JP4698363B2 - シート処理装置、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置やその他の事務機等から排出されるシートを受け入れて穿孔するシート処理装置、および、このシート処理装置を内蔵／接続した画像形成装置に関し、詳しくは、搬送されるシートの幅方向で穿孔位置を位置決めする技術に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置から搬出されるシートを受け入れて、穿孔処理、または穿孔処理を含む整合、仕分け、積載、針綴じ、折り曲げ、整本、検査等の処理を行うシート処理装置が実用化されている。また、画像形成装置の一部の機種では、このようなシート処理装置が内蔵されたり、購入選択肢（いわゆるオプション）として接続されたりする。

特許文献１に示されるシート処理装置は、画像形成装置の後段に配置されており、画像形成装置から受け入れたシートの搬送経路にパンチユニット（穿孔手段）を設けている。このシート処理装置は、ステイプル（針綴じ）処理を行う処理トレイを備えており、穿孔装置で穿孔したシートをシート積載部材（積載トレイ）に連続的に排出して積載したり、パンチユニットで穿孔したシートを重ねてステイプル処理したりできる。

特許文献１に示される穿孔装置は、長さ方向に搬送されるシートに対して一対の穿孔部材（パンチ）を幅方向に移動させることにより、シートの穿孔位置を幅方向に調整可能である。

そして、シートの幅方向に移動して、搬送中のシートの幅方向の縁を検知する横レジ検知センサを有しており、横レジ検知センサによる検知結果を用いて、一対の穿孔部材の幅方向の移動量を加減することにより、シートと穿孔位置のセンタ合わせを行っている。

これにより、画像形成装置から排出されるシートの斜行や横ズレの影響を排除してシートごとの穿孔位置を精度高く一致させるとともに、１枚ずつシートを幅方向に整合して穿孔を行う場合に比較して短時間で縁の検知と穿孔位置の調整を済ませ、シートの高速穿孔処理を可能にして、画像形成装置の生産性を高く保っている。

特開平１０−１９４５５７号公報

画像処理装置における近年の著しい高速化に伴って、シートの穿孔処理にもさらなる高速化が求められる場合がある。その一方で、穿孔処理の高速化をある程度は犠牲にしても、高精度に穿孔位置を調整して、孔綴じしたシート束の縁をきれいに揃えたいという要求もある。また、使用されるシートのサイズや材質、形成された画像の状態等によってシートの斜行やカールの状態が変化すると穿孔位置の精度がばらつくため、画像形成装置の納品先の仕様や日々の処理状況に合わせて、穿孔位置の精度を調整したいという要求もある。

しかし、特許文献１に示される穿孔装置では、穿孔処理の速度も穿孔位置の精度も出荷時のまま固定されており、調整の余地が無い。また、穿孔処理の速度や穿孔位置の精度を変更するには部品レベルでの仕様変更が必要となるため、出荷時に納入先の状況や都合に合わせて穿孔処理の速度や穿孔位置の精度を調整することも容易ではない。

本発明は、新たな部品を追加したり、部品変更や処理プログラム変更に伴うコストアップを招いたりすることなく、穿孔位置の精度と生産性のバランスを容易に切り替え設定可能なシート処理装置、および画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明のシート処理装置は、搬送路に沿って所定方向にシートを搬送する搬送手段と、前記所定方向と交差する交差方向へ移動可能に配置され、前記搬送手段により搬送されるシートに対し穿孔位置で穿孔処理を行う穿孔手段と、前記所定方向と交差する前記交差方向へ移動可能に配置されたシート側端検知用の側端検知センサと、前記交差方向における前記側端検知センサの内側に配置されて前記搬送手段により搬送されるシートの先端及び後端を検知する先端／後端検知センサと、前記側端検知センサ及び前記穿孔手段を前記交差方向に移動させる移動手段と、前記搬送手段による搬送を停止した状態で前記移動手段を動作させて前記側端検知センサによりシートの側端を検知する精度重視モードと、前記搬送手段によりシートが搬送されている状態で前記移動手段を動作させて前記側端検知センサによりシートの側端を検知する生産性重視モードと、を切替え設定する切替え手段と、
前記側端検知センサがシートの側端を検知してから前記移動手段により前記穿孔手段を前記穿孔位置に移動させて停止させ、その後、前記搬送手段によりシートを前記穿孔位置に搬送させて前記穿孔手段による前記穿孔処理を実行させる制御手段とを備えたシート処理装置において、前記側端検知センサは、各々が異なるシートサイズに対応して選択されるように前記所定方向と交差する前記交差方向に複数配列されて一体に移動可能であって、前記移動手段は、複数の前記側端検知センサ及び前記穿孔手段を一体で前記交差方向に移動させ、シートサイズに対応して選択された前記側端検知センサにより、シートの側端を検知した後に複数の前記側端検知センサ及び前記穿孔手段を更に移動させることにより前記穿孔手段を前記穿孔位置に設定し、前記制御手段は、前記切替え手段により前記精度重視モードが設定されている場合には、前記先端／後端検知センサによるシートの先端検知に応じて前記搬送手段によるシートの搬送を一旦停止させ、シートの搬送を停止させた状態で前記移動手段を動作させることにより、前記穿孔手段及び前記複数の側端検知センサを前記交差方向へ移動させて、シートサイズに対応して選択される前記側端検知センサがシートの側端を検知してから更に前記移動手段により前記穿孔手段を前記穿孔位置に設定するのに必要な残り距離分移動させて停止させ、更に前記搬送手段によるシートの搬送を再開させ、前記先端／後端検知センサによるシートの後端検知に応じて前記搬送手段によるシート搬送を停止させ、その後、前記穿孔手段により前記穿孔処理を実行させ、また、前記制御手段は、前記切替え手段により前記生産性重視モードが設定されている場合には、前記先端／後端検知センサによるシートの先端検知の後、前記搬送手段によりシートを所定距離搬送したときに前記移動手段を動作開始させ、前記穿孔手段及び前記複数の側端検知センサを前記交差方向へ移動させて、シートサイズに対応して選択される前記側端検知センサがシートの側端を検知してから更に前記移動手段により前記穿孔手段を前記穿孔位置に設定するのに必要な残り距離分移動させて停止させ、前記先端／後端検知センサによる前記搬送手段により搬送されるシートの後端検知に応じて、前記搬送手段によるシートの搬送を停止させ、その後、前記穿孔手段による前記穿孔処理を実行させるものである。

本発明の穿孔装置では、スイッチ、キーボード、操作パネル、通信等を通じた設定操作（指令を含む）に対応して、シート側端部位置情報の検知動作の開始タイミングを変化させることにより、穿孔処理の速度と穿孔位置の精度とを二律背反的に調整できるので、納入先の処理内容や必要度や処理ごとの状況に応じた最適な生産性と精度のバランスを採択できる。

シート側端部位置情報の検知動作の開始タイミングを遅くすると、シート上の検知位置と穿孔位置との距離が短くなって幅方向のずれが小さくなり、シートの斜行やカールの影響も受けにくくなり、また、検知から穿孔までの時間に幅方向のずれを生じる可能性も減るので、穿孔位置の幅方向の精度が増す一方、検知手段による検知動作や調整手段による調整動作の時間を確保するためにシートの搬送を停止して待ったり、搬送速度を一時的に低下させたりする必要を生じて穿孔処理の合計時間が増える。

一方、シート側端部位置情報の検知動作の開始タイミングを早くすると、移動手段による位置検知動作の時間を十分に確保できるので、シートの搬送を停止して待ったり、搬送速度を一時的に低下させたりする必要が無くなって、穿孔処理の合計時間が短縮される一方、シート上の検知位置と穿孔位置との距離が長くなって幅方向のずれが大きくなり、シートの斜行やカールの影響も受け易くなり、また、検知から穿孔までの時間に幅方向のずれを生じる可能性も増すので、穿孔位置の幅方向の精度は低下する。

従って、納入先ユーザの使い方や指向によってのパンチ孔の孔位置精度を重視するモードと孔位置精度は現状のまま生産性を維持するモードを選択することができ、特別な機構を設けたりする必要が無いため、コストアップせずに各ユーザへの指向別対応が可能となる。

本発明の一実施形態であるシート処理装置Ｂと、シート処理装置Ｂを備えた画像形成装置の一形態である複写機Ｅを図面に基づいて説明する。ただし、本発明のシート処理装置は、本実施形態のステイプル処理には限定されず、穿孔したシートをシート積載手段に積み重ねるだけの構成でもよく、整合、検査等、他の処理を行う構成を付加してもよく、また、他の処理のみを行う構成や同じ処理を行う別の構成で実施してもよい。また、本発明の画像形成装置は、本実施形態の複写機Ｅには限定されず、ファクシミリ、プリンタ、各種の印刷機等で実施されてもよい。

また、本実施形態のシート処理装置Ｂは、図１に示す複写機Ｅの装置本体Ａ以外の印刷装置等に接続されてもよく、本実施形態のシート処理装置Ｂは、装置本体Ａから分離可能な別筐体で構成しても、また、装置本体Ａの筐体内に分離不能に組み込まれてもよい。

＜画像形成装置＞
図１は本実施形態のシート処理装置を接続した画像形成装置の正面図である。本実施形態の画像形成装置は、画像形成手段である例えば装置本体Ａと処理手段である例えばシート処理装置Ｂとを備えている。

図１に示すように、複写機Ｅは、装置本体Ａにシート処理装置Ｂを接続して構成される。装置本体Ａは、装置本体Ａの上部に設けた原稿給送装置１から自動給送した原稿を光学部２によって光学的に読み取り、読み取り信号をデジタル信号に変換して画像信号や画像データを画像形成部３へ送信し、普通紙やオーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）用紙等のシートＰに原稿の画像を複写する。

装置本体Ａの下部には、各種サイズのシートＰを収納した複数のシートカセット４を設けてある。シートカセット４内のシートＰは、搬送ローラ５によって画像形成部３に送り込まれる。このとき、画像形成部３の感光ドラム３ｂには、光学部２で読み取った画像情報に基づいて変調されたレーザ光を光照射部３ａから照射することにより、潜像が形成されている。

感光ドラム３ｂの潜像は、トナー現像されてトナー像になり、画像形成部３に送り込まれたシートＰに、感光ドラム３ｂのトナー像が転写される。その後、シートＰは、定着器６に搬送され、定着器６で熱と圧力を加えられて、シートＰにトナー像が定着される。

シートＰの片面のみに画像を形成する片面記録モードの場合、定着器６を通過したシートＰは、直ちに装置本体Ａからシート処理装置Ｂへ送り込まれる。しかし、シートＰの両面に画像を形成する両面記録モードの場合、上記処理動作により一方の面に画像が記録されたシートＰは、スイッチバック搬送されて再送パス７へ戻され、再度、画像形成部３へ搬送されて、他方の面にも画像が形成される。両面に画像が形成されたシートＰも、最後には、装置本体Ａからシート処理装置Ｂへ送り込まれる。シートＰの供給は、シートカセット４のみならず、マルチトレイ８からも行える。

＜シート処理装置＞
図２はシート処理装置の構成の説明図、図３はシート処理装置の搬送系の模式図、図４はシート処理装置の制御系のブロック図である。本実施形態のシート処理装置Ｂは、穿孔装置および調整手段である例えばパンチユニット４０、検知手段である例えばセンサユニット４１、制御手段である例えばＣＰＵ２００、シート積載部材である例えばスタックトレイ１８、排出部材である例えば下流排出ローラ対１７を備えている。

図２に示すように、シート処理装置Ｂは、スタックトレイ１８にシートＰを排出するとき、シートＰを単純に積載するだけの通常モードの他に、パンチモード、ステイプルモード等の各モードに応じたシート処理を選択できる。

通常モードでは、下流排出ローラ対１７が当接状態に維持され、装置本体Ａからシート処理装置Ｂに排出されたシートＰは、搬送ローラ対１５から上流排出ローラ対１６を経て下流排出ローラ対１７へ受け渡され、下流排出ローラ対１７によってスタックトレイ１８ａ（１８ｂ、１８ｃも可）へ直接排出され、積載される。

パンチモードでは、シート処理装置Ｂに排出されたシートＰは、パンチユニット４０で一時停止され、１枚ずつパンチユニット４０を作動させて、シートの後端側に綴じ孔が形成される。

ソートモードでは、下流排出ローラ対１７を離間させた状態でステイプルトレイ１２にシートＰを各部数毎に積載し、ソートして、スタックトレイ１８ａ（１８ｂ、１８ｃも可）へ排出する。

ステイプルモードでは、ステイプルトレイ１２に積載整合したシート束の後端側をステイプラ１３により針綴じした後に、スタックトレイ１８ａ（１８ｂ、１８ｃも可）へ排出する。

２枚排出モードでは、シート処理装置Ｂに排出されたシートＰをバッファパス１４に滞留させ、次に排出されてくるシートＰと重ねて２枚同時に排出する。また、パンチモードで穴開けしたシートＰを、ステイプルトレイ１２に積載整合してステイプラ１３によって針綴じすることも可能である。

下流排出ローラ対１７は、揺動ガイド２０に軸支された揺動ローラ１７ｂを、揺動ガイド２０の回動により、不動ローラ１７ａに対して当接／離間可能である。揺動ガイド２０の上方には、スタックトレイ１８ａに積載されるシートＰの最上面を検知する測距センサ５４が設けられている。測距センサ５４は、赤外線などの光線をシート束に照射する発光部と、シート束で乱反射した光線を受光する受光部とを有しており、この反射光の角度を測って積載面までの距離を検知することができる。

３段のスタックトレイ１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、トレイフレーム５７に取り付けて一体化され、スタッカモータ２０９によりピニオンギア２２５を作動させることにより、上下方向に昇降する。スタックトレイ１８ａを指定したシート処理では、スタックトレイ１８ａが下流排出ローラ対１７下方のシート受け取り位置に位置決められ、スタックトレイ１８ｂを指定したシート処理では、スタックトレイ１８ｂ、スタックトレイ１８ｃを指定したシート処理では、スタックトレイ１８ｃがシート受け取り位置となるように、トレイフレーム５７が昇降される。

ソートモードでは、スタックトレイ１８ａ、１８ｂ、１８ｃの積載面を、順次、シート受け取り位置へ移動させることにより、シートＰを各部数毎にソートした状態で排出することができる。また、ステイプルモードでは、スタックトレイ１８ａ、１８ｂ、１８ｃに対し、ステイプル処理したシート束をソート状態で排出することが可能である。

ステイプルトレイ１２の奥側には、ステイプルトレイ１２に排出されたシートの後端を当接して整合させる後端ストッパ３３と、ステイプルトレイ１２に積載されたシート束の後端側を針綴じするステイプラ１３とが配置される。ステイプルトレイ１２の上面には、シートの幅方向に往復移動してステイプルトレイ１２に排出されたシートの側端を整合するサイドガイド１１が設けられる。

ステイプルトレイ１２の上面に当接して配置されたローレットベルト３２は、上流排出ローラ対１６と同方向に循環し、上流排出ローラ対１６によってステイプルトレイ１２に排出されたシートの後端をステイプルトレイ１２に案内した後、シートを摩擦して奥側へ引き込み、シートの後端を後端ストッパ３３に当接させる。

バッファローラ２３は、バッファコロ２４との間にシートを挟み込み、シートを２枚、３枚とバッファローラ２３に巻き付けてバッファパス１４に待機させることが可能である。バッファローラ２３に待機させたシートは、フラッパ２５をバッファローラ２３側へ倒した状態でバッファローラ２３を１回転させることにより、まとめて上流排出ローラ対１６へ送り込まれる。

上流排出ローラ対１６へ流れ込むシートの先端および後端が排出センサ２９によって検知される。第１搬送ローラ１０の下流側には搬入センサ２８、バッファパス１４の入り口には進入センサ２７がそれぞれ配置され、バッファローラ２３の外周にバッファセンサ２６が配置される。

第１搬送ローラ１０の上流側にパンチユニット４０が配置され、パンチユニット４０の下方に、パンチユニット４０で生じたパンチ屑を貯留するパンチ屑容器３９が配置される。パンチユニット４０の上流側に、パンチユニット４０に供給されるシートの側端を検知するセンサユニット４１が配置される。パンチユニット４０の上方に、パンチユニット４０の動作モードを生産性重視モードと孔位置精度重視モードとに切り替えるスイッチ９０が配置される。

図３に示すように、第１搬送ローラ１０は搬送モータ２１１、下排出ローラ対１７は排出モータ２０８とそれぞれ専用の駆動源を持っており、第２搬送ローラ１５、上排出ローラ対１６、バッファローラ２３は、駆動モータ２０５によって駆動される。

前述した２枚排出モードでは、バッファパス１４内に待機している先行シートＰ２と、装置本体Ａ（図１）から排出された後行シートＰ３の先端のズレ量が一定となるように搬送する必要があるが、そのために、後行シートＰ３が、進入センサ２７の位置を通過したとき、あるいは後行シートＰ３が進入センサ２７を通過してから所定クロック経過後に、バッファローラ２３の回転を開始し、先行シートＰ２と後行シートＰ３の先端のズレ量が一定となるようにしている。

つまり、バッファローラ２３を駆動する駆動モータ２０５が停止した状態で、第１搬送ローラ１０が後行シートＰ３を搬送して進入センサ２７位置を通過させるので、第１搬送ローラ１０は、バッファローラ２３等とは異なる専用の搬送モータ２１１によって駆動される。

また、ステイプルモード時、装置本体Ａ（図１）の生産性を落とさないため、装置本体ＡからシートＰを排出後、シートＰの搬送速度を増速して、後行シートＰとの紙間を広げ、ステイプルする時間を稼いでいるが、第１搬送ローラ１０の駆動源を他のローラの駆動源と共通にすると、シートＰの搬送速度を増速し終わる前に後行シートＰが第１搬送ローラ１０に到達し、シートＰ搬送速度を増速するメリットがなくなる。そのため、第１搬送ローラ１０は、専用の搬送モータ２１１により駆動される。

図４に示すように、シート処理装置Ｂは、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２００によって制御される。ＣＰＵ２００は、ＲＯＭ１００、ＲＡＭ１０１等を内臓している。ＲＯＭ１００は、図１０乃至図１３のフローチャートの処理を含む、シート処理を行うための各種プログラムやデータを書き込まれた読み取り専用の記憶素子である。ＲＡＭ１０１は、書き込み、消去が可能な記憶素子であって、ＲＯＭ１００から読み出したプログラムが保持され、シート処理の過程で発生する処理データや演算結果が随時書き込み、消去される。

ＣＰＵ２００の入力ポートには、上述した搬入センサ２８、進入センサ２７、バッファセンサ２６、排出センサ２９、測距センサ５４、スタックセンサ５３、透過型のセンサユニット４１、スライドＨＰセンサ４３、スイッチ９０、その他のセンサおよび操作手段が接続される。

ＣＰＵ２００の出力ポートには、上述した搬送モータ２１１、駆動モータ２０５、排出モータ２０８、スタッカモータ２０９、ステイプラ１３を駆動するステイプルモータ２１０、サイドガイド１１を駆動するサイドガイドモータ２０７、第１フラッパソレノイド２０２、第２フラッパソレノイド２０３、パドルソレノイド２０６、横レジモータ４２、パンチモータ４０ｆ、その他のモータおよびアクチュエータが接続されている。

ＣＰＵ２００に接続された通信ドライバ１０２は、装置本体Ａ（図１）とシリアル通信を行って、装置本体Ａとシート処理装置Ｂとを連携動作させるための各種信号およびシートサイズ等のシート情報の授受を行う。装置本体Ａに設けた液晶タッチパネル操作部（不図示）を通じて、ユーザが複写機Ｅを使用するために、各々の要求するシート処理モードを選択すると、装置本体Ａは、設定された処理情報やシート情報をＣＰＵ２００に送信する。

ＣＰＵ２００は、ＲＯＭ１００から必要なプログラムを読み出してＲＡＭ１０１に保持させ、通信ドライバ１０２を通じて装置本体１００と通信を行い、上述の各種センサの入力を読み込んで、必要な演算や判断を行い、演算結果や判断結果に基づいて上述の各種モータおよびアクチュエータを作動させることにより、シート処理装置Ｂに装置本体Ａの排出と連携したシート処理を実行させる。

ＣＰＵ２００は、測距センサ５４の出力からスタックトレイ１８ａ（または１８ｂ、１８ｃ）に積載したシートＰ（またはシート束）の最上面、つまり積載面までの距離を検知し、この距離が所定値となるようにスタッカモータ２０９を作動させて、スタックトレイ１８ａ（または１８ｂ、１８ｃ）の積載面をシート排出、積載に都合の良い高さ位置に位置決めする。スタックトレイ１８ａ（または１８ｂ、１８ｃ）にシートＰが所定枚数排出されたり、シート束が排出されたりすると、排出されたシートＰやシート束の厚み分、スタックトレイ１８ａ（または１８ｂ、１８ｃ）が下降して、積載面高さが排出前と同じに保たれる。

＜パンチユニット＞
図５はパンチユニットを正面から見た拡大断面図、図６はパンチユニットおよび透過センサ部の平面図、図７はシート側端検知の動作の説明図、図８は生産性重視モードにおけるシート側端検知の説明図、図９は孔位置精度重視モードにおけるシート側端検知の説明図、図１０はパンチ制御のフローチャート、図１１は生産性重視モードにおけるパンチ制御のフローチャート、図１２は孔位置精度重視モードにおけるパンチ制御のフローチャート、図１３は横レジセンサ選択制御のフローチャートである。本発明のシート処理装置である例えばシート処理装置Ｂは、穿孔手段および調整手段である例えばパンチユニット４０と、検知手段である例えばセンサユニット４１と、制御手段である例えばＣＰＵ２００とを備えている。

図５に示すように、パンチユニット４０は、駆動軸４０ａに固定されたカム４０ｂが回転して、摺動フレーム４０ｃを上下方向へ移動させることにより、パンチ４０ｄが下フレーム４０ｅに貫入して、ガイド４０ｆと下フレーム４０ｅの間のシートに穿孔を行う。

ガイド４０ｆと下フレーム４０ｅは、シートの搬送経路を横断して配置されている。パンチ４０ｄを固定した摺動フレーム４０ｃは、パンチ４０ｄの貫通孔を形成した下フレーム４０ｅに対して上下動可能で、上方へ向かって不図示のばねにより付勢されている。

パンチモータ４０ｆ（図４）が回転すると、駆動軸４０ａに回転が伝達され、摺動フレーム４０ｃに保持されたカム４０ｂが回転して、パンチ４０ｄをばね付勢に逆らって下降させ、下フレーム４０ｅに設けられた穴をパンチ４０ｄが貫通する。これにより、シートに孔開け（穿孔処理）をする。

図６に示すように、透過型のセンサユニット４１は、パンチユニット４０に固定されていて、光学的な透過・遮光を検知する後端検知センサ４１ａおよび横レジセンサ４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅを有している。本実施形態における横レジセンサ４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅは、Ｂ５、Ａ４、Ｂ５Ｒ、Ａ４Ｒの各サイズのシートＰの側端位置に受光素子を配置しており、紙面と垂直方向に対向する光源との間隔に、装置本体Ａから排出されるシートＰを通過させて、シートサイズに応じてシートＰの側端を検知する。後端検知センサ４１ａは、横レジセンサ４１ｂの内側でシートの後端を検知し、パンチユニット４０による穿孔位置をシートの後端に対して位置決めするための信号を出力する。

パンチユニット４０は、パンチユニット４０に設けられたラック部４０ｇと、横レジモータ４２の出力軸に取り付けたピニオンギア４２ａとが係合することで、横レジモータ４２の回転により図中矢印Ｃ方向にスライドする。パンチユニット４０を紙面上方向のホームポジションに位置させると、ラック部４０ｇに取り付けたフラグ４０ｈが横レジホームセンサ４３を遮光する。

次に、パンチの穴位置精度と生産性に関連する横レジ動作とその開始タイミングについて説明する。

図７に示すように、パンチユニット４０およびセンサユニット４１は、最初、各サイズのシートを検知する横レジセンサ４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅがそれぞれのサイズのシートＰの側端を検知するよりも外側も位置決めされているので、Ａ４ＲサイズのシートＰが装置本体Ａから排出されてセンサユニット４１下まで搬送されたとき、Ａ４Ｒサイズを検知する横レジセンサ４１ｅは、シートＰの側端の外側に位置している。

そして、シートＰの先端が後端検知センサ４１ａを遮光して後端検知センサ４１ａがオンすると、図中矢印で示す搬送方向に所定距離を搬送した後に、横レジモータ４２を起動してパンチユニット４０を図中矢印Ｃの方向に移動開始させる。横レジセンサ４１ｅは、Ａ４ＲサイズのシートＰの側端面に徐々に近づいてやがて遮光されるが、その後も、パンチユニット４０は、２つのパンチ孔のセンタがシートＰのセンタに一致する位置まで所定距離を移動され、所定距離の移動後、横レジモータ４２が停止する。このように、シートＰの１枚ごとに側端を検知してパンチユニット４０をシートＰのセンタに位置決めするので、シートＰを整合しなくても、パンチ孔をシートＰのセンタに精度高く形成できる。

次に、装置本体Ａから排出されるシートＰが極端に斜行した場合を例に挙げながら、生産性重視モードと孔位置精度重視モードとにおける横レジ動作について説明する。ここで、図８に示すシートＰと図９に示すシートＰとで斜行量は同一である。

図８に示すように、生産性重視モードでは、後端検知センサ４１ａでシートＰの先端を検知した後、シートＰの側端を検知開始するまでの搬送距離を短くする、言い換えれば穿孔位置よりもかなり前方でシートＰの側端を検知することにより、横レジセンサ４１ｅがシートＰの側端を検知してから後端検知センサ４１ａでシートＰの後端を検知するまでに十分な時間を確保しているので、後端検知センサ４１ａでシートＰの後端を検知した時点では既にパンチユニット４０の位置決めが完了している。従って、パンチユニット４０の動作に必要な時間だけシートＰを搬送停止して、穿孔を完了させることができる。しかし、横レジセンサ４１ｅがシートＰの側端を検知してから後端検知センサ４１ａでシートＰの後端を検知するまでの搬送によって、シートＰのセンタとパンチユニット４０のセンタはずれ幅ｘだけずれてしまい、孔位置精度は確保できない。

一方、図９に示すように、孔位置精度重視モードでは、シートＰの後端ぎりぎりの搬送位置でシートＰの側端を検知開始することにより、シートＰのセンタとパンチユニット４０のセンタとのずれは、生産性重視モードよりも小さなずれ幅ｙに収めることができるが、シートＰの搬送を停止した状態で横レジセンサ４１ｅによるシートＰの側端検知とパンチユニット４０の位置決めを行うので、シートＰの搬送停止時間が長くなって、シート処理の能率は低下する。

言い換えれば、生産性重視モードでは、シートの側端が時間的に早い段階で検知されているが、時間的に早い段階でシートＰの側端面を検知してしまうと、シートＰの斜行の影響を受けるため、図８に示すように、シートＰの後端部では、検知した側端位置に対する実際の側端位置のずれ幅が大きくなってしまう。

逆に、孔位置精度重視モードでは、図９に示すように、シートＰ後端部の側端に対しずれ幅ｙが小さいが、パンチユニット４０によるシートＰの穿孔位置を幅方向に位置決めする時間を確保するためにシートＰを停止した待ち時間が必要となる。つまり、シートＰが搬送方向に移動している間にパンチユニット４０の位置決めを行うことができないので、生産性重視モードに比べてシートＰが停止する時間が長くなり、以後のステイプル処理開始遅れや次のシートＰを受け入れるための準備遅れによりシート処理装置としての生産性が低下してしまう。

図４に示すように、ＣＰＵ２００のＲＯＭ１００には、図１０〜図１３に示すフローチャートの処理のプログラムが記録されている。スイッチ９０は、生産性重視モードと孔位置精度重視モードとを切り替え設定可能である。ＣＰＵ２００は、制御をセンサユニット４１の出力を検知して横レジモータ４２、搬送モータ２１１、駆動モータ２０５を作動させることにより、センサユニット４１によるシートＰの側端検知と、パンチユニット４０のセンタ位置決めとを行った後、パンチモータ４０ｆを作動させてシートＰに穿孔処理を行う。これらのパンチ動作制御について図１０〜図１３のフローチャートを用いて説明する。

図１０に示すように、パンチ制御が開始されると（Ｓ１０１）、ＣＰＵ２００は、スイッチ９０の状態を確認し（Ｓ１０２）、オフの場合（Ｓ１０２のＮＯ）には、パンチ生産性重視モードの制御を実行する（Ｓ１０３）が、オンの場合（Ｓ１０２のＹＥＳ）には、孔位置精度重視モードの制御を開始する（Ｓ１０４）。そして、いずれかの制御が終了すると、パンチ制御が終了する（Ｓ１０５）。

ステップＳ１０３の生産性重視モードの制御では、図８を参照して、図１１に示すように、生産性重視モードの制御が開始されると（Ｓ１１１）、装置本体Ａから排出されるシートＰの先端が後端検知センサ４１ａで検知されるのを待つ（Ｓ１１２）。そして、シートＰの先端が検知されると、生産性に影響が無い範囲で横レジ動作開始タイミングを極力遅くするために、搬送距離Ｌ（＝シートＰの搬送方向の長さ−１８２ｍｍ）の距離が搬送されるのを待つ（Ｓ１１３）。この搬送待ちが解除されると、横レジ動作開始のタイミングとなり、図１３に示す横レジセンサ選択処理（後述）により、横レジセンサ４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅの中からシートサイズに応じた横レジセンサ４１ｅを選択する（Ｓ１１４）。なお、シートサイズがＢ５、Ａ４、Ｂ５Ｒの場合、それぞれ横レジセンサ４１ｂ、４１ｃ、４１ｄが選択される。

ＣＰＵ２００は、横レジモータ４２の正回転動作を開始して（Ｓ１１５）、センサユニット４１をセンタ側へ移動させ、横レジセンサ４１ｅによってシートＰの側端が検知される（Ｓ１１６）のを待ち、シートＰの側端が検知されると（Ｓ１１６のＹＥＳ）、パンチユニット４０のセンタ合わせに必要な残り距離分だけ横レジモータ４２の回転を継続させた後に横レジモータ４２を停止させる（Ｓ１１７）。これにより、シートＰの搬送方向に対し直交する方向のパンチ孔位置が保証される。

パンチユニット４０を位置決める横レジ動作の終了後、継続搬送中であるシートＰの後端が後端検知センサ４１ａで検知されるのを待ち（Ｓ１１８）、シートＰの後端が検知されると（Ｓ１１８のＹＥＳ）、シートＰの搬送方向に対するパンチ穴位置精度を出すため、シートが残り距離移動分搬送されるのを待って、搬送モータ２１１および駆動モータ２０５を停止させる（Ｓ１１９）。そして、搬送モータ２１１および駆動モータ２０５が停止されて（Ｓ１２０のＹＥＳ）、シートＰのパンチ穴位置が確定したら、パンチモータ４０ｆを作動させてパンチ孔あけ動作を開始し（Ｓ１２１）、パンチ孔あけが終了すると（Ｓ１２２のＹＥＳ）、生産性重視モードの制御を終了する（Ｓ１２３）。

ステップＳ１０４（図１０）の孔位置精度重視モードの制御では、図８を参照して、図１２に示すように、孔位置精度重視モードの制御が開始されると（Ｓ１３１）、ＣＰＵ２００は、生産性重視モードの制御と同様に、装置本体Ａから排出されるシートＰの先端が後端検知センサ４１ａで検知されるのを待ち（Ｓ１３２）、シートＰの先端が検知されると（Ｓ１３２のＹＥＳ）、シートＰの後端が後端検知センサ抜け手前１０ｍｍ位置に達するまで搬送を継続して、搬送モータ２１１と駆動モータ２０５を停止させる（Ｓ１３３）。

搬送モータ２１１と駆動モータ２０５が停止してシートＰの搬送が停止する（Ｓ１３４のＹＥＳ）と、シートサイズに応じた横レジセンサ４１ｅが選択され（Ｓ１３５）、横レジモータ４２が回転開始して（Ｓ１３６）、横レジセンサ４１ｅがシートＰの側端を検知するのを待ち（Ｓ１３７）、側端が検知されると（Ｓ１３７のＹＥＳ）、残り距離の移動を開始する（Ｓ１３８）。そして、必要な残り距離の移動を待って（Ｓ１３９）パンチユニット４０のセンタ合わせが終了すると（Ｓ１３９のＹＥＳ）、横レジモータ４２を停止させる（Ｓ１４０）。そして、再び搬送モータ２１１と駆動モータ２０５を起動して、４７５ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度でシートＰの搬送を開始させ（Ｓ１４１）、後端検知センサ４１ａがシートＰの後端を検知するのを待つ（Ｓ１４２）。そして、シートＰの後端が検知されると（Ｓ１４２のＹＥＳ）、シートＰの穿孔位置をパンチユニット４０に位置決めるための残り距離の搬送を行って、搬送モータ２１１と駆動モータ２０５を停止させる（Ｓ１４３）。

搬送モータ２１１と駆動モータ２０５が停止すると（Ｓ１４４のＹＥＳ）、パンチモータ４０ｆを作動させてシートＰを穿孔処理して（Ｓ１４５）、穿孔処理の完了を待つ（Ｓ１４６）、そして、穿孔処理が終了すると（Ｓ１４６のＹＥＳ）、孔位置精度重視モードの制御を終了する（Ｓ１４７）。

図１１のステップＳ１１４および図１２のステップＳ１３５では、図１３のフローチャートに示すように、シートサイズに応じて横レジセンサを選択する。横レジセンサ選択制御が開始されると（Ｓ１６１）、ＣＰＵ２００は、装置本体Ａから送信されたシート情報からシートサイズを検知し、シート幅によって４つの横レジセンサ４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅの中からシートサイズに応じた１個を選択する。

シート幅が２００ｍｍ未満の場合（Ｓ１６２のＹＥＳ）、横レジセンサ４１ｂの光源を点灯し（Ｓ１６５）、横レジセンサ４１ｂの受光部の出力が選択される（Ｓ１６９）。シート幅が２００ｍｍ以上で２２０．９ｍｍ未満の場合（Ｓ１６３のＹＥＳ）、横レジセンサ４１ｃの光源が点灯され（Ｓ１６６）、横レジセンサ４１ｃの受光部の出力が選択される（Ｓ１７０）。

シート幅が２２０．９ｍｍ以上２６８ｍｍ未満の場合（Ｓ１６４のＹＥＳ）、横レジセンサ４１ｄの光源が点灯され（Ｓ１６７）、横レジセンサ４１ｄの受光部の出力が選択される（Ｓ１７１）。最後にシート幅が２６８ｍｍ以上の場合、横レジセンサ４１ｅの光源が点灯され（Ｓ１６８）、横レジセンサ４１ｅの受光部の出力が選択される（Ｓ１７２）。

本実施形態における孔位置精度重視モードの制御では、シートＰの後端に近い位置で横レジ動作をするので、後端よりはるかに手前で横レジ動作を行う生産性重視モードの制御に比較して、シートの斜行や搬送ずれによる穿孔位置のずれが軽微となり、生産性重視モードの制御よりも穿孔位置の位置精度が高まる。しかし、シートＰの搬送を停止した状態で、Ｓ１３５〜Ｓ１４０の横レジ動作を行うので、横レジ動作を搬送と並行して行う生産性重視モードの制御に比較して、シート１枚ごとにＳ１３５〜Ｓ１４０の制御の待ち時間が加算され、その分、シート処理装置Ｂおよび複写機Ｅの毎分処理枚数（生産性）はダウンする。

また、孔位置精度重視モードと生産性重視モードとは、シート処理装置Ｂの構成や処理プログラムを変更することなく、スイッチ９０のオン・オフによって簡単に切り替えできるので、製造時の部品コスト、ソフトウエア開発コストの増加が無く、出荷直前に切り替え設定して在庫も１機種で済む。また、納入先で日々の作業やシートの種類等に応じて孔位置精度重視モードと生産性重視モードとを切り替えて使用することも容易である。

なお、本実施形態における孔位置精度重視モードの制御では、シートＰの後端が後端検知センサ４１ａを抜ける手前位置で停止させる代わりに、一段階低い搬送速度でシートＰの搬送を継続させることにより、シートＰの穿孔位置がパンチユニット４０に達するまでに、横レジセンサ４１ｅによる側端検知とパンチユニット４０の位置決めを済ませるようにしてもよい。

また、本実施形態では、スイッチ９０を設けて生産性重視モードと孔位置精度重視モードとを切り替え設定する構成としたが、着脱可能なキーボードでコマンドを入力してモードを切り替えてもよく、装置本体Ａに設けた液晶タッチパネル操作部（不図示）を通じて装置本体Ａ経由でＣＰＵ２００に切り替え設定を行う構成としてもよい。

また、本実施形態では、装置本体Ａの各部を制御して画像形成を行う演算制御装置（不図示）とは独立した演算制御装置であるＣＰＵ２００を設けたが、装置本体Ａの演算制御装置にシート処理装置Ｂの処理プログラムを搭載して、共通に制御する構成としてもよい。

また、本実施形態では、生産性重視モードと孔位置精度重視モードの２つのモードを切り替え設定可能にしたが、生産性と孔位置精度の比重を異ならせた３つ以上のモードを設定可能にしてもよい。

本実施形態のシート処理装置では、スイッチ９０を通じた設定操作に対応して、センサユニット４１によるシートの位置検知開始からパンチユニット４０による穿孔開始までの時間が変化することにより、処理速度重視のモードと精度重視のモードとを選択設定できるので、納入先の処理内容や必要度や処理ごとの状況に応じた最適な生産性と精度のバランスを容易に変更できる。

そして、シート処理装置Ｂの処理プログラムのわずかな変更によって、これらの選択を可能にしているので、特別な機構を設けたり、設定ごとに部品交換する必要が無く、従って、製品コストや維持管理費用をコストアップすることなく、各ユーザーへの指向別対応が可能となる。

本実施形態のシート処理装置を接続した画像形成装置の正面図である。 シート処理装置の構成の説明図である。 シート処理装置の搬送系の模式図である。 シート処理装置の制御系のブロック図である。 パンチユニットを正面から見た拡大断面図である。 パンチユニットおよび透過センサ部の平面図である。 シート側端検知の動作の説明図である。 生産性重視モードにおけるシート側端検知の説明図である。 孔位置精度重視モードにおけるシート側端検知の説明図である。 パンチ制御のフローチャートである。 生産性重視モードにおけるパンチ制御のフローチャートである。 孔位置精度重視モードにおけるパンチ制御のフローチャートである。 横レジセンサ選択制御のフローチャートである。

符号の説明

Ａ 画像形成手段（装置本体）
Ｂ シート処理装置
Ｅ 画像形成装置（複写機）
４０ 穿孔手段（パンチユニット）
４０ｆ パンチモータ
４１ 検知手段（センサユニット）
４２ 調整手段（横レジモータ）
９０ 切り替え手段（スイッチ）
２０５ 駆動モータ
２１１ 搬送モータ
２００ 制御手段（ＣＰＵ）

Claims (3)

1. 搬送路に沿って所定方向にシートを搬送する搬送手段と、
   前記所定方向と交差する交差方向へ移動可能に配置され、前記搬送手段により搬送されるシートに対し穿孔位置で穿孔処理を行う穿孔手段と、
   前記所定方向と交差する前記交差方向へ移動可能に配置されたシート側端検知用の側端検知センサと、
   前記交差方向における前記側端検知センサの内側に配置されて前記搬送手段により搬送されるシートの先端及び後端を検知する先端／後端検知センサと、
   前記側端検知センサ及び前記穿孔手段を前記交差方向に移動させる移動手段と、
   前記搬送手段による搬送を停止した状態で前記移動手段を動作させて前記側端検知センサによりシートの側端を検知する精度重視モードと、前記搬送手段によりシートが搬送されている状態で前記移動手段を動作させて前記側端検知センサによりシートの側端を検知する生産性重視モードと、を切替え設定する切替え手段と、
   前記側端検知センサがシートの側端を検知してから前記移動手段により前記穿孔手段を前記穿孔位置に移動させて停止させ、その後、前記搬送手段によりシートを前記穿孔位置に搬送させて前記穿孔手段による前記穿孔処理を実行させる制御手段と、を備えたシート処理装置において、
   前記側端検知センサは、各々が異なるシートサイズに対応して選択されるように前記所定方向と交差する前記交差方向に複数配列されて一体に移動可能であって、
   前記移動手段は、複数の前記側端検知センサ及び前記穿孔手段を一体で前記交差方向に移動させ、シートサイズに対応して選択された前記側端検知センサにより、シートの側端を検知した後に複数の前記側端検知センサ及び前記穿孔手段を更に移動させることにより前記穿孔手段を前記穿孔位置に設定し、
   前記制御手段は、前記切替え手段により前記精度重視モードが設定されている場合には、前記先端／後端検知センサによるシートの先端検知に応じて前記搬送手段によるシートの搬送を一旦停止させ、シートの搬送を停止させた状態で前記移動手段を動作させることにより、前記穿孔手段及び前記複数の側端検知センサを前記交差方向へ移動させて、シートサイズに対応して選択される前記側端検知センサがシートの側端を検知してから更に前記移動手段により前記穿孔手段を前記穿孔位置に設定するのに必要な残り距離分移動させて停止させ、更に前記搬送手段によるシートの搬送を再開させ、前記先端／後端検知センサによるシートの後端検知に応じて前記搬送手段によるシート搬送を停止させ、その後、前記穿孔手段により前記穿孔処理を実行させ、
   また、
   前記制御手段は、前記切替え手段により前記生産性重視モードが設定されている場合には、前記先端／後端検知センサによるシートの先端検知の後、前記搬送手段によりシートを所定距離搬送したときに前記移動手段を動作開始させ、前記穿孔手段及び前記複数の側端検知センサを前記交差方向へ移動させて、シートサイズに対応して選択される前記側端検知センサがシートの側端を検知してから更に前記移動手段により前記穿孔手段を前記穿孔位置に設定するのに必要な残り距離分移動させて停止させ、前記先端／後端検知センサによる前記搬送手段により搬送されるシートの後端検知に応じて、前記搬送手段によるシートの搬送を停止させ、その後、前記穿孔手段による前記穿孔処理を実行させることを特徴とするシート処理装置。
2. 前記先端／後端検知センサは、前記交差方向に配列した複数の側端検知センサの線上に配列され、前記移動手段により複数の前記側端検知センサ及び前記穿孔手段と一体に前記交差方向に移動されることを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
3. シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段によって画像を形成されたシートを穿孔する請求項１又は２のいずれか１項に記載のシート処理装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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