(57)【要約】【課題】  本発明は、確実に裁断を行うと共に、上刃がマットに食い込む量を最低限にし、マット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、前記刃が切断終了位置にあることを検出する複数の位置検出手段とを有し、前記複数の位置検出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
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【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において、
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、
前記刃が切断終了位置にあることを検出する複数の位置検出手段とを有し、
前記複数の位置検出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】
前記複数の位置検出手段の信号に基づき、前記シート束の裁断終了を判断する判断手段を更に設けた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】
前記判断手段の判断結果に基づき、前記移動手段の移動を停止させる制御手段を更に設けたことを特徴とする請求項２記載のシート処理装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記複数の位置検出手段の信号に基づき、前記刃の傾きを検知することを特徴とする請求項２記載のシート処理装置。
【請求項５】
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において、
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、
前記刃が切断終了位置にあることを検出する複数の位置検出手段と、
前記複数の位置検出手段の信号に基づき、前記シート束の裁断終了を判断する判断手段とを設けて、
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６】
前記判断手段の判断結果に基づき、前記移動手段の移動を停止させる制御手段を更に設けたことを特徴とする請求項５記載のシート処理装置。
【請求項７】
前記判断手段は、前記複数の位置検出手段の信号に基づき、前記刃の傾きを検知することを特徴とする請求項６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装置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装置がある。
【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１０は、従来のトリマーの構成の一例を示している。図１０に示す構成にあっては、上刃101が図中の上から下へと移動することで、上刃101と下刃103によってシート束Ｐが裁断される。この方式では上刃101は下刃103とオーバーラップする（上刃101の先端が下刃103の先端の位置を通過する）構造であるが、上刃101と下刃103の間に少しでも隙間があると、図１１に示すようにシート束Ｐの最下紙を切り残してしまう場合があった。
【０００４】
この切り残しを解決するために、図１２に示すようにゴムなどの弾性を有するマット105を上刃101の下方に配置して、これに上刃101を圧接することにより裁断する方式が考えられる。
【０００５】
【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】
【０００６】
ところで、図１２に示すようなマット105を用いた方式にあっては、最下紙まで確実に裁断するためには、上刃101の刃が全幅に渡ってマット105に確実に到達する必要がある。このために上刃101の高さを検知する位置検出手段を設け、その検知した上刃101の高さによって、マット105に達したことを判断する方法が考えられる。しかし、動作中には機械的なガタなどによって上刃101とマット105の間に図１３（ａ）に示すような傾きが発生する場合があり、この傾きによって図１３（ｂ）に示すように切り残しを発生する可能性がある。
【０００７】
そこで切り残しを発生せず確実に切断できるようにするためには、上刃101が余裕を持って大きくマット105に食い込むように検出位置を調整することになる。しかしこれでは、傾きが発生していなくとも常に検出位置まで上刃101を食い込ませることとなるため、マット105は大きく傷ついて寿命が極端に短くなってしまうという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、確実に裁断を行うと共に、上刃がマットに食い込む量を最低限にし、マット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】
【０００９】
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において、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、前記刃が切断終了位置にあることを検出する複数の位置検出手段と、前記複数の位置検出手段の信号に基づき、前記シート束の裁断終了を判断する判断手段とを設けて、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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るシート処理装置は、刃の位置検出手段を複数設け、全ての位置検出手段が刃を検出したことにより裁断終了とすることにより、刃がマットに食い込む量を最低限にし、マット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】
【００１１】
本発明にかか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。図１はシート束の裁断が終了した状態を示す図、図２はシート処理装置の全体構成図、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、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はトリマーユニットの制御部の構成を示すブロック図である。
【００１２】
［シート処理装置の全体構成］
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。さらに、シート処理装置400は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装置であるトリマーユニット500を備える。
【００１３】
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上で所定枚数重ねて積載、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。
【００１４】
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、ストッパ412、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）。
【００１５】
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で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）。
【００１６】
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厚み方向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（シート束裁断装置）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。
【００１７】
［シート束裁断装置］
図４に示すように、シート束裁断装置であるトリマーユニット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突き当てるシャッタ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に突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の形状は板状で、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、ゴムやウレタンなどを用いる。
【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。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】
支柱519、520には、手前側高さセンサ523、奥側高さセンサ525を設けている。これらのセンサ523、525は共にフォトインタラプタであり、垂直移動部材517の一部を検出することで、上刃501の高さを検出している。手前側高さセンサ523は上刃501の図中左端の高さを検出し、奥側高さセンサ525は上刃501の図中右端の高さを検出する。センサ523、525に検出されるときの上刃501の高さは、上刃501の手前端も奥端もマット503と接触する状態に設定する。従って、手前側高さセンサ523、奥側高さセンサ525は、上刃501が切断終了位置にあることを検出することになる。
【００２８】
そして図１に示すように上刃501を裁断のために下降させた際に、手前側高さセンサ523と奥側高さセンサ525の両方が垂直移動部材517を検出したら、上刃501の刃面が全幅に渡ってマット503に到達したとして、すなわち裁断終了と判断してカッターモータ511の駆動を停止する。このように切断を行うことにより、仮に上刃501が長手方向に傾いていた場合であっても、全幅に渡って確実に切り残しのない裁断行うことができる。一方、傾いていない場合には必要以上にマット503に上刃501を食い込ませることがない。すなわち、確実に裁断を行うと共に、上刃501がマット503に食い込む量を最小限とすることができ、マット503の寿命をのばすことができる。
【００２９】
さらに、一方の高さセンサからの検出信号と他方の高さセンサからの検出信号との間隔により、上刃501の刃面の傾き量を判断するようにしても良い。一方の高さセンサからの検出信号の発生後、所定時間経過しても他方の高さセンサからの検出信号が確認できないとき、上刃501の刃面の傾きが許容範囲を超えているとして警報を発生するようにしても良い。
【００３０】
図８はトリマーユニット500の制御部（判断手段かつ制御手段）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。
【００３１】
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。
【００３２】
図９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を行う。
【００３３】
ＣＰＵ1001はシリアルＩ／Ｏ1007によってサドルフィニッシャと通信しており、サドルフィニッシャからのシート束搬入信号を待つ(S1001)。サドルフィニッシャ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)。
【００３４】
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)。
【００３５】
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、手前側高さセンサ523と奥側高さセンサ525の両方がオンする状態を待つために、プログラムはまず手前側高さセンサ523のオンを待ち(S1017)、続いて奥側高さセンサ525のオンを待つ(S1019)。手前側高さセンサ523と奥側高さセンサ525が両方ともオンしたらカッターモータ511を停止して裁断を終了する(S1021)。
【００３６】
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)。
【００３７】
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の左方向に移動する(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)。
【００３８】
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。その折、制御部は排出センサ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。
【００３９】
なお、上記実施形態においては位置検出手段の例として手前側高さセンサ523、奥側高さセンサ525の２つのセンサを設けて説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、さらに多くのセンサを用いることでもよい。
【００４０】
本発明では、画像形成装置から排出されたシートに対する後処理を行うシート処理装置を例に説明したが、本発明の趣旨を実現する意味では、シート処理装置単独で実現しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、シート束を裁断するシート束裁断装置を備えたシート処理装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】シート束の裁断が終了した状態を示す図である。
【図２】シート処理装置の全体構成図である。
【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】トリマーユニットの制御部の構成を示すブロック図である。
【図９】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１０】従来のトリマーの構成の一例を示す図である。
【図１１】従来例に係るシート束裁断装置の裁断状態を示す図である。
【図１２】従来例に係るシート束裁断装置の構造を示す図である。
【図１３】シート束裁断装置のカッターが傾いて切り残しを発生した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
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   …手前側高さセンサ
525   …奥側高さセンサ
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
1001  …ＣＰＵ
1003  …ＲＯＭ
1005  …ＲＡＭ
1007  …シリアルインターフェイス部
【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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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図９】
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