以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態によるシート処理装置1Fと、これを備えた画像処理装置Mの概略構成について説明するための図である。
同図に示すように、本実施の形態における画像処理装置Mは、原稿の画像を読み取る画像読取装置1Aと、シートに画像を形成する画像形成装置1Pと、画像形成装置1Pにて画像が形成されたシートに対して所定の後処理を施すシート処理装置1Fとから構成されている。同図に示す構成例では、画像形成装置1Pにて画像が形成されたシートは、同図中のシート搬送方向(矢印方向)に搬送されてシート処理装置1Fに供給される。
続いて、本実施の形態によるシート処理装置1Fの詳細について説明する。
図2は、本発明の第1の実施の形態によるシート処理装置1Fの基本構成を示す縦断面図である。本実施の形態によるシート処理装置1Fは、画像形成装置1Pから供給されるシートに対して、シートの搬送方向における中央位置を折り位置として中折り処理を施す折り処理機能と、スタッカ2により所定位置まで移動させたシート束をステイプル5により綴じるステイプル機能とを備えている。以下、上記折り処理を行うユニットおよびステイプル処理を行うユニットを総称してサドルユニットと呼ぶ。
なお、本実施の形態によるシート処理装置1Fおよび画像処理装置Mでは、普通紙や厚紙等の紙媒体に限らず、OHP用フィルム等のシートも媒体として取り扱うことが可能であるが、ここでは説明の便宜上、シート処理装置1Fおよび画像処理装置Mにて処理の対象となるシートが紙媒体である場合を例に挙げるものとする。
シート処理装置1Fにおけるサドルユニットは、シート処理装置1Fの上下方向における、できるだけ下方寄りに配置されている。画像形成装置1Pから排出されるシートは、搬送路Aを介してスタックトレイ1に一時的に積載収納される。本実施の形態におけるスタックトレイ1は、鉛直方向に対して傾斜させて配置されている。スタックトレイ1に積載収納されたシートは、回転駆動されるアシストローラ42によって下方に滑り落ちるのを補助され、当該シートの下方側端部をスタッカ2のスタッカ爪(いわゆるストッパ)に突き当てられて整合される。
アシストローラ42によるシートの移動を補助するタイミングは、搬送路A上に備えられた放出ローラセンサ(光学センサおよびメディアセンサとしての機能を有し、シート表面の反射率、表面粗さ、厚み等を検知可能であるものとする)41によるシート検知タイミングに基づいて決定される。このようにしてスタックトレイ1に一時的に積載収納されたシート束は、シート搬送方向と直交する方向における両端位置を横整合機構3によって挟んで整合される。
上述のようにして整合されたスタックトレイ1上のシート束は、シート搬送方向と直交する方向における両端近傍に設けられたステイプラ5によりステイプル処理を施される。
ステイプラ5によるステイプル処理が施されたシート束は、折りブレード100および折りローラ対89による中折り処理を施される。
上記中折り処理を施され、中折りされた箇所が折り増しローラ7のニップ位置まで搬送されたシート束は、折り増しローラ7により折り増し処理が施される。
図3は、搬送路A内を搬送されたシートがスタッカ2のスタッカ爪21に突き当てられて整合されるまでの動作について説明するための構造図である。
画像形成装置1Pから排出されたシートをスタックトレイ1まで搬送する搬送機構では、搬送モータ40からの駆動力がギア列401aおよび401bを介してギア/プーリ402aに伝達される。ギア/プーリ402aに伝達された駆動力は、ギア/プーリ402aに巻き架けられているタイミングベルト403により各搬送ローラへと伝達される。
アシストローラ42は、基準ストッパであるスタッカ爪21にシートを突き当てて揃えるため、ある程度の弾性と摩擦力が要求される。またアシストローラ42は、アシストローラ42によってシートを完全にニップした状態でスタッカ爪21へのシート突き当て動作を行なう際に、アシストローラ42の回転駆動量が適正量を上回ってしまった場合でも、シートに加わる過剰な力をある程度吸収し、当該シートの座屈の発生を抑制することのできる材料からなることが望ましい。そこで、本実施の形態では、アシストローラ42として、例えばスポンジ製のローラを採用している。もちろん、アシストローラ42の材質としては、上記要求される特性を有するものであれば、他の材質を採用してもよいことは言うまでもない。
アシストローラ42は、タイミングベルト403を巻き架けられたギア/プーリ402bに更に巻き架けられているタイミングベルト421により搬送モータ40からの駆動力が伝達されて回転する。アシストローラ42は、搬送路下方に設けられたアシストローラソレノイド422により、ギア/プーリ402bが接続されている支持シャフトを支点として、スタックトレイ1に積載されているシートに当接するように図3に示す移動方向に移動する。
アシストローラ42は、上記支持シャフトによりギア/プーリ402bと共に支持されている放出ローラ43と同一回転方向である矢印B方向に回転している。これにより、アシストローラソレノイド422がオンされてアシストローラ42がスタックトレイ1に当接した状態である際には、図3に示す矢印C方向に搬送されたシートが自重によりスタックトレイ1内に矢印D方向に滑り落ちようとするのを補助するように搬送し、基準ストッパであるスタッカ爪21にシート端部を突き当てて整合させることができる。
図4は、スタックトレイ1におけるシート側端を整合する横整合部について説明するための構成図である。
ここでの横整合部は、スタックトレイ1上に積載されているシート束の搬送方向と直交する方向における端部を整合させる機能を有している。横整合部は、ステッピングモータである横整合モータ30、ギア301、ラック302aおよびラック302bからなる駆動部と、横整合板31a、横整合板31bおよびこれらを支持する支持枠体であるフレーム32とから構成されている。
横整合モータ30からの駆動力は、ギア301に伝達される。ギア301にはラック302aおよび302bがそれぞれ噛み合っており、ギア301の回転に連動してラック302aおよび302bが図4に示す矢印方向に移動する。ラック302aおよび302bは、それぞれが横整合板31aおよび32bに装着されており、ラック302aおよび302bの移動によって横整合板31aおよび31bがシート搬送方向に対して直交する方向に移動する。
また、横整合板31a、31bの移動方向における位置は、フレーム32上に設けられた横整合モータHPセンサ33での検知結果に基づいて、横整合モータ30のパルスにより管理される。なお、ここでのHPとは、ホームポジションを意味している。
図5および図6は、スタックトレイ1近傍の構成について説明するための斜視図である。
スタックトレイ1上に積載されるシート束の下側端部の位置決めストッパとなるスタッカ部は、ステッピングモータであるスタッカモータ20、ギア201、ギア/プーリ202およびタイミングベルト203からなる駆動部と、スタッカ爪21a、スタッカ爪21bおよびこれらを支持する支持部22とから構成されている。
スタッカモータ20からの駆動力は、ギア201を介してギア/プーリ202に伝達され、ギア/プーリ202に巻き架けられたタイミングベルト203に伝達される。これにより、タイミングベルト203に固定接続された支持部22が図6に示す矢印方向(同図中上下方向)に移動する。
支持部22にはスタッカ爪21aおよび21bが備えられており、支持部22の移動に伴って図5および図6に示す矢印方向に移動する。
このように、本実施の形態におけるスタッカ部は、折り処理において折りブレード100をシート束に当接させる際に該シート束を保持するとともに、折りブレード100を当接させる際のシートの面方向と略平行に移動可能となっている。
また、スタッカ爪21aおよび21bには、可撓性部材210aおよび210bがそれぞれ備えられており、これら可撓性部材によってスタッカ爪21aおよび21bに突き当てられたシート束を基準面に押圧して保持している。
また、スタッカ爪21a、21bの移動方向における位置は、スタッカモータHPセンサ23での検知結果に基づいて、スタッカモータ20のパルスにより管理される。
次に、本実施の形態における中折り機構について説明する。
図7〜図9は、本発明の第1の実施の形態によるシート処理装置におけるシート折り機構の詳細について説明するための図である。
シート中折手段92は、図7に示すように、ニップに挟んだシート束を2つに折る折りローラ対89と、シート束を折りローラ対89のニップ部へ押し込む押し込み部材である折りブレード100と、折りブレード100を折りローラ対89に向かって移動可能なように保持するとともに、ニップ部にシート束が押し込まれる前において、折りブレード100の移動方向と交差する方向の揺動を規制するガイド部材(規制手段)102とを備えている。
折りローラ対89は、固定折りローラ(第1のローラ)89aと、可動折りローラ(第2のローラ)89bとから構成される。
可動折りローラ89bは、不図示の装置フレームに回転可能に固定配置されている。また、可動折りローラ89bは、同じく不図示の装置フレームに支点104aを中心に回動可能に支持されたアーム104の一端部104bに回転可能に支持され、折りブレード100の移動方向と略直交する方向に移動して固定折りローラ89aに対して接離可能となっている。
アーム104の他端部104cには、バネ106が取り付けられており、支点104aを中心に回動したアーム104によって付勢された可動折りローラ89bは、固定折りローラ89aに圧接してニップ部を形成する。また、アーム104の一端部104bには、アーム104が回動した時に、可動折りローラ89bが弧を描かずに直線的に移動することを可能とする第1の支持穴104dが設けられている。なお、固定折りローラ89aおよび可動折りローラ89bは、不図示の駆動モータによって回転駆動される。
折りブレード100は、シート束を突くブレード部90と、ブレード90を挟み込んで保持する第1の保持部材108および第2の保持部材110と、第2の保持部材110のブレード移動方向と直交する方向における両端に取り付けられた側板112とを有している。
側板112の前部、すなわち折りローラ対89側にはスタッド114が設けられ、後部には軸116が設けられており(第1の突起部114および第2の突起部116)、折りブレード100は、このスタッド114および軸116を介してガイド部材102に摺動可能に支持される。また、スタッド114と軸116の間隔が長ければ長いほど、折りブレード100の姿勢が安定するため、本実施の形態では、スタッド114の取り付け位置は、ブレード部90の先端よりも折りローラ対89側に設定されている。
なお、摺動部材としてのスタッド114および軸116は、それぞれ上記構成に限定されるものではなく、第1および第2の突起部114,116が両方共スタッドあるいは軸であっても良いし、回転自在なコロであっても良い。また、スタッド114の側板112への取り付け位置も上記構成に限定されるものではない。
また、軸116の両端には、折りブレード100をスライドさせる駆動手段118が設けられる。駆動手段118は、カム軸120と、溝部122aが形成され且つカム軸120を中心に回転可能な溝カム122と、従動部材124とを有している。溝カム122の溝部122a内には、例えば、接触子であるローラフォロア等のコロ126が回転自在に案内されており、コロ126は従動部材124に取り付けられる。
従動部材124の一端には従動部材回動軸128が設けられ、この従動部材回動軸128は不図示の装置フレームに取り付けられる。また、溝カム122は、カム軸120の一端に接続される不図示の駆動モータによって回転駆動される。溝カム122が回転することによって溝部122aに沿ってコロ126が案内されると、従動部材124は、溝部122aの偏心に応じて従動部材回動軸128を中心に振り子のような往復動作を繰り返す。
続いて、折りローラ対89および折りブレード100の駆動機構について詳細に説明する。
折り機構部は、DCモータである折りモータ800、タイミングベルト801、ワンウェイクラッチ802、ギア803a、803b、803c、803d、803e、803f、803g、901a、901bおよび電磁クラッチ900から構成される(図8および図9を参照)。
まず、折りモータ800からの駆動力は、ギア803aとの間にかけられたタイミングベルト801を介して、ギア803aに伝達される。ギア803aの回転に伴い、電磁クラッチ900およびギア803bが回転駆動される。ギア803bにはワンウェイクラッチ802が備えられており、折モータ800を正方向に回転させた際には、ギア803bから、ギア803c、ギア803dおよびギア803eを介して折りローラ89aに回転駆動力が伝達される。一方、折りモータ800を逆方向に回転させた際には、ギア803bから、ギア803f、ギア803g、ギア803dおよびギア803eを介して折りローラ89aに回転駆動力が伝達される。
本実施の形態では、折りブレード100の駆動にも折りモータ800からの駆動力が利用されており、電磁クラッチ900がオンされるとギア901aおよびギア901bに駆動力が伝達され、ギア901bに接続された図7における駆動手段118が回転することにより折りブレード100が駆動される。
また、折りローラ対89の回転数および折りブレード100の移動位置は、折りモータ800に接続されたエンコーダアクチュエータ810及び折りモータエンコーダセンサ811による検知結果に基づいて、折りモータ800のエンコーダパルスにより管理される。
図10〜図16は、本発明の第1の実施の形態によるシート処理装置における動作の流れについて説明するための図である。
まず、スタックトレイ1にシートを積載収納する際の動作フローについて説明する。
画像形成装置より中折動作による1枚目の排出信号が出されると搬送モータ40を駆動開始し(S1)、スタッカ2と横整合板31aおよび31bとを待機位置に移動(S2,S3)させる。
その後、放出ローラセンサ41にてシートを検知し、センサのオフが検知されてから(S4a,Yes)シートがスタックトレイ1に到達する規定パルス分だけ駆動されると(S4b,Yes)、アシストローラソレノイド422をオンする(S5)。
アシストローラソレノイド422がオンされたことによりアシストローラ42がスタックトレイ1に搬送されたシートをスタッカ2へ搬送する。
アシストローラソレノイド422がオンされてから、さらに搬送モータ40が所定パルス分だけ駆動されると(S6,Yes)、横整合モータ30の駆動を開始させ、シートの横整合動作を行わせる(S7)。
横整合モータ30の駆動開始からさらに搬送モータ40が所定パルス分だけ駆動されると、アシストローラソレノイド422をオフし(S8)、その後に横整合動作が終了すると横整合モータ30を逆方向である開き方向に回転させ、横整合板31aおよび31bを待機位置へ駆動させる(S9)。
なお、図10に示すS4にて放出ローラセンサ41がシート後端を検知した後、現在処理を行っているシート(後端を検知されたシート)が1枚目であった際には搬送速度を減速する。これは1枚目であった際にはスタックトレイ1上にシートが無いためにシートに加わる摩擦力が小さく、搬送路Aの最終ローラである放出ローラ43からスタックトレイ1上に放出された際にシートが上方へ飛びすぎてしまう場合があるためである。よって、2枚目以降のようにスタックトレイ1上に1枚でもシートがあれば、シート同士が摩擦し合うため、シートが飛びすぎるといった問題は生じない。
図10に示すS5から図11に示すS8までの間においてアシストローラ42をオンしている所定パルスは、スタッカ2の待機位置が画像形成装置より指定されたシートサイズ毎に異なるのと同様、シートサイズ毎に異なっている。
図11に示すS6における所定パルスは上述した1枚目、または2枚目以降のシートの搬送速度により異なっている。これは、横整合板31aおよび31bによる横整合動作は、アシストローラ42が待機位置にいる状態にてシートの搬送方向と直交する方向における端部に横整合板を当接する必要があり、横整合動作(S7)の駆動を、アシストローラ42をオフするタイミング(S8)よりも所定時間だけ手前で終了させるためである。
次に、スタックトレイ1に積載収納されたシート束に対してステイプル処理及び折り処理を施す際の動作の流れについて説明する。
スタックトレイ1へ積載収納する図11のS9までの動作が完了すると、折り処理を行うべき枚数のシートがスタックされた場合(S10,Yes)、再度横整合モータ30を整合方向へ駆動して横整合動作を行う(S11)。
その後、横整合モータ30を開き方向へ駆動させ、横整合板をステイプル動作を行う際のガイド位置まで駆動する(S12)。
S12の動作開始と同時に、左右ステイプルの内、奥側である第1ステイプルモータを駆動してステイプル処理を行う(S13)。
S13における第1ステイプルモータの駆動開始から所定時間経過後(S14)、手前側である第2ステイプルモータを駆動して綴じ処理を完了する(S15)。
ステイプラ5によるシートへのステイプル処理が完了すると、横整合モータ30を開き方向に駆動して、横整合板をステイプルガイド位置から待機位置へと移動させる(S16)。
S16での横整合モータ駆動開始より所定時間経過後(S17)、スタッカモータ20を駆動してスタッカ位置をステイプル位置から折り位置まで移動させ、束搬送動作を行う(S18)。
束搬送動作終了後、再び横整合モータ30を整合方向に駆動して横整合動作を行い(S19)、その後開き方向に駆動させ、折り動作を行う際のガイド位置へ駆動する(S20)。
S20での横整合モータ30の駆動開始と同時に、折りモータ800および電磁クラッチ900をオンして折り動作を開始する(S21)。なお、折りモータ800の折り動作の際には非常に高いトルクが必要となり、電磁クラッチ900にかかる負荷も大きいため、電磁クラッチ900をオンしてから所定時間待機し、その後折りモータ800の駆動を開始してもよい。
折り処理を実施しており折りローラ対89による排出搬送が行われて折り増し位置検出センサ71がシート束を検出すると(S22)、スタッカモータ20及び横整合モータ30を駆動してホームポジションへ移動させる(S23,S24)。
一方、S22における折り増し位置検出センサ71(図2を参照)によるシート束検知タイミングから折りローラ対89を所定パルス分だけ駆動させてシート束の先端が折り増し位置に到達すると(S25,Yes)、折りモータ800の駆動を停止してシート束を折り増し位置にて停止させる(S26)。
シート束が折り増し位置にて停止すると、折り増しモータを駆動させて折り増しローラ7をホームポジションから手前方向へと駆動させ(S27)、続いて手前方向からホームポジションへと駆動させ(S28)、折り増し処理を実施する。
継続して次のジョブがある場合には、S28の折り増し動作を実施している最中にスタッカモータ20を駆動して次のシートの受け取り位置へスタッカを移動させる(S29)。
折り増し処理が完了すると折りモータ800を駆動して排出搬送動作を開始する(S30)。
S30の折りモータ駆動開始から所定パルス駆動後(S31)、スタッカと同じく継続して次のジョブがある場合には、横整合モータ30を駆動して、横整合板を次のシートの受け取り位置へと移動させる(S32)。
排出搬送動作を行うことにより排出センサをオフしたことを検出した場合(S33,Yes)、折りモータ800を所定パルス分だけ駆動させ(S34)、その後停止させる(S35)。
継続して次のジョブがある場合には、図9に示すS4から処理を継続し、次のジョブがない場合には処理を終了し、画像形成装置からの停止命令を待つ。
(折り処理時におけるスタッカ待機位置の制御)
上述のような構成において、シート束に折り処理を施す際に、折り処理を施すシート束を構成するシート枚数が多い場合や、厚紙等の質量の大きいシートに対して折り処理を施す場合、スタッカが規定の位置でシート束の位置合わせを行っていても、重力や摩擦力の影響によりシート束が折り処理中に下方にずり落ちてしまい、折り処理の精度に狂いが生じてしまう場合がある。
図17〜図20は、シート束の折り処理における上記問題点について詳細に説明するための図である。
図17に示すように、例えば折り処理を施すシート束Sが少数枚である場合には、図13に示すS18にてスタッカ爪を折り位置に合わせる際において、シート中央部を折りブレード100の位置に合わせた状態でS21以降の折り処理を行い、図18のように折位置の精度を出す(シートの中央位置に折り目を付けて折る)ことができる。
しかしながら、図19のように、例えば処理を施すシート束S’が多数枚である場合には、図17の場合と同じようにS18の処理にてシート中央部を折りブレード100の位置に合わせて折り処理を実施したとしても、シート束S’全体としての重量が大きいため、折りブレード100が折りローラ対89へ押し込む際にシート束S’が追従しない。すなわち、折り処理を施している最中に、シート束S’が重力gの影響により下方へずり落ちてしまい、本来のシート束S’の中央位置Kよりも上方を折りローラ対89がニップしてしまい、シート束を適正な折り位置で折ることができない(図20を参照)。
そこで、本実施の形態によるシート処理装置では、このような問題を解決するために、以下のような構成を採用している。
図21は、本発明の第1の実施の形態によるシート処理装置の機能ブロック図である。本実施の形態によるシート処理装置1Fは、情報取得部1101、折位置調整部1102を備えている。なお折位置調整部1102は、CPU101から独立したハードウェアであってもよいし、CPU101とソフトウェアの組み合わせであってもよいし、CPU101とは別のプロセッサとソフトウェアの組み合わせであってもよい。例えば折位置調整部1102は、MEMORY103に格納されているプログラムをCPU101が実行することにより実現されるものであってもよいがこれに限るものではない。
情報取得部1101は、折りブレード100による折り処理の対象となるシート束に関する情報および該折り処理を行う環境に関する情報の内の少なくともいずれかを取得する。
具体的に、情報取得部1101は、例えば、折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数(例えば、画像形成装置1Pから取得)、折り処理の対象となるシート束を構成するシートの材質(例えば、放出ローラセンサ41から取得)、折り処理の対象となるシート束を構成するシートの厚さ(例えば、放出ローラセンサ41から取得)、折り処理の対象となるシート束を構成するシートの種別(例えば、画像形成装置1Pから取得)、折り処理が施される際のシート束を構成するシートの向き(例えば、画像形成装置1Pから取得)、温度および湿度(例えば、画像形成装置1Pもしくはシート処理装置1F内に設けられる不図示の温度センサや湿度センサから取得)の内の少なくともいずれかを取得する。
なお、情報取得部1101にて取得すべき各種情報は、必ずしもシート処理装置1F内だけで取得する必要はなく、状況に応じて画像形成装置1Pや画像処理装置Mと通信可能に接続される外部機器から取得することもできる。
折位置調整部1102は、情報取得部1101にて取得される情報に基づいてスタッカモータ20を制御し、スタッカ爪21の位置を変更させることにより、折り処理の対象となるシート束における折りブレード100を当接させる位置を調整する。
具体的に、情報取得部1101が、折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数に関する情報を取得する場合、折位置調整部1102は、折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が多いほど、折り処理の対象となるシート束における折りブレード100を当接させる位置を下げる(スタッカ爪21を上げる)。なお、シート束を構成するシート枚数が1枚や2枚といった極めて少ない枚数である間は、折り位置に与える影響が少ない場合には、所定の枚数(例えば5枚)までは折りブレード100の当接位置の調整を行なわず、シート束が6枚以上のシートから構成される場合にのみ上記調整を行なうようにすることもできる。
また、情報取得部1101が、折り処理の対象となるシート束を構成するシートの摩擦係数に関する情報を取得する場合、折位置調整部1102は、折り処理の対象となるシート束を構成するシートの摩擦係数が低いほど、シート束が折り処理時に下方にずり落ち易くなるため、折り処理の対象となるシート束における折りブレード100を当接させる位置を下げるようにしてもよい。
また、情報取得部1101が、折り処理の対象となるシート束を構成するシートの種別に関する情報を取得する場合、折位置調整部1102は、折り処理の対象となるシート束を構成するシートのサイズが大きいほど、シート束全体としての重量が増え、折り処理時に下方にずり落ち易くなるため、折り処理の対象となるシート束における折りブレード100を当接させる位置を下げることが好ましい。
このように、折位置調整部1102は、情報取得部1101にて取得される情報に基づいて、折り処理の対象となるシート束の曲げ剛性が高いほど、もしくは、折り処理の対象となるシート束の重さが重いほど、折りブレード100によりシート束を押し込む動作がし辛くなるため、折り処理の対象となるシート束における折りブレードを当接させる位置を下げる。
なお、情報取得部1101による各種情報の取得は、折り処理における折りローラ対89との関係において特に影響の大きい、折りブレード100による折り処理の対象となるシート束を構成するシートの内の最も折りローラ対89に近接する側(折りブレードに近接しない側)に位置するシートについて行なうことが望ましい。
CPU101は、シート処理装置1Fにおける各種処理を行う役割を有しており、またMEMORY103に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。MEMORY103は、例えばROMやRAM等から構成されており、シート処理装置1Fにおいて利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。
さらに、本発明の第1の実施の形態によれば、例えば以下のような構成のシート処理装置を提供することができる。
(1). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記折位置調整手段は、前記情報取得手段にて取得される情報に基づいて、前記折り処理の対象となるシート束の曲げ剛性が高いほど、前記折り処理の対象となるシート束における前記折りブレードを当接させる位置を下げるシート処理装置。
(2). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記折位置調整手段は、前記情報取得手段にて取得される情報に基づいて、前記折り処理の対象となるシート束の重さが重いほど、前記折り処理の対象となるシート束における前記折りブレードを当接させる位置を下げるシート処理装置。
(3). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記情報取得手段は、前記折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数に関する情報を取得するものであり、
前記折位置調整手段は、前記折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が多いほど、前記折り処理の対象となるシート束における前記折りブレードを当接させる位置を下げるシート処理装置。
(4). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記情報取得手段は、前記折り処理の対象となるシート束を構成するシートの摩擦係数に関する情報を取得するものであり、
前記折位置調整手段は、前記折り処理の対象となるシート束を構成するシートの摩擦係数が低いほど、前記折り処理の対象となるシート束における前記折りブレードを当接させる位置を下げるシート処理装置。
(5). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記情報取得手段は、前記折り処理の対象となるシート束を構成するシートの種別に関する情報を取得するものであり、
前記折位置調整手段は、前記折り処理の対象となるシート束を構成するシートのサイズが大きいほど、前記折り処理の対象となるシート束における前記折りブレードを当接させる位置を下げるシート処理装置。
(6). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記情報取得手段は、折りブレードによる折り処理の対象となるシート束を構成するシートの内の最も前記折りブレードに近接しない側に位置するシートに関する情報を取得するシート処理装置。
(7). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記折り処理において折りブレードをシート束に当接させる際に該シート束を保持するとともに、該折りブレードを当接させる際のシートの面方向と略平行に移動可能なスタッカを備え、
前記折位置調整手段は、前記スタッカの位置を変更させることにより、前記折り処理の対象となるシート束における前記折りブレードを当接させる位置を調整するシート処理装置。
上述のように、本実施の形態によれば、折り処理の対象となるシート束を構成するシートの枚数や材質等に拘らず、安定的に高精度な折り処理を実現することができる。
(第2の実施の形態)
続いて、本発明の第2の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第1の実施の形態の変形例である。以下、すでに第1の実施の形態にて説明した部分と同様の機能を有する部分については同一符号を付し、説明は割愛する。
(シート束搬送時におけるアシストローラによる補助)
従来、シートにステイプル処理や折り処理等の所定の処理を施すシート処理装置において、シート束へのステイプル処理の実行後、折り処理を施す位置へ移動させている。
この際のシート束の移動では、ステイプル処理時に用いたシート束位置決め用のストッパを移動させ、シート束を自重により当該ストッパに追従させて所定の折り処理待機位置まで移動させる構成が知られる。
しかし、上記従来技術のように、ステイプル処理後のシート束のステイプラからの退避動作をシート束の自重を利用して行う構成では、ステイプル処理が施されたシート束を構成するシート枚数が多い場合や、静電気等の影響によりシート束の搬送抵抗が大きいような場合に、正常に束搬送を行うことができない場合があった。
そこで、本発明の第2の実施の形態によるシート処理装置では、このような問題を解決するために、以下のような構成を採用している。
図22は、本発明の第2の実施の形態によるシート処理装置における機能ブロック図であり、図23は、本発明の第2の実施の形態における動作について説明するための図であり、図24は、アシストローラ等の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。なお図23において、スタックトレイ1における、ステイプル処理実行時のシート束の中心位置をN1、折り処理実行時のシート束中心位置をN2、位置N1から位置N2までのシート束搬送距離をlとする。
本実施の形態によるシート処理装置1Fbは、駆動制御部2001、情報取得部2002を備えてなる構成となっている。なお駆動制御部2001は、CPU101から独立したハードウェアであってもよいし、CPU101とソフトウェアの組み合わせであってもよいし、CPU101とは別のプロセッサとソフトウェアの組み合わせであってもよい。例えば駆動制御部2001は、MEMORY103に格納されているプログラムをCPU101が実行することにより実現されるものであってもよいがこれに限るものではない。
アシストローラ42(整合ローラ)は、上述の実施の形態における場合と同様、スタッカ2にて保持されるシートのシート面に対して当接離間可能であり、回転するローラ面を該シートに当接させることにより該シートをスタッカ2内の基準位置に突き当てて整合させる機能を有している。
駆動制御部2001は、ステイプル処理が施されたシート束S’をスタッカ2によりステイプラ5から退避させる方向(折り処理を施す位置へ移動させる方向)に移動させる際に、搬送モータ40を回転駆動させてアシストローラ42に搬送力を持たせるとともに、アシストローラソレノイド422をオンにしてアシストローラ42をスタッカ2に保持されるシート束S’に当接させてシート束S’の移動を補助させる。
情報取得部2002は、ステイプラ5によるステイプル処理の対象となるシート束を構成するシート枚数に関する情報(例えば、画像形成装置1Pから取得)、ステイプラ5によるステイプル処理の対象となるシート束を構成するシートの厚さに関する情報(例えば、放出ローラセンサ41から取得)およびステイプラ5によるステイプル処理の対象となるシート束を構成するシートのスタッカ2の移動方向におけるサイズに関する情報(例えば、画像形成装置1Pから取得)の内の少なくともいずれかを取得する。
駆動制御部2001は、ステイプル処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が所定枚数以上である場合に、スタッカ2によりステイプラ5から退避させる方向に移動させる際に、アシストローラ42をスタッカ2にて保持されるシート束に当接させる。一般に、シート束を構成するシート枚数が多いと、シート束全体としての厚みが大きくなり、スタックトレイ等の壁面とシート束の間での摩擦力が強くなる(シート束の搬送抵抗が大きくなる)傾向にある。よって、シート束を構成するシート枚数が多い場合にアシストローラによる搬送補助を行なうことにより、ステイプラ5から退避させる方向へのシート束の移動を安定的に行なわせることができる。
また、駆動制御部2001は、ステイプル処理の対象となるシート束を構成するシートの厚さが厚いほど、ステイプル処理が施されたシート束をスタッカ2によりステイプラ5から退避させる方向に移動させる際に、アシストローラ42をスタッカ2に保持されるシート束に当接させる時間を長くする構成とすることもできる。
これは、シート束を構成するシートの厚さが厚いと、シート束全体としての厚みも大きくなり、スタックトレイ等の壁面とシート束の間での摩擦力が強くなる(シート束の搬送抵抗が大きくなる)傾向にあるため、アシストローラ42によるシート束の搬送を補助する時間を長くしたものである。
この他、駆動制御部2001は、ステイプル処理が施されたシート束をスタッカ2によりステイプラ5から退避させる方向(すなわち、折り処理を施す際のシート待機位置へ向けてシート束を搬送する方向)に移動させる際に、ステイプル処理の対象となるシート束を構成するシートのサイズが大きいほど、アシストローラ42をスタッカ2に保持されるシート束に早いタイミングで当接させることが望ましい。シート束を構成するシートのサイズが大きい場合、スタックトレイにて保持されるシートの下端は、小サイズのシートに比べて下方に位置するので、アシストローラ42をシート束に当接させるタイミングを早めることが好ましい。
また、駆動制御部2001は、ステイプル処理が施されたシート束のスタッカ2によるステイプラ5からの退避方向への退避動作の完了よりも遅いタイミングまで、アシストローラ42をスタッカ2に保持されるシート束に当接させる。これにより、上記退避動作の完了時においてシート束端部をスタッカ2の基準位置にて確実に整合させることができる。
また、駆動制御部2001は、スタッカ2に保持されるシート束にアシストローラ42を当接させた後、アシストローラ42を回転させたままの状態で該シート束から離間させるように、搬送モータ40およびアシストローラソレノイド422を制御する。これにより、アシストローラ42により搬送補助されていたシートの逃げを確保し、シート束におけるシワや座屈の発生を防止することができる。
また、駆動制御部2001は、ステイプル処理が施されたシート束をスタッカ2によりステイプラ5から退避させる方向に移動させる際に、当該シート束に当接させるアシストローラ42を、スタッカ2の退避速度よりも速い周速度で回転駆動させることが好ましい。このようにすることで、アシストローラ42による搬送速度がスタッカ2の退避速度(シート束を移動させる速度)よりも遅い場合に、アシストローラ42によってスタッカ2によるシート束搬送を却って妨げてしまうような事態を回避することができる。
なお、本実施の形態におけるアシストローラ42は、ステイプル処理が施されたシート束のスタッカ2によるステイプラ5からの退避方向への退避動作を開始させるタイミングにおいて、スタッカに保持されるシート束の退避方向における中央よりも下流側位置に当接可能な位置に配置されていることが好ましい。これは、退避方向上流側に当接させたアシストローラ42によってシート束の移動を補助すると、後端を押されたシート束が撓んでしまうおそれがあるためである。
上述のように、本発明の第2の実施の形態によれば、シート束を構成するシート枚数が多い場合や、静電気等の影響によりシート束の搬送が困難であるような場合においても、ステイプル処理が施されたシート束をスタッカによりステイプラから退避させる方向に移動させる際に、正常にシート束の搬送を行うことができる。
さらに、本発明の第2の実施の形態によれば、例えば以下のような構成のシート処理装置を提供することができる。
(1). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記スタッカの移動経路上に位置し、所定の折り位置まで搬送されたシート束に対して折り処理を施す折り処理部をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記ステイプル処理が施されたシート束を前記スタッカにより前記所定位置から前記所定の折り位置まで移動させる際に、前記整合ローラを前記スタッカに保持されるシート束に当接させて該シート束の移動を補助させるシート処理装置。
(2). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記スタッカの移動経路上に位置し、所定の折り位置まで搬送されたシート束に対して折り処理を施すための折り処理手段をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記ステイプル処理が施されたシート束を前記スタッカにより前記所定位置から前記所定の折り位置まで移動させる際に、前記整合ローラを前記スタッカに保持されるシート束に当接させて該シート束の移動を補助させるシート処理装置。
(3). 上述のような構成のシート処理方法において、
前記シート処理装置は、前記スタッカの移動経路上に位置し、所定の折り位置まで搬送されたシート束に対して折り処理を施すための折り処理部をさらに備えるものであり、
前記ステイプル処理が施されたシート束を前記スタッカにより前記所定位置から前記所定の折り位置まで移動させる際に、前記整合ローラを前記スタッカに保持されるシート束に当接させて該シート束の移動を補助させるシート処理方法。
以上のように、本実施の形態によれば、ステイプル処理後のシート束のステイプラからの退避動作を、シート束を構成するシート枚数や搬送抵抗等に拘らず、安定的に行なわせることのできる技術を提供することができる。
(第3の実施の形態)
続いて、本発明の第3の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の各実施の形態の変形例である。以下、すでに上述の実施の形態にて説明した部分と同様の機能を有する部分については同一符号を付し、説明は割愛する。
(ステイプルユニット近傍での用紙ジャムの発生を、弾性シートにより防止)
一般に、シート束にステイプル処理を施すステイプラ5と折りローラ対89とは装置の小型化等の観点から互いに近接していることが好ましい。
このように両者が近接する構成では、ステイプラ5と折りローラ対89との間に、シート搬送路の壁面を構成する搬送ガイドやシャッタを設けることが困難であり、搬送面とステイプラとの間でシート搬送にて非常にジャムが発生しやすい。
そこで、本発明の第3の実施の形態によるシート処理装置では、このような問題を解決するために、以下のような構成を採用している。
図25および図26は、本発明の第3の実施の形態における折りローラ対89近傍の構成の詳細を示す図である。
本実施の形態によるシート処理装置におけるステイプラ5は、クリンチャ(押圧部)5bと、ドライバ(受け部)5aから構成されている。
クリンチャ5bは、ステイプル処理を行う際にシート束のシート面をドライバ5aのシート積載基準面へ向けて押圧し、ドライバ5aによってシート束に打ち込まれる針の先端を曲げる役割を有している。
また、ドライバ5aは、シート搬送路の内壁に設けられる開口から該シート搬送路内を臨むように配置され、クリンチャ5bにより押圧されるシート束を弾性的に受け止めるとともに、ステイプルを供給する役割を有している。
このようにして、クリンチャ5bとドライバ5aとが協働することにより、シート束に対するステイプル処理を行う。
また、本実施の形態によるシート処理装置では、ステイプラ5へ向けて搬送されるシートの先端部を、ドライバ5aのシート積載基準面に案内するため可撓性を有する弾性シート(弾性部材に相当)51を設けている。弾性シート51は、例えば、樹脂製のフィルム状部材等から形成される。
弾性シート51は、ドライバ5aに固定された剛性の高い材料(例えば、金属製もしくは樹脂製)からなる保持部材52により一端を支持されており、シート搬送路のドライバ5aが設けられている側の内壁もしくは折りローラ対89へ向けて傾斜するように、シート搬送方向上流側に(少なくとも、折りローラのローラ面のシート搬送方向下流側端部近傍を覆う位置まで)延びている。
このように弾性シート51を配置することにより、ステイプラ5にてステイプル処理を施したシート束を、スタッカ2によって折りローラ対89(折り処理部)による折り位置まで下降させるような場合における、弾性シート51へのシート束やステイプルの引っかかりを防止することができる。また、ステイプラ5と折りローラ対89との隙間を弾性シート51によって覆うことにより、当該隙間にシートが入り込んでジャムが発生することを回避することができる。
また、本実施の形態によるシート処理装置では、搬送路A内で搬送されたシートがスタックトレイ1に積載される際に、シート先端が折りローラ対89に干渉することを防止するために、折りローラ対89を覆うことのできるシャッタ88を設けている。ドライバ5aに固定された弾性シート51は、シャッタ88の上面を通過したシートの先端をすくい、ドライバ5aのシート積載基準面へシート先端部を案内する。
本実施の形態におけるドライバ5aは、ステイプル処理時にシート搬送路から退避する方向に10mm移動可能となっており、弾性シート51はドライバ5aのシート積載基準面上に位置するシート束の積載状態等を乱すことなくドライバ5aの移動に追従し、また折りローラ89bの外形に沿うように変形する。
以上のように、本発明の第3の実施の形態によれば、シート詰まりの発生を回避しつつ、折り処理用の折りローラ対89とステイプル処理用のステイプラ5とを近接させて配置することができ、生産性の向上に寄与することができる。
また、ドライバ5aのシート積載基準面までのシート案内用の部材として、弾性シートを採用したことにより、ステイプル処理の対象となるシートが厚紙であるか薄紙であるかに拘らず柔軟な対応が可能となり、ステイプル処理時におけるシートの変形に悪影響を及ぼすことのないステイプル処理を実現することができる。
(第4の実施の形態)
続いて、本発明の第4の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の各実施の形態の変形例である。以下、すでに上述の実施の形態にて説明した部分と同様の機能を有する部分については同一符号を付し、説明は割愛する。
(折り処理時における折りローラ対によるシート束搬送速度の制御)
シート束に対して折りローラ対89および折りブレード100による折り処理を施すシート処理装置では、折り処理の対象となるシート束を折りローラ対89に押し込んでから、折りローラ対89による折り処理が完了するまでの間、折りローラ対89に大きな回転負荷がかかる。よって、折りローラ対89にて強いトルクを発揮させるために、モータの回転数をギア列によって減速させ、当該減速された回転数の状態(低速回転で高トルクの状態)でのみ折りローラ対89を回転駆動するのが一般的であった。
しかし、シート束の折り処理において非常に大きなトルクを要するのは、折り処理の対象となるシート束を折りローラ対89に押し込んでから、折りローラ対89による折り処理が完了するまでの間だけであり、これ以外の期間における折りローラ対89の回転駆動は、折り処理後のシート束の下流側への搬送等のように、必ずしも高トルクが求められているわけではない。
よって、このように高トルクが要求されない単なるシート束搬送のときにまで、高トルクを発揮するための低速回転で折りローラ対89を駆動するのは、スループットの観点で問題がある。
以下、本実施の形態によるシート処理装置における折りローラ対89の駆動制御について詳細に説明する。
図27は、本発明の第4の実施の形態によるシート処理装置の機能ブロック図であり、図28および図29は、本発明の第4の実施の形態における折りローラ対89を回転駆動する駆動機構について説明するための構造図であり、図30は、本発明の第4の実施の形態における折りローラ対89の回転駆動での駆動制御について説明するためのタイミングチャートである。
まず、本実施の形態によるシート処理装置の機能ブロックについて説明する。
本実施の形態によるシート処理装置1Fcは、情報取得部4001、搬送制御部4002を備えている。なお搬送制御部4002は、CPU101から独立したハードウェアであってもよいし、CPU101とソフトウェアの組み合わせであってもよいし、CPU101とは別のプロセッサとソフトウェアの組み合わせであってもよい。例えば搬送制御部4002は、MEMORY103に格納されているプログラムをCPU101が実行することにより実現されるものであってもよいがこれに限るものではない。
情報取得部4001は、折りブレード100による折り処理の対象となるシート束を構成するシートの枚数に関する情報(例えば、画像形成装置1Pから取得)、折りブレード100による折り処理の対象となるシート束を構成するシートの厚さに関する情報(例えば、放出ローラセンサ41から取得)等を取得する。
搬送制御部4002は、折りブレード100がシート束の押し込み動作を終えて待機位置への復帰動作を開始してから、折りブレード100により折りローラ対89のニップ部に押し込まれたシート束の後端が折りローラ対89のニップを通過するまでの間(好ましくは、復帰動作を開始してから折りブレード100が所定の待機位置に停止するまでの間)の所定のタイミングで、折りローラ対89によるシート搬送速度を第1の搬送速度から第2の搬送速度に切り替えるように折りモータ800を制御する。
このような搬送制御部4002による折りモータ800の駆動制御は、例えば搬送制御部4002もしくはMEMORY103にて保持されるデータテーブル、タイミングチャート、関数等の情報に基づいて行われる。
続いて、本実施の形態によるシート処理装置における折りローラ対89の駆動制御の詳細について説明する。
折りモータ800から折りローラ対89へ駆動を伝達するギア803bにはワンウェイクラッチ802が接続されている。
例えば、折りモータ800を図28に示す矢印E方向に回転させる。するとタイミングベルト801、ギア803aおよび電磁クラッチ900を介して、ギア803bは矢印H方向に回転する。ギア803bが矢印H方向に回転したならば駆動はギア803cに伝わり、ギア803dおよびギア803eを介して駆動側折りローラ89aが矢印J方向に回転駆動される。
このように、折りモータ800を矢印E方向に回転させることにより、減速比が大きいギア803cを使用するギア列を介して駆動力の伝達を行うことで、折りローラ89を低速回転(第1の搬送速度)かつ高トルクで回転させることができる。
一方、折りモータ800を図29に示す矢印F方向に回転させた場合、タイミングベルト801、ギア803aおよび電磁クラッチ900は図28に示された回転方向とは逆方向にて駆動し、これらギア803aおよび電磁クラッチ900を介して、ギア803bは矢印I方向に回転する。ギア803bが矢印I方向に回転したならば駆動はギア803fおよびギア803gに伝わり、ギア803dおよびギア803eを介して駆動側折りローラ89aが矢印J方向に回転駆動される。
このように、折りモータ800を矢印F方向に回転させることにより、減速比が小さいギア803fおよびギア803gを使用するギア列を介して駆動力の伝達を行うことで、折りローラ89を高速回転させることができる(第2の搬送速度)。
なお、図28および図29に示す機構によれば、折りモータ800をE方向に回転させる場合だけでなく、折りモータ800をF方向に回転させる場合においても、駆動側折りローラ89aは常に矢印J方向に回転するので、折りローラ対89によるシート束の搬送方向を同一方向とすることができる。
このような機構により、折り処理時には、折りモータ800を減速比の高い回転方向である矢印E方向にて回転させることにより低速かつ高トルクによる駆動をさせ、待機位置からローラ対のニップへ向けて移動する折りブレード100により、折り処理の対象となるシート束を、第1の搬送速度で駆動されるローラ対のニップに押し込む。そして、シート束の折り処理完了後に一度折りモータ800を停止させ、シート束搬送時には折りモータ800を逆方向である矢印F方向へ回転させることで、シート束を高速に搬送させることができる。
具体的に、搬送制御部4002は、折りブレード100がシート束の押し込み動作を終えて待機位置への復帰動作を開始してから、該待機位置への移動を開始した折りブレード100の先端が折りブレード100の復帰動作時における移動方向での折りローラ対89の下流側端部位置(折りローラ対89のローラ面に当接する接平面)を通過するまでの間の所定のタイミングで、折りローラ対89によるシート搬送速度を第1の搬送速度V1から第2の搬送速度V2に切り替える。このように、折り処理が完了し次第、できるだけ早く第1の搬送速度から第2の搬送速度への切り替えを行うことにより、装置全体としてのスループットの向上に寄与することができる。
また、搬送制御部4002は、折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が多いほど、また折り処理の対象となるシート束を構成するシートが厚いほど、折りローラ対89によるシート搬送速度を第1の搬送速度から第2の搬送速度に切り替えるタイミングを遅くすることが望ましい。
このように、折り処理を行うのに高トルクを要するシート束が対象となる場合には、第1の搬送速度(低速高トルク)でシート束を搬送する時間を長く維持することにより、折り処理を確実に行うことができる。
この他、搬送制御部4002は、折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が所定枚数よりも少ない場合、折りブレード100がシート束の押し込み動作を終えて待機位置への復帰動作を開始してから、折りブレード100により折りローラ対89のニップ部に押し込まれたシート束の後端が折りローラ対89のニップを通過するまでの間で、折りローラ対89を第2の搬送速度だけで駆動させることが好ましい。
一般に、折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が所定枚数よりも少ない場合には、折りローラ対89の回転駆動にさほど大きなトルクは要求されないため、折りローラ対89にシート束を挟みこむ段階から高速低トルクで搬送することで、スループットの向上に寄与することができる。
続いて、搬送制御部4002による折りローラ対89の駆動における加速度の制御について説明する。
一般に、折りローラ対89にてシート束を挟持搬送する際に、搬送速度を急激に変化させると、折り処理を施すシート束にしわが寄ってしまったり、シート自体を傷つけてしまったりする場合がある。
よって、本実施の形態における搬送制御部4002は、折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が多いほど、折りモータ800のモータステップ信号にてPWM制御を行うことにより、折りローラ対89によるシート搬送速度の第1の搬送速度から第2の搬送速度への切り替え時における加速度A2を小さくする。これは、折り処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が多い場合に、折りローラ対89を急加速するとシート束にしわが寄りやすいためである。
一方、搬送制御部4002は、折り処理の対象となるシート束を構成するシートが厚いほど、折りモータ800のモータステップ信号にてPWM制御を行うことにより、折りローラ対89によるシート搬送速度の第1の搬送速度から第2の搬送速度への切り替え時における加速度を大きくする。これは、折り処理の対象となるシート束を構成するシートが薄い場合には、折りローラ対89を急加速させるとシート束の破れの原因となり得るが、シートが厚い場合には急加速にも耐え得るためである。
さらに、本発明の第4の実施の形態によれば、例えば以下のような構成のシート処理装置を提供することができる。
(1). 上述のような構成のシート処理装置において、
折りブレードによる折り処理の対象となるシート束を構成するシートの厚さに関する情報を取得する情報取得手段を備え、
前記搬送制御手段は、前記折り処理の対象となるシート束を構成するシートが厚いほど、前記ローラ対によるシート搬送速度の前記第1の搬送速度から前記第2の搬送速度への切り替え時における加速度を大きくするシート処理装置。
以上のように、本実施の形態によれば、シート束に折り処理を施してから、折り処理済のシート束を下流側に搬送する際のスループットを大幅に向上させることができ、また折り処理時におけるシート束のしわの発生を防止することができる。
(第5の実施の形態)
続いて、本発明の第5の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の各実施の形態の変形例である。以下、すでに上述の実施の形態にて説明した部分と同様の機能を有する部分については同一符号を付し、説明は割愛する。
(スタッカによりシート束を待機させる位置の検知結果に基づく補正)
一般に、ステイプル処理や折り処理をシート束に施す場合において、処理の対象となるシート束を構成するシートの搬送方向におけるサイズはシートサイズの規定値(例えば、A3、A4、B4、B5など)において計算されており、シートサイズが規定値からずれていると判定された場合にはエラー通知を行っていた。
従来のシート処理装置では、ユーザが規定外のサイズのシートをステイプル処理か折り処理の対象として供給した場合に、これらの処理を実行することができない場合があった。
以下、本実施の形態によるシート処理装置における、ステイプル処理時および折り処理時におけるスタッカ2の駆動制御について詳細に説明する。
図31は、本発明の第5の実施の形態によるシート処理装置における機能ブロック図である。
本実施の形態によるシート処理装置1Fdは、サイズ算出部5001、処理位置調整部5002を備えている。なお処理位置調整部5002は、CPU101から独立したハードウェアであってもよいし、CPU101とソフトウェアの組み合わせであってもよいし、CPU101とは別のプロセッサとソフトウェアの組み合わせであってもよい。例えば処理位置調整部5002は、MEMORY103に格納されているプログラムをCPU101が実行することにより実現されるものであってもよいがこれに限るものではない。
サイズ算出部5001は、放出ローラセンサ41での検知結果に基づいて、放出ローラセンサ41を通過するシートの搬送方向におけるサイズを算出する。具体的に、サイズ算出部5001は、放出ローラセンサ41によるシート先端の検出からシート後端の検出までの間における搬送モータ40の駆動ステップ数に基づいてシート長を算出する。
処理位置調整部5002は、サイズ算出部5001にて算出されるシートサイズに基づいて、ステイプル処理または折り処理の対象となるシート束に対してステイプル処理または折り処理を施す位置を調整する。
以下、本実施の形態におけるシート束の処理位置の調整について詳細に説明する。
本来のステイプラ5におけるステイプル位置からスタッカ爪21の待機位置までの距離をL0、指定されたシートサイズの搬送方向における長さの理論値をL1、ステイプル位置から折位置までの距離をL2とする。
サイズ算出部5001にて算出されたシート長(実測値)をL4としたときに、例えば実測値L4が“L4>L1”であった場合には、処理位置調整部5002は、“(L1−L4)/2”の距離分だけ、スタッカモータ20を駆動してスタッカ爪21を下降させる。
上記の位置にて最終枚のシートまでスタックトレイ1上にスタックし、スタックされたシート束に対してステイプル処理を施した後、”L2”分だけスタッカ爪21を駆動して折り処理を施し、排出する。
一方、例えばサイズ算出部5001にて算出されたシート長をL4としたときに、例えば実測値L4が“L4<L1”であった場合には、処理位置調整部5002は、“(L1−L4)/2”の距離分だけ、スタッカモータ20を駆動してスタッカ爪21を上昇させる。
このような構成とすることにより、指定されたシートサイズと、実際に画像形成装置1Pから供給されるシートの実測値とが異なっている場合でも、処理位置の調整を行うことにより、高精度なステイプル処理や折り処理を行うことができる。
このようにすることで、スタッカ爪21をシートサイズに対応する位置にてとりあえず待機させておき、誤差分だけ補正すればよいため、誤差の補正を短時間で行うことができ、スループットの点でも好ましい。
なお、ここでは、ステイプル処理や折り処理を施す対象となるシートのサイズを放出ローラセンサ41における検知結果に基づいて算出する構成を例示したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えばスタッカ2により移動させるシートの端部を検知する不図示のシート端検出センサを設け、当該センサにおける検知結果に基づいてシート長を算出する構成とすることもできる。
例えば、以下のような処理の流れにより、シート束の処理位置の補正を行う。
まず、処理位置調整部5002は、スタッカモータ20を駆動してスタッカ爪21をシート待ち位置に移動させ、処理対象となる枚数のシート束が揃うのを待つ。
続いて、処理位置調整部5002は、スタッカ爪21を、シート端検出センサがONするまで上昇させる。
ここで、
L0=ステイプル位置からシート待ち状態のスタッカ爪21までの距離
L1=シート長の理論値(規格値)
L2=シート端検出センサからシート待ち状態のスタッカ爪21までの距離
L3=ステイプル処理を施す位置から折り処理を施す位置までの距離
とするとき、
シート端検出センサがONしたタイミングから、シートの実測の長さを求めることができる。
L0= L1/2 + (最大シート長 − シート長理論値)
L2= L1 + (最大シート長 − シート長理論値)
の条件の場合、
シート長さ =L2−シート端検出移動ステップ数×1ステップの移動距離
となる。
サイズ算出部5001は、上述のような計算式に基づき、処理対象となるシートの実測の長さを計算する。
処理位置調整部5002は、下記のような計算式に基づき、シートの搬送方向における中央位置をステイプル位置に移動させる。
ステイプル位置移動ステップ数
=(シート端検出移動ステップ数−(最大シート長−シート長理論値)/1ステップの移動距離)/ 2
(ここでの算出結果がプラスの場合には上昇、マイナスの場合には下降させる)
以上のように、本実施の形態によれば、シート折り処理やステイプル処理を行う場合において、使用するシートの寸法精度(長さ)が十分でないような場合でも、シートに対して高精度なステイプル処理および折り処理を施すことができる。
(第6の実施の形態)
続いて、本発明の第6の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の各実施の形態の変形例である。以下、すでに上述の実施の形態にて説明した部分と同様の機能を有する部分については同一符号を付し、説明は割愛する。
(サドルユニットを一体的に引き出し可能としたシート処理装置)
ステイプル処理や折り処理を行う従来のシート処理装置では、シートにステイプル処理を施すステイプラと、シートに折り処理を施す折りローラ対および折りブレードと、これらステイプラや折りローラ対までシートを搬送するためのスイッチバック搬送部とを備える構成が知られる。
このような従来のシート処理装置では、用紙ジャム(シート詰まり)が発生した場合におけるシート除去やメンテナンスのために、ステイプラおよび折りローラ対等により所定の処理を施す際にシートを保持するシート搬送路を構成する搬送ガイドの部分だけシート処理装置外に引き出せる構成や、折りローラ対近傍のみシート処理装置外に引き出せる構成が知られる。このような構成の従来のシート処理装置においては、例えばスイッチバック搬送を行なう搬送路を構成する搬送ガイド等は、シート処理装置内に留まったままの状態で展開させる等して詰まったシートを除去するのが一般的であった。
しかしながら、シート処理装置内で搬送ガイドを開いたとしても、それだけではシート除去を行なうためのスペースとして十分とは言えず、シート除去が困難な場合が多かった。
そこで、本発明の第6の実施の形態によるシート処理装置では、上記問題を解決するため、以下のような構成を採用している。
図32〜図37は、本発明の第6の実施の形態によるシート処理装置1Feにおける各ユニットの引き出し構造について説明するための図である。
シート処理装置1Feにおけるステイプル処理及び中折り処理を施すサドルユニット3000は図33中に示されるサドルユニット3000に固定接続されたレール部3001a及び3001bを有している。レール部3001a及び3001bは後処理装置本体フレームにガイド部3400によって図32における紙面に垂直な手前方向にスライド可能に支持されており、これによりサドルユニット3000(図32中に示される破線Xで囲まれる範囲全体)が図34に示すようにシート処理装置1Feの前側に引き出せるような構造となっている。ここで、レール部3001a、レール部3001b、ガイド部3400およびステイプラ5や折りローラ対89等を一体的に支持するフレーム(例えば、図33を参照)が、スライド部に相当する。
ここで、第1のシート搬送路は、ステイプル処理や中折り処理の対象となるシートを処理位置へ向けて搬送するためのものであり、第2のシート搬送路は、第1のシート搬送路内で搬送されるシートをステイプル処理や中折り処理を行うためにスイッチバック搬送させるものである。なお、ここでの第2のシート搬送路は、その搬送路内における第1のシート搬送路との合流位置(図32を参照)近傍に開口部、突起部および凹部(シートが引っ掛かり易い形状部分)の内の少なくともいずれかを有している。一般に、第2のシート搬送路を構成する搬送ガイドの内、第1のシート搬送路におけるシート進行方向下流側の搬送ガイドに上述のようなシートが引っ掛かり易い形状部分がある場合に特にシート詰まりが発生し易い。
ここでの、サドルユニット3000のシート処理装置1Fe外への引き出し量は、少なくともサドルユニット3000の機構部全体をシート処理装置1Fe外に引き出せる量に設定されている。例えば、画像形成装置1Pの奥行方向のサイズが大きく、シート処理装置1Feの前面と、画像形成装置1Pの前面とで距離Yだけ差がある際には(図34を参照)、上記引き出し量に距離Yを加えた量だけサドルユニットをシート処理装置1Fe外に引き出せる構造とする。このように、本実施の形態におけるスライド部は、後述の第1の搬送ガイドおよび第2の搬送ガイドの展開が画像形成装置1Pによって妨げられない位置まで第1の搬送ガイドおよび第2の搬送ガイドを引き出し可能となっている。
シート処理装置1Fe外に引き出された状態におけるサドルユニット3000において、第1のシート搬送路の曲率半径方向外側の壁面を構成する第1ガイド3110は引き出しノブ3111を備え、下方側端部を支点として回動可能な構造となっている。第1ガイド3110は、引き出しノブ3111を手前に引くことにより、図35のように展開可能となっている。サドルユニット3000の本体フレームには搬送ガイド支持部材3200a、3200bが設けられており、通常は図33に示すように第1の搬送ガイド3110を閉状態に支持している。
また、第1のシート搬送路の曲率半径方向内側の壁面を構成する第2の搬送ガイド3120も第1の搬送ガイド3110と同様に下方側端部を支点として回動可能となっており、図36に示すように展開可能な構造となっている。
第1の搬送ガイド3110と第2の搬送ガイド3120は、連結部材3300によって連結されており、第1の搬送ガイド3110が所定角度だけ展開された状態である図35に示す第1の状態と、第1の搬送ガイド3110を第1の状態からさらに展開させた後に、図36および図37に示すような第1の搬送ガイド3110をさらに大きく展開させた第2の状態とを有している。
本実施の形態によるシート処理装置では、連結部材3300の作用により、第1の搬送ガイド3110を上述の第1の状態から第2の状態まで展開させるのに連動して、第2の搬送ガイド3120も展開する構造となっている。
このように、第1の搬送ガイド3110および第2の搬送ガイド3120を段階的に展開させることができる構造とすることにより、シート搬送路におけるシート除去が容易になることはもちろんのこと、図37に示すように第1のシート搬送路よりも装置内部側に位置するスイッチバック部分および折りローラ対89近傍からのシート除去を容易にすることができる。
また、本実施の形態では、第1の搬送ガイド3110に透明度が高い材料を用い、第2の搬送ガイド3120に透明度が低い材料を用いるとともに黒色に近い色としている。このようにすることで、サドルユニット3000を装置外に引き出した状態で搬送ガイドを展開させた状態におけるシート搬送路内に残留しているシートの視認性を高めることができる。なお、第1の搬送ガイド3110の形態は、必ずしも上記構成に限られるものではない。例えば、第1の搬送ガイド3110に開口を形成し、当該開口を介して、詰まったシートを確認できるようにしてもよい。この場合、第1の搬送ガイド3110に形成する開口は、例えば、シート搬送方向に延びる長孔とすることが好ましい。これにより、第1の搬送ガイド3110と第2の搬送ガイド3120との間で、シート搬送方向における広範囲を第1の搬送ガイド3110の外側から視認可能となり、メンテナンス性の向上に寄与することができる。もちろん、第1の搬送ガイド3110に透明度が高い材料を用いるとともに、上記開口を形成することで、メンテナンス性の更なる向上に寄与することができることは言うまでもない。
なお、ここではスライド部によって、第1のシート搬送路、第2のシート搬送路、ステイプラ5、折りローラ対89および折りブレード100が一体的にシート処理装置1Fe外に引き出し可能となっている構成を例示したが、必ずしもこれに限られるものではない。
小型化のために折り処理のための折りブレード100および折りローラ対89がスイッチバック位置(合流位置)付近に配置されるような場合、折りローラ対89近傍でのジャムが発生しやすい。
よって、このような場合には、スライド部は、少なくとも第1のシート搬送路、第2のシート搬送路および折りローラ対89を一体的にシート処理装置1Fe外に引き出し可能な構成とすることにより、折りローラ対89近傍で発生するジャムへの対処を容易にすることができる。
一方、小型化のためにステイプラ5がスイッチバック位置(合流位置)付近に配置されるような場合、ステイプラ5近傍でのジャムが発生しやすい。
よって、このような場合には、スライド部は、少なくとも第1のシート搬送路、第2のシート搬送路およびステイプラ5を一体的にシート処理装置1Fe外に引き出し可能な構成とすることにより、ステイプラ5近傍で発生するジャムへの対処を容易にすることができる。
また、本実施の形態によるシート処理装置1Feは、少なくともスライド部のスライド方向に延び、スライド部によりシート処理装置1Fe外に引き出し可能なユニットの少なくとも一部の、スライド部のスライド方向と直交する方向における外側を覆う板状部材3500を備えている。
このように、スライド方向と直交する方向におけるサドルユニットの外側をスライド方向に伸びる板状部材3500によって覆うことにより、サドルユニットをシート処理装置1Fe内に収納させる際における部材や衣服等の引っ掛かりの発生を防止することができる。なお、ここでの板状部材3500は、サドルユニットの天井部分となっているが、これに限られるものではなく、例えばサドルユニットの側壁部分に配置してもよいし、底面部分に配置してもよい。
さらに、本発明の第6の実施の形態によれば、例えば以下のような構成のシート処理装置を提供することができる。
(1). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記第2ガイドは、前記第1ガイドの展開動作に連動して展開するシート処理装置。
(2). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記第1ガイドは、該第1ガイドが展開されていない状態において、外側から前記第1のシート搬送路内を視認可能とする少なくとも1つの開口が形成されているシート処理装置。
(3). 上述のような構成のシート処理装置において、
少なくとも前記スライド手段のスライド方向に延びる板状部材であって、前記スライド手段により前記シート処理装置外に引き出し可能なユニットの少なくとも一部の、前記スライド手段のスライド方向と直交する方向における外側を覆う板状部材を備えるシート処理装置。
(4). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記第2ガイドは、前記第1ガイドの展開動作に連動して展開するシート処理装置。
(5). 上述のような構成のシート処理装置において、
前記第1ガイドは、該第1ガイドが展開されていない状態において、外側から前記第1のシート搬送路内を視認可能とする少なくとも1つの開口が形成されているシート処理装置。
(6). 上述のような構成のシート処理方法において、
前記第2ガイドは、前記第1ガイドの展開動作に連動して展開するシート処理方法。
(7). 上述のような構成のシート処理方法において、
前記第1ガイドは、該第1ガイドが展開されていない状態において、外側から前記第1のシート搬送路内を視認可能とする少なくとも1つの開口が形成されているシート処理方法。
以上のように、本実施の形態によれば、スイッチバック位置近傍においてシート詰まり等が生じた場合におけるメンテナンス性の向上に寄与することができる。
(第7の実施の形態)
続いて、本発明の第7の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の各実施の形態の変形例である。以下、すでに上述の実施の形態にて説明した部分と同様の機能を有する部分については同一符号を付し、説明は割愛する。
(スタッカ及び横整合板の待機位置への移動タイミングの制御)
従来、ステイプル処理及び折り処理を施す際の、シートの搬送方向と直交する方向における端部を整合する横整合板と、シートの搬送方向における端部を突き当てて位置決めするスタッカ爪は、選択された処理が全て完了するまでステッピングモータのパルス数に基づいて位置を管理しており、ホームポジションに戻ることはなかった。
そのため、部品の個体差や装置組立て時の個体差等の影響により、横整合板やストッパの位置のズレが生じやすい。よって、例えば、多数枚のシートに対して処理を行う場合や互いに異なる複数の処理をシートに対して連続して施すような場合には、上記位置ずれが累積してゆき、結果として大きな位置ずれを生じてしまうおそれがある。
上記問題点に鑑みて、ステイプル処理や折り処理を施すシート束を、スタッカの移動により一度ホームポジションに戻し、位置精度を出す制御方法も知られているが、横整合板及びスタッカ爪はシート束をガイドする役割も備えているため、ホームポジションに戻るタイミングを誤ると折り位置の精度に狂いが生じてしまうという問題がある。また、折り処理が終わった後に横整合板及びスタッカ爪の駆動を開始するのでは無駄な待ち時間が生じ、処理時間が増大してしまうといった問題がある。
そこで、本実施の形態によるシート処理装置では、以下のような構成を採用している。図38は、本発明の第7の実施の形態によるシート処理装置について説明するための図である。
本実施の形態によるシート処理装置では、シート束のシート搬送方向と直交する方向における端部を整合させる横整合板31aおよび31bと、シート束のシート搬送方向における端部を突き当て、シートサイズ別にステイプル位置や折り位置の基準に合わせるためのスタッカ爪21は、折りローラ対89による折り処理にて折りローラ対89がシート束をニップするまでの間は、シート搬送方向における位置決め及び幅方向におけるガイドの役割を果たす(例えば、図4および図5を参照)。
折りローラ対89にて折り処理が施されたシート束に折り増し処理を施すために、折りローラ対89から排出されるシート束の位置を検出するための折り増し位置検出センサ71にてシートを検出した後に、横整合板31aおよび31bとスタッカ爪21をホームポジションに移動させる。
折りブレード100を駆動する際の駆動パルスに基づいて、シート束が折りローラ対89にニップされているか否かを判定する場合、シート束が折りローラ対89によって実際にニップされるまでの移動距離に依存するため、ばらつきが大きい。
これに対し、折りローラ対89の搬送方向下流側に配置されている折り増し位置検出センサ71における検知結果を利用すれば、折りローラ対89にてシート束がニップされたかどうかを確実に判定することができる。
このように、折り増し位置検出センサ71にてシートを検出した後に、横整合板31aおよび31bとスタッカ爪21をホームポジションに移動させる構成とすることで、シート束を横整合板31aおよび31bとスタッカ爪21によって適切な位置で整合させることができ、折り位置およびステイプル位置の精度の向上に寄与することができる。
(第8の実施の形態)
続いて、本発明の第8の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の各実施の形態の変形例である。以下、すでに上述の実施の形態にて説明した部分と同様の機能を有する部分については同一符号を付し、説明は割愛する。
(スタッカ及び横整合板の次シート受け取り位置への移動タイミングの制御)
ステイプル処理または折り処理を行う従来のシート処理装置では、ステイプル処理または折り処理を施す際の、シートの搬送方向と直交する方向における端部を整合する横整合板と、シートの搬送方向における端部を突き当てて位置決めするスタッカ爪は、上記ステイプル処理または折り処理が完了した後に次に処理すべきシートの受け取り位置に移動させていた。
しかしながら、実際にシート束への折り処理が完了してから次シートの整合を行なうために横整合板やスタッカ爪の駆動を開始するのでは、無駄な待ち時間が生じてしまい、スループットの点で問題がある。
一方、シート束への折り処理が完了する前に横整合板やスタッカ爪の移動を開始してしまうと、例えば大きいサイズのシート束に対して折り処理を施した後に小さいサイズのシート束に対して折り処理を施すような場合に、早期に移動を開始させた横整合板やスタッカ爪と折り処理中のシート束とが干渉してしまい、折り処理中のシート束に不具合をきたすという問題がある。
そこで、本実施の形態によるシート処理装置では、以下のような構成を採用している。
図39および図40は、本発明の第8の実施の形態によるシート処理装置について説明するための図である。
一般に、シート束に対する折り処理は非常にトルク要するため、折りローラ対89による折り処理時は、折りローラ対89は低速で回転駆動される。また、折りローラ対89を通過したシート束に対して、更に折り増し処理を施すためにシート束を停止するため、スタッカ爪21を次に処理すべきシートを受け取る位置に移動させてしまうと、スタッカ爪21が折り処理中のシート束の後端に接触してしまう。
そのため、スタッカ爪21がホームポジション位置、または折り処理を施した停止位置から、次に処理すべきシートを受け取る位置への移動を開始するタイミングは、折り処理中のシート束および折り処理後に搬送されている最中のシート束の後端に接触することのないタイミングに設定することが好ましい。
具体的に、本実施の形態では、シート束への折り処理後に折りモータ800を停止して、折り増しローラ7を駆動させる折り増し処理の実施を開始してから停止するまでの間に次に処理すべきシートを受け取るべき位置への横整合板およびスタッカ爪の移動を開始させる。
また例えば、スタッカ爪21が、折りブレード100がシート束に当接したタイミングで駆動を開始し、折りローラ対89でのシート束搬送速度と同一の移動速度で移動するならば、折りブレード100がシート束を折りローラ対89にニップさせるまでシート束端部をスタッカ爪21によって支持することができる。
一方、横整合板31aおよび31bに関して、サイズの大きいシートに折り処理を施し、次に処理を施すべきシート束が小さいサイズであった場合には、図39のようにシート束がスタックトレイ1上に存在すると、前のシート束の整合位置Qから待機位置である受け取り位置Tに横整合板を移動させることができない。そのためスタックトレイ1上からシート束が排出されたタイミング以降に、横整合板31aおよび31bを次に処理すべきシートの受取位置へと移動させる必要がある。
よって、横整合板31aおよび31bが、ホームポジション位置または折り処理を施した際の停止位置から次に処理すべきシート束の受け取り位置に移動するタイミングが、折り処理を施したシート束の後端が折りローラ対89のニップの中心近傍(図40に示す破線を参照)を通過したタイミングとすることが望ましい。
上述のシート処理装置での処理(シート処理方法)における各ステップは、MEMORY103に格納されているシート処理プログラムをCPU101に実行させることにより実現されるものである。
本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、CD−ROM等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のOS(オペレーティング・システム)等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。
本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
1F,1Fb シート処理装置、1A 画像読取装置、1P 画像形成装置、2 スタッカ、2001 駆動制御部、2002 情報取得部、42 アシストローラ、101 CPU、103 MEMORY、5 ステイプル、M 画像処理装置。