JP4446880B2

JP4446880B2 - 用紙処理装置及び画像形成システム

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Publication number: JP4446880B2
Application number: JP2004377214A
Authority: JP
Inventors: 政博田村; 伸宜鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: DE602005001792T2; EP1584430B1; DE602005001792D1; US20050211035A1; JP2005297179A; EP1584430A1

Description

この発明は、用紙に穿孔する穿孔手段を備えた用紙処理装置、この用紙処理装置と画像形成装置とが一体または別体に構成されてなる画像形成システムに関する。

この種の技術として例えば特許文献１記載の発明が知られている。この発明は、シートに孔を明けるパンチ及びダイと、このパンチ及びダイが前記シートに孔を明けたときに生じる穿孔屑を搬送する穿孔屑搬送手段と、この穿孔屑搬送手段によって搬送されてきた穿孔屑を受け止める穿孔屑箱とを備えていることを特徴とし、穿孔屑搬送手段としてスクリュー式の搬送装置を採用し、また、穿孔屑箱を画像形成装置本体の外側に着脱可能に設け、この穿孔屑箱を画像形成装置本体から取り外したとき、穿孔屑搬送手段の駆動は停止させるが画像形成装置の画像形成は継続させるように構成されている。これにより、穿孔屑が装置の外部にゴミとして散乱することがなく、また、穿孔屑箱を取り外しても画像形成動作を継続するので、画像形成の生産性の高めることができる旨、記載されている。

また、特許文献２記載の発明も公知である。この発明は、穿孔屑を回収する回収箱の内部上方に、穿孔屑が積載されていく方向に対して直角（水平）方向から穿孔屑の積載位置を検出して、穿孔屑の満杯を検知する穿孔屑センサを設けている。
特開２００１−２５９９５号公報特開平１０−３１０３１７号公報

上記特許文献２に記載された穿孔屑センサは、回収箱の内部に穿孔屑センサが設けられているため、回収箱に投入された穿孔屑が穿孔屑センサに付着して検知部を塞いでしまうことがある。これにより穿孔屑センサは満杯になったとして、満杯検知信号を出す可能性がある。そこで、穿孔屑が投入される開口部とは別に回収箱の側部に開口を設け、この開口から穿孔屑の積載位置を検出するように、装置本体にセンサを設けることも提案されている。

しかしながら、回収箱は開閉可能な前カバーの内側に装着されている場合が多く、前カバーの開閉動作にあわせて回収箱も移動するようになっており、穿孔屑が収容されている状態でも必然的に前カバーの開閉動作は行われる。そのときに回収箱に設けられた真横の孔から穿孔屑の積載位置を検出をしていると、前ドアを閉めた勢いで穿孔屑がその孔から飛び出して飛散する可能性がある。また、飛散しないまでもその孔に穿孔屑が引っかかって満杯誤検知をしてしまう場合がある。更に、回収箱が外されているときは、別途設けられた遮蔽板で穿孔屑センサを遮蔽して外されている状態を検知するようにしている。このような方式で回収箱の着脱検知を行うためには、別途遮蔽板を設けなければならず、構成部品の複雑化また、コストアップの要因となっていた。

そこで、本発明の目的は、穿孔屑の蓄積位置はもとより、穿孔屑収容部材の設置有無も検知可能にすることにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、画像形成装置から排出された用紙を搬送する用紙搬送手段と、前記用紙搬送手段により搬送される用紙に穿孔する穿孔手段と、前記穿孔手段により穿孔された穿孔屑を搬送する穿孔屑搬送手段と、前記穿孔屑搬送手段によって搬送される穿孔屑を穿孔屑収容手段へと案内する穿孔屑ガイド手段と、前記穿孔屑ガイド手段から前記穿孔屑収容手段に積載されていく前記穿孔屑の積載方向から前記穿孔屑の積載面を検出する検出手段と、前記検出手段から発せられ、前記穿孔屑の積載面で反射した検出要素により前記穿孔屑の積載面の高さを検出する制御手段と、を備え、前記検出手段は、前記穿孔屑ガイド部材の下面に取り付けられ、前記下面から下方を検出する１つの測距センサからなり、前記制御手段は、前記穿孔屑収容手段を取り外したとき、前記穿孔屑収容手段の下方に位置する部材で反射した前記検出要素により前記穿孔屑収容手段の設置の有無を検出することを特徴とする。
第２の手段は、第１の手段において、前記制御手段は、前記穿孔屑収容手段に積載された前記穿孔屑が満杯になるときの積載面の位置で反射した前記検出要素により前記穿孔屑が満杯であることを表す信号を発することを特徴とする。
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記制御手段は、前記穿孔屑収容手段に積載された前記穿孔屑が略満杯になるときの積載面の位置で反射した前記検出要素により前記穿孔屑が略満杯であることを表すニア満杯信号を発することを特徴とする。
第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記測距センサは前記穿孔屑収容手段の内部底面に対向した位置に設けられていることを特徴とする。
第５の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段に係る用紙処理装置と、記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置が一体または別体に構成された画像形成システムを特徴とする。

第７の手段は、第５または第６の手段において、前記制御手段が前記穿孔屑収容手段に積載された前記穿孔屑が満杯になるときの積載面の位置で反射した前記検出要素により前記穿孔屑が満杯であることを表す信号を発することを特徴とする。

第８の手段は、第５ないし第７のいずれか１つの手段において、前記制御手段が前記穿孔屑収容手段に積載された前記穿孔屑が略満杯になるときの積載面の位置で反射した前記検出要素により前記穿孔屑が略満杯であることを表すニア満杯信号を発することを特徴とする。

第９の手段は、第１ないし第４のいずれかの１つの手段において、前記検出手段が前記穿孔屑収容手段の内部底面に対向した位置に設けられていることを特徴とする。

第１０の手段は、第３または第４の手段において、前記検出手段が、前記穿孔屑ガイド部材の下面に取り付けられていることを特徴とする。

なお、以下の実施例において、検出手段は満杯脱着センサ４３，４３ａ，４３ｂに、用紙搬送手段は入口ローラ１、搬送ローラ対６，７に、穿孔手段は穿孔ユニット４に、穿孔屑搬送手段は搬送ユニット５及び穿孔屑搬送ベルト１８に、穿孔屑収容手段は穿孔屑収容ホッパ３に、制御手段は制御装置３５０及びＣＰＵ３６０にそれぞれ対応している。

本発明によれば、１つの測距センサで穿孔屑の積層高さ及び穿孔屑収容手段の有無を検知することができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

《機械的構成》
図１は第１の実施例に係る画像形成装置ＰＲと用紙処理装置としての用紙後処理装置ＦＲからなる画像形成システムのシステム構成を示す斜視図、図２は前記画像形成システムの内部構造の概略を示す構成図である。これらの図において、画像形成装置ＰＲは、複写機能を有し、画像読み取り部１３１と、画像書き込み部１３２と、給紙部１３３と、原稿給送部１３４とから基本的に構成されている。画像読み取り部１３１は、いわゆるスキャナによって主走査方向の走査を行うとともに副走査方向に移動させて原稿を読み取る公知のものである。

原稿は自動原稿給送装置（ＡＤＦ）とも称される原稿給送部１３４によってコンタクトガラス上に給送され、光学的に読み取られる。画像書き込み部１３２は、レーザダイオード、ポリゴンミラー、ｆθレンズなどを使用した公知の光学系から構成され、この光学系によって感光体表面に光書き込みを行い、光書き込みによって形成された潜像をトナー現像して顕像化し、用紙に転写することにより画像が形成される。形成された画像は定着部で定着された後、排紙ローラ１３５によって用紙後処理装置ＦＲ側に排出される。給紙部１３３は、この実施例では４段設けられ、図において右側にあたる用紙引き出し方向には縦搬送路１３６が設けられ、各給紙段から引き出された用紙を画像書き込み部１３２に供給する。

用紙後処理装置ＦＲには、画像形成装置ＰＲから画像形成済みの用紙が矢印Ｍで示される方向から搬入される。用紙後処理装置ＦＲには、画像形成装置ＰＲから搬送されてくる用紙に対して穿孔するための穿孔ユニット４が、入口ローラ１の用紙搬送方向下流側であって搬送ローラ６の上流側に設けられている。穿孔ユニット４の下方には穿孔後の穿孔屑を搬送する穿孔屑搬送ユニット５が図３の図２におけるＡ−Ａ線で断面した概略構成図に示すように用紙搬送方向に直交する方向に設けられ、前記穿孔屑搬送ユニット５によって、穿孔屑搬送方向Ｑに穿孔屑２３（図４、図５参照）が搬送される。穿孔屑２３の搬送方向Ｑは、ユーザが操作やジャム処理等を行う操作側ＯＰで、ユーザはこの操作側ＯＰに位置して用紙後処理装置ＦＲもしくは画像形成装置ＰＲに操作部３７から所望の処理を入力し、あるいは、トナー交換、用紙のジャム処理などを行う。トナー交換、用紙のジャム処理は、操作側ＯＰの筐体の一部である前カバー１４を開放して行われ、前記穿孔屑収容ホッパ３を前記前カバー１４の内側に設ける。これにより、穿孔屑は、前カバー１４の内側に設けられた穿孔屑収容ホッパ３内に対して行われる。穿孔屑２３を搬送する穿孔屑搬送ユニット５と穿孔屑収容ホッパ３の詳細は後述する。

穿孔ユニット４によって穿孔された用紙Ｐは、搬送ローラ対６の下流に配置された分岐爪２７，２８によって各搬送経路に搬送され、次後処理工程の仕分け、あるいは、スティプル等の処理工程を通過して排紙トレイ９上に積載される。単純排出であれば上側の搬送路を通ってプルーフトレイ２９上に排紙され、積載される。

仕分けの場合には、分岐爪２７によって搬送ローラ対７側の搬送路を開放し、分岐爪２８によって搬送ローラ対１０側の搬送路を閉鎖することによってシフト機能を有する排紙トレイ９側に排紙ローラ対８を介して排紙する。シフト機能は排紙トレイ９を用紙搬送方向に直交する方向に部毎に移動させて１部毎に仕分ける機能である。

スティプルの場合には、分岐爪２７によって搬送ローラ対７側の搬送路を開放し、分岐爪２８によって搬送ローラ対１０側の搬送路を開放し、スティプル排紙ローラ１１からスティプルトレイ１２に用紙を排紙する。スティプルトレイ１２では、１枚毎に叩きコロによって後端フェンス側に用紙を叩き落とし、排紙方向と直交する方向の用紙端部をジョガーフェンスで揃え、１部分集積されると、ステイプラ１３で用紙端部（ここでは後端）を綴じ、放出ベルトによって排紙ローラ対８側に綴じた用紙束を押し上げて、シフトトレイ９に排紙する。

このように、穿孔ユニット４と穿孔屑収容ホッパ３は各後処理工程の最上流に配置されているため、基本的にはどの用紙に対しても穿孔することができ、穿孔された用紙をそのままプルーフトレイ２９に、あるいはシフトトレイ９に排紙して仕分け、あるいは穿孔された用紙を綴じてシフトトレイ９に排紙することが可能である。

図４は穿孔ユニット４と穿孔屑収容ホッパ３の詳細を示す図である。穿孔ユニット４は、図４において矢印Ｍ方向から搬送されてきた用紙に対して穿孔刃１５の動作によって穿孔する。穿孔ユニット４の穿孔機構は、用紙を所定の位置に停止させた後に、用紙の搬送方向に垂直な方向に穿孔刃１５を動作（上下動作）させて穿孔するプレスパンチ方式（図１８、図１９）でも、用紙を搬送させながら用紙の搬送速度と同期させるように穿孔刃１５を回転させて穿孔するロータリーパンチ方式（図２０、図２１）でもよく、孔明け方式は問わない。いずれの穿孔手段でも穿孔された用紙から切り離され、落下した穿孔屑２３は、用紙ガイド１５ａの更に下方に設けられた穿孔屑搬送ユニット５によって前カバー１４側に配置された穿孔屑収容ホッパ３の内部に落下し、収容される。

図５は穿孔屑搬送ユニット５の詳細及び穿孔屑搬送ユニット５と穿孔ユニット４と穿孔屑収容ホッパ３との位置関係を示す概略構成図、図６は穿孔屑ガイド１６に装着されている満杯脱着センサ４３と穿孔屑収容ホッパ３との位置関係を示す図、図７は穿孔屑ガイド１６に装着されている満杯脱着センサ４３を示す図である。これらの図において、用紙ガイド１５ａに案内されて穿孔刃１５位置まで搬送されてきた用紙は、穿孔位置で一旦停止し、穿孔刃１５を用紙側に下降させることにより打ち抜かれる。穿孔刃１５によって打ち抜かれて発生した穿孔屑２３は、用紙ガイド１５ａの下方に設けられた穿孔屑搬送ユニット５の穿孔屑搬送ベルト１８上に落下する。穿孔屑搬送ベルト１８は従動側のタイミングプーリ１７と駆動側のタイミングプーリ１９間に所定の張力が掛けられた状態で張架され、穿孔屑２３が落下した側の穿孔屑搬送ベルト１８が図５の矢印Ｑ方向（穿孔屑搬送方向）に移動し、これに伴って穿孔屑２３は操作（前カバー１４）側ＯＰに搬送される。穿孔屑搬送ベルト１８は駆動側のタイミングプーリ１９と一体化されたウォームホイール１９ａがウォーム２０と噛み合い、ウォーム２０の回転によって図示反時計方向に回転し、これにより、搬送屑２３を前記Ｑ方向に搬送することができる。ウォーム２０はステッピングモータ２２からタイミングベルト２１を介して回転駆動される。穿孔屑搬送ベルト１８によって操作側ＯＰに搬送されてきた穿孔屑２３は、穿孔屑ガイド１６のガイドを通過して穿孔屑収容ホッパ３の内部に落下し、収容される。穿孔屑収容ホッパ３は開閉可能な前カバー１４の内側（用紙後処理装置内部側）に後述する着脱可能な構成により装着されている。穿孔屑ガイド１６の下部には、後述するように穿孔屑２３の蓄積量や穿孔屑収容ホッパ３の装着有無を検知する満杯脱着センサ４３が装着されている。前カバー１４はジャム処理やトナー交換の際にも開閉され、その際、穿孔屑収容ホッパ３が振動し、山形に堆積した穿孔屑２３の山が崩れ、均されるので、満杯になるまでの収容量が多くなる。なお、符号４７は前側板である。

また、穿孔屑ガイド１６は穿孔屑の落下方向を案内する機能を備えているが、例えば穿孔屑収容ホッパ３の開口面積が大きく、確実に穿孔屑が穿孔屑収容ホッパ３内に収容するようであれば、穿孔屑ガイド１６は不要である。このような場合には、例えば図２４及び図２５に示すように満杯脱着センサ４３は穿孔屑収容ホッパ３の底面に対向する穿孔屑搬送ユニット５の内面（図２４）や穿孔屑収容ホッパ３の開口部（図２５）に満杯脱着センサ４３ａ，４３ｂを設ければよい。いずれにしても穿孔屑２３の最高部が検出できる位置であれば十分である。

図８及び図９は用紙後処理装置ＦＲの穿孔屑搬送機構を示す要部平面図で、図８は前カバー１４が閉鎖されている通常の使用状態を、図９は前カバー１４が開放された状態をそれぞれ示す。図９から分かるように、前カバー１４は用紙後処理装置ＦＲ本体の操作側ＯＰから見て左側に設けられた支軸２６を中心に回動自在に設けられている。前カバー１４が開いた状態になると穿孔屑収容ホッパ３も一体に開き、閉じた状態になると一体に閉じる。

穿孔屑収容ホッパ３は、前カバー１４が閉じた状態のときには、図８のように操作側ＯＰから見ると搬送経路を塞いだ状態になっており、仮にジャム処理等で搬送ガイド板を開閉しようとしても、穿孔屑収容ホッパ３が図２の位置に固定され、退避しなければジャム処理等の邪魔になる。したがって、ジャム処理等で前カバー１４を開いたときには、前カバー１４と一体となって穿孔屑収容ホッパ３も移動する必要がある。逆に言えば、前カバー１４を開いた状態で穿孔屑収容ホッパ３も移動してジャム処理等の邪魔にならなければ、穿孔屑収容ホッパ３も大きくすることができ、穿孔屑の収容容量を増加させることができる。

図１０ないし図１５に、穿孔屑収容ホッパ３、穿孔屑搬送ユニット５、前カバー１４、満杯脱着センサ４３などを更に詳細に示す。図１０は穿孔屑搬送ユニット５と穿孔屑収容ホッパ３を示す斜視図、図１１は穿孔屑収容ホッパ３に対する満杯脱着センサ４３の装着位置関係を示す斜視図、図１２は穿孔屑搬送ユニット５と穿孔屑収納ホッパ３とを穿孔屑搬送ベルト１８の駆動側から見た斜視図、図１３は前カバー１４が開放されている状態における穿孔屑搬送ユニット５と穿孔屑収容ホッパ３の位置関係を示す斜視図、図１４は前カバー１４が閉鎖されている状態における穿孔屑搬送ユニット５と穿孔屑収容ホッパ３の位置関係を示す斜視図、図１５は前カバー１４が閉鎖されている状態において前カバー１４から穿孔屑収容ホッパ３が取り外された状態を示す斜視図である。

図１０に示すように、穿孔屑搬送ユニット５の穿孔屑搬送ベルト１８によって矢印Ｑ方向に搬送されてきた穿孔屑２３は、穿孔屑ガイド１６を通過して矢印Ｒの方向から穿孔屑収容ホッパ３の上面開口部３ａに落下し、穿孔屑収容ホッパ３の内部に収容される。図１１に示すように、穿孔屑ガイド１６満杯脱着センサ４３は、図１１及び図１２に示すように、穿孔屑収容ホッパ３の上面開口部３ａから下を覗くように穿孔屑ガイド１６に装着されている。穿孔屑収容ホッパ３の両側面、すなわち前カバーには、図１０ないし図１４に示すように、側面から突出する耳部４５が夫々上下方向に間隔をおいて２つずつ設けられている。

図１４及び図１５に示すように、開閉可能な前カバー１４の内側（用紙後処理装置ＦＲの内部側）には、穿孔屑収容ホッパ３を挟むようにかつ４つの耳部４５を保持するように４つのホルダ４４が設けられている。前カバー１４の内側には、更に、図１４に示すように、穿孔屑収容ホッパ３を装着したとき、穿孔屑収容ホッパ３の底部と間隔をおいて位置するように、遮蔽突起４４が形成されている。この遮蔽突起４４は、穿孔屑収容ホッパ３がホルダ４４から外された状態のとき、満杯脱着センサ４３から発せられた光を反射して、満杯脱着センサ４３に戻すためのものである。

満杯脱着センサ４３は、下を覗き、常にこの満杯脱着センサ４３から発せられる光を対象物に反射させて受光し、その光の強弱から電圧変動を読み取り、距離を測定する測距センサとも称される公知のセンサで構成されている。すなわち、検出された距離を閾値としてさまざまな情報が満杯脱着センサ４３の電圧変動値から読み取ることができる。したがって、図１４に示すように、穿孔屑収容ホッパ３を前カバー１４に装着した場合は、満杯脱着センサ４３から照射された光が穿孔屑収容ホッパ３の底部や収容されている穿孔屑２３の上面に当たり反射されてくる光に対応する電圧値と、図１５に示すように、前カバー１４に穿孔屑収容ホッパ３が装着されておらず、満杯脱着センサ４３から照射された光が遮蔽突起４６に当たり反射されてくる光に対応する電圧値とでは、差が生じるので、この電圧差を利用して穿孔屑収容ホッパ３の装着の有無を認識するようにしている。更に、穿孔屑収容ホッパ３に収容された穿孔屑２３の量の大小によっても、反射されてくる光に対応する電圧値が異なるので、これを利用して穿孔屑の満杯と、まもなく満杯になる量であるニア満杯を認識するようにしている。

図１６は穿孔屑収容ホッパ３の満杯とニア満杯位置を示す図である。この図１６に示すように、穿孔屑収容ホッパ３に穿孔屑２３が収容されていない状態を装着位置Ｓとし、高さＹ１まで収容された状態をニア満杯位置Ｕ、高さＹ２まで収容された状態を満杯位置Ｔとすると、満杯脱着センサ４３からそこまでの距離を測定することで全ての状態を認識できる。それを信号として用紙後処理装置ＦＲから画像形成装置ＰＲに送信し、オペレータに知らせることができる。

デフォルトでは、図１６の高さＹ２の満杯位置Ｔを穿孔屑収容ホッパ３の開口部からある程度距離をおいたところ（約５０ミリ）に設定している。これは、前カバー１４が勢いよく閉められたときに、それと同期して動作する穿孔屑収容ホッパ３が振動して、その開口部３ａから穿孔屑２３があふれ出ないためであり、安全を見越した設計となっている。ただ、この満杯位置の上限設定は、画像形成装置ＰＲの操作部１３７でＳＰモードなどを調整することで変更でき、勢いよく閉めないからもっと穿孔屑２３を収容したいという場合、上に上げることができる。すなわち、各ユーザの使い勝手に合わせて満杯位置の設定ができる。

《電気的構成》
制御装置３５０は、図１７に示すように、ＣＰＵ３６０、Ｉ／Ｏインターフェース３７０等を有するマイクロコンピュータからなり、画像形成装置ＰＲ本体の操作部１３７の各スイッチ等、及び入口センサ２、満杯脱着センサ４３、排紙トレイ９上への用紙の排紙センサ、排紙トレイ９上の紙面高さを検知するセンサなどの各センサからの信号がＩ／Ｏインターフェース３７０を介してＣＰＵ３６０へ入力される。

ＣＰＵ３６０は、入力された信号に基づいて、穿孔（パンチ）ユニット４の穿孔刃１５の上下方向の動作、穿孔屑搬送ユニット５の搬送動作、スティプルトレイ１２における用紙搬送方向と直交する方向の整合動作（ジョギング動作）、スティプルユニット１３による綴じ動作、綴じた後の用紙束の排出動作、排紙トレイ９の昇降動作、用紙の搬送方向と平行な方向を揃えるために用紙を後端フェンス側に叩き落とす叩きコロの動作などの各動作を制御する。ＣＰＵ３６０は更に、満杯脱着センサ４３が検知する穿孔屑収容ホッパ３の装着の有無、穿孔屑の満杯やニア満杯によって異なる電圧値を予め演算、記憶している。スティプル排紙ローラ１１を駆動する図示しないスティプル搬送モータのパルス信号はＣＰＵ３６０に入力されてカウントされ、このカウントに応じて叩きコロやジョギング動作が制御される。

なお、用紙後処理装置ＦＲの制御は前記ＣＰＵ３６０が図示しないＲＯＭに書き込まれたプログラムを、図示しないＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。また、プログラムデータはネットワークを介してサーバから、あるいは記録媒体駆動装置を介して記録媒体からダウンロードしたり、バージョンアップすることも可能である。

《プレスパンチ方式》
図１８は穿孔ユニット４にプレスパンチ方式のものを採用した場合の穿孔動作を示す動作説明図、図１９は穿孔のためにプレスを行わせるプレス機構の駆動系を示す概略構成図である。図２０（ａ）は初期状態を、同図（ｂ）は穿孔を開始した状態を、同図（ｃ）は穿孔時の状態を、同図（ｄ）は穿孔を終了した直後の状態を、同図（ｅ）は初期状態に戻った状態をそれぞれ示す。

図１９に示すように、穿孔刃１５は軸３１を中心に回転するカム３０によって搬送されてきた用紙Ｐに対して垂直に動作し、図１０（ｃ）の状態で用紙Ｐに対して穿孔を行う。そのとき用紙Ｐに対して、図２の入口センサ２を用紙Ｐの後端が通過してからある一定時間後、あるいは、一定パルス後に停止させた状態で穿孔が行われる。その際、軸３１に軸着され、軸３１と一体に回転するカム３０が、軸３１を中心に回転することによってカム３０の外周面と接触しているホルダ３２の内壁を用紙Ｐ側に押し下げる。押し下げられたホルダ３２は、ホルダ３２と係合している穿孔刃１５を用紙Ｐ側に押し下げ、用紙Ｐを突き抜けて穿孔が行われる。

軸３１にはプーリ３３が装着されており、タイミングベルト３５を介してステッピングモータ３４からの駆動により回転する。プーリ３３から軸３１への駆動は、プーリ３３を常にタイミングベルト３５を介してステッピングモータ３４で回転させて、必要なときに１回転クラッチで軸３１に伝達したり、ステッピングモータ３４の停止、駆動を繰り返して軸３１に伝達するように構成することもできる。

《ロータリーパンチ方式》
図２０は穿孔ユニット４にロータリーパンチ方式のものを採用した場合の穿孔動作を示す動作説明図、図２１はロータリー機構の駆動系を示す概略構成図である。図２０（ａ）は初期状態を、同図（ｂ）は穿孔を開始した状態を、同図（ｃ）は穿孔時の状態を、同図（ｄ）は穿孔を終了した直後の状態を、同図（ｅ）は穿孔時から９０°回転した状態をそれぞれ示す。

図２１にも示すように、穿孔刃１５は軸３６を中心に回転する。一方、穿孔刃１５と対になる位置にダイ３８が設けられ、ダイ３８は軸３７を中心に回転する。搬送されてきた用紙Ｐの後端が図２の入口センサ２を通過してから予め設定されたパルス数分経過した後の用紙Ｐの搬送動作に合わせて、穿孔刃１５とダイ３８が回転を開始し図２０（ｃ）の状態で用紙を穿孔する。すなわち、穿孔刃１５とダイ３８はそれぞれ用紙Ｐを挟んで対になっている回転体に装着されており、それぞれの回転体は軸３６と軸３７を中心に回転する。穿孔刃１５とダイ３８の中心軸３６と３７にはそれぞれギヤ３９と４０が装着されており、双方のギヤの噛み合わせによって回転が伝達するようになっている。また、穿孔刃１５側のギヤ３９にはタイミングベルト４２を介してステッピングモータ４１から駆動が伝達される。

このロータリーパンチ方式の穿孔ユニット４では、用紙を停止させることなく穿孔作業を行うことができるので、画像形成装置の画像形成速度を考慮する必要がなく、また、用紙Ｐを停止させる必要がないので、制御が簡単になる。

《制御手順》
図２２及び図２３は穿孔屑収容ホッパ３の装着や穿孔屑２３の蓄積状態を検知する制御手順を示すフローチャートである。

穿孔屑収容ホッパ３の装着の有無や穿孔屑２３の収容状態を検知するに際して、満杯脱着センサ４３から照射された光が遮蔽突起４６で反射され再び満杯脱着センサ４３で受光したときの電圧値ｖ１、満杯脱着センサ４３から照射された光が穿孔屑収容ホッパ３の底部で反射され再び満杯脱着センサ４３で受光したときの電圧値ｖ２、穿孔屑２３がニア満杯位置Ｕである高さＹ１まで収容された場合にその穿孔屑に反射して再び満杯脱着センサ４３で受光したときの電圧値ｖ３、穿孔屑２３が満杯位置Ｔである高さＹ２まで収容された場合にその穿孔屑に反射して再び満杯脱着センサ４３で受光したときの電圧値ｖ４を予め測定して、それら数値を制御装置３５０のＲＯＭなどに記憶しておく。なお、ニア満杯位置Ｕ及び満杯位置Ｔに対応する電圧値ｖ３とｖ４については、穿孔屑２３の材質や紙質あるいは蓄積状況によって多少異なるので、ある程度の幅を持たせた設定にすればよい。

この制御は、コピー動作時あるいは待機時、例えば画像形成装置ＰＲの電源スイッチのオンオフや各種設定ボタンの操作時に行うようにする。図２２は待機時の制御手順を示す。この処理では、まず、前カバー１４（扉）が閉められているかどうか（ステップＳ１０１）及びパンチモードが選択されているかどうか（ステップＳ１０２）をチェックし、前カバーが閉じられ、パンチモードが選択されていれば、満杯脱着センサ４３で受光したときの電圧値ｖが電圧値ｖ１より小さいかどうか（ｖ＜ｖ１）をチェックし（ステップＳ１０３）、小さい場合は穿孔屑ホッパ３が未装着であるので、その旨、操作部１３７の表示パネル（図示しない）に表示し、コピー禁止とする（ステップＳ１０４）。電圧値ｖが電圧値ｖ１以上の場合は、電圧値ｖが電圧値ｖ３以上、電圧値ｖ４未満であるかどうか（ｖ３≦ｖ＜ｖ４）をチェックし（ステップＳ１０６）、電圧値ｖ３以上、ｖ４未満であればニア満杯であるので、その旨表示し、コピー禁止とする（ステップＳ１０７）。電圧値ｖが電圧値ｖ４以上であれば（ステップＳ１０８）満杯なので、その旨表示し、コピー禁止とする（ステップＳ１０９）。電圧値ｖがｖ１≦ｖ＜ｖ３であれば、穿孔屑ホッパが装着され、積載量もニア満杯状態より少ないので、「コピースタートＯＫ状態」とし（ステップＳ１１０）、リターンする。一方、ステップＳ１０４，Ｓ１０７及びＳ１０９でコピー禁止であれば、画像形成装置ＰＲに対するコピースタートが禁止状態となり、無駄な作業が行われることのないようになっている。

一方、コピー動作の際は、図２２のフローチャートで穿孔屑収容ホッパ３が未装着であればコピーが禁止されるので、穿孔屑収容ホッパ３が未装着であるということはなく、電圧値ｖはｖ≧ｖ２の条件を満足している。この状態で、図２３に示すように、スタートキーがＯＮされ（ステップＳ２０１）、パンチモードであれば（ステップＳ２０２）、電圧値ｖがｖ２≦ｖ＜ｖ３であるかどうかチェックし（ステップＳ２０３）、電圧値ｖがｖ２≦ｖ＜ｖ３であれば、穿孔屑収容ホッパ３が穿孔屑を受け入れられる状態である旨、操作部１３７の表示パネル（図示しない）に表示する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０３で電圧値ｖがｖ２≦ｖ＜ｖ３の範囲になければ、更に、電圧値ｖがｖ３≦ｖ＜ｖ４であるかどうかをチェックする（ステップＳ２０５）。電圧値ｖがｖ３≦ｖ＜ｖ４であればニア満杯であるので、その旨表示する。電圧値ｖがｖ３≦ｖ＜ｖ４でなければ、すなわち、ｖ≧ｖ４であれば、給紙動作を全て停止し（ステップＳ２０７）、排紙された全てのシートを排出し、排出が完了した時点で（ステップＳ２０８）、満杯を表示してコピーを禁止し（ステップＳ２０９）、更に装置も停止する（ステップＳ２１０）。

このようにして、満杯脱着センサ４３によって穿孔屑収容ホッパ３の装着の有無や穿孔屑２３の収容状態をオペレータに知らせることができるとともに、必要に応じてコピーを禁止することができる。

このように本実施形態によれば、
１）直接穿孔屑の積載面距離を検出しているので、穿孔屑の積載状態を正確に把握することができる。

２）穿孔屑収容手段が装着されているときといないときとで距離の違いを認識することもでき、これにより穿孔屑収容手段の着脱の判断もできる。

３）穿孔屑積載面の距離を検出できるため、距離に応じて満杯検知でも、ニア満杯検知でも、あるいは、段階的に穿孔屑の積載状況を把握して信号を出すすことも可能になる。
４）穿孔屑の積載面距離を検出し、その距離検出情報によって穿孔屑の満杯検知信号を出しているので、その満杯信号を出すときの検出距離の設定を変更でき、ユーザあるいはサービスマンが満杯位置の設定を変更することによって、ある程度自由に、穿孔屑収容量を増減でき、各ユーザにあった仕様にすることができる。

などの効果を奏する。

第１の実施例に係る画像形成装置と用紙後処理装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す斜視図である。第１の実施例に係る画像形成装置と用紙後処理装置とからなる画像形成システムの内部構成の概略を示す図である。図２のＡ−Ａ線断面における概略構成図である。穿孔ユニットと穿孔屑収容ホッパの詳細を示す図である。穿孔屑搬送ユニットの詳細及び穿孔屑搬送ユニットと穿孔ユニットと穿孔屑収容ホッパとの位置関係を示す概略構成図である。穿孔屑ガイドに装着されている満杯脱着センサと穿孔屑収容ホッパとの位置関係を示す図である。穿孔屑ガイドに装着されている満杯脱着センサを示す図である。前カバーが閉鎖されている通常の使用状態における用紙後処理装置の穿孔屑搬送機構を示す要部平面図である。前カバーが開放されている状態における用紙後処理装置の穿孔屑搬送機構を示す要部平面図である。穿孔屑搬送ユニットと穿孔屑収容ホッパを示す斜視図である。穿孔屑収容ホッパに対する満杯脱着センサの装着位置関係を示す斜視図である。穿孔屑搬送ユニットと穿孔屑収納ホッパとを穿孔屑搬送ベルトの駆動側から見た斜視図である。前カバーが開放されている状態における穿孔屑搬送ユニットと穿孔屑収容ホッパの位置関係を示す斜視図である。前カバーが閉鎖されている状態における穿孔屑搬送ユニットと穿孔屑収容ホッパの位置関係を示す斜視図である。前カバーが閉鎖されている状態において前カバーから穿孔屑収容ホッパが取り外された状態を示す斜視図である。穿孔屑収容ホッパの満杯とニア満杯位置を示す図である。本実施例に係る用紙処理装置の電気的構成を示すブロック図である。穿孔ユニットにプレスパンチ方式のものを採用した場合の穿孔動作を示す動作説明図である。穿孔のためにプレスを行わせるプレス機構の駆動系を示す概略構成図である。穿孔ユニットにロータリーパンチ方式のものを採用した場合の穿孔動作を示す動作説明図である。ロータリー機構の駆動系を示す概略構成図である。穿孔屑収容ホッパの装着や穿孔屑の収容状態を検知する待機時制御手順を示すフローチャートである。穿孔屑収容ホッパの装着や穿孔屑の収容状態を検知するコピー動作時の制御手順を示すフローチャートである。穿孔屑搬送ユニットの内側に満杯脱着センサを配設したときの穿孔屑収容ホッパとの位置関係を示す図である。穿孔屑搬送ユニットの穿孔屑の出口部分に満杯脱着センサを配設したときの穿孔屑収容ホッパとの位置関係を示す図である。

符号の説明

３穿孔屑収容ホッパ
３ａ開口部
４穿孔ユニット
５穿孔屑搬送ユニット
６，７搬送ローラ対
１４前カバー
１５穿孔刃
１６穿孔屑ガイド
１８穿孔屑搬送ベルト
２３穿孔屑
４３，４３ａ，４３ｂ満杯脱着センサ
３５０制御装置
３６０ＣＰＵ
ＦＲ用紙後処理装置
ＰＲ画像形成装置

Claims

画像形成装置から排出された用紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段により搬送される用紙に穿孔する穿孔手段と、
前記穿孔手段により穿孔された穿孔屑を搬送する穿孔屑搬送手段と、
前記穿孔屑搬送手段によって搬送される穿孔屑を穿孔屑収容手段へと案内する穿孔屑ガイド手段と、
前記穿孔屑ガイド手段から前記穿孔屑収容手段に積載されていく前記穿孔屑の積載方向から前記穿孔屑の積載面を検出する検出手段と、
前記検出手段から発せられ、前記穿孔屑の積載面で反射した検出要素により前記穿孔屑の積載面の高さを検出する制御手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記穿孔屑ガイド部材の下面に取り付けられ、前記下面から下方を検出する１つの測距センサからなり、
前記制御手段は、前記穿孔屑収容手段を取り外したとき、前記穿孔屑収容手段の下方に位置する部材で反射した前記検出要素により前記穿孔屑収容手段の設置の有無を検出することを特徴とする用紙処理装置。
前記制御手段は、前記穿孔屑収容手段に積載された前記穿孔屑が満杯になるときの積載面の位置で反射した前記検出要素により前記穿孔屑が満杯であることを表す信号を発することを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
前記制御手段は、前記穿孔屑収容手段に積載された前記穿孔屑が略満杯になるときの積載面の位置で反射した前記検出要素により前記穿孔屑が略満杯であることを表すニア満杯信号を発することを特徴とする請求項１または２に記載の用紙処理装置。
前記測距センサは前記穿孔屑収容手段の内部底面に対向した位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の用紙処理装置。
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の用紙処理装置と、
記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置と、
が一体または別体に構成されてなることを特徴とする画像形成システム。