特許 7463829 電動ステープラ、後処理装置及び画像形成システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-01

(45)【発行日】2024-04-09

(54)【発明の名称】電動ステープラ、後処理装置及び画像形成システム

(51)【国際特許分類】

   B27F 7/36 20060101AFI20240402BHJP

   B65H 37/04 20060101ALI20240402BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

B27F7/36

B65H37/04 D

G03G15/00 432

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020080671

(22)【出願日】2020-04-30

(65)【公開番号】P2021172069

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000006301

【氏名又は名称】マックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】110001209

【氏名又は名称】特許業務法人山口国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 利行

(72)【発明者】

【氏名】千明 義雄

【審査官】永井 友子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０１６５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６１７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１２７１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１５０２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１９４０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２７Ｆ ７／３６

Ｂ６５Ｈ ３７／０４

Ｇ０３Ｇ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の間隔を開けて対向する第１壁部と第２壁部とを含み、前記第１壁部が前記第２壁部に対して近づく方向と離れる方向に移動可能に構成されるクランプ部であって、前記第１壁部と前記第２壁部との間に用紙束が挿入された後、前記第１壁部を前記第２壁部に近づく方向に移動させることで、前記用紙束を前記第１壁部と前記第２壁部とで把持するクランプ部と、
前記クランプ部により把持された前記用紙束にステープルを貫通させる貫通部と、
前記用紙束を貫通した前記ステープルを折り曲げて前記用紙束を綴じるクリンチ部と、
前記クランプ部で前記用紙束を把持した状態から前記第１壁部が前記第２壁部に対して前記離れる方向に移動して前記用紙束が把持から解放されたことを検出する把持解放検出部と、
前記用紙束が前記クランプ部による把持から解放されたことが検出された後、前記用紙束が前記クランプ部による把持から解放されたことを示す把持解放信号を外部に出力する出力部と、
前記クランプ部に挿入される前記用紙束の用紙束厚情報を取得する用紙束厚情報取得部とを備え、
前記把持解放検出部は、前記用紙束厚情報に基づいて前記用紙束が前記クランプ部による把持から解放されたことを検出する
電動ステープラ。

【請求項2】

所定の間隔を開けて対向する第１壁部と第２壁部とを含み、前記第１壁部が前記第２壁部に対して近づく方向と離れる方向に移動可能に構成されるクランプ部であって、前記第１壁部と前記第２壁部との間に用紙束が挿入された後、前記第１壁部を前記第２壁部に近づく方向に移動させることで、前記用紙束を前記第１壁部と前記第２壁部とで把持するクランプ部と、
前記クランプ部により把持された前記用紙束にステープルを貫通させる貫通部と、
前記用紙束を貫通した前記ステープルを折り曲げて前記用紙束を綴じるクリンチ部と、
前記クランプ部で前記用紙束を把持した状態から前記第１壁部が前記第２壁部に対して前記離れる方向に移動して前記用紙束が把持から解放されたことを検出する把持解放検出部と、
前記用紙束が前記クランプ部による把持から解放されたことが検出された後、前記用紙束が前記クランプ部による把持から解放されたことを示す把持解放信号を外部に出力する出力部と、
前記クランプ部に挿入される前記用紙束の用紙枚数情報を取得する用紙枚数取得部とを備え、
前記把持解放検出部は、前記用紙枚数情報に基づいて前記用紙束が前記クランプ部による把持から解放されたことを検出する
電動ステープラ。

【請求項3】

所定の間隔を開けて対向する第１壁部と第２壁部とを含み、前記第１壁部が前記第２壁部に対して近づく方向と離れる方向に移動可能に構成されるクランプ部であって、前記第１壁部と前記第２壁部との間に用紙束が挿入された後、前記第１壁部を前記第２壁部に近づく方向に移動させることで、前記用紙束を前記第１壁部と前記第２壁部とで把持するクランプ部と、
前記クランプ部により把持された前記用紙束にステープルを貫通させる貫通部と、
前記用紙束を貫通した前記ステープルを折り曲げて前記用紙束を綴じるクリンチ部と、
前記クランプ部で前記用紙束を把持した状態から前記第１壁部が前記第２壁部に対して前記離れる方向に移動して前記用紙束が把持から解放されたことを検出する把持解放検出部と、
前記用紙束が前記クランプ部による把持から解放されたことが検出された後、前記用紙束が前記クランプ部による把持から解放されたことを示す把持解放信号を外部に出力する出力部と、
前記第１壁部を移動させるモータと、
前記クランプ部が前記第１壁部と前記第２壁部とで前記用紙束を把持するときの前記モータの負荷変動を検出する負荷変動検出部と、
前記負荷変動に基づき、前記用紙束の厚さを推定する厚さ推定部とを備え、
前記把持解放検出部は、前記推定された前記用紙束の厚さに基づいて前記用紙束が前記クランプ部による把持から解放されたことを検出する
電動ステープラ。

【請求項4】

前記第１壁部を移動させるモータを備え、
前記第１壁部は、前記モータの回転量に対応して移動し、
前記把持解放検出部は、前記モータの回転量に基づき前記用紙束が把持から解放されたことを検出する
請求項１または請求項２に記載の電動ステープラ。

【請求項5】

前記負荷変動は、前記モータの電流値に基づいて検出される
請求項３に記載の電動ステープラ。

【請求項6】

前記負荷変動は、前記モータの回転に伴い生成されるパルスのパルス幅に基づいて検出される
請求項３に記載の電動ステープラ。

【請求項7】

請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の電動ステープラを備え、
前記把持解放信号に基づく処理を行う
後処理装置。

【請求項8】

請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の電動ステープラを備え、前記把持解放信号に基づく処理を行う後処理装置と、
画像形成装置を備えた
画像形成システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

用紙束をステープルで綴じる電動ステープラ、電動ステープラが搭載された後処理装置、後処理装置を備えた画像形成システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真技術を用いた画像形成装置及び後処理装置を備えた画像形成システムにおいて、後処理装置には、ステープルで用紙束を綴じる電動ステープラを搭載したものがある。

【0003】

電動ステープラは、モータにより駆動されるギアの回転位置を検出するホームポジションセンサを備え、用紙束をクランプするクランプ工程、用紙束にステープルを貫通させる貫通工程及びステープルを折り曲げるクリンチ工程が終了して、クランプが解放された後、ホームポジションセンサの出力が所定の出力となるように構成されている。

【0004】

電動ステープラでは、綴じられた用紙束が排出可能になったことをホームポジションセンサの出力から検出し、後処理装置に出力している。後処理装置では、電動ステープラから綴じられた用紙束が排出可能になった通知を受けると、用紙束の排出処理を実行している。

【0005】

これに対し、ホームポジションセンサによる検出と、時間の経過で用紙束を排出可能となるタイミングを判断する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－２０１６６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

電動ステープラでは、クリンチ工程が終了し、クランプが解放する動作が開始すると、用紙束の排出が可能となる。しかし、綴じられた用紙束が排出可能になったことを、ホームポジションセンサの出力から検出する方式では、実際には用紙束が排出可能な状態になっているにもかかわらず、ホームポジションセンサからの出力信号を受信するまでは排出が行われないため、排出可能な状態からホームポジションセンサからの出力信号を受信するまでの間、無駄な待機時間を生じる。

【0008】

また、クリンチ工程が終了するまでの時間は、負荷（例えば用紙束が薄いか／厚いか）の大小によって変化する。これにより、時間の経過で用紙束を排出可能となるタイミングを判断する方式では、負荷が小さい場合（例えば用紙束が薄い場合）を基準として、時間の経過で用紙束を排出可能となるタイミングを判断すると、負荷が大きい場合には、クリンチ工程の終了前に、用紙束の排出が開始される可能性がある。このような場合、ステープラが用紙束をクランプしているにも関わらず、後処理装置が用紙束の排出を開始してしまい、ジャムや機械故障の要因となる。

【0009】

そこで、最適な用紙束の排出タイミングを検出することが可能な電動ステープラを提供する。また、このような電動ステープラが搭載された後処理装置、後処理装置を備えた画像形成システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述した課題を解決するため、本開示に係る電動ステープラは、所定の間隔を開けて対向する第１壁部と第２壁部とを含み、第１壁部が第２壁部に対して近づく方向と離れる方向に移動可能に構成されるクランプ部であって、第１壁部と第２壁部との間に用紙束が挿入された後、第１壁部を前記第２壁部に近づく方向に移動させることで、用紙束を第１壁部と第２壁部とで把持するクランプ部と、クランプ部により把持された用紙束にステープルを貫通させる貫通部と、用紙束を貫通したステープルを折り曲げて用紙束を綴じるクリンチ部と、クランプ部で用紙束を把持した状態から第１壁部が第２壁部に対して離れる方向に移動して用紙束が把持から解放されたことを検出する把持解放検出部と、用紙束がクランプ部による把持から解放されたことが検出された後、用紙束がクランプ部による把持から解放されたことを示す把持解放信号を外部に出力する出力部と、クランプ部に挿入される用紙束の用紙束厚情報を取得する用紙束厚情報取得部を備え、把持解放検出部は、用紙束厚情報に基づいて用紙束がクランプ部による把持から解放されたことを検出する電動ステープラである。
また、本開示に係る電動ステープラは、所定の間隔を開けて対向する第１壁部と第２壁部とを含み、第１壁部が第２壁部に対して近づく方向と離れる方向に移動可能に構成されるクランプ部であって、第１壁部と第２壁部との間に用紙束が挿入された後、第１壁部を前記第２壁部に近づく方向に移動させることで、用紙束を第１壁部と第２壁部とで把持するクランプ部と、クランプ部により把持された用紙束にステープルを貫通させる貫通部と、用紙束を貫通したステープルを折り曲げて用紙束を綴じるクリンチ部と、クランプ部で用紙束を把持した状態から第１壁部が第２壁部に対して離れる方向に移動して用紙束が把持から解放されたことを検出する把持解放検出部と、用紙束がクランプ部による把持から解放されたことが検出された後、用紙束がクランプ部による把持から解放されたことを示す把持解放信号を外部に出力する出力部と、クランプ部に挿入される用紙束の用紙枚数情報を取得する用紙枚数取得部を備え、把持解放検出部は、用紙枚数情報に基づいて用紙束がクランプ部による把持から解放されたことを検出する電動ステープラである。
さらに、本開示に係る電動ステープラは、所定の間隔を開けて対向する第１壁部と第２壁部とを含み、第１壁部が第２壁部に対して近づく方向と離れる方向に移動可能に構成されるクランプ部であって、第１壁部と第２壁部との間に用紙束が挿入された後、第１壁部を前記第２壁部に近づく方向に移動させることで、用紙束を第１壁部と第２壁部とで把持するクランプ部と、クランプ部により把持された用紙束にステープルを貫通させる貫通部と、用紙束を貫通したステープルを折り曲げて用紙束を綴じるクリンチ部と、クランプ部で用紙束を把持した状態から第１壁部が第２壁部に対して離れる方向に移動して用紙束が把持から解放されたことを検出する把持解放検出部と、用紙束がクランプ部による把持から解放されたことが検出された後、用紙束がクランプ部による把持から解放されたことを示す把持解放信号を外部に出力する出力部と、第１壁部を移動させるモータと、クランプ部が第１壁部と第２壁部とで用紙束を把持するときのモータの負荷変動を検出する負荷変動検出部と、負荷変動に基づき、用紙束の厚さを推定する厚さ推定部とを備え、把持解放検出部は、推定された用紙束の厚さに基づいて用紙束がクランプ部による把持から解放されたことを検出する電動ステープラである。

【0011】

上記電動ステープラでは、用紙束がクランプ部による把持から解放されたことを検出すると、把持解放信号が外部に出力され、把持解放信号に基づく処理が行われる。

【発明の効果】

【0012】

上述した電動ステープラによれば、実際に用紙束がクランプ部による把持から解放されたことを検出して把持解放信号が出力されるので、最適な用紙束の排出タイミングを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施の形態の電動ステープラの一例を示す側面図である。

【図2】駆動部の一例を示す側断面図である。

【図3】電動ステープラの制御機能の一例を示すブロック図である。

【図4】本実施の形態の画像形成システムの概要を示す構成図である。

【図5】従来の電動ステープラの動作例を示すタイムチャートである。

【図6】本実施の形態の電動ステープラの第１の動作例を示すタイムチャートである。

【図7】本実施の形態の電動ステープラの第２の動作例を示すタイムチャートである。

【図8】本実施の形態の電動ステープラの第３の動作例を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明の電動ステープラ、電動ステープラが搭載された後処理装置、後処理装置を備えた画像形成システムの実施の形態について説明する。

【0015】

＜本実施の形態の電動ステープラの構成例＞
図１は、本実施の形態の電動ステープラの一例を示す側面図である。

【0016】

電動ステープラ１Ａは、用紙束Ｐを把持するクランプ部２と、用紙束Ｐにステープル１０を貫通させる貫通部３と、用紙束Ｐを貫通したステープル１０を折り曲げて用紙束Ｐを綴じるクリンチ部４を備える。また、電動ステープラ１Ａは、クランプ部２、貫通部３及びクリンチ部４を駆動するモータ５を備える。

【0017】

電動ステープラ１Ａは、貫通部３が設けられる打出ユニット３０と、クリンチ部４が設けられる綴じユニット４０を備える。

【0018】

クランプ部２は、所定の間隔を開けて対向する第１壁部２１と第２の壁部２２とを含む。クランプ部２は、綴じユニット４０の打出ユニット３０と対向する部位で第１壁部２１が構成される。また、クランプ部２は、打出ユニット３０の綴じユニット４０と対向する部位で第２壁部２２が構成される。

【0019】

綴じユニット４０は、軸３１を支点とした回転動作で、打出ユニット３０に対して近づく方向及び離れる方向に移動する。

【0020】

これにより、クランプ部２は、第１壁部２１が第２壁部２２に対して近づく方向と離れる方向に移動する。クランプ部２は、第１壁部２１が第２壁部２２に対して近づく方向に移動することで、第１壁部２１と第２壁部２２との間に用紙束Ｐを挟持する。また、第１壁部２１が第２壁部２２に対して離れる方向に移動することで、第１壁部２１と第２壁部２２との間に挟持した用紙束Ｐを解放する。

【0021】

打出ユニット３０は、ステープル１０が連結された形態で収容されるカートリッジ１００が着脱可能に取り付けられる。貫通部３は、カートリッジ１００に収容されるステープル１０の最先端の１本を分離し、第１壁部２１と第２壁部２２との間に挟持した用紙束Ｐに打ち込んで、用紙束Ｐを貫通させる。

【0022】

なお、打出ユニット３０は、カートリッジ１００に収容されるステープル１０を、貫通部３により打ち出し可能な位置に送る機構を備える。また、打出ユニット３０は、シート状に連結されたステープルがカートリッジ１００に収容されて供給される形態では、ステープル１０をコ（ほぼＵ）字状に成形する機構を備える。

【0023】

クリンチ部４は、第１壁部２１と第２壁部２２との間に挟持した用紙束Ｐを貫通したステープル１０を、所定の方向に折り曲げる。なお、綴じユニット４０は、用紙束Ｐを貫通したステープル１０の針足をカットする機構を備えてもよい。

【0024】

図２は、駆動部の一例を示す側断面図である。電動ステープラ１Ａは、モータ５の回転をクランプ部２、貫通部３及びクリンチ部４に伝達する駆動部５０を備える。駆動部５０は、モータ５の回転を、クランプ部２、貫通部３及びクリンチ部４に伝達する駆動ギア５１と、モータ５の回転を駆動ギア５１に伝達する中間ギア５２を備える。

【0025】

駆動部５０は、モータ５のモータ軸５ａの回転が、中間ギア５２を介して駆動ギア５１に伝達され、駆動ギア５１が回転する。駆動部５０は、駆動ギア５１の回転が図示しないカム等に伝達されることで、綴じユニット４０を打出ユニット３０に対して近づく方向及び離れる方向に移動させ、クランプ２の開閉を行う。また、駆動部５０は、駆動ギア５１の回転が図示しないカム等に伝達されることで、貫通部３及びクリンチ部４を駆動する。

【0026】

電動ステープラ１Ａは、駆動ギア５１が一方向に回転する動作で、綴じユニット４０が打出ユニット３０に近づく方向に移動して、用紙束Ｐをクランプ部２で挟持する。

【0027】

また、電動ステープラ１Ａは、駆動ギア５１が一方向に回転する動作で、カートリッジ１００Ａに収納されたステープル１０を繰り出し、繰り出されたステープル１０の最先端の１本を、クランプ部２で挟持された用紙束Ｐに貫通部３で打ち込んで、用紙束Ｐに貫通させる。

【0028】

更に、電動ステープラ１Ａは、駆動ギア５１が一方向に回転する動作で、用紙束Ｐを貫通したステープル１０を、クリンチ部４で折り曲げ、更に駆動ギア５１が一方向に回転する動作で、綴じユニット４０が打出ユニット３０から離れる方向に移動して、クランプ部２での用紙束Ｐの挟持を解放する。

【0029】

そして、電動ステープラ１Ａは、駆動ギア５１が一方向に一回転する動作で、クランプ部２による用紙束Ｐの挟持を行うクランプ工程、貫通部３によりステープル１０を用紙束Ｐに打ち込む貫通工程、クリンチ部４によりステープル１０を折り曲げるクリンチ工程、クランプ部２により挟持した用紙束Ｐの解放を行うリターン工程が行われる。

【0030】

次に、モータ５及び駆動ギア５１の回転方向の位置及び回転量を検出する構成について説明する。

【0031】

電動ステープラ１Ａにおいて、モータ５のモータ軸５ａの回転方向に沿った位置を、モータ５の回転位置と称す。また、駆動ギア５１の回転方向に沿った位置を、駆動ギア５１の回転位置と称す。

【0032】

駆動部５０は、駆動ギア５１が中間ギア５２と噛み合い、中間ギア５２がモータ軸５ａの図示しないギアと噛み合っているため、駆動ギア５１の回転数は、モータ５の回転数に対して所定の減速比で減速した値となる。これにより、駆動ギア５１の回転位置及び回転量は、モータ５の回転位置及び回転量に比例する。

【0033】

そこで、モータ５及び駆動ギア５１の回転位置については、駆動ギア５１の回転位置を検出するホームポジションセンサ１０１（第１位置検出部）を備える。また、モータ５及び駆動ギア５１の回転量については、ブラシレスモータで構成されるモータ５の図示しないロータの位置検出で用いられる磁気センサ１０２（回転量検出部）の出力から、モータ５の回転量を検出する。

【0034】

電動ステープラ１Ａは、クランプ部２、貫通部３及びクリンチ部４を、所定のホームポジションで待機させるため、ホームポジションセンサ１０１で駆動ギア５１の回転位置を検出する。

【0035】

そして、電動ステープラ１Ａは、モータ５の駆動を停止する際に、駆動ギア５１の回転位置が所定の位置で停止するようにするため、また、用紙束Ｐを排出するタイミングを検出するため、駆動ギア５１の周方向の所定の範囲に停止目標範囲ＳＥが設定される。

【0036】

電動ステープラ１Ａは、矢印Ｆで示す駆動ギア５１の正方向への回転に対し、ホームポジションセンサ１０１による検出位置Ｐ１０１に、停止目標範囲ＳＥの始点となる停止目標範囲始点位置ＰＳが到達すると、ホームポジションセンサ１０１の出力が例えば０（ＯＦＦ）から１（ＯＮ）に変化するよう構成される。

【0037】

また、電動ステープラ１Ａは、矢印Ｆで示す駆動ギア５１の正方向への回転に対し、ホームポジションセンサ１０１による検出位置Ｐ１０１に、停止目標範囲ＳＥの終点となる停止目標範囲終点位置ＰＥが到達すると、ホームポジションセンサ１０１の出力が例えば１（ＯＮ）から０（ＯＦＦ）に変化するよう構成される。

【0038】

これにより、電動ステープラ１Ａは、ホームポジションセンサ１０１が駆動ギア５１の停止目標範囲ＳＥを検出可能に構成される。

【0039】

電動ステープラ１Ａは、停止目標範囲ＳＥ内に駆動ギア５１の停止目標位置Ｐ１が設定される。電動ステープラ１Ａは、駆動ギア５１の停止目標位置Ｐ１がホームポジションセンサ１０１による検出位置Ｐ１０１に位置すると、クランプ部２、貫通部３及びクリンチ部４がそれぞれホームポジションに位置する。

【0040】

電動ステープラ１Ａは、駆動ギア５１の停止目標位置Ｐ１がホームポジションセンサ１０１による検出位置Ｐ１０１に位置する状態から、モータ５の正転により、駆動ギア５１が矢印Ｆで示す正方向に回転すると、ホームポジションセンサ１０１による検出位置Ｐ１０１に停止目標範囲終点位置ＰＥが到達する。

【0041】

矢印Ｆで示す駆動ギア５１の正方向への回転に対し、停止目標範囲終点位置ＰＥから所定の範囲が、クランプ工程において、クランプ部２による用紙束Ｐの挟持を行うクランプ範囲ＣＬとなる。また、クランプ範囲ＣＬの次に、貫通工程において、貫通部３によりステープル１０を用紙束Ｐに打ち込む貫通範囲ＴＨとなる。なお、貫通範囲ＴＨの次に、クリンチ工程におけるクリンチ範囲、次に、リターン工程におけるクランプ解除範囲が設定されて、停止目標範囲始点位置ＰＳに戻る。

【0042】

図３は、ステープラの制御機能の一例を示すブロック図である。電動ステープラ１Ａは、モータ５を制御する制御部１１０と、モータ５を駆動するモータ駆動回路１１１を備える。

【0043】

制御部１１０（把持解放検出部、用紙束厚情報取得部、用紙枚数取得部、出力部、負荷変動検出部、厚さ推定部を実現する）は、ＣＰＵ１１０ａを備え、記憶部１１０ｂに記憶されたプログラムを実行することにより、電動ステープラ１Ａによる綴じ処理を実行する。駆動回路１１１は、磁気センサ１０２から出力される図示しないロータの位置情報に基づき、公知のＰＷＭ制御によりモータ５を駆動する。

【0044】

制御部１１０は、ホームポジションセンサ１０１で検出された駆動ギア５１の回転位置と、磁気センサ１０２で検出されたモータ５の回転量、すなわち、駆動ギア５１の回転量に基づき、用紙束Ｐが排出可能となるタイミングを検出する。

【0045】

＜画像形成システム及び後処理装置の構成例＞
図４は、本実施の形態の画像形成システムの概要を示す構成図である。本実施の形態の画像形成システム５００Ａは、画像形成装置５０１Ａと、少なくとも１種類の処理が可能な後処理装置５０２Ａを備える。画像形成装置５０１Ａは、装置内または外部の図示しない給紙部から繰り出した用紙に画像を形成して出力する。画像形成装置５０１Ａは、本例では、走査露光による静電潜像の形成、トナーによる静電潜像の現像、トナーの用紙への転写及び定着により用紙に画像を形成する。後処理装置５０２Ａは、綴じ部５０３Ａに上述した電動ステープラ１Ａを備える。

【0046】

電動ステープラ１Ａは、図３に示す制御部１１０のＣＰＵ１１０ａが、後処理装置５０２Ａの図示しない制御部、及び、画像形成装置５０１Ａの図示しない制御部と接続される。画像形成装置５０１Ａは、図示しない操作部で、用紙束Ｐを綴じる綴じ処理を行うことが選択されると、後処理装置５０２Ａに綴じ処理の実行を指示する。後処理装置５０２Ａは、画像形成装置５０１Ａから出力される所定枚数の用紙を揃える用紙揃え処理を行い、用紙揃え処理が終了すると、ステープラ１Ａに対して綴じ指令を出力する。また、後処理装置５０２Ａは、ステープラ１Ａにおいて用紙束Ｐが綴じられ、後述する所定のタイミングで綴じ完了の通知を受信すると、綴じられた用紙束Ｐの排出処理を行う。また、次に綴じられる用紙がある場合、次に綴じられる用紙を揃える用紙揃え処理を行う。

【0047】

＜従来の電動ステープラの動作例及び課題＞
図５は、従来の電動ステープラの動作例を示すタイムチャートであり、［発明が解決しようとする課題］の欄に記載の課題の具体例について説明する。図５（ａ）は、ホームポジションセンサのＯＮ－ＯＦＦ－ＯＮ検知で用紙束Ｐを排出可能となるタイミングを判断する例である。なお、従来の電動ステープラの構成については、図１等を流用する。

【0048】

電動ステープラ１Ａは、ホームポジションセンサ１０１が、図２に示す駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出（ＨＰセンサＯＦＦの検知）してから、クランプ工程、貫通工程、クリンチ工程が終了し、クランプ部２が開いた後、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲始点位置ＰＳを検出（ＨＰセンサＯＮの検知）するように構成されている。

【0049】

しかし、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲始点位置ＰＳを検出（ＨＰセンサＯＮの検知）するタイミングより前に、クリンチ工程が終了し、かつ、クランプ部２が開く動作が開始しており、実際には用紙束Ｐを排出可能となっている。このため、図５（ａ）の（５）に示すように、実際に用紙束Ｐを排出可能となってから、ＨＰセンサＯＮの検知までの間に、無駄な待機時間を生じる。

【0050】

図５（ｂ）は、ホームポジションセンサＯＦＦの検知からの時間の経過で用紙束Ｐを排出可能となるタイミングを判断する例である。

【0051】

負荷が小さい場合、用紙束Ｐにステープル１０を貫通させるための力が、負荷が大きい場合と比較して小さい。これにより、ステープル処理でのモータ５の回転速度が速くなる。これに対し、負荷が大きい場合、用紙束Ｐにステープル１０を貫通させるための力が、負荷が小さい場合と比較して大きい。これにより、ステープル処理でのモータ５の回転速度が遅くなる。

【0052】

このため、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出（ＨＰセンサＯＦＦの検知）してから、クリンチ工程が終了するまでの時間は、負荷の大小によって変化する。通常、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出（ＨＰセンサＯＦＦの検知）してから、クリンチ工程が終了するまでの時間は、負荷が小さい場合の方が負荷が大きい場合と比較して短くなる。

【0053】

これにより、図５（ｂ）に示すように、負荷が小さい場合を基準として、ホームポジションセンサ１０１のＯＦＦ検知からの時間の経過で用紙束Ｐを排出可能となるタイミングを判断すると、負荷が大きい場合には、クリンチ工程の終了前に、用紙束Ｐの排出が開始される可能性がある。このような場合、ステープラが用紙束をクランプしているにも関わらず、後処理装置が用紙束の排出を開始してしまい、ジャムや機械故障の要因となる。

【0054】

＜本実施の形態の電動ステープラの動作例＞
図６は、本実施の形態の電動ステープラの第１の動作例を示すタイムチャートであり、図６（ａ）は、用紙の綴じ枚数が少ない等により負荷が小さい場合、図６（ｂ）は、用紙の綴じ枚数が多い等により負荷が大きい場合を示す。

【0055】

図４に示す後処理装置５０２Ａは、用紙揃え処理が終了すると、ステープラ１Ａに綴じ指令を出力する。ステープラ１Ａの制御部１１０は、後処理装置５０２Ａにおけるフィニッシャ処理で、用紙揃え処理が終了し、綴じ指令があるまで、モータ５を駆動せず、ステープラ処理を実行しない。

【0056】

制御部１１０は、図６（１）の綴じ指令で、後処理装置５０２Ａから綴じ指令を受けると、モータ５を正転させることにより、図２に示す駆動ギア５１を矢印Ｆに示す一方向に回転させる。

【0057】

制御部１１０は、図６（２）のＨＰセンサＯＦＦの検知で、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出すると、磁気センサ１０２からのパルス数のカウントを開始する。パルス数のカウント開始で、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき回転量情報Ｄ１を取得する。回転量情報Ｄ１は、モータ５の回転に伴い位置情報に基づき生成されるパルスをカウントしたパルス数である。

【0058】

本例では、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出してから、クランプ工程、貫通工程、クリンチ工程が終了した後、第１壁部２１が第２壁部２２から離れる方向に移動を開始してクランプ部２が開き、用紙束Ｐを排出可能となるまでのモータ５の回転量（パルス数）は予め決まっており、その回転量は例えば電動ステープラ１において綴じ処理が可能な最大枚数の用紙束Ｐの挟持が解放可能となったときのモータ５の回転量である。駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出してから、クリンチ工程が終了し、クランプ部２が開いて用紙束Ｐを排出可能となるまでのモータ５の回転量を排出可能回転量Ｄ２と称す。ただし、排出可能回転量Ｄ２はホームポジションセンサがＯＮになる手前に設定される。

【0059】

制御部１１０（の把持解放検出部）は、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出してから、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき取得した回転量情報Ｄ１が、排出可能回転量Ｄ２に到達すると、用紙束Ｐは挟持（把持）から解放されと判断し、図６（３）のカウント完了で、後処理装置５０２Ａに綴じ完了通知（把持解放信号）を出力する。なお、本例では、用紙束Ｐが排出可能となるモータ５の回転量、すなわちパルス数は一定であるが、図６（ａ）の（２）－（３）に示すように、用紙束Ｐが薄い場合等、負荷が小さい場合はモータ５は早く回転し、図６（ｂ）の（２）－（３）に示すように、用紙束Ｐが厚い場合等、負荷が大きい場合はモータ５の回転は負荷が小さい場合に比して遅くなる。

【0060】

後処理装置５０２Ａは、ステープラ１Ａから綴じ完了通知を受けると、用紙束Ｐの排出処理を行う。また、用紙束Ｐの排出処理が終了すると、次に綴じられる用紙がある場合、次に綴じられる用紙を揃える用紙揃え処理を行う。

【0061】

制御部１１０は、図６（４）のＨＰセンサＯＮの検知で、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲始点位置ＰＳを検出すると、モータ５の駆動を停止する制動制御を行う。この制動制御を、ブレーキ、ブレーキをかけるとも称す。

【0062】

制御部１１０は、図６（４）のＨＰセンサＯＮの検知から、駆動ギア５１の停止目標位置Ｐ１を、ホームポジションセンサ１０１による検出位置Ｐ１０１に位置するようにして、図５（５）のモータ停止で、モータ５の回転を停止させる。これにより、クランプ部２、貫通部３及びクリンチ部４がホームポジションで停止する。

【0063】

以上説明したように、クリンチ工程が終了した後、クランプ部２が開き、用紙束Ｐを排出可能となるタイミングを、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき取得した回転量情報で判断することで、負荷が変化しても、最適な用紙束の排出タイミングを検出できる。これにより、ホームポジションセンサのＯＮ－ＯＦＦ－ＯＮ検知で用紙束Ｐを排出可能となるタイミングを判断する従来技術で課題であった、無駄な待機時間を低減することができる。また、ホームポジションセンサＯＦＦの検知からの時間の経過で用紙束Ｐを排出可能となるタイミングを判断する従来技術で課題であった、クリンチ工程の終了前に、用紙束Ｐの排出が開始される可能性を排除できる。なお、負荷変動の要因としては、用紙束の厚さ、紙種、用紙の湿度、モータの温度、電圧変動、機械個体差、機械経年劣化等が挙げられる。

【0064】

図７は、本実施の形態の電動ステープラの第２の動作例を示すタイムチャートである。第２の動作例では、画像形成装置５０１Ａ、後処理装置５０２Ａから用紙束Ｐの厚さを特定する情報を取得し、用紙束Ｐの厚さに応じて用紙束Ｐを排出するタイミングを判断する。図７（ａ）は、用紙の綴じ枚数が多い等により用紙束の厚さが厚い場合、図７（ｂ）は、用紙の綴じ枚数が少ない等により用紙束の厚さが薄い場合を示す。

【0065】

制御部１１０（の用紙束厚情報取得部）は、画像形成装置５０１Ａや後処理装置５０２Ａから用紙束Ｐの厚さ情報を取得すると、それに基づき用紙束Ｐの挟持が解放される排出可能回転量Ｄ３（後述）を算出する。なお、用紙束Ｐの厚さ情報としては、用紙束Ｐの厚さそのものの情報の他、綴じる用紙の枚数、紙質、坪量等がある。

【0066】

後処理装置５０２Ａは、用紙束Ｐの厚さ情報をステープル１Ａに出力するとともに、用紙揃え処理が終了すると、ステープラ１Ａに綴じ指令を出力する。ステープラ１Ａの制御部１１０は、後処理装置５０２Ａにおけるフィニッシャ処理で、用紙揃え処理が終了し、綴じ指令があるまで、モータ５を駆動せず、ステープラ処理を実行しない。

【0067】

制御部１１０は、図７（１）の綴じ指令で、後処理装置５０２Ａから綴じ指令を受けると、モータ５を正転させることにより、図２に示す駆動ギア５１を矢印Ｆに示す一方向に回転させる。

【0068】

制御部１１０は、図７（２）のＨＰセンサＯＦＦの検知で、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出すると、パルス数のカウントを開始し、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき回転量情報Ｄ１を取得する。回転量情報Ｄ１は、モータ５の回転に伴い位置情報に基づき生成されるパルスをカウントしたパルス数である。

【0069】

ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出してから、クランプ工程、貫通工程、クリンチ工程が終了した後、クランプ部２が開き、用紙束Ｐを排出可能となるまでのモータ５の回転量（パルス数）は、綴じられる用紙束Ｐの厚さで決まっている。駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出してから、クリンチ工程が終了し、クランプ部２が開いて用紙束Ｐを排出可能となるまでの、用紙束の厚さ情報に応じたモータ５の回転量を排出可能回転量Ｄ３と称す。制御部１１０は、用紙束の厚情報に応じた排出可能回転量Ｄ３が設定される。

【0070】

制御部１１０（の把持解放検出部）は、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出してから、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき取得した回転量情報Ｄ１が、後処理装置５０２Ａから取得した用紙束の厚さ情報に応じた排出可能回転量Ｄ３に到達すると、用紙束Ｐが挟持（把持）から解放されたと判断し、図７（３）のカウント完了で、後処理装置５０２Ａに綴じ完了通知を出力する。

【0071】

後処理装置５０２Ａは、ステープラ１Ａから綴じ完了通知を受けると、用紙束Ｐの排出処理を行う。また、用紙束Ｐの排出処理が終了すると、次に綴じられる用紙がある場合、次に綴じられる用紙を揃える用紙揃え処理を行う。

【0072】

制御部１１０は、図７（４）のＨＰセンサＯＮの検知で、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲始点位置ＰＳを検出すると、モータ５の駆動を停止する制動制御を行う。

【0073】

制御部１１０は、図７（４）のＨＰセンサＯＮの検知から、駆動ギア５１の停止目標位置Ｐ１を、ホームポジションセンサ１０１による検出位置Ｐ１０１に位置するようにして、図７（５）のモータ停止で、モータ５の回転を停止させる。これにより、クランプ部２、貫通部３及びクリンチ部４がホームポジションで停止する。

【0074】

クリンチ工程が終了した後、クランプ部２が開き、用紙束Ｐを排出可能となるタイミングを、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき取得した回転量情報と、画像形成装置５０１Ａから取得した用紙束の厚さ情報で判断することで、用紙束の厚さに応じた最適な用紙束Ｐの排出タイミングを検出できる。例えば、図７（ａ）に示す用紙束Ｐの厚さが厚い場合と比較して、図７（ｂ）に示す用紙束Ｐの厚さが薄い場合、より早いタイミングでクランプが解放される。これにより、用紙束Ｐの厚さに応じてより早期にステープラ１Ａから綴じ完了通知を後処理装置５０２Ａに出力できる。また、第１の動作例で説明したように、負荷が変化しても、最適な用紙束Ｐの排出タイミングを検出できる。

【0075】

なお、用紙束Ｐの厚さは、綴じる用紙の枚数によっても規定される。そこで、図４に示す画像形成装置５０１Ａは、綴じる用紙の枚数を特定する用紙枚数情報を後処理装置５０２Ａに出力する。後処理装置５０２Ａは、用紙枚数情報をステープル１Ａに出力し、ステープル１Ａの制御１１０（の用紙枚数取得部）は用紙枚数情報を取得する。

【0076】

制御部１１０（の把持解放検出部）は、用紙枚数情報に応じた排出可能回転量Ｄ３が設定され、回転量情報Ｄ１が、後処理装置５０２Ａから取得した用紙枚数情報に応じた排出可能回転量Ｄ３に到達すると、用紙束Ｐが挟持（把持）から解放されたと判断し、図７（３）のカウント完了で、後処理装置５０２Ａに綴じ完了通知を出力する。

【0077】

図８は、本実施の形態の電動ステープラの第３の動作例を示すタイムチャートである。第３の動作例では、用紙束Ｐの厚さを負荷から検出し、用紙束Ｐの厚さに応じて用紙束Ｐを排出するタイミングを判断する。図８（ａ）は、用紙の綴じ枚数が多い等により用紙束Ｐの厚さが厚い場合、図８（ｂ）は、用紙の綴じ枚数が少ない等により用紙束Ｐの厚さが薄い場合を示す。

【0078】

図４に示す後処理装置５０２Ａは、用紙揃え処理が終了すると、ステープラ１Ａに綴じ指令を出力する。ステープラ１Ａの制御部１１０は、後処理装置５０２Ａにおけるフィニッシャ処理で、用紙揃え処理が終了し、綴じ指令があるまで、モータ５を駆動せず、ステープラ処理を実行しない。

【0079】

制御部１１０は、図８（１）の綴じ指令で、後処理装置５０２Ａから綴じ指令を受けると、モータ５を正転させることにより、図２に示す駆動ギア５１を矢印Ｆに示す一方向に回転させる。

【0080】

制御部１１０は、図８（２）のＨＰセンサＯＦＦの検知で、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出すると、パルス数のカウントを開始し、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき回転量情報Ｄ１を取得する。回転量情報Ｄ１は、モータ５の回転に伴い位置情報に基づき生成されるパルスをカウントしたパルス数である。制御部１１０（の負荷変動検出部）は、図８（２）のＨＰセンサＯＦＦの検知から、図８（３）の範囲においてモータ５の回転に伴い生成されるパルスをカウントすると共に、この範囲におけるパルス幅の変動を検出し、パルス幅の変動によって負荷の大小を判断する。なお、制御部１１０は、モータ５に流れる電流の変動で、負荷の大小を判断しても良い。

【0081】

ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出してから、クランプ工程、貫通工程、クリンチ工程が終了した後、クランプ部２が開き、用紙束Ｐを排出可能となるまでのモータ５の回転量（パルス数）は、綴じられる用紙束Ｐの厚さで決まっている。そこで、用紙束Ｐのクランプ開始から解放までのパルス数αを算出する。

【0082】

図８（ａ）に示すように、用紙束Ｐが厚い場合、（３）の範囲においてパルス幅の負荷が変動する（パルス幅が大きくなっている部分がある）。一方、図８（ｂ）に示すように、用紙束Ｐの厚さが薄い場合、（３）の範囲において負荷変動が無い、または小さく、パルス幅の変動は所定の範囲内となる。パルス幅の変動が所定の範囲内であると、負荷変動無と判断する。このように、制御部１１０（の厚さ推定部）は、負荷変動に応じた用紙束Ｐの厚さを推定し、推定した用紙束Ｐの厚さ情報に応じて、クランプ部２が開き、用紙束Ｐを排出可能となるまでのモータ５の回転量である排出可能回転量Ｄ４（パルス数）を設定する。

【0083】

制御部１１０は、駆動ギア５１の停止目標範囲終点位置ＰＥを検出してから、図８（４）のパルス数カウントで、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき回転量情報Ｄ１（パルス数α）を取得する。制御部１１０は、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき、回転量情報Ｄ１が負荷に応じた用紙束厚情報Ｄ４に到達すると、図８（５）のカウント完了で、後処理装置５０２Ａに綴じ完了通知を出力する。

【0084】

後処理装置５０２Ａは、ステープラ１Ａから綴じ完了通知を受けると、用紙束Ｐの排出処理を行う。また、用紙束Ｐの排出処理が終了すると、次に綴じられる用紙がある場合、次に綴じられる用紙を揃える用紙揃え処理を行う。

【0085】

制御部１１０は、ホームポジションセンサ１０１が、駆動ギア５１の停止目標範囲始点位置ＰＳを検出すると、モータ５の駆動を停止する制動制御を行う。

【0086】

クリンチ工程が終了した後、クランプ部２が開き、用紙束Ｐを排出可能となるタイミングを、磁気センサ１０２から出力される位置情報に基づき取得した回転量情報と、負荷に応じた用紙束厚情報で判断することで、用紙束の厚さに応じた最適な用紙束の排出タイミングを検出できる。例えば、図８（ａ）に示す負荷が大きく用紙束の厚さが厚い場合と比較して、図８（ｂ）に示す負荷が少なく用紙束の厚さが薄い場合、より早いタイミングでクランプが解放される。これにより、用紙束Ｐの厚さに応じてより早期にステープラ１Ａから綴じ完了通知を後処理装置５０２Ａに出力できる。また、第１の動作例で説明したように、負荷が変化しても、最適な用紙束の排出タイミングを検出できる。更に、第２の動作例と異なり、画像形成装置５０１Ａから用紙束厚情報の取得が不要である。

【符号の説明】

【0087】

１Ａ・・・電動ステープラ、２・・・クランプ部、２１・・・第１壁部、２２・・・第２壁部、３・・・貫通部、４・・・クリンチ部、５・・・モータ、５１・・・駆動ギア、１０１・・・ホームポジションセンサ、１０２・・・磁気センサ（回転量検出部）、１１０・・・制御部（把持解放検出部、用紙束厚情報取得部、用紙枚数取得部、出力部、負荷変動検出部、厚さ推定部）、ＳＥ・・・停止目標範囲、ＰＳ・・・停止目標範囲始点位置、ＰＥ・・・停止目標範囲終点位置、Ｐ１・・・停止目標位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】