装置であって、
前記用紙状態認識手段は、前記積載手段が昇降可能である場合に、上方から前記距離検出手段の移動を開始させること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項１０】
請求項１又は２記載の用紙処理装置であって、
前記用紙状態認識手段は、前記積載手段が昇降不能である場合に、下方から前記距離検出手段の移動を開始させること
を特徴とする用紙処理装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の用紙処理装置と、
用紙に画像を形成する画像形成装置と、
を備えていることを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙処理装置及び画像形成システムに係り、特に、搬入されてくる用紙、記録紙、シート状記録媒体などのシート部材（本明細書では、単に「用紙」と称す。）のカールを検出する手段を備えた用紙処理装置、及びこの用紙処理装置を備えた画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置から搬送される用紙に対し所定の用紙処理、所謂後処理を行う用紙後処理装置において、排紙トレイに排出された用紙のカールの大きさを検出し、大きさによっては用紙の排紙を停止させる技術が知られている。例えば特許文献１（特開２００３−０２６３７０号公報）には、上下移動可能な排紙トレイの底面に、用紙サイズに対応した複数の測距センサを設け、その下方の排紙トレイ上の用紙中央付近の上面までの距離（センサの出力電圧）を検出して、大きな変化が所定時間続いた場合に積載異常が発生したと判断し用紙の排紙を停止させる発明が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記特許文献１記載の発明では、距離検出手段が固定され、用紙の中央部で丸まった場合のみ検出可能であるため、用紙の丸まりが用紙中央部で発生した場合には検出可能であるが、用紙の丸まり位置が前記固定された距離検出手段の検出対象位置から外れた場合には、丸まりの検出が不能となるので、丸まり発生位置や排紙トレイの構成によっては早期に検出することが難しく、紙詰まりによる破棄用紙の発生、用紙の落下等の不具合が発生することがあった。また、排紙時の用紙の変形にはフェイスカール、バックカールがあり、折り処理が施された用紙では、折り後に折り部が戻る場合ある。いずれにしても変形が大きくなると、前記丸まりの場合と同様の問題が生じる。
【０００４】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、積載される用紙の変形が大きくなり、その変形によって不具合が生じる虞がある場合に、その発生位置に拘わらず早期に異常を検出することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、第１の手段は、搬送されてきた用紙が積載される積載手段と、前記積載手段上に積載された用紙又は用紙束までの距離を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段を前記用紙又は用紙束に対して移動させる移動手段と、前記移動手段によって移動しながら前記距離検出手段によって連続して検出された距離の変化状態に基づいて用紙の変形の状態を認識する用紙状態認識手段と、を備えた用紙処理装置を特徴とする。
【０００６】
この場合、前記移動手段は、前記距離検出手段を前記積載手段の用紙積載面に対して垂直な方向に移動させ、前記用紙の端面を走査する。さらに加えて、前記距離検出手段を前記積載手段の用紙の端面に対して平行な方向に移動させ、前記用紙の端面を走査することもできる。その際、前記距離検出手段は用紙搬送方向の前面、後面、側面のいずれか１以上の個所に設けることができる。また、前記距離検出手段を前記用紙又は用紙束の上面に沿って用紙搬送方向に対して主走査方向及び／又は副走査方向に移動させ、前記用紙又は用紙束の上面を走査することもできる。
【０００７】
なお、前記用紙状態認識手段が用紙の変形の状態が異常であると認識したとき、前記用紙の搬送先を変更し、あるいは搬送を停止させる制御手段を設けることもできる。制御手段は、前記用紙状態認識手段が用紙の変形の状態が異常であると認識したとき、前段で搬送中の用紙は前段からの搬送を継続させる。前記異常は、例えば、フェイスカール、バックカール、丸まり及び折り高さの１つを含む用紙の変形の状態が異常と見なされたときであり、異常とは、前記変形の度合いによって用紙搬送あるいは排紙に不具合が生じる虞がある場合を意味する。
【０００８】
また、前記用紙状態認識手段は、前記積載手段が昇降可能である場合に、移動手段により距離検出手段の移動を上方から開始させ、前記積載手段が昇降不能である場合に、下方から開始させる。
【０００９】
第２の手段は、第１の手段に係る用紙処理装置と、用紙に画像を形成する画像形成装置と、を備えた画像形成システムを特徴とする。
【００１０】
なお、後述の実施形態では、用紙は符号Ｐ、積載手段は内部トレイ１０２，１０２ａ，外部トレイ３０２に、用紙束は符号ＰＢに、距離検出手段は距離検出部２０２に、移動手段は垂直方向駆動機構２０８又は水平方向移動機構２２８に、用紙状態認識手段はＣＰＵ４０１に、用紙処理装置はスタッカ１００−１，１００−２、あるいは用紙後処理装置３００に、主走査方向は矢印ｙ方向、副走査方向は矢印ｘ方向、上下方向は矢印ｚ方向に、制御手段はＣＰＵ４０１に、前段は画像形成装置ＰＲに、フェイスカールは用紙Ｐ１の状態に、バックカールは用紙Ｐ２の状態に、丸まりは用紙Ｐ３の状態に、折りは用紙Ｐ４の状態に、画像形成装置は符号ＰＲに、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、積載される用紙の変形が大きくなり、その変形によって不具合が生じる虞がある場合に、その発生位置に拘わらず早期に異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の実施例１に係る用紙処理装置としてのスタッカの全体構成の概略を示す概略構成図である。
【図２】図１のスタッカにカール状態認識ユニットを設置した状態を示す正面図である。
【図３】距離検出部が最上位にある状態のカール状態認識ユニットの構成を示す正面図である。
【図４】距離検出部が最下位にある状態のカール状態認識ユニットの構成を示す正面図である。
【図５】内部トレイ上に積載された用紙束のカール状態の認識検知原理を示す説明図である。
【図６】カール状態認識ユニットを使用してカール状態を認識する制御の用紙に折りがない場合の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】カール状態認識ユニットを使用してカール状態を認識する制御の用紙に折りがある場合の制御手順を示すフローチャートである。
【図８】カール状態認識制御を実行する画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。
【図９】水平方向にも可動なカール状態認識ユニットが手前側にある状態を示す図である。
【図１０】水平方向にも可動なカール状態認識ユニットが奥側にある状態を示す図である。
【図１１】シフト位置を変更したときのカール状態認識制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図１２】スタッカの内側上部の側板に下向きにカール状態認識ユニットを設置してカール状態の認識検知原理を示す説明図である。
【図１３】用紙の２隅を測定するモードが設定されている場合のカール状態認識制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図１４】実施例２に係る用紙処理装置としてのスタッカの全体の概略を示す概略構成図である。
【図１５】実施例２における固定式の内部トレイの全体構成を示す斜視図である。
【図１６】実施例３に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置の全体の概略を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、排紙トレイ上の用紙の丸まりを検出する際、排紙トレイ上の用紙の端面あるいは上面を、距離検出手段を移動させながら連続して用紙までの距離を検出し、丸まりの発生位置に拘わらず丸まりを検出可能としたことを特徴とする。
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照し、実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の実施例１に係る用紙処理装置としての用紙積載装置、所謂スタッカの全体構成の概略を示す概略構成図であり、スタッカ内の内部トレイを用紙排紙位置まで上昇したときの状態を示す。画像形成装置から排出された用紙は矢印Ａ方向から搬入される。本実施例１におけるスタッカ１００−１は、プルーフ排紙モード、ストレート排紙モード、及びシフト排紙モードの動作モードの選択が可能であり、それぞれのモードに応じて用紙の搬送方向が制御される。プルーフ排紙モードは、用紙を用紙搬送路プルーフ搬送路１４１からプルーフトレイ１０１上に導いてスタックする動作モードである。ストレート排紙モードは、用紙をストレート搬送路１４２から後段の用紙後処理装置に導く動作モードである。シフト排紙モードは、用紙をシフト搬送路１４３から内部トレイ１０２上に排出してスタックする動作モードである。シフト排紙モードにおいては、内部トレイ１０２上の異なるシフト位置に所定枚数毎の用紙がスタックされる。シフト動作は後述のメインジョガー対１５０及びサブジョガー対１５１により行われる。
【００１６】
スタッカ１００−１では、用紙を積載する際、図示しない前ドアが開いた状態で、スタッカ１００−１の所定の位置に台車１０８をセットし、前ドアを閉めると、台車１０８上にあったトレイ１０２がエレベータ１０３により上昇する。エレベータ１０３の駆動源は、トレイ昇降モータ１０７で、図示しないＣＰＵからの制御信号によりトレイ昇降モータ１０７が回転し、エレベータ１０３を上昇動作させる。
【００１７】
トレイ昇降モータ１０７の回転軸には、プーリが圧入されており、タイミングベルトを介してトレイ昇降モータ１０７の回転によって発生した駆動力を伝達する。タイミングベルトの先には、ウォームギヤ１０６、歯車１０９，１１０，１０５を含む歯車群が連結されており、歯車１０５は、タイミングベルト１０４に連結されている。例えば、トレイ昇降モータ１０７が正回転すると、連結された歯車によりタイミングベルト１０４に力が伝達され、タイミングベルト１０４に連結されたトレイ１０２を昇降させるエレベータ（内部トレイ保持板対）１０３が上昇する。一方、トレイ昇降モータ１０７が逆回転すると、エレベータ１０３は下降する。
【００１８】
スタッカ１００−１は前記用紙を積載し、排紙するトレイ機構の他に搬送機構を備えている。搬送機構は、画像形成装置ＰＲ側から搬送されてきた用紙をトレイ１０２に排紙し、あるいは後段のシート処理装置に搬送するもので、前記プルーフ搬送路１４１、ストレート搬送路１４２、シフト搬送路１４３を含む搬送路と、下分岐爪１２０と、上分岐爪１２１とを備えている。下分岐爪１２０は、入口ローラ１１４から搬入されてきた用紙をシフト搬送路１４３側かストレート搬送路１４２側に切り替える分岐爪であり、上分岐爪１２１は下分岐爪１２０に導かれた用紙をプルーフ搬送路１４１側かストレート搬送路１４２側に切り替える分岐爪である。プルーフ搬送路１４１はプルーフトレイ１０１に用紙を排紙するための搬送路であり、上分岐爪１２１からプルーフトレイ１０１に排紙するまでの搬送路である。ストレート１４２は後段の用紙処理装置に用紙を搬送するための搬送路であり、入口部から排紙部までの搬送路である。シフト搬送路１４３はトレイ１０２に用紙を排紙するための搬送路であり、下分岐爪１２０からトレイ１０２に排紙するまでの搬送路である。
【００１９】
なお、シフト搬送路１４３の用紙搬送方向の最下流部には内部トレイ１０２に用紙を排紙するための搬送ローラ（排紙）１１１と、この排紙ローラ１１１にバネによって付勢され、圧接して従動する従動ローラ１１３が設けられ、これらのローラ１１１，１１３の間に用紙がニップされる。また、用紙搬送路に沿って入口センサ１３１、用紙搬送パスセンサ１３２が設けられ、排紙ローラ１１１の排紙部近傍には紙面センサ１３３が配置されている。なお、各用紙搬送路１４１，１４２，１４３には、複数の搬送ローラが配置され、図示しない駆動機構によって駆動され、用紙を所定の位置に搬送する。また、プルーフ搬送路１０１のトレイ１０１の直前にはプルーフ排紙センサ１３４が、プルーフトレイ１０１の上部には満杯検知センサ１３５が、ストレート搬送路１４２には用紙検知センサ１３６、１３７がそれぞれ配置されている。
【００２０】
このように大略構成されたスタッカ１００−１では、画像形成装置から搬送される用紙を入口ローラ１１４で受け入れた後、プルーフトレイ１０１に排紙するときは、下分岐爪１２０及び上分岐爪１２１を図示時計回り方向に回転させ、それぞれの分岐爪の上側にあたる搬送路を開放し、プルーフ搬送経路１４１に導いて、プルーフ搬送路１４１からプルーフトレイ１０１に排紙する。スタッカ１００−１の下流に接続された用紙後処理装置に排紙するときは、下分岐爪１２０を図示時計回り方向、上分岐爪１２１を図示反時計回り方向に回転させ、用紙をストレート搬送経路１４２に導いて、下流に接続された用紙後処理装置に排紙する。スタッカ１００−１の胴内に配置された内部トレイ１０２に排紙するときは、下分岐爪１２０を図示反時計方向に回転させ、シフト搬送経路１４３側を開放し、内部トレイ１０２に排紙する。その後、ストッパ１５２により用紙の副走査方向の揃え（用紙搬送方向の整合）、メインジョガー対１５０及びサブジョガー対１５１により主走査方向の揃え（用紙搬送方向と直交する方向の整合）を行う。
【００２１】
内部トレイ１０２の上方には紙面検知フィラー１５３を備え、内部トレイ１０２に用紙が積載されると紙面検知フィラー１５３の先端が押し上げられ、回動することによって後端が第１の紙面検知センサ１５４の光路を遮断し、第１の紙面検知センサ１５４によってフィラー位置が検出され、用紙積載を知ることができる。検出後、トレイ昇降モータ１０７を駆動してエレベータ１０３を下降させると、その上に設置された内部トレイ１０２も下降する。そして、第１の紙面検知センサ１５４が非検出となってから所定時間後にトレイ昇降モータ１０７を停止させる。内部トレイ１０２から用紙が取り除かれると、紙面検知フィラー１５３の先端部が下がり、後端が第２の紙面検知センサ１５５の光路を遮断し、フィラー位置が検出され、用紙が取り除かれたことが分かる。検出後、トレイ昇降モータ１０７を駆動して内部トレイ１０２を上昇させ、第２の紙面検知センサ１５５が非検出となってから所定時間後にトレイ昇降モータ１０７を停止させる。
【００２２】
以上のようにしてトレイ昇降モータ１０７を動作させ、内部トレイ１０２への排紙口（ローラ１１１，１１３にニップ位置）に対し、用紙未積載時の内部トレイ１０２、及び用紙積載時の内部トレイ１０２上の用紙の最上紙の高さが一定となるように制御する。
【００２３】
図２は図１のスタッカにカール状態認識ユニットを設置した状態を示す正面図である。同図に示すようにカール状態認識ユニット２００は、スタッカ１００−１の筐体の内側の側板１００ａに固定して設置する。図２では左内側の側板１００ａに設置しているが、右内側の側板１００ｂ、あるいは上内側の側板１００ｃに設置しても良い。また、本実施例では用紙が副走査方向にカールするものとして説明するが、主走査方向にカールする場合は、奥側の側板に設置する。
【００２４】
図３及び図４はカール状態認識ユニットの構成を示す正面図である。カール状態認識ユニット２００は測距センサを備えた距離検出部２０２と距離検出部移動モータ２０１から基本的に構成されている。距離検出部２０２と距離検出部移動モータ２０１はタイミングベルト２０６，２０７を使用した垂直方向駆動機構２０８により機械的に連結され、ガイド軸２０９に沿って垂直方向に移動可能となっている。距離検出部２０２のホーム位置には距離検出部ＨＰセンサ２０３が設けられている。これらは垂直方向に延びる第１のベース２１０上に搭載され、カール状態認識ユニット２００として機能する。図３及び図４では、用紙Ｐ又は用紙束ＰＢが内部トレイ１０２上に積載され、図３では、距離検出部２０２が最上位の位置に、図４では、最下位の位置にそれぞれ位置した状態を示している。
【００２５】
図５は内部トレイ１０２上に積載された用紙束ＰＢのカール状態の認識検知原理を示す説明図、図６及び図７はカール状態認識ユニット２００を使用してカール状態を認識する制御の制御手順を示すフローチャートである。なお、この制御はスタッカ１００−１のＣＰＵによって実行される。
【００２６】
図８は、カール状態認識制御を実行する本実施例における画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。本実施例における画像形成システムは画像形成装置ＰＲとスタッカ１００−１から構成されている。画像形成装置ＰＲの制御はＣＰＵ４１１、ＲＯＭ４１２、ＲＡＭ４１３、不揮発ＲＡＭ４１４、シリアルＩ／Ｆ４１５、タイマ４１６などを内蔵した画像形成装置制御部４１０によって実行される。制御のためのプログラムコードはＲＯＭ４１２に格納され、ＣＰＵ４１１はプログラムコードをＲＡＭ４１３に展開し、制御に必要なデータをＲＡＭ４１３に記憶し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードによって定義される制御を実行する。
【００２７】
画像形成装置制御部４１０には、感光体などの作像部１１０で使用されるモータ、給紙部１２０、給紙搬送路１３０、両面搬送路１７０における各種モータやクラッチなどの各種直流負荷４５０、各種交流負荷４７０、定着ローラの温度を検出する温度センサなどの各種センサ４６０が接続されている。また、画像読取装置４８０、及び操作表示部４４０が接続され、画像形成装置制御部４１０を介して各部が制御される。
【００２８】
スタッカ１００−１の制御は、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、シリアルＩ／Ｆ４０４、タイマ４０５などを内蔵した用紙処理装置制御部４００によって実行される。制御のためのプログラムコードはＲＯＭ４０２に格納され、ＣＰＵ４０１はプログラムコードをＲＡＭ４０３に展開し、制御に必要なデータをＲＡＭ４０３に記憶し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら前記プログラムコードによって定義される制御を実行し、各種直流負荷４２０の制御を行っている。画像形成装置ＰＲとスタッカ１００−１は、シリアルＩ／Ｆ４１５及び４０４を介してカール状態認識制御を含む用紙搬送制御に必要なコマンドをやり取りし、スタッカ１００−１では該コマンド及び各種センサ４３０から得られる用紙位置情報あるいはカール状態認識情報により、用紙搬送制御及び後処理を行う。なお、各種センサ４３０には、図１ないし図４に示した各種センサが含まれる。
【００２９】
実施例１におけるカール状態認識制御は、図６のフローチャートに示すように、内部トレイ１０２に用紙排紙後（内部トレイ１０２動作時は、シフト動作完了後）（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、図３に示す最上位の位置から図４に示す最下位の位置まで距離検出部２０２を下降させる。そして、下降中に用紙を検出してから、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように連続して検出距離（測距センサ２０２の出力電圧）が増加あるいは低下する間に検出時間ｔをカウントする（ステップＳ１０２）。そして、用紙が折られていないことを確認し（ステップＳ１０３）、所定の時間内で検出距離の増減が連続ではなくなった場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、距離検出部２０２の下降を停止し、ホームポジション位置に戻す（ステップＳ１０５）。
【００３０】
次いで、ステップＳ１０６で検出距離が常に増加しているかどうかをチェックする。これは図５に示すように内部トレイ１０２上の用紙Ｐあるいは用紙束ＰＢの状態によって検出距離の変化のパターンが決まっているからである。すなわち、図５（ａ）に示すように検出距離が増加し（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、検出時間ｔｆが所定の時間αｆ以上の場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、すなわち、
ｔｆ≧αｆ
の場合は、用紙Ｐ１に異常がある（フェイスカールが大きい）と見なし（ステップＳ１０８）、排紙先が変更可能であれば（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、排紙先を変更し（ステップＳ１１０）、不可能であれば画像形成装置ＰＲで搬送中の用紙以降の排紙を停止する（ステップＳ１１１）。なお、画像形成装置ＰＲでの異常発生時の処理設定により、排紙先変更可能の場合でも、排紙を停止することは可能である。
【００３１】
ステップＳ１０６で検出距離が増加しておらず、検出距離が常に減少している場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、検出時間をチェックし、検出時間ｔｐが所定の時間αｂ以上の場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、すなわち、
ｔｐ≧αｐ
の場合は、用紙Ｐ２に異常がある（バックカールが大きい）と見なし（ステップＳ１１４）、前述のステップＳ１０９ないしステップＳ１１１の処理を実行する。なお、この場合も、画像形成装置ＰＲでの異常発生時の処理設定により、排紙先変更可能の場合でも、排紙を停止することは可能である。
【００３２】
ステップＳ１１２で検出距離が常に減少でない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）には、検出時間をチェックし、検出時間ｔｍが所定の時間αｍ以上の場合（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、すなわち、
ｔｍ≧αｍ
の場合は、用紙Ｐ３に異常がある（丸まり発生）と見なし（ステップＳ１１６）、前述のステップＳ１０９ないしステップＳ１１１の処理を実行する。なお、この場合も、画像形成装置ＰＲでの異常発生時の処理設定により、排紙先変更可能の場合でも、排紙を停止することは可能である。
【００３３】
他方、ステップＳ１０３の判定で用紙に折りが施されている場合には、図７のフローチャートに移行し、検出距離の減少が連続でなくなった場合（ステップＳ１１７：Ｙｅｓ）距離検出部２０２の下降を停止し、ホームポジション位置に戻す（ステップＳ１１８）。そして、検出時間をチェックし、検出時間ｔｖが所定の時間αｖ以上の場合、すなわち、
ｔｖ≧αｖ
の場合は、用紙Ｐ４に異常がある（折り高さが高い）と見なし（ステップＳ１２０）、前述のステップＳ１０９ないしステップＳ１１１の処理を実行する。なお、画像形成装置ＰＲでの異常発生時の処理設定により、排紙先変更可能の場合でも、排紙を停止することは可能である。
【００３４】
なお、本実施例では、距離検出部２０２は上下方向のみならず水平方向にも可動に構成することができる。図９及び図１０は水平方向にも可動なカール状態認識ユニット２００の構成を示す図で、図３及び図４を左側から見た図に相当する。図９及び図１０において、図３及び図４に示した第１のベース２１０上に搭載されたカール状態認識ユニット２００は、第１のベース２１０と一体に水平方向に延びる第２のベース２２０上に搭載されている。第２のベース２２０上であって、第１のベース２１０搭載側とは逆側の面に第１のベース２１０上に搭載された垂直方向駆動機構２１８と同様の構成の水平方向駆動機構２２８が設けられている。第１のベース２１０のホーム位置には、水平方向距離検出部ＨＰセンサ２２５が設けられ、このホームポジション位置が基準となって水平方向の移動距離が検出される。
【００３５】
水平方向駆動機構２２８は、水平移動モータ２２４と、タイミングベルト２２６，２２７と、タイミングベルト２２７に取り付けられる取り付け部２２３と、スライダ２２２を含む。取り付け部２２３は図には見えない水平方向に延びる溝を通して第２のベース２２０の図９及び図１０の裏側から表側に突設されて第２のベース２２０の表側でタイミングベルト２２７に固定されている。また、タイミングベルト２２７と平行に形成されたスライド溝２２１に同じく第１のベース２１０と一体のスライダ２２２をスライド可能に装着し、少なくとも２つの水平な溝に沿って第１のベース２１０と一体のスライダ２２２と取り付け部材２２３が移動する。
【００３６】
図２のスタッカ１００−１に適用した場合、第１のベース２１０は装置の高さ方向（ｚ方向）に往復動し、第２のベース２２０は装置の奥行き方向（ｙ方向）に往復動する。これにより内部トレイ１０２の図において左側のｙ−ｚ平面から用紙Ｐのカール状態を検出することができる。第２のベース２２０の検出処理手順は、垂直方向の検出が水平方向となっただけで、前述の図６及び図７のフローチャートの処理と同一であり、カールの状態も図５で説明したものと同一である。
【００３７】
なお、内部トレイ１０２のシフト動作と連動させる場合、シフト方向が奥側に変更されたときには、距離検出部２０２が、水平方向距離検出部ＨＰセンサ２２５が設置されたホームポジション位置へ戻る途中、あるいは戻った後に、図１０に示すように距離検出部２０２をスタッカ１００−１の奥側検出位置まで水平移動する。シフト方向が手前側に変更された場合、距離検出部２０２が前記ホームポジション位置へ戻る途中、あるいは戻った後に図９に示すように距離検出部２０２を手前側の検出位置（ホームポジション位置）まで水平移動させる。
【００３８】
なお、ここでは、垂直方向駆動機構２１８と水平方向駆動機構２２８を同一の装置に搭載して同一平面を走査することができるように構成されているが、異なる面に対して独立に前記駆動機構２１８，２２８を設けることもできる。
【００３９】
図１１は、シフト位置を変更したときのカール状態認識制御の制御手順を示すフローチャートである。同図において、まず、シフト位置変更の有無をチェックし（ステップＳ２０１）、位置変更があれば、シフト方向をチェックし（ステップＳ２０２）、奥側であれば、距離検出部２０２を水平移動させて奥側検出位置に位置させ（ステップＳ２０３）、手前側であれば、距離検出部２０２を水平移動させて手前検出位置に位置させる（ステップＳ２０４）。
【００４０】
図１２は、スタッカ１００−１の内側上部の側板１００ｃに下向きにカール状態認識ユニット２００を設置してカール状態の認識検知原理を示す説明図である。同図（ａ）はフェイスカールが大きい場合（用紙Ｐ１）、同図（ｂ）はバックカールが大きい状態（用紙Ｐ２）、同図（ｃ）は丸まりが発生した状態（用紙Ｐ３）、同図（ｄ）は折り高さが大きい状態（用紙Ｐ４）をそれぞれ示す。用紙処理装置制御部４００のＣＰＵ４０１は距離検出部２０２からの検出結果に基づいて、用紙Ｐの状態を判断する。この検知手順は、図６及び図７のフローチャートに準じる。なお、図３及び図４の垂直方向検知と図９及び図１０の水平方向検知を組み合わせてｙ−ｚ平面で用紙のカール状態を検知できることは前述したが、ｘ方向とｙ方向に移動可能な２つのベースを使用してｘ−ｙ平面でカールを検知することも可能である。
【００４１】
用紙の２隅のカール量を検出する場合には、画像形成装置ＰＲの操作表示部４４０から用紙の中央部と２隅のいずれの位置を測定するかを設定することができる。すなわち、画像形成装置ＰＲの操作表示部４４０から２隅を測定するモードを設定することができるようになっている。図１３は用紙の２隅を測定するモードが設定されている場合のカール状態認識制御の制御手順を示すフローチャートである。同図において、ユーザがすでに用紙２隅測定を設定しているので（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）には、用紙排紙前に、距離検出部２０２を奥側に水平移動させる（ステップＳ３０２：図１０）。移動時間は、移動前の位置（Ｎ）、用紙サイズ（Ｓ）、移動方向（Ｂ）に応じて予め設定した時間βＮＳＢ秒とする。このとき、距離検出部２０２は初期状態、すなわち、図３に示す状態となっており、初期位置が奥側の最上位の位置となる。
【００４２】
次に、内部トレイ１０２に用紙が排紙された後（内部トレイ１０２動作時はシフト動作完了後）、距離検出部２０２を図３の状態から図４の状態に下降させる（ステップＳ３０３）。下降中に用紙を検出してから、図５（ａ）〜（ｃ）のように連続して検出距離（測距センサの出力電圧）が増加あるいは低下する間に検出時間ｔをカウントする。所定の時間内で検出距離の増減が連続ではなくなった場合、距離検出部２０２の下降を停止する。停止後、距離検出部２０２を手前側に水平移動させる（ステップＳ３０３：図９）。移動時間は、移動前の位置（Ｎ）、用紙サイズ（Ｓ）、移動方向（Ｆ）に応じて予め設定した時間βＮＳＦ秒とする。
【００４３】
その後、図４及び図３に示すように距離検出部２０２を上昇させ（ステップＳ３０５）、ステップＳ３０３と逆の動作を行う。すなわち、上昇中に用紙を検出してから、図５（ａ）〜（ｃ）のように連続して検出距離が増加あるいは低下する間に検出時間ｔをカウントし、所定の時間内で検出距離の増減が連続ではなくなった場合、距離検出部２０２の上昇を停止する。これにより、面的ではないが、奥側と手前側のカール状態を確実に把握することができる。
【００４４】
他方、もしもステップＳ３０１で用紙２隅測定が設定されていない場合には、距離検出部２０２が奥側と手前側の中央部にあるか否かを確認し（ステップＳ３０６）、中央部にあれば、用紙のいずれかの端部に水平移動させる（ステップＳ３０７）。移動時間は、移動前の位置（Ｎ）、用紙サイズ（Ｓ）、及び移動方向（Ｍ）に応じて予め設定した時間βＮＳＭ秒とする。移動方向は奥側あるいは手前側に予め設定しておく。次いで、距離検出部を下降させてステップＳ３０３と同様の動作を行う（ステップＳ３０８）。これにより、奥側あるいは手前側の用紙端部のカール状態を認識することができる。
【実施例２】
【００４５】
図１４は実施例２に係る用紙処理装置としてのスタッカの全体の概略を示す概略構成図である。実施例２に係るスタッカ１００−２は、実施例１における内部トレイ１０２を固定式の内部トレイ１０２ａに代えたものである。なお、用紙Ｐは内部トレイ１０２ａの底部から積載されるので、メインジョガー対１５０及びサブジョガー対１５１による整合動作は不能であることから、両ジョガー対は省略されている。
【００４６】
図１５は実施例２における固定式の内部トレイ１０２ａの全体構成を示す斜視図である。この実施例２の場合には、内部トレイ１０２ａの側面１０２ｂに長方形の開口１０２ｃを設け、トレイ内部の用紙Ｐの積載状態を見ることができるようになっている。そこで、用紙Ｐの状態を認識するため、図１４に示すように、内部トレイ１０２ａを用紙積載位置にセットしたときに、開口１０２ｃと対向するスタッカ１００−２の内側側面に、前記開口１０２ｃに、距離測定部２０２を向けて実施例１において図３及び図４に示したカール状態認識ユニット２００を設置した。これにより、距離検出部２０２が開口１０２ｃを通して内部トレイ１０２ａ内の用紙のカール状態を認識することができる。距離検出部２０２は、図１４に示す最下位位置から上方に移動しながら用紙Ｐの端部の距離を検出する。検出原理、動作及び制御は実施例１と同様である。
【００４７】
この実施例２の場合においては、装置奥側と手前側の中央部であるが、この位置で、実施例１と同様に用紙Ｐのカール状態を認識することができる。なお、距離測定部２０２の走査開始位置を前述の最下位位置に設定すると、上から排紙される用紙を下から順に走査すれば良いの、検出時間を短縮することができる。また、実施例１と同等の各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。その他、特に説明しない各部は、実施例１と同等に構成され、同等に機能する。
【実施例３】
【００４８】
図１６は実施例３に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置の全体の概略を示す概略構成図である。この用紙後処理装置３００は、シフト機能、パンチ機能、整合機能、端綴じ機能、中綴じ・中折り機能などの複数の後処理機能を有し、排紙部３１２でシフト機能を、パンチ部３０７でパンチ機能を、ジョガー３１３で整合機能を、端面綴じスティプラ３１０で端綴じ機能を、中綴じスティプラ３１１、折りプレート３０８及び折りローラ対３０９で中綴じ・中折り機能を、それぞれ実現する。
【００４９】
すなわち、用紙搬入口３１４から搬入された用紙は、入口ローラ３１９によって搬送され、パンチ穿孔処理を行う場合には、パンチ部３０７でパンチ穿孔処理され、パンチ穿孔処理を伴わない場合には、そのまま下流側に搬送される。搬送された用紙は用紙処理に応じて切替爪３０５，３０６の位置切り替えにより３方向に搬送先が選択される。何も処理しないで排紙する場合には、上方の搬送路が選択され、プルーフトレイ３０１に排紙される。シフトさせる場合には、中央の搬送路が選択され、排紙部３１２で１部毎に用紙搬送方向と直交する方向に移動させて、部の区別を付けるシフト動作が行われ、外部排紙トレイ３０２に排紙される。
【００５０】
用紙束を整合する場合には、下側の搬送路が選択され、スティプルトレイ３１３に排紙され、用紙搬送方向が後端基準フェンス３１４により、用紙搬送方向と直交する方向がジョガーフェンス３１５によりそれぞれ整合され、整合された用紙束が放出爪によって持ち上げられ、排紙部３１２から外部排紙トレイ３０２に排紙される。端綴じを行う場合には、スティプルトレイ３１３上で整合された用紙束に対して端面綴じスティプラ３１０によって用紙束端面の所定個所を綴じ、同様にして外部排紙トレイ３０２に排紙される。中綴じ・中折りを行う場合には、スティプルトレイ３１３上で整合された用紙束を放出爪によって持ち上げ、中綴じスティプラ３１１の綴じ位置に用紙束の搬送方向の中央位置を一致させ、その位置で、中綴じスティプラ３１１によって所定個所（通常、２個所）を綴じる。その後、ローラガイド３１６に沿って転向させ、中折りトレイ３１７に導く。中折りトレイ３１７では、可動後端フェンス３１８によって折り位置を折りプレート３０８位置に合わせ、折りプレート３０８を用紙束側に押し出して折りローラ対３０９のニップに押し込み、折りローラ対３０９によって中折りを施す。中折りされた用紙束は排紙ローラ対３１９によって下トレイ（折りトレイ）３０４に排紙される。
【００５１】
本実施例では、外部排紙トレイ３０２に積載された用紙のカール状態を外部排紙トレイ３０２の排紙面３０２ａと対向する側の用紙後処理装置３００の側面３２０の内側にカール状態認識ユニット２００を設けている。カール状態認識ユニット２００は、距離測定部２０２が外部排紙トレイ３０２の排紙面３０２ａと対向するように設置され、排紙面３０２ａ上に積載された用紙Ｐのカール状態を認識する。カール状態認識ユニット２００の構成は実施例１において図３及び図４に示したものと同等であり、図９及び図１０に示した構成を付加することも可能である。これにより、実施例１における図６、図７、図１１及び図１３のフローチャートと同様の手順でカール状態認識制御を実行し、図５に示す原理でカール状態を認識することができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、
１）上下方向及び／又は水平方向に移動自在のカール状態認識ユニット２００を備えているので、用紙サイズ、用紙シフトの有無、排紙トレイ（内部トレイ１０２、１０２ａ、外部トレイ３０２）の昇降の有無によらず排紙トレイ上の用紙のカールの高さ、方向、丸まり、あるいは用紙の折り高さを検出することができる。その際、上下方向及び水平方向の移動を並行して行うことにより、平面的に前記検出が可能になる。また、用紙の特定の位置に検出することもできる。  
２）画像形成装置ＰＲ特有のカール方向に応じて、必要な位置、数を配置することによりあらゆる方向の用紙のカール検出が可能となる。  
３）カールが過大な場合、丸まりが発生した場合に異常発生と判断し、異常発生時に後処理装置内の別の排紙トレイ、又は下流の後処理装置へ排紙可能であれば排紙を継続し、排紙不可能であれば排紙を停止するので、紙詰まり発生等による用紙破棄を減らし、省資源化が可能となる。  
４）前記異常発生時点で画像形成装置ＰＲにおいて搬送中の用紙までは排紙を継続するので、異常発生時に即時停止した場合の画像形成装置ＰＲ内の用紙除去作業を省くことができ、省資源化も可能となる。  
５）用紙排紙部から排紙トレイ上の最上紙までの高さが一定となるよう制御をしている場合、積載用紙の上方から検出開始するので、検出時間を短縮し、省電力化が可能となる。
６）排紙トレイが固定の場合、積載用紙の下方から検出開始することで検出時間を短縮し、省電力化が可能となる。  
等の効果を奏する。
【符号の説明】
【００５３】
１００−１，１００−２  スタッカ
１０２，１０２ａ  内部トレイ
２０２  距離検出部
２０８  垂直方向駆動機構
２２８  水平方向移動機構
３００  用紙後処理装置
３０２  外部トレイ
４０１  ＣＰＵ
Ｐ  用紙
Ｐ１  フェイスカールの用紙
Ｐ２  バックカールの用紙
Ｐ３  丸まりが生じた用紙
Ｐ４  折られた用紙
ＰＢ  用紙束
ＰＲ  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開２００３−０２６３７０号公報
【図１】
0005673235.tif 000002
【図２】
0005673235.tif 000003
【図３】
0005673235.tif 000004
【図４】
0005673235.tif 000005
【図５】
0005673235.tif 000006
【図６】
0005673235.tif 000007
【図７】
0005673235.tif 000008
【図８】
0005673235.tif 000009
【図９】
0005673235.tif 000010
【図１０】
0005673235.tif 000011
【図１１】
0005673235.tif 000012
【図１２】
0005673235.tif 000013
【図１３】
0005673235.tif 000014
【図１４】
0005673235.tif 000015
【図１５】
0005673235.tif 000016
【図１６】
0005673235.tif 000017