JP2011201162A - ステープラ駆動装置、後処理装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 動作音を抑えつつステープル処理の安定性を確保する。
【解決手段】 ステープラ駆動装置が、モータを備え、該モータの回転による駆動力で、複数枚の記録媒体からなる束にステープル針を差し込んで折り曲げるステープル動作を実行するステープラのモータに電力を供給する電力供給部と、電力供給部に、前記モータに向けて、前記束を形成する記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に応じた電力を供給させる供給電力制御部とを備えた。
【選択図】 図２４

Description

本発明は、ステープラ駆動装置、後処理装置、および画像形成装置に関する。

用紙上に画像や文字をプリントするプリンタなどといった画像形成装置の後段に、後処理装置が連結されることがある。この後処理装置には、そのユーザの利用形態に応じ、用紙にパンチ穴を空けるパンチャや重ねられた複数枚の用紙からなる用紙束をステープル針でとじるステープラや用紙を折り畳む紙折り機などが装備される。

ステープラに着目すると、このステープラにはＤＣモータが搭載されており、そのＤＣモータの回転による駆動力で、用紙束にステープル針を差し込んで折り曲げるというステープル動作が行なわれる。

特開２００８−１７４３８２号公報

本発明は、動作音を抑えつつステープル処理の安定性を確保することを目的とする。

請求項１のステープラ駆動装置は、
モータを備え、このモータの回転による駆動力で、複数枚の記録媒体からなる束にステープル針を差し込んで折り曲げるステープル動作を実行するステープラのモータに電力を供給する電力供給部と、
上記電力供給部に、上記モータに向けて、上記束を形成する記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に応じた電力を供給させる供給電力制御部とを備えたことを特徴とする。

請求項２のステープラ駆動装置は、
上記ステープル動作に要する上記ステープラの負荷が異なる複数の束種類のいずれに上記束が相当するかを、この束を構成する記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に基づいて判別する束種類判別部を備え、
上記供給電力制御部が、上記電力供給部に、上記モータに向けて、上記束種類判別部による判別結果に応じた電力を供給させるものであることを特徴とする。

請求項３のステープラ駆動装置は、
上記モータがＤＣモータであって、
上記電力供給部が、上記モータに向けて、上記電力制御部からの指示に基づく出力比率にパルス幅変調された電力を供給するものであり、
上記電力制御部が、上記電力供給部に、上記束を形成した記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に応じた出力比率を指示するものであることを特徴とする。

請求項４の後処理装置は、
画像を形成する画像形成装置から記録媒体を受け取り、この記録媒体を複数枚重ねて束を形成する束形成部と、
モータを備え、このモータの回転による駆動力で、上記束にステープル針を差し込んで折り曲げる、後処理装置の一種であるステープル動作を実行するステープラと、
上記ステープラの上記モータに電力を供給する電力供給部と、
上記電力供給部に、上記モータに向けて、上記束を構成する記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に応じた電力を供給させる供給電力制御部とを備えたことを特徴とする。

請求項５の画像形成装置は、
記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
上記画像形成部から記録媒体を受け取り、この記録媒体を複数枚重ねて束を形成する束形成部と、
モータを備え、このモータの回転による駆動力で、上記束にステープル針を差し込んで折り曲げるステープル動作を実行するステープラと、
上記ステープラの上記モータに電力を供給する電力供給部と、
上記電力供給部に、上記モータに向けて、上記束を構成する記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に応じた電力を供給させる供給電力制御部とを備えたことを特徴とする。

請求項１のステープラ駆動装置によれば、動作音を抑えつつステープル処理の安定性が確保される。

請求項２のステープラ駆動装置によれば、請求項１のステープラ駆動装置に較べ、ステープル処理が一層安定する。

請求項３のステープラ駆動装置によれば、モータへの供給電力の制御が正確かつ容易に行なわれる。

請求項４の後処理装置によれば、動作音を抑えつつステープル処理の安定性が確保される。

請求項５の画像形成装置によれば、動作音を抑えつつステープル処理の安定性が確保される。

プリントシステムの全体構成図である。 図１に示す後処理装置のステープラ周りの機構の動作説明図である。 ２本のレールが形成された案内部材を示す斜視図である。 ステープラの駆動力伝達機構およびセンサを示した模式図である。 ステープラに備えられた押え部材の動作機構の説明図である。 遮光板とＨＰセンサの位置関係を示した図である。 ステープル針の形状を示した図である。 針プレートが針ストッパに突き当てられた状態を示す平面図である。 ステープル針が針ストッパに突き当てられた状態を示す側面図である。 ステープラによるステープル動作の第１ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第２ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第３ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第４ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第５ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第５ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第６ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第７ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第８ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第９ステップにおける部材の動作を示す図である。 一連のステープル動作を構成する各工程における動作音波形を示した図である。 後処理装置におけるステープラの動作制御を担う制御回路のブロック図である。 制御概念図である。 紙種と枚数とによって用紙束を群に分類する群テーブルを示す図である。 テーブルの内容を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は、プリントシステムの全体構成図である。

この図１に示すプリントシステム１Ａは、プリンタ１０と、用紙搬送装置２０と、後処理装置３０とで構成されている。このプリントシステム１Ａが、本発明の画像形成装置の一実施形態である。

プリンタ１０は、図示しない上位装置等から画像信号を受信してその画像信号に基づく画像を用紙上に形成する、電子写真方式のプリンタである。概要を説明する。

このプリンタ１０には、４台の用紙収容部１１１が設けられており、各用紙収容部１１１には、それぞれ紙種や寸法や向き（縦置き、横置き）の異なる用紙Ｐが収容されている。各用紙収容部１１１に収容されている用紙の紙種や寸法や向きの情報はあらかじめ設定され、本体制御部１２０に記憶されている。上位装置からプリント指令を受け取ると、その指令に応じた用紙が収容されている用紙収容部１１１から取出しロール１１２により用紙Ｐが取り出され、その取り出された用紙Ｐは供給ロール１１３、搬送ロール１１４により搬送されてその用紙先端が調整ロール１１５に至る。

一方、露光器１２１は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色ごとに配置された各感光体１２２を露光し、各感光体１２２上に静電潜像を形成する。各感光体１２２上に形成された静電潜像は図示しない現像器により各色トナーで現像されてトナー像が形成され、各色のトナー像は、転写ロール１２５の作用により、張架ロール１２４により張架された状態で矢印Ａ方向に循環する中間転写ベルト１２３上に各色のトナー像が互いに重なるように転写される。

先端が調整ロール１１５にまで達している用紙Ｐは、中間転写ベルト１２３上のトナー像と時機を合わせて二次転写位置Ｔに送り出され、二次転写ロール１１６の作用により中間転写ベルト１２３上のトナー像が用紙Ｐに転写される。トナー像の転写を受けた用紙Ｐはさらに搬送され、定着ロール１１７による加熱加圧を受けて用紙上のトナー像がその用紙Ｐに定着され、その用紙Ｐ上に定着画像が形成される。定着後の用紙Ｐは搬送ロール１１８によりさらに搬送され、用紙搬送装置２０が存在しないときは、そのプリンタ１０の用紙排出台１１９上に排出される。

このプリントシステム１Ａでは、その用紙排出台１１９上に用紙搬送装置２０が設置されているため、プリンタ１０から排出された用紙Ｐは用紙搬送装置２０に受け継がれてその用紙搬送装置２０内の搬送ロール１２１によりさらに搬送され、後処理装置３０に受け継がれる。後処理措置３０については後述する。

プリンタ１０には、上位装置から、１つのジョブ単位の指令が入力される。具体的には、一例として、１０枚分の画像信号と、各画像信号に基づく画像が形成された用紙をそれぞれ１〜１０ページとしたとき、１〜１０ページの用紙を１つの用紙束とし、用紙束ごとにステープル針でとじて、その用紙束を１０束作成するように、といった指示がなされる。例えばこの例の場合、その画像の寸法等に応じた用紙が収容されている用紙収容部１１１から用紙Ｐが順次取り出され、順に取り出された各用紙Ｐに、１ページ目の画像，２ページ目の画像，…，１０ページ目の画像，１ページ目の画像，２ページ目の画像，…，１０ページ目の画像の順に、合計１０束分（用紙１００枚分）のプリントが順次に行なわれる。プリント後の用紙は、用紙搬送装置２０を経由して後処理装置３０に順次に送り込まれる。

後処理装置３０には、パンチャ３１とステープラ３２と、それらの動作の制御およびプリンタ１０との間の通信を担う用紙処理制御部３５が備えられている。後処理装置３０に取り込まれた用紙は、搬送ロール１３１により搬送され、用紙の縁にパンチ穴を形成することが指示されているときはパンチャ３１が作動し、パンチ穴が形成された用紙がさらに搬送されて用紙受け台１３６上に排出される。用紙受け台１３６は、図１に実線で示す位置と破線で示す位置との間で上下動自在であり、用紙受け台１３６上に順次積層される用紙の全体の厚みに応じて順次下降する。

後処理装置３０に装備されたステープラ３２により用紙束をとじることが指示されている場合は、以下のようにしてステープラ３２によるステープル動作が実行される。

図２は、図１に示す後処理装置３０のステープラ周りの機構の動作説明図である。

ここには、用紙が載置される固定板１３７と、矢印Ｘ−Ｘ′方向に進退自在な可動板１３５が備えられている。図２では可動板１３５は矢印Ｘ方向に進出した状態にある。また、ここには、排紙ロール１３２と対向ロール１３３が備えられている。排紙ロール１３２は図２に示す矢印Ｙ−Ｙ′方向に上下動自在である。この排紙ロール１３２が下降すると、その排紙ロール１３２と対向ロール１３３との間に用紙を挟み、回転して用紙を図１に示す用紙受け台１３６上に排出する。ここでは、排紙ロール１３２は、矢印Ｙ方向に上昇した位置にある。さらにここには、パドラ１３４と横受け板１３９が備えられている。パドラ１３４は矢印Ｂ方向に回転し用紙をステープラ３２側に押す役割りを担っている。ステープラ３２側に押された用紙は突き当て壁１３８に突き当てられる。また、横受け板１３９は、その横受け板１３９との間に用紙を左右から挟むように配置された叩き板（図示せず）により横方向に叩かれた用紙の当接を受けて、用紙の横位置を揃える役割りを担っている。

図１に示すパンチャ３１の配置領域を通過した用紙は、図２に示す用紙搬送経路Ｐ１に従って進行する。このとき、排紙ロール１３２は矢印Ｙ方向に上昇した位置にあり、可動板１３５は、矢印Ｘ方向に進出した状態にある。用紙搬送経路Ｐ１に従って進行してきた用紙は、固定板１３７と可動板１３５とに跨って載置され、パドラ１３４により突き当て壁１３８に突き当てられるとともに叩き板（図示せず）により横受け板１３９に突き当てられ、これにより縦横ともに位置決めがなされる。以上の動作が１つの用紙束を形成する枚数（前述の例では１０枚）の用紙が送られてくる間、繰り返され、これにより、１つの用紙束を形成する複数枚の用紙が縦横の位置を揃えて積み重ねられる。この積み重ねられた複数枚の用紙はステープラ３２により１つの用紙束にとじられる。ステープラ３２には、２つの突起３３１を有する足部３３が取り付けられており、この足部３３の２つの突起３３１は案内部材３４に設けられた、図２の紙面に垂直の方向に延びる２本のレール３４２にそれぞれ形成された溝３４１に入り込んでいる。このステープラ３２は、２本のレール３４２に案内されて図２の紙面に垂直な方向に移動自在である。したがって、用紙束をステープラ３２でとじるにあたっては、レール３４２に案内されて移動し、例えば中央付近の２箇所、あるいは隅の１箇所など、用紙束の、指定された箇所をとじる。

ステープラ３２によるステープル動作自体については後述する。

ステープラ３２により用紙束がとじられるのと同期して排紙ロール１３２は矢印Ｙ′方向に下降してその用紙束を対向ロール１３３との間に挟み、また、可動板１３５は、矢印Ｘ′方向に退がる。用紙束へのとじ動作が終了すると、排紙ロール１３２の回転によりその用紙束が用紙受け台１３６上に排出される。

以上のとじ動作を行なっている間にはプリンタ１０（図１参照）からさらに次の用紙が搬送されて来ないように、プリンタ１０と後処理装置３０との間での調整により、プリンタ１０におけるプリント動作の中断等が行なわれる。この中断の時間が長いと、プリントや用紙束の生産性の低下につながることになる。このため、ステープル動作の高速化が望まれるが、ステープル動作を高速化すると大きな動作音が発生する。

図３は、２本のレールが形成された案内部材を示す斜視図である。

この案内部材３４の２本のレール３４２にはそれぞれ溝３４１が形成されており、図２に示す足部３３の突起３３１が溝３４１に入り込んでステープラ３２の移動が案内される。これらのレール３４２は、全体としては図２の紙面に垂直な方向に延びているが、両端近傍がわん曲した形状を有する。これは、用紙束の角をとじるときに、用紙の角部を用紙に対し斜めにとじるためである。

図１に示す本体制御部１２０は、画像信号の記憶、不図示の操作パネルの操作による指令の記憶のほか、このプリンタ１０の全体の制御、さらには後処理装置３０との通信を担っている。後処理装置３０との間の動作上の調整も、この本体制御部１２０が担っている。

ここで、図１〜図３を参照して説明した後処理装置３０は、図１に示す形態のプリンタにのみ連結可能なものではなく、別な形態のプリンタにも連結可能である。例えばインクジェットプリンタ等他のプリント方式のプリンタにも連結可能に構成してもよい。この後処理装置３０が、本発明のステープラ駆動装置および本発明の後処理装置の共通の一実施形態である。

次にステープラ自体の動作について説明する。

図４は、ステープラの駆動力伝達機構およびセンサを示した模式図である。

このステープラ３２は押え部材３２８を有する。このステープラ３２には、ＤＣモータ３２１が備えられており、ＤＣモータ３２１が回転すると押え部材３２８が矢印Ｄ−Ｄ′方向に回動する。

ＤＣモータ３２１から押え部材３２８への駆動力伝達機構は以下の通りである。ＤＣモータ３２１が回転するとギア３２２、中継ギア３２３および駆動ギア３２４の順に駆動力が伝達され、駆動軸３２５が回転する。図５、図６の説明の後、再度この図４に戻って説明する。

図５は、ステープラに備えられた押え部材の動作機構の説明図である。

押え部材３２８は回転中心３２８ａを中心に回転することにより、図５（Ａ）に示す上位置と図５（Ｂ）に示す下位置との間で上下動する。ここで、駆動軸３２５には、駆動カム３２６が取り付けられていて、回転中心３２７ａを中心に回転する中継カム３２７を経由して、押え部材３２８が上下動する。駆動軸３２５が１回転すると、押え部材が一往復し、一回のステープル動作が終了する。

また、駆動軸３２５には、駆動カム３２６とは軸方向（図５の紙面に垂直な方向）について異なる位置に遮光板５１が取り付けられている。この遮光板５１は、駆動軸３２５に固定されており、駆動カム３２６の回転と同期して同一速度で同一回転角度だけ回転する。また遮光板５１の近傍には、ＨＰ（ホームポジション）センサ５２が備えられている。

図６は、遮光板とＨＰセンサの位置関係を示した図である。

このＨＰセンサ５２は、光を投受光する光電センサであって、回転する遮光板５１がそのＨＰセンサ５２による光の投受光を遮るように通過する位置に固定されている。ＨＰセンサ５２は、遮光板５１が通過している間はＬレベルの信号を出力し、遮光板５１がＨＰセンサ５２から外れるとＨレベルの信号を出力する。遮光板５１は駆動軸３２５の回転に伴って一緒に回転するので、このＨＰセンサ５２により、駆動軸３２５の回転位置が検出される。ここではこのセンサは、駆動軸３２５の初期位置の検出に使われている。

ＤＣモータ３２１に電力を供給してステープラ３２にステープル動作を開始させた後、ある閾値時間（例えば５００ｍｓｅｃ）を経過しても駆動軸３２５が一回転して初期位置に戻ったことがＨＰセンサ５２で検出されなかったときは、ステープル動作不良となし、ＤＣモータ３２１の回転が停止され、ＤＣモータ３２１が逆転される。このＤＣモータ３２１を逆転させたときは、ＨＰセンサ５２により、ある閾値時間（例えば２００ｍｓｅｃ）以内に駆動軸３２５が初期位置に戻るか否かが監視される。ＤＣモータ３２１の逆転によりその閾値時間以内にＨＰセンサ５２により駆動軸３２５が初期位置に戻ったことが検出されるか否かにより処理内容は異なるが、いずれの場合もエラー処理が行なわれる。

図４に戻り、ステープラ３２に備えられている各種センサについて説明する。

このステープラ３２には、ＨＰセンサ５２のほかセンサ５３とセンサ５４が備えられている。センサ５３は、ステープル針（後述する）が、用紙束をとじるステープル動作の実行が可能な状態にあるか否かを検出するセンサである。また、センサ５４は、ステープル針の残りが少なくなったことを検出するセンサである。

図７は、ステープル針の形状を示した図である。

ステープル針６１は、直線形状を有し、図７（Ａ）に示すように、その直線形状のステープル針６１が一枚の板形状に並べられて容易にはバラバラにならないように接着され針プレート６０を形成している。ここで、使用中のステープル針６１は、先頭の２本のステープル針６１ａ，６１ｂだけが、その両端部が針プレート６０から直角に立設する方向に折り曲げられる。

ステープル針６１の左右の先端部は、図７（Ｂ）に示すように先端ほど厚みが薄くなるようにテーパ形状に形成され、用紙束への差し込みを容易にしている。

図８は、針プレートが針ストッパに突き当てられた状態を示す平面図である。針ストッパ６２は、折り曲げられる前の直線形状のステープル針６１の両端部が突き当てられる第１ストッパ６２ａと、折り曲げられた先端２本のステープル針６１ａ，６１ｂのうちの先頭のステープル針６１ａが突き当てられる第２ストッパ６２ｂとを有する。針プレート６０の上には、ガイド部材６３が被せられている。このガイド部材６３の先端部分は折り曲げられた２本のステープル針６１ａ，６１ｂの内側に入り込む寸法を有する。

図９は、ステープル針が針ストッパに突き当てられた状態を示す側面図である。

ガイド部材６３には、折り曲げられた先端のステープル針６１ａの上部を覆い下部を露出するように斜面６３ａが形成されている。またこのガイド部材６３は、図示しないバネにより、図９（Ａ）に示す矢印Ｅ方向に付勢されている。

ステープラ３２には、さらに、ステープル針６１一本分の幅とほぼ同じ厚さの針押上部材７１と、同様の厚さの針曲げ部材７２が備えられている。針押上部材７１は、折り曲げられた先頭のステープル針６１ａの直下に配置され、針曲げ部材７２は、先頭から３本目のステープル針６１、すなわち、まだ折り曲げられていない先頭のステープル針の直下に配置されている。

ステープラ３２に備えられたＤＣモータ３２１（図４参照）が回転して駆動軸３２５が回転すると、針押上部材７１が先端のステープル針６１ａを矢印Ｇ方向に押し上げて図示しない用紙束に差し込む。この押し上げ時には、ガイド部材６３は、バネ付勢に抗して、図９（Ｂ）に示す矢印Ｆ方向にステープル針６１の１本分の厚さだけ押し戻される。そして針押上部材７１により押し上げられたステープルに続いて上昇してきた針曲げ部材７２により、折り曲げられていない先頭のステープル針が、ガイド部材６３の先端部分をガイドにして折り曲げられる。針押上部材７１および針曲げ部材７２は、針押上部材７１により押し上げられたステープル針６１ａによる用紙束１束分のとじ動作が終了すると、図９（Ａ）に示す初期位置まで下降する。

図１０〜図１９は、ステープラによるステープル動作の各ステップにおける部材の動作を示す図である。前述の通り、ステープラ３２にはＤＣモータ３２１（図４参照）が備えられており、そのＤＣモータ３２１の回転により駆動軸３２５が回転し、この駆動軸３２５の回転により、ステープル動作に関係する各部材が連携して動作する。

図１０は、ステープラに針プレート６０を装填した直後の初期の状態が示されている。針プレート６０は複数枚重ねられて収容されている。またここには、図８、図９を参照して説明した第１ストッパ６２ａと第２ストッパ６２ｂとからなる針ストッパ６２、針押上部材７１、針曲げ部材７２のほか、針送り用の板バネ７３が示されている。この板バネ７３は、積み重ねられた針プレート６０のうちの最下層の針プレート６０ａを針ストッパ６２側に送り出す役割りを担っている。またここには、図４等に示す押え部材３２８を構成する構成部品である、針折曲げ部材７４、押え部材７５および上部部材７６が示されている。針折曲げ部材７４は、ステープル針の用紙束を貫通した両端部分を折り曲げて用紙束に押し当てる役割りを担っており、押え部材７５は、針折曲げ部材７４を上から押える役割りを担っている。また、上部部材７６は、用紙束を上から押える役割りを担っている。

図１１は、図１０に示す状態の次のステップを示している。

ここでは板バネ７３により最下層の針プレート６０ａが矢印Ｈ方向に押されて移動し、その針プレート６０ａの先端の両側が第１ストッパ６２ａに突き当てられ、さらに上部部材７６が、針折曲げ部材７４および押え部材７５を上に残したまま矢印Ｉ方向に下降している。この上部部材７６には、針折曲げ部材７４が入り込む溝７６１が形成されており、上部部材７６の下降により相対的に針折曲げ部材７４が上部部材７６よりも上部に移動しその溝７６１があらわれた状態にある。

次に、図１２に示すように、針押上部材７１が矢印Ｊ方向に上昇するが、この段階では、第２ストッパ６２ｂに突き当てられているステープル針６１ａ（図８参照）は存在せず、したがって針押上部材７１は空打ちとなる。この針押上部材７１の上昇に伴い針曲げ部材７２も上昇し、第１ストッパ６２ａに突き当てられている先頭のステープル針６１の両端部を針プレート６０ａに対し直角に折り曲げる。この時、板バネ７３は、針プレート６０ａを矢印Ｈ方向に付勢し続ける。

次いで、図１３に示すように、押え部材７５が矢印Ｋ方向に下降し、針折曲げ部材７４を溝７６１内に押し込むが、この段階ではステープル針が存在せず空打ちとなる。板バネは７３は一旦後方に移動する。

次いで、図１４に示すように、上部部材７６が針折曲げ部材７４および押え部材７５とともに矢印Ｌ方向に上昇し、針押上部材７１および針曲げ部材７２が矢印Ｍ方向に下降する。針プレート６０ａは、板バネ７３に押されて、折り曲げられた先頭１本分のステープル針６１ａが第１ストッパ６２ａを擦り抜け、先頭から２本目の、まだ折り曲げられていないステープル針６１ｂが第１ストッパ６２ａに突き当てられた状態となる。

次にもう一度、図１２〜図１４の各ステップを繰り返すと、今度は先頭の２本のステープル針６１ａ，６１ｂが折り曲げられて、図１５に示すように、先頭のステープル針６１ａが第２ストッパ６２ｂに突き当てられた状態となる。

図４に示すセンサ５３は、上記のようにして折り曲げられた針プレート６０ａの先頭のステープル針６１ａが第２ストッパ６２ｂに突き当てられている状態にあることを検出するセンサである。このセンサ５３によりこの状態にあることが検出されると、用紙束をとじる実際のステープル動作の実行が可能となる。

ここで、図１２〜図１４に示す空打ち動作は、最大１３回繰り返される。これは板バネ７３による針プレート６０ａの送り出しに失敗する可能性もあるからである。図１２〜図１４のステップを１３回繰り返してもセンサ５３が先頭のステープル針６１ａの存在を検出しなかったときは、エラー処理が実行される。

図１５は、実際のステープル動作開始時の状態を示している。

ここでは、針プレート６０ａの先頭の２本のステープル針６１ａ，６１ｂが折り曲げられ、先頭のステープル針６１ａが第２ストッパ６２ｂに突き当てられている。またこの図１５には、ステープル針でとじられる予定の用紙束Ｐも示されている。

次に、図１６に示すように、板バネ７３が針プレート６０ａを矢印Ｎ方向に押して針プレート６０ａを針ストッパ６２に押し付け、また上部部材７６が矢印Ｏ方向に下降して用紙束Ｐを上から押える。このとき溝７６１が形成される。

次に図１７に示すように針押上部材７１が矢印Ｐ方向に上昇し、先頭のステープル針６１ａで用紙束Ｐを貫通させる。また針曲げ部材７２も上昇し、２つ隣りの直線形状の先頭のステープル針６１の両側部を上向きに折り曲げる。

次いで、図１８に示すように、押え部材７５が矢印Ｑ方向に下降し針折曲げ部材７４が溝７６１内に押し込まれてステープル針６１ａの両端が内側に折り曲げられる。溝７６１は、ステープル針６１ａの、内側に折り曲げられた両端が互いにぶつからないように若干斜めに形成されている。

次いで図１９に示すように、上部部材７６が矢印Ｒ方向に上昇し、これに伴い、針折曲げ部材７４および押え部材７５も上部部材７６とともに上昇する。また、針押上部材７１および針曲げ部材７２は、矢印Ｓ方向に下降する。針プレート６０ａは、板バネ７３に押されて、次の先頭のステープル針が第２ストッパ６２ｂに突き当てられる。

その後、ステープル針によりとじられた用紙束Ｐが、図２を参照して説明したようにして、後処理装置３０の外部に排出される。

以上の図１５〜図１９の各ステップが繰り返され、ステープル針６１によりとじられた用紙束Ｐが順次形成される。

図４に示すもう１つのセンサ５４は、上記のようにしてステープル針６１を消費していった結果、残りのステープル針６１の本数が少なくなったことを検出するセンサである。ステープル針６１が残り少なくなると、ユーザに向け注意喚起がなされる。

図２０は、一連のステープル動作を構成する各工程における動作音波形を示した図である。また、この図２０には遮光板５１とＨＰセンサ５２も示されている。

ここでは、一連のステープル動作が、起動工程（Ｔ１）と、とじ工程（Ｔ２）と、復帰工程（Ｔ３）とに分けられている。本実施形態では起動工程（Ｔ１）の時間長ｔ１は、ｔ１＝５０ｍｓｅｃに固定されている。また、とじ工程（Ｔ２）と復帰工程（Ｔ３）との境界は、ＨＰセンサ５２の出力の変化で知ることができる。また復帰工程（Ｔ３）の終了タイミング（すなわち初期状態）もＨＰセンサ５２の出力変化により知ることができる。

起動工程（Ｔ１）は、図１５に示す初期状態にあるときにＤＣモータ３２１（図４参照）への電力供給を開始した時点から５０ｍｓｅｃの時間である。とじ工程（Ｔ２）は、起動工程（Ｔ１）に続き、図１８の状態まで続く工程である。復帰工程（Ｔ３）は、図１９を参照して説明した動作を行なう工程である。

ここでは、起動工程（Ｔ１）の時間長をｔ１、とじ工程（Ｔ２）の時間長をｔ２、復帰工程（Ｔ３）の時間長をｔ３、起動工程（Ｔ１）の開始から復帰工程（Ｔ３）の終了までの、一連のステープル動作１回分の時間長をｔ１２３であらわす。また起動工程（Ｔ１）と、とじ工程（Ｔ２）の合計の時間長ｔ１＋ｔ２をｔ１２であらわす。

図２１は、後処理装置におけるステープラの動作制御を担う制御回路のブロック図である。

ここには、ＣＰＵ３５１、ＲＡＭ３５２、モータ駆動部３５３および発振器３５４が示されている。これらは、図１等に示す用紙処理制御部３５内の構成要素の一部である。

また、ここには、ステープラ３２の構成要素として、ＤＣモータ３２１、前述した各種の機構要素からなるステープル機構３９およびＨＰセンサ５２が示されている。

ＲＡＭ３５２には、この後処理装置３０の電源立ち上げ時に図示しない不揮発性メモリ内に記憶されている後述する各種データが転送され、また、ＣＰＵ３５１で動作するステープラ動作制御プログラムもこのＲＡＭ３５２にロードされる。ＣＰＵ３５１には、連結されているプリンタ１０から、今回のプリントに用いた用紙の種類（紙種）、一束あたりの用紙枚数、用紙束の数等の情報が入力される。また、このＣＰＵ３５１には、ＨＰセンサ５２の出力信号も入力され、ＣＰＵ３５１ではステープラ３２が初期状態にあること、またとじ工程Ｔ２から復帰工程Ｔ３への切り替わりのタイミングにあることが認識される。

モータ駆動部３５３では、ＣＰＵ３５１により指示を受けたデューティのパルス幅変調電力が生成される。発振器３５４はモータ駆動部３５３でのパルス幅変調電力（ＰＷＭ電力）生成用のクロック信号を発生させる。

ここでＰＷＭとは、周期的なパルス状の波形に電力を変調する技術である。変調された波形でのパルス高はＤＣモータ３２１の定格電圧に等しい。そして、変調された波形におけるパルス周期に対するパルス幅の比率は、定格出力に対する実効出力の比率となる。この比率はＰＷＭ電力のデューティ（出力比率）と称され、このデューティが調整されることで、ＰＷＭ電力の実効出力は、０から定格電力までの間で調整される。

モータ駆動部３５３で生成されたＰＷＭ電力はＤＣモータ３２１に供給され、ＤＣモータ３２１はその供給されたＰＷＭ電力で回転する。ここで、ＤＣモータ３２１は、そのＤＣモータ３２１に供給されたＰＷＭ電力のデューティに概ね沿った回転数で回転するが、ステープラ３２の個体差やとじ対象の用紙の紙種や枚数等に応じて大きくばらつき、デューティと回転数は必ずしも一対一の関係ではない。モータ駆動部３５３が、本発明にいう電力供給部の一例に相当する。また、ＣＰＵ３５１が、本発明にいう供給電力制御部の一例に相当する。また、ＣＰＵ３５１とＲＡＭ３５２を併せたものが、本発明にいう束種類判別部の一例に相当する。

図２２は、制御概念図である。

ここで行なおうとしている制御は、各工程ごとにデューティを調整することである。起動工程Ｔ１は、ＤＣモータ３２１の回転を開始させる工程であり、大きなパワーを必要とし、ここではデューティ１００％に固定される。起動工程Ｔ１の時間長ｔ１は、前述した通り、ｔ１＝５０ｍｓｅｃに固定されている。

次のとじ工程Ｔ２については、デューティが、ステープル動作が正常に行なわれる範囲内で１００％から低減されて、動作音の抑制が図られる。

次の復帰工程Ｔ３についても、デューティが、ステープル動作が正常に行なわれる範囲内で１００％から低減されて、動作音の抑制が図られる。

尚、起動工程Ｔ１、とじ工程Ｔ２および復帰工程Ｔ３からなる一連のステープル動作に要する時間ｔ１２３の許容最長時間が決められている。これは、一連のステープル動作に時間がかかり過ぎると、用紙束の生産性低下が問題となるおそれがあるからである。

ここで、デューティを、図２２に実線で示すように変化させると、ＤＣモータ３２１の実回転数は、ここに破線で示すように時間遅れ等を伴いながらそのデューティの変化に追随する。

図２１に示すように、オンライン状態のプリンタ１０と後処理装置３０との間では、プリンタ１０において画像形成が行われたプリントに対して、後処理装置３０での処理が指定されている場合には、紙種・枚数・束数・モードの各情報がプリンタ１０から後処理装置３０へ送信される。

この後処理装置３０では、これからステープル処理を行う用紙束を構成する用紙の種類と枚数によって、とじ工程（Ｔ２）および復帰工程におけるデューティ制御が異なっている。

また、図２１に示すように、連結されているプリンタ１０から、今回の用紙束を構成する用紙の紙種、一束あたりの用紙枚数および束数の情報が送信されてくるＣＰＵ３５１では、紙種と一束あたりの用紙枚数の情報を利用して、以下の図２３に示されるテーブルを参照して、これからステープル処理を施す用紙束がＡ，Ｂ，Ｃのいずれの群に属するのかを判定する。

図２３は、紙種と枚数とによって用紙束を群に分類する群テーブルを示す図である。

ここに示す群テーブルでは、ステープル対象の用紙枚数（ステープル枚数）が、１０枚区切りで５つの群に分けられている。また、用紙の種類としては、薄い方から順に「薄紙」、「普通紙１」、「普通紙２」、「厚紙」、「コート紙」、「厚紙２」という６種類の用紙が想定されている。そして、この群テーブルは、どのような種類の用紙が何枚束ねられたらどの群に属することになるかを示している。

接続されているプリンタ１０から今回のプリントに使った用紙の紙種、一束あたりの用紙枚数および束数の情報が後処理装置３０に入力されるが、後処理装置３０ではそれらの情報のうち、紙種および一束あたりの用紙枚数の情報を利用し、この群テーブルを参照して用紙束の群を決める。

ここに示す群テーブルでは、とじ対象の用紙束は、紙種と枚数とにより、Ａ群，Ｂ群，Ｃ群の３群に分けられている。用紙束に対するステープル動作に要する負荷は、Ａ群では低負荷、Ｂ群では中負荷、Ｃ群では高負荷となっている。例えば、紙厚が薄目の普通紙１については、２枚から１０枚の束はＡ群に属し、１１枚から３０枚の束はＢ群に属する。また、３１枚以上になると、Ｃ群に属することになる。一方、紙厚が厚目のコート紙については、２枚でもＣ群に属する。

この図２３に示す情報は、後処理装置３０の図示しない不揮発性メモリに記憶されており、動作に先立って図２１に示すＲＡＭ３５２にロードされる。

図２４は、テーブルの内容を示す図である。この内容は、後処理装置３０における動作に先立って図２１に示すＲＡＭ３５２にロードされる。

図２４には、Ａ群，Ｂ群，Ｃ群毎に各工程のデューティが示されている。

図２４に示すとじ工程Ｔ２のデューティ（ｄ２）については、群間で異なっており、図２３に示すＡ群に属する用紙束のデューティ（６５％）は、図２３に示すＢ群に属する用紙束のデューティ（７５％）に比べてデューティが低く設定されている。これは、Ａ群の方がＢ群に比べてステープル動作に要する負荷が低く、Ｂ群の場合よりもデューティを低くしてもステープル処理の安定性を損なわないからである。一方、復帰工程Ｔ３のデューティ（ｄ３）については、高負荷になるほど下げられる。これは、１回分のステープル動作に許容される所要時間は、用紙束の群に拘わらず一定であり、とじ工程Ｔ２のデューティ（ｄ２）が高いと処理速度も速いことから、復帰工程Ｔ３のデューティ（ｄ３）を下げても総時間が許容時間以内であればよく、これにより、無駄な騒音がでないからである。ＣＰＵ３５１は、以上により決定したデューティでのＤＣモータ３２１への電力供給をモータ駆動部３５３に指示し、ステープル機構３９は、動作音を抑えつつ安定的に動作する。

尚、以上の実施形態では、プリントに用いた用紙の種類（紙種）と一束あたりの用紙枚数とに応じたデューティで電力供給する例を挙げたが、これらのうちいずれか一方に応じたデューティで電力供給しても良い。

また、用紙種類・枚数でデューティを固定する必要はなく、ステープル処理時間が最適となるデューティを、例えば群毎に更新していっても良い。

１Ａ プリントシステム
１０ プリンタ
２０ 用紙搬送装置
３０ 後処理装置
３１ パンチャ
３２ ステープラ
３３ 足部
３４ 案内部材
３５ 用紙処理制御部
３９ ステープル機構
５１ 遮光版
５２ ＨＰ（ホームポジション）センサ
５３，５３ａ，５４ センサ
６０，６０ａ 針プレート
６１，６１ａ，６１ｂ ステープル針
６２，６２ａ，６２ｂ 針ストッパ
６３ ガイド部材
７１ 針押上部材
７２ 針曲げ部材
７３ 板バネ
７４ 針折曲げ部材
７５ 押え部材
７６ 上部部材
１１１ 用紙収容部
１１２ 取出しロール
１１３ 供給ロール
１１４，１１８，１２１，１３１ 搬送ロール
１１５ 調整ロール
１１６ 二次転写ロール
１１７ 定着ロール
１１９ 用紙排出台
１２０ 本体制御部
１３４ パドラ
１３５ 可動板
１３６ 用紙受け台
１３７ 固定板
１３８ 突き当て壁
１３９ 横受け板
３２１ ＤＣモータ
３２２ ギア
３２３ 中継ギア
３２４ 駆動ギア
３２５ 駆動軸
３２６ 駆動カム
３２７ 中継カム
３２７ａ，３２８ａ 回転中心
３２８ 押え部材
３３１ 突起
３４１，７６１ 溝
３４２ レール
３５１ ＣＰＵ
３５２ ＲＡＭ
３５３ モータ駆動部
３５４ 発振器
Ｐ 用紙
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５ 用紙搬送路

Claims (5)

1. モータを備え、該モータの回転による駆動力で、複数枚の記録媒体からなる束にステープル針を差し込んで折り曲げるステープル動作を実行するステープラのモータに電力を供給する電力供給部と、
   前記電力供給部に、前記モータに向けて、前記束を形成する記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に応じた電力を供給させる供給電力制御部とを備えたことを特徴とするステープラ駆動装置。
2. 前記ステープル動作に要する前記ステープラの負荷が異なる複数の束種類のいずれに前記束が相当するかを、該束を構成する記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に基づいて判別する束種類判別部を備え、
   前記供給電力制御部が、前記電力供給部に、前記モータに向けて、前記束種類判別部による判別結果に応じた電力を供給させるものであることを特徴とする請求項１記載のステープラ駆動装置。
3. 前記モータがＤＣモータであって、
   前記電力供給部が、前記モータに向けて、前記電力制御部からの指示に基づく出力比率にパルス幅変調された電力を供給するものであり、
   前記電力制御部が、前記電力供給部に、前記束を形成した記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に応じた出力比率を指示するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のステープラ駆動装置。
4. 画像を形成する画像形成装置から記録媒体を受け取り、該記録媒体を複数枚重ねて束を形成する束形成部と、
   モータを備え、該モータの回転による駆動力で、前記束にステープル針を差し込んで折り曲げる、後処理装置の一種であるステープル動作を実行するステープラと、
   前記ステープラの前記モータに電力を供給する電力供給部と、
   前記電力供給部に、前記モータに向けて、前記束を構成する記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に応じた電力を供給させる供給電力制御部とを備えたことを特徴とする後処理装置。
5. 記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部から記録媒体を受け取り、該記録媒体を複数枚重ねて束を形成する束形成部と、
   モータを備え、該モータの回転による駆動力で、前記束にステープル針を差し込んで折り曲げるステープル動作を実行するステープラと、
   前記ステープラの前記モータに電力を供給する電力供給部と、
   前記電力供給部に、前記モータに向けて、前記束を構成する記録媒体の種類および枚数のうち少なくとも一方に応じた電力を供給させる供給電力制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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