JP2007169036A - 用紙穿孔装置、用紙後処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

用紙穿孔装置、用紙後処理装置及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の課題は、折り処理を行なった用紙に対する穿孔位置の精度を高くできる共にジャムの発生を防止できる用紙穿孔装置、用紙後処理装置及び画像形成装置を得ることにある。
【解決手段】用紙を搬送するスキュー補正ローラ対1と、スキュー補正ローラ対1により搬送された用紙に対して用紙搬送方向と直交する方向の位置ずれを補正するレジスト補正手段23、30と、レジスト補正手段23、30によりレジスト補正を行った用紙に穿孔を施すパンチユニット100と、スキュー補正ローラ対1を制御する制御部70とを備え、スキュー補正ローラ対1は用紙の斜行を補正自在であり、制御部70は搬送される用紙が折り用紙の場合、用紙の斜行を補正せず、用紙に対してレジスト補正手段23、30によるレジスト補正のみを行った後に用紙に穿孔を施している。
【選択図】図1

Description

本発明は、用紙穿孔装置、用紙後処理装置及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、用紙後処理装置内に用紙に対して穿孔を行う穿孔手段と、穿孔手段の搬送方向下流側に設けられ且つ用紙に対して折り処理を行う折り処理手段とを備えた技術が開示されている。
一方、特許文献2には、用紙後処理装置内に用紙を案内すると共に用紙に対して斜行を補正する用紙搬送手段と、用紙搬送方向と直交する方向の位置ずれを補正するレジスト補正手段と、用紙に対して穿孔を行なう穿孔手段とを備えた技術が開示されている。
特開2001−151406号公報 特開2003−128337号公報
しかし、特許文献1に記載の従来技術では、折り処理手段の用紙搬送方向下流側に穿孔手段を設けているが、折り処理を行なった用紙と折り処理を施さない用紙とが混載している場合には、折り用紙と折り用紙でない用紙との間では用紙幅が異なっているため、穿孔穴の位置を精度良く設け難いという問題があった。
一方、特許文献2に記載の従来技術では、用紙後処理装置内に搬送されてくる用紙に対して斜行を補正しているため、折り用紙(特にZ折りを施した用紙)の場合は、スキュー補正してもうまく補正されず、ジャム(用紙詰まり)が発生するおそれがあった。
本発明は、折り処理を行なった用紙に対する穿孔位置の精度を高くできる共にジャムの発生を防止できる用紙穿孔装置、用紙後処理装置及び画像形成装置を得ることを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載された発明は、用紙を搬送する用紙搬送手段と、用紙搬送手段により搬送された用紙に対して用紙搬送方向と直交する方向の位置ずれを補正するレジスト補正手段と、レジスト補正手段によりレジスト補正を行った用紙に穿孔を施す穿孔手段と、用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段とを備え、用紙搬送手段は用紙の斜行を補正自在であり、用紙搬送制御手段は搬送される用紙が折り用紙の場合、用紙の斜行を補正せず、用紙に対してレジスト補正手段によるレジスト補正のみを行った後に用紙に穿孔を施すことを特徴とする。
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載の発明において、レジスト補正手段は用紙の搬送方向と平行な端部を検知する用紙端部検知手段と、用紙端部検知手段を用紙の搬送方向と直交する方向に移動する第1移動手段と、用紙端部検知手段の情報に基づいて穿孔手段を用紙の搬送方向と直交する方向に移動する第2移動手段とを備えることを特徴とする。
請求項3に記載された発明は、請求項1又は2に記載の発明において、用紙搬送制御手段は用紙の折り形状に基づいて、用紙の斜行を補正するか否かを判断することを特徴とする。
請求項4に記載された発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の用紙穿孔装置を備えたことを特徴とする。
請求項5に記載された発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の用紙穿孔装置と、用紙に対して折り動作を行なう用紙折り装置とを備えたことを特徴とする。
請求項6に記載された発明は、入力される画像データに基づいて用紙に画像形成し、画像形成した用紙に請求項4又は5に記載の用紙後処理装置で後処理を施すことを特徴とする。
本発明によれば、用紙搬送制御手段は搬送される用紙が折り用紙の場合、用紙の斜行を補正せずに、用紙に穿孔処理を施すことができるので、折り処理を行なった用紙のジャムの発生を防止しつつ用紙に穿孔処理を施すことができる。また、折り処理を行なった用紙に対してレジスト補正を行なうので、穿孔位置の微調整が可能になり、穿孔位置の精度を高くできる。
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、図1は本実施の形態に係る第2の後処理装置の全体を概略的に示す断面図、図2は本実施の形態に係る第1の後処理装置の全体を概略的に示す断面図、図3は横レジスト検知ユニットとパンチユニットの構成を示す断面図、図4は横レジスト検知ユニットの構成を示す断面図、図5は横レジスト検知ユニットによる用紙端部検知動作の説明図、図6は用紙の折り処理からスキュー補正までの流れを説明するフローチャート、図7はレジスト補正から穿孔処理までの流れを説明するフローチャート、図8は用紙の折り形状の説明図であり、(a)は片袖折り、(b)は2つ折り、(c)は外3つ折り、(d)は観音折りをそれぞれ施した用紙を示す図、図9は画像形成装置と用紙後処理装置とを一体にした構成を示す概略図である。
図9に示すように、本実施の形態に係る用紙後処理装置PDは画像形成装置PRの側部に取り付けられており、画像形成装置PRより排出された用紙Sは用紙後処理装置PDに導かれる。用紙後処理装置PDは画像形成の終了した用紙Sに対してZ折り等を施す第1の後処理装置(用紙折り装置)200と、Z折り等の終了した用紙Sに穿孔処理等を施す第2の後処理装置(用紙穿孔装置)300とを備えている。
画像形成装置PRは、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、画像読取装置が読み取った画像に応じた静電潜像が形成される像担持体と、静電潜像が形成された像担持体にトナーを吸着させてトナー画像を形成する現像装置と、トナー画像を記録紙に転写する転写装置と、記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着装置とを備えている。
次に第1の後処理装置200について説明する。第1の後処理装置200は、用紙Sを折り処理せずにそのまま第2の後処理装置300へと搬送する第1搬送路40と、折り処理部へと用紙Sを導く第2搬送路60と、折り処理部66から排出部に向けて用紙Sを導く第3搬送路63と、第1搬送路40と第2搬送路60との間で用紙搬送の切換を行なう切換爪42と、画像形成装置PRより排出された用紙Sを第1の後処理装置200内に導く入口ローラ64と、第1の後処理装置200外へ用紙Sを排出する排出ローラ65とを備えている。また、第1の後処理装置200内には用紙Sの先端又は後端の位置を検出する各用紙検知センサ41、45、58、59を備える。
折り処理部66は、用紙Sに第1折り目を付ける第1折りローラ46及び第2折りローラ47と、用紙Sに第2折り目を付ける第2折りローラ47及び第3折りローラ48と、搬送される用紙Sの搬送方向先端を突き当てて位置決めする一方の突き当て部材44と、用紙Sの第1折り目を突き当てて用紙Sを位置決めする他方の突き当て部材50とを備えている。
一方の突き当て部材44及び他方の突き当て部材50は、画像形成装置PRからの用紙サイズ情報によって、用紙Sの各サイズにあった位置へあらかじめステッピングモータ等により移動し、一方の突き当て部材44及び他方の突き当て部材50の位置によって用紙サイズごとの折り位置を変更し、第1及び第2の折り量を設定する。
次に、折り処理部66における用紙の折り動作について説明する。入口センサ(用紙検知センサ)41が用紙Sを検知すると、用紙Sに対して折り動作を行うか否か判断される(図6に示すS1、S2)。用紙Sに対して折り動作を行なわない場合は、切換爪42の切り換えにより用紙を第1搬送路40に導き、排紙センサ(用紙検知センサ)59を通過して、第2の後処理装置300へと搬送される(図6に示すS5)。一方、用紙Sに対して折り動作を行う場合は、切換爪42の切り換えにより用紙Sを第2搬送路60へと導き、折り処理部66へ搬送して折り動作が開始される(図6に示すS3、S4)。
折り処理部66内に用紙Sが搬送され、第1折りローラ46の手前位置にあるレジストセンサ(用紙検知センサ)が用紙Sを検知すると、用紙Sがセンサに到達してから、所定時間経過後に第1折りローラ46のクラッチがオンになるまで用紙Sに対してスキュー補正を行い、その後、用紙Sは第4搬送路61へ案内される。第4搬送路61へ案内された用紙Sは、用紙Sの先端が一方の突き当て部材44に突き当たり、さらに用紙Sが搬送されると、用紙Sに撓みが形成される。さらに用紙Sの搬送が続くと撓みは大きくなり、ローラ対のニップに用紙は咥えられる。
ここで、2つ折りが選択されていた場合は折り分岐爪49がオンされており、用紙Sはそのまま第2折りローラ47及び第3折りローラ48とのニップの方に搬送されていく。2つ折り以外が選択されていた場合は、用紙Sは第5搬送路62に搬送される。第5搬送路62へ搬送された用紙Sは、他方の突き当て部材50に突き当たり、用紙Sが第2折りローラ47及び第3折りローラ48とのニップ付近に撓んでくる。さらに用紙Sはローラ対47、48のニップに用紙Sは咥えられ、第3搬送路46に搬送される。そして、第3搬送路46に搬送された用紙Sは排出ローラ65から第2の後処理装置300へと排出される。
次に第2の後処理装置(用紙穿孔装置)300について説明する。第2の後処理装置300内には、搬送された用紙Sを検出する入口センサ301と、その下流に入口ローラ対として機能するスキュー補正ローラ対(用紙搬送手段)1、パンチユニット(穿孔手段)100、搬送ローラ2、分岐爪15、16が順次配置されている。分岐爪15、16は図示しないバネにより保持されており、図示しないソレノイドをONすることにより、分岐爪15は上方に、分岐爪16は下方に各々回動することで、搬送路B、搬送路C、搬送路Dへ用紙を振り分ける。
搬送路Aおよび搬送路Dを経てスティプル処理トレイFへ導かれ、スティプル処理トレイFにて整合及びスティプル等を施された用紙は、偏向手段(切換手段)である分岐ガイド板54と可動ガイド55により、シフトトレイ202へ導く搬送路C、折り等を施す中折り処理トレイG(折りプレート74、折りローラ81、82)へ振り分けられる。また、中折り処理トレイGで折り等を施された用紙Sは搬送路Hを通って下トレイ203へ導かれる。
搬送路D内には分岐爪17が配置されており、分岐爪17は図示しない低荷重バネにより保持されている。用紙後端が分岐爪17を通過した後、搬送ローラ9、10、スティプル排紙ローラ11の内、少なくとも搬送ローラ9を逆転させることで用紙後端を用紙収容部Eへ導き滞留させ、次の用紙と重ねて搬送するようになっている。
搬送路Aから搬送路Bへ用紙Sを導く場合は、分岐爪15がソレノイドをOFFすることで上方に、また搬送路Cへ用紙Sを導く場合は、ソレノイドをONすることにより、分岐爪16が下方に回動する。搬送路Dへ用紙Sを導く場合は、分岐爪16はソレノイドをOFF、分岐爪15はソレノイドをONすることにより、上方に回動した状態となる。
スティプル処理トレイFへ導かれた用紙Sは、用紙Sごとに叩きコロ12で縦方向(用紙搬送方向)の整合が行われ、ジョガーフェンス53にて横方向(用紙搬送方向と直交する用紙幅方向)の整合が行われる。ジョブの切れ目、すなわち用紙束の最終紙から次の用紙束の先頭紙までの間で、端面綴じスティプラS1が駆動され、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は放出爪52aによりシフト排紙ローラへ送られ、受取り位置にセットされているシフトトレイ202に排出される。
パンチユニット100の用紙搬送方向の上流側位置には横レジスト検知ユニット3が設けられている。横レジスト検知ユニット3のさらに用紙搬送方向上流側には、パンチ下ガイド20、パンチ上ガイド21が設けられ、横レジスト検知ユニット3には、用紙搬送方向と平行な端部位置を検出する用紙端部検知センサ14が設けられている。パンチユニット100は、パンチ刃6、パンチ刃6の上端部に一体に設けられたホルダ37、ホルダ37内に挿入され、軸7に偏心して係合しているカム38、クラッチ8を介してパンチ刃6を駆動するモータ18、パンチ刃6を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる第2のステッピングモータ23、タイミングベルト24、ギヤ/プーリ36、ラック19および固定上ガイド33、固定下ガイド35からなる。
次に、第2の後処理装置300内に案内された用紙がスキュー補正されるまでの動作について説明する。第2の後処理装置300内に案内された用紙Sは、入口センサ301によって検知される(図6に示すS6)。入口センサ301が用紙Sを検知すると、搬送されてきた用紙Sが穿孔処理を行なうものか否か判断される(図6に示すS7)。
ここで、用紙Sに対して穿孔処理を行なわない場合、パンチユニット100をそのまま通過させる。一方、用紙Sに対して穿孔処理を行なう場合、次のステップにおいて搬送されてきた用紙Sが折り用紙であるか否か判断される(図6に示すS8)。ここで、用紙Sが折り用紙か否かは、第1の後処理装置200から送信される信号により判断される。用紙Sが折り用紙でない場合には、次のステップにおいてスキュー補正を行う(図6に示すS10)。用紙Sのスキュー補正は、用紙Sの先端を停止しているスキュー補正ローラ対1のニップに突き当て、一定時間突き当てられ用紙が適正量撓んだ後に、スキュー補正ローラ対1を回転させて用紙搬送を再開させることで行なわれる。
尚、用紙Sが折り用紙の場合でも、その折りの種類によってはスキュー補正を行なうことができる用紙もあり、この場合にはスキュー補正ローラ対1においてスキュー補正動作を行なう(図6に示すS9)。すなわち、第1の後処理装置200によって折り処理されるのはZ折りに限らず、他にも図8(a)〜(d)のように様々な折り処理が施される。図8(a)に示すZ折り紙(片袖折り)の場合には、スキュー補正を行なうと、スキュー補正ローラ対1への突き当て部S3とパンチ穴をあける穿孔部S4とがずれるおそれがある。この場合には、スキュー補正を行わずに、レジスト補正のみを行なって穿孔処理を行なう。尚、折り紙は第1の後処理装置200によって折り処理される際にスキュー補正されているので、ほとんどスキューは発生していないと考えられる。
一方、図8(b)に示す2つ折り紙の場合には、突き当て部S3と穿孔部S4とが平行であるので、スキュー補正を行っても突き当て部S3と穿孔部S4とが互いにずれるおそれがないと考えられる。したがって、2つ折り紙などはスキュー補正してから穿孔処理をすることができる。画像形成装置PRあるいは第1の後処理装置200からの通信によって、第1の後処理装置200から搬送されてくる用紙Sの折り形状(片袖折り(図8a)2つ折り(図8b)、外3つ折り(図8c)、観音折り(図8d))を認識することで、穿孔をする場合にスキュー補正の可否を選択する。
スキュー補正ローラ対1の停止時間と回転開始タイミングは、入口センサ301での用紙先端検知をトリガーにして行う。スキュー補正ローラ1によってスキュー補正された用紙は、次に横レジスト検知ユニット3を通過し、その後、パンチユニット100に搬送される。
用紙端部検知センサ14は搬送方向と直交する方向(図4における左右方向)に移動可能に構成されている。用紙端部検知センサ14は用紙ガイド25に装着されており、用紙ガイド25はホルダ28に装着されている。ホルダ28は軸27を摺動しながら用紙搬送方向と直交する方向に移動する。ホルダ28にはタイミングベルト32が係合しており、タイミングベルト32は、第1のステッピングモータ(第1移動手段、レジスト補正手段)30の駆動プーリ30aと従動プーリ34間に張架され、第1のステッピングモータ30の回転によってタイミングベルト32が両プーリ間30a、34を回転移動することによって、ホルダ28、用紙ガイド25および用紙端部検知センサ14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14のホームポジション(待機位置)HPは、ホルダ28の形状の一部をホームポジションセンサ29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14は、この待機位置で待機し、第1のステッピングモータ30を駆動源としてタイミングベルト32の回転に応じて軸27に沿って摺動し、用紙搬送方向と平行な用紙端部S1を検知するために左方向に移動する(図7に示すS11〜S14)。
図5は用紙搬送方向のズレを検知するときの状態を示す説明図である。ここで、第1のステッピングモータ30の1パルス当たりの用紙端部検知センサ14の移動量をaとする。その時に、例えば搬送されてくる用紙に横レジストズレがなく理想的な位置に搬送されてきたとすると、その用紙の搬送方向と平行な端部を検知するまでの用紙端部検知センサ14の待機位置HPからの移動量wは10aとなる。実際に、搬送されてきた用紙の搬送方向と平行な端部を検知するまでのセンサ14の移動量が11aとなった場合、(11a−10a=1a・・・(1))分の距離の横レジズレが発生していることになる。したがって、この1a分のズレ量を補正するようにパンチユニット100を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる(図7に示すS15、S16)。そして、パンチユニット100が所定の穿孔位置までくると、パンチユニット100のパンチ動作が開始される(図7に示すS18)。
パンチユニット100のパンチ刃15の上下動はモータ18からの駆動によって行われる。その際、モータ18から回転クラッチ8を介して軸7を1回転させる。回転クラッチ8をONさせるのは、搬送されてきた用紙後端が入口センサ301を通過して一定時間経過後に行われる。軸7が回転すると、軸7に偏心して係合しているカム38が回転して、ホルダ37を上下動させる。このホルダ37の上下動によってパンチ刃15が上下動し、この下方向の移動時に用紙に上パンチ孔を穿孔する。
尚、穿孔動作を行なう場合、パンチユニット100を前述のズレに応じて用紙搬送方向と直交する方向に移動させ、位置決めする。位置決めの移動は第2のステッピングモータ(第2移動手段、レジスト補正手段)23を駆動源として行われ、第2のステッピングモータ23の駆動プーリ23aからタイミングベルト24を介してギヤ/プーリ36に伝達して回転させる。ギヤ/プーリ36のギヤにはラック19が噛み合っており、ギヤ/プーリ36の回転によってラック19が移動する。ラック19は固定下ガイド35に装着されており、穿孔するためのパンチ刃6、パンチ上ガイド20、軸16、カム38、ホルダ37、クラッチ17、モータ18等の各構成要素(以下、穿孔構成要素)は全て固定下ガイド35と結合されているので、ラック19の移動によって穿孔構成要素が全て用紙搬送方向と直交する方向に移動する。
ここで、第2のステッピングモータ23による1パルス当たりの穿孔構成要素の移動量をbとすると、横レジスト検知ユニット3の第1のステッピングモータ30における1パルスの用紙端部検知センサ14の移動量aと移動量bとの関係が整数倍(例えば2倍)に近似していると、(a=2×b・・・(2))となる。前述の(1)式のように用紙の横レジストが1a分ずれていたとした場合、センサ14の1パルス分の移動距離がaなので1パルスの横レジズレが生じていることになる。したがって、穿孔構成要素の移動のためには第2のステッピングモータ23に1a分の距離のパルスを入力する必要がある。1パルスの移動距離の関係が、上述の(2)式の関係にあるので、第2のステッピングモータ23に入力するパルス数は用紙端部検知センサ14から算出されたズレ量分のパルス数の2倍になる。
すなわち、用紙端部検知センサ14からの端部位置情報をパルスとして認識し、それを制御部70のCPUよって用紙幅サイズ情報と比較し、その用紙の横レジストのズレ量を算出し、その算出結果をパルスとして第2のステッピングモータ23に入力して穿孔構成要素を移動させる。その時、第2のステッピングモータ23に入力するパルス数が上述の(2)式から求められるので、パルスで移動させる誤差が少なくなり、穿孔位置精度が向上する。また、ズレ量に関係なく、常に穿孔する構成ユニットを移動させる第2のステッピングモータ23に入力するパルス数は、上述の(2)式で表されているため、ソフトウェア制御も簡単になる。
以上のように本実施の形態では、搬送される用紙が折り用紙の場合、用紙の斜行を補正せずに用紙に穿孔を施すことができるので、折り処理を行った用紙のジャムの発生を防止できる。また、折り処理を行った用紙に対してレジスト補正を行なうので、穿孔位置の微調整が可能になり、穿孔位置の精度を高くできる。
第1の後処理装置200から搬送されてくる用紙Sの折り形状を認識して、スキュー補正の可否を判断するので、ジャムの発生を防止しつつ折り用紙に対する穿孔位置の精度を高くできる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。本実施の形態では、用紙後処理装置として第1の後処理装置200と第2の後処理装置300とを一体にした構成としたが、これに限定されず、第1の後処理装置200を除いた第2の後処理装置300のみを画像形成装置PRに併設しても良い。
本実施の形態に係る第2の後処理装置の全体を概略的に示す断面図である。 本実施の形態に係る第1の後処理装置の全体を概略的に示す断面図である。 横レジスト検知ユニットとパンチユニットの構成を示す断面図である。 横レジスト検知ユニットの構成を示す断面図である。 横レジスト検知ユニットによる用紙端部検知動作の説明図である。 用紙の折り処理からスキュー補正までの流れを説明するフローチャートである。 レジスト補正から穿孔処理までの流れを説明するフローチャートである。 用紙の折り形状の説明図であり、(a)は片袖折り、(b)は2つ折り、(c)は外3つ折り、(d)は観音折りを施した用紙をそれぞれ示している。 画像形成装置と用紙後処理装置とを一体にした構成を示す概略図である。
符号の説明
1 スキュー補正ローラ対(用紙搬送手段)
14 用紙端部検知センサ(用紙端部検知手段)
23 第2のステッピングモータ(第2移動手段、レジスト補正手段)
30 第1のステッピングモータ(第1移動手段、レジスト補正手段)
70 制御部(用紙搬送制御手段)
100 パンチユニット(穿孔手段)
200 第1の後処理装置(用紙折り装置)
300 第2の後処理装置(用紙穿孔装置)
PD 用紙後処理装置
PR 画像形成装置

Claims (6)

  1. 用紙を搬送する用紙搬送手段と、用紙搬送手段により搬送された用紙に対して用紙搬送方向と直交する方向の位置ずれを補正するレジスト補正手段と、レジスト補正手段によりレジスト補正を行った用紙に穿孔を施す穿孔手段と、用紙搬送手段を制御する用紙搬送制御手段とを備え、用紙搬送手段は用紙の斜行を補正自在であり、用紙搬送制御手段は搬送される用紙が折り用紙の場合、用紙の斜行を補正せず、用紙に対してレジスト補正手段によるレジスト補正のみを行った後に用紙に穿孔を施すことを特徴とする用紙穿孔装置。
  2. レジスト補正手段は用紙の搬送方向と平行な端部を検知する用紙端部検知手段と、用紙端部検知手段を用紙の搬送方向と直交する方向に移動する第1移動手段と、用紙端部検知手段の情報に基づいて穿孔手段を用紙の搬送方向と直交する方向に移動する第2移動手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の用紙穿孔装置。
  3. 用紙搬送制御手段は用紙の折り形状に基づいて、用紙の斜行を補正するか否かを判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の用紙穿孔装置。
  4. 請求項1〜3の何れか一項に記載の用紙穿孔装置を備えたことを特徴とする用紙後処理装置。
  5. 請求項1〜3の何れか一項に記載の用紙穿孔装置と、用紙に対して折り動作を行なう用紙折り装置とを備えたことを特徴とする用紙後処理装置。
  6. 入力される画像データに基づいて用紙に画像形成し、画像形成した用紙に請求項4又は5に記載の用紙後処理装置で後処理を施すことを特徴とする画像形成装置。


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