JP3602996B2

JP3602996B2 - Image forming device

Info

Publication number: JP3602996B2
Application number: JP34111199A
Authority: JP
Inventors: 睦博西岡
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: JP2001151408A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザプリンタに内蔵もしくはオプションとして組み合わせて使用される穿孔装置に関し、より詳細には用紙に対して斜めズレが発生することなく適切な位置に確実にパンチが行われる穿孔装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、複写機、レーザープリンタの多機能化に伴って用紙に穿孔を開けるパンチ機構が組み入れられてきている。このパンチ機構の中でも、搬送される用紙を１枚ずつパンチしていくものが広く採用されてきている。この種のパンチ機構としては、大きく２つの方法が採用されている。一つは、用紙搬送路中で一旦用紙を停止させた上でパンチを実行するものであり、もう一つは、一旦停止させることなく、搬送中にパンチを実行するものである。
前者は、一旦停止させてからパンチを実行するために、用紙の縁と平行に正しく一対のパンチ孔が開けられる反面、一旦停止させる時間を要するため高速機には向かない。また、用紙先端を停止させる手段やパンチ処理機構としてカム手段などを使用するため、概して装置自体が大きなものとなってしまう。一方、後者は、所謂ロータリー式穿孔装置と称されるものであり、パンチ処理機構として凸刃（ポンチ）と凹刃（ダイス）とを同期回転させながら、一旦停止させずにパンチ孔を開ける。そのため、高速処理に適し、また装置自体もコンパクトに設計できる反面、搬送制御が確実に実行されなければ、搬送方向に対して用紙先端が傾いた状態（所謂スキュー）でパンチされるという問題点も残していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記双方の問題点を解決することを目的としたものであり、極めてコンパクトな機構で省スペース化が可能でありながら、スキューを確実に防止し、
かつ高速性に対応可能なパンチ機構を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１の発明では、用紙を搬送する搬送路中に位置付けられたレジストローラ対と；該レジストローラ対の駆動側ローラ軸に対して回転自在に同軸に設けられた一方側穿孔ローラと、該レジストローラ対の従動ローラ軸に対して設けられた他方側穿孔ローラとからなる穿孔ローラ対と；穿孔動作信号に従って該穿孔ローラ対を駆動する駆動伝達機構と；を有する穿孔装置が提供される。
かかる構成によれば、レジストローラ対によりスキュー補正を行った後にレジストローラ対の回転と共に穿孔ローラを回転させながらパンチを行うため、装置自体も非常にコンパクトな機構とすることができる。しかも、レジスト部を有しているために確実にスキューを防止できると共に、レジストローラの搬送動作に伴ってパンチ処理が行えるため、パンチ処理自体も高速に行うことができる。
【０００５】
また請求項２の発明は、上記穿孔ローラ対として、一方側穿孔ローラ即ちレジストローラ対の従動ローラ軸側に凸刃を形成し、他方側ローラ対即ちレジストローラ対の駆動側ローラ軸に凹刃を形成している。かかる構成とすることにより、凹刃ローラ下方側にパンチくず入れを設けることでパンチくず処理を容易にすることができるといった効果が得られる。
また請求項３の発明では、上記穿孔装置は、レジストローラ対並びに穿孔ローラ対へ用紙を案内するための上ガイド板及び下ガイド板から構成された搬送ガイド手段を有し、搬送ガイドよりレジスト部に導かれた用紙のレジスト時のたるみを下ガイド方向に設けた空間を利用して吸収するため、レジスト時に用紙が凸刃に接触し傷が付く恐れが全くない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下，添付図面を参照して，本発明の穿孔装置の実施形態を説明する。この実施の形態は，本発明に係る穿孔装置（パンチユニット）を複写機のフィニッシャーに適用した具体例である。尚，この具体例は，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではなく、複写機やプリンタに直接組み込むような使用にも適用できる。
図１は本発明の一実施の形態に係るフィニッシャー全体の概略構成を示す図である。
このフィニッシャーは複写機本体から順次排出される画像定着後の用紙についてパンチ処理やステイプル処理等の所定の後処理を行ってから用紙を排出するものであり、後述するパンチユニットＰｕを除けば、たとえば本願出願人が先に出願を行った特願平１０−６８８７０に詳細に記載されたフィニッシャーを使用することができる。
【０００７】
フィニッシャーＡ１は，複数枚の用紙が収納可能な中間トレイ６と，中間トレイ６の用紙収納面に設けられ用紙搬送方向と直角な用紙幅方向に往復動可能な一対のカーソル５７（用紙幅合わせガイド）と，カーソル５７の往復動により用紙幅方向に整列された用紙を綴じるステイプラ８とを備える。
フィニッシャーＡ１において，複写機から一定の間隔で順次排出される画像転写済みの用紙Ｐは，用紙搬送方向と直角な用紙幅方向の中心位置（いわゆるセンター位置）を基準に，用紙搬入口２０からフィニッシャーＡ１内に搬入される。用紙搬入口２０付近には，フィニッシャーＡ１に搬入された用紙Ｐを検知する搬入スイッチＳＷ１や，搬入された用紙についてパンチ処理を行うパンチユニットＰｕが設けられている。搬入スイッチＳＷ１は，例えば反射型の光スイッチであり、搬入された用紙Ｐによって搬入スイッチＳＷ１からの光が反射されると，用紙Ｐが検知されていることを示す用紙検知信号が搬入スイッチＳＷ１から出力される。また、用紙検知信号の『有る』状態から『無い』状態への推移により，用紙後端の検知も行われる。
【０００８】
パンチユニットＰｕ（パンチユニットの詳細については後述する）は，フィニッシャーＡ１の用紙搬入口２０近傍に設けられており、用紙検知信号等を基にパンチ処理を行う。またパンチユニットＰｕの下方側には、パンチ処理を行った際に生じるパンチくずを収納するパンチくず回収容器３０が設けられている。
搬送路５２には，用紙Ｐをノンソート用トレイ５３側に搬送する搬送路５４と中間トレイ６側に搬送する搬送路５０とが連結されている。
複写機から搬入される用紙Ｐは，揺動自在の分岐爪５５により搬送路５０及び５４のいずれか一方に搬送される。分岐爪５５によって搬送路５４に案内された用紙Ｐは，複写機から排出されたときと同じ面を向けてノンソート用トレイ５３に排出される。他方，分岐爪５５によって搬送路５０に案内された用紙は，上下方向から少し傾いた縦方向に設けられた中間トレイ６側へ搬送される。
【０００９】
搬送路５０の上流部には，揺動自在の分岐爪５６が設けられている。分岐爪５６が実線位置にある場合には，用紙Ｐは搬送路５０内を矢印Ｙ２方向へ搬送させられる。また，分岐爪５６より下流には，用紙搬送方向上流側から下流側に向けて順に４組の分岐ローラ４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）と，３個の分岐爪５（５ａ，５ｂ，５ｃ）が配列されている。各分岐爪５は，揺動自在であり，用紙Ｐは分岐爪５に従って中間トレイ６に搬入される。
各分岐爪５の揺動位置は，動作開始直後のモードスタンバイ時に，用紙Ｐの搬送方向長さに応じて設定され，例えばＡ４用紙の場合には分岐爪５ｃ方向から，Ａ３用紙の場合には分岐爪５ａ方向から中間トレイ６に搬入される。中間トレイ６には，図１に示すように，用紙搬送方向と直角の方向（用紙幅方向）に往復動可能な一対のカーソル５７が設けられている。搬送路５０を搬送された各用紙Ｐは，カーソル５７によって用紙幅方向に整列させられつつ，中間トレイ６内に搬入される。
【００１０】
中間トレイ６には，無端ベルト５８が張られている。無端ベルト５８は，ベルトローラ５９間に張られており，矢印Ｘ方向に走行することにより無端ベルト５８表面に固定された用紙受け７を移動させる。用紙受け７は，用紙搬入時に中間トレイ６下部に待機しており，中間トレイ６に搬入された用紙Ｐの搬送方向一端を支持する。また，用紙受け７の待機位置近傍には，用紙幅方向の異なる２つの位置にステイプラ８がそれぞれ固定された状態で設けられている。このステイプラ８は，用紙受け７によって搬送方向一端が整列されると共に，カーソル５７によって用紙幅方向が整列された一組の用紙についてステイプル処理を行う。ステイプル処理によって搬送方向端部が綴じられた用紙は，無端ベルト５８の走行により用紙受け７に支持された状態で，矢印Ｘ方向に向けて搬送される。無端ベルト５８の上方には，用紙Ｐを排出トレイ１０に案内するガイド部材６０及び排出ローラ９が設けられている。排出トレイ１０は，端部綴じされた用紙束を受けやすいように，排出方向に向けて上向きに傾斜している。また，排出トレイ１０は，
上下に張られた無端ベルト６１に固定されており，図示せぬガイド機構に案内されつつ，無端ベルト６１により，排出される用紙量に応じて上下方向に移動される。
【００１１】
次に図２、図３、図４を使用して本発明の穿孔装置について説明する。なお図２は用紙搬送方向上流側より本発明の穿孔装置を見た正面図である。図３はレジストローラ対を示したＡ−Ａ断面図であり、図２中左側面より見た図面であるため用紙は図３の右側（矢符Ｐ１方向）より侵入してくる。また図４はパンチローラ対を示したＢ−Ｂ断面図であり図２中右側面より見た図面であるため用紙は図４の左側（矢符Ｐ２方向）より侵入してくる。
全体としてＰｕで示される穿孔装置（パンチユニット）は、主として穿孔ローラ対７１、７２とレジストローラ対７３，７４とから構成されている。レジストローラ対７３，７４はローラ７３が駆動側ローラであり、７４が従動ローラとなっており、両者は一定のニップ圧で接触し、駆動側ローラ７３の回転に伴って従動ローラ７４が回転できるようになっている。そして駆動側ローラはレジストローラ駆動軸７６に固定されており、一方の従動側ローラはパンチ駆動軸７５に回転自在に取り付けられ、後述するパンチローラ対７１，７２の回転に関係なく、レジスト（駆動）ローラ７３の回転に従動して回転できるようになっている。またこれら２つの軸７５，７６は穿孔装置を構成する側板９０に軸受け９４を介して回転自在に取り付けられている。駆動側ローラを固定しているレジストローラ駆動軸７６の側板９０（左側板）図中左側には、図外の駆動源（モータ）に連結されたレジストローラ駆動入力ギア８１とレジストローラ駆動クラッチ７９が取り付けられている。そして、制御装置（図示せず）からの指令に従い、レジストローラ駆動クラッチ７９がＯＮ状態のときのみ駆動源からの回転を、レジストローラ駆動クラッチ７９を介してレジストローラ駆動軸７６に伝達されるようになっている。
【００１２】
また、上記レジストローラ駆動軸７６には、回転自在に軸７７が同軸に設けられている。この軸７７には穿孔ローラ対７１，７２のうち凹刃（ダイス）７２が固定されている。この凹刃固定軸７７にはギア８５が固定されており、図外の駆動源より駆動連結手段８６を介して図外の制御装置からの指令に基づいてパンチ処理動作のときのみ駆動が伝達される。具体的には、図外のパンチ駆動モータの回転が、パンチ駆動ローラ軸７５に回転自在に取り付けられたパンチ駆動入力ギア８０に伝達する。このパンチ駆動入力ギア８０はパンチ駆動クラッチ７８を介してパンチ駆動ローラ軸７５に駆動を伝達する。このパンチ駆動ローラ軸７５には凹刃駆動伝達ギア８７が固定されており、このギアの伝達がギア８８とギア８９などの駆動伝達機構８６を介して凹刃駆動ギア８５に駆動を伝達し、凹刃７２に回転を伝達させる。
【００１３】
一方、パンチ駆動軸７５には凸刃７１が固定されており、前述したパンチ駆動入力ギア８０の回転力を、パンチ駆動クラッチ７８を介してパンチ処理動作時に回転が伝達される。かくして、パンチ駆動入力ギア８０に伝達された回転駆動力はパンチユニットＰｕのパンチローラ７１（凸刃）と７２（凹刃）とを同期回転させることができる。
図中８２、８３は上述したレジストローラ対のレジスト部ならびに後述するパンチローラ対のパンチ処理部へ用紙を案内するための搬送ガイドである。
次に図４を参照して、穿孔ローラ対７１、７２のうち凸刃７１は樹脂製のローラ本体９１にポンチが取り付けられており、このポンチは緩衝機能を有する硬質性の弾性部材（樹脂またはゴム部材）から形成されたポンチ軸本体９９の先端にポンチ刃９３が固定されている。ポンチ刃９３は円盤状の刃であり、その外周部分にエッジ状の刃が形成されている。一方、凹刃７２は、樹脂製のローラ本体９２に金属製のダイス９４が設けられており、このダイス９４にはポンチ刃９３が侵入し用紙にパンチ孔を形成するためのダイス孔９５が形成されている。このポンチ刃９３とダイス孔９５とは、両者が噛み合って用紙のパンチ孔を開けるため、
ポンチ刃９３の外形とダイス孔９５の内形は実質上同じに設計するとともに、両者を同期させて、同一周速で回転させるように上述した駆動連結手段８６のギア設定がなされている。なお本発明では、ポンチ刃９３は緩衝部材からなるポンチ軸本体９９に固定されているため、幾分自由度を有している。その結果、ダイス孔９５との噛み合いを円滑に行うことができる。
【００１４】
上述したポンチ刃９３とダイス孔９５とは係合位置９８（図中破線で示した位置）にて用紙にパンチ処理を行うが、両者はパンチ処理ができる深さであれば可能な限り浅く係合させることが、パンチローラ対の回転を速くする上では望ましい。つまり係合状態を浅くすることで、用紙とポンチ刃との係合時間を短縮させることができ、結果として用紙の搬送速度を速くすることができるためである。なお本実施例では０．５ｍｍの係合状態となっている。
上述したパンチローラ対７１、７２はパンチ駆動クラッチ７８によりパンチ処理を行うときのみ回転駆動するようになっているが、パンチ処理を実行しないときはポンチ刃９３及びダイス孔９５を用紙の搬送方向上流側に向けて待機している。上流側にて待機する理由は、通常パンチ孔は用紙の端部よりも１２ｍｍ程度の位置に形成することが多く、パンチ処理信号に基づいてパンチ駆動軸に駆動が伝達されてからの回転量が少なくて済むようにできるためである。すなわち本発明では用紙をレジストローラで一旦停止させ、次いでレジストローラの回転に伴ってパンチローラ対を駆動させるため、用紙搬送方向の上流側で待機させることで所望の位置にパンチ処理を容易に行えるのである。なお、この待機位置を後述するように、用紙が搬送されてくる前の待機状態において、その待機位置を変更させることでパンチ位置を任意に設定できる。
【００１５】
一方、本発明ではこのようにポンチ刃を用紙搬送方向の上流側で待機させるため、レジスト時の用紙のたるみ部がポンチ刃と接触しないような機構が採用されている。具体的には、図３、４を参照して、レジスト部へ案内する用紙搬送ガイドのうち搬送下ガイド板８３を上ガイド板８２に対して幾分短く設定し、レジスト部直前において搬送下ガイド板８３の下方側に空間９７を形成している。かかる構成により、用紙先端がレジストローラ対のニップ部で搬送を阻止された場合でも、たるみ部は下方に形成されるため、待機中のポンチ刃９３と接触し用紙が損傷する心配はなくなる。
【００１６】
かくして、搬送ガイド８２、８３より案内された用紙は停止しているレジストローラ対により一旦停止し、スキュー（ななめ送り）補正された後、レジストローラ対の回転に伴って待機していたパンチローラが回転し、搬送とパンチ処理が同時に実行されることとなる。
続いて本発明の穿孔装置の制御について説明する。
フィニッシャーＡ１は、穿孔機構の制御手段１００を有している。図５を参照して、制御手段１００は、マイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１と、制御プログラムを格納するリードオンメモリ（ＲＯＭ）１０２と、演算結果を格納するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３と、タイマ１０４（Ｔ）と、カウンタ１０５、入力インターフェース１０６および出力インターフェース１０７とを備えている。このように構成された制御手段１００の入力インターフェースには、用紙検出手段（ＳＷ１）等からの検出信号が入力され、出力インターフェース１０７からパンチ駆動用電動モータ（Ｍ１）、レジストローラ駆動モータ（Ｍ２）、パン
チ駆動用電磁クラッチ（ＣＬ１）、レジストローラ駆動用電磁クラッチ（ＣＬ２）
等に制御信号を出力する。また制御手段１００は、複写機本体の制御手段２００と接続されており、両者間においても制御信号のやりとりが行われる。複写機本体の制御手段２００には、複写機本体の操作パネルに複写開始キー、パンチキー、
パンチ位置調整キー等からの情報が入力される。
【００１７】
次に、穿孔処理の作動について図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
制御手段１００は作動を開始すると、まず、複写機本体の制御手段２００からパンチモードが設定されたか否かをチェックし（ステップＳ１）、パンチモードが設定されている場合ステップＳ２に移行し、設定されていない場合はステップ１６へ移行する。ステップＳ１でパンチモードが設定されている場合は、制御手段１００はステップＳ２にて、パンチ処理の位置調整を実施するかどうかをチェックする。パンチ位置を標準位置で行う場合は位置調整を実施することなくステップＳ６へ移行し、位置調整が設定されている場合はステップＳ３へ移行する。
【００１８】
本発明における穿孔装置のパンチ処理の位置調整は前述したようにパンチローラ対のポンチ位置を設定したホームポジションを変更することで実施できるため、
パンチローラ対駆動用モータＭ１を所定回転だけ回転させて行う。具体的にはステップＳ３にて駆動モータＭ１およびクラッチＣＬ１をＯＮにすると共に、この駆動モータＭ１の回転量を制御すべくタイマ１０４を所定時間Ｔ１にセットする。
こセット時間Ｔ１は、駆動モータＭ１の駆動時間であり、穿孔ローラ対のポンチ並びにダイス位置がホームポジションより回転に伴って変位する変位量を決定する。具体的にはパンチ位置を標準位置より用紙端縁に近づけるためには少しの時間設定を行い、標準待機位置よりパンチ処理位置（凸刃と凹刃とが噛み合う位置）
に近づけた位置に移動させておき、逆に用紙端縁より遠ざける場合には、時間設定を幾分長くして、一旦パンチ処理位置を通過させた後、更に回転を続け、標準待機位置の手前（標準待機位置よりもパンチ処理位置に対して遠い位置）に待機させる。こうして設定したセット時間に、経過時間ＴＳが達すると位置調整が終了し、ステップＳ４からステップＳ５へ移行して、パンチローラ駆動モータＭ１および電磁クラッチＣＬ１がＯＦＦとなる。こうしてパンチ位置の調整が終了するとステップＳ６へ移行する。
【００１９】
ステップＳ６からステップＳ１５までがパンチ処理動作そのものの制御となっており、先のステップＳ２で位置調整が設定されることなく標準位置にてパンチ動作を実施する場合にはこのステップＳ６からの動作制御となる。
まず複写動作が終了し、フィニッシャーＡ１に用紙が侵入してくると、フォトセンサー（ＳＷ１）が用紙の先端を検知する。ステップＳ６にて用紙の先端が検知されフォトセンサー（ＳＷ１）がＯＮになると、ステップＳ７へ移行する。ステップＳ７では、レジストローラ駆動モータＭ２が回転を開始するとともに、タイマ１０４を所定時間Ｔ２に設定する。すなわちこの時点では、レジストローラ対を駆動するための電磁クラッチはＯＦＦのままであるためモータＭ２の回転にかかわらずレジストローラ対は停止している。従って搬送されてきた用紙の先端はレジストローラ対のニップ位置にて搬送を阻止され、用紙先端が搬送方向に対して正確に直角となるように先端揃えが実施される。ついで、設定時間Ｔ２が経過するとステップＳ８からステップＳ９へ移行し、パンチローラ対駆動モータがＯＮとなり回転を開始する。併せて、レジストローラ対駆動制御用の電磁クラッチＣＬ２がＯＮとなり用紙の搬送が開始する。また同時にタイマ１０４には所定時間Ｔ３が設定される。この時間Ｔ３はパンチローラ対駆動モータの回転を安定させるための時間でもあり、ステップＳ１０にて時間Ｔ３の経過を確認するとステップＳ１１にてパンチローラ対駆動クラッチＣＬ１がＯＮとなりパンチローラ対が回転を始める。
【００２０】
このとき、タイマ１０４には新たに所定時間Ｔ４が設定され、パンチローラ対の駆動を停止させるタイミングを計測する。
このようにして用紙の所定位置にパンチ処理が実行された後、ステップＳ１２にて所定時間Ｔ４を計時すると、ステップＳ１３にてパンチローラ対Ｍ１およびクラッチＣＬ１はＯＦＦとなり、パンチ機構はホームポジションにて停止する。この状態では、レジストローラ対は引き続き回転を続けており、用紙を搬送し続ける。
このステップＳ１３では、この時点からレジストローラ対の駆動を停止させるタイミング、即ち、穿孔装置の下流側の搬送ローラ対まで用紙が到達し得る時間Ｔ５を設定する。そしてステップＳ１４にて時間Ｔ５を計時するとステップＳ１５にてレジストローラ対駆動モータＭ２およびクラッチＣＬ２がＯＦＦされる。
【００２１】
一方、Ｓ１でパンチモードが設定されていない場合には、パンチローラ対の制御は何ら行わず、レジストローラ対を下流側搬送ローラ対まで用紙を搬送させる搬送ローラ対として機能させればよいため、ステップＳ１６にてレジストローラ対駆動モータＭ２およびクラッチＣＬ２をＯＮし、フォトセンサ（ＳＷ１）が用紙先端を検知してＯＮ（ステップＳ１７）されると、タイマ１０４に所定時間Ｔ０を設定する（ステップＳ１８）。この時間Ｔ０は用紙先端がフォトセンサ（ＳＷ１）を通過し、穿孔装置の下流側搬送ローラ対に到達するまでの時間である。そしてステップＳ１９で設定時間Ｔ０を計時すると、ステップ前述したステップＳ１５へ移行し、レジストローラ対駆動モータならびにソレノイドＣＬ２をＯＦＦし、レジストローラ対は下流側ローラ対の駆動よる用紙の搬送力に従って従動回転する。
【００２２】
以上説明した穿孔装置の処理制御について、上記ステップＳ６からステップＳ１５までのタイミング、即ち用紙先端位置と設定時間Ｔ２〜Ｔ５の関係を図７のタイミングチャートに示す。
【００２３】
【効果】
以上本発明によれば、レジストローラ対とパンチローラ対を同軸に形成させることで、省スペース化が可能な構成で、スキューを有効に防止することできる回転式の穿孔装置を提供することができる。
また回転式の穿孔装置であるため、搬送処理速度を落とすこと無く、搬送される用紙を１枚ずつ確実にパンチを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の穿孔装置を組み込むフニッシャーを説明するための概略図
【図２】本発明穿孔装置の構成を説明する図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図５】本発明の穿孔装置の制御機構を説明するブロック図。
【図６】本発明の穿孔装置の制御機構を説明するフローチャート図。
【図７】本発明の穿孔装置の制御機構を説明するタイミングチャート図。
【符号の説明】
７１…パンチローラ（凸刃）、７２…パンチローラ（凹刃）、７３…レジストロ
ーラ（駆動側）、７４…レジストローラ（従動側）、７８…パンチ駆動クラッチ、
７９…レジストローラ駆動クラッチ、８０…パンチ駆動入力ギア、８１…レジストローラ駆動入力ギア、８６…駆動伝達機構、９３…ポンチ刃、９４…ダイス、Ａ１…フィニッシャー、Ｐｕ…パンチユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a punching device used in a copier, a laser printer, or used in combination as an option, and more particularly, a punching device in which a punch is reliably performed at an appropriate position without causing a skew of a sheet. About.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a punch mechanism for punching a hole in a sheet has been incorporated with an increase in the functions of copiers and laser printers. Among these punch mechanisms, those that punch the conveyed sheets one by one have been widely used. As this type of punch mechanism, two methods are widely used. One is to execute the punch after stopping the sheet once in the sheet transport path, and the other is to execute the punch during the transport without stopping the sheet temporarily.
The former method is not suitable for a high-speed machine because a pair of punch holes are formed correctly in parallel with an edge of a sheet in order to execute a punch after stopping once, but it requires a time to temporarily stop. Further, since a cam means or the like is used as a means for stopping the leading end of the sheet or a punching mechanism, the apparatus itself generally becomes large. On the other hand, the latter is a so-called rotary type punching machine, which punches holes without stopping temporarily while rotating a convex blade (punch) and a concave blade (die) synchronously as a punch processing mechanism. Therefore, while the apparatus itself can be designed to be compact in size and suitable for high-speed processing, if the conveyance control is not executed reliably, there is also a problem that the sheet is punched in a state where the leading end of the sheet is inclined with respect to the conveyance direction (so-called skew). Had left.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above two problems, and it is possible to reliably prevent skew while saving space with an extremely compact mechanism.
Further, the present invention provides a punch mechanism capable of coping with high speed.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a registration roller pair positioned in a transport path for transporting a sheet; and a rotatably provided coaxial rotatable with respect to a drive-side roller shaft of the registration roller pair. A pair of perforation rollers including one side perforation roller and the other side perforation roller provided for a driven roller shaft of the registration roller pair; and a drive transmission mechanism for driving the perforation roller pair in accordance with a perforation operation signal. A perforation device is provided.
According to such a configuration, after the skew correction is performed by the registration roller pair, the punching is performed while the perforation roller is rotated together with the rotation of the registration roller pair, so that the apparatus itself can have a very compact mechanism. In addition, the skew can be reliably prevented because of the presence of the resist portion, and the punching process can be performed at a high speed because the punching process can be performed along with the transport operation of the registration roller.
[0005]
According to a second aspect of the present invention, as the perforating roller pair, a convex blade is formed on the driven roller shaft side of the one-side perforating roller, that is, the registration roller pair, and a concave blade is formed on the driving-side roller shaft of the other roller pair, that is, the registration roller pair. Is formed. With such a configuration, an effect is obtained in that punch waste can be easily processed by providing punch waste under the concave blade roller.
Further, in the invention according to claim 3, the perforation device has a registration roller pair and a conveyance guide means composed of an upper guide plate and a lower guide plate for guiding the sheet to the perforation roller pair, and the registration unit is formed by the conveyance guide. The slack at the time of registration of the sheet guided by the sheet is absorbed by using the space provided in the lower guide direction, so that there is no possibility that the sheet comes into contact with the convex blade and is damaged at the time of registration.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a punching device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This embodiment is a specific example in which the punching device (punch unit) according to the present invention is applied to a finisher of a copying machine. It should be noted that this specific example is not intended to limit the technical scope of the present invention, but can be applied to use in which the present invention is directly incorporated into a copying machine or a printer.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the entire finisher according to one embodiment of the present invention.
The finisher discharges the paper after performing predetermined post-processing such as punching and stapling on the paper after the image is sequentially discharged from the copying machine main body, except for a punch unit Pu described later. The finisher described in detail in Japanese Patent Application No. 10-68870 filed earlier by the present applicant can be used.
[0007]
The finisher A1 includes an intermediate tray 6 capable of storing a plurality of sheets, and a pair of cursors 57 (a sheet width adjustment guide) provided on the sheet storage surface of the intermediate tray 6 and capable of reciprocating in a sheet width direction perpendicular to the sheet conveyance direction. ), And a stapler 8 for binding sheets aligned in the sheet width direction by reciprocating movement of the cursor 57.
In the finisher A1, the image-transferred paper P sequentially discharged from the copier at regular intervals is fed from the paper inlet 20 to the finisher with reference to a center position (a so-called center position) in a paper width direction perpendicular to the paper conveyance direction. It is carried into A1. A carry-in switch SW1 for detecting the paper P carried into the finisher A1 and a punch unit Pu for performing a punching process on the carried-in paper are provided near the paper carry-in entrance 20. The carry-in switch SW1 is, for example, a reflection-type optical switch. When the light from the carry-in switch SW1 is reflected by the carried-in paper P, a paper detection signal indicating that the paper P is detected is sent from the carry-in switch SW1. Is output. Further, the transition of the sheet detection signal from the “present” state to the “absent” state also detects the trailing edge of the sheet.
[0008]
The punch unit Pu (the details of the punch unit will be described later) is provided in the vicinity of the paper entrance 20 of the finisher A1, and performs a punching process based on a paper detection signal and the like. A punch waste collecting container 30 is provided below the punch unit Pu to store punch waste generated when performing the punching process.
A transport path 54 that transports the paper P to the non-sort tray 53 and a transport path 50 that transports the paper P to the intermediate tray 6 are connected to the transport path 52.
The sheet P carried in from the copying machine is conveyed to one of the conveying paths 50 and 54 by a swingable pawl 55. The sheet P guided to the transport path 54 by the branching claws 55 is discharged to the non-sorting tray 53 with the same surface as that discharged from the copying machine. On the other hand, the sheet guided to the conveyance path 50 by the branching claws 55 is conveyed to the intermediate tray 6 provided in the vertical direction slightly inclined from the vertical direction.
[0009]
In the upstream part of the transport path 50, a swingable pawl 56 is provided. When the branch claw 56 is at the solid line position, the sheet P is transported in the transport path 50 in the direction of the arrow Y2. Downstream from the branch pawl 56, four sets of branch rollers 4 (4a, 4b, 4c, 4d) and three branch claws 5 (5a, 5b, 5c) are arranged. Each branch claw 5 is swingable, and the paper P is carried into the intermediate tray 6 according to the branch claw 5.
The swinging position of each branch claw 5 is set according to the length of the sheet P in the transport direction at the time of mode standby immediately after the start of the operation. For example, in the case of A4 paper, the swinging position is from the branch claw 5c direction. It is carried into the intermediate tray 6 from the branch claw 5a direction. As shown in FIG. 1, the intermediate tray 6 is provided with a pair of cursors 57 that can reciprocate in a direction (paper width direction) perpendicular to the paper transport direction. Each sheet P conveyed in the conveyance path 50 is carried into the intermediate tray 6 while being aligned in the sheet width direction by the cursor 57.
[0010]
An endless belt 58 is stretched on the intermediate tray 6. The endless belt 58 is stretched between the belt rollers 59, and moves the paper receiver 7 fixed on the surface of the endless belt 58 by traveling in the direction of arrow X. The sheet receiver 7 is waiting at the lower portion of the intermediate tray 6 when the sheet is carried in, and supports one end in the transport direction of the sheet P carried into the intermediate tray 6. In the vicinity of the standby position of the sheet receiver 7, staplers 8 are provided at two different positions in the sheet width direction in a fixed state. The stapler 8 performs a stapling process on a set of sheets whose one end in the transport direction is aligned by the sheet receiver 7 and whose width direction is aligned by the cursor 57. The sheet bound at the end in the conveyance direction by the stapling process is conveyed in the direction of arrow X while being supported by the sheet receiver 7 by the traveling of the endless belt 58. Above the endless belt 58, a guide member 60 for guiding the sheet P to the discharge tray 10 and a discharge roller 9 are provided. The discharge tray 10 is inclined upward in the discharge direction so as to easily receive the sheet bundle bound at the end. Also, the discharge tray 10
The endless belt 61 is fixed to an endless belt 61 stretched up and down, and is moved up and down by the endless belt 61 according to the amount of discharged paper while being guided by a guide mechanism (not shown).
[0011]
Next, the punching device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a front view of the punching device of the present invention viewed from the upstream side in the sheet transport direction. FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of the pair of registration rollers, and the sheet enters from the right side of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of the punch roller pair, and is a view seen from the right side in FIG. 2, so that the paper enters from the left side (the direction of arrow P2) in FIG.
The punching device (punch unit) indicated by Pu as a whole is mainly composed of a pair of punching rollers 71 and 72 and a pair of registration rollers 73 and 74. In the pair of registration rollers 73 and 74, the roller 73 is a driving roller, and the driven roller 74 is in contact with a fixed nip pressure. The driven roller 74 can rotate with the rotation of the driving roller 73. It has become. The driving roller is fixed to a registration roller driving shaft 76, and one driven roller is rotatably mounted on a punch driving shaft 75, and regardless of the rotation of a pair of punch rollers 71, 72 described later, the registration (driving) is performed. ) The roller 73 can rotate following the rotation of the roller 73. These two shafts 75 and 76 are rotatably mounted on side plates 90 constituting a punching device via bearings 94. A registration roller drive input gear 81 and a registration roller drive clutch 79 connected to a drive source (motor) (not shown) are provided on the left side of the side plate 90 (left side plate) of the registration roller drive shaft 76 to which the drive side roller is fixed. Is attached. In accordance with a command from a control device (not shown), the rotation from the drive source is transmitted to the registration roller driving shaft 76 via the registration roller driving clutch 79 only when the registration roller driving clutch 79 is in the ON state. It has become.
[0012]
Further, a shaft 77 is coaxially provided on the registration roller drive shaft 76 so as to be rotatable. A concave blade (die) 72 of the pair of punching rollers 71 and 72 is fixed to the shaft 77. A gear 85 is fixed to the concave blade fixed shaft 77, and drive is transmitted from a drive source (not shown) via a drive connection means 86 only during a punching operation based on a command from a control device (not shown). You. Specifically, the rotation of a punch drive motor (not shown) is transmitted to a punch drive input gear 80 rotatably attached to a punch drive roller shaft 75. The punch drive input gear 80 transmits drive to a punch drive roller shaft 75 via a punch drive clutch 78. A concave blade drive transmission gear 87 is fixed to the punch drive roller shaft 75, and the transmission of this gear transmits drive to the concave blade drive gear 85 via a drive transmission mechanism 86 such as a gear 88 and a gear 89. The rotation is transmitted to the concave blade 72.
[0013]
On the other hand, the convex blade 71 is fixed to the punch drive shaft 75, and the rotation of the punch drive input gear 80 described above is transmitted via the punch drive clutch 78 during the punching operation. Thus, the rotational driving force transmitted to the punch drive input gear 80 can synchronously rotate the punch rollers 71 (convex blade) and 72 (concave blade) of the punch unit Pu.
In the drawing, reference numerals 82 and 83 denote conveyance guides for guiding the sheet to the registration section of the above-described registration roller pair and a punch processing section of the punch roller pair described later.
Next, referring to FIG. 4, a punch is attached to a roller main body 91 made of a resin, and a punch is provided on the convex blade 71 of the pair of perforating rollers 71 and 72. The punch is a hard elastic member (resin or resin) having a buffer function. A punch blade 93 is fixed to the tip of a punch shaft main body 99 formed of a rubber member). The punch blade 93 is a disk-shaped blade, and an edge-shaped blade is formed on an outer peripheral portion thereof. On the other hand, in the concave blade 72, a metal die 94 is provided in a roller body 92 made of resin, and a punch hole 93 enters the die 94 and a die hole 95 for forming a punch hole in a sheet is formed. Have been. Since the punch blade 93 and the die hole 95 mesh with each other to form a punch hole in the paper,
The outer shape of the punch blade 93 and the inner shape of the die hole 95 are designed to be substantially the same, and the gear setting of the drive connection means 86 described above is performed so that they are synchronized and rotated at the same peripheral speed. In the present invention, since the punch blade 93 is fixed to the punch shaft main body 99 made of a cushioning member, the punch blade 93 has some degree of freedom. As a result, the engagement with the die hole 95 can be performed smoothly.
[0014]
The punch blade 93 and the die hole 95 perform the punching process on the sheet at the engagement position 98 (the position shown by the broken line in the figure). It is desirable to match them in order to increase the rotation of the pair of punch rollers. That is, by making the engagement state shallow, the engagement time between the sheet and the punch blade can be shortened, and as a result, the sheet conveyance speed can be increased. In this embodiment, the engagement state is 0.5 mm.
The above-described pair of punch rollers 71 and 72 are rotatably driven only when the punching process is performed by the punch driving clutch 78. However, when the punching process is not performed, the punch blade 93 and the die hole 95 are moved upstream in the sheet conveying direction. Waiting for the side. The reason for waiting on the upstream side is that the punch hole is usually formed at a position of about 12 mm from the end of the sheet, and the amount of rotation after the drive is transmitted to the punch drive shaft based on the punch processing signal is reduced. This is because it can be reduced. That is, in the present invention, since the sheet is temporarily stopped by the registration roller, and then the punch roller pair is driven with the rotation of the registration roller, the punching process can be easily performed at a desired position by waiting on the upstream side in the sheet conveyance direction. It is. As described later, in the standby state before the sheet is conveyed, the punch position can be arbitrarily set by changing the standby position.
[0015]
On the other hand, in the present invention, in order to make the punch blade stand by on the upstream side in the paper transport direction, a mechanism is employed in which the slack portion of the paper at the time of registration does not contact the punch blade. Specifically, referring to FIGS. 3 and 4, of the paper transport guides for guiding to the registration section, the transport lower guide plate 83 is set to be slightly shorter than the upper guide plate 82, and the transport lower guide 83 is set immediately before the registration section. A space 97 is formed below the plate 83. With this configuration, even when the leading edge of the sheet is stopped at the nip portion of the pair of registration rollers, the slack portion is formed below, so that there is no fear that the sheet comes into contact with the punch blade 93 in a standby state and the sheet is damaged.
[0016]
Thus, the sheet guided by the conveyance guides 82 and 83 is temporarily stopped by the stopped registration roller pair, and after the skew (slant feed) is corrected, the punch roller that has been on standby with the rotation of the registration roller pair is turned off. It rotates, and the conveyance and the punching process are performed simultaneously.
Subsequently, control of the punching device of the present invention will be described.
The finisher A1 has control means 100 for a punching mechanism. Referring to FIG. 5, control means 100 is constituted by a microcomputer and has a central processing unit (CPU) 101 for performing arithmetic processing according to a control program, a read-on memory (ROM) 102 for storing a control program, A random access memory (RAM) 103 for storing results, a timer 104 (T), a counter 105, an input interface 106, and an output interface 107 are provided. The detection signal from the sheet detection means (SW1) and the like is input to the input interface of the control means 100 thus configured, and the punch driving electric motor (M1) and the registration roller driving motor (M2) are output from the output interface 107. , Punch driving electromagnetic clutch (CL1), registration roller driving electromagnetic clutch (CL2)
Output a control signal. Further, the control means 100 is connected to the control means 200 of the copying machine main body, and exchanges control signals between the two. A copy start key, a punch key,
Information from a punch position adjustment key or the like is input.
[0017]
Next, the operation of the punching process will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
When the control means 100 starts operation, first, it is checked whether or not the punch mode has been set by the control means 200 of the copying machine main body (step S1). If the punch mode has been set, the process proceeds to step S2. If not, the process proceeds to step S16. If the punch mode is set in step S1, the control means 100 checks in step S2 whether or not to perform the position adjustment of the punching process. If the punch position is set at the standard position, the process proceeds to step S6 without performing the position adjustment, and if the position adjustment is set, the process proceeds to step S3.
[0018]
Since the position adjustment of the punching process of the punching device according to the present invention can be performed by changing the home position where the punch position of the punch roller pair is set as described above,
This is performed by rotating the punch roller pair driving motor M1 by a predetermined rotation. Specifically, in step S3, the drive motor M1 and the clutch CL1 are turned on, and the timer 104 is set to a predetermined time T1 to control the amount of rotation of the drive motor M1.
The set time T1 is the drive time of the drive motor M1, and determines the amount of displacement of the punch and die positions of the pair of punching rollers from the home position with rotation. Specifically, a little time is set to make the punch position closer to the paper edge than the standard position, and the punch processing position (the position where the convex blade and the concave blade mesh) from the standard standby position.
If the paper is moved to a position close to the paper edge and the paper is moved further away from the edge of the paper, set the time slightly longer, pass the punching position once, and continue rotating further to the position before the standard standby position. (A position farther from the punch processing position than the standard standby position). When the elapsed time TS reaches the set time set in this way, the position adjustment ends, and the process proceeds from step S4 to step S5, where the punch roller drive motor M1 and the electromagnetic clutch CL1 are turned off. When the adjustment of the punch position is completed, the process proceeds to step S6.
[0019]
Steps S6 to S15 control the punching operation itself. If the punching operation is performed at the standard position without setting the position adjustment in the previous step S2, the operation control from this step S6 is performed. It becomes.
First, when the copying operation is completed and the sheet enters the finisher A1, the photo sensor (SW1) detects the leading edge of the sheet. When the leading edge of the sheet is detected in step S6 and the photo sensor (SW1) is turned on, the process proceeds to step S7. In step S7, the registration roller drive motor M2 starts rotating, and the timer 104 is set to a predetermined time T2. That is, at this point, the electromagnetic clutch for driving the pair of registration rollers remains OFF, so that the pair of registration rollers is stopped regardless of the rotation of the motor M2. Therefore, the leading end of the conveyed sheet is prevented from being conveyed at the nip position of the registration roller pair, and the leading end is aligned so that the leading end of the sheet is exactly perpendicular to the conveying direction. Next, when the set time T2 has elapsed, the process proceeds from step S8 to step S9, where the punch roller pair drive motor is turned on and starts rotating. At the same time, the registration roller pair drive control electromagnetic clutch CL2 is turned on and the conveyance of the sheet is started. At the same time, a predetermined time T3 is set in the timer 104. This time T3 is also a time for stabilizing the rotation of the driving motor for the punch roller pair. When the elapse of the time T3 is confirmed in step S10, the driving clutch CL1 for the punch roller pair is turned on in step S11, and the punch roller pair rotates. start.
[0020]
At this time, a predetermined time T4 is newly set in the timer 104, and the timing for stopping the driving of the punch roller pair is measured.
After the punching process is executed at the predetermined position of the sheet in this manner, when a predetermined time T4 is counted in step S12, the pair of punch rollers M1 and the clutch CL1 are turned off in step S13, and the punch mechanism is moved to the home position. Stop. In this state, the registration roller pair continues to rotate, and continues to carry the sheet.
In this step S13, a timing at which the driving of the registration roller pair is stopped from this point in time, that is, a time T5 at which the sheet can reach the transport roller pair on the downstream side of the punching device is set. When the time T5 is measured in step S14, the registration roller pair drive motor M2 and the clutch CL2 are turned off in step S15.
[0021]
On the other hand, if the punch mode is not set in S1, no control of the pair of punch rollers is performed, and the pair of registration rollers may be made to function as a pair of transport rollers for transporting the sheet to the pair of downstream transport rollers. In step S16, the registration roller pair drive motor M2 and the clutch CL2 are turned on, and when the photo sensor (SW1) detects the leading edge of the sheet and is turned on (step S17), a predetermined time T0 is set in the timer 104 (step S18). ). The time T0 is a time from when the leading edge of the sheet passes through the photo sensor (SW1) to when the sheet reaches the pair of conveying rollers on the downstream side of the punching device. When the set time T0 is measured in step S19, the process proceeds to step S15 described above, in which the registration roller pair drive motor and the solenoid CL2 are turned off, and the registration roller pair is driven to rotate according to the sheet conveyance force driven by the downstream roller pair. I do.
[0022]
Regarding the processing control of the punching apparatus described above, the timing from step S6 to step S15, that is, the relationship between the sheet leading edge position and the set times T2 to T5 is shown in the timing chart of FIG.
[0023]
【effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a rotary punching device capable of effectively preventing skew with a configuration capable of saving space by forming a pair of registration rollers and a pair of punch rollers coaxially. .
Further, since the punching device is a rotary punch, it is possible to surely punch the conveyed sheets one by one without lowering the conveying processing speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a finisher incorporating the punching device of the present invention; FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the punching device of the present invention;
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2;
FIG. 5 is a block diagram illustrating a control mechanism of the drilling device according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a control mechanism of the drilling device according to the present invention.
FIG. 7 is a timing chart illustrating a control mechanism of the punching device of the present invention.
[Explanation of symbols]
71: punch roller (convex blade), 72: punch roller (concave blade), 73: registration roller (drive side), 74: registration roller (driven side), 78: punch drive clutch,
79: registration roller drive clutch, 80: punch drive input gear, 81: registration roller drive input gear, 86: drive transmission mechanism, 93: punch blade, 94: die, A1: finisher, Pu: punch unit

Claims

A pair of registration rollers positioned in a conveyance path for conveying a sheet; a one-side punching roller rotatably provided coaxially with a driving roller shaft of the pair of registration rollers; and a driven roller shaft of the pair of registration rollers. And a drive transmission mechanism for driving the pair of punching rollers in accordance with a punching operation signal.

The said perforation roller pair formed the concave blade in one side perforation roller, formed the convex blade in the other side roller pair, and positioned the one side perforation roller below the other side roller pair. Item 4. The perforating apparatus according to Item 1.

The punching device includes a pair of registration rollers and a conveyance guide unit including an upper guide plate and a lower guide plate for guiding the sheet to the pair of perforation rollers, and is configured to register a sheet guided to the registration unit by the conveyance guide. The perforation apparatus according to claim 2 , wherein the slack is absorbed by utilizing a space provided in a lower guide direction.