切り屑積載装置及びシート処理装置
【課題】本発明の目的は、屑が外部に漏れることがなく、且つ屑の満載を誤検知することのない切り屑積載装置を提供すること。
【解決手段】シートに対して処理を施す処理手段によって発生した切り屑を積載する屑ボックス５３６と、前記屑ボックス５３６の外に設けられ、電磁波を発生する発振手段５３７ａと、前記屑ボックス５３６の外に設けられ、前記発振手段５３７ａによって発振された電磁波を前記屑ボックス５３６を通して受信する受信手段５３７ｂと、を有し、前記発振手段５３７ａは３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発生し、前記発振手段５３７ａによって発振された電磁波を前記屑ボックス５３６を通して前記受信手段５３７ｂが受信することで前記屑ボックス５３６に積載された切り屑Ｐ１の積載状態を発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂを結ぶ方向で検出する。
【解決手段】シートに対して処理を施す処理手段によって発生した切り屑を積載する屑ボックス５３６と、前記屑ボックス５３６の外に設けられ、電磁波を発生する発振手段５３７ａと、前記屑ボックス５３６の外に設けられ、前記発振手段５３７ａによって発振された電磁波を前記屑ボックス５３６を通して受信する受信手段５３７ｂと、を有し、前記発振手段５３７ａは３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発生し、前記発振手段５３７ａによって発振された電磁波を前記屑ボックス５３６を通して前記受信手段５３７ｂが受信することで前記屑ボックス５３６に積載された切り屑Ｐ１の積載状態を発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂを結ぶ方向で検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに処理を施した際に発生する切り屑を積載し、その積載状態を検出することが可能な切り屑積載装置及びこれ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、画像形成装置によって画像が形成されたシートに対して、所定の処理を施す処理手段を備えたシート処理装置が種々提案されている。処理手段としては、例えば、シートに対して穿孔を施す穿孔手段や、中綴じ及び中折りされて製本されたシート束に対して断裁を施す断裁手段などが知られている。このような処理手段を有するシート処理装置では、穿孔手段や断裁手段によりシート屑が発生するため、このシート屑を積載するシート屑積載装置が設けられている。このシート屑積載装置には、特許文献１に開示されているように、シート屑の満載を検知する発振手段、受信手段からなるシート屑検知装置が設けられている。このシート屑検知装置では、発振手段が発する電磁波を、シート屑を収納するダストボックスに設けられた電磁波の入射口を通してダストボックス内に入射する。そして、シート屑が満載となった際には入射してきた電磁波をシート屑が遮蔽し出射口及び受信手段への到達を不可とすることでシート屑の満載を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９３６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、前記ダストボックスに、電磁波を通すための入射口及び出射口を設ける必要がある。ここで、入出射口として穴を設けた場合、シート屑がこの穴から漏れてダストボックスの外に飛散するおそれがある。これに対し、入出射口として電磁波透過材を設けた場合、ダストボックス外へのシート屑の飛散は防げるものの、シート屑が帯電することにより入出射口に張り付き、満載となる前に満載を検出してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、屑が外部に漏れることがなく、且つ屑の満載を誤検知することのない切り屑積載装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、シートに対して処理を施す処理手段によって発生した切り屑を積載する積載手段と、前記積載手段の外に設けられ、電磁波を発生する発振手段と、前記積載手段の外に設けられ、前記発振手段によって発振された電磁波を前記積載手段を通して受信する受信手段と、を有し、前記発振手段は３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発生し、前記発振手段によって発振された電磁波を前記積載手段を通して前記受信手段が受信することで前記積載手段に積載された切り屑の積載状態を前記発振手段と前記受信手段を結ぶ方向で検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高分子材料を透過する性質をもつ３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を用いることで、発振手段から発振した前記電磁波が積載手段及びシート屑を透過して受信手段に到達することが可能である。これにより、電磁波の入出射口を設ける必要がなくなるため、シート屑等の切り屑が積載手段外に漏れる心配はない。また積載手段の内壁にシート屑が張り付いた場合においても電磁波を受信手段まで確実に到達させることができ、積載手段に積載された屑の積載状態を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】屑積載装置を有するシート処理装置及び画像形成装置の縦断正面図
【図２】シート処理装置の縦断正面図
【図３】パンチユニットの断面図
【図４】パンチダイの断面図
【図５】（ａ）パンチユニット及び屑ボックスの縦断正面図、（ｂ）パンチユニット及び屑ボックスの斜視図
【図６】（ａ）屑がない時の屑ボックスの斜視図、（ｂ）屑がない時の屑ボックス内の検出結果を表す図、（ｃ）屑積載時の屑ボックスの斜視図、（ｂ）屑積載時の屑ボックス内の検出結果を表す図
【図７】（ａ）内壁に屑が貼り付いている状態の屑ボックスの斜視図、（ｂ）内壁に屑が貼り付いている状態の屑ボックス内の検出結果を表す図、（ｃ）屑積載状態が山形になっている時の屑ボックス内の検出結果を表す図
【図８】加振手段の縦断正面図
【図９】撹拌手段の縦断右視図
【図１０】穴あけ処理のフローチャート
【図１１】装置全体の制御に係るブロック図
【図１２】トリマー部の縦断正面図
【図１３】断裁部の斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
まず、図１を用いて、切り屑積載装置を備えたシート処理装置及び画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、シート処理装置が適用可能な画像形成装置としての複写装置１０００の内部構造を示す断面図である。
【００１１】
複写装置１０００は、原稿給送部１００、イメージリーダ部２００及びプリンタ部３００、折り処理部４００、フィニッシャ５００、インサータ９００、トリマー部１１００等を有する。上記折り処理部４００、インサータ９００、トリマー部１１００等は、オプションとして装備することができる。
【００１２】
原稿給送部１００は、イメージリーダ部２００の画像読取位置に向けて原稿を一枚ずつ順次給送するものである。イメージリーダ部２００は、原稿の画像を読み取るものである。プリンタ部３００は、イメージリーダ部２００で読み取った原稿の画像情報、又は送られてきた画像情報に基づいてシートに画像を形成するものである。
【００１３】
フィニッシャ５００は、プリンタ部３００から画像形成されたシートを取り込み、取り込んだ複数のシートを整合して、１つのシート束として束ねる処理を行うためのものである。更に、シート束の後端側をステイプルするステイプル処理（綴じ処理）、同じく後端側に穿孔を施す穿孔処理を行うためのものである。またソート処理、ノンソート処理、及び中綴じ製本処理等のシートの処理を行うためのものである。
【００１４】
つづいてシートの流れと共にシート処理装置の構成を説明する。図２に示すように、フィニッシャ５００は、折り処理部４００を介して搬送されたシートを装置内部に取り込むための搬送パス５２０が有り、搬送パス５２０には、入口ローラ対５１５から順番に搬送ローラ対５０２〜５０８が設けられている。搬送ローラ対５０２と搬送ローラ対５０３の間には穿孔手段としてのパンチユニット５３０が設けられている。パンチユニット５３０は必要に応じて動作を行い、搬送されるシートの後端部に穴あけ（穿孔）処理を行う。穴あけ処理部の下流にある搬送パス５２０の終端に設けられた切替部材５１３は、下流に繋がれた上排出パス５２１と下排出パス５２２とに経路を切り替えるものである。上排出パス５２１は、上排出ローラ対５０９により、スタックトレイ７０１へのシートの排出を行う。一方、下排出パス５２２は、搬送ローラ対５１０，５１１，５１２が設けられ、処理トレイ５５０へのシートの排出を行う。処理トレイ５５０に排出されるシートは順次整合処理されながら束状に収容され、操作部１（図１１参照）からの設定に応じて、仕分け処理やステイプル処理が行われる。その後、シート束は、束排出ローラ対５５１によりスタックトレイ７００，７０１へ選択的に排出される。
【００１５】
なお、上記したステイプル処理は綴じ手段としてのステイプラ５６０により行われる。ステイプラ５６０はシート搬送方向と直交する幅方向に移動可能となっており、シート束の任意の位置にステイプルすることができる。スタックトレイ７００，７０１は上下方向に移動可能に構成されている。上側のスタックトレイ７０１は上排出パス５２１と処理トレイ５５０からのシートを受け取ることができ、下側のスタックトレイ７００は処理トレイ５５０からのシートを受け取ることができる。このようにして、スタックトレイ７００，７０１には大量のシート又はシート束を積載することができ、積載されたシート又はシート束はその後端を上下方向に伸びる後端ガイド７１０に規制されて整列される。
【００１６】
次に、フィニッシャにおける中綴じ製本部８００の構成を説明する。前記下排出パス５２２の途中に設けられた切替部材５１４により、サドル排出パス５２３に経路が切り替えられたシートは、中綴じ製本部８００へ送られる。シートはサドル入口ローラ対８０１に受け渡され、サイズに応じてソレノイドにより動作する切替部材８０２により搬入口を選択されて、中綴じ製本部８００の収納ガイド８０３内に搬入される。搬入されたシートは滑りローラ８０４により、先端が可動式のシート位置決め部材８０５に接するまで搬送される。サドル入口ローラ対８０１と滑りローラ８０４はモータＭ１により駆動される。また、収納ガイド８０３の途中位置には、収納ガイド８０３を挟んで対向配置された綴じ手段としてのステイプラ８２０が設けられている。ステイプラ８２０は、針を突き出すドライバー８２０ａと突き出された針を折り曲げるアンビル８２０ｂとに分割されている。なお、シート位置決め部材８０５は、シート搬入時において、シート搬送方向中央部が、このステイプラ８２０の綴じ位置になる位置で停止する。シート位置決め部材８０５は、モータＭ２の駆動を受けて移動自在であり、シートサイズ等に応じて位置を変える。
【００１７】
ステイプラ８２０の下流側には、折りローラ対８１０ａ，８１０ｂが設けられており、折りローラ対８１０ａ，８１０ｂの対向位置には、突き出し部材８３０が設けられている。この突き出し部材８３０は、収納ガイド８０３から退避した位置をホームポジションとしている。突き出し部材８３０は、モータＭ３の駆動により収納されたシート束に向けて突き出すことにより、シート束を、折りローラ対８１０ａ，８１０ｂのニップに押し込みながら折り畳む。その後、突き出し部材８３０は、再びホームポジションに戻る。なお、折りローラ対８１０間には、束に折り目付けをするのに充分な圧Ｆ１が不図示のバネにより掛けられている。折り目付けされた束は、第１折搬送ローラ対８１１ａ，８１１ｂ、及び第２折搬送ローラ対８１２ａ，８１２ｂにより搬送される。第１折搬送ローラ対８１１、及び第２折搬送ローラ対８１２にも、折り目付けされた束を搬送、停止させるのに充分な圧Ｆ２、Ｆ３が掛けられている。
【００１８】
搬送ガイド８１３は、折りローラ対８１０と第１折搬送ローラ対８１１間をつなぐ搬送ガイドである。搬送ガイド８１４は第１折搬送ローラ対８１１と第２折搬送ローラ対８１２をつなぐ搬送ガイドである。なお、折りローラ対８１０、第１折搬送ローラ対８１１、第２折搬送ローラ対８１２は、同一のモータＭ４（不図示）により等速回転する。
【００１９】
なお、ステイプラ８２０で綴じられたシート束の折り畳み動作は、ステイプル処理終了後に、シート束のステイプル位置が折りローラ対８１０のニップ位置となるように、シート位置決め部材８０５をステイプル処理時の位置から所定距離降下させた後に実行される。こうしてステイプル処理を施した位置でシート束を折り畳むことができる。
【００２０】
整合板対８１５は、収納ガイド８０３に収納されたシートを整合する整合手段であり、折りローラ対８１０ａ，８１０ｂの外周面を挟んで収納ガイド８０３に突出した面を持つ。整合板対８１５は、モータＭ５の駆動を受けて、シートに対し挟み込み方向に移動することで、シートの幅方向の位置決めを行うものである。
【００２１】
そして、前記第２折搬送ローラ対８１２の下流には、折り目プレスユニット８６０が設けられている。この折り目プレスユニット８６０は、プレスローラ対８６１を支持したプレスホルダー８６２を有し、プレスローラ対８６１が折り目をニップした状態で、プレスホルダー８６２を折り目方向に移動させることで、折り目を強化するものである。
【００２２】
インサータ９００は、ユーザによりインサートトレイ９０１，９０２にセットされたシートをプリンタ部３００を通さずに、スタックトレイ７０１，７００、或いは中綴じ製本部のいずれかに向けて給送するためのものである。インサートトレイ９０１，９０２上に積載されたシート束は、１枚ずつ順次分離され、所望のタイミングで搬送パス５２０に合流する。
【００２３】
図１１は、複写装置１０００のブロック図である。ＣＰＵ回路部１５０は、ＣＰＵ（不図示）を有し、ＲＯＭ１５１に格納された制御プログラム及び操作部１の設定に従い、以下の各部を制御する。すなわち、ＣＰＵ回路部１５０は、原稿給送制御部１０１、イメージリーダ制御部２０１、画像信号制御部２０２、プリンタ制御部３０１、折り処理制御部４０１、フィニッシャ制御部５０１、トリマー制御部１１０１、外部Ｉ／Ｆ２０３を制御する。そして、原稿給送制御部１０１は原稿給送部１００を制御する。イメージリーダ制御部２０１はイメージリーダ部２００を制御する。プリンタ制御部３０１はプリンタ部３００を制御する。折り処理制御部４０１は折り処理部４００を制御する。フィニッシャ制御部５０１はフィニッシャ５００、中綴じ製本部８００、インサータ９００を制御する。操作部１は、画像形成に関する各種機能を設定するための複数のキー、設定状態を表示するための表示部等を有している。操作部１は、ユーザによる各キーの操作に対応するキー信号をＣＰＵ回路部１５０に出力すると共に、ＣＰＵ回路部１５０からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。
【００２４】
ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持するための領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられる。外部Ｉ／Ｆ２０３は、複写装置１０００と外部のコンピュータ２０４とのインタフェースであり、コンピュータ２０４からのプリントデータをビットマップ画像に展開し、画像データとして画像信号制御部２０２へ出力する。また、イメージリーダ制御部２０１から画像信号制御部２０２へは、イメージセンサ（不図示）で読み取った原稿の画像が出力される。プリンタ制御部３０１は、画像信号制御部２０２からの画像データを露光制御部（不図示）へ出力する。
【００２５】
図３は前述のパンチユニット５３０の断面図である。搬送パス５３１，５３２の間をシートＰが通過した際、搬送ローラ対５０２，５０３の搬送力により図３（ｂ）のように後端ストッパー５３４は後端ストッパー回動軸５３４ａを回転中心として矢印Ａ方向へ退避する。その後、シートＰの後端が後端ストッパー５３４を越えた所で後端ストッパー５３４は後端ストッパー付勢バネ５３４ｂの力により図３（ａ）の位置へと戻される。そしてシートＰは搬送ローラ対５０３の反転動作によりスイッチバックされ、図３（ｃ）のようにシート後端が後端ストッパー５３４へ突き当てられた後に停止する。この動作により穴あけのための位置出しを行われたシートＰは、その後、図３（ｄ）のようにパンチダイ５３３の矢印Ｂ方向への動作により所定位置に穴あけされる。パンチダイ５３３の動作について示したものが図４である。図４（ａ）に示すようにパンチダイ５３３はダイ５３３ａ〜５３３ｅ及びパンチラック５３３ｆよりなる。図４（ｂ）に示すようにパンチラック５３３ｆが矢印Ｃ方向に動いたときはダイ５３３ｂ，５３３ｄにより２穴の穴あけが行われる。一方、図４（ｃ）に示すようにパンチラック５３３ｆが反対の矢印Ｄ方向に動いたときはダイ５３３ａ,５３３ｃ，５３３ｅにより３穴の穴あけが行われる。このように穿孔手段としてのパンチユニット５３０は、少なくとも１パターン以上の穿孔パターンを有している。ここでは、穿孔パターンとして２パターンを例示しているが、穿孔パターンの数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設ければ良い。
【００２６】
前述の如くして穴あけされた際に生じる切り屑としてのパンチ屑（穿孔屑）は、以下に説明する切り屑積載装置に積載される。以下、図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて、切り屑積載装置について具体的に説明する。
【００２７】
前述の如くして穴あけされた際に生じるパンチ屑Ｐ１は、図５（ａ）に示すように、パンチ屑搬送ダクト５３５を通り積載手段としてのパンチ屑ボックス５３６へと収容される。この動作が繰り返されることでパンチ屑ボックス５３６内に屑が溜まる。図５（ｂ）に示すように、パンチ屑ボックス５３６の両側（外側）にはボックス底部から所定の高さｚにパンチ屑検知手段５３７が設けられている。
【００２８】
パンチ屑検知手段５３７は３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発振する発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂとを有している。これらはパンチ屑ボックス５３６を介して互いに向き合った状態で設けられ、前述の穴あけ処理が所定回数行われると矢印Ｅ方向に走査する。走査後、再び所定回数穴あけ処理が行われると、今度は反対の矢印Ｆ方向へと走査する。前述の穴あけ処理（穿孔処理）が所定回数行われる毎に前述の走査を繰り返す。走査の際に発振手段５３７ａから発振された電磁波はパンチ屑ボックス５３６を透過するがそのときに振幅の減衰が生じる。さらにパンチ屑ボックス５３６内にあるパンチ屑Ｐ１によっても振幅を減衰させられる。この減衰した電磁波を受信手段５３７ｂで検知することでパンチ屑ボックス５３６内の屑積載量（切り屑の積載状態）を発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂを結ぶ方向で検出する。
【００２９】
更に詳しくは、前記発振手段５３７ａは連続電磁波を発振する。そして、パンチ屑ボックス５３６及びパンチ屑Ｐ１を透過した際に生じる前記電磁波の振幅の減衰を、前記受信手段５３７ｂによって受信する。これにより、パンチ屑ボックス５３６に積載されたパンチ屑Ｐ１の積載状態（発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂの間のパンチ屑の積載状態と、発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂの走査方向におけるパンチ屑の積載状態）を検出することができる。
【００３０】
また、積載手段としてのパンチ屑ボックス５３６は、発振手段５３７ａによって発振された電磁波を透過するプラスチックなどの材質で構成されている。
【００３１】
以下にパンチ屑Ｐ１の積載量を検出する際に行う処理を説明する。図６（ａ）に示すように、予め空の状態のパンチ屑ボックス５３６をパンチ屑検知手段５３７で走査し波形（空の積載状態）を記憶する。検出された波形の振幅量と奥行き方向（走査方向）ｘとの関係を示したものが図６（ｂ）のグラフである。つづいて穴あけ処理が行われ、屑が積載された様子を図６（ｃ）に示す。この図６（ｃ）はダイ５３３ｂ，５３３ｄ（図４（ｂ）参照）の２穴によるパンチ屑が積載された様子を示したものである。パンチ屑ボックス５３６内に進入した電磁波はパンチ屑Ｐ１を透過することで、その振幅が減衰される。この減衰量はパンチ屑Ｐ１の横方向ｙの長さによって変わってくる。つまり横方向ｙに詰まった状態で屑が存在するほど電磁波の減衰量も大きくなる。図６（ｄ）では２穴によって溜まったパンチ屑Ｐ１を電磁波が透過しているところは空の状態ときに比べて、電磁波の減衰量が大きく、振幅量が少ない。このとき、パンチ屑Ｐ１が詰まった状態で積載されているところほど、その電磁波の減衰量が大きいことが図８からわかる。前述の検出結果よりパンチ屑ボックス５３６内のパンチ屑の積載状態を検知することができ、所定の高さｚに設置したパンチ屑検知手段５３７の減衰量が屑満載スレッシュ値に達したところで穴あけ処理を中断する（図６（ｄ）参照）。このとき、図６（ｄ）に例示した状態では、２穴の位置は屑満載スレッシュ値に達しているものの、３穴の位置にはまだ積載のゆとりがあるため３穴の穴あけ処理は動作可とする。
【００３２】
さらに図７（ａ）のようにパンチ屑ボックス５３６の内壁面にパンチ屑Ｐ１が張り付いてしまった場合でも、本検出方法によれば電磁波の減衰量から屑の横方向ｙの詰まり状態を検出できる。すなわち、図７（ａ）のような状態であっても、得られた波形は図７（ｂ）のように屑満載スレッシュ値に達しないため、ジョブを続けることができる。
【００３３】
また、切り屑積載装置は、パンチ屑ボックス５３６に積載されたパンチ屑を均すための加振手段（図８参照）又は撹拌手段（図９参照）を有している。そして、受信した電磁波の振幅に所定量以上のバラツキがある場合には、積載されたパンチ屑を平坦な状態にならすように、前記加振手段又は前記撹拌手段を動作させる。具体的には、図７（ｃ）のように受信手段５３７ｂによって受信した電磁波の振幅に所定量以上のバラツキがある場合は、パンチ屑ボックス５３６内にパンチ屑Ｐ１が山形となって積載されていると判断する。この場合、図８に示す加振手段又は図９（右視図）に示す撹拌手段を動作させて、パンチ屑ボックス５３６内に積載されたパンチ屑Ｐ１を平坦にする。
【００３４】
図８に示す加振手段５３８は、カム５３８ａ及びカム回転中心５３８ｂよって構成されている。カム５３８ａはカム回転中心５３８ｂを中心として回転し、この回転によりパンチ屑ボックス５３６を上下に振動させてパンチ屑Ｐ１を平坦化する。図９に示す撹拌手段５３９は、スクリュー５３９ａを有している。加振手段の場合と同様にパンチ屑Ｐ１が山形に積載されていると判断した際には、スクリュー５３９ａを回転してパンチ屑を平坦化し、パンチユニット５３０による穴あけを継続する。
【００３５】
また、パンチ屑ボックス５３６は装置本体に対して取り外し可能に装着される。これにより、パンチ屑ボックス５３６に積載されたパンチ屑が満載になった場合には、このパンチ屑ボックス５３６を交換することができる。また、このパンチ屑ボックス５３６が非装着の際は、パンチ屑ボックス５３６による電磁波（振幅）の減衰が発生しないため、図７（ｄ）に示すように検知した電磁波の振幅値が記憶した振幅値よりも大きくなる。この結果よりパンチ屑ボックス５３６の非装着を認識することが可能である。また、ここでは発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂとからなるパンチ屑検知手段５３７を１つ設けた構成を例示しているが、この屑検知手段の設置数、設置箇所は必要に応じて適宜設定されるものであり、これに限定されるものではない。例えば、追加として図６（ｃ）に示す高さ方向ｚに複数の屑検知手段を設ければ、より詳細にパンチ屑ボックス５３６内の屑の積載状態を検出することもできる。
【００３６】
図１０はパンチユニット及び切り屑積載装置における処理動作のフローチャートである。始めにパンチ屑検知手段の走査を行い（ステップＳ１１）、ステップＳ１２にて記憶している振幅値（空の積載状態）よりも検知結果の振幅値が大きい場合にはパンチ屑ボックス５３６が非装着であると認識し、穴あけ処理を中断する（ステップＳ１３）。一方、ステップＳ１２にて記憶している振幅値よりも検知結果の振幅値が小さい場合にはパンチ屑ボックス５３６が装着されていると判断し、穴あけ処理を行う（ステップＳ１４）。その後、ステップＳ１５にて穴あけ処理（穿孔処理）が所定回数行われたかを判断し、所定回数行われていない場合は穴あけ回数のカウンターを１つ進め（ステップＳ１６）、再び穴あけ処理を行う（ステップＳ１４）。一方、ステップＳ１５にて穴あけ処理が所定回数行われた場合には発振手段５３７ａの電磁波の発振を開始すると共にカウンターをリセットする（ステップＳ１７）。その後、発振手段５３７ａ及び受信手段５３７ｂを共に動かしパンチ屑ボックス５３６への走査を行う（ステップＳ１８）。そして、ステップＳ１９にて、前述の走査により検知した電磁波の振幅が所定のバラツキ量以上であるか否かを判断する。ここでは、前述の走査により検知した電磁波の振幅の最大値（屑少ない）と最小値（屑多い）との差を求め、この求めた差が予め設定した値（所定のバラツキ量）以上であるか否かを判断する。検知した電磁波の振幅が所定のバラツキ量以上ある場合には、加振手段５３８又は撹拌手段５３９を動作させる（ステップＳ２０）。一方、検知した電磁波の振幅が所定のバラツキ量未満の場合には、ステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１では、電磁波の振幅が前述の屑満載スレッシュ値（所定量）に達しているか否かを判断する。ステップＳ２１にて電磁波の振幅が満杯スレッシュ値に達していない場合はステップＳ１４に移行して再び穴あけ処理を行う。一方、ステップＳ２１にて電磁波の振幅が満杯スレッシュ値に達している場合は、さらに現在穴あけ処理を行っている位置近傍において屑の積載が屑満杯スレッシュ値を下回っているか否かを判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２にて現在穴あけ処理を行っている位置近傍において屑の積載が屑満載スレッシュ値を下回っている（Ｙｅｓ）ならば、まだ屑を積載する余地があるので、ステップＳ１４に移行して再び穴あけ処理を行う。一方、ステップＳ２２にて現在穴あけ処理を行っている位置近傍において屑の積載が屑満載スレッシュ値を下回っていない（Ｎｏ）ならば、パンチ屑Ｐ１が満載であると判断して穴あけ処理を終了する（ステップＳ２３）。
【００３７】
前述の切り屑積載装置は、フィニッシャのパンチユニットにて発生したパンチ屑だけでなく、図１及び図１２に示すトリマー部１１００の断裁手段１１０５にて発生したシート屑を積載収容する装置として用いることも可能である。
【００３８】
つづいてトリマー部１１００において適用される切り屑積載装置について図１２及び図１３を用いて説明する。中綴じ製本部８００の第２折搬送ローラ対８１２ａ，８１２ｂによって排出された中綴じ束は、中綴じされた側の端部（背部）先端にして、トリマー部１１００のコンベア対１１１３に受け渡される。コンベア対１１１３によって搬送された中綴じ束は揺動パス１１０３及び下刃１１０５ｂ上を通りコンベア対１１０２へと搬送される。コンベア対１１０２へと搬送された中綴じ束は、中綴じされた側の端部（背部）が先端ストッパー１１０７に突き当たるまで搬送される。先端ストッパー１１０７に突き当たって位置決めされた中綴じ束はその後上刃１１０５ａの落下によって前記背部とは反対側の小口部の断裁が行われる。断裁が終了すると、先端ストッパー１１０７は回動中心１１０８を軸に反時計周りに回動し、コンベア対１１０２の搬送パス上から先端ストッパー１１０７を退避させる。退避が終了するとコンベア対１１０２は再び搬送動作を開始し、下流のコンベア対１１０９へと中綴じ束を受け渡す。コンベア対１１０９は束押えローラ１１１０へ中綴じ束を受け渡し、その後積載トレイ１１１１上へ積載する。この動作を繰り返すことで、後続の中綴じ束に順次断裁を施していく。
【００３９】
断裁手段１１０５をなす前述の上刃１１０５ａ及び下刃１１０５ｂによって断裁された中綴じ束のシート屑（切り屑）は、切り屑積載装置における積載手段である屑箱１１０６へと収容される。所定枚数の断裁が行われると切り屑検知手段１１１２が屑箱１１０６の奥行き方向へ走査を行い、屑の積載状態を検知する。この切り屑検知手段１１１２は、前述したパンチ屑検知手段５３７と同様に、３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発振する発振手段１１１２ａと受信手段１１１２ｂとを有している。この切り屑検知手段１１１２による屑の積載状態の検知方法も、前述したパンチユニットにおける切り屑積載装置と同様である。
【００４０】
ここでは、製本されたシート束の小口部を断裁する断裁手段を例示して説明したが、断裁手段はこれに限定されるものではない。例えば、製本されたシート束の天地部を断裁する断裁手段や、シート束の小口部及び天地部を断裁する断裁手段を有するものであっても良い。つまり、断裁手段によってシート束の端部を断裁した時に生じるシート屑（切り屑）を積載する切り屑積載装置においても本発明は有効である。
【００４１】
上述したように、本実施形態によれば、高分子材料を透過する性質をもつ３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を用いることで、発振手段から発振した前記電磁波が積載手段及びシート屑を透過して受信手段に到達することが可能である。これにより、電磁波の入出射口を設ける必要がなくなるため、シート屑等の切り屑が積載手段外に漏れる心配はない。また積載手段の内壁にシート屑が張り付いた場合においても電磁波を受信手段まで確実に到達させることができ、積載手段に積載された屑の積載状態を検知することができる。
【００４２】
また、前述した実施形態では、シートに対して処理を施す処理手段として、少なくとも１パターン以上の穿孔パターンを有する穿孔手段、製本されたシート束の小口部及び天地部を断裁する断裁手段を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、前記処理手段は、針などの綴じ具によってシート束に綴じる処理を行うとともに、シート束の厚みに応じて綴じ具の綴じ足をカットする切断手段を備えたものであっても良い。この場合、切り屑はシート束の厚みに応じて綴じ具の綴じ足をカットした際に生じるカット屑である。このような屑を積載する切り屑積載装置においても本発明は有効である。
【００４３】
また前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばスキャナ、プリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられるシート処理装置又は切り屑積載装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また前述した実施形態では、シート処理装置が一体的に有する切り屑積載装置（積載手段は着脱可能）を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シート処理装置に対して着脱可能な切り屑積載装置であっても良く、該切り屑積載装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。また、画像形成装置に対して着脱可能なシート処理装置における切り屑積載装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば画像形成装置が一体的に有する切り屑積載装置であっても良く、該切り屑積載装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
Ｐ …シート
Ｐ１ …屑
５３０ …パンチユニット
５３５ …パンチ屑搬送ダクト
５３６ …パンチ屑ボックス
５３７ …パンチ屑検知手段
５３７ａ …発振手段
５３７ｂ …受信手段
５３８ …加振手段
５３９ …撹拌手段
８００ …中綴じ製本部
１１００ …トリマー部
１１０５ …断裁手段
１１０５ａ …上刃
１１０５ｂ …下刃
１１０６ …屑箱
１１１２ …切り屑検知手段
１１１２ａ …発振手段
１１１２ｂ …受信手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに処理を施した際に発生する切り屑を積載し、その積載状態を検出することが可能な切り屑積載装置及びこれ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、画像形成装置によって画像が形成されたシートに対して、所定の処理を施す処理手段を備えたシート処理装置が種々提案されている。処理手段としては、例えば、シートに対して穿孔を施す穿孔手段や、中綴じ及び中折りされて製本されたシート束に対して断裁を施す断裁手段などが知られている。このような処理手段を有するシート処理装置では、穿孔手段や断裁手段によりシート屑が発生するため、このシート屑を積載するシート屑積載装置が設けられている。このシート屑積載装置には、特許文献１に開示されているように、シート屑の満載を検知する発振手段、受信手段からなるシート屑検知装置が設けられている。このシート屑検知装置では、発振手段が発する電磁波を、シート屑を収納するダストボックスに設けられた電磁波の入射口を通してダストボックス内に入射する。そして、シート屑が満載となった際には入射してきた電磁波をシート屑が遮蔽し出射口及び受信手段への到達を不可とすることでシート屑の満載を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９３６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、前記ダストボックスに、電磁波を通すための入射口及び出射口を設ける必要がある。ここで、入出射口として穴を設けた場合、シート屑がこの穴から漏れてダストボックスの外に飛散するおそれがある。これに対し、入出射口として電磁波透過材を設けた場合、ダストボックス外へのシート屑の飛散は防げるものの、シート屑が帯電することにより入出射口に張り付き、満載となる前に満載を検出してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、屑が外部に漏れることがなく、且つ屑の満載を誤検知することのない切り屑積載装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、シートに対して処理を施す処理手段によって発生した切り屑を積載する積載手段と、前記積載手段の外に設けられ、電磁波を発生する発振手段と、前記積載手段の外に設けられ、前記発振手段によって発振された電磁波を前記積載手段を通して受信する受信手段と、を有し、前記発振手段は３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発生し、前記発振手段によって発振された電磁波を前記積載手段を通して前記受信手段が受信することで前記積載手段に積載された切り屑の積載状態を前記発振手段と前記受信手段を結ぶ方向で検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高分子材料を透過する性質をもつ３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を用いることで、発振手段から発振した前記電磁波が積載手段及びシート屑を透過して受信手段に到達することが可能である。これにより、電磁波の入出射口を設ける必要がなくなるため、シート屑等の切り屑が積載手段外に漏れる心配はない。また積載手段の内壁にシート屑が張り付いた場合においても電磁波を受信手段まで確実に到達させることができ、積載手段に積載された屑の積載状態を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】屑積載装置を有するシート処理装置及び画像形成装置の縦断正面図
【図２】シート処理装置の縦断正面図
【図３】パンチユニットの断面図
【図４】パンチダイの断面図
【図５】（ａ）パンチユニット及び屑ボックスの縦断正面図、（ｂ）パンチユニット及び屑ボックスの斜視図
【図６】（ａ）屑がない時の屑ボックスの斜視図、（ｂ）屑がない時の屑ボックス内の検出結果を表す図、（ｃ）屑積載時の屑ボックスの斜視図、（ｂ）屑積載時の屑ボックス内の検出結果を表す図
【図７】（ａ）内壁に屑が貼り付いている状態の屑ボックスの斜視図、（ｂ）内壁に屑が貼り付いている状態の屑ボックス内の検出結果を表す図、（ｃ）屑積載状態が山形になっている時の屑ボックス内の検出結果を表す図
【図８】加振手段の縦断正面図
【図９】撹拌手段の縦断右視図
【図１０】穴あけ処理のフローチャート
【図１１】装置全体の制御に係るブロック図
【図１２】トリマー部の縦断正面図
【図１３】断裁部の斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
まず、図１を用いて、切り屑積載装置を備えたシート処理装置及び画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、シート処理装置が適用可能な画像形成装置としての複写装置１０００の内部構造を示す断面図である。
【００１１】
複写装置１０００は、原稿給送部１００、イメージリーダ部２００及びプリンタ部３００、折り処理部４００、フィニッシャ５００、インサータ９００、トリマー部１１００等を有する。上記折り処理部４００、インサータ９００、トリマー部１１００等は、オプションとして装備することができる。
【００１２】
原稿給送部１００は、イメージリーダ部２００の画像読取位置に向けて原稿を一枚ずつ順次給送するものである。イメージリーダ部２００は、原稿の画像を読み取るものである。プリンタ部３００は、イメージリーダ部２００で読み取った原稿の画像情報、又は送られてきた画像情報に基づいてシートに画像を形成するものである。
【００１３】
フィニッシャ５００は、プリンタ部３００から画像形成されたシートを取り込み、取り込んだ複数のシートを整合して、１つのシート束として束ねる処理を行うためのものである。更に、シート束の後端側をステイプルするステイプル処理（綴じ処理）、同じく後端側に穿孔を施す穿孔処理を行うためのものである。またソート処理、ノンソート処理、及び中綴じ製本処理等のシートの処理を行うためのものである。
【００１４】
つづいてシートの流れと共にシート処理装置の構成を説明する。図２に示すように、フィニッシャ５００は、折り処理部４００を介して搬送されたシートを装置内部に取り込むための搬送パス５２０が有り、搬送パス５２０には、入口ローラ対５１５から順番に搬送ローラ対５０２〜５０８が設けられている。搬送ローラ対５０２と搬送ローラ対５０３の間には穿孔手段としてのパンチユニット５３０が設けられている。パンチユニット５３０は必要に応じて動作を行い、搬送されるシートの後端部に穴あけ（穿孔）処理を行う。穴あけ処理部の下流にある搬送パス５２０の終端に設けられた切替部材５１３は、下流に繋がれた上排出パス５２１と下排出パス５２２とに経路を切り替えるものである。上排出パス５２１は、上排出ローラ対５０９により、スタックトレイ７０１へのシートの排出を行う。一方、下排出パス５２２は、搬送ローラ対５１０，５１１，５１２が設けられ、処理トレイ５５０へのシートの排出を行う。処理トレイ５５０に排出されるシートは順次整合処理されながら束状に収容され、操作部１（図１１参照）からの設定に応じて、仕分け処理やステイプル処理が行われる。その後、シート束は、束排出ローラ対５５１によりスタックトレイ７００，７０１へ選択的に排出される。
【００１５】
なお、上記したステイプル処理は綴じ手段としてのステイプラ５６０により行われる。ステイプラ５６０はシート搬送方向と直交する幅方向に移動可能となっており、シート束の任意の位置にステイプルすることができる。スタックトレイ７００，７０１は上下方向に移動可能に構成されている。上側のスタックトレイ７０１は上排出パス５２１と処理トレイ５５０からのシートを受け取ることができ、下側のスタックトレイ７００は処理トレイ５５０からのシートを受け取ることができる。このようにして、スタックトレイ７００，７０１には大量のシート又はシート束を積載することができ、積載されたシート又はシート束はその後端を上下方向に伸びる後端ガイド７１０に規制されて整列される。
【００１６】
次に、フィニッシャにおける中綴じ製本部８００の構成を説明する。前記下排出パス５２２の途中に設けられた切替部材５１４により、サドル排出パス５２３に経路が切り替えられたシートは、中綴じ製本部８００へ送られる。シートはサドル入口ローラ対８０１に受け渡され、サイズに応じてソレノイドにより動作する切替部材８０２により搬入口を選択されて、中綴じ製本部８００の収納ガイド８０３内に搬入される。搬入されたシートは滑りローラ８０４により、先端が可動式のシート位置決め部材８０５に接するまで搬送される。サドル入口ローラ対８０１と滑りローラ８０４はモータＭ１により駆動される。また、収納ガイド８０３の途中位置には、収納ガイド８０３を挟んで対向配置された綴じ手段としてのステイプラ８２０が設けられている。ステイプラ８２０は、針を突き出すドライバー８２０ａと突き出された針を折り曲げるアンビル８２０ｂとに分割されている。なお、シート位置決め部材８０５は、シート搬入時において、シート搬送方向中央部が、このステイプラ８２０の綴じ位置になる位置で停止する。シート位置決め部材８０５は、モータＭ２の駆動を受けて移動自在であり、シートサイズ等に応じて位置を変える。
【００１７】
ステイプラ８２０の下流側には、折りローラ対８１０ａ，８１０ｂが設けられており、折りローラ対８１０ａ，８１０ｂの対向位置には、突き出し部材８３０が設けられている。この突き出し部材８３０は、収納ガイド８０３から退避した位置をホームポジションとしている。突き出し部材８３０は、モータＭ３の駆動により収納されたシート束に向けて突き出すことにより、シート束を、折りローラ対８１０ａ，８１０ｂのニップに押し込みながら折り畳む。その後、突き出し部材８３０は、再びホームポジションに戻る。なお、折りローラ対８１０間には、束に折り目付けをするのに充分な圧Ｆ１が不図示のバネにより掛けられている。折り目付けされた束は、第１折搬送ローラ対８１１ａ，８１１ｂ、及び第２折搬送ローラ対８１２ａ，８１２ｂにより搬送される。第１折搬送ローラ対８１１、及び第２折搬送ローラ対８１２にも、折り目付けされた束を搬送、停止させるのに充分な圧Ｆ２、Ｆ３が掛けられている。
【００１８】
搬送ガイド８１３は、折りローラ対８１０と第１折搬送ローラ対８１１間をつなぐ搬送ガイドである。搬送ガイド８１４は第１折搬送ローラ対８１１と第２折搬送ローラ対８１２をつなぐ搬送ガイドである。なお、折りローラ対８１０、第１折搬送ローラ対８１１、第２折搬送ローラ対８１２は、同一のモータＭ４（不図示）により等速回転する。
【００１９】
なお、ステイプラ８２０で綴じられたシート束の折り畳み動作は、ステイプル処理終了後に、シート束のステイプル位置が折りローラ対８１０のニップ位置となるように、シート位置決め部材８０５をステイプル処理時の位置から所定距離降下させた後に実行される。こうしてステイプル処理を施した位置でシート束を折り畳むことができる。
【００２０】
整合板対８１５は、収納ガイド８０３に収納されたシートを整合する整合手段であり、折りローラ対８１０ａ，８１０ｂの外周面を挟んで収納ガイド８０３に突出した面を持つ。整合板対８１５は、モータＭ５の駆動を受けて、シートに対し挟み込み方向に移動することで、シートの幅方向の位置決めを行うものである。
【００２１】
そして、前記第２折搬送ローラ対８１２の下流には、折り目プレスユニット８６０が設けられている。この折り目プレスユニット８６０は、プレスローラ対８６１を支持したプレスホルダー８６２を有し、プレスローラ対８６１が折り目をニップした状態で、プレスホルダー８６２を折り目方向に移動させることで、折り目を強化するものである。
【００２２】
インサータ９００は、ユーザによりインサートトレイ９０１，９０２にセットされたシートをプリンタ部３００を通さずに、スタックトレイ７０１，７００、或いは中綴じ製本部のいずれかに向けて給送するためのものである。インサートトレイ９０１，９０２上に積載されたシート束は、１枚ずつ順次分離され、所望のタイミングで搬送パス５２０に合流する。
【００２３】
図１１は、複写装置１０００のブロック図である。ＣＰＵ回路部１５０は、ＣＰＵ（不図示）を有し、ＲＯＭ１５１に格納された制御プログラム及び操作部１の設定に従い、以下の各部を制御する。すなわち、ＣＰＵ回路部１５０は、原稿給送制御部１０１、イメージリーダ制御部２０１、画像信号制御部２０２、プリンタ制御部３０１、折り処理制御部４０１、フィニッシャ制御部５０１、トリマー制御部１１０１、外部Ｉ／Ｆ２０３を制御する。そして、原稿給送制御部１０１は原稿給送部１００を制御する。イメージリーダ制御部２０１はイメージリーダ部２００を制御する。プリンタ制御部３０１はプリンタ部３００を制御する。折り処理制御部４０１は折り処理部４００を制御する。フィニッシャ制御部５０１はフィニッシャ５００、中綴じ製本部８００、インサータ９００を制御する。操作部１は、画像形成に関する各種機能を設定するための複数のキー、設定状態を表示するための表示部等を有している。操作部１は、ユーザによる各キーの操作に対応するキー信号をＣＰＵ回路部１５０に出力すると共に、ＣＰＵ回路部１５０からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。
【００２４】
ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持するための領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられる。外部Ｉ／Ｆ２０３は、複写装置１０００と外部のコンピュータ２０４とのインタフェースであり、コンピュータ２０４からのプリントデータをビットマップ画像に展開し、画像データとして画像信号制御部２０２へ出力する。また、イメージリーダ制御部２０１から画像信号制御部２０２へは、イメージセンサ（不図示）で読み取った原稿の画像が出力される。プリンタ制御部３０１は、画像信号制御部２０２からの画像データを露光制御部（不図示）へ出力する。
【００２５】
図３は前述のパンチユニット５３０の断面図である。搬送パス５３１，５３２の間をシートＰが通過した際、搬送ローラ対５０２，５０３の搬送力により図３（ｂ）のように後端ストッパー５３４は後端ストッパー回動軸５３４ａを回転中心として矢印Ａ方向へ退避する。その後、シートＰの後端が後端ストッパー５３４を越えた所で後端ストッパー５３４は後端ストッパー付勢バネ５３４ｂの力により図３（ａ）の位置へと戻される。そしてシートＰは搬送ローラ対５０３の反転動作によりスイッチバックされ、図３（ｃ）のようにシート後端が後端ストッパー５３４へ突き当てられた後に停止する。この動作により穴あけのための位置出しを行われたシートＰは、その後、図３（ｄ）のようにパンチダイ５３３の矢印Ｂ方向への動作により所定位置に穴あけされる。パンチダイ５３３の動作について示したものが図４である。図４（ａ）に示すようにパンチダイ５３３はダイ５３３ａ〜５３３ｅ及びパンチラック５３３ｆよりなる。図４（ｂ）に示すようにパンチラック５３３ｆが矢印Ｃ方向に動いたときはダイ５３３ｂ，５３３ｄにより２穴の穴あけが行われる。一方、図４（ｃ）に示すようにパンチラック５３３ｆが反対の矢印Ｄ方向に動いたときはダイ５３３ａ,５３３ｃ，５３３ｅにより３穴の穴あけが行われる。このように穿孔手段としてのパンチユニット５３０は、少なくとも１パターン以上の穿孔パターンを有している。ここでは、穿孔パターンとして２パターンを例示しているが、穿孔パターンの数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設ければ良い。
【００２６】
前述の如くして穴あけされた際に生じる切り屑としてのパンチ屑（穿孔屑）は、以下に説明する切り屑積載装置に積載される。以下、図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて、切り屑積載装置について具体的に説明する。
【００２７】
前述の如くして穴あけされた際に生じるパンチ屑Ｐ１は、図５（ａ）に示すように、パンチ屑搬送ダクト５３５を通り積載手段としてのパンチ屑ボックス５３６へと収容される。この動作が繰り返されることでパンチ屑ボックス５３６内に屑が溜まる。図５（ｂ）に示すように、パンチ屑ボックス５３６の両側（外側）にはボックス底部から所定の高さｚにパンチ屑検知手段５３７が設けられている。
【００２８】
パンチ屑検知手段５３７は３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発振する発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂとを有している。これらはパンチ屑ボックス５３６を介して互いに向き合った状態で設けられ、前述の穴あけ処理が所定回数行われると矢印Ｅ方向に走査する。走査後、再び所定回数穴あけ処理が行われると、今度は反対の矢印Ｆ方向へと走査する。前述の穴あけ処理（穿孔処理）が所定回数行われる毎に前述の走査を繰り返す。走査の際に発振手段５３７ａから発振された電磁波はパンチ屑ボックス５３６を透過するがそのときに振幅の減衰が生じる。さらにパンチ屑ボックス５３６内にあるパンチ屑Ｐ１によっても振幅を減衰させられる。この減衰した電磁波を受信手段５３７ｂで検知することでパンチ屑ボックス５３６内の屑積載量（切り屑の積載状態）を発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂを結ぶ方向で検出する。
【００２９】
更に詳しくは、前記発振手段５３７ａは連続電磁波を発振する。そして、パンチ屑ボックス５３６及びパンチ屑Ｐ１を透過した際に生じる前記電磁波の振幅の減衰を、前記受信手段５３７ｂによって受信する。これにより、パンチ屑ボックス５３６に積載されたパンチ屑Ｐ１の積載状態（発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂの間のパンチ屑の積載状態と、発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂの走査方向におけるパンチ屑の積載状態）を検出することができる。
【００３０】
また、積載手段としてのパンチ屑ボックス５３６は、発振手段５３７ａによって発振された電磁波を透過するプラスチックなどの材質で構成されている。
【００３１】
以下にパンチ屑Ｐ１の積載量を検出する際に行う処理を説明する。図６（ａ）に示すように、予め空の状態のパンチ屑ボックス５３６をパンチ屑検知手段５３７で走査し波形（空の積載状態）を記憶する。検出された波形の振幅量と奥行き方向（走査方向）ｘとの関係を示したものが図６（ｂ）のグラフである。つづいて穴あけ処理が行われ、屑が積載された様子を図６（ｃ）に示す。この図６（ｃ）はダイ５３３ｂ，５３３ｄ（図４（ｂ）参照）の２穴によるパンチ屑が積載された様子を示したものである。パンチ屑ボックス５３６内に進入した電磁波はパンチ屑Ｐ１を透過することで、その振幅が減衰される。この減衰量はパンチ屑Ｐ１の横方向ｙの長さによって変わってくる。つまり横方向ｙに詰まった状態で屑が存在するほど電磁波の減衰量も大きくなる。図６（ｄ）では２穴によって溜まったパンチ屑Ｐ１を電磁波が透過しているところは空の状態ときに比べて、電磁波の減衰量が大きく、振幅量が少ない。このとき、パンチ屑Ｐ１が詰まった状態で積載されているところほど、その電磁波の減衰量が大きいことが図８からわかる。前述の検出結果よりパンチ屑ボックス５３６内のパンチ屑の積載状態を検知することができ、所定の高さｚに設置したパンチ屑検知手段５３７の減衰量が屑満載スレッシュ値に達したところで穴あけ処理を中断する（図６（ｄ）参照）。このとき、図６（ｄ）に例示した状態では、２穴の位置は屑満載スレッシュ値に達しているものの、３穴の位置にはまだ積載のゆとりがあるため３穴の穴あけ処理は動作可とする。
【００３２】
さらに図７（ａ）のようにパンチ屑ボックス５３６の内壁面にパンチ屑Ｐ１が張り付いてしまった場合でも、本検出方法によれば電磁波の減衰量から屑の横方向ｙの詰まり状態を検出できる。すなわち、図７（ａ）のような状態であっても、得られた波形は図７（ｂ）のように屑満載スレッシュ値に達しないため、ジョブを続けることができる。
【００３３】
また、切り屑積載装置は、パンチ屑ボックス５３６に積載されたパンチ屑を均すための加振手段（図８参照）又は撹拌手段（図９参照）を有している。そして、受信した電磁波の振幅に所定量以上のバラツキがある場合には、積載されたパンチ屑を平坦な状態にならすように、前記加振手段又は前記撹拌手段を動作させる。具体的には、図７（ｃ）のように受信手段５３７ｂによって受信した電磁波の振幅に所定量以上のバラツキがある場合は、パンチ屑ボックス５３６内にパンチ屑Ｐ１が山形となって積載されていると判断する。この場合、図８に示す加振手段又は図９（右視図）に示す撹拌手段を動作させて、パンチ屑ボックス５３６内に積載されたパンチ屑Ｐ１を平坦にする。
【００３４】
図８に示す加振手段５３８は、カム５３８ａ及びカム回転中心５３８ｂよって構成されている。カム５３８ａはカム回転中心５３８ｂを中心として回転し、この回転によりパンチ屑ボックス５３６を上下に振動させてパンチ屑Ｐ１を平坦化する。図９に示す撹拌手段５３９は、スクリュー５３９ａを有している。加振手段の場合と同様にパンチ屑Ｐ１が山形に積載されていると判断した際には、スクリュー５３９ａを回転してパンチ屑を平坦化し、パンチユニット５３０による穴あけを継続する。
【００３５】
また、パンチ屑ボックス５３６は装置本体に対して取り外し可能に装着される。これにより、パンチ屑ボックス５３６に積載されたパンチ屑が満載になった場合には、このパンチ屑ボックス５３６を交換することができる。また、このパンチ屑ボックス５３６が非装着の際は、パンチ屑ボックス５３６による電磁波（振幅）の減衰が発生しないため、図７（ｄ）に示すように検知した電磁波の振幅値が記憶した振幅値よりも大きくなる。この結果よりパンチ屑ボックス５３６の非装着を認識することが可能である。また、ここでは発振手段５３７ａと受信手段５３７ｂとからなるパンチ屑検知手段５３７を１つ設けた構成を例示しているが、この屑検知手段の設置数、設置箇所は必要に応じて適宜設定されるものであり、これに限定されるものではない。例えば、追加として図６（ｃ）に示す高さ方向ｚに複数の屑検知手段を設ければ、より詳細にパンチ屑ボックス５３６内の屑の積載状態を検出することもできる。
【００３６】
図１０はパンチユニット及び切り屑積載装置における処理動作のフローチャートである。始めにパンチ屑検知手段の走査を行い（ステップＳ１１）、ステップＳ１２にて記憶している振幅値（空の積載状態）よりも検知結果の振幅値が大きい場合にはパンチ屑ボックス５３６が非装着であると認識し、穴あけ処理を中断する（ステップＳ１３）。一方、ステップＳ１２にて記憶している振幅値よりも検知結果の振幅値が小さい場合にはパンチ屑ボックス５３６が装着されていると判断し、穴あけ処理を行う（ステップＳ１４）。その後、ステップＳ１５にて穴あけ処理（穿孔処理）が所定回数行われたかを判断し、所定回数行われていない場合は穴あけ回数のカウンターを１つ進め（ステップＳ１６）、再び穴あけ処理を行う（ステップＳ１４）。一方、ステップＳ１５にて穴あけ処理が所定回数行われた場合には発振手段５３７ａの電磁波の発振を開始すると共にカウンターをリセットする（ステップＳ１７）。その後、発振手段５３７ａ及び受信手段５３７ｂを共に動かしパンチ屑ボックス５３６への走査を行う（ステップＳ１８）。そして、ステップＳ１９にて、前述の走査により検知した電磁波の振幅が所定のバラツキ量以上であるか否かを判断する。ここでは、前述の走査により検知した電磁波の振幅の最大値（屑少ない）と最小値（屑多い）との差を求め、この求めた差が予め設定した値（所定のバラツキ量）以上であるか否かを判断する。検知した電磁波の振幅が所定のバラツキ量以上ある場合には、加振手段５３８又は撹拌手段５３９を動作させる（ステップＳ２０）。一方、検知した電磁波の振幅が所定のバラツキ量未満の場合には、ステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１では、電磁波の振幅が前述の屑満載スレッシュ値（所定量）に達しているか否かを判断する。ステップＳ２１にて電磁波の振幅が満杯スレッシュ値に達していない場合はステップＳ１４に移行して再び穴あけ処理を行う。一方、ステップＳ２１にて電磁波の振幅が満杯スレッシュ値に達している場合は、さらに現在穴あけ処理を行っている位置近傍において屑の積載が屑満杯スレッシュ値を下回っているか否かを判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２にて現在穴あけ処理を行っている位置近傍において屑の積載が屑満載スレッシュ値を下回っている（Ｙｅｓ）ならば、まだ屑を積載する余地があるので、ステップＳ１４に移行して再び穴あけ処理を行う。一方、ステップＳ２２にて現在穴あけ処理を行っている位置近傍において屑の積載が屑満載スレッシュ値を下回っていない（Ｎｏ）ならば、パンチ屑Ｐ１が満載であると判断して穴あけ処理を終了する（ステップＳ２３）。
【００３７】
前述の切り屑積載装置は、フィニッシャのパンチユニットにて発生したパンチ屑だけでなく、図１及び図１２に示すトリマー部１１００の断裁手段１１０５にて発生したシート屑を積載収容する装置として用いることも可能である。
【００３８】
つづいてトリマー部１１００において適用される切り屑積載装置について図１２及び図１３を用いて説明する。中綴じ製本部８００の第２折搬送ローラ対８１２ａ，８１２ｂによって排出された中綴じ束は、中綴じされた側の端部（背部）先端にして、トリマー部１１００のコンベア対１１１３に受け渡される。コンベア対１１１３によって搬送された中綴じ束は揺動パス１１０３及び下刃１１０５ｂ上を通りコンベア対１１０２へと搬送される。コンベア対１１０２へと搬送された中綴じ束は、中綴じされた側の端部（背部）が先端ストッパー１１０７に突き当たるまで搬送される。先端ストッパー１１０７に突き当たって位置決めされた中綴じ束はその後上刃１１０５ａの落下によって前記背部とは反対側の小口部の断裁が行われる。断裁が終了すると、先端ストッパー１１０７は回動中心１１０８を軸に反時計周りに回動し、コンベア対１１０２の搬送パス上から先端ストッパー１１０７を退避させる。退避が終了するとコンベア対１１０２は再び搬送動作を開始し、下流のコンベア対１１０９へと中綴じ束を受け渡す。コンベア対１１０９は束押えローラ１１１０へ中綴じ束を受け渡し、その後積載トレイ１１１１上へ積載する。この動作を繰り返すことで、後続の中綴じ束に順次断裁を施していく。
【００３９】
断裁手段１１０５をなす前述の上刃１１０５ａ及び下刃１１０５ｂによって断裁された中綴じ束のシート屑（切り屑）は、切り屑積載装置における積載手段である屑箱１１０６へと収容される。所定枚数の断裁が行われると切り屑検知手段１１１２が屑箱１１０６の奥行き方向へ走査を行い、屑の積載状態を検知する。この切り屑検知手段１１１２は、前述したパンチ屑検知手段５３７と同様に、３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発振する発振手段１１１２ａと受信手段１１１２ｂとを有している。この切り屑検知手段１１１２による屑の積載状態の検知方法も、前述したパンチユニットにおける切り屑積載装置と同様である。
【００４０】
ここでは、製本されたシート束の小口部を断裁する断裁手段を例示して説明したが、断裁手段はこれに限定されるものではない。例えば、製本されたシート束の天地部を断裁する断裁手段や、シート束の小口部及び天地部を断裁する断裁手段を有するものであっても良い。つまり、断裁手段によってシート束の端部を断裁した時に生じるシート屑（切り屑）を積載する切り屑積載装置においても本発明は有効である。
【００４１】
上述したように、本実施形態によれば、高分子材料を透過する性質をもつ３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を用いることで、発振手段から発振した前記電磁波が積載手段及びシート屑を透過して受信手段に到達することが可能である。これにより、電磁波の入出射口を設ける必要がなくなるため、シート屑等の切り屑が積載手段外に漏れる心配はない。また積載手段の内壁にシート屑が張り付いた場合においても電磁波を受信手段まで確実に到達させることができ、積載手段に積載された屑の積載状態を検知することができる。
【００４２】
また、前述した実施形態では、シートに対して処理を施す処理手段として、少なくとも１パターン以上の穿孔パターンを有する穿孔手段、製本されたシート束の小口部及び天地部を断裁する断裁手段を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、前記処理手段は、針などの綴じ具によってシート束に綴じる処理を行うとともに、シート束の厚みに応じて綴じ具の綴じ足をカットする切断手段を備えたものであっても良い。この場合、切り屑はシート束の厚みに応じて綴じ具の綴じ足をカットした際に生じるカット屑である。このような屑を積載する切り屑積載装置においても本発明は有効である。
【００４３】
また前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばスキャナ、プリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられるシート処理装置又は切り屑積載装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また前述した実施形態では、シート処理装置が一体的に有する切り屑積載装置（積載手段は着脱可能）を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シート処理装置に対して着脱可能な切り屑積載装置であっても良く、該切り屑積載装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。また、画像形成装置に対して着脱可能なシート処理装置における切り屑積載装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば画像形成装置が一体的に有する切り屑積載装置であっても良く、該切り屑積載装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
Ｐ …シート
Ｐ１ …屑
５３０ …パンチユニット
５３５ …パンチ屑搬送ダクト
５３６ …パンチ屑ボックス
５３７ …パンチ屑検知手段
５３７ａ …発振手段
５３７ｂ …受信手段
５３８ …加振手段
５３９ …撹拌手段
８００ …中綴じ製本部
１１００ …トリマー部
１１０５ …断裁手段
１１０５ａ …上刃
１１０５ｂ …下刃
１１０６ …屑箱
１１１２ …切り屑検知手段
１１１２ａ …発振手段
１１１２ｂ …受信手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに対して処理を施す処理手段によって発生した切り屑を積載する積載手段と、
前記積載手段の外に設けられ、電磁波を発生する発振手段と、
前記積載手段の外に設けられ、前記発振手段によって発振された電磁波を前記積載手段を通して受信する受信手段と、
を有し、
前記発振手段は３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発生し、前記発振手段によって発振された電磁波を前記積載手段を通して前記受信手段が受信することで前記積載手段に積載された切り屑の積載状態を前記発振手段と前記受信手段を結ぶ方向で検出することを特徴とする切り屑積載装置。
【請求項２】
前記処理手段は少なくとも１パターン以上の穿孔パターンを有する穿孔手段であり、前記切り屑は前記穿孔手段の穿孔により発生した穿孔屑であることを特徴とする請求項１に記載の切り屑積載装置。
【請求項３】
前記処理手段は製本されたシート束の端部を断裁する断裁手段であり、前記切り屑は前記断裁手段によって断裁されたシート屑であることを特徴とする請求項１に記載の切り屑積載装置。
【請求項４】
前記処理手段は、シート束を綴じ具によって綴じる処理を行うとともに、シート束の厚みに応じて綴じ具の綴じ足をカットする切断手段を含み、
前記切り屑はシート束の厚みに応じて綴じ具の綴じ足をカットした際に生じるカット屑であることを特徴とする請求項１に記載の切り屑積載装置。
【請求項５】
前記積載手段は前記発振手段によって発振された電磁波を透過する材質からなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項６】
前記積載手段及び前記切り屑を透過した際に生じる前記電磁波の振幅の減衰を前記受信手段によって受信することで前記積載手段に積載された切り屑の積載状態を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項７】
前記発振手段及び前記受信手段は前記積載手段を介して互いに対向した状態で前記積載手段を走査することで前記積載手段に積載された切り屑の前記走査した方向の積載状態を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項８】
前記切り屑積載装置は前記積載手段に積載された切り屑を均すための加振手段を有しており、受信した電磁波の振幅が所定のバラツキ量以上の場合には前記加振手段を動作させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項９】
前記切り屑積載装置は前記積載手段に積載された切り屑を均すための撹拌手段を有しており、受信した電磁波の振幅に所定のバラツキ量以上の場合には前記撹拌手段を動作させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項１０】
シートに対して処理を施す処理手段と、前記処理手段の処理によって発生した切り屑を積載する切り屑積載装置と、を有するシート処理装置であって、前記切り屑積載装置として請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の切り屑積載装置を備えていることを特徴とするシート処理装置。
【請求項１】
シートに対して処理を施す処理手段によって発生した切り屑を積載する積載手段と、
前記積載手段の外に設けられ、電磁波を発生する発振手段と、
前記積載手段の外に設けられ、前記発振手段によって発振された電磁波を前記積載手段を通して受信する受信手段と、
を有し、
前記発振手段は３０ＧＨｚ〜１００ＴＨｚ帯域の電磁波を発生し、前記発振手段によって発振された電磁波を前記積載手段を通して前記受信手段が受信することで前記積載手段に積載された切り屑の積載状態を前記発振手段と前記受信手段を結ぶ方向で検出することを特徴とする切り屑積載装置。
【請求項２】
前記処理手段は少なくとも１パターン以上の穿孔パターンを有する穿孔手段であり、前記切り屑は前記穿孔手段の穿孔により発生した穿孔屑であることを特徴とする請求項１に記載の切り屑積載装置。
【請求項３】
前記処理手段は製本されたシート束の端部を断裁する断裁手段であり、前記切り屑は前記断裁手段によって断裁されたシート屑であることを特徴とする請求項１に記載の切り屑積載装置。
【請求項４】
前記処理手段は、シート束を綴じ具によって綴じる処理を行うとともに、シート束の厚みに応じて綴じ具の綴じ足をカットする切断手段を含み、
前記切り屑はシート束の厚みに応じて綴じ具の綴じ足をカットした際に生じるカット屑であることを特徴とする請求項１に記載の切り屑積載装置。
【請求項５】
前記積載手段は前記発振手段によって発振された電磁波を透過する材質からなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項６】
前記積載手段及び前記切り屑を透過した際に生じる前記電磁波の振幅の減衰を前記受信手段によって受信することで前記積載手段に積載された切り屑の積載状態を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項７】
前記発振手段及び前記受信手段は前記積載手段を介して互いに対向した状態で前記積載手段を走査することで前記積載手段に積載された切り屑の前記走査した方向の積載状態を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項８】
前記切り屑積載装置は前記積載手段に積載された切り屑を均すための加振手段を有しており、受信した電磁波の振幅が所定のバラツキ量以上の場合には前記加振手段を動作させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項９】
前記切り屑積載装置は前記積載手段に積載された切り屑を均すための撹拌手段を有しており、受信した電磁波の振幅に所定のバラツキ量以上の場合には前記撹拌手段を動作させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の切り屑積載装置。
【請求項１０】
シートに対して処理を施す処理手段と、前記処理手段の処理によって発生した切り屑を積載する切り屑積載装置と、を有するシート処理装置であって、前記切り屑積載装置として請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の切り屑積載装置を備えていることを特徴とするシート処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１３６３７５（Ｐ２０１１−１３６３７５Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９５８６５（Ｐ２００９−２９５８６５）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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