JP2012210986A - 供給装置及び供給方法、画像形成装置 - Google Patents

供給装置及び供給方法、画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】
紙葉類の取り出しスピードを上げることのできる供給装置及び供給方法、画像形成装置を提供する。
【解決手段】
実施形態の供給装置は、ステープルで綴じられた束を含む複数の紙葉類を一方向に積載する給紙台と、前記一方向の一端から前記紙葉類を順次取り出す取り出し部と、前記一方向の前記一端から距離h以内の前記紙葉類内に、前記ステープルが存在するか否かを検出する第1検出部と、前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出される場合には、前記紙葉類の取り出し間隔が第1の期間となるように取り出し部を第1のモードに制御するとともに、前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出されない場合には、前記取り出し間隔を前記第1の期間よりも短い第2の期間として前記紙葉類を順次取り出すように前記取り出し部を第2のモードに制御する制御部とを備える。
【選択図】図2

Description

本発明の実施形態は、供給装置及び供給方法、画像形成装置に関する。
紙葉類を再利用する画像形成装置に用いられる供給装置においては、ステープルで綴じられた紙葉類の束と綴じられていない紙葉類が混在する給紙台から、ステープルで綴じられた紙葉類の束を、一旦ステープルの検出及び除去を行うための空間に取り出し、その空間でステープルを除去した後に、紙葉類を1枚1枚取り出す2段階の取り出しを行う装置が提案されている。
特開2001−63910号公報
しかしながら、上術のような2段階の取り出しを行う装置においては、給紙台にステープルで綴じられた紙葉類の束との割合が、ステープルで綴じられていない紙葉類の割合と比較して少ない場合には、本来そのまま取り出すことが可能なステープルで綴じられていない紙葉類であっても、一旦上記空間に取り出して、全ての紙葉類の表面上でステープルの検出を行うことになる。このとめ、装置全体として紙葉類の取り出しスピードが上げらず、効率的な取り出しが行えないという問題がある。
そこで、本実施形態は、紙葉類の取り出しスピードを上げることのできる供給装置及び供給方法、画像形成装置を提供することを目的とする。
実施形態の供給装置は、ステープルで綴じられた束を含む複数の紙葉類を一方向に積載する給紙台と、前記一方向の一端から前記紙葉類を順次取り出す取り出し部と、前記一方向の前記一端から距離h以内の前記紙葉類内に、前記ステープルが存在するか否かを検出する第1検出部と、前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出される場合には、前記紙葉類の取り出し間隔が第1の期間となるように取り出し部を第1のモードに制御するとともに、前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出されない場合には、前記取り出し間隔を前記第1の期間よりも短い第2の期間として前記紙葉類を順次取り出すように前記取り出し部を第2のモードに制御する制御部とを備える。
実施形態の供給装置における供給方法は、前記取り出し部が、前記一方向の一端から前記紙葉類を順次取り出すステップと、前記第1検出器が、前記一方向の前記一端から距離h以内の前記紙葉類内に、前記ステープルが存在するか否かを検出するステップと、前記制御部が、前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出される場合には、前記紙葉類の取り出し間隔が第1の期間となるように取り出し部を第1のモードに制御するステップと、前記制御部が、前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出されない場合には、前記取り出し間隔を前記第1の期間よりも短い第2の期間として前記紙葉類を順次取り出すように前記取り出し部を第2のモードに制御するステップとを有する。
画像形成装置は、実施形態の供給装置を備えている。
第一の実施形態の供給装置を適用した画像形成装置の概略図。 第一の実施形態の供給装置の構成図。 第2検出器の検出を説明する説明図。 除去部の構成図。 用紙の取り出し動作のフローチャート。 第一の実施形態に用いられる第1検出器の検出を説明する説明図。 除去部の動作を説明する説明図。 第二の実施形態に用いられる第1検出器の検出を説明する説明図。 変形例の供給装置の構成図。 ユニットの移動パスを説明する説明図。
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
(第一の実施形態)
図1は、第一の実施形態に係る供給装置200を適用した画像形成装置1000の概略図である。図1の画像形成装置1000は、供給装置200と、用紙からトナーを消去するトナー消去装置400と、用紙に印刷を行う画像形成部600とを備える。
この画像形成装置1000では、例えば加熱により消去可能なトナーで印字された印刷済みの用紙を、トナー消去装置400により加熱し、用紙からトナーを消去する。これにより、トナー消去後の用紙は、画像形成装置1000内の用紙カセット500へ搬送され、画像形成部600により再度印刷を行うことができる。
供給装置200は、ステープル101で綴じられた用紙束を含む複数の印刷済みの用紙100を有する。そして、用紙束からステープル101を除去した後、用紙100を1枚ずつトナー消去装置400へ供給する。
画像形成部600は、例えば、感光ドラムと、感光ドラム表面にトナー画像を作像する現像ユニットと、用紙100の表面に感光ドラム表面のトナー画像を転写する転写ユニットと、用紙上のトナー画像を定着する定着ユニット等を有するもので、公知の電子写真方式により用紙100上にトナー画像を作像する技術を用いることができる。
また、画像形成装置1000における用紙100の搬送機構についても公知の技術を用いることができる。そこで、以下では図2乃至図4を参照して、供給装置200の構成について詳細に説明する。
図2は供給装置200の構成図である。
図2の供給装置200は、ステープル101で綴じられた用紙束を含む複数の用紙100を積載する給紙台201と、用紙100間に存在するステープル101を検出する第1検出器202と、最上面の用紙100の表面に存在するステープル101を検出する第2検出器203と、最上面の用紙100の表面に存在するステープル101を除去する除去部204と、最上面の用紙100を搬送する搬送ローラ205と、制御部206を備える。
本実施形態において、供給装置200は、それぞれ検出領域が異なる第1検出器202及び第2検出器203を協調させて動作させることで、ステープル101が存在する範囲をより詳細に特定することができる。そして、この範囲を用紙100の取り出し動作に反映させる。
すなわち、深さ方向の検出を行う第1検出器202によりステープル101が存在しないとわかっている範囲では、用紙100の取り出しをスムーズに行う。そして、第1検出器202によりステープル101の存在が確認されると、表面内の検出を行う第2検出器203によりステープル101の存在が確認されない間は用紙100を1枚1枚取り出すが、ステープル101の存在が確認されるとステープル101を除去した後に取り出す。
第1検出器202は、ステープル101による磁界変化を検出する装置である。そして、検出した磁界の強度を基にして、例えば予め用意されている磁界の強度と、この強度を得る際の第1検出器202とステープル101との距離を表すテーブルなどを参照して、所定の深さh[mm]以内にステープル101が存在するかどうかを特定する。上記のテーブルは予めメモリ等の記憶部700に記憶させておくことができる。
また、この第1検出器202は、駆動機構207により、最上面の用紙100上をx軸及びy軸方向(紙面内)に可動に設けられている。この際の可動領域としては、ステープル101が存在する確率が高い用紙100の周辺部を探索する部分モード、あるいは用紙100の全面を探索する全面モードを、ユーザーが操作端末(図示せず)により指定することができる。また、部分モードを指定する際には、同時に可動領域の範囲を、例えば用紙100の四隅の縁から距離などにより予め指定することができる。
なお、上記の可動領域はデフォルトでは部分モードが設定されているものとし、以下では部分モードであることを前提として説明する。
第2検出器203は、最上面の用紙100の表面の画像を検出する装置である。そして、検出した画像を基にして、ステープル101が用紙100の表面に存在するかどうかを特定する。また、存在する場合には、用紙100の平面内でのステープル101の位置及び方向を特定する。
具体的には、図3に示すように、第2検出器203は例えば用紙100の中心を原点とした画像座標系(X-Y座標)を設定し、この座標系内での座標(x、y)としてステープル101の中心位置を特定する。また、例えばステープル101とx軸方向との成す角度θを検出し、ステープル101の方向を特定する。
この際には、光学式距離センサ(例えば、レーザーセンサ)を併用して、ステープルが存在することによる凹凸を検出することにより、精度を上げることも可能である。
除去部204は、最上面の用紙100の表面にステープル101が存在する際に、このステープル101を用紙100の表面から除去する。
図4は除去部204の構成図である。
図4の除去部204は、駆動機構207により可動な本体210と、用紙100とステープル101との間に挿入される挿入部材211と、ステープル101を圧縮し変形させる可動部材212と、ステープル101を除去する際に用紙100を押さえつけて反力を受ける支持部材213と、本体210内に設けられ、可動部材212を動作させるアクチュエータ214を備える。
挿入部材211は、図4(a)に示すように、先端に開口を有している。この挿入部材211の幅は、用いられることが予め想定されているステープル101の中で、サイズが最小のステープル101の綴じられた状態での内側の幅よりも短い。また、厚さは先端に向かうほど薄く形成されている。これにより、挿入部材211を用紙100とステープル101との間に容易に挿入させることができる。
可動部材212は、本体210に回動可能に設けられ、図4(a)に示される矢印方向に回動するL字型の部材である。回動した後の状態である図4(b)では、可動部材212の先端が、挿入部材211の開口の内部に位置する。
支持部材213は、本体210が動作する際にも、用紙100に対して相対的に静止が可能なように設けられる部材である。後述するようにステープル101を除去する際には、本体210を動作する必要があるが、この際に、支持部材213は用紙100を押さえつけることで、ステープル101の除去動作に伴う反力を受ける。
また、支持部材213は、用紙を押圧する際の圧力を検出可能であり、用紙を過剰に押圧することなく、挿入部材211とステープルとの位置あわせを行うことができる。
支持部材213の設置位置は、図示した位置に制限されるものではなく、挿入部材211先端部近傍でもよい。あるいは、挿入部材211に、支持部材213の機能を持たせてもよい。
アクチュエータ214は、可動部材212を回動させることで、可動部材212の先端を勢いよく挿入部材211の開口に向けて叩きつける。
制御部206は、CPUなどの演算処理装置であり、後述の用紙100の取り出し動作のモード(高速の取り出しを行う高速モードと詳細な検出を行う検出モード)を切り替えて搬送ローラ205を制御する。また、第1検出器202及び除去部204の本体210を駆動する駆動機構207の制御や、第1検出器202及び第2検出器203の制御を行う。なお、制御方法については、公知の技術を用いるものとし、ここでの詳細は省略することとする。
以下、図5乃至図7を参照して、実施形態の供給装置200の動作について詳細に説明する。
図5は、用紙100の取り出し動作のフローチャートである。
第1検出器202は、給紙台201に積載されている複数の用紙100の中で表面の用紙100から積載方向の深さh[mm]の範囲にある用紙100間に存在するステープル101を検出する(S101)。
図6は、第1検出器202がステープル101を検出する際の様子を示す図である。
第1検出器202によるステープル101の検出に先がけて、基準位置において最上面の用紙100に接触して配置されている搬送ローラ205を用紙100上から、所定の位置へ退避させる(a)。
そして、第1検出器202は、ユーザーが端末で予め指定している可動領域(斜線部分)に沿って、駆動機構207により用紙100の上方を紙面内で移動する(b)。この間に、第1検出器202は、常時磁界の検出を行うことで、プローブ101の探索を行う。
上記可動領域全ての探索を終えた後、第1検出器202が深さh[mm]以内にステープル101を検出しない場合には、制御部206は取り出し動作を高速モードに切り替え、一枚の用紙100を取り出してから次の用紙100を取り出すまでの時間間隔(取り出し間隔)をt1として、この深さの範囲内にある全ての用紙100を順次取り出す(S102)。
そして、用紙100の取り出し動作開始前に予めわかっている積載深さH[mm]の全ての用紙100をまだ取り出していない場合にはS101に戻り、取り出した場合には取り出し動作を終了する。このとき、給紙台201への用紙100積載有無を検出するセンサを別途用意し、取り出し動作を停止する割り込み信号を生成してもよい。
第1検出器202が深さh[mm]以内にステープル101を検出した場合には、制御部206は取り出し動作を検出モードに切り替え、第2検出器203が最上面の用紙100の表面上のステープル101を検出する(S103)。
このとき、第2検出器203がステープル101を検出しない場合には、搬送ローラ205を基準位置に戻し、最上面の用紙100を1枚取り出す(S104)。そして、上記のS103及びS104のステップを、第2検出器203が用紙100の表面上にステープル101を検出するまで繰り返し行う。
この際、1枚の用紙100を取り出してから次の用紙100を取り出すまでの時間間隔t2には搬送ローラ205の移動時間や第2検出器203による検出に要する時間等が含まれる。
そのため、検出モードの間には、常時搬送ローラ205を基準位置に配置しておくことが可能であるため、検出モードにおける時間間隔t1は上記の時間間隔t2に比べて短い。
第2検出器203がステープル101を検出した場合には、最上面の用紙100の表面上からステープル101を除去する除去動作に入る(S105)。
なお、S103及びS104の繰り返しステップにおいて、第2検出器203がステープル101を検出することなく深さh[mm]以内の全ての用紙100を取り出した場合には、第1検出器202が誤検出したものとして、再度S101に戻る。
また、第2検出器203がステープル101を検出することなく、積載深さH[mm]の全ての用紙100を取り出した場合には、第2検出器203が誤検出した場合であっても取り出し動作を終了する。
ここで、各ステップにおける、深さh[mm]あるいはH[mm]の検出としては、例えば用紙100の取り出し回数をカウントすることで、この回数に予めわかっている用紙の厚さを乗算することで得られる値を用いることができる。また、最上面に位置する用紙100の変位量を検出することや、例えば用紙100の取り出しと同時に給紙台201が上方に移動するような構成の場合には、この給紙台201の変位量を検出することで得られる値を用いることもできる。
図7は、用紙100の表面上からステープル101を除去する際の様子を示す図である。
図7において、除去部204は、第2検出部203が検出した用紙100の表面上でのステープル101の位置及び方向を第2検出部203から得る。そして、駆動機構207により除去部204の本体210を紙面内で駆動することで、ステープル101の上方まで移動する。
次に、支持部材213がステープル101の周囲を押さえた状態で、ステープル101の方向とは紙面内で垂直な方向から、挿入部材211をステープル101と用紙100の間に挿入する(a)。このとき、挿入部材211の開口の上方にステープル101が位置する状態で挿入部材211を静止させる。このとき、除去部204は、支持部材213、あるいは挿入部材211から得た圧力情報、および第2検出部203から得たステープルとの視覚情報により、ステープルと挿入部材211との接触具合を検知することができる。
この状態で、アクチュエータ214が可動部材212を動作することで、開口の上方に位置するステープル101を用紙100側へ圧縮する(b)。このとき、ステープル101は挿入部材211と可動部材212とのせん断力により、図7(b)に示すようにM字の形状に変形する。
最後に、挿入部材211がステープル101と用紙100の間に挿入されたままの状態で、駆動機構207により除去部204の本体210を紙面とは垂直な方向に駆動することで、ステープル101を用紙100の表面から除去する(c)。この際、除去されたステープル101は、供給装置200内に設けられるステープル廃棄箱(図示せず)に廃棄する。このとき、廃棄箱に磁性を持たせることで、磁性を持つ金属製ステープルを収集しやすくしてもよい。
本実施形態の供給装置200によれば、第1検出器202によりステープル101が存在しないとわかっている深さの範囲では、用紙100を1枚1枚連続して取り出すために、スムーズに用紙100の取り出しを行うことができる。また、ステープル101が存在する範囲では、第2検出器203によりステープル101の存在を確認しつつ、1枚1枚用紙100を取り出すために、ステープル101で綴じられた状態の用紙束を誤って取り出すことを減少させ、ジャムによるタイムロスを防ぐことができる。
以上により、供給装置200は、用紙100の取り出しスピードを上げて効率的な用紙100の取り出しを行うことが可能となる。

(第二の実施形態)
以下、図8を参照して、第二の実施形態に係る供給装置200について詳細に説明する。
本実施形態の供給装置200では、第1検出器202によるステープル101の探索時に、第1検出器202が駆動可能な範囲が第一の実施形態の供給装置200とは異なる。
図8は、第1検出器200がステープル101を検出する際の様子を示す図である。
第1検出器202は、第一の実施形態と同様に、ユーザーが端末で予め指定している可動領域に沿って、駆動機構207により用紙100の上方を紙面内で移動する(a)。
また、本実施形態においては、紙面内での移動に加え、紙面とは垂直な方向に移動することで、第1検出器202と用紙100の表面との距離を変化させることができる(b)。これにより、可動領域内でステープル101を検出した場合に、第1検出器202と用紙100の表面との距離を変えることにより、磁界強度の変化を検出し、前述のテーブルを参照することで、ステープル101が存在するより詳細な深さを検出することができる。
さらに、用紙100の表面上だけではなく、給紙台201に積載されている用紙100の束の側面に沿って移動することができる(c)。これにより、ステープル101が、表面上からでは検出できない深さに存在するような場合であっても、その位置をより正確に検出することができる。
本実施形態の供給装置200によれば、ステープル101のより詳細な位置を特定することができるために、第2検出器202がステープル101を検出するプロセスを大幅に削減することができ、用紙100の効率的な取り出しを行うことができる。
また、第1検出器202の移動可能な範囲が拡大したことで、給紙台201に所定の枚数の用紙100が積載された状態で、用紙100の取り出し動作以前に予めステープル101の検出を行うことができる。これにより、さらに用紙100の効率的な取り出しを行うことができる。

(変形例)
図9は、第二の実施形態に係る変形例の供給装置300の構成図である。
供給装置300では、給紙台301を複数備え、異なるサイズの用紙100をそれぞれ異なる給紙台301に積載することができる。
この際、それぞれの給紙台301に対してそれぞれ第1検出器302、第2検出器303、除去部304を設けるのではなく、全ての給紙台301に対して第1検出器302、第2検出器303、除去部304をユニットとして1組設ける。また、図10に示すように、これらは1つの駆動機構307により一体に移動させることができる。なお、搬送ローラ305を上記の組に加えることも可能である。
本変形例の供給装置300によれば、1つの駆動機構307により第1検出器302、第2検出器303、除去部304、搬送ローラ305を一体に移動させることができるために、部品点数を減らし、なお且つ機構を簡単にすることが可能となる。
また、この簡単な機構により、図10に示すパスに沿って複数の給紙台301をまたいだ移動も容易になるため、本変形例のように複数の給紙台301を設けるなど、装置自体の設計の幅を広げることが可能となる。
なお、第1検出器、第2検出器、除去部は上記に限定されるものではなく、第1検出器は非接触で深さ方向に存在するステープルの検出を行えればよいし、第2検出器は紙面上に存在するステープルの検出を行えればよい。また、除去部は用紙の表面からステープルを除去することができればよい。
また、ステープルの検出としては、用紙100の取り出し動作前に限定されることなく、例えばユーザーが給紙台201に所定の枚数の用紙100を積載した段階や、給紙台に用紙100を載せた段階で、用紙100の取り出し動作に先行させて、その都度行うこともできる。そして、この際には取り出し動作を開始させるために、ユーザーが操作端末により指示することができる。
また、以上の説明では、給紙台には上下方向に用紙100を積載する例を示していたが、横方向に積載するものであってもよい。この際には、前述の深さhとしては、一端の用紙100から横方向の距離hと見なすことができる。
以上説明した少なくとも1つの実施形態の供給装置によれば、用紙の取り出しスピードを上げることが可能となる。
これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1000・・・画像形成装置
100・・・用紙
101・・・ステープル
200、300・・・供給装置
201、301・・・給紙台
202、302・・・第1検出器
203、303・・・第2検出器
204、304・・・除去部
205、305・・・搬送ローラ
206、306・・・制御部
207、307・・・駆動機構
210・・・本体
211・・・挿入部材
212・・・可動部材
213・・・支持部材
214・・・アクチュエータ
400・・・トナー消去装置
500・・・用紙カセット
600・・・画像形成部
700・・・記憶部

Claims (9)

  1. ステープルで綴じられた束を含む複数の紙葉類を一方向に積載する給紙台と、
    前記一方向の一端から前記紙葉類を順次取り出す取り出し部と、
    前記一方向の前記一端から距離h以内の前記紙葉類内に、前記ステープルが存在するか否かを検出する第1検出部と、
    前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出される場合には、前記紙葉類の取り出し間隔が第1の期間となるように取り出し部を第1のモードに制御するとともに、前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出されない場合には、前記取り出し間隔を前記第1の期間よりも短い第2の期間として前記紙葉類を順次取り出すように前記取り出し部を第2のモードに制御する制御部と、
    を備える供給装置。
  2. 前記一端の前記紙葉類に存在する前記ステープルの位置を検出する第2検出部と、
    前記第2検出部が検出する前記位置に応じて、前記一端の前記紙葉類から前記ステープルを除去する除去部と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記第1のモードにおいて、前記第2検出部及び前記除去部を駆動する請求項1記載の供給装置。
  3. 前記第1のモードでは、
    前記一端の前記紙葉類に前記ステープルが検出されない場合には、前記取り出し部が前記一端の前記紙葉類を1枚取り出し、前記一端の前記紙葉類に前記ステープルが検出された場合には、前記除去部が前記一端の前記紙葉類から前記ステープルを除去した後に、前記取り出し部が前記一端の前記紙葉類を取り出す請求項2記載の供給装置。
  4. 前記第1検出器は、非接触状態で前記ステープルによる磁界変化を検出する請求項1乃至3いずれか1項に記載の供給装置。
  5. 前記第2検出器は、前記ステープルのイメージを検出する請求項2乃至4いずれか1項に記載の供給装置。
  6. 前記第1検出部が、前記紙葉類の紙面内の方向または前記紙面に対して垂直な方向に移動する請求項1乃至5いずれか1項に記載の供給装置。
  7. 前記第1検出部が、前記紙葉類の側面内の方向または前記側面に対して垂直な方向に移動する請求項1乃至6記載の供給装置。
  8. 請求項1乃至7いずれか1項に記載の供給装置における供給方法であって、
    前記取り出し部が、前記一方向の一端から前記紙葉類を順次取り出すステップと、
    前記第1検出器が、前記一方向の前記一端から距離h以内の前記紙葉類内に、前記ステープルが存在するか否かを検出するステップと、
    前記制御部が、前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出される場合には、前記紙葉類の取り出し間隔が第1の期間となるように取り出し部を第1のモードに制御するステップと、
    前記制御部が、前記一端からの距離h以内に前記ステープルが検出されない場合には、前記取り出し間隔を前記第1の期間よりも短い第2の期間として前記紙葉類を順次取り出すように前記取り出し部を第2のモードに制御するステップと、
    を有する供給方法。
  9. 請求項1乃至7いずれか1項に記載の供給装置を備える画像形成装置。
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