JP6397435B2

JP6397435B2 - 穿孔装置

Info

Publication number: JP6397435B2
Application number: JP2016030763A
Authority: JP
Inventors: 豊赤池
Original assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2018-09-26
Anticipated expiration: 2036-02-22
Also published as: US20170239834A1; US10307929B2; JP2017148873A

Description

本発明は、シートに穿孔を施す穿孔装置に関し、詳しくは穿孔されたシートのシート屑を収納する屑箱の構造に関するものである。

従来のシートに画像を形成する画像形成装置などの本体装置には、シートに後処理を施す処理機構を備えるシート処理装置が取り付けられている。

処理機構としてはシートを部揃え集積して綴じ処理する綴じ機構、シートにファイル穴を穿孔して収納する穿孔機構、シートを折り処理して収納する折り機構、シートに所定のスタンプを施して収納する印字機構などが知られている。

このうちシートに穿孔処理を施す穿孔機能を有する穿孔機構は、例えば画像形成装置本体で画像が形成されたシートに穿孔を施すためのパンチ部材とダイス部材を備えている。このパンチ部材とダイス部材は、シートの搬送路中にシートを挟むように対向配置されており、パンチ先端の刃をダイス部材の孔に挿入することによりシートに穿孔するものがある（例えば、特許文献１）。

このような穿孔機構には、穿孔処理によって発生するシート屑を収納する屑箱が設けられている。この屑箱はダイス部材の下方に配置され、落下してくるシート屑を受けるようになっている。

特開２０１０−５８９４４号公報

ところで、シートは搬送過程や画像形成される過程で静電気が帯びている状態にあり、屑箱に収納されるシート屑も帯電している。そして、帯電されたシート屑は、屑箱内の内壁面に吸着したり、帯電した他のシート屑に反発して飛散したりする。これによって、シート屑が屑箱内で散乱し、また屑箱の外に飛び出るとの問題が発生していた。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、シート屑が屑箱内に散乱することなく、堆積できるようにすることができる穿孔装置を提供することを目的にする。

上記の目的を達成するため、本発明の穿孔装置は、シートに穿孔を施す穿孔手段と、底面と、第１内壁面と、前記第１内壁面の隣に位置する第２内壁面と、第前記第２内壁面の隣に位置する第３内壁面と、前記第３内壁面の隣に位置するとともに前記第１内壁面の隣に位置する第４内壁面と、に囲われた空間に前記穿孔手段で穿孔されたシートの屑を収納するものであって、絶縁体により形成される屑箱と、前記第１内壁面と、前記第２内壁面と、前記第３内壁面と、前記第４内壁面との４面に沿って、前記底面から所定高さの位置において水平方向に張り巡らされる、一本の導電性ワイヤーと、を有し、前記空間には、前記一本の導電性ワイヤーの一端部が巻きつけられ前記一本の導電性ワイヤーを前記第１内壁面に沿うように支持する第１支持部と、前記一本の導電性ワイヤーが巻きつけられ前記一本の導電性ワイヤーを前記第２内壁面に沿うように支持する第２支持部と、前記一本の導電性ワイヤーが巻きつけられ前記一本の導電性ワイヤーを前記第３内壁面に沿うように支持する第３支持部と、前記一本の導電性ワイヤーの他端部が巻きつけられ前記一本の導電性ワイヤーを前記第４内壁面に沿うように支持する第４支持部と、が設けられている。

これによって、シート屑が屑箱内に散乱することなく、堆積できるようにすることができる。

本発明に係る穿孔装置を備えた画像形成システムの構成を示す断面図である。本発明に係る穿孔装置としての穿孔処理部の構成を示す拡大断面図である。本発明に係る穿孔装置の屑箱を示す斜視図である。本発明に係る穿孔装置の屑箱を示す断面図である。本発明に係る穿孔装置の屑箱を示す上面図である。本発明に係る穿孔装置における穿孔機構の動作を示す模試図である。本発明に係る穿孔装置の屑箱内にシート屑が集積される状態を示す模試図である。

図１は穿孔装置を備えた画像形成システムの構成を示す断面図である。同図において、符号Ａは画像形成装置を、符号Ｂは穿孔装置を内蔵した後処理装置を示している。また、符号Ｃは画像形成装置の上方に設けられた画像読取装置である。

後処理装置Ｂには、シートに穿孔を施す穿孔装置と、シートに綴じを施す綴じ装置が内蔵されている。なお、以降はシートに穿孔を施す穿孔装置を穿孔処理部３０、シートに綴じを施す綴じ装置を綴じ処理部４０と便宜上いうこととする。前述したように後処理装置Ｂには、シートに穿孔を施す穿孔処理部３０、シートに綴じを施す綴じ処理部４０と、穿孔や綴じ処理したシートを収納する第１スタックトレイ２０が設けられている。このほか、後処理装置Ｂにはシート排出パス２２が設けられ画像形成装置Ａから送られたシートを後処理することなく第２スタックトレイ２１に収納するようになっている。

図１に示す画像形成装置Ａについて説明する。画像形成装置Ａは、本体ハウジング１に画像形成するシートを収容する給紙部２と、画像形成部４と、搬送部７と、が設けられている。

本体ハウジング１は、図示しないフレームに、上述の給紙部２と画像形成部４と、搬送部７を内蔵している。給紙部２は、異なるサイズのシートを収納可能な複数の給紙カセットと、各給紙カセットから画像形成部４にシートを搬送する給紙経路３で構成されている。画像形成部４は、シート上に画像形成する機構として、種々の方法が知られそのいずれも採用可能である。例えば、感光体（ドラム、無端ベルトなど）の上に、レーザ発光器、ＬＥＤ発光器などで静電潜像を形成し、トナー（インク）で現像したのちに、チャージャでシートに画像転写する。そして加熱装置６（定着ローラなど）で定着して排紙経路９から本体排紙口１１ａ、１１ｂに搬出する。

搬送部７は、画像形成部４からのシートを本体排紙口に搬送する排紙経路９と、複数の搬送ローラや搬送ベルトなどで構成されている。本体排紙口１１ａ、１１ｂは、本体ハウジング１の異なる位置に第１本体排紙口１１ａと、第２本体排紙口１１ｂが形成されている。このため排紙経路９は、分岐した第１分岐経路９ａと第２分岐経路９ｂで構成され、第１分岐経路９ａは第１本体排紙口１１ａに、第２分岐経路９ｂは第２本体排紙口１１ｂにシートを移送する。

そして、後処理するシートは第１分岐経路９ａから第１本体排紙口１１ａに搬出し、後処理しないシートは第２分岐経路９ｂから第２本体排紙口１１ｂに搬出する。また搬送部７には、画像形成されたシートを表裏反転して再び画像形成部４に送るデュープレックス経路８が設けられている。

画像読取部５は、図示しないが原稿シートをセットするプラテンと、原稿シートをスキャンするキャリッジと、キャリッジで走査した原稿画像の反射光を光電変換する読取素子で構成されている。また、プラテンには原稿を給送するフィーダユニットが搭載可能に構成され、給紙トレイにセットした原稿シートを１枚ずつ分離してプラテンの読取部に搬送して画像読取後に排紙トレイに収納する。

後処理装置Ｂは、図１に示すように穿孔処理部３０と綴じ処理部４０と第１、第２スタックトレイ２０、２１、及び穿孔処理部３０に設けられた上流側シートパス２３と綴じ処理部４０に設けられた下流側シートパス２４、上流側シートパス２３の上方に配設されたシート排出パス２２で構成されている。

穿孔処理部３０には、シートに穿孔を施す穿孔手段３１が配設されており、上流側シートパス２３に沿って案内されるシートに穿孔手段３１で穿孔を施し、綴じ処理部４０に搬送する。

綴じ処理部４０は、綴じ手段４１が配設されている。綴じ手段４１には、シートを部揃え集積する処理トレイ４２と、このトレイに取り付けられた綴じ機構４３が設けられている。処理トレイ４２は下流側シートパス２４からのシートの後端部を積載支持する支持面を備えている。綴じ装置４３は、処理トレイ４２の一端側に設けられ、処理トレイ４２上に集積されたシートに綴じを施す。処理トレイ４２には搬送ベルト４４が設けられており、この搬送ベルト４４は処理トレイ４２の支持面に沿ってシート束を移送する。そして、綴じが施されたシート束が搬送ベルト４４で移送され、第１スタックトレイ２０上に積載収納される。また、綴じ処理部４０の上方には、後処理されることなく画像形成装置Ａから送られたシートを収納する第２スタックトレイ２１が設けられている。

ここで、穿孔処理部３０について詳細に説明する。図２は、穿孔装置としての穿孔処理部３０の構成を示す拡大断面図である。穿孔処理部３０には、上述した穿孔手段３１と、シートを案内する上流側シートパス２３と、シート排出パス２２、上流側シートパス２３に沿ってシートを搬送する搬送ローラ対３２と、シート排出パス２２を案内されたシートを排出するための送出ローラ対２５と、を備えている。

穿孔手段３１は、上流側シートパス２３を通過するシートに穿孔する穿孔機構３３と、穿孔機構３３によって穿孔されたシートの屑を収納する屑箱５０を備えている。

穿孔機構３３についてその構成を説明すると、シートを穿孔する穿孔刃３４ａを有するパンチ部材３４と、受け孔を有するダイス部材３５を備えている。このパンチ部材３４とダイス部材３５は、上流側シートパス２３を介して対向配置されている。

パンチ部材３４は、カムホルダ３８に回転軸３７によって揺動自在に取り付けられている。カムホルダ３８は、ロータリーカム（偏芯カム）３６に回転自在に取り付けられており、図示しない駆動源の駆動によって回転軸３７を回転駆動することにより、ロータリーカム３６を回転させている。そして、回転軸３７を１８０度回転させることにより、パンチ部材３４が上下に１往復して、穿孔処理が行われるようになっている。

図６は穿孔機構３３の動作を説明する模式図である。図６（ａ）に示すように上流側シートパス２３の所定の穿孔位置でシートを停止した状態で、回転軸３７を回転駆動してロータリーカム３６を初期位置から９０度回転させる。これによって、図６（ｂ）に示すようにパンチ部材３４が上流側シートパス２３よりも下方に突き抜けてダイス部材３５の位置まで下降し、シートに穿孔が施される。続いてロータリーカム３６をさらに９０度回転（初期位置から１８０度回転）させる。これによって、図６（ｃ）に示すようにパンチ部材３４が上流側シートパス２３よりも上方に退避する。そして、穿孔が施されたシートは搬送ローラ対３２によって下流側シートパス２４に搬送される。なお、穿孔機構３３でシートから打ち抜かれたシート屑は、ダイス部材３５の下方に配置された屑箱５０に落下する。

図３は屑箱５０を示す斜視図、図４は屑箱５０を示す断面図、図５は屑箱５０を示す上面図である。屑箱５０は、穿孔機構３３のダイス部材３４の下方に配置されており、後処理装置Ｂに対して着脱自在に設けられている。屑箱５０は、図３に示すように縦長の長方体形状に樹脂形成されており、その内側に穿孔機構３３により穿孔されたシート屑が落下して集積されるようになっている。また、屑箱５０の長手方向の一端側には、屑箱５０を後処理装置Ｂから引き出すために把手５１が設けられている。

屑箱５０は、シート屑が集積される内側の内壁面の高さ方向の所定位置に導電性の部材を設け、屑箱５０における内壁面を樹脂性の絶縁体と導電性部材の導電体とで形成している。つまり、屑箱５０における内壁面の底面側を絶縁体で、その上側を導電体として内壁面の底面から所定の高さまでを２層に分けている。本実施の形態では、図３、図４に示すように導電性部材として金属のワイヤー５５を用いている。また、屑箱５０には、接地された上記導電性のワイヤー５５の他に屑箱５０内のシート屑が満杯になったか否かを検知する満杯検知センサ６０が設けられている。

満杯検知センサ６０は、発光素子と受光素子を有する光学センサである。この満杯検知センサ６０は、屑箱５０上部の開口近傍で、屑箱５０の互いに向かい合う長手方向に沿った内壁面の一方面側に配置されている。また、満杯検知センサ６０の設けられた一方の内壁面に対向する他方の内壁面には反射板６１が設けられている。つまり、満杯検知センサ６０は、発光素子から発光された光を反射板６１で反射させ、反射した反射光を受光素子が受光するように構成されている。

次に、導電性のワイヤー５５は、図３、図４に示すように満杯検知センサ５０の下側で、屑箱５０の高さ方向（鉛直方向）の略中央部分に内壁面の水平方向に沿って張り巡らせてある。具体的には、屑箱５０の内側の４つの内壁面には、その水平方向に沿って複数の取付部５２が形成されており、この取付部５２のそれぞれにワイヤー５５を支持する支持部材としての導電性の支持ネジ５３ａ〜５３ｅを取り付けている。そして、複数の支持ネジ５３ａ〜５３ｅの胴部に一本のワイヤー５５を順次巻き付けていくことで、ワイヤー５５を屑箱５０の内壁面の水平方向に沿って張り巡らせる。本実施の形態においては、第１の支持ネジ５３ａにワイヤー５５の一端部を巻き付け、第２の支持ネジ５３ｂ、第３の支持ネジ５３ｃ、第４の支持ネジ５３ｄの順に屑箱５０の内壁面に沿わせながら巻き付け、最後に第５の支持ネジ５３ｅにワイヤー５５の一端部を巻き付けるようにしている。

なお、符号５４は屑箱５０の内壁面の各ネジ間に形成され、ワイヤー５５を内壁面側に規制する規制部材である。本実施の形態では、規制部材５４を鍵状のフックとし、ワイヤー５５を屑箱５０の内壁面との間に挟んで規制している。

また、屑箱５０における上記把手５１と異なる側の他端部の外側面には接地バネ５６が設けられている。この接地バネ５６は、螺旋状に巻かれた弾性部と線状に延設させた線状部からなり、接地バネ５６の線状部の端部は第３の支持ネジ５３ｃの胴部に巻き付けられている。これによって、第３の支持ネジ５３ｃの胴部でワイヤー５５と接地バネ５６が導通している。一方、接地バネ５６の弾性部の端部は、屑箱５０が後処理装置Ｂに装着された際に後処理装置Ｂの金属フレーム（図示せず）に接触し、金属フレームを介して接地されている。つまり、ワイヤー５５は接地バネ５６及び後処理装置Ｂの金属フレームを介して接地されており、屑箱５０内のシート屑に帯電した静電気を取り除くようになっている。

図７は、シート屑が屑箱５０内に集積される状態を示す模試図である。穿孔機構３３で穿孔されたシートのシート屑Ｓは、自重によって屑箱５０内に落下し、屑箱５０内に山状に集積される（図７（ａ）参照）。このとき、帯電したシート屑Ｓの一部は屑箱５０の内壁面に吸着される。この屑箱５０の内壁面への吸着は、絶縁体の樹脂とシート屑Ｓの電位よりも接地された導電体のワイヤー５５とシート屑Ｓの電位の方が高いため、導電体のワイヤー５５に吸着力が大きくなるため、ワイヤー５５に向かってシート屑Ｓが引き寄せられる（図７（ｂ）参照）。これによって、屑箱５０内に積載されるシート屑Ｓの高さがワイヤー５５に近づく程、徐々にシート屑Ｓの集積高さは均一化される（図７（ｃ）参照）。このようにシート屑Ｓの集積高さは均一化されることで、屑箱５０内に多くの隙間がある状態で満杯検出位置Ｐ１にシート屑Ｓが到達することがなく、適正な収納量で満杯検知センサ６０が満杯と検知することができる。

さらに、ワイヤー５５は満杯検知センサ６０よりも低い位置に張り巡らされているので、少なくともワイヤー５５よりも低い位置に落下したシート屑Ｓはワイヤー５５に吸い寄せられ、満杯検知センサ６０に貼り付くことが低減される。これによって、シート屑Ｓの貼り付きによる満杯検知センサ６０の誤検知の頻度も低減することができる。

つまり、上記の実施の形態では、屑箱５０内の底部側の部分を絶縁体（樹脂）とし、その絶縁体部分よりも開口側の部分を導電体（ワイヤー）で形成している。このようなに屑箱の内壁面を絶縁体と導電体の２層の構造にすることで、シート屑Ｓの積載高さを略均一化することができる。また、絶縁体と導電体の２層の構造を満杯検知センサ６０よりも底部側に設けることで、シート屑Ｓの満杯検知センサへ６０の貼り付きを防止することができる。

なお、上述した実施の形態では、ワイヤー５５を屑箱５０の内壁側面の４面に張り巡らすようにしたが、屑箱５０の内壁側面の対向する長手面のみにワイヤー５５を水平方向に沿って取り付けるようにしてもよい。この場合、屑箱５０の内壁面のうち対向する長手面のそれぞれに取り付けた各ワイヤー５０を個別に屑箱５０の外側面に取り付けた接地バネ５６に接続して導通させ、接地するようにすればよい。

また、上述した実施の形態では、導電性のワイヤー５５を用いたが、接地された導電性の部材であれば、ワイヤー５５でなくともよい。例えば、帯状の金属板を満杯検知センサ６０の下側に内壁面の水平方向に沿って取り付けても上述した実施の形態と同様な効果を得ることができる。

さらに、上述の実施の形態では、導電性のワイヤー５５を接地バネ５６を用いて、後処理装置Ｂのフレームを介して接地したが、ワイヤー５５を自己放電機構などに接続し、電荷を放電するようにしてもよい。

Ａ画像形成装置
Ｂ後処理装置
Ｃ画像読取装置
２３上流側シートパス
２４下流側シートパス
３０穿孔処理部（穿孔装置）
３１穿孔手段
３３穿孔機構
４０綴じ処理部
５０屑箱
５５ワイヤー（導電性部材）
５２取付部
５３ネジ
５４規制部材
５６金属片
６０満杯検知センサ
６１反射板

Claims

シートに穿孔を施す穿孔手段と、
底面と、第１内壁面と、前記第１内壁面の隣に位置する第２内壁面と、第前記第２内壁面の隣に位置する第３内壁面と、前記第３内壁面の隣に位置するとともに前記第１内壁面の隣に位置する第４内壁面と、に囲われた空間に前記穿孔手段で穿孔されたシートの屑を収納するものであって、絶縁体により形成される屑箱と、
前記第１内壁面と、前記第２内壁面と、前記第３内壁面と、前記第４内壁面との４面に沿って、前記底面から所定高さの位置において水平方向に張り巡らされる、一本の導電性ワイヤーと、
を有し、
前記空間には、
前記一本の導電性ワイヤーの一端部が巻きつけられ前記一本の導電性ワイヤーを前記第１内壁面に沿うように支持する第１支持部と、
前記一本の導電性ワイヤーが巻きつけられ前記一本の導電性ワイヤーを前記第２内壁面に沿うように支持する第２支持部と、
前記一本の導電性ワイヤーが巻きつけられ前記一本の導電性ワイヤーを前記第３内壁面に沿うように支持する第３支持部と、
前記一本の導電性ワイヤーの他端部が巻きつけられ前記一本の導電性ワイヤーを前記第４内壁面に沿うように支持する第４支持部と、が設けられていることを特徴とする穿孔装置。
前記屑箱内のシートの屑を検出する検知手段を有し、
前記検知手段は、前記一本の導電性ワイヤーの上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
前記検知手段は、前記屑箱内にシートの屑が満杯であることを検出することを特徴とする請求項２に記載の穿孔装置。
前記一本の導電性ワイヤーを接地するための接地手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の穿孔装置。
前記一本の導電性ワイヤーは金属であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の穿孔装置。