JP4375160B2 - 用紙後処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、用紙後処理装置に関するものであり、特に、パンチ穴付用紙束のパンチ穴を揃える機能を備えた用紙後処理装置に関するものである。

複写やパンチ穴成形などの処理をされた用紙に対して、ステープル綴じ処理やバインダ装着などの処理を行う用紙後処理装置において、パンチ穴付用紙束のパンチ穴を正確に揃えてステープル綴じ処理を行う技術が特許文献１に開示されている。ここには、用紙に穿孔された穴へピンを挿入することによってパンチ穴付用紙束をパンチ穴基準で位置揃えし、ピンを挿入した状態でステープル綴じ処理を行う用紙処理装置が記載されている。
特開2003-160273号公報

モータやソレノイドなどによって駆動されるピンを、パンチ穴付用紙のパンチ穴へ挿通して、1セットのパンチ穴付用紙をパンチ穴基準で揃える場合、用紙のパンチ穴の位置ズレが大きいと、ピンがパンチ穴を貫通できず、ピン駆動機構が行程途中で停止してエラーとなることがある。特に、用紙枚数が多い場合や、表紙として厚手の用紙を積載した場合は、ピンとパンチ穴の摺動負荷が大きいので上記のエラーが発生する可能性が高くなる。

ピン駆動機構が行程途中で停止しないように、モータやソレノイドなどを強力化すると、装置の大型化やコストの上昇という問題が生じるとともに、パンチ穴の位置がズレたままの状態でピンがパンチ穴を貫通して、パンチ穴を変形させたり、亀裂が生じたりすることが起こり得る。

そこで、パンチ穴付用紙をパンチ穴基準で揃える構成において、紙揃えエラーの虞を解消するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、バインディング用のパンチ穴が形成された用紙を一枚ずつ用紙テーブル上に取込み、１セットの用紙を用紙テーブル上に積載した後に、用紙テーブル上の１セットの用紙に対してステープルによる綴じ処理、或いはバインダ装着処理の後処理を行う用紙後処理装置であって、用紙テーブル上に取込まれた用紙のパンチ穴へピンを貫通させて、用紙をパンチ穴基準で揃える用紙後処理装置において、前記ピンの用紙貫通を検出する手段と、ピンの駆動時間を計測して基準時間と比較する手段と、用紙貫通以前にピンの駆動時間が基準時間に達したときに、ピンを初期位置へ戻して貫通動作を再試行させる制御手段を設けたことを特徴とする用紙後処理装置を提供するものである。

また、前記ピンの試行回数を設定する手段を備え、試行回数が設定回数に達し、且つ、最終試行時の用紙貫通以前に前記ピンの駆動時間が基準時間に達したときに、前記ピンを初期位置へ戻してエラー表示を行う制御手段を設けた用紙後処理装置を提供するものである。

また、上記エラー時に、ステープルによる綴じ処理、或いはバインダ装着処理の後処理を行わず、用紙排出モードに移行する制御手段を設けた用紙後処理装置を提供するも
のである。

この発明の用紙後処理装置は、パンチ穴つき用紙のパンチ穴へピンを貫通させて用紙を揃える際に、基準時間内にピンがパンチ穴を貫通できなかったときは、ピンを初期位置へ戻して貫通動作を再試行する。パンチ穴の不揃いの度合いが大きく、一回でピンが貫通できない場合であっても、数回の試行で最終的にピンを貫通させることができることが多いので、紙揃えエラーとなることが減少する。

また、ピンがパンチ穴を貫通するまで、貫通動作を反復して徐々にパンチ穴を位置揃えするので、ピンがパンチ穴を変形させたり、破損したりする虞がない程度のピン駆動力で目的を達成でき、モータやソレノイドなどを大型化する必要がなく、装置の大型化やコストの上昇を招くこともない。

用紙テーブル上に取込まれた用紙のパンチ穴へピンを貫通させて、用紙をパンチ穴基準で揃える用紙後処理装置において、ピンの用紙貫通を検出する手段を設け、ピン駆動時間を計測して基準時間と比較し、用紙貫通以前にピン駆動時間が基準時間に達したとき、即ち基準時間内にピンがパンチ穴を貫通できなかったときは、ピンを初期位置へ戻して貫通動作を再試行させるように制御する手段を備える。これにより、パンチ穴の不揃いの度合いが大きく、一回でピンが貫通できない場合であっても、最終的にピンを貫通させることが多いため、紙揃えエラーを減少させることができる。

図1及び図2は、用紙後処理装置の一例として、パンチ穴付用紙へリングバインダを装着して綴じるバインド処理装置1を示している。図1において、最上部に示されているローラRは、前段の複写機やパンチ装置などの排紙ローラであり、排紙ローラRによって送られた用紙は、用紙ガイド2に沿って斜め下方へ下降して給紙ローラ3へ達する。給紙ローラ3の直前には用紙検知センサ4が配置されており、用紙検知センサ4が用紙を検知したときから、紙揃えとバインダ装着とからなる1サイクルのバインド処理が実行される。給紙ローラ3によって引き込まれた用紙は、用紙ガイドユニット5内の用紙ガイド6によって用紙テーブル7上へ案内されて自重により落下し、用紙テーブル7の下方に配置されたバインド機構部8の前面（図において上）の用紙先端位置規制板9に当接する。

用紙先端位置規制板9のやや上流にはパンチ穴揃え機構41が設けられている。パンチ穴揃え機構41は、パンチ穴揃えピン42をスライドガイド43（図11参照）に沿って下降し、パンチ穴揃えピン42を用紙テーブル7上のパンチ穴付用紙Pのパンチ穴に貫通させて、パンチ穴付用紙をパンチ穴基準で揃えるものである。

バインド機構部8の背面にはバインダカートリッジ10が接続されていて、バインダカートリッジ10内にはリングを三分割した形状のリングバインダBが上下に積層した状態で装填されており、バインダカートリッジ10内のバネ及びプッシャ（図示せず）によってリングバインダBは上方へ押し上げられている。バインド機構部8には、それぞれ上下一対のプッシャ11とスライド式セパレータ12が設けられていて、上下のセパレータ12が閉じることにより最前列のリングバインダBが次列のリングバインダから分離される。

用紙テーブル7上へ１セットのパンチ処理された用紙が送込まれ、後述する紙揃え処理を行った後に、用紙先端位置規制板9がモータ（図示せず）によって下降されてバインド機構部8の前面から退避するとともに、用紙テーブル7がフレーム13のガイド溝14に沿って前進駆動され、用紙テーブル7上の用紙Pの下端面がバインダカートリッジ10の前面に当接する。このとき用紙のパンチ穴は上下のプッシャ11間に入り、上下のプッシャ11が閉鎖駆動されてリングバインダBのリング部を閉じ、対向するリング部の先端の凹部と凸部が用紙のパンチ穴内で嵌合してリング型に固定され、用紙Pが綴じられる。そして、図示は省略するが、綴じ処理の後に用紙テーブル7が上部を支点として下部が上方へスイングして用紙Pを排出する。

図2及び図3は図1の部分拡大図であり、用紙テーブル7の上に配置された開閉式の用紙ガイドユニット5内の下部には、モータ15により回転駆動されて用紙Pを下方へ掃く、柔軟な回転式送りフラップ16が設けられている。回転式送りフラップ16の上方には、ソレノイド17によって回動されて用紙Pの後端部を用紙テーブル7へ押さえつける紙押さえフラップ18が設けられている。回転式送りフラップ16は、用紙が送込まれる都度、一回転又は半回転して用紙Pの上面を前方へ向けて擦り、用紙Pを用紙先端位置規制板9へ当接させる。上流の紙押さえフラップ18は、用紙テーブル7に対して下降と上昇の往復動作を行い、図3に示すように、用紙Pの後部を用紙テーブル7へ押さえて用紙の浮き上がりを防止する。用紙テーブル7の前部（図において下）には用紙クランプ19が設けられており、用紙クランプ19はリンク機構（図示せず）によって用紙テーブル7に対して下降及び上昇し、用紙テーブル7上の用紙をクランプする。

図4及び図5は用紙クランプ機構を示し、用紙テーブル7の左右両側に配置したレバー20を軸21によって連結し、用紙テーブル7の全幅にわたる用紙クランプ19を軸21へ揺動自在に取付けている。用紙クランプ19の両端部19aは他の部分よりも前方（（図4において下）へ突出して、図1に示す用紙先端位置規制板9の近傍まで延びていて、上方から送り込まれる用紙の先端が用紙先端位置規制板9を乗越えて逸脱しないようにガイドするとともに、左右両端部19a以外の部分が用紙テーブル上のパンチ穴付用紙Pのパンチ穴Hを塞がないようにしている。

用紙クランプ19の裏面の左右両端部には夫々二個のゴム片22が貼付されていて、この左右一対ずつのゴム片22の間と中央とにマイラーフィルムなどの低摩擦性樹脂フィルム23が配置されている。低摩擦性樹脂フィルム23は、その一端が用紙クランプ19の上流側縁部に接着されており、下流側の端部は垂れ下がっていて、用紙の先端が低摩擦性樹脂フィルム23に接すると、低摩擦性樹脂フィルム23に沿って用紙テーブル7上へガイドされる。

図6は用紙クランプ19が上昇した開放状態、図7は用紙クランプ19が下降したクランプ状態を示している。用紙クランプ19を支持するレバー20は、引張りコイルバネ24を介してリンク25に連結されていて、リンク25はモータ26によって駆動されるクランク軸27に連結されており、用紙クランプ19はモータ26及びクランク軸27の回転方向に応じて用紙テーブル7に対して上昇又は下降する。

レバー20とリンク25とには引張りコイルバネ24が介装されているので、用紙テーブル7上の用紙Pの厚さに関わらず、用紙クランプ19を用紙Pへ圧接させることができる。用紙クランプ19が下降したときは、ゴム片22が用紙へ圧接して用紙を保持し、ゴム片22と並んで設けられている低摩擦性樹脂フィルム23はゴム片22よりも薄いので、ゴム片22が用紙へ圧接することを妨げない。

図8及び図9は、用紙搬送方向に対して直交する方向の位置を揃える紙揃え機構を示し、用紙テーブル7の横に配置された位置決めプッシャ31によって用紙の横方向の位置決めを行う。位置決めプッシャ31はスライドガイド軸32に装着されていて、歯車33に設けたクランクピン34が、位置決めプッシャ31の上部に形成した直線カム溝35に係合しており、ステッピングモータ36によって歯車33を駆動することにより、ステッピングモータ36の回転方向に応じて位置決めプッシャ31が左端の初期位置と右側の紙揃え位置とを往復移動する。紙揃え位置における位置決めプッシャ31と用紙テーブル7の右側壁面7Rとの間隔は、用紙Pの幅寸法と一致するように制御される。

図9は、用紙テーブル7上に送り込まれた最上段の用紙P1が横にずれている場合を示し、図10に示すように、用紙導入後に位置決めプッシャ31が紙揃え位置へスライドして用紙P1を用紙テーブル7の右側壁面7Rへ押し当てることにより、用紙P1の横方向の位置が矯正され、紙揃え後に位置決めプッシャ31は左待機位置へ戻る。

図11乃至図14はパンチ穴揃え機構41を示し、スライドガイド43に係合しているパンチ穴揃えピン42と、モータ44によって駆動されるレバー45は、リンク46によって連結されており、パンチ穴揃えピン42はレバー45の回動方向に応じて上方初期位置と下方の用紙貫通位置との間を昇降する。レバー45の上下にはフォトインタラプタ47, 48或いは反射型フォトセンサが配置されており、パンチ穴揃えピン42が上方初期位置にある場合は上側フォトインタラプタ47の光路をレバー45が遮断し、パンチ穴揃えピン42が用紙貫通位置まで下降したときは、下側フォトインタラプタ48の光路をレバー45が遮断することによって、パンチ穴揃えピン42の位置が検出される。制御部（図示せず）は、上下のフォトインタラプタ47, 48の信号と、制御部内のタイマーのカウント値とに基づいて後述するパンチ穴揃え動作を制御する。

パンチ穴揃えピン42の先端はテーパ形となっていて、用紙束のパンチ穴の位置が不揃いであっても挿入でき、テーパ形状であることから不揃いのパンチ穴の位置を矯正する楔作用がある。パンチ穴揃えピン42は、用紙の左と右の端部近傍に夫々一つ或いは一つ以上配置されている。各パンチ穴揃えピン42の中心と、用紙先端位置規制板9並びに用紙テーブル7の右側壁面7Rとの距離は、パンチ穴付用紙のパンチ穴の中心と用紙先端ならびに用紙側端との距離よりも夫々僅かに長く、パンチ穴揃え動作時にパンチ穴の位置誤差による用紙の平面上の動きを妨げないようにしている。

次に、パンチ穴揃え機構41の動作を説明する。バインド処理装置1へパンチ穴付用紙が順次供給される際は、一枚ごとに回転式送りフラップ16による送り、位置決めプッシャ31による外形基準の紙揃え、紙押さえフラップ18による紙押さえが行われ、１セットの用紙の供給が終了すると、パンチ穴揃え機構41によるパンチ穴基準の紙揃えが行われる。

図15はパンチ穴揃え機構41の制御フローを示し、起動時には図11に示す初期状態からパンチ穴揃えピン42が下降駆動されると同時に、制御部のカウンタがタイムカウントを開始する（ステップ11）。カウンタには、通常の穴揃え動作時にパンチ穴揃えピン42が初期位置から貫通位置まで達するのに要する時間に或る程度の余裕を加えた基準時間が設定されている。

制御部は、タイムカウント中に貫通センサ（下側フォトインタラプタ48）による貫通信号を監視しており（ステップ12）、貫通信号を検出するまでタイムカウント（ステップ13）及び下降駆動を継続する。基準時間内に、図12に示すようにパンチ穴揃えピン42が貫通位置へ達して下側フォトインタラプタ48から信号を取得したときは、ステップ12からステップ18へ進み、図13に示すように、パンチ穴揃えピン42を初期位置へ上昇させて1サイクルのパンチ穴揃え動作を正常に終了（ステップ19）する。また、ピン上昇と同時、またはその前に用紙クランプ19が下降して、パンチ穴基準で揃えられた用紙束Pをクランプする。

一方、パンチ穴揃えピン42を下降駆動した後に、用紙束Pのパンチ穴の不揃いによって、図13に示すようにパンチ穴揃えピン42が下降途中で停止し、タイマーカウンタが基準時間をカウントアップした場合は、ステップ13からステップ14へ進んで、パンチ穴揃えピン42を初期位置へ戻すとともにタイマーカウンタをリセットする。そして、第一回目の穴揃え動作時にはステップ15からステップ11へ戻り、二回目のパンチ穴揃え動作を開始する。

第一回目の穴揃え動作でパンチ穴揃えピン42が用紙を貫通しなかった場合であっても、前述したようにパンチ穴揃えピン42の先端形状がもたらす揃え作用により、用紙束の位置ズレが或る程度補正されて、二回目のパンチ穴揃え動作でパンチ穴揃えピン42が用紙を貫通することが多く、この場合は、再試行後の貫通時にステップ12からステップ18へ進んで正常に終了する（ステップ19）。

所定の試行回数（例えば二回）の最終回で、パンチ穴揃えピン42が用紙を貫通しなかった場合は、ステップ15からステップ16へ進み、パンチ穴揃えピン42を初期位置へ戻し（ステップ16）、以後の作動を停止して表示板にエラーを表示したり、警告音を発生したりする（ステップ17）。また、エラー表示とともに用紙排出モードに移行して用紙を排出するように構成すれば、不良用紙束の除去の手間が省ける。

また、用紙テーブル上、または用紙供給経路に、光学式などのパンチ穴検出センサを配置し、パンチ穴検出センサにより用紙のパンチ穴の有無を検出して、パンチ穴のない用紙がある場合は、パンチ穴揃えピン42による揃え動作を実行しないようにしたり、用紙テーブル上の用紙束のパンチ穴の位置ズレが甚だしく、ピンが貫通不能であると認められる場合は揃え動作を実行しないようにしたりしてもよい。

尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の一実施形態を示し、バインド処理装置の側面図。 図1の部分拡大図。 図1の部分拡大図。 用紙クランプの平面図。 用紙クランプの側面図 用紙テーブル並びに用紙クランプ機構の側面図。 用紙テーブル並びに用紙クランプ機構の側面図。 位置決めプッシャの平面図。 位置決めプッシャの正面図。 位置決めプッシャの正面図。 パンチ穴揃え機構の側面図。 パンチ穴揃え機構の側面図。 パンチ穴揃え機構の側面図。 パンチ穴揃え機構の側面図。 パンチ穴揃え機構の動作フロー図。

符号の説明

1 バインド処理装置
3 給紙ローラ
4 用紙検知センサ
5 用紙ガイドユニット
6 用紙ガイド
7 用紙テーブル
8 バインド機構部
9 用紙先端位置規制板
10 バインダカートリッジ
16 回転式送りフラップ
18 紙押さえフラップ
19 用紙クランプ
22 ゴム片
23 低摩擦性樹脂フィルム
31 位置決めプッシャ
32 スライドガイド軸
33 歯車
34 クランクピン
35 カム溝
36 ステッピングモータ
41 パンチ穴揃え機構
42 パンチ穴揃えピン
43 スライドガイド
44 モータ
45 レバー
46 リンク
47 フォトインタラプタ（上）
48 フォトインタラプタ（下）

Claims (3)

1. バインディング用のパンチ穴が形成された用紙を一枚ずつ用紙テーブル上に取込み、１セットの用紙を用紙テーブル上に積載した後に、用紙テーブル上の１セットの用紙に対してステープルによる綴じ処理、或いはバインダ装着処理の後処理を行う用紙後処理装置であって、用紙テーブル上に取込まれた用紙のパンチ穴へピンを貫通させて、用紙をパンチ穴基準で揃える用紙後処理装置において、
   前記ピンの用紙貫通を検出する手段と、前記ピンの駆動時間を計測して基準時間と比較する手段と、用紙貫通以前に前記ピンの駆動時間が基準時間に達したときに、前記ピンを初期位置へ戻して貫通動作を再試行させる制御手段を設けたことを特徴とする用紙後処理装置。
2. 前記ピンの試行回数を設定する手段を備え、試行回数が設定回数に達し、且つ、最終試行時の用紙貫通以前に前記ピンの駆動時間が基準時間に達したときに、前記ピンを初期位置へ戻してエラー表示を行う制御手段を設けた請求項１記載の用紙後処理装置。
3. 上記エラー時に、ステープルによる綴じ処理、或いはバインダ装着処理の後処理を行わず、用紙排出モードに移行する制御手段を設けた請求項２記載の用紙後処理装置。

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