JP5565180B2 - 綴じ針除去装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
一方、針で綴じられたシート束を裁断する場合や再利用する場合には、針を除去する作業が必要となる。
従来、針を人手により除去する場合の他に、人的負担を軽減する目的で針の除去を自動的に行う機構を備えたステープルリムーバと称される装置を装備した裁断装置や原稿走査装置が知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献3には、針の位置検知と針の除去とを自動的に行うことができる構成が開示されている。
取り外し部材の先端を針とシート束表面との間に挿入しやすくすることは、除去ミスを防ぐ上で重要となる。このため、針とシート束表面との間に取り外し部材の挿入が行えるに十分な隙間を設けておくことが望ましい。
このため、取り外し部材を挿入した場合にシート表面を破損させないようにするには、挿入動作を繰り返し試して、シートの厚さや束ね数に対応した隙間の大きさを割り出してから針の除去作業を行うことが多い。
特に、針が除去された部分がちぎれたり、部分的な破れ、さらには針が抜けた穴縁の反り返りなどによって平面性が損なわれてしまうと、針が除去されたシート原稿の読み取りを行うような場合には搬送路中でジャムを起こしてしまい、読み取り不良が発生する虞がある。
このような現象は、引き抜きの際に異常な力が針の除去位置に生じることが原因となり、特に、その力に対する抵抗が小さい、多数枚の上質紙を束ねているような場合や少数枚の束である場合に顕著となる。
しかし、現実には綴じ厚さなどの影響により、図1において符号1Aで示す折り曲げ片部の長さが異なる場合もあることから、シート表面に沿った折り曲げ基片(図1において符号1Bで示す部分)の長さも変化してしまい、これにより、針抜き手段が進入する際に、針の折り曲げ基片中心と針抜き手段の中心とを整合させることはきわめて困難となる。
請求項1記載の発明は、針により綴じられたシート束の綴じ位置において針とシート表面との間に該針を抜き取り可能な針抜き手段を挿入することで該針を綴じられたシート束から除去する装置であって、前記針抜き手段の挿入前に、針の長手方向両端と中央とを相対方向に変形させて該針の中央部を両端に対して膨出させることにより、該中央部と前記シート表面との間に隙間を形成する機構を備え、前記針の長手方向中央と両端部とを相対方向に変形させる部材として、前記針を内部に位置させた状態で対向しながら移動可能な変形生起部を外周面に備えた変形手段を備え、前記変形手段の変形生起部は、移動方向に沿って前記針の長手方向両端部と対向する面間の幅が幅広から狭幅に変化して前記長手方向両端を押圧することにより長手方向中央部を前記シートの表面から浮き上がらせる向きに膨出させるガイド部で構成されていることを特徴としている。
前記針の長手方向中央と両端部とを同時に相対方向へ押圧可能な部材が用いられることを特徴としている。
図1は、本発明による綴じ針除去装置の動作原理を説明するための模式図である。同図には、綴じ針(以下、便宜上、針ともいう)とシート表面との状態に関する一般的な場合と本発明による場合とが示されている。
針1は、長手方向両端側が折り曲げられることで正面視形状が概ねコ字状に成形される。長手方向両端側は折り曲げ片1Aとなり、これら端部が連続する針の長手方向中央側はシートの表面に沿った折り曲げ基片1Bとなる。
折り曲げ基片1Bは、図1(A)に示すように、シートSの表面に平行する状態と、図1(B)に示すように、シートSの表面側に向けて撓んで屈曲した状態とのいずれかとなる。これらの状態の違いは、綴じられるシート束の厚さや綴じる際の針の折り曲げガイドの形態により発生する。
図1(C)に示す場合には、針1の長手方向中央部が下側から上側に向け変形する押圧方向とされ、長手方向両端部が上側から下側に向け変形する押圧方向とされ、長手方向中央部がシートSの表面から浮き上がるようになっている。
図2において、シート束S0の上下各位置には、針1で綴じられているシート束S0の綴じ位置に対応して、上述した押圧方向を設定可能な形状に湾曲した上部側押圧部材10、下部側押圧部材11が配置されている。
図4において、綴じ針除去装置100は、図2あるいは図3に示した構成を備えた隙間形成機構101と針抜き手段102とを備えており、シート束S0は、透明な載置ガイド部材103に載置されて綴じ位置を隙間形成機構101に対して位置決めされるようになっている。
つまり、図4においてシート束S0は、載置ガイド部材103上に載置されて綴じ位置を隙間形成機構101の位置に位置決めされる。
これによりシート表面への損傷が防がれる。しかも、針1の長手方向中央部と両端部とを相対方向に変形させる作業は押圧部材の押圧作業のみで可能であるので、特別な位置決め制御や位置割り出しなどを要することなく、針抜き手段の進入を可能にすることができる。
なお、本発明による綴じ針除去装置は、詳細を説明しないが画像形成装置に装備されることがある原稿読み取り部に適用することに限らず、シュレッダーなどの針除去が必要な装置に適用することも可能である。
本実施例の特徴は、移動方向に沿って前記針の長手方向両端部と対向する面間の幅が幅広から狭幅に変化して前記長手方向両端を押圧することにより長手方向中央部を前記シートの表面から浮き上がらせる向きに膨出させるガイド部を備えたことにある。
図6において、シート束S0は、綴じ針除去装置200に対して導入される方向と、導入後、この導入方向と直角な方向に移動できる構成が用いられている。
綴じ針除去装置200には、図6(B)に示すように、装置本体内にバネなどの弾性部材201によって懸垂支持されている隙間形成機構202が設けられている。
傾斜ガイド部202Aは、針1が嵌入できる凹状部で形成され、最も幅が狭くなる位置には、その幅中心に針抜き手段として、鉤状爪部材20Bが配置されている。
同図において、針1は、傾斜ガイド部202A内を移動するに従って傾斜ガイド部202Aの対向幅が狭くなるのを利用して、図8(A)の状態から図8(B)に示す状態のように、長手方向中央が傾斜ガイド部202Aの幅方向中心に一致させられる。
これにより、針1の長手方向中央部に位置する折り曲げ基片1Bとシート表面との間に隙間が形成され、その隙間が鉤状爪部材202Bの位置を通過すると鉤状爪部材202Bが隙間内に進入して針1が引き抜かれることになる。
なお、上記傾斜ガイド部202Aに関しては、凹状部で構成することに限らず、リブ等の凸状部で構成することも可能である。
図9は、移動方向に沿って対向面間の幅が狭くなる傾斜ガイド部を回転可能なローラの外周面に設けた状態を示している。
ローラ205の外周面には、隙間形成機構202に用いられる傾斜ガイド部として凸状リブ(便宜上、符号202A’で示す)が設けられており、傾斜ガイド部202A’における最小幅位置には、鉤状爪部材202Bが設けられている。
本実施例は、上述したガイド部材による針1の長手方向中央部と両端部とを相対方向に変形させるのではなく、長手方向中央部を押し込むことで両端部との間に相対方向の変形を生じさせることを特徴としている。
ヘラ支持部材252は、シート束S0の綴じ位置が凹部250Aに位置しているときに下降してシート表面に当接することができ、さらに、凹部に向けてシート表面を押圧することができる。
図12は、この場合の構成を示しており、同図において、押圧部材として用いられるヘラ251を針抜き手段として用いるようになっている。
つまり、ヘラ251は、凹部250Aに向けてシート束S0の綴じ位置を押圧することにより針1の折り曲げ基片1Bとシート表面との間に隙間を形成する部材であるが、このヘラ251を隙間形成時の状態を保ったままでシート束S0を図12(C)に示すように移動させることで針1を引き向くことができる。
図13は、この場合の構成を示しており、同図は、図12に示した構成を対象としている。
図13において載置部250の一部に設けられている凹部250Aには、針1の回収部250Bが凹部250Aと連通した状態で配置されている。
回収部250Bは、凹部250Aとは独立して着脱可能なケースとすることで回収された針1を廃棄しやすくするなどのメンテナンス性を向上させることができる。
本実施例では、針1の変形方法が今までの実施例と異なる。つまり、本実施例では、針1における長手方向両端部で折り返された部分が相当する折り曲げ片1A側からシート表面を押圧することにより、針1の長手方向中央部と両端部とを相対方向に変形されるようになっている。
位置決め移動手段300は、図14においてシート束S0の上面側に当接して、図15に示すように、シート束S0の一端縁側に設けられているストッパ305に向けてシート束S0を移動させることができる回転可能なローラが用いられている。
針抜き手段301は、針1の高さ方向での位置に応じて昇降することができ、後述する綴じ処理用移動手段302によって接近してくる針1とシート表面との間に形成される隙間へ進入できるようになっている。針1の高さ方向の位置に対する針抜き手段301の位置決めは、針抜き検知センサ311による昇降位置の検知結果に基づき行われる。
綴じ処理用移動手段302には、針1の折り曲げ基片1B側で針抜き手段301側と反対側の面を押し動かすことができる摺動ホイール302Aと、摺動ホイール302Aの軸心に挿通されて摺動ホイール302Aには一体化されないで軸方向の移動を伝達することができるように、摺動ホイール302Aに対して遊嵌されている駆動ネジ02Bと、駆動ネジ302Bの駆動モータ302Cとを備えている。
位置検知センサ306は、詳細を図示しないが、摺動ホイール302Aの移動位置として、押圧手段304に対応する位置と針抜き手段301に対応する位置とを検知できる構成を備えている。これら各位置の割り出しは、センサの配置位置とセクタの形状との組み合わせなどによって区別できることで可能となる。
この検知セクタ302Sが位置検知センサ306により検知されることで針抜き手段301による針1の抜き取りが行える位置に針1が移動したと判断される。また、複動時には位置検知センサ306による検知が終了した時点を摺動ホイール302Aの摺動開始位置として判断するようになっている。
加圧パッド308は、シート表面との間の摩擦係数が小さくできるフッ素系樹脂を用いたフィルムを表面に貼着されたパッドであり、押圧手段304による押圧作業時にシート束S0が浮き上がらないように押さえ込む機能を有している。
つまり、一端縁がストッパ305に衝止されたことを図示しない検知センサにより検知されると、駆動モータ302Cによって駆動ネジ302Bが回転駆動されて摺動ホイール302Aを押圧手段304の位置に向けて移動する、これにより、針1の一面が摺動ホイールに押し動かされて押圧手段304との対向位置に移動する。針1は、その移動過程においてガイド部材303内において針抜き手段301との中心位置を整合される。
摺動ホイール302Aの移動により針1は、針抜き手段301に向けて移動することにより、針抜き手段301がその先端を上記隙間内に進入させ、この状態で針抜き手段301が下降する動作に応じてシート束S0から針1を抜き取る。
なお、摺動ホイール302Aの外径は、ガイド部材303における最小幅の対向面間に干渉しない程度の寸法に設定されている。
図18において、綴じ針除去装置200の制御系には、各種モータおよび検知センサなどの制御を実行するコントローラ1000が用いられており、コントローラ1000の入力側には、摺動ホイール304Aを対象とする位置検知センサ306,押圧手段304を対象とするホームポジションセンタ307および針抜き手段301を対象とする針抜き検知センサ311が接続されており、出力側には、位置決め移動手段300,針抜き手段304を対象とする昇降モータ301A、摺動ホイール302Aを対象とする駆動モータ302C、押圧手段304を対象とする加圧モータ304Aのドライバが接続されている。なお、図18では、ドライバの代わりに駆動対象がそれぞれ示されている。
図18に示した制御系による動作手順は、前述したとおりであり、その内容が図19に示されている。
本実施例は、上述した実施例と違って、針の一部に相当する、折り返された片部である折り曲げ片を裁断除去することにより針の抜き取りを容易化することを特徴としている。
図20において綴じ針除去装置200は、シート束S0の上面に対向して配置されている上テーブル401と、シート束S0の載置面の一部が開放されてシート束S0の針1の折り曲げ片端部を露出させる昇降可能な下テーブル402と、下テーブル402の開放部に対向して配置された昇降可能なカッターユニット403を搭載しているカッターテーブル404と、カッターテーブル404側に設けられて昇降可能な押圧手段405とを備えている。
上テーブル401の下面には、図21に示すように、符号「A」で示すように、平坦面で構成されてカッターユニット403により針1の一部を切断する時にカッターユニット403と対向して針1に対する裏当て部と、符号「B」で示すように、押圧手段405と対向して押圧手段405による押圧によって針1の長手方向中央部に位置する折り曲げ基片1Bが入り込むことができる凹状部B1を形成された隙間形成部と、符号「C」で示すように、針抜き手段400に装備されている回転可能なヘラ部材が入り込んで針1の長手方向中央部に位置する折り曲げ基片1Bとシート表面との間に形成された隙間内にへラ部材を進入させる場合に用いられる開放部C1を有した針抜き部とが設けられている。
また、上テーブル401の上面には、符号「C」で示した針抜け部近傍に押圧手段400が搭載されている。
従って、上テーブル401での符号「A」〜「C」で示した各部の移動は、針1に対する作業内容に基づき、上テーブル駆動モータ401Bの回転制御が実行されるのに応答して上テーブル401の位置がテーブル位置検知センサS1により検知されるまでの間、継続される。
シート束S0が上テーブル401の下面に接近して当接することにより、上テーブル401の下面で「A」部に対向当接した場合には、針1の一部を切断する際の裏当て状態が得られ、「B」部に対向した場合には、針1の長手方向中央に位置する折り曲げ基片1Bを両端部に位置する折り曲げ片1Aに対して相対方向に変形させる状態が得られ、「C」部に対向した場合には針抜き手段400による針1の抜き取り状態が得られるようになっている。
なお、針1の切断時での回転カッター403B,403B’(図21参照)の送り量限界検知は、図21において符号407で示す可動型接触センサが針1に接触することで行われる。
送りネジ403Aは、図20に示すように、カッター移動モータ403Cによって回転量および回転方向を設定されることで回転カッター403B,403B’の相対位置を調整できる部材として用いられる。
各回転カッター403B,403B’同士の回転方向としては、針1において折り返されてシート表面と平行する部分1Cを外側から内側に向けて切断できる方向とされている。これにより、切り粉が周辺部に飛散しないようにして切断することができる。
つまり、図22(A)に示すように、上テーブル401の「A」部がシート束S0の綴じ位置に位置決めされ、この動作に連動してカッターユニット403が上昇移動する。
針1の切断後には、図22(C)に示すように、上テーブル401が凹状部B1を有するB部をシート束S0の綴じ位置に対向させるように移動する。
これにより、針1は、長手方向中央部に位置する折り曲げ基片1Bを長手方向両端に位置する折り曲げ片1Aと相対方向に変形させることになる。
押圧動作が終了すると、押圧手段405は初期位置に複動する。これにより、シート束S0は形状復元する一方、針1は塑性変形したままであるので、図22(D)に示すように、針1の折り曲げ基片1Bとシート表面との間に隙間が形成される。
図24において、綴じ針除去装置200の制御系には、各種モータおよび検知センサなどの制御を実行するコントローラ1001が用いられており、コントローラ1001の入力側には、テーブル位置検知センサS1をはじめとして、各モータの回転量および回転方向を検知するセンサ(図ではセンサ類と表示してある)が接続されており、出力側には、針抜き手段400を対象とする針抜きモータ400A、上テーブル401の移動を対象とした上テーブル駆動モータ401B、下テーブル402の移動を対象とした下テーブル駆動モータ402A、カッターテーブル404の移動を対象としたカッターテーブル駆動モータ404、押圧手段の昇降動作を対象とした押圧モータ405A、ベース駆動モータ406A、回転カッター403B,403B’の回転駆動を対象としたカッター駆動モータ409のドライバが接続されている。図24では、ドライバの代わりに制御対象とあるモータが表示されている。
図24に示した制御部1001での動作手順は前述したとおりであり、その内容が図25に示されている。
また、針1の一部切断工程から隙間形成および抜き取りまでの工程を自動化し、特に、針とシート表面との間に確実に隙間を形成することができるので、針とシート表面との間を針抜き手段によってこじ開ける必要がない。これにより、孤児あけなどによってシートが損傷さえてしまうのを防止することが可能となる。
1A 長手方向両端
1B 長手方向中央部
10 上側押圧部材
11 下側押圧部材
100 綴じ針除去装置
102 針抜き手段
Claims (12)
- 針により綴じられたシート束の綴じ位置において針とシート表面との間に該針を抜き取り可能な針抜き手段を挿入することで該針を綴じられたシート束から除去する装置であって、
前記針抜き手段の挿入前に、針の長手方向両端と中央とを相対方向に変形させて該針の中央部を両端に対して膨出させることにより、該中央部と前記シート表面との間に隙間を形成する機構を備え、
前記針の長手方向中央と両端部とを相対方向に変形させる部材として、
前記針を内部に位置させた状態で対向しながら移動可能な変形生起部を外周面に備えた変形手段を備え、
前記変形手段の変形生起部は、移動方向に沿って前記針の長手方向両端部と対向する面間の幅が幅広から狭幅に変化して前記長手方向両端を押圧することにより長手方向中央部を前記シートの表面から浮き上がらせる向きに膨出させるガイド部で構成されていることを特徴とする綴じ針除去装置。 - 前記針の長手方向中央部を前記両端部に対して相対方向に変形させる機構として、
前記針の長手方向中央と両端部とを同時に相対方向へ押圧可能な部材が用いられることを特徴とする請求項1記載の綴じ針除去装置。 - 前記相対方向として、前記針の長手方向中央が下側から上側に向け変形する押圧方向とされ、前記針の長手方向両端部が上側から下側に向け変形する押圧方向とされていることを特徴とする請求項1または2に記載の綴じ針除去装置。
- 前記ガイド部は前記針の長手方向両端部に対向し、回転可能なローラ外周面に設けられ、該ガイド部の内面には、前記狭幅部が前記針の長手方向両端部に対向した際に前記針の長手方向中央が膨出して形成される隙間内に進入可能な爪部材が設けられていることを特徴とする請求項3記載の綴じ針除去装置。
- 前記爪部材は前記シートとの間の摩擦係数がシート同士よりも低く設定されていることを特徴とする請求項4記載の綴じ針除去装置。
- 針により綴じられたシート束の綴じ位置において針とシート表面との間に該針を抜き取り可能な針抜き手段を挿入することで該針を綴じられたシート束から除去する装置であって、
前記シートの移動用載置面の一部に設けられた凹部と、該凹部に前記シートの綴じ位置がある時に該シートの綴じ位置近傍を前記凹部側に向けて押圧可能な押圧部材とを備え、
前記綴じ位置が前記凹部に対向しているときに前記押圧部材により押圧することにより前記シートの綴じ位置表面を前記針に対して押し下げて該針とシート表面との間に隙間を形成し、該隙間に針抜き手段を進入させ、
前記針抜き手段として、前記押圧部材の先端に前記針と前記シート表面との間の隙間に進入可能なヘラ部を前記押圧部材に設け、
前記針抜き手段として用いられる押圧部材は、前記凹部に対向する位置でシート束の厚さ方向に移動可能に設けられ、前記シートが厚さ方向と直角な方向に移動する際に前記針を前記シートから引き抜くことを特徴とする綴じ針除去装置。 - 前記凹部には除去針の回収部が設けられ、前記シートが厚さ方向と直角な方向に移動する過程で前記押圧部材により引き抜かれた針が前記凹部内に落下して回収されることを特徴とする請求項6記載の綴じ針除去装置。
- 針により綴じられたシート束の綴じ位置において針とシート表面との間に該針を抜き取り可能な針抜き手段を挿入することで該針を綴じられたシート束から除去する装置であって、
前記針の長手方向両端部が折り曲げられた片部を上向きにした状態で該シートの一端縁を針除去用整合位置に向け移動させる位置決め移動手段と、
端縁を位置決めされた前記シートの綴じ位置にある針を押圧して前記針抜き手段に向けて該シートを移動させる綴じ処理用移動手段と、
前記綴じ処理移動手段により移動する過程で前記針の長手方向中心の位置を前記針抜き手段に対向する位置に向けて誘導する針ガイド部材と、
前記シートを綴じている針が前記針抜き手段に対向した位置で前記針の片部側から前記シートを下方に向けて押圧することで該針と共に前記シートの綴じ位置を下向き凸状に湾曲させる押圧手段とを備え、
前記押圧手段による押圧することにより前記シートおよび針を下向き凸状に湾曲させた後、該押圧手段を初期位置に復帰させて前記シートが形状復元するのを利用して前記シート表面と前記針との間に前記針抜き手段が進入可能な隙間を形成することを特徴とする綴じ針除去装置。 - 前記位置決め移動手段は、前記シート表面に当接して一方向に向け回転可能なローラが用いられ、前記綴じ処理用移動手段は、前記針における前記針抜き手段と対向する面と反対側の面に当接して該針抜き手段に対して進退可能な摺動部材が用いられ、前記針ガイド部材は、前記シートが前記針抜き手段に向けて移動する過程で間隔が狭くされて前記針の折り曲げ部に対向当接可能な平面視形状が漏斗状の凸状ガイドが用いられ、前記押圧手段は、前記針の折り曲げ片間の開放空間で前記シート表面を押圧可能なアーム部材が用いられることを特徴とする請求項8記載の綴じ針除去装置。
- 針により綴じられたシート束の綴じ位置において針とシート表面との間に該針を抜き取り可能な針抜き手段を挿入することで該針を綴じられたシート束から除去する装置であって、
シート束の上面に対向して配置されている上テーブルと、
前記シート束の対置面の一部が開放されてシート束の綴じ位置にある針の折り曲げ片端部を露出させることが可能な下テーブルと、
前記下テーブルの開放部に対向して配置された昇降可能なカッターユニットを搭載しているカッターテーブルと、
前記カッターテーブル側に設けられて昇降可能であり、上昇時、前記シートの綴じ位置を下方から上方に向けて押圧することにより該シートを上向き凸状となるように湾曲変形させる押圧部材と、
前記上テーブル側に設けられている針抜き手段とを備え、
前記上テーブルは、前記シート束の表面に平行して移動可能に設けられ、その移動方向に沿って前記カッターユニットと対向する裏当て面と前記押圧部材に対向する凹状面と前記針抜き手段と対向する貫通部とが設けられ、前記針抜き手段による前記針の引き抜き前に、前記カッターユニットにより前記針の折り曲げ片端部が除去された後、前記押圧部材によって前記シートが前記上テーブルの凹状面に向けて押圧変形された後、該押圧部材の初期位置復帰によって前記シート表面と前記針との間に隙間が形成された状態で前記針抜き手段による引き抜きを行うことを特徴とする綴じ針除去装置。 - 前記針抜き手段は、前記針とシート表面との間に形成された隙間内に進入可能な回転運動が可能な構成を備えていることを特徴とする請求項10記載の綴じ針除去装置。
- 請求項1乃至11のうちの一つに記載の綴じ針除去装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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