(57)【要約】【課題】  製本作業時に実施される穿孔作業における問題に鑑み、用紙への損傷防止、搬送制御の簡易化、さらには穿孔時に発生するパンチ屑の処理作業性の向上が可能な構成を備えた穿孔処理装置を提供する。【解決手段】  搬送されてくる用紙の穿孔および該用紙の搬送を行う穿孔処理装置であって、用紙の搬送方向として上記穿孔作業部に向け搬送する方向と穿孔作業を行わないでそのまま排出する方向とを選択可能な搬送路を有し、上記搬送路のうちで穿孔作業を行うための穿孔搬送路Ａは、略Ｕ字状に形成され、その最下方部が略水平をなし、該最下方部には上記穿孔作業を行う穿孔手段８が配置され、該穿孔手段８に対する用紙の搬入側の距離が穿孔手段により先行される用紙の搬送長さのうちの最大長さ以上とされていることを特徴としている。【選択図】        図１
2007062871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されてくる用紙の穿孔および該用紙の搬送を行う穿孔処理装置であって、
上記用紙の搬送方向として上記穿孔作業部に向け搬送する方向と穿孔作業を行わないでそのまま排出する方向とを選択可能な搬送路を有し、
上記搬送路のうちで、穿孔作業のための穿孔搬送路は、略Ｕ字状に形成され、その最下方部が略水平をなし、該最下方部には上記穿孔作業を行う穿孔手段が配置されていることを特徴とする穿孔処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の穿孔処理装置において、
上記搬送路における上記穿孔手段に対する上記用紙搬入側には上記用紙の姿勢を矯正する姿勢強制手段が配置されており、該姿勢矯正手段に至る上記用紙搬入側の距離が、上記穿孔手段により穿孔可能な用紙における搬送方向の長さのうちで最大サイズの長さ以上に設定されていることを特徴とする穿孔処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の穿孔処理装置において、
上記搬送路における上記シート搬入側で上記用紙の縦搬送から水平搬送に切り替わる位置には、上記用紙の形状復元力により該用紙が一方向に押し付けられる癖付けが可能な曲率半径が設定されていることを特徴とする穿孔処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちの一つに記載の穿孔処理装置において、
上記用紙の穿孔時には、上記搬送路における用紙の搬入側での用紙の搬送速度に対して穿孔後に搬送される用紙の搬出側での搬送速度を一旦増速し、上記穿孔作業をしないまま排出される際の搬送路に達する際に排出側の搬送手段による搬送速度に整合して搬送することを特徴とする穿孔処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちの一つに記載の穿孔処理装置において、
上記穿孔手段が配置されている上記搬送路の最下方には、略水平方向の搬送路を挟んで上記穿孔手段と対向して穿孔屑の収容部が設けられていることを特徴とする穿孔処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちの一つに記載の穿孔処理装置において、
上記搬送路は、上記最下方における搬送距離が上記穿孔作業をしないまま排出される用紙の搬送路から用紙搬入側と用紙搬出側とに分岐する位置間の距離よりも大きくされていることを特徴とする穿孔処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちの一つに記載の穿孔処理装置を用いることを特徴とするシート処理装置。
【請求項８】
請求項７記載のシート処理装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穿孔処理装置、シート処理装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像形成処理などを施された用紙などの用紙を対象として綴じ処理などの後処理を行う際に用紙を穿孔処理するための機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体に担持されているトナー像などの可視像を用紙等の記録シートに転写することで画像出力が得られるようになっている。  
記録シートは画像形成装置から排出トレイ上に向けて順次排出される場合とは別に、ファイリングのための穿孔を行ったり、押印あるいは情報の付加さらにはシート群毎の仕分け等の後処理を行う後処理装置に向けて搬送される場合がある。
【０００３】
後処理装置は、画像形成装置の記録シート排出位置に連結されて用いられることが多く、後処理装置内に搬入された記録シートは、例えば、ファイリングのための穿孔処理を行われたうえで綴じ処理などの後続処理を受けて排出される。穿孔処理が先行して行われる理由の一つは、綴じ処理などが後続処理として実行される場合、綴じ作業に用いられるステープルが邪魔になって穿孔しづらくなることにある。  
このため、画像形成装置における用紙の排出位置には上述した後処理作業を行うことができる後処理装置を連結することが知られている。
【０００４】
穿孔のための構成としては、画像形成装置から排出された用紙の搬送路を用紙の反転繰り出しが可能な縦方向の搬送路に形成し、その搬送路中に穿孔装置を設けて水平方向に突出する穿孔部材により用紙への穿孔作業を行うようにした構成がある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
一方、穿孔処理に供される用紙は、対象となる用紙同士で同じ位置に穿孔させるようにするために用紙の斜行（スキュー）を補正して穿孔位置となる端部を揃える処理が行われるようになっており、このための構成としては、後処理装置内に搬入される用紙の先端をローラなどの規制部材に突き当てた状態として穿孔位置の前方において一旦停止させ、規制部材に突き当たることで撓みを発生させる構成がある（例えば、特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６３７３１号公報
【特許文献２】特開平６−５６３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
穿孔部に搬入される用紙はレジストローラに突き当たることで一旦停止することになるが、この状態においても画像形成装置側の排出ローラは回転を継続しており、結果として先端をレジストローラに突き当てている用紙の撓み量が増加する傾向となる。特に、画像形成装置での高速化に伴い用紙の排出速度も高速であると、先端が停止していることにより撓み量がますます増加することになる。このため、撓み量が大きくなると、用紙の屈曲変形、いわゆる折れや皺が発生する虞が生じる。
【０００８】
画像形成装置から排出される用紙は、前述したように、後処理される場合とされないでそのまま排出される場合とが選択されるものである。このため、画像形成装置から排出される用紙が穿孔部において一旦停止されると、後続の用紙との搬送間隔が短くなる。用紙間の搬送間隔が短くなると一旦停止した状態で穿孔作業中の用紙に対して後から排出されてくる用紙が穿孔中の用紙と衝突して穿孔中の用紙の不揃いや突き動かすことによる姿勢の変化を発生する虞がある。
【０００９】
そこで、このような用紙同士の衝突を防止する目的で穿孔後の用紙の移動速度を増速して用紙の排出部を備えたフィニッシャに受け渡すようにすることも考えられるが、用紙を受け入れる側のフィニッシャでは、画像形成装置からの搬送速度と穿孔部からの移動速度との２種類の速度を対象とした受け入れ態勢を採る必要が生じてしまい、搬送制御が複雑になる虞がある。
【００１０】
一方、特許文献１にあるように、穿孔装置を用紙の搬送路に沿って配置する場合には、その配置によって穿孔時に発生するパンチ屑の処理に問題が発生することがある。つまり、パンチ屑は重力に従って落下することになるが、穿孔部材が水平方向に突出する構成ではパンチ屑が横方向に飛び散ったりすることがある。このため、パンチ屑を受ける収容部は横方向に飛び散るパンチ屑を受け入れる構成が必要となり、その設置スペースが大きくなり、穿孔処理装置の大型化を招く虞がある。
【００１１】
本発明の目的は上記従来の穿孔処理装置およびこれを用いるシート処理装置および画像形成装置における問題に鑑み、特に、製本作業時に実施される穿孔作業における問題に鑑み、用紙への損傷防止、搬送制御の簡易化、さらには穿孔時に発生するパンチ屑の処理作業性の向上が可能な構成を備えた穿孔処理装置、シート処理装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、搬送されてくる用紙の穿孔および該用紙の搬送を行う穿孔処理装置であって、上記用紙の搬送方向として上記穿孔作業部に向け搬送する方向と穿孔作業を行わないでそのまま排出する方向とを選択可能な搬送路を有し、上記搬送路のうちで、穿孔作業のための穿孔搬送路は、略Ｕ字状に形成され、その最下方部が略水平をなし、該最下方部には上記穿孔作業を行う穿孔手段が配置されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の穿孔処理装置において、上記搬送路における上記穿孔手段に対する上記用紙搬入側には上記用紙の姿勢を矯正する姿勢強制手段が配置されており、該姿勢矯正手段に至る上記用紙搬入側の距離が、上記穿孔手段により穿孔可能な用紙における搬送方向の長さのうちで最大サイズの長さ以上に設定されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の穿孔処理装置において、上記搬送路における上記シート搬入側で上記用紙の縦搬送から水平搬送に切り替わる位置には、上記用紙の形状復元力により該用紙が一方向に押し付けられる癖付けが可能な曲率半径が設定されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載の穿孔処理装置において、上記用紙の穿孔時には、上記搬送路における用紙の搬入側での用紙の搬送速度に対して穿孔後に搬送される用紙の搬出側での搬送速度を一旦増速し、上記穿孔作業をしないまま排出される際の搬送路に達する際に排出側の搬送手段による搬送速度に整合して搬送することを特徴としている。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のうちの一つに記載の穿孔処理装置において、上記穿孔手段が配置されている上記搬送路の最下方には、略水平方向の搬送路を挟んで上記穿孔手段と対向して穿孔屑の収容部が設けられていることを特徴としている。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のうちの一つに記載の穿孔処理装置において、上記搬送路は、上記最下方における搬送距離が上記穿孔作業をしないまま排出される用紙の搬送路から用紙搬入側と用紙搬出側とに分岐する位置間の距離よりも大きくされていることを特徴としている。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のうちの一つに記載の穿孔処理装置をシート処理装置に用いることを特徴としている。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載のシート処理装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の発明によれば、穿孔手段を配置されている搬送路が略Ｕ字状に形成され、その最下方部に穿孔手段が設けられているので、水平方向への搬送路延長ではなく垂直方向への搬送路延長ができることにより、水平方向での搬送路延長が不要となる分、設置スペースの拡大を招かないようにしながらシート同士の搬送間隔を短くさせないようにすることができる。これにより、搬送間隔が短くなった場合に発生する用紙同士の衝突を防止することが可能となる。しかも、搬入される用紙の撓み形成のためのスペースを水平方向に拡大することなく設けることができるので、用紙同士の衝突防止のための構成に必要な設置スペースを小さくすることができる。これにより、例えば、画像形処理理装置に隣接して配置される際の設置スペースを搬入側搬送路の長さに対して少なくすることができる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、穿孔処理装置内に配置されている姿勢矯正手段に至る上記用紙搬入側の距離が穿孔手段により穿孔可能な用紙における搬送方向の長さのうちで最大サイズの長さ以上に設定されているので、穿孔処理装置以外の装置側に設けてある用紙給送部材の速度の影響を受けることなく穿孔手段に向けて用紙を搬送させることができる。つまり、穿孔処理装置に向けて用紙を排出する側の装置に設けられている用紙給送部材から完全に用紙が抜けた状態で用紙の先端を姿勢強制手段に突き当てることができるので、その給送部材によって高速で排出された場合でも、搬入側では撓み量が増加するようなことがなく、撓み量増加によって生じる用紙への損傷を防止することが可能となる。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、最下方部において水平方向に搬送方向が切り換えられる位置の形態として、用紙の形状復元力により用紙の一面が所定方向に押し付けられる癖付けができる曲率半径を設定されているので、穿孔手段に対向した際の穿孔手段との間の距離が一定化される。これにより、例えば、穿孔手段に用いられるポンチとダイとの部材のうちでダイ側に用紙が押し付けられて浮かないようにすること穿孔時にシート時がずれたりすることをなくして穿孔力を有効に作用させることができる。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、穿孔後での用紙の搬送速度を増速して穿孔作業をしないまま排出される際の搬送路に向け搬送することにより、穿孔後の用紙を受け入れる側での速度が穿孔対象の用紙および穿孔作業されないまま排出される用紙のいずれも１種類の速度とされることになるので、用紙の受入側での速度制御を簡略化することが可能となる。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、搬送路における最下方部において搬送路を挟んで穿孔手段と対向する穿孔屑の収容部を配置しているので、飛び散った場合でも自然落下する穿孔屑を受け止めやすくなり、しかも、略水平方向に飛び散る穿孔屑を意識した設置スペースではなく、自然落下する穿孔屑のみが発生することを前提としたスペースのみでよいので装置の大型化を防止することが可能となるとともに、穿孔手段側において屑誘導構造を特別に設ける必要がなく、構成の簡略化が可能となる。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、最下方における搬送距離が穿孔作業をしないまま排出される用紙の搬送路から用紙搬入側と用紙搬出側とに分岐する位置間の距離よりも大きくされ、換言すれば、三角フラスコ状とされているので、請求項３に挙げた曲率半径を大きくすることができ、しかも、排出側の排出部手段から姿勢強制手段に至る距離も長くすることができるので、穿孔手段に対向する用紙の挙動を安定化して穿孔作業性を高めることが可能となる。
【００２６】
請求項７および８記載の発明によれば、用紙の撓み量の増加を抑えて用紙の損傷防止、搬送制御の簡略化そして穿孔屑の取り扱い性の向上を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図示実施例により、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００２８】
図１は、本発明実施例による穿孔処理装置の構成を説明するための模式図である。なお、以下の説明では用紙を用紙に置き換えて表現する。  
同図において、穿孔処理装置１００は、用紙の排出側に位置する画像形成装置ＰＲの排出手段である本体排紙ローラ１を備えた排紙口の近傍に隣接して配置されており、装置本体の内部には、略Ｕ字状に形成された搬送路（以下、穿孔搬送路という）Ａが設けられている。  
穿孔搬送路Ａは、本体排紙ローラ１から排出される用紙が穿孔作業をされないままで排出される際に用いられる排出搬送路Ｂから分岐した搬入側と穿孔後に合流する搬出側とが縦方向に延長されており、その最下方部が略水平方向に延長されている。
【００２９】
穿孔搬送路Ａにおける搬出側およびこれと合流する排出搬送路Ｂは、用紙の移動方向下流側に相当する位置に連結されたフィニッシャＦＮの用紙受入口（図示されず）に連通している。フィニッシャＦＮは、綴じ処理やソーティングなどの後処理を行う装置であり、後処理後および後処理されないでそのまま排出される用紙の排出トレイＦＮ１を備えている。
【００３０】
穿孔搬送路Ａにおける搬入側には、入口ローラ２，排出搬送路Ｂとの分岐位置には切換爪３が、そして、搬入側に沿って縦搬送ローラ４，５，６がそれぞれ配置されており、さらに、最下方部の入口近傍には用紙の先端を突き当てさせてスキュー補正や先端揃えを行う姿勢矯正手段としてのレジストローラ７が配置され、また、最下方部の略中央にはパンチユニット８が配置されている。
【００３１】
一方、穿孔排出路Ａにおける最下方部でパンチユニット８の近傍にはパンチ後搬送ローラ９が配置され、さらに最下方部に連続する搬出側には、縦搬送ローラ１０，１１，１２および搬出側出口には排出ローラ１３がそれぞれ配置されている。
【００３２】
穿孔搬送路Ａは、略Ｕ字状に形成されることで搬入側および搬出側が縦方向の搬送路形態とされ、これら搬入側と搬出側とが連続する最下方部の搬送方向切り換え位置は用紙の形状復元力によって、図７に示すように、パンチユニット８に装備されているパンチ下ガイド板２９およびパンチ前下ガイド板４３に向けて反り返ることで密着する向きの癖付けができる曲率半径を設定されて構成されている。  
このような曲率半径を利用することにより、パンチユニット８に到達した用紙が下ガイド板に押し付けられることで浮き上がるようなことをなくすことができ、これにより、パンチが用紙を貫通する際に用紙がずれるなどの挙動が不安定なものとなるのを防止することができ、パンチユニット８での剪断力を有効に作用させて穿孔作業を良好に行えるようになっている。
【００３３】
また、穿孔搬送路Ａにおける搬入側は、穿孔処理装置１００以外の装置で用紙を穿孔処理装置１００に向け導入させる側の装置に相当する画像形成装置ＰＲに有する用紙給送部材に相当する本体排紙ローラ１からレジストローラ７に至る搬送距離が、穿孔される用紙のサイズにおいて最大サイズのものよりも長く設定されている。このため、搬入側に進入した用紙は、その後端が本体排紙ローラ１から抜け出た状態で搬入側を移動することになる。これにより、レジストローラ７に先端が達した用紙は、本体排紙ローラ１からの速度の影響を受けることがないので、レジストローラ７によって先端を突き当てて一旦停止した場合の撓み量の増加がなく、撓み量の増加による用紙の折れ曲がりや皺の発生が防止される。
【００３４】
さらに、穿孔搬送路Ａは、図１中、符号Ｌ１、Ｌ２で示すように、最下方における搬送距離が穿孔作業をしないまま排出される用紙の搬送路、つまり排出搬送路Ｂから用紙搬入側と用紙搬出側とに分岐する位置間の距離よりも大きくされて、いわゆる、三角フラスコ状とされている。これにより、搬入側と最下方部との切り換え位置の曲率半径を大きくできるとともに、本体排紙ローラ１からレジストローラ７に至る距離も長くすることができるので、パンチユニット８に対向する用紙の挙動を安定させることができる、つまり、本体排紙ローラ１から抜け出た用紙の移動距離を長くすることで本体排紙ローラ１からの速度の影響を受けない状態で撓み量を設定することが可能となり、この撓み量によって補正されるスキューや先端揃えを安定して行うことができる。しかも、搬入側の搬送路長が長くなるのに対して水平方向でのスペースをさほど大きくしなくてすむので、穿孔処理装置１００の設置スペースを拡大しなくても安定したスキュー補正や先端揃えが可能となる。
【００３５】
一方、穿孔搬送路Ａにおける最下方部には、搬送路を挟んでパンチユニット８と対向する位置にパンチユニット８で穿孔した際に発生する穿孔屑、いわゆる、パンチ屑４５を収容可能なホッパ４６が配置されている。ホッパ４６は、パンチユニット８において穿孔された際のパンチ屑４５が自然落下する位置に設けてあるので、例えば、縦搬送路にパンチユニットを設けた場合には、穿孔により飛び散る位置がわからないことが原因して屑を受け入れる範囲を大きくしなければならないということがなく、しかも穿孔処理装置の水平方向の設置スペースを利用した屑の捕獲領域を設けることができるので、パンチユニット８側での屑の誘導構造を特別なものとしないですむ。
【００３６】
本実施例では、穿孔搬送路Ａにおける用紙の搬送速度を制御するようになっている。  
つまり、穿孔作業の対象となる用紙がレジストローラ７に達した後、繰り出しを開始された際には本体排紙ローラ１の線速よりも増速し、用紙が排出搬送路Ｂに達する際には本体排紙ローラ１の搬送速度に相当させて搬送するようになっている。これにより、増速することで後続の用紙との衝突を避けるための搬送間隔を稼ぐ一方、排出搬送路Ｂに達した際には穿孔作業をしないまま搬送される際の搬送速度に相当させることで穿孔処理装置１００の下流側に位置するフィニッシャＦＮでの受入速度を、画像形成装置ＰＲから直接排出される用紙と穿孔処理装置１００を経由して排出される用紙とのいずれも同じ状態となるようにしてフィニッシャＦＮ側での受入制御を一様化することができるようになっている。
【００３７】
このような搬送制御のために本実施例では、図１９に示す制御部２００が用いられる。
図１９において、制御部２００は、画像形成および製本作業を一括制御するためのシーケンス処理を実行する部分であり、本実施例に関係する構成として、入力側には、入口センサＳ１，横レジストセンサＳ２，排紙センサＳ３が接続され、出力側には縦搬送ローラ４〜６および１０〜１２、そしてレジストローラ７およびパンチユニット８の駆動部２０１が接続されている（図１９では、まとめで駆動部と表示してある）。
【００３８】
制御部２００では、穿孔処理装置１００での搬送制御に際して、図１７に示す内容が実行される。
【００３９】
図１７は、制御部２００の作用を説明するためのフローチャートであり、同図において、画像形成装置ＰＲをはじめとして製本に関連する装置が始動されるとデータ初期化や各装置のイニシャライズが実行され図示しない操作パネルからのジョブ指令の判別が行われる（ＳＴ１〜ＳＴ３）。
【００４０】
ジョブ指令が入力されると、入口ローラ２が駆動され（ＳＴ４）、縦搬送ローラ４，５，６が画像形成装置ＰＲ側の本体排紙ローラ１の線速で駆動される（ＳＴ５）。  
入口センサＳ１による用紙の搬入状況が判別され（ＳＴ６）、搬入された場合にはシート先端がレジストローラ７に到達したかどうかが判別される（ＳＴ７）。レジストローラ７にシート先端が到達した場合には、その時点を基準として所定量の回転駆動が入口ローラ２および縦搬送ローラ４，５，６に対して行われることで所定量の撓みが設定される（ＳＴ８）。この場合の撓み量の割り出しは、各ローラの駆動源としてステッピングモータが用いられた場合にはその進行量により、また、これ以外のモータであればエンコーダを用いて行われる。
【００４１】
所定量の撓み量が設定されると、縦搬送ローラ４，５，６が停止し（ＳＴ９）、次いで、これら縦搬送ローラ４，５，６およびレジストローラ７が高速線速で駆動される（ＳＴ１０，１１）。これによりレジストローラ７によってスキュー補正および先端揃えが完了した用紙は、搬入側への受け入れ速度よりも高速で移動することになり、後続の用紙との間での搬送間隔を短くしないようにされる。
【００４２】
一方、高速線速により移動する用紙は、パンチユニット８の前方に位置する横レジストセンサＳ２の通過が判別され（ＳＴ１２）、この時点でパンチ後搬送ローラ９および搬出側の縦搬送ローラ１０，１１，１２が高速線速で駆動される（ＳＴ１３，１４）。
【００４３】
横レジストセンサＳ２による横方向のずれが割り出された結果に応じてパンチユニット８がその穿孔位置を修正すべく移動処理され（ＳＴ１６）、用紙の後端が穿孔位置に達した場合には（ＳＴ１７）、パンチ後搬送ローラ９および搬出側の縦搬送ローラ１０，１１，１２が停止され（ＳＴ１８，１９）、穿孔処理が実行される。ここに、レジストローラ７によって端縁揃えおよびスキュー補正されることにより穿孔位置が用紙同士で異なることなく用紙に対する穿孔が実行されることになる（ＳＴ２０）。
【００４４】
穿孔処理が終了すると、パンチ後搬送ローラ９および搬出側の縦搬送ローラ１０，１１，１２がそれぞれ高速線速によって駆動され（ＳＴ２１，２２）、排紙ローラ１３も高速線速で駆動される（ＳＴ２３）。
【００４５】
一方、搬出側において高速移動する用紙が排紙センサＳ３によって検知されたかどうかを判別され（ＳＴ２４）、検知された場合には搬出側の縦搬送ローラ１０，１１，１２および排紙ローラ１３が本体排紙ローラ１の線速、換言すれば、受入速度に切り換えられて駆動される（ＳＴ２５，２６）。これにより、穿孔作業をしないまま排出される用紙と同じ速度で穿孔勝訴うち１００側の穿孔搬送路Ａから用紙がフィニッシャＦＮ側に排出されることになる。
【００４６】
この後、排紙センサＳ３がオフに切り替わると、機内用紙の残存を検知されてその結果により装置内（機内）用紙が残存していない場合には穿孔装置１００での搬送制御が終了する（ＳＴ２７，２８）。
【００４７】
なお図１８は、図１７における横レジ検知処理（ＳＴ１５）、パンチ移動処理（ＳＴ１６）の内容を示すフローチャートであり、同図において、横レジ検知処理は、図２に示すように、横レジセンサＳ２を用いて行われるが、本実施例では横レジセンサＳ２としてＣＣＤラインセンサが用いられている。  
ＣＣＤラインセンサでは、最小幅サイズから最大幅サイズまでの範囲を網羅してＣＣＤが配置されており、用紙の側端面を検知できるようになっている。当然、それらの用紙が横にずれた状態でも検知できるようになっており、最大で±７．５ｍｍまでは問題ない検知可能となっている。次に、横レジセンサＳ２によって検知された側端面の位置と理想的に搬送されてきた位置との差分、パンチユニット８を搬送方向と直行する方向にスライド移動させる。パンチユニット８は、搬送センタ位置に対して手前側（奥側でも良い）に、想定する最大横レジズレ量分（７．５ｍｍに設定）移動した位置で待機しており、仮に横レジのズレがない状態で搬送されてきた場合、パンチユニット８は、７．５ｍｍスライド移動して穿孔する。手前側に２ｍｍずれた状態で搬送されてきた場合は、５．５ｍｍスライド移動して穿孔することになる。パンチユニット８のスライド移動は、所定の穿孔場所に用紙が停止する直前に完了しているのが望ましい。用紙が停止しているにも関わらず、パンチユニット８がスライド移動している最中であれば穿孔できない状態となり生産性ダウンとなるし、用紙が停止するあまりにも前にスライド移動が完了していれば横レジセンサＳ２による検知を早くし過ぎていることになり、横レジ検知精度が悪くなってしまう虞がある。
【００４８】
図１８において、ＣＣＤセンサからの出力により横レジ量を割り出し（ＳＴ３０）、これに応じてパンチユニット８の移動量を算出する（ＳＴ３１）。  
一方、パンチ移動処理は、ステップＳＴ３１において割り出された移動量に基づきパンチユニット８を移動させる（ＳＴ４０）。
【００４９】
次に、本実施例に用いられるパンチユニット８の構成についてその作用とともに概略を説明すると次の通りである。  
本実施例におけるパンチユニット８は、横レジストの割り出し結果に応じて用紙の搬送方向と直角な方向、いわゆる用紙の幅方向に移動することができるようになっている。
【００５０】
パンチユニット８は、穿孔処理装置１００の不動部に固定されている支持部として用いられるステー３３の長手方向に沿って移動することができる部材であり、このため、パンチユニット８は、図７，１５および１６に示すように、上向きチャンネル形状の断面構造を有したステー３３の内部に挿嵌されて長手方向４隅近傍にコロ３５を備えたベース３２に搭載されている。また、ステー３３には、長手方向両端近傍にガイドピン３４が直立して設けてあり、ベース３２に形成されている嵌合部が嵌合することでベース３２がステー３３内を移動する際に斜行することがないようにされている。
【００５１】
パンチユニット８は、ベース３２がステー３３内で、その長手方向、つまり、用紙の搬送方向と直角な方向に沿って移動することで用紙の幅方向のずれ、いわゆる横レジストを調整して用紙のずれに拘わらず、所定位置にパンチ穴を穿つことができるようになっている。
【００５２】
パンチユニット８をベース３２に搭載した状態で固定する際には、図３および図４に示すように、ベース３２側に設けてあるピンブラケット３１に固定されている一対のドッキングピン３０と、このドッキングピン３０が設けられている側と長手方向において反対側に位置するブラケットに設けてある締結部とが用いられ、ベース部３２にパンチユニット８が搭載された際の一体的な固定を、嵌合と締結という簡単な操作ですませられるようになっている。なお図３は、横レジセンサＳ２（図３では符号４１が用いられている）を装備したパンチ上ガイド板４２およびパンチ下ガイド板４３を装備した状態が、そして図４は、これらの部材を取り除いてパンチユニット８およびステー３３の設置状態をそれぞれ示している。
【００５３】
一方、ステー３３には、穿孔処理装置１００における不動部に設けられて穿孔手段であるパンチユニット８におけるパンチの駆動源および横レジスト調整の際の駆動源が装備されている。  
図５および図６は、パンチユニット８に対する駆動源の設置構成を示す図であり、駆動源は、ステー３３の長手方向一端、本実施例では、パンチユニット８の挿入方向前側に対向する端部に設けられたブラケットに取り付けられているサーボモータ２１およびステッピングモータ３９が用いられる。  
サーボモータ２１およびステッピングモータ３９は、いずれも図１９に示した制御部２００によって動作制御されるようになっており、これらモータのうちで、サーボモータ２１は、パンチユニット８のパンチ刃を駆動するために用いられ、ステッピングモータ３９は、パンチユニット８の横レジスト調整、換言すれば、スライド機構の駆動源として用いられる。
【００５４】
サーボモータ２１は、ステー３３の端部に設けてある垂直面を有したモータブラケット２３に支持されており、また、ステッピングモータ３９は、ステー３３の端部に設けてある下向きチャンネル形状のモータブラケット３３ａにおける水平面に支持されている。
【００５５】
図５において、サーボモータ２１の出力軸にはモータギヤ２１ａが取り付けられており、モータギヤ２１ａには、モータブラケット２３によって支持されている回転軸２４の軸端に取り付けられたラチェットギヤ１７が設けられている。
【００５６】
ラチェットギヤ１７は、後で詳細を説明するが、パンチユニット８と対向する側の面にラチェット形式のカム部材１５が一体化されており、このカム部材１５が回転軸２４に装填されているバネ１９によってパンチユニット８側に向け付勢されている。バネ１９を用いた付勢によりカム部材１５は、パンチユニット８側の回転軸軸端に取り付けられているラチェット形式のカム部材１７に対して相対形状が一致する回転位相の時に噛み合うことができるようになっている。
【００５７】
一方、図５において、パンチユニット８の横レジスト調整の際の駆動源として用いられるステッピングモータ３９は、その出力軸にプーリ３９ａが取り付けられており、このプーリ３９ａには、モータブラケット３３ａの水平面に設けてある複数のプーリ３９ｂとの間でタイミングベルト３８が掛け回されている。  
タイミングベルト３９には、その展張部の一つ、つまり、パンチユニット８の移動方向に平行する展張部に固定板３７が設けられており、固定板３７にはパンチユニット８のベース部３２の一部が一体化されている。これにより、タイミングベルト３８の移動に連動してベース部３２が往復動することができ、この方向への移動量を調整することで横レジスト量を調整できるようになっている。なお、タイミングベルト３９が掛け回されているプーリの一つには、揺動レバー３９ｃが一体化されており、揺動レバー３９ｃにかけられたバネ３９ｄの付勢によりタイミングベルト３９への張力を付与するようになっている。
【００５８】
図６において、サーボモータ２１の回転位相はモータの出力軸に取り付けられたエンコーダ２１ｂおよびこの近傍に配置されているエンコーダセンサ２２によって検出され、図１９に示すように制御部２００にその検出内容が出力される。
【００５９】
また、ステッピングモータ３９は、パンチユニット８が装着された際の所期位置を、ベース３２側に固定されている固定板３７に設けられている遮光板３２ａとモータブラケット３３ａ側に設けてあるフォトセンサが用いられるホームセンサ４０との対応関係で判別されるようになっており、ホームセンサ４０からパンチユニット８が所期位置に到達している状態であることを制御部２００において判断された場合には、その位置を基準とした横レジスト調整量に基づき移動するようになっている。
【００６０】
図８は、パンチユニット８がベース部３２に搭載されてステー３３上に挿入され、ホームセンサ４０による所期位置検知が完了した状態を示している。この状態において、用紙が横レジストセンサＳ２を通過した際の横方向のずれ量が割り出されると、ステッピングモータ３９の駆動に応じてパンチユニット８が用紙の搬送方向と直角な方向に移動して横レジスト調整が行われる。
【００６１】
一方、パンチユニット８には、図８に示すように、その筐体に回転軸２０が挿通されており、回転軸２０には、図９に示すように、偏心カム２５が一体化されている。  
偏心カム２５は、図１２に示すように、パンチ刃２７と一体化されているブラケット２６の上面に当接しており、回転することで図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、パンチ上ガイド板２８およびパンチ下ガイド板２９の間に位置する用紙を穿孔するようになっている。
【００６２】
本実施例では、パンチ刃２７の所期位置、つまり、用紙への穿孔を開始できる位置、換言すれば、用紙に向けて突出を開始する状態、つまり穿孔を開始できる状態を判別するための構成が用いられている。  
この構成は、図８において符号１６で示す検知円盤と、この検知円盤１６の近傍でステー３３側に配置されているホームポジションセンサ１８とが用いられる。  
図１１および図１３は、検知円盤１６とホームポジションセンサ１８との対向状態を示す図であり、検知円盤１６は、パンチユニット８内に挿通されている回転軸２０の軸端に一体化されたキャップ状の断面構造を有する部材であり、周縁の一部、つまり周方向の一部には切り欠き部１６ａが形成されている。  
ホームポジションセンサ１８は、検知円盤１６の周縁を挟み込む状態で配置された光学センサが用いられ、切り欠き部１６ａと非切り欠き部との遮光状態の違いにより切り欠き部１６ａの位置検出を行うようになっている。
【００６３】
検知円盤１６は、図１３で示す位置、つまり、切り欠き部１６ａが下方に位置してホームポジションセンサ１８に対応している状態がパンチ刃２７のホームポジションとして検出されるようになっているが、狙いの位置はホームセンサ１８が検知円板１６の切り欠き部の中央（切り欠き部角度がφ°の場合、（φ／２）°の位置）になる。  
切り欠き部１６ａは、用紙の厚みや温度環境、電圧等によって、穿孔時間、穿孔速度が異なるため、全ての穿孔時のホームポジションが上述の位置にはならないが、ホームセンサ１８が検知円板１６の切り欠き部（φ°の範囲）１６ａにあって、停止していればパンチ刃２７は、パンチ上ガイド板２８から突出することがないようにされている。  
仮に、検知円板１６の切り欠き部１６ａを超えて停止した場合は、パンチ刃２７の先端がパンチ上ガイド板２８から突出した状態となるため、次用紙が搬入された際にはその先端がパンチ刃２７に衝突あるいは接触してキズ、あるいはジャムとなる可能性がある。このような事態を招かないように、パンチは２７の所期位置、つまり穿孔を開始できる状態の位置であるホームポジションを規定することが必要となる。
【００６４】
切り欠き部１６ａを検出するホームポジションセンサ１８は、ステッピングモータ３９が１回転した後、再度切り欠き部１６ａに差しかかることでステッピングモータ３９を停止させるが、回転過程で切り欠き部１６ａに差しかかり始めた時点から切り欠き部１６ａが対向しなくなる時点までのパルスを制御部２００に出力するようになっている。
【００６５】
制御部２００では、ホームポジションセンサ１８が切り欠き部１６ａの検出を開始した時点からエンコーダセンサ２２（図６参照）において出力されるパルスを計数し、再度切り欠き部１６ａがホームポジションセンサ１８が切り欠き部１６ａの検出を開始した時点を基準として、予め計数したパルス数の半分のパルス数に一致した時点でステッピングモータ３９を停止させる。これにより、切り欠き部１６ａの角度φ°の半分の位置（φ／２）に相当する回転位相が得られ、この状態がパンチ刃２７をパンチ上ガイド板２８から突出させないで穿孔を開始できる状態に相当する初期状態として設定する。
【００６６】
ホームポジションセンサ１８による検知円盤１６の切り欠き１６ａを検出する時期は、パンチユニット８がステー３３に装着されたことを検出した時期とされている。つまり、パンチユニット８がステー３３に装着されると、ベース３２に有する遮光板３２ａ（図６参照）がホームセンサ４０（図６参照）に検知されることで所期位置に位置決めされたことが検出されるので、ホームセンサ４０からの検出信号の入力を基準としてパンチ刃２７のホームポジション検出が行われる。
【００６７】
本実施例においては、パンチ刃２７のホームポジション検出時に穿孔時での速度以下の速度を設定してサーボモータ２１を回転駆動し、その１回転中に検知円盤１６の切り欠き１６ａを検出するようになっているが、仮に、切り欠き１６ａが検出されない場合には、逆回転を設定する。これは、パンチユニット８に先行されないままで用紙が残っているかどうかを判断するためである。つまり、パンチ刃２７が貫通しにくい厚手の用紙がパンチユニット８内に残っているような場合には、検知円盤１６を正転させてもその途中でパンチ刃２７が用紙に突き当たったままとなることが原因して１回転しないことがあり、これによって切り欠き部１６ａを検出することができなくなる。そこで、本実施例では、１回転に要する時間を基準としてサーボモータ２１に給電し、その時間内で切り欠き部１６ａが検出されない場合には逆転に切り換え、逆転時に切り欠き部１６ａが検出できた場合にはパンチユニット８内に用紙が残存していることを判断するようになっている。これにより、パンチユニット８内に用紙の残留検知のための構成を備えなくても用紙残留を検出することが可能となる。
【００６８】
一方、図１３において検知円盤１６には、ラチェット形式のカム部１５が同軸上に設けられて一体化されており、これに対向するサーボモータ２１側のラチェットギヤ１７には、図１０に示すように、ラチェット形式のカム部１７ａが同軸上に一体化されて設けられている。  
カム部１５および１７ａは、図１０および図１３に示すように、周方向で半割状態の相対形状をなし、回転位相において相対形状が一致した時点で噛み合い面１５ａおよび１７ａ１が互いに対向当接することで噛み合い、駆動力の伝達が可能となる。このため、回転位相において相対形状が一致しない場合には、双方のカム部同士が乗り上げた状態となるが、パンチユニット８がステー３３に装填された時点でサーボモータ２１の回転速度を穿孔時の速度以下に設定して検知円盤１６の切り欠き１６ａを検出する際にカム同士の相対形状が一致すると、回転軸２４に装填されているバネ１９の付勢により双方のカム部の端面１５ａ，１７ａ１同士が噛み合い、両者間での駆動力の伝達が可能な状態とされる。  
図１４は、双方のカム部１５，１７が噛み合った状態を示す正面図であり、同図において、カム同士は、その周方向端面の一方同士の間に角度γ°が得られる程度の隙間ができるサイズとされ、この隙間の存在により乗り上げた側のカム部が乗り上げていない側のカム部に向け落ち込みやすくして噛み合いが円滑に行われるようになっている。これにより、ラチェットギヤ１７の回転がカム部１７ａおよびこれに噛み合うカム部１５を介して検知円盤１６およびパンチ刃２７を駆動するための偏心カム２０に伝達されるようになる。
【００６９】
以上のような構成を備えた本実施例では、画像形成装置ＰＲから排出される用紙などの用紙が穿孔作業を選択されると、画像形成装置ＰＲ側にて高速搬送された場合であっても、切換爪３により穿孔搬送路Ａの搬入側に導入された場合に搬入側の搬送距離の設定により本体排紙ローラ１の速度の影響を受けることなく搬入側の搬送路を進行できるので、レジストローラ７によって一旦停止された場合でも撓み量の増加を防止することができる。従って、撓み量が増加した場合に発生する用紙の折れ曲がりや皺を抑止することができる。  
また、レジストローラ７により繰り出された用紙は、一旦増速されることにより後続の用紙との衝突の原因となる搬送間隔が短くならないようにできる。しかも、フィニッシャＦＮに向け搬送される際には、一旦増速された搬送速度が画像形成装置ＰＲから直接フィニッシャＦＮに向け搬送される際の搬送速度に設定されることになるので、フィニッシャＦＮ側での受け入れ速度が１種類ですむことになり、フィニッシャＦＮ側での搬送速度制御の切り換えなどが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明実施例による穿孔処理装置における搬送路の構成を説明するための模式図である。
【図２】本実施例による穿孔処理装置で実行される横レジスト検知に用いられる構成を説明するための模式図である。
【図３】本実施例による穿孔処理装置に用いられるパンチユニットの外観図である。
【図４】図３に示したパンチユニットにおけるガイド部分を除いて示す外観図である。
【図５】図３に示したパンチユニットにおける横レジ移動に用いられる駆動部およびこの移動に際しての所期位置検知構造を示す斜視図である。
【図６】図５に示した構造を図５に示した向きの反対側から見た状態を示す斜視図である。
【図７】図３に示したパンチユニットにおける穿孔屑の排出構造を説明するための模式図である。
【図８】図３に示したパンチユニットを用紙の搬送方向から見た正面図である。
【図９】図３に示したパンチユニットにおける穿孔時の状態を説明するための図である。
【図１０】図３に示したパンチユニットにおける駆動機構の本体側の構成を示す斜視図である。
【図１１】図３に示したパンチユニットにおける駆動機構の移動側の構成を示す斜視図である。
【図１２】図３に示したパンチユニットにおけるパンチ刃駆動用のカムとブラケットとの関係を用紙の搬送方向から見た状態で示す模式的な正面図である
【図１３】図３に示したパンチユニットにおけるパンチ刃のホームポジション設定機構を示す斜視図である。
【図１４】図３に示したパンチユニットに装備されている駆動機構でのイニシャライズ動作のための原理構成を示す図である。
【図１５】図３に示したパンチユニットの着脱構造を説明するための斜視図である。
【図１６】図１５に示した着脱構造を説明するために図１５を示して視点と反対側の視点から見た状態を示す斜視図である。
【図１７】本発明実施例による穿孔処理装置の操作手順を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１７に示した処理のうちの一部詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明実施例による穿孔処理装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    本体排紙ローラ
２    入口ローラ
３    切換爪
４〜６  穿孔搬送路の搬入側に位置する搬送ローラ
７    レジストローラ
８    パンチユニット
９    パンチ後搬送ローラ
１０〜１２  穿孔搬送路の搬出側に位置する搬送ローラ
１３    排紙ローラ
１００  穿孔処理装置
２００  制御部
Ａ    穿孔搬送路
Ｂ    排出搬送路
ＰＲ  画像形成装置
ＦＮ  フィニッシャ
Ｓ１  入口センサ
Ｓ２  横レジストセンサ
Ｓ３  排紙センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2007062871.tif 000017
【図１６】
2007062871.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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