JP4359480B2 - シート処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、またはファクシミリ等の画像形成装置と組み合わせることが可能なシート処理装置に関する。より詳細には、本発明は、画像形成装置から連続的に搬送されてくる画像形成済みのシートに対して、穿孔処理等の二次的処理を実行するシート処理装置に関する。

画像形成装置から排紙された画像が形成されたシートに対して、二次的な処理を施し、それらを書類として纏めることは事務作業上日常的に行われている。そして、このような二次的処理を行うための装置の一例として、ローラによって装置内に搬送されてきたシートをストッパーによって所定の位置に停止させ、その所定の位置でシートに穿孔処理を行うパンチ装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のパンチ装置は、シートの搬送路途中にパンチ穴の穿設手段を配置し、この穿設手段の下流側に、用紙先端の搬送を停止させる用紙先端ストッパーをストップ解除位置に切り換え可能に設け、ストッパーによる用紙先端の搬送停止に伴って用紙後部側を撓ませ、その間に用紙先端側にパンチ穴を穿設するように構成されている。さらに、このパンチ装置では、前記用紙後部側の撓みを許容する空間部と前記穿設手段との間に用紙搬送用のローラ対を配置し、この搬送ローラ対を、ストッパーのストップ位置への切り換え状態で用紙の駆動搬送を断ち、ストッパーのストップ解除位置への切り換え状態で用紙を駆動搬送させるように構成されている。

また、穿孔処理を行うシート処理装置において、連続的に搬送される複数のシートに対して穿孔処理をすることが可能となるように、シートの搬送速度を適宜変化させる技術もあった（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２の穿孔装置は、搬送ローラによりシートを穿孔装置まで固定搬送速度で搬送し、穿孔処理中は搬送ローラを停止させ、穿孔処理後は再度搬送ローラを回転させて穿孔したシートを前記固定搬送速度よりも速い速度で搬送するものである。このような動作を行うことにより、各シートが前後のシートと追突することを防止している。

特開２０００−１９８６１１号公報 特開平９−１１０２３５号公報

上記のように、特許文献１のパンチ装置では、シートを穿設する位置に止めるためにストッパーを用いている。そしてこのストッパーのストップ位置とストップ解除位置との間の切り換えは、カム駆動により行っている。

ところで、カム駆動機構を採用する装置は、各部品どうしの機械的接触および衝突によって大きな作動音が発生するという欠点がある。シート処理装置のように室内で使用することを前提とした装置では、高い静粛性が求められるが、特許文献１のパンチ装置は、特に高速で連続的にシートに穿孔処理を行う場合などにおいて、カムの作動音がユーザに耳障りなものとなる場合があり、改善が求められている。

一方、特許文献２の穿孔装置は、カム駆動で作動するストッパーを使用しない構成であるが、逆にそのことが原因となってシートの先端部が不揃いになり易く、正確な穿孔位置精度を得ることができないという問題が生じる。このような装置では、たとえ静粛性が向上したとしても、穿孔装置本来の機能を十分に果たすことができないので、作動音を低減するという問題を解決したことにはならない。

従って、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、連続的に搬送されるシートに対して穿孔処理を実行する際に、一定の穿孔位置精度を維持しながら、作動音の発生が少ない静粛性に優れたシート処理装置を提供することにある。

本発明に係るシート処理装置は、搬送ローラによって基準速度で搬送されてくるシートに対して所定の処理を行うシート処理装置であって、その第１の特徴構成は、
前記基準速度で搬送されてきた前記シートの先端部近傍を停止させ、または前記シートを前記基準速度よりも大きい速度で搬送可能な処理用搬送手段と、前記処理用搬送手段に対してシート搬送方向の上流側に配置され、前記シートを検出する検出手段と、前記処理用搬送手段に対してシート搬送方向の上流側に配置され、前記シートに発生する撓みを収容する撓み空間を形成する撓み収容手段と、前記シートの先端部近傍に対して前記所定の処理を行う処理手段と、前記検出手段からの検出信号を受信して、各手段の動作制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記検出手段からの信号に基づいて、前記処理用搬送手段を制御して、前記基準速度で搬送されてくる前記シートの先端部近傍を停止させ、前記シートのスキュー補正を行わせるとともに、前記撓み収容手段を制御して、前記撓み空間を形成させ、前記搬送ローラの搬送によって生じる前記シートの撓みを前記撓み空間に収容し、
前記処理用搬送手段を制御して、前記スキュー補正後の前記シートの先端部近傍を前記基準速度以上の速度で搬送して、前記シートの撓みを解消し、
前記処理手段による処理位置に停止させ、前記処理手段を制御して、前記シートの先端部近傍に対して前記所定の処理を行わせると共に、前記搬送ローラの搬送によって生じる前記シートの撓みを前記撓み空間に収容し、
前記処理手段による前記所定の処理が終了した後、前記処理用搬送手段を制御して、前記シートを前記基準速度以上の速度で排出させて前記シートの撓みを解消させる点にある。

この第１の特徴構成のシート処理装置であれば、処理用搬送手段が、基準速度で搬送されてきたシートの先端部近傍を停止させることができるので、シートを停止させるためのカムで駆動するストッパー等を設ける必要がなくなる。また、シートが処理用搬送手段に搬送され、シート先端部が処理用搬送手段に当接すると、シートは一定の姿勢に矯正され、スキュー補正が行われるので、各シート間における処理位置（穿孔位置）のバラツキを少なくすることができる。このように、本構成のシート処理装置であれば、作動音発生の原因となるカムなどの駆動手段を使用する必要がないため、シートの処理中の静粛性を維持することが可能となり、さらに、一定の処理位置精度（穿孔位置精度）を保つことができる。

また、本構成のシート処理装置では、シートに発生する撓みを収容する撓み空間を形成するための撓み収容手段が、処理用搬送手段に対してシート搬送方向の上流側に配置されているので、シート先端部近傍が処理用搬送手段により停止させられている際にシートの後方に生じる撓みを収容することが可能となり、シートの後方部分の搬送を止めることなくスキュー補正やシート処理を行うことができる。さらに処理用搬送手段は、基準速度よりも大きい速度でシートの先端部近傍を搬送することができるので、処理後のシートに折れ曲がりや皺等が発生することが少なくなる。これにより、処理の終わったシートを速やかに排出することが可能となり、その結果、ＪＡＭ処理等のメンテナンス作業の頻度を低減することができる。

さらに、本構成では、ストッパーやカムの不使用により構成部材の使用点数を少なくして装置の構成を簡略化することができるので、装置の信頼性が向上し、シート処理装置の導入にかかるイニシャルコストやメンテナンス等にかかるランニングコストを低減することもできる。

さらに、本構成のシート処理装置では、検出手段からの信号に基づいて、制御手段が、処理用搬送手段を制御して、基準速度で搬送されてくるシートの先端部近傍を停止させ、これによりシートのスキュー補正を実行することができるので、カム駆動を必要とするストッパー等の追加の部材を用いる必要がなくなり、作動音を大幅に低減することができる。さらに、スキュー補正によって、連続して搬送されてくる各シートは一定の姿勢に矯正され、シート先端部が常に同じ位置に揃えられるので、シートの処理位置精度（穿孔位置精度）を一定水準に保つことができる。

また、本構成のシート処理装置では、撓み収容手段がシートに発生する撓みを収容するので、シート先端部近傍が処理用搬送手段により停止させられている際にシートの後方に生じる撓みを収容することが可能となり、シートの後方部分の搬送を止めることなくスキュー補正やシート処理を行うことができる。さらに処理用搬送手段は、基準速度よりも大きい速度でシートの先端部近傍を搬送することができるので、処理後のシートに折れ曲がりや皺等が発生することが少なくなる。これにより、処理の終わったシートを速やかに排出することが可能となり、その結果、ＪＡＭ処理等のメンテナンス作業の頻度を低減することができる。

さらに、本構成では、ストッパーやカムの不使用により構成部材の使用点数を少なくして装置の構成を簡略化することができるので、装置の信頼性が向上し、シート処理装置の導入にかかるイニシャルコストやメンテナンス等にかかるランニングコストを低減することもできる。

本発明に係るシート処理装置の第２の特徴構成では、前記制御手段は、前記検出手段からの信号に基づいて、前記シートが排出された後、前記撓み収容手段を制御して、前記撓み空間を消滅させることも可能である。

この第２の特徴構成のシート処理装置であれば、制御手段が、検出手段からの信号に基づいて、シートが排出された後、撓み収容手段を制御して、撓み空間を消滅させるので、一つのシートの処理が終わって次のシートをシート処理装置に導入する際、そのシートが不意に撓むなどしてスムーズに導入できなくなる等の不具合が少なくなり、シートの連続処理をより安定して継続することができるようになる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態および図面に記載される構成に限定されるものではなく、当業者が実施し得る範囲において、あらゆる変更が可能である。

図１および図２は、本発明のシート処理装置１００を示した模式図であり、図１（ａ）、図１（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）の順に、シート処理装置１００が実行する動作を経時的に示している。以下、シート処理装置１００について、詳細に説明する。

シート処理装置１００は、処理用搬送手段３と、検出手段８と、撓み収容手段７と、処理手段６と、制御手段１０（図３を参照）とを備えて構成される。図１（ａ）は、シートＡの導入時に撓み収容手段７を下降させ、シートＡを処理用搬送手段３までガイドしている状態を示す。図１（ｂ）は、撓み収容手段７が上昇して撓み空間を形成し、スキュー補正時にシートＡに発生した撓みを当該撓み空間に収容している状態を示す。図２（ｃ）は、シートＡのスキュー補正の完了後、シートＡが処理手段６まで搬送され、シートＡの先端部近傍に対して処理手段６が所定の処理を実行している状態を示す。図２（ｄ）は、所定の処理が終わったシートＡがシート処理装置１００から排出され、同時に撓み収容手段７が元の位置まで下降している状態を示す。なお、このシート処理装置１００が行う一連の動作については、後に詳細に説明する。

次に、シート処理装置１００を構成する各手段について説明する。処理用搬送手段３は、ステッピングモーター１とレジストローラ２とを備えたレジストローラ部として構成される。処理用搬送手段３は、制御手段１０によって制御され、シート処理装置の上流に設置された画像形成装置等から基準速度で搬送されてきたシートＡの先端部近傍を停止させ、またはシートＡを基準速度よりも大きい速度で搬送することができる。ここで、基準速度とは、シート処理装置内にシートを搬送するときの通常のシート搬送速度のことを意味する。また、シートＡの先端部近傍とは、シートＡの先端部、およびその近傍のことを意味する。

検出手段８は、処理用搬送手段３に対してシート搬送方向の上流側に配置されている。検出手段８は、シートガイド面９上のシートＡの有無を検出し、その検出信号を制御手段１０に送信している。検出手段８としては、例えば、汎用の赤外線センサ等を使用することができる。

撓み収容手段７は、処理用搬送手段３の上流側に配置された可動ガイドであって、シートＡの先端部近傍が処理用搬送手段３によって停止させられたとき、シートの後方部分が基準速度で搬送され続けることによりシートＡの後方に発生する撓みを収容するための撓み空間を形成するように、シートガイド面９に対して可動式に構成されている。具体的に説明すると、撓み収容手段７は、シートＡをシート処理装置１００内に導入する初期の段階では、シートＡがスムーズに導入されるように、シートガイド面９に対して平行に近い姿勢を維持し（下降状態）、シートＡがシートガイド面９上に導入されて検出手段８を通過すると、シートＡの存在を示す存在信号が検出手段８から制御手段１０に送信され、制御手段１０の制御により、撓み収容手段７は上方に回動し（上昇状態）、処理用搬送手段３で実行されるスキュー補正に伴って発生するシートＡの撓みを収容するための撓み空間が形成される。

処理手段６は、搬送されてきたスキュー補正済みのシートＡの先端部近傍に対して、所定の処理を行うものである。処理手段６が行う所定の処理の例としては、穿孔処理、ステープル処理、マーキング処理、切断処理などが挙げられる。なお、本実施形態では、所定の処理として特にシートに対する穿孔処理について説明することとし、処理手段６を、穿孔部４および駆動部５から構成される穿孔手段とした。しかし、本発明のシート処理装置１００は、穿孔処理用途に限定されるものではなく、上で例示したような様々な処理に利用することができる。

図３に、本発明のシート処理装置１００を構成する各手段の関係を簡潔に示したブロック図を示す。図３によれば、制御手段１０は、検出手段８からシートＡの有無に関する検出信号を受け、それに応じて、各手段を制御するように動作命令を送るように構成されている。制御手段１０には、汎用のＣＰＵ等のマイクロプロセッサを用いることができる。

次に、本発明のシート処理装置１００によるシートの穿孔処理工程について、具体的に説明する。

図４は、シート処理装置１００を使用して実行する一連の穿孔処理工程を示したフローチャートである。シート処理装置１００では、シートが画像形成装置等から搬送ローラなどによって基準速度で装置本体内に搬送される。そして、検出手段８であるシート検出センサ（例えば、赤外線センサ）によってシートの存在が検出された場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、シート検出センサからシート検出信号が制御手段１０であるマイクロプロセッサに対して出力される（Ｓ２）。これを受けてマイクロプロセッサは撓み収容手段７である可動ガイドを上方に回動させて上昇させる（Ｓ３）。シートがさらに搬送され、その先端部が処理用搬送手段３であるレジストローラ部に当接するが、このときレジストローラ部は停止しているのでシート先端部はレジストローラに沿って平行になり、スキュー補正が行われる。このスキュー補正は所定時間行われ、その間シートの後方部分は基準速度で搬送が続けられるので、シート後方に撓みが発生する。この撓みは、撓み収容手段７によって形成された撓み空間に収容される。シート検出センサがシートを検出した時からスキュー補正完了時間が経過すると（Ｓ４：ＹＥＳ）、スキュー補正が完了したとみなし、レジストローラ部が回転する（Ｓ５）。この際、シートは処理用搬送手段３により、処理手段６である穿孔手段に向けて基準速度以上の速度で搬送される。これによって、シートの後方に発生した撓みが解消される。シートの撓みが解消されると、レジストローラ部の回転速度が低下し、シートを基準速度で搬送する。レジストローラ部による穿孔手段へのシートの搬送は、シートの先端部近傍が所定の穿孔位置に到達するまで所定時間行われる。この所定時間が経過し（Ｓ６：ＹＥＳ）、シートの先端部近傍が所定の穿孔位置に到達すると、レジストローラ部は停止する（Ｓ７）。その後、穿孔手段による穿孔処理がシートに対して実行される（Ｓ８）。この穿孔処理は、所定の時間が経過するまで行われる。ここで、穿孔処理中のシートは、その先端部近傍は停止状態であるが、後方部分は搬送ローラにより基準速度で搬送されているので、シート後方に再び撓みが発生する。この撓みは、撓み収容手段７によって形成された撓み空間に収容される。穿孔処理のための所定時間が経過し、そして、穿孔処理が完了すると（Ｓ９：ＹＥＳ）、レジストローラ部は回転し（Ｓ１０）、基準速度以上の速度でシートを搬送する。これによって、シート後方に発生した撓みが解消される。シートの撓みが解消されると、レジストローラ部の回転速度が低下し、シートを基準速度で搬送する。シートが搬送されてシート後端部がシート検出センサを通過し、シート検出センサがシートを検出しなくなると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、シート検出センサからシート非検出信号がマイクロプロセッサに対して出力される（Ｓ１２）。これを受けてマイクロプロセッサは、可動ガイドを下降させる（Ｓ１３）。そして、シートが不図示の排出トレイ等に排出されるまでの所定時間、レジストローラ部を作動させ、シート検出センサがシートを検出しなくなった時からシート排出時間が経過すると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、シートが排出されたとみなし、レジストローラ部を停止させる（Ｓ１５）。最後に、シート処理がすべて完了したかの判断が行われる（Ｓ１６）。続いて処理すべきシートが存在する場合には、次のシート導入に備えてステップ１に戻る。続いて処理すべきシートが存在しない場合は、シート処理装置によるシート処理工程は終了する。

実施例として、上記のシート処理工程に従って、シートの穿孔処理を行った場合における諸条件の一例を以下に挙げる。

≪シート処理装置の条件≫
・基準速度 ４４０ｍｍ／ｓｅｃ
・シート検出センサ−レジストローラ部間距離 ２０ｍｍ
・スキュー補正時間 ６８．１ｍｓｅｃ
・スキュー補正時シート撓み量 １０ｍｍ
・レジストローラ部−穿孔手段間距離 ５５ｍｍ
・穿孔処理時間 ６０ｍｓｅｃ
・穿孔処理時撓み量 ２６．４ｍｍ
≪ステップ５におけるレジストローラ部の回転条件≫
・スキュー補正後のシート搬送開始から撓みを解消するまで
回転時間：６２．５ｍｓｅｃ 回転速度：６００ｍｍ／ｓｅｃ
・撓み解消後から穿孔手段に到達するまで
回転時間：３９．８ｍｓｅｃ 回転速度：４４０ｍｍ／ｓｅｃ
≪ステップ１０におけるレジストローラ部の回転条件≫
・穿孔処理後のシート搬送開始から撓みを解消するまで
回転時間：１３３．６ｍｓｅｃ 回転速度：６００ｍｍ／ｓｅｃ
・撓み解消後からシートが完全に排出されるまで
回転時間：紙サイズによって異なる 回転速度：４４０ｍｍ／ｓｅｃ

上記の条件でシートに穿孔処理を行った実施例では、穿孔位置のバラツキが少ない連続的なシートの穿孔処理が可能であった。また、レジストローラ部の回転／停止動作によってシートの撓み解消やスキュー補正を行うことにより、静粛性の高い連続穿孔処理を実現することが可能であった。

以上のように、本発明のシート処理装置では、レジストローラ部が、基準速度で搬送されてきたシートの先端部近傍を停止させることができるので、シートを停止させるためのカムで駆動するストッパー等を設ける必要がなくなる。すなわち、作動音発生の原因となるカム等の駆動手段を使用しなくてよいので、シート処理中の静粛性が向上する。

また、シートがレジストローラ部に搬送され、シート先端部がレジストローラ部に当接したときは、シートはレジストローラ部により一定の姿勢に矯正され、スキュー補正がかけられるので、連続して搬送されてくる各シート間において穿孔位置のバラツキを少なくすることができる。このように、本発明のシート処理装置では、ストッパーを使用しなくても、一定の穿孔位置精度でもってシートへの穿孔処理を連続的に実行することが可能となる。

さらに、本発明のシート処理装置では、シートに発生する撓みを収容する撓み空間を形成するための可動ガイドが、レジストローラ部に対してシート搬送方向の上流側に配置されており、マイクロプロセッサが、シート検出センサからの検出信号に基づいて、シートが排出された後、この可動ガイドを制御して撓み空間を消滅させるので、次のシートをシート処理装置に導入するとき、シートが不意に撓む等してスムーズに導入できなくなるというような不具合を無くすことができる。

また、レジストローラ部は、基準速度よりも大きい速度でシートの先端部近傍を搬送することができるので、処理後のシートに折れ曲がりや皺等が発生することが少なくなる。これにより、優れた静粛性を維持しながら、処理の終わったシートを速やかに排出することが可能となり、その結果、ＪＡＭ処理等のメンテナンス作業の頻度を低減することができる。

このように、本発明のシート処理装置であれば、シートの処理中の静粛性と一定水準の穿孔位置精度とを両立させることが可能であり、その上、ストッパー等の部品を省略することも可能であることから、構成部材の使用点数を少なくして装置の構成を簡略化することができる。これにより、シート処理装置の信頼性が向上し、装置の導入にかかるイニシャルコストやメンテナンス等にかかるランニングコストの低減に寄与することができる。

本発明のシート処理装置を示した模式図であり、（ａ）は、シートの導入時に撓み収容手段を下降させ、シートを処理用搬送手段までガイドしている状態、（ｂ）は、撓み収容手段が上昇して撓み空間を形成し、スキュー補正時にシートに発生した撓みを当該撓み空間に収容している状態をそれぞれ示す。 本発明のシート処理装置を示した模式図であり、（ｃ）は、シートのスキュー補正の完了後、シートが処理手段まで搬送され、シートの先端部近傍に対して処理手段が所定の処理を実行している状態、（ｄ）は、所定の処理が終わったシートがシート処理装置から排出され、同時に撓み収容手段が元の位置まで下降している状態をそれぞれ示す。 本発明のシート処理装置を構成する各手段の関係を簡潔に示したブロック図である。 シート処理装置を使用して実行する一連の穿孔処理工程を示したフローチャートを示す図である。

符号の説明

１ ステッピングモーター
２ レジストローラ
３ 処理用搬送手段
４ 穿孔部
５ 駆動部
６ 処理手段
７ 撓み収容手段
８ 検出手段
９ シートガイド面
１００ シート処理装置

Claims (2)

1. 搬送ローラによって基準速度で搬送されてくるシートに対して所定の処理を行うシート処理装置であって、
   前記基準速度で搬送されてきた前記シートの先端部近傍を停止させ、または前記シートを前記基準速度よりも大きい速度で搬送可能な処理用搬送手段と、
   前記処理用搬送手段に対してシート搬送方向の上流側に配置され、前記シートを検出する検出手段と、
   前記処理用搬送手段に対してシート搬送方向の上流側に配置され、前記シートに発生する撓みを収容する撓み空間を形成する撓み収容手段と、
   前記シートの先端部近傍に対して前記所定の処理を行う処理手段と、
   前記検出手段からの検出信号を受信して、各手段の動作制御を行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記検出手段からの信号に基づいて、前記処理用搬送手段を制御して、前記基準速度で搬送されてくる前記シートの先端部近傍を停止させ、前記シートのスキュー補正を行わせるとともに、前記撓み収容手段を制御して、前記撓み空間を形成させ、前記搬送ローラの搬送によって生じる前記シートの撓みを前記撓み空間に収容し、
   前記処理用搬送手段を制御して、前記スキュー補正後の前記シートの先端部近傍を前記基準速度以上の速度で搬送して、前記シートの撓みを解消し、
   前記処理手段による処理位置に停止させ、前記処理手段を制御して、前記シートの先端部近傍に対して前記所定の処理を行わせると共に、前記搬送ローラの搬送によって生じる前記シートの撓みを前記撓み空間に収容し、
   前記処理手段による前記所定の処理が終了した後、前記処理用搬送手段を制御して、前記シートを前記基準速度以上の速度で排出させて前記シートの撓みを解消させるシート処理装置。
2. 前記制御手段は、前記検出手段からの信号に基づいて、前記シートが排出された後、前記撓み収容手段を制御して、前記撓み空間を消滅させる請求項１に記載のシート処理装置。

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