JP7045651B2 - シート処理装置、画像形成装置及び画像形成システム - Google Patents
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Description
この図2に示す画像形成システム4は、画像形成装置3の胴内にミシン目形成装置1を配置したものであり、ミシン目形成装置1を備えた画像形成装置3と後処理装置2とで、画像形成システムが構成されている。また、後処理装置2にミシン目形成装置を設けてもよい。
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。
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、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、ガイドレールに沿って移動させる。
図4に示すように、ミシン目形成装置1は、搬送路14に沿って入口側から入口ローラ対11、揺動ガイド板13、ミシン目形成部20、排紙ローラ対12を備えている。
入口ローラ対11の後段には、揺動ガイド板13が配置されている。揺動ガイド板13は、搬送方向下流側端部を支点にして揺動可能に設けられている。シートを搬送するときは、図4に示すガイド位置に位置し、ミシン目形成部20によりミシン目を形成するときは、図中反時計回りに揺動し、退避位置に位置する。
排紙ローラ対12は、ミシン目形成装置1の最後段の出口直前に位置し、用紙の排出を行う機能を有する。
図5に示すようにミシン目形成部20は、主に複数の刃41aが形成された刃物41と、シートを刃物41に押圧する押圧機構30とを備えている。押圧機構30は、両端がミシン目形成装置1の側板1aに支持され、シート搬送方向に並べて設けられた一対のガイドレール38にシート幅方向(図5(b)の左右方向)に移動可能に支持されている。
この移動用タイミングベルト52が駆動モータ54の正逆回転によって無端移動することで、押圧機構30がシート幅方向に往復駆動される。
図7(a)に示すように、シートPが画像形成装置3の排紙ローラ408によって画像形成装置から排紙されたシートPを入口ローラ対11が受け取り、ミシン目形成部20へシートPを搬送する。このとき、揺動ガイド板13はガイド位置に位置している。入口ローラ対11により搬送されてきたシートPは、揺動ガイド板13にガイドされてミシン目形成部20に搬送される。
図8は、ミシン目形成部20のミシン目形成動作を説明する説明図である。
図8(a)に示すように、ミシン目形成動作前は、押圧機構30は退避位置に位置しており、ローラ部材32が退避台42に乗り上げている。シートPが所定の位置で停止したら、駆動モータ54の駆動を開始し、押圧機構30を用紙幅方向一端側(図中左端)から他端側へ移動させる。すると、ローラ部材32が、刃先の上を転がりながら、図中矢印D方向へ移動する。
図9に示すように、駆動装置50により押圧機構30が図中矢印D方向に移動しているとき、ローラ部材32の揺動の支点である支持軸33bは、スライダ34を介して図中矢印F1方向に駆動装置50の駆動力が加わる。図9(b)に示すように、ローラ部材32の揺動の支点が、ローラ部材32の支持位置よりも刃物側にある場合、ローラ部材32には、刃物から離れる側にモーメントが働き、ローラ部材32が刃に乗り上げる際に、ローラ部材32が跳ね上がるおそれがある。その結果、押圧力が低下し、良好なミシン目を形成できないおそれがある。
図10(a)は、ローラ部材32の揺動の支点が、ローラ部材32よりも押圧機構移動方向上流側となる場合の力学的モデルを示す図であり、図10(b)は、ローラ部材32の揺動の支点が、ローラ部材32よりも押圧機構移動方向下流側となる場合の力学的モデルを示す図である。
図10(a)に示すように、ローラ部材32の揺動の支点である支持軸33bからローラ部材32と刃41aとの接触位置までの押圧機構移動方向の長さをb、支持軸33bからローラ部材32と刃41aとの接触位置までの上記移動方向と直交する方向の長さをa、刃41aとローラ部材32との接触時の上記移動方向の力をF2、刃41aとローラ部材32との接触時の移動方向と直交する方向の力をF1とすると、支持軸33bまわりのモーメントT1は、次の式(1)となる。
T1=F1・b-F2・a・・・・(式1)
上記式から、移動方向と直交する方向の力(垂直抗力=押圧力)F1は、次の式(2)となる。
F1=(T1+F2・a)/b・・・・(式2)
T2=F3・c+F4・dとなる。・・・・(式3)
上記式から、移動方向と直交する方向の力(垂直抗力=押圧力)F3は、次の式(4)となる。
F3=(T2-F4・d)/c・・・・(式4)
F3≒(T1-F2・a)/b・・・・(式5)
図11は、押圧機構30の移動を変更する制御フロー図である。
駆動装置50の駆動モータ54を制御する制御手段は、画像形成装置から搬送されてきるシートの種類情報として、シートの紙厚情報を取得する。取得した紙厚情報から、搬送されてくるシートの紙厚が、a(mm)を超えるとき(S1のYes)は、一回の押圧機構30の移動では良好にミシン目を形成することができない。従って、シートの紙厚がa(mm)を超えるとき(S1のYes)は、押圧機構30を複数回移動させてミシン目を形成する。これにより、紙厚が厚いシートに良好にミシン目を形成することができる。
図12(a)は、コイルスプリング37を、ローラ部材32よりもローラ部材の揺動の支点(支持軸33b)から離れた側に設けた例を示す図であり、図12(b)は、コイルスプリング37を、ローラ部材32よりもローラ部材の揺動の支点(支持軸33b)側に設けた例を示す図である。また、図12(c)は、コイルスプリング37を、ローラ部材32の直上に設けた例を示す図である。
図13は、刃物41の着脱について説明する斜視図である。
図13に示すように、刃物41は、刃物固定用ブラケット44に固定されており、ベース部材43から図13(a)の矢印方向に刃物固定用ブラケット44ともに引き出すことで、押圧機構30から取り外すことができる。
図14は、刃物41と、刃物固定用ブラケット44と、刃物押さえブラケット45とを示す斜視図である。また、図15は、刃物の刃物固定用ブラケット44への位置決めについて説明する図であり、図16は、刃物の刃物固定用ブラケット44への固定について説明する図である。
図15(a)に示すように、刃物固定用ブラケット44の位置決め面44cには、バーリング加工により突出させた位置決め部44dを有している。図15(b)に示すように、この位置決め部44dに刃物41に形成された位置決め孔をはめ込むことで、刃物41が刃物固定用ブラケット44に位置決めされる。また、図15(c)に示すように、刃物押さえブラケット45形成された位置決め孔を位置決め部44dにはめ込むことで、刃物押さえブラケット45が刃物固定用ブラケット44に位置決される。
図17に示すように、この離間機構60は、押圧機構30を支持するガイドレール38を上昇(刃物41から離れる方向の移動)させて、ローラ部材32を押圧位置から離間位置へ移動させるものである。離間機構60は、ガイドレール38の両端に設けられており、カム61と、ガイドレール38をカム側に付勢する付勢手段63と、カム61を回転させるカムモータ62とで構成されている。
図18は、離間機構70の他の例を示す図である。
この離間機構70は、アクチュエータ71を有しており、アクチュエータ71は押圧機構30に取り付けられている。このアクチュエータの押し当て部材71aが、ホルダ33に設けられた押し当て部33eに押し当てることで、ホルダを図中反時計回りに回動させることで、ホルダが支持するローラ部材32を押圧位置から離間させるものである。
(態様1)
直線上に並んだ複数の刃41aを有する刃物41と、刃41aとともに挟んだシート箇所にミシン目を形成しながら複数の刃の並び方向に移動するローラ部材32などの移動部材とを備えたミシン目形成装置1などのシート処理装置において、移動部材を前記刃物側へ加圧するコイルスプリング37などの加圧手段を設けた。
特許文献1に記載のシート処理装置においては、製造誤差などにより両端合わせて複数の加圧手段間で加圧力のバラツキが生じ、複数の刃の並び方向での加圧力にバラツキが生じる。その結果、上記並び方向において、加圧力が強い箇所と、弱い箇所で、刃のシートへの突き刺さり量が異なり、ミシン目がばらついてしまう。
一方、態様1では、刃の並び方向に移動する移動部材を加圧手段により刃物側へ加圧することで、ひとつの加圧手段で加圧することができ、複数の加圧手段間での加圧力のバラツキに起因する刃の並び方向での加圧力のバラツキが生じない。よつて、刃の並び方向において、同じ力でシートを刃に押圧することができ、刃のシートへの突き刺さり量を同一にできる。その結果、シートに均一なミシン目を形成することができる。
態様1において、ローラ部材32などの移動部材の刃に対向する箇所に溝32aを設けた。
これによれば、実施形態で説明したように、ローラ部材がシートと接触したときに、ローラ部材の溝の部分とシートとの間には隙間が生じる。これにより、確実にシートから刃を突き出すことができ、良好にミシン目を形成することができる。
態様1または2において、ローラ部材32などの移動部材は、ローラ部材であり、回転しながら刃の並び方向に移動する。
これによれば、実施形態で説明したように、移動部材の移動抵抗を低減することができる。
態様1乃至3において、ローラ部材32などの移動部材を、シートの垂直方向に揺動可能に支持するホルダ33などの支持部材を備え、移動部材の揺動の支点(本実施形態では支持軸33b)を、支持部材の移動部材を支持する支持位置(本実施形態では、軸32b)以上刃物41から離した。
これによれば、図9を用いて説明したように、ローラ部材32などの移動部材の揺動の支点(支持軸33b)が、ホルダ33などの支持部材の移動部材を支持する支持位置(軸32b)よりも刃物41側に位置する場合に比べて、移動時の移動部材の跳ね上がりを抑制することができ、押圧力の低下を抑制することができる。これにより、良好にミシン目を形成することができる。
態様4において、ローラ部材32などの移動部材の揺動の支点(支持軸33b)が、移動部材よりも移動部材の移動方向上流側に位置するように移動部材を移動させてミシン目を形成する。
これによれば、図10を用いて説明したように、移動部材の揺動の支点(支持軸33b)が、移動部材よりも移動部材の移動方向下流側に位置するように移動部材を移動させてミシン目を形成する場合に比べて、シートを刃物側へ押圧する押圧力を高めることができ、良好にミシン目を形成することができる。
態様5において、ミシン目を形成するときのローラ部材32などの移動部材の移動方向を、移動部材の揺動の支点が、移動部材よりも移動部材の移動方向上流側に位置する移動方向に限定するか否かを、シートの種類に基づいて決める。
これによれば、実施形態で説明したように、薄紙など弱い押圧力でも良好にミシン目を形成することができるシートの場合は、ミシン目を形成するときの移動部材の移動方向を限定せず、実施することで、シート幅方向一方側から他方側へ移動部材を移動させてミシン目を形成した後、次のシートについて、他方側から一方側へ移動部材を移動させてミシン目を形成することができる。これにより、ミシン目を形成するときの移動部材の移動方向を、移動部材の揺動の支点が、移動部材よりも移動部材の移動方向上流側に位置する移動方向に限定した場合に比べて、生産性を高めることができる。
一方、厚紙など、強い押圧力でなければ、良好にミシン目を形成することができるシートの場合は、ミシン目を形成するときの移動部材の移動方向を移動部材の揺動の支点が、移動部材よりも移動部材の移動方向上流側に位置する移動方向に限定することで、厚紙などのシートに対して良好にミシン目を形成することができる。
態様4乃至6において、コイルスプリング37などの加圧手段は、ホルダ33などの支持部材のローラ部材32などの移動部材と対向する対向部を加圧する。
これによれば、図12を用いて説明したように、前記ホルダ33を保持するスライダ34が抉れるのを抑制することができる。
態様1乃至7において、シートの種類に基づいて、前記ミシン目を形成するときの移動部材の移動回数を決定する。
これによれば、実施形態で説明したように、薄紙などのミシン目を形成しやすいシートについては、ミシン目を形成するときの移動部材の移動回数を少なく(本実施形態では一回)することができ、生産性を低下させることなく、良好にミシン目を形成することができる。一方、厚紙などのミシン目を形成し難いシートについて、ミシン目を形成するときの移動部材の移動回数を多くするができ、良好にミシン目を形成することができる。
態様1乃至8いずれかにおいて、刃物は、装置本体に対して着脱可能に設けられている。
これによれば、刃物の交換を容易に行なうことができる。また、態様1で説明したように、コイルスプリング37などの加圧手段で移動部材を刃物側へ加圧する構成とすることで、刃物を装置に固定することができ、装置本体に対して着脱可能な構成を容易に実現することができる。
態様1乃至9いずれかにおいて、ローラ部材32などの移動部材を、刃物の刃から離間させる離間機構60などの離間手段を備え、シートと対向する位置で、刃物の刃から離間した離間位置からシートを刃物側へ押圧する押圧位置へ移動部材を移動させた後、移動部材を、刃の並び方向に移動させてミシン目を形成する。
これによれば、図17や図18を用いて説明したように、シートと対向する位置で、刃物の刃から離間した離間位置からシートを刃物側へ押圧する押圧位置へ移動部材を移動させることで、シートが刃物に刃に突き刺さり、シートを刃物に固定することができる。よって、その後、押圧位置に位置する移動部材を刃の並び方向に移動させてもシートにスキューなどが生じることなく、良好にミシン目を形成することができる。よって、移動部材を刃の並び方向に移動させてミシン目を形成するときに、シートが刃の並び方向に移動しないように、入口ローラと排紙ローラとで狭持しておかなくなくてもよい。その結果、シートの先端付近やシートの後ろ端付近でも、良好にミシン目を形成することができる。
シートに画像を形成する画像形成部などの画像形成手段と、シートに所定の処理を施すミシン目形成装置1などのシート処理手段とを備えた画像形成装置において、シート処理手段として、態様1乃至10いずれか一項に記載のシート処理装置を用いた。
これによれば、良好にシートにミシン目を形成することができる。
シートに画像を形成する画像形成装置3と、シートに所定の処理を施すミシン目形成装置1などのシート処理装置とを備えた画像形成システム4において、シート処理装置として、態様1乃至10いずれかのシート処理装置を用いた。
これによれば、良好にシートにミシン目を形成することができる。
2 :後処理装置
3 :画像形成装置
4 :画像形成システム
11 :入口ローラ
12 :排紙ローラ
13 :揺動ガイド板
14 :搬送路
20 :ミシン目形成部
30 :押圧機構
32 :ローラ部材
32a :溝
32b :軸
33 :ホルダ
33a :バネ受け台
33b :支持軸
33c :ローラ支持部
33e :押し当て部
34 :スライダ
34a :貫通孔
34b :バネ受け台
37 :コイルスプリング
38 :ガイドレール
41 :刃物
41a :刃
41b :ねじ貫通孔
42 :退避台
42a :逃がし穴
42b :逃がし溝
43 :ベース部材
44 :刃物固定用ブラケット
44a :ベース面
44b :取り付け面
44c :位置決め面
44d :位置決め部
44e :ねじ穴
45 :刃物押さえブラケット
46 :ねじ
50 :駆動装置
51 :従動プーリ
52 :移動用タイミングベルト
53 :駆動プーリ
54 :駆動モータ
55 :タイミングベルト
60 :離間機構
61 :カム
62 :カムモータ
63 :付勢手段
70 :離間機構
71 :アクチュエータ
71a :押し当て部材
P :シート
Claims (11)
- 直線上に並んだ複数の刃を有する刃物と、
前記刃とともに挟んだシートの箇所にミシン目を形成しながら複数の刃の並び方向に移動する移動部材とを備えたシート処理装置において、
前記移動部材を刃物側へ加圧する加圧手段と、
前記移動部材を、前記シートの垂直方向に揺動可能に支持する支持部材とを備え、
前記移動部材の揺動の支点を、前記支持部材の前記移動部材を支持する支持位置以上、前記刃物から離したことを特徴とするシート処理装置。 - 請求項1に記載のシート処理装置において、
前記移動部材の前記刃に対向する箇所に溝を設けたことを特徴とするシート処理装置。 - 請求項1または2に記載のシート処理装置において、
前記移動部材は、ローラ部材であり、回転しながら前記刃の並び方向に移動することを特徴とするシート処理装置。 - 請求項1乃至3いずれか一項に記載のシート処理装置において、
前記移動部材の揺動の支点が、前記移動部材よりも前記移動部材の移動方向上流側に位置するように前記移動部材を移動させて前記ミシン目を形成することを特徴とするシート処理装置。 - 請求項4に記載のシート処理装置において、
前記ミシン目を形成するときの前記移動部材の移動方向を、前記移動部材の揺動の支点が、前記移動部材よりも前記移動部材の移動方向上流側に位置する移動方向に限定するか否かを、シートの種類に基づいて決めることを特徴とするシート処理装置。 - 請求項1乃至5いずれか一項に記載のシート処理装置において、
前記加圧手段は、前記支持部材の前記移動部材と対向する対向部を加圧することを特徴とするシート処理装置。 - 請求項1乃至6いずれか一項に記載のシート処理装置において、
シートの種類に基づいて、前記ミシン目を形成するときの前記移動部材の移動回数を決定することを特徴とするシート処理装置。 - 請求項1乃至7いずれか一項に記載のシート処理装置において、
前記刃物は、装置本体に対して着脱可能に設けられていることを特徴とするシート処理装置。 - 請求項1乃至8いずれか一項に記載のシート処理装置において、
前記移動部材を、前記刃物の刃から離間させる離間手段を備え、
前記シートと対向する位置で、前記刃物の刃から離間した離間位置から、前記シートを刃物側へ押圧する押圧位置へ前記移動部材を移動させた後、前記移動部材を、前記刃の並び方向に移動させて前記ミシン目を形成することを特徴とするシート処理装置。 - シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記シートに所定の処理を施すシート処理手段とを備えた画像形成装置において、
前記シート処理手段として、請求項1乃至9いずれか一項に記載のシート処理装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - シートに画像を形成する画像形成装置と、
前記シートに所定の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乃至9いずれか一項に記載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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