JP2004277141A - シート処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】Z折りされた用紙を含む用紙束の整合性を維持した状態でステープル綴じを施す。
【解決手段】コンパイルトレイ105上に、Z折りされた用紙Sを複数集積し、縦揃えや横揃えを行って用紙束を形成する。用紙束が形成された後、用紙束を構成する用紙Sの山折り部M近傍を押さえ込みロール132で押圧し、用紙Sの膨らみをつぶす。そして、イジェクトロール131および対向ロール139によって用紙束をコンパイルトレイ105上で拘束し、その状態でエンドウォール151を待避させ、用紙束の2箇所に対してステープル綴じを行う。
【選択図】 図10
【解決手段】コンパイルトレイ105上に、Z折りされた用紙Sを複数集積し、縦揃えや横揃えを行って用紙束を形成する。用紙束が形成された後、用紙束を構成する用紙Sの山折り部M近傍を押さえ込みロール132で押圧し、用紙Sの膨らみをつぶす。そして、イジェクトロール131および対向ロール139によって用紙束をコンパイルトレイ105上で拘束し、その状態でエンドウォール151を待避させ、用紙束の2箇所に対してステープル綴じを行う。
【選択図】 図10
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置から排出される用紙(シート)を処理するシート処理装置に係り、より詳しくは、用紙(シート)のセット機構を備えたシート処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリンタや複写機等の画像形成装置から排出される記録済みの用紙(シート)を受け入れ、所定の後処理を施すシート処理装置が、近年、広く用いられている。これは、画像形成装置のオンライン化と共に、画像形成装置による記録の高生産性が進み、画像形成後の記録紙に対してステープル綴じ、パンチ(丸穴開け)、紙折り、などの後処理手段を装備しながら高生産性を確保する画像形成装置が一般的になってきたことによる。
【0003】
このような後処理装置として、例えば、記録済みの用紙に外三折り処理(Z折り)を施し、Z折りされた用紙をステープルトレイ(コンパイルトレイ)上に積み重ねて整合させ、所定枚数の用紙束を生成した後、ステープルユニットによるステープル綴じを施す技術が存在する(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特公平7−49350号公報(第2−5頁、図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、Z折りされた用紙は、折り部が復元力によって元の状態に戻ろうとするために膨らみやすい。したがって、Z折りした用紙を複数まとめて用紙束とした場合には、それだけ用紙束が膨らみやすくなる。すると、Z折りされた用紙を含む用紙束をステープル綴じする際に用紙揃えの整合性が取りにくくなり、用紙揃えが乱れた状態でステープル綴じされてしまうおそれがあった。また、Z折りされた用紙以外の用紙を積み重ねた場合にも用紙束が膨らんでしまうことがあり、その場合にも、用紙揃えが乱れた状態でステープル綴じされてしまうおそれがあった。
【0006】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、種々の用紙(シート)におけるシート揃えの整合性を維持することにある。
また、本発明の他の目的は、シート束の整合性を維持した状態で、このシート束に綴じを施すことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明では、集積されたシート束を押さえる部材を新たに設けることで、シート束の膨らみを抑制し、シートの整合性を良好に保っている。すなわち、本発明のシート処理装置は、順次、供給されるシートを集積して、一つのシート束を形成するコンパイルトレイと、このコンパイルトレイのシート搬送方向下流側端部に配設される整合基準壁と、このコンパイルトレイに供給されるシートを揃えるシート揃え部と、このコンパイルトレイに集積されたシート束を狭持して保持すると共に、コンパイルトレイ上からシート束を排出する保持排出部材と、整合基準壁と保持排出部材との間に設けられ、コンパイルトレイに集積されたシート束を押さえてシート束の厚さを変位させる押さえ部材とを含んでいる。
【0008】
ここで、コンパイルトレイには、折り処理を施されたシートが供給されると共に、押さえ部材は、折り処理を施されたシートの折り部近傍を押さえることを特徴とすることができる。また、保持排出部材によるシート束の保持が開始される前に、押さえ部材によるシート束の押さえが開始されることを特徴とすることができる。さらに、保持排出部材によりシート束がコンパイルトレイ上に保持されるときには、押さえ部材がシート束から離間していることを特徴とすることができる。さらにまた、保持排出部材および押さえ部材が、揺動自在なアームに取り付けられることを特徴とすることができる。また、押さえ部材は、シートの移動方向に沿って移動自在に配設されることを特徴とすることができる。さらに、押さえ部材は、シートの移動方向に対して回転可能なロール部材を含むこと、あるいは、弾性部材を含むことを特徴とすることができる。
【0009】
また、他の観点から捉えると、本発明のシート処理装置は、順次、供給されるシートを集積して、一つのシート束を形成するコンパイルトレイと、コンパイルトレイに供給されるシートを揃えるシート揃え部と、シート揃え部によってコンパイルトレイ上で揃えられたシートのうち、折り処理されたシートの折り部近傍をコンパイルトレイ側に向けて押圧する押圧部材と、コンパイルトレイ上のシート束を拘束する拘束部材と、拘束部材で拘束されたコンパイルトレイ上のシート束に対して、ステープル処理を施すステープラとを含んでいる。ここで、コンパイルトレイのステープラ側に揺動自在に取り付けられ、シートの一端面側を揃える壁部材をさらに含み、ステープラにてコンパイルトレイ上のシート束をステープル処理する際に、壁部材が待避することを特徴とすることができる。
【0010】
さらに、他の観点から捉えると、本発明のシート処理装置は、シートをZ折りするZ折り手段と、Z折り手段によりZ折りされたシートを集積して、一つのシート束を形成するシート束形成手段と、シート束形成手段で形成されたシート束を揃えるシート揃え手段と、シート揃え手段によって揃えられたシート束の膨らみを押さえる押さえ手段と、押さえ手段により膨らみが押さえられたシート束を綴じる綴じ手段とを含んでいる。ここで、シート束形成手段は、Z折り手段によりZ折りされたシートと、Z折り手段によりZ折りされないシートとを混在して集積することを特徴とすることができる。また押さえ手段は、Z折りされたシートの搬送方向略中央部を押さえることを特徴とすることができる。なお、綴じ手段については、例えば用紙束をステープル処理するものの他、用紙束を綴じる機能を有していれば、そのいずれもが含まれる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図1は本実施の形態が適用されるシート処理装置の全体構成を示した図である。 シート処理装置(用紙処理装置)2は、例えば、電子写真方式によってカラー画像を形成するプリンタや複写機等の画像形成装置1に接続され、後処理装置として用いられる。このシート処理装置2は、画像形成装置1に接続されるトランスポートユニット3、このトランスポートユニット3にて取り込まれたシート(用紙)に対して折り処理を施す折りユニット4、この折りユニット4を通過したシートに対して所定の最終処理を施すフィニッシャ5、冊子の表紙などの合紙を供給するインターポーザ6、シート処理装置2の各機構部を制御する制御部7を備えている。尚、制御部7は、図1では、フィニッシャ5の筐体内に設けられているが、他のユニットの筐体内に設けることも可能である。また、画像形成装置1本体内に全ての制御機能を集約させるように構成することもできる。
【0012】
これらの各ユニットにて構成されるシート処理装置2を機能で分割すると、フィニッシャ5に設けられ、用紙束を生成してステープル綴じを実行するステープル機能部10、フィニッシャ5に設けられ、用紙束を中綴じして製本する中綴じ製本機能部30、折りユニット4に設けられ、シートに対して内三折り(C折り)や外三折り(Z折り)を施す折り機能部50、例えばフィニッシャ5に設けられ、2穴や4穴の穴あけ(パンチ)を施すパンチ機能部70、およびインターポーザ6などで構成され、用紙束の表紙に用いられる厚紙や窓空き用紙などの合紙を供給する合紙機能部80を有している。
【0013】
次に、本実施の形態における特徴的な構成である、ステープル機能部10について詳述する。
図2は、ステープル機能部10を示した構成図である。ステープル機能部10は、搬送される用紙をガイドする搬送ガイド101,102、用紙を検知して各機構部の動作を制御するための信号を出力するコンパイルイクジットセンサ103、搬送ガイド101,102の間を通って搬送された用紙を排出(搬送)する搬送ローラ対104、搬送ローラ対104により排出された用紙を積載するコンパイルトレイ105を備えている。また、ステープル綴じされた冊子を排出する排出トレイ109が設けられている。コンパイルトレイ105には、縦方向揃え(用紙搬送方向揃え)の基準壁となる縦基準壁(後述するエンドウォール151)が用紙排出方向と反対方向に設けられている。また、コンパイルトレイ105には、横方向揃え(用紙搬送方向と直交する方向)の基準壁となる横基準壁(図示せず)が、例えば装置の手前側(フロント側)に設けられている。
【0014】
また、各機能を実行する機構部として、コンパイルトレイ105に供給される用紙について、縦方向(用紙搬送方向)の用紙揃えを実行する縦方向揃え部110、縦方向揃え部110による用紙搬送方向(縦方向)の用紙揃えを補助する縦揃え補助部120、用紙束の整合性を良くするために、ステープル綴じを実行する際、用紙束を押さえると共に、ステープル綴じが終了した後の用紙束を排出する用紙束支持・排出部130、コンパイルトレイ105に供給される用紙について、用紙搬送方向に直交する方向(横方向)に対して用紙揃えを実行する横方向揃え部140、縦方向の用紙揃えに際して壁となって用紙揃えを行うエンドウォール(整合基準壁、壁部材)151を含み、このエンドウォール151を駆動させる機構を有するエンドウォール部150、ステープルヘッド161を備え、コンパイルトレイ105に供給された用紙束に対してステープル綴じを施すステープル機構部160、コンパイルトレイ105内の用紙を支えるガイドであるシェルフ171を含み、このシェルフ171を駆動させる機構を有するシェルフ機構部170を備えている。本実施の形態では、これら縦方向揃え部110、縦揃え補助部120および横方向揃え部140によってシート揃え部(シート揃え手段)が構成される。
【0015】
まず、縦方向揃え部110について説明する。
縦方向揃え部110は、コンパイルトレイ105に順次、供給される用紙をエンドウォール151に押し当てるコンパイルパドル111、コンパイルパドル111を上下動(リトラクト/アドバンス動作)させるコンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112、コンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112に連動して回動やスライドをするリンク113,114、カールの強い用紙を押さえる等、用紙揃えを助けるための規制ガイド115,116を備えている。コンパイルパドル111は、例えばEPDMで形成され、1つのコンパイルパドル111に3本程度の羽根が取り付けられている。この羽根によって、コンパイルトレイ105に供給される用紙の後端をエンドウォール151に押し当てている。この押し当てによって、用紙の後端(縦方向)の揃えを実行している。
【0016】
図3は、縦方向揃え部110の各機構を説明するための斜視図である。ここでは、図面の見易さを考慮して、規制ガイド115を省略しているが、実際には、コンパイルパドル111と同軸に複数個(例えば3個)、設けられている。コンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112の軸には、バネ117が設けられている。コンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112およびバネ117の作用によってコンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112の軸が図の(A)方向に移動すると、リンク113は(B)方向に回動し、リンク114は(C)方向にスライドする。これらリンク113,114の動きによって、例えば、積載される用紙の枚数等、用紙束の厚さ等に基づき、必要なタイミングにて、コンパイルパドル111を上下動させることができる。一方、規制ガイド116は、リンク114の(C)方向の動作に連動して、(D)方向に回動する。これによって、カールの強い用紙の後端を押さえ込むことが可能となる。
【0017】
次に、縦揃え補助部120について説明する。
図2に示す縦揃え補助部120は、コンパイルトレイ105に供給される用紙をエンドウォール151に押し当てる動作を補助するサブパドル121、例えば、用紙枚数が所定枚数(50枚)になった時点でサブパドル121の位置を上昇させる等、サブパドル121を上下動(リトラクト/アドバンス動作)させるサブパドルアップ/ダウンソレノイド122、サブパドルアップ/ダウンソレノイド122に連動してサブパドル121を上下動させるリンク123,124を備えている。サブパドル121は、コンパイルパドル111と同様に、例えばEPDMで形成され、1つのサブパドル121に3本程度の羽根が取り付けられている。この羽根によって、コンパイルトレイ105に供給される用紙の縦揃えを補助している。
【0018】
図4は、縦揃え補助部120の各機構を説明するための斜視図である。この図4に示す斜視図は、装置のリア側(IN側)から縦揃え補助部120を眺めた図を示している。縦揃え補助部120では、用紙の整合時間を短縮するために、用紙が排出されるタイミングに基づいてギア125が1回転し、サブパドルクラッチ128を介してリンク126に連動させ、サブパドル121を動作(上下動)させている。この上下動によって、コンパイルトレイ105からの用紙排出時には、用紙束の排出を妨げることのないような上止点の位置にサブパドル121が移動するように制御され、用紙揃えに搬送力が必要であるときには、搬送力を大きくするために、必要なタイミングにて、下止点の位置にサブパドル121が移動するように制御されている。
【0019】
また、縦揃え補助部120では、コンパイルトレイ105に排出される用紙が、例えば50枚を超えると、サブパドルアップ/ダウンソレノイド122を吸引する。サブパドルアップ/ダウンソレノイド122の吸引により中心123aを中心として図の(G)方向にリンク123が回動し、連動するリンク124と、サブパドル121を含む全体が上方向(図の(F)方向)に動く。また、サブパドルアップ/ダウンソレノイド122を開放することにより、中心123aを中心として図の(H)方向にリンク123が回動し、連動するリンク124と、サブパドル121を含む全体が下方向に動き、コンパイルトレイ105に排出される用紙が1枚から50枚までに対応する高さに動く。このようにしてサブパドル121と用紙の積載面との高さを調整することで、用紙積載量が異なった場合であってもサブパドル121による搬送力を略一定の状態に保つことができる。更に、縦揃え補助部120には、用紙用面規制ガイド127が設けられており、サブパドル121によって予定以上の搬送力が用紙に付与された場合であっても、用紙が座屈することのないように構成されている。
【0020】
次に、用紙束支持・排出部130について説明する。
図2に示す用紙束支持・排出部130は、対向ロール139に押圧し、用紙の支持と用紙束の排出を行うイジェクトロール(保持排出部材、拘束部材)131、例えば、Z折りされた用紙の折部近傍を押さえ込む押さえ込みロール(押さえ部材、押圧部材)132を有している。この押さえ込みロール132は、イジェクトロール131よりもコンパイル方向側(用紙排出方向と反対側)に設けられ、例えばA3サイズの用紙(A3SEF)がZ形に折られてA4サイズとなったときおよびB4サイズの用紙(B4SEF)がZ型に折られてB5サイズとなったときの用紙の折部(山折部)近傍を押さえ込むことができるように構成されている。なお、この詳細については後述する。イジェクトロール131および押さえ込みロール132は、シャフト137を中心として回動する。
【0021】
図5は、用紙束支持・排出部130の各機構を説明するための図である。用紙束支持・排出部130は、イジェクトロール131および押さえ込みロール132を上下動させるイジェクトクランプモータ134、イジェクトロール131を回動させるイジェクトモータ135を備えている。イジェクトロール131および押さえ込みロール132はフレーム(アーム)139aに取り付けられており、このフレーム139aをイジェクトクランプモータ134を回動させることで、イジェクトロール131および押さえ込みロール132を上下動させる。押さえ込みロール132は、例えばPOM(ポリアセタールモノマー)により形成されており、板ばね(弾性部材)133によって回転自在に支えられている。イジェクトクランプモータ134の回転によってシャフト136bを中心にリンク136が回動し、図2に示すシャフト137を中心に、図5に示す(I)方向に、イジェクトロール131および押さえ込みロール132を下降/上昇させる。
【0022】
イジェクトモータ135は、イジェクトロール131を回動させて、ステープル機構部160によってステープル綴じされた後の用紙を排出方向に向かって排出する。また、本実施の形態が適用されるイジェクトモータ135は、用紙束が排出された後、空のコンパイルトレイ105に最初に搬送される用紙を排出方向に回転しながら受け取り、搬送ローラ対104を用紙後端が排出された後、排出方向と反対方向であるコンパイル方向に向かって用紙を搬送するように、イジェクトロール131を逆回転させている。
【0023】
フレーム139aには上方に向かって伸びるアーム139bが取り付けられている。このアーム139bは、フレーム139aの回動に伴って図の(L)方向に揺動する。一方、本体のフレーム(図示せず)には、ステープル機構部160に対する電力供給をオン・オフするイジェクトセーフティスイッチ139cが取り付けられており、アーム139bの揺動軌跡上にイジェクトセーフティスイッチ139cのレバー139dが配置されている。
【0024】
更に、用紙束支持・排出部130は、スプリング138によって所定の押圧力で用紙を押圧している。このとき、スプリング138の圧縮伸張方向(図の(J)方向)とイジェクトロール131の移動方向(図の(I)方向)とが一致していないことから、スプリング138の圧縮または伸張によってイジェクトロール131にかかる圧力の変化を緩和させている。この結果、イジェクトロール131の用紙に対する押圧力が、積載される用紙の量によって大きく変化することを防ぐことができる。
【0025】
次に、横方向揃え部140について説明する。
図2に示す横方向揃え部140は、用紙搬送方向と直交する方向にスライドし、コンパイルトレイ105に搬入される用紙について、例えば装置のリア側からフロント側に向けて、1枚ごとに横揃えを行うタンパ141、タンパ141を往復動させる駆動源であるタンパモータ142、タンパモータ142の駆動力をタンパ141に伝達するベルト143を備えている。
【0026】
図6は、横方向揃え部140の各機構を説明するための斜視図である。横方向揃え部140は、タンパ141のホーム位置を検知するフォトセンサであるタンパホームセンサ144を備えており、このタンパホームセンサ144により検知されたホームポジションにて、タンパ141は待機状態にある。タンパ141のホームポジションは装置のリア側にあり、タンパ141は、装置のフロント側にある横基準壁(図示せず)に向けて用紙のサイドエッジを押さえつけるように機能している。この待機位置は、タンパホームセンサ144の位置に関わらず、用紙のサイズが小さい場合にはフロント側に近づいている。かかる場合に、待機位置は、タンパモータ142のステッピング制御によって決定される。横方向揃えでは、コンパイルトレイ105に対する用紙搬送のタイミングに合わせてタンパモータ142が回転し、タンパ141は、ベルト143の回動に伴って上記用紙サイズに応じた待機位置から図の(K)方向に移動する。この移動動作によって、コンパイルトレイ105に搬入される用紙に対する横揃えを可能としている。より具体的には、タンパ141に設けられた押し付け面である壁部141aを用紙のサイドエッジに押し付けることで、横基準壁(図示せず)に用紙を整合させている。
【0027】
次に、エンドウォール部150について説明する。
図7は、エンドウォール部150の各機構を説明するための斜視図である。エンドウォール部150は、縦方向揃えの基準となるエンドウォール151を備え、ステープル綴じの基準位置(縦方向)に用紙を整列させている。また、エンドウォール部150は、エンドウォール151を退避させる(開かせる)際の駆動源となるステッピングモータであるエンドウォールモータ152、エンドウォールモータ152の駆動力を伝達するベルト153、エンドウォール151の閉じた状態を検知するフォトセンサであるエンドウォールホームセンサ154、エンドウォール151の開いた状態を検知するフォトセンサであるエンドウォールオープンセンサ155、ベルト153からの駆動を受けてエンドウォール151の開閉を行う軸156、エンドウォール151の天井部151bの回動中心となる中心軸157、壁部151aに設けられ、開いた天井部151bを元の状態に戻すスプリング158を備えている。
【0028】
ここで、ステープル綴じは、積載された用紙束の角を1箇所、ステープルするシングル(1箇所綴じ)モードと、複数箇所をステープルするデュアル(2箇所)モードとを選択することができる。このシングル(1箇所綴じ)モードのときには、エンドウォール151は退避しない。デュアル(2箇所)モードのときには、ステープル動作とエンドウォール151とが干渉することから、エンドウォール151をコンパイルトレイ105の積載面から退避させることが必要である。エンドウォール151が退避のために回動する際、用紙束によって天井部151bが押され、中心軸157を介して天井部151bが開く。用紙束との接触がなくなった時点で、スプリング158によって、壁部151aとL字を形成する天井部151bが元の状態に戻り、壁部151a、天井部151bおよび底部151cによってコの字を形成することができる。この状態のまま、エンドウォール151を元の位置に戻すことで、次にコンパイルすることが必要となる用紙の受け入れが可能となる。
【0029】
次に、ステープル機構部(ステープラ)160について説明する。
図8は、ステープル機構部160を説明するための斜視図である。ステープル機構部160は、ステープル綴じを実際に行うステープルヘッド161、ステープルヘッド161を支えるベース162、このベース162上に形成され、ステープルヘッド161が動く経路を形成するレール163、ステープルヘッド161を移動させるステッピングモータであるステープルムーブモータ164、ステープルヘッド161のホーム位置を検知するステープルムーブホームセンサ165、ステープルヘッド161の中央位置を検知するステープルセンターポジションセンサ166を備えている。
【0030】
前述のシングル(1箇所綴じ)を行う際には、ステープルヘッド161は、ステープルムーブホームセンサ165によって検知される第1のホームポジション位置に留まって、必要なタイミングにて、順次、ステープル綴じを実行する。一方、デュアル(2箇所)を実行する際には、まず、ステープルセンターポジションセンサ166によって検知される第2のホームポジション位置に待機している。その後、コンパイルトレイ105に一纏まりの用紙が積載され、エンドウォール151が開いた後に、ステープルムーブモータ164を駆動させてステープルヘッド161をステープル位置まで移動させ、2箇所にステープル綴じを施すように機能している。
【0031】
次に、シェルフ機構部170について説明する。
図9は、シェルフ機構部170を説明するための斜視図である。シェルフ機構部170は、コンパイルトレイ105内の用紙を支えるガイドであるシェルフ171、このシェルフ171を駆動するステッピングモータであるシェルフモータ172、シェルフモータ172からの駆動力を受けてシェルフ171を図の(N)方向にスライドさせるラック&ピニオン機構173、シェルフ171のホーム位置を検出するフォトセンサであるシェルフホームセンサ174を備えている。
【0032】
このシェルフ171は、コンパイルトレイ105内の用紙を支えるために、用紙搬送方向(用紙排出方向)に対して所定の長さが必要である。この所定の長さをもったコンパイルトレイ105の先をそのまま排出口とすると、図2に示す排出トレイ109がシート処理装置2から大きく突出してしまう。そこで、用紙束を排出する際には、用紙排出方向と反対方向にシェルフ171を引っ込めるように構成した。これによって、装置全体を小型化することが可能となる。
【0033】
次に、図1〜図9を用いて説明したステープル機能部10の一連の動作について、これらの図を用いて説明する。
画像形成装置1より画像形成された用紙(シート)は、図2に示す搬送ガイド101,102の間を通り、搬送ローラ対104によりコンパイルトレイ105に供給される。供給された用紙は、縦方向揃え部110のコンパイルパドル111および縦揃え補助部120のサブパドル121により、縦基準壁であるエンドウォール151に寄せられる。またこのとき、用紙は、横方向揃え部140のタンパ141により、コンパイルトレイ105の例えばフロント側に設けられた横基準壁(図示せず)に寄せられる。この動作を繰り返すことによって、コンパイルトレイ105の上面にて用紙は整然と集積される。
【0034】
縦方向揃え手段を構成する縦方向揃え部110では、図2に示すように、コンパイルパドル111を常時、回転させ、コンパイルトレイ105に供給される用紙の上面に当接して、用紙の後端側エッジ(リアエッジ)をエンドウォール151に押し当てている。このとき、前述のように、コンパイルトレイ105に積載される用紙が所定の厚み以上となったとき(例えば50枚を超えたとき)には、コンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112を動作させて、コンパイルパドル111を上昇させることで、コンパイルパドル111による搬送力が適度な状態に保たれる。
【0035】
一方、縦方向揃え補助手段を構成する縦揃え補助部120では、図4を用いて説明したように、用紙が供給される毎に、サブパドル121を上止点の位置から下止点の位置に移動させている。サブパドル121は常時、図2に示す右回り(時計回り)の方向に回転しており、下止点の位置への移動動作に伴い、用紙をエンドウォール151に押し当てる縦方向揃えを補助している。また、コンパイルトレイ105に積載される用紙が所定の厚み以上となったとき(例えば50枚を超えたとき)には、サブパドルアップ/ダウンソレノイド122を動作させて、サブパドル121の下止点の位置を上昇させることで、サブパドル121による搬送力が適度な状態に保たれる。
【0036】
ここで、横揃え手段を構成する横方向揃え部140では、用紙が供給される際、供給される用紙の奥エッジより更に奥に位置するサイズ位置に待機している。待機位置は、前述のように、図6に示すホームポジション位置である場合の他、搬送される用紙の主走査方向長さ(用紙搬送方向に直交する方向の長さ)が短い用紙が搬送される場合には、ホームポジション位置よりもフロント側に近い位置にある。搬送ローラ対104により用紙の後端が排出された後に、タンパ141が横基準壁方向に移動し、「横基準壁からタンパ141までの距離≦主走査方向長さ」となる位置で停止する。その後、再度、サイズ位置に戻る。この動作を、用紙がコンパイルトレイ105に供給される毎に繰り返すことで、横揃えを可能としている。
【0037】
その後、用紙束を形成する必要枚数の用紙が積載されて整合された後、用紙束支持・排出部130のイジェクトクランプモータ134(図5参照)が動作し、押さえ込みロール132およびイジェクトロール131が下降して、用紙面上に当接し、用紙束を押さえて支持する。そして、シングル(1箇所綴じ)モードの場合には、ステープルヘッド161に設けられたステープルモータ(図示せず)を動作させ、用紙束に対してステープル綴じを施す。その後、イジェクトモータ135(図5参照)が回転し、イジェクトロール131が排出方向に回転することで、用紙束(冊子)を排出トレイ109に向けて排出する。このとき、シェルフ機構部170では、図9に示したシェルフモータ172を動作させ、シェルフ171を引っ込める方向にスライドさせている。
【0038】
一方、デュアル(2箇所綴じ)モードの場合には、押さえ込みロール132およびイジェクトロール131が下降し、用紙束が押さえられて支持された後、エンドウォール部150のエンドウォールモータ152(図7参照)が動作する。これによって、エンドウォール151が回動され、コンパイルトレイ105からエンドウォール151が退避される。ここで、デュアル(2箇所)モードの場合、ステープルヘッド161はステープルセンターポジションセンサ166(図8参照)の位置に待機しているが、エンドウォール151が退避した後、ステープル機構部160のステープルムーブモータ164(図8参照)が駆動し、ステープルヘッド161をステープル位置に移動して、2箇所にステープル綴じが施される。その後、シングル(1箇所綴じ)モードの場合と同様にして用紙束(冊子)が排出トレイ109に排出される。
【0039】
次に、図10を参照しながら、Z折り手段としての折りユニット4(図1参照)においてZ折りされた用紙Sをステープルヘッド161(図2参照)で2箇所綴じする場合について詳細に説明する。なお、ここでは、3枚の用紙Sを1つの用紙束としてステープル綴じするものとし、用紙Sの搬送方向中央部における折り部を谷折り部V、もう一つの折り部を山折り部Mと呼ぶことにする。
【0040】
図10(a)は、Z折りされた3枚目の用紙Sがシート束形成手段としてのコンパイルトレイ105に排出された状態を示している。積載された3枚の用紙Sの後端側エッジはシート揃え手段としての縦方向揃え部110および縦揃え補助部120によりエンドウォール151に沿って揃えられ、側端側エッジはシート揃え手段としての横方向揃え部140により横基準壁(図示せず)に沿って揃えられる。また、用紙Sの山折り部Mおよび谷折り部Vは復元力によって開こうとするため、各用紙Sの片側はコンパイルトレイ105の上方に向かって膨らんだ状態になっている。
【0041】
そして、この状態では、フレーム139aに取り付けられたアーム139bがイジェクトセーフスイッチ139cのレバー139dから離間している。その結果、ステープル機構部160に対する電力の供給は行われず、ステープルヘッド161が動作不能な状態となっている。
【0042】
図10(b)は、コンパイルトレイ105に積載された用紙束に対し、イジェクトロール131および押さえ込みロール132が下降を行っている状態を示している。このとき、コンパイルトレイ105に積載される用紙束には、イジェクトロール131よりも押さえ込みロール132の方が先に接触する。また、押さえ込みロール132は、積層された用紙Sの山折り部M近傍に当接する。したがって、押さえ込みロール132は、上方に向けて膨らもうとする用紙束を押さえ込むことができる。また、押さえ込みロール132は、コンパイルトレイ105に積載される用紙束に対して斜め方向から接触してくるため、その押圧力は、最上位の用紙Sにコンパイルトレイ105に向かう垂直方向の成分と、エンドウォール151側に向かう水平方向の成分とを有している。このとき、用紙Sに対してエンドウォール151側に向かう力がかかったとしても、用紙Sのこしによって基本的に用紙束の揃えは乱れない。また、押さえ込みロール132により用紙束に対して過剰な付勢力が加わった場合は、水平方向に対しては押さえ込みロール132が回転することで過剰な力を逃がし、また、垂直方向に対しては板ばね133が伸びることで過剰な力を逃がす。そして、押さえ込みロール132はコンパイルトレイ105に向けて用紙束を押圧する。このようにすることで、Z折りされた用紙Sを含む用紙束の紙揃え(縦揃え、横揃え)の乱れを防止することができる。
【0043】
そして、この状態では、フレーム139aに取り付けられたアーム139bがイジェクトセーフスイッチ139cのレバー139dに当接している。その結果、ステープル機構部160に対する電力の供給が開始され、ステープルヘッド161が動作可能な状態となる。
【0044】
図10(c)は、コンパイルトレイ105に積載された3枚の用紙Sからなる用紙束に対するイジェクトロール131および押さえ込みロール132の下降が終了した状態を示している。つまり、イジェクトロール131および対向ロール139によって用紙束が把持された状態である。このとき、イジェクトロール131は対向ロール139に向けて用紙束を強く押圧し拘束する。一方、押さえ込みロール132はイジェクトロール131に対して相対的に用紙束から遠ざかり、用紙束から離れる。なお、図10(b)に示す状態から図10(c)に示す状態に移行するまでの間に、最上位の用紙Sにイジェクトロール131および押さえ込みロール132の両者が接触する期間が存在するため、用紙束が再度膨らむようなことは生じず、イジェクトロール131によって押圧、拘束される。その際においても、用束の揃えに乱れは生じない。
【0045】
また、この状態では、フレーム139aに取り付けられたアーム139bがイジェクトセーフスイッチ139cのレバー139dに強く当接し、その結果、ステープル機構部160に対する電力の供給が続行され、ステープルヘッド161は引き続き動作可能な状態を維持している。
【0046】
この後、エンドウォール151が待避し、ステープルヘッド161(図8参照)によって用紙束に2箇所綴じが施されることになる。このとき、用紙束の揃えに乱れが生じることはなく、Z折りされた3枚の用紙Sからなる用紙束は、用紙揃えの乱れがなく、整合性のとれた状態でステープル綴じされることになる。
【0047】
図11(a)は、Z折りされたB4サイズ用紙S(B4)をコンパイルトレイ105に積載した状態を示す図であり、図11(b)は、Z折りされたA3サイズ用紙S(A3)をコンパイルトレイ105に積載した状態を示す図である。本実施の形態では、押さえ込みロール132が、エンドウォール151から約100mm離れたコンパイルトレイ105上に当接するように配置されている。ここで、B4サイズの用紙(B4SEF)をZ折りした場合、山折り部Mは用紙Sのコンパイル方向端部からみて約91mmの位置にあり、A3サイズの用紙(A3SEF)をZ折りした場合、山折り部Mは用紙Sのコンパイル方向端部からみて105mmの位置にある。したがって、両者における山折り部Mの間に押さえ込みロール132を配置することにより、A3サイズ、B4サイズに関係なく、Z折りされた用紙Sを含む用紙束を乱れのない状態でステープル綴じすることができる。ここで、押さえ込みロール132をコンパイルトレイ105上で用紙搬送方向に沿って移動自在に配設し、用紙Sのサイズに応じて山折り部Mと対向する位置に移動させることで、さらに用紙束の整合性をよくすることができる。
【0048】
なお、本実施の形態では、Z折りを施した用紙Sのみからなる用紙束に対してステープル綴じを施す例について説明を行ったが、Z折りを施した用紙SとZ折りを施さない用紙Sとを混在させた状態でコンパイルトレイ105上で整合させ、ステープル綴じを施すこともあり得る。本実施の形態はこのような場合に対しても有効である。
【0049】
また、本実施の形態では、揺動自在に配設されたフレーム139aにイジェクトロール131と押さえ込みロール132とを取り付けることで、用紙束の押さえと拘束とを実現するようにしていたが、これに限られるものではなく、イジェクトロール131と押さえ込みロール132とをそれぞれ別々のアーム等に取り付けて動作させてもよい。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、種々の用紙(シート)におけるシート揃えの整合性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態が適用されるシート処理装置の全体構成を示した図である。
【図2】ステープル機能部を示した構成図である。
【図3】縦方向揃え部の各機構を説明するための斜視図である。
【図4】縦揃え補助部の各機構を説明するための斜視図である。
【図5】用紙束支持・排出部の各機構を説明するための図である。
【図6】横方向揃え部の各機構を説明するための斜視図である。
【図7】エンドウォール部の各機構を説明するための斜視図である。
【図8】ステープル機構部を説明するための斜視図である。
【図9】シェルフ機構部を説明するための斜視図である。
【図10】(a)〜(c)はZ折りした用紙束をデュアルステープル処理する際の動作を説明するための図である。
【図11】(a)はZ折りされたB4用紙と押さえ込みロールとの位置関係、(b)はZ折りされたA3用紙と押さえ込みロールとの位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
1…画像形成装置、2…シート処理装置、5…フィニッシャ、7…制御部、10…ステープル機能部、103…コンパイルイクジットセンサ、104…搬送ローラ対、105…コンパイルトレイ、110…縦方向揃え部、111…コンパイルパドル、120…縦揃え補助部、121…サブパドル、130…用紙束支持・排出部、131…イジェクトロール、132…押さえ込みロール、140…横方向揃え部、141…タンパ、150…エンドウォール部、151…エンドウォール、160…ステープル機構部、161…ステープルヘッド、170…シェルフ機構部
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置から排出される用紙(シート)を処理するシート処理装置に係り、より詳しくは、用紙(シート)のセット機構を備えたシート処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリンタや複写機等の画像形成装置から排出される記録済みの用紙(シート)を受け入れ、所定の後処理を施すシート処理装置が、近年、広く用いられている。これは、画像形成装置のオンライン化と共に、画像形成装置による記録の高生産性が進み、画像形成後の記録紙に対してステープル綴じ、パンチ(丸穴開け)、紙折り、などの後処理手段を装備しながら高生産性を確保する画像形成装置が一般的になってきたことによる。
【0003】
このような後処理装置として、例えば、記録済みの用紙に外三折り処理(Z折り)を施し、Z折りされた用紙をステープルトレイ(コンパイルトレイ)上に積み重ねて整合させ、所定枚数の用紙束を生成した後、ステープルユニットによるステープル綴じを施す技術が存在する(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特公平7−49350号公報(第2−5頁、図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、Z折りされた用紙は、折り部が復元力によって元の状態に戻ろうとするために膨らみやすい。したがって、Z折りした用紙を複数まとめて用紙束とした場合には、それだけ用紙束が膨らみやすくなる。すると、Z折りされた用紙を含む用紙束をステープル綴じする際に用紙揃えの整合性が取りにくくなり、用紙揃えが乱れた状態でステープル綴じされてしまうおそれがあった。また、Z折りされた用紙以外の用紙を積み重ねた場合にも用紙束が膨らんでしまうことがあり、その場合にも、用紙揃えが乱れた状態でステープル綴じされてしまうおそれがあった。
【0006】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、種々の用紙(シート)におけるシート揃えの整合性を維持することにある。
また、本発明の他の目的は、シート束の整合性を維持した状態で、このシート束に綴じを施すことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明では、集積されたシート束を押さえる部材を新たに設けることで、シート束の膨らみを抑制し、シートの整合性を良好に保っている。すなわち、本発明のシート処理装置は、順次、供給されるシートを集積して、一つのシート束を形成するコンパイルトレイと、このコンパイルトレイのシート搬送方向下流側端部に配設される整合基準壁と、このコンパイルトレイに供給されるシートを揃えるシート揃え部と、このコンパイルトレイに集積されたシート束を狭持して保持すると共に、コンパイルトレイ上からシート束を排出する保持排出部材と、整合基準壁と保持排出部材との間に設けられ、コンパイルトレイに集積されたシート束を押さえてシート束の厚さを変位させる押さえ部材とを含んでいる。
【0008】
ここで、コンパイルトレイには、折り処理を施されたシートが供給されると共に、押さえ部材は、折り処理を施されたシートの折り部近傍を押さえることを特徴とすることができる。また、保持排出部材によるシート束の保持が開始される前に、押さえ部材によるシート束の押さえが開始されることを特徴とすることができる。さらに、保持排出部材によりシート束がコンパイルトレイ上に保持されるときには、押さえ部材がシート束から離間していることを特徴とすることができる。さらにまた、保持排出部材および押さえ部材が、揺動自在なアームに取り付けられることを特徴とすることができる。また、押さえ部材は、シートの移動方向に沿って移動自在に配設されることを特徴とすることができる。さらに、押さえ部材は、シートの移動方向に対して回転可能なロール部材を含むこと、あるいは、弾性部材を含むことを特徴とすることができる。
【0009】
また、他の観点から捉えると、本発明のシート処理装置は、順次、供給されるシートを集積して、一つのシート束を形成するコンパイルトレイと、コンパイルトレイに供給されるシートを揃えるシート揃え部と、シート揃え部によってコンパイルトレイ上で揃えられたシートのうち、折り処理されたシートの折り部近傍をコンパイルトレイ側に向けて押圧する押圧部材と、コンパイルトレイ上のシート束を拘束する拘束部材と、拘束部材で拘束されたコンパイルトレイ上のシート束に対して、ステープル処理を施すステープラとを含んでいる。ここで、コンパイルトレイのステープラ側に揺動自在に取り付けられ、シートの一端面側を揃える壁部材をさらに含み、ステープラにてコンパイルトレイ上のシート束をステープル処理する際に、壁部材が待避することを特徴とすることができる。
【0010】
さらに、他の観点から捉えると、本発明のシート処理装置は、シートをZ折りするZ折り手段と、Z折り手段によりZ折りされたシートを集積して、一つのシート束を形成するシート束形成手段と、シート束形成手段で形成されたシート束を揃えるシート揃え手段と、シート揃え手段によって揃えられたシート束の膨らみを押さえる押さえ手段と、押さえ手段により膨らみが押さえられたシート束を綴じる綴じ手段とを含んでいる。ここで、シート束形成手段は、Z折り手段によりZ折りされたシートと、Z折り手段によりZ折りされないシートとを混在して集積することを特徴とすることができる。また押さえ手段は、Z折りされたシートの搬送方向略中央部を押さえることを特徴とすることができる。なお、綴じ手段については、例えば用紙束をステープル処理するものの他、用紙束を綴じる機能を有していれば、そのいずれもが含まれる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図1は本実施の形態が適用されるシート処理装置の全体構成を示した図である。 シート処理装置(用紙処理装置)2は、例えば、電子写真方式によってカラー画像を形成するプリンタや複写機等の画像形成装置1に接続され、後処理装置として用いられる。このシート処理装置2は、画像形成装置1に接続されるトランスポートユニット3、このトランスポートユニット3にて取り込まれたシート(用紙)に対して折り処理を施す折りユニット4、この折りユニット4を通過したシートに対して所定の最終処理を施すフィニッシャ5、冊子の表紙などの合紙を供給するインターポーザ6、シート処理装置2の各機構部を制御する制御部7を備えている。尚、制御部7は、図1では、フィニッシャ5の筐体内に設けられているが、他のユニットの筐体内に設けることも可能である。また、画像形成装置1本体内に全ての制御機能を集約させるように構成することもできる。
【0012】
これらの各ユニットにて構成されるシート処理装置2を機能で分割すると、フィニッシャ5に設けられ、用紙束を生成してステープル綴じを実行するステープル機能部10、フィニッシャ5に設けられ、用紙束を中綴じして製本する中綴じ製本機能部30、折りユニット4に設けられ、シートに対して内三折り(C折り)や外三折り(Z折り)を施す折り機能部50、例えばフィニッシャ5に設けられ、2穴や4穴の穴あけ(パンチ)を施すパンチ機能部70、およびインターポーザ6などで構成され、用紙束の表紙に用いられる厚紙や窓空き用紙などの合紙を供給する合紙機能部80を有している。
【0013】
次に、本実施の形態における特徴的な構成である、ステープル機能部10について詳述する。
図2は、ステープル機能部10を示した構成図である。ステープル機能部10は、搬送される用紙をガイドする搬送ガイド101,102、用紙を検知して各機構部の動作を制御するための信号を出力するコンパイルイクジットセンサ103、搬送ガイド101,102の間を通って搬送された用紙を排出(搬送)する搬送ローラ対104、搬送ローラ対104により排出された用紙を積載するコンパイルトレイ105を備えている。また、ステープル綴じされた冊子を排出する排出トレイ109が設けられている。コンパイルトレイ105には、縦方向揃え(用紙搬送方向揃え)の基準壁となる縦基準壁(後述するエンドウォール151)が用紙排出方向と反対方向に設けられている。また、コンパイルトレイ105には、横方向揃え(用紙搬送方向と直交する方向)の基準壁となる横基準壁(図示せず)が、例えば装置の手前側(フロント側)に設けられている。
【0014】
また、各機能を実行する機構部として、コンパイルトレイ105に供給される用紙について、縦方向(用紙搬送方向)の用紙揃えを実行する縦方向揃え部110、縦方向揃え部110による用紙搬送方向(縦方向)の用紙揃えを補助する縦揃え補助部120、用紙束の整合性を良くするために、ステープル綴じを実行する際、用紙束を押さえると共に、ステープル綴じが終了した後の用紙束を排出する用紙束支持・排出部130、コンパイルトレイ105に供給される用紙について、用紙搬送方向に直交する方向(横方向)に対して用紙揃えを実行する横方向揃え部140、縦方向の用紙揃えに際して壁となって用紙揃えを行うエンドウォール(整合基準壁、壁部材)151を含み、このエンドウォール151を駆動させる機構を有するエンドウォール部150、ステープルヘッド161を備え、コンパイルトレイ105に供給された用紙束に対してステープル綴じを施すステープル機構部160、コンパイルトレイ105内の用紙を支えるガイドであるシェルフ171を含み、このシェルフ171を駆動させる機構を有するシェルフ機構部170を備えている。本実施の形態では、これら縦方向揃え部110、縦揃え補助部120および横方向揃え部140によってシート揃え部(シート揃え手段)が構成される。
【0015】
まず、縦方向揃え部110について説明する。
縦方向揃え部110は、コンパイルトレイ105に順次、供給される用紙をエンドウォール151に押し当てるコンパイルパドル111、コンパイルパドル111を上下動(リトラクト/アドバンス動作)させるコンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112、コンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112に連動して回動やスライドをするリンク113,114、カールの強い用紙を押さえる等、用紙揃えを助けるための規制ガイド115,116を備えている。コンパイルパドル111は、例えばEPDMで形成され、1つのコンパイルパドル111に3本程度の羽根が取り付けられている。この羽根によって、コンパイルトレイ105に供給される用紙の後端をエンドウォール151に押し当てている。この押し当てによって、用紙の後端(縦方向)の揃えを実行している。
【0016】
図3は、縦方向揃え部110の各機構を説明するための斜視図である。ここでは、図面の見易さを考慮して、規制ガイド115を省略しているが、実際には、コンパイルパドル111と同軸に複数個(例えば3個)、設けられている。コンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112の軸には、バネ117が設けられている。コンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112およびバネ117の作用によってコンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112の軸が図の(A)方向に移動すると、リンク113は(B)方向に回動し、リンク114は(C)方向にスライドする。これらリンク113,114の動きによって、例えば、積載される用紙の枚数等、用紙束の厚さ等に基づき、必要なタイミングにて、コンパイルパドル111を上下動させることができる。一方、規制ガイド116は、リンク114の(C)方向の動作に連動して、(D)方向に回動する。これによって、カールの強い用紙の後端を押さえ込むことが可能となる。
【0017】
次に、縦揃え補助部120について説明する。
図2に示す縦揃え補助部120は、コンパイルトレイ105に供給される用紙をエンドウォール151に押し当てる動作を補助するサブパドル121、例えば、用紙枚数が所定枚数(50枚)になった時点でサブパドル121の位置を上昇させる等、サブパドル121を上下動(リトラクト/アドバンス動作)させるサブパドルアップ/ダウンソレノイド122、サブパドルアップ/ダウンソレノイド122に連動してサブパドル121を上下動させるリンク123,124を備えている。サブパドル121は、コンパイルパドル111と同様に、例えばEPDMで形成され、1つのサブパドル121に3本程度の羽根が取り付けられている。この羽根によって、コンパイルトレイ105に供給される用紙の縦揃えを補助している。
【0018】
図4は、縦揃え補助部120の各機構を説明するための斜視図である。この図4に示す斜視図は、装置のリア側(IN側)から縦揃え補助部120を眺めた図を示している。縦揃え補助部120では、用紙の整合時間を短縮するために、用紙が排出されるタイミングに基づいてギア125が1回転し、サブパドルクラッチ128を介してリンク126に連動させ、サブパドル121を動作(上下動)させている。この上下動によって、コンパイルトレイ105からの用紙排出時には、用紙束の排出を妨げることのないような上止点の位置にサブパドル121が移動するように制御され、用紙揃えに搬送力が必要であるときには、搬送力を大きくするために、必要なタイミングにて、下止点の位置にサブパドル121が移動するように制御されている。
【0019】
また、縦揃え補助部120では、コンパイルトレイ105に排出される用紙が、例えば50枚を超えると、サブパドルアップ/ダウンソレノイド122を吸引する。サブパドルアップ/ダウンソレノイド122の吸引により中心123aを中心として図の(G)方向にリンク123が回動し、連動するリンク124と、サブパドル121を含む全体が上方向(図の(F)方向)に動く。また、サブパドルアップ/ダウンソレノイド122を開放することにより、中心123aを中心として図の(H)方向にリンク123が回動し、連動するリンク124と、サブパドル121を含む全体が下方向に動き、コンパイルトレイ105に排出される用紙が1枚から50枚までに対応する高さに動く。このようにしてサブパドル121と用紙の積載面との高さを調整することで、用紙積載量が異なった場合であってもサブパドル121による搬送力を略一定の状態に保つことができる。更に、縦揃え補助部120には、用紙用面規制ガイド127が設けられており、サブパドル121によって予定以上の搬送力が用紙に付与された場合であっても、用紙が座屈することのないように構成されている。
【0020】
次に、用紙束支持・排出部130について説明する。
図2に示す用紙束支持・排出部130は、対向ロール139に押圧し、用紙の支持と用紙束の排出を行うイジェクトロール(保持排出部材、拘束部材)131、例えば、Z折りされた用紙の折部近傍を押さえ込む押さえ込みロール(押さえ部材、押圧部材)132を有している。この押さえ込みロール132は、イジェクトロール131よりもコンパイル方向側(用紙排出方向と反対側)に設けられ、例えばA3サイズの用紙(A3SEF)がZ形に折られてA4サイズとなったときおよびB4サイズの用紙(B4SEF)がZ型に折られてB5サイズとなったときの用紙の折部(山折部)近傍を押さえ込むことができるように構成されている。なお、この詳細については後述する。イジェクトロール131および押さえ込みロール132は、シャフト137を中心として回動する。
【0021】
図5は、用紙束支持・排出部130の各機構を説明するための図である。用紙束支持・排出部130は、イジェクトロール131および押さえ込みロール132を上下動させるイジェクトクランプモータ134、イジェクトロール131を回動させるイジェクトモータ135を備えている。イジェクトロール131および押さえ込みロール132はフレーム(アーム)139aに取り付けられており、このフレーム139aをイジェクトクランプモータ134を回動させることで、イジェクトロール131および押さえ込みロール132を上下動させる。押さえ込みロール132は、例えばPOM(ポリアセタールモノマー)により形成されており、板ばね(弾性部材)133によって回転自在に支えられている。イジェクトクランプモータ134の回転によってシャフト136bを中心にリンク136が回動し、図2に示すシャフト137を中心に、図5に示す(I)方向に、イジェクトロール131および押さえ込みロール132を下降/上昇させる。
【0022】
イジェクトモータ135は、イジェクトロール131を回動させて、ステープル機構部160によってステープル綴じされた後の用紙を排出方向に向かって排出する。また、本実施の形態が適用されるイジェクトモータ135は、用紙束が排出された後、空のコンパイルトレイ105に最初に搬送される用紙を排出方向に回転しながら受け取り、搬送ローラ対104を用紙後端が排出された後、排出方向と反対方向であるコンパイル方向に向かって用紙を搬送するように、イジェクトロール131を逆回転させている。
【0023】
フレーム139aには上方に向かって伸びるアーム139bが取り付けられている。このアーム139bは、フレーム139aの回動に伴って図の(L)方向に揺動する。一方、本体のフレーム(図示せず)には、ステープル機構部160に対する電力供給をオン・オフするイジェクトセーフティスイッチ139cが取り付けられており、アーム139bの揺動軌跡上にイジェクトセーフティスイッチ139cのレバー139dが配置されている。
【0024】
更に、用紙束支持・排出部130は、スプリング138によって所定の押圧力で用紙を押圧している。このとき、スプリング138の圧縮伸張方向(図の(J)方向)とイジェクトロール131の移動方向(図の(I)方向)とが一致していないことから、スプリング138の圧縮または伸張によってイジェクトロール131にかかる圧力の変化を緩和させている。この結果、イジェクトロール131の用紙に対する押圧力が、積載される用紙の量によって大きく変化することを防ぐことができる。
【0025】
次に、横方向揃え部140について説明する。
図2に示す横方向揃え部140は、用紙搬送方向と直交する方向にスライドし、コンパイルトレイ105に搬入される用紙について、例えば装置のリア側からフロント側に向けて、1枚ごとに横揃えを行うタンパ141、タンパ141を往復動させる駆動源であるタンパモータ142、タンパモータ142の駆動力をタンパ141に伝達するベルト143を備えている。
【0026】
図6は、横方向揃え部140の各機構を説明するための斜視図である。横方向揃え部140は、タンパ141のホーム位置を検知するフォトセンサであるタンパホームセンサ144を備えており、このタンパホームセンサ144により検知されたホームポジションにて、タンパ141は待機状態にある。タンパ141のホームポジションは装置のリア側にあり、タンパ141は、装置のフロント側にある横基準壁(図示せず)に向けて用紙のサイドエッジを押さえつけるように機能している。この待機位置は、タンパホームセンサ144の位置に関わらず、用紙のサイズが小さい場合にはフロント側に近づいている。かかる場合に、待機位置は、タンパモータ142のステッピング制御によって決定される。横方向揃えでは、コンパイルトレイ105に対する用紙搬送のタイミングに合わせてタンパモータ142が回転し、タンパ141は、ベルト143の回動に伴って上記用紙サイズに応じた待機位置から図の(K)方向に移動する。この移動動作によって、コンパイルトレイ105に搬入される用紙に対する横揃えを可能としている。より具体的には、タンパ141に設けられた押し付け面である壁部141aを用紙のサイドエッジに押し付けることで、横基準壁(図示せず)に用紙を整合させている。
【0027】
次に、エンドウォール部150について説明する。
図7は、エンドウォール部150の各機構を説明するための斜視図である。エンドウォール部150は、縦方向揃えの基準となるエンドウォール151を備え、ステープル綴じの基準位置(縦方向)に用紙を整列させている。また、エンドウォール部150は、エンドウォール151を退避させる(開かせる)際の駆動源となるステッピングモータであるエンドウォールモータ152、エンドウォールモータ152の駆動力を伝達するベルト153、エンドウォール151の閉じた状態を検知するフォトセンサであるエンドウォールホームセンサ154、エンドウォール151の開いた状態を検知するフォトセンサであるエンドウォールオープンセンサ155、ベルト153からの駆動を受けてエンドウォール151の開閉を行う軸156、エンドウォール151の天井部151bの回動中心となる中心軸157、壁部151aに設けられ、開いた天井部151bを元の状態に戻すスプリング158を備えている。
【0028】
ここで、ステープル綴じは、積載された用紙束の角を1箇所、ステープルするシングル(1箇所綴じ)モードと、複数箇所をステープルするデュアル(2箇所)モードとを選択することができる。このシングル(1箇所綴じ)モードのときには、エンドウォール151は退避しない。デュアル(2箇所)モードのときには、ステープル動作とエンドウォール151とが干渉することから、エンドウォール151をコンパイルトレイ105の積載面から退避させることが必要である。エンドウォール151が退避のために回動する際、用紙束によって天井部151bが押され、中心軸157を介して天井部151bが開く。用紙束との接触がなくなった時点で、スプリング158によって、壁部151aとL字を形成する天井部151bが元の状態に戻り、壁部151a、天井部151bおよび底部151cによってコの字を形成することができる。この状態のまま、エンドウォール151を元の位置に戻すことで、次にコンパイルすることが必要となる用紙の受け入れが可能となる。
【0029】
次に、ステープル機構部(ステープラ)160について説明する。
図8は、ステープル機構部160を説明するための斜視図である。ステープル機構部160は、ステープル綴じを実際に行うステープルヘッド161、ステープルヘッド161を支えるベース162、このベース162上に形成され、ステープルヘッド161が動く経路を形成するレール163、ステープルヘッド161を移動させるステッピングモータであるステープルムーブモータ164、ステープルヘッド161のホーム位置を検知するステープルムーブホームセンサ165、ステープルヘッド161の中央位置を検知するステープルセンターポジションセンサ166を備えている。
【0030】
前述のシングル(1箇所綴じ)を行う際には、ステープルヘッド161は、ステープルムーブホームセンサ165によって検知される第1のホームポジション位置に留まって、必要なタイミングにて、順次、ステープル綴じを実行する。一方、デュアル(2箇所)を実行する際には、まず、ステープルセンターポジションセンサ166によって検知される第2のホームポジション位置に待機している。その後、コンパイルトレイ105に一纏まりの用紙が積載され、エンドウォール151が開いた後に、ステープルムーブモータ164を駆動させてステープルヘッド161をステープル位置まで移動させ、2箇所にステープル綴じを施すように機能している。
【0031】
次に、シェルフ機構部170について説明する。
図9は、シェルフ機構部170を説明するための斜視図である。シェルフ機構部170は、コンパイルトレイ105内の用紙を支えるガイドであるシェルフ171、このシェルフ171を駆動するステッピングモータであるシェルフモータ172、シェルフモータ172からの駆動力を受けてシェルフ171を図の(N)方向にスライドさせるラック&ピニオン機構173、シェルフ171のホーム位置を検出するフォトセンサであるシェルフホームセンサ174を備えている。
【0032】
このシェルフ171は、コンパイルトレイ105内の用紙を支えるために、用紙搬送方向(用紙排出方向)に対して所定の長さが必要である。この所定の長さをもったコンパイルトレイ105の先をそのまま排出口とすると、図2に示す排出トレイ109がシート処理装置2から大きく突出してしまう。そこで、用紙束を排出する際には、用紙排出方向と反対方向にシェルフ171を引っ込めるように構成した。これによって、装置全体を小型化することが可能となる。
【0033】
次に、図1〜図9を用いて説明したステープル機能部10の一連の動作について、これらの図を用いて説明する。
画像形成装置1より画像形成された用紙(シート)は、図2に示す搬送ガイド101,102の間を通り、搬送ローラ対104によりコンパイルトレイ105に供給される。供給された用紙は、縦方向揃え部110のコンパイルパドル111および縦揃え補助部120のサブパドル121により、縦基準壁であるエンドウォール151に寄せられる。またこのとき、用紙は、横方向揃え部140のタンパ141により、コンパイルトレイ105の例えばフロント側に設けられた横基準壁(図示せず)に寄せられる。この動作を繰り返すことによって、コンパイルトレイ105の上面にて用紙は整然と集積される。
【0034】
縦方向揃え手段を構成する縦方向揃え部110では、図2に示すように、コンパイルパドル111を常時、回転させ、コンパイルトレイ105に供給される用紙の上面に当接して、用紙の後端側エッジ(リアエッジ)をエンドウォール151に押し当てている。このとき、前述のように、コンパイルトレイ105に積載される用紙が所定の厚み以上となったとき(例えば50枚を超えたとき)には、コンパイルパドルアップ/ダウンソレノイド112を動作させて、コンパイルパドル111を上昇させることで、コンパイルパドル111による搬送力が適度な状態に保たれる。
【0035】
一方、縦方向揃え補助手段を構成する縦揃え補助部120では、図4を用いて説明したように、用紙が供給される毎に、サブパドル121を上止点の位置から下止点の位置に移動させている。サブパドル121は常時、図2に示す右回り(時計回り)の方向に回転しており、下止点の位置への移動動作に伴い、用紙をエンドウォール151に押し当てる縦方向揃えを補助している。また、コンパイルトレイ105に積載される用紙が所定の厚み以上となったとき(例えば50枚を超えたとき)には、サブパドルアップ/ダウンソレノイド122を動作させて、サブパドル121の下止点の位置を上昇させることで、サブパドル121による搬送力が適度な状態に保たれる。
【0036】
ここで、横揃え手段を構成する横方向揃え部140では、用紙が供給される際、供給される用紙の奥エッジより更に奥に位置するサイズ位置に待機している。待機位置は、前述のように、図6に示すホームポジション位置である場合の他、搬送される用紙の主走査方向長さ(用紙搬送方向に直交する方向の長さ)が短い用紙が搬送される場合には、ホームポジション位置よりもフロント側に近い位置にある。搬送ローラ対104により用紙の後端が排出された後に、タンパ141が横基準壁方向に移動し、「横基準壁からタンパ141までの距離≦主走査方向長さ」となる位置で停止する。その後、再度、サイズ位置に戻る。この動作を、用紙がコンパイルトレイ105に供給される毎に繰り返すことで、横揃えを可能としている。
【0037】
その後、用紙束を形成する必要枚数の用紙が積載されて整合された後、用紙束支持・排出部130のイジェクトクランプモータ134(図5参照)が動作し、押さえ込みロール132およびイジェクトロール131が下降して、用紙面上に当接し、用紙束を押さえて支持する。そして、シングル(1箇所綴じ)モードの場合には、ステープルヘッド161に設けられたステープルモータ(図示せず)を動作させ、用紙束に対してステープル綴じを施す。その後、イジェクトモータ135(図5参照)が回転し、イジェクトロール131が排出方向に回転することで、用紙束(冊子)を排出トレイ109に向けて排出する。このとき、シェルフ機構部170では、図9に示したシェルフモータ172を動作させ、シェルフ171を引っ込める方向にスライドさせている。
【0038】
一方、デュアル(2箇所綴じ)モードの場合には、押さえ込みロール132およびイジェクトロール131が下降し、用紙束が押さえられて支持された後、エンドウォール部150のエンドウォールモータ152(図7参照)が動作する。これによって、エンドウォール151が回動され、コンパイルトレイ105からエンドウォール151が退避される。ここで、デュアル(2箇所)モードの場合、ステープルヘッド161はステープルセンターポジションセンサ166(図8参照)の位置に待機しているが、エンドウォール151が退避した後、ステープル機構部160のステープルムーブモータ164(図8参照)が駆動し、ステープルヘッド161をステープル位置に移動して、2箇所にステープル綴じが施される。その後、シングル(1箇所綴じ)モードの場合と同様にして用紙束(冊子)が排出トレイ109に排出される。
【0039】
次に、図10を参照しながら、Z折り手段としての折りユニット4(図1参照)においてZ折りされた用紙Sをステープルヘッド161(図2参照)で2箇所綴じする場合について詳細に説明する。なお、ここでは、3枚の用紙Sを1つの用紙束としてステープル綴じするものとし、用紙Sの搬送方向中央部における折り部を谷折り部V、もう一つの折り部を山折り部Mと呼ぶことにする。
【0040】
図10(a)は、Z折りされた3枚目の用紙Sがシート束形成手段としてのコンパイルトレイ105に排出された状態を示している。積載された3枚の用紙Sの後端側エッジはシート揃え手段としての縦方向揃え部110および縦揃え補助部120によりエンドウォール151に沿って揃えられ、側端側エッジはシート揃え手段としての横方向揃え部140により横基準壁(図示せず)に沿って揃えられる。また、用紙Sの山折り部Mおよび谷折り部Vは復元力によって開こうとするため、各用紙Sの片側はコンパイルトレイ105の上方に向かって膨らんだ状態になっている。
【0041】
そして、この状態では、フレーム139aに取り付けられたアーム139bがイジェクトセーフスイッチ139cのレバー139dから離間している。その結果、ステープル機構部160に対する電力の供給は行われず、ステープルヘッド161が動作不能な状態となっている。
【0042】
図10(b)は、コンパイルトレイ105に積載された用紙束に対し、イジェクトロール131および押さえ込みロール132が下降を行っている状態を示している。このとき、コンパイルトレイ105に積載される用紙束には、イジェクトロール131よりも押さえ込みロール132の方が先に接触する。また、押さえ込みロール132は、積層された用紙Sの山折り部M近傍に当接する。したがって、押さえ込みロール132は、上方に向けて膨らもうとする用紙束を押さえ込むことができる。また、押さえ込みロール132は、コンパイルトレイ105に積載される用紙束に対して斜め方向から接触してくるため、その押圧力は、最上位の用紙Sにコンパイルトレイ105に向かう垂直方向の成分と、エンドウォール151側に向かう水平方向の成分とを有している。このとき、用紙Sに対してエンドウォール151側に向かう力がかかったとしても、用紙Sのこしによって基本的に用紙束の揃えは乱れない。また、押さえ込みロール132により用紙束に対して過剰な付勢力が加わった場合は、水平方向に対しては押さえ込みロール132が回転することで過剰な力を逃がし、また、垂直方向に対しては板ばね133が伸びることで過剰な力を逃がす。そして、押さえ込みロール132はコンパイルトレイ105に向けて用紙束を押圧する。このようにすることで、Z折りされた用紙Sを含む用紙束の紙揃え(縦揃え、横揃え)の乱れを防止することができる。
【0043】
そして、この状態では、フレーム139aに取り付けられたアーム139bがイジェクトセーフスイッチ139cのレバー139dに当接している。その結果、ステープル機構部160に対する電力の供給が開始され、ステープルヘッド161が動作可能な状態となる。
【0044】
図10(c)は、コンパイルトレイ105に積載された3枚の用紙Sからなる用紙束に対するイジェクトロール131および押さえ込みロール132の下降が終了した状態を示している。つまり、イジェクトロール131および対向ロール139によって用紙束が把持された状態である。このとき、イジェクトロール131は対向ロール139に向けて用紙束を強く押圧し拘束する。一方、押さえ込みロール132はイジェクトロール131に対して相対的に用紙束から遠ざかり、用紙束から離れる。なお、図10(b)に示す状態から図10(c)に示す状態に移行するまでの間に、最上位の用紙Sにイジェクトロール131および押さえ込みロール132の両者が接触する期間が存在するため、用紙束が再度膨らむようなことは生じず、イジェクトロール131によって押圧、拘束される。その際においても、用束の揃えに乱れは生じない。
【0045】
また、この状態では、フレーム139aに取り付けられたアーム139bがイジェクトセーフスイッチ139cのレバー139dに強く当接し、その結果、ステープル機構部160に対する電力の供給が続行され、ステープルヘッド161は引き続き動作可能な状態を維持している。
【0046】
この後、エンドウォール151が待避し、ステープルヘッド161(図8参照)によって用紙束に2箇所綴じが施されることになる。このとき、用紙束の揃えに乱れが生じることはなく、Z折りされた3枚の用紙Sからなる用紙束は、用紙揃えの乱れがなく、整合性のとれた状態でステープル綴じされることになる。
【0047】
図11(a)は、Z折りされたB4サイズ用紙S(B4)をコンパイルトレイ105に積載した状態を示す図であり、図11(b)は、Z折りされたA3サイズ用紙S(A3)をコンパイルトレイ105に積載した状態を示す図である。本実施の形態では、押さえ込みロール132が、エンドウォール151から約100mm離れたコンパイルトレイ105上に当接するように配置されている。ここで、B4サイズの用紙(B4SEF)をZ折りした場合、山折り部Mは用紙Sのコンパイル方向端部からみて約91mmの位置にあり、A3サイズの用紙(A3SEF)をZ折りした場合、山折り部Mは用紙Sのコンパイル方向端部からみて105mmの位置にある。したがって、両者における山折り部Mの間に押さえ込みロール132を配置することにより、A3サイズ、B4サイズに関係なく、Z折りされた用紙Sを含む用紙束を乱れのない状態でステープル綴じすることができる。ここで、押さえ込みロール132をコンパイルトレイ105上で用紙搬送方向に沿って移動自在に配設し、用紙Sのサイズに応じて山折り部Mと対向する位置に移動させることで、さらに用紙束の整合性をよくすることができる。
【0048】
なお、本実施の形態では、Z折りを施した用紙Sのみからなる用紙束に対してステープル綴じを施す例について説明を行ったが、Z折りを施した用紙SとZ折りを施さない用紙Sとを混在させた状態でコンパイルトレイ105上で整合させ、ステープル綴じを施すこともあり得る。本実施の形態はこのような場合に対しても有効である。
【0049】
また、本実施の形態では、揺動自在に配設されたフレーム139aにイジェクトロール131と押さえ込みロール132とを取り付けることで、用紙束の押さえと拘束とを実現するようにしていたが、これに限られるものではなく、イジェクトロール131と押さえ込みロール132とをそれぞれ別々のアーム等に取り付けて動作させてもよい。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、種々の用紙(シート)におけるシート揃えの整合性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態が適用されるシート処理装置の全体構成を示した図である。
【図2】ステープル機能部を示した構成図である。
【図3】縦方向揃え部の各機構を説明するための斜視図である。
【図4】縦揃え補助部の各機構を説明するための斜視図である。
【図5】用紙束支持・排出部の各機構を説明するための図である。
【図6】横方向揃え部の各機構を説明するための斜視図である。
【図7】エンドウォール部の各機構を説明するための斜視図である。
【図8】ステープル機構部を説明するための斜視図である。
【図9】シェルフ機構部を説明するための斜視図である。
【図10】(a)〜(c)はZ折りした用紙束をデュアルステープル処理する際の動作を説明するための図である。
【図11】(a)はZ折りされたB4用紙と押さえ込みロールとの位置関係、(b)はZ折りされたA3用紙と押さえ込みロールとの位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
1…画像形成装置、2…シート処理装置、5…フィニッシャ、7…制御部、10…ステープル機能部、103…コンパイルイクジットセンサ、104…搬送ローラ対、105…コンパイルトレイ、110…縦方向揃え部、111…コンパイルパドル、120…縦揃え補助部、121…サブパドル、130…用紙束支持・排出部、131…イジェクトロール、132…押さえ込みロール、140…横方向揃え部、141…タンパ、150…エンドウォール部、151…エンドウォール、160…ステープル機構部、161…ステープルヘッド、170…シェルフ機構部
Claims (13)
- 順次、供給されるシートを集積して、一つのシート束を形成するコンパイルトレイと、
前記コンパイルトレイのシート搬送方向下流側端部に配設される整合基準壁と、
前記コンパイルトレイに供給されるシートを揃えるシート揃え部と、
前記コンパイルトレイに集積された前記シート束を狭持して保持すると共に、当該コンパイルトレイ上から当該シート束を排出する保持排出部材と、
前記整合基準壁と前記保持排出部材との間に設けられ、前記コンパイルトレイに集積されたシート束を押さえて当該シート束の厚さを変位させる押さえ部材とを含むシート処理装置。 - 前記コンパイルトレイには、折り処理を施されたシートが供給されると共に、
前記押さえ部材は、前記折り処理を施されたシートの折り部近傍を押さえることを特徴とする請求項1記載のシート処理装置。 - 前記保持排出部材による前記シート束の保持が開始される前に、前記押さえ部材による前記シート束の押さえが開始されることを特徴とする請求項1記載のシート処理装置。
- 前記保持排出部材により前記シート束が前記コンパイルトレイ上に保持されるときには、前記押さえ部材が当該シート束から離間していることを特徴とする請求項1記載のシート処理装置。
- 前記保持排出部材および前記押さえ部材が、揺動自在なアームに取り付けられることを特徴とする請求項1記載のシート処理装置。
- 前記押さえ部材は、前記シートの移動方向に沿って移動自在に配設されることを特徴とする請求項1記載のシート処理装置。
- 前記押さえ部材は、前記シートの移動方向に対して回転可能なロール部材を含むことを特徴とする請求項1記載のシート処理装置。
- 前記押さえ部材は、弾性部材を含むことを特徴とする請求項1記載のシート処理装置。
- 順次、供給されるシートを集積して、一つのシート束を形成するコンパイルトレイと、
前記コンパイルトレイに供給されるシートを揃えるシート揃え部と、
前記シート揃え部によって前記コンパイルトレイ上で揃えられたシートのうち、折り処理されたシートの折り部近傍を当該コンパイルトレイ側に向けて押圧する押圧部材と、
前記コンパイルトレイ上の前記シート束を拘束する拘束部材と、
前記拘束部材で拘束された前記コンパイルトレイ上のシート束に対して、ステープル処理を施すステープラと
を含むシート処理装置。 - 前記コンパイルトレイの前記ステープラ側に揺動自在に取り付けられ、前記シートの一端面側を揃える壁部材をさらに含み、
前記ステープラにて前記コンパイルトレイ上のシート束をステープル処理する際に、前記壁部材が待避することを特徴とする請求項9記載のシート処理装置。 - シートをZ折りするZ折り手段と、
前記Z折り手段によりZ折りされたシートを集積して、一つのシート束を形成するシート束形成手段と、
前記シート束形成手段で形成された前記シート束を揃えるシート揃え手段と、前記シート揃え手段によって揃えられた前記シート束の膨らみを押さえる押さえ手段と、
前記押さえ手段により膨らみが押さえられた前記シート束を綴じる綴じ手段とを含むシート処理装置。 - 前記シート束形成手段は、前記Z折り手段によりZ折りされたシートと、前記Z折り手段によりZ折りされないシートとを混在して集積することを特徴とする請求項11記載のシート処理装置。
- 前記押さえ手段は、前記Z折りされたシートの搬送方向略中央部を押さえることを特徴とする請求項11記載のシート処理装置。
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Cited By (2)
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JP2014108874A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Fuji Xerox Co Ltd | 記録材処理装置および画像形成システム |
JP2014141330A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Ricoh Co Ltd | 用紙後処理装置、および画像形成システム |
-
2003
- 2003-03-18 JP JP2003073563A patent/JP2004277141A/ja not_active Withdrawn
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