JP2007070094A - 画像形成装置、およびシート処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 端綴じ処理と製本処理とを選択して実行できる小型の画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成したシートの積載や各種処理を行えない共通仕様の装置本体500Aの上に、ステイプラ480と搬送方向整合基準部430とを共通に使用して端綴じ処理と製本処理とが可能なシート処理装置400を重ねて配置するとともに、装置本体500Aの平面内に収めて形成した積載部470に、端綴じ処理されたシート束と製本処理されたシート束と単純積載処理されたシートとを共通に積載する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関し、詳しくはシート束を形成して中綴じ後に二つ折りする製本処理等の必要なシート処理機能を小型軽量かつカスタムメイドに組み込み可能な画像形成装置に関する。
画像形成したシートを重ね合わせてシート束を形成し、形成されたシート束の折り線上を中綴じ(針綴じ)し、中綴じされたシート束を折り線で二つ折り(束折り)して冊子状態で積載出力するいわゆる製本処理が可能な画像形成装置が実用化されている。このような画像形成装置の多くは、シートに画像を形成する装置本体の下流側に製本処理が可能なシート処理装置を並べて配置している。
そして、製本処理が可能なシート処理装置の多くは、形成したシート束の一端を針綴じするいわゆる端綴じ処理、シート束を形成することなく単純に1枚ずつシートを積載する単純積載処理、シートやシート束にファイル用の孔を形成する穿孔処理等、いくつかの処理メニューから1つを選択して実行可能である。
特許文献1に示されるシート処理装置は、端綴じ処理と単純積載処理とが可能な汎用処理ユニットの下方に、製本処理を行う専用処理ユニットを増設しており、これらの処理の中から1つの処理を選択して実行可能である。
特許文献2に示されるシート処理装置は、シートを1枚ずつ受け入れてシート束を形成する処理トレイの奥側に、シート束を二つ折りする二つ折り機構を配置しており、端綴じ処理を行うための針綴じ装置を用いて製本処理における中綴じ処理を行わせている。
特許文献3に示されるシート処理装置は、二つ折りされたシート束を、単純積載されるシートと平面的に重なり合う位置まで搬送する排出経路を有しており、シートを単純積載するためのトレイ装置を取り外せば、製本処理されたシート束を積載する固定の専用積載トレイに対して、単純積載されるシートをも積載可能である。
特許文献4に示される画像形成装置は、画像読取装置(スキャナ装置)下に画像読取装置の平面に収めて、感光体ドラムによる画像形成部と、シート束を形成する処理トレイと、昇降可能な積載トレイとを配置しており、処理トレイにシートを積載して形成したシート束の後端側を端綴じした後に、シート束を処理トレイから積載トレイへ排出して積載させている。
また、言うまでも無く、シートに画像を形成する共通仕様の装置本体の下に、装置本体と同一の平面輪郭、側面外観に形成した種々のシートカセットユニットを接続することにより、広い意味での処理能力を変更可能にした画像形成装置も実用化されている。
特開平10−279163号公報 特開2001−72310号公報 特開2003−241578号公報 特開2001−72311号公報
近年、シート処理装置を含む画像形成装置の設置スペースを節約し、設置スペース周りの室内レイアウトの自由度を増すべく、シート処理装置を含む画像形成装置の小型化が望まれ、特許文献4に示されるように、可能なシート処理の数を絞り込んでシート束の胴内排出を可能にした画像形成装置が商品化されている。
しかし、胴内排出を行う画像形成装置では、装置の全高を抑えつつ、装置の平面内にシートやシート束の積載空間を確保しているので、シート処理装置内の機構の配置スペースが限られ、特許文献2に示されるような製本処理を行う専用処理ユニットを追加して配置することは不可能である。
かと言って、通常のユーザーにとっては便利な追加機能に過ぎない製本処理を行う専用処理ユニットだけを設けて、必須の端綴じ処理ユニットを排除すると、画像形成装置の商品性が大きく損なわれてしまう。
そこで、特許文献2に示されるように、シート束の端綴じ処理を行う針綴じ装置を用いて、製本処理における中綴じ処理を行うことが提案されているが、この場合、束形成する機構や針綴じ装置の個数は節約されるものの、二つ折りされる前の大きなシートを水平方向に大きく移動するスペースが胴内に必要となるため、シート処理装置の長さや床面積は特許文献1に示されるシート処理装置よりもさらに大きくなってしまう。
また、端綴じ処理されたシート束を積載する積載トレイとは別の積載場所に二つ折りされたシート束を積載しているので、胴内排出を行うシート処理装置に搭載すると、シート処理装置の全高を抑えることができず、無理に2箇所の積載場所を確保すると、1つ1つの積載場所が狭くなって満載が早まり、頻繁にシート束の取り出しを行うことになる。
また、上述のシートカセットを参考にして、共通仕様の装置本体の下に、装置本体と同一の平面輪郭に形成した種々のシート処理装置を重ねて接続することが提案されているが、排出されるシートやシート束の種類(サイズ)ごとの積載空間を積み重ねると全高が高くなるし、そもそも、シート束の積載空間の形式や配置、例えばシート束の取り出し方法を最適化することは容易でない。
しかし、近年、画像形成装置のカラー印刷精度の向上に合わせて、プレゼンテーション資料の作成や、写真も含めた冊子形態の資料等の作成の機会が増しており、端綴じ処理が可能な通常の画像形成装置に製本処理を組み込むことができれば、画像形成装置の商品性が大きく高まることは確実であり、さらに、その部品点数を抑えて小型軽量かつ低価格に構成できれば、画像形成装置の大きな需要を喚起することができる。
本発明の第1の目的は、画像形成を行う標準仕様の装置本体と必要なシート処理の機構を組み込んだシート処理装置とを組み合わせた画像形成装置の全高と占有床面積とを共に減らして、軽量小型で低価格の画像形成装置を提供することである。
本発明の第2の目的は、端綴じ処理されたシート束と製本処理されたシート束とを同一の積載空間に排出して効率高く積載させ、これにより、全高および占有床面積を抑制しつつも実用的な積載容量を備えた胴内排出型の画像形成装置を提供することである。
本発明の第3の目的は、端綴じ処理が可能なシート処理装置の部材や機構をより多く兼用させて製本処理を可能にし、小型軽量で汎用性のある低価格なシート処理装置を提供することである。
本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像形成されたシートを受け入れて処理する処理手段と、を備えた画像形成装置において、前記処理手段は、前記画像形成手段の平面内に収めた筐体構造に収納されて、前記画像形成手段と上下に重ねて配置されるとともに、処理されたシートの積載空間を前記平面内に収めて設けており、前記積載空間は、処理されたシートを正面側から取り出し可能としたものである。
本発明のシート処理装置は、画像形成手段と平面輪郭を一致させた筐体構造に収納され、前記画像形成手段と上下に重ねて配置可能なシート処理装置であって、正面側から見た左右の片側へ片寄せて前記筐体構造の内側に配置され、積載されたシートを正面側から取り出し可能なシート積載手段と、前記平面輪郭における前記シート積載手段の反対側から受け入れたシートを左右方向に案内して前記シート積載手段へ導く搬送経路と、前記搬送経路の入口側に配置されて、前記画像形成手段から受け入れたシートを重ねてシート束を形成する束形成手段と、前記搬送経路の出口側に配置されて、前記束形成手段により形成されたシート束を前記シート積載手段へ排出する排出手段とを備えたものである。
本発明の画像形成装置では、画像形成手段と処理手段とを上下に組み合わせて、製本処理に限らず、必要なシート処理を行える画像形成装置をカスタムメイドに組み立てるので、画像形成手段の在庫や見込み生産量を少なくでき、特殊なシート処理を行う需要の少ない画像形成装置でも短い納期で低価格に提供できる。
また、部品数や調整箇所の多い画像形成手段を汎用化、標準化して大量生産することにより、部品コストや組み立てコストを抑制しつつ、洗練された設計の高品質、高信頼性の画像形成装置を提供できる。
また、処理されたシートの積載空間を画像形成手段の平面輪郭の内側に設けて、処理されたシートを正面側から取り出し可能としているので、低い全高さ、小さな占有面積の中に、実用的な容量の積載空間を確保できる。
本発明のシート処理装置では、画像形成装置の平面輪郭の内側でシートを移動させて束形成を含む各種処理を行い、処理されたシート束を画像形成装置の平面輪郭の内側に設けたシート積載手段へ積載するので、画像形成装置の外側にシート処理装置の設置スペースや作業スペースが不要である。そして、平面輪郭の左右の片側へシート積載手段を片寄せ配置しているので、胴内に実用的な容量を備えたシート積載手段を確保しつつも全高および床面積を抑制した小型のシート処理装置を実現できる。
以下、本発明の画像形成装置の一形態である複写機500を図面に基づいて説明する。本発明の画像形成装置は、本実施形態の複写機500には限定されず、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等で実施されてもよく、複写機500の装置本体500Aは、静電印字方式に限らず、他の画像形成方式、例えばインクを使った画像形成装置や、インクジェット方式の画像形成装置、印刷装置等で置き換えてもよく、画像形成の方式は問わない。
また、本実施形態のシート処理装置400は、装置本体500Aに単に積み重ねて着脱自在とするばかりでなく、装置本体500Aの筐体構造に固定して組み立て後は分離不能としてもよく、シート処理装置400を単独の枠体で覆って自動給紙装置等と組み合わせて自動中綴じ製本機として実施してもよく、シートをマニュアルで1枚ずつ挿入する中綴じ製本機として実施してもよい。
また、本実施形態では、装置本体500Aを制御する制御部600がシートの処理に係る各部の制御も行うが、制御部600から独立した別のマイコン制御装置等をシート処理装置400に備えて、制御部600と双方向通信を行いつつシートの処理を制御させてもよい。
なお、以下の説明では、シートのシート搬送方向の上流側端を後端、下流側端を先端、シートの搬送方向に沿った端を側端とし、シート搬送方向に対して交差する方向をシートの幅とし、シートの後端を揃えることを後端整合、側端を揃えることを側端整合としている。
<画像形成装置>
図1は本発明の一実施形態であるシート処理装置を備えた複写機の正面図である。本発明の画像形成装置である例えば複写機500は、画像形成手段である例えば装置本体500Aと、処理手段である例えばシート処理装置400とを備えている。
図1に示すように、複写機500は、画像を形成するプリンタ部200を装置本体500Aにまとめ、原稿の画像を読み取るリーダ部120と装置本体500Aとの間に、画像形成されたシートの端綴じ処理と製本処理とが可能なシート処理装置400を配置している。装置本体500Aの上部には、原稿を1枚ずつプラテンガラス102上に供給する自動原稿給送装置300(以下、「ADF」という)を後方側へ開閉可能に取り付けてある。
複写機500は、リーダ部120で読み取った原稿画像をプリンタ部200でシートに複写する複写機として機能する他、外部のパソコン等から送られてきた画像データをプリンタ部200で受けて、シートに画像を印刷するプリンタとしても機能する。さらに、複写機500は、リーダ部120で読み取った原稿画像のファクシミリ信号を他のファクシミリに送信したり、他のファクシミリからのファクシミリ信号を受信してプリンタ部200で印刷したりするファクシミリとしても機能する。
複数枚の原稿を複写する場合、ADF300に原稿を積載して、1枚ずつ順次リーダ部120に搬送させ、停止させたスキャナユニット104の上方を通過させていわゆる流し読みを行う。また、ADF300で扱えない原稿を複写する場合、ADF300を後方側へ開いてプラテンガラス102上に原稿を載置し、スキャナユニット104を図中左右方向へ移動させていわゆる走査読みを行う。
いずれにせよ、スキャナユニット104の光源103で照明された帯状の領域の画像が、ミラー106、107及び光学系108を経てCCDイメージセンサ部109に結像し、CCDイメージセンサ部109によって線画像が読み取られて画像信号に変換され、画像データ化や画像処理等のデジタル処理が施される。
デジタル処理が施された画像データは、プリンタ部200の露光制御部201に送信されて展開され、変調されて、レーザ光の光信号に変換される。露光制御部201は、レーザ光の光信号を走査して感光体ドラム202に照射し、この照射光によって感光体ドラム202の表面に静電気の潜像が形成され、現像器203でトナーを付着させて潜像を現像して、感光体ドラム202にトナー像が形成される。
トナー像の先端とタイミングを合わせて、シートカセット204、205からシートが搬送され、転写部206にてトナー像がシートに転写される。シートに転写されたトナー像は、定着部207で高温加圧を受けてシートに定着される。片面印刷の場合、定着完了したシートは、シート排出部208を通じてシート処理装置400へ受け渡される。
しかし、両面印刷の場合、片面が定着完了したシートは、シート排出部208から反転パス210へ送り込まれ、スイッチバック式に搬送されて表裏反転状態で再び転写部206へ送り込まれる。そして、裏面にもトナー像が転写されたシートは、定着部207でトナー像を定着された後に、シート排出部208を通じてシート処理装置400へ受け渡される。
シート処理装置400は、シート束の積載部470を含めて、装置本体500Aと平面輪郭を一致させ、装置本体500A、リーダ部120とともに一体の筐体構造を構成しているかのように積み重ねて不図示の固定ネジにより一体に連結されている。
シート処理装置400は、画像形成されたシートを積載部470に1枚ずつ排出して積載させる単純積載処理、画像形成されたシートを重ねてシート束を形成して一端を針綴じする端綴じ処理、および形成したシート束の中央を中綴じ後に二つ折りする製本処理の3つの処理の中から1つを選択して実行可能である。
いずれの処理を選択した場合でも、シートやシート束は共通の積載部470に積載され、扱える最大サイズ(A3)のシートを製本処理したシート束でも、装置本体500Aの平面輪郭からはみだすことなく積載部470に積載可能である。
積載部470は、正面側および右側面側の2方向が開放された空間となっており、積載部470に積載されたシート束は、その状況を正面側から観察できるとともに、正面側から手を差し込んで取り出すことができる。ただし、最大サイズ(A3)のシートを折らずにそのまま積載する際には、積載部470に収まりきらないので、積載部470の右側にほぼA4サイズの拡張トレイを差し込むことが可能である。
<シート処理装置の構成>
図2はシート処理装置の構成の説明図、図3はシートの受け入れから側端整合までの各部動作の説明図、図4はシート束の形成から折り線の位置決めまでの各部動作の説明図、図5は二つ折りからシート束排出までの各部動作の説明図である。別の発明のシート処理装置である例えばシート処理装置400は、シート積載手段である例えば積載部470、束形成手段である例えば搬送方向整合基準部430、針綴じ手段である例えばステイプラ480、二つ折り手段である例えば折りローラ446a、446bおよび突き板445、搬送手段である例えば搬送ローラ410a、410b、排出手段である例えば排出ローラ410cを備えている。
図2に示すように、装置本体500A(図1)から排出されたシートは、単純積載処理が選択されていると、搬送経路436、437を搬送ローラ410a、410bによって搬送され、ステイプラ480を通過して排出ローラ410cへ送り込まれ、排出ローラ410cによって積載部470へ排出される。
搬送ローラ410a、410b、排出ローラ410cは、不図示の共通なパルスモータによって回転駆動されて、搬送経路436、437に沿ってシートを搬送する。搬送ローラ410a、410b、排出ローラ410cは、それぞれの回転軸が回動可能に支持されており、不図示の昇降機構によってシートに対する当接・離間を制御される。
搬送経路436には、シートを搬送方向に整合する搬送方向整合基準部430が配置される。搬送方向整合基準部430は、搬送経路436に1枚ずつ受け入れたシートの上流側(後端)を挟持して後続シートの摩擦に抵抗させ、後続シートを次々に挟み込んで重ね合わせることにより、搬送経路436内に所定枚数のシートをバッファしてシート束を形成する。
搬送方向整合基準部430は、不図示の回動機構によって、搬送経路436に沿って移動可能で、シート束の形成開始に先立たせてシートサイズに応じた回動位置に位置決めされる。搬送方向整合基準部430は、挟持したシート束の中央の折り線がステイプラ480の針綴じ位置に一致するように位置決めされるので、束形成後、直ちにステイプラ480を作動させて中綴じを遂行できる。
整合部420は、紙面と垂直方向に移動可能に支持された一対の部材であって、シート幅の間隔まで往復移動してシートの側端整合を行う。排出ローラ410cは、排出コロ410gに圧接して排出ローラ対を構成し、搬送経路437を搬送されるシートやシート束を積載部470へ排出して積載させる。
ステイプラ480の上流位置に搬送方向切り替え部441が配置される。搬送方向切り替え部441は、中綴じされたシート束がステイプラ480まで搬送されると上方へ回動して分岐経路440を開き、分岐経路440に対するシート束のスイッチバック搬送を可能にする。
分岐経路440の入口近くに折りローラ446a、446bが配置される。折りローラ446a、446bは、不図示の駆動機構に制御され、圧接状態ではニップへシート束を引き込む方向に回転し、離間状態では分岐経路440の奥側へシート束を搬送する方向に回転する。突き板445は、圧接状態の折りローラ446a、446bのニップへ突き出してシート束を二つ折りする。
分岐経路440は、折りローラ446a、446bよりも先端側で、大きなアールを持たせて筐体構造401の底面に沿って曲げられており、A3サイズであれば、そのシート束を搬送経路437、分岐経路440に沿ってほぼU字型に湾曲させた状態で保持して二つ折りを開始させる。
<シート処理装置の動作>
図1に示すように、複写機500の装置本体500Aに搭載されたマイコン制御装置である制御部600は、リーダ部120を制御して原稿の画像を読み取らせ、プリンタ部200を制御してシートに画像を形成させる。そして、装置本体500Aにシート処理装置400が接続されている場合、シート処理装置400の各部を制御して指定されたシート処理を遂行させる。
制御部600は、書き込まれたプログラムや各種データを読み出して保持し、外部装置との間で必要なデータ送受信を行い、プログラムに従って各種センサや通信データを読み込んで必要な演算を実行し、接続された各種モータ、アクチュエータを作動させて、選択されたシート処理を実行させる。
制御部600には、画像形成、原稿読取の処理プログラムと必要なデータも書き込まれているが、ここでは、画像形成、原稿読取に関しては説明を省略し、図3〜図5を参照してシート処理を詳細に説明する。
リーダ部120の正面側に配置した不図示の操作パネルを通じてシート処理が選択され、画像形成の開始が指令されると、制御部600は、シートサイズ等のシート情報や指定されたシート処理を読み込む。そして、製本処理か端綴じ処理が選択されていれば、搬送方向整合基準部430をシートサイズに応じた位置へ移動して、シート束の形成を開始する。
図3の(a)に示すように、シート排出部208(図2)に押し出されたシートSが搬送ローラ410a、410bに差し掛かると、上方へ退避していた搬送ローラ410a、410bが回転開始して落下し、図3の(b)に示すように、シートSをニップして下流側の所定位置まで搬送して停止する。
そして、図3の(c)に示すように、搬送ローラ410a、410bが上方へ離間してシートSの幅方向の移動が自由になると、搬送方向整合基準部430が開放されるとともに、幅方向整合部420が幅方向に往復移動して、シートの側端整合を行う。
この側端整合が終わると、図3の(b)に示すように、再び搬送ローラ410a、410bが落下して今回は逆方向に所定時間回転し、シートSを搬送方向整合基準部430に突き当てて後端整合を行う。このとき、搬送ローラ410bがシートSに与える搬送力Fは、シートSが座屈しない程度にし、シートSを搬送方向整合基準部430に押し当てた後は、シートS面上で搬送ローラ410bが空転してシートSの斜行を取り除く。
搬送ローラ410bの停止後、図4の(a)に示すように、搬送方向整合基準部430が閉じられてシート束S1の後端が挟持される。そして、搬送ローラ410bは、上方に退避すると後続のシートSが受け入れられる。制御部600は、所定枚数の束形成が完了するまで、図3の(a)〜図4の(a)の操作を繰り返して、後続のシートSを先行するシート束S1の上に重ねて一体に挟持することによりシート束S1を形成する。
搬送経路436および搬送方向整合基準部430は、10〜20枚程度のシート束S1を挟持した状態でも、搬送経路436に空間ができるよう設計してあり、装置本体500Aから排出される後続のシートSは、搬送方向整合基準部430に挟持されたシート束S1の上を搬送ローラ410a、410bによって搬送されて、整合と束形成が繰り返し行われることで、搬送方向整合基準部430を含めた搬送経路436内に、図4の(a)に示すように、シート束S1が形成されていく。
このようにしてシート束S1が形成されると、製本処理が選択されていれば、搬送方向整合基準部430でシート束S1を挟持したまま、ステイプラユニット480を作動させることにより、シート束の中央の折り線上に自動的に針綴じ処理が実行される。
次に、搬送ローラ410a、410bが落下してシート束S1をニップするとともに、搬送方向整合基準部430がシート束S1の挟持を解除する。次いで搬送ローラ410a、410bが回転して、図4の(b)に示すように、束搬送路切り替え部441を抜ける位置(ステイプラ480による端綴じ位置)までシート束S1が搬送されて停止する。
次に、図4の(c)に示すように、束搬送路切り替え部441が上方へ偏向されて、搬送ローラ410a、410bが逆方向に回転開始し、中綴じされたシート束を分岐経路440へ進入させ、束搬送ローラ443と折りローラ446a、446bとのニップへシート束を受け渡した後に、搬送ローラ410a、410bが上方へ退避する。
その後は、束搬送ローラ443と折りローラ446a、446bとによってシート束が奥側へ搬送され、図4の(c)に示すように、折りローラ446a、446bのニップにシート束の折り線を位置決めた状態でシート束の搬送が停止される。 次に、シート束S1は、図5の(a)に示すように、突き板445により折り線を折りローラ446a、446bのニップへと押し込まれて二つ折り状態で折りローラ446a、446bに搬送されることにより折り目付けされる。このとき、束搬送ローラ443はシートから離間してある。
ただし、搬送ローラ410a、410bと束搬送ローラ443は、折りローラ446a、446bのニップへシート束S1を押し込む方向に回転駆動されてもよい。この場合、折りローラ446a、446bの回転速度を突き板445の突き出し速度程度の低い値に設定し、折りローラ446a、446bに対してシート束があまりスリップしないで束折りが遂行されるようにしてもよい。
次に、折りローラ446a、446bにより束折りされたシート束は、図5の(b)に示すように、束搬送部450へと搬送され、束搬送部450により排出経路451を通じて排出ローラ410cへと送り込まれ、図5の(c)に示すように、排出ローラ410cにより積載部470上に排出される。
一方、端綴じ処理が選択されている場合、図4の(b)に示すように、シート束をステイプラ480による端綴じ位置へ搬送して停止させ、ステイプラ480を作動させて端綴じを行う。この端綴じ位置が製本処理における搬送の折り返し位置であることは上述したとおりである。
<別の実施形態>
図6は別の実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。別の実施形態では、カラープリンタ1500の装置本体1500Aの下に、図1〜図5を参照して説明したシート処理装置400と等しい動作・機能のシート処理装置1400が配置されている。図6中、図1〜図5を参照して説明したシート処理装置400と等しい機能の部材には同一の記号を付して詳細な説明を省略する。
図6に示すように、カラープリンタ1500の装置本体1500Aは、シートカセット1204(または1205)から1枚ずつ取り出したシートにカラー画像を形成可能なプリンタ部1200を有し、プリンタ部1200で画像形成したシートをそのまま排出して積載が可能な積載トレイ1530を上面に形成してある。プリンタ部1200には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する4個の感光体ドラム1202が一列に配列され、4個の感光体ドラム1202に対して、それぞれ不図示の露光ヘッドと現像器1203とが配置されている。
このような構成のカラープリンタ1500において、パソコン等の外部機器から原稿データを受け取って画像を形成する場合には、パソコン等より送信された原稿データに基づいて露光ヘッドを作動させて感光体ドラム1202に潜像が形成される。そして、形成された潜像を現像器1203によって現像することにより、感光体ドラム1202に各色のトナー像が形成される。
露光ヘッドと現像器1203とを用いて4個の感光体ドラム1202にそれぞれ形成されたシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各トナー像は、搬送ベルト1206によって一方向に搬送されるシートの表面に次々に転写され、定着部1207で加熱加圧を受けてシートに定着される。
画像形成されたシートは、排出部1208から搬送路切り替え部1510へ進み、上向きに偏向させた搬送路切り替え部1510によって下方へ案内されて、シート処理装置1400へ進入する。
シート処理装置1400は、シートの受け入れ方向に合わせて搬送経路436が上向きに形成されることと、配置スペースの都合で搬送方向整合基準部430が装置本体1500A側に配置されること以外は、図1のシート処理装置400とほぼ同一に構成され、同様に制御されて、同様な処理、すなわち、画像形成されたシートを積載部470に1枚ずつ排出して積載させる単純積載処理、画像形成されたシートを重ねてシート束を形成して一端を針綴じ処理する端綴じ処理、および形成したシート束の中央を中綴じ後に二つ折り処理する製本処理の3つの処理の中から1つを選択して実行可能である。
これらの処理を行わない場合には、搬送路切り替え部1510が下向きに偏向されて、シートの搬送方向が切り替えられ、画像形成されたシートは、未処理シート排出部1520を経て未処理シート積載部1530へ1枚ずつ排出して積載される。
なお、カラープリンタ1500は、両面印刷対応の機種に置き換えて、シートの両面に画像を形成した後、シート処理装置1400で製本処理を行うことも可能である。
さらに、図1〜図5を参照して説明した実施形態の画像形成装置と同様に、別の実施形態でも静電印字方式の画像形成装置を例としてあるが、他の画像形成装置、例えばインクを使った画像形成装置や、インクジェット方式の画像形成装置でも同様であり、画像形成の方式は問わない。
<さらに別の実施形態>
図7はさらに別の実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。図1〜図5を参照して説明したシート処理装置400は、その搬送経路436、搬送方向整合基準部430、筐体構造401等に若干の変更を加えるだけで、図6のカラープリンタ1500以外にも種々の搭載、連結形態が可能である。
図7の(a)に示すように、シート処理装置400を装置本体500Aの上方に配置して、シート処理装置400からのシート束の取り出しを優先してもよい。製本処理された冊子が、画像形成装置本体500の上方に排出されるので、冊子の視認性や取り出し性といった操作性が向上する。
図7の(b)に示すように、リーダ部120を必要としないプリンタの場合、装置本体500Aの上面に図6に示すカラープリンタ1500と同様な積載トレイを形成してシートの単純積載処理に対応させるとともに、シート処理装置400を装置本体500Aの下に重ねて配置して、システムの全高を低くしてもよい。
図7の(c)に示すように、リーダ部120と装置本体500Aの間に、シート処理装置400を隙間無く挟み込んで配置して全体の小型化を優先してもよい。
図7の(d)に示すように、リーダ部120と装置本体500Aとの間にラージサイズのシートの積載部570を設け、積載部470へは二つ折りしたシート束だけを積載するようにして、完全胴内排出を達成してもよい。
<本実施形態の画像形成装置およびシート処理装置の効果>
以上述べたように、本実施形態のシート処理装置400は、製本処理のための集積、整合処理を搬送経路436内で行い、中綴じ、二つ折りを行った後に、束搬送部450から排出経路451へと製本処理された冊子を搬送し、未処理のシートの排出ローラ410cと、少なくとも一部を兼用し排出を行い、更に積載部470も少なくとも一部を兼用することで、非常にコンパクトな製本処理部が構成できるので、装置本体500Aに対して、シート処理装置400のレイアウトの自由度を向上させることが可能になり、装置本体500Aの長所、例えば操作性に優れた画像形成装置であるとか、コンパクトな画像形成装置である等々を損ねずに、製本処理部を含めた画像形成装置システムが提供可能となる。
本実施形態の複写機500は、装置本体500Aの上にシート処理装置400を配置しているので、別の実施形態のカラープリンタ1500のように装置本体1500Aの下方にシート処理装置1400を配置するよりも、製本処理された冊子が、装置本体500Aの高い位置に排出されることとなり、冊子の視認性や取り出し性といった操作性が向上する。
本実施形態のシート処理装置400は、
(1)画像形成装置に中綴じ製本部を備え、
(2)中綴じ製本部を画像形成部と縦方向に配し、
(3)中綴じ製本部を、画像形成部の投影面積内となる構成とし、
(4)中綴じ製本部で製本処理された冊子の積載部の少なくとも一部分を画像形成部の略投影面積内とした。
従って、以上述べたように、(1)〜(4)の構成によって、製本部の有無に関わらず、画像形成装置の占有面積を略同一にすることが可能である。そして、小型化及び低コスト化が実現されるので、例えばオフィスのデスク脇や、一般家庭等の限られたスペースであっても設置しやすい小型で安価な製品の提供が可能となる。また、縦方向に配置したことにより、仕上がった冊子の視認性や取り出し性の最も良い位置に積載部を配置できるので、使用者にとって使い勝手の良い製品の提供が可能になる。
ところで、近年、端綴じや仕分け処理を行うシート処理装置と、小サイズのシートの積載部とを画像形成装置の床面積内に収めている製品も提案されているが、大サイズのシートは画像形成装置の外部に出てしまう。また、一般的なユーザーが冊子を作成しようとした場合、端部を綴じる冊子については、綴じる枚数にもよるが、一般量販店で市販されている入手性の良いハンディタイプのステプイラでも代用可能ではあるのに対し、中綴じ冊子を作成しようとした場合、スパンの大きな特殊な針綴じ装置や大がかりな位置決め装置が必要であり、容易に中綴じ冊子を作成することは困難であった。よって安価に中綴じ冊子が作成できる製品が望まれていた。
本実施形態のシート処理装置400は、これらの問題を解決して市場の要求を必要十分に満たすものであり、その目的とするところは、カラー印刷化の普及にともなって増えている製本処理が可能なシート処理装置400を、画像形成装置の占有床面積に収めて配置して、小型で安価な画像形成装置及び、画像形成装置を含む画像形成システムを提供することにある。
すなわち、本実施形態の複写機500は、シート処理装置400が装置本体500Aの平面輪郭に一致させた平面輪郭を有して前記画像形成手段と上下に重ねて配置されるので、装置本体500Aの在庫や見込み生産量を少なくでき、特殊なシート処理を行う需要の少ない複写機500でも短い納期で低価格に提供できる。
また、部品数や調整箇所の多い装置本体500Aを汎用化、標準化して大量生産することにより、部品コストや組み立てコストを抑制しつつ、洗練された設計の高品質、高信頼性の複写機500を提供できる。
また、二つ折りしたA3シート束を積載可能な積載部470を装置本体500Aの平面輪郭内に設けて、製本処理されたシート束を積載部470から正面側へ取り出し可能としたので、低い全高さ、小さな占有面積の中に、実用的な容量を備えたシートを取り出し易い積載空間を確保できる。
また、シートを処理する機構部分を正面側から見た左右の片側に寄せて配置し、機構部分の反対側に片寄せてシート処理装置400のほぼ全高に相当する積載部470を確保したので、シート処理装置400の厚みから見て最大限のシートやシート束を積載することができる。そして、積載部470の積載容量が増えた分、満載時期が遅くなり、頻繁なシート束の取り出しや満載に伴う画像形成の中断が無くなった。従って、人件費を含む複写機500のランニングコストが削減され、複写機500の稼働率が高まり、途中満載に伴うシート束の取り違いミスも減った。
また、シートを処理する機構部分は、シートに対して複数種類の処理が可能であって、積載部470は、異なる種類の処理を施したシートやシート束を共通に積載する空間なので、シート処理装置400の利便性、商品性が高まるとともに、処理ごとに別の場所に積載する場合に比べて、実用的で十分な積載容量の積載部470を備えることができた。
また、積載部470の上方位置に排出ローラ410cを配置し、異なる種類の処理を施したシートやシート束が共通の排出ローラ410cを通じて積載部470に排出されるので、排出ローラ410cのニップより低い空間の高さを最大限に利用して、積載部470の積載容量を高めることができる。
また、積載部470は、片寄せた側の側面側と正面側との両方に開放された空間であるので、上述したように拡張トレイを側面に接続してA3サイズの単純積載処理にも対応でき、シート束を取り出す際の手の挿入範囲および挿入角度が拡大して、シート束の取り出し作業が楽に確実に行えるようになり、取り出し時に積載部470の壁面にぶつけてシート束の整合状態を乱したり、シート束を床にばら撒いたりする可能性が減った。
また、シートを処理する機構部分は、端綴じ処理と製本処理とを実行するから、搬送方向整合基準部430、ステイプラ480、搬送経路436、437、搬送ローラ410a、410b、排出ローラ410cとこれらの関連機構を両方の処理で共通に利用して部品点数を減らすことができる。
また、シートを処理する機構部分を正面側から見た左側に片寄せて配置したので、正面側から見て右から左へ画像形成を行う一般的な装置本体500Aから排出されるシートを逆側へ片寄せた場合よりも短い搬送経路436で無理なく受け入れできる。そして、積載部470を右側に片寄せて配置したので、複写機500の正面に立った状態で右手でシート束を容易に取り出すことができ、多数派の右利きのユーザーにとって都合が良いので、逆側へ片寄せた場合よりも装置の需要が高まる。
また、装置本体500Aの上にシート処理装置400を配置したので、装置本体500Aの厚み分積載部470を高く位置させて、反対に配置した場合よりもシート束の取り出しが容易になる。
また、上からリーダ部120、シート処理装置400、装置本体500Aの順に積み重ねたので、リーダ部120の上空が開放され、ADF300への原稿束のセットやADF300を後方へ倒して原稿をセットする操作を無理なく行える。
また、装置本体1500Aは、積載トレイ1530を上面に形成しているので、積載部470だけでは積載困難なA3サイズシートでも積載トレイ1530を用いて無理なく積載できる。そして、シート処理装置400を装置本体1500Aの下に配置したので、積載トレイ1530の上空が開放され、逆に配置する場合よりも積載トレイ1530からのシート束の取り出しが容易である。
また、図7の(a)に示すように、積載トレイ1530から間隔を隔ててシート処理装置400を装置本体500Aの上方に配置したので、装置本体500Aの下にシート処理装置400を配置する図7の(b)の配置よりも積載部470が高くなってシート束の取り出しが容易になる。
また、シート処理装置400はユニット化されているので、同じ外観と寸法に形成された他の処理のユニットと交換して、別の処理を行う複写機500を簡単に組み立てることができる。
そして、シート処理装置400は、装置本体500Aの平面輪郭の内側で製本処理を行い、処理されたシート束を装置本体500Aの平面輪郭の内側の積載部470に積載可能である。従って、胴内に実用的な容量を備えた積載部470を確保しつつも全高および床面積を抑制した小型のシート処理装置400を実現できる。
また、搬送経路436、437、搬送方向整合基準部430、ステイプラ480、搬送ローラ410a、410b、排出ローラ410cとこれらの関連機構を両方の処理で共通に利用するので、汎用の端綴じに加えて、便利な追加機能を持たせた商品価値の高いシート処理装置400を、部品点数少なく軽量小型に実現できる。
また、搬送方向整合基準部430は、搬送経路436に受け入れたシートを逆走させて次々に挟持させて、搬送経路436内で後続シートの搬送に抵抗して束形成を行うから、特許文献1、特許文献2に示すような特別な場所(処理トレイ)が不必要となり、処理トレイの配置スペース等を省略した小型のシート処理装置を実現できる。
複写機、印刷機のみならず画像形成装置を用いるあらゆる製品、例えばファックス等においても適用可能である。
本発明の一実施形態であるシート処理装置を備えた複写機の正面図である。 シート処理装置の構成の説明図である。 シートの受け入れから側端整合までの各部動作の説明図である。 シート束の形成から折り線の位置決めまでの各部動作の説明図である。 二つ折りからシート束排出までの各部動作の説明図である。 別の実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。 さらに別の実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
符号の説明
120 リーダ部
400 処理手段(シート処理装置)
401 筐体構造
410a、410b 搬送手段(搬送ローラ)
410c、410g 排出手段(排出ローラ、排出コロ)
420 整合部
430 束形成手段、挟持手段(搬送方向整合基準部)
436 搬送経路
440 分岐経路
441 搬送方向切り替え部
445、446a、446b 二つ折り手段(突き板、折りローラ)
450 束搬送部
451 排出経路
470 シート積載手段(積載部)
480 針綴じ手段(ステイプラ)
500 画像形成装置(複写機)
500A 画像形成手段(装置本体)
600 制御手段(制御部)

Claims (18)

  1. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段によって画像形成されたシートを受け入れて処理する処理手段と、を備えた画像形成装置において、
    前記処理手段は、前記画像形成手段の平面内に収めた筐体構造に収納されて、前記画像形成手段と上下に重ねて配置されるとともに、処理されたシートの積載空間を前記平面内に収めて設けており、
    前記積載空間は、処理されたシートを正面側から取り出し可能であることを特徴とする画像形成装置。
  2. シートを処理する処理機構は、前記平面内における正面側から見た左右の片側に寄せて配置され、
    前記平面内における前記処理機構の反対側に片寄せて、前記筐体構造のほぼ全高に相当する前記積載空間を確保したことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記処理機構は、シートに対して複数種類の処理が可能であって、
    前記積載空間は、異なる種類の処理を施したシートを共通に積載する空間であることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記積載空間における前記処理機構側の上方位置に排出ローラ部材が配置され、
    異なる種類の処理を施したシートが共通の前記排出ローラ部材を通じて前記積載空間に排出されることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
  5. 前記積載空間は、片寄せた側の側面側と正面側との両方に開放された空間であることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
  6. 前記処理機構は、シートを重ねて形成したシート束の端綴じ処理と製本処理との両方が可能な機構であることを特徴とする請求項2乃至5いずれか1項記載の画像形成装置。
  7. 前記処理機構を左側に片寄せて配置し、
    前記積載空間を右側に片寄せて配置したことを特徴とする請求項2乃至6いずれか1項記載の画像形成装置。
  8. 前記画像形成手段の上に前記処理手段を配置したことを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項記載の画像形成装置。
  9. 前記画像形成手段は、原稿画像を読み取る読取手段の平面内に収めた筐体構造に収納されて、前記読取手段と上下に重ねて配置され、
    前記読取手段と前記画像形成手段との間に前記処理手段を配置したことを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。
  10. 前記画像形成手段は、画像形成したシートをそのまま積載するシート積載手段を上面に有し、
    前記処理手段は、前記画像形成手段の下に配置されることを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項記載の画像形成装置。
  11. 前記画像形成手段は、画像形成したシートをそのまま積載するシート積載手段を上面に有し、
    前記処理手段は、前記シート積載手段から間隔へ隔てて、前記画像形成手段の上方に支持されていることを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項記載の画像形成装置。
  12. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段によって画像形成されたシートを受け入れて処理する処理手段と、を備えた画像形成装置において、
    前記処理手段は、前記画像形成手段の平面内に収めてユニット化され、前記画像形成手段と上下に重ねて配置されることを特徴とする画像形成装置。
  13. 画像形成手段と平面輪郭を一致させた筐体構造に収納され、前記画像形成手段と上下に重ねて配置可能なシート処理装置であって、
    正面側から見た左右の片側へ片寄せて前記筐体構造の内側に配置され、積載されたシートを正面側から取り出し可能なシート積載手段と、
    前記平面輪郭における前記シート積載手段の反対側から受け入れたシートを左右方向に案内して前記シート積載手段へ導く搬送経路と、
    前記搬送経路の入口側に配置されて、前記画像形成手段から受け入れたシートを重ねてシート束を形成する束形成手段と、
    前記搬送経路の出口側に配置されて、前記束形成手段により形成されたシート束を前記シート積載手段へ排出する排出手段と、を備えたことを特徴とするシート処理装置。
  14. 前記搬送経路における前記束形成手段の下流側に配置されて、前記束形成手段により形成されたシート束の折り線上を中綴じする針綴じ手段と、
    前記針綴じ手段により中綴じされたシート束を前記折り線で二つ折りする二つ折り手段と、
    前記二つ折り手段により二つ折りされたシート束を前記排出手段へ導く排出経路と、を備えたことを特徴とする請求項13記載のシート処理装置。
  15. 前記搬送経路に沿って配置されて、前記束形成手段により形成されたシート束を搬送し、前記排出手段と前記二つ折り手段との両方へ受け渡し可能な搬送手段を備え、
    前記搬送手段は、さらに前記針綴じ手段による端綴じ位置までシート束を搬送可能で、
    これにより、前記搬送経路、前記束形成手段、前記針綴じ手段、前記搬送手段、および排出手段を共用して、シート束の製本処理と端綴じ処理とを選択実行可能であることを特徴とする請求項14記載のシート処理装置。
  16. 前記束形成手段は、シートの上流側端部を挟持する挟持手段を有し、
    前記搬送経路に受け入れたシートを挟持手段の下流側まで搬送した後に逆走させて挟持手段により挟持させることにより、前記搬送経路内で後続シートの搬送に抵抗して束形成を行うことを特徴とする請求項13乃至15いずれか1項記載のシート処理装置。
  17. 画像形成手段と平面輪郭を一致させた筐体構造に収納され、前記画像形成手段と上下に重ねて配置可能なシート処理装置であって、
    正面側から見た左右の片側へ片寄せて前記筐体構造の内側に配置され、積載されたシートを正面側から取り出し可能なシート積載手段と、
    前記平面輪郭における前記シート積載手段の反対側から受け入れたシートを左右方向に案内して前記シート積載手段へ導く搬送経路と、
    前記搬送経路に沿って配置され、シートを片道搬送して前記シート積載手段へ排出する搬送手段と、を備えたことを特徴とするシート処理装置。
  18. 画像形成手段と平面輪郭を一致させた筐体構造に収納され、前記画像形成手段と上下に重ねて配置可能なシート処理装置であって、
    正面側から見た左右の片側へ片寄せて前記筐体構造の内側に配置され、積載されたシートを正面側から取り出し可能なシート積載手段と、
    前記平面輪郭における前記シート積載手段の反対側から受け入れたシートを左右方向に案内して前記シート積載手段へ導く搬送経路と、
    前記搬送経路の入口側に配置されて、前記画像形成手段から受け入れたシートを重ねてシート束を形成する束形成手段と、
    前記搬送経路における前記束形成手段の下流側に配置されて、前記束形成手段により形成されたシート束を端綴じ可能な針綴じ手段と、
    前記搬送経路の出口側に配置されて、前記針綴じ手段により端綴じされたシート束を前記シート積載手段へ排出する排出手段と、を備えたことを特徴とするシート処理装置。
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