JP2009096640A - 用紙後処理装置及び用紙後処理装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙がスキューしていても正確な位置にパンチ孔をあけることができる用紙後処理装置を提供する。
【解決手段】搬送された用紙のスキュー量を検出するスキュー検出部と、用紙にパンチ孔をあけるパンチャーを含むパンチユニットと、パンチャーの用紙搬送路に対する位置と傾斜角度とを変える可動機構と、パンチされた複数枚の用紙の中折りラインに折り目をつけるサドルユニットと、検出したスキュー量に応じて可動機構を駆動し、パンチャーの位置と傾斜角度を変化させ中折りラインについて線対称な位置にパンチ孔をあけるように制御する制御部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機やプリンタ、複合機（ＭＦＰ）等の画像形成装置から排出した用紙の後処理を行う用紙後処理装置とその制御方法に関し、特に用紙にパンチ孔をあけるパンチユニットの改良に関する。

近年、画像形成装置(例えばＭＦＰ)には、画像形成後の用紙に後処理を施すために、ＭＦＰの後段に用紙後処理装置を隣接して設けている。用紙後処理装置は、フィニッシャと呼ばれ、ＭＦＰから送られてくる用紙に対してパンチ孔をあけたり、ステイプルを施す。或いは用紙束を中折りして排出するものもある。

また用紙の中折りユニットを持つフィニッシャでは、パンチ孔をあけた後で中折りを行うが、用紙束が厚くなると表紙側と内側の用紙ではパンチ孔の位置がずれるため、表紙側と内側で穿孔位置をずらしている。

特許文献１には、パンチ装置を開示している。この例では、用紙のセンター位置を中心に対称的にパンチ孔をあけ、用紙束の内側の用紙はパンチ孔の間隔を小さくし、表紙側の用紙はパンチ孔の間隔を大きくしている。しかしながら、このようなパンチ装置では、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、スキューしたまま穿孔すると穿孔位置が斜めにずれてしまい、ファイリングする際に支障を来すことになる。

また特許文献２には、用紙穿孔装置を開示している。この例では、パンチ孔にバリや破れが発生するのを防ぐ例が記載されている。しかしながら、このようなパンチ装置では、パンチユニットに対して用紙を搬送するときに、用紙にバタツキが発生したり、用紙が反っていたりすると正しい位置にパンチ孔をあけることができないという問題点がある。
特開２０００−１２５６号公報 特開２００３−１３６４８３号公報

従来のパンチ装置では、用紙が搬送方向に対して斜行（以下、スキューという）した場合、スキューしたままパンチ孔をあけると穿孔位置が斜めにずれてしまい、ファイリングする際に支障を来すことがあった。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、用紙がスキューしていても正確な位置にパンチ孔をあけることができる用紙後処理装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の用紙後処理装置は、搬送された用紙のスキュー量を検出するスキュー検出部と、前記スキュー検出部の下流で、前記用紙にパンチ孔をあけるパンチャーを含むパンチユニットと、前記パンチャーの、前記用紙の搬送路に対する位置と前記用紙の搬送路に対する傾斜角度とを変える可動機構と、前記パンチャーの下流で、前記パンチされた複数枚の用紙の中折りラインに折り目をつけるサドルユニットと、検出したスキュー量に応じて前記可動機構を駆動し、前記パンチャーの位置と傾斜角度を変化させ前記中折りラインについて線対称な位置にパンチ孔をあけるように制御する制御部と、を具備したことを特徴とする。

また請求項９記載の本発明の用紙後処理装置の制御方法は、用紙の搬送路と直交するように配置したパンチャーと、前記パンチャーの位置と傾斜角を可変する可動機構とを含むパンチユニットを備え、前記パンチユニットの下流に用紙を中折りするサドルユニットを備え、搬送された前記用紙のスキュー量を検出し、前記検出したスキュー量に応じて前記可動機構を制御し、前記用紙に対する前記パンチャーの位置と傾斜角を変化させ、前記パンチャーを制御して前記用紙に対して中折りラインを中心に対称的な位置にパンチ孔をあけ、順次に搬送される前記用紙の中折りラインからパンチ孔までの間隔が前記用紙束の内側ほど小さく表紙側ほど大きくなるように穿孔し、前記穿孔された複数枚の用紙を束にして前記サドルユニットによって中折りすることを特徴とする。

本発明によれば、用紙が傾いて搬送されても正確な位置にパンチ孔をあけることができ、用紙束が厚くなっても中折りしたときの表紙側と内側の用紙のパンチ孔の位置を精度よく揃えることができる。

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。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。

図１は、用紙後処理装置の一実施形態を示す構成図である。図１において、１００は画像形成装置であり、例えば複合機であるＭＦＰ（Multi-Function Peripherals）や、プリンタ、複写機等である。画像形成装置１００には隣接して用紙後処理装置２００が配置されている。画像形成装置１００によって画像が形成された用紙は用紙後処理装置２００に搬送される。

用紙後処理装置２００は、画像形成装置１００から供給された用紙の後処理を行い、例えばパンチ（穿孔）、ソート、ステイプル等を行う。また必要に応じて用紙を折って排出する。用紙後処理装置２００は、以下の説明ではフィニッシャ２００と呼ぶ。

図１において、画像形成装置１００の本体１１の上部には原稿台があり、原稿台上には自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１２を開閉自在に設けている。さらに本体１１の上部には操作パネル１３を設けている。操作パネル１３は、各種のキーを備える操作部１４と、タッチパネル式の表示部１５を有している。

本体１１内部にはスキャナ部１６とプリンタ部１７を有し、さらに本体１１の下部には、各種サイズの用紙が収容された複数のカセット１８を設けている。スキャナ部１６は、ＡＤＦ１２によって送られる原稿、または原稿台上に置かれた原稿を読み取る。

プリンタ部１７は感光体ドラムとレーザ等を含み、レーザからのレーザビームによって感光体ドラムの表面を走査して露光し、感光体ドラムに静電潜像を作成する。感光体ドラムの周辺には帯電器、現像器、転写器などが配置され、感光体ドラムの静電潜像は現像器によって現像され、感光体ドラムにトナー像が形成される。トナー像は転写器によって用紙に転写される。プリンタ１７の構成としては上述した例に限らず各種の方式がある。

本体１１によって画像が形成された用紙は、フィニッシャ２００に搬送される。図１の例では、フィニッシャ２００は、用紙束にステイプルを行うステイプルユニット２０と、用紙にパンチ孔をあけるパンチユニット３０と、用紙束を折るサドルユニット８０を有している。フィニッシャ２００で後処理した用紙は、排紙トレイ９１又は固定トレイ９２に排出する。

排紙トレイ９１は昇降し、パンチ（穿孔）或いはステイプルした用紙束を受け取る。また、ステイプルユニット２０は搬送された用紙を幅方向に整合する整合装置を備えており、この整合装置を利用して用紙をソートして排出することもできる。尚、後処理を行わないときは、本体１１から搬送された用紙をそのまま排紙トレイ９１又は固定トレイ９２に排出する。

図２は、フィニッシャ２００のステイプルユニット２０とサドルユニット８０の構成を拡大して示している。先ずステイプルユニット２０について簡単に説明する。パンチユニット３０から供給された用紙Ｓは、搬送ローラ２１を介してステイプルユニット２０の入口ローラ２２で受け取る。入口ローラ２２の下流側には、給紙ローラ２３があり、入口ローラ２２で受け取った用紙Ｓは、給紙ローラ２３を介して処理トレイ２４に積載する。

処理トレイ２４に積載した用紙は、ステイプラ２５に導かれステイプルを行う。また、ソート又はステイプルした用紙Ｓを排紙トレイ５１まで搬送する搬送ベルト２６を設けている。搬送ベルト２６によって搬送した用紙Ｓは、排紙トレイ９１に排出し、排紙トレイ９１は昇降し、用紙Ｓを受け取る。また、用紙Ｓをステイプルすることなく、排紙トレイ９１に排出する場合もある。この場合は、用紙Ｓを処理トレイ２４に落下させずに排出する。また、後処理を要しない用紙Ｓは固定トレイ９２へ排出することもでき、用紙Ｓを固定トレイ９２へ導くために搬送路がある。

次にサドルユニット８０の構成について説明する。サドルユニット８０は、パンチユニット３０の下流に配置され、パンチした複数枚の用紙を束にして二つ折りする装置である。また用紙にパンチすることなく二つ折りすることもできる。パンチユニット３０から排出した用紙Ｓは、ペーパーパス８１を経由してローラ８２によって搬送し、さらにペーパーパス８３を経由してステイプラ８４の方向に搬送するが、ステイプラ８４の手前で一旦スタックトレイ８５で受け止める。用紙Ｓは、スタックトレイ８５に順次堆積し用紙束Ｔとなる。

スタックトレイ８５の用紙束Ｔはガイドベルト８６によってステイプラ８４の方向に搬送され、用紙束Ｔのセンターがステイプラ８４に到達したところでガイド８６ベルトは一旦停止して、用紙束Ｔの中央にステイプルを行う。ステイプラ８４によってステイプルされた用紙束Ｔは、ガイドベルト８６によって下降し、用紙束Ｔのセンターが折りローラ対８７のニップ点にくると停止する。折りローラ対８７と対向する位置にはブレード８８が配置されている。

ブレード８８は、用紙束Ｔの中央部を折りローラ対８７のニップ点に突き出し、用紙束Ｔを折りローラ８７対の間に押し込む。このあと折りローラ対８７は、用紙束Ｔを折り畳んで挟みながら回転し用紙束Ｔを二つ折りにする。二つ折りした用紙束Ｔは、排出ローラ対８９によってさらに強く折られ、排紙トレイ９３に排出される。

またローラ２１の出口にゲート９０を設け、パンチユニット３０から供給される用紙Ｓをステイプルユニット２１側又はサドルユニット８０側に切換えて搬送する。ゲート９０は、用紙Ｓを折らないときは用紙Ｓをステイプルユニット２０の入口ローラ２２へ搬送する。用紙Ｓを折るときは、用紙Ｓをサドルユニット８０へ搬送する。

図３は、フィニッシャ２００の動作を説明する図であり、用紙ＳはＡ〜Ｄに示す順序で処理する。図３において、画像形成装置１００から排出した用紙Ｓはパンチユニット３０に送られ、パンチユニット３０は、図３のＡで示すように用紙Ｓのセンターを中心にして対称的にパンチ孔Ｈをあける（穿孔する）。穿孔された用紙Ｓは、ステイプラ８４に送られる前にスタックトレイ８５で受け止める。この結果、スタックトレイ８５には順次搬送された用紙Ｓが堆積し、用紙束Ｔとなる。

用紙束Ｔはガイドベルト８６によってステイプラ８４へと搬送され、ステイプラ８４は用紙束ＴのセンターにステイプルＳｔを行う。図３のＢはステイプルした用紙束Ｔを示す。その後、用紙束Ｔは、ガイドベルト８６によって下降し、用紙束Ｔのセンターが折りローラ対８７のニップ点にくると、図３のＣで示すように、ブレード８８は用紙束Ｔのセンターを折りローラ対８７のニップ点に突き出し、用紙束Ｔを折りローラ対８７の間に押し込む。

そしてローラ対８７が用紙束Ｔを巻き込むように回転し、用紙束Ｔは折られる。折られた用紙束Ｔは、図３のＤで示すように排出ローラ対８９によって搬送され、排紙トレイ９３に排出される。折られた用紙束Ｔのパンチ孔Ｈは互いに重なる。

次にパンチユニット３０について説明する。パンチユニット３０は、図１で示すように、本体１１とステイプルユニット２０の間に配置し、パンチボックス３１とダストボックス３２を有する。パンチボックス３１には、用紙にパンチ孔をあける穿孔刃を備える。穿孔刃は用紙にパンチ孔をあけるために下降する。穿孔によって生じたパンチ屑はダストボックス３２に落下する。

本体１１からステイプルユニット２０に至る経路には、用紙搬送用の複数のローラ３３，３４がある。ローラ３３は本体１１に支持され、ローラ３４はパンチユニット３０の最終出口にある。本体１１から排出した用紙は、ローラ３３によってパンチユニット３０へ搬送され、ローラ３４によってステイプルユニット２０へ搬送される。パンチユニット３０による穿孔は、ユーザが操作パネル１３を操作してパンチモードが設定されたときに行われる。

図４はパンチユニット３０の具体的な構成を示す。パンチユニット３０は、用紙Ｓに対してパンチ孔をあける機能と、用紙Ｓのスキューを補正する機能を有する。パンチユニット３０は、本体１１から搬入された用紙Ｓに対してパンチ孔をあけるパンチャー３５Ａと、スキューを検出するスキュー検出部６０を有する。パンチャー３５Ａは、スキュー検出部６０の下流に設けている。

スキュー検出部６０とパンチャー３５Ａは、用紙Ｓの搬送方向Ｚに対して直交している。パンチャー３５Ａは複数（図４では２つ）の穿孔刃３６を有する。穿孔刃３６は、パンチモータ５８（図５）の回転によって昇降する。穿孔刃３６が用紙Ｓの紙面方向に下降することで、用紙Ｓにパンチ孔を穿つことができる。尚、穿孔刃３６の昇降機構は、一般的に周知であるため図示を省略する。

パンチャー３５Ａは、用紙Ｓの搬送方向Ｚと直交する矢印Ａ方向（横方向）に移動でき、パンチャー３５Ａの一端（図の下端）は用紙Ｓの搬送方向に沿って矢印Ｂ方（縦方向）に回動する。

パンチャー３５Ａの軸方向の両端部には突出片３７，３８をそれぞれ設け、突出片３７，３８には長孔３９，４０を形成している。また一方の突出片３７の側面にはラック４１を形成している。突出片３７の長孔３９には、フィニッシャ２００の本体側に設けた固定軸４２が嵌まっている。したがってパンチャー３５Ａは、固定軸４２をガイドとして長孔３９の長さの範囲内で矢印Ａ方向に移動できる。

ラック４１と噛み合って回転するギア群４３がパンチャー３５Ａを横方向（Ａ方向）に移動させる。横レジストモータ４４がこのギア群４３を回転する。さらに突出片３７から離れた位置にセンサ４５がある。センサ４５は、パンチャー３５Ａが矢印Ａ方向に移動し、ホームポジション（ＨＰ）に到達したことを検出するものである。突出片３７にはセンサ４５の方向に延びたシャッター４６を設け、シャッター４６がセンサ４５を横切ることで、パンチャー３５ＡがＡ方向のホームポジションまで移動したことを検出する。

一方、パンチャー３５Ａの突出片３８には、パンチャー３５Ａを矢印Ｂ方向に回動させる扇型のカム４７が結合している。カム４７はフィニッシャ２００の本体側に設けた軸４８を支点にして回動する。カム４７の一端にはレバー４９を有し、他端にギア５０を形成している。レバー４９には軸５１を設け、この軸５１が突出片３８の長孔４０に嵌まっている。

またパンチャー３５Ａを縦方向（Ｂ方向）に回動させるために、ギア５０と噛み合って回転するギア群５２を設け、このギア群５２を回転させる縦レジストモータ５３を設けている。縦レジストモータ５３の回転によってカム４７が回転し、カム４７の回転によってレバー４９が回動し、パンチャー３５Ａは、固定軸４２を支点にして縦方向（Ｂ方向）に回動する。

さらにカム４７から離れた位置にセンサ５４がある。センサ５４は、パンチャー３５Ａが矢印Ｂ方向に回動し、ホームポジションまで回動したことを検出する。カム４７には、センサ５４の方向に延びたシャッター５５を形成している。シャッター５５がセンサ５４を横切ることで、パンチャー３５Ａがホームポジションまで回動したことを検出する。こうしてパンチャー３５Ａは、横レジストモータ４４の回転によって横方向（Ａ方向に）移動し、縦レジストモータ５３によって縦方向（Ｂ方向）に回動することができる。

尚、パンチャー３５Ａを横方向（矢印Ａ方向）に移動するための移動機構を３０１とし、パンチャー３５Ａを縦方向（矢印Ｂ方向）に回動して姿勢を制御する姿勢制御機構を３０２とする。上記した横方向の移動機構３０１と、縦方向の姿勢制御機構３０２は、パンチャー３５Ａの位置と傾斜角度を可変する可動機構を構成する。

横レジストモータ４４及び縦レジストモータ５３は、スッテピングモータを用いるとよい。スッテピングモータは、パルス数や周波数によって回転数を制御可能であり、パンチャー３５Ａの横方向の移動距離は、横レジストモータ４４を駆動するときのパルス数で管理することができる。同様にパンチャー３５Ａの回動制御、つまり角度は縦レジストモータ５３を駆動するときのパルス数で管理することができる。

パンチャー３５Ａの用紙Ｓの搬入側には、用紙Ｓの横方向の端部（横端）を検出するセンサ群５６を設けており、さらに用紙Ｓが搬送されたときに縦方向の端部（前端及び後端）を検出するセンサ５７を設けている。センサ群５６及びセンサ５７は、例えば発光素子と受光素子を対向配置し、用紙Ｓが搬送されたときに、発光素子と受光素子の間を用紙Ｓが通過することで用紙Ｓの横端、前端及び後端を検出する。

一方、スキュー検出部６０は、スキュー検出のためのセンサ６１と６２を有する。センサ６１，６２も、例えば発光素子と、この発光素子に対向して設けた受光素子である。センサ６１と６２は、発光素子と受光素子の間を通過する用紙Ｓのスキューを検出する。

センサ６１と６２は、パンチユニット３０の上流側にある。センサ６１と６２は、用紙Ｓの前端部及び後端部の通過を検出する。センサ６１とセンサ６２は、図４に示すように、パンチ可能な最小用紙幅を有する用紙Ｓの最小幅寸法よりも内側にあって、距離Ｌ０だけ離れて、用紙搬送方向に直交して並べて設けている。

センサ６１，６２からの検出信号は、後述する制御部に送られる。制御部には、タイマーカウンタを設け、タイマーカウンタは、センサ６１，６２が用紙Ｓの前端部の通過を検出するとそれぞれ計時を開始する。例えば、用紙Ｓが搬送方向に対して全く傾いていないとき、センサ６１，６２は同時に用紙Ｓの前端部の通過を検出するので、各タイマーカウンタも同時にカウントを開始し、時間差は生じない。

用紙Ｓが傾いて搬送されると、第1のセンサ６１と第２のセンサ６２が検出する用紙Ｓの通過には、時間差が生じるため、用紙Ｓがスキューしていることを知ることができる。用紙Ｓが斜めに傾き、例えばセンサ６１が先行して用紙Ｓを検出し、遅れてセンサ６２が用紙Ｓを検出した場合、センサ６１と６２の検出の時間差と搬送速度Ｖからスキュー誤差距離（ａ）を求めることができる。第1のセンサ６１と第２のセンサ６２間の距離をＬ０とし、スキュー角度を（θ）とすると、次の（１）式が成立する。

ａ＝Ｌ０・tan θ … (１)
この（１）式からスキュー角度θが求められると、縦レジストモータ５３を角度θだけ回転し、パンチャー３５Ａを傾け、用紙のスキュー量に応じてスキュー補正を行う。

搬送ローラ３４は、搬送モータ５９により駆動され、上流側（パンチユニット３０への入口側）から搬送されてくる用紙Ｓを、搬送速度Ｖで下流側（パンチユニット３０の出口側）へと搬送する。搬送モータ５９は例えば一定の回転数で回転する。

次に、フィニッシャ２００の制御系を図５のブロック図を参照して説明する。図５において、２０１はフィニッシャ２００を制御する制御部であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含んでいる。制御部２０１には、横端検出用のセンサ群５６、用紙Ｓの前端・後端を検出するセンサ５７、スキュー検出用のセンサ６１，６２、及びホームポジションセンサ４５、５４、６３が接続されている。制御部２０１には、それぞれのセンサからの検出結果が入力される。

また制御部２０１には、横レジストモータ４４、縦レジストモータ５３、パンチモータ５８、搬送モータ５９が接続されており、制御部２０１は、各種センサの検出結果に応答して、それぞれのモータの回転を制御する。

尚、ホームポジションセンサ４５は、横レジストモータ４４によってパンチャー３５Ａが横方向（Ａ方向に）移動したときのホームポジションを検出する。横方向のホームポジションは、用紙Ｓの搬送路の中央部である。ホームポジションセンサ５４は、縦レジストモータ５３によってパンチャー３５Ａが縦方向（Ｂ方向）に回動したときのホームポジションを検出する。縦方向のホームポジションは、パンチャー３５Ａが最も傾斜した位置である。

ホームポジションセンサ６３は、パンチモータ５８によって穿孔刃３６が昇降したときのホームポジションを検出する。穿孔刃３６のホームポジションは、用紙Ｓから穿孔刃３６が引き抜かれた状態、つまり用紙Ｓの紙面から離れた位置である。

さらに制御部２０１は、本体（ＭＦＰ）１１を制御する制御部１０１に接続している。制御部１０１には、本体１１の操作パネル１３やプリンタ部１７、ＡＤＦ１２等が接続されている。また制御部２０１は、ステイプルユニット２０及びサドルユニット８０を制御する。制御部２０１と制御部１０１は連携して動作し、操作パネル１３の操作によってステイプルやパンチの指示を行う。また折りの指示や、折り時のパンチの指示を行う。さらに操作パネル１３の操作によって用紙サイズの指定やコピー枚数の指示等を行う。

パンチニット３０の基本動作を、図６を参照して説明する。図６（ａ）は、パンチニット３０の初期状態を示している。本体１１からパンチの指示を受けると、制御部２０１は縦レジストモータ５３を駆動し、パンチャー３５Ａを用紙Ｓの搬送方向に沿って矢印Ｂ１方向に回動し傾斜した状態にセットする。この状態が縦方向のホームポジションである。

また制御部２０１は、横レジストモータ４４を駆動し、ギア群４３によってパンチャー３５Ａを用紙Ｓの搬送方向と交差する矢印Ａ１方向に移動し、退避位置にセットする。用紙Ｓが搬入されると、スキュー検出部６０によって用紙Ｓの前端部のスキュー量の検出を行う。スキュー量が検出されると、制御部２０１は、縦レジストモータ５３を駆動し、図６（ｂ）に示すように、パンチャー３５Ａを用紙Ｓのスキュー量に合わせて矢印Ｂ２方向に傾ける。

図６（ｂ）の細い点線はスキューした用紙Ｓに合せてパンチャー３５Ａが傾斜した状態を示す。用紙Ｓのスキューがない場合は、実線で示すように、パンチャー３５Ａは用紙Ｓの搬送方向と直交する。次にセンサ５７によって用紙Ｓの前端を検出し、用紙Ｓが規定量搬送されたことを検出すると、横レジストモータ４４を駆動し、パンチャー３５Ａを退避位置から搬送路の中央へ向けて矢印Ａ２方向に移動させる。この移動の段階でセンサ群５６は用紙Ｓの搬送方向に沿う横端を検出する。

横端検出は、操作パネル１３により指示された用紙サイズに応じてセンサ群５６の中のいずれかのセンサを指定し、指定されたセンサによって検出する。例えばＡ４サイズの横端は、外側のセンサ５６１を用いて検出する。用紙サイズが小さい場合は、内側のセンサ５６４を用いて検出する。センサ群５６のいずれかのセンサで横端を検出すると、横レジストモータ４４は停止しパンチャー３５Ａも移動を停止する。

その後、用紙Ｓが所定の位置まで搬送されると、搬送モータ５９が停止する。この状態でパンチモータ５８が駆動し、穿孔刃３６を下降させて用紙Ｓにパンチ孔を穿つ。穿孔が終了すると、制御部２０１は再度搬送モータ５９を駆動して用紙Ｓを排出する。次の用紙がある場合は、同様の処理を繰り返し、後続の用紙がない場合には、各デバイスをホームポジション（ＨＰ）にセットする。こうして用紙Ｓがスキューしている場合は、パンチャー３５Ａをスキュー量に応じて傾斜させて穿孔する。

尚、用紙Ｓに穿孔する場合、用紙Ｓを折るときと、折らないときとで穿孔の位置が異なる。折らない場合は、用紙Ｓの搬送方向の後端に近い位置に穿孔し、折る場合は、例えば用紙Ｓの折りセンターを中心に対称的に２箇所穿孔する。

図７は、用紙Ｓを折る前に穿孔する場合の動作を説明する図である。尚、図７では用紙Ｓが正常に搬送され、スキューがない状態を示し、用紙ＳのセンターラインＳｃにて折る場合を示す。用紙Ｓの折り目となる位置を中折りラインと呼ぶ。図７ではセンターラインＳｃが中折りラインに相当する。

図７（ａ）で示すように、用紙Ｓが搬送され、用紙ＳのセンターラインＳｃがパンチャー３５Ａの手前までくると、用紙Ｓの搬送を一旦停止し、パンチャー３５Ａの穿孔刃３６を下降し、用紙Ｓに１回目の穿孔を行う。次に図７（ｂ）で示すように用紙Ｓを少し搬送したところで用紙Ｓの搬送を一旦停止し、パンチャー３５Ａの穿孔刃３６を下降して用紙Ｓに２回目の穿孔を行う。

２回目の穿孔を終えると用紙Ｓは排出され、パンチャー３５Ａは次の用紙Ｓが来るのを待つ。こうして用紙Ｓには、センターラインＳｃを中心にして対称の位置にパンチ孔Ｈがあけられる。図７（ｂ）では、用紙ＳのセンターラインＳｃとパンチ孔Ｈの間隔をＬ１で示している。

用紙Ｓの枚数が多くなり用紙束が厚くなると、折った用紙束の表紙側の用紙のパンチ孔と内側の用紙のパンチ孔との相対位置がずれる。このため用紙Ｓの枚数が増えるにしたがって穿孔する位置を少しずつずらし、センターラインＳｃから離れる位置に穿孔する。

図８（ａ）は、用紙Ｓのパンチ孔Ｈの位置をセンターラインＳｃに対して、少しずつずらした状態を示している。複数の用紙Ｓに対してパンチ孔をあける際に、用紙束の内側のパンチ孔の間隔をＬａとし、表紙側のパンチ孔の間隔をＬｎとすると、パンチャー３５Ａは、Ｌａ＜Ｌｎとなるように徐々にパンチ孔の間隔が広くなるように穿孔位置を変える。

制御部２０１は、用紙Ｓの搬送と穿孔刃３６の下降のタイミングを制御し、センターラインＳｃからパンチ孔Ｈまでの間隔が用紙束の内側ほど小さく表紙側ほど大きくなるように穿孔位置を制御する。したがって、図８（ａ）の右の図に示すように用紙束を折ると、それぞれのパンチ孔Ｈの位置が揃う。

パンチャー３５Ａに対して用紙Ｓが斜めに傾いて搬送されると、図８（ｂ）に示すように、用紙ＳのセンターラインＳｃに対して非対称の位置にパンチ孔Ｈがあけられてしまう。このため、用紙束を折ると図８（ｂ）の右に示すように各用紙Ｓのパンチ孔の位置が大きくずれてしまい、用紙束を綴じることができなくなる。

そこで各用紙Ｓのパンチ孔の位置を大きくずらさないために、用紙を折る場合にパンチ孔の位置を用紙ＳのセンターラインＳｃを中心にして順次シフトするとともに、用紙Ｓのスキュー量を検出し、その検出したスキュー量に応じてパンチャー３５Ａの傾きと位置を変える。

冊子を製本する場合、用紙Ｓを折る前にセンターラインＳｃを中心にして穿孔する。以下、１つのパンチャー３５Ａを用いて穿孔する例と、２連式のパンチャーを用いて穿孔する例を述べる。

図９は、１つのパンチャー３５Ａを用いた例を示す。図９（ａ）では、図７（ａ），（ｂ）と同様に、１回目の穿孔を行ったあと、用紙ＳのセンターラインＳｃに対して対称的な位置に２回目の穿孔を行う。また用紙Ｓが斜めに傾いて搬送されたときには、スキュー検出部６０によって検出したスキュー量に応じて、用紙Ｓの前端に対してパンチャー３５Ａを平行にする。図９（ａ）では、用紙Ｓが角度αだけ傾いて搬送された状態を示している。パンチャー３５Ａは矢印Ｂ２の方向に傾き、用紙Ｓの前端と直交する。パンチ孔Ｈは用紙ＳのセンターラインＳｃに対してほほ左右対称の距離をおいてあけられる。

しかしながら、１回目の穿孔を行ったあと用紙Ｓは一点鎖線Ｚに沿って搬送されるため２回目の穿孔は一点鎖線Ｚ上の位置で行われる。したがって、点線Ｈ’で示すようにパンチ孔の位置が少しずれてしまう。そこで２回目の穿孔を行うときに、移動機構３０１によってパンチャー３５Ａを矢印Ｂ２の方向に移動させる。

図９（ｂ）において、Ｈ１は１回目の穿孔によるパンチ孔を示し、Ｈ２は２回目のパンチ孔の正規の位置を示している。またＨ’は、ずれたパンチ孔、即ち図９（ａ）のパンチ孔Ｈ’を示す。パンチ孔Ｈ１とＨ２の正規の距離間隔をＬ１、１回目の穿孔位置から２回目の穿孔位置までの実際の搬送距離をＬ２、パンチャー３５Ａの矢印Ａ２方向への移動距離をＬ３とする。距離Ｌ２は実際の搬送距離であり、距離Ｌ１は予め設定された値であるため、距離Ｌ２は角度αをもとに算出することができ、移動距離Ｌ３は、（２）式から算出することができる。

Ｌ３＝Ｌ２・tan θ …（２）
したがって、パンチャー３５Ａによって２回目の穿孔を行う際に、制御部２０１は横レジストモータ４４を制御してパンチャー３５Ａを距離Ｌ３だけ移動させて穿孔する。これにより正規の位置にパンチ孔Ｈ２をあけることができる。

図１０は、２連式パンチャー３５Ｂの基本構成を示した図である。図１０（ａ）においてパンチャー３５Ｂは、基台６３に第１，第２のパンチヤー３５１，３５２を取り付け、パンチャー３５１，３５２に設けた穿孔刃３６によって用紙Ｓに４つのパンチ孔Ｈを同時にあけるものである。パンチャー３５１，３５２は、図４のパンチャー３５Ａと同じものである。

またパンチャー３５１，３５２の相互の間隔を調整するため、パンチャー３５１，３５２は矢印Ｃ１，Ｃ２方向にそれぞれスライド可能に基台６３に取り付けている。基台６３は、用紙Ｓの搬送方向Ｚと直交するＡ方向に移動する。基台６３はスキュー補正できるように一端６３ａを支点にして他端６３ｂを矢印Ｂ方向に回動する。

したがって用紙Ｓが傾いて搬送された場合は、図１０（ｂ）に示すように、その傾き角度αに合わせて基台６３を傾けることでスキューを補正することができる。また搬送された用紙Ｓの横方向の位置のずれに合わせて基台６３を矢印Ａ方向に移動することができる。

また用紙Ｓに対して４つのパンチ孔をあけるときは、用紙ＳのセンターラインＳｃに対して線対称の位置に穿孔する。また用紙束の内側の用紙に穿孔するときはパンチヤー３５１とパチャー３５２の間隔を小さくし、用紙束の表紙側の用紙に穿孔するときはパンチヤー３５１とパンチャー３５２の間隔を広くするように、パンチャー３５１と３５２を矢印Ｃ１，Ｃ２方向に徐々にシフトする。これにより、用紙束が厚くなっても折ったときの各パンチ孔の位置を精度よく揃えることができる。

図１１は、２連式パンチャー３５Ｂの具体的な構成を示す平面図である。図１１では、基台６３の軸方向の両端部にそれぞれ突出片６４，６５を設け、突出片６４側に図４と同様の移動機構３０１を配置し、突出片６５側に姿勢制御機構３０２を配置している。尚、移動機構３０１と姿勢制御機構３０２の動作は図４で説明した通りであり詳細な説明は割愛する。

基台６３上は、第１，第２のパンチヤー３５１，３５２を用紙Ｓの搬送方向Ｚと直交するように並行に支持する。第１，第２のパンチヤー３５１，３５２の一端にはそれぞれラック６６と６７を間隔を置いて設け、ラック６６，６７にはギア６８が噛み合う。ギア６８はスライドモータ６９（図５）によって回転し、パンチャー３５１，３５２を互いに近づける方向または遠ざける方向（Ｃ１，Ｃ２方向）にスライドさせることができる。

したがって、用紙ＳのセンターラインＳｃを中心にして左右対称の位置にパンチ孔Ｈを４つ同時にあけることができる。またパンチヤー３５１，３５２を矢印Ｃ１，Ｃ２方向にスライドすることにより、左右のパンチ孔の位置をシフトすることができる。尚、第１，第２のパンチヤー３５１，３５２の内、いずれか一方を固定し、他方のみをスライドさせるようにしてもよい。この場合は、スライドする距離が長くなる。

２連式パンチャー３５Ｂの構成は、図１１の例に限らず、図１２で示す構成でもよい。図１２は、図４に示すパンチャー３５Ａを２つ並べたものである。この例では、２つのパンチャー３５Ａをそれぞれ基台６３１と６３２に取り付け、２つのパンチャー３５Ａを上下逆向きにしたものである。これにより互いのパンチャー３５Ａの距離を近づけて配置することができる。

また基台６３１と６３２を矢印Ｃ１，Ｃ２方向にスライドさせるため、基台６３１にラック６６を形成し、基台６３２にラック６７を形成し、各ラック６６，６７に噛み合うようにギア６８１と６８２を設けている。ギア６８１，６８２をモータ（図示せず）によって回転することで、基台６３１と６３２を矢印Ｃ１，Ｃ２方向にスライドさせることができる。

２つのパンチャー３５Ａは、１つのスキュー検出部６０（図４）を共用して傾き（姿勢）を制御し、点線で示すように同じ方向に傾くようにし、センサ５６，５７も供用して横方向（Ａ方向）の移動制御を行う。上記した２連式パンチャー３５Ｂでは、横方向の移動機構３０１と、縦方向の姿勢制御機構３０２、及びスライド機構は、パンチャー（３５１，３５２，３５Ａ）の位置と傾斜角度を可変する可動機構を構成する。

このように第１の実施形態によれば、用紙が傾いて搬送されても正規の位置にパンチ孔をあけることができる。また用紙束が厚くなっても中折りしたときの表紙側と内側の用紙のパンチ孔の位置を精度よく揃えることができる。

次に本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、パンチユニット３０に用紙を搬送するときに、用紙Ｓのバタツキ（flapping）や、用紙の反りを抑制する押さえユニット７０を備える。

図１３は、パンチユニット３０を示す平面図である。図１３のパンチユニット３０は、押さえユニット７０を有する。押さえユニット７０以外のパンチユニット３０構成は図４と同一である。押さえユニット７０はパンチャー３５Ａの穿孔刃３６と離れた位置にあり、押さえユニット７０は、用紙Ｓの方向に突出する。

図１４は、押さえユニット７０と穿孔刃３６の動作を説明する図である。押さえユニット７０は、バネ７１によって用紙Ｓの方向に付勢したボール状の押さえ部材７２を備える。押さえ部材７２が用紙Ｓをダイス７３の方向に抑えつける。ダイス７３は穿孔刃３６と対向する。

用紙Ｓは、パンチャー３５Ａの穿孔刃３６とダイス７３の間のギャップを通って搬送される。用紙Ｓのバタツキや用紙Ｓの反りを抑制するために、押さえ部材７２が用紙Ｓをダイス７３側に押さえる。したがって穿孔するときに正確な位置にパンチ孔Ｈをあけることができる。図１１、図１２で示した２連式のパンチャー３５Ｂにも、穿孔刃３６の近辺に押さえユニット７０を設けることにより、パンチ時の用紙Ｓのバタツキや反りを抑制することができる。

図１５は、押さえユニット７０の他の実施例を示す正面図である。図１５に示す押さえユニット７０は、用紙Ｓがパンチャー３５Ａに搬送されたとき、穿孔刃３６の昇降に合わせて押さえユニット７０を昇降させる。図１５において、穿孔刃３６及び押さえ部材７２には、それぞれピン７４，７５を突出して設けている。穿孔刃３６及び押さえ部材７２は、パンチャー３５Ａに昇降可能に支持されている。

ピン７４はスライドリンク７６に形成したカム孔７７に挿入され、ピン７５はスライドリンク７６に形成したカム孔７８に挿入されている。スライドリンク７６はパンチャー３５Ａに取り付けられ、用紙Ｓの搬送方向と直交するＡ方向にスライドする。スライドリンク７６は、パンチモータ５８（図５）の回転力を利用して矢印Ａ方向に移動する。パンチモータ５８の回転力をスライドリンク７６の直線運動に変換するため、ギアやラックなどを用いることができる。

スライドリンク７６がスライドすると、カム孔７７，８８に挿入されたピン７４，７５の位置が上下方向に移動するため、穿孔刃３６及び押さえ部材７２が昇降する。カム孔７７，７８は同じ角度で傾斜した斜面を有し、斜面の上端と下端にはスライド方向と平行に伸びた平坦部を有している。カム孔７７は上端の平坦部が長く、下端の平坦部が短い。カム孔７８は上端の平坦部が短く、下端の平坦部が長い。

図１６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、スライドリンク７６がスライドしたときの穿孔刃３６と押さえ部材７２の昇降動作を示す。図１６（ａ）はスライドリンク７６が図の右側にスライドした位置にある。穿孔刃３６及び押さえ部材７２のピン７４，７５はカム孔７７，７８の上端部の奥側にある。この状態が穿孔刃３６及び押さえ部材７２のホームポジションである。

スライドリンク７６が矢印方向（左方向）にスライドすると、図１６（ｂ）で示すように、先に押さえ部材７２がカム孔７８の斜面に沿って下降し始め、少し遅れて穿孔刃３６がカム孔７７の斜面に沿って下降する。

スライドリンク７６がさらに矢印方向（左方向）にスライドすると、図１６（ｃ）で示すように、押さえ部材７２は用紙Ｓを押さえつけた位置で下降を停止する。穿孔刃３６は、押さえ部材７２よりも少し遅れて下降するため、押さえ部材７２が用紙Ｓを押さえつけたあとで用紙Ｓにパンチ孔をあける。穿孔を終えるとスライドリンク７６は逆方向にスライドし、穿孔刃３６が上昇したあとで押さえ部材７２が上昇し、ホームポジションへ戻る。

したがって、用紙Ｓにパンチ孔をあけるとき、押さえ部材７２が穿孔刃３６より先に用紙Ｓに到達して用紙Ｓをダイス７３の面に押し付け、そのあとで穿孔刃３６が用紙Ｓにパンチ孔をあける。これにより、用紙Ｓのバタツキや反りがあっても用紙Ｓをダイス７３に押さえつけることができ、正確な位置に穿孔することができる。

また穿孔後は、押さえ部材７２で用紙Ｓを押さえた状態で穿孔刃３６が紙面から離れるため、穿孔刃３６が用紙Ｓから抜けるときにパンチ孔にバリや破れが発生するのを防ぐことができる。近年のＭＦＰは、用紙Ｓの搬送速度が速く、穿孔時に用紙がバタツキやすい。押さえ部材７２で用紙のバタツキを押さえることは、正確な位置にパンチ孔をあけるのに有効である。

尚、押さえ部材７２と穿孔刃３６の昇降機構は図１５に示した例に限らない。スライドリンク７６の形状や、カム孔７７，７８の形状を変形することで、押さえ部材７２と穿孔刃３６の下降・上昇のタイミングを任意に設定することができる。

また本発明は、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内で種々の変形が可能である。

本発明の一実施形態に係る用紙後処理装置の全体構成図。 一実施形態におけるステイプルユニットとサドルユニットを拡大して示す構成図。 一実施形態におけるフィニッシャの動作説明図。 一実施形態におけるパンチユニットの平面図。 一実施形態における制御系のブロック図。 一実施形態におけるパンチユニットの基本動作を示す平面図。 同パンチユニットの他の動作を示す平面図。 同パンチユニットによるパンチ孔の形成動作を示す平面図。 同パンチユニットのスキュー補正と穿孔の動作を示す平面図。 一実施形態における２連パンチユニットの動作を示す平面図。 同２連パンチユニットの平面図。 同２連パンチユニットの他の実施例の平面図。 本発明の第２の実施形態に係るパンチユニットの平面図。 第２の実施形態に係るパンチユニットの基本動作を示す説明図。 同パンチユニットの正面図。 同パンチユニットの動作説明図。

符号の説明

１００…画像形成装置
２００…用紙後処理装置（フィニッシャ）
２０…ステイプルユニット
３０…パンチユニット
３１…パンチボックス
３２…ダストボックス
３３，３４…ローラ
３５Ａ…パンチャー
３５Ｂ…２連パンチャー
３６…穿孔刃
３０１…移動機構
３０２…姿勢制御機構
５６…センサ群（横端検出）
５７…センサ（前端，後端検出）
６０…スキュー検出部
６１，６２…センサ（スキュー検出）
７０…押さえユニット
７２…押さえ部材
７３…ダイス
７４，７５…ピン
７６…スライドリンク
７７，７８…カム孔
８０…サドルユニット
９１…排紙トレイ
１０１…ＭＦＰ制御部
２０１…フィニッシャ制御部

Claims (15)

1. 搬送された用紙のスキュー量を検出するスキュー検出部と、
   前記スキュー検出部の下流で、前記用紙にパンチ孔をあけるパンチャーを含むパンチユニットと、
   前記パンチャーの、前記用紙の搬送路に対する位置と前記用紙の搬送路に対する傾斜角度とを変える可動機構と、
   前記パンチャーの下流で、前記パンチされた複数枚の用紙の中折りラインに折り目をつけるサドルユニットと、
   検出したスキュー量に応じて前記可動機構を駆動し、前記パンチャーの位置と傾斜角度を変化させ前記中折りラインについて線対称な位置にパンチ孔をあけるように制御する制御部と、を具備した用紙後処理装置。
2. 前記パンチユニットは複数の穿孔刃を有する１つのパンチャーを備え、
   前記制御部は、前記１つのパンチャーの前記穿孔刃を駆動して前記用紙の前記中折りラインを中心にして２回穿孔することを特徴とする請求項１記載の用紙後処理装置。
3. 前記制御部は、前記スキュー検出部で検出したスキュー量に応じて前記１つのパンチャーの傾斜角度を変化させて１回目の穿孔を行い、かつ前記用紙を所定距離だけ搬送したあと前記１つのパンチャーを前記用紙の搬送方向と直交する方向に移動させて２回目の穿孔を行うように制御することを特徴とする請求項２記載の用紙後処理装置。
4. 前記パンチユニットは複数の穿孔刃を有する２列のパンチャーを備え、前記２列のパンチャーの少なくとも一方は前記用紙の搬送方向と平行な方向にスライドし、
   前記制御部は、前記２つのパンチャーの間に前記用紙の前記中折りラインが位置するときにそれぞれの前記穿孔刃を駆動して穿孔するように前記２列のパンチャーの間隔を制御することを特徴とする請求項１記載の用紙後処理装置。
5. 前記２列のパンチャーは、それぞれが互いに近づく方向及び遠ざかる方向にスライドすることを特徴とする請求項４記載の用紙後処理装置。
6. 前記２列のパンチャーの内、一方のパンチャーがスライドすることで他方のパンチャーとの距離を変化させることを特徴とする請求項４記載の用紙後処理装置。
7. 前記制御部は、前記用紙が傾いて搬送されたとき、前記スキュー検出部で検出したスキュー量に応じて前記２列のパンチャーの傾斜角度を同方向に変化させ、前記スキュー量に応じて前記２列のパンチャーを前記用紙の搬送方向と直交する方向に移動させて、それぞれの前記穿孔刃を駆動して穿孔することを特徴とする請求項４記載の用紙後処理装置。
8. さらに前記用紙束の前記中折りライン上をステイプルするステイプラを有することを特徴とする請求項１記載の用紙後処理装置。
9. 用紙の搬送路と直交するように配置したパンチャーと、前記パンチャーの位置と傾斜角を可変する可動機構とを含むパンチユニットを備え、
   前記パンチユニットの下流に用紙を中折りするサドルユニットを備え、
   搬送された前記用紙のスキュー量を検出し、
   前記検出したスキュー量に応じて前記可動機構を制御し、前記用紙に対する前記パンチャーの位置と傾斜角を変化させ、
   前記パンチャーを制御して、前記用紙に対して中折りラインを中心に対称的な位置にパンチ孔をあけ、順次に搬送される前記用紙の中折りラインからパンチ孔までの間隔が前記用紙束の内側ほど小さく表紙側ほど大きくなるように穿孔し、
   前記穿孔された複数枚の用紙を束にして前記サドルユニットによって中折りすることを特徴とする用紙後処理装置の制御方法。
10. 前記パンチユニットは複数の穿孔刃を有する１つのパンチャーを備え、
    前記１つのパンチャーの前記穿孔刃を駆動して前記用紙の前記中折りラインを中心にして２回穿孔し、
    順次搬送される用紙に対して、前記中折りラインからパンチ孔までの間隔が前記用紙束の内側ほど小さく表紙側ほど大きくなるように穿孔することを特徴とする請求項９記載の用紙後処理装置の制御方法。
11. 前記用紙が傾いて搬送されたとき、前記検出したスキュー量に応じて前記１つのパンチャーの傾斜角度を変化させて１回目の穿孔を行い、
    前記用紙を所定距離だけ搬送させたあと前記スキュー量に応じて前記１つのパンチャーを前記用紙の搬送方向と直交する方向に移動させて２回目の穿孔を行うことを特徴とする請求項１０記載の用紙後処理装置の制御方法。
12. 前記パンチユニットは複数の穿孔刃を有する２列のパンチャーを備え、前記２列のパンチャーは少なくとも一方を前記用紙の搬送方向と平行な方向にスライド可能とし、
    前記２つのパンチャーの間に前記用紙の前記中折りラインが位置するときにそれぞれの前記穿孔刃を駆動して穿孔し、
    順次搬送される用紙に対して、前記中折りラインからパンチ孔までの間隔が前記用紙束の内側ほど小さく表紙側ほど大きくなるように前記２列のパンチャーの間隔を制御することを特徴とする請求項９記載の用紙後処理装置の制御方法。
13. 前記２列のパンチャーは、それぞれが互いに近づく方向及び遠ざかる方向にスライド可能であることを特徴とする請求項１２記載の用紙後処理装置の制御方法。
14. 前記２列のパンチャーの内、一方がスライド可能であって、前記一方のパンチャーをスライドすることで他方のパンチャーとの距離を相対的に変化させることを特徴とする請求項１２記載の用紙後処理装置の制御方法。
15. 前記用紙が傾いて搬送されたとき、前記検出したスキュー量に応じて前記２列のパンチャーの傾斜角度を同方向に変化させ、
    前記スキュー量に応じて前記２列のパンチャーを前記用紙の搬送方向と直交する方向に移動させてそれぞれの前記穿孔刃を駆動して穿孔することを特徴とする請求項１２記載の用紙後処理装置の制御方法。

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