JP2006248696A - 用紙穿孔装置、用紙搬送装置、用紙処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パンチ屑箱を機械から取り外した状態でも、機械を停止させている時間をなるべく少なくして生産性の低下を防ぐ。
【解決手段】用紙を搬送する搬送路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ及びこの搬送路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂに沿って設けられた搬送ローラ１〜１６と、これらの搬送ローラにより搬送された用紙に穿孔する穿孔ユニット１００と、この穿孔ユニット１００の穿孔動作によって発生した穿孔屑１０４を収容するパンチ屑箱１０３を備えた用紙穿孔装置において、前記穿孔ユニット１００によって発生した穿孔屑１０４の前記穿孔屑箱１０３への落下経路を遮蔽する遮蔽板１０２を設け、この遮蔽板１０２には、穿孔屑１０４の収容機能を持たせた。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬入されたシート状の記録媒体（本明細書では、総称して用紙と称す）に対して穿孔処理を施す用紙穿孔装置に係り、穿孔手段を備えた用紙搬送装置及び用紙処理装置と、並びに前記用紙穿孔装置を備えたプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

近年、例えば特許文献１に開示されているように画像形成装置の用紙後処理機にパンチ機能を装備したものが増えている。画像形成装置から搬送されてきた用紙にパンチ穴を施した際に発生するパンチ屑は、パンチユニットの下部に装着されているパンチ屑箱に収容される。パンチ屑が満杯になったら用紙後処理機から取り外して、収容されているパンチ屑を破棄し再びパンチ屑箱をセットして再使用する。
特開２００３−２６６３７９公報

画像形成装置も高速化が進み、ユーザがパンチを使用する際、多量のパンチ屑が短時間でパンチ屑箱に収容されることになる。レイアウトの制約からパンチ屑箱の大きさを十分にとれない場合、頻繁にパンチ屑を破棄する必要が生じ、その度に機械を停止させなくてはならないため、生産性が低下する。

本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、その目的は、パンチ屑箱を機械から取り外した状態でも、機械を停止させている時間をなるべく少なくして生産性の低下を防ぐことにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送された用紙に穿孔する穿孔手段と、前記穿孔手段によって発生した穿孔屑を収容する収容手段とを備えた用紙穿孔装置において、前記穿孔手段によって発生した穿孔屑の前記収容手段への落下経路を遮蔽すると共に、遮蔽時に穿孔屑を一時的に収容する遮蔽手段を備えていることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記遮蔽手段は、前記収容手段の着脱に連動して開閉することを特徴とする。

第３の手段は、第１または第２の手段において、前記遮蔽手段によって遮蔽されてから、前記穿孔手段によって穿孔された枚数をカウントする手段を備えていることを特徴とする。

第４の手段は、第３の手段において、前記カウントする手段によるカウント数が予め設定された枚数に達すると用紙の搬送を停止することを特徴とする。

第５の手段は、第４の手段において、前記用紙を搬送停止する枚数が、前記穿孔手段の穿孔穴数によって変更されることを特徴とする。

第６の手段は、第４または第５の手段において、前記搬送停止後、搬送再開するタイミングが、前記収容手段を脱着し、装置カバーが閉じられた後に設定されていることを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段に係る用紙穿孔装置を用紙搬送装置が備えていることを特徴とする。

第８の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段に係る用紙穿孔装置を用紙処理装置が備えていることを特徴とする。

第９の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段に係る用紙穿孔装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

第１０の手段は、第８の手段に係る用紙処理装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

なお、後述の実施形態において、搬送手段は搬送路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ及び搬送ローラ１〜１６に、穿孔手段は穿孔ユニット１００に、収容手段はパンチ屑箱１０３に、遮蔽手段は遮蔽板１０２に、カウントする手段は画像形成装置側からの画像形成枚数を受信するＣＰＵ５１にそれぞれ対応し、用紙搬送停止、枚数変更、搬送再開の制御はＣＰＵ５１によって実行される。

本発明によれば、穿孔屑の前記収容手段への落下経路を遮蔽する遮蔽手段を備え、前記遮蔽手段には穿孔屑収容機能を有するので、パンチ屑箱を機械から取り外した状態でも、機械を停止させている時間をなるべく少なくして生産性の低下を防ぐことができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての穿孔装置と画像形成装置とからなるシステムのシステム構成の概略を示す図である。
同図において、穿孔装置ＦＲは画像形成装置ＰＲの用紙搬送方向下流側に設置され、穿孔を行わない用紙が搬送される第１の搬送路Ｒ１と第１の搬送路Ｒ１から分岐し、穿孔部ＰＡに用紙を導く第２の搬送路Ｒ２とを備え、第２の搬送路Ｒ２は穿孔部ＰＡの用紙搬送下流側で２分されて２つの搬送路Ｒ２ａ、Ｒ２ｂとなり、前記第１の搬送路Ｒ１と合流する前で合流し、１つの搬送路Ｒ２となっている。また、第１の搬送路Ｒ１と第２の搬送路Ｒ２の分岐部には第１の分岐爪１８が、また第２の搬送路Ｒ２を２分する位置に第２の分岐爪１９がそれぞれ設けられている。

第２の分岐部爪１９の上流側に設けられた穿孔部ＰＡには、穿孔ユニット１００と穿孔屑ホッパ１０３が設けられている。穿孔ユニット１００は、図２に示すようにパンチ刃１１５、パンチ刃１１５の上端部に一体に設けられたホルダ１３７、ホルダ１３７内に挿入され、軸１１６に偏心して係合しているカム１３８、クラッチ１１７を介して前記パンチ刃１１５を駆動するモータ１１８、前記パンチ刃１１５を用紙搬送方向と直交する方向に移動させるステッピングモータ１２３、タイミングベルト１２４、ギア／プーリ１３６、ラック１１９及び固定下ガイド１３５、及び上ガイド１３３からなる。

制御装置５０は、図３に示すように、ＣＰＵ５１、Ｉ／Ｏインターフェース５２等を有するマイクロコンピュータからなり、画像形成装置ＰＲ本体のコントロールパネルの各スイッチ等、及び入口センサＳＮ１、スキュー補正ローラ前センサＳＮ２、横レジストセンサＳＮ３、排紙センサＳＮ４、パンチ屑満杯センサＳＮ５などの各センサからの信号がＩ／Ｏインターフェース５２を介してＣＰＵ５１へ入力される。

ＣＰＵ５１は、入力された信号に基づいて穿孔ユニットを駆動する第１及び第２のステッピングモータ１２３、モータ１１８を制御することにより穴明けを実行する。また、ＣＰＵ５１は搬送ローラを含むその他の各部の制御を司る。なお、穿孔装置ＦＲの制御は前記ＣＰＵ５１が図示しないＲＯＭに書き込まれたプログラムを、図示しないＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。また、プログラムデータは前記ＲＯＭに代えて、あるいは加えてネットワークを介してサーバから、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＳＤカードなどの記録媒体から記録媒体駆動装置を介して図示しないハードディスク装置などの記憶媒体にダウンロードされ、あるいはバージョンアップされて使用することもできる。

大略上記のように構成された穿孔装置ＦＲでは、用紙は画像形成装置ＰＲから搬入され、入口ローラ１で用紙を受け取る。前記入口ローラ１の下流には分岐爪１８が配置され、図示しない駆動手段により、２方向に切替動作が行われる。穿孔処理を必要とする場合は、下方向の第２搬送路Ｒ２に用紙が搬送され、穿孔処理を必要としない場合は水平方向の第１搬送路Ｒ１に用紙は搬送され、排紙コロ１６へ導かれる。

穿孔処理時、下方向へ搬送された用紙は、その後端が入口センサＳＮ１を通過した所定時間後、穿孔処理時間を稼ぐために、入口進入線速Ｖ０からＶ１に加速、搬送ローラ２〜６により搬送され、その先端はスキュー補正ローラ７に突き当てられる。一定時間突き当てられた用紙が適正量撓んだ後スキュー補正ローラ７を回転させ、用紙の搬送を再開させる。スキュー補正ローラ７の停止時間と回転開始タイミングは、スキュー補正ローラ前センサＳＮ２により用紙先端検知をトリガーにして行われる。スキュー補正ローラ７によってスキュー補正された用紙は、Ｖ１に再加速され、横レジストセンサＳＮ３を通過し、用紙横端面の検知を行い、その後パンチユニット１００に導かれる。

パンチユニット１００は横レジストセンサＳＮ３によって検出された横レジずれを補正するために、搬送方向と直交する方向に移動し、横レジずれを補正した位置で停止して穿孔を行う。

図４は横レジスト検知ユニット３の側面図、図５は穿孔ユニット４の側面図である。これらの図において、横レジスト検知ユニット１１３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センサ１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ（以下、総括して述べる場合は符号１１４で代表する。）は搬送方向と直交する方向（図４の矢印方向）に移動可能に構成されている。図４から分かるように用紙端部位置検知センサ群１１４は上ガイド１２６に装着されており、上ガイド１２６はホルダ１２８に装着されている。ホルダ１２８は軸１２７を摺動しながら搬送方向と直交する方向に移動する。ホルダ１２８にはタイミングベルト１３２が係合している。タイミングベルト１３２は、ステッピングモータ１３０の駆動プーリ１３０ａと従動プーリ１３４間に張架され、ステッピングモータ１３０の回転によってタイミングベルト１３２が前記両プーリ間１３０ａ，１３４を回転移動することによって、ホルダ１２８、上ガイド１２６及び用紙端部検知センサ群１１４を用紙搬送方向と直交する方向に往復動させることができる。また、用紙端部検知センサ群１１４のホームポジション（待機位置）ＨＰは、ホルダ１２８の形状の一部をホームポジションセンサ１２９によって検知することにより決定される。用紙端部検知センサ群１１４はこの待機位置で待機し、ステッピングモータ１３０を駆動源として前記タイミングベルト１３２の回転に応じて軸１２７に沿って摺動し、用紙搬送方向と平行な用紙端部Ｓ１を検知するために図示左方向に移動する。

穿孔するために停止していた用紙は穿孔後、再びＶ０からＶ１に加速され、搬送ローラ８を通過して搬送ローラ９〜１１に導かれるものと、搬送ローラ１３〜１５に導かれるものに交互に分かれる。交互に用紙を搬送することによって後続の用紙先端が前の用紙後端に衝突しないようになり、高生産性に対応した構成になっている。両搬送経路Ｒ２ａ，Ｒ２ｂへの切替動作は分岐爪１９によって行われる。その切替タイミングはスキュー補正ローラ前センサＳＮ２により用紙先端検知をトリガーにして行われる。

図１において、穿孔時に発生したパンチ屑１０４は落下ガイド１０１上を滑り落ちてパンチ屑箱１０３の内部に収容される。ここで、パンチ屑箱１０３が所定の位置に装着されているときには遮蔽板１０２は図１あるいは図６の要部拡大図に示すように落下ガイド１０１を塞ぐことなく開放している状態となっている。図９の上面図をみても分かるように、パンチ屑箱１０３が所定の位置に装着されているときには図７に示してある斜線部の面がレバー１０６の一端を押して支点軸１０７を中心に回転し、もう一端が遮蔽板１０２を押し広げている状態、すなわち図６の開放状態になっている。つまり、遮蔽板１０２はネジリスプリング１０８によって常に落下ガイド１０１を塞ぐ位置（図８の状態）に回転しようとしているが、パンチ屑箱１０３が所定の位置に装着されているときにはネジリスプリング１０８の付勢力が抑制されて遮蔽板１０２が開放された状態になる。

パンチ屑箱１０３を図１０のように引き抜いた場合には、以下のように動作する。
パンチ屑箱１０３を図１０に示すように引き抜くと、ネジリスプリング１０８の付勢力でレバー１０６が支点軸１０７を中心に反時計回りに回転し、遮蔽板１０２によって落下ガイド１０１が塞がれる。そうすることによって、パンチ屑箱１０３が未装着状態でもパンチ屑１０４が機内に落下、飛散しないようになっている。ここで、遮蔽板１０２がＬ字形状をしているため図１２に示すように落下ガイド１０１を塞いだ状態で、ある程度の量のパンチ屑１０４を一時収容できる。

パンチ屑箱１０３が引き抜かれた状態（セット検知板１０３ａがセット検知センサ１０９を遮蔽していない状態）で、再び画像形成装置ＰＲがスタートすると、そこからＣＰＵ５１はパンチ枚数をカウントし始める。一定枚数カウントした後にパンチモードの通紙を停止させる。その後、パンチ屑箱１０３が所定の位置に装着されると再び画像形成装置ＰＲがスタートする。また、一定枚数カウント前にパンチ屑箱１０３が所定の位置に装着されても画像形成装置ＰＲがスタートする。すなわち、パンチ屑箱１０３のパンチ屑を破棄している間、機械内部にパンチ屑箱１０３が装着されていなくても画像形成装置ＰＲを動作させて、停止している時間を少しでも短くしている。

ここで、図１０の状態から再び図９の状態にすると、図１１に示すように遮蔽板１０２に一時収容されているパンチ屑１０４がパンチ屑箱１０３の内部に落下し、収容される。

図１３は穿孔装置ＦＲ側のパンチ屑箱監視部の処理手順を示すフローチャートである。パンチ屑箱監視部はまずパンチ屑箱セット検知センサ１０９がパンチ屑箱１０３が装着されているか否かを判断し（ステップＳ１０１）、装着されていることを検知した場合には、画像形成装置ＰＲに「パンチ屑箱あり」、すなわちパンチ屑箱が装着されている旨送信する（ステップＳ１０２）、そして、パンチ屑満杯センサＳＮ５がオンにないパンチ屑箱１０３がパンチ屑で満杯になると（ステップＳ１０３）、画像形成装置ＰＲにパンチ屑が満杯である旨送信する（ステップＳ１０４）。

一方、ステップＳ１０１でパンチ屑箱セット検知センサ１０９がオフでパンチ屑箱１０３がセットされていない場合にはその旨、画像形成装置ＰＲに送信する（ステップＳ１０７）。そして、満杯あるいはパンチ屑箱がセットされていない場合には、穿孔装置ＦＲのカバーが開放されたかどうかをチェックし（ステップＳ１０５）、カバーが開放され、閉じられた時点で（ステップＳ１０６）ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。なお、ステップＳ１０５でカバーが開放された場合には、操作者の安全のため画像形成装置ＰＲ側からの用紙の排出は停止される。

他方、画像形成装置ＰＲ側では、ステップＳ２０１で穿孔装置ＦＲ側からパンチ屑箱１０３がセットされている旨、受信すると、画像形成済み用紙の排出を許可し（ステップＳ２０８）、パンチ屑が満杯であることを穿孔装置ＦＲ側から受信すると（ステップＳ２０９）、画像形成済みの用紙の排出を禁止する（ステップＳ２１０）。なお、図１４は画像形成装置ＰＲのパンチ屑満杯監視部の処理手順を示すフローチャートである。

またステップＳ２０１でパンチ屑箱ありを受信せず、パンチ屑箱なしを受信した場合には（ステップＳ２０２）、残りパンチ可能枚数Ｎをセットし（ステップＳ２０３）、画像形成済み用紙の排出を許可し（ステップＳ２０４）、用紙を１枚排出するたびに残りパンチ可能枚数をセットし（ステップＳ２０６）、残りパンチ可能枚数が０になった時点で（ステップＳ２０７）画像形成済み用紙の排出を禁止する（ステップＳ２１０）。

穿孔装置ＦＲと画像形成装置ＰＲ相互の関係は、
パンチ屑満杯検知（ステップＳ１０３）→排出ストップ（ステップＳ２１０）→ドアオープン（ステップＳ１０５）→パンチ屑箱取り出し→ドアクローズ（ステップＳ１０６）→屑箱なし送信（ステップＳ１０７）→所定枚数排出許可（ステップＳ２０４）→（１）ｏｒ（２）
であり、（１）及び（２）は、
（１）所定枚数排出してストップ（ステップＳ２０７，Ｓ２１０）→屑箱装着→装着検知（ステップＳ１０１）→排出再開（ステップＳ２０８）
（２）所定枚数内排出中（ステップＳ２０５）→ドアオープン（ステップＳ１０５）→（用紙の排出停止）→パンチ屑箱装着→ドアクローズ（ステップＳ１０６）→屑箱あり送信（ステップＳ１０２）→排出許可（ステップＳ２０８）
という関係である。

また、パンチユニット１００には仕向地（北米、欧州、北欧、日本）によってパンチ数、パンチ径の大きさが異なっており、遮蔽板１０２へのパンチ屑収容枚数が異なっているため、落下ガイド１０１が遮蔽板１０２によって塞がれてから画像形成装置が停止するまでの通紙カウント数を変更している。そうすることによって、各仕向地のパンチユニット１００でパンチ屑箱１０３を引き抜いた後の可能通紙枚数が最適なものになる。

なお、画像形成装置は電子写真方式やインクジェット方式など公知の方式で用紙（記録シート）に画像形成を行うことができる装置であれば特に限定されない。また、公知の方式のものでよいので、この実施形態では、説明は省略する。

以上のように本実施形態によれば、パンチ屑箱１０３が装着されていない場合、パンチ屑の落下経路を遮蔽する遮蔽板１０２によりパンチ屑の飛散を防ぎ、且つその遮蔽板１０２に補助的な収容機能を持たせることによって遮蔽時にもパンチ屑を収容させることができる。従って、パンチ屑箱１０３が装着されていない場合でも一時的な収容が可能になり、生産性の低下を軽減させることができる。

また、パンチ屑の落下経路を遮蔽する遮蔽板１０２は、モータ等の高価な部品は使用せずにパンチ屑箱１０３の着脱に連動して開閉する構成となっており、低コスト化を実現することができる。

また、パンチ屑箱１０３が外されて遮蔽板１０２が閉じてから何枚パンチをしたかカウントし、ある一定枚数カウントした後に機械を停止することで、機械停止時間を少なくできる。すなわち、パンチ屑箱１０３が外されてパンチ屑を破棄する間もなるべく機械を停止させずにダウンタイムを減らす。何枚パンチをしたかカウントするのは遮蔽板１０２に収容される上限枚数を超えないためである。

本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての穿孔装置と画像形成装置とからなるシステムのシステム構成の概略を示す図である。 穿孔ユニットの詳細を示す図である。 制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 横レジスト検知ユニットの側面図である。 穿孔ユニットの側面図である。 穿孔ユニット及び穿孔屑ホッパの詳細を示す要部拡大図である。 穿孔屑ホッパとレバーとの関係を示す斜視図である。 遮蔽板の付勢状態を示す斜視図である。 穿孔屑ホッパが装着されている状態を示す平面図である。 穿孔屑ホッパが取り外された状態を示す平面図である。 穿孔屑が排出されるときの穿孔屑ホッパと遮蔽板との関係を示す斜視図である。 穿孔屑が穿孔ユニット側に保持されている状態を示す斜視図である。 穿孔装置ＦＲ側のパンチ屑箱監視部の処理手順を示すフローチャートである。 画像形成装置ＰＲのパンチ屑満杯監視部の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

５０ 制御装置
５１ ＣＰＵ
１００ 穿孔ユニット
１０１ 落下ガイド
１０２ 遮蔽板
１０３ パンチ屑箱
１０４ パンチ屑
１０６ レバー
１０７ 支点軸
１０８ ネジリスプリング
１０９ セット検知センサ
ＰＲ 画像形成装置
ＦＲ 穿孔装置

Claims (10)

1. 用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送された用紙に穿孔する穿孔手段と、前記穿孔手段によって発生した穿孔屑を収容する収容手段とを備えた用紙穿孔装置において、
   前記穿孔手段によって発生した穿孔屑の前記収容手段への落下経路を遮蔽すると共に、遮蔽時に穿孔屑を一時的に収容する遮蔽手段を備えていることを特徴とする用紙穿孔装置。
2. 前記遮蔽手段は、前記収容手段の着脱に連動して開閉することを特徴とする請求項１記載の用紙穿孔装置。
3. 前記遮蔽手段によって遮蔽されてから、前記穿孔手段によって穿孔された枚数をカウントする手段を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の用紙穿孔装置。
4. 前記カウントする手段によるカウント数が予め設定された枚数に達すると用紙の搬送を停止することを特徴とする請求項３記載の用紙穿孔装置。
5. 前記用紙を搬送停止する枚数が、前記穿孔手段の穿孔穴数によって変更されることを特徴とする請求項４記載の用紙穿孔装置。
6. 前記搬送停止後、搬送再開するタイミングが、前記収容手段を脱着し、装置カバーが閉じられた後に設定されていることを特徴とする請求項４または５記載の用紙穿孔装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置を備えていることを特徴とする用紙搬送装置。
8. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
9. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙穿孔装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項８記載の用紙処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
    

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