JP2006199475A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】 後処理装置のウォームアップ時間による製本動作の開始を遅らせることなく、生産性を向上させた画像形成システムを提供すること。
【解決手段】 製本動作を含むジョブを予約する際にテープバインド動作開始する時間からウォームアップに要する時間遡った時点でウォームアップ指示を出し、ウォームアップが終了したとき、同時にテープバインド動作が開始するようにして、待ち時間を無くし、生産性を向上させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成システムに関する。

画像形成装置と製本機能を有する後処理装置とを連結し、画像形成装置により画像形成された複数枚のシートを後処理装置のシート積載手段に積載してシート束を作り、これを整えて綴じることにより本を形成する製本システムは、市場で広く使用されているシステムである。

前記シート積載手段に積載されたシートの端部を整える手段（整合手段と称す）は、シートの側面をシート搬送中にガイド部材で導くことにより側面位置を整え、先端部を部材に突き当てて先端位置を整えるようにしたものが一般的である。

積載され整合されたシート束は、シートが容易にずれないように、その先端部が保持され、綴じ手段により綴じられ、製本される。

綴じ手段としては、シート束の端部をステイプラで綴じるものや、溶融したホットメルト接着剤をシート束の先端面に塗布することにより綴じるものが多い。その他、画像形成装置から排出されたシートの端部に糊を塗布して、このシートを整合しながら積載して、最後に糊が塗布されシートの端部を押圧して綴じる手段も提案されている（例えば、特許文献１参照）。上述した、各綴じ手段は、それぞれ特徴があり、製本の目的により適宜な手段が選択される。

頁数の多い本を製本する場合には、ステイプラによる綴じ手段は綴じ針の長さの制限と、頁の見開きの容易性という点から不適であり、また、糊を塗布する手段も、強度の確保と、頁の見開きの容易性という点で難がある。従って、このような問題がないホットメルト接着剤によりシートを綴じる手段が後処理装置に多く採用されるようになってきた。

ホットメルト接着剤により、シート束を綴じる手順は、まず、整合済みのシートの端部に、加工材であるホットメルト接着剤（以下、接着剤と呼ぶ）が塗布されている綴じテープを所定の位置に押し当て、次に、綴じテープの背面から所定の温度に加熱した部材を押し当てて、接着剤を溶融してシートの端部に接着剤を移行させるというものである。接着剤が塗布されたシート束は、接着剤が固化した後、後処理装置の積載トレイに排出される。

加熱した部材を押し当てることにより綴じテープの接着剤を溶融する加熱手段は、綴じテープを短時間で均一に加熱する必要があることから、部材としては、熱伝導性のよいアルミニウムや、蓄熱性の良好なステンレス等を使用している。この部材と綴じテープが接触する面と反対側の面にはヒータが設けられ、部材が加熱される。

前記部材は、押圧に対応するための強度と、均一な温度分布を要求されることから、熱容量が大きくなる。その結果、ヒータへの通電開始から、前記部材が製本に対応できる所定の温度に到達する間での時間、いわゆるウォームアップ時間が長くなり、画像形成装置の準備が整っても画像形成動作を開始するまでの待ち時間が長くなることもある。

後処理装置のウォームアップ時間を限られた条件下で少しでも短くするための策として後処理装置の加熱部材に複数のヒータを設け、これらのヒータへの電力配分を制御することにより加熱部材全体を均一に温度上昇させるという提案もある（例えば、特許文献２）。

また、整合中の各シートの属性であるシートのサイズ、シートの搬送向き、シートの後処理状態からシート束の整合時間を算出し、算出した整合時間に応じてテープの搬送開始時期を変更する方法が知られている（例えば、特許文献３）。
特開２００３−２９１５５８号公報 特開平９−３２３４８８号公報 特開平９−１１０２８５号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の後処理装置のウォームアップ時間を短縮するために、ヒータの容量を上げ、大きな電力を供給することが考えられるが、通常、装置が接続されている配電盤やコンセントには、供給電力の制限があり、おのずから供給できる電力の限度がある。特に、熱ローラによる定着手段を有する画像形成装置に後処理装置が接続された場合、複数のヒータにウォームアップのための電力を同時に供給する必要があることから、各々のヒータに供給される電力が限られ、画像形成装置及び後処理装置からなる画像形成システム全体のウォームアップ時間はかえって長くなる可能性がある。

また、ユーザの使用環境によっては、ホットメルト接着剤によりシート束を綴じる後処理装置を常時使用する場合と、そうでない場合がある。後処理装置を常時使用する場合は、後処理装置のウォームアップが短時間で完了することが求められている一方、そうでない場合は、後処理装置を使用しない状況では最小限の電力消費に留められていることが要求されている。

しかも、特許文献３に記載の後処理装置では整合動作が始まってシートの属性から整合時間を算出し、その整合時間に応じてテープの搬送開始時期を設定していた。そのためテープのウォームアップ時間を整合時間より短くする必要があり、整合時間が短い場合は、ヒータへかなり大きな電力を供給する必要があった。

そこで本発明は、ホットメルト接着剤によりシート束を綴じる後処理装置を常時使用する場合であっても、そうでない場合であっても、一定の小電力でしかも整合時間に同期してウォームアップがなされる後処理装置を備えた画像形成システムを提供することを目的とする。

本発明の目的は、下記構成により達成することができる。

請求項１に係る発明は、
画像形成部と、操作部と、予約ジョブを記憶するジョブ記憶手段とを有する画像形成装置と、画像形成されたシートに対してテープでバインド処理を行う綴じ手段と、綴じ手段にあってテープを加熱する加熱手段を有する後処理装置と、ジョブ記憶手段記憶されたジョブに基づいてバインド処理を制御する制御手段を有する画像形成システムにおいて、
前記制御手段は、前記ジョブ記憶手段に記憶されたジョブ予約管理と、
バインド処理を含むジョブが予約されたとき、当該予約されたジョブにおいて後処理が開始する時刻を推定し、当該推定された時刻に基づいて前記加熱手段にウォームアップの指示をすることを特徴とする画像形成システムである。

請求項２に係る発明は、
前記制御手段は、当該推定された時刻から前記加熱手段のウォームアップに必要な時間遡った時刻に前記加熱手段にウォームアップを指示することを特徴とする請求項１に記載の画像形成システムである。

請求項３に係る発明は、
前記制御手段は、バインド処理を含むジョブが予約されたときから後処理開始までの時間がウォームアップに必要な時間より短いとき、ウォームアップを指示し、前記ジョブの開始を遅らせることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システムである。

請求項４に係る発明は、
前記画像形成装置で画像形成されたシートを順次積載して、製本に供するためのシート束を作製する整合手段を有し、
前記加熱手段は、前記シート束を端部で綴じた状態で、加工材として熱により溶融する接着剤を該シート束に対して溶融接着することで製本することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成システムである。

請求項１に記載の発明によれば、後処理装置のウォームアップと、画像処理装置による１番目の製本に供する全シートへの画像形成処理とが並行して行われるので、後処理装置のウォームアップ完了後に、画像形成処理を開始する場合に比較して、後処理装置による１番目の製本作業の開始を早めた画像形成システムが実現される。

請求項２に記載の発明によれば、ウォームアップが終了すると同時に綴じ動作が始まるので画像形成から製本まで待ち時間無しで動作が行われるので生産性の良い画像形成システムが実現される。

請求項３に記載の発明によれば、ウォームアップが終了すると同時に綴じ動作が始まるので画像形成から製本まで待ち時間無しで動作が行われるので加熱時間が短く、省電力な画像形成システムが実現される。

請求項４に記載の発明によれば、接着剤を塗布した製本材を加熱して製本を行うので後処理装置の製本材供給や加熱が簡単な構造で実現される。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、製本装置である後処理装置と画像形成装置が接続された画像形成システムを示す概念図である。

画像形成装置Ａは、公知の電子写真技術により画像形成をするデジタル式の複写機である。画像形成装置Ａには、上部に自動原稿送り装置１が設けられており、また、製本装置Ｂが接続されている。

画像形成装置Ａは、自動原稿送り装置１、読み取り手段２、書き込み手段３、画像形成手段４、定着手段５、反転排紙手段６、再給紙手段７、シート搬送手段８、給紙手段９、制御手段Ｃ１、操作表示手段Ｅ等から構成されている。

自動原稿送り装置１は、原稿載置台１０の上に載置された原稿Ｄを１枚ずつ原稿搬送路１１に送り出し、原稿排紙台１２に排紙する。搬送中の原稿Ｄの画像面は、原稿読み取り位置１３にて読み取り手段２にて読み取りがなされる。原稿Ｄの両面の画像を読み取る場合には、第１面の読み取りがなされた原稿Ｄを反転手段１４により反転して、再度、原稿搬送路１１に送り出し、第２面の読み取りを行い、原稿排紙台１２に排紙する。

読み取り手段２は、光源２１、第１ミラーユニット２２、第２ミラーユニット２３、結像レンズ２４、ＣＣＤ２５等からなり、画像読み取り位置１３を走行する原稿Ｄの画像を走査して、その画像をＣＣＤ２５に結像させて、光学的情報である原稿画像情報を電気的情報に変換する。変換された原稿画像情報は、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理が施され、制御手段Ｃ１のメモリＭ１（不図示）に保存される。

書き込み手段３は、レーザ光源、シリンドリカルレンズ、Ｆθレンズ、ミラー、ポリゴン等で構成される走査光学系で、前記メモリＭ１から読み出された画像情報に対応して変化するレーザビームにて、画像形成手段４の感光体４１の表面を走査して、前記感光体４１の表面に潜像を形成する。

画像形成手段４は、感光体４１の表面に形成された潜像を、現像手段４２にて現像処理を行いトナー画像として顕像化するものである。前記トナー画像は、転写手段４３によりレジストローラ８１により送り出されたシートＰに転写される。トナー画像の転写を終えた感光体表面は、クリーニング手段４４により、残留トナーが除去されて、帯電手段４５により電荷が付与されて、次の潜像形成に供される。

定着手段５は、対向して配置された、熱ローラ５１と、加圧ローラ５２とによりトナー画像を担持したシートＰを加熱加圧することにより、トナー画像をシートＰに定着する。

画像定着を終えたシートＰは、排紙ローラ５５により、製本装置Ｂに送られる。

シートＰを反転させて排紙する場合には、排紙ガイド５７によりシートＰを下方に導き、反転手段の反転ローラ６１に前記シートＰの後端を挟持させ、反転して排紙ローラ５５に送り出す。

シートＰの両面に画像形成を行う場合には、排紙ガイド５７と複数のローラによりシートＰを再給紙手段７に送り、再給紙手段７の反転ローラ７１によりシートＰを反転して、再度、シート搬送手段８に送り出す。

シート搬送手段８は、複数のローラと、ガイド部材とからなるシートの搬送路で、給紙手段９から送り出されたシートＰを搬送して、シートＰの先端をレジストローラ８１に突き当てた後、トナー画像を受容するために感光体４１に向けて送り出す。

給紙手段９は、小容量のトレイを有する第１給紙手段９１、大容量のトレイを有する第２給紙手段９２、第３給紙手段９３から構成される。前記各給紙手段は、各々のトレイに載置されたシートＰを１枚ずつシート搬送手段８に送り出す送り出しローラ９１６、９２６、９３６を有している。また、第２給紙手段９２、及び第３給紙手段９３には、積載されたシートの上面位置を検知する上面検知手段が設けられ、前記検知手段からの上面検知信号を基に、制御手段Ｃ１はシートＰを積載しているトレイの底面を上下させている。

操作表示手段Ｅは、画像形成装置Ａの本体上面に設けられたタッチパネルで、表示と入力の両方の機能を有し、コピー枚数の設定をはじめ製本作業をするか否かの設定等の制御手段Ｃ１への指示操作を行うために用いられる。

画像形成装置Ａにより画像形成がなされ製本装置に送り出されたシートＰは、操作表示手段Ｅにより製本作業を施さないモードが選択されていた場合には、振り分けガイド１０１により上方に進むように導かれ排紙台１０２に排紙される。

製本作業を施すモードが選択されていた場合には、整合手段２００に順次送られ、１部の本を構成する頁数のシートＰが積載される。また、シート載置手段９１０、９２０に表紙、あるいは頁間に挿入するためのシートを載置して、載置したシートが所定の頁位置に入るように搬送手段１００により整合手段２００に送り出すこともできる。

整合手段２００は、シート載置台２０１、先端規制板２０２、シート圧着部材２０３、２０４、ローラ２０５、シート幅規制板（不図示）等から構成されている。シート載置台２０１に積載されたシートＰは先端部が先端規制板２０２により、両側がシート幅規制板により規制され、整合されたシート束となる。このシート束に、後述の綴じ手段３００による綴じ処理が施されて１部の本が完成する。

最終頁の載置が終了すると、圧着部材２０３、２０４が積載されたシートＰであるシート束の先端部を上面と下面とから押圧して、積載されたシートの整合が崩れないように挟持する。圧着部材２０３、２０４による挟持が完了すると、先端規制板２０２が矢印ｂの方向に移動して、シート束の先端面が、綴じテープＴＴを挟んで綴じ手段３００に直面する。

図２は、綴じ手段３００の近傍を模式的に示す図である。

綴じ手段３００は、ホットメルトタイプの接着剤が塗布された綴じテープＴＴと、前記綴じテープＴＴを所定の長さにカットして、テープ元巻き部（不図示）から主加熱手段３１０に送り出す綴じテープ送り手段（図２には不図示、図３に図示）、綴じテープＴＴを背面から整合されたシート束の先端面に加熱しながら押圧する主加熱手段３１０、前記綴じテープＴＴの両側面をシート束の最上面と最下面とに加熱しながら押圧する側面加熱手段３２０、３３０等から構成される。すなわち、主加熱手段３１０及び側面加熱手段３２０、３３０が加熱手段として機能するものである。

主加熱手段３１０は、加熱部材３１１とヒータ３１２、温度検知手段ＴＳ１（図２には不図示、図３に図示）等から構成されており、加熱部材３１１は温度検知手段ＴＳ１と制御手段Ｃ２（図１に図示、図２には不図示）とにより所定の温度を維持するように制御されている。なお、側面加熱手段３２０、３３０も主加熱手段３１０とは形状は異なっているが、同様の加熱部材、ヒータ、温度検知手段とから構成されている。

綴じ手段３００の主加熱手段３１０は、加熱手段移動手段（不図示）により矢印ａの方向に移動して、綴じテープＴＴを前記シート束の先端面に押しつける。この動作により、綴じテープＴＴの接着剤は溶融して、シート束の先端面に移行する。

次に、綴じテープ側面ガイド３２１、３３１が矢印ｄ１、ｄ２のように移動して、綴じテープＴＴの側面をシート束の最上面と、最下面に向けて折り曲げる。綴じテープ側面ガイド３２１、３３１の移動が終了すると、側面加熱手段３２０、３３０が矢印ｆ１、ｆ２の方向に移動して、折り曲げられた綴じテープＴＴの量側面を、シート束の最上面と最下面に加熱しながら押圧する。

予め設定された押圧時間が経過すると、主加熱手段３１０、側面加熱手段３２０、３３０は元の位置に復帰して、シート束から離れる。これにより、綴じテープＴＴの溶融した接着剤は温度が急激に降下することにより硬化して、シート束は先端面にて硬化した接着剤にて綴じられる。

整合手段２００（図１に図示）は、綴じられたシート束の先端部を圧着部材２０３、２０４で保持したままの状態で図１の点線位置に移動する。その後、圧着部材２０３、２０４の圧着を解除して、載置台２０１に設けられたローラ２０５を載置面上にせり上げて、回転させることにより、シート束載置台４００に送り出す。

図３は、本実施の形態における画像形成装置Ａと製本装置Ｂから成る画像形成システムの制御関係を示すブロック図である。

画像形成装置の制御手段Ｃ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、メモリＭ１、入出力Ｉ／Ｆ、通信手段、駆動回路等から構成されるコンピュータシステムである。各手段の制御は、予めＲＯＭに記憶させてあるプログラムを実行させることによりなされる。メモリM１には操作手段Ｅから入力された予約ジョブを記憶するジョブ記憶手段Ｍ１１が含まれる。また、本発明のジョブ予約管理手段Ｃ１１や開始待ち時間計算手段Ｃ１２や計時手段Ｃ１３は前記ＣＰＵ、ＲＯＭ、メモリＭ１等を使って実行される。なお、製本装置の制御手段Ｃ２も制御手段Ｃ１に比較して規模は小さいが同様の構成である。本発明のウォームアップ指示手段Ｃ２１は制御手段Ｃ２のＣＰＵ、ＲＯＭ、メモリＭ２等を使って実行される。なお、本図では、本実施の形態の説明に不要なブロックの記載は省略されている。

ジョブ予約管理手段Ｃ１１は、ジョブ記憶手段Ｍ１１に記憶されたジョブ予約を管理する。具体的には例えば、前記加熱手段による後処理を含むジョブが予約されたとき、当該予約されたジョブにおいて後処理が実行される時刻を推定する。

ウォームアップ指示手段Ｃ２１は、温度検知手段ＴＳ１、ＴＳ２及びＴＳ３で検知した温度に基づいて製本装置Ｂの主加熱手段３１０のヒータ３１２及び側面加熱手段３２０，３３０のヒータ３２２，３３２を所定の温度にまで上昇するように制御する。

なお、本発明でいうウォームアップとは、画像形成装置あるいは後処理装置で常温より高い温度で用いられる部材を、その部材の使用温度、あるいはそれよりも低く常温よりは高い温度に加熱することをいう。

また、本発明でいうジョブとは、画像形成を行う際にパーソナルコンピュータやワークステーション等の端末装置又は画像形成システムの制御部で生成される、画像形成を実行するための一連の制御命令のまとまりのことをいい、画像形成要求に対する処理及び実行はジョブを単位として行われる。

なお、上記で説明した実施の形態では、ウォームアップ指示手段Ｃ２１は、製本装置Ｂの制御手段Ｃ２に搭載されているが、画像形成装置Ａの制御手段Ｃ１に搭載することも可能である。また同様に、ジョブ予約管理手段Ｃ１１を製本装置Ｂの制御手段Ｃ２に搭載することも可能である。

次に、図４を用いて本発明に係る画像形成システムで実行されるウォームアップの動作の一例を説明する。

図４は、本発明に係る画像形成システムにより実行されるウォームアップ指示の処理の流れを示すフローチャートである。

本フローチャートは操作表示手段Ｅからのジョブ予約入力を受けたのをトリガーとして起動する。

ステップＳ１では、プリント枚数やプリント用紙等のジョブパラメータが入力される。

ステップＳ２では、先行しているジョブが存在するかを確認する。プリント中や既に予約されているジョブが存在する場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）はステップＳ３へ進む。ジョブが存在しない場合（ステップＳ２：ＮＯ）はステップＳ１５へ進む。

ステップＳ３では、ジョブ予約管理手段Ｃ１１によりステップＳ１で入力されたジョブパラメータやジョブコマンド等をジョブ記憶手段Ｍ１１へ予約登録する。

ステップＳ４では、予約されたジョブがテープバインド処理を含んでいるかを判断する。テープバインド処理を含んでいる場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）はステップＳ５へ、含んでいない場合（ステップＳ４：ＮＯ）はステップＳ１７へ進む。

ステップＳ５では、開始待ち時間計算手段Ｃ１２においてウォームアップ開始までの時間を計算する。計算方法は予約されたジョブがテープバインド動作に入るまでの推定時間からウォームアップに必要な時間を減ずる。
ステップＳ６では、ステップＳ５での結果、差分＜０の場合（ステップＳ６：ＮＯ）はステップＳ１６へ、差分＞０の場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）はステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、上記差分の絶対値をウォームアップ開始待ち時間に設定し、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、ウォームアップ開始待ち時間が０であるかを判断する。０の場合はステップＳ９へ、０でない場合はステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、計時手段Ｃ１３によりウォームアップ開始待ち時間がカウントダウンされてステップＳ８へ戻る。

ステップＳ９では、ジョブ開始待ち時間を０に設定し、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１では、ウォームアップ開始指示をウォームアップ指示手段Ｃ２１へ送る。指示を受けてウォームアップ指示手段Ｃ２１は綴じ手段３００にウォームアップ指示を出す。

ステップＳ１２では、予約されているジョブも含めて先行しているジョブが終了しているかを確認する。全てのジョブが終了していれば（ステップＳ１２：ＹＥＳ）ステップＳ１３へ、終了していなければ（ステップＳ１２：ＮＯ）終了を待つ。

ステップＳ１３では、ジョブ開始待ち時間が０であるかを判断する。０の場合はステップＳ１５へ、０でない場合はステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、計時手段Ｃ１３によりジョブ開始待ち時間がカウントダウンされてステップＳ１３へ戻る。

ステップＳ１５では、ジョブを実行する。

ステップＳ１６では、ステップＳ５で計算した差分の絶対値をジョブ開始待ち時間に設定し、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１７では、ジョブ開始待ち時間に０を設定し、ステップＳ１２へ進む。

なお、本実施の形態において、画像形成装置として複写機を例にとり説明したが、プリンタや印刷機等の画像形成装置に対しても適用可能である。

その他、画像形成システムを構成する各構成の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

本発明に係る画像形成システムを示す概念図である。 本発明に係る後処理装置に適用される綴じ手段の近傍を示す模式図である。 本発明に係る画像形成システムの制御関係を示すブロック図である。 本発明に係る画像形成システムにおけるウォームアップ設定処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 自動原稿送り装置
２ 読み取り手段
３ 書き込み手段
４ 画像形成手段
５ 定着手段
１００ 搬送手段
２００ 整合手段
２０３、２０４ 圧着部材
３００ 綴じ手段
３１０ 主加熱手段
３２０、３３０ 側面加熱手段
３１１ 加熱部材
３１２、３２２、３３２ ヒータ
Ｃ１ 制御手段（画像形成装置）
Ｃ１１ ジョブ予約管理手段
Ｃ１２ 開始待ち時間計算手段
Ｃ１３ 計時手段
Ｃ２ 制御手段（製本装置）
Ｃ２１ ウォームアップ指示手段
Ｅ 操作表示手段
Ｍ１１ ジョブ記憶手段
ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３ 温度検知手段
ＴＴ 綴じテープ

Claims (4)

1. 画像形成部と、操作部と、予約ジョブを記憶するジョブ記憶手段とを有する画像形成装置と、画像形成されたシートに対してテープでバインド処理を行う綴じ手段と、綴じ手段にあってテープを加熱する加熱手段を有する後処理装置と、ジョブ記憶手段記憶されたジョブに基づいてバインド処理を制御する制御手段を有する画像形成システムにおいて、
   前記制御手段は、前記ジョブ記憶手段に記憶されたジョブ予約管理と、
   バインド処理を含むジョブが予約されたとき、当該予約されたジョブにおいて後処理が開始する時刻を推定し、当該推定された時刻に基づいて前記加熱手段にウォームアップの指示をすることを特徴とする画像形成システム。
2. 前記制御手段は、当該推定された時刻から前記加熱手段のウォームアップに必要な時間遡った時刻に前記加熱手段にウォームアップを指示することを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記制御手段は、バインド処理を含むジョブが予約されたときから後処理開始までの時間がウォームアップに必要な時間より短いとき、ウォームアップを指示し、前記ジョブの開始を遅らせることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システム。
4. 前記画像形成装置で画像形成されたシートを順次積載して、製本に供するためのシート束を作製する整合手段を有し、
   前記加熱手段は、前記シート束を端部で綴じた状態で、加工材として熱により溶融する接着剤を該シート束に対して溶融接着することで製本することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成システム。

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