JP5267231B2 - 穿孔装置、後処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、用紙の所定の穿孔位置にパンチにより穿孔する穿孔装置、前記穿孔装置を備えた後処理装置、前記後処理装置を有する画像形成システムに関する。

最近の電子写真方式等の画像形成装置は、高速性能、多機能、ネットワーク機能等を有し、大容量給紙装置、大容量スタッカを接続することにより、印刷装置としての用途が拡大している。画像形成装置を印刷装置として用いる場合には、印刷物（画像形成された用紙）を製本する後処理装置を接続することにより、印刷から製本までを１台の装置で行うことが可能となる。

前記後処理装置としては、例えば、用紙束収容部、糊（接着剤）塗布部、表紙供給部、表紙折り曲げ部等を垂直方向に縦列配置して小型化した糊付け製本装置が知られている。前記製本装置では、用紙束収容部に収容されて挟持された用紙束の背部に、接着剤塗布ローラにより接着剤を均一に塗布し冊子の形成が行われる。しかしながら、接着剤を用紙束の背部のみに塗布した場合は、接着面積が少なく、糊付けされた製本の強度が不足する。このため、用紙の製本処理時に接着剤が塗布される端辺側に、穿孔装置を用いて切り欠きを形成し、接着面積を大きくし接着強度の増加を図ることが行われている。

以下、前記切り欠きの形成をラフニングともいう。

また、画像形成された用紙は、糊付けによる製本以外にも、ファイル等の処理が行われることが多い。このため、穿孔装置は、ファイリング用のパンチ穴の形成にも用いられる。

前記穿孔装置での切り欠き或いはパンチ穴の形成において、個々の用紙が位置ずれしたり傾いていたりした状態で穿孔されると、切り欠き或いはパンチ穴の位置も所定の穿孔位置よりずれてしまい、製本或いはファイリングした時に用紙が不揃いになって見苦しくなるという問題がある。例えば、用紙の搬送駆動系を用いて用紙の穿孔位置の制御を行った場合、用紙搬送速度が１０００ｍｍ／ｍｓｅｃの場合には制御の１秒の誤差が１ｍｍの用紙のズレを生じることになる。このような制御の誤差による穿孔位置のズレは、特に高速機に顕著となる。

上記問題に対し、用紙を搬送ローラにより挟持して所定の停止位置に搬送し、搬送ローラでの挟持を解除し、整合手段により用紙を幅整合し、続いて搬送ローラにより再び用紙を挟持し、更に用紙の後端部と用紙の搬送路に挿入した突き当て部材とを当接させた後、穿孔手段により用紙に穿孔処理することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２１７３３７号公報

特許文献１は、用紙搬送駆動とは別駆動される突き当て部材と幅整合の整合手段を備え、用紙を搬送方向にも幅方向にも位置ずれしないように整合し、穿孔位置のばらつきをなくすものである。

しかしながら、用紙の幅方向の整合では、通常、整合手段の整合部材である整合板の間隔を規定の用紙幅よりも０．５ｍｍ程度広くするが、用紙の断裁幅は±２ｍｍであるため、整合板で用紙を挟み込む場合と、挟み込まない場合が生じる。特許文献１では、整合板で幅方向の整合を行っている状態で、突き当て部材で用紙搬送方向の位置出しを行うため、用紙断裁幅が０．５ｍｍ以上大きい場合には、整合板が用紙を挟み込んだ状態で用紙搬送方向の位置決めを行うことになる。このため、突き当て部材が用紙を押した時の用紙の滑り方、撓み具合に差異が生じ、切り欠き（或いはパンチ穴）形成の位置精度が低下する恐れがある。

本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、簡易な構成で、用紙を搬送方向にも幅方向にも位置ずれしないように整合し、切り欠きを形成する穿孔位置のばらつきを減少することのできる穿孔装置、前記穿孔装置を備えた後処理装置、前記後処理装置を接続した画像形成システムを提供することを目的とする。

上記目的は、下記の構成により達成される。

１．用紙にパンチにより穿孔する穿孔手段と、
圧着及び圧着解除可能な搬送ローラを備え、前記穿孔手段に対して用紙搬送方向下流側に配置され、前記用紙を前記搬送ローラで狭持して搬送する搬送手段と、
一対の整合部材を有し、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に前記用紙を整合する整合手段と、
前記パンチに対して用紙搬送方向上流側に配置され、前記用紙の搬送路に対して挿脱する突き当て部材と、
前記穿孔を制御する制御手段と、を有し
前記制御手段は、前記突き当て部材を前記用紙の搬送路より退避させた状態で、前記整合部材を前記用紙を挟むように用紙整合位置に移動して前記用紙を整合し、整合動作終了後に前記整合部材を前記用紙整合位置から退避させ、次に前記突き当て部材を前記用紙の搬送路に挿入し、前記用紙の後端に当接させて前記用紙を所定の穿孔位置まで押し付け搬送し、前記整合手段での前記用紙の整合中及び前記突き当て部材での前記穿孔位置までの押し付け搬送中は前記搬送ローラの圧着を解除し、前記用紙に穿孔する前に、圧着解除されている前記搬送ローラを再度圧着状態にし、前記用紙に前記穿孔手段で穿孔するように制御することを特徴とする穿孔装置。

２．前記制御手段は、前記整合手段の整合動作と、前記突き当て部材の動作を略同時に開始し、前記整合部材が前記用紙整合位置から退避した後、前記突き当て部材の動作を終了することを特徴とする前記１に記載の穿孔装置。

３．前記搬送手段の前記搬送ローラは、圧着及び圧着解除可能な駆動ローラと従動ローラからなり、前記用紙を前記駆動ローラと前記従動ローラで挟持して搬送することを特徴とする前記１または２に記載の穿孔装置。

４．前記穿孔に際し、穴を用紙端面に重なるように形成し、用紙端面に半月状切り欠きを形成することを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の穿孔装置。

５．前記１から４の何れか１項に記載の穿孔装置及び画像形成装置との接続手段を備えたことを特徴とする後処理装置。

６．画像が形成された用紙を受け取り冊子の作製を行う冊子作成手段を備えたことを特徴とする前記５に記載の後処理装置。

７．用紙に画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置により画像が形成された用紙を受け取り、用紙に後処理を施す前記５または６に記載の後処理装置とを有することを特徴とする画像形成システム。

上記によれば、簡易な構成で、切り欠き形成の穿孔時の幅方向の整合と切り欠き位置の位置決めを精度よく行うことができ、また穿孔時に用紙に働く逃げる力を抑制することができ、切り欠き位置の精度の向上を図ることができる。これにより、製本或いはファイリングした時の用紙が不揃いを防止でき、製本或いはファイリングの品質の向上を図ることができる。

画像形成装置本体、製本装置、冊子収容装置を備えた画像形成装置の全体構成図である。 本発明の制御を示すブロック図である。 本発明に係る製本装置の断面図である。 穿孔装置の一例を示す主要部の側面図である。 穿孔装置の一例を示す主要部の上面図である。 搬送ローラの圧着が解除された状態を示す図である。 穿孔位置に搬送された用紙が搬送ローラで挟持された状態を示す図である。 穿孔機構の一例を示す断面図である。 移動機構の一例を示す正面図である。 穿孔工程における用紙、幅整合板、突き当て部材の位置関係を示す上面の模式図である。 別の実施形態における穿孔工程における用紙、幅整合板、突き当て部材の位置関係を示す上面の模式図である。 従来の穿孔工程における用紙、幅整合板、突き当て部材の位置関係を示す上面の模式図である。 本発明に係る動作制御のフロー図である。 従来例の動作制御のフロー図である。 切り欠き部を形成した複数枚の用紙を集積した用紙束の平面図である。 切り欠きを形成した用紙を集積した用紙束の切り欠き面を示す図である。 用紙束収容部の用紙集積部が傾斜状態に設置された状態の断面図である。 用紙束収容部の用紙集積部が直立状態に設置された状態の断面図である。 用紙束収容部、塗布部、表紙供給部、断裁部、冊子形成部の断面図である。 塗布部と挟持部の斜視図である。

本発明に係る穿孔装置、前記穿孔装置を備えた後処理装置、及び前記後処理装置を有する画像形成システムの実施の形態を、図を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、前記後処理装置は、製本装置を例にして説明する（以下、後処理装置を製本装置とも称す）。

図１は画像形成装置Ａ、製本装置Ｂ、冊子収容装置Ｃ、自動原稿送り装置ＤＦを備えた画像形成システムの全体構成図である。

［画像形成装置Ａ］
画像形成装置Ａは、回転する像担持体１の周囲に、帯電部２、像露光部３、現像部４、転写除電部５、及びクリーニング部６を配置した画像形成部を有する。

画像形成部は、帯電部２によって像担持体１の表面に一様帯電を行った後に、像露光部３のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像部４により反転現像して像担持体１の表面にトナー像を形成する。

用紙収納部７Ａから給紙された用紙Ｓは転写位置へと送られる。転写位置において転写除電部５によりトナー像が用紙Ｓ上に転写された後に、用紙Ｓの表面の電荷が消去されて像担持体１から分離され、搬送部７Ｂにより搬送され、引き続き定着部８により加熱定着され、排紙ローラ７Ｃから排出される。

用紙Ｓの両面に画像形成を行う場合には、定着部８により加熱定着された用紙Ｓを、搬送路切換部７Ｄにより排紙通路から分岐し、反転搬送部７Ｅにおいてスイッチバックして表裏反転した後、再び画像形成部へ搬送して、用紙Ｓの裏面に画像を形成し、定着部８を経て、排紙ローラ７Ｃから装置外に排出される。排紙ローラ７Ｃから排出された用紙Ｓは、製本装置Ｂに送り込まれる。

画像形成後の像担持体１の表面は、クリーニング部６により表面に残留しているトナーが除去され、次の画像形成に備える。

画像形成装置Ａの上部には、入力部及び表示部を備えた操作部９が配置されている。

［製本装置Ｂ］
図１に示すように、製本装置Ｂは、搬送路１０、排紙部２０、反転部３０、用紙束収容部４０、接着剤塗布部５０、表紙供給部６０、断裁部７０、冊子形成部８０、穿孔装置３００等を有するくるみ製本装置である。

なお、本発明の製本装置Ｂは、くるみ製本装置以外に、平綴じ製本装置、中折り中綴じ製本装置、封緘製本装置等にも適用可能である。

図２は、本発明の制御を示すブロック図である。

本発明の制御部は、画像形成装置Ａに設けられた主制御部１００と、製本装置Ｂに設けられた冊子の作製を制御する制御手段である後処理制御部２００から構成され、シリアル通信部１０１、２０１により接続されている。主制御部１００の指令により後処理制御部２００にて製本装置Ｂの各部を制御する。後処理制御部２００では冊子を作製するために、後述の各部の駆動を制御する。

即ち、後処理制御部２００は、用紙束を支持する支持部材４１を駆動するためのモータＭ４、穿孔装置３００、塗布ローラ５１を駆動するモータＭ１、冊子形成部８０、断裁部７０等の駆動を制御する。

図３は、本発明に係る製本装置Ｂの断面図である。

製本装置Ｂは、画像形成装置Ａと機械的、電気的に接続するための接続手段を有する。

〈搬送路１０〉
製本装置の搬送路１０の搬送路ａに導入された用紙Ｓは、搬送ローラ１１、１２に挟持されて搬送され、搬送路切換部Ｚ１によって排紙部２０と反転部３０の何れかに分岐される。

搬送ローラ１１の用紙搬送方向上流側に配置された搬送路切換部Ｚ２は、画像形成装置Ａから排出される用紙Ｓを搬送路ａと搬送路ｂの何れかに分岐させる。搬送路ｂに搬送される用紙Ｓは、搬送ローラ１４に挟持されて冊子形成部８０に送り込まれる。

〈排紙部２０〉
排紙部２０への排紙が設定されると、搬送路切換部Ｚ１は用紙束収容部４０への搬送路ｃを遮断し、排紙部２０への搬送路ｄを開放する。

排紙部２０への搬送路ｄを通過する用紙Ｓは、搬送ローラ２１に挟持されて上方に搬送され、排紙ローラ２２によって装置最上部の固定排紙トレイ２３上に排出、収容される。

〈穿孔装置３００〉
搬送路切換部Ｚ１によって搬送路ｃに分岐された用紙Ｓは、駆動ローラ３１ａ、従動ローラ３１ｂからなる搬送ローラ３１に挟持されて穿孔装置３００に搬送される。

図４は、穿孔装置３００の一例を示す主要部の側面図、図５は穿孔装置３００の主要部の上面図である。

本実施の形態では、穿孔装置３００は用紙Ｓの後端に半月状の切り欠きを形成する。

搬送ローラ３２１、３２２は各々圧着及び圧着解除可能な駆動ローラ３２１ａ、３２２ａと従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂ、とからなり、駆動ローラ３２１ａ、３２２ａはモータ（不図示）によって駆動される。また、搬送ローラ３２１、３２２により用紙Ｓが確実に案内されて搬送されるように上部案内板３３１及び下部案内板３３２が配置されている。そして、上部案内板３３１に設けたばね掛け部３３１ａにねじりコイルばね３３４が係着し、ねじりコイルばね３３４の一端が従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂの支軸３２１ｃ、３２２ｃを押圧しているので、従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂは駆動ローラ３２１ａ、３２２ａに対して圧着している。また、従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂは駆動ローラ３２１ａ、３２２ａに対する圧着が解除されて上方に移動可能に構成されているので、上部案内板３３１には支軸３２１ｃ、３２２ｃを案内する案内部３３１ｂが設けられている。

なお、従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂを圧着するねじりコイルばね３３４はこれに限定されるものではなく、例えば引っ張りコイルバネ、圧縮コイルバネ、板バネ等でもよい。

上部案内板３３１の上方には二つのソレノイド３４１が配置されており、各ソレノイド３４１と従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂとの間にはそれぞれクランクレバー３４１ｂが設けられている。そして、クランクレバー３４１ｂの一端は各ソレノイド３４１のプランジャー３４１ａと係合し、クランクレバー３４１ｂの他端は従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂの支軸３２１ｃ、３２２ｃの下部を上方に押圧可能に構成されている。

また、搬送ローラ３２１、３２２の位置に搬送された用紙Ｓの両側端部を、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向から中央に向けて押圧して用紙Ｓの幅方向の整合をする整合手段３５０が設けられている、整合手段３５０は、整合部材である幅整合板３５１、３５２を備えている。幅整合板３５１、３５２は図示していないステッピングモータによって駆動されるベルト３５５によって、用紙幅方向で且つ互いに逆方向に移動可能であり、支軸３５３、３５４によって支持されている。

穿孔手段である穿孔部３１０は、用紙Ｓに穿孔する穿孔機構３１１、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に用紙Ｓと切り欠きの相対位置を移動させる移動機構３１２、切り欠かれた用紙屑を収容する屑収容箱３３３、突き当て部材３１４等を有する。

図８は穿孔機構３１１の一例を示す断面図であり、図９は移動機構３１２の一例を示す正面図である。

穿孔機構３１１は、用紙搬送路に設けられたダイ３１１ａ、昇降してダイ３１１ａに嵌合するパンチ３１１ｂ、パンチ３１１ｂを昇降させる駆動部を備える。

ダイ３１１ａに対向するパンチ３１１ｂの外周面は、案内部材３１１ｃの内面に昇降可能に嵌合している。パンチ３１１ｂを昇降させる駆動部は、モータＭ２、モータＭ２に接続する小ギヤ３１１ｄ、小ギヤ３１１ｄに噛み合う大ギヤ３１１ｅ、大ギヤ３１１ｅの一端に係止され揺動回転可能なクランク３１１ｆ、クランク３１１ｆとパンチ３１１ｂの上部とを連結する連結部材３１１ｇ等の駆動伝達部材を備えている。

モータＭ２の駆動により、小ギヤ３１１ｄ、大ギヤ３１１ｅ、クランク３１１ｆ、連結部材３１１ｇを介してパンチ３１１ｂが昇降駆動される。

パンチ３１１ｂの下降駆動とダイ３１１ａとの嵌合によって、用紙Ｓの後端に半月状の切り欠きが形成される。なお、パンチ３０２を昇降させる駆動は上記の機構に限られるものではなく、一般的に知られている往復動機構を用いることができる。

移動機構３１２は、図９に示す例では、穿孔機構３１１を製本装置Ｂの背面側から前面側及びその逆方向に移動させることにより、用紙Ｓと切り欠きの相対位置を移動させている。

移動機構３１２のモータＭ３が駆動されると、ギヤ３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃから成るギヤ列を介して送りネジ３１２ｄが回転する。送りネジ３１２ｄには、穿孔機構３１１に設けられた係合部材（不図示）が係合されていて、送りネジ３１２ｄの回転にともない穿孔機構３１１が矢印Ｚ方向に移動する。送りネジ３１２ｄ及び前記係合部材には、例えばボールネジ等の一般的に知られている直線運動機構を用いることができる。また、ラック・ピニオン、ワイヤー等を用いた一般的に知られている直線運動機構を用いることもできる。

図９は、パンチ３１１ｂとダイ３１１ａとを各々１つずつ有する２組の穿孔機構３１１を備えた例である。なお、穿孔機構３１１の組数はこれに限定されるものではない。また、図９に示す例では、１組のパンチ３１１ｂとダイ３１１ａで１つの切り欠きを形成する構成としたが、１組のパンチ３１１ｂとダイ３１１ａに複数の切り欠き刃を形成して、１組のパンチ３１１ｂとダイ３１１ａで複数の切り欠きを形成する構成としてもよい。

パンチ３１１ｂに対する用紙搬送方向上流側には複数の突き当て部材３１４が設けられている。突き当て部材３１４は図示していないステッピングモータにより支軸３１４ｂを中心に回動自在とされる。また、突き当て部材３１４は、支軸３１４ｂ上を軸方向にスライド可能に支持され、連動部材（不図示）により穿孔機構３１１の矢印Ｚ方向の移動に連動して移動する。

なお、穿孔機構３１１と突き当て部材３１４と支軸３１４ｂ等を一体的に構成してユニット化すると、移動機構の簡易化を図ることもでき好ましい。

後述するように、突き当て部材３１４は用紙Ｓを搬送ローラ３１、３２１で所定の停止位置に搬送するまでは用紙Ｓの搬送路３０１から退避している。また、突き当て部材３１４は、用紙Ｓを穿孔位置に位置決めする時は、用紙Ｓの搬送路３０１に挿入され、用紙Ｓの後端に当接し用紙Ｓを所定の穿孔位置まで押し付け搬送する。図９は、突き当て部材３１４が搬送路３０１から退避している状態を示す。

なお、突き当て部材３１４の駆動は、ステッピングモータに限定されるものではなく、ソレノイド等の駆動源によって突き当て部材３１４を搬送路３０１に挿脱させる構成にしてもよい。

また、穿孔手段３０に対する用紙搬送方向上流側には用紙Ｓを検知するセンサＰＳが配置されている。

次に、本発明に係る切り欠きを形成する穿孔の制御について説明する。

図１０は、穿孔工程における用紙Ｓ、幅整合板３５１及び３５２、突き当て部材３１４の位置関係を示す上面の模式図である。図１０では、見やすくするため、突き当て部材３１４は２つとし、突き当て部材３１４が用紙Ｓの搬送路３０１から退避している状態の時でも搬送路３０１の上面から見えるように図示している。図１０において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、突き当て部材３１４が搬送路３０１から退避されている状態を、（ｄ）は突き当て部材３１４が搬送路３０１に挿入されている状態を示す。（ｄ）の図中、Ｌは突き当て部材３１４が用紙Ｓを搬送する距離である。

図１及び図２において、画像形成装置Ａの排紙ローラ７Ｃから排出された用紙Ｓは、画像形成装置Ａの操作部９において製本処理が選択されると搬送路ｃに分岐され、搬送ローラ３１により穿孔装置３００に搬送される。

この時突き当て部材３１４は、穿孔部３１０の用紙Ｓの搬送路３０１より退避していて（図４、図８の実線で示した突き当て部材３１４位置）、用紙Ｓは搬送路３０１をそのまま通過する。

そして、用紙Ｓの先端部は搬送ローラ３２１、３２２によって上部案内板３３１と下部案内板３３２との間に搬送されるが、センサＰＳが用紙Ｓの後端部を検知すると、図示していない制御手段のタイマーが作動し、所定の時間経過後に搬送ローラ３２１、３２２の回転を中止する。これにより、用紙Ｓは所定の停止位置に停止する。

前記停止位置は、用紙Ｓの後端が所定の穿孔位置に対して、用紙Ｓの搬送方向上流側で、且つ突き当て部材３１４が用紙Ｓの搬送路３０１に挿入された時、突き当て部材３１４が用紙Ｓの後端に当接可能な範囲の位置に設定される。

しかしながら、前述のように用紙Ｓの搬送駆動系、即ち搬送ローラ３２１を用いて用紙停止位置の位置決めを行った場合、例えば用紙搬送速度が１０００ｍｍ／ｓの場合には制御の１ｍｓｅｃの誤差が１ｍｍの用紙Ｓの停止位置ズレを生じることになる。前記制御の誤差としては、例えばセンサＰＳでの用紙Ｓの後端部検知誤差、駆動ローラ３２１ａを駆動するモータの制御誤差等がある。このような制御の誤差によるズレは、特に高速機に顕著となる。従って、前記停止位置はこのような誤差を考慮して設定される。

上記の用紙Ｓの停止時には、用紙Ｓは搬送ローラ３２１、３２２によって挟持されており、用紙Ｓの両側端部より若干外側の位置で前記両側端部に当接しない位置に幅整合板３５１、３５２が位置している。図４は、用紙Ｓが停止位置に停止した状態を示している。また、この時の、用紙Ｓ、幅整合板３５１及び３５２、突き当て部材３１４の位置関係を図１０（ａ）に示す。

次に、搬送ローラ３２１、３２２の回転が停止して図４に示す状態になると、２つのソレノイド３４１に通電され、それぞれのプランジャー３４１ａがソレノイド３４１の中に引き込まれる。すると、双方のクランクレバー３４１ｂが回動し、クランクレバー３４１ｂの一端が従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂの支軸３２１ｃ、３２２ｃの下部をねじりコイルばね３３４の付勢力に抗して上方に押圧し、従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂによる駆動ローラ３２１ａ、３２２ａへの圧着を解除する。図６は、搬送ローラ３２１、３２２の圧着が解除された状態を示している。

従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂによる駆動ローラ３２１ａ、３２２ａへの圧着が解除されると、各ローラによる用紙Ｓへの挟持が解除されるので、ステッピングモータ（不図示）を駆動してベルト３５５を回転させて幅整合板３５１、３５２を中央方向に移動させ、用紙Ｓの両側端部を押圧して、用紙Ｓの幅整合を行う。この時の、用紙Ｓ、幅整合板３５１及び３５２、突き当て部材３１４の位置関係を図１０（ｂ）に示す。

用紙Ｓの幅整合が終了すると、幅整合とは逆方向にステッピングモータ（不図示）を駆動してベルト３５５を逆回転させて幅整合板３５１、３５２を外方向に移動させ、用紙Ｓの両側端部から幅整合板３５１、３５２を離間させる。この時の、用紙Ｓ、幅整合板３５１及び３５２、突き当て部材３１４の位置関係を図１０（ｃ）に示す。

次に、突き当て部材３１４回動用のステッピングモータ（不図示）を駆動し、用紙Ｓの搬送路３０１から退避していた突き当て部材３１４を回動し用紙Ｓの搬送路３０１に挿入して、用紙Ｓの後端に当接させる。更に、突き当て部材３１４を回動し、用紙Ｓを所定の穿孔位置まで押し付け搬送する。

前述のように、用紙の幅方向の整合時には、通常、整合板３５１、３５２の間隔を規定の用紙幅よりも０．５ｍｍ程度広くするが、用紙の断裁幅は±２ｍｍであるため、整合板で用紙を挟み込む場合と、挟み込まない場合が生じる。このため、幅整合板３５１、３５２で幅方向の整合を行っている状態で、突き当て部材３１４で用紙搬送方向の位置出しを行うと用紙断裁幅が０．５ｍｍ以上大きい場合には、整合板が用紙を挟み込んだ状態で用紙搬送方向の位置出しを行うことになる。このため、突き当て部材３１４が用紙を押した時の用紙の滑り方、撓み具合に差異が生じ、切り欠き（或いはパンチ穴）形成の位置精度が低下する恐れがある。

これに対し、本発明では、上記のように用紙Ｓの幅整合が終了すると、用紙Ｓの両側端部から幅整合板３５１、３５２を離間させ、その後、突き当て部材３１４を当接させ、用紙Ｓを所定の穿孔位置まで押し付け搬送している。このため、突き当て部材３１４での用紙Ｓの搬送方向位置決め時に、用紙Ｓが幅整合板３５１、３５２に拘束されることがなく、突き当て部材３１４が用紙を押した時の用紙の滑り方、撓み具合に差異が生じることがない。これにより、穿孔時の用紙Ｓの位置決めを精度よく行うことができる。

次に、幅整合板３５１、３５２が用紙Ｓの両側端部から離間し、突き当て部材３１４が用紙Ｓを所定の穿孔位置まで押し付け搬送した状態で、２つのソレノイド３４１への通電が停止される。すると、それぞれのプランジャー３４１ａが突出し、クランクレバー３４１ｂの一端が従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂの支軸３２１ｃ、３２２ｃの下部から下方に退避する。これにより、従動ローラ３２１ｂ、３２２ｂはねじりコイルばね３３４の付勢力によって再び駆動ローラ駆動ローラ３２１ａ、３２２ａを圧着する。即ち、用紙Ｓは各ローラによって再び挟持される。

図７は、用紙Ｓが切り欠きの穿孔位置に搬送され、搬送ローラ３２１、３２２で挟持された状態を示している。この時の、用紙Ｓ、幅整合板３５１及び３５２、突き当て部材３１４の位置関係を図１０（ｄ）に示す。

次に、穿孔機構３１１を駆動させることにより、用紙Ｓの後端の端辺に切り欠きが形成される。

更に、切り欠きの形成において、用紙Ｓに形成する切り欠きの数が設けられた穿孔機構３１１で一度に形成できる数より多い場合及び用紙Ｓ毎に切り欠き位置をずらす場合等には、移動機構３１２で穿孔装置３１１を移動して穿孔が行われる。

上記のように切り欠きの穿孔時に搬送ローラ３２１、３２２を圧着状態とし用紙Ｓを挟持することで、穿孔する際の用紙Ｓの逃げを抑制することができる。特に、半月状、Ｖ字状、Ｕ字状等の切り欠き形成においては丸穴に比べ、穿孔時に用紙Ｓに搬送方向の逃げる力が働くため、その逃げる力を抑制することができ、切り欠き位置の精度の向上を図ることができる。

上記の実施の形態（実施例１とする）では、幅整合板３５１、３５２での幅整合、突き当て部材３１４での穿孔位置への位置決めの各動作を個別に時系列的に継続して行ったが、別形態（実施例２）として、幅整合及び穿孔位置への位置決めの動作を略同時に行ってもよい。

＜実施例２＞
図１１は、実施例２での穿孔工程における用紙Ｓ、幅整合板３５１及び３５２、突き当て部材３１４の位置関係を示す上面の模式図である。下記の説明以外は実施例１に準ずる。図１１（ａ）、（ｂ）は、図１０（ａ）、（ｂ）に準ずる。

先ず、幅整合板３５１、３５２での幅整合動作と突き当て部材３１４の動作とが略同時に開始される。即ち、幅整合板３５１、３５２での幅整合の動作中に、突き当て部材３１４での穿孔位置への位置決めの動作が行われる。この時の、用紙Ｓ、幅整合板３５１及び３５２、突き当て部材３１４の位置関係を図１１（ｃ）に示す。用紙Ｓが幅整合板３５１、３５２に挟み込まれ拘束された状態となった場合に、突き当て部材３１４が用紙Ｓの後端を押すと、図１１（ｃ）に示すように、用紙Ｓの後端近傍に撓み、歪みが生じる。

次に、幅整合板３５１、３５２が用紙整合位置から退避し、用紙Ｓの挟み込みが解除された状態になった後、前記突き当て部材の動作を終了する。これにより、用紙Ｓは幅整合板３５１、３５２による拘束から解放され、図１１（ｃ）に示す用紙Ｓの後端近傍の撓み、歪みが解消される。この状態を図１１（ｄ）に示す。

この後、搬送ローラ３２１、３２２の圧着により用紙Ｓが挟持され、実施例１に準じた切り欠きの先行動作が行われる。

実施例２は、実施例１に対して、幅整合板３５１、３５２の幅整合動作と突き当て部材３１４の動作を合計した動作時間の短縮が図れ、装置の処理効率を向上することができる。

図１２に従来の例を示す。図１２（ａ）、（ｂ）は、図１０（ａ）、（ｂ）に準ずる。

従来は図１２（ｂ）に示す状態の後、用紙Ｓが幅整合板３５１、３５２に挟み込まれ拘束された状態で、搬送ローラ３２１、３２２での圧着を行い、その後突き当て部材３１４で用紙Ｓの後端を押し、位置決めを行っていた。そのため、後端近傍に撓み、歪みが生じた状態（図１２（ｃ））で切り欠きの穿孔を行うことになり、切り欠き位置の精度を維持することが困難であった。

図１３は、上記の実施例１で説明した動作制御のフロー図である。図１４は、上記の従来例で説明した動作制御のフロー図である。

上記のように本発明では、用紙Ｓの幅整合が終了すると、用紙Ｓの両側端部から幅整合板３５１、３５２を離間させ、その後、突き当て部材３１４を当接させ、用紙Ｓを所定の穿孔位置まで押し付け搬送している。このため、突き当て部材３１４での用紙Ｓの搬送方向位置決め時に、用紙Ｓが幅整合板３５１、３５２に拘束されることがなく、突き当て部材３１４が用紙を押した時の用紙の滑り方、撓み具合に差異が生じることがない。これにより、穿孔時の用紙Ｓの位置決めを精度よく行うことができる。

また、切り欠きの穿孔時に搬送ローラ３２１、３２２を圧着状態とし用紙Ｓを挟持することで、穿孔する際の用紙Ｓの逃げを抑制することができる。特に、半月状、Ｖ字状、Ｕ字状等の切り欠き形成においては丸穴に比べ、穿孔時に用紙Ｓに搬送方向の逃げる力が働くため、その逃げる力を抑制することができ、切り欠き位置の精度の向上を図ることができる。

図１５は、２個の切り欠きＶａを用紙Ｓ毎にずらして形成した、複数枚の用紙Ｓ（Ｓ１〜Ｓ１４）を集積した用紙束Ｓａの平面図である。

穿孔機構３１１が移動機構３１２によって図示左側の所定位置に移動され、１枚目の用紙Ｓ１に、パンチ３１１ｂとダイ３１１ａを有する２組の穿孔機構３１１により半月状の２個の切り欠きＶａが穿孔される。

次に、穿孔機構３１１が移動機構３１２によって図示右側に所定距離Δだけ移動され、２枚目の用紙Ｓ２に、２組の穿孔機構３１１により２個の切り欠きＶａが穿孔される。

以下、同様にして複数枚の用紙Ｓ（Ｓ３〜Ｓ１４）に対して穿孔位置を所定距離Δずつずらした切り欠きＶａが穿孔される。

ここで、前述のように用紙Ｓ１の図示左側に２個の切り欠き部Ｖａ穿孔後、移動機構３１２により穿孔機構３１１を図示右側に移動し、図示右側の所定位置に２個の切り欠きＶａを穿孔することにより、切り欠きＶａを４個とすることができる。なお、切り欠きＶａの個数、穿孔位置、穿孔順序等は、上記に限定されるものではない。

図１６は、上記のようにして切り欠きＶａを形成した用紙Ｓを集積した用紙束の切り欠き面を示す図である。図１６（ａ）は、切り欠きＶａを用紙Ｓ毎にずらして形成した時の図であり、（ｂ）は、全ての用紙Ｓの同じ位置に切り欠きＶａを形成した時の図である。

〈反転部３０〉
穿孔機構３１１で切り欠き形成が行われた用紙Ｓは、搬送ローラ３２，３３，３４に挟持されて反転部３０の所定位置に収容される。反転部３０は、傾斜配置された用紙載置台３５、揺動可能な用紙後端位置決め部材３６、用紙幅方向に用紙Ｓを整合する整合部材３７、搬送ローラ３８等を有する。

〈用紙束収容部４０〉
図１７は、用紙束収容部４０の用紙集積部が、傾斜状態に設置された状態の断面図である。

用紙束収容部４０は、支持部材４１、受け板４２、横整合部材４４、押圧部材４５等を有する。

反転部３０の用紙載置台３５上に載置された用紙Ｓは、搬送ローラ３８に挟持され、用紙後端の位置決めを行う位置決め部材３６の揺動により開放された開口から排出され、斜め下方に搬送される。用紙Ｓは用紙束収容部４０内に順次収容され集積される。

用紙束収容部４０は、傾斜した集積面を有する支持部材４１、揺動可能な受け板４２を有し、反転部３０から下降した用紙Ｓは、傾斜した支持部材４１の集積面上を滑落し、用紙Ｓの先端部が受け板４２に当接して停止され、用紙Ｓは傾斜状態で支持される。

縦整合部材４３は支持部材４１の集積面上に載置される用紙Ｓのサイズに対応して、用紙Ｓの後端部を押圧して用紙Ｓの先端部を受け板４２に当接させて用紙Ｓの先端を揃えるための縦整合を行う。

画像形成装置Ａから順次排出される用紙Ｓは、反転部３０においてスイッチバック搬送され、用紙束収容部４０に集積され、縦整合及び後述の横整合が行われ、複数枚の用紙Ｓから成る用紙束Ｓａが形成される。

冊子の設定条件である用紙Ｓのサイズ及び用紙束Ｓａの用紙枚数は、図１に示す画像形成装置Ａの操作部９において設定される。または、画像形成装置Ａに接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器で設定されている。

横整合部材４４は、画像形成から製本処理まで自動で行うオンラインシステムを起動している時には、反転部３０から搬送されて用紙束収容部４０に収容される用紙Ｓの側縁を押圧して用紙幅方向の横整合を行う。

製本処理を単独で行うオフラインシステムが起動された時は、横整合部材４４の通電を解除して、用紙束収容部４０に外部から収容された用紙束の幅方向を、横整合部材４４の手動操作により整合する。

押圧部材４５は、用紙束収容部４０に集積された用紙束Ｓａの厚さ方向を押圧して挟持する。設定された枚数の用紙Ｓが用紙束収容部４０に収容された段階で、押圧部材４５が図示しない駆動部によって作動され、支持部材４１と押圧部材４５とから成る挟持部により用紙束Ｓａを挟持し保持する。

図１８は、用紙束収容部４０の用紙集積部が、直立状態に設置された状態の断面図である。

用紙束Ｓａを保持した支持部材４１と押圧部材４５とは、モータＭ４と駆動部４７とによって用紙束収容部４０の軸４６を中心にして回転して、用紙束Ｓａを傾斜状態から直立状態にする。この状態では、塗布部５０が下方に退避して、用紙束Ｓａの下面が塗布部５０の塗布ローラ５１から離間している。

また、支持部材４１と押圧部材４５とが用紙束Ｓａを保持した状態では、受け板４２は図示しない駆動部によって、図示の破線位置から実線位置に回転されて退避する。

〈塗布部５０〉
図１９は、用紙束収容部４０、塗布部５０、表紙供給部６０、断裁部７０、冊子形成部８０の断面図である。

塗布部５０は、塗布ローラ５１と、該塗布ローラ５１を回転駆動させる駆動部５２と、糊等の接着剤Ｎを収容する容器５３と、容器５３を支持して製本装置Ｂの背面側の初期位置から前面側の接着剤の塗布位置に移動可能な移動体５４と、移動体５４を往復動させる移動部５５と、容器５３内に収容された接着剤Ｎを加熱する加熱部５６等を有している。

〈用紙束への接着剤の塗布〉
塗布部５０の移動体５４は、支持部材４１と押圧部材４５とから成る挟持部により直立状態に保持された用紙束Ｓａの下面長手方向に平行する方向に駆動部４７によって移動される。

移動体５４は製本装置Ｂの背面側の初期位置から移動を開始して、移動部５５に沿って移動され、製本装置Ｂの前面側の所定位置で停止した後、反転駆動され初期位置に復帰する。

図２０は塗布部５０と挟持部の斜視図である。

モータＭ１及び駆動部５２により、接着剤Ｎを収容した接着剤容器５３に浸漬された塗布ローラ５１が回転される。移動体５４の往動、または往復動により、接着剤塗布ローラ５１は、直立状態に保持された用紙束Ｓａの下面長手方向の背面側Ｒから前面側Ｆに向けて接着剤Ｎを塗布する。

〈表紙供給部６０〉
図１９に示すように、表紙供給部６０の表紙積載部６１内に収容されたカバーシートである表紙Ｋは、給紙部６２により分離、給送され、搬送ローラ６３，６４，６５に挟持されて、冊子形成部８０に搬送される。

〈断裁部７０〉
表紙供給部６０の図示上方で、後述の冊子形成部８０の図示右方に一体構成された断裁部７０は、回転刃７１と固定刃７２とから成るロータリカッタにより表紙Ｋの搬送方向長さを所定長に断裁する。

所定長は、用紙Ｓの進行方向の２枚分の長さに用紙束Ｓａの背部の長さを加えた長さである。例えば、Ａ４判サイズの用紙Ｓから成る用紙束Ｓａの背部に表紙Ｋを貼着してくるみ製本処理する場合には、用紙束Ｓａの最大枚数が３００枚で厚さ約３０ｍｍであるとすると、所定長は、Ａ４判用紙の短辺長さ２１０ｍｍの２倍に用紙束Ｓａの厚さ約３０ｍｍを加えた４５０ｍｍに設定して、表紙Ｋの端部を断裁する。表紙Ｋの断裁前の全長は４５０ｍｍ以上のワイドサイズが用いられる。

Ａ５判サイズ、Ｂ５判サイズ、８．５×１１インチ（１インチは２５．４ｍｍ）サイズの各用紙Ｓをくるみ製本処理して冊子Ｓｂを作製する場合にも、用紙の短辺長さと用紙束厚さにより、所定長が設定される。

画像形成装置Ａの操作部９または外部機器において、用紙サイズ、用紙枚数、用紙厚さが選択設定されるか、または検出されると、制御部は表紙Ｋの断裁所定長を設定する。表紙Ｋの断裁前の長さは、用紙最大枚数に対応して予め定められ、表紙供給部６０の表紙積載部６１内に収容される。

〈冊子形成部８０〉
冊子形成部８０は、表紙供給部６０から供給された表紙Ｋを受容して搬送し、所定位置に停止させる搬送ローラ８１，８２、表紙Ｋを用紙束Ｓａの接着剤塗布面に圧接させる加圧部材８３、搬送ローラ８１，８２と加圧部材８３とを支持する移動筐体８４、整合部８５、移動筐体８４を垂直上下方向に移動可能にする昇降部８６等を有する。

冊子形成部８０と冊子排出ベルト８８とが一体となって昇降部８６により昇降する。

冊子形成部８０が下降位置に停止して表紙Ｋを導入する時、整合部８５は初期位置から表紙Ｋのサイズに応じて移動して断裁処理前の表紙Ｋの幅方向両側面を押圧して幅整合を行う。幅整合されて曲がりが修正された表紙Ｋは、導入方向と逆方向にスイッチバックされて、断裁部７０に搬送され所定位置において断裁される。

また、冊子形成８０が下降位置において断裁後の表紙Ｋを用紙束Ｓａの背部に接着して貼着するのに先だって、整合部８５は再び初期位置から移動して表紙Ｋの幅方向両側面を押圧して幅整合を行い、表紙Ｋを所定位置に停止させる。その後、整合部８５が表紙Ｋと用紙束Ｓａの接合に支障を来さないように初期位置に戻り、続いて冊子形成部８０が上昇する。上昇時には表紙Ｋは所定位置に支持されている。

従って、昇降可能な冊子形成部８０に設置された整合部８５は、断裁部７０による表紙Ｋの断裁前後の表紙幅方向の位置決めを行うことにより、表紙の断裁精度の向上と、用紙束Ｓａと表紙Ｋとの位置合わせ精度の向上と、構造の簡易化とが達成される。

昇降部８６は、左右のベルトを回動させることにより、移動筐体８４を上方位置に移動させる。この上昇位置において、加圧部材８３上に載置された表紙Ｋの中央部は、用紙束Ｓａの接着剤Ｎの塗布面に圧接して接着される。前記圧接により、塗布された接着剤Ｎの一部は、用紙束Ｓａの表裏面の側縁に回り込む。用紙束Ｓａへの接着剤の塗布処理終了後、塗布部５０は後方に移動して退避する。

〈表紙折り曲げ加工〉
冊子形成部８０の上部には、表紙折り曲げ部が設けられている。表紙折り曲げ部は、左右対称な一対の成型部材８７Ａ、８７Ｂを有する。成型部材８７Ａ、８７Ｂは用紙束Ｓａの厚さ方向に接離可能である。成型部材８７Ａ、８７Ｂは用紙束Ｓａの接着剤の塗布面の側縁に沿って表紙Ｋを折り曲げ、用紙束Ｓａの表裏面に表表紙と裏表紙を重ね合わせ挟持する。

表紙Ｋの折り曲げ工程の終了後、昇降部８６の下降駆動によって冊子形成部８０が所定量下降して退避して停止する。その後、挟持部による挟持が解除されると、冊子Ｓｂは落下し、冊子Ｓｂの下面の背部が冊子排出ベルト８８の上面に当接して載置されて排出される。

上記説明では後処理装置を製本装置としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば穿孔装置を備えたファイル用のパンチ穴の形成を行う後処理装置にも適用できる。本発明の穿孔装置を用いることにより、パンチ穴の位置精度の向上を図ることができファイリングの品質向上を図ることができる。

５０ 塗布部
７０ 断裁部
８０ 冊子形成部
１００ 主制御部
２００ 後処理制御部
３００ 穿孔装置
３０１ 搬送路
３１０ 穿孔機構
３１１ａ ダイ
３１１ｂ パンチ
３１２ 移動機構
３１４ 突き当て部材
３１４ｂ 支軸
３１、３２１、３２２ 搬送ローラ
３３１ 上部案内板
３３２ 下部案内板
３４１ ソレノイド
３５０ 整合手段
３５１、３５２ 幅整合板
Ａ 画像形成装置
Ｂ 製本装置
Ｋ 表紙
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４ モータ
Ｎ 接着剤
ＰＳ センサ
Ｓ 用紙
Ｓａ 用紙束
Ｖａ 切り欠き部

Claims (7)

1. 用紙にパンチにより穿孔する穿孔手段と、
   圧着及び圧着解除可能な搬送ローラを備え、前記穿孔手段に対して用紙搬送方向下流側に配置され、前記用紙を前記搬送ローラで狭持して搬送する搬送手段と、
   一対の整合部材を有し、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に前記用紙を整合する整合手段と、
   前記パンチに対して用紙搬送方向上流側に配置され、前記用紙の搬送路に対して挿脱する突き当て部材と、
   前記穿孔を制御する制御手段と、を有し
   前記制御手段は、前記突き当て部材を前記用紙の搬送路より退避させた状態で、前記整合部材を前記用紙を挟むように用紙整合位置に移動して前記用紙を整合し、整合動作終了後に前記整合部材を前記用紙整合位置から退避させ、次に前記突き当て部材を前記用紙の搬送路に挿入し、前記用紙の後端に当接させて前記用紙を所定の穿孔位置まで押し付け搬送し、前記整合手段での前記用紙の整合中及び前記突き当て部材での前記穿孔位置までの押し付け搬送中は前記搬送ローラの圧着を解除し、前記用紙に穿孔する前に、圧着解除されている前記搬送ローラを再度圧着状態にし、前記用紙に前記穿孔手段で穿孔するように制御することを特徴とする穿孔装置。
2. 前記制御手段は、前記整合手段の整合動作と、前記突き当て部材の動作を略同時に開始し、前記整合部材が前記用紙整合位置から退避した後、前記突き当て部材の動作を終了することを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
3. 前記搬送手段の前記搬送ローラは、圧着及び圧着解除可能な駆動ローラと従動ローラからなり、前記用紙を前記駆動ローラと前記従動ローラで挟持して搬送することを特徴とする請求項１または２に記載の穿孔装置。
4. 前記穿孔に際し、穴を用紙端面に重なるように形成し、用紙端面に半月状切り欠きを形成することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の穿孔装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の穿孔装置及び画像形成装置との接続手段を備えたことを特徴とする後処理装置。
6. 画像が形成された用紙を受け取り冊子の作製を行う冊子作成手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の後処理装置。
7. 用紙に画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置により画像が形成された用紙を受け取り、用紙に後処理を施す請求項５または６に記載の後処理装置とを有することを特徴とする画像形成システム。

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