JP2007084303A

JP2007084303A - 用紙処理装置

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Publication number: JP2007084303A
Application number: JP2005276596A
Authority: JP
Inventors: Isao Hachiman; 伊佐雄八幡
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: JP4309387B2; US20070062359A1; US8047108B2

Abstract

【課題】スキューの補正と正確なパンチ処理を行うことができる用紙処理装置を提供する。
【解決手段】用紙の搬送経路の上流側に第１の搬送ローラを配置し、下流側に第２の搬送ローラ配置し、さらにその下流に第３の搬送ローラを配置して用紙を上流側から下流側へ搬送し、第１，第２の搬送ローラ間にパンチユニットを設け、搬送途中の用紙の終端部が第１の搬送ローラを通過した後に第２の搬送ローラをスリップローラとして機能させるとともに、第２の搬送ローラよりも下流側にストッパを出現させ、用紙の始端部をストッパに突き当ててスキューを補正を行い、かつパンチユニットによって穿孔を施した後用紙を搬出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタル複合機であるＭＦＰ（Multi Function Peripherals）や、複写機、プリンタ等の画像形成装置から排出される用紙に対してスキュー補正及びパンチ処理を行う用紙処理装置に関する。

ＭＦＰ、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、画像形成後の用紙をソートしたり、あるいはステイプル処理、パンチ処理等の後処理を行うために、画像形成装置本体の排紙部に後処理装置を隣接して設けている。

このような後処理装置において、画像形成装置から排出される用紙が、搬送方向に対して斜行（以下、スキューという）することがあり、スキューしたままパンチ処理（穿孔）すると穿孔位置がずれてしまい、ファイリングする際に支障を来すことになる。このため、スキュー補正手段を設けて用紙のスキューを補正した上でパンチ処理を行うようにしている。

例えば、特許文献１には、搬送されてくる画像形成済みの用紙に対してパンチユニットを設け、このパンチユニットの上流側に設けた入口ローラのニッパに用紙を突き当ててスキューを修正する例が記載されている。しかしながら、特許文献１の例では、用紙のスキューを修正した後、パンチユニットに到達するまでの間に距離があるため、この距離内で用紙が搬送されている間にスキューが発生する可能性がある。

また、特許文献２には穿孔手段の下流側にレジスト部材（レジストローラ）を配置し、画像形成装置本体の排紙ローラによる搬送力によって用紙先端をレジスト部材に突き当て、スキューを矯正する例が記載されている。しかしながら、特許文献２の例では、画像形成装置本体の排紙ローラの搬送力を利用するため、画像形成装置本体と後処理装置の位置設定において精度が必要となり、後処理装置の機構的な構成に制限を受けるという不具合がある。
特開２００２−２７４６９９号公報特開２００２−１９３４９３号公報

上記した従来の画像形成装置では、画像形成装置から排出される用紙に対してスキュー補正を行ってパンチ処理を行うようにしているが、スキューを補正した後、パンチユニットに到達するまでの間においてスキューが発生する可能性がある。また、スキュー補正する際に画像形成装置本体の排紙ローラの搬送力を利用した場合では、後処理装置の機構的な構成に制限を受けるという不具合があり、更なる改善が要求されている。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、スキューの補正と正確なパンチ処理を行うことができる用紙処理装置を提供することを目的とする。

本願発明は、搬入されてきた用紙に対して穿孔処理を施して搬出する用紙処理装置であって、前記用紙の搬送経路の上流側から下流側に順次配置した第１，第２，第３の搬送ローラを含み、前記用紙を上流側から下流側へ搬送する用紙搬送部と；前記第１，第２の搬送ローラ間に設けられ、前記用紙に穿孔処理を施すためのパンチユニットと：前記第２の搬送ローラの下流にあって前記パンチユニットの穿孔位置よりも所定距離だけ離れた位置にストッパを出現させるとともに、搬送される前記用紙の始端部を前記ストッパに突き当て、スキューを補正するスキュー補正部と；前記ストッパの出現する位置を搬送される用紙のサイズに応じて可変する制御部と；を具備し、前記パンチユニットと前記ストッパとの間隔によって前記用紙の穿孔位置を決定し、前記スキュー補正された用紙に対してその終端部近傍に穿孔処理を施すようにしたことを特徴とする。

また本願発明は、搬入されてきた用紙に対して穿孔処理を施して搬出する用紙処理装置であって、前記用紙の搬送経路の上流側から下流側に順次配置した第１，第２，第３の搬送ローラを含み、前記用紙を上流側から下流側へ搬送する用紙搬送部と；前記第１，第２の搬送ローラ間に設けられ、前記用紙に穿孔処理を施すためのパンチユニットと；前記第２の搬送ローラの下流にあって搬送途中の用紙の進行を遮る位置にストッパを出現させるとともに、前記第２の搬送ローラをスリップローラとして機能させ前記用紙の始端部を前記ストッパに突き当て、スキューを補正するスキュー補正部と；を具備し、前記スキュー補正された用紙の終端部近傍に穿孔処理を施した後、前記それぞれの搬送ローラを回転させて用紙を搬出するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、用紙を上流から下流へ搬送する際に、搬送途中の用紙をストッパに突き当てることでスキューを補正し、スキューが補正された状態のままパンチ処理を行うため、常に正規の位置にパンチ処理を施すことが可能な用紙処理装置を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の用紙処理装置を備えた画像形成装置の全体構成を概略的に示す構成図、図２は本発明の用紙処理装置の要部の構成を説明する構成図である。

図1は画像形成装置としてＭＦＰ（Multi Function Peripherals）を例に示している。図1において、画像形成装置１０は、上部にスキャナ部１１と自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１２、操作部１３を有し、中央部にプリンタ部１４を有し、下部に給紙部１５を有している。画像形成装置１０には、パンチ処理やステイプル処理等の後処理を行うフィニッシャ２０が隣接して配置されている。

プリンタ部１４は、例えばタンデム方式によるカラーレーザプリンタであり、概略的にはレーザ１４１からのレーザビームをポリゴンミラーで反射して感光体１４２の表面を走査して露光し、静電潜像を作成して現像し、トナー像を形成して用紙に転写するものであり、感光体ドラム１４２の周囲には帯電器１４３，現像器１４４、転写器１４５等が配置されている。又、現像器１４４にはトナーカートリッジからトナーが供給される。カラー印刷処理する場合には、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナーカートリッジを一列に配列し、それぞれの色毎に感光体ドラムと光学ユニットを備える。

また、給紙部１５には各種サイズの用紙を収容する複数の給紙カセットが備えられており、これら給紙カセットから、用紙Ｐが搬送ベルト１６に送られ、画像が形成されるようになっている。画像が形成された用紙Ｐは、排紙部１７を介して排紙され、フィニッシャ２０に搬送される。

フィニッシャ２０は、ステイプルやパンチ等の後処理を行って排紙トレイ２１，２２のいずれかに排出する。排紙トレイ２１，２２は排紙トレイ駆動部によって昇降されて、いずれかのトレイに用紙が排出される。

フィニッシャ２０には、本発明の特徴部である用紙処理装置３０が設けられている。用紙処理装置３０は、画像形成装置１０から搬送された用紙Ｐに対して穿孔処理を行うパンチユニット４０と、パンチ処理する前に用紙のスキューを補正するスキュー補正部５０とで構成されている。

図２は用紙処理装置３０の具体的な構成を示している。図２において、４０はパンチユニットであり、穿孔刃４１と、穿孔刃４１を図の上下方向に駆動するための偏心カム４２と、偏心カム４２を回転駆動するパンチモータ４３と、パンチダイ４４にて構成されている。パンチダイ４４は上側のダイ４４１と下側のダイ４４２で成り、それらダイ４４１，４４２の間を通って用紙Ｐが搬送されるようになっており、パンチダイ４４の方向（用紙Ｐの搬送方向と直交する方向）に穿孔刃４１を往復運動させることでパンチ処理を行うようにしている。

一方、パンチユニット４０の用紙搬入側と搬出側には、第１，第２の搬送ローラ５１、５２が配置されており、用紙を上流側から下流側へ搬送する。また第２の搬送ローラよりもさらに下流には第３の搬送ローラが配置されており、これら搬送ローラ５１，５２，５３は搬送モータ５４，５５，５７によって回転駆動される。

第１の搬送ローラ５１は上下のローラ対５１１，５１２で構成され、搬送モータ５４によって回転駆動され、用紙Ｐをそれらローラ対の間に挟むようにして搬送する。

第２の搬送ローラ５２も同様に上下のローラ対５２１，５２２で構成され、搬送モータ５５によって回転駆動され、用紙Ｐをそれらローラ対の間に挟むようにして搬送する。また第２の搬送ローラ５２は、荷重コントローラ５６によってローラ対５２１，５２２の接合状態を可変することができ、ローラ対５２１，５２２が強く接触するレジストローラ機能と、軽く接触するスリップローラ機能を有し、用紙搬送時はレジストローラとなり、スキュー補正時（後述）はスリップローラとなる。さらに、第３の搬送ローラ５３も上下のローラ対５３１，５３２で構成され、搬送モータ５７によって回転駆動される。

パンチユニット４０の搬入側と第１の搬送ローラ５１の間には、センサ５8が配置され、用紙Ｐの搬送状態を検出するようにしている。尚、本発明の実施形態では、用紙Ｐは裏返しの状態（表面が図の下側になる状態）で矢印Ｘ方向に搬送される。裏返しの機構は種々の例が考えられる。

図３は本発明の画像形成装置１０及び用紙処理装置３０の制御系を示すブロック図である。図３において６１は制御部であり、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサで構成されている。６２は前記パンチモータ４３を駆動するモータドライブ回路であり、６３，６４，６５は前記搬送モータ５４，５５，５７を駆動するモータドライブ回路である。また、制御部６１は前記荷重コントローラ５６を制御するとともに、前記センサ５８からの検出結果が入力される。

また、６６は画像形成装置１０を制御する制御部であり、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサで構成されており、制御部６１と制御部６６は互いに情報の伝達を行い、画像形成の動作とフィニッシャ２０の動作が連携するようにしている。制御部６６には操作部１３を介してユーザからの各種の指示が入力され、その指示にしたがってプリンタ１４や給紙部１５等の動作を制御し、画像が形成された用紙Ｐをフィニッシャ２０へ搬送する。

また、操作部１３を介して用紙サイズが選択されたときに、そのサイズ情報を基に前記第３の搬送ローラの位置を変えるように制御する。あるいは、用紙サイズを検出するサイズセンサを設け、検出した用紙サイズの情報を基に前記第３の搬送ローラの位置を変えるように制御する。

次に本発明の用紙処理装置３０の動作を図４（Ａ〜Ｅ）を参照して説明する。先ず図４（Ａ）は、画像形成装置１０を介して用紙Ｐが搬入されてきた状態を示している。初期の状態では、第１，第２，第３の搬送ローラ５１，５２，５３は搬送モータ５４，５５，５７によって共に回転し、用紙Ｐは上流から下流へ矢印Ｘ方向に搬送される。尚、このとき第２の搬送ローラ５２はレジストローラとして機能している。また、パンチユニット４０の穿孔刃４１はパンチダイ４４から離れた上方向の位置にある。

用紙Ｐが搬入され、センサ５８によって用紙Ｐの始端部が第１の搬送ローラ５１を通過したことを検出すると、モータ５７は停止し、第３の搬送ローラ５３も停止する。用紙Ｐは第１，第２の搬送ローラ５１，５２によって搬送され、図４（Ｂ）で示すように、用紙Ｐの終端部が第１の搬送ローラ５１を通過したことがセンサ５８によって検出されると、第２の搬送ローラ５２は荷重コントローラ５５によって対のローラ５３１，５３２が軽く接触するように制御され、スリップローラとして機能する。これにより第２の搬送ローラ５２は、用紙Ｐを今までよりも弱い力で下流に搬送し、第３の搬送ローラ５３に用紙Ｐの始端部を突き当てる。

つまり、第３の搬送ローラ５３は、前記第２の搬送ローラ５２の下流にあって第２の搬送ローラ５２を通過した搬送途中の用紙の進行を遮る位置に出現するストッパとなり、第２の搬送ローラ５２は、用紙Ｐに軽く接した状態で用紙を搬送するため、用紙Ｐがスキューしている場合は、多少撓みを生じながら第３の搬送ローラ５３側に押し付けるため、スキューが補正される。図４（Ｃ）はスキューが補正された状態を示している。

次に図４（Ｄ）で示すように、スキューが補正された状態でパンチユニット４０の偏心カム４２がパンチモータ４３によって回転し、穿孔刃４１が下降する。これにより用紙Ｐにはパンチ処理が施される。しかもパンチ処理する際にはスキューが補正されているため、正確な位置に穿孔されることになる。

そして、パンチ処理後は第２の搬送ローラ５２は荷重コントローラ５６によってレジストローラとして機能するように制御され、モータ５４，５５，５７が回転状態になり、用紙Pは図４（Ｅ）で示すように矢印Ｘ方向に搬送され、次の用紙が搬入されるのを待つ。以降、図４Ａから図４Ｅの動作を繰り返し、用紙Ｐには１枚ずつ順次パンチ処理が施され、排紙トレイ２１，２２へと排出される。

センサ５８は、用紙Ｐが搬入され始端部が第１の搬送ローラ５１を通過したこと、及び用紙Ｐの終端部が第１の搬送ローラ５１を通過したことときを検出して制御部６１に伝え、制御部６１はセンサ５８の検出結果を基準にしてモータドライブ回路６３，６４，６５及び荷重コントローラ５６を制御する。尚、スキュー補正の間（図４Ｂ〜Ｄの間）、上流の第１の搬送ローラ５１は搬送力を持たないよう回転を停止させている。

図５は、スキュー補正とパンチ処理を説明する平面図であり、用紙Ｐが第２の搬送ローラ５２を通過し、第３の搬送ローラ５３に突き当たった状態を示している。用紙Ｐが実線で示すようにスキューしている場合、第２の搬送ローラ５２の回転によって第３の搬送ローラ５３に軽く押し続けられるため、一点鎖線で示すようにスキューが補正される。そしてパンチユニット４０によってパンチ処理されるため、用紙Ｐは正規の位置に穿孔Ｈが施されて搬出される。

尚、パンチ処理による穿孔位置は、例えば用紙Ｐの搬送方向終端部ｐ０から所定の距離Ｌ１（例えば１２ｍｍ）に設定されるため、第３の搬送ローラ５１と穿孔刃４１との間隔Ｌ２は用紙の搬送方向の長さＬ０から寸法Ｌ１を差し引いた寸法（Ｌ２＝Ｌ０−Ｌ１）に設定することが重要である。

このように本発明の用紙処理装置３０では、用紙Ｐを上流から下流へ搬送し、用紙Ｐの搬送状態を検出して第３の搬送ローラ５３を停止させ、用紙Ｐの始端部を第３の搬送ローラ５３に突き当てることによりスキューを補正することにより、用紙の搬送方向の下流側でスキュー補正を行い、上流側でパンチ処理が可能となり、常に正規の位置に穿孔することができる。また、第１，第２，第３の搬送ローラ５１，５２，５３を全てフィニッシャ２０内に構成することができるから機構設計が容易になる。

図６は本発明の用紙処理装置３０の他の実施形態を示す構成図である。図６は第２の搬送ローラ５２と第３の搬送ローラ５３の間にシャッター５９を配置し、このシャッター５９をモータ６０によって上下方向に駆動するようにしたものである。例えばシャッター５９を用紙Ｐの搬送経路よりも上側に配置した場合、シャッター５９をモータ６０によって搬送経路方向（下方向）に突出可能にしている。

つまり、シャッター５９は、第２の搬送ローラ５２の下流にあって第２の搬送ローラを通過した搬送途中の用紙の進行を遮る位置に出現するストッパとなる。この場合、シャッター５９とパンチユニット４０の穿孔刃４１との間隔を図５の寸法Ｌ１と用紙の長さＬ０を考慮して、Ｌ０−Ｌ１に設定することが重要となる。

先の図２の例では、用紙Ｐの始端部を第３の搬送ローラ５３に突き当てるようにしたが、図６の例ではシャッター５９を搬送経路に突出させ、用紙Ｐをシャッター５９に突き当て、スキューを補正するようにしたものである。シャッター５９を搬送経路に向けて突出させるタイミングは、センサ５８によって用紙Ｐの始端部が第１の搬送ローラ５１を通過したことを検出した後（図４Ａの直後）であり、シャッター５９を引き込むタイミングはパンチ処理を終了した時点（図４Ｅの直前）である。

シャッター５９の搬送経路に対する進退を制御するため、図３の点線内に示すようにモータ６０を駆動するモータドライブ回路６７を設け、このモータドライブ回路６７を制御部６１によって制御し、センサ５８の検出結果に応答してシャッター５９の動きをコントロールするようにしている。このようにシャッター５９を利用すれば、用紙Ｐを確実に突き当てることができるため、スキューの補正がより一層正確に行える。

また、シャッター５９の突出する位置は調整可能であり、パンチユニットの穿孔刃とストッパとの間隔を搬送される用紙のサイズに応じて可変するようにしている。この場合、用紙サイズの情報を基に制御部６１によってシャッター５９の突出する位置が制御される。例えば操作部１３を介して用紙サイズが選択されたときに、そのサイズ情報を基にシャッター５９の突出する位置を変えるように制御する。あるいは、用紙サイズを検出するサイズセンサを設け、検出した用紙サイズの情報を基にシャッター５９の突出する位置を変えるように制御する。

以上述べたように本発明の画像形成装置及び用紙処理装置によれば、スキューの補正と正確なパンチ処理を行うことができる。

尚、以上の説明に限定されることなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

本発明の用紙処理装置を使用した画像形成装置の全体構造を概略的に説明する構成図。本発明の用紙処理装置の一実施形態の構成を説明する構成図。同実施形態における用紙処理装置の制御系を説明するブロック図。同実施形態における用紙処理装置の動作を説明する動作説明図。同実施形態における用紙処理装置のスキュー補正の動作を説明する平面図。本発明の用紙処理装置の他の実施形態の構成を説明する構成図。

符号の説明

１０…画像形成装置
１１…スキャナ部
１２…自動原稿送り装置
１３…操作部
１４…プリンタ部
１５…給紙部
１６…搬送ベルト
１７…排紙部
２０…フィニッシャ
２１，２２…排紙トレイ
３０…用紙処理装置
４０…パンチユニット
４１…穿孔刃
４２…偏心カム
４３…パンチモータ
４４…パンチダイ
５０…スキュー補正部
５１…第１の搬送ローラ
５２…第２の搬送ローラ
５３…第３の搬送ローラ
５４，５５，５７…搬送モータ
５６…荷重コントローラ
５８…センサ
５９…シャッター
６０…モータ
６１，６６…制御部
６２，６３，６４，６５，６７…モータドライブ回路

Claims

搬入されてきた用紙に対して穿孔処理を施して搬出する用紙処理装置であって、
前記用紙の搬送経路の上流側から下流側に順次配置した第１，第２，第３の搬送ローラを含み、前記用紙を上流側から下流側へ搬送する用紙搬送部と、
前記第１，第２の搬送ローラ間に設けられ、前記用紙に穿孔処理を施すためのパンチユニットと、
前記第２の搬送ローラの下流にあって前記パンチユニットの穿孔位置よりも所定距離だけ離れた位置にストッパを出現させるとともに、搬送される前記用紙の始端部を前記ストッパに突き当て、スキューを補正するスキュー補正部と、
前記ストッパの出現する位置を搬送される用紙のサイズに応じて可変する制御部と、を具備し、
前記パンチユニットと前記ストッパとの間隔によって前記用紙の穿孔位置を決定し、前記スキュー補正された用紙に対してその終端部近傍に穿孔処理を施すようにしたことを特徴とする用紙処理装置。
前記用紙の搬送方向の長さをＬ０、前記用紙終端部から穿孔位置までの間隔をＬ１、前記パンチユニットによる穿孔位置と前記ストッパとの間隔をＬ２としたとき、Ｌ２＝Ｌ０−Ｌ１に設定したことを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
前記制御部は、さらに前記搬送経路上の用紙の位置を検出し、前記第１，第２，第３の搬送ローラの回転状態、前記ストッパの出現、及び前記パンチユニットのパンチ処理を制御することを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
前記搬送経路上の用紙の位置を検出するため、前記第１の搬送ローラに近接する下流にセンサを設けたことを特徴とする請求項３記載の用紙処理装置。
前記ストッパは前記第３の搬送ローラにて兼用し、前記第３の搬送ローラは対のローラを有し、対のローラ間に前記用紙を挟むようにし、前記搬送途中の用紙の始端部が前記第３の搬送ローラに到達する前に前記第３の搬送ローラの回転を停止して、搬送されてくる用紙を第３の搬送ローラに突き当て、スキューを補正することを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
前記ストッパは、前記第２の搬送ローラよりも下流側の用紙搬送経路に対して突出自在に配置したシャッターにて構成し、搬送途中の用紙の始端部を突出したシャッターに突き当て、スキューを補正することを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
前記シャッターは、駆動用のモータによって前記搬送経路に対して進退可能であることを特徴とする請求項６記載の用紙処理装置。
搬入されてきた用紙に対して穿孔処理を施して搬出する用紙処理装置であって、
前記用紙の搬送経路の上流側から下流側に順次配置した第１，第２，第３の搬送ローラを含み、前記用紙を上流側から下流側へ搬送する用紙搬送部と、
前記第１，第２の搬送ローラ間に設けられ、前記用紙に穿孔処理を施すためのパンチユニットと、
前記第２の搬送ローラの下流にあって搬送途中の用紙の進行を遮る位置にストッパを出現させるとともに、前記第２の搬送ローラをスリップローラとして機能させ前記用紙の始端部を前記ストッパに突き当て、スキューを補正するスキュー補正部と、を具備し、
前記スキュー補正された用紙の終端部近傍に穿孔処理を施した後、前記それぞれの搬送ローラを回転させて用紙を搬出するようにしたことを特徴とする用紙処理装置。
前記第２の搬送ローラは対のローラを有し、対のローラ間に前記用紙を挟んで搬送し、前記第２の搬送ローラがスリップローラとして機能するときは前記対のローラ同士を軽接合状態にすることを特徴とする請求項８記載の用紙処理装置。
前記スキュー補正部は、前記第２の搬送ローラがスリップローラとして機能している間、それよりも上流にある搬送ローラの搬送力を停止することを特徴とする請求項８記載の用紙処理装置。