JP2014136645A - シート処理装置及び画像形成システム - Google Patents

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Abstract

【課題】第一ローラ部材と第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置した増し折りローラ対を用いた場合に生じ得る種々の問題を抑制できるシート処理装置及び画像形成システムを提供する。
【解決手段】折り手段230と、折り手段よりもシート束SBの搬送方向下流側に設けられ、シート幅方向に対して直交する方向に軸を持つ第一ローラ部材261a及び第二ローラ部材262aでシート束の折り目を挟み込みつつ、シート幅方向に移動しながら増し折りする増し折りローラ対とを備えたシート処理装置2において、増し折りローラ対をシート幅方向に移動させる、少なくとも駆動モータ314,318を備えた移動手段263と、第一ローラ部材を第二ローラ部材に向かって押圧する押圧手段265cとを有し、第一ローラ部材と第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置しており、増し折りローラ対が移動する向きに応じて駆動モータの駆動条件を変更する。
【選択図】図1

Description

本発明は、シートに所定の処理を施すシート処理装置、及び、そのシート処理装置を備えた画像形成システムに関するものである。
この種のシート処理装置として、画像形成装置で画像形成がなされた後のシートに対し折り処理を行うものが知られている。特許文献1に記載のシート処理装置は、複数枚のシートを束ねたシート束のシート面の折り位置を、シート面に対して垂直な方向に先端で押す折りプレートと、折りプレートの移動経路を挟んで対向するように配置されシート束を挟み込む折りローラ対とを備えている。シート面を折りプレートによってシート折り部まで押し込み、前記折り位置の両側面を折りローラ対で挟みながらシート束が搬送されることで、シート束に折りが施される。
また、折りローラ対よりもシート束の搬送方向下流側には、駆動モータからの駆動力を受けてシート束搬送方向と直交する方向であるシート幅方向に往復移動し、シート束の折り目を増し折りする増し折りローラ対が設けられている。この増し折りローラ対は、シート束搬送方向の軸を有する第一ローラ部材及び第二ローラ部材が、シート束を挟むように対向配置されている。そして、第一ローラ部材と第二ローラ部材とでシート束の折り目を挟み込みながら、増し折りローラ対がシート幅方向に往復移動することで前記折り目に増し折りがなされる。
本願発明者らは、上述したような増し折りローラ対の第一ローラ部材と第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置したシート処理装置の開発を行っている。このように、第一ローラ部材と第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置することで、各ローラ部材にシート束を巻きつけながら折りがなされ折り力を高めることができる。また、このシート処理装置では、押圧バネによって第一ローラ部材を前記第二ローラ部材に向かって押圧することで、第一ローラ部材と第二ローラ部材との間に挟み込んだシート束の折り目を加圧している。
このような構成のシート処理装置では、増し折りローラ対をシート幅方向に往復移動させてシート束の折り目を増し折りする際、増し折りローラ対がシート幅方向に移動する向きによって、増し折りローラ対を移動させたときにかかる負荷が異なる。
すなわち、押圧バネによって押圧された第一ローラ部材が第二ローラ部材よりも先行する位置関係で増し折りローラ対が移動する第一の向きでは、増し折りローラ対を移動させたときに駆動モータにかかる負荷が大きくなる。一方、第二ローラ部材が第一ローラ部材よりも先行する位置関係で増し折りローラ対が移動する第二の向きでは、増し折りローラ対を移動させたときに駆動モータにかかる負荷が小さくなる。
このように、増し折りローラ対がシート幅方向に移動する向きにより、駆動モータにかかる負荷が異なることを考慮せず、単純に駆動モータの駆動条件を第一の方向と第二の方向とで同じにして増し折りローラ対を往復移動させると、次のような種々の問題が生じる。
例えば、駆動モータにかかる負荷が大きくなる第一の向きに合わせて、増し折りローラ対の移動速度が第一の向きと第二の向きとで同じになるように、駆動モータの駆動条件を設定する。駆動モータの回転速度とトルクとは、回転速度が遅いほどトルクが大きくなるという関係を有する。
駆動モータにかかる負荷が大きい第一の向きでは、駆動モータのトルクが小さ過ぎると増し折りローラ対を移動させることができない。そのため、大きなトルクが得られるよう駆動モータの回転速度を遅くする必要があるが、このように駆動モータの回転速度を遅くすることで、増し折りローラ対を低速で移動させることになる。そして、上述のように第一の向きと第二の向きとで前記移動速度が同じになるように、駆動モータの駆動条件を設定すると、駆動モータにかかる負荷の小さい第二の向きでは、必要以上に遅い速度で増し折りローラ対を移動させることになる。よって、増し折りローラ対を第二の向きに移動させて行われる増し折り動作に余計な時間がかかり、増し折りされたシート束の生産性が低下する。
他に、前記駆動条件として、第一の向きと第二の向きとで増し折りローラ対を駆動させるための駆動モータに流す電流値を同じにし、駆動モータにかかる負荷が大きい第一の向きに合わせて電流値を設定する。駆動モータに流す電流値とトルクとは、電流値が大きいほどトルクが大きくなるという関係を有する。
駆動モータにかかる負荷が大きい第一の向きでは、上述したように駆動モータのトルクが小さ過ぎると増し折りローラ対を移動させることができない。そのため、大きなトルクが得られるよう駆動モータに流す電流値を大きくする必要がある。そして、上述のように第一の向きと第二の向きとで前記電流値が同じになるように、前記駆動条件を設定すると、駆動モータにかかる負荷の小さい第二の向きでは、必要以上に大きな電流値で駆動モータに電流を流すことになる。よって、増し折りローラ対を第二の向きに移動させて行われる増し折り動作に無駄な電力を消費していまい、省エネルギー化を図ることができない。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、第一ローラ部材と第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置した増し折りローラ対を用いた場合に生じ得る種々の問題を抑制できるシート処理装置、及び、そのシート処理装置を備えた画像形成システムを提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、シート束を挟み込み該シート束に対して折り処理を施す折り手段と、前記折り手段よりもシート束の搬送方向下流側に設けられ、シート幅方向に対して直交する方向の軸を持つ第一ローラ部材及び第二ローラ部材をシート束を挟むように配置した、シート幅方向に移動しながらシート束の折り目を増し折りする増し折りローラ対とを備えたシート処理装置において、前記増し折りローラ対をシート幅方向に移動させる、少なくとも駆動モータを備えた移動手段と、前記第一ローラ部材を前記第二ローラ部材に向かって押圧する押圧手段とを有し、前記第一ローラ部材と前記第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置しており、前記第一ローラ部材が前記第二ローラ部材よりも先行する位置関係で前記増し折りローラ対が移動する第一の向きと、前記第二ローラ部材が前記第一ローラ部材よりも先行する位置関係で前記増し折りローラ対が移動する第二の向きとで、前記駆動モータの駆動条件を変更することを特徴とするものである。
本発明においては、シート幅方向に増し折りローラ対を移動させてシート束の折り目を増し折りするときに、駆動モータにかかる負荷の大きさが異なる第一の向きと第二の向きとで、駆動モータの駆動条件を変更する。これにより、増し折りローラ対によってシート束の折り目を増し折りするときに駆動モータにかかる負荷に応じた最適な駆動条件で、駆動モータを駆動させることが可能となる。よって、増し折りローラ対をシート幅方向に移動させるときに、第一の向きと第二の向きとで駆動モータの駆動条件が同じ場合に生じ得る、増し折りが施されたシート束の生産性が低下や、省エネルギー化を図れないなどの種々の問題を抑制できる。
以上、本発明によれば、第一ローラ部材と第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置した増し折りローラ対を用いた場合に生じ得る種々の問題を抑制できるという優れた効果がある。
構成例1に係る増し折りローラユニットによるシート束の増し折り動作の一連を説明したタイムチャート。 実施形態に係る画像形成システムのシステム構成を示す図。 画像形成装置について説明する図。 シート束ね装置について説明する図。 中綴じ製本装置について説明する図。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の中折り搬送路への搬入時の状態を示す図。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の中綴じ時の状態を示す図。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の中折り位置への移動完了時の状態を示す図。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の中折り処理実行時の状態を示す図。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の中折り終了後の排紙時の状態を示す図。 増し折りローラユニットと折りローラ対を示す要部正面図。 図11を左側からみた要部側面図。 案内部材の詳細を示す図。 図13の要部を拡大して示す図で、経路切り替え爪が切り替えられていないときの状態を示す図。 図13の要部を拡大して示す図で、第一経路切り替え爪が切り替えられた状態を示す図。 増し折り動作の初期状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットの往移動開始時の状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットのシート束の中央付近で第三案内経路にかかったときの状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットが第一経路切り替え爪を押しのけて第二案内経路に入るときの状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットがシート束を押圧したままの状態で端部方向に移動するときの状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットが第二案内経路に沿って往移動の最終位置まで移動したときの状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットが往移動の最終位置から復移動を開始したときの状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットが復移動を開始し、第六案内経路に至ったときの状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットが第六案内経路に至り、押圧解除状態から押圧状態に移行するときの状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットが第五案内経路に入ると、完全な押圧状態になったときの状態を示す動作説明図。 増し折りローラユニットが第五案内経路をそのまま移動して初期位置に戻ったときの状態を示す動作説明図。 上側増し折りローラと下側増し折りローラとの位置関係の説明に用いる図。 増し折り機構の増し折りローラユニットが、ユニット移動機構により移動する際のポイントの説明図。 増し折りローラユニットの詳細説明図。 増し折りローラユニットを正転移動方向に移動させるときの説明図。 増し折りローラユニットを逆転移動方向に移動させるときの説明図。 構成例1に係る増し折りローラユニットの駆動制御に関するブロック図。 シートの厚み(坪量)やシートの枚数の条件で、速度設定を変更する例をフローチャート。 通常モードと高速モードとでの増し折りローラユニット260の移動方向による速度設定のタイミングチャート。 画像形成装置の操作パネル上で、増し折り高速モードを許可するか許可しないかをユーザーが選択することについての説明図。 構成例2に係る増し折りローラユニットの駆動制御に関するブロック図。 構成例2に係る増し折りローラユニットによるシート束の増し折り動作の一連を説明したタイムチャート。 シートの厚み(坪量)やシートの枚数の条件で、モータ電流の設定を変更する例を示すフローチャート。 通常モードと省エネモードとでの増し折りローラユニットの移動方向によるモータ電流の設定変更のタイミングチャート。 画像形成装置の操作パネル上で、増し折り省エネモードを許可するか許可しないかをユーザーが選択することについての説明図。 画像形成装置の操作パネル上で、ユーザーが動作モード設定条件を任意に変更可能なことについての説明図。
図2は、本実施形態における画像形成装置と、複数のシート処理装置とからなる画像形成システム4のシステム構成を示す図である。本実施形態の画像形成システム4では、画像形成装置3の後段に、第1シート後処理装置であるシート束ね装置1と、第2シート後処理装置である中綴じ製本装置2とが順に設けられている。
画像形成装置3は、入力された画像データまたは読み取った画像の画像データに基づいて、シートに画像を形成するものである。例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいは、これらの機能のうち少なくとも2つの機能を備えたデジタル複合機などがこれに相当する。画像形成装置3は、例えば電子写真方式や液滴射出方式など公知の方式のものであり、画像形成方式は何れでも良い。なお、本実施形態においては、電子写真方式の複写機を用いている。
図3は、画像形成装置3について説明する図である。
画像形成装置本体400は、画像形成部の下部に、記録媒体であるシートを収納する給送カセットが配置されている。給送カセットに収納されたシートは、それぞれ、給送ローラ414a,414bによって給送された後、所定の搬送路に沿って上方へ搬送され、レジストローラ対413へ到達する。
画像形成部は、像担持体としての感光体ドラム401と、帯電装置402と、露光装置410と、現像装置404と、転写装置405と、クリーニング装置406とを備えている。
帯電装置402は、感光体ドラム401の表面を一様に帯電する帯電手段である。露光装置410は、画像読取装置100で読み取った画像情報に基づいて感光体ドラム401上に静電潜像を形成する潜像形成手段である。現像装置404は、感光体ドラム401上の静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段である。転写装置405は、感光体ドラム401上のトナー画像をシートに転写する転写手段である。クリーニング装置406は、転写後の感光体ドラム401上に残留したトナーを除去するクリーニング手段である。
また、画像形成部のシート搬送方向下流側には、トナー画像をシートに定着する定着手段としての定着装置407が配置されている。
露光装置410は、図示しない制御部の制御の下で画像情報に基づくレーザー光を発射するレーザーユニット411と、レーザーユニット411からのレーザー光を感光体ドラム401の回転軸方向(主走査方向)に走査するポリゴンミラー412を具備する。
また、画像読取装置100の上部には、自動原稿搬送装置500が接続されている。この自動原稿搬送装置500は、原稿テーブル501、原稿分離給送ローラ502、搬送ベルト503、原稿排紙トレイ504を具備している。
原稿テーブル501に原稿がセットされて読み取り開始指示を受けると、自動原稿搬送装置500では、原稿テーブル501上の原稿が原稿分離給送ローラ502により1枚ずつ送り出される。そして、その原稿は搬送ベルト503によりプラテンガラス309上に案内され、一時停止する。
そして、プラテンガラス309上に一時停止した原稿は、画像読取装置100によりその画像情報が読み取られる。その後、搬送ベルト503が原稿の搬送を再開し、その原稿は原稿排紙トレイ504に排出される。
次に、画像読取動作と画像形成動作について説明する。
自動原稿搬送装置500によりプラテンガラス309上に原稿が搬送されるか、ユーザーによりプラテンガラス309上に原稿が載置されて、図示しない操作パネルにコピー開始操作がなされると、第一走行体303上の光源301が点灯する。また、これとともに、第一走行体303及び第二走行体306を、不図示のガイドレールに沿って移動させる。
そして、プラテンガラス309上の原稿に光源301からの光が照射され、その反射光が、第一走行体303上のミラー302、第二走行体306上のミラー304,305、レンズ307に案内されて、CCD308で受光される。これにより、CCD308は原稿の画像情報を読み取り、その画像情報は図示しないA/D変換回路によってアナログデータからデジタルデータに変換される。この画像情報は、図示しない情報出力部から画像形成装置本体400の制御部へ送られる。
一方、画像形成装置本体400は、感光体ドラム401の駆動を開始し、感光体ドラム401が所定速度で回転したら、帯電装置402により感光体ドラム401の表面を一様に帯電させる。そして、この帯電した感光体ドラム401の表面に、画像読取装置で読み取った画像情報に基づいた静電潜像が露光装置410により形成する。
その後、感光体ドラム401の表面上の静電潜像は、現像装置404により現像されてトナー画像となる。また、給送カセットに収納されたシートは、給送ローラ414a,414bによって給送され、レジストローラ対413で一時停止させる。
そして、感光体ドラム401の表面に形成されたトナー画像の先端部分が転写装置405と対向する転写部に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対413により転写部に送り込まれる。転写部をシートが通過する際、転写電界の作用によって感光体ドラム401の表面に形成されたトナー像がシート上に転写される。
その後、トナー像を載せたシートは、定着装置407に搬送され、定着装置407により定着処理を受けた後、後段のシート束ね装置1に排出される。なお、転写部においてシートに転写されることなく感光体ドラム401の表面に残留した転写残トナーは、クリーニング装置406により除去される。
図4は、シート束ね装置1について説明する図である。
シート束ね装置1は、画像形成装置3からシートを1枚ずつ受け取り、順次重ね合わせ整合し、シート束SBを作成するシート束作成機能を有するシート後処理装置である。
シート束ね装置1には、画像形成装置3から排出されたシートを受け入れて、当該シートを、そのまま後端の中綴じ製本装置2に排出するための搬送経路Pt1が設けられている。また、搬送経路Pt1から分岐してシートを束化するための搬送経路Pt2が設けられている。各搬送経路Pt1,Pt2は、例えばガイド部材(図示せず)等によって形成されている。
搬送経路Pt1には、入口ローラ対11、搬送ローラ対12,13、排紙ローラ対10が搬送経路Pt1のシート搬送方向上流からシート搬送方向下流に向けて順に配置されている。
なお、以下の説明では、シート搬送方向上流側を単に上流側と、シート搬送方向下流側を単に下流側と記載する場合もある。
入口ローラ対11、搬送ローラ対12,13及び排紙ローラ対10は、不図示のモータによって回転駆動されてシートを搬送する。
入口ローラ対11のシート搬送方向上流側には、入口センサ15が配置されている。入口センサ15は、シートがシート束ね装置1内へ搬入されたことを検知する。搬送ローラ対12のシート搬送方向下流側には、例えばモータやソレノイドなどで駆動される回動可能な分岐爪17が配置されている。分岐爪17は、回動してその位置を切り替えすることによって、搬送経路Pt1における分岐爪17のシート搬送方向下流側の部分と搬送経路Pt2とのいずれか一方へ、シートを選択的に案内する。
排出モードでは、画像形成装置3から搬送経路Pt1に搬入されたシートは、入口ローラ対11、搬送ローラ対12,13及び排紙ローラ対10によって搬送されて、後段の中綴じ製本装置2に排出される。
一方、シート束ねモードでは、搬送経路Pt1に搬入されたシートは、入口ローラ対11及び搬送ローラ対12によって搬送されて、分岐爪17で進行方向を変えられて搬送経路Pt2へ搬送される。
搬送経路Pt2には、搬送ローラ対20,21,22や、シート集積トレイ23や、ジョガーフェンス24や、後端基準フェンス25などが配置されている。なお、搬送ローラ対20,21,22やジョガーフェンス24は、不図示のモータによって駆動される。
搬送経路Pt2に搬送されたシートは、順次、シート集積トレイ23上に集積される。これにより、複数のシートが積層されたシート束が形成される。この際、シート束は、シート集積トレイ23に設けられた可動基準フェンス(図示せず)と後端基準フェンス25とによって、シート搬送方向位置が揃えられるとともに、ジョガーフェンス24によって幅方向位置が揃えられる。なお、可動基準フェンスは、モータによって駆動される。
ここで、シート集積トレイ23、ジョガーフェンス24、後端基準フェンス25及び可動基準フェンスは、複数のシートを重ねてシート束とする束化部として束化部28を構成している。また束化部28は、ジョガーフェンス24を駆動するモータや可動基準フェンスを駆動するモータを含む。
束化部28で束化されたシート束は、可動基準フェンスによって搬送経路Pt1に搬送され、その後、搬送ローラ対13と排紙ローラ対10とによって、後段の中綴じ製本装置2に排出される。
図5は、中綴じ製本装置2について説明する図である。中綴じ製本装置2は、シート束ね装置1から排出されたシート束SBを受け取り、中綴じ処理や中折り処理をシート束に施すものである。
中綴じ製本装置2は、入口搬送路241、シートスルー搬送路242、及び、中折り搬送路243などを備えている。入口搬送路241のシート搬送方向最上流部には、入口ローラ対201が設けられており、シート束ね装置1の排紙ローラ対10から排出されたシート束SBを、入口ローラ対201により中綴じ製本装置2内に向けて搬送する。
入口搬送路241内における入口ローラ対201の下流側には、分岐爪202が回動可能に設けられている。この分岐爪202は、図5において水平方向に設置され、シート束SBの搬送方向をシートスルー搬送路242または中折り搬送路243に分岐する。
シートスルー搬送路242は、入口搬送路241から水平に延び、不図示の排紙トレイまたは不図示の後段のシート処理装置にシート束SBを導く搬送路である。そして、シートスルー搬送路242を搬送されるシート束SBは、上側排紙ローラ203によって前記排紙トレイまたは前記後段のシート処理装置に排紙される。
中折り搬送路243は、分岐爪202の位置から垂直下方に延び、シート束SBに対して中綴じ処理や中折り処理などを行うための搬送路である。
中折り搬送路243には、シート束SBに対して中折りするための折りプレート215が設けられている。また、折りプレート215の上方でシート束SBを案内する上側シート束搬送ガイド板207や、折りプレート215の下方でシート束SBを案内する下側シート束搬送ガイド板208なども設けられている。
上側シート束搬送ガイド板207には、上から順に、上側シート束搬送ローラ205、後端叩き爪221及び下側シート束搬送ローラ206が設けられている。
後端叩き爪221は、図示しない駆動モータによって駆動される後端叩き爪駆動ベルト222に立設されている。そして、後端叩き爪221は、後端叩き爪駆動ベルト222の往復回転動作により、シート束SBの後端を後述の可動フェンス側に叩き(押圧し)、シート束SBの整合動作を行う。また、シート束SBが搬入される際や、シート束SBを中折りのために上昇させる際には、中折り搬送路243から退避する(図2破線位置)。
後端叩き爪ホームポジションセンサ294は、後端叩き爪221のホームポジションを検出するためのものであり、中折り搬送路243から退避した図2中の破線位置(図5中の実線位置)をホームポジションとして検出する。なお、後端叩き爪221は、このホームポジションを基準に制御される。
下側シート束搬送ガイド板208には、上から順に、中綴じステープラ250、中綴じジョガーフェンス225及び可動フェンス210が設けられている。
下側シート束搬送ガイド板208は、上側シート束搬送ガイド板207を通って搬送されてきたシート束SBを受け入れるガイド板である。下側シート束搬送ガイド板208の幅方向には、一対の中綴じジョガーフェンス225が設置され、下方にはシート束先端が当接する、上下動可能な可動フェンス210が設けられている。
中綴じステープラ250は、シート束SBの中央部を綴じる綴じ具である。可動フェンス210は、シート束SBの先端部が当接した状態で上下方向に移動し、シート束SBの中央位置を中綴じステープラ250と対向する位置に位置させる。そして、その位置でシート束SBにステイプル処理すなわち中綴じが行われる。
可動フェンス210は、可動フェンス駆動機構210aによって支持されるともに、上は可動フェンス駆動機構210aの可動フェンスホームポジションセンサ292の位置から、下は可動フェンス駆動機構210aの最下方位置まで移動可能である。
シート束SBの先端が当接する可動フェンス210の可動範囲は、中綴じ製本装置2の処理可能な最大サイズから最小サイズまで処理可能な範囲が確保されている。なお、可動フェンス駆動機構210aとしては、例えばラックアンドピニオン機構が使用される。
上側シート束搬送ガイド板207と下側シート束搬送ガイド板208との間、すなわち中折り搬送路243のほぼ中央部には、折りプレート215や折りローラ対230や増し折りローラユニット260や下側排紙ローラ231などが設けられている。
増し折りローラユニット260には、折りローラ対230及び下側排紙ローラ231の間の排紙搬送路を挟んで、一対のローラ対を構成する上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262aとが設けられている。
折りプレート215は、図中水平方向に往復動可能であり、折り動作を行う際の移動方向下流側には、折りローラ対230のニップが位置しており、その延長上に排紙搬送路244が設置されている。
下側排紙ローラ231は、排紙搬送路244の最下流に設けられており、後段に折り処理されたシート束SBを排紙する。
上側シート束搬送ガイド板207の下端側には、シート束検知センサ291が設けられており、中折り搬送路243に搬入され、中折り位置を通過するシート束SBの先端を検知する。また、排紙搬送路244には、折り目部通過センサ293が設けられており、中折りされたシート束SBの先端を検知して、シート束SBの通過を認識する。
図2に示すように構成された中綴じ製本装置2では、図6〜図10の動作説明図に示すようにして、中綴じ動作や中折り動作が行われる。すなわち、画像形成装置3の図示しない操作パネルから中綴じ中折りが選択されると、当該中綴じ中折りが選択されたシート束SBは、分岐爪202の図中反時計まわり方向の回動動作によって入口搬送路241から中折り搬送路243に導かれる。なお、本実施形態では分岐爪202をソレノイドによって駆動させるが、ソレノイドに代えてモータ駆動でも良い。
中折り搬送路243内に搬入されたシート束SBは、入口ローラ対201と上側シート束搬送ローラ205とによって、中折り搬送路243を下方に搬送される。そして、シート束検知センサ291によりシート束SBの先端の通過が確認された後、図6に示すように下側シート束搬送ローラ206によって、可動フェンス210にシート束SBの先端が当接する位置まで搬送される。
その際、画像形成装置3からのシートサイズ情報、ここでは、各シート束SBの搬送方向のサイズ情報に応じて可動フェンス210は異なる停止位置で待機している。このとき、図6では、下側シート束搬送ローラ206はニップにシート束SBを挟持し、後端叩き爪221はホームポジション位置に待機している。
この状態で、図7に示すように下側シート束搬送ローラ206の挟持が解除され(図中矢印a方向)、可動フェンス210にシート束SBの先端が当接し、シート束SBの後端がフリーになった状態でスタックされる。そして、後端叩き爪221を駆動して、シート束SBの後端を後端叩き爪221で叩いてシート束SBの搬送方向における最終的な揃えを行う(図中矢印c方向)。
次いで、中綴じジョガーフェンス225によりシート束SBに対して幅方向(シート搬送方向に対して直交する方向)の揃え動作が行われる。このようにして、シート束SBに対して幅方向と搬送方向との揃え動作がそれぞれ実行され、シート束SBの幅方向及び搬送方向の整合動作が完了する。このとき、シートのサイズ情報やシート束SBの枚数情報やシート束厚み情報などによって、後端叩き爪221や中綴じジョガーフェンス225の押し込み量を最適な値に変更して整合動作が行われる。
また、シート束SBの厚みが厚くなるほど中折り搬送路243内の空間が減少するため、一度の整合動作ではシート束SBを整合しきれない場合が多い。そこで、このような場合には、シート束SBの整合回数を増加させる。これにより、より良い整合状態を実現することができる。
なお、中綴じ製本装置2の前段に設けられたシート束ね装置1でシート束SBを形成するために複数枚のシートを順次重ね合わせるのにかかる時間は、シートの枚数が多ければ多いほど増加する。そのため、シート束ね装置1から中綴じ製本装置2に、次のシート束SBを受け入れるまでの時間も長くなる。その結果、中綴じ製本装置2でシート束SBの整合回数を増加しても、システムとして時間の損失はないことから、効率的に良好な整合状態を実現できる。したがって、シート束ね装置1など中綴じ製本装置2の前段で費やされる処理時間に応じ、中綴じ製本装置2で行われるシート束SBの整合回数を制御することも可能である。
なお、可動フェンス210の待機位置は、通常、シート束SBの中綴じ位置が中綴じステープラ250の綴じ位置に対向する位置に設定される。この位置でシート束SBを整合すると、可動フェンス210をシート束SBの中綴じ位置に移動させることなく、シート束SBが中折り搬送路243内にスタックされた位置で、そのまま綴じ処理が可能となるからである。そこで、この待機位置でシート束SBの中央部に中綴じステープラ250のステッチャを図7中矢印b方向に移動させることで、クリンチャとの間で綴じ処理が行われ、シート束SBは中綴じされる。
可動フェンス210は可動フェンスホームポジションセンサ292からのパルス制御により位置決めされ、後端叩き爪221は後端叩き爪ホームポジションセンサ294からのパルス制御により位置決めされる。可動フェンス210及び後端叩き爪221の位置決め制御は、中綴じ製本装置2の図示しない制御回路のCPUによって実行される。
図7に示した状態で中綴じされたシート束SBは、図8に示すように下側シート束搬送ローラ206による挾持が解除された状態で、可動フェンス210の上方移動に伴って中綴じ位置が折りプレート215に対向する位置まで移送される。なお、この位置も可動フェンスホームポジションセンサ292の検出位置を基準に制御される。また、前記中綴じ位置としては、シート束SBの搬送方向の中央位置である。
図8に示す位置にシート束SBが達すると、図9に示すように折りプレート215が折りローラ対230のニップ方向に向かって移動し、シート束SBの綴じられた針部近傍の箇所に対して略直角方向から当接し、折りローラ対230のニップ側に押し出す。
シート束SBは折りプレート215により押されて折りローラ対230のニップへと導かれ、予め回転していた折りローラ対230のニップに押し込まれる。折りローラ対230は、ニップに押し込まれたシート束SBを加圧しながら搬送する。この加圧搬送動作によりシート束SBの中央に折りが施され、簡易製本されたシート束SBが形成される。なお、図9では、シート束SBの折り目部SB1の先端が、折りローラ対230のニップに挟持され、加圧されているときの状態を示している。
図9に示す状態で、中央部が2つ折りされたシート束SBは、図10に示すように折りローラ対230によって搬送され、さらに下側排紙ローラ231で搬送されて後段に排出される。このとき、シート束SBの後端が折り目部通過センサ293に検知されると、折りプレート215及び可動フェンス210はホームポジションに戻り、下側シート束搬送ローラ206は加圧状態に戻って、次のシート束SBの搬入に備える。
また、次のジョブのシート束SBが同サイズ同枚数であれば、可動フェンス210を再び図6に示す位置に移動させて待機させておくようにしても良い。なお、これらの制御も前記制御回路のCPUによって実行される。
図11は増し折りローラユニット260と折りローラ対230との要部の正面図であり、図12は図11を図中左側から見た要部の側面図である。
増し折りローラユニット260は、折りローラ対230と下側排紙ローラ231との間の排紙搬送路244に設置されており、ユニット移動機構263、案内部材264及び押圧機構265などを備えている。
折りローラ対230は、軸方向で間隔をあけて複数のローラが配設された団子ローラの構成となっている。
ユニット移動機構263は、図示しない駆動源及び駆動機構により案内部材264に沿って増し折りローラユニット260を図中奥行き方向(シート搬送方向に対して直交する方向)に往復移動させる。
押圧機構265は、増し折りローラ上ユニット261と増し折りローラ下ユニット262とを備えており、増し折りローラ上ユニット261と増し折りローラ下ユニット262とによって上下方向から圧を加えてシート束SBを押圧する機構である。
増し折りローラ上ユニット261は、ユニット移動機構263に対して支持部材265bによって上下方向に移動可能に支持されている。増し折りローラ下ユニット262は、押圧機構265の支持部材265bの下端に移動不能に取り付けられている。
増し折りローラ上ユニット261の上側増し折りローラ261aは、増し折りローラ下ユニット262の下側増し折りローラ262aに対して圧接可能となっており、両者のニップ間にシート束SBを挟んで加圧する。この際の加圧力は、増し折りローラ上ユニット261を弾性力で加圧する加圧ばね265cによって付与される。そして、押圧機構265によってシート束SBを加圧した状態で、後述のようにシート束SBの幅方向(図12中矢印D1方向)に移動し、折り目部SB1に対して増し折りを実行する。
図13は、案内部材264の詳細を示す図である。案内部材264は、増し折りローラユニット260をシート束SBの幅方向に案内する案内経路270を備えている。この案内経路270には、第一案内経路271と、第二案内経路272と、第三案内経路273と、第四案内経路274と、第五案内経路275と、第六案内経路276との六つの経路が設定されている。
第一案内経路271は、往移動時に押圧機構265を押圧解除状態で案内する経路である。第二案内経路272は、往移動時に押圧機構265を押圧状態で案内する経路である。第三案内経路273は、往移動時に押圧機構265を押圧解除から押圧状態に切り替える経路である。第四案内経路274は、復移動時に押圧機構265を押圧解除状態で案内する経路である。第五案内経路275は、復移動時に押圧機構265を押圧状態で案内する経路である。第六案内経路276は、復移動時に押圧機構265を押圧解除から押圧状態に切り替える経路である。
図14及び図15は、図13の要部を拡大して示す図である。なお、図15における矢印は、押圧機構265のガイドピン265aの移動軌跡を示している。
図14及び図15に示すように、第三案内経路273と第二案内経路272との交点、及び、第六案内経路276と第五案内経路275との交点には、それぞれ第一経路切り替え爪277及び第二経路切り替え爪278が設置されている。
押圧機構265が案内経路270に沿って移動するのは、押圧機構265のガイドピン265aが案内経路270内にゆるみばめ状態で移動可能に嵌合しているからである。すなわち、案内経路270がカム溝として機能し、ガイドピン265aがこのカム溝に沿って移動する間に位置を変えるカムフォロワとして機能する。
そして、第一経路切り替え爪277は、押圧機構265のガイドピン265aによって上方から押し下げられることで、図15に示すように第三案内経路273から第二案内経路272へ案内経路を切り替えるように回動する。また、第二経路切り替え爪278は、押圧機構265のガイドピン265aによって上方から押し下げられることで、第六案内経路276から第五案内経路275へ案内経路を切り替えるように回動する。
一方、第一経路切り替え爪277による第二案内経路272から第三案内経路273への案内経路の切り替えは不能であり、第二経路切り替え爪278による第五案内経路275から第六案内経路276への案内経路の切り替えは不能となっている。すなわち、逆方向には案内経路を切り替えられないように第一経路切り替え爪277と第二経路切り替え爪278とが構成されている。
図16〜図26は、増し折りローラユニット260による増し折り動作の動作説明図である。
図16は、折りローラ対230にて折られたシート束SBが、予め設定された増し折り位置まで搬送されて停止し、増し折りローラユニット260が待機位置にいる状態を表している。この状態が増し折り動作の初期位置である。
図16に示す初期位置から増し折りローラユニット260が、図17に示すように図中右方向(矢印D2方向)に往移動を開始する。その際、増し折りローラユニット260内の押圧機構265は、ガイドピン265aの作用により案内部材264の案内経路270に沿って移動し、動作開始直後は第一案内経路271に沿って移動する。このとき、上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262aとは押圧解除状態にある。
ここで、「押圧解除状態」とは、上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262aとシート束SBとは接触しているが、シート束SBにほとんど圧力がかかっていない状態である。または、上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262aとシート束SBとが離れている状態である。
図18に示すように、増し折りローラユニット260がシート束SBの中央付近で第三案内経路273にかかると、押圧機構265は第三案内経路273に沿って下降を開始し、図19に示すように、第一経路切り替え爪277を押しのけて第二案内経路272に入る。このとき、押圧機構265は増し折りローラ上ユニット261を押圧している状態となり、増し折りローラ上ユニット261はシート束SBに当接し、上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262aとで挟まれたシート束SBが押圧された状態となる。
このようにシート束SBを押圧したままの状態で、図20に示すように増し折りローラユニット260はさらに図中矢印D2方向に移動する。その際、第二経路切り替え爪278は逆方向へは移動できないので、押圧機構265のガイドピン265aは第六案内経路276に案内されることなく、第二案内経路272に沿って移動し、図21に示すように、シート束SBを抜け、往移動の最終位置に位置する。
ここまで増し折りローラユニット260が移動すると、押圧機構265のガイドピン265aは、第二案内経路272から上部の第四案内経路274に移行する。その結果、第二案内経路272の上面によるガイドピン265aの位置規制が解除されるので、上側増し折りローラ261aは下側増し折りローラ262aから離れ、押圧解除状態となる。
次いで、図22に示すようにユニット移動機構263によって増し折りローラユニット260は、復移動を開始する。復移動では、押圧機構265は第四案内経路274に沿って図22中左方向(矢印D3方向)に移動する。この移動によって、図23に示すように押圧機構265が第六案内経路276に至ると、第六案内経路276の形状に沿って第二経路切り替え爪278がガイドピン265aによって下方向に押される。すると、図24に示すように押圧機構265は押圧解除状態から押圧状態に移行する。
そして、図25に示すように増し折りローラユニット260が第五案内経路275に入ると、完全な押圧状態となり、第五案内経路275を図中矢印D3方向にそのまま移動して、図26に示すように増し折りローラユニット260がシート束SBを抜ける。
このようにして、増し折りローラユニット260を案内経路270内で往復移動させて、シート束SBに増し折りを施す。その際、シート束SBの中央部から一方への増し折りを開始し、シート束SBの一方の端部を抜ける。その後、増し折りしたシート束SBの上を通り、シート束SBの中央部から他方への増し折りを開始し、他方の端部を抜けるという動作によって増し折りを行う。
このように動作させると、増し折りを開始するとき、あるいは一方を抜けた後、他方に戻るとき、シート束SBの端部にシート束SBの外側から上側増し折りローラ261a及び下側増し折りローラ262aが接触することも、加圧することもない。言い換えれば、シート束SBの端部を、端部の外側から通過するときには増し折りローラユニット260は押圧解除状態にある。そのため、シート束SBの端部へのダメージは発生しない。
また、シート束SBの中央部付近から端部にかけて増し折りするので、増し折り時のシート束SBを接触して走行する距離が短くなり、しわ等の原因になる縒れも蓄積され難い。よって、シート束SBの折り目部SB1を増し折りする際に、シート束SBの端部にダメージが生じることがなく、縒れの蓄積による折り目部SB1及びその近傍の捲れやしわの発生も抑制することができる。
シート束SBの端部の外側から上側増し折りローラ261a及び下側増し折りローラ262aが当該端部上に乗り上げないようにするには、次の関係を満たすようにすれば良い。すなわち、図16〜図26に示した動作から分かるように、増し折りローラユニット260が往移動時に押圧を解除した状態でシート束SB上を移動する距離をLa、復移動時に押圧を解除した状態でシート束SBを移動する距離をLbとする。そして、シート束SBの幅方向の長さLと、距離La及び距離Lbとの関係が、L>La+Lbであることが必須である(図16〜図18、図21〜図23)。
また、距離La及び距離Lbを略同一に設定し、シート束SBの幅方向の中央部付近で押圧を開始するようにすることが望ましい(図20、図24)。
なお、本実施形態における増し折りローラユニット260では、増し折りローラ下ユニット262を設けて上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262aとによってシート束SBを挟み込んで増し折りを行っている。これに対し、増し折りローラ下ユニット262を設けず、増し折りローラ上ユニット261と、それに対向するような当接面を有する図示しない受け部材を設けて、両者間でシート束SBを押圧するように構成しても良い。
さらに、本実施形態における増し折りローラユニット260では、増し折りローラ上ユニット261を上下方向に可動に構成し、増し折りローラ下ユニット262は上下方向には不動の構成であったが、これに限るものではない。すなわち、増し折りローラ下ユニット262も上下方向に可動に構成することもできる。このように構成すると、上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262aとが、増し折り位置に対して対称に接離動作する。そのため、増し折り位置がシート束SBの厚みに関係なく一定となり、さらにシート束SBに傷等のダメージを与えるのを抑制することができる。
次に、本実施形態に係る中綴じ製本装置2の特徴部について説明する。
本実施形態の増し折りローラユニット260では、図27に示すように、上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262aとをシート幅方向でずらして配置している。詳しくは、上側増し折りローラ261aの軸中心Oの位置と下側増し折りローラ262aの軸中心Oの位置とを、シート幅方向でずらして配置している。また、本実施形態においては、シート厚み方向からなす角をθとしたとき、上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262aとの接線方向は、0[°]<θ<90[°]である。
このように、上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ262bとをシート幅方向でずらして配置することで、各増し折りローラにシート束SBを巻きつけながら折りがなされ折り力を高めることができる。また、装置高さ方向における上側増し折りローラ261aと下側増し折りローラ対262aとの軸間距離が短くなるため、その分、装置の小型化を図ることが可能となる。
図28は増し折り機構240の増し折りローラユニット260が、ユニット移動機構263により移動する際のポイントの説明図である。図中符号S1は、ホームポジション位置から移動してシート束SBの増し折りを開始する前の待機位置である。図中符号S2は、ユニット移動機構263に移動方向が切り替わり、図中左方向に移動を開始する位置である。
図29は、増し折りローラユニット260の詳細説明図である。
増し折りローラユニット260は、ユニット移動機構263と増し折りローラ下ユニット262とに、ガイド軸280,281と嵌合する嵌合部263aと嵌合部262bとがそれぞれ設けられている。そして、図示しない増し折りモータとギヤ等の駆動部によって、増し折りローラユニット260をガイド軸280,281に沿って、シート幅方向に移動させることができる。
このとき、増し折りローラユニット260を移動させるのに必要な力は、ユニット移動機構263の嵌合部263aとガイド軸280との間で生じる摩擦力Fよりも大きな力となる。この摩擦力Fは、ユニット移動機構263の嵌合部263aに掛かる加圧バネ265cの荷重反力Pに依存することとなる。これを式で表すと数1のようになる。
Figure 2014136645
(P:ユニット移動機構263の嵌合部263aに掛かる加圧バネ265cの荷重反力、μ:ユニット移動機構263の嵌合部263aとガイド軸280との摩擦係数)
図30は、増し折りローラユニット260を正転移動方向に移動させるときの説明図である。
増し折りローラユニット260がシート幅方向に移動する際に、上側増し折りローラ261aが先行する方向(図30の正転移動方向)に増し折りローラユニット260を移動させる場合、上側増し折りローラ261aは加圧ばね265cにより下方に押される。このとき、上側増し折りローラ261aが下側増し折りローラ262aよりも先行しているので、図30に示す矢印A方向に上側増し折りローラ261aが乗り上げる力が発生する。このため、上側増し折りローラ261aに対して垂直方向には、図30に矢印で示すΔP1の向きに荷重が掛かるようになる。
このことから、増し折りローラユニット260が正転移動方向に移動しているときに、ユニット移動機構263の嵌合部263aとガイド軸280との間で生じる摩擦力F1は、数2の関係を満たすことになる。
Figure 2014136645
図31は、図30とは逆方向である逆転移動方向に増し折りローラユニット260を移動させるときの説明図である。
この場合、増し折りローラユニット260がシート幅方向に移動する際に、下側増し折りローラ262aが先行する形になる。上側増し折りローラ261aは加圧バネ265cにより下方に押されるが、下側増し折りローラ262aが上側増し折りローラ261aよりも先行しているので、図中矢印B方向に上側増し折りローラ261aが下がる力が発生する。このため、上側増し折りローラ261aに対して垂直方向には、図31に矢印で示すΔP2の向き(加圧バネ265cの荷重反力Pとは逆向き)に荷重が掛かるようになる。
このことから、増し折りローラユニット260が逆転移動方向に移動しているときに、ユニット移動機構263の嵌合部263aとガイド軸280との間で生じる摩擦力F2は、数3の関係を満たすことになる。
Figure 2014136645
数2と数3とから摩擦力F1と摩擦力F2との大小を比較すると、数4の関係を満たすことになる。
Figure 2014136645
数4から、図30に示した正転移動方向に増し折りローラユニット260を移動させるほうが、図31に示した逆転移動方向に増し折りローラユニット260を移動させるよりも、移動負荷が大きいことがわかる。
[構成例1]
図32は、増し折りローラユニット260の駆動制御に関するブロック図である。ここでは、ユニット移動機構263を移動させるために、DCモータである増し折りモータ314を使用した例で説明する。
増し折りローラユニット260の駆動制御は、モータ制御回路312とモータドライバ313とを介してCPU311が増し折りモータ314を制御することで行われる。この制御は、増し折りモータ314の軸に付随したエンコーダ319の信号をフィードバックすることにより、一定速度で駆動されるようにサーボ制御が行われる。また、エンコーダ信号のパルスをカウントすることにより、増し折りローラユニット260の位置を認識している。増し折りローラユニット260のホームポジション位置を検出する光学式センサであるホームポジションセンサ315の信号は、直接、CPU311に入力される構成になっている。
図1は、増し折りローラユニット260によるシート束SBの増し折り動作の一連を説明したタイムチャートである。
増し折りローラユニット260は、所定のタイミングでホームポジションから待機位置S1へと移動し停止して待機する。なお、このときの移動速度は、特に規定しない。図示しない搬送モータにより折りローラ対230を回転しシート束SBが搬送されて、シート束SBの折り目が増し折りローラユニット260により増し折りされる位置まで到達すると、シート束SBの搬送が停止される。増し折りローラユニット260による増し折りの開始は、速度V1にて増し折りモータ314が制御され、増し折りローラユニット260が往路の移動を開始する。増し折りローラユニット260が復路移動開始する位置S2にて、増し折りモータ314を逆転駆動し、速度V2にて増し折りモータ314を制御する。なお、速度V1と速度V2とは、速度V1<速度V2の関係を満たしている。
増し折りローラユニット260は、速度V2にて復路でシート束SBの増し折りを行い、その後、ホームポジションセンサ315の出力によりホームポジションを検出した地点で、増し折りローラユニット260を停止し増し折り動作を終了する。
最初の正転移動方向時は負荷が大きいため、増し折りモータ314の発生トルクを考慮して速度設定をV1(低速)とし、必要トルクが発生するようにしている。一方、逆転移動方向時では負荷が減少しており、往路ほどのトルクは必要ない。そのため、増し折りモータ314をV2(高速)で駆動する。このように、必要トルクに見合った速度で増し折りローラユニット260が駆動されるため、増し折りローラユニット260による一連の増し折り動作にかかる時間が、最短化され生産性が向上している。
また、必要トルクは、シートの厚み(坪量)やシートの枚数にも影響を受け、厚み(坪量)や枚数が多いほど、増し折りローラユニット260を移動させるのに必要なトルクが大きくなる。
図33は、シートの厚み(坪量)やシートの枚数の条件で、速度設定を変更する例をフローチャートで示している。図34は、通常モードと高速モードとでの増し折りローラユニット260の移動方向による速度設定のタイミングチャートである。
図32で示したCPU311は増し折り開始タイミングに(S1でYES)、装置本体から使用しているシートの情報を取得する(S2)。
この例では、シートが厚紙の場合は(S3でYES)、シート束SBのシート枚数が2枚以上のときに(S4でYES)、増し折りローラユニット260の移動負荷が重くなる。同様に、シートが普通紙の場合は(S3でNO)、シート束SBのシート枚数が5枚以上のときに(S7でYES)、増し折りローラユニット260の移動負荷が重くなる。そのため、これらの場合に通常モードで速度設定を行う。すなわち、通常モードとして、V1=X[mm/s]、V2=Y[mm/s]、(X<Y)に速度設定する(S5)。
なお、負荷の重い移動方向時の速度V1を、低い速度X[mm/s]に設定し、負荷が軽くなる移動方向時の速度V2を、速度V1より速い速度Y[mm/s]に設定する。
一方、シートが厚紙の場合にシート束SBのシート枚数が1枚のとき(S4でNO)や、シートが普通紙の場合にシート束SBのシート枚数が4枚以下のとき(S7でNO)には、シート束SBの負荷影響が少なくなるため、高速モードでの速度設定を行う。すなわち、高速モードとして、V1=Y[mm/s]、V2=Y[mm/s]に速度設定する(S8)。
なお、どちらの移動方向時の速度も高速のY[mm/s]に設定する。これによって、生産性の向上を図ることができる。
このように、通常モードと高速モードとのどちらかで速度設定を行った後、増し折りローラユニット260による増し折り動作を実行し(S6)、一連の制御を終了する。
また、このシート情報の所定条件で通常モードと高速モードとのどちらかに動作モードを変更する許可は、ユーザーにより任意に設定することも可能である。
例えば、図35に示すように、中綴じ製本装置2が接続される画像形成装置3の操作パネル120上で、増し折り高速モードを許可するか許可しないかをユーザーが選択することで、通常モードと高速モードとを選択可能なようにする。そして、操作パネル120上で選択された情報は、画像形成装置3の図示しない制御部から、中綴じ製本装置2の制御部310へシリアル通信により伝わって、CPU311が動作モードの切り替えを行うか否かを決定する。
[構成例2]
図36は、増し折りローラユニット260の駆動制御に関するブロック図である。ここでは、ユニット移動機構263を移動させるために、ステッピングモータである増し折りモータ318を使用した例で説明する。
増し折りローラユニット260の駆動制御は、モータ制御回路317とモータドライバ316とを介してCPU311が増し折りモータ318を制御することで行われる。この制御は、増し折りモータ318に供給する電流値を信号としてフィードバックすることにより、一定電流で増し折りモータ318が駆動されるように制御が行われる。また、モータ駆動クロックをカウントすることにより、増し折りローラユニット260の位置を認識している。増し折りローラユニット260のホームポジション位置を検出する光学式センサであるホームポジションセンサ315の信号は、直接、CPU311に入力される構成になっている。
図37は、増し折りローラユニット260によるシート束SBの増し折り動作の一連を説明したタイムチャートである。
増し折りローラユニット260は、所定のタイミングでホームポジションから待機位置S1へと移動し停止して待機する。なお、このときのモータ設定電流は、特に規定しない。図示しない搬送モータにより折りローラ対230を回転しシート束SBが搬送されて、シート束SBの折り目が増し折りローラユニット260により増し折りされる位置まで到達すると、シート束SBの搬送が停止される。増し折りローラユニット260による増し折りの開始は、モータ設定電流N2にて増し折りモータ318が制御され、増し折りローラユニット260が正転移動方向(往路)の移動を開始する。増し折りローラユニット260が復路移動開始する位置S2にて、増し折りモータ318を逆転駆動し、モータ設定電流N1にて増し折りモータ318を制御する。なお、モータ設定電流N1とモータ設定電流N2とは、モータ設定電流N1<モータ設定電流N2の関係を満たしている。
増し折りローラユニット260は、逆転移動方向(復路)でシート束SBの増し折りを行い、その後、ホームポジションセンサ315の出力によりホームポジションを検出した地点で、増し折りローラユニット260を停止し増し折り動作を終了する。
最初の正転移動方向時は負荷が大きいため、増し折りモータ318の発生トルクを考慮してモータ設定電流N2(高電流)とし、必要トルクが発生するようにしている。一方、逆転移動方向時では上述の説明から負荷が減少しており、正転移動方向ほどのトルクは必要ない。そのため、増し折りモータ318をモータ設定電流N1(低電流)で駆動する。このように、必要トルクに見合った電流で増し折りモータ318により増し折りローラユニット260が駆動されるため、増し折りローラユニット260による一連の増し折り動作にエネルギーが最適化され、省エネルギー性が向上している。
また、上述したが、必要トルクは、シートの厚み(坪量)やシートの枚数にも影響を受け、厚み(坪量)や枚数が多いほど、増し折りローラユニット260を移動させるのに必要なトルクが大きくなる。
図38は、シートの厚み(坪量)やシートの枚数の条件で、モータ電流の設定を変更する例をフローチャートで示している。図39は、通常モードと省エネモードとでの増し折りローラユニット260の移動方向によるモータ電流の設定変更のタイミングチャートである。
図36で示したCPU311は増し折り開始タイミングに(S1でYES)、装置本体から使用しているシートの情報を取得する(S2)。
この例では、シートが厚紙の場合は(S3でYES)、シート束SBのシート枚数が2枚以上のときに(S4でYES)、増し折りローラユニット260の移動負荷が重くなる。同様に、シートが普通紙の場合は(S3でNO)、シート束SBのシート枚数が5枚以上のときに(S7でYES)、増し折りローラユニット260の移動負荷が重くなる。そのため、これらの場合に、通常モードでモータ電流の設定を行う。すなわち、通常モードとして、I1=X[A]、I2=Y[A]、(X>Y)にモータ電流を設定する(S5)。
なお、負荷の重い移動方向時のモータ電流I1を、高い電流X[A]に設定し、負荷が軽くなる移動方向時のモータ電流I2を、モータ電流I1より低い電流Y[A]に設定する。
一方、シートが厚紙の場合にシート束SBのシート枚数が1枚のとき(S4でNO)や、シートが普通紙の場合にシート束SBのシート枚数が4枚以下のとき(S7でNO)には、シート束SBの負荷影響が少なくなるため、省エネモードでのモータ電流の設定を行う。すなわち、省エネモードとして、I1=Y[A]、I2=Y[A]にモータ電流を設定する(S8)。
なお、どちらの移動方向時の電流も低い電流のY[A]に設定する。これによって、省エネルギー化を図ることができる。
このように、通常モードと省エネモードとのどちらかでモータ電流の設定を行った後、増し折りローラユニット260による増し折り動作を実行し(S6)、一連の制御を終了する。
また、このシート情報の所定条件で通常モードと省エネモードとのどちらかに動作モードを変更する許可は、ユーザーにより任意に設定することも可能である。
例えば、図40に示すように、中綴じ製本装置2が接続される画像形成装置3の操作パネル120上で、増し折り省エネモードを許可するか許可しないかをユーザーが選択することで、通常モードと省エネモードとを選択可能なようにする。そして、操作パネル120上で選択された情報は、画像形成装置3の図示しない制御部から、中綴じ製本装置2の制御部310へシリアル通信により伝わって、CPU311が動作モードの切り替えを行うか否かを決定する。
構成例1と構成例2において、これまでの説明では、動作モードを切り替える条件としての情報が、予め決められた、シートの厚さ(厚紙/普通紙)、所定枚数を境に決定していた。しかしながら、ユーザーによっては、自分が良く使うシートの種類によって、本来、高速モードや省エネモードで処理できる負荷条件に入っていたとしても、予め決められた条件では高速モードや省エネモードで増し折り処理ができない場合が出てくる。
これを解消するため、図41に示すように、中綴じ製本装置2が接続される画像形成装置3の操作パネル120上で、ユーザーがその条件を任意に変更可能とする。これによって、より実際の使われかたに即した動作モードの設定が可能となる。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
シート束SBなどのシート束を挟み込みシート束に対して折り処理を施す折りローラ対230などの折り手段と、折り手段よりもシート束の搬送方向下流側に設けられ、シート幅方向に対して直交する方向の軸を持つ上側増し折りローラ261aなどの第一ローラ部材及び下側増し折りローラ対262aなどの第二ローラ部材をシート束を挟むように配置した、シート幅方向に移動しながらシート束の折り目を増し折りする増し折りローラ対とを備えた中綴じ製本装置2などのシート処理装置において、増し折りローラ対をシート幅方向に移動させる、少なくとも増し折りモータ314,318などの駆動モータを備えたユニット移動機構263などの移動手段と、第一ローラ部材を第二ローラ部材に向かって押圧する加圧バネ265cなどの押圧手段とを有し、第一ローラ部材と第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置しており、第一ローラ部材が第二ローラ部材よりも先行する位置関係で増し折りローラ対が移動する正転移動方向などの第一の向きと、第二ローラ部材が第一ローラ部材よりも先行する位置関係で増し折りローラ対が移動する逆転移動方向などの第二の向きとで、前記駆動モータの駆動条件を変更する。これよれば、上記実施形態について説明したように、第一ローラ部材と第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置した増し折りローラ対を用いた場合に生じ得る種々の問題を抑制できる。
(態様B)
(態様A)において、上記第一の向きでの上記増し折りローラ対の移動速度V1とし、上記第二の向きでの前記増し折りローラ対の移動速度V2としたとき、V1<V2の関係を満たすように、上記駆動モータの駆動条件を変更する。これによれば、上記実施形態について説明したように、シート束の生産性の低下を押えることができる。
(態様C)
(態様A)において、上記第一の向きでの前記駆動モータのモータ設定電流I1とし、上記第二の向きでの前記駆動モータのモータ設定電流I2としたとき、I1>I2の関係を満たすように、上記駆動モータの駆動条件を変更する。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー性を向上させることができる。
(態様D)
(態様B)において、上記増し折りローラ対の移動速度の設定値である第一速度設定値Xと第二速度設定値YとがX<Yの関係を満たしており、V1=X及びV2=Yの関係を満たす通常モードなどの第一動作モードと、V1=Y及びV2=Yの関係を満たす高速モードなどの第二動作モードとを有し、シート情報を取得するCPU311などのシート情報取得手段を備えており、前記シート情報が所定条件を満たす場合には前記第一動作モードを実行し、前記シート情報が所定条件を満たさない場合には前記第二動作モードを実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、シートの厚み(坪量)やシートの枚数などの条件に応じた最適な速度で、増し折りユニットを移動させることができる。
(態様E)
(態様C)において、上記駆動モータのモータ電流の設定値である第一電流設定値Xと第二電流設定値YとがX>Yの関係を満たしており、I1=X及びI2=Yの関係を満たす通常モードなどの第一動作モードと、I1=Y及びI2=Yの関係を満たす省エネモードなどの第二動作モードとを有し、シート情報を取得するCPU311などのシート情報取得手段を備えており、前記シート情報が所定条件を満たす場合には前記第一動作モードを実行し、前記シート情報が所定条件を満たさない場合には前記第二動作モードを実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、シートの厚み(坪量)やシートの枚数などの条件に応じた最適な電流値で、増し折りユニットを移動させることができる。
(態様F)
(態様D)または(態様E)において、上記第二動作モードの選択可否を操作者が任意に設定できる操作パネル120などの第二動作モード選択可否設定手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、操作者が所望する動作モードで増し折りを行うことができる。
(態様G)
(態様D)、(態様E)または(態様F)において、上記第一動作モードと上記第二動作モードとの切り替えに用いる上記シート情報の所定条件を、操作者が任意に設定できる操作パネル120などのシート情報条件設定手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、より実際の使われかた即した動作モードの設定が可能となる。
(態様H)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)、(態様F)または(態様G)において、シート厚み方向からなす角をθとしたとき、前記第一ローラ部材と前記第二ローラ部材との当接箇所における接線方向が、0[°]<θ<90[°]の関係を満たすようにすれば良い。
(態様I)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)、(態様F)、(態様G)または(態様H)において、上記増し折りローラ対は、シート束の折り目をシート幅内の所定位置からシート幅方向一端までを増し折りを実施し、その後、シート幅方向で逆方向に移動しながら先の増し折り動作で増し折りされていない折り目部分の増し折りを実施する。これによれば、上記実施形態について説明したように、シート束の折り目を増し折りする際にシート束の端部にダメージを発生させすることがなく、よれの蓄積による折り目及びその近傍の捲れやしわの発生を抑制することができる。
(態様J)
シート上に画像を形成する画像形成装置3などの画像形成装置と、前記画像形成装置によって画像が形成されたシートに折り処理を施す中綴じ製本装置2などのシート処理装置とを備えた画像形成システム4などの画像形成システムにおいて、前記シート処理装置として、(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)、(態様F)、(態様G)、(態様H)または(態様I)のシート処理装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、増し折りされたシート束の生産性や省エネルギー性の向上を図ることができる。
1 シート束ね装置
2 中綴じ製本装置
3 画像形成装置
10 排紙ローラ対
11 入口ローラ対
12 搬送ローラ対
13 搬送ローラ対
15 入口センサ
17 分岐爪
20 搬送ローラ対
21 搬送ローラ対
22 搬送ローラ対
23 シート集積トレイ
24 ジョガーフェンス
25 後端基準フェンス
28 束化部
100 画像読取装置
120 操作パネル
201 入口ローラ対
202 分岐爪
203 上側排紙ローラ
205 上側シート束搬送ローラ
206 下側シート束搬送ローラ
207 上側シート束搬送ガイド板
208 下側シート束搬送ガイド板
210 可動フェンス
210a 可動フェンス駆動機構
215 折りプレート
221 後端叩き爪
222 後端叩き爪駆動ベルト
225 ジョガーフェンス
230 折りローラ対
231 下側排紙ローラ
240 増し折り機構
241 入口搬送路
242 シートスルー搬送路
243 中折り搬送路
244 排紙搬送路
250 中綴じステープラ
260 増し折りローラユニット
261 増し折りローラ上ユニット
261a 上側増し折りローラ
262 増し折りローラ下ユニット
262a 下側増し折りローラ
262b 嵌合部
263 ユニット移動機構
263 嵌合部
264 案内部材
265 押圧機構
265a ガイドピン
265b 支持部材
265c 加圧バネ
270 案内経路
271 第一案内経路
272 第二案内経路
273 第三案内経路
274 第四案内経路
275 第五案内経路
276 第六案内経路
277 第一経路切り替え爪
278 第二経路切り替え爪
280 ガイド軸
281 ガイド軸
291 シート束検知センサ
292 可動フェンスホームポジションセンサ
293 折り目部通過センサ
294 後端叩き爪ホームポジションセンサ
301 光源
302 ミラー
303 第一走行体
304 ミラー
305 ミラー
306 第二走行体
307 レンズ
309 プラテンガラス
310 制御部
311 CPU
312 モータ制御回路
313 モータドライバ
314 増し折りモータ
315 ホームポジションセンサ
316 モータドライバ
317 モータ制御回路
318 増し折りモータ
319 エンコーダ
400 画像形成装置本体
401 感光体ドラム
402 帯電装置
404 現像装置
405 転写装置
406 クリーニング装置
407 定着装置
410 露光装置
411 レーザーユニット
412 ポリゴンミラー
413 レジストローラ対
414a 給送ローラ
414b 給送ローラ
500 自動原稿搬送装置
501 原稿テーブル
502 原稿分離給送ローラ
503 搬送ベルト
504 原稿排紙トレイ
特開2012−20882号公報
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、第一押圧部材と第二押圧部材とをシート束の折り目方向でずらして配置した押圧手段を用いた場合に生じ得る種々の問題を抑制できるシート処理装置、及び、そのシート処理装置を備えた画像形成システムを提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、ート束の折り目を第一押圧部材と第二押圧部材とで挟み込んで押圧する押圧手段と、前記押圧手段をシート束の折り目方向に移動させる、少なくとも駆動モータを備えた移動手段とを備えたシート処理装置において、前記第一押圧部材のシート束の押圧位置と前記第二押圧部材のシート束の押圧位置とが、シート束の折り目方向でずれており、前記第一押圧部材が前記第二押圧部材よりも先行する位置関係で前記押圧手段が移動する第一の向きと、前記第二押圧部材が前記第一押圧部材よりも先行する位置関係で前記押圧手段が移動する第二の向きとで、前記駆動モータの駆動条件を変更することを特徴とするものである。
本発明においては、シート幅方向に押圧手段を移動させてシート束の折り目を押圧するときに、駆動モータにかかる負荷の大きさが異なる第一の向きと第二の向きとで、駆動モータの駆動条件を変更する。これにより、押圧手段によってシート束の折り目を押圧するときに駆動モータにかかる負荷に応じた最適な駆動条件で、駆動モータを駆動させることが可能となる。よって、押圧手段をシート束の折り目方向に移動させるときに、第一の向きと第二の向きとで駆動モータの駆動条件が同じ場合に生じ得る、押圧手段による押圧が施されたシート束の生産性が低下や、省エネルギー化を図れないなどの種々の問題を抑制できる。
以上、本発明によれば、第一押圧部材と第二押圧部材とをシート束の折り目方向でずらして配置した押圧手段を用いた場合に生じ得る種々の問題を抑制できるという優れた効果がある。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
ート束の折り目を上側増し折りローラ261aなどの第一押圧部材と下側増し折りローラ262aなどの第二押圧部材とで挟み込んで押圧する増し折りローラ対などの押圧手段と、押圧手段をシート束の折り目方向に移動させる、少なくとも増し折りモータ314,318などの駆動モータを備えたユニット移動機構263などの移動手段とを備えた中綴じ製本装置2などのシート処理装置において、第一押圧部材のシート束の押圧位置と第二押圧部材のシート束の押圧位置とが、シート束の折り目方向ずれており第一押圧部材第二押圧部材よりも先行する位置関係で押圧手段が移動する正転移動方向などの第一の向きと、第二押圧部材第一押圧部材よりも先行する位置関係で押圧手段が移動する逆転移動方向などの第二の向きとで、前記駆動モータの駆動条件を変更する。これよれば、上記実施形態について説明したように、第一押圧部材第二押圧部材とをシート束の折り目方向でずらして配置した押圧手段を用いた場合に生じ得る種々の問題を抑制できる。
(態様B)
(態様A)において、上記第一の向きでの上記押圧手段の移動速度V1とし、上記第二の向きでの前記押圧手段の移動速度V2としたとき、V1<V2の関係を満たすように、上記駆動モータの駆動条件を変更する。これによれば、上記実施形態について説明したように、シート束の生産性の低下を押えることができる。
(態様C)
(態様A)において、上記第一の向きでの前記駆動モータのモータ設定電流I1とし、上記第二の向きでの前記駆動モータのモータ設定電流I2としたとき、I1>I2の関係を満たすように、上記駆動モータの駆動条件を変更する。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー性を向上させることができる。
(態様D)
(態様B)において、上記押圧手段の移動速度の設定値である第一速度設定値Xと第二速度設定値YとがX<Yの関係を満たしており、V1=X及びV2=Yの関係を満たす通常モードなどの第一動作モードと、V1=Y及びV2=Yの関係を満たす高速モードなどの第二動作モードとを有し、シート情報を取得するCPU311などのシート情報取得手段を備えており、前記シート情報が所定条件を満たす場合には前記第一動作モードを実行し、前記シート情報が所定条件を満たさない場合には前記第二動作モードを実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、シートの厚み(坪量)やシートの枚数などの条件に応じた最適な速度で、増し折りユニットを移動させることができる。
(態様E)
(態様C)において、上記駆動モータのモータ電流の設定値である第一電流設定値Xと第二電流設定値YとがX>Yの関係を満たしており、I1=X及びI2=Yの関係を満たす通常モードなどの第一動作モードと、I1=Y及びI2=Yの関係を満たす省エネモードなどの第二動作モードとを有し、シート情報を取得するCPU311などのシート情報取得手段を備えており、前記シート情報が所定条件を満たす場合には前記第一動作モードを実行し、前記シート情報が所定条件を満たさない場合には前記第二動作モードを実行する。これによれば、上記実施形態について説明したように、シートの厚み(坪量)やシートの枚数などの条件に応じた最適な電流値で、増し折りユニットを移動させることができる。
(態様F)
(態様D)または(態様E)において、上記第二動作モードの選択可否を操作者が任意に設定できる操作パネル120などの第二動作モード選択可否設定手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、操作者が所望する動作モードで増し折りを行うことができる。
(態様G)
(態様D)、(態様E)または(態様F)において、上記第一動作モードと上記第二動作モードとの切り替えに用いる上記シート情報の所定条件を、操作者が任意に設定できる操作パネル120などのシート情報条件設定手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、より実際の使われかた即した動作モードの設定が可能となる。
(態様H)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)、(態様F)または(態様G)において、シート厚み方向からなす角をθとしたとき、前記第一押圧部材と前記第二押圧部材との当接箇所における接線方向が、0[°]<θ<90[°]の関係を満たすようにすれば良い。
(態様I)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)、(態様F)、(態様G)または(態様H)において、上記押圧手段は、シート束の折り目をシート幅内の所定位置からシート束の折り目方向一端まで押圧を実施し、その後、シート束の折り目方向で逆方向に移動しながら先の押圧動作で押圧されていない折り目部分の押圧を実施する。これによれば、上記実施形態について説明したように、シート束の折り目を増し折りする際にシート束の端部にダメージを発生させすることがなく、よれの蓄積による折り目及びその近傍の捲れやしわの発生を抑制することができる。
(態様J)
シート上に画像を形成する画像形成装置3などの画像形成装置と、前記画像形成装置によって画像が形成されたシートに折り処理を施す中綴じ製本装置2などのシート処理装置とを備えた画像形成システム4などの画像形成システムにおいて、前記シート処理装置として、(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)、(態様F)、(態様G)、(態様H)または(態様I)のシート処理装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、増し折りされたシート束の生産性や省エネルギー性の向上を図ることができる。

Claims (10)

  1. シート束を挟み込み該シート束に対して折り処理を施す折り手段と、
    前記折り手段よりもシート束の搬送方向下流側に設けられ、シート幅方向に対して直交する方向の軸を持つ第一ローラ部材及び第二ローラ部材をシート束を挟むように配置した、シート幅方向に移動しながらシート束の折り目を増し折りする増し折りローラ対とを備えたシート処理装置において、
    前記増し折りローラ対をシート幅方向に移動させる、少なくとも駆動モータを備えた移動手段と、
    前記第一ローラ部材を前記第二ローラ部材に向かって押圧する押圧手段とを有し、
    前記第一ローラ部材と前記第二ローラ部材とをシート幅方向でずらして配置しており、
    前記第一ローラ部材が前記第二ローラ部材よりも先行する位置関係で前記増し折りローラ対が移動する第一の向きと、前記第二ローラ部材が前記第一ローラ部材よりも先行する位置関係で前記増し折りローラ対が移動する第二の向きとで、前記駆動モータの駆動条件を変更することを特徴とするシート処理装置。
  2. 請求項1のシート処理装置において、
    上記第一の向きでの上記増し折りローラ対の移動速度をV1とし、上記第二の向きでの前記増し折りローラ対の移動速度をV2としたとき、V1<V2の関係を満たすように、上記駆動モータの駆動条件を変更することを特徴とするシート処理装置。
  3. 請求項1のシート処理装置において、
    上記第一の向きで上記駆動モータに流すモータ電流をI1とし、上記第二の向きで前記駆動モータに流すモータ電流をI2としたとき、I1>I2の関係を満たすように、上記駆動モータの駆動条件を変更することを特徴とするシート処理装置。
  4. 請求項2のシート処理装置において、
    上記増し折りローラ対の移動速度の設定値である第一速度設定値Xと第二速度設定値YとがX<Yの関係を満たしており、
    V1=X及びV2=Yの関係を満たす第一動作モードと、V1=Y及びV2=Yの関係を満たす第二動作モードとを有し、
    シート情報を取得するシート情報取得手段を備えており、
    前記シート情報が所定条件を満たす場合には前記第一動作モードを実行し、前記シート情報が所定条件を満たさない場合には前記第二動作モードを実行することを特徴とするシート処理装置。
  5. 請求項3のシート処理装置において、
    上記駆動モータのモータ電流の設定値である第一電流設定値Xと第二電流設定値YとがX>Yの関係を満たしており、
    I1=X及びI2=Yの関係を満たす第一動作モードと、I1=Y及びI2=Yの関係を満たす第二動作モードとを有し、
    シート情報を取得するシート情報取得手段を備えており、
    前記シート情報が所定条件を満たす場合には前記第一動作モードを実行し、前記シート情報が所定条件を満たさない場合には前記第二動作モードを実行することを特徴とするシート処理装置。
  6. 請求項4または5のシート処理装置において、
    上記第二動作モードの選択可否を操作者が任意に設定できる第二動作モード選択可否設定手段を備えることを特徴とするシート処理装置。
  7. 請求項4、5または6のシート処理装置において、
    上記第一動作モードと上記第二動作モードとの切り替えに用いる上記シート情報の所定条件を、操作者が任意に設定できるシート情報条件設定手段を備えることを特徴とするシート処理装置。
  8. 請求項1、2、3、4、5、6または7のシート処理装置において、
    シート厚み方向からなす角をθとしたとき、前記第一ローラ部材と前記第二ローラ部材との当接箇所における接線方向が、0[°]<θ<90[°]であることを特徴とするシート処理装置。
  9. 請求項1、2、3、4、5、6、7または8のシート処理装置において、
    上記増し折りローラ対は、シート束の折り目をシート幅内の所定位置からシート幅方向一端までを増し折りを実施し、その後、シート幅方向で逆方向に移動しながら先の増し折り動作で増し折りされていない折り目部分の増し折りを実施することを特徴とするシート処理装置。
  10. シート上に画像を形成する画像形成装置と、
    前記画像形成装置によって画像が形成されたシートに折り処理を施すシート処理装置とを備えた画像形成システムにおいて、
    前記シート処理装置として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9のシート処理装置を用いたことを特徴とする画像形成システム。
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