JP2000255881A - 用紙後処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーを接着剤として用紙間を綴じて製本す
る後処理装置において、接着対象となる用紙束の枚数、
その他の条件の変動に応じて加熱加圧時間等の定着条件
を調整することなく、短時間で、接着力のムラを発生せ
ずに、確実に用紙間を接着製本することができる用紙後
処理装置を提供する。 【解決手段】 画像形成装置本体Ｂから排出されてきた
画像定着済みの用紙Ｐを順次受け入れてスタックトレイ
１０上に排出積層してからこの用紙束を綴じる用紙後処
理装置Ａであって、画像形成装置本体により各用紙の所
定の綴じ代相当部分に転写、定着されたトナーＴ’を加
熱しながら加圧することによって用紙間を接着固定する
トナー再定着手段１３を備えたものにおいて、上記トナ
ー再定着手段は、スタックトレイ上の既排出用紙上に新
たな用紙を一枚づつ積層する度に綴じ代相当部分を再定
着する作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真式画像形成
装置に装備され、画像形成装置本体から排出されてきた
用紙を束ねてから綴じて製本することができる後処理装
置に関し、特に用紙間の綴じ代部分を接合するバインダ
ーとして画像形成時に転写、定着されたトナーを利用す
るタイプのトナー再定着手段を備えた後処理装置及び画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真式の画像形成装置は、原稿反射光等の画像情
報を感光体上に照射することによって得た静電潜像を現
像装置から供給されるトナーによって可視像化し、この
可視像としてのトナー像を給紙部から給紙される用紙上
に転写してから、定着装置に通紙して定着することによ
り画像形成を行っている。定着装置は、加熱ローラと加
圧ローラとを備え、両ローラ間に、未定着トナーを担持
した用紙を通紙させる際に加熱しながら加圧することに
よって、用紙の繊維中に溶融したトナーをしみ込ませ、
その後冷却することにより固定する。ところで、画像形
成装置から排出された複数枚の用紙を所定位置で綴じる
ことにより製本する用紙後処理装置が従来から知られて
おり、用紙束を綴じる手段としては電動ステープラが一
般的である。電動ステープラは金属製のステープル針を
用いて用紙束の端縁等を綴じる為、ステープルを施され
た用紙をリサイクルする場合には用紙からステープル針
をわざわざ除去することにより両者を分離した上で回収
する必要がある。又、電動ステープラは機械的な機構を
作動させることにより移動したり、ステープル針を一本
づつ用紙束に打ち込むため、その動作音が耳障りであ
る。更に、同一箇所にステープル処理された用紙束を複
数部順次排紙トレイ上にスタックした場合、ステープル
針を刺した箇所が重なって盛り上がるため積層状態が悪
化してずれを起こしたり、最悪の場合には用紙束がトレ
イから落下する事態も発生する。このようなところから
熱軟化性樹脂、或は熱可塑性樹脂を主成分とするトナー
を接着剤として用いて用紙間を綴じて製本する方法が開
発されている。この方法は、画像形成装置によって用紙
上にトナー画像を形成する際に、原稿画像等に対応した
本来の画像形成部分以外の綴じ代相当部分にも必要十分
な量のトナーを転写した上で用紙全体に通常の定着を施
した後で、定着済み用紙をスタックし、スタックした用
紙束の綴じ代部分を一括して加熱、加圧することによっ
て接着し、製本している。しかし、この方法にあって
は、用紙束全体を加熱加圧することにより接着製本して
いるため、高熱、高圧を必要とし、また接着製本に時間
を要するという問題がある。更に、接着する用紙枚数、
紙質、紙厚等の諸条件に応じて加熱温度、加圧力、定着
時間が異なる為、調整が困難であり、また仮に接着する
枚数等の条件の変動に応じて加熱温度、加圧力、加熱加
圧時間等を調整したとしても、用紙間の接着力にムラが
出るという問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、熱軟化製樹脂、熱可塑性樹脂等を主成分と
するトナーを接着剤として用紙間を綴じて製本する後処
理装置において、接着対象となる用紙束の枚数、その他
の条件の変動に応じて加熱加圧時間等の定着条件を調整
することなく、短時間で、接着力のムラを発生せずに、
確実に用紙間を接着製本することができる用紙後処理装
置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１の発明は、画像形成装置本体から排出され
てきた画像定着済みの用紙を順次受け入れてスタックト
レイ上に排出積層してからこの用紙束を綴じる用紙後処
理装置であって、画像形成装置本体により各用紙の所定
の綴じ代相当部分に転写、定着されたトナーを加熱しな
がら加圧することによって用紙間を接着固定するトナー
再定着手段を備えたものにおいて、上記トナー再定着手
段は、スタックトレイ上の既排出用紙上に新たな用紙を
一枚づつ積層する度に綴じ代相当部分を再定着する作業
を行うことを特徴とする。請求項２の発明は、上記用紙
の綴じ代相当部分を所望の位置、範囲に選定する綴じ代
選択手段を備え、該綴じ代選択手段により選択された綴
じ代相当部分だけを再定着すべく、上記トナー再定着手
段が用紙束の端縁に沿って移動することを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例により詳細に説明する。図１は本発明の用紙後処理装
置の一例の概略構成を示す縦断面図であり、この用紙後
処理装置Ａは、電子写真式画像形成装置本体Ｂの排出口
１から排出された画像形成済みの用紙を受入れて用紙
（転写紙）を綴じるための動作を行う装置であり、台座
２に支持された後処理装置Ａは画像形成装置本体Ｂの排
出口１に受入れ口３が対面するように配置される。用紙
後処理装置Ａは、受入れ口３から内部へ延在する搬送経
路に沿って配置された搬送ローラ対４、５と、受入れ口
３の直内側に位置するセンサＳ１と、搬送経路により搬
送された転写紙を受けて所定の後処理を施す為の整合ユ
ニット６と、整合ユニット６により綴じられて製本され
て上方に送り出された転写紙束（用紙束）をニップして
機外に排出する排紙ローラ対７と、排紙ローラ対７によ
り排出された転写紙束を受けるトレイ８と、を有する。
整合ユニット６は、搬送ローラ対５から一枚づつ上向き
に送り出されてきた転写紙の下端部を受ける為の後端フ
ェンス（スタックトレイ）１０と、後端フェンス１０の
背面に位置し上方に向けて延びるエンドレスの放出ベル
ト１１と、後端フェンス１０上に積載された転写紙の幅
方向位置を揃える為に紙面と直交する方向に進退する整
合フェンス１２と、後端フェンス１０上に縦向きの姿勢
で順次積層される転写紙の下端部の綴じ代相当部分を加
熱加圧して綴じ代に付着されていたトナーを溶融させて
用紙間を接着させる再定着手段１３と、を有する。ま
た、放出ベルト１１はローラ１１ａ，１１ａ間にエンド
レスに張設されて矢印ｂ方向へ走行し、ベルトから突出
した放出爪１１ｂにより製本を終了した転写紙束の下端
部を保持して押し上げ、排紙ローラ対７へ転写紙束上端
をニップさせてトレイ８上に排出させる。従って、後端
フェンス１０の適所には放出爪１１ｂの通過を許容する
空隙を形成し、この空隙内に位置する転写紙束下端部を
放出爪１１ｂが保持することにより転写紙束全体を押し
上げることとなる。再定着手段１３の詳細な構成、動作
については後述する。

【０００６】以上の構成において、画像形成装置本体Ｂ
の排出口１から出力された転写紙（用紙）は受入れ口３
から後処理装置Ａ内に入り、搬送ローラ４、搬送ローラ
５により整合ユニット６へ搬送される。 整合ユニット６
へ搬送された転写紙は後端部を下向きにして搬送ローラ
５から自重落下し、後端フェンス１０上に後端部（下端
部）を着座することにより搬送方向を揃えられる。ま
た、搬送方向と直交する幅方向の揃えについては、予め
搬送される転写紙の後端をセンサＳ１により検知した上
で計時を開始し、当該転写紙が後端フェンス１０上に排
出されてから搬送方向位置を揃えられるのに要するであ
ろう時間が経過した後に、整合フェンス１２が作動して
転写紙の幅方向が揃えられる。この動作を搬送されてく
る転写紙一枚毎に繰り返すことにより多枚数の転写紙を
１枚づつ後端フェンス１０上に整合させる。この時、搬
送されてくる１枚目の転写紙を除いた２枚目以降の転写
紙については、１枚整合する毎に、トナー再定着手段１
３のトナー融化温度に制御されたヒーター板１０１が、
新たに整合された一枚の転写紙の表面に圧接して綴じ代
相当部分に位置する接着用トナーを再定着する。つま
り、本形態例では、１部の束を構成する全ての転写紙の
積層整合を完了した後で、転写紙束に対して一括して再
定着による製本を行うのではなく、先行して後端フェン
ス１０上に排出されて整合を受けた既排出の転写紙に対
して、その直後に新たに排出されてきた転写紙を綴じ代
部分にて接着する作業を一枚毎に行うようにしている。
従って、個々の再定着作業（接着作業）は、先行する一
枚の転写紙と新たな一枚の転写紙との間で行われるだけ
であり、この接着作業の積み重ねによって全ての転写紙
の製本が完了することとなる。従って、ヒーター板１０
１からの発熱量を必要最低限に押え、かつ発熱時間等を
必要最小限にしつつも、接着力のバラツキのない接着が
可能となる。

【０００７】なお、図１に示した例では、画像形成装置
本体Ｂ側から画像形成面を下向きにして排出されてきた
転写紙を後端フェンス１０上に落下させるため、後端フ
ェンス１０上では画像形成面が裏向き（図１では左向
き）となる。ヒーター板１０１が直接接触して押圧する
紙面部分（綴じ代部分）は接着用のトナー像が形成され
ていない面であり、このためヒーター１０１にトナーが
付着する等の不具合を生じることなく、紙面間に位置す
るトナーに熱を伝えて接着することができる。これに対
して、転写紙が画像形成装置本体Ｂから画像形成面を上
向きにフェイスアップ排出されてきた場合には、後端フ
ェンス１０上に排出されてきた転写紙に形成された接着
用トナー像に対応する部分をヒーター板１０１が押圧す
る際には、当該トナー像に直接ヒーター板１０１が接触
することとなり、ヒーター板が汚れる等の不具合が発生
し得る。従って、この場合にはヒーター板にフッ素加工
等の離型処理を施すことにより、トナーの付着や、トナ
ー付着に起因した用紙の付着を有効に防止することがで
きる。当該一束（一部）の転写紙を構成する最終転写紙
の接着が完了すると、整合ユニット６内の放出ベルト１
１がｂ方向に回転駆動され、ベルト面に固定された放出
爪１１ｂにより製本を完了した転写紙束を保持して整合
ユニット６から放出する。放出された転写紙束は排出ロ
ーラ７によりトレイ８に排出スタックされる。またトレ
イ８はスタック枚数に応じ上下移動する機構を持ってい
る。

【０００８】なお、図２は用紙後処理装置内に受入れら
れて製本処理を受ける転写紙（用紙）の一例であり、こ
の転写紙Ｐは画像形成装置Ｂ内の画像形成部において既
に画像形成を受けた転写紙であり、原稿画像等の画像情
報に基づいて転写紙上に形成される本来のトナー画像Ｔ
とは別に、綴じ代接着用に転写紙の角隅部、端縁等の適
所に形成されるトナー像Ｔ’を有したものである。この
接着用のトナー像Ｔ’は、原稿画像等に対応した本来の
トナー画像Ｔと同時に転写紙Ｐ上に形成される。つま
り、画像形成装置内の図示しない感光体上に原稿画像に
対応した本来の静電潜像を形成する際に、予め綴じ代接
着用のトナー像を形成する為の静電潜像を形成してお
き、これらの静電潜像を一括して現像、転写、定着する
ことにより、綴じ代接着用のトナー像をも形成した転写
紙を作成し、この転写紙を用紙後処理装置Ａ内に排出す
ることとなる。そして、この綴じ代接着用のトナー像だ
けが再定着手段１３に供されて転写紙間の接着に供され
ることとなる。なお、図２に示したトナー像Ｔ’の形成
位置、即ち綴じ代相当位置は、一例に過ぎず、転写紙を
複数箇所で綴じる際に通常利用される端縁部に接着用の
トナー像を形成しておき、再定着手段１３にて定着する
こともできる。仮に、一つの用紙後処理装置によって接
着可能な綴じ代の位置が、例えば角隅部というように一
義的に確定している場合にも転写紙のサイズに変更に応
じてヒーター板１０１による押圧位置を変更する必要が
あるが、同一サイズに用紙について綴じる位置、数を変
更する場合にはヒーター板１０１の位置を移動可能に構
成したり、ヒーター板を複数設ける等の配慮が必要であ
る。この点について配慮した形態例については後述す
る。

【０００９】次に、図３は本発明の実施の形態に係るト
ナー再定着手段の断面図である。このトナー再定着手段
１３は、用紙後処理装置Ａ内の適所に固定された箱体状
のベース１０２内に、駆動源としてのソレノイド１０３
と、ベース１０２により矢印方向へ進退可能に支持され
たブラケット１１０と、ブラケット１１０の先端に固定
されたヒーター板１０１と、ソレノイド１０３のプラン
ジャ１０３ａに一端を固定され他端をブラケット１１０
の係止部１１０ａに固定された連結バネ１０４と、一端
をベース１０２に固定され他端を係止部１１０ａに固定
された戻しバネ１０５等を有する。用紙後処理装置、或
は画像形成装置に配置された図示しない制御部からの制
御信号に基づいて図示しない電源からソレノイド１０３
に電流が供給されると、ソレノイドがＯＮしてプランジ
ャ１０３ａが引込み、ブラケット１１０を矢印ａ方向へ
移動させ、破線で示した状態となる。このため、一定温
度（トナーの融点）に昇温したヒーター板１０１が、後
端フェンス１０により保持されている転写紙束の綴じ代
相当部分（右面）に圧接する。この時、加圧力を一定に
する為に、ソレノイド１０３とブラケット１１０とを連
結するばね１０４が有効に機能する。またブラケット１
１０はソレノイド１０３がＯＦＦしている間は、戻しバ
ネ１０５に引張られ図の状態で待機している。この形態
例では、一枚目に排出されてきた転写紙を除いた後続の
全ての転写紙について、一枚毎に再定着による用紙間接
着を行うので、ブラケット１１０の可動範囲は後端フェ
ンス１０上の転写紙が２枚ある場合にこれを加圧できる
程度の左側位置まで移動する必要がある一方で、逆に積
層枚数が増大した場合には厚みの増加に応じて右方向に
退避した位置にて加圧する必要がある。このため、ブラ
ケット１１０の可動範囲は、用紙の枚数に応じて変動し
得るように予め構成されている。

【００１０】次に、図４は用紙後処理装置を用いた製本
を行うか否かについての選択、製本を行う場合の綴じ場
所の選定を行うための操作を行う手段としての操作部の
構成を示す図であり、この操作部２００は、用紙後処理
装置、或は画像形成装置側に設けられる。操作部２００
は、プリントボタン２０１、テンキー２０２、プリント
条件設定画面２０３、製本選択ボタン２０４、接着場所
選択ボタン（綴じ代選択手段）２０５などから成る。製
本選択ボタン２０４を一回ＯＮすることにより製本モー
ドが選択されたこととなり、後処理装置による製本、即
ち再定着手段１３を用いた綴じ代接着が行われる。ま
た、接着場所選択ボタン２０５は、奥、中央、手前、全
て等の様に綴じ代の位置を示すキーを有しており、これ
らのキーを選択することにより希望の綴じ方を実行する
ことができる。また、パソコン等のホストマシンに接続
されて使用されるプリンターに用紙後処理装置を装備す
る場合には、操作部２００を設ける代わりに、パソコン
などの端未操作時に印刷条件を設定する段階で、製本選
択と接着場所選択を実行できるように構成する。これを
更に詳述する。図５は画像形成装置Ｂから出力されて後
端フェンス１０上にセットされた転写紙Ｐと、トナー再
定着手段１３との位置関係の一例を示す図である。この
例は転写紙Ｐの一端縁をほぼ全長に亙って接着する例で
あり、転写紙の下端縁に沿った接着範囲を全てカバーし
得るように複数の再定着手段１３ａ，１３ｂ，１３ｃ・
・・を横方向に沿って配置して、これらを個別に制御で
きるように構成している。各再定着手段１３ａ，１３
ｂ，１３ｃの構成は、上記した再定着手段１３と同様で
あるが、夫々が有するヒーター板１０１が加熱加圧する
接着位置が異なるように配置場所を異ならせてある。操
作部２００を用いて転写紙を接着する場所を選択する場
合には、製本選択ボタン２０４をＯＮして製本を選択し
てから、接着場所選択ボタン２０５を用いて接着場所
を、「奥」、「中央」、「手前」、「全て」の中から１
つ又は複数選択する。例えば、「奥」を選択した場合に
はトナー再定着手段１３ａのみが動作し、「中央」を選
択した場合にはトナー再定着手段１３ｂのみが動作し、
「手前」を選択した場合にはトナー再定着手段１３ｃの
みが動作し、「全て」を選択した場合にはトナー再定着
手段１３ａ、１３ｂ、１３ｃの「全て」が同時に動作し
製本をする。或は、いずれか２つのトナー再定着手段を
作動させてもよい。図５においては後端フェンス１０上
に積載された転写紙の下端縁に沿って複数のトナー再定
着手段を横方向に配置した例を示したが、転写紙の側端
縁に沿って上下方向に複数のトナー再定着手段を配置し
てもよい。

【００１１】次に、図５においては複数のトナー再定着
手段を設けて、選択的に作動させ得るように構成した例
を示したが、単一のトナー再定着装置を用いてこれを横
方向へ移動させることにより、転写紙下端縁の所望位置
を接着させるように構成してもよい。図６はこのような
形態例を示している。即ち、図６においては、ガイドレ
ール３０１に沿って図示しない駆動手段により横方向へ
進退可能に構成された単一のトナー再定着手段１３を用
いて所望箇所を接着するが、この場合も、製本選択ボタ
ン２０４をＯＮして製本を選択してから、接着場所選択
ボタン２０５により接着場所を、「奥」、「中央」、
「手前」、「全て」の中から１又は複数選択することに
より、所望の箇所が接着される。即ち、「奥」を選択し
た場合にはの位置へトナー再定着手段１３がレール３
０１上を移動し動作し、「中央」を選択した場合には
の位置へ移動し、「手前」を選択した場合にはの位置
へ移動し、「全て」が選択された場合はの位置へ移動
してから順次位置、位置へと移動しながら加熱加圧
動作を行って全ての位置を接着製本する。なお、上記の
ように接着場所を選択する場合には、画像形成装置によ
って接着用のトナー像を転写紙上に形成する際に、選択
された接着場所のみみ接着用のトナー像を形成すること
となる。即ち、接着場所選択ボタン２０５により接着場
所を、「奥」、「中央」、「手前」、「全て」の中から
選択した場合、図５の例では、３つのトナー再定着手段
１３ａ〜１３ｃの内の１つ、２つ又は３つが動作するこ
とになるが、この場合画像形成装置１にて画像を転写す
る際に、トナー再定着手段１３ａ〜１３ｃの各ヒーター
板１０１が接する場所で、且つ選択された接着場所のみ
へトナーを予め転写、定着させればよく、それ以外の場
所に接着用のトナー像を形成しておく必要はない。この
結果、トナーの無駄な浪費を防ぐことができる。尚、上
記形態例では、後端フェンス１０上に積載された転写紙
を一枚づつ接着する例を示したが、一枚以上の枚数であ
っても少ない枚数、例えば２枚、３枚程度であれば、短
い加熱時間により確実な接着が可能な場合もあるので、
一枚毎ではなく、２枚毎、３枚毎に接着動作を行うよう
にしてもよい。また、図６では後端フェンス上に積載さ
れた転写紙束の下端縁に沿ってトナー再定着手段を移動
させるようにしたが、転写紙束の側端縁に沿って上下動
させて接着するようにしてもよい。

【００１２】このように本発明の用紙後処理装置によれ
ば、接着用に予め形成されたトナーを利用してこれを再
加熱することにより溶融させて用紙間を接着する際に、
少なくとも一枚づつ接着を行うようにしたので、短時間
で、しかも少ない加圧力、加熱量で済むこととなり、作
業性の向上、省エネルギー化を達成し、更に接着力のム
ラの発生を防止することができる。即ち、従来のように
全用紙束を積層した後で一括して加熱加圧することによ
り綴じる場合には、大きな熱量、加圧力、及び長い接着
時間を要する為、生産性の低下、エネルギーの浪費等と
いう不具合があったが、本発明によれば接着対象となる
用紙は常に一枚であるため、大幅に少ない熱量、加圧
力、接着時間にて作業を行うことが可能となり、生産性
向上、省エネルギー化を実現できる。

【００１３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、熱軟化製
樹脂、熱可塑性樹脂等を主成分とするトナーを接着手段
として用紙間を綴じて製本する後処理装置において、接
着対象となる用紙束の全枚数、その他の条件の変動に応
じて加熱加圧時間等の定着条件を調整することなく、短
時間で、接着力のムラを発生せずに、確実に用紙間を接
着製本することが可能となる。即ち、請求項１の用紙後
処理装置においては、１枚づつ接着していくので短時間
でしかも少ない加圧加熱量で済み、接着力にもムラが発
生しずらくなる。請求項２の画像形成装置においては、
用紙を按着する場所を選択できる手段がある為ユーザー
が接着する場所を選択できるので非常に便利であり、し
かも選択される接着場所「全て」にトナー再定着手段を
配置しないで、一つのトナー再定着手段を移動させるこ
とで対応する構成にしたので低価格で同等の機能を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置の縦
断面図。

【図２】本発明の用紙後処理装置により再定着を受ける
転写紙の説明図。

【図３】本発明の一形態例のトナー再定着手段の構成を
示す断面図。

【図４】本発明において使用する操作部の構成例を示す
図。

【図５】本発明の一形態例のトナー再定着手段の構成、
動作説明図。

【図６】本発明の他の形態例のトナー再定着手段の構
成、動作説明図。

【符号の説明】

Ａ 用紙後処理装置、Ｂ 画像形成装置本体、１ 排出
口、２ 台座、３ 受入れ口、４、５ 搬送ローラ、６
整合ユニット、７ 排紙ローラ対、８ トレイ、１０
後端フェンス（スタックトレイ）、１１ 放出ベル
ト、１２ 整合フェンス、１３ 再定着手段、１０１
ヒーター板、１０２ ベース、１０３ ソレノイド、１
０４ 連結バネ、１０５ 戻しバネ、１１０ ブラケッ
ト、２００操作部、２０１ プリントボタン、２０２
テンキー、２０３ プリント条件設定画面、２０４ 製
本選択ボタン、２０５ 接着場所選択ボタン（綴じ代選
択手段）、３０１ レール。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置本体から排出されてきた画
   像定着済みの用紙を順次受け入れてスタックトレイ上に
   排出積層してからこの用紙束を綴じる用紙後処理装置で
   あって、画像形成装置本体により各用紙の所定の綴じ代
   相当部分に転写、定着されたトナーを加熱しながら加圧
   することによって用紙間を接着固定するトナー再定着手
   段を備えたものにおいて、 上記トナー再定着手段は、スタックトレイ上の既排出用
   紙上に新たな用紙を一枚づつ積層する度に綴じ代相当部
   分を再定着する作業を行うことを特徴とする用紙後処理
   装置。
2. 【請求項２】 上記用紙の綴じ代相当部分を所望の位
   置、範囲に選定する綴じ代選択手段を備え、該綴じ代選
   択手段により選択された綴じ代相当部分だけを再定着す
   べく、上記トナー再定着手段が用紙束の端縁に沿って移
   動することを特徴とする請求項１記載の用紙後処理装置
   を備えた画像形成装置。