JP2001219669A - 媒体シートを綴じる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数シートまたはスタックを通じて綴込み領
域を適切に加熱できる媒体シートを綴じる方法を提供す
る。 【解決手段】 複数の媒体シート１０を綴じる方法にお
いて、画像形成材料を単一媒体シート１０の綴込み領域
１２に加えて前記画像形成材料を活性化するステップ、
シート１０を前に集めたシート１０と共にスタック１４
に集めるステップ、シート１０の綴込み領域１２に加え
られた画像形成材料を再活性化するステップ、および複
数のシート１０の各シートについて、上記加える、集め
る、および再活性化する動作を繰り返すステップ、を備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、媒体シートを綴じ
るための装置および方法に関する。更に詳細に記せば、
本発明は、各媒体シートを前に綴じた媒体シートに個別
に綴じ込むことにより、複数の媒体シートから綴込み文
書を作成する装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】媒体シートに印刷し、これを綴じる現在
の装置および方法は、複数の媒体シートに文書を印刷
し、媒体シートをスタックに組合せ、そのスタックを別
々にステープルで留め、クランプで締め付け、糊付け
し、および/または縫い付けることを必要とする。文書
を印刷するのに使用する画像形成材料の他に、これら各
綴込み方法は別々の綴込み材料を必要とし、綴込みの費
用および複雑さを増大させる。普通の印刷・綴込み材料
を使用する媒体シートの綴込み技法は、当技術で公知で
ある。これら技法は一般に、トナーのような画像形成材
料を多数シート上の規定された綴込み領域に加え、媒体
シートをスタックとして組合せ、画像形成材料を再活性
化して、媒体シートを互いに接着させる必要がある。し
かし、これら公知の装置および方法は、綴じ込まない文
書を作成するよりかなり多くのの時間を消費する可能性
がある。これら公知のものにおいては、所要文書の全体
または実質的部分を印刷してから、綴じる準備として媒
体シートをスタックに組合せ、整列させる必要がある。
媒体シートのスタックを綴じる動作においては、充分な
熱を綴込み領域に加えて多数シートを通じてまたはスタ
ック全体を通じて画像形成材料を再活性化することを必
要とする。したがって、綴込み文書の厚さは、媒体シー
トを損傷せずに多数シートまたはスタックを通じて綴込
み領域を適切に加熱する装置の能力により制限される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、画像形成材
料を綴込み材料として使用して各媒体シートを前に綴じ
た媒体シートに個別に綴じることにより文書を綴じる新
しい方法および装置を目指している。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの方法の実
施形態は、（１）画像形成材料を単一媒体シートの綴込
み領域に加えて画像形成材料を活性化する動作、（２）
シートを前に集めたシートと共にスタックとして集める
動作、（３）シートの綴込み領域に加えられた画像形成
材料を再活性化する動作、および（４）複数のシートを
成す各シートについて加える、集める、および再活性化
する動作を繰り返して仕上がり綴込み文書を形成する動
作、を備えている。本発明の一つの装置の実施形態は、
複数の媒体シートを集めるためのトレイ、トレイの近く
にある加熱要素、および加熱要素に結合しているプレ
ス、を備えている。加熱要素は、媒体シートから離れて
いる第１の位置と媒体シートに接触している第２の位置
との間を移動できる。プレスは、トレイに出力される各
シートについて加熱要素をシートの綴込み領域に対して
押しつけ、それにより圧力および熱を加えて画像形成材
料を再活性化し、シートを前に綴じたシートにスタック
を成して綴じるよう動作する。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１は、文書５を形成するのに使
用される多数の媒体シートを示し、各媒体シートを10と
して参照している。文書５は、多数の印刷画像11を備え
ている。各印刷画像11は文書５のページを表し、文字列
および/または図形を含む。各媒体シート10は、一つの
面または両面に加えられた印刷画像11を有していること
がある。たとえば、10ページの文書は、10個の印刷画像
から構成されているが、各面に一つの印刷画像がある５
枚の媒体シートで作成できる。各媒体シート10は一つ以
上の所定の綴込み領域12に加えられた、トナーのよう
な、画像形成材料をも備えている。綴込み領域12は普
通、媒体シート10の、１面または両面の、一つの縁部に
設けられる。好適には、綴込み領域12は、各シートの下
面だけに加えられ、この場合には、画像形成材料を第１
/下シートの綴込み領域に加える必要はない。図で綴込
み領域12に沿う点線は画像形成材料がシートの下面に加
えられていることを示す。

【０００６】次に図２を参照して、文書５は、各シート
10をスタック14に次々に個別に綴じることにより形成さ
れる。各シートがスタック14に出力されるにつれて、綴
込み領域12がスタック14を成すシートの綴込み領域と整
列し、綴込み領域12に加えられる画像形成材料が再活性
化して溶融し、それによりシート10をスタック14に綴じ
る。シート間結合の強さは、各媒体シート10の綴込み領
域12に加えられる画像形成材料の再活性化の形式、面
積、密度、および程度の関数である。これらパラメータ
を変えることにより、シート間結合を非常に強くして文
書をしっかり綴じ、またはあまり強くしないで分離しや
すくすることができる。画像形成材料を普通、熱および
圧力を加えることにより再活性化することが予想され
る。使用できる多様な他の再活性化技法が、「画像形成
材料を使用する媒体シートの綴じ方」という名称の、同
時係属中の出願、出願番号第09/320,060号に説明されて
おり、この出願を参考のためここに記載しておくのでそ
の全体について参照されたい。これは、上に記したよう
に熱を、または超音波、磁気エネルギ、無線周波数エネ
ルギ、および他の形態の電磁エネルギを直接加えること
により行なうことができる。圧力を加えると再活性化す
るトナーを使用することも可能である。綴込みに使用す
るトナーには、磁性インクが入っていることがあり、ま
たは他の場合、電磁的、光学的、または光化学的エネル
ギ（赤外、可視、または紫外）に反応する一定の品質を
備えていることがある。エネルギに反応する能力は、熱
変換または化学反応の形態を成していることがある。エ
ネルギに反応する能力は、紙を焼いたりまたは他の場合
シートを損傷したりしないで再活性化する能力を高め
る。したがって、加熱要素をスタックに対して押しつけ
ることは本発明の方法を行なうのに使用できるまさに一
つの構造である。

【０００７】図３は、本発明の一実施形態に従って構成
した綴込み装置（バインダ）22を示す。図３を参照し
て、綴込み装置22は、シート集めトレイ24、プレス26、
加熱部材28、およびヒートシンク30、を備えている。プ
レス26、加熱部材28、およびヒートシンク30は案内ポス
ト31に沿って上下にまたは前後に移動する。加熱部材28
は、たとえば、圧縮ばね33によりトレイ24の集め区域か
ら離れる方向に付勢されて文書に適切な隙間を与えてい
る。プレス26はヒートシンク30およびヒートシンク30と
加熱部材28との間に設置された第２の対の圧縮ばね32を
介して加熱部材28に動作可能に結合している。好適に
は、ヒートシンク30は加熱部材28よりはるかに大きい有
効熱質量(thermal mass)を有し、加熱部材28は非常に薄
くて急速加熱および急速冷却を促進している。この実施
形態では、加熱部材28は電気抵抗性加熱要素34を備えて
いる。加熱部材28は、たとえば、抵抗性要素34を通過す
る電流により加熱される。ヒートシンク30の比較的大き
い熱質量を多様な方法で達成できる。たとえば、熱を、
加熱部材28に接触するにつれて熱伝導により熱を消散す
る熱伝導性材料の大きい物理的質量により受動的に消散
できる。熱を、加熱部材28を冷却するのに移動空気を使
用する対流ヒートシンクにより積極的に消散できる。ま
たは、熱を、電流を加熱部材28から脇へ逸らすはるかに
低い電気抵抗を有する材料により消散できる。これら手
法を二つ以上組み合わせたものも使用できる。加熱部材
28およびヒートシンク30の熱容量の関係を特定の動作環
境に対して最適化し、バインダ22の連続動作を容易にす
るのに役立てることができる。

【０００８】バインダ22の動作を次に図４〜図６のバイ
ンダ22の断面図を参照して説明する。各シート10は、プ
リンタ、複写機、ファックス機械、または他の画像形成
装置からトレイ24に出力される。シート10を必要に応じ
てスタック14に整列させるか、または通常の技法を利用
するのが望ましい。プレス26がヒートシンク30に対して
下降するにつれて、第１の付勢ばね33の抵抗に打ち勝
ち、図４および図５を比較することによりわかるよう
に、加熱部材28を綴込み領域12に沿って最も上のシート
10およびスタック14に対して押しつける。シート10の綴
込み領域12に加えられる熱および圧力は、領域12にある
画像形成材料を再活性化する（トナーを溶かす）。プレ
ス26が下降し続けるにつれて、第２の付勢ばね32の抵抗
に打ち勝ち、図５および図６を比較することによりわか
るように、ヒートシンク30を押して加熱部材28と接触さ
せる。ヒートシンク30の大きい比較的冷たい熱質量が加
熱部材28、シート10、およびスタック14を冷却する。プ
レス26は、完全に下降した位置に一時的に保持され、加
熱部材28が冷却するときシート10およびスタック14に加
わる圧力を維持する。冷却は、媒体シート10およびスタ
ック14の継続圧縮と混合して再活性した画像形成材料
（溶けたトナー）を硬化させる。圧力が解放されるにつ
れて、付勢ばね32および33が加熱部材28およびヒートシ
ンク30をそのそれぞれの開始位置に戻す。

【０００９】図３および図４〜図６に示した実施形態で
は、ヒートシンク30は、アルミニウム塊または強制空気
対流式熱交換器のような非常に熱伝導性の高い材料であ
る。ヒートシンク30は綴込み動作を通じて加熱部材28か
ら熱を消散するのに充分な大きさでなければならない。
ヒートシンク30の大きさおよび熱伝導率は特定の印刷装
置について、プリンタの速さ（通常毎分のページ出力で
測る）、綴込み文書のページの最大数、ページを綴じる
のに使用されるトナーまたは他の画像形成材料の特性、
および冷却空気流の利用可能性、を含む多様な動作パラ
メータによって決まる。第２のばね32は第１のばね33よ
り剛いので、ヒートシンク30が加熱部材28に対して押し
つけられる前にプレス26が下降するにつれて加熱部材28
がスタック24に対して押しつけられる。

【００１０】図７〜図９は、プレス26が水平に移動し、
電気消散性ヒートシンク30を図３の熱消散性ヒートシン
クの代わりに使用する、第２の実施形態を示す。図７〜
図９を参照して、シート10は垂直向きトレイ24に蓄積す
る。ヒートシンク30がトレイ24の方に押されるにつれ
て、加熱部材28がばね33および滑りブロック36に押され
てスタック14に押し込まれる。第１の実施形態の場合の
ように、シート10の綴込み領域12に加えられる熱および
圧力は、領域12にある画像形成材料を再活性化する。ヒ
ートシンク30がトレイ24の方に更に押されるにつれて、
ばね33の抵抗に打ち勝ち、加熱制御回路35に電気的に接
触する。この電気的接触により加熱部材28の抵抗性加熱
要素34からの電流が低抵抗ヒートシンク30の方に逸らさ
れ、または「短絡」して、加熱部材28を冷やす。今度
も、第１の実施形態の場合のように、加熱部材28が冷却
するにつれてバインダ22が一時的に完全圧縮位置に保持
されてシート10およびスタック14に加わる圧力を維持す
る。冷却は媒体シート10およびスタック14の継続圧縮と
混合して再活性化した画像形成材料を硬化させる。次い
でヒートシンク30および他の構成要素はその開始位置に
引っ込む。電気消散性ヒートシンクを、加熱部材28をバ
インダ22から離れたヒートシンクに選択的に接続する切
り替え回路によっても実施できる。電気消散性ヒートシ
ンクを、たとえば、プリンタにまたはサーバまたはクラ
イアントコンピュータにさえ設置できる。離れた電気消
散性ヒートシンクを、温度、シート位置あわせ、タイミ
ング、または他の適切な制御機構により作動する制御切
り替えにより加熱部材28に選択的に接続できる。

【００１１】次に図１０のブロック図を参照すると、本
発明の第３の実施形態が文書を印刷して綴じる装置を目
指しており、この装置を一般に40として参照する。上述
のバインダ22の構成要素に加えて、装置40は、レーザプ
リンタ、複写機、またはファクシミリ機械のような画像
形成装置42を備えている。画像形成装置42は、コンピュ
ータ46に電気的に結合している。コンピュータ46を、電
子フォーム44を成す所要印刷画像を発生および/または
取出し、電子文書44を画像形成装置42に送り、画像形成
装置42に所要印刷画像を媒体シート10の上に作成するよ
う指令するようプログラムすることができる。このプロ
グラミングを一般に、プリンタドライバ50と組み合わせ
て文書作成ソフトウェア48により行なうことができる。
しかし、装置40は必ずしもコンピュータ46を必要としな
い。代わりに、画像形成装置42はそれ自身コンピュータ
46の機能を行なうことができる。たとえば、デジタル複
写機は電子文書自身を作成、保存し、続いてこれを印刷
エンジンに送り、そこで電子画像を印刷画像に現像す
る。

【００１２】ソフトウェア48は、所要文書44を電子的に
作り出しおよび/または取り出す。印刷命令を受ける
と、ソフトウェア48は所要文書44を表す電子データをプ
リンタドライバ50に送る。プリンタドライバ50は、電子
データを画像形成装置42が読取り得る形態にコンパイル
するが、一般に所要文書44を表す電子データを、各々が
所要文書44のページを表している複数の別々の印刷画像
に分解する。ソフトウェア48および/またはプリンタド
ライバ50は、送ろうとする各媒体シート10について各印
刷画像とともにまたはその一部として綴込み領域12を規
定することができる。所要文書44を形成するのに使用さ
れる各媒体シート10について、画像形成装置42は、所要
印刷画像のパターンを成す画像形成材料を媒体シート10
の１面または両面に加える。画像形成装置42は、媒体シ
ート10の１面または両面に設けられた規定綴込み領域12
にも画像形成材料を加える。画像形成装置42は画像形成
材料を活性化し（レーザトナーを使用する場合にはトナ
ーを溶融し）、媒体シート10をバインダ22に出力する。

【００１３】画像形成装置42を図１０にレーザプリンタ
として示してある。本発明の綴込み技法は、図１０に示
したレーザプリンタのような電子写真式印刷装置に最も
しばしば使用され、実施されるが、これらの技法を様々
な他の形式の画像形成装置に使用し実施できることが期
待される。再び図１０を参照して、文書作成ソフトウェ
ア48およびプリンタドライバ50は、所要印刷画像および
綴込み領域を表すデータをレーザプリンタ42の入力41に
伝える。データは、通常マイクロプロセッサおよび関連
するプログラム可能記憶装置およびページバッファから
構成されている、プリンタの制御器/フォーマッタ43で
分析される。制御器/フォーマッタ43は、印刷画像およ
び綴込み領域を含む、印刷しようとする各ページの電子
表現を様式化し、保存する。入力41から受取ったデータ
を様式化する他に、制御器/フォーマッタ43は、トナー
現像装置（ディベロッパ）45、溶着器(fuser)47、およ
び印刷エンジンの他の構成要素を駆動し、制御する。

【００１４】以下に、本発明の実施形態を要約する。 複数の媒体シート（10）を綴じる方法において、画
像形成材料を単一媒体シート（10）の綴込み領域（12）
に加えて前記画像形成材料を活性化するステップ、前記
シート（10）を前に集めたシート（10）と共にスタック
（14）に集めるステップ、前記シート（10）の前記綴込
み領域（12）に加えられた前記画像形成材料を再活性化
するステップ、および前記複数のシート（10）の各シー
ト（10）について、上記加える、集める、および再活性
化する動作を繰り返すステップ、を備えた方法。 前記再活性化するステップが前記シート（10）の前
記綴込み領域（12）を加熱し、同時に前記綴込み領域
（12）を前記スタック（14）を成す他のシート（10）に
対して押しつける動作から成る前記に記載の方法。 更に前記シート（10）の前記綴込み領域（12）を前
記スタック（14）を成している直前のシート（10）の前
記綴込み領域（12）と整列させる動作を備えている前記
に記載の方法。 綴じるために加えられる画像形成材料の領域を有す
る媒体シート（10）を綴じる装置であって、複数の媒体
シート（10）を集めるためのトレイ（24）、前記トレイ
（24）の近くにあって、前記媒体シート（10）から離れ
ている第１の位置と媒体シート（10）に接触する第２の
位置との間を移動できる加熱要素（34）、および前記加
熱要素（34）に結合しており、前記トレイ（24）に出力
される各シート（10）について前記加熱要素（34）を前
記シート（10）の前記綴込み領域（12）に対して押しつ
けるよう動作するプレス（26）、を備えている装置。 更に、前記加熱要素（34）が前記シート（10）に対
して押しつけられている期間の少なくとも一部の期間中
に、前記加熱要素（34）に選択的に結合して前記加熱要
素（34）を冷やすヒートシンク（30）を備えている前記
に記載の装置。 前記ヒートシンク（30）は前記加熱要素（34）が前
記シート（10）に対して押しつけられている期間の少な
くとも一部の期間中に、前記加熱要素（34）に選択的に
物理的に結合して前記加熱要素（34）を冷やす熱伝導性
塊体である前記に記載の装置。 前記加熱要素（34）は電流により加熱され、前記ヒ
ートシンク（30）は、前記加熱要素（34）が前記加熱要
素（34）に結合している前記シート（10）に対して押し
つけられている期間の少なくとも一部の期間中に、前記
加熱要素（34）への加熱電流の流れを遮って前記加熱要
素（34）を冷やす電気装置である前記に記載の装置。 複数の媒体シート（10）から綴込み文書を作成する
装置であって、所要印刷画像のパターンを成す画像形成
材料を各媒体シート（10）に加え、画像形成材料を各媒
体シート（10）の所定の綴込み領域（12）に加え、前記
画像形成材料を活性化するよう構成されている画像形成
装置（42）、および前記画像形成装置（42）から出力さ
れるシート（10）を集めるためのトレイ（24）、前記ト
レイ（24）の近くにあって、前記媒体シート（10）から
離れている第１の位置と媒体シート（10）に接触する第
２の位置との間を移動できる加熱要素（34）、および前
記加熱要素（34）に結合されており、前記トレイ（24）
に出力される各シート（10）について前記加熱要素（3
4）をシート（10）の前記綴込み領域（12）に対して押
しつけるよう動作するプレス（26）、を備えている綴込
み装置（22）、を備えている装置。 更に、前記画像形成装置（42）に動作可能に結合し
ており、所要文書５の電子的表現を作り出しまたは引き
出し、その電子的表現を前記画像形成装置（42）に伝え
るよう構成されているコンピュータ（46）を備えている
前記に記載の装置。 (10) 前記画像形成装置（42）および前記綴込み装置
（22）が一つの機械を構成している前記に記載の装
置。

【００１５】本発明を前述の例示実施形態を参照して図
示し説明してきた。しかし、特許請求の範囲に規定する
本発明の精神および範囲から逸脱することなく別の形
態、細目、および実施形態を作り上げることができるこ
とを理解すべきである。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、多数シートまたはスタ
ックを通じて綴込み領域を適切に加熱でき、綴込み文書
を容易に作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】文書に綴じる多数の媒体シートの平面図であ
り、各シートの左縁部に沿うトナー綴込み領域を示して
いる。

【図２】文書に綴じられるシートの斜視図であり、既に
共に綴じられているシートのスタツクの上に置かれた１
枚のシートを示している。

【図３】本発明の一実施形態により構成された綴込み装
置の斜視図であり、この実施形態では文書を水平に積み
重ね、バインダが熱消散性ヒートシンクを使用してい
る。

【図４】図３の綴込み装置の作用を説明する断面図であ
り、前に綴じられたシートのスタツクに綴じ込まれてい
る個別媒体シートを示している。

【図５】図３の綴込み装置の作用を説明する断面図であ
る。

【図６】図３の綴込み装置の作用を説明する断面図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施形態により構成された綴込
み装置の作用を説明する断面図であり、この実施形態で
は文書を垂直に積み重ね、バインダが電気消散性ヒート
シンクを使用している。

【図８】第２実施形態の作用を説明する断面図である。

【図９】第２実施形態の作用を説明する断面図である。

【図１０】綴込み文書を作り、印刷し、綴じる装置を表
すブロック図である。

【符号の説明】

10 媒体シート 12 綴込み領域 14 スタック 22 綴込み装置（バインダ） 24 トレイ 26 プレス 30 ヒートシンク 34 加熱要素 42 画像形成装置 46 コンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の媒体シート（10）を綴じる方法にお
   いて、 画像形成材料を単一媒体シート（10）の綴込み領域（1
   2）に加えて前記画像形成材料を活性化するステップ、 前記シート（10）を前に集めたシート（10）と共にスタ
   ック（14）に集めるステップ、 前記シート（10）の前記綴込み領域（12）に加えられた
   前記画像形成材料を再活性化するステップ、および前記
   複数のシート（10）の各シート（10）について、上記加
   える、集める、および再活性化する動作を繰り返すステ
   ップ、を備えたことを特徴とする方法。