CN104816561B - 纸张装订装置和图像形成系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纸张装订装置和组装有该纸张装订装置的图像形成系统。纸张装订装置(1A)具有：装载对折的册子(10)的支承部件(2)、将册子(10)按压在支承部件上的按压部件(3)、使装订针贯穿册子(10)的订书机(4)、以及将装订针弯折而装订册子(10)的弯折器(5)。按压部件(3)具有按压册子(10)的折痕(10a)的按压槽部(31)，以按压角度保持册子(10)的折痕(10a)，并在弯折器(5)与册子(10)之间形成间隙。

Description

纸张装订装置和图像形成系统

技术领域

本发明涉及用装订针装订对折的册子的纸张装订装置和组装有该纸张装订装置的图像形成系统。

背景技术

以往，已知有利用被称为订书钉的装订针来装订纸张束的技术。为了使装订针501贯穿纸张10P，需要如图7A所示用装订针501剪切纸张10P，或者如图7B所示在用装订针501使纸张10P的纤维延伸了的状态下使纸张10P断裂。

无论在哪种情况下，纸张10P都由于装订针501而变形，在超过允许变形量的情况下，在纸张10P上开孔而使得装订针501贯穿。当纸张10P的张数增加时装订针501变得难以贯穿，这是由于纸张10P变形而使得外观上的纸厚增加。

如图8A至8C所示，进行如下处理：利用在使装订针弯曲的形态下弯折的眼镜状弯折钉牢(clinch)来形成册子。归拢了多张纸张而成的册子10载置在弯折器(clincher)50上。弯折器50具有将装订针501弯折的槽部51。

如图8A所示，装订针501被驱动器52按压而贯穿册子10。如图8B所示，贯穿了册子10的装订针501由弯折器50的槽部51引导，并如图8C所示向内侧弯曲。

此外，作为进行装订纸张等处理的纸张处理装置，以往提出有用装订针装订对折的册子的纸张装订装置(例如参照日本特开2010-150002号公报)。已知的是，在通过纸张装订装置制作用装订针装订而成的册子时，优选使折痕与装订针的装订位置相匹配。

为此，已知有在装载了对折的册子后实施装订处理的技术。如图9A所示，在使装订针501穿过对折的册子10的折痕10a的情况下，与使装订针501贯穿图9B所示的册子10的平坦部分的情况相比，装订针501为了超过册子10的允许变形量而进行的工作量增多。因此，装订针501难以贯穿且容易产生针纵弯曲。通常，如图9C所示，通过使册子10变形，装订针501变得容易贯穿，针纵弯曲的产生得到抑制。

以往，如图10所示，为了解决装订针的贯穿难度，在用按压部件600将册子10按压在支承部件601上而使得钉入装订针的位置处的折痕变平坦后，再进行装订处理。

如图11A所示，当向被按压成钉入装订针的位置处的折痕变平坦的册子10施加的按压被释放时，如图11B所示，册子10欲返回至对折的原来的形状。此时，册子10的外观上的厚度t1增加至t2。而且，如图12A所示，在用装订针501装订了的册子10的外观上的厚度t1如图12B所示增加至t2时，有时会产生装订针501的前端侧打开的称为针松动的状态。另外，为了使对折的册子的折痕变平坦而需要大的力，有时在册子的耐久性、产生的响声的大小方面会产生问题。

另一方面，虽然在对折的状态下进行装订处理时也许能够抑制针松动的产生，但使装订针贯穿的力需要相当大，装订针的贯穿性恶化。

这样，以往难以兼顾确保装订针的贯穿性和抑制针松动的产生。

发明内容

本发明为了解决这样的课题而做出，其目的在于提供一种可兼顾确保装订针的贯穿性和抑制针松动的产生的纸张装订装置以及具有该纸张装订装置的图像形成系统。

为了解决上述课题，本发明实施方式的与折痕的位置相匹配地用装订针装订以对折的状态被载置的册子的纸张装订装置具有：使装订针贯穿册子的订书机；将贯穿了册子的装订针弯折的弯折器；在册子向上凸起的状态下，从下侧以第一角度支承册子的折痕的支承部件；以及从上侧按压册子的折痕的按压部件。在该纸张装订装置中，在用订书机使装订针贯穿册子并用所述弯折器将贯穿了册子的装订针弯折的动作中，按压部件以大于所述第一角度的第二角度保持册子的折痕，支承部件在弯折器与册子之间形成间隙。

在本发明另一实施方式的纸张装订装置中，按压部件具有按压册子的折痕的按压槽部，所述按压槽部具有三角形的截面形状，支承部件具有支承册子的折痕的支承前端部，所述支承前端部具有三角形的截面形状。

在本发明另一实施方式的纸张装订装置中，支承前端部构成为能够沿着按压部件的按压方向移动，在用按压槽部按压册子的折痕的动作中，支承前端部向在弯折器与册子之间形成间隙的位置移动。

在本发明另一实施方式的纸张装订装置中，相对于用按压部件按压册子的力点与力点之间的距离，用支承部件支承册子的支点与支点之间的距离更大。

在本发明另一实施方式的纸张装订装置中，设定所述按压槽部的深度，使得沿着与册子的折痕正交的方向的所述按压槽部的宽度比用所述支承部件支承册子的支点与支点之间的距离窄。

另外，本发明另一实施方式的图像形成系统装备有上述纸张装订装置中的任一个。

发明的效果

在本发明中，通过在以规定的按压角度保持册子的折痕并在弯折器与册子之间形成了间隙的状态下进行装订处理，在确保基于针贯穿力的降低的针贯穿性的同时，针松动也得到抑制。

附图说明

图1是表示本实施方式的纸张装订装置的构成例的主要部分立体图。

图2是表示本实施方式的纸张装订装置的构成例的主要部分侧视图。

图3是表示本实施方式的纸张装订装置的构成例的主要部分侧视图。

图4是表示组装有本实施方式的纸张装订装置的图像形成系统的构成例的立体图。

图5是表示本实施方式的纸张装订装置的动作例的说明图。

图6是表示针松动量和针贯穿力的关系的图表。

图7A是表示装订针的贯穿原理的动作说明图。

图7B是表示装订针的贯穿原理的动作说明图。

图8A是表示利用装订针进行装订的装订例的动作说明图。

图8B是表示利用装订针进行装订的装订例的动作说明图

图8C是表示利用装订针进行装订的装订例的动作说明图。

图9A是表示册子形态的比较例的说明图。

图9B是表示册子形态的比较例的说明图。

图9C是表示册子形态的比较例的说明图。

图10是表示以往的纸张装订装置的构成例的简图。

图11A是表示以往的册子装订方法的说明图。

图11B是表示以往的册子装订方法的说明图。

图12A是表示以往的册子装订方法的说明图。

图12B是表示以往的册子装订方法的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的纸张装订装置、组装有纸张装订装置的图像形成系统的实施方式。

<本实施方式的纸张装订装置和图像形成系统的构成例>

如图4所示，本实施方式的图像形成系统101具有本实施方式的纸张装订装置1A以及在纸张上形成图像并排出纸张的图像形成装置100。在本实施方式中，图像形成系统101进一步具有中间输送装置200、骑马装订处理装置300以及平订处理装置400。

图像形成装置100在纸张上形成图像。图像形成装置100例如具有：将作为记录介质而储备的纸张从纸张托盘取出并输送的输送部、将对应于位映像数据的调色剂图像显影在转印辊等一次转印部件上的显影部、将显影在一次转印部件上的调色剂图像转印至转印鼓150等二次转印部件上的一次转印部、将转印至二次转印部件上的调色剂图像转印至由输送部输送的纸张上的二次转印部、使被转印的调色剂图像定影在纸张上的定影部、以及排出利用定影部进行定影处理后的纸张的排出部等。图像形成装置100将形成有图像的纸张输送至中间输送装置200。

中间输送装置200是可使纸张暂时待机并且对纸张实施预先形成折痕的压痕和裁切(切断或修剪)的装置。中间输送装置200例如具有：使从图像形成装置100输送来的纸张下降地输送并在使纸张的纸面大致沿着上下方向的状态下使纸张暂时停止并待机的堆叠机、对齐待机中的纸张的位置的对齐部、在对齐了的纸张上进行压痕处理的压痕机、以及一边输送实施了压痕处理的纸张一边裁切该纸张的空白部分的切纸机等。

中间输送装置200在使从图像形成装置100输送来的纸张暂时停止于堆叠机的状态下利用对齐部进行对齐，接着利用压痕机进行压痕处理后，一边输送实施了压痕处理的纸张，一边利用切纸机裁切该纸张的空白部分。之后，中间输送装置200将利用切纸机裁切了空白部分的纸张输送至骑马装订处理装置300。

作为纸张处理装置，骑马装订处理装置300进行将纸张对折(折成两折)的对折处理、通过重叠规定张数的被对折的纸张并进行装订而制作骑马装订的册子的骑马装订处理、以及进行册子的三面切口裁切的裁切处理等。

骑马装订处理装置300例如具有：将从中间输送装置200输送来的纸张进行对折的对折部310、在沿着纸张的折痕的方向10A输送利用对折部310对折了的纸张的输送机构320、使由输送机构320输送的纸张重叠而形成册子10后对册子10打出订针而骑马装订的纸张装订装置1A、以及对骑马装订而成的册子10进行三面切口端部的裁切处理的裁切部370等。

接着，参照图1～图3说明本实施方式的纸张装订装置1A的详细情况。册子10呈向上凸起的凸状的本实施方式的纸张装订装置1A具有：以向上凸起的朝向装载对折了的册子10的支承部件2、以及将册子10按压在支承部件上的按压部件3、3。另外，纸张装订装置1A具有：使装订针贯穿册子10的订书机4、将装订针弯曲而装订册子10的弯折器5。如图8A至8C所示，弯折器5具有弯曲的槽部51以便能够进行眼镜状弯折钉牢。

在纸张装订装置1A中，沿着载置在支承部件2上的册子10的折痕10a的方向10A，在弯折器5的周围配置支承部件2。另外，与弯折器5相向地配置订书机4。在订书机4的两侧，与支承部件2相向地配置按压部件3、3。

纸张装订装置1A具有驱动机构6。驱动装置6移动订书机4而使其相对于弯折器5接近或远离，并且与订书机4联动地移动按压部件3而使其相对于支承部件2接近或远离。

支承部件2在与按压部件3、3相向的一侧，在本例中在支承部件2的上表面具有供按压部件3、3按压册子10的支承面20。另外，支承部件2具有支承册子10的折痕10a的支承前端部21、21。

支承前端部21、21沿着册子10的折痕10a的方向10A，隔着弯折器5前后设置。按压部件3构成为可沿着按压册子10的方向即上下方向移动。支承前端部21、21由弹簧22向上方施力而从支承面20突出。

支承前端部21、21具有沿着册子10的折痕10a的形状，在本实施方式中具有三角形的截面形状。支承前端部21、21具有与装载在支承部件2上的册子10的折痕10a形成的角度即对折角度α相当的截面为三角形的角度(参照图2)。支承前端部21、21从下侧支承向上侧凸起的凸形状的册子10的折痕10a。通过从下侧支承册子10的折痕10a，能够利用册子10的自重进行折痕10a相对于订书机4的对位。

各按压部件3、3具有：按压册子10的按压面30和按压册子10的折痕10a的按压槽部31。按压面30在按压部件3的与支承部件2相向的一侧，在本例中在按压部件3的下表面设置与支承部件2的支承面20匹配的面而构成。

按压槽部31具有三角形的截面形状，面向支承前端部21、21而形成。按压槽部31用其槽按压由支承前端部21、21支承的册子10的折痕10a。按压槽部31具有大于支承前端部21、21的对折角度α的、由斜面形成的按压角度β。由此，确定在装订针贯穿册子10时的折痕10a的角度。

在本实施方式中，装载在支承部件2上的册子10的折痕10a形成的对折角度α、即支承前端部21、21的截面为三角形的角度为90°左右，与之相对，按压槽部31的相向的斜面形成的按压角度β设定为140°～160°左右。

另外，在用按压部件3的按压面30按压册子10的动作中，按压槽部31成为力点P1、P1，支承部件2的支承面20成为支点P2、P2。而且，构成为，沿着与册子10的折痕10a的方向10A正交的方向的按压槽部31的宽度L1窄于支承部件2的支承面20的宽度L2，使得支点P2、P2之间的距离相对于力点P1、P1之间的距离变大。另外，设定按压槽部31的深度，使得L1<L2。

<本实施方式的纸张装订装置和图像形成系统的动作例>

接着，参照各图说明用纸张装订装置1A装订册子10的动作。

在图像形成系统101中，在骑马装订处理装置300中进行了对折处理和装载处理的册子10被输送至纸张装订装置1A，册子10被装载在支承部件2上。如图2所示，装载在支承部件2上的册子10的折痕10a由支承前端部21、21支承。

在纸张装订装置1A中，驱动机构6将按压部件3向接近支承部件2的方向移动，按压部件3、3按压载置在支承部件2上的册子10。而且，按压部件3、3和支承部件2成为夹持册子10的状态。

当按压部件3、3按压册子10时，按压槽部31按压册子10的折痕10a。当按压槽部31按压册子10的折痕10a时，册子10的折痕10a的对折角度α与按压槽部31的按压角度β相匹配地扩展。另外，支承册子10的折痕10a的支承前端部21、21抵抗弹簧22而被按下。

而且，按压部件3、3的按压面30相对于支承部件2的支承面20按压册子10，按压部件3、3和支承部件2夹持册子10。当按压部件3、3和支承部件2夹持册子10时，如图3所示，与按压部件3、3的按压槽部31的槽形状相匹配地，支承部件2的支承前端部21、21成为从支承面20突出的状态。

由此，册子10的形成有折痕10a的部位不会变得平坦，且折痕10a的对折角度α与按压槽部31的按压角度β相匹配地扩展并被保持。

另外，如图5所示，在沿着册子10的折痕10a而隔着弯折器5的支承部件2的位置，折痕10a由支承前端部21、21支承。而且，在折痕10a与弯折器5之间，与按压部件3、3的按压槽部31的槽形状相匹配地形成规定的间隙N。

在图3所示的册子10的保持状态下，驱动机构6与按压部件3、3联动地将订书机4向接近弯折器5的方向移动，订书机4和弯折器5夹持册子10。然后，订书机4打出装订针并使之贯穿册子10，弯折器5将贯穿了册子10的装订针的腿部弯折。由此，用装订针装订册子10。然后，驱动机构6将按压部件3向远离支承部件2的方向移动，并将订书机4向远离弯折器5的方向移动，装订处理结束。

由于在折痕10a与弯折器5之间形成有间隙N，所以在用订书机4装订册子10的动作中，在装订针贯穿册子10时，如图9C那样，册子10容易变形，装订针容易贯穿。因此，能够抑制针纵弯曲的产生。另外，虽然在释放按压部件3、3的按压后，被按压的册子10欲恢复至原来的形状，但与图11A那样进行按压以使折痕变平坦并进行装订处理的情况相比，在本实施方式的结构中，由于各按压部件3、3的按压槽部31具有按压角度β，所以，外观上的厚度不增加，能够抑制针松动的产生。

通过用各按压部件3、3的按压槽部31按压册子10，用支承部件2支承册子10的支点P2、P2之间的距离相对于用各按压部件3、3按压册子10的力点P1、P1之间的距离变大。由此，能够降低用按压面30将册子10按压在支承面20上而压扁的力，使得册子10的折痕10a得以保留。

通过以册子10的折痕10a的对折角度α与按压槽部31的按压角度β相匹配地扩展的方式保持册子10，本实施方式的纸张装订装置1A能够一边保留册子10的折痕10a一边压扁册子10。由此，本实施方式的纸张装订装置1A也能够降低装订针贯穿册子10时所需的贯穿力。进而，由于用按压槽部31保持册子10的折痕10a，所以，本实施方式的纸张装订装置1A能够抑制册子10向与折痕10a正交的方向错位。由此，能够抑制使装订针贯穿的装订位置与折痕10a的错位。这样，本实施方式的纸张装订装置1A能够兼顾抑制了针纵弯曲的针的贯穿性能和装订位置性能。

图6示意性地示出了册子按压压力与针松动量以及针贯穿力的关系。用实线表示在本实施方式的构成中所需的针贯穿力G1，用单点划线表示在本实施方式的构成中产生的针松动量G2。另外，用虚线表示在以往的构成中所需的针贯穿力G3，用双点划线表示在以往的构成中产生的针松动量G4。另外，针贯穿极限值M1是用于使装订针贯穿册子而针不会纵弯曲的针贯穿力的上限值。即，当针贯穿力超过针贯穿极限值M1时，可能产生针纵弯曲。另外，针松动允许值M2是在合上册子的动作之后装订针松动而前端侧打开的情况下该针松动的允许上限值。即，当针松动量超过针松动允许值M2时，可能产生针松动。并且，在以往的构成中，将兼顾针松动量的降低和针贯穿力的降低的册子按压压力的范围设为X2。即，X2是针贯穿力G3不超过可能产生针纵弯曲的针贯穿极限值M1，且针松动量G4不超过装订针的前端侧打开规定量以上的针松动允许值M2的册子按压压力的范围。另外，在本实施方式的构成中，将兼顾针松动量的降低和针贯穿力的降低的册子按压压力的范围设为X1。即，X1是针贯穿力G1不超过针贯穿极限值M1，且针松动量G2不超过针松动允许值M2的册子按压压力的范围。

在以往的构成中，兼顾针松动量的降低和针贯穿力的降低的范围X2窄。相比之下，在本实施方式的结构中，兼顾针松动量的降低和针贯穿力的降低的范围X1与上述范围X2相比更宽。

由此，可兼顾确保基于针贯穿力的降低的针贯穿性和抑制针松动的产生。另外，即使按压册子10的压力较低，也可实现针贯穿，能够使册子的耐久性提高，并谋求降低纸张装订装置的噪音。

在以下的表1中，针对按压部件3的按压槽部31的按压角度β、册子10的折痕10a与弯折器5的间隙N、用按压部件3按压册子10的力点P1、P1之间的距离以及用支承部件2支承册子10的支点P2、P2之间的距离，示出针贯穿性、针松动、针位置精度各自的优选条件。

[表1]

	间隙N	按压角度	力点和支点
				针贯穿性	需要	140°以上	L1<L2
针松动	需要	160°以下	-
				针位置精度	-	小于180°	-

如表1所示，当形成册子10的折痕10a与弯折器5的间隙N，相对于力点P1、P1之间的距离L1而增大支点P2、P2之间的距离L2，按压部件3的按压槽部31的按压角度β设为140°以上时，能够使针贯穿力降低。

另外，当形成册子10的折痕10a与弯折器5的间隙N，按压部件3的按压槽部31的按压角度β设为160°以下时，能够使针松动量降低。相对于力点P1、P1之间的距离L1的支点P2、P2之间的距离L2不影响针松动量的大小。

针对针位置精度，将按压部件3的按压槽部31的按压角度β设为小于180°即可。由此，可知按压部件3的按压槽部31的按压角度β优选设为140°以上且160°以下。

工业实用性

本发明适用于用装订针对册子进行骑马装订的纸张装订装置和具有该纸张装订装置的图像形成系统。

Claims (6)

1.一种纸张装订装置，与折痕的位置相匹配地用装订针装订以对折的状态被载置的册子，所述纸张装订装置的特征在于，具有：

使装订针贯穿册子的订书机；

将贯穿了册子的装订针弯折的弯折器；

在册子以第一角度向上凸起的状态下从下侧支承册子的折痕的支承部件，所述第一角度为在按压部件按压册子的折痕之前所述支承部件支承册子的折痕时的册子的折痕的角度；以及

从上侧按压册子的折痕的按压部件，

所述按压部件在用所述订书机使装订针贯穿册子并用所述弯折器将贯穿了册子的装订针弯折的动作中，所述按压部件以大于所述第一角度的第二角度保持册子的折痕，所述支承部件在所述弯折器与册子之间形成间隙。

2.根据权利要求1所述的纸张装订装置，其特征在于，

所述按压部件具有按压册子的折痕的按压槽部，所述按压槽部具有三角形的截面形状，所述支承部件具有支承册子的折痕的支承前端部，所述支承前端部具有三角形的截面形状。

3.根据权利要求2所述的纸张装订装置，其特征在于，

所述支承前端部构成为能够以能够改变相对于所述弯折器所处的面的突出量的方式移动，通过由所述按压槽部进行的册子的折痕的按压，所述支承前端部的突出量减小至能够维持册子和弯折器之间的间隙的量，在用所述按压槽部按压册子的折痕的动作中，所述支承前端部移动到在所述弯折器与册子之间形成间隙的位置。

4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的纸张装订装置，其特征在于，

相对于用所述按压部件按压册子的力点与力点之间的距离，增大用所述支承部件支承册子的支点与支点之间的距离。

5.根据权利要求3所述的纸张装订装置，其特征在于，

设定所述按压槽部的深度，使得沿着与册子的折痕正交的方向的所述按压槽部的宽度比用所述支承部件支承册子的支点与支点之间的距离窄。

6.一种图像形成系统，其特征在于，

具有上述权利要求1至权利要求5中的任一项所述的纸张装订装置。