(57)【要約】【課題】画像形成装置から排出された用紙のカールを正確に検出することができ、かつ、カールを適切に修正することができる用紙後処理装置を得る。【解決手段】画像形成装置から排出された用紙Ｓを所定の通路を搬送し、該用紙Ｓに後処理を施す用紙後処理装置。用紙Ｓのカール量を検出する距離測定センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、該センサの近傍に設置された通紙ガイド板２３，２４とを備えている。通紙ガイド板２３，２４は、用紙Ｓの表面側及び裏面側に対向して配置されており、それぞれ、中央部分２３ａ，２４ａが平面形状をなし、搬送方向Ａに直交する両側部分２３ｂ，２４ｂが互いに離れる方向に広がり、かつ、搬送方向Ａの下流側部分２３ｃ，２４ｃが互いに離れる方向に広がっている。また、センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃは通紙ガイド板２３，２４が広がっている部分で用紙Ｓのカール量を検出する。【選択図】図３
2008050145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置から排出された用紙を所定の通路を搬送し、該用紙に後処理を施す用紙後処理装置において、
用紙を積載して整合する用紙整合部と、
前記用紙整合部の上流側に配置した用紙のカール量を検出するカール量検出手段と、
前記カール量検出手段の近傍に設置された通紙ガイド部材と、を備え、
前記通紙ガイド部材は、搬送される用紙の表面側及び裏面側に対向して配置されており、それぞれ、中央部分が平面形状をなし、搬送方向に直交する両側部分が互いに離れる方向に広がり、かつ、搬送方向の上流側部分が互いに離れる方向に広がっており、
前記カール量検出手段は前記通紙ガイド部材が広がっている部分で用紙のカール量を検出すること、
を特徴とする用紙後処理装置。
【請求項２】
前記通紙ガイド部材の平面形状部分は、その幅寸法が搬送可能な最小サイズの用紙幅寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の用紙後処理装置。
【請求項３】
前記カール量検出手段は、用紙の表面側又は裏面側から一定時間の間隔で用紙までの距離を測定する複数の距離測定センサを搬送方向に直交する方向に配置して構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙後処理装置。
【請求項４】
前記距離測定センサは用紙のサイズに応じて搬送方向に直交する方向に移動可能であることを特徴とする請求項３に記載の用紙後処理装置。
【請求項５】
さらに、前記カール量検出手段の検出結果に応じて用紙のカールを修正するカール修正手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の用紙後処理装置。
【請求項６】
前記カール修正手段は用紙を加湿する加湿部材を備え、該加湿部材は前記カール量検出手段の検出結果に応じて加湿位置及び／又は加湿量を制御されることを特徴とする請求項５に記載の用紙後処理装置。
【請求項７】
さらに、環境湿度を検出する湿度検出手段又は検出された環境湿度の入力手段を備え、前記加湿部材は前記カール量検出手段の検出結果と環境湿度に応じて加湿位置及び／又は加湿量を制御されることを特徴とする請求項６に記載の用紙後処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙後処理装置、特に、画像を形成された用紙に対してソートやステープルなどの後処理を施す用紙後処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、電子写真法による複写機やプリンタなどの画像形成装置には、画像を形成された用紙に対してソートやステープルなどの後処理を施す用紙後処理装置が接続される場合が多い。ところで、電子写真法による画像形成装置では、転写したトナー画像を熱と圧力によって用紙上に定着させており、定着されて画像形成装置本体から排出される用紙は大きくカールすることがある。カールの大きさや方向は用紙の種類や製造ロットごとに異なり、一定ではない。
【０００３】
大きくカールしている用紙が後処理装置へ搬入されると、用紙を積み重ねて整合させるときにずれが生じたり、トレイ上に排出する際に排出不良を生じるなどの不具合が発生する。
【０００４】
そこで、特許文献１には、光センサによって用紙のカール量を検出し、その検出結果に応じてカール修正ローラを変形させ、ローラへの巻き付け量を変えてカールを修正することが記載されている。また、特許文献２には、距離測定センサによって用紙のカール量を検出し、その検出結果（カールの向き）に応じて大ローラの回転方向を変えてカールを修正することが記載されている。
【０００５】
カール検出時に用紙はできるだけフリーな状態であることが要求される。しかしながら、特許文献１，２のいずれにおいても、カールの検出時に用紙は必要なフリー状態ではなく、通紙ガイド部材によって規制された状態であり、大きなカールはガイド部材に規制されて検出することは不可能であった。また、カール修正手段として、いずれもはローラ部材を用いているため、搬送方向に平行でかつ垂直な面内でのカールしか修正することができなかった。
【特許文献１】特開２００２−３２６７５４号公報
【特許文献１】特開平１１−１２４２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、画像形成装置から排出された用紙のカール量を極力正確に検出することのできる用紙後処理装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、前記目的を達成するとともに用紙のカールを適切に修正することのできる用紙後処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、本発明は、
画像形成装置から排出された用紙を所定の通路を搬送し、該用紙に後処理を施す用紙後処理装置において、
用紙を積載して整合する用紙整合部と、
前記用紙整合部の上流側に配置した用紙のカール量を検出するカール量検出手段と、
前記カール量検出手段の近傍に設置された通紙ガイド部材と、を備え、
前記通紙ガイド部材は、搬送される用紙の表面側及び裏面側に対向して配置されており、それぞれ、中央部分が平面形状をなし、搬送方向に直交する両側部分が互いに離れる方向に広がり、かつ、搬送方向の上流側部分が互いに離れる方向に広がっており、
前記カール量検出手段は前記通紙ガイド部材が広がっている部分で用紙のカール量を検出すること、
を特徴とする。
【０００９】
本発明に係る用紙後処理装置においては、一対の通紙ガイド部材は、用紙搬送方向に対して両側部分、上流側部分がいずれも互いに離れる方向に広がっているため、用紙のいずれの方向にもカールした部分をフリーな状態で搬送し、この状態でカール量を検出する。即ち、通紙ガイド部材が用紙のカール部分を規制することがないので、いずれの方向においてもカール量を極力正確に検出することができる。
【００１０】
本発明に係る用紙後処理装置において、前記通紙ガイド部材の平面形状部分は、その幅寸法が搬送可能な最小サイズの用紙幅寸法よりも小さいことが好ましい。最小サイズの用紙のカールをもフリーな状態で極力正確に検出することが可能となる。
【００１１】
また、前記カール量検出手段は、用紙の表面側又は裏面側から一定時間の間隔で用紙までの距離を測定する複数の距離測定センサを搬送方向に直交する方向に配置することが好ましい。一定時間ごとに用紙までの距離を測定することにより、搬送中に用紙の正確なカール形状を検出することができる。
【００１２】
また、本発明に係る用紙後処理装置は、前記カール量検出手段の検出結果に応じて用紙のカールを修正するカール修正手段を備えたことを特徴とする。これにて、あらゆる方向へのカールを検出された用紙に対して適切な修正を施すことができ、用紙の整合不良、排出不良を未然に防止できる。
【００１３】
前記カール修正手段は用紙を加湿する加湿部材を備え、該加湿部材は前記カール量検出手段の検出結果に応じて加湿位置及び／又は加湿量を制御されることが好ましい。さらに、環境湿度を検出する湿度検出手段又は検出された環境湿度の入力手段を備え、加湿部材はカール量検出手段の検出結果と環境湿度に応じて加湿位置及び／又は加湿量を制御されることが好ましい。用紙に最適な加湿を施すことで、後処理作業に悪影響を与えることなく、用紙のカールを修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る用紙後処理装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１５】
図１及び図２に、本発明に係る用紙後処理装置の全体構成を概略的に示す。この用紙後処理装置１は、搬送ローラ１１，１２，１３，１４と、通紙ガイド板２１〜２６と、加湿ユニット３０と、用紙整合トレイ３５と、図示しない後処理機構とで構成されている。後処理機構は、例えば、整合トレイ３５上で整合された用紙Ｓにステープルを打ち込むステープルユニット、搬送途中にある用紙にパンチ孔を開けるパンチユニットなど周知の機構である。なお、ローラ１１〜１４や通紙ガイド板２１，２２，２５，２６は図１において図面の簡略化のために図示を省略している。
【００１６】
環境湿度を測定する測定部４１が用紙後処理装置１の内部あるいは画像形成装置１００の内部に設けられている。また、画像形成装置１００から排出された用紙Ｓのカール量を検出する検出手段４２が通紙ガイド板２３，２４の入口側に設けられている。このカール量検出手段４２については後に詳述する。
【００１７】
複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置１００から排出された用紙Ｓは、トナーの定着部による加熱、加圧によって部分的にあるいは全体的にカールしている場合があり、そのままでは後処理に不具合を生じる。そこで、本実施例では、搬送ローラ１２の直前で用紙Ｓに対して検出手段４２にて用紙Ｓのカール量を検出し、検出されたカール量と湿度測定部４１で測定された環境湿度に応じて加湿ユニット３０を制御し、整合トレイ３５の直前で用紙Ｓのカールを適正に修正するようにしている。そのため、カール量検出手段４２と湿度測定部４１での検出信号、測定信号はＣＰＵ５０に入力され、ＣＰＵ５０は用紙Ｓへの加湿位置や加湿量を演算して加湿ユニット３０を制御する。
【００１８】
カール量検出手段４２は、図３に示すように、用紙Ｓの裏面側から用紙Ｓまでの距離を測定する距離測定センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃを搬送方向Ａに直交する方向に配置したものである。このセンサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃにて用紙Ｓの搬送に応じて一定時間の間隔で用紙Ｓの裏面までの距離を測定し、カール量を検出する。
【００１９】
そして、カール量の検出時に用紙Ｓを極力フリーな状態で搬送するため、上下一対の通紙ガイド板２３，２４は、中央部分２３ａ，２４ａが平面形状をなし、搬送方向Ａに直交する両側部分２３ｂ，２４ｂが互いに離れる方向（上下方向）に傾斜して広がり、かつ、搬送方向Ａの上流側部分２３ｃ，２４ｃも互いに離れる方向（上下方向）に傾斜して広がっている。搬送ローラ１２は通紙ガイド板２３，２４の平面形状をなす中央部分２３ａ，２４ａに配置されている。
【００２０】
本実施例では、通紙ガイド板２３，２４が上下方向に広がっているため、用紙Ｓの搬送方向Ａの両側部分あるいは搬送方向Ａの上流側部分や下流側部分が大きくカールしていても、通紙ガイド板２３，２４がカールに干渉することなく、カール量を正確に検出することができる。
【００２１】
より詳しくは、搬送可能な最小サイズの用紙Ｓのカールを検出可能とするため、最小サイズの用紙Ｓにおいて検出可能とする最大カール高さをａ、最大カール幅をｂとすると、平面形状をなす中央部分２３ａ，２４ａの幅Ｌは、Ｌ≦（最小用紙幅−２ｂ）に設定している。また、上下の通紙ガイド板２３，２４の傾斜角度θを、最大カールに対応するために、θ≧ｔａｎ-1(a/b)に設定している。通紙ガイド板２３，２４をこのような設定とすることにより、用紙Ｓがどのような方向にカールしていても、用紙Ｓのカール部分がフリーな状態で通紙ガイド板２３，２４に送り込まれ、カール量を正確に検出することが可能となる。
【００２２】
用紙Ｓのカールの状態は用紙Ｓの種類や製造ロットなどで異なり、例えば、図４（Ａ）に示すように、搬送方向Ａの両側部で上方又は下方にカールしたり、図４（Ｂ）に示すように、搬送方向Ａの上流側部分や下流側部分で上方又は下方にカールしたり、図４（Ｃ）に示すように、隅部分（対角線上）で上方又は下方にカールしている。
【００２３】
距離測定センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、搬送方向Ａと直交する方向に配置され、用紙Ｓがセンサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ上を通過する際、一定時間の間隔で用紙Ｓまでの距離を測定し、その検出信号に基づいてカール量を検出する。距離測定センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃは搬送される用紙Ｓの側端部付近を測定するために、例えば、第１例として図５に示すように、用紙Ｓの幅に合わせて搬送方向Ａと直交する方向に移動させる。即ち、図５（Ａ）は幅の狭い用紙Ｓが通過する際のセット位置を示し、図５（Ｂ）に示すように、幅の広い用紙Ｓが通過する際には矢印Ｂ方向に移動させて用紙Ｓまでの距離を測定する。
【００２４】
また、第２例として図６（Ａ），（Ｂ）に示すように６個のセンサ４２ａ〜４２ｆを配置し、搬送される用紙Ｓの幅に応じて使用するセンサ４２ａ〜４２ｆを選択してもよい。
【００２５】
一方、カール量検出のタイミングは、画像形成装置１００の排出部に設けたセンサ４３（図２参照）にて用紙Ｓの先端が検出された時点から、センサ４３から距離測定センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃまでの距離と用紙搬送速度により算出される時間が経過した時点からカールの検出を開始し、一定時間ごとに用紙Ｓの後端がセンサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃを通過するまで検出する。
【００２６】
各センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃが測定した距離のデータは、用紙Ｓのカールの状態によって異なるために、三つのセンサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃの距離データを合わせて解析することで、カールの形状やカール量を検出することができる。
【００２７】
図７に示すように、用紙Ｓが搬送方向Ａの両側部でカールしている場合、各センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃでの測定距離データは、それぞれ図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、測定距離はセンサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃごとに異なるが、測定時間による変化は小さい。図９に示すように、用紙Ｓが搬送方向Ａの上流側部分や下流側部分でカールしている場合、各センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃでの測定距離データは、それぞれ図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、測定距離はセンサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃごとに差は小さく、測定時間による変化が大きい。また、図１１に示すように、用紙Ｓが隅部分でカールしている場合、各センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃでの測定距離データは、それぞれ図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、測定距離はセンサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃごとに差が大きく、測定時間による変化も大きい。
【００２８】
センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃによる以上のカール量の検出に応じて、加湿ユニット３０にて用紙Ｓに対してカールを修正するための加湿を行う。図１３及び図１４に示すように、加湿ユニット３０には搬送方向Ａ及び直交方向にマトリクス状のノズル３１が用紙Ｓに向かって形成されており、それぞれのノズル３１から用紙Ｓに向かって水分を噴出することによってカールを修正する。
【００２９】
加湿ユニット３０には、図示しないが、動作するノズル３１を選択する機構及び動作タイミングを決める機構が備えられ、カールの修正に必要なタイミングで水分をノズル３１から放出する。図１３は用紙Ｓが搬送方向Ａの両側部でカールしている場合の修正状態を示している。図１４は用紙Ｓが搬送方向Ａの上流側部分や下流側部分でカールしている場合の修正状態を示している。
【００３０】
加湿ユニット３０の動作制御は、前記センサ４２ａ，４２ｂ，４２ｃによるカール検出結果に基づきＣＰＵ５０で演算される。ＣＰＵ５０による加湿ユニット３０の動作制御の演算には、湿度測定部４１で測定された環境湿度データも参酌され、ノズルから噴出する水分の量も調整される。例えば、湿度が低いときは水分量を増加させ、湿度が高いときは水分量を減少させる。このような水分量の制御によってカールの修正がより精密になる。
【００３１】
前記カール修正処理によって、整合トレイ３５上での用紙Ｓの整合が乱れたり、パンチ孔開け処理でパンチ位置がずれたりするなどの悪影響を未然に解消することができる。
【００３２】
（他の実施例）
なお、本発明に係る用紙後処理装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００３３】
例えば、通紙経路の構成、通紙ガイド板や加湿ユニットの詳細な構造、形状などは任意である。また、距離測定センサの設置個数、配置位置なども任意である。また、前記実施例では用紙のカール量を通紙ガイド板の搬送方向上流側で検出する例を示したが、通紙ガイド板の搬送方向下流側部分を上下方向に広げ、この下流側部分でカール量を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る用紙後処理装置の概略構成示す斜視図である。
【図２】前記用紙後処理装置の用紙搬送経路を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は前記用紙後処理装置の要部を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】用紙における種々のカール形状を示す斜視図である。
【図５】距離測定センサの第１例を示す説明図である。
【図６】距離測定センサの第２例を示す説明図である。
【図７】カールの第１形状とセンサによる距離測定状態を示す斜視図である。
【図８】図７に示した第１形状の測定データを示すグラフである。
【図９】カールの第２形状とセンサによる距離測定状態を示す斜視図である。
【図１０】図９に示した第２形状の測定データを示すグラフである。
【図１１】カールの第３形状とセンサによる距離測定状態を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示した第３形状の測定データを示すグラフである。
【図１３】加湿ユニットによるカール修正状態の第１例を示す斜視図である。
【図１４】加湿ユニットによるカール修正状態の第２例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…用紙後処理装置
２３，２４…通紙ガイド板
３０…加湿ユニット
３５…整合用トレイ
４２ａ〜４２ｆ…距離測定センサ
１００…画像形成装置
Ａ…搬送方向
Ｓ…用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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