(57)【要約】【課題】  本発明は、刃が受け部材に確実に到達した位置を検出することで切り残しをなくすと共に、刃が受け部材に食い込む量を最低限にして受け部材の寿命の延長を図ったシート処理装置を提供することを目的としている。【解決手段】  上記課題を解決するために、本発明にかかるシート処理装置の代表的な構成は、シート束の端部を裁断するシート束裁断手段を有するシート処理装置であって、シート束を裁断する刃と、前記刃をシート束の厚み方向に移動する移動手段と、前記刃を受ける受け部材と、前記刃と前記受け部材の接触を検知する接触検知手段とを備え、前記接触検知手段からの信号に応じて、前記刃によるシート束の裁断終了を判断することを特徴とする。【選択図】    図１
2005219159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート束の端部を裁断するシート束裁断手段を有するシート処理装置であって、
シート束を裁断する刃と、
前記刃をシート束の厚み方向に移動する移動手段と、
前記刃を受ける受け部材と、
前記刃と前記受け部材の接触を検知する接触検知手段とを備え、
前記接触検知手段からの信号に応じて、前記刃によるシート束の裁断終了を判断することを特徴とするシート処理装置。
【請求項２】
前記刃および前記受け部材は導電性を有する部材であって、
前記接触検知手段は、前記刃と前記受け部材の接触を接触時の電流によって検知することを特徴とする請求項１記載のシート処理装置。
【請求項３】
シート束を裁断する刃をシート束の厚み方向に移動する移動手段と、
前記刃を受ける受け部材と、
前記刃と前記受け部材の接触を検知する接触検知手段と、
前記接触検知手段からの信号に応じて、前記刃によるシート束の裁断終了を判断する判断手段とを有することを特徴とするシート処理装置。
【請求項４】
前記刃および前記受け部材は導電性を有する部材であって、
前記接触検知手段は、前記刃と前記受け部材の接触を接触時の電流によって検知することを特徴とする請求項３記載のシート処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート束を裁断するシート束裁断手段を備えたシート処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像形成装置には、画像を形成したシートに対して所定の処理を行うシート処理装置が備えられる場合がある。シート処理装置には、例えば、シート束を整合して、シート束の中央を綴じ、折り曲げて週刊誌のような雑誌状にするようになっているものがある。このようなシート束を綴じて折り曲げる動作は、サドルステッチ動作といわれている。このサドルステッチ動作を行ったシート束の端面をきれいに切り揃えるために、トリマーといわれるシート束裁断手段がある。
【０００３】
トリマーではサドルステッチされたシート束の、綴じられた側と反対側の辺の端面を切り揃える動作を行う。図１１（ａ）は、従来のトリマーの構成の一例を示している。図に示す構成にあっては、シート束の下方にゴム等のマット105を配置し、その上からトリマーの上刃101でカットする方式である。このような方式ではマット105に接触するまで上刃101による裁断を行う必要がある。このために、上刃101の高さを検出して裁断の終了位置を検知していた。
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２８６９３２号公報
【特許文献２】特開平１１−３４８４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の如く上刃101の高さを検出する方式では、上刃101の位置と実際の終了位置を合わせるために細かい調整が必要になる。この調整を行わずに裁断しようとすると、高さ検知で上刃101がマットに届いたと判断しても、実際には図１１（ａ）に示すようにマット105に上刃101が届かず、切り残しを発生する可能性がある。また、切り残し無く確実に裁断できるように、図１１（ａ）の状態よりも上刃101が下がった状態で高さ検出を行うように構成すると、図１１（ｂ）に示すように上刃101が食い込んでマット105を深く傷つけてしまう欠点がある。これ以外にも、機械的なガタなどによって上刃101の高さとマットの位置の関係が変わり、上刃101がマット105に食い込む量が変動してしまうことが予測される。
【０００６】
本発明は、刃が受け部材に確実に到達した位置を検出することで切り残しをなくすと共に、刃が受け部材に食い込む量を最低限にして受け部材の寿命の延長を図ったシート処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかるシート処理装置は、シート束を裁断する刃をシート束の厚み方向に移動する移動手段と、前記刃を受ける受け部材と、前記刃と前記受け部材の接触を検知する接触検知手段と、前記接触検知手段からの信号に応じて、前記刃によるシート束の裁断終了を判断する判断手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかるシート処理装置においては、刃と受け部材の接触を検知する接触検知手段を備え、接触検知手段からの信号に応じて裁断終了を判断することにより、刃が受け部材に確実に到達することから切り残しのない確実な裁断を可能とすると共に、刃が受け部材に食い込む量を最低限として受け部材の寿命の延長を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係るシート処理装置の実施形態について、図を用いて説明する。まずシート処理装置全体について説明し、次にシート束裁断手段として例えばトリマーユニットについて説明する。
【００１０】
［シート処理装置の全体構成］
図２はシート処理装置400の構成を説明する図、図３（ａ）〜（ｃ）はサドルステッチ動作でのシート及びシート束の状態を示す図、図３（ｄ）はシート束が裁断された状態を示す図である。
【００１１】
図２示すように、シート処理装置400は綴じ動作を行うステイプルユニット420と、シートを半折りにするシート折りユニット430を備え、サドルステッチ動作を可能にしている。画像形成装置などから排出されるシートをサドルステッチするまでの装置部分をサドルフィニッシャ部と称する。さらに、シート処理装置400はサドルフィニッシャ部においてサドルステッチ動作を終了したシート束を受け取り、その綴じられた側と反対側の辺の端面を裁断するシート束裁断手段として例えばトリマーユニット500を備える。
【００１２】
図示しない画像形成装置から排出されるシートは、シート受け入れ部401で受け取られる。シート受け入れ部401で受け取ったシートは、入口センサ403に検知されて、搬送ローラ405及びシート排出ローラ407によって搬送され、中間トレイ410上に排出される。排出されたシートは、パドル409によってストッパ412まで戻される。束排出センサ415は、中間トレイ410に積載されたシートを検出する。そして、手前側整合部材413、奥側整合部材414がシートの端部を揃える整合動作を行う。順次排出されるシートは、手前側整合部材413と奥側整合部材414とによって、中間トレイ410上で整合されて、シート束とされる（シート束は図３（ａ）の状態）。製本処理を行わない場合には、束排出ベルト417によってシート束の後端を押して、シートトレイ421上に排出する。
【００１３】
サドルステッチ動作（シートの中央部を綴じて折る動作）を行う場合、搬送したシートが中間トレイ410上でパドル409及び手前側整合部材413、奥側整合部材414で整合されると、束ローラ411は、図中の破線の位置まで下降する。その後、ストッパ412は退避され、シート束は、束ローラ411によって図２中の右下方向に搬送される。サドル綴じ位置センサ425は、シート束の先端を検知した後、シートの中綴じ位置を検出する。サドル綴じ位置センサ425によりシートの先端を検知し、シートの搬送方向中央部がステイプル部まで移動した後、束ローラ411は回転を停止し、ステイプルユニット420はシート束を綴じる（シート束は図３（ｂ）の状態）。
【００１４】
その後、サドルローラ423は図２中の破線位置まで下降する。サドルローラ423が破線の位置まで下降すると、束ローラ411は実線の位置まで戻る。次いで、サドルローラ423は回転して、シート束を図２中の一点鎖線に沿って折り位置まで搬送する。シートの中央部が突き板427まで到達すると、サドルローラ423は停止する。次いで、突き板427及び折りローラ431はシートを半折りにする。突き板427は、折りローラ431に不図示のリンクを介して接続してあり、折りローラ431の回転に合わせてローラニップにシート束を突き込む動作を行う。折りローラ431で折られたシート束は、折り搬送ローラ433および折り排出ローラ437によってパス435を経由し、トリマーユニット500に搬送される（シート束は図３（ｃ）の状態）。
【００１５】
図３（ｃ）に示すように、サドルステッチの終了時には製本された束の中央付近が表紙側に比べて出っ張る形となる。そこで、次に述べるトリマーユニット500（シート束裁断手段）によりシート束の端部を裁断し、切り揃える（シート束は図３（ｄ）の状態）。サドルステッチとシート束裁断が終了したシート束は、シート束トレイ641に積載収納する。また装置下部には、シート裁断後の切り屑をためる屑箱643を備えている。
【００１６】
［シート束裁断手段］
次にシート束裁断手段の例としてのトリマーユニット500について説明する。図１はシート裁断手段と接触検知手段を説明する図、図４はトリマーユニットの構成を示す図、図５および図６はトリマーユニットの上刃の退避機構を説明する図、図７はトリマーユニットの上刃近傍の要部構成図、図８はカッター接触検知部527の回路を示す図、図９はトリマーユニットの制御部構成を示すブロック図である。
【００１７】
図４に示すように、トリマーユニット500は、上刃501、シート束を載置するガイド502、マット503を備えている。ガイド502にシート束が進入すると、シート束がセンサレバー506を押すことで下部のフラグが入口センサ504によって検出され、シート束有りを検知する。このとき上刃501は上側に退避している（図５参照）。
【００１８】
シート束は、キャリッジユニット560によって搬送する。キャリッジユニット560はレール589内のコロ585、586によって支持されて移動する。キャリッジユニット560は、ピニオン591とラック593によって図中左右方向に移動する。キャリッジユニット560のホームポジションは、ホームポジションセンサ558およびフラグ559によって検出する。シート束が搬送されてくる際にはキャリッジユニット560はホームポジションに移動して待機しており、搬送されてきたシート束は入口センサ504で検知された後、キャリッジユニット560内の搬送ローラでガイド502上に案内される。
【００１９】
ガイド502の下流側にはシート束の後端を支えるシャッタ601があり、シャッタ台606に固定されたガイド部材607に沿って図中上下に移動する。シャッタ601は図中の左寄りのホームポジションで待機しており、シート束の綴じ側がシャッタ601につき当たったらキャリッジユニット560内の搬送ローラを停止し、キャリッジユニット内の搬送ローラのニップを解除する。シャッタ台606にはリードナット615が固定され、リードスクリュー613の回転によりシャッタ台606を図中の右方向に移動することで、シート束の綴じ側と対向する辺が上刃501上にかかる裁断位置までシート束を移動する。
【００２０】
シート束の移動が終了したら押圧位置センサ551がセンサフラグ547を検出するまで束押さえモータ545を駆動し、束押さえ部材531を下げてシート束を押圧し、裁断を行う。束押さえ部材531はガイド537、539によって支持され、押圧部材535からバネ533を介してシート束を押圧する。押圧部材535はクランクアーム541によって回転部材543と連結している。回転部材543には一体的にセンサフラグ547が形成されている。また回転部材543の周囲には、束押さえ部材531が上側に退避した退避位置を検出する退避位置センサ549、束押さえ部材531がシート束を押さえる押圧位置を検出する押圧位置センサ551が備えられている。束押さえモータ545は、ギヤードモータを用いている。
【００２１】
裁断が終了したら束押さえ部材531を退避するために、センサフラグ547が退避位置センサ549で検出されるまで束押さえモータ545を駆動する。束排出モータ655は移動距離を制御するためにパルスモータを使用している。束押さえ部材531が退避したらキャリッジユニット560内の搬送ローラを再度ニップさせる。その後、束排出モータ655を駆動して束排出ローラ651、653を回転させる。さらにシャッタ601を下げてからキャリッジユニット560を図中左方向に移動し、さらにキャリッジユニット内の搬送ローラを回転させてシート束を図中の左側に搬送してシート束の綴じ側を排出ローラ651、653にくわえ込ませ、シート束をシート束トレイ641まで排出する。
【００２２】
シート束を排出する際には、シート束がセンサレバー663を押すことでその下部のフラグが排出センサ661に検出され、シート束を検知する。排出センサ661がシート束を検出しなくなったら、シャッタ601を上げ、シャッタ台606をホームポジションまで移動させる。さらにキャリッジユニット560内の搬送ローラを停止し、キャリッジのホームポジションセンサ558がフラグ559を検出するまでキャリッジユニット560を図中の右側に移動させてトリマーユニットの一連の動作を終了する。
【００２３】
図５および図６はトリマーユニット500の上刃501の退避機構を説明する図である。図５は上刃501が上昇している状態である。上刃501は水平移動部材505を介して垂直移動部材517に接続されている。束押さえ部材531が退避位置にある場合は、束押さえ部材531の上面が垂直移動部材517の下面を押し上げることで上刃501が上昇する構造になっている。
【００２４】
図６は束押さえ部材531が下降した状態であり、上刃501がマット503に到達しても束押さえ部材531は垂直移動部材517に接触しない構造になっている。このように束押さえ部材531の動作により上刃501が退避する。
【００２５】
図７はトリマーユニット500の詳細な構造を示す図である。Ｐは裁断されるシート束である。上刃501は長手方向に往復移動しながらシート束Ｐを裁断する構成である。上刃501の形状は板状の金属であって導電性を有し、片刃であって、長手方向は裁断するシート束Ｐの最大シート幅よりも長く、さらに裁断時にもシート束Ｐ上からはずれないように、シート束Ｐの最大幅＋上刃501の移動距離よりも長くなるように構成されている。上刃501を受けるマット503は、上刃501の破損を防ぐ目的で柔らかい材質が好ましく、また上刃501との接触を電気的に検出するために導電性のゴムなどを用いる。また、マット503は周辺と電気的な絶縁をするために、絶縁体526によって上刃501のある１方向を残して囲まれている。
【００２６】
上刃501は、図中左右方向にのみ移動する水平移動部材505に固定される。水平移動部材505は、図中の上下方向にのみ移動する垂直移動部材517に取り付けられたコロ507、508を介して突き当て509、510により支持され、図中の左右方向に移動可能に構成されている。駆動手段の例としてのカッターモータ511によって回転カム513を駆動すると、回転カム513に伝わった駆動は水平移動部材505に設けた回転受け515に伝わって、カム動作により水平方向に往復運動を行う。垂直移動部材517は、支柱519、520の溝に沿って図中の上下方向に移動する。上刃501は引っ張りバネ521、522によってシート束Ｐに圧接され、さらに上刃501が図中左右方向に往復移動することでシート束Ｐが裁断される。すなわち垂直移動部材517および引っ張りバネ521、522は、シート束の厚み方向に移動する移動手段となっている。
【００２７】
図９はトリマーユニット500の制御部1000の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ1001は、内部にＲＯＭ1003を有し、ＲＯＭ1003に格納された後述する制御プログラムを読み出しながら各部の制御を行うようになっている。また、ＣＰＵ1001はＲＡＭ1005を内蔵する。ＲＡＭ1005には作業用データや入力データが格納されており、ＣＰＵ1001はこれらのデータをもとに制御を行うようになっている。ＣＰＵ1001の入力ポートには入口センサ504等のセンサを接続してある。ＣＰＵ1001はこれらのセンサの状態に基づき、ＲＯＭ1003に格納されたプログラムに従って出カポートに接続されたカッターモータ511等の負荷を制御する。
【００２８】
ＣＰＵ1001はシリアルインターフェイス部1007を備えており、シート処理装置のサドルフィニッシャ部の制御部と制御データの授受を行うようになっている。ＣＰＵ1001は、シリアルインターフェイス部1007を介してシート処理装置の制御部から送られてくる制御データをもとに各部の制御を行う。
【００２９】
ここで図７に示すように、上刃501にはカッター導電線523が接続され、マット503にはマット導電線525が接続されている。上刃501はカッター導電線523によってグランドに接続されている。マット503はマット導電線525によってカッター接触検知部の回路のＲ１を介して電源Ｖｃｃに接続されている。また、回路の出力にも接続されている。図８はカッター接触検知部527の回路を示す図である。また、図１は本発明のシート処理装置の特徴をもっともよく表す図である。
【００３０】
上記構成のシート束裁断手段を用いて裁断を行う場合の制御と動作について説明する。裁断に際しては、上述した如く、束押さえ部材531を下げてシート束を押圧した後、上刃501を下降させて裁断を行う。
【００３１】
トリマー制御部1000は、カッターモータ511を駆動して裁断動作を行っている間はカッター接触検知部527の信号を監視している。上刃501とマット503が接触していない状態では、カッター接触検知部527の出力はＶｃｃと同電位になっている。
【００３２】
シートの裁断が進行し、上刃501とマット503が接触すると、電源ＶｃｃからＲ１を経由してマット503、上刃501へと電流が流れる。このとき、その電流によってＲ１で電圧降下が発生し、カッター接触検知部527の出力電圧が下がる。トリマー制御部1000のＣＰＵ1001は、この電圧降下を検出することにより上刃501とマット503の接触を検知する。上刃501とマット503の接触をカッター接触検知部527によって検知すると、トリマー制御部1000は、上刃501がマット503に到達したとしてカッターモータ511の駆動を停止し、裁断終了とする。
【００３３】
図１０は本発明のトリマーユニットの動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ1001の内蔵ＲＯＭ1003にはこのフローチャートに示される作業手順に対応する制御プログラムが格納されており、ＣＰＵ1001はこのプログラムを読み出し実行し各部の制御行う。
【００３４】
ＣＰＵ1001はシリアルＩ／Ｏ1007によってサドルフィニッシャ部の制御部と通信しており、サドルフィニッシャ部からのシート束搬入信号を待つ(S1001)。サドルフィニッシャ部の制御部からシート束搬入信号を受け取ったら、まずサドルフィニッシャ部から送られてくるシート束をガイド502上に搬送するために、搬送モータによりキャリッジユニット560内の搬送ローラを回転させる(S1003)。シート束がシャッタ601につき当たるように所定距離搬送したら(S1005)、キャリッジユニット560内の搬送ローラを停止する。次に、ローラ離間ソレノイドをオンすることでキャリッジユニット560内の搬送ローラのニップを解除する(S1009)。そこからシャッタ台606を図４において右方向に移動させ、シート束を裁断する位置まで移動させる(S1011)。
【００３５】
シート束を裁断位置まで移動し終わったら、裁断の前動作として紙押さえモータ545をセンサフラグ547により押圧位置センサ551がオンするまで駆動して紙押さえ部材531によりシート束を押圧するとともに、シート束に上刃501を圧接する(S1013)。
【００３６】
シート束を押圧したらカッターモータ511を駆動し、裁断を開始する(S1015)。カッターモータ511の駆動による上刃501の往復運動で、シート束が裁断されていき、裁断が終了してカッターの上刃501とマット503が接する状態を待つために、プログラムはカッター接触検知527に上刃501とマット503が接したことを示す信号が入力されるのを待つ(S1017)。カッター接触検知527により上刃501とマット503の接触を検出したら、カッターモータ511を停止して裁断を終了する(S1021)。
【００３７】
次に紙押さえモータ545をセンサフラグ547により退避位置センサ549がオンするまで駆動して押圧していた紙押さえ部材531を退避させる(S1023)。その後、ローラ離間ソレノイドをオフしてキャリッジユニット560内の搬送ローラを再びニップさせる(S1025)。
【００３８】
続いて、裁断の終了したシート束を排出するために、束排出モータ655を駆動し(S1027)束排出ローラ651、653を回転させ、シャッタ601を退避させるためにシャッタソレノイドをオンする(S1029)。キャリッジユニット560内の搬送ローラでシート束をニップしたまま、キャリッジユニット560をキャリッジユニット移動モータによりシート束排出方向である図５の右方向に移動する(S1031)。所定距離の移動が終了したら(S1033)キャリッジモータを停止させてキャリッジユニット560の移動を終了する(S1035)。さらに搬送モータを駆動してキャリッジユニット560内の搬送ローラを回転させてシート束の搬送を継続する(S1037)。
【００３９】
続いて、シート束は前述S1027で回転している束排出ローラ651、653にくわえ込まれ搬送される。排出センサ661のオンでシート束を検出し(S1039)、その後排出センサ661のオフを待つことで排出センサ661部をシート束が通過したと判断し(S1041)、シート束排出動作を終了する。その後、S1029でオンしたシャッタソレノイドをオフし(S1043)、シャッタ台606をホームポジションまで戻す(S1045)。さらに、キャリッジユニット560内の搬送ローラを停止させるために搬送モータをオフし(S1047)、束排出モータ655を停止させる(S1049)。最後にキャリッジユニット560をキャリッジホームセンサ558がオンするまで図５の右方向に移動し、ホームポジションに戻すことで一連の裁断動作を終了する。
【００４０】
上記の如く構成したことにより、上刃501の刃面がマット503に到達してから裁断を終了するため、切り残しのない確実な裁断を可能にしている。また、上刃501がマット503に接触したところで裁断を終了することから、上刃101がマット105に食い込む量を最低限とすることができ、マット105の寿命の延長を図ることができる。
【００４１】
なお、上記実施形態においては、画像形成装置からのシートを後処理するシート処理装置を例に挙げて説明したが、シート束を処理する独立した装置として本発明を実現することでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、シート束を裁断するシート束裁断手段を備えたシート処理装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】シート裁断手段と接触検知手段を説明する図である。
【図２】シート処理装置400の構成を説明する図である。
【図３】サドルステッチ動作及び裁断におけるシート束の状態を示す図である。
【図４】トリマーユニットの構成を示す図である。
【図５】トリマーユニットの上刃の退避機構を説明する図である。
【図６】トリマーユニットの上刃の退避機構を説明する図である。
【図７】トリマーユニットの上刃近傍の要部構成図である。
【図８】カッター接触検知部の回路を示す図である。
【図９】トリマーユニットの制御部構成を示すブロック図である。
【図１０】トリマーユニットの動作を示すフローチャートである。
【図１１】従来のトリマーユニットを説明する図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｐ    …シート束
400   …シート処理装置
500   …トリマーユニット
501   …上刃
502   …ガイド
503   …マット
504   …入口センサ
505   …水平移動部材
506   …センサレバー
507、508   …コロ
509、510   …突き当て
511   …カッターモータ
513   …回転カム
515   …回転受け
517   …垂直移動部材
519、520   …支柱
521、522   …引っ張りバネ
523   …カッター導電線
525   …マット導電線
526   …絶縁体
527   …カッター接触検知部
531   …束押さえ部材
533   …バネ
535   …押圧部材
537、539   …ガイド
541   …クランクアーム
543   …回転部材
545   …束押さえモータ
547   …センサフラグ
549   …退避位置センサ
551   …押圧位置センサ
558   …ホームポジションセンサ
559   …フラグ
560   …キャリッジユニット
585、586   …コロ
589   …レール
591   …ピニオン
593   …ラック
1000  …トリマー制御部
1001  …ＣＰＵ
1003  …ＲＯＭ
1005  …ＲＡＭ
1007  …シリアルインターフェイス部
【図１】
2005219159.tif 000003
【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】
2005219159.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１１】
2005219159.tif 000012
【図１０】
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