JP2005215230A - シート材接着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 厚紙における接着力の向上と薄紙における処理速度の向上。
【解決手段】 シート材の紙種を検出する紙種検知手段と、加圧部材を上下に昇降させる加圧部材駆動手段と、シート材を搬送する複数の搬送速度を有し、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、前記加圧部材駆動手段の制御及び前記搬送速度を変更し、一度に接着させる枚数を可変にすることを特徴としたシート材接着装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は例えば、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を採用した画像形成装置によって、シート接着部に形成したトナー層を利用して、シート同士を接着させるシート材接着装置にに関するものである。

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、原稿反射光など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供給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おこなっている。

この画像形成装置の排紙装置としては、電動ステープラが一般的である。しかし、電動ステープラは金属製の針を用いて、シート材間を綴じるため、ステープルされたシート材をリサイクルする際には、ステープルした針をわざわざ除去する必要がある等の問題がある。このため、シート材同士をトナーで接着させる排紙装置が提案されてきている。つまり、画像形成装置において、シートの端部にトナーを付着させておき、一度定着させた後、シート材の端部に付着させた部分のみを再度、加熱・加圧させることによって、シート材同士を接着させるものである。

しかしながら、このようなシート材接着装置では、シート材同士を接着させるためのシート束の加熱及び加圧が不十分だと、接着力が弱まるという問題があった。特に、実開平03-029374に記載されているような一度に数多くの束を接着させるシート材接着装置は、シート束全体を温めるため、高熱・高圧・時間を必要になるという新たな問題も生じていた。しかも、たとえ高熱・高圧を長時間かけたとしても、紙種や接着枚数が増えれば増えるほど、十分な接着力を得ることができなかった。

また、この問題を解決するための、一枚ずつ重ねる毎に逐次加圧加熱する方法が、実公平07-056209、特開2000-255881などが提案されている。しかし、接着枚数、紙質、紙厚等の諸条件などの要因から、用紙間での接着力にムラが出るという問題は残っているのが現状である。

本発明が解決しようとする課題は、熱軟化製樹脂、熱可塑製樹脂などを主成分とするトナーを接着剤としてシート間綴じて製本する排紙装置において、どんな紙種のシート材においても、シート間同士の接着力のムラを発生させずに、シート材同士の接着製本ができる排紙装置を提供することである。

前記課題を解決するために、請求項1記載の本発明では、電子写真方式の画像形成手段により、シート材同士の接着部にトナー層を形成し、このトナー層の形成されたシート材を順次積載トレイ上に排出して重ねながら、このシート材の接着部を加熱・加圧することによって各シート材同士を接着させるシート材接着装置において、シート材の紙種を検出する紙種検知手段と、加圧部材を上下に昇降させる加圧部材駆動手段と、シート材を搬送する複数の搬送速度を有し、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、前記加圧部材駆動手段の制御及び前記搬送速度を変更し、一度に接着させる枚数を可変にすることを特徴としている。

本発明によれば、紙種に応じて、一度に接着させる枚数を変えることにより、紙種毎に生産性を最適化でき、スループットの向上につながる。

請求項２記載の本発明は、前記請求項1記載のシート材接着装置において、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、前記画像形成手段による画像形成を一時停止することを特徴とするシート材接着装置。

シート材接着装置は、厚紙を接着させる場合に、薄紙より接着に必要な熱量が増大するため、加熱時間を充分にとる必要がある。このような場合に、本発明によれば、次に画像形成装置から搬送されてくるシート材が接着中の加熱加圧部材でJAMとならないように、画像形成装置を一時停止し、JAMを防ぐことができる。また、普通紙や薄紙を接着させる時には、一時停止しないため、高速印字・排出が維持できる。

請求項３記載の本発明は、前記請求項１・２記載のシート材接着装置において、ヒータの温調制御を行う温度制御手段と、加圧力を調整する圧力制御手段と、前記画像形成手段で形成するトナー量を制御するトナー制御手段とを有し、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、温度制御手段と、圧力制御手段と、トナー制御手段の制御を変更することを特徴としたシート材接着装置。

本発明によれば、紙種毎にトナー量や加熱温度等を制御することで、生産性の向上だけでなく、接着力のムラを抑制することも可能になる。

請求項４記載の本発明は、前記請求項１〜３記載のシート材接着装置において、前記画像形成手段がシート材に画像形成を行うまでに、前記紙種検知手段がシート材の種類を検知する構成であって、前記紙種検知手段で得られた情報を前記シート材接着装置に伝達する通信手段を有することを特徴とするシート材接着装置。

本発明によれば、シート材接着装置に新たに紙種検知センサを設けることなく、紙種毎に定着条件を変更するために設けられた画像形成手段内部の紙種検知センサの情報を受信することで、紙種毎に接着の処理を変更することができる。

請求項５記載の本発明は、電子写真方式の画像形成手段により、シート材同士の接着部にトナー層を形成し、このトナー層の形成されたシート材を順次積載トレイ上に排出して重ねながら、このシート材の接着部を加熱・加圧することによって各シート材同士を接着させるシート材接着装置において、シート材の紙種をユーザに入力してもらう紙種選択手段と、加圧部材を上下に昇降させる加圧部材駆動手段と、シート材を搬送する複数の搬送速度を有し、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、前記加圧部材駆動手段の制御及び前記搬送速度を変更し、一度に接着させる枚数を可変にすることを特徴としたシート材接着装置。

本発明によれば、新たに紙種検知手段を設けることなく、ドライバやオペレーションパネル等から、ユーザに紙の種類を入力してもらうことで、接着処理を変更することができる。

請求項６記載の本発明は、前記請求項５記載のシート材接着装置において、ヒータの温調制御を行う温度制御手段と、加圧力を調整する圧力制御手段と、前記画像形成手段で形成するトナー量を制御するトナー制御手段とを有し、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、温度制御手段と、圧力制御手段と、トナー制御手段の制御を変更することを特徴としたシート材接着装置。

本発明によれば、紙種毎にトナー量や加熱温度等を制御することで、生産性の向上だけでなく、接着力のムラを抑制することも可能になる。

以上説明したように、本発明によれば、紙種検知手段を設け、紙種毎に一度に接着させる枚数を変更することによって、紙質や紙厚によって生じるシート材間の接着ムラを発生させずに、シート材同士の接着力を均一にすることが可能になる。また、接着枚数とあわせて紙種に応じて、接着部に付着させるトナー量、シート材同士を加熱する加熱時間、加熱温度、加圧力を制御することによって、更にシート材間の接着ムラを発生させずに、シート材同士の接着力を均一にすることが可能になる。

また、紙種に応じて、シート搬送速度を増速または、減速するあるいは、画像形成手段によるプリントを一時停止することで、紙種毎にスループットの最適化をすることが可能になる。

（第１の実施例）
本発明に係る代表的な画像形成装置及びシート材接着装置の断面図、概観図をそれぞれ図１、図２に示し、説明を簡単に行う。101は画像書き込み用のレーザスキャナで、読み取られた画像に対し画像処理された後、記録信号に応じてレーザー光が画像形成感光ドラム111に対し照射されて潜像が形成される。さらに図示しないトナー供給装置から供給されたトナーによってトナー像が形成される。102・103はそれぞれ紙あるいは、シートフィルム等の記録媒体を収容する上段・下段カセットである。記録信号に応じてカセット102または103から記録シートがピックアップローラ104によりピックアップされ、搬送ローラ105分離ローラ106によって一枚づつ感光体ドラム111と対向する位置まで供給される。この際、紙種検知センサ107によって、シート材の紙種を判別する。

紙種検知センサの一例を説明すると、紙種検知センサは、光照射手段たるLED、読取手段たるCMOSセンサ、結像レンズたるレンズなどで構成されている。検出方法としては、特開2002-18518公報に記されているように、LEDからの光で記録シートを照射し、その反射光をレンズによって集光し、CMOSセンサで表面映像及びシート材の先端に映る影をとらえ、その表面状態や影によって、紙種を判断する。
そして、搬送されてきたシート材は、転写装置110によって感光体ドラム111に形成されたトナー像が記録媒体上に転写される。

その後、トナー像が転写されたシート材は定着装置112に送られて定着される。シート材の両面に画像を形成する場合は、フラッパ113によって用紙搬送を切換え、両面搬送路114に搬送される。定着装置112によって画像定着されたシート材は、定着装置112の下流側に設けられた排出フラッパ115を切換えることにより、製本するかどうかの切換えを行う。製本されるシート材は、排紙搬送ローラ117でU字型搬送路を搬送されていき、第2の排出ローラ118により、積載トレイ126にFace downで排出を行う。 なお、表紙となる一枚目のシート表面端部は、接着した際に下の加圧部材と接着しないよう、トナーを付着させないようにすることが望ましい。その横整合板127が左右に移動することにより、横整合を行う。

次に、排出されたシート材は、ヒータ121の内蔵されている加熱加圧部材122が、ホームポジション位置から下降することで、シート材端部にある接着部を加熱・加圧し、シート材同士を接着させる。接着後は、もう一度上昇し、紙の排出を妨げない位置であるホームポジションにもどる。この加熱加圧部材122の昇降動作を繰り返し、シート材束を作る。所定枚数の接着が全て終わると、排出シャッターが移動し、束排出ローラ128のニップ位置まで搬送し、束排出ローラ128により、束排紙トレイ124に排出する。今回の実施例は、上方の加熱加圧部材122のみに、ヒータ121が内蔵されているが、その対向側にある加圧部材にもヒータが内蔵されている構成であっても良い。

図３を用いて、第1の発明に係る制御方法について説明する。まず、画像形成装置及びシート材接着装置がスタンバイ状態にあり、ユーザよりプリント指示をもらい、ピックアップを開始する(S101)。次に、S102で紙種検知センサにより、搬送されてきたシート材の表面状態や先端部に映る影により、紙種を判断する。ここで得られた情報は、画像形成装置及びシート材接着装置に送られ、定着条件や接着条件を決定する。ここでは、紙がラフ紙、厚紙や普通紙を判断し、普通紙の場合はS103に、厚紙、普通紙の場合は、S107に進む。本発明に係る制御はこの場合に限らず、厚紙とラフ紙で制御を変更しても構わない。

普通紙の場合は、ラフ紙等に比べ定着性が良いため、モータ等の回転速度を上げ、スループットの向上させる(S103)。そして、S104にて枚数をカウントの開始を行いながら、縦整合及び横整合を行う。S105にて3枚になったら、S106に進み、はじめて加熱加圧部材122を昇降させ、3枚ずつ接着させる。

また、印刷ジョブが終了した際にも、加熱加圧部材122を昇降させ、1枚あるいは２枚で接着を行う(S109)。

ここでは、３枚ずつ接着させると示したが、ヒータの温度・加圧力・トナーの量などの接着条件を変えることにより、3枚以外の枚数毎に、昇降動作(接着)をさせても構わない。

一方、ラフ紙や厚紙の場合は、定着性が悪いので、モータの回転速度を上げることなく、画像形成を行い(S107)、1枚ずつ加熱加圧部材122を昇降させ、接着させていく(S108)。

このように、接着動作を行い、１つのジョブが終了したら、束排出を行い(S110)ジョブを終了する(S111)。また、複数ジョブを行う場合は、S103に戻る。

以上説明したような制御を行うことにより、定着性の良い紙については、スループットを向上させると同時に十分な定着や接着が実現することができる。一方、ラフ紙のような定着性の悪い紙については、一枚ずつ接着することにより、十分な定着・接着が可能になり、ユーザビリティを向上できる。また、第１の実施例によれば、必要以上に電力や熱を費やすことなく、効率の良い接着動作を実現できるようになる。

（第２の実施例）
第２の実施例は、第１の実施例とは異なり、定着性の悪いラフ紙の場合に、モータの搬送速度を遅くするまたは、画像形成を1枚する毎に一時停止することにより(紙間を十分に空けることにより)、十分な接着力の得られるシート材接着装置を実現させることにある。

第２の実施例に係る制御フローチャートである図４を用いて、第１の実施例と異なる部分を説明する。まず、紙種検知を行い、普通紙と判断したS203において、第２の実施例では、画像形成装置は定着性の良い普通紙で十分に定着・接着できる最高速度で動作しており、その後は第１の実施例と同様に、３枚毎など複数枚毎に接着を行う制御をしている。

一方、ラフ紙など定着性の悪い場合には、S208に進み、画像形成を開始し、画像形成が一枚終了しては、画像形成を停止(S209)させ、紙間を十分にとる制御を行う。この画像形成を一時停止している際に、接着時間を十分にとり、一枚ずつシート材同士の接着を行う(S210)。これにより、接着力の強いシート材束を作成することができる。これ以後の処理は、第１の実施例と同様の処理を行うので、省略する。

以上説明したような制御を行うことにより、定着性の良い紙については、スループットを維持させながら、接着力の強いシート材束を作成することができる。一方、ラフ紙のような定着性の悪い紙については、一枚ずつ十分に時間をとり、接着することにより、強い接着力が得られ、接着のムラを抑制できる。また、第１の実施例と同様に、必要以上に電力や熱を費やすことなく、効率の良い接着動作を実現できるようになる。

（第３の実施例）
第３の実施例に係る発明は、第1・第２の実施例とは異なり、紙種検知センサが、少なくともシート材接着装置に１つは具備されていることを特徴としている。すなわち、画像形成装置から紙種などの情報をもらうことなく、シート材接着装置が独立して紙種を判断し、一度に接着する枚数を変更し、十分な接着力を得られるシート材束を作成することが可能になる。第３の実施例に係る制御フローチャートを図５に示す。第1の実施例と異なる点は、画像形成を行った後、紙種検知センサにより、紙種を検知する点である。この第３の実施例により、紙種検知センサの有無に関係なく、様々な種類の画像形成装置に接続可能な排紙オプションとして使用することができるとともに、十分な接着力の得られるシート材接着装置を実現することが可能になる。

（第４の実施例）
第４の実施例に係る発明は、第１〜第３の実施例とは異なり、紙種検知センサを画像形成装置及びシート材接着装置の両方に持たず、ユーザによって、紙種を入力してもらう手段を有することを特徴とする。シート束を作成する紙種を検知してからの制御は、今までの制御の同様のため、第4の実施例に係る制御フローチャートは図６のようになる。

例えば、紙種入力手段は、オペパネ上から入力できるようになっており、画像形成装置の給紙デッキの開閉をする度に、ユーザに入力を要求するような仕様でも構わない。あるいは、ユーザがシート材を接着させたい場合のみ、プリンタドライバで紙種選択ダイアログが有効となり、選択を要求するような仕様でも構わない。このような方法により、ユーザにより紙種を選択してもらうことで、ユーザの要求に応じて、適切なスループットでかつ、接着力の強いシート材束を作成することが可能になる。

以上説明したように、第4の実施例によると、新たに紙種検知手段等を設けることない簡単な構成で、スループットの高いシート材接着装置が実現することができる。

本発明に係る代表的なシート材接着装置の断面図 本発明に係る代表的なシート材接着装置の概観図 第１の発明に係る制御フローチャート 第２の発明に係る制御フローチャート 第３の発明に係る制御フローチャート 第４の発明に係る制御フローチャート

符号の説明

100 画像形成装置
101 レーザスキャナ
102 上段カセット
103 下段カセット
104 ピックアップローラ
105 分離ローラ
106 分離パッド
107 紙種検知センサ
108、109 導入搬送ローラ対
110 転写装置
111 感光ドラム
112 定着ドラム
113 両面フラッパ
114 両面搬送路
115 排出フラッパ
116 第１の排出ローラ
117 排紙搬送ローラ
118 第２の排出ローラ
119 第２の排出フラッパ
120 第３の排出ローラ
121 ヒータ
122 加熱加圧部材
123 縦整合板
124 束排紙トレイ
125 シート材接着装置
126 積載トレイ
127 横整合板
128 束排出ローラ

Claims (6)

1. 電子写真方式の画像形成手段により、シート材同士の接着部にトナー層を形成し、このトナー層の形成されたシート材を順次積載トレイ上に排出して重ねながら、このシート材の接着部を加熱・加圧することによって各シート材同士を接着させるシート材接着装置において、シート材の紙種を検出する紙種検知手段と、加圧部材を上下に昇降させる加圧部材駆動手段と、シート材を搬送する複数の搬送速度を有し、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、前記加圧部材駆動手段の制御及び前記搬送速度を変更し、一度に接着させる枚数を可変にすることを特徴としたシート材接着装置。
2. 前記請求項1記載のシート材接着装置において、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、前記画像形成手段による画像形成を一時停止することを特徴とするシート材接着装置。
3. 前記請求項１・２記載のシート材接着装置において、ヒータの温調制御を行う温度制御手段と、加圧力を調整する圧力制御手段と、前記画像形成手段で形成するトナー量を制御するトナー制御手段とを有し、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、温度制御手段と、圧力制御手段と、トナー制御手段の制御を変更することを特徴としたシート材接着装置。
4. 前記請求項１〜３記載のシート材接着装置において、前記画像形成手段がシート材に画像形成を行うまでに、前記紙種検知手段がシート材の種類を検知する構成であって、前記紙種検知手段で得られた情報を前記シート材接着装置に伝達する通信手段を有することを特徴とするシート材接着装置。
5. 電子写真方式の画像形成手段により、シート材同士の接着部にトナー層を形成し、このトナー層の形成されたシート材を順次積載トレイ上に排出して重ねながら、このシート材の接着部を加熱・加圧することによって各シート材同士を接着させるシート材接着装置において、シート材の紙種をユーザに入力してもらう紙種選択手段と、加圧部材を上下に昇降させる加圧部材駆動手段と、シート材を搬送する複数の搬送速度を有し、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、前記加圧部材駆動手段の制御及び前記搬送速度を変更し、一度に接着させる枚数を可変にすることを特徴としたシート材接着装置。
6. 前記請求項５記載のシート材接着装置において、ヒータの温調制御を行う温度制御手段と、加圧力を調整する圧力制御手段と、前記画像形成手段で形成するトナー量を制御するトナー制御手段とを有し、前記紙種検知手段により検知した紙種に応じて、温度制御手段と、圧力制御手段と、トナー制御手段の制御を変更することを特徴としたシート材接着装置。

Images