JP4306578B2

JP4306578B2 - 用紙断裁装置及び画像形成システム

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Publication number: JP4306578B2
Application number: JP2004293479A
Authority: JP
Inventors: 昌浩金子; 寿夫志田; 裕之若林
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2024-10-06
Also published as: US7534061B2; US20060072954A1; JP2006102882A

Description

本発明は、複数枚の用紙を断裁する用紙断裁装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能の２以上を合わせ持つ複合機等の画像形成システム及び該画像形成システムに組み込むことができる用紙断裁装置に関する。

画像形成装置システムに組み込まれる用紙後処理装置として、複数枚の用紙を束ねて冊子を作成する機能を有するものが開発されている。このような用紙後処理装置の多くでは、用紙束をその中央部で折り畳んだ後に、中央部を綴じ、綴じ部と対向する辺、すなわち、小口を用紙断裁装置により断裁して小口を揃えることにより、冊子が形成される。

このような用紙後処理装置に組み込まれる用紙断裁装置は、コピーセンターやオフィスに設置される画像形成システムの一部を構成するものであることから、小型であり小電力で作動することが必要であるとともに、小口をきれいに揃える機能が安定して維持されることが必要である。小口の断裁面に凹凸等の不揃い出たり、切り残しがあると、冊子の見開きが円滑でない等、冊子の品位が低下するという問題が生ずる。

印刷物のように、同一の冊子を大量に生産する工程に使用される用紙断裁装置は、大電力で駆動される大規模なものであり、高い断裁性能があれば十分であるが、画像形成システムの一部として用いられる用紙断裁装置では、前記のように、小電力で作動可能であり、小型であることが条件となるために、大規模装置に用いられる用紙断裁装置にはない工夫必要になる。

特許文献１では、事務機に使用可能な用紙断裁装置として、断裁刃を用紙束の紙面に対して斜めに押し当てて断裁する用紙断裁装置が開示されている。
特開２００３−１３６４７１号公報

特許文献１に開示されている用紙断裁装置では、断裁される用紙を押圧し、断裁刃を受ける刃受け部材が用いられるが、該刃受け部材には、繰り返し断裁により溝が形成されるために、該溝の深さを許容範囲内に維持するために、前記刃受け部材の未使用部を刃受け位置に設定するという刃受け部材更新機構が本出願人の出願に係る特願２００４−２１０２７１号で提案されている。

本発明は、このような刃受け部材の更新機構に関連したものであり、該機構の実用性を向上することを目的とする。具体的には、刃受け部材の未使用部の更新を繰り返し行い、刃受け部材の使用可能部が使い尽くされたことを検知する技術を提供することを目的とする。

本発明の前記目的は、下記の発明のいずれかにより達成される。
１．用紙束に対して、その紙面に直角な方向の移動成分と平行な方向の移動成分が合成された斜め上方に移動して用紙を断裁する断裁刃及び該断裁刃を受ける刃受け部材を有する用紙断裁装置において、前記刃受け部材を備え、断裁時の用紙束を押さえる上下動可能な用紙押さえ部材、前記用紙押さえ部材に対して前記刃受け部材を一体化するとともに、該一体化された結合を解除可能とする結合手段、前記結合手段による一体化された結合を解除した状態で、前記刃受け部材の未使用部分が前記断裁刃の刃先を受ける位置に設定されるように、前記断裁刃の上方で前記断裁刃の長手方向に直交する方向に前記刃受け部材を移動する移動手段、及び前記移動手段による前記刃受け部材の移動の終端を検知する終端検知手段を有することを特徴とする用紙断裁装置。
２．前記刃受け部材に形成されたラックと、前記用紙押さえ部材に設けられ、前記ラックが露出する開口と、前記開口から露出した前記ラックに係合するピニオンとを有し、前記ピニオンの回転により前記刃受け部材の未使用部分が前記断裁刃の刃先を受ける位置に設定されるように、前記断裁刃の上方で前記断裁刃の長手方向に直交する方向に移動させることを特徴とする上記１に記載の用紙断裁装置。
３．前記終端検知手段は、前記刃受け部材の位置を検知するセンサを有することを特徴とする上記１または２に記載の用紙断裁装置。
４．前記刃受け部材に、前記センサを作動させるアクチュエータを設けたことを特徴とする上記３に記載の用紙断裁装置。
５．前記終端検知手段の検知信号に基づいて、用紙断裁動作を禁止する制御手段を有することを特徴とする上記１乃至４のいずれか１つに記載の用紙断裁装置。
６．前記終端検知手段の検知信号に基づいて、前記刃受け部材の交換を報知する報知手段を有することを特徴とする上記１乃至５のいずれか１つに記載の用紙断裁装置。
７．上記１乃至６のいずれか１つに記載の用紙断裁装置を有することを特徴とする画像形成システム。

請求項１〜６のいずれか１項の発明により、常に高い断裁性能が維持されるとともに、断裁性能を維持するためのメンテナンスが容易な用紙断裁装置が実現される。

請求項６の発明により、刃受け部材の交換が必要な時期を知ることが出来るとともに、刃受け部材が使い尽くされたときに、自動的に装置が停止するので、刃受け部材が使い尽くされたことによる断裁不良や故障が確実に防止される。

請求項７の発明により、冊子作成機能を有し、高い作動安定性を有する信頼性の高い画像形成システムが実現される。

以下に、本発明の実施の形態を図を参照しながら説明する。

図１は本発明の用紙断裁装置及び用紙後処理装置を有する画像形成システムの全体構成図である。

Ａは画像形成装置、ＤＦは自動原稿送り装置、ＬＴは大容量給紙装置、Ｂは後処理装置である。

画像形成装置Ａは、画像読み取り部（画像入力装置）１、画像処理部２、画像書き込み部３、画像形成部４、給紙カセット５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、第１給紙部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ、レジストローラ６Ｆ、定着装置７、排紙部８、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）８Ｂ等を備えている。

画像形成装置Ａの上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載され、図の左側面には、後処理装置Ｂが一体的に連結されている。

自動原稿送り装置ＤＦの原稿台の上に載置された原稿ｄは矢印方向に搬送され画像読み取り部１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が、ＣＣＤからなるイメージセンサ１Ａに読み込まれる。

イメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、画像書き込み部３に画像情報信号として送られる。

画像形成部４は、電子写真プロセスを用いて画像形成する部位であり、感光体ドラム４Ａに対して帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。前記露光処理の工程では前記画像情報信号に基づく半導体レーザ（不図示）の出力光が感光体ドラム４Ａに照射され静電潜像が形成される。更に、前記現像処理の工程では、前記静電潜像に対応したトナー像が形成される。

給紙カセット５Ａ〜５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、大容量給紙装置ＬＴ、及び、それらに対応した第１給紙部６Ａ〜６Ｅのうちいずれかが選択されると、用紙Ｓが、レジストローラ６Ｆに向けて搬送される。用紙Ｓはレジストローラ６Ｆにより感光体ドラム４Ａのトナー像と同期が取られて、転写手段４Ｂに向けて搬送されトナー像が転写される。

トナー像を担持した用紙Ｓは定着装置７により定着され、排紙部８から後処理装置Ｂに送り込まれる。

両面画像形成の場合には、片面に画像形成された用紙Ｓは搬送路切り換え板８Ａにより自動両面コピー給紙部８Ｂに送り込まれ、画像形成部４において反対側の面に画像形成が行われ、定着装置７により定着された後、排出部８から後処理装置Ｂに送り込まれる。

次に、後処理装置Ｂの概要について、図２、図３、図４、及び、図５を用いて説明する。

図２は本発明の実施の形態に係る後処理装置の正面図、図３は右側面図、図４は左側面図、図５は後処理装置における用紙の流れの一部を示す模式図である。

各図において、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは方向を表す直交座標軸であり、各座標の正方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と称し、負方向は逆Ｘ方向、逆Ｙ方向、逆Ｚ方向と称するものとする。

なお、紙面に直交し、表面方向に矢印が向いている場合を◎、紙面裏面方向に矢印が向いている場合を○で表す。

画像形成装置で画像形成された用紙Ｓは、後処理装置Ｂの入り口部で搬送路切り換え手段により、何も処理せずにそのまま排出する搬送路、或いは、中折り処理、及び、中綴じ処理を行う搬送路のどちらかに搬送される。

中折り処理、及び、中綴じ処理を行う搬送路に送り込まれた用紙Ｓは複数枚重ねられた状態で中折りされ、逆Ｖ字形状をした積載手段に積載されて、積載枚数が所定枚数に達した後中綴じ処理が行われた後、用紙取り出し手段により取り出されて、本発明に係わる断裁装置により小口断裁された後排出される。

先ず、図２を用いて、搬送路Ｒ１に入った用紙Ｓの搬送経路について説明する。

搬送路切り換え手段Ｇ１により搬送路Ｒ１に送り込まれた用紙Ｓは、搬送ローラ２０３〜２０７に挟持されて搬送され、搬送路切り換え手段Ｇ２の上方の搬送路Ｒ３又は下方の搬送路Ｒ４のいずれかに搬送される。

上方の搬送路Ｒ３に搬送された用紙Ｓは、排紙ローラ２０８によって、後処理装置Ｂの上部に配置されたサブ排紙トレイ（トップトレイ）２０９に排紙される。

下方の搬送路Ｒ４に搬送された用紙Ｓは、搬送ローラ２１０〜２１３に挟持されて搬送され、排紙ローラ２１４によって他の後処理装置等に送り込まれる。

次に、図２、図５を用いて、搬送路Ｒ２に入った用紙Ｓの搬送について説明する。

搬送路切り換え手段Ｇ１により搬送路Ｒ２に入った用紙Ｓは、逆Ｙ方向に搬送され、所定位置（図に示す位置Ｐ１）に一時停止して収納される。

位置Ｐ１において、後続の少数枚の用紙Ｓが重ね合わされて収納される。

上記の収納枚数は本実施の形態では３枚であるが、収納枚数はこれに限定されることはなく適宜設定することが出来る。

位置Ｐ１に収容された３枚の用紙Ｓは重ね合わされた状態で、搬送ローラ２１５、２１６、案内板（不図示）等により、Ｚ方向に搬送された後、Ｘ方向に偏向され、位置Ｐ２に一時停止する（搬送路Ｒ５）。

なお、以下の説明において、特に断りのない限り、複数枚の用紙が重なったものを用紙束ＳＳという。

位置Ｐ２に一時停止した用紙束ＳＳは所定のタイミングで搬送ローラ２１７、２１８、案内板等によりＹ方向に搬送された後逆Ｚ方向に偏向される（搬送路Ｒ６）。

逆Ｚ方向に偏向された用紙束ＳＳは搬送整合ベルト２２０により中折り手段２３０に送られる。

ここで、中折り手段２３０について図３を用いて説明する。

本実施の形態においては、用紙束ＳＳの長辺方向が搬送整合ベルト２２０の搬送方向と一致するように構成されている。

中折り手段２３０は、整合部材２３２、中折りローラ２３４、２３５、中折りナイフ２３６等から構成されている。

整合板２３２は中折りローラ２３４と２３５との当接点から用紙束ＳＳの長辺方向の長さの半分の長さの位置に配設されている。

逆Ｚ方向に搬送された用紙束ＳＳは、搬送整合ベルト２２０に設けられた整合爪２２１により押されて後述する中折り用紙搬送手段２５０を構成するガイド板２５１上を搬送され、用紙束ＳＳの先端部が整合部材２３２に突き当たる位置で停止する。

続いて、搬送整合ベルト２２０の正逆回転により整合爪２２１が後退前進動作を行い、用紙束ＳＳ（３枚）の後端が押圧され搬送方向の幅が揃えられる。

上述した揃え動作完了後、中折りローラ２３４、２３５の当接点下方に設けられた中折りナイフ２３６がガイド板２５１上の用紙束ＳＳの長辺方向中央部を押し上げ、図に示す矢印方向に回転する中折りローラ２３４、２３５に用紙束ＳＳを食い込ませる。

食い込んだ用紙束ＳＳは中折りローラ２３４、２３５により長辺方向中央部に折り目が付けられた後、中折りローラ２３４、２３５の逆方向の回転によりガイド板２５１上に戻され、後述する中折り用紙搬送手段２５０によりＸ方向に搬送される。

用紙サイズが変更された場合には、不図示の制御手段により整合板２３２の位置、搬送整合ベルト２２０の動作等が用紙サイズに応じて変更されるように構成されている。

なお、ローラ２３７、折りナイフ２３８等を用いて用紙束ＳＳに対してＺ折り（３つ折り）を行うことも可能である。

図２、図５に戻って、長辺方向中央部に折り目が付けられた用紙束ＳＳは中折り用紙搬送手段２５０の搬送ベルトに設けられた搬送爪２５２、及び、図示しない案内板等によりＸ方向に搬送され、積載手段３１０に積載される（搬送路Ｒ７）。

次に、積載手段３１０、中綴じ手段を構成する打針手段３５０及び受針手段３７０について図４を用いて説明する。

積載手段３１０は、逆Ｖ字形状をした折り目支持部材３１１と、同じく逆Ｖ字形状をした辺縁支持部材３１２とからなり、折り目支持部材３１１は、折り目が付けられた用紙束ＳＳの谷側面（下面）の折り目ａ近傍を支持し、辺縁支持部材３１２は、折り目が付けられた用紙束ＳＳの谷側面の辺縁部を支持する。

ここで、折り目が付けられた用紙束ＳＳの谷側面とは、用紙に折り目に沿って折り曲げた時に、内側で互いに対向する用紙面のことをいい、外側の用紙面を山側面という。

積載手段３１０の上方には、上下方向に移動可能な押さえ手段３３０、及び、固定の打針手段３５０が配置されている。

積載された用紙束ＳＳの折り目ａの下方には、受針手段３７０が上下方向に移動可能に配設されている。

用紙綴じ手段である打針手段３５０及び受針手段３７０は、用紙折り目方向にみて中央振り分け２箇所に配置されている。

上記構成により、積載手段３１０に積載された用紙束ＳＳが所定枚数に達すると、押さえ手段３３０が下降し用紙束ＳＳを押さえた状態で、受針手段３７０が上昇し、打針手段３５０によりステープル針が用紙束ＳＳの折り目部の２箇所に打針される。

次に、図２、図４を用いて、中綴じ処理された用紙束ＳＳの取り出しについて説明する。

用紙束ＳＳを取り出す取り出し手段４２０は、支持手段、駆動手段（ともに図示せず）等で構成されている。

支持手段４２１は、積載手段３１０に積載された用紙束ＳＳの両端部に配設された支持部材４２２、４２３を有しており、当該支持部材４２２、４２３は、用紙束ＳＳの折り目部を支持するために一端が直角に曲げられた折り曲げ部４２２Ａ、４２３Ａを有する棒状部材で形成されている。

支持部材４２２、４２３の他端は支持軸４２４の周りに回動自在に支持されている。

支持部材４２２、４２３は、図２の左右方向にみて、前記駆動手段により、積載された用紙束ＳＳを支持するために用紙束ＳＳの折り目部に挿脱可能に構成されている。

また、支持部材４２２、４２３は、図４に示すように、前記駆動手段により、積載手段３１０に積載された用紙束ＳＳを取り出す取り出し位置と用紙束ＳＳを受け取りコンベア５００に移載する受け渡し位置との間を、支持軸４２４を中心にして揺動する。

斯かる構成により、積載手段３１０に積載された用紙束ＳＳが所定枚数に達し、中綴じ手段により中綴じ処理が完了すると、支持部材４２２、４２３は積載された用紙の折り目部近傍に挿入され用紙束ＳＳの折り目部を支持した後、前記取り出し位置から前記受け渡し位置に回動し、受け取りコンベア５００上に載置し、載置された用紙束ＳＳをグリップ５０１で挟持する。

グリップ５０１で挟持された用紙束ＳＳは受け取りコンベア５００の回動に連動して斜め下方に搬送され、グリップ５０１から開放された後、断裁コンベア６００に受け渡される。

断裁コンベア６００は用紙束ＳＳが受け渡された後には水平状態になり、続いて、用紙束ＳＳは後述する折り目押さえ部材により折り目部を押さえられた状態で断裁手段７００側に搬送され所定位置に停止し、不揃いになっている小口（折り目の反対側の自由端部）が本発明に係わる断裁装置７００により断裁され小口が揃えられる。

断裁処理が終了すると用紙束ＳＳは断裁コンベア６００により逆方向に搬送され、断裁コンベア６００の先端部から矢示方向に落下し回収コンベア９００により回収され、後処理装置Ｂの前面外側に配置された排紙トレイ９５０に排出される。

次に、図６を用いて本発明に係わる断裁装置７００の用紙束の導入について説明する。

先ず、図６を用いて、中折り、中綴じされた用紙束ＳＳを受け取りコンベア５００から断裁コンベア６００に受け渡し、受け渡し後断裁装置７００にて小口断裁をするために所定位置に停止させるための機構について説明する。

図６は、断裁コンベア６００及び用紙束ＳＳの搬送機構の模式図である。

図６（ａ）に示すように、受け取りコンベア５００の用紙搬送方向下流側終点付近でグリップ５０１が開き、挟持していた用紙束ＳＳを解放する。

解放された用紙束ＳＳは、傾斜して停止している断裁コンベアー６００の搬送ベルト６０１の上側のベルトに近接し、平行に設けられた用紙載置台６０２上の斜面を滑り、搬送ベルト６０１に固定されたストッパ爪６０３に当接し停止する。

用紙束ＳＳの停止後、整合部材６０４が図の実線で示す位置から点線で示す位置に起立する。

整合部材６０４の起立後、搬送ベルト６０１が図の矢印Ｆで示す方向に移動し、ストッパ爪６０３により用紙束ＳＳの折り目部を整合部材６０４に当接させて停止する。

このように、用紙束ＳＳを整合部材６０４に当接させることにより用紙の搬送方向の曲がりが修正される。

ストッパ爪６０３の停止後、折り目押さえ部材６０５が、図の矢印Ｇで示す方向に下降して、用紙載置台６０２とほぼ同じ平面を有するように設けられた受け板６０６との間に用紙束ＳＳを挟持する。

用紙束ＳＳの挟持が完了すると、断裁コンベア６００が回転しストッパ爪６０３は、図の点線で示す位置に退避する。

ストッパ爪６０３の退避が完了すると、整合部材６０４、折り目押さえ部材６０５及び受け板６０６は用紙束ＳＳを挟持したまま、断裁コンベア６００と一体的に、断裁コンベア６００のプーリ６０７の中心を支点として、図６（ｂ）に示す水平位置に揺動し停止する。

断裁コンベア６００の揺動が完了すると、用紙束ＳＳは折り目押さえ部材６０５及び受け板６０６により挟持されたまま、用紙載置台６０２上を滑りながら、図の矢印Ｈ方向に移動し、各用紙のサイズによって決められた所定の位置に停止する。

所定位置に停止した用紙束ＳＳは、用紙断裁装置７００によって小口を断裁される。

次に、用紙断裁装置７００について図７〜１３を用いて説明する。図７は用紙断裁装置の正面図、図８は用紙押さえ部材の斜視図、図９は図８における線Ｘ１−Ｘ１線に沿った断面図である。

用紙断裁装置７００の上部には、用紙断裁装置の枠体７００Ａに支持された軸７０８が設けられる。軸７０８には、互いに反対方向の雄ネジ部７０８Ａ、７０８Ｂが設けられ、雄ネジ部７０８Ａには雌ネジユニット７０６が、雄ネジ部７０８Ｂには雌ネジユニット７０７がそれぞれ螺合する。

上下動可能な用紙押さえ部材７０１と雌ネジユニット７０６、７０７とを連結棒７０４、７０５が連結する。すなわち、連結棒７０４の上端は雌ネジユニット７０６に、下端は用紙押さえ部材７０１の左端部に回転自在にそれぞれ支持される。同様に、連結棒７０５の上端は雌ネジユニット７０７に、下端は用紙押さえ部材７０１の右端部にそれぞれ回転自在に支持される。軸７０８はモータ７０９と歯車Ｇ１を介して連結され、モータ７０９の回転により、雌ネジユニット７０６、７０７が左右に移動し、連結棒７０４、７０５の傾斜が変化して、用紙押さえ部材７０１は上下に平行移動する。

このように、モータ７０９、軸７０８、雌ネジユニット７０６、７０７及び連結棒７０４、７０５は用紙押さえ部材７０１を平行に上下動させる押さえ部材駆動機構を構成する。

用紙束ＳＳは固定の支持台７０２と刃受け部材７０１Ａとの間に保持される。用紙押さえ部材７０１は、雄ネジ部７０８Ａ、７０８Ｂを含む大きな減速比の駆動機構により駆動されるので、高い圧力で用紙束ＳＳを押さえ保持する。

上端縁に刃先が形成された断裁刃７０３には、コロ７１５、７１６が固定され、コロ７１５、７１６は右下がりに傾斜したガイド部材７１７、７１８にそれぞれガイドされる。ガイド部材７１７、７１８は図示しないが、枠体７００Ａに固定される。

刃駆動部材７２５は雄ネジ部７２６、７２７により駆動されて左右に平行移動する。雄ネジ部７２６、７２７は歯車Ｇ２〜Ｇ５を介してモータ７２８により駆動される。一方刃駆動部材７２５には、垂直な長孔７２５Ａが設けられ、長孔７２５Ａには、断裁刃７０３の基部７０３Ａに固定された２本のピン７１９が嵌入する。

モータ７２８、歯車Ｇ２〜Ｇ５、雄ネジ部７２６、７２７、刃駆動部材７２５は断裁刃７０３の刃駆動機構を構成し、モータ７２８の回転により、断裁刃７０３は左右に移動する。断裁刃７０３はガイド部材７１７、７１８のガイドにより、水平成分と上下成分の合成した斜め方向すなわち、矢印Ｊで示す運動をする。このように、断裁刃７０３はモータ７２８の駆動により、矢印Ｊで示すように、斜めに移動する。

図８に示すように、用紙押さえ部材７０１の下端部は刃受け部材７０１Ａで構成されており、刃受け部材７０１Ａは用紙押さえ部材７０１にその端部に設けられたレール（後に説明）により保持されており、用紙押さえ部材７０１が退避位置に設定されたときに、矢印Ｋで示すように、断裁刃７０３の長手方向に直交する方向、即ち、刃面に直交する方向にスライド可能である。

刃受け部材７０１Ａの両端部上面には、ラック７２２、７２３が形成され、これらは、用紙押さえ部材７０１に設けられた開口７０１Ｄ、７０１Ｅにより上方に露出している。

ラック７２２，７２３にはピニオンＧ７、Ｇ８がそれぞれ係合し、ピニオンＧ７、Ｇ８はそれぞれ軸７３０の両端部に固定された歯車Ｇ５、Ｇ６に係合する。軸７３０は一方向クラッチＧ９、歯車Ｇ４を介して、ソレノイドＳＬに連結される。すなわち、ソレノイドＳＬのプランジャ７３１に固定されたラック７３２が歯車Ｇ４に噛み合い、軸７３０は歯車Ｇ４の一方向の回転により駆動される。

一方向クラッチＧ９の作用によって、ソレノイドＳＬのオンによるプランジ７３１の上昇運動のみが、歯車Ｇ４に伝達され、ソレノイドＳＬがオフして、プランジャ７３１が降下する運動は歯車Ｇ４に伝達されない。

ソレノイドＳＬ、プランジャ７３１、一方向クラッチＧ９、歯車Ｇ４〜Ｇ８、ラック７２２、７２３は刃受け部材７０１Ａの刃受け部材７１０Ａを移動させる移動手段を構成し、ソレノイドＳＬの作動により、刃受け部材７０１Ａは矢印Ｋ方向に歩進する。

次に、断裁装置７００の作動を説明する。

待機状態においては、雌ネジユニット７０６は左端に、雌ネジユニット７０７が右端に位置して、用紙押さえ部材７０１は上限位置にある。

用紙束ＳＳが断裁装置７００に導入されると、モータ７０９が起動して、雌ネジユニット７０６、７０７を駆動し、用紙押さえ部材７０１が下降する。用紙押さえ部材７０１が用紙束ＳＳを押さえる位置まで降下すると、駆動抵抗が急激に増加しモータ７０９に過電流が流れる。このモータ７０９の過電流を検知した信号により、モータ７０９が停止する。用紙押さえ部材７０１は、後に説明する断裁時に、多数枚重なった用紙に対して断裁刃７０３により横方向からの力が加わったときにもずれが生じないように大きな圧力で用紙束ＳＳを押さえる。

用紙束ＳＳの押さえが完了した段階で、モータ７２８が起動して、断裁刃７０３を矢印Ｊの左上方に移動させる。断裁刃７０３のこの移動により、用紙束ＳＳが断裁される。断裁刃７０３の断裁作用は、刃のスライドによる断裁なので、比較的小さな駆動力による断裁が可能であり、しかも、断裁する用紙の枚数が多くなっても、断裁刃のストロークが変わるのみで、駆動力は変わらない。

積載用紙の全てが断裁されると、断裁刃７０３の刃先が刃受け部材７０１Ａに接触して、断裁刃７０３の駆動抵抗が増大する。この駆動抵抗の増大、すなわち、モータ７０９の負荷の増大によるモータ駆動電流の増大を検知した信号により、モータ７０９が停止する。このようにして、用紙束ＳＳを構成する用紙の全てが断裁される。

小口断裁処理が完了すると、下刃駆動モータ７２８が逆回転し、下刃７０３は図７の右斜め下方の所定位置に下降する。

下刃７０３の下降が完了すると、用紙押さえ部材７０１が初期位置まで上昇する。

用紙押さえ部材７０１の上昇完了後、用紙束ＳＳの折り目部近傍を挟持していた折り目押さえ部材６０５及び受け板６０６が図６（ｂ）に示す位置に戻ると、折り目押さえ部材６０５が上昇、整合部材６０４が用紙搬送面より下方に退避し、用紙束ＳＳの挟持が解除される。

続いて、断裁コンベア６００が回転し、ストッパ爪６０３により、小口断裁された用紙束ＳＳは、図４に示すように、断裁コンベア６００の先端部から矢示方向に落下し回動する回収コンベア９００により搬送され、後処理装置Ｂの前面外側に配置された排紙トレイ９５０に排出される。

以上述べた一連の動作により、１用紙束ＳＳの小口断裁工程が完了する。

刃受け部材７０１Ａはポリプロピレン等の樹脂からなるが、断裁動作の繰り返しにより、刃受け部材７０１Ａが断裁刃７０３により、僅かづつではあるが、切除される結果、図９に示すように、刃受け部材７０１Ａに刻み溝Ｔが形成される。この刻み溝Ｔの深さが大きくなると、用紙の切り残し、断裁された小口の端面が平坦でなくなる等の断裁不良が発生する場合がある。

前記に説明したように、刃受け部材７０１Ａを断裁刃７０３の長手方向に交叉する方向Ｋに変位させて、刃受け部材７０１Ａの未使用部分を断裁刃７０３の刃先を受ける位置に設定している。すなわち、ソレノイドＳＬを作動させることにより、前記に説明した移動手段が作動して、刃受け部材７０１ＡをＫ方向に所定長歩進させる。

これにより、図９に示すように複数の刻み溝Ｔが形成されはするが、許容限度内の深さに制限することができ、刻み溝による断裁不良が発生することはない。

図８における制御手段ＣＲは断裁動作の回数をカウントし、カウント値が所定値、例えば、７００回に達したときに、ソレノイドＳＬを作動させて、刃受け部材７０１Ａを変位させる。

図１０は用紙押さえ部材７０１の両端部を示す。

用紙押さえ部材７０１の両端部には、Ｚ型の支持板７０１Ｂ、７０１Ｃがネジで固定される。支持板７０１Ｂ、７０１Ｃの下方には、刃受け部材７０１Ａの両端を保持する保持部材８００、８０１が設けられる。

保持部材８００は、保持ブロック８００Ａ、レール形成部材８００Ｂからなり、両者はネジ８００Ｃにより相互に固定される。レール形成部材８００Ｂは刃受け部材７０１Ａを支持し、刃受け部材７０１Ａの図１０における紙面に直角な方向の移動を案内するレールを形成する。

保持ブロック８００Ａには穴が形成され、該穴には、ピン８０２が嵌入する。ピン８０２は、その上部が支持板７０１Ｂに形成された穴に嵌入し、下部が断面台形で示すように大径部８０２Ｂに形成され、保持ブロック８００Ａの穴の台形形状部に係合する。従って、ピン８０２は支持板７０１Ｂ及び保持ブロック８００Ａに対して、穴にガイドされて上下に移動可能であるが、上方に抜けないように構成されている。ピン８０２にはストッパ８０２Ａが形成され、ストッパ８０２Ａと用紙押さえ部材７０１との間には、圧縮型のコイルバネ８０４が介在する。コイルバネ８０４Ａの付勢力により、保持部材８００は上方に押し上げられて、図１０（ａ）に示す状態、すなわち、刃受け部材７０１Ａが用紙押さえ部材７０１に密着し両者は結合される。

保持ブロック８０１Ａには穴が形成され、該穴には、ピン８０３が嵌入する。ピン８０３は、その上部が支持板７０１Ｃに形成された穴に嵌入し、下部が断面台形で示すように大径部８０３Ｂに形成され、保持ブロック８０１Ａの穴の台形形状部に係合する。従って、ピン８０３は支持板７０１Ｃ及び保持ブロック８０１Ａに対して、穴にガイドされて上下に移動可能であるが、上方に抜けないように構成されている。ピン８０３にはストッパ８０３Ａが形成され、ストッパ８０３Ａと用紙押さえ部材７０１との間には、圧縮型のコイルバネ８０５が介在する。コイルバネ８０５Ａの付勢力により、保持部材８０１は上方に押し上げられて、図１０（ａ）に示す状態、すなわち、刃受け部材７０１Ａが用紙押さえ部材７０１に密着し両者は結合される。

刃受け部材７０１Ａと用紙押さえ部材７０１とは、前記に説明したようにバネ８０４、８０５の付勢力により相互に密着結合し、一体化される。

図１１は刃受け部材７０１Ａの下面図である。

図１１に示すように、レール形成部材８００Ｂ、８０１Ｂはそれぞれ３本のネジ８００Ｃ、８０１Ｃにより、保持ブロック８００Ａ、８０１Ａに固定される。

保持ブロック８００Ａ、８０１Ａには、長穴８００Ｄ、８０１Ｄが形成され、長穴８００Ｄには２本のピン８０２が、長穴８０１Ｄには２本のピン８０３がそれぞれ嵌入する。

図１０（ａ）の状態で用紙束を断裁する断裁工程が実行される。所定回数（たとえば、７００回）の断裁工程が実行された段階で、前記に説明したモータ７０９を駆動源とする押さえ部材駆動機構により用紙押さえ部材７０１が上昇する。用紙押さえ部材７０１が上限位置まで上昇した状態を図１０（ｂ）に示す。

図１０（ｂ）の状態では、断裁装置の枠に設けられた解除手段としての、突起８０６にピン８０２の上端が突き当たり、解除手段としての突起８０７にピン８０３の上端が突き当たる。

これによって、ピン８０２、８０３がバネ８０４、８０５の付勢力に抗して、用紙押さえ部材７０１に対して相対的に下降する。その結果、刃受け部材７０１Ａが用紙押さえ部材７０１から離れる。従って、刃受け部材７０１Ａは用紙押さえ部材７０１に対して移動可能となり、この段階で前記に説明した刃受け部材７０１Ａを移動させる移動手段が作動して、刃受け部材７０１Ａを図１０の紙面に直角な方向に移動させて、刃受け部材７０１Ａの未使用部が刃を受ける位置に設定される。この刃受け部材の更新においては、刃受け部材７０１Ａは、ピン８０２と長穴８００Ｄとのガイド及びピン８０３と長穴８０１Ｄとのガイドにより図８、９、１１における方向Ｋに移動する。

図１０、１１を用いて説明したように、ピン８０２、８０３、バネ８０４、８０５は、刃受け部材７０１Ａを用紙押さえ部材７０１に解除可能に結合する結合手段を構成し、該結合手段により、用紙断裁工程においては、刃受け部材７０１Ａが用紙押さえ部材７０１に結合されて両者が一体化されるとともに、用紙押さえ部材７０１が退避した状態では、前記結合が解除されて、刃受け部材７０１Ａの未使用部が刃受け位置に設定される。

また、前記結合を解除した状態において、刃受け部材７０１Ａを新しい物に交換することもできる。

図８、図１２及び図１３を参照して、刃受け部材の終端検知について説明する。

図１２は図８における線Ｘ２−Ｘ２に沿った断面図、図１３は部受け部材の使用可能部の範囲を示す図である。

用紙押さえ部材７０１に設けられた立ち上がり部７０１Ｆには、ホトインタラプタからなる終端検知手段としてのセンサ８１０が支持腕８１１を介して固定される。一方、刃受け部材７０１Ａの端部には、センサ８１０により検知される突起状のアクチュエータ８１２が固定される。

刃受け部材７０１Ａは図１３に示すように、その左端部が断裁刃７０３を受ける初期位置から、前記した移動手段によりＫで示す方向にステップ移動し、右端の終端位置が断裁刃７０３を受ける位置に設定されるまで使用される。支持腕８１１はこの使用範囲に対応した長さを有しており、刃受け部材７０１Ａが前記に説明した移動手段により駆動されて移動し、刃受け部材７０１Ａの使用可能範囲が使い尽くされたときに、センサ８１０がアクチュエータ８１２を検知する。

ＯＰは画像形成装置Ａの報知手段としての表示部である。制御手段ＣＲはセンサ８１０がアクチュエータ８１２の検知したときに、検知信号を受けて、断裁動作を禁止するとともに、表示部ＯＰを作動させて、受け部材７０１Ａの交換を警告する表示を表示パネルに表示する。

本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置を有する画像形成システムの全体構成図。本発明の実施の形態に係る後処理装置の概略正面図。図２の後処理装置の右側面図。図２の後処理装置の左側面図。後処理装置における用紙の流れの一部を示す模式図。断裁コンベア６００及び用紙束ＳＳの搬送機構の模式図。本発明の実施の形態に係る用紙断裁装置７００の正面図。用紙押さえ部材の斜視図である。図８における線Ｘ１−Ｘ１に沿った断面図である。用紙押さえ部材７０１の両端部を示す図である。刃受け部材７０１Ａの下面図である。図８における線Ｘ２−Ｘ２に沿った断面図である。刃受け部材の使用可能範囲を示す図である。

符号の説明

Ａ画像形成装置
Ｂ後処理装置
７００用紙断裁装置
７０１用紙押さえ部材
７０１Ａ刃受け部材
７０２支持台
７０３断裁刃
８１０センサ
８１１支持腕
８１２アクチュエータ

Claims

用紙束に対して、その紙面に直角な方向の移動成分と平行な方向の移動成分が合成された斜め上方に移動して用紙を断裁する断裁刃及び該断裁刃を受ける刃受け部材を有する用紙断裁装置において、
前記刃受け部材を備え、断裁時の用紙束を押さえる上下動可能な用紙押さえ部材、
前記用紙押さえ部材に対して前記刃受け部材を一体化するとともに、該一体化された結合を解除可能とする結合手段、
前記結合手段による一体化された結合を解除した状態で、前記刃受け部材の未使用部分が前記断裁刃の刃先を受ける位置に設定されるように、前記断裁刃の上方で前記断裁刃の長手方向に直交する方向に前記刃受け部材を移動する移動手段、
及び
前記移動手段による前記刃受け部材の移動の終端を検知する終端検知手段を有することを特徴とする用紙断裁装置。
前記刃受け部材に形成されたラックと、
前記用紙押さえ部材に設けられ、前記ラックが露出する開口と、
前記開口から露出した前記ラックに係合するピニオンとを有し、
前記ピニオンの回転により前記刃受け部材の未使用部分が前記断裁刃の刃先を受ける位置に設定されるように、前記断裁刃の上方で前記断裁刃の長手方向に直交する方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の用紙断裁装置。
前記終端検知手段は、前記刃受け部材の位置を検知するセンサを有することを特徴とする請求項１または２に記載の用紙断裁装置。
前記刃受け部材に、前記センサを作動させるアクチュエータを設けたことを特徴とする請求項３に記載の用紙断裁装置。
前記終端検知手段の検知信号に基づいて、用紙断裁動作を禁止する制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の用紙断裁装置。
前記終端検知手段の検知信号に基づいて、前記刃受け部材の交換を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の用紙断裁装置。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の用紙断裁装置を有することを特徴とする画像形成システム。