JP3581790B2

JP3581790B2 - Post-processing equipment with punched paper

Info

Publication number: JP3581790B2
Application number: JP16484298A
Authority: JP
Inventors: 淳一飯田; 明人安藤; 幸孝中里; 政博田村; 良彦中山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2018-06-12
Also published as: JP2000000798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置に装着され、その画像形成装置等から排出される用紙に穿孔（パンチ）する穿孔手段を備えたパンチ付用紙後処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置に装着される用紙後処理装置は、画像形成装置から排出された用紙の後処理を行うものであり、例えば、用紙を各部毎に仕分けしつつ排紙トレイに積載するスタック処理や、用紙を所定枚数毎に綴じて排紙トレイに積載するステープル処理や、用紙に穿孔する穿孔手段を用いてパンチ処理等を行う。従来、パンチ処理を行うために、互いに同期して回転可能なポンチおよびダイスからなる穿孔手段と、ポンチおよびダイスを回転させる駆動手段とを有し、この駆動手段によりポンチおよびダイスを回転させることによって搬送されてくる用紙に穿孔（パンチ）する、いわゆるロータリパンチ方式を採用したパンチ付用紙後処理装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパンチ付用紙後処理装置では、ポンチまたはダイスの回転位置（ホームポジション）を検知するセンサを具備しているものの、そのセンサの故障等による検知異常を含むパンチ異常が発生したとき、ポンチおよびダイスが何処の回転位置にいるかを検知すべく管理していなかったことにより、ロータリパンチが取り付けられている用紙搬送方向下流側の搬送経路を使用禁止にしてしまっていたため、時には用紙搬送装置のシステムの全てを実質的に使えなくなってしまい、パンチ処理を行わない他のスタック処理やステープル処理等のジョブも使用できないという問題点があった。
【０００４】
したがって、本発明における請求項１ないし４記載の発明の目的は、センサの故障等による検知異常を含むパンチ異常が発生したとき、ポンチおよびダイスが用紙の搬送を許す（用紙の搬送を妨害しない）停止位置で停止するように駆動手段を制御することにより、システムが停止している時間を短くすることができ、使い勝手の良いパンチ付用紙後処理装置を提供することにある。
【０００５】
請求項５記載の発明の目的は、前記各発明の目的に加えて、駆動手段をステッピングモータで、第２検知手段を前記ステッピングモータへの駆動パルスを計数するパルス計数手段でそれぞれ構成することにより、制御構成を簡素にして、回転位置や停止位置の制御および速度制御を確実かつ高精度に行えるパンチ付用紙後処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、用紙を穿孔する回転可能なポンチおよびダイスからなる穿孔手段と、前記穿孔手段を回転させる駆動手段とを有し、前記駆動手段により前記穿孔手段を回転させることによって搬送されてくる用紙に穿孔するパンチ付用紙後処理装置において、前記ポンチまたはダイスの回転位置を検知する第１検知手段と、第１検知手段による検知とは別に前記ポンチまたはダイスの回転位置を検知する第２検知手段と、第１検知手段の検知異常を含むパンチ異常が発生したとき、第２検知手段からの出力信号に基づいて、前記ポンチおよびダイスが用紙の搬送を許す停止位置で停止するように前記駆動手段を制御する駆動制御手段とを具備する、という構成を採っている。
【０００７】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のパンチ付用紙後処理装置において、前記検知異常が、所定時間内に、前記ポンチまたはダイスが１回転したことが検知されないことである、という構成を採っている。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のパンチ付用紙後処理装置において、前記駆動制御手段は、前記パンチ異常が発生したことにより、前記駆動手段の停止以降の穿孔動作を禁止する、という構成を採っている。
【０００９】
請求項４記載の発明では、請求項１，２または３記載のパンチ付用紙後処理装置において、前記停止位置が、用紙に穿孔するときの回転位置と略正反対の回転位置である、という構成を採っている。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１，２，３または４記載のパンチ付用紙後処理装置において、前記駆動手段が、ステッピングモータからなり、第２検知手段が、前記ステッピングモータへの駆動パルスを計数するパルス計数手段からなる、という構成を採っている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図７を参照して説明する。図１において、符号１００は、例えば複写機からなる画像形成装置を示す。符号２００は、画像形成装置１００の側部に装着されるパンチ付用紙後処理装置を示す。画像形成装置１００との連結部であるパンチ付用紙後処理装置２００の用紙搬送路２Ｒの入口周辺には、入口センサ３６、ロータリパンチユニット（穿孔装置）１２１、入口ローラ１および２つの分岐爪８ａ，８ｂがそれぞれ配設されている。
【００１２】
入口センサ３６は、排出搬送される用紙の先端および後端を検知する。各分岐爪８ａ，８ｂは、共に図示しないソレノイドおよびスプリング等により、排紙トレイ１２の方向にいく用紙と、プルーフトレイ１４の方向へといく用紙と、ステープル装置１１の方向へといく用紙とを分けるようにそれぞれ駆動される。
【００１３】
用紙搬送路２Ｒから排紙トレイ１２へ向かうソート・スタック用搬送路１２Ｒには、一対のローラからなる上搬送ローラ２、用紙を検知する排紙センサ３８、駆動ローラ３ａと従動ローラ３ｂとからなる排出ローラ３、用紙を一方に寄せる寄せローラ７、積載用紙により上下動する紙面検知レバー１３、積載用紙高さを検出する紙面検知センサ３２，３３がそれぞれ配置されている。排出ローラ３の従動ローラ３ｂは、通常、駆動ローラ３ａに対して自重またはスプリング等の付勢力で加圧した状態で接しており、用紙やステープル綴じされた用紙束は上記加圧力に抗して排紙トレイ１２へ排出される。
【００１４】
用紙搬送路２Ｒからプルーフトレイ１４へ向かう搬送路１４Ｒには、一対のローラからなる複数の搬送ローラが配設されている。プルーフトレイ１４は、コピー等のジョブ中に、ファクシミリやプリンタ等からの割り込み用紙をストックさせるものである。
【００１５】
用紙搬送路２Ｒからステープル装置１１へ向かうステープル用搬送路１１Ｒには、それぞれ一対のローラからなる搬送ローラ４ａ，４ｂ，４ｃ、排紙センサ（図示せず）、ブラシ状の用紙送りローラ６を含むステープルユニット１５がそれぞれ配置されている。下搬送ローラ４ａ，４ｂ，４ｃは、搬送モータ（図示せず）により駆動される。
【００１６】
ステープルユニット１５は、各構成部品を取り付けているステープルトレイ（図示せず）およびステープル装置１１を具備している。ステープル装置１１は、前記ステープルトレイの下側に設けられている。前記ステープルトレイには、用紙の整合を行うためのジョガーフェンス９と、戻しローラ５と、ジョガーフェンス９の背後位置に綴じた用紙束を排出するための放出ベルト１０がそれぞれ配置されている。符号１０ａは、ステープル装置１１により綴じられた用紙束Ｐａの後端を係止するための、放出ベルト１０に固定された放出爪を示す。
【００１７】
ジョガーフェンス９は、図示しないジョガーモータによりジョガーベルト（図示せず）を介して用紙の幅方向に移動され、戻しローラ５は、戻しソレノイド（図示せず）により用紙の表面に接離する振り子運動するように構成されている。ジョガーフェンス９の下側には、用紙の後端に突き当てるための後端フェンス１９が設けられている。
【００１８】
ステープル装置１１は、図示しないステープル移動モータによりステープルベルト（図示せず）を介して駆動され、図１の紙面に対して垂直方向の手前側および奥側（横方向）に移動する。ステープル装置１１により綴じられた用紙束の後端は、放出ベルト１０に固定された放出爪１０ａに係止され、図示しない放出モータにより駆動される放出ベルト１０の回転によって、ガイド板２０に案内されつつ排紙トレイ１２に排出される。
なお、ステープルユニット１５の構成は、本発明の要旨ではないのでこれ以上の詳しい説明を省略する。
【００１９】
排紙トレイ１２は、図示しない上下リフトベルトにより吊るされている。前記上下リフトベルトは、ウォームギヤを含むギヤ列およびタイミングベルトを介して上下モータ（図示せず）により駆動され、前記上下モータの正転または逆転により上昇または下降する。また、排紙トレイ１２は、シフトモータ（図示せず）により適宜左右方向に移動される。
【００２０】
排紙トレイ１２のホームポジションおよび移動時の高さは、上下方向に揺動可能に軸支された紙面検知レバー１３と紙面検知センサ３２，３３とにより検出され、排紙トレイ１２上が用紙や用紙束で満杯になると、図示しない下限センサによりこれが検出される。排紙トレイ１２の上昇時に、寄せローラ７が排紙トレイ１２により押し上げられると、上限スイッチ（図示せず）がオフになり、これにより前記上下モータが回転を停止することにより、排紙トレイ１２のオーバランによる破損を防止するようになっている。
【００２１】
次に、ロータリパンチユニット１２１周りの構造を説明する。
ロータリパンチユニット１２１は、図２に示すように、用紙Ｐを穿孔すべく共に回転可能なポンチ１２３およびダイス１２４からなる穿孔手段と、図３に示すように、ポンチ１２３およびダイス１２４を回転させる駆動手段としてのステッピングモータ１３０と、ステッピングモータ１３０の回転駆動力をポンチ１２３およびダイス１２４にそれぞれ伝達する回転伝達機構と、ポンチ１２３の回転位置（ホームポジション）を検知する第１検知手段としてのホームポジションセンサ１２８とを具備している。図２および図３では、図の簡明化を図るために、分岐爪８ａ，８ｂの図示を省略すると共に、用紙搬送路２Ｒを簡略化して示している。
この第１の実施形態の例では、ポンチ１２３およびダイス１２４を回転させる駆動手段としてステッピングモータ１３０を使用しているので、簡素な制御構成で回転位置および速度制御を容易に、確実かつ高精度に行うことができる。
【００２２】
ポンチ１２３は、ロータリパンチユニット１２１の図示しない側板に取り付けられたポンチ収納筐体１２２内に収納されている。ポンチ１２３は、前記側板に回転可能に支持されたポンチ軸１２３Ａに、図２の紙面に対して垂直方向、すなわち、用紙搬送路２Ｒに直交する用紙Ｐの幅方向の穿孔すべき位置に所定の間隔をもって複数個（例えば２個あるいは３個）取り付けられている。
【００２３】
ダイス１２４は、用紙搬送路２Ｒを挟んでポンチ１２３に対向して配置されていて、前記側板に取り付けられたダイス収納筐体１２５内に収納されている。ダイス１２４は、円筒状をなし、前記側板に回転可能に支持されたダイス軸１２４Ａに取り付けられている。ダイス１２４の外周壁には、各々のポンチ１２３の回転位置に対応して所定の間隔をもって複数箇所（例えば２箇所あるいは３箇所）の孔部１２４ａが形成されている。なお、図２ないし図４において、ダイス１２４の孔部１２４ａの大きさは、ポンチ１２３の先端刃部の外径に対して幾分大きめに誇張して描いている。
【００２４】
前記回転伝達機構は、例えば特開平６−２７８０９５号公報の図２に示されている機構と略同様の機構をなし、ポンチ軸１２３Ａの一端に取り付けられたポンチギヤ（図示せず）と、このポンチギヤと噛み合うダイス軸１２４Ａの一端に取り付けられたダイスギヤ（図示せず）とを具備している。ステッピングモータ１３０の出力軸１３０ａは、前記ポンチギヤの一端中央に取り付けられている。このような回転伝達機構を有することにより、ステッピングモータ１３０が回転駆動されることによって、ポンチ１２３とダイス１２４とは、図２等に示すように、矢印回転方向ｂおよび矢印回転方向ａに互いに逆方向に回転されることとなる。
【００２５】
ホームポジションセンサ１２８は、発光素子および受光素子を具備した透過型のフォトセンサからなり、後述するスリット円板１２９との協働により、ポンチ１２３が図２および図３に示すようなホームポジションを占めている回転位置を検知する機能を有する。ステッピングモータ１３０の出力軸１３０ａには、ホームポジションセンサ１２８の光路部と選択的に係合するスリット１２９ａを備えたスリット円板１２９が取り付けられている。
【００２６】
ダイス収納筐体１２５の下方には、ポンチ１２３およびダイス１２４の回転によって穿孔（パンチ）された用紙Ｐの抜きカス１２７を回収する回収ボックス１２６が配置されている。ポンチ１２３およびダイス１２４の回転によって穿孔（パンチ）された用紙Ｐの抜きカス１２７は、ダイス１２４の穴部１２４ａを通過して落下し、さらにダイス１２４に形成された両面テーパガイド部（図示せず）によってダイス１２４の内部よりダイス収納筐体１２５の外へ落下し、回収ボックス１２６内へ収容回収される。
【００２７】
次に、パンチ付用紙後処理装置２００の要部の制御構成について図６を参照して説明する。図６に示すブロック図は、説明の簡明化を図るため、パンチ処理システムに係る制御構成のみ記載しており、他のソート・スタック処理やステープル処理システムに係る制御構成、あるいは画像形成総理１００側の制御装置と送受信するシステムについては省略している。
【００２８】
ホームポジションセンサ１２８および入口センサ３６からの出力信号は、センサ入力回路５１を介して中央処理装置であるＣＰＵ５０に入力される。ＣＰＵ５０は、入力された信号に応じて、駆動回路５２を介して、ステッピングモータ１３０に指令信号を送信してこれを制御する。ＣＰＵ５０は、ホームポジションセンサ１２８による検知とは別に、ポンチ１２３の回転位置を検知する第２検知手段としての機能を有している。この場合の第２検知手段は、ステッピングモータ１３０への駆動パルスを計数するパルス計数手段からなり、ＣＰＵ５０に内蔵されているクロックパルス発生回路等がその役割を担う。また、ＣＰＵ５０は、時間を計時するタイマを備えている。
【００２９】
ＣＰＵ５０は、ホームポジションセンサ１２８の検知異常を含むパンチ異常が発生したとき、前記パルス計数手段からの出力信号に基づいて、ポンチ１２３およびダイス１２４が用紙Ｐの搬送を許す停止位置で停止するようにステッピングモータ１３０を制御する駆動制御手段としての機能を有する。そして、ＣＰＵ５０は、前記パンチ異常が発生したことにより、ステッピングモータ１３０の駆動停止以降の穿孔動作を禁止する機能をも有する。
【００３０】
ホームポジションセンサ１２８の検知異常とは、そのセンサ１２８自体の故障等を含み、また、所定時間内に、ポンチ１２３（またはダイス１２４）が１回転したことが検知されない場合も含む。それ故に、検知異常を含むパンチ異常には、ステッピングモータ１３０自体の故障等によりポンチ１２３およびダイス１２４が正常に１回転しない場合や、パンチ時の過負荷等によってパンチ動作時間が所定時間より多くかかるような場合もある。
【００３１】
次に、パンチ付用紙後処理装置２００の動作について説明する。ステープル処理を行わないノンステープルモードであるソートモードやスタックモード、ステープル処理を行うステープルモードが選択された場合の動作については、前述した理由からその説明を省略し、パンチ処理を行うパンチモードが選択された場合の動作について説明する。
【００３２】
まず、正常なパンチが行われる場合について説明する。図２および図３に示すように、画像形成装置１００より排出された用紙Ｐは、入口センサ３６を通過し、ロータリパンチユニット１２１に搬送される。この時、用紙Ｐの後端が入口センサ３６を通過して一定時間が経過すると、ステッピングモータ１３０が作動してダイス１２４とポンチ１２３とが図２中の矢印回転方向ａ，ｂへそれぞれ回転される。用紙Ｐは、ロータリパンチユニット１２１のポンチ１２３とダイス１２４との間の用紙搬送路２Ｒを用紙搬送方向Ｘに搬送されながら、ポンチ１２３とダイス１２４とが回転し（図４（ａ）参照）、ダイス１２４の孔部１２４ａとポンチ１２３とが噛み合う時に（図４（ｂ）参照）、パンチされる。このパンチ時の詳細動作は、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に拡大して示されているように、ポンチ１２３の先端刃部が搬送されてくる用紙Ｐに素早く食い込んで押し出し切るものである。このように、用紙Ｐの後端が入口センサ３６を通過して一定の時間経過後、ポンチ１２３とダイス１２４とが回転し噛み合うことにより、用紙Ｐの幅方向の所定の位置にパンチをすることが可能となると共に、用紙サイズに拘らずどのようなサイズの用紙Ｐであっても用紙搬送方向Ｘの所定の位置にパンチをすることが可能となる。
【００３３】
また、用紙Ｐが入口センサ３６を通過してから、ポンチ１２３およびダイス１２４が回転を始めるまでの時間は任意に設定することが可能であり、これによって用紙搬送方向Ｘにおける用紙Ｐの任意の位置にパンチすることが可能となる。
【００３４】
そして、図４（ｃ）に示すように、用紙Ｐにパンチ孔を明け終えたポンチ１２３とダイス１２４とは、さらに回転され、両者は所定の位置に停止する。こうして、ポンチ１２３およびダイス１２４によってパンチされた用紙Ｐの抜きカス１２７は、ダイス１２４の孔部１２４ａに落下し、さらにダイス１２４の前記両面テーパガイド部によってダイス１２４の内部よりダイス筐体１２５外へ落下し、さらに回収ボックス１２６内へ落下して収容回収される。
【００３５】
そして、ロータリパンチユニット１２１により正常にパンチ処理された用紙Ｐは、各分岐爪８ａ，８ｂの作動によって、排紙トレイ１２の方向にいく用紙と、プルーフトレイ１４の方向へといく用紙と、ステープル装置１１の方向へといく用紙とに適宜分けられ、必要な適宜の処理がなされることとなる。
【００３６】
次に、パンチ異常が発生した場合を含むパンチ動作を図７のフローチャートを併用しながら説明する。
まず、ステップＳ１において、ロータリパンチユニット１２１が使用可能か否かが判別され、使用可能であればステップＳ２へ進みパンチ処理がスタートする。この時には、ポンチ１２３（およびダイス１２４）は、ホームポジションを占めている。そして、画像形成装置１００より排出された用紙Ｐが入口センサ３６を通過して、用紙Ｐの後端が入口センサ３６を抜けて一定時間経った後に、ステッピングモータ１３０が作動することにより、ポンチ１２３とダイス１２４とが回転動作を始める。
【００３７】
ＣＰＵ５０は、この穿孔手段の動作開始時にステッピングモータ１３０を作動させるための駆動パルスをカウントし始め、このカウント数によりポンチ１２３（およびダイス１２４）が予め１回転するときに必要なパルス数と、ホームポジションセンサ１２８によるホームポジションの検出を同時に見て以下の判断を行う。すなわち、ステップＳ４において、ホームポジションセンサ１２８に故障や前述したパンチ異常がなく、所定時間内に、ホームポジションセンサ１２８によるポンチ１２３が１回転したことが検知された場合には、ステップＳ５に進んでＣＰＵ５０は前述した正常なパンチ動作が行われたと判断してステッピングモータ１３０の駆動を停止（図７のフローチャトでは「正常パンチ終了」と記載している）する。
【００３８】
一方、ステップＳ４において、ＣＰＵ５０は、予め求めておいたポンチ１２３（およびダイス１２４）が明らかに１回転していると思われるパルス数（図７のフローチャトではＸパルスと記載している）をカウントされてもホームポジションセンサ１２８の変化が起こらないとき、つまりホームポジションセンサ１２８によりホームポジションの検出が行われなかったとき、パンチング動作の異常（パンチ異常）と判断して（ステップＳ７）、そのままステップＳ８に進み、ステッピングモータ１３０をＹパルス分だけ回転駆動させて同モータ１３０を停止させる。このＹパルスは、用紙Ｐが用紙搬送方向Ｘの下流側に流れるときに、ポンチ１２３が邪魔をしない回転位置に停止、すなわち、ポンチ１２３のホームポジションから−９０度の範囲で停止するように予め設定しておく。
【００３９】
ここで、ポンチ１２３のホームポジションから−９０度の範囲で停止位置する位置とは、用紙Ｐに穿孔するときの回転位置（図４（ｂ）および図５（ｂ）に示されている穿孔回転位置）と略正反対の回転位置、すなわち図２においてポンチ１２３の先端刃部が略直上を占める位置である。
【００４０】
その後はパンチング動作をするにあたって異常と判断されたので、パンチが接続されていてもパンチ動作は一切行わないように、パンチ動作を禁止すべく制御を切り替える（ステップＳ１０参照）。換言すれば、ＣＰＵ５０は、パンチ異常が発生したことにより、ステッピングモータ１３０の停止以降の穿孔動作を禁止するように同モータ１３０を制御するものである。次いで、ステップＳ１１に進んで、適宜の警告表示を行う。この警告表示は、例えば操作パネルの液晶画面での適宜の表示やブザー等を吹鳴することで、サービスマン・コール等を行う。これは、ポンチ１２３、ダイス１２４やステッピングモータ１３０をそのままの状態に保持して、サービスマンによるポンチ１２３およびダイス１２４の初期状態の位置出しを正確に行うために有効である。
【００４１】
なお、駆動手段は、上記したステッピングモータ１３０に限らず、上述した利点を望まくてもよいのであれば、例えばＤＣモータ等の他の制御用駆動モータであってもよい。
【００４２】
そして、前述した第１の実施形態では、第２検知手段としてステッピングモータ１３０を作動させるための駆動パルスをカウントして、そのパルス数によりポンチ１２３の回転位置などを見ているが、これに限らず、ポンチ１２３やダイス１２４を回転させている駆動手段としての前記各駆動モータにフォトエンコーダなどのモータの回転位置の変化が分かるような位置検知手段を取り付けたり、２個以上のセンサを用いてホームポジションの位置やポンチ１２３の回転位置の変化を見たりしたものであっても構わない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし４の発明によれば、第１検知手段の検知異常を含むパンチ異常が発生したとき、第２検知手段からの出力信号に基づいて、ポンチおよびダイスが用紙の搬送を許す停止位置で停止するように駆動手段を制御する駆動制御手段を具備することにより、駆動制御手段は、第１検知手段の検知異常を含むパンチ異常が発生しても、ポンチの刃先およびダイスが用紙の搬送を許す（用紙の搬送を妨害しない）停止位置で停止するように駆動手段を制御するので、システムダウンする時間を短縮できると共に、使い勝手の良いパンチ付用紙後処理装置を安価で提供することができる。
【００４４】
請求項５記載の発明によれば、前記各発明の効果に加えて、駆動手段がステッピングモータから、第２検知手段が前記ステッピングモータへの駆動パルスを計数するパルス計数手からでそれぞれなることにより、制御構成が簡素になって、回転位置や停止位置の制御および速度制御を容易に、確実かつ高精度に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すパンチ付用紙後処理装置の概略的な構成図である。
【図２】図１のパンチ付用紙後処理装置に配設されたロータリパンチユニット周りの一部断面正面図である。
【図３】図２のロータリパンチユニット周りの要部の一部断面正面図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ロータリパンチユニットのポンチおよびダイスのパンチング動作の遷移状態を示す要部の正断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図４（ｂ）の動作の前後を拡大して詳細に示した要部の動作図であって、用紙穿孔動作の遷移状態を示す要部の正面図である。
【図６】第１の実施形態におけるパンチ付用紙後処理装置の要部の制御構成を示すブロック図である。
【図７】第１の実施形態におけるパンチ処理のフローチャートである。
【符号の説明】
３６入口センサ
５０駆動制御手段としてのＣＰＵ
１００画像形成装置
１２１ロータリパンチユニット
１２３ポンチ
１２４ダイス
１２８第１検知手段としてのホームポジションセンサ
１３０駆動手段としてのステッピングモータ
２００パンチ付用紙後処理装置
Ｐ用紙[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a punched sheet post-processing apparatus which is mounted on an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile, and a printing machine, and includes a punching unit for punching a sheet discharged from the image forming apparatus. Things.
[0002]
[Prior art]
A paper post-processing device mounted on an image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile, and a printing machine performs post-processing of paper discharged from the image forming apparatus. In addition, stack processing for stacking sheets on a paper discharge tray, stapling processing for binding sheets of a predetermined number of sheets, and stacking the sheets on a paper discharge tray, and punching processing using punching means for punching sheets are performed. Conventionally, in order to perform a punching process, the punching device includes a punch and a die that can be rotated in synchronization with each other, and a driving device that rotates the punch and the die, and the punch and the die are rotated by the driving device. 2. Description of the Related Art A punched sheet post-processing apparatus employing a so-called rotary punch method for punching a conveyed sheet is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the conventional sheet post-processing apparatus with a punch includes a sensor for detecting the rotational position (home position) of the punch or the die, when a punch error including a detection error due to a failure of the sensor occurs, Since the punch and the die were not managed to detect where they were rotated, the transport path downstream of the paper transport direction, where the rotary punch was mounted, was prohibited. However, there is a problem that the entire system cannot be used, and other jobs such as stack processing and stapling processing that do not perform punch processing cannot be used.
[0004]
Therefore, an object of the invention according to claims 1 to 4 of the present invention is to allow a punch and a die to convey a sheet when a punch abnormality including a detection abnormality due to a sensor failure or the like occurs (does not disturb the sheet conveyance). An object of the present invention is to provide a punched sheet post-processing apparatus which can shorten the time during which the system is stopped by controlling the driving means so as to stop at the stop position, and which is easy to use.
[0005]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the above objects, the driving means is constituted by a stepping motor, and the second detecting means is constituted by a pulse counting means for counting a driving pulse to the stepping motor. Another object of the present invention is to provide a punched sheet post-processing apparatus capable of simplifying a control configuration and controlling a rotation position and a stop position and speed control with certainty and high accuracy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the invention according to claim 1 includes a punching unit including a rotatable punch and a die for punching a sheet, and a driving unit for rotating the punching unit. In a sheet post-processing apparatus with a punch for punching a sheet conveyed by rotating the punching means, a first detecting means for detecting a rotation position of the punch or the die, and the detection by the first detecting means, A second detecting means for detecting a rotational position of the punch or the die, and when a punch abnormality including a detection abnormality of the first detecting means has occurred, the punch and the die detect the sheet based on an output signal from the second detecting means. And a drive control means for controlling the drive means so as to stop at a stop position at which the conveyance is permitted.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the post-processing apparatus with a punch according to the first aspect, the detection abnormality is that it is not detected that the punch or the die makes one rotation within a predetermined time. I am taking it.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the post-processing apparatus with a punch according to the first or second aspect, the drive control unit prohibits a punching operation after the stop of the drive unit due to the occurrence of the punch abnormality. , Is adopted.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the post-processing apparatus with a punch according to the first, second or third aspect, the stop position is a rotation position substantially opposite to a rotation position when punching a sheet. I am taking it.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the post-processing apparatus with a punch according to the first, second, third, or fourth aspect, the driving unit includes a stepping motor, and the second detecting unit includes a driving pulse to the stepping motor. And a pulse counting means for counting the number of pulses.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes an image forming apparatus including, for example, a copying machine. Reference numeral 200 denotes a post-processing apparatus with a punch attached to the side of the image forming apparatus 100. An entrance sensor 36, a rotary punch unit (perforation device) 121, an entrance roller 1, and two branch claws 8a are provided around the entrance of the sheet transport path 2R of the punched sheet post-processing apparatus 200, which is a connection part with the image forming apparatus 100. , 8b are provided respectively.
[0012]
The entrance sensor 36 detects the leading end and the trailing end of the discharged and conveyed sheet. Each of the branching claws 8a and 8b is provided with a solenoid and a spring (not shown) to separate a sheet of paper toward the discharge tray 12, a sheet of paper toward the proof tray 14, and a sheet of paper toward the stapling device 11. Each is driven to divide.
[0013]
The sort / stack transport path 12R from the paper transport path 2R to the paper discharge tray 12 includes an upper transport roller 2 composed of a pair of rollers, a paper discharge sensor 38 for detecting paper, a drive roller 3a and a driven roller 3b. A discharge roller 3, a moving roller 7 for moving the paper to one side, a paper surface detecting lever 13 which moves up and down by the loaded paper, and paper surface detection sensors 32 and 33 for detecting the height of the loaded paper are arranged, respectively. The driven roller 3b of the discharge roller 3 is normally in contact with the driving roller 3a in a state where the driven roller 3a is pressed by its own weight or an urging force of a spring or the like, and a sheet or a stapled sheet bundle is opposed to the pressing force. The paper is discharged to the paper discharge tray 12.
[0014]
A plurality of transport rollers including a pair of rollers are disposed on the transport path 14R extending from the paper transport path 2R to the proof tray 14. The proof tray 14 stores interrupt sheets from a facsimile, a printer, or the like during a job such as copying.
[0015]
A staple transport path 11R from the paper transport path 2R to the stapling apparatus 11 includes staples including transport rollers 4a, 4b, and 4c each including a pair of rollers, a paper discharge sensor (not shown), and a brush-shaped paper feed roller 6. Units 15 are arranged respectively. The lower transport rollers 4a, 4b, 4c are driven by a transport motor (not shown).
[0016]
The staple unit 15 includes a staple tray (not shown) to which each component is attached and the staple device 11. The staple device 11 is provided below the staple tray. On the staple tray, a jogger fence 9 for aligning sheets, a return roller 5, and a discharge belt 10 for discharging a sheet bundle bound behind the jogger fence 9 are arranged. Reference numeral 10a denotes a discharge claw fixed to the discharge belt 10 for locking the rear end of the sheet bundle Pa bound by the stapling device 11.
[0017]
The jogger fence 9 is moved in the width direction of the sheet by a jogger belt (not shown) by a jogger motor (not shown), and the return roller 5 is moved by a return solenoid (not shown) into and out of contact with the surface of the sheet. It is configured to Below the jogger fence 9, a rear end fence 19 is provided for abutting the rear end of the sheet.
[0018]
The staple device 11 is driven by a staple moving motor (not shown) via a staple belt (not shown), and moves toward the near side and the far side (lateral direction) in a direction perpendicular to the plane of FIG. The trailing end of the sheet bundle bound by the stapling device 11 is locked by a discharge claw 10a fixed to the discharge belt 10, and is guided by the guide plate 20 by rotation of the discharge belt 10 driven by a discharge motor (not shown). While being discharged to the discharge tray 12.
Since the configuration of the staple unit 15 is not the gist of the present invention, further detailed description will be omitted.
[0019]
The discharge tray 12 is suspended by a vertical lift belt (not shown). The vertical lift belt is driven by a vertical motor (not shown) via a gear train including a worm gear and a timing belt, and is raised or lowered by forward or reverse rotation of the vertical motor. Further, the paper discharge tray 12 is appropriately moved in the left-right direction by a shift motor (not shown).
[0020]
The home position and the height at the time of movement of the paper discharge tray 12 are detected by the paper surface detection lever 13 and the paper surface detection sensors 32 and 33 that are pivotally supported in the up and down direction. When the sheet bundle becomes full, this is detected by a lower limit sensor (not shown). When the paper discharge tray 12 is lifted and the shifting roller 7 is pushed up by the paper discharge tray 12, an upper limit switch (not shown) is turned off, and the vertical motor stops rotating. Is prevented from being damaged due to overrun.
[0021]
Next, the structure around the rotary punch unit 121 will be described.
As shown in FIG. 2, the rotary punch unit 121 includes a punching unit including a punch 123 and a die 124 that can rotate together to punch the sheet P, and a driving unit that rotates the punch 123 and the die 124 as illustrated in FIG. Stepping motor 130 as means, a rotation transmitting mechanism for transmitting the rotational driving force of stepping motor 130 to punch 123 and die 124, respectively, and home position as first detecting means for detecting the rotational position (home position) of punch 123. And a sensor 128. 2 and 3, for simplification of the drawings, illustration of the branch claws 8a and 8b is omitted, and the paper transport path 2R is shown in a simplified manner.
In the example of the first embodiment, since the stepping motor 130 is used as a driving unit for rotating the punch 123 and the die 124, the rotation position and the speed can be easily and reliably and accurately controlled with a simple control configuration. It can be carried out.
[0022]
The punch 123 is housed in a punch housing 122 attached to a side plate (not shown) of the rotary punch unit 121. The punch 123 is fixed to a punch shaft 123A rotatably supported by the side plate at a position to be punched in a direction perpendicular to the sheet of FIG. 2, that is, in a width direction of the sheet P orthogonal to the sheet conveying path 2R. A plurality (for example, two or three) are attached at intervals.
[0023]
The dice 124 is arranged to face the punch 123 with the paper transport path 2R interposed therebetween, and is housed in a dice housing 125 attached to the side plate. The die 124 has a cylindrical shape and is mounted on a die shaft 124A rotatably supported by the side plate. A plurality of (for example, two or three) holes 124a are formed on the outer peripheral wall of the die 124 at predetermined intervals corresponding to the rotational positions of the punches 123. 2 to 4, the size of the hole 124 a of the die 124 is exaggerated somewhat larger than the outer diameter of the tip blade of the punch 123.
[0024]
The rotation transmission mechanism is substantially the same as the mechanism shown in FIG. 2 of JP-A-6-278095, for example, and includes a punch gear (not shown) attached to one end of a punch shaft 123A, and a punch gear. And a die gear (not shown) attached to one end of a die shaft 124A that meshes with the die shaft 124A. The output shaft 130a of the stepping motor 130 is attached to the center of one end of the punch gear. By having such a rotation transmission mechanism, the punch 123 and the die 124 are rotated in opposite directions in the arrow rotation direction b and the arrow rotation direction a as shown in FIG. Direction.
[0025]
The home position sensor 128 is a transmission type photo sensor having a light emitting element and a light receiving element. The punch 123 occupies a home position as shown in FIGS. 2 and 3 in cooperation with a slit disk 129 described later. It has a function to detect the rotating position. A slit disk 129 having a slit 129a that is selectively engaged with the optical path of the home position sensor 128 is attached to the output shaft 130a of the stepping motor 130.
[0026]
A collection box 126 is disposed below the die housing 125 to collect a scrap 127 of the paper P punched by the rotation of the punch 123 and the die 124. The scrap 127 of the sheet P perforated (punched) by the rotation of the punch 123 and the die 124 falls through the hole 124a of the die 124, and furthermore, a double-sided tapered guide (not shown) formed on the die 124. ), Falls from the inside of the dice 124 to the outside of the dice housing 125, and is collected and collected in the collection box 126.
[0027]
Next, a control configuration of a main part of the post-processing apparatus 200 with a punch will be described with reference to FIG. In the block diagram shown in FIG. 6, for simplicity of description, only the control configuration relating to the punch processing system is described, and the control configuration relating to other sort / stack processing and the stapling processing system, or the image forming prime 100 side. A system for transmitting and receiving to and from the control device is omitted.
[0028]
Output signals from the home position sensor 128 and the entrance sensor 36 are input to the CPU 50 as a central processing unit via the sensor input circuit 51. The CPU 50 transmits a command signal to the stepping motor 130 via the drive circuit 52 in accordance with the input signal, and controls the command signal. The CPU 50 has a function as a second detection unit that detects the rotational position of the punch 123 separately from the detection by the home position sensor 128. In this case, the second detecting means includes a pulse counting means for counting a driving pulse to the stepping motor 130, and a clock pulse generating circuit built in the CPU 50 plays a role. Further, the CPU 50 includes a timer for measuring time.
[0029]
The CPU 50 causes the punch 123 and the dice 124 to stop at a stop position at which the conveyance of the sheet P is allowed, based on an output signal from the pulse counting means, when a punch abnormality including a detection abnormality of the home position sensor 128 occurs. It has a function as drive control means for controlling the stepping motor 130. Then, the CPU 50 also has a function of prohibiting the punching operation after the driving of the stepping motor 130 is stopped due to the occurrence of the punch abnormality.
[0030]
The detection abnormality of the home position sensor 128 includes a failure of the sensor 128 itself, and also includes a case where it is not detected that the punch 123 (or the die 124) has made one rotation within a predetermined time. Therefore, in the punch abnormality including the detection abnormality, when the punch 123 and the die 124 do not normally rotate once due to a failure of the stepping motor 130 or the like, or when the punch operation time is longer than a predetermined time due to an overload at the time of punching. There are some cases like this.
[0031]
Next, the operation of the punched sheet post-processing apparatus 200 will be described. The operation when the sort mode or stack mode, which is a non-staple mode in which staple processing is not performed, and the staple mode in which staple processing is performed, are not described for the above-described reason, and the punch mode in which punch processing is performed is selected. The operation in the case where the operation is performed will be described.
[0032]
First, a case where a normal punch is performed will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the sheet P discharged from the image forming apparatus 100 passes through the entrance sensor 36 and is conveyed to the rotary punch unit 121. At this time, when a certain time elapses after the rear end of the paper P passes through the entrance sensor 36, the stepping motor 130 is operated, and the die 124 and the punch 123 are rotated in the arrow rotation directions a and b in FIG. You. While the paper P is being transported in the paper transport direction X in the paper transport path 2R between the punch 123 and the die 124 of the rotary punch unit 121, the punch 123 and the die 124 rotate (see FIG. 4A). When the hole 124a of the die 124 and the punch 123 are engaged (see FIG. 4B), the punch is punched. The detailed operation at the time of punching is as shown in FIGS. 5 (a), 5 (b) and 5 (c), in which the leading edge of the punch 123 quickly cuts into the conveyed paper P and pushes it out. It is a thing to cut. As described above, after a predetermined time has passed after the trailing end of the sheet P has passed the entrance sensor 36, the punch 123 and the die 124 rotate and mesh with each other, thereby punching a predetermined position in the width direction of the sheet P. , And punching can be performed at a predetermined position in the paper transport direction X for any size of paper P regardless of the paper size.
[0033]
In addition, the time from when the sheet P passes through the entrance sensor 36 to when the punch 123 and the die 124 start rotating can be set arbitrarily, whereby any position of the sheet P in the sheet transport direction X can be set. It becomes possible to punch.
[0034]
Then, as shown in FIG. 4C, the punch 123 and the die 124, which have finished punching holes in the paper P, are further rotated, and both stop at a predetermined position. In this way, the scrap 127 of the paper P punched by the punch 123 and the die 124 falls into the hole 124a of the die 124, and further from the inside of the die 124 to the outside of the die housing 125 by the double-sided tapered guide portion of the die 124. It falls and then falls into the collection box 126 to be collected and collected.
[0035]
The sheet P normally punched by the rotary punch unit 121 is moved in the direction of the discharge tray 12, the sheet in the direction of the proof tray 14, and stapled by the operation of the branch claws 8 a and 8 b. The sheet is appropriately divided into a sheet going in the direction of the apparatus 11 and necessary and appropriate processing is performed.
[0036]
Next, a punch operation including a case where a punch abnormality has occurred will be described with reference to a flowchart of FIG.
First, in step S1, it is determined whether or not the rotary punch unit 121 can be used. If the rotary punch unit 121 can be used, the process proceeds to step S2 and punch processing starts. At this time, the punch 123 (and the dice 124) occupy the home position. Then, after the paper P discharged from the image forming apparatus 100 passes through the entrance sensor 36 and the rear end of the paper P passes through the entrance sensor 36 and passes for a certain period of time, the stepping motor 130 is operated, so that the punch 123 And the die 124 start rotating.
[0037]
The CPU 50 starts counting the driving pulses for operating the stepping motor 130 at the start of the operation of the perforating means, and the number of pulses required when the punch 123 (and the dice 124) makes one revolution in advance is calculated based on the counted number. The following determination is made while simultaneously detecting the home position detected by the position sensor 128. That is, in step S4, when the home position sensor 128 has no failure or the above-described punch abnormality and the home position sensor 128 detects that the punch 123 has made one rotation within a predetermined time, the process proceeds to step S5. The CPU 50 determines that the above-described normal punching operation has been performed, and stops driving the stepping motor 130 ("normal punching is finished" in the flowchart of FIG. 7).
[0038]
On the other hand, in step S4, the CPU 50 counts the number of pulses (the X pulse is described in the flowchart of FIG. 7) that the punch 123 (and the dice 124) previously determined apparently make one rotation. If the home position sensor 128 does not change even if the home position sensor 128 is detected, that is, if the home position is not detected by the home position sensor 128, it is determined that the punching operation is abnormal (punch abnormal) (step S7), and the process proceeds to step S7. Proceeding to S8, the stepping motor 130 is rotationally driven by the Y pulse to stop the motor 130. When the sheet P flows downstream in the sheet conveyance direction X, the Y pulse is stopped beforehand so that the punch 123 stops at a rotation position where the punch 123 does not interfere, that is, stops within a range of −90 degrees from the home position of the punch 123. Set it.
[0039]
Here, the position where the punch 123 is stopped within a range of −90 degrees from the home position is a rotation position at the time of punching the sheet P (the punch rotation shown in FIGS. 4B and 5B). 2), that is, the position where the tip blade of the punch 123 occupies almost immediately above in FIG.
[0040]
Thereafter, since it is determined that the punching operation is abnormal, the control is switched to prohibit the punching operation so that the punching operation is not performed at all even if the punch is connected (see step S10). In other words, the CPU 50 controls the stepping motor 130 to prohibit the punching operation after the stop of the stepping motor 130 due to the occurrence of the punch abnormality. Next, the process proceeds to step S11, and an appropriate warning is displayed. This warning is displayed by, for example, an appropriate display on the liquid crystal screen of the operation panel or by sounding a buzzer or the like, thereby performing a serviceman call or the like. This is effective for holding the punch 123, the die 124 and the stepping motor 130 as they are, and for accurately positioning the punch 123 and the die 124 in the initial state by the service person.
[0041]
The drive unit is not limited to the above-described stepping motor 130, and may be another control drive motor such as a DC motor, for example, as long as the above-described advantages may be desired.
[0042]
In the above-described first embodiment, the drive pulse for operating the stepping motor 130 is counted as the second detection unit, and the rotational position of the punch 123 is viewed based on the number of pulses. Instead, a position detecting means such as a photo encoder or the like for detecting a change in the rotational position of the motor may be attached to each of the driving motors as driving means for rotating the punch 123 and the die 124, or by using two or more sensors. The change in the home position or the rotation position of the punch 123 may be observed.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to fourth aspects of the present invention, when a punch abnormality including a detection abnormality of the first detection unit occurs, the punch and the die are set on the paper based on the output signal from the second detection unit. Drive control means for controlling the drive means so as to stop at a stop position that allows the transfer of the punch, even if a punch abnormality including a detection abnormality of the first detection means occurs, the cutting edge of the punch In addition, since the driving means is controlled so as to stop at a stop position where the dies allow the paper to be conveyed (does not interfere with the conveyance of the paper), the time required for system downtime can be reduced, and an easy-to-use punched paper post-processing device can be manufactured at a low cost. Can be provided.
[0044]
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of each of the above-mentioned inventions, the driving means comprises a stepping motor, and the second detecting means comprises a pulse counter for counting driving pulses to the stepping motor. In addition, the control structure is simplified, and the control of the rotational position and the stop position and the speed control can be easily, reliably, and accurately performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sheet post-processing apparatus with a punch showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional front view of a periphery of a rotary punch unit provided in the post-processing apparatus for a sheet with punches shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a partial cross-sectional front view of a main part around a rotary punch unit in FIG. 2;
FIGS. 4A, 4B, and 4C are front cross-sectional views of main parts showing transition states of punching operations of a punch and a die of a rotary punch unit.
5 (a), (b), and (c) are operation diagrams of the main parts, which are enlarged in detail before and after the operation of FIG. 4 (b), showing a transition state of the sheet punching operation. It is a front view of the principal part shown.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a control configuration of a main part of the sheet post-processing apparatus with punches according to the first embodiment.
FIG. 7 is a flowchart of a punching process according to the first embodiment.
[Explanation of symbols]
36 entrance sensor 50 CPU as drive control means
REFERENCE SIGNS LIST 100 Image forming apparatus 121 Rotary punch unit 123 Punch 124 Dice 128 Home position sensor 130 as first detecting means Stepping motor 200 as driving means 200 Punched paper post-processing device P Paper

Claims

用紙を穿孔する回転可能なポンチおよびダイスからなる穿孔手段と、前記穿孔手段を回転させる駆動手段とを有し、前記駆動手段により前記穿孔手段を回転させることによって搬送されてくる用紙に穿孔するパンチ付用紙後処理装置において、
前記ポンチまたはダイスの回転位置を検知する第１検知手段と、
第１検知手段による検知とは別に前記ポンチまたはダイスの回転位置を検知する第２検知手段と、
第１検知手段の検知異常を含むパンチ異常が発生したとき、第２検知手段からの出力信号に基づいて、前記ポンチおよびダイスが用紙の搬送を許す停止位置で停止するように前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
を具備することを特徴とするパンチ付用紙後処理装置。A punch for punching a sheet conveyed by rotating the punching means by the driving means, the punch having a punching means comprising a rotatable punch and a die for punching a sheet, and a driving means for rotating the punching means; In the attached paper post-processing device,
First detecting means for detecting the rotational position of the punch or die,
Second detection means for detecting the rotational position of the punch or the die separately from the detection by the first detection means,
When a punch abnormality including a detection abnormality of the first detection unit occurs, the driving unit is controlled based on an output signal from the second detection unit so that the punch and the die stop at a stop position at which sheet conveyance is allowed. Drive control means,
A post-processing apparatus for a sheet with a punch, comprising:

請求項１記載のパンチ付用紙後処理装置において、
前記検知異常が、所定時間内に、前記ポンチまたはダイスが１回転したことが検知されないことであることを特徴とするパンチ付用紙後処理装置。The post-processing apparatus with a punch according to claim 1,
The post-processing apparatus with a punched sheet according to claim 1, wherein the detection abnormality is that it is not detected that the punch or the die makes one rotation within a predetermined time.

請求項１または２記載のパンチ付用紙後処理装置において、
前記駆動制御手段は、前記パンチ異常が発生したことにより、前記駆動手段の停止以降の穿孔動作を禁止することを特徴とするパンチ付用紙後処理装置。3. The post-processing device with punched paper according to claim 1, wherein
The post-processing apparatus for a punched sheet, wherein the drive control unit prohibits a punching operation after the stop of the drive unit when the punch abnormality occurs.

請求項１，２または３記載のパンチ付用紙後処理装置において、
前記停止位置が、用紙に穿孔するときの回転位置と略正反対の回転位置であることを特徴とするパンチ付用紙後処理装置。4. A post-processing apparatus for a punched sheet according to claim 1, 2 or 3,
The post-processing device with a punched sheet, wherein the stop position is a rotation position substantially opposite to a rotation position when punching a sheet.

請求項１，２，３または４記載のパンチ付用紙後処理装置において、
前記駆動手段が、ステッピングモータからなり、第２検知手段が、前記ステッピングモータへの駆動パルスを計数するパルス計数手段からなることを特徴とするパンチ付用紙後処理装置。5. The post-processing apparatus for a punched sheet according to claim 1, 2, 3, or 4,
The sheet post-processing apparatus with punches, wherein the driving means comprises a stepping motor, and the second detecting means comprises pulse counting means for counting a driving pulse to the stepping motor.