JP3937772B2 - 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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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙に孔をあける用紙穿孔装置、用紙穿孔装置を有する用紙後処理装置及び用紙穿孔装置を有する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
多くの画像形成装置は画像形成後に用紙に対してソーティング、グルーピング、綴じ処理、穿孔処理等の後処理を行う用紙後処理装置を装備している。
【0003】
多くの用紙後処理装置は排紙部に至る搬送路に沿って配置された用紙穿孔装置を有し、搬送中にある用紙を一時停止させて穿孔処理を行うように構成されている。また、穿孔処理では用紙における正確な位置に孔を設けることが要求されるので、穿孔処理に先立って用紙を整合することが行われている(例特開平6−56334号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の用紙穿孔装置は搬送路に沿って配置され、穿孔処理のために用紙の搬送を一時停止している。従って、画像形成装置や画像形成装置の付属装置としての用紙後処理装置の処理速度を低下させるという問題があった。特に、用紙の整合処理が介在すると処理速度は更に低下する。そして、処理速度を上げると穿孔位置が不正確になって、ファイリング等に支障を来すという問題がある。
【0005】
本発明は従来の用紙穿孔装置及び用紙穿孔装置を有する用紙後処理装置や画像形成装置における前記の問題を解決し、高速の穿孔処理が可能であり、しかも、正確な位置に孔をあけることが可能な用紙穿孔装置、後処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の本発明の目的は、下記の発明により達成される。
【0007】
1.用紙を所定位置で停止させる変位可能な停止部材及び穿孔手段を有する反転搬送部並びに、
搬入手段及び搬出手段を有し、主搬送路から前記反転搬送部に用紙を搬入し、前記反転搬送部から用紙を前記主搬送路に搬出する搬入・搬出部を備え、
用紙を、前記搬入手段により前記反転搬送部に搬入し、前記停止部材により前記所定位置に停止させた後に前記穿孔手段により穿孔処理を行い、前記停止部材により搬送方向を反転して前記搬出手段により用紙を前記反転搬送部から搬出することを特徴とする用紙穿孔装置。
【0008】
2.前記反転搬送部は、整合手段を有し、該整合手段による整合処理後に前記穿孔処理が行われることを特徴とする前記1に記載の用紙穿孔装置。
【0009】
3.前記搬入・搬出部は搬入路、搬出路及び案内手段を有し、
該案内手段は、前記停止部材により用紙を停止させた後に、用紙の搬入方向後端を前記搬入路から前記搬出路に案内することを特徴とする前記1又は前記2に記載の用紙穿孔装置。
【0010】
4.前記搬入手段は先行用紙が前記反転搬送部に存在する時であって、先行用紙の搬入方向後端が前記搬出路に案内された後に後続用紙を前記反転搬送部に搬入することを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の用紙穿孔装置。
【0011】
5.前記停止部材は、用紙の搬入方向後端を前記搬出路に移動させるように変位し、前記穿孔手段は、前記停止部材の変位後に前記穿孔処理を行うことを特徴とする前記3に記載の用紙穿孔装置。
【0012】
6.前記穿孔手段は用紙サイズに応じて変位することを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の用紙穿孔装置。
【0013】
7.前記1〜6のいずれか1項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
【0014】
8.前記1〜6のいずれか1項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【0015】
【発明の実施の形態】
<用紙反転搬送>
最初に本発明の実施の形態に係る用紙反転装置及び用紙反転方法を図1〜4により説明する。図1は本発明の実施の形態に係る用紙反転装置の模式図であり、図2〜4は本発明の実施の形態に係る用紙反転方法を示す図である。
【0016】
本実施の形態に係る用紙反転装置は、駆動ローラDR、従動ローラNR1、NR2、2枚の平行な案内板WL1、WL2、案内部材GD1、GD2及び停止部材SMを備える。案内板WL1、WL2及び停止部材SMは用紙をスイッチバック搬送する反転搬送部を構成し、第1駆動ローラとしての駆動ローラDRと第1従動ローラとしての従動ローラNR1とは前記反転搬送部に用紙を搬入する搬入手段を構成し、第2駆動ローラとしての駆動ローラDRと第2従動ローラとしての従動ローラNR2とは前記反転搬送部から用紙を搬出する搬出手段を構成する。
【0017】
駆動ローラDRは矢印のように図の時計方向に回転駆動されて前記反転搬送部に用紙を搬入し、反転搬送部から用紙を搬出する。
【0018】
案内板WL1、WL2は搬入された用紙を収納し、案内部材DG1は用紙の搬入・搬出の際に用紙を案内し、案内部材GD2は搬入路R1と搬出路R2を分けており、先行紙と後行紙とが衝突しないように案内する。
【0019】
本実施の形態においては、用紙を案内板WL1とWL2との間に搬入した後にスイッチバックして搬送することにより、用紙の表裏を反転する。
【0020】
図2〜4のS1〜S7は、複数枚の用紙を反転搬送する工程における諸段階を示す。
【0021】
1枚目の用紙P1の搬入段階S1において、駆動ローラDRと従動ローラNR1とにより用紙P1を搬入し、用紙P1を停止部材SMまで落下させる。停止部材SMは用紙P1の上端(搬入方向後端)P1Uが案内部材GD2の下端(案内端)よりも下になる第1位置V1に設定される。
【0022】
段階S2において、停止部材SMは用紙P1の上端P1Uを案内部材GD2の下端(案内端)よりも上まで上昇させるような第2位置V2に設定される。段階S2における停止部材SMの第2位置V2への上昇により、用紙P1の上端P1Uは搬入路R1から搬出路R2に退避する。
【0023】
このような、用紙P1の上端P1Uの搬出路R2への誘導は、後に説明するように搬入路R1、案内部材GD2及び搬出路R2の形状により実現される。また、案内部材GD2の回転等の移動により、上端P1Uを搬出路R2へ誘導することも可能である。
【0024】
段階S3は、上端P1Uが搬出路R2に誘導された段階であり、この段階で、2枚目の用紙P2が駆動ローラDRと従動ローラNR1とにより搬入される。
【0025】
次の段階S4において、停止部材SMを上昇させて、先行する1枚目の用紙P1の上端P1U(搬出方向の先端)を駆動ローラDRと従動ローラNR2間に挟持させる。段階S3から段階S4に移行する間に後行の用紙P2が搬送されて、図示のように案内板WL1、WL2間を下方に走行する。
【0026】
次の段階S5において、停止部材SMは前記第1位置に降下する。この間に用紙P1は継続して搬送されて、図示のように、上方に走行するとともに、用紙P2は下方に走行する。
【0027】
段階S6は用紙P2の上端(搬入方向後端)が駆動ローラDRと従動ローラNR1から離れて落下し、停止部材SMに支持された段階であり、段階S1に等しい。
【0028】
次に、3枚目の用紙P3が搬入される。用紙P3の搬入を開始した段階S7では、図示のように2枚の用紙P1、P2が同時に前記反転搬送部内、即ち、案内板WL1、WL2の間の通路を走行する。
【0029】
以上の説明から明らかなように、段階S1からS5までの反転搬送工程を繰り返すことにより、多数枚の用紙Pの反転搬送が行われる。
【0030】
以上説明した反転搬送工程において、駆動ローラDRはステッピングモータM1により連続駆動されて時計方向に連続回転する。そして、停止部材SMは、ステッピングモータM2により駆動されて、第1〜3位置V1〜V3に変位する。停止部材SMの前記変位の制御は、駆動ローラDRと従動ローラNR1からなる搬入手段の上流、望ましくは、近傍上流に配置した検知手段SS1が出力する用紙の先端検知信号に基づいて制御手段CRにより行われ、停止部材SMは検知手段SS1による先端検知から予め設定された時間で第1〜3位置V1〜V3へ前記のように変位する。
<画像形成装置>
次に、前記した用紙反転装置を装備した画像形成装置を説明する。図5に示す画像形成装置では、後処理装置Bに用紙反転装置が設けられている。なお、前記の用紙反転装置を、画像形成装置本体Aの排紙部又は再搬送部8に設けることもできる。
【0031】
図5は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示し、該画像形成装置は画像形成装置本体Aと自動原稿送り装置ADFと後処理装置Bとからなる。
【0032】
図示の画像形成装置本体Aは、画像読み取り手段1、画像処理手段2、画像書き込み手段3、画像形成手段4、給紙手段5、搬送手段6、定着手段7、再搬送手段(自動両面コピー搬送部ADU)8、制御手段9等を備えている。
【0033】
給紙手段5は、カセット給紙部5Aと大容量給紙部(LCT)5B、手差し給紙部5C、中間給紙ローラ5D及びレジストローラ5Eから成る。
【0034】
搬送手段6は、搬送ベルト6A、搬送路切り替え板6B、排紙ローラ6C等を備えている。
【0035】
画像形成装置本体Aの上部には、自動原稿送り装置ADFが搭載されている。画像形成装置本体Aの図示の左側面の排紙ローラ6C側には、後処理装置Bが連結されている。
【0036】
自動原稿送り装置ADFの原稿台上に載置された原稿dは矢印方向に搬送され画像読み取り手段1の光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、CCDイメージセンサ1Aに読み込まれる。
【0037】
CCDイメージセンサ1Aにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理手段2において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み手段3に信号を送る。
【0038】
画像書き込み手段3においては、半導体レーザからの出力光が画像形成手段4の感光体ドラムに照射され、潜像を形成する。画像形成手段4においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙手段5から送り出された用紙Pは、転写部において画像が転写される。
【0039】
画像を担持した用紙Pは、搬送ベルト6Aにより搬送され、定着手段7により定着処理され、排紙ローラ6Cから後処理装置Bの用紙導入部10Aに送り込まれる。或いは搬送路切り替え板6Bにより再搬送手段8に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Pは再び画像形成手段4において、両面画像処理後、排紙ローラ6Cから排出される。排紙ローラ6Cから排出された用紙Pは、後処理装置Bに送り込まれる。
【0040】
後処理装置Bは、画像記録を終了して用紙Pを受入れる用紙導入部10A、付加用紙Fを給紙する給紙装置11、反転搬送部としての反転搬送部13、折り畳み部14、15、中間皿16、綴じ部17、中折り部25、固定排紙皿18、上下動可能の昇降排紙皿19及び固定排紙部27を有し、搬送路10、20、21、22、23、24等により連結されている。
【0041】
図1に示す用紙反転装置は、図5の画像形成装置の後処理装置B内に、又は再搬送手段8内に設けられる。
【0042】
後処理装置Bは次のような処理モードで後処理を行う。
(1)単純排紙モード
用紙導入部10Aから導入した用紙Pを導入順に単純排紙する。このモードにおいては、用紙Pは搬送路10、20を経て固定排紙皿18に排紙される。
【0043】
(2)シフトモード
複数枚単位の部毎に、排紙位置を変えて排紙する。このモードにおいては、用紙Pは用紙導入部10Aから反転搬送部としての反転搬送部13に搬送され、後に説明するように、反転搬送部13においてシフト処理された後に主搬送路としての搬送路10に戻され、搬送路10、22を経て昇降排紙皿19に排紙される。
【0044】
(3)折り畳みモード
用紙Pを1カ所又は2カ所で折り畳む、二つ折り処理又は三つ折り処理をして排紙する。
【0045】
用紙導入部10Aから導入された用紙Pは、折り畳み部14、15に搬送されて、第1、第2折り畳み部により折り畳み処理された後に、搬送路10、搬送路22を経て昇降排紙皿19に排紙される。第1、第2折り畳み部により三つ折り処理を行う場合と、折り畳み部14のみを用いて二つ折り処理を行う場合がある。また、折り畳み処理に先立って、前記反転搬送部13において整合処理を行うことが望ましい。
【0046】
(4)綴じモード
複数枚の用紙P毎に綴じ処理して排紙する。
【0047】
搬送路10から搬送路23に搬送された用紙Pは中間皿16上に設定枚数積載された後に、綴じ部17で綴じ処理され、綴じ処理後に、昇降排紙皿19に排紙される。また、折り畳み処理に先立って、前記反転搬送部13において整合処理を行うことが望ましい。
【0048】
(5)前記(3)折り畳みモードと(4)綴じモードを組み合わせて処理するモード
(6)中折りモード
綴じ部17で用紙Pの中央部を綴じ処理し、ナイフ状の突き出し部材251を用いて中折り処理を行い排紙路26を経て固定排紙部27に排紙する。
【0049】
前記各モードにおいて、給紙皿11から付加用紙Fを給紙して、画像形成装置本体Aから供給された用紙Pに付加することにより、用紙Pの束毎に、表紙、裏表紙、仕切等を付加することができる。
【0050】
次に、搬入・搬出部12及び反転搬送部13の断面図である図6により搬入・搬出部12及び反転搬送部13の構造を説明する。
【0051】
搬入・搬出部12は、用紙P1を搬入路10Bから反転搬送部13に搬入し、反転搬送部13から搬出路10Cに搬出する。
【0052】
反転搬送部13は反転搬送処理、穿孔処理、整合処理及びシフト処理を行う。
搬入・搬出部12は、用紙P1を搬入路10Bから反転搬送部13に搬入し、反転搬送部13から搬出路10Cに搬出する。搬入・搬出部12は、上側案内部材124、下側案内部材125B、126B、ステッピングモータM1により回転駆動される駆動ローラ122及び従動ローラ121、123からなり、搬入・搬出部12は、上側案内部材124と下側案内部材125Bにより形成された搬入路10B及び上側案内部材124と下側案内部材126Bとにより形成された搬出路10Cを有する。
【0053】
第1駆動ローラとしての駆動ローラ122及び第1従動ローラとしての従動ローラ121は搬入手段を構成し、第2駆動ローラとしての駆動ローラ122及び第2従動ローラとしての従動ローラ123は搬出手段を構成する。案内手段としての上側案内部材124の突起124Aは搬入路10Bと搬出路10Cとを分けている。
【0054】
案内板125、126の互いに平行に対向する鉛直部は通路129を持つ用紙収納部を構成し、また、案内板125、126の上方に開いた上部は下側案内部材125B、126Bを構成し、前記のように用紙P1の搬入路10Bと搬出路10Cを形成する。
【0055】
上側案内部材124はその下端に案内部材としての突起124Aを有する。突起124Aの先端Qは先端Qに引いた鉛直線Lで示すように、案内板125の鉛直平行部(用紙収納部)よりも搬入路10B側の位置を占めるように設定される。突起124Aのこのような形状によって、搬入路10Bから搬入された用紙P1は、その上端部が駆動ローラ122と従動ローラ121のニップを離れて落下し、停止部材131により支持されたときに、確実に搬入路から移動して搬出路10Cに案内される。
【0056】
案内板125、126は図7に示すように、搬送路幅方向の中央部に切欠部125A、126Aが形成される。図7に示すように、切欠部125A、126Aの部分には、図6に示すように上方に開いた導入部を有する停止部材131が設けられる。停止部材131は結合部材130により歯付きベルト135に結合されており、ステッピングモータM2により駆動されて上下に移動する。停止部材131は後に説明するように第1〜第3位置V1〜V3を取るとともに、第1〜第3位置V1〜V3は用紙サイズに応じて変更される。
【0057】
案内板125と126の搬送路幅方向の両側には、整合手段であり、側端規制部材としての規制部材13A、13Bが設けられる。
【0058】
236は穿孔手段としてのパンチピン237を駆動するソレノイドであり、パンチピン237を駆動して用紙P1の所定位置に孔をあける穿孔処理が行われる。パンチガイド238A、238Bは通路129を挟んで穿孔処理される用紙を保持するとともに、パンチピン237の往復移動を案内する案内孔を有する。穿孔処理においては、一対の案内板からなるパンチガイド238A、238Bにより用紙P1を保持して、正確な位置に穿孔処理が行われる。穿孔処理により生じた紙くずは収集箱239に収集される。パンチガイド238A、238Bにはパンチピン237用の孔238Cが設けられる。ソレノイド236、パンチガイド238A、238B及びパンチピン237は穿孔ユニットを構成し、該穿孔ユニットは用紙サイズに応じて上下に変位する。
【0059】
次に、反転搬送部13において行われる種々の処理について説明するが、次の説明では、反転搬送処理工程を示す図1〜4を併せて参照する。なお、以下の説明において、反転搬送処理を、整合処理又はシフト処理を伴わず反転搬送のみを行う狭義の反転搬送処理として説明するが、本実施の形態に係る用紙反転装置及び用紙反転方法は、整合処理又はシフト処理を伴わない反転搬送処理の他に、整合処理を行いつつ反転搬送を行う処理及びシフト処理を行いつつ反転搬送を行う処理等の他の処理を伴った反転搬送処理を含む広義の反転搬送を行う装置、方法である。
<反転搬送処理>
反転搬送処理を図1〜4、6、8及び11を参照して説明する。反転搬送処理は、図2〜4を用いて既に説明した工程で実行される。図6は搬入・搬出部12及び反転搬送部13の断面図、図7は反転搬送部13の側面図、図8は先行用紙退避工程にある搬入・搬出部12及び反転搬送部13の断面図、図9は整合処理及び穿孔処理の工程を示す図、図10は図6における線Y−Yに沿った反転搬送部13の断面図、11は先行用紙搬出工程にある搬入・搬出部12及び反転搬送部13の断面図である。
【0060】
図6における各構成部は図1の構成部と表1に示すように対応する。
【0061】
【表1】
Figure 0003937772
【0062】
表1に示した各部は下記のように図2〜4におけるS1〜S7の各段階を経て用紙を連続して反転搬送する。
【0063】
1枚目の用紙P1の搬入段階において、駆動ローラ122と従動ローラ121とにより用紙P1を搬入し、用紙P1を停止部材131まで落下させる。図6は搬入段階が終了し、用紙P1が停止部材131により支持されている状態を示し、図3のS1に相当する。停止部材131は用紙P1の上端(搬入方向後端)P1Uが案内部材としての突起124Aの下端Q(案内端)よりも下になる第1位置V1に設定される。
【0064】
段階S2において、停止部材131は用紙P1の上端P1Uを突起124Aの下端Qよりも上まで上昇させるような第2位置V2に設定される。段階S2における停止部材131の第2位置V2への上昇により、用紙P1の上端P1Uは搬入路10Bから退避して搬出路10Cに臨む。
【0065】
このような、用紙P1の上端P1Uの搬出路10Cへの誘導は、前記した搬入路10B、突起124A及び搬出路10Cの形状により確実に行われる。また、突起124Aの移動により、上端P1Uを搬出路10Cへ誘導することも可能である。
【0066】
段階S3は、上端P1Uが搬出路10Cに誘導された段階であり、停止部材131が第2位置V2にあるこの段階S3で、2枚目の用紙P2が駆動ローラ122と従動ローラ121とにより搬入される。
【0067】
次の段階S4において、停止部材131を上昇させて、用紙P1の上端P1U(搬出方向の先端)を駆動ローラ122と従動ローラ123間に挟持させる。段階S3から段階S4に移行する間に用紙P2は搬送されて、図示のように通路129を下方に走行する。
【0068】
次の段階S5において、停止部材131は前記第1位置に降下する。この間に用紙P1は継続して搬送されて図示のように上方に走行するとともに、用紙P2は下方に走行する。
【0069】
段階S6は用紙P2の上端(搬入方向後端)が駆動ローラ122と従動ローラ121から離れて落下し、停止部材131に支持された段階である。2枚目の用紙P2搬入段階であるS6は1枚目の用紙を搬入段階であるS1に等しい。
【0070】
3枚目の用紙P3が反転搬送部13の入口に到達した段階S7では、図示のように3枚の用紙P1、P2、P3が同時に反転搬送部13内を走行する。
【0071】
以上の説明から明らかなように、段階S1からS5までの反転搬送工程を繰り返すことにより、多数枚の用紙の反転排紙が行われる。
<整合処理及び穿孔処理>
次に、反転搬送部13における整合動作を主として図6〜11により説明する。
【0072】
整合処理は、反転搬送部13に収納されている用紙Pの側端に対して、図7に示すように、規制部材13Aと13Bとを互いに反対の搬送路幅方向に変位作用を付与することにより、用紙Pを中央部の正規位置に整合する処理である。
【0073】
整合処理は図9に示す工程を踏んで実行される。図9は本発明の実施の形態に係る用紙整合方法を示す。
▲1▼先行用紙搬入工程
駆動ローラ122を時計方向に回転駆動して、先行用紙P1を搬入路10Bから搬入する。先行用紙搬入工程においては停止部材131は先行用紙P1の上端(搬入方向後端)が従動ローラ121と駆動ローラ122間のニップから離れ、且つ、最も低い第1位置に設定されており、先行用紙P1は駆動ローラ122と従動ローラ121から離れるので、落下して停止部材131で支持され停止する。
▲2▼先行用紙待避工程、整合工程
停止部材131を第2位置、即ち、用紙の上端(搬入方向後端)が突起124Aの案内端Qよりも上になる位置まで上昇させる。この停止部材131の上昇行程において、先行紙P1の上端は、前記のように突起124Aの案内端Qが鉛直線Lよりも搬入路10Bの側に位置しているので、確実に搬入路10Bから搬出路10Cに退避する。
【0074】
停止部材131が第2位置まで上昇した反端搬送部13の状態を図8に示す。図8の状態で先行用紙P1の搬送路幅方向の整合が実行される。整合動作を主として図6の線Y−Yに沿った断面図である図10により説明する。
【0075】
規制部材13A、13Bは、ピン230A、230Bによりそれぞれ駆動されて図7の実線で示す位置と、点線で示す位置間を往復移動する。ピン230Aは、従動ローラ233Aと駆動ローラ233Bとに張架された歯付きベルト235に固定されるとともに、規制部材13Aに固定される。ピン230Bは歯付きベルト235のピン230Aの結合辺部に対向する辺部において歯付きベルト235に固定され、規制部材13Bはその連結部に132に設けた縦長孔230C、横長孔230Dを介して規制部材13Bと係合する。歯付きベルト235は整合工程においてはステッピングモータM3により駆動されて実線矢印と点線矢印で示すように往復移動する。
【0076】
規制部材13Bは図10(b)に示すように上下に移動可能であり、整合工程においては、連結部132は図10(b)の実線で示す降下した位置に設定されて、ピン230Bが縦長孔230C内に位置しており、ピン230Bの運動が規制部材13Bに伝達される。
【0077】
整合工程においてステッピングモータM3により駆動されて歯付きベルト235が矢印で示すように往復動することにより、規制部材13Aと13Bとは互いに反対方向に往復動して、用紙Pの側端を規制して先行用紙P1を搬送路中央に整合する。
【0078】
なお、規制部材13A、13Bの整合時の移動範囲は、ステッピングモータM3の制御により、用紙サイズに対応した範囲に設定される。
【0079】
前記した停止部材131の第2位置への上昇動作と整合動作とは、いずれが先に実行されてもよいし、また、同時に実行されてもよい。
▲3▼穿孔工程
停止部材131が図8に示す高さで整合が終了した後に、ソレノイド236が作動してパンチピン237を駆動し、先行用紙P1の下部に孔をあける。穿孔処理の終了時には、パンチピン237は後退する。
▲4▼後続用紙搬入工程
停止部材131の第2位置への上昇による先行用紙の搬入路10Bからの待避、整合処理及び穿孔処理の後に、後続用紙P2の搬入が実行される。即ち、駆動ローラ122の時計方向の回転により、後続用紙P2が搬入される。搬入工程においては、先行用紙P1の上端(搬送方向先端)は、前記のように搬入路から待避しているので、後続用紙P2の搬入が円滑に行われる。
▲5▼先行用紙搬出工程
停止部材131を上昇させて、先行用紙P1の上端(搬出方向先端)が駆動ローラ122と従動ローラ123のニップに達する第3位置まで上昇させるとともに、駆動ローラを時計方向に回転させて先行用紙を搬出する。停止部材131を第3位置まで上昇させた状態を図11に示す。第3位置、即ち、先行用紙P1の上端(搬出方向先端)が駆動ローラ122と従動ローラ123に挟持された段階で停止部材131を第1位置まで降下させる。
【0080】
前記▲4▼の後続用紙P2の搬入と前記▲5▼の先行用紙P1の搬出は時間的に重なって実行される。即ち、駆動ローラ122の時計方向の回転により、後続用紙P1の搬入と先行用紙P2の搬出とが同時に行われる。従って、先行用紙P1と後続用紙P2とは案内板125、126の収納部材内ですれ違う態様で搬送される。先行用紙P1の上端が駆動ローラ122と従動ローラ123とに挟持された時点で停止部材131は降下して後続用紙P2の上端が駆動ローラ122及び従動ローラ123を離れる時点では、停止部材131は第1位置にあるので、後続用紙P2は前記搬入手段から離れた前記(1)先行用紙の搬入の工程を終了した状態となる。
【0081】
以上説明した整合処理及び穿孔処理は、反転搬送部13において行われるので、搬送効率を落とすことなく、整合を行うことが可能になり、後処理装置B内における高速処理や排紙が円滑に行われ、排紙皿に整った文書が集積される。
【0082】
特に、綴じ処理や折り畳み処理が整合済みの用紙に対して行われるので、綴じ処理や折り畳み処理が円滑に行われるとともに、仕上がりのよい綴じ処理や折り畳み処理された文書が作製される。
<シフト処理>
次に、シフト処理を図2〜4、6、8、10〜13を参照して説明する。図12はシフト動作を示し、図13はシフト処理の工程を示す。
【0083】
シフト処理は、例えば、複数部の複写やプリントを行う場合に、部毎に搬送路幅方向に用紙を変位させて、用紙を排紙皿上に部毎に仕分けして排紙する処理である。
【0084】
本実施の形態においては、規制部材13Aを部毎に図12(a)の位置から図12(b)の位置に変位させることによりシフト処理が行われる。なお、以下に説明するシフト処理の例では、用紙を搬送路幅方向に変位させる排紙と変位させない排紙とを組み合わせているが、用紙を一方向に変位させる排紙と反対方向に変位させる排紙とを組み合わせるシフト処理を行ってもよい。
(1)先行用紙搬入工程
駆動ローラ122を時計方向に回転駆動して、用紙P1を搬入路10Bから搬入する。先行用紙搬入工程においては停止部材131は用紙P1の上端(搬入方向後端)が従動ローラ121と駆動ローラ122間から離れるときに最も低い第1位置V1に設定されており、用紙P1は駆動ローラ122と従動ローラ121から離れるので、落下して停止部材131で支持され停止する。図6は搬入工程が終了した段階を示す。
(2)先行用紙退避工程、シフト工程
停止部材131を第2位置V2、即ち、用紙の上端(搬入方向後端)が突起124Aの案内端Qよりも上になる位置まで上昇させる。この停止部材131の上昇行程において、用紙P1の上端は、前記のように突起124Aの案内端Qが鉛直線Lよりも搬入路10Bの側に位置しているので、確実に搬入路10Bから搬出路10Cに退避する。
【0085】
停止部材131が第2位置まで上昇した状態を図8に示す。
図8の状態で用紙P1を搬送路幅方向に変位させるシフト処理が行われる。シフト処理を主として図6の線Y−Yに沿った断面図である図10により説明する。
【0086】
規制部材13A、13Bは、ピン230A、230Bによりそれぞれ駆動されて図12(a)の位置と、図12(b)の位置に設定される。ピン230Aは、従動ローラ233Aと駆動ローラ233Bとに張架された歯付きベルト235に固定されるとともに、規制部材13Aに固定される。ピン230Bは歯付きベルト235のピン230Aの結合辺部に対向する辺部において歯付きベルト235に固定され、規制部材13Bは縦長孔230C、横長孔230Dを介して規制部材13Bと係合する。歯付きベルト235はシフト工程においてはステッピングモータM3により駆動されて図示の実線矢印のように移動する。
【0087】
規制部材13Bは図10(b)に示すように上下に移動可能であり、シフト工程においては、図10(b)の点線で示す上昇した位置に設定されて、ピン230Bが横長孔230D内に位置する。
【0088】
シフト工程においてステッピングモータM3により駆動されて歯付きベルト235が実線矢印で示すように移動することにより、規制部材13Aは図12(a)から図12(b)の位置に移動するが、規制部材123Bは移動しない。規制部材123Aのこのような移動によって、用紙はPaの位置から搬送路幅方向に変位して位置Pbを占める。
【0089】
例えば、5枚からなる文書を複数部作製する場合には、用紙はPaの位置で5枚搬送処理され、次の5枚についてPbの位置に変位させて用紙を搬送するシフト処理が交互に行われる。
【0090】
なお、規制部材13A、13Bのシフト処理時の移動範囲は、ステッピングモータM3の制御により、用紙サイズに対応した範囲に設定される。また、複数枚毎に、用紙を反対方向に移動させてシフト処理を行ってもよい。
【0091】
前記した停止部材131を第2位置V2へ上昇させる退避工程とシフト工程とは、いずれが先に実行されてもよいし、また、同時に実行されてもよい。
(3)後続用紙搬入工程(段階S3)
停止部材131の第2位置V2への上昇による先行用紙の搬入路10Bからの退避及び整合の後に、後続の用紙P2の搬入が実行される。即ち、駆動ローラ122の時計方向の回転により、後続の用紙P2が搬入される。搬入工程においては、先行の用紙P1の上端(搬送方向先端)は、前記のように搬入路から退避しているので、後続の用紙P2の搬入が円滑に行われる。
(4)先行用紙搬出工程(段階S4)
停止部材131を先行の用紙P1の上端(搬出方向先端)が駆動ローラ122と従動ローラ123のニップに達する第3位置V3まで上昇させるとともに、駆動ローラ122を時計方向に回転させて先行の用紙P1を搬出する。停止部材131を第3位置V3まで上昇させた状態を図11に示す。第3位置V3、即ち、先行の用紙P1の上端(搬出方向先端)が駆動ローラ122と従動ローラ123に挟持された段階で停止部材131を第1位置V1まで降下させる。
【0092】
前記(3)の後続の用紙P2の搬入と前記(4)の先行の用紙P1の搬出は時間的に重なって実行される。即ち、駆動ローラ122の時計方向の回転により、後続の用紙P2の搬入と先行の用紙P1の搬出とが同時に行われる。従って、先行の用紙P1と後続の用紙P2とは案内板125、126の収納部材内ですれ違う態様で搬送される。先行の用紙P1の上端が駆動ローラ122と従動ローラ123とに挟持された時点で停止部材131は降下して後続の用紙P2の上端が駆動ローラ122及び従動ローラ123を離れる時点では、停止部材131は第1位置V1にあるので、後続の用紙P2は前記搬入手段から離れた前記(1)先行用紙の搬入工程を終了した状態(段階S5)となる。
<折り畳み処理>
折り畳み処理を図14、15を参照して説明する。図14は折り畳み部14、15の構成を、図15は用紙Pの2カ所で折り畳む三つ折り処理(Z折り処理)の工程をそれぞれ示す。
【0093】
図14(a)に示す折り畳み部14は駆動ローラとしての折り畳みローラ141、142、これらの折り畳みローラにそれぞれ接触して従動回転する従動ローラ143、144及び案内部材145で構成される。折り畳みローラ141は後に説明するように変位可能である。
【0094】
図14(b)に示す折り畳み部15は駆動ローラとしての折り畳みローラ151、152、これらの折り畳みローラにそれぞれ接触して従動回転する従動ローラ153、154及び案内部材155で構成される。折り畳みローラ151は後に説明するように変位可能である。
【0095】
折り畳みモードにおいては、用紙Pに対して折り畳み部14により、例えば、その先端から1/4の位置で第1の折り畳み処理が行われ、更に、折り畳まれた用紙Pの先端から1/4(用紙全長の1/4)の位置で折り畳み部15により折り畳み処理が行われて、用紙Pは、例えば、Z折り処理される。
【0096】
図15(a)において、折り畳みローラ141と折り畳みローラ142とが離間し、従動ローラ143、144がそれぞれ折り畳みローラ141、142に圧接した状態で用紙Pを搬送し折り畳み部14に導入する。用紙Pが基準位置Rから所定距離D搬送された段階でセンサSS2の用紙先端検知信号により、折り畳みローラ141、142の駆動を停止し、図15(b)の折り畳み工程に移行する。
【0097】
図15(b)において、折り畳みローラ141及び従動ローラ143を変位させて折り畳みローラ141と折り畳みローラ142とを圧接させた後に、折り畳みローラ141を前記の導入時と同方向に回転駆動するとともに、折り畳みローラ142を前記導入時と反対方向に回転駆動して折り畳みを開始する。折り畳みローラ141と142の用紙Pに対する反対方向の搬送作用により用紙Pは屈曲し、折り畳みローラ141と折り畳みローラ142との間に折り目が進入する。なお、折り畳みローラ141、142側への用紙Pの屈曲を確実に行わせる突起145Aを有する案内部材145が設けられる。更に図15(c)のように、折り畳みローラ141、142の回転を続行して折り畳みを行い、折り畳まれた用紙Pを搬送ローラ210で搬送して折り畳み部15に導入する。
【0098】
図15(d)に示すように折り畳み部15の折り畳みローラ151と、152とが離間し、従動ローラ153、従動ローラ154がそれぞれ折り畳みローラ151、152に圧接した状態で用紙Pを導入し、折り畳まれた用紙Pの先端が基準位置Rから所定距離D搬送された段階でセンサSS3の用紙先端検知信号に基づいて折り畳みローラ151を変位させて、折り畳みローラ152に圧接させる。圧接後、折り畳みローラ151を前記導入時と同一方向に回転駆動するとともに、折り畳みローラ152を前記導入時と反対方向に回転駆動する。折り畳みローラ151と152の用紙Pに対する反対方向の搬送作用により用紙Pは屈曲し、折り畳みローラ151と折り畳みローラ152との間にその折り目が進入する。なお、折り畳みローラ151、152側への用紙Pの屈曲を確実にに行わせる突起155Aを有する案内部材155が設けられる。図15(e)のように圧接後に折り畳みローラ152の回転方向を反転して用紙Pを折り畳む。図15(f)のように折り畳みローラ151、152の回転を続行して、用紙Pを折り畳みつつ、折り畳み部15から用紙Pを排出し、搬送路10へと搬送する。
【0099】
図15の例では用紙Pの先端から1/4の位置で折り畳みを行っている。センサSS2、SS3はそれぞれ基準位置、即ち、141と142の外周の接線及び折り畳みローラ151と152の外周の接線で示す位置からD=1/4×LT(LTは用紙Pの搬送方向の長さ)において用紙Pの先端を検知する。実際には、折り畳みローラ141、142、151、152の反転時間の遅れ等が考慮されて1/4×LTより若干短く設定される。
【0100】
センサSS2、SS3は、用紙Pにおける折り畳みモードにより、或いは用紙サイズにより種々の位置に設定される。
【0101】
図示のように、用紙Pの2カ所で折り畳み処理を行う工程において、用紙Pは折り畳み部14に方向Z1から導入され、折り畳み部14から折り畳み部15に方向Z1にほぼ直角な方向Z2に搬送されて送り込まれる。折り畳み部で折り畳み処理された用紙Pは方向Z2にほぼ直角な方向Z3に、即ち、方向Z1とほぼ同一の方向Z3に搬送される。
【0102】
【発明の効果】
請求項1の発明により、反転搬送工程の中で穿孔処理を行うので、主搬送路において用紙搬送を停止又は搬送速度を下げることなく穿孔処理が行われる。従って、画像形成装置や用紙後処理装置における用紙の搬送速度を落とすことなく穿孔処理を行うことが可能になり、用紙穿孔装置の高速用紙後処理装置や高速画像形成装置への組み込みが可能になる。
【0103】
請求項2の発明により、用紙の正確な位置に孔をあける穿孔処理が行われる。しかも、整合処理が反転搬送部において行われるので、搬送速度を落とすことなく十分に用紙を整合させることが出来て高速処理においても正確な穿孔処理が行われる。
【0104】
請求項3、4又は5の発明により、反転搬送部内で用紙をすれ違い搬送するので、用紙間隔を短縮することが可能になり、高速処理が可能になる。
【0105】
請求項6の発明により、種々のサイズの用紙に対して適正な位置に穿孔処理が行われる。
【0106】
請求項7の発明により、高速の処理能力を持った穿孔装置を装備した用紙後処理装置が実現される。
【0107】
請求項8の発明により、高速の処理能力を持った穿孔装置を装備した画像形成装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】用紙反転装置の模式図である。
【図2】用紙反転方法を示す図である。
【図3】用紙反転方法を示す図である。
【図4】用紙反転方法を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図6】搬入・搬出部及び反転搬送部の断面図である。
【図7】反転搬送部の側面図である。
【図8】先行用紙退避工程にある搬入・搬出部及び反転搬送部の断面図である。
【図9】整合処理及び穿孔処理の工程を示す図である。
【図10】図6の線Y−Yに沿った断面図である。
【図11】先行用紙搬出工程にある搬入・搬出部及び反転搬送部の断面図である。
【図12】シフト動作を示す図である。
【図13】シフト処理の工程を示す図である。
【図14】折り畳み部の構成を示す図である。
【図15】折り畳み処理の工程を示す図である。
【符号の説明】
10 搬送路
12 搬入・搬出部
13 反転搬送部
13A、13B 規制部材
14、15 折り畳み部
16 中間皿
17 綴じ部
18 固定排紙皿
19 昇降排紙皿
121、123、NR1、NR2 従動ローラ
122、DR 駆動ローラ
124、GD1、GD2 案内部材
125、126 案内板
10B、R1 搬入路
10C、R2 搬出路
129 通路
131、SM 停止部材
A 画像形成装置本体
B 後処理装置
M1、M2、M3 ステッピングモータ
P、P1、P2 用紙

Claims (8)

  1. 用紙を所定位置で停止させる変位可能な停止部材及び穿孔手段を有する反転搬送部並びに、
    搬入手段及び搬出手段を有し、主搬送路から前記反転搬送部に用紙を搬入し、前記反転搬送部から用紙を前記主搬送路に搬出する搬入・搬出部を備え、
    用紙を、前記搬入手段により前記反転搬送部に搬入し、前記停止部材により前記所定位置に停止させた後に前記穿孔手段により穿孔処理を行い、前記停止部材により搬送方向を反転して前記搬出手段により用紙を前記反転搬送部から搬出することを特徴とする用紙穿孔装置。
  2. 前記反転搬送部は、整合手段を有し、該整合手段による整合処理後に前記穿孔処理が行われることを特徴とする請求項1に記載の用紙穿孔装置。
  3. 前記搬入・搬出部は搬入路、搬出路及び案内手段を有し、
    該案内手段は、前記停止部材により用紙を停止させた後に、用紙の搬入方向後端を前記搬入路から前記搬出路に案内することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の用紙穿孔装置。
  4. 前記搬入手段は先行用紙が前記反転搬送部に存在する時であって、先行用紙の搬入方向後端が前記搬出路に案内された後に後続用紙を前記反転搬送部に搬入することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の用紙穿孔装置。
  5. 前記停止部材は、用紙の搬入方向後端を前記搬出路に移動させるように変位し、前記穿孔手段は、前記停止部材の変位後に前記穿孔処理を行うことを特徴とする請求項3に記載の用紙穿孔装置。
  6. 前記穿孔手段は用紙サイズに応じて変位することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の用紙穿孔装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
  8. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の用紙穿孔装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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