(57)【要約】【課題】シート束を切断する寸法精度が低下させることなく、かつ切断面の焦げ付きを少なくして、シート束の切断面の品位を高めること。【解決手段】シート切断ユニット１１は、シート束とレーザ発光装置１８との少なくとも一方を移動させてシート束の厚み方向の一部分を切断した後、焦点範囲Ｌの位置をシート束の厚み内の深い位置に変更する。そして、再度、移動動作をしてシート束を切断する。このため、シート切断ユニットは、レーザ光の出力を強くすることなくシート束を切断することできるので、シート束を切断する寸法精度の低下を防止することができる。また、切断面の焦げ付きを少なくして、シート束の切断面の品位を損ねることを少なくすることができる。【選択図】図３
2008055484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を集光レンズでシートに集光照射するレーザ光照射手段と、
前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を前記シートの上面に沿った方向に移動させる移動手段と、を備え、
前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を移動させて、前記レーザ光によって前記シートを切断するシート切断装置において、
前記シートと前記集光レンズとの対向間隔を調節して、前記集光レンズの焦点範囲の位置を前記シートの厚み方向に調節可能な調節手段を備え、
前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を移動させて、前記シートの厚み方向の一部分を切断した後、前記調節手段が前記焦点範囲の位置を前記シートの厚み内の深い位置に変更して、再度、前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を移動させて前記シートを切断してなる、
ことを特徴とするシート切断装置。
【請求項２】
レーザ光を集光レンズでシートに集光照射するレーザ光照射手段と、
前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を前記シートの上面に沿った方向に移動させる移動手段と、を備え、
前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を移動させて、前記レーザ光によって前記シートを切断するシート切断装置において、
前記レーザ光照射手段が、前記移動方向に複数配列されて、前記複数のレーザ光照射手段の集光レンズの焦点範囲の位置が、前記レーザ光照射手段が前記シートを照射する順に前記シートの厚み内に深く設定されている、
ことを特徴とするシート切断装置。
【請求項３】
前記複数のレーザ光照射手段の内、少なくとも１つのレーザ光照射手段と前記シートとの対向間隔を調節して、前記集光レンズの焦点範囲の位置を前記シートの厚み方向に調節可能な調節手段を備えた、
ことを特徴とする請求項２に記載のシート切断装置。
【請求項４】
前記複数のレーザ光照射手段の内、作動させるレーザ光照射手段を選択する選択手段を備えた、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のシート切断装置。
【請求項５】
レーザ光を集光レンズでシートに集光照射するレーザ光照射手段と、
前記シートと前記レーザ光との少なくとも一方を前記シートの上面に沿った方向に移動させる移動手段と、を備え、
前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光との少なくとも一方を移動させて、前記レーザ光によって前記シートを切断するシート切断装置において、
前記シートと前記集光レンズとの対向間隔を調節して、前記集光レンズの焦点範囲の位置を前記シートの厚み方向に調節可能な調節手段を備え、
前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光との少なくとも一方を移動させて、前記シートを厚み方向の一部分を切断した後、前記調節手段が前記焦点範囲の位置を前記シートの厚み内の深い位置に変更して、再度、前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光との少なくとも一方を移動させて前記シートを切断してなる、
ことを特徴とするシート切断装置。
【請求項６】
前記シートの厚みを検知する厚み検知手段を備え、
前記厚み検知手段が、シートの厚みが所定の厚み以下を検知したとき、前記シートを一度で切断し、シートの厚みが所定の厚みを超えたことを検知したとき、前記シートを複数回に分けて切断してなる、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート切断装置。
【請求項７】
シートが積載されるシート積載手段と、
前記シート積載手段に積載されたシートを整合する整合手段と、
前記整合手段によって整合されたシートに処理を施すシート処理手段と、
前記シート処理手段によって処理が施されるシートを切断するシート切断装置と、を備え、
前記シート切断装置が請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート切断装置であることを特徴とするシート処置装置。
【請求項８】
シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で画像が形成されたシートを切断するシート切断装置と、を備え、
前記シート切断装置が、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート切断装置である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート束や厚みの厚いシートとレーザ光との少なくとも一方を移動させ、かつレーザ光の切り込み深さを深くしながらシート束やシートを切断するシート切断装置と、このシート切断装置を備えたシート処置装置、並びにこのシート切断装置を備えた画像形成装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光でシートを切断するシート切断装置が、特許文献１に開示されている。このシート切断装置で、厚みの厚いシート束や厚みの厚いシートを１回で切断しようとすると、レーザ発信器のダイオードの本数を変えて、レーザ光の出力を強くしなければならない。なお、シート束と一枚のシートとを総称して「シート」と言う。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４５０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のシート切断装置は、レーザ光の出力を強くして、厚みの厚いシートを１回で切断すると、シートの燃焼幅が広くなり、シートを切断する寸法精度が低下することがあった。また、レーザ光の出力を強くしたことによって、シートの切断面の焦げ付きが多く、シートの切断面の品位を損ねることがあった。
【０００５】
また、このようなシート切断装置は、シートを綴じる処理、シートに孔をあける処理などをするシート処理装置の装置本体に装備されて、使用されることがある。ところが、従来のシート切断装置を装置本体に装備したシート処理装置は、シート切断装置において、シートを切断する寸法精度が低下したり、切断面の品位を損ねたりするようなことがあると、再度、シートを処理しなければならない。このため、従来のシート切断装置を備えたシート処理装置は、シート処理効率が低下するという問題が生じる。
【０００６】
さらに、このようなシート切断装置は、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に装備されて、束状の画像形成済みシートを切断するのに使用することができる。ところが、従来のシート切断装置を装置本体に装備した画像形成装置は、シート切断装置において、シートを切断する寸法精度が低下したり、切断面の品位を損ねたりするようなことがあると、再度、シートに画像を形成しなければならない。このため、従来のシート切断装置を備えた画像形成装置は、画像形成効率が低下するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、レーザ光による切り込み深さを深くしながらシート束やシートを切断するシート切断装置を提供することにある。
【０００８】
本発明は、シートを切断する寸法精度を低下させたり、切断面の品位を損ねたりすることの少ないシート切断装置を装置本体に装備したシート処理装置を提供することにある。
【０００９】
本発明は、シートを切断する寸法精度を低下させたり、切断面の品位を損ねたりすることの少ないシート切断装置を装置本体に装備した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のシート切断装置は、レーザ光を集光レンズでシートに集光照射するレーザ光照射手段と、前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を前記シートの上面に沿った方向に移動させる移動手段と、を備え、前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を移動させて、前記レーザ光によって前記シートを切断するようになっており、さらに、前記シートと前記レーザ光照射手段との対向間隔を調節して、前記集光レンズの焦点範囲の位置を前記シートの厚み方向に調節可能な調節手段を備え、前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を移動させて、前記シートの厚み方向の一部分を切断した後、前記調節手段が前記焦点範囲の位置を前記シートの厚み内の深い位置に変更して、再度、前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を移動させて前記シートを切断してなる、ことを特徴としている。
【００１１】
本発明のシート切断装置は、レーザ光を集光レンズでシートに集光照射するレーザ光照射手段と、前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を前記シートの上面に沿った方向に移動させる移動手段と、を備え、前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光照射手段との少なくとも一方を移動させて、前記レーザ光によって前記シートを切断するようになっており、さらに、前記レーザ光照射手段が、前記移動方向に複数配列されて、前記複数のレーザ光照射手段の集光レンズの焦点範囲の位置が、前記レーザ光照射手段が前記シートを照射する順に前記シートの厚み内に深く設定されている、ことを特徴としている。
【００１２】
本発明のシート切断装置は、レーザ光を集光レンズでシートに集光照射するレーザ光照射手段と、前記シートと前記レーザ光との少なくとも一方を前記シートの上面に沿った方向に移動させる移動手段と、を備え、前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光との少なくとも一方を移動させて、前記レーザ光によって前記シートを切断するシート切断装置において、前記シートと前記集光レンズとの対向間隔を調節して、前記集光レンズの焦点範囲の位置を前記シートの厚み方向に調節可能な調節手段を備え、前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光との少なくとも一方を移動させて、前記シートを厚み方向の一部分を切断した後、前記調節手段が前記焦点範囲の位置を前記シートの厚み内の深い位置に変更して、再度、前記移動手段によって前記シートと前記レーザ光との少なくとも一方を移動させて前記シートを切断してなる、ことを特徴としている。
【００１３】
本発明のシート処置装置は、シートが積載されるシート積載手段と、前記シート積載手段に積載されたシートを整合する整合手段と、前記整合手段によって整合されたシートに処理を施すシート処理手段と、前記シート処理手段によって処理が施されるシートを切断するシート切断装置と、を備え、前記シート切断装置が上記いずれか１つのシート切断装置であることを特徴としている。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像が形成されたシートを切断するシート切断装置と、を備え、前記シート切断装置が、上記いずれか１つのシート切断装置である、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のシート切断装置は、シートとレーザ光照射手段との少なくとも一方を移動させてシートの厚み方向の一部分を切断した後、焦点範囲の位置をシートの厚み内の深い位置に変更して、再度、上記移動動作をしてシートを切断するようになっている。
【００１６】
このため、本発明のシート切断装置は、レーザ光の出力を強くすることなくシートを切断することができるので、シートを切断する寸法精度の低下を防止することができる。また、切断面の焦げ付きを少なくして、シートの切断面の品位を損ねることを少なくすることもできる。
【００１７】
本発明のシート切断装置は、配列された複数のレーザ光照射手段における集光レンズの焦点範囲の位置を、レーザ光照射手段がシートを照射する順にシートの厚み内に深く設定して、切り込み深さを深くしながらシートを切断するようになっている。
【００１８】
このため、本発明のシート切断装置は、シートの切断動作回数を少なくすることができる。また、本発明のシート切断装置は、レーザ光の出力を強くすることなく、シートを切断することができるので、シートを切断する寸法精度の低下を防止することができる。また、切断面の焦げ付きを少なくして、シートの切断面の品位を損ねることを少なくすることもできる。
【００１９】
本発明のシート切断装置は、移動手段によってシートとレーザ光との少なくとも一方を移動させて、シートを厚み方向の一部分を切断する。その後、調節手段が焦点範囲の位置をシートの厚み内の深い位置に変更して、再度、移動手段によってシートとレーザ光との少なくとも一方を移動させてシートを切断するようになっている。
【００２０】
このため、本発明のシート切断装置は、レーザ光の出力を強くすることなくシートを切断することができるので、シートを切断する寸法精度の低下を防止することができる。また、切断面の焦げ付きを少なくして、シートの切断面の品位を損ねることを少なくすることもできる。
【００２１】
本発明のシート処理装置は、シートを切断するときの切断寸法精度を低下させたり、切断面の品位を損ねたりすることの少ない上記いずれか１つのシート切断装置を備えているので、再度、シートを処理する必要がない。また、シート処理効率の低下を防止することができる。
【００２２】
本発明の画像形成装置は、シートを切断するときの切断寸法精度を低下させたり、切断面の品位を損ねたりすることの少ない上記いずれか１つのシート切断装置を備えているので、再度、シートに画像を形成する必要がない。また、画像形成効率の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態の画像形成装置と、画像形成装置の装置本体に装備されたシート切断装置とを図に基づいて説明する。
【００２４】
（画像形成装置）
図１は、本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面図である。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等がある。
【００２５】
画像形成装置７は、装置本体７Ａの上部に原稿自動供給装置２５と画像読取装置２６とを備えている。画像形成装置７は、原稿自動供給装置２５から画像読取装置２６に原稿を送って、画像読取装置２６で原稿を読み取り、装置本体７Ａで原稿を複写するようになっている。なお、原稿自動供給装置２５は、必ずしも必要としない。原稿自動供給装置２５を装備しない場合には、ユーザが原稿を画像読取装置２６に置いて画像読取装置２６に原稿を読み取らせることになる。また、画像形成装置７は、外部から画像情報信号を受信して、シートに画像を形成することができるようになっている。さらに、画像形成装置７は、画像読取装置２６で読み取った画像情報を外部に送信することもできるようになっている。
【００２６】
画像形成装置７は、装置本体７Ａに接続されたシート処理装置９を備えている。シート処理装置９は、装置本体７Ａで画像を形成したシートを処理する装置である。シート処理装置９は、オプションとして装置本体７Ａに接続されてもよいし、装置本体７Ａ内に組み込まれていてもよい。
【００２７】
画像形成装置７の装置本体７Ａにおいて、シートＰは、ピックアップローラ１ａないし１ｄによりシートカセット２ａないし２ｄから適宜選択的に繰り出されて、分離ローラ対３ａないし３ｄにより分離されて１枚ずつレジ前ローラ対３１に送られる。レジ前ローラ対３１は、シートをレジストローラ対４に送り込む。レジストローラ対４は、シートＰの斜行を真っ直ぐに直して、シートＰを画像形成部としての感光体ドラム５と転写装置３４との間に送り込む。感光体ドラム５には、予めトナー画像が形成されている。転写装置３４は、感光体ドラム５に予め形成されているトナー画像をシートＰに転写する。
【００２８】
その後、シートＰは、定着ローラ対６に送り込まれて、定着ローラ対６によって、加熱及び加圧処理され、トナー画像を永久定着される。シートＰは排出ローラ対８により画像形成装置７の装置本体７Ａからシート処理装置９に案内される。
【００２９】
（シート処理装置）
画像形成装置７の排出ローラ対８により画像形成装置７から排出されたシートＰは、シート処理装置９の入口ローラ対１０によってシート処理装置９の内部に案内される。搬送ローラ対１３は、入口ローラ対１０により搬送されたシートＰをシート切断装置である後述する切断ユニット１１に送り込む。
【００３０】
切断ユニット１１は、搬送されてきたシートＰにレーザカットを行うようになっている。パス３０に設けられた搬送ローラ対２９は、処理トレイ１４にシートを排出する。処理トレイ１４は、搬送ローラ対２９から排出されたシートＰが順次積載され、そのシートＰが整合手段である整合板３３によって幅整合されてシート束Ｐａになるため、中間処理トレイ的な役目をしている。
【００３１】
処理トレイ１４上のシート束Ｐａは、シート束Ｐａに処理を施すシート処理手段としてのステープラ３５により針綴じ製本された後、切断ユニット１１により先端Ｐａａを切断されて、束排出ローラ対１６により、スタックトレイ１７上に排出される。図２において、符号３９は、シート束Ｐａを綴じた針である。
【００３２】
（第１実施形態の切断ユニット）
図２は、第１実施形態の切断ユニットの概略斜視図である。図３は、切断ユニットの動作説明用の図である。切断ユニット１１は、レーザ光照射手段としてのレーザ発光装置１８と、移動手段としての移動装置３６と、調節手段としての昇降装置３７とを備えて、シート束や厚みのあるシートをレーザ光で切断するようになっている。本発明の実施形態の切断ユニットは、シート束を切断する場合について説明するが、厚みの厚いシートを切断する場合も同様にして切断することができる。なお、シート束と厚みの厚いシートとを総称して言う場合には、「シート」という。
【００３３】
レーザ発光装置１８は、不図示の点滅するレーザダイオードを有するレーザ発信器２１と、レーザ発信器２１から発せられたレーザ光ＬＢをシート束Ｐａに集光する集光レンズ２２等を備えている。レーザ発光装置１８は、シート束Ｐａの上面に沿った、シート束切断方向（矢印Ａ方向）への移動、及びシート束の上面に対して直角な方向（矢印Ｂ方向）へ昇降ができるようになっている。矢印Ａ方向は、シート束排出方向に対して交差するシート幅方向である。
【００３４】
移動装置３６は、レーザ水平移動モータ７２と不図示のギアによって、レーザ発光装置１８をシート束Ｐａの上面に沿った矢印Ａ方向に移動させるようになっている。レーザ水平移動モータ７２には、ステッピングモータが使用されている。なお、レーザ発光装置１８を固定して、処理トレイ１４とともにシート束Ｐａを矢印Ａ方向に移動させてもよい。あるいは、レーザ発光装置１８と処理トレイ１４との両方を相対移動させてもよい。
【００３５】
昇降装置３７は、レーザ昇降モータ７３と不図示のギアによって、レーザ発光装置１８を矢印Ｂ方向に昇降させて集光レンズ２２とシート束Ｐａとの間隔とを調節して、集光レンズ２２の焦点Ｆの位置をシート束の厚み方向に調節できるようになっている。レーザ昇降モータ７３には、ステッピングモータが使用されている。
【００３６】
なお、昇降装置３７は、レーザ発光装置１８全体を昇降させることなく、集光レンズ２２のみ昇降させてもよい。また、レーザ発光装置１８を固定した状態で、処理トレイ１４を矢印Ｂ方向に昇降させて、あるいは、レーザ発光装置１８と処理トレイ１４との両方を矢印Ｂ方向に接近離間昇降させて、集光レンズ２２とシート束Ｐａとの間隔とを調節できるようにしてもよい。なお、昇降装置３７は、処理トレイ１４を昇降させてもよい。さらに、レーザ発光装置１８と処理トレイ１４との双方を接近離間できるように昇降させてもよい。
【００３７】
（制御装置）
図４は、シート処理装置９を制御する制御装置７０のブロック図である。
【００３８】
制御装置７０は、マイクロコンピュータシステムで構成されている。制御装置７０は、ＣＰＵ７６、ＲＯＭ７５、およびＲＡＭ７７などを有している。ＲＯＭ７５には、切断処理用プログラムおよびステープリング処理用プログラムなどが予め格納されている。ＣＰＵ７６は、各プログラムを実行して、ＲＡＭ７７との間で適宜データの授受をしながら入力データ処理を行うことにより、所定の制御信号を発するようになっている。
【００３９】
制御装置７０の入力インターフェイス７８には、制御装置７０に入力するシート検知センサ７９、シート枚数検出部８０、およびレーザ位置検知センサ８１等が接続されている。入力インターフェイス７８に接続されたセンサ等からの入力データは、ＣＰＵ７６に入力される。シート検知センサ７９は、シート処理装置９の入口近くに配設されて、シート処理装置に送り込まれてくるシートを検知するようになっている。検知手段としてのシート枚数検出部８０は、シート検知センサ７９によって検知されたシートの枚数をカウントするようになっている。レーザ位置検知センサ８１は、レーザ発光装置１８がホームポジションにいることを検知するセンサである。
【００４０】
ＣＰＵ７６からの制御信号は、出力インターフェイス７４を介してモータドライバなどの制御機器に送信され、制御機器を制御してシート束搬送モータ７１、レーザ水平移動モータ７２、レーザ昇降モータ７３、レーザ発信器２１などを制御するようになっている。シート束搬送モータ７１は、束排出ローラ対１６を回転させるようになっている。レーザ水平移動モータ７２は、レーザ発光装置１８をシート束の上面に沿って、水平移動させるモータである。レーザ昇降モータ７３は、レーザ発光装置１８をシート束に対して昇降させるモータである。
【００４１】
制御装置７０は、画像形成装置の装置本体７ＡのＣＰＵ９０と制御信号や作動信号の授受を行って、シート処理装置９を制御するようになっている。なお、制御装置７０とＣＰＵ９０とは、いずれか一方が他方に組み込まれて一体化されていてもよい。
【００４２】
ＣＰＵ７６が装置本体７ＡのＣＰＵ９０から受ける情報として、原稿サイズや原稿自動供給装置による原稿コピー枚数などの各種情報がある。さらに、ＣＰＵ７６は、画像形成装置の装置本体７Ａの操作パネル４０からユーザによって入力された、シートの種類情報、シートの物性値情報、シートサイズ情報等も受信するようになっている。シートの種類情報には、普通紙、コート紙、パンチ紙、タブ紙、特殊紙等の情報がある。シートの物性値情報には、シートの剛度、厚み、坪量、表面抵抗、平滑性などの情報がある。
【００４３】
次に、図１ないし図３の構成図、図４の制御ブロック図、図５のフローチャートに基づいて、切断ユニット１１が、シート束Ｐａを切断する動作について説明する。
【００４４】
シートは、画像形成装置の装置本体７Ａから送り込まれてきて処理トレイ１４に積載される（Ｓ１０１）。シート検知センサ７９は、装置本体７Ａから送り込まれてきたシートを検知する。シート枚数検出部８０は、シート検知センサ７９によって検知されたシートの枚数をカウントする（Ｓ１０２）。ＣＰＵ７６は、処理トレイ１４に積載されたシートの枚数が、５０枚以下であるか否かを判断する（Ｓ１０３）。
【００４５】
シート積載枚数が５０枚以下のとき、ＣＰＵ７６は、昇降装置３７を制御して、レーザ光の焦点範囲（Ｌ）の下限がシート束の最下位のシートと一致する高さにレーザ発光装置１８を下降させる。すなわち、シート束の切り込み深さがシート束の厚みと一致している。なお、焦点範囲（Ｌ）とは、レーザ光の焦点Ｆを中心にして、シート束を焼き切る（切断する）ことのできるシート束の厚み方向の範囲を言う。したがって、焦点範囲は、レーザ光の出力を強くすると長くなり、弱くすると短くなる。焦点範囲（Ｌ）は、５０枚に設定されているものとする。
【００４６】
そして、ＣＰＵ７６は、移動装置３６を制御して、レーザ発光装置１８を矢印Ａ方向に移動させて、シート束を切断する（Ｓ１０４）。５０枚以下のシート束を切断するときのレーザ光の強さは、寸法精度良く、切断面の焦げ付きを少なくしてシート束を切断することができる程度の強さである。したがって、５０枚以下のシート束は、切断寸法精度良く、切断面の品位を損ねることなく切断される。切断されたシート束は、束排出ローラ対１６によって、スタックトレイ１７に排出される（Ｓ１０５）。
【００４７】
シート枚数検出部８０によって検知されたシート枚数が５０枚を超えているとき、ＣＰＵ７６は、昇降装置３７を制御して、レーザ光の焦点範囲（Ｌ）の長さ分だけ、シート束の上面から下降させる（Ｓ１０６）。すなわち、ＣＰＵ７６は、シート束の切り込み深さをシート５０枚分にするため、シート５０枚目の位置に焦点範囲の下限が一致するように、レーザ発光装置１８を下降させる。その後、ＣＰＵ７６は、移動装置３６を制御して、レーザ発光装置１８を図２、図３（ｂ）の矢印Ｃ方向へ、往動させて、シート５０枚を切断する（Ｓ１０７）。
【００４８】
ＣＰＵ７６は、シート枚数検出部８０によって検知されたシート枚数に基づいて、残りのシート枚数が５０枚以下のときには、ＣＰＵ７６は、残りのシート枚数応じた分だけ（図３（ｂ）、（ｃ）Ｌ２）、レーザ発光装置１８を下降させる。
【００４９】
もし、残りのシート枚数が５０枚を超えている場合には、ＣＰＵ７６は、シート５０枚目（最上位のシートから１００枚目）の位置に焦点範囲の下限が一致するように、レーザ発光装置１８を下降させる（Ｓ１０８）。
【００５０】
そして、ＣＰＵ７６は、移動装置３６を制御して、レーザ発光装置１８を図２、図３（ｃ）の矢印Ｄ方向へ復動させる。シート５０枚が切断される（Ｓ１０９）。その後、ＣＰＵ７６は、レーザ発光装置１８の下降と、移動を繰り返してシート束を切断する。矢印Ｃ、Ｄ方向は、シート束排出方向に対して交差するシート幅方向である。
【００５１】
以上の切断ユニット１１は、シート束Ｐａとレーザ発光装置１８との少なくとも一方を移動させてシート束の厚み方向の一部分を切断した後、焦点範囲をシート束の厚み内の深い位置に変更して、再度、上記移動動作をしてシート束を切断するようになっている。
【００５２】
このため、切断ユニット１１は、レーザ光の出力を強くすることなくシート束を切断することできるので、シート束を切断する寸法精度の低下を防止することができる。また、切断面の焦げ付きを少なくして、シート束の切断面の品位を損ねることを少なくすることもできる。
【００５３】
なお、以上の説明では、シートの枚数に基づいて、レーザ発光装置１８を下降させているが、処理トレイ１４上にシート束Ｐａの厚みを検知するシート束厚み検知部を設けて、その厚み情報に基づいて、レーザ発光装置を下降させてもよい。
【００５４】
また、制御装置７０によって、シートの枚数だけでなく、紙種、厚み、などのシート属性に応じて、レーザの焦点範囲の位置を任意に設定し、例えば、厚い紙の場合には、上から１０枚ずつ切断するように焦点範囲位置を合わせる。そして、薄い場合には、５０枚ずつにして、シート束Ｐａを切断する。このようにすることによって、紙種によらず効率良く、より高品位に安定してシート束を切断することができる。
【００５５】
さらに、本発明の切断ユニット１１は、シート束の１回の切り込み深さを焦点範囲の長さ（Ｌ）にしてあるが、焦点範囲の長さよりも短くてもよいことはもちろんである。
【００５６】
このため、本発明の切断ユニット１１は、焦点範囲の下限の位置を制御してシート束を切断するようになっている。また、図３（ａ）に示すように、焦点範囲は、焦点Ｆを中心にして上下方向（シート束の厚み方向）に同一距離の範囲であるため、焦点Ｆの位置を制御することによって、焦点範囲の下限の位置を制御することもできる。
【００５７】
（第２実施形態の切断ユニット）
図６は、第２実施形態の切断ユニットの動作説明用の図である。
【００５８】
図６（ａ）に示すように、シート切断装置としての切断ユニット１１１は、レーザ発光装置を３つ有している。レーザ発光装置は、３つに限定されない、複数あればよい。切断ユニット１１１は、ユニット化されたレーザ光照射手段としてのレーザ発光装置１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃと、移動手段としての移動装置１３６とを備えて、シートをレーザ光で切断するようになっている。
【００５９】
レーザ発光装置１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃは、不図示の点滅するレーザダイオードを有するレーザ発信器１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃと、レーザ発信器からのレーザ光ＬＢをシート束Ｐａに集光する集光レンズ１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ等を備えている。レーザ発光装置１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃは、シートを照射する順に、焦点範囲の位置が、シート束Ｐａの厚み内に深くなるように、各集光レンズ１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの位置が設定されている。レーザ発光装置１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃは、別々のケースに収納されて分離されているが、共通のケースに収納されていてもよい。
【００６０】
なお、各集光レンズ１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃは、焦点距離（レンズから焦点Ｆまでの距離）が同一であるが、焦点距離の異なる３つの集光レンズを同じ位置に配設して、焦点範囲の位置を異にしてもよい。
【００６１】
図６において、レーザ発光装置１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃは、移動装置１３６によって、矢印Ｃ方向に移動する。レーザ発光装置１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃの焦点範囲の位置が、シートを照射する順に、シート束Ｐａの厚み内に深くなるように設定されているため、シート束Ｐａは、順次切り込み深さが深くなり、最後のレーザ発光装置１１８ｃによって最終的に切断される。
【００６２】
なお、レーザ発光装置１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃとシート束との対向間隔を調節する調節手段としての調節装置１３７を設けて、集光レンズの焦点範囲の位置をシート束の厚み方向に調節できるようにしてもよい。このようにすると、シート束が厚いときには、レーザ発光装置１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ全体を、移動装置１３６によって、矢印Ｃ方向に移動させて、さらに切り込み深さを深くしてシート束を切断することができる。調節装置１３７は、３つの各レーザ発光装置１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃの内、少なくとも１つだけに設けてもよい。
【００６３】
また、本切断ユニット１１１は、処理トレイ１４とともにシート束が移動してもよい。また、シート束と切断ユニット１１１との双方が移動してもよい。
【００６４】
シートの厚みによっては、先頭のレーザ発光装置１１８ａ、あるいは２番目のレーザ発光装置１１８ｂを動作停止させる選択手段としての選択部１３８を設けることによって、厚みの異なるシート束を切断することができる。この選択部１３８は、燃焼しやすいシート束であるときには、２番目のレーザ発光装置１１８ｂのみを選択、あるいは、１番目と３番目のレーザ発光装置１１８ａ，１１８ｃを選択できるようにしてもよい。
【００６５】
本切断ユニット１１１は、配列された複数のレーザ発光装置の集光レンズにおける焦点範囲の位置を、レーザ発光装置がシートを照射する順にシートの厚み内に深く設定して、切り込み深さを深くしながらシートを切断するようになっている。
【００６６】
このため、第２実施形態の切断ユニット１１１は、第１実施形態の切断ユニットと同様な特徴を備えている他に、シート束の切断動作回数を少なくして、切断能率を高めることができる。
【００６７】
（第３実施形態の切断ユニット）
第１、第２実施形態の切断ユニット１１，１１１は、レーザ発光装置全体を移動させるようになっているが、図７に示す、第３実施形態のシート切断装置としての切断ユニット２１１は、レーザ光が移動するようになっている。図７（ａ）は、シート切断装置のシート幅方向に沿った断面概略図である。図７（ｂ）は、（ａ）を右から見た図である。
【００６８】
シート切断装置である切断ユニット２１１は、シート束Ｐａにレーザ光を照射して、切断するためのレーザ光照射手段としてのレーザ発光装置２１８と、調節手段としての昇降装置２３７と、ＢＤセンサ２２４等を備えている。
【００６９】
レーザ発光装置２１８は、レーザ発信器２２１、ポリゴンミラー２１９、ポリゴンミラー駆動モータ２２０、及び集光レンズ２２２，２２３等を備えている。
【００７０】
レーザ発信器２２１は、不図示の点滅するレーザダイオードによって、レーザ光を発するようになっている。ポリゴンミラー２１９は、レーザ発信器２２１から発信されたレーザ光ＬＢを反射する４つの鏡２１９ａ（４つに限定されない）を有しており、断面正方形に形成されている。ポリゴンミラー駆動モータ２２０は、ポリゴンミラー２１９を回転させるようになっている。昇降装置２３７は、レーザ発光装置２１８をシート束Ｐａに接近離間させて、焦点範囲の位置を調節する装置である。
【００７１】
レーザ発信器２２１は、ポリゴンミラー２１９に向けてレーザ光ＬＢを発する。ポリゴンミラー１９は矢印方向に回転しており、レーザ光ＬＢは、鏡２１９ａで角度を変える偏向ビームとして反射される。
【００７２】
ポリゴンミラー２１９の鏡２１９ａで反射されたレーザ光ＬＢはシート幅方向の走査に先立ってＢＤセンサ２２４により検出される。検出されたＢＤ信号はシート幅方向の走査開始基準信号として用いられ、この信号を基準としてシート束の幅方向の照射開始位置の同期が取られる。
【００７３】
反射光は、レンズ２２２，２２３により歪曲収差の補正等を受け、処理トレイ１４上に積載されたシート束Ｐａの表面をシート搬送方向に対して交差するシート束の幅方向に走査する。このとき、レーザ光ＬＢは、焦点範囲に相当する厚みだけシート束を切断する。
【００７４】
シート束に対する走査が１回終了すると、昇降装置２３７によって、レーザ発光装置２１８全体をシート束の方に焦点範囲に相当する距離だけ接近させる。この間、レーザ発信器２２１は、レーザ光の発光を停止している。しかし、ポリゴンミラー２１９は回転を継続している。
【００７５】
レーザ発光装置２１８が焦点範囲に相当する距離だけ接近すると、レーザ発信器２２１は、回転を継続しているポリゴンミラー２１９の鏡２１９ａの位置に合わせて、レーザ光を発光する。レーザ光は、シート束の端から、シート束を幅方向に照射して、シート束の切り込み深さを深くする。このようにして、切断ユニット２１１は、レーザ光ＬＢの走査と、昇降装置２３７によるレーザ発光装置２１８の下降との繰り返しによって、シート束を切断することができる。
【００７６】
なお、レーザ発光装置２１８を下降させる代わりに、処理トレイ１４を上昇させてもよい。また、集光レンズ２２２，２２３を昇降させてもよい。
【００７７】
以上説明した、第３実施形態の切断ユニット２１１は、第１実施形態の切断ユニットと同様な特徴を備えている。また、本実施形態の切断ユニット２１１は、レーザ光がシート束の幅方向に移動するため、レーザ発光装置２１８全体をシート束の幅方向に移動させる必要がなく、シート束の切断を第１、第２実施形態の切断ユニットよりも速く、シート束を切断することができる。
【００７８】
以上の各レーザ発光装置１８，１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，２１８において、シート束Ｐａにレーザ光ＬＢを照射すると、レーザ光ＬＢが照射されたシート束Ｐａは、１ラインの走査幅で燃焼される。各実施形態において、１ラインの幅は、９０μｍである。レーザ光ＬＢのスポット径は長径９０μｍ、短径６０μｍの楕円形をなしており、短径方向が走査方向と同一方向となっている。
【００７９】
１ラインで燃焼させることなく、不図示のシート束搬送方向移動装置によって、レーザ発光装置１８，１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ，２１８を１ラインの幅だけシート束搬送方向に移動させて、複数ラインでシート束を切断してもよい。この場合、隣り合うライン同士はオーバーラップさせる必要がある。オーバーラップ量は、３０μｍが好ましい。例えば、３ラインときの合計ライン幅は２１０μｍとなり、シート束は、切断幅２１０μｍで燃焼されてカットされることになる。
【００８０】
また、以上説明した切断ユニット１１，１１１，２１１は、シート束を直線的に切断するようになっているが、レーザ発光装置とシート束の少なくとも一方を曲線的に移動させて、曲線的に切断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面図である。
【図２】第１実施形態の切断ユニットの概略斜視図である。
【図３】図２の切断ユニットの動作説明用の図である。（ａ）は、焦点範囲を説明するための図である。（ｂ）は、切り込み深さを焦点範囲の長さにして、シート束を切断している途中の状態図である。（ｃ）は、シート束を完全に切断している途中の状態図である。
【図４】シート処理装置を制御する制御装置のブロック図である。
【図５】図２の切断ユニットにおける動作説明用のフローチャートである。
【図６】第２実施形態の切断ユニットの動作説明用の図である。（ａ）は、シート束を切断開始する前の状態図である。（ｂ）は、シート束を切断しているときの状態図である。
【図７】第３実施形態の切断ユニットの動作説明用の図である。図７（ａ）は、シート切断装置のシート幅方向に沿った断面概略図である。図７（ｂ）は、（ａ）を右から見た図である。
【符号の説明】
【００８２】
Ｐ      シート
Ｐａ    シート束
ＬＢ      レーザ光
５      感光体ドラム（画像形成部）
７      画像形成装置
７Ａ    画像形成装置の装置本体
９      シート処理装置
１１      切断ユニット（シート切断装置）
１４      処理トレイ
１８      レーザ発光装置（レーザ光照射手段）
２１      レーザ発信器
２２      集光レンズ
３６      移動装置（移動手段）
３７      昇降装置（調節手段）
７０      制御装置
８０      シート枚数検出部（検知手段）
９０      画像形成装置の装置本体のＣＰＵ
１１１      切断ユニット（シート切断装置）
１１８ａ    レーザ発光装置（レーザ光照射手段）
１１８ｂ    レーザ発光装置（レーザ光照射手段）
１１８ｃ    レーザ発光装置（レーザ光照射手段）
１２１ａ    レーザ発信器
１２１ｂ    レーザ発信器
１２１ｃ    レーザ発信器
１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ      集光レンズ
１３６      移動装置（移動手段）
１３７      調節装置（調節手段）
１３８      選択部（選択手段）
２１１      切断ユニット（シート切断装置）
２１８      レーザ発光装置（レーザ光照射手段）
２２１      レーザ発信器
２２２，２２３      集光レンズ
２３７      昇降装置（調節手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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