JP5668886B1 - 綴じ処理装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータへの供給電力の変更タイミングのずれによる作動音の増大や動作の不安定さの発生を抑える。【解決手段】用紙を受け取り複数枚重ねて用紙束を形成する用紙束形成部と、ＤＣモータを備え、そのＤＣモータの回転による駆動力で用紙束にステープル針を差し込んで折り曲げるステープル動作を実行するステープラと、電力を調整して調整された電力をモータに供給する電力供給部と、ステープル動作開始後のＤＣモータへの供給電力の変更タイミングを、そのモータの回転量に基づいて検出するセンサ５２と、電力供給部に、センサ５２により検出された変更タイミングでモータへの供給電力を変更させる供給電力制御部とを備える。【選択図】図２０

Description

本発明は、綴じ処理装置および画像形成装置に関する。

特許文献１には、複数の後処理手段を備え、それらの動作タイミングをずらすことにより電流容量を低減させる画像処理装置が開示されている。

特許文献２には、後処理動作の動作状態を検知し、検知結果に基づいて後処理動作の開始後の所定の期間において駆動信号を制限する後処理装置が開示されている。

さらに特許文献３には、ステープル処理を行なうモータに対し、画像形成処理モードに応じた電力を供給する後処理装置および画像形成装置が開示されている。

特開２００１−１４２２６８号公報 特開２００５−２０６３７４号公報 特開２０１１−２０１６８９号公報

本発明は、折り曲げ動作後の初期位置への復帰動作の時間が低減された綴じ処理装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１は、
用紙を受け取り複数枚重ねて用紙束を形成する用紙束形成部と、
電動機を備え、該電動機による駆動力で前記用紙束にコ字形状に折り曲げた針の両端部を差し込んで折り曲げる一連の動作を実行する綴じ部と、
電力を調整して調整された電力を前記電動機に供給する電力供給部と、
前記針の、用紙束を貫通した両端部を折り曲げる折曲げ動作から該折曲げ動作終了後の初期位置への復帰動作へと移行する第１の契機を、前記電動機の回転量に基づいて検出する検出部と、
前記電力供給部に、前記検出器により検出された前記第１の契機で前記電動機への供給電力を上昇させる供給電力制御部とを備えたことを特徴とする綴じ処理装置である。

請求項２は、前記一連の動作開始の時点から第１の時点までを計時する第１の計時部を備え、
前記供給電力制御部は、前記検出部による前記第１の契機の検出よりも前に、前記第１の計時部の計時による前記第１の時点が到来したことを受けて、前記電力供給部に前記電動機への供給電力を上昇させるものであることを特徴とする請求項１記載の綴じ処理装置である。

請求項３は、処理単位を管理する処理単位管理部を備え、
前記供給電力制御部は、前記検出器による前記第１の契機の検出よりも前に前記第１の計時部の計時による前記第１の時点が到来した場合に、今回の一連の動作の対象である第１の用紙束と同一の処理単位に属する次の一連の動作の対象となる第２の用紙束の一連の動作において、前記検出部による前記第１の契機の検出が前記第１の計時部の計時による前記第１の時点の到来よりも前の時刻に到来するように、前記電力供給部に、該第１の契機到来前の前記電動機への供給電力を調整させるものであることを特徴とする請求項２記載の綴じ処理装置である。

請求項４は、処理単位を管理する処理単位管理部と、
前記一連の動作の開始時点から、前記第１の時点よりも前に到来する第２の時点までを計時する第２の計時部とを備え、
前記供給電力制御部は、前記第２の計時部の計時による前記第２の時点の到来よりも前に前記検出部による前記第１の契機の検出があったことを受けて、今回の一連の動作の対象である第１の用紙束と同一の処理単位に属する次の一連の動作の対象となる第２の用紙束の該一連の動作において、前記検出部による前記第１の契機の検出が前記第２の計時部の計時による前記第２の時点の到来以降の時点となるように、前記電力供給部に、該第１の契機到来前の前記電動機への供給電力を調整させるものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の綴じ処理装置である。

請求項５は、前記検出部が、前記第１の契機に加え、さらに、初期位置から開始される起動動作から、該起動動作に続く、用紙束に針を突き刺す突刺し動作へと移行する第２の契機を検出するものであり、
前記供給電力制御部が、前記電力供給部に、前記検出部により検出された前記第２の契機で前記電動機への供給電力を低下させるものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の綴じ処理装置である。

請求項６は、前記検出部が、前記第１の契機と前記第２の契機に加え、さらに、該第１の契機と該第２の契機との間の、少なくとも１つの第３の契機を検出するものであり、
前記供給電力制御部が、前記電力供給部に、前記検出部により検出された前記第３の契機で、前記電動機への供給電力を、該第３の契機の前と後とで同一電力の供給を続けた場合に該第３の契機を境として前記一連の動作に伴う動作音が相対的に大きい側および小さい側の供給電力がそれぞれ低下および上昇するように、変更させるものであることを特徴とする請求項５項記載の綴じ処理装置である。

請求項７は、前記電動機が、直流電動機であり、
前記電力供給部が、前記直流電動機に供給する電力を断続したときの接続時間の比率の調整が自在に該電力を断続するものであって、
前記供給電力制御部が、前記電力供給部に、前記直流電動機への供給電力の前記比率を変更させるものであることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の綴じ処理装置である。

請求項８は、請求項１から７のうちいずれか１項記載の綴じ処理装置を備え、用紙上に画像を形成して該綴じ処理装置に送り込み、送り込んだ用紙の束を形成して該束を前記一連の処理により綴じることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１の綴じ処理装置および請求項８の画像形成装置によれば、第１の契機で電動機へ供給する電力を上昇させない場合に比べて、折り曲げ動作後の初期位置への復帰動作の時間が低減される。

請求項２の綴じ処理装置によれば、第１の計時部を備えていない場合と比べ、綴じ処理の生産性の低下が抑えられる。

請求項３の綴じ処理装置によれば、第１の契機到来前の電動機への供給電力を固定した場合と比べ、生産性の低下を生じさせることなく作動音を低下させることができる。

請求項４の綴じ処理装置によれば、第１の契機到来前の電動機への供給電力を固定した場合と比べ、同一の処理単位における次の用紙束について作動音が抑えられる。

請求項５の綴じ処理装置によれば、第２の契機で電動機への供給電力を調整しない場合と比べ、生産性の低下を生じさせることなく作動音の低下させることができる。

請求項６の綴じ処理装置によれば、第３の契機で電動機への供給電力を調整しない場合と比べ、生産性の低下を生じさせることなく作動音を低下させることができる。

また、請求項７の綴じ処理装置によれば、直流電動機への供給される直流電圧自体を調整する場合と比べ、供給電力の制御が正確に行なわれる。

プリントシステムの全体構成図である。 図１に示す後処理装置のステープラ周りの機構の動作説明図である。 ２本のレールが形成された案内部材を示す斜視図である。 ステープラの駆動力伝達機構およびセンサを示した模式図である。 ステープラに備えられた押え部材の動作機構の説明図である。 遮光板とＭＰセンサの位置関係を示した図である。 ステープル針の形状を示した図である。 針プレートが針ストッパに突き当てられた状態を示す平面図である。 ステープル針が針ストッパに突き当てられた状態を示す側面図である。 ステープラによるステープル動作の第１ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第２ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第３ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第４ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第５ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第５ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第６ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第７ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第８ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープラによるステープル動作の第９ステップにおける部材の動作を示す図である。 ステープル処理における、ＤＣモータへの供給電力のデューティの一例と騒音波形の時間変化を示した図である。 後処理装置におけるステープラの動作制御を担う制御回路のブロック図である。 モードとテーブルとの対応関係を示す図である。 紙種と枚数とによって用紙束を群に分類する群テーブルを示す図である。 図２２に示される２つのテーブルの内容を示す図である。 ＲＡＭ内の作業領域を示した図である。 図２１に示すＣＰＵで実行されるプログラムのうちの、ステープル動作開始を契機とし実行されるプログラムにおける処理を示したフローチャートである。 図２１に示すＣＰＵで実行されるプログラムのうちの、ＭＰセンサによりクリンチ工程と復帰工程との境界が検出されたことを契機として実行されるプログラムにおける処理を示したフローチャートである。 第１変形例における、ＤＣモータへの供給電力のデューティの時間変化を示した図である。 第２変形例における、ＤＣモータへの供給電力のデューティの時間変化を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は、プリントシステムの全体構成図である。

図１には、複写機と後処理装置とが連結されたプリントシステムの全体構成が示されている。

このプリントシステム１Ａは、複写機４０と後処理装置３０とで構成されている。

この図１に示す複写機４０には、画像読取部４１、操作パネル４２、および画像形成部４３が備えられている。この複写機４０の各部は、電源部４５１から電力の供給を受けて動作する。

画像読取部４１には、原稿画像を読み取る透明な原稿台４１１と、図示しないランプ、ミラー等からなる光学走査系などが収容された本体部４１２とが備えられている。原稿台４１１には、原稿画像が原稿台４１１に接する向きに原稿が載せられ、光学走査系での走査によりその原稿画像が読み取られ、その原稿画像を表わす画像信号が生成される。この生成された画像信号は本体制御部４５０内のメモリに蓄積される。

また、操作パネル４２では、ユーザによる操作が受け付けられる。ここでは、各種設定、画像読取りや画像形成の開始指示など、様々な操作が行なわれる。操作パネル４２での各種指示等も本体制御部４５０内に記憶される。

画像形成部４３は、本体制御部４５０に蓄積された画像信号に基づく画像を用紙上に形成する電子写真方式のプリンタである。

この画像形成部４３には、３台の用紙収容部４３１が設けられており、各用紙収容部４３１には、それぞれ紙種や寸法や向き（縦置き、横置き）の異なる用紙Ｐが収容されている。用紙収容部４３１に収容されている用紙の紙種や寸法や向きの情報は、操作パネル４２の操作によりあらかじめ設定され、本体制御部４５０に記憶されている。操作パネル４２からプリント指令を受け取ると、その指令に応じた用紙が収容されている用紙収容部４３１から取出しロール４３２により用紙Ｐが取り出され、その取り出された用紙Ｐは供給ロール４３３、搬送ロール４３４により用紙搬送路Ｒ１に従って搬送され、その用紙先端が調整ロール４３５に至る。

一方、露光器４３５は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色ごとに配置された各感光体４３６を露光し、各感光体４３６上に静電潜像を形成する。各感光体４３６上に形成された静電潜像は図示しない現像器により各色トナーで現像されてトナー像が形成され、各色のトナー像は、転写ロール４３７の作用により、張架ロール４３８により張架された状態で矢印Ａ方向に循環する中間転写ベルト４３９上に各色のトナー像が互いに重なるように転写される。

先端が調整ロール４３５にまで達している用紙Ｐは、中間転写ベルト４３９上のトナー像と時機を合わせて二次転写位置Ｔに送り出され、二次転写ロール４４０の作用により中間転写ベルト４３９上のトナー像が用紙Ｐに転写される。トナー像の転写を受けた用紙Ｐは搬送ベルト４４１によりさらに搬送され、ロール４４２ａとベルト４４２ｂとによる定着器４４２で加熱加圧を受けて用紙上のトナー像がその用紙Ｐに定着され、その用紙Ｐ上に定着画像が形成される。定着後の用紙Ｐは片面印刷の場合は用紙搬送路Ｒ２に従って進行し、用紙矯正部４３５により用紙の湾曲が矯正され、さらに搬送されてこの複写機４０から排出される。この複写機４０から排出された用紙は、その後段に連結されている後処理装置３０に受け継がれる。この複写機４０には、用紙の片面にのみ印刷を行う片面印刷モードと、用紙の両面に印刷をを行う両面印刷モードとの２つのモードが備えられている。

両面印刷モードが指定されているときは、定着器４４２による第１面の画像の定着後の用紙が用紙搬送路Ｒ３に従って搬送され、さらに用紙搬送路Ｒ４に至る。その後、搬送方向が逆転し今度は用紙搬送路Ｒ５に従って進行しさらに用紙搬送路Ｒ１に従って進行する。このとき用紙は、用紙収容部４３１から取り出されて用紙搬送路Ｒ１を進行するときとは表裏が逆になっている。用紙搬送路Ｒ５，Ｒ１と進んできた用紙の、今度は第２面に、上記と同様にして画像が形成され、用紙搬送路Ｒ２を通ってこの複写機４０から排出され、後処理装置３０に受け継がれる。

この複写機４０では、操作パネル４２の操作により、１つのジョブ単位での指定が行なわれる。具体的には、一例として画像読取部４１で今回順次読み取った１０枚の原稿画像を１〜１０ページとする複写画像の束を１０束作成する、といった指示が入力される。例えばこの例の場合、その画像の寸法等に応じた用紙ＰＰが収容されている用紙収容部１１１から用紙Ｐが順次取り出され、順に取り出された各用紙ＰＰに、１ページ目の画像，２ページ目の画像，・・・，１０ページ目の画像，１ページ目の画像，２ページ目の画像，・・・，１０ページ目の画像の順に、合計１０束分（用紙１００枚分）のプリントが順次に行なわれる。但し、ここでは片面印刷モードを例にして説明している。プリント後の用紙は後処理装置３０に順次に送り込まれる。

本体制御部４５０は、画像信号の記憶、操作パネル４２の操作による指令の記憶のほか、この複写機４０の全体の制御、さらには、詳しくは後述するが、後処理装置３０へ送った用紙に関する情報について後処理装置３０との通信を担っている。この情報には、今回のジョブを構成する用紙についてパンチ穴を形成するか否か、ステープル処理を実行するか否か、ステープル処理を実行する場合に何枚の用紙束ずつステープル針で綴じるか、直前の用紙束と同一のジョブが続いているか、すなわち、次の用紙束も直前の用紙束と同一種の用紙であって同一枚数の用紙束を形成するか否か、ステープル処理を行なう場合にステープル針を打ち込む用紙上の位置はどこか（例えば左上隅１箇所、左縦辺上下２箇所など）といった各種の情報が含まれている。これら各種の情報の集合としての、１つのジョブを表わす情報を、ここではジョブ情報と称する。また、ここでいうジョブは、処理単位の一例に相当する。処理単位は、このジョブ情報のように、本実施形態の綴じ処理装置が１つの仕事として認識する一連の情報により表わされる仕事の単位をいう。本実施形態においては、処理単位によって、ステープラ３２での綴じの対象となる用紙束が１束のみの場合もあれば複数束が連続する場合もある。また、後処理装置３０との間の動作上の調整も、この本体制御部４５０が担っている。

この複写機４０は、さらに、上位装置から、画像読取部４１による画像読取りに代わる画像信号の受信や操作パネル４２の操作に代わる指令の受信を行なうこともできる。この場合、上位装置からの指令により用紙上に画像が形成される。この上位装置との通信も本体制御部４５０が担っている。

後処理装置３０には、パンチャ３１とステープラ３２と、それらの動作の制御およびプリンタ１０との間の通信を担う用紙処理制御部３８と、この後処理装置３０の各部への電力供給を担う電源部３９とが備えられている。このステープラ３２は、綴じ部の一例に相当する。

ここで、このステープラ３２にはステープル針の不要な先端をカットするカッタ７７（後述する図１０〜図１９参照）が備えられている。そのカッタ７７によりカットされた針先端部は、ステープラ３２に備えられた収容部３２９に収容される。ステープラ３２は、用紙束上のステープル針でとじる位置に応じて移動する構成となっており、そのステープル３２があらかじめ定められた針廃棄位置に移動するとその収容部が開放される。針廃棄位置に移動したステープラ３２の収容部３２９の下には針回収ボックス３７が備えられており、その収容部３２９に一時的に収容されていた針先端部は針回収ボックス３７に移される。この針廃棄位置は、統計上、用紙束にステープル針を差し込んで折り曲げるステープル動作を実行する頻度が最も高い位置でもある。針回収ボックス３７は着脱自在であって、ユーザにより取り外されてその中に溜った針先端部が廃棄処理される。

後処理装置３０に取り込まれた用紙は、搬送ロール１３１により搬送され、用紙の縁にパンチ穴を形成することが指示されているときはパンチャ３１が作動し、パンチ穴が形成された用紙がさらに搬送されて用紙受け台１３６上に排出される。用紙受け台１３６は、図１に実線で示す位置と破線で示す位置との間で上下動自在であり、用紙受け台１３６上に順次積層される用紙の全体の厚みに応じて順次下降する。

後処理装置３０に装備されたステープラ３２により用紙束をとじることが指示されている場合は、以下のようにしてステープラ３２によるステープル動作が実行される。

図２は、図１に示す後処理装置のステープラ周りの機構の動作説明図である。

ここには、用紙が載置される固定板１３７と、矢印Ｘ−Ｘ′方向に進退自在な可動板１３５が備えられている。図２では可動板１３５は矢印Ｘ方向に進出した状態にある。また、ここには、排紙ロール１３２と対向ロール１３３が備えられている。排紙ロール１３２は図２に示す矢印Ｙ−Ｙ′方向に上下動自在である。この排紙ロール１３２が下降すると、その排紙ロール１３２と対向ロール１３３との間に用紙を挟み、回転して用紙を図１に示す用紙受け台１３６上に排出する。ここでは、排紙ロール１３２は、矢印Ｙ方向に上昇した位置にある。さらにここには、パドラ１３４と横受け板１３９が備えられている。パドラ１３４は矢印Ｂ方向に回転し用紙をステープラ３２側に押す役割を担っている。ステープラ３２側に押された用紙は突き当て壁１３８に突き当てられる。また、横受け板１３９は、その横受け板１３９との間に用紙を左右から挟むように配置された叩き板（図示せず）により横方向に叩かれた用紙の当接を受けて、用紙の横位置を揃える役割を担っている。

図１に示すパンチャ３１の配置領域を通過した用紙は、図２に示す用紙搬送経路Ｐ１に従って進行する。このとき、排紙ロール１３２は矢印Ｙ方向に上昇した位置にあり、可動板１３５は、矢印Ｘ方向に進出した状態にある。用紙搬送経路Ｐ１に従って進行してきた用紙は、固定板１３７と可動板１３５とに跨って載置され、パドラ１３４により突き当て壁１３８に突き当てられるとともに叩き板（図示せず）により横受け板１３９に突き当てられ、これにより縦横ともに位置決めがなされる。以上の動作が１つの用紙束を形成する枚数（前述の例では１０枚）の用紙が送られてくる間、繰り返され、これにより、１つの用紙束を形成する複数枚の用紙が縦横の位置を揃えて積み重ねられる。この積み重ねられた複数枚の用紙はステープラ３２により１つの用紙束にとじられる。ステープラ３２には、２つの突起３３１を有する足部３３が取り付けられており、この足部３３の２つの突起３３１は案内部材３４に設けられた、図２の紙面に垂直な方向に延びる２本のレール３４２のそれぞれ形成された溝３４１に入り込んでいる。このステープラ３２は、２本のレール３４２に案内されて図２の紙面に垂直な方向に移動自在である。したがって、用紙束をステープラ３２でとじるにあたっては、ステープラ３２がレール３４２に案内されて移動し、例えば中央付近の２箇所、あるいは隅の１箇所など、用紙束の、指定された箇所をとじる。

ステープラ３２によるステープル動作自体については後述する。

ステープラ３２により用紙束がとじられるのと同期して排紙ロール１３２は矢印Ｙ′方向に下降してその用紙束を対向ロール１３３との間に挟み、また、可動板１３５は、矢印Ｘ′方向に退がる。用紙束へのとじ動作が終了すると、排紙ロール１３２の回転によりその用紙束が用紙受け台１３６上に排出される。

以上のとじ動作を行なっている間には複写機４０（図１参照）からさらに次の用紙が搬送されて来ないように、複写機４０と後処理装置３０との間での調整により、複写機４０におけるプリント動作の中断等が行なわれる。この中断の時間が長いと、プリントや用紙束の生産性の低下につながることになる。このため、ステープル動作の高速化が望まれるが、ステープル動作を高速化すると大きな動作音が発生する。

そこで、本実施形態では、動作音を抑えつつステープル処理の安定性を確保する工夫が図られている。この工夫については後述する。

図３は、２本のレールが形成された案内部材を示す斜視図である。

この案内部材３４の２本のレール３４２にはそれぞれ溝３４１が形成されており、図２に示す足部３３の突起３３１が溝３４１に入り込んでステープラ３２の移動が案内される。これらのレール３４２は、全体としては図２の紙面に垂直な方向に延びているが、両端近傍がわん曲した形状を有する。これは、用紙束の角をとじるときに、用紙の角部を用紙に対し斜めにとじるためである。

ここで、用紙束の左上隅を用紙に対し斜めに綴じることが多く、したがって針廃棄位置ＰＴは、そのステープル処理を実行する頻度の高いレールが湾曲した部分に設定されている。こうすることで、ステープラ３２の収容部３２９に一時収容される針先端部の量を低減することができる。

なお、ここで、図１〜図３を参照して説明した後処理装置３０は、図１に示す形態の複写機ににのみ連結可能なものではなく、別な形態のプリンタにも連結可能である。さらに電子写真方式に限られず、例えばインクジェットプリンタ等他のプリント方式のプリンタにも連結可能に構成してもよい。

この後処理装置３０は、綴じ処理装置の一例に相当する。ただし、この後処理装置３０のうちのパンチャ３１やそのパンチャ３１自体のための制御装置等が存在せず、ステープル処理のみを行なう後処理装置によっても、本発明の一実施形態が構成される。

次にステープラ自体の動作について説明する。

図４は、ステープラの駆動力伝達機構およびセンサを示した模式図である。

このステープラ３２は押え部材３２８を有する。このステープラ３２には、ＤＣモータ３２１が備えられており、ＤＣモータ３２１が回転すると押え部材３２８が矢印Ｄ−Ｄ′方向に上下動する。このＤＣモータ３２１は、電動機の一例、および直流電動機の一例に相当する。

ＤＣモータ３２１から押え部材３２８への駆動力伝達機構は以下の通りである。ＤＣモータ３２１が回転するとギア３２２、中継ギア３２３および駆動ギア３２４の順に駆動力が伝達され、駆動軸３２５が回転する。図５、図６の説明の後、再度この図４に戻って説明する。

図５は、ステープラに備えられた押え部材の動作機構の説明図である。

押え部材３２８は回転中心３２８ａを中心に回転することにより、図５（Ａ）に示す上位置と図５（Ｂ）に示す下位置との間で上下動する。ここで、駆動軸３２５には、駆動カム３２６が取り付けられていて、回転中心３２７ａを中心に回転する中継カム３２７を経由して、押え部材３２８が上下動する。駆動軸３２５が１回転すると、押え部材が一往復し、一回のステープル動作が終了する。

また、駆動軸３２５には、駆動カム３２６とは軸方向（図５の紙面に垂直な方向）について異なる位置に遮光板５１が取り付けられている。この遮光板５１は、駆動軸３２５に固定されており、駆動カム３２６の回転と同期して同一速度で同一回転角度だけ回転する。また遮光板５１の近傍には、ＭＰ（モータポジション）センサ５２が備えられている。

図６は、遮光板とＭＰセンサの位置関係を示した図である。

このＭＰセンサ５２は、光を投受光する光電センサであって、回転する遮光板５１がそのＭＰセンサ５２による光の投受光を遮るように通過する位置に固定されている。ＭＰセンサ５２は、遮光板５１が通過している間はＬレベルの信号を出力し、遮光板５１がＭＰセンサ５２から外れるとＨレベルの信号を出力する。遮光板５１は駆動軸３２５の回転に伴って一緒に回転するので、このＭＰセンサ５２により、駆動軸３２５の回転位置が検出される。ここではこのセンサは、駆動軸３２５の初期位置の検出、および後述するクリンチ動作終了位置の検出に使われている。このＭＰセンサ５２は、検出部の一例に相当する。

ＤＣモータ３２１に電力を供給してステープラ３２にステープル動作を開始させた後、ある閾値時間（例えば５００ｍｓｅｃ）を経過しても駆動軸３２５が一回転して初期位置に戻ったことがＭＰセンサ５２で検出されなかったときは、ステープル動作不良とみなし、ＤＣモータ３２１の回転が停止され、ＤＣモータ３２１が逆転される。このＤＣモータ３２１を逆転させたときは、ＭＰセンサ５２により、ある閾値時間（例えば３００ｍｓｅｃ）以内に駆動軸３２５が初期位置に戻るか否かが監視される。ＤＣモータ３２１の逆転によりその閾値時間以内にＭＰセンサ５２により駆動軸３２５が初期位置に戻ったことが検出されるか否かにより処理内容は異なるが、いずれの場合もエラー処理が行なわれる。

なお、このＭＰセンサ５２によるクリンチ動作終了位置検出時の動作については後述する。

図４に戻り、ステープラ３２に備えられている各種センサについて説明する。

このステープラ３２には、ＭＰセンサ５２のほかセンサ５３とセンサ５４が備えられている。センサ５３は、ステープル針（後述する）が、用紙束をとじるステープル動作の実行が可能な状態にあるか否かを検出するセンサである。また、センサ５４は、ステープル針の残りが少なくなったことを検出するセンサである。

図７は、ステープル針の形状を示した図である。

ステープル針６１は、直線形状を有し、その直線形状のステープル針６１が一枚の板形状に並べられて容易にはバラバラにならないように接着され針プレート６０を形成している。ここで、使用中のステープル針６１は、先頭の２本のステープル針６１ａ，６１ｂだけが、その両端部が針プレート６０から直角に立設する方向にコ字形状に折り曲げられる。このステープル針６１は、針の一例に相当する。

図８は、針プレートが針ストッパに突き当てられた状態を示す平面図である。

針ストッパ６２は、折り曲げられる前の直線形状のステープル針６１の両端部が突き当てられる第１ストッパ６２ａと、折り曲げられた先端２本のステープル針６１ａ，６１ｂのうちの先頭のステープル針６１ａが突き当てられる第２ストッパ６２ｂとを有する。針プレート６０の上には、ガイド部材６３が被せられている。このガイド部材６３の先端部分は折り曲げられた２本のステープル針６１ａ，６１ｂの内側に入り込む寸法を有する。

図９は、ステープル針が針ストッパに突き当てられた状態を示す側面図である。

ガイド部材６３には、折り曲げられた先端のステープル針６１ａの上部を覆い下部を露出するように斜面６３ａが形成されている。またこのガイド部材６３は、図示しないバネにより、図９（Ａ）に示す矢印Ｅ方向に付勢されている。

ステープラ３２には、さらに、ステープル針６１一本分の幅とほぼ同じ厚さの針押上部材７１と、同様の厚さの針曲げ部材７２が備えられている。針押上部材７１は、折り曲げられた先頭のステープル針６１ａの直下に配置され、針曲げ部材７２は、先頭から３本目のステープル針６１、すなわち、まだ折り曲げられていない先頭のステープル針の直下に配置されている。

ステープラ３２に備えられたＤＣモータ３２１（図４参照）が回転して駆動軸３２５が回転すると、針押上部材７１が先端のステープル針６１ａを矢印Ｇ方向に押し上げて図示しない用紙束に差し込む。この押し上げ時には、ガイド部材６３は、バネ付勢に抗して、図９（Ｂ）に示す矢印Ｆ方向にステープル針６１の１本分の厚さだけ押し戻される。そして針押上部材７１により押し上げられたステープルに続いて上昇してきた針曲げ部材７２により、折り曲げられていない先頭のステープル針が、ガイド部材６３の先端部分をガイドにして折り曲げられる。針押上部材７１および針曲げ部材７２は、針押上部材７１により押し上げられたステープル針６１ａによる用紙束１束分のとじ動作が終了すると、図９（Ａ）に示す初期位置まで下降する。

図１０〜図１９は、ステープラによるステープル動作の各ステップにおける部材の動作を示す図である。

前述の通り、ステープラ３２にはＤＣモータ３２１（図４参照）が備えられており、そのＤＣモータ３２１の回転により駆動軸３２５が回転し、この駆動軸３２５の回転により、ステープル動作に関係する各部材が連携して動作する。

図１０は、ステープラに針プレート６０を装填した直後の初期の状態が示されている。針プレート６０は複数枚重ねられて収容されている。またここには、図８、図９を参照して説明した第１ストッパ６２ａと第２ストッパ６２ｂとからなる針ストッパ６２、針押上部材７１、針曲げ部材７２のほか、針送り用の板バネ７３が示されている。この板バネ７３は、積み重ねられた針プレート６０のうちの最下層の針プレート６０ａを針ストッパ６２側に送り出す役割を担っている。またここには、図４等に示す押え部材３２８を構成する構成部品である、針折曲げ部材７４、押え部材７５、上部部材７６、およびカッタ７７が示されている。針折曲げ部材７４は、ステープル針の用紙束を貫通した両端部分を折り曲げて用紙束に押し当てる役割を担っており、押え部材７５は、針折曲げ部材７４を上から押える役割を担っている。また、上部部材７６は、用紙束を上から押える役割を担っている。また、カッタ７７は、ステープル針の、今回の用紙束をとじるには余分な先端部分を切断する役割を担っている。

図１１は、図１０に示す状態の次のステップを示している。

ここでは板バネ７３により最下層の針プレート６０ａが矢印Ｈ方向に押されて移動し、その針プレート６０ａの先端の両側が第１ストッパ６２ａに突き当てられ、さらに上部部材７６が、針折曲げ部材７４および押え部材７５を上に残したまま矢印Ｉ方向に下降している。この上部部材７６には、針折曲げ部材７４が入り込む溝７６１が形成されており、上部部材７６の下降により相対的に針折曲げ部材７４が上部部材７６よりも上部に移動しその溝７６１があらわれた状態にある。カッタ７７は、上部部材７６に支持されていて、上部部材７６の上下動に従って一緒に上下動する。

次に、図１２に示すように、針押上部材７１が矢印Ｊ方向に上昇するが、この段階では、第２ストッパ６２ｂに突き当てられているステープル針６１ａ（図８参照）は存在せず、したがって針押上部材７１は空打ちとなる。この針押上部材７１の上昇に伴って針曲げ部材７２も上昇し、第１ストッパ６２ａに突き当てられている先頭のステープル針６１の両端部を針プレート６０ａに対し直角に折り曲げる。この時、板バネ７３は、針プレート６０ａを矢印Ｈ方向に付勢し続ける。

次いで、動作シーケンスに従ってカッタ７７が動作する。ただし。ステープル針が存在せず、これも空振りとなる。カッタ７７は、動作後は初期位置に戻る。

次いで、図１３に示すように、押え部材７５が矢印Ｋ方向に下降し、針折曲げ部材７４を溝７６１内に押し込むが、この段階ではステープル針が存在しないため、これも空打ちとなる。板バネは７３は一旦後方に移動する。

次いで、図１４に示すように、上部部材７６が針折曲げ部材７４および押え部材７５とともに矢印Ｌ方向に上昇し、針押上部材７１および針曲げ部材７２が矢印Ｍ方向に下降する。針プレート６０ａは、板バネ７３に押されて、折り曲げられた先頭１本分のステープル針６１ａが第１ストッパ６２ａを擦り抜け、先頭から２本目の、まだ折り曲げられていないステープル針６１ｂが第１ストッパ６２ａに突き当てられた状態となる。

次にもう一度、図１２〜図１４の各ステップを繰り返すと、今度は先頭の２本のステープル針６１ａ，６１ｂが折り曲げられて、図１５に示すように、先頭のステープル針６１ａが第２ストッパ６２ｂに突き当てられた状態となる。

図４に示すセンサ５３は、上記のようにして折り曲げられた針プレート６０ａの先頭のステープル針６１ａが第２ストッパ６２ｂに突き当てられている状態にあることを検出するセンサである。このセンサ５３によりこの状態にあることが検出されると、用紙束をとじる実際のステープル動作の実行が可能となる。

ここで、図１２〜図１４に示す空打ち動作は、最大１３回繰り返される。これは板バネ７３による針プレート６０ａの送り出しに失敗する可能性もあるからである。図１２〜図１４のステップを１３回繰り返してもセンサ５３が先頭のステープル針６１ａの存在を検出しなかったときは、エラー処理が実行される。

図１５は、実際のステープル動作開始時の状態を示している。

ここでは、針プレート６０ａの先頭の２本のステープル針６１ａ，６１ｂが折り曲げられ、先頭のステープル針６１ａが第２ストッパ６２ｂに突き当てられている。またこの図１５には、ステープル針でとじられる予定の用紙束ＰＳも示されている。

次に、図１６に示すように、板バネ７３が針プレート６０ａを矢印Ｎ方向に押して針プレート６０ａを針ストッパ６２に押し付け、また上部部材７６が矢印Ｏ方向に下降して用紙束Ｐを上から押える。このとき溝７６１が形成される。

次に図１７に示すように針押上部材７１が矢印Ｐ方向に上昇し、先頭のステープル針６１ａで用紙束Ｐを貫通させる。また針曲げ部材７２も上昇し、２つ隣りの直線形状の先頭のステープル針６１の両側部を上向きに折り曲げる。

次いでカッタ７７が動作して、ステープル針６１ａの、用紙束ＰＳを貫通した先端部６１１ａが切断される。カッタ７７は切断後、初期位置に戻る。カッタ７７により切断されたステープル針６１ａの先端部６１１ａは、図１に示すステープラ３２の収容部３２９に収容され、最終的には針回収ボックス３７に移されて廃棄される。

ここでは、上部部材７６が用紙束ＰＳ上から押している。一方、カッタ７７は、その上部部材７６の用紙束ＰＳに押し当てられている下面７６１に対し一定の高さ位置に支持されていて、その一定の高さ位置でステープル針６１ａの先端部６１１ａを切断する。したがって、カッタ７７は、ステープル針６１ａの先端部６１１ａを、用紙束ＰＳを貫通してその用紙束ＰＳから立ち上がった部分の切断後の残りの長さが、用紙束ＰＳの厚さとは無関係に常に一定となるように切断する。このカッタ７７を備えることにより、厚い用紙束ＰＳにも対応し、かつ薄い用紙束ＰＳの場合も、カッタ７７による切断により長過ぎないステープル針でとじることができるステープラとして構成することができる。

次いで、図１８に示すように、押え部材７５が矢印Ｑ方向に下降し針折曲げ部材７４が溝７６１内に押し込まれてステープル針６１ａの両端が内側に折り曲げられる。溝７６１は、ステープル針６１ａの、内側に折り曲げられた両端が互いにぶつからないように若干斜めに形成されている。

次いで図１９に示すように、上部部材７６が矢印Ｒ方向に上昇し、これに伴い、針折曲げ部材７４および押え部材７５も上部部材７６とともに上昇する。また、針押上部材７１および針曲げ部材７２は、矢印Ｓ方向に下降する。針プレート６０ａは、板バネ７３に押されて、次の先頭のステープル針が第２ストッパ６２ｂに突き当てられる。

その後、ステープル針によりとじられた用紙束Ｐが、図２を参照して説明したようにして、後処理装置３０の外部に排出される。

以上の図１５〜図１９の各ステップが繰り返され、ステープル針６１によりとじられた用紙束Ｐが順次形成される。これら図１５〜図１９を参照して説明した各ステップの集合としての一連の動作は、一連の動作の一例に相当する。

図４に示すもう１つのセンサ５４は、上記のようにしてステープル針６１を消費していった結果、残りのステープル針６１の本数が少なくなったことを検出するセンサである。ステープル針６１が残り少なくなると、ユーザに向け注意喚起がなされる。

図２０は、ステープル処理における、ＤＣモータへの供給電力のデューティの一例と騒音波形の時間変化を示した図である。また、ここには、遮光板とＭＰセンサも示されている。

図２０（Ａ）に示すデューティに関しては後で詳述する。

図２０（Ｂ）に示す騒音波形は、ＤＣモータへの供給電力のデューティをステープル処理の全行程にわたって１００％に固定したときの波形を表わしている。

ここで、（ａ）は起動工程、（ｂ）はクランプ工程、（ｃ）は針足カット工程、（ｄ）はクリンチ工程、および（ｅ）は復帰工程である。（ａ）の起動工程は、初期の位置から動作が開始され、次のクランプ工程が始まるまでの助走の工程である。この起動工程におけるステープラ３２の動作は、起動動作の一例に相当する。また、クランプ工程は、用紙束にステープル針を突き刺す工程である。このクランプ工程におけるステープラ３２の動作は、突刺し動作の一例に相当する。このクランプ工程では、前述の通り、控えのステープル針の折り曲げも行なわれる。（ｃ）の針足カット工程は、ステープル針の、用紙束を貫通した先端部を切断する工程である。さらに（ｄ）のクリンチ工程は、用紙束に突き刺され余計な先端部が切断された後の、ステープル針を折り曲げて用紙束をとじる工程である。このクランプ工程におけるステープラ３２の動作は、折曲げ動作の一例に相当する。さらに最後の（ｅ）の復帰工程は一連のステープル動作を終了して初期位置に戻る工程である。

図２０（Ｂ）から分かる通り、（ｂ）のクランプ工程、（ｃ）の針足カット工程、（ｄ）のクリンチ工程で大きな騒音が発生している。ここで、これらの（ａ）〜（ｅ）の工程を実行する駆動源となるＤＣモータへの供給電力のデューティを下げると動作がゆっくりとなり騒音が低下することが分かっている。そこで、本実施形態では、後述するようにして騒音の低減化を図っている。この復帰工程におけるステープラ３２の動作は、復帰動作の一例に相当する。前述の通り、これら（ａ）の起動工程から（ｅ）の復帰工程までの全体のステープラ３２の動作が、一連の動作の一例に相当する。

また、図２０（ｃ）に示す遮光板５１は、図６を参照して説明した通り、ＭＰセンサ５２により検出される。

ここに示す遮光板５１とＭＰセンサ５２はステープラ３２を構成する各構成部材が初期位置にあるときの位置関係を示している。ステープル動作が開始されるとＤＣモータの回転に伴って、遮光板５１も矢印Ｒの向きに回転する。本実施形態では、（ａ）〜（ｅ）の一連の工程を実行する間、遮光板５１は、この図２０（ｃ）に示す初期位置から回転を開始し、一周して再度この初期位置に戻る。ここで、ＭＰセンサ５２でポイントＰ１が検出されるタイミングが、（ｂ）のクランプ工程開始のタイミングであり、ＭＰセンサでポイントＰ２が検出されるタイミングが（ｄ）のクランチ工程終了のタイミングである。（ｂ）のクランプ工程開始のタイミングは、第２の契機の一例に相当し、（ｄ）のクランチ工程終了のタイミングは、第１の契機の一例に相当する。ただし、ＤＣモータへの供給電力のデューティを変更してもＤＣモータは直ちには応答せずに時間遅れを伴うため、ＭＰセンサ５２では、その時間遅れ分だけ早いタイミングで検出されるように、遮光板５１の形状や回転方向の姿勢が定められている。なお、以下では、この時間遅れについての逐一の説明は省略する。

図２１は、後処理装置におけるステープラの動作制御を担う制御回路のブロック図である。

ここには、ＣＰＵ３５１、ＲＡＭ３５２、モータ駆動部３５３および発振器３５４が示されている。これらは、図１に示す用紙処理制御部３５内の構成要素の一部である。ここで、ＣＰＵ３５１は、ＲＡＭ３５やそのＣＰＵ３５１で実行されるプログラムとともに、供給電力制御部の一例に相当する。また、このＣＰＵ３５１は、ＲＡＭ３５２やＣＰＵ３５１で実行されるプログラムとともに処理単位管理部の一例にも相当する。

また、ここには、ステープラ３２の構成要素として、ＤＣモータ３２１、前述した各種の機構要素からなるステープル機構３９およびＭＰセンサ５２が示されている。

ＲＡＭ３５２には、この後処理装置３０の電源立ち上げ時に図示しない不揮発性メモリ内に記憶されている後述する各種データが転送され、また、ＣＰＵ３５１で動作するステープラ動作制御プログラムもこのＲＡＭ３５２にロードされる。ＣＰＵ３５１には、後処理装置３０での処理が指定されている場合に、連結されている複写機４０から、前述したジョブ情報が入力される。このジョブ情報には、後処理装置３０でステープル処理される用紙束を構成する用紙の種類（紙種）、一束あたりの用紙枚数、用紙束の数等の情報、および、これら用紙が両面印刷モードと片面印刷モードとのうちのいずれのモードによる処理がなされたものであるかを表す情報が含まれている。また、このＣＰＵ３５１には、ＭＰセンサ５２の出力信号も入力され、ＣＰＵ３５１ではステープラ３２が初期状態にあること、また図２０に示す（ｄ）のクリンチ工程から（ｅ）の復帰工程への切り替わりのタイミングにあることが認識される。

モータ駆動部３５３では、ＣＰＵ３５１により指示を受けたデューティのパルス幅変調電力が生成される。発振器３５４はモータ駆動部３５３でのパルス幅変調電力（ＰＷＭ電力）生成用のクロック信号を発生させる。このモータ駆動部３５３および発振器３５４が、電力供給部の一例に相当する。

ここでＰＷＭとは、電力を周期的なパルス状の波形に変調する技術である。変調された波形でのパルス高はＤＣモータ３２１の定格電圧に等しい。そして、変調された波形におけるパルス周期に対するパルス幅の比率は、定格出力に対する実効出力の比率となる。この比率はＰＷＭ電力のデューティ（出力比率）と称され、このデューティが調整されることで、ＰＷＭ電力の実効出力は、０から定格電力までの間で調整される。ここで、本実施形態におけるＰＷＭは、直流電動機に供給する電力の断続の一例に相当し、デューティはその電力を断続したときの接続時間の比率の一例に相当する。

モータ駆動部３５３で生成されたＰＷＭ電力はＤＣモータ３２１に供給され、ＤＣモータ３２１はその供給されたＰＷＭ電力で回転する。ここで、ＤＣモータ３２１は、そのＤＣモータ３２１に供給されたＰＷＭ電力のデューティに概ね沿った回転数で回転するが、ステープラ３２の個体差やとじ対象の用紙の紙種や枚数等に応じて大きくばらつき、デューティと回転数は必ずしも一対一の関係ではない。

図２２は、モードとテーブルとの対応関係を示す図である。尚、この内容は、後処理装置３０における動作に先立って図２１に示すＲＡＭ３５２にロードされる。

この後処理装置３０では、用紙束を構成する用紙が両面印刷モードで処理されたものかあるいは片面印刷モードで処理されたものかに応じて、デューティ制御が異なっている。この後処理装置３０では、ＣＰＵ３５１が、複写機４０から送信されてきたジョブ情報により、この用紙束を構成する用紙に施されている処理（片面印刷モードと両面印刷モードとの別）を認識する。

図２２には、複写機４０から後処理装置３０に送信されてきたモード情報が片面印刷モードを表す場合にはテーブル１が適用され、両面印刷モードを表す場合にはテーブル２が適用されることが示されている。

また、複写機４０からジョブ情報が送信されてくると、ＣＰＵ３５１では、そのジョブ情報に含まれる紙種と一束あたりの用紙枚数の情報を利用して、以下の図２３に示されるテーブルを参照して、これからステープル処理を施す用紙束がＡ，Ｂ，Ｃのいずれの群に属するのかを判定する。

図２３は、紙種と枚数とによって用紙束を群に分類する群テーブルを示す図である。

ここに示す群テーブルでは、ステープル対象の用紙束を構成する用紙枚数（ステープル枚数）が、５つの群に分けられている。また、用紙の種類としては、薄い方から順に「薄紙」、「普通紙１」、「普通紙２」、「厚紙」、「コート紙」、「厚紙２」という６種類の用紙が想定されている。そして、この群テーブルは、どのような種類の用紙が何枚束ねられたらどの群に属することになるかを示している。

接続されている複写機４０から、今回のプリントに使った用紙の紙種、一束あたりの用紙枚数および束数の情報が後処理装置３０にジョブ情報に含まれて入力されるが、後処理装置３０ではそれらの情報のうち、紙種および一束あたりの用紙枚数の情報を利用し、この群テーブルを参照して用紙束の群が決定される。

ここに示す群テーブルでは、綴じ対象の用紙束は、紙種と枚数とにより、Ａ群，Ｂ群，Ｃ群の３群に分けられている。用紙束に対するステープル動作に要する負荷は、Ａ群では低負荷、Ｂ群では中負荷、Ｃ群では高負荷となっている。例えば、紙厚が薄目の普通紙１については、２枚から２０枚の束はＡ群に属し、２１枚から１００枚の束はＢ群に属する。また、１０１枚以上になると、Ｃ群に属することになる。一方、紙厚が厚目のコート紙については、２枚でもＣ群に属する。

この図２３に示す情報は、後処理装置３０の図示しない不揮発性メモリに記憶されており、動作に先立って図２１に示すＲＡＭ３５２にロードされる。

図２４は、図２２に示される２つのテーブルの内容を示す図である。尚、この図２４に示す情報も、図示しない不揮発性メモリに記憶されており、後処理装置３０の動作に先立って図２１に示すＲＡＭ３５２にロードされる。

図２４には、印刷モード（片面印刷モードと両面印刷モード）に対応づけられた各テーブル（テーブル１、テーブル２）について、Ａ群，Ｂ群，Ｃ群毎に、ステープル処理開始時のデューティと復帰時のデューティが示されている。

図２４に示す開始時デューティは、テーブル間で異なっており、図２４（Ａ）に示すテーブル１に対応する片面印刷モードでは、図２４（Ｂ）に示すテーブル２に対応する両面印刷モードに比べてデューティが低く設定されている。これは、両面印刷に比べ片面印刷の方がステープル針が貫通しやすく、両面印刷よりもステープル速度を落としてもステープル処理の安定性を損なわない一方で、速度を落とすことで静粛性が得られるからである。また、同じテーブルにおいて、開始時デューティおよび復帰時デューティは、用紙束が高負荷の群に属するほど上げられている。デューティを上げると処理速度が高まる傾向となり動作音が増大する。一方で、高負荷の群に属する用紙束の場合、デューティ上げて大きな駆動力で駆動しないと動作が不安定になるおそれがある。開始時デューティおよび復帰時デューティは、これらの相反する要求を高次元で両立させるデューティに設定されている。また、いずれのテーブルのいずれの群においても、開始時デューティよりも復帰時デューティの方が高いデューティに設定されている。これは、生産性との関係で１回のステープル処理の許容最長時間が定められていることから、作動音が大きい工程ではデューティを下げて処理速度を下げることにより静音化を図り、作動音が小さい復帰工程では許容最長時間に間に合わせるためにデューティを上げて動作速度を高めるためである。また、復帰工程では、ステープラを構成する各種の構成部品の多くがほぼ一斉に初期位置に戻るため大きな負荷となり、デューティが低いと動作が不安定になりがちである点も、開始時デューティよりも復帰時デューティの方を上げている理由の一つである。

図２５は、ＲＡＭ内の作業領域を示した図である。

図２５（Ａ）に示す作業領域には、開始時デューティと復帰時デューティが格納される。ここに格納される開始時デューティと復帰時デューティは、図２４に示す開始時デューティおよび復帰時デューティの中から上記のようにして選択された、今回のジョブに適合する開始時デューティおよび復帰時デューティである。この図２５（Ａ）に示す作業領域への格納はジョブの更新ごとに行なわれ、１つのジョブ内では、用紙束が連続しても、基本的には再格納は行なわれない。ただし、後で説明するように、１つのジョブ内であっても開始時デューティが書き換えられることがある。

ここでは、一例として、今回のジョブは、図２４（Ａ）に示すテーブル（片面印刷モード）のＡ群に属する用紙束であるとし、そのテーブルのＡ群のデューティ（開始時デューティ４０％、復帰時デューティ８０％）が選択されて、図２５（Ａ）の作業領域に格納されたものとする。

また、図２５（Ｂ）に示す作業領域には、ＭＰセンサ５２により、遮光板５１のポイントＰ２（図２０参照）、すなわち（ｄ）のクリンチ工程と（ｅ）の復帰工程との境界が検出されたか否かを示すセンサフラグが格納される。

図２６は、図２１に示すＣＰＵで実行されるプログラムのうちの、ステープル動作開始を契機とし実行されるプログラムにおける処理を示したフローチャートである。

また、図２７は、図２１に示すＣＰＵで実行されるプログラムのうちの、ＭＰセンサによりクリンチ工程と復帰工程との境界が検出されたことを契機として実行されるプログラムにおける処理を示したフローチャートである。

ステープル動作が開始されると、図２６に示すように、図２５（Ａ）に示す作業領域に格納されている開始時デューティ（ここでは４０％）が参照され、ＤＣモータ３２１（図２１参照）への、その開始時デューティによる電力供給が開始される。また、このタイミングでセンサフラグ（図２５（Ｂ）参照）がオフにクリアされ（ステップＳ１２）、第１タイマと第２タイマがオンされる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。第１タイマは、センサフラグがオンになるのをこれ以上待てないタイミングでタイムアップするように設定されたタイマである。ここでは、第１タイマのタイムアップ時間は例えば３００ｍｓｅｃに設定されている。また、第２タイマは、センサフラグが未だオンになって欲しくない最長のタイミングでタイムアップするように設定されたタイマである。この第２タイマのタイムアップ時間は例えば１８０ｍｓｅｃに設定されている。ここで、第１タイマおよび第２タイマは、それぞれ、第１の計時部および第２の計時部の各一例に相当する。

なお、ここでは、第１タイマ、第２タイマのタイムアップ時間を、図２４に示すテーブル１とテーブル２によらず、またＡ群とＢ群とＣ群とによらずに一律に定めているか、第１タイマと第２タイマの一方又は双方について、これらテーブル１とテーブル２や、Ａ群、Ｂ群、Ｃ群により別々に設定してもよい。

図２６に戻って説明を続ける前に、図２７に示すフローチャートについて先に説明する。

ステープル動作が開始されると、上述のようにセンサフラグ（図２５（Ｂ）参照）が一旦オフに設定される（ステップＳ１２）。その後、どこかの時点で、ＭＰセンサ５２により、図２０に示すポイントＰ２、すなわちクリンチ工程と復帰工程との境界に到達したことが検出され、それを契機として図２７に示す処理が開始される。

ここでは先ず、センサフラグ（図２５（Ｂ）参照）がオンにセットされる（ステップＳ３１）。

次いで、図２５（Ａ）に示す作業領域の復帰時デューティ（ここでは８０％）が参照され、ＤＣモータ３２１（図２１参照）への供給電力のデューティがそれまでの開始時デューティ（４０％）から復帰時デューティ（８０％）に変更される。図２０に示すように復帰工程における騒音は小さく、デューティを上げて高速に復帰させても問題は少ないからである。

１回のステープル動作に許容される最長時間はあらかじめ定められている。この許容最長時間内で一連のステープル動作を完了させる必要がある。そこで、本実施形態では、復帰工程前と復帰工程後とでデューティを変更し、復帰工程前はデューティを下げて騒音を抑え、デューティを下げることにより時間を要した分、復帰工程ではデューティを上げて高速に復帰させている。

ここで、一連のステープル処理における各工程の実行に要する時間は予期した通りとはいかずに温湿度や紙質のばらつき、印刷内容等の様々な要因でばらつくことになる。このデューティを変更するタイミングを動作開始から計測した時間で決めた場合、タイムアップのタイミングが、クリンチ工程と復帰工程との間の実際のタイミングとは、ずれることがある。実際のタイミングよりも早いタイミングでタイムアップしてデューティ８０％に変更されると、クリンチ工程が未だ終ってないことから、大きい騒音が発生するおそれが生じることになる。

また、前述したように、復帰工程ではステープラ３２の様々な構成部品を一斉に初期状態に復帰させる必要があることから、この復帰工程を実行するには大きな負荷がかかることになる。このため、クリンチ工程と復帰工程との間の実際の切替えタイミングよりもタイマによるタイムアップのタイミングが遅れると、復帰工程に入ったにもかかわらず低いデューティのままとなるので、復帰動作が不安定になったり、あるいは、負荷に耐えきれずに動作が停止してしまうおそれがある。動作が一旦停止すると、動作再開には更なる大きな負荷がかかるため、停止後にデューティが上がってもゆっくりとした動作となってあらかじめ定められたステープル動作完了までの許容最長時間に間に合わなかったり、あるいは、動作の再開自体が不能となるおそれもある。

本実施形態では、ＤＣモータ３２１の回転に基づいて回転する遮光板５１をＭＰセンサ５２で検出することによりクランチ工程と復帰工程との境界を通過したタイミングを検出しているため、上記のような問題点を発生させずに正しいタイミングでデューティが変更される。

図２６に戻って説明を続ける。

ステップＳ１５では、第２タイマのタイムアップ待ちとなる。この第２タイマのタイムアップは、第２の計時部の計時による第２の時点の到来の一例に相当する。そしてその第２タイマがタイムアップするとステップＳ１６に進み、図２５（Ｂ）に示す作業領域が参照され、センサフラグがオンか否かが判定される。この第２タイマは、このタイムアップのタイミング以前には、センサフラグがオンになって欲しくない最長時刻にタイムアップするように設定されている。本実施形態では、上述の通り、この第２タイマのタイムアップ時間は１８０ｍｓｅｃに設定されている。ステップＳ１６において、第２タイマがタイムアップした時点でセンサフラグが既にオンになっていたことが判定されると、第２タイマがタイムアップするよりもやや遅いタイミングでセンサフラグがオンになるための、今回の開始時デューティよりももっと小さなデューティが計算され、図２５（Ａ）に示す開始時デューティがその計算されたデューティに書き換えられる（ステップＳ１７）。これにより、次のステープル処理対象の用紙束が今回ステープル処理を行なっている用紙束と同じジョブに属する用紙束であったときは、次のステープル処理では、その新たに書き換えられた開始時デューティが採用される。これにより、次のステープル処理では作動音がさらに抑えられる。

なお、第２タイマがタイムアップする前にセンサフラグがオンになっていたときであっても、ＤＣモータ３２１への供給電力のデューティは、そのセンサフラグオンのタイミングで復帰時デューティに変更されている（図２７、ステップＳ３２参照）。

ステップＳ１６において、第２タイマのタイムアップのタイミングではセンサフラグはまだオフのままであると判定されると、今度は、第１タイマのタイムアップ待ちとなる（ステップＳ１８）。第１タイマのタイムアップは、上記の第２タイマの場合と同様、第１の計時部の計時による第１の時点の到来の一例に相当する。そして、第１タイマがタイムアップしたタイミングで、センサフラグ（図２５（Ｂ））がオンか否かが再度判定される。

この第１タイマは、センサフラグがオンになるのをこれ以上は待てないタイミングでタイムアップするタイマである。本実施形態では、上述の通り３００ｍｓｅｃに設定されている。第１タイマがタイムアップするよりも前にセンサフラグがオンになっていたときは、問題のない動作が行なわれていることから、この図２６の処理はそのまま終了する。

一方、第１タイマがタイムアップした時点でセンサフラグが未だにオフであったときは、ＤＣモータ３２１には、デューティ１００％の電力供給が行なわれて、最高速で動作を実行させる（ステップＳ２０）。そして、今回のステープル動作におけるデューティの更なる変更は禁止される（ステップＳ２１）。これは、ステップＳ２０においてデューティが１００％に変更された後になってセンサがオンとなり、図２７のステップＳ３２においてデューティがもう一度変更されるのを避けるためである。

さらに、第１タイマがタイムアップする前にセンサフラグがオンとなるようなデューティが計算され、図２５（Ａ）に示す開始時デューティが、その計算されたデューティに書き換えられる（ステップＳ２２）。これにより、次のステープル処理対象の用紙束が今回の用紙束と同一のジョブに属する場合に、騒音は若干高まるものの、次の用紙束については正常動作が行なわれることが期待される。次の用紙束についても、第１タイマのタイムアップ時点でセンサフラグがオンになっていなかったときは、ここでは図示は省略したが、エラー処理が行なわれる。

本実施形態では、以上のようにして１回のステープル処理に許容される最長時間を守りながら作動音を抑えている。

図２８は、第１変形例における、ＤＣモータへの供給電力のデューティの時間変化を示した図である。この図２８は、上述の実施形態における図２０に対応する図であり、この図２８にも、騒音波形が示されている。ただし、図２０（Ｃ）に示した遮光板とＭＰセンサについては不図示としている。この図２８に示す第１変形例では、（ａ）の起動工程と（ｅ）の復帰工程についてデューティ１００％が適用されている。（ａ）の起動工程と（ｂ）のクランプ工程との境界のタイミングは、図２０に示すＭＰセンサ５２による、遮光板５１のポイントＰ１の検出により認識される。

この図２８に示す第１変形例では、（ｅ）の復帰工程と（ａ）の起動工程の双方についてデューティを１００％として高速化を図っているため、（ｂ）〜（ｄ）のクランプ工程、針足カット工程、およびクリンチ工程におけるデューティを３８％にまで下げ、更なる静音化を図っている。

なお、この第１変形例を実現するには、上述の実施形態における図２４のテーブルや図２５（Ａ）の作業領域、図２６のフローチャート等を変更する必要があるが、自明であるため、ここではそれらの図示および説明は省略する。

図２９は、第２変形例における、ＤＣモータへの供給電力のデューティの時間変化を示した図である。ここでは、図２８に示す第１変形例との相違点について説明する。

この図２９に示す第２変形例では、（ｂ）のクランプ工程終了後（ｃ）の針足カット工程開始迄の時間と、（ｃ）の針足カット工程終了後（ｄ）のクリンチ工程開始迄の時間との２回、デューティを６０％に上げている。その分、動作速度を少し速め、その少し速めたことにより生まれる余裕時間を（ｂ），（ｃ），（ｄ）のクランプ工程、針足カット工程雄、およびクリンチ工程に振り向けて、それら（ｂ），（ｃ），（ｄ）の各工程におけるデューティを３７％に下げている。これにより騒音の更なる低減化を図っている。

なお、この第２変形例についても自明であるため、上述の実施形態における図２４のテーブルや図２５（Ａ）の作業領域、図２６のフローチャート等に対応する図面の図示や説明は省略する。さらに、この第２変形例では遮光板５１（図２０参照）の形状についても変更する必要があるが、これも自明であるため、図示および説明は省略する。なお、前述の通り、デューティを変更してもＤＣモータ３２１の応答には遅れがあるため、ＭＰセンサ５２による遮光板５１の検出は、その遅れを見込んだ分だけ早いタイミングで行なわれるように調整されている。

ここでは、遮光板５１をＭＰセンサ５２で検出することでステープル処理の途中の特定のタイミングを検出しているが、ＤＣモータ３２１の回転量に基づいてタイミングを検出すればよく、遮光板とＭＰセンサとの組合せに限られるものではない。例えばＤＣモータ３２１に駆動されて回転する歯車の歯の有無を検出するセンサを備えて、そのセンサの位置を通過する歯の数を数えることにより必要なタイミングを検出してもよい。あるいは、例えばＤＣモータ３２１の回転により往復動するレバーを設け、そのレバーの動きでリミットスイッチをオンオフする構成を備えて、リミットスイッチのオンオフの回数を数えることで必要なタイミングを検出してもよい。

また、ここでは、図１に示す複写機４０に後処理装置３０が連結されたプリントシステム１Ａを例に挙げて説明したが、複写機４０に代わり、例えばインクジェットプリンタを備えてもよく、本発明の画像形成装置は、画像を形成する原理の如何を問うものではない。また、本発明の綴じ処理装置は、複写機やプリンタといった画像を形成する装置にのみ連結されるものではなく、例えば、あらかじめ印刷されている用紙を単に搬送する搬送装置に連結されていてもよく、綴じ処理対象となる用紙を綴じ処理装置に送り込む装置であればどのような装置に連結されてもよい。

１Ａ プリントシステム
３０ 後処理装置
３１ パンチャ
３２ ステープラ
３３ 足部
３４ 案内部材
３５ 用紙処理制御部
３９ ステープル機構
４０ 複写機
４１ 画像読取部
４２ 操作パネル
４３ 画像形成部
５１ 遮光版
５２ ＭＰ（モータポジション）センサ
５３，５４ センサ
６０，６０ａ 針プレート
６１，６１ａ，６１ｂ ステープル針
６２，６２ａ，６２ｂ 針ストッパ
６３ ガイド部材
７１ 針押上部材
７２ 針曲げ部材
７３ 板バネ
７４ 針折曲げ部材
７５ 押え部材
７６ 上部部材
７７ カッタ
４３２ 取出しロール
４３３ 供給ロール
４３４ 搬送ロール
４３５ 調整ロール
４４０ 二次転写ロール
４５０ 本体制御部
１３４ パドラ
１３５ 可動板
１３６ 用紙受け台
１３７ 固定板
１３８ 突き当て壁
１３９ 横受け板
３２１ ＤＣモータ
３２２ ギア
３２３ 中継ギア
３２４ 駆動ギア
３２５ 駆動軸
３２６ 駆動カム
３２７ 中継カム
３２７ａ，３２８ａ 回転中心
３２８ 押え部材
３３１ 突起
３４１，７６１ 溝
３４２ レール
３５１ ＣＰＵ
３５２ ＲＡＭ
３５３ モータ駆動部
３５４ 発振器
ＰＰ 用紙
ＰＳ 用紙束
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５ 用紙搬送路

Claims (7)

1. 用紙を受け取り複数枚重ねて用紙束を形成する用紙束形成部と、
   電動機を備え、該電動機による駆動力で前記用紙束にコ字形状に折り曲げた針の両端部を差し込んで折り曲げる一連の動作を実行する綴じ部と、
   電力を調整して調整された電力を前記電動機に供給する電力供給部と、
   前記針の、用紙束を貫通した両端部を折り曲げる折曲げ動作から該折曲げ動作終了後の初期位置への復帰動作へと移行する第１の契機を、前記電動機の回転量に基づいて検出する検出部と、
   前記一連の動作の開始時点から前記第１の契機の検出予定期間の終期である第１の時点までを計時する第１の計時部と、
   処理単位を管理する処理単位管理部と、
   前記検出器による前記第１の契機の検出よりも前に前記第１の計時部の計時による前記第１の時点が到来した場合に、今回の一連の動作の対象である第１の用紙束と同一の処理単位に属する次の一連の動作の対象となる第２の用紙束の一連の動作において、前記検出部による前記第１の契機の検出が前記第１の計時部の計時による前記第１の時点の到来よりも前の時刻に到来するように、前記電力供給部に、該第１の契機到来前の前記電動機への供給電力を調整させ、前記検出部による前記第１の契機の検出よりも前に、前記第１の計時部の計時による前記第１の時点が到来したことを受けて、前記電力供給部に前記電動機への供給電力を上昇させる供給電力制御部とを備えたことを特徴とする綴じ処理装置。
2. 用紙を受け取り複数枚重ねて用紙束を形成する用紙束形成部と、
   電動機を備え、該電動機による駆動力で前記用紙束にコ字形状に折り曲げた針の両端部を差し込んで折り曲げる一連の動作を実行する綴じ部と、
   電力を調整して調整された電力を前記電動機に供給する電力供給部と、
   前記針の、用紙束を貫通した両端部を折り曲げる折曲げ動作から該折曲げ動作終了後の初期位置への復帰動作へと移行する第１の契機を、前記電動機の回転量に基づいて検出する検出部と、
   前記一連の動作の開始時点から前記第１の契機の検出予定期間の終期である第１の時点までを計時する第１の計時部と、
   前記一連の動作の開始時点から、前記第１の時点よりも前に到来する前記予定期間の始期である第２の時点までを計時する第２の計時部と、
   処理単位を管理する処理単位管理部と、
   前記第２の計時部の計時による前記第２の時点の到来よりも前に前記検出部による前記第１の契機の検出があったことを受けて、今回の一連の動作の対象である第１の用紙束と同一の処理単位に属する次の一連の動作の対象となる第２の用紙束の該一連の動作において、前記検出部による前記第１の契機の検出が前記第２の計時部の計時による前記第２の時点の到来以降の時点となるように、前記電力供給部に、該第１の契機到来前の前記電動機への供給電力を調整させ、前記検出部による前記第１の契機の検出よりも前に、前記第１の計時部の計時による前記第１の時点が到来したことを受けて、前記電力供給部に前記電動機への供給電力を上昇させる供給電力制御部とを備えたことを特徴とする綴じ処理装置。
3. 前記一連の動作の開始時点から、前記第１の時点よりも前に到来する第２の時点までを計時する第２の計時部とを備え、
   前記供給電力制御部は、前記第２の計時部の計時による前記第２の時点の到来よりも前に前記検出部による前記第１の契機の検出があったことを受けて、今回の一連の動作の対象である第１の用紙束と同一の処理単位に属する次の一連の動作の対象となる第２の用紙束の該一連の動作において、前記検出部による前記第１の契機の検出が前記第２の計時部の計時による前記第２の時点の到来以降の時点となるように、前記電力供給部に、該第１の契機到来前の前記電動機への供給電力を調整させるものであることを特徴とする請求項１記載の綴じ処理装置。
4. 前記検出部が、前記第１の契機に加え、さらに、初期位置から開始される起動動作から、該起動動作に続く、用紙束に針を突き刺す突刺し動作へと移行する第２の契機を検出するものであり、
   前記供給電力制御部が、前記電力供給部に、前記検出部により検出された前記第２の契機で前記電動機への供給電力を低下させるものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の綴じ処理装置。
5. 前記検出部が、前記第１の契機と前記第２の契機に加え、さらに、該第１の契機と該第２の契機との間の、少なくとも１つの第３の契機を検出するものであり、
   前記供給電力制御部が、前記電力供給部に、前記検出部により検出された前記第３の契機で、前記電動機への供給電力を、該第３の契機の前と後とで同一電力の供給を続けた場合に該第３の契機を境として前記一連の動作に伴う動作音が相対的に大きい側および小さい側の供給電力がそれぞれ低下および上昇するように、変更させるものであることを特徴とする請求項４記載の綴じ処理装置。
6. 前記電動機が、直流電動機であり、
   前記電力供給部が、前記直流電動機に供給する電力を断続したときの接続時間の比率の調整が自在に該電力を断続するものであって、
   前記供給電力制御部が、前記電力供給部に、前記直流電動機への供給電力の前記比率を変更させるものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の綴じ処理装置。
7. 請求項１から６のうちいずれか１項記載の綴じ処理装置を備え、用紙上に画像を形成して該綴じ処理装置に送り込み、送り込んだ用紙の束を形成して該束を前記一連の処理により綴じることを特徴とする画像形成装置。

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