JP2007137536A - 用紙整合装置、用紙整合方法及び画像形成システム - Google Patents

用紙整合装置、用紙整合方法及び画像形成システム Download PDF

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Abstract

【課題】画像形成装置本体の画像処理速度を低下させることなく高速の後処理搬送を可能にする用紙整合装置、用紙整合方法、画像形成システムを提供する。
【解決手段】用紙収納部12に搬入された用紙Sの搬入方向先端部が突き当たる、用紙搬送路に沿って移動可能な停止部材123と、用紙収納部12に搬入た用紙Sの搬入方向後端部が突き当たる、用紙搬送路から退避可能な縦整合部材124と、停止部材123と縦整合部材124との間の用紙搬送路中に配置された接離可能な搬出ローラ対と、搬出ローラ対を互いに離間させた状態で停止部材123を縦整合部材方向に移動し、用紙収納部12に収納された複数枚の用紙Sの搬入方向後端部を縦整合部材に突き当てた後、搬出ローラ対で複数枚の用紙Sを挟持し、縦整合部材124を用紙搬送路から退避して搬出ローラ対を駆動回転するように制御する制御手段と、を有する用紙整合装置。
【選択図】図2

Description

本発明は、用紙整合装置、用紙整合方法及び画像形成システムに関し、特に、用紙後処理を効率的に行う事を可能にする画像形成システムに関する。
画像形成システムの構成部としての用紙後処理装置は、一般に、画像が形成された用紙に対して、シフト処理、穿孔処理、綴じ処理、折り畳み処理、糊付け製本処理等を行う装置である。
穿孔処理部、綴じ処理部、折り畳み処理部、糊付け製本処理部等には、これらの処理の前処理手段として用紙を揃える整合処理手段が設けられている。
従来の整合処理手段は、一般に、傾斜した中間スタッカと、中間スタッカの両側又は片側に可動規制部材を設けた構成となっており、綴じ処理部や折り畳み処理部に用紙を搬送する搬送路上で用紙の整合処理が行われる。即ち、用紙を中間スタッカ上で滑落させることにより用紙の搬送方向の整合を行い、中間スタッカ上に設定枚数の用紙が集積された段階で、用紙の中間スタッカへの供給を停止して可動規制部材を往復動させ、搬送路幅方向の用紙整合を行った後に、穿孔処理、綴じ処理、折り畳み処理、糊付け製本処理等の後処理が行われる。
従来、例えば、特許文献1においては、用紙反転搬送部において用紙の幅方向を整合する用紙幅規制部材が有るが、用紙後端部を規制して用紙揃えを行う手段を備えておらず、穿孔処理、綴じ処理、折り畳み処理等の後処理を行う直前に用紙先端部または用紙後端部を規制して用紙揃えを行っている。
従来の整合処理手段では、先行用紙の後処理の実行中は後続の用紙の搬送を停止する必要があり、このために用紙の処理速度が低下して画像形成装置本体の高速性能に適合せず、画像形成装置本体の高速性能が十分に発揮されないという問題や、搬送停止制御が入るために搬送制御が複雑になって安定性を欠き、ジャム等の搬送故障が発生しやすくなる等の問題がある。
特開2003−63721号公報
本発明は、従来の用紙整合技術における前記の問題を解決し、高速処理が可能で、且つ、安定した用紙搬送を可能とする用紙整合装置、用紙整合方法及び画像形成システムを提供することを目的とする。
上記の目的は、本発明の下記の用紙整合装置、用紙整合方法及び画像形成システムよって達成される。
1. 搬入された複数枚の用紙を重ね合わせて収納する用紙収納部を有する用紙整合装置であって、前記用紙収納部に搬入された用紙の搬入方向先端部が突き当たる、用紙搬送路に沿って移動可能な停止部材と、前記用紙収納部に搬入た用紙の搬入方向後端部が突き当たる、前記用紙搬送路から退避可能な縦整合部材と、前記停止部材と前記縦整合部材との間の用紙搬送路中に配置された接離可能な搬出ローラ対と、前記搬出ローラ対を互いに離間させた状態で前記停止部材を前記縦整合部材方向に移動し、前記用紙収納部に収納された複数枚の用紙の搬入方向後端部を前記縦整合部材に突き当てた後、前記搬出ローラ対で前記複数枚の用紙を挟持し、前記縦整合部材を前記用紙搬送路から退避して前記搬出ローラ対を駆動回転するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする用紙整合装置。
2. 先行用紙を用紙搬入部より搬入して縦配列された用紙収納部に収納し、先行用紙の搬入方向先端部が下方の初期位置に待機する停止部材に当接して停止する先行用紙搬入工程、前記停止部材を前記初期位置より上方の第1位置まで上昇させる上昇工程、後続用紙を搬入して前記用紙収納部に収納する後続用紙搬入工程、前記停止部材を前記初期位置まで下降させ、前記後続用紙の搬入方向先端部を前記停止部材に当接させ、先行用紙に重ね合わせて停止させる後続用紙重ね合わせ工程、搬送路切換手段により用紙搬出部の用紙搬送路を開放した後、前記停止部材を前記第1位置より更に上方の第2位置に上昇させ、重ね合わせた用紙の搬入方向後端部を上方の縦整合板に当接させて整合する縦整合工程、前記搬送路切換手段により前記用紙搬出部の用紙搬送路の用紙搬送を可能にして重ね合わせた用紙を搬送して排出する用紙排出工程、を有することを特徴とする用紙整合方法。
3. 用紙に画像を形成する画像形成装置本体、前記画像形成装置本体より用紙を受け入れる前記1に記載の用紙整合装置、及び該用紙整合装置の用紙搬送方向下流側に配置され、該用紙整合装置から排出された用紙に対して後処理を行う用紙後処理装置を有することを特徴とする画像形成システム。
本発明の用紙整合装置によれば、先行用紙に対する後処理の実行中であっても、後続の用紙の搬送を停止させることなく、複数枚の用紙を干渉させずに重ね合わせて縦整合処理を高精度で行う事ができる。
本発明の用紙整合方法によれば、複数枚の用紙を用紙収納部内で重ね合わせて確実に整合処理した後、複数の用紙を同時に搬送させる事により、前後工程に合わせて高速処理を維持して整合処理を高精度に行う事が出来る。
本発明の画像形成システムによれば、用紙に画像を形成する画像形成装置本体、用紙整合装置及び後処理装置により、画像形成装置本体から排出された画像形成処理済みの用紙を用紙整合装置により高精度に重ね合わせて同時に後処理装置に搬送する事によって、後処理による搬送速度の低下がなくなり、高速搬送を維持して高精度な整合処理を行う事が出来る。
以上のように、本発明によれば、特定の後処理性能を安定かつ確実かつ効率的に発現する事が可能であるから、特に、軽印刷分野向けの画像形成装置として有効である事が確認され、「必要なときに必要な部数だけプリントを行う」プリントオンデマンド方式の製本作業が容易に行えるようになった。
以下に図面を参照して本発明について説明するが、本欄の説明は請求項の技術的範囲や用語の意義に限定されるものではない。
本発明の画像形成システムを図面に基づいて説明する。
図1は画像形成装置本体A、自動原稿送り装置DF、大容量給紙装置LT、中間搬送ユニットB、用紙後処理装置FSを有する画像形成システムの全体構成図である。
[画像形成装置本体]
図示の画像形成装置本体Aは、画像読取部1、画像処理部2、画像書込部3、画像形成部4、給紙搬送手段5、定着装置6、を備えている。
画像形成部4は、感光体ドラム4A、帯電手段4B、現像手段4C、転写手段4D、分離手段4E、クリーニング手段4F等から構成されている。
給紙搬送手段5は給紙カセット5A、第1給紙手段5B、第2給紙手段5C、搬送手段5D、排紙手段5E、自動両面コピー給紙手段(ADU)5Fを備えている。
画像形成装置本体Aの上部前面側には、入力手段及び表示手段を有する操作表示手段8が配置されている。画像形成装置本体Aの上部には、自動原稿送り装置DFが搭載されている。画像形成装置本体Aの図示の左側面の排紙手段5E側には、用紙整合装置である中間搬送ユニットBが、さらにその左側には用紙後処理装置FSが連結されている。
自動原稿送り装置DFの原稿台上に載置された原稿は画像読取部1の光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、光電変換されたアナログ信号は、画像処理部2におけるアナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等の処理後に、画像書込部3に送られる。
画像書込部3においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部4の感光体ドラム4Aに照射され、潜像を形成する。画像形成部4においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。
第1給紙手段5Bにより給送された用紙Sは転写手段4Dにより画像が用紙Sに転写される。画像を担持した用紙Sは、定着装置6により定着され、排紙手段5Eから中間搬送ユニットBに送り込まれる。或いは、自動両面コピー給紙手段5Fに送り込まれた片面画像処理済みの用紙Sは再び画像形成部4において両面画像処理後、排紙手段5Eにより排出され、中間搬送ユニットBに送り込まれる。
画像形成装置本体A内に配置された制御手段9Aの通信手段と、中間搬送ユニットB内に配置された制御手段9Bの通信手段とは、通信回線9Cにより接続され、入力信号、制御信号を授受する。
[大容量給紙装置]
大容量給紙装置LTは、用紙積載手段7A、第1給紙手段7B等から成り、連続して大量の用紙Sを給送して画像形成装置本体Aに送り込む。
[中間搬送ユニット]
図2は、中間搬送ユニットBの正面断面図である。
中間搬送ユニットBの用紙搬送手段は、用紙搬入部(第1搬送部)11、用紙収納部(第2搬送部)12、用紙搬出部(第3搬送部)13、用紙反転部(第4搬送部)14から構成されている。
用紙搬入部11は、搬送ローラR1,R2及びガイド板111を有する用紙搬送路r11を備えている。用紙搬入部11において、画像形成装置本体Aの排紙手段5Eから排出される用紙Sが順次受容されて搬送される。
用紙収納部12は、平行に配置された2枚のガイド板121、横整合手段122、停止部材123と縦整合部材124とを有する縦整合手段、及び搬入駆動ローラR3、搬出駆動ローラR4、用紙搬送路r12を備えている。用紙収納部12において、用紙搬入部11から受け入れた複数枚の用紙Sは重ね合わせた状態で収納されて整列されたのち、上方に排出される。
用紙搬出部13は、中間搬送ローラR5、排紙ローラR6及びガイド板131を有する用紙搬送路r13を備えている。用紙搬出部13において、用紙収納部12に収納された複数枚の用紙Sは重ね合わせた状態で反転搬送されて後続の用紙後処理装置FSに送り込まれる。
用紙反転部14は、搬送ローラR7,R8及びガイド板141を有する用紙搬送路r14備えている。用紙反転部14において、用紙収納部12に収納された複数枚の用紙Sは上方の用紙搬送路r15を通過し、用紙搬送路r14においてスイッチバックして再反転して、下方の用紙搬送路r16を通過して排出され、後続の用紙後処理装置FSに送り込まれる。
用紙収納部12の上部には、搬送路切換手段G1が配置され、用紙収納部12への用紙Sの導入と、用紙収納部12からの用紙Sの排出とを切り換える。
用紙搬出部13に配置された搬送路切換手段G2は、用紙収納部12から搬送される用紙Sを、ガイド板131に沿って搬出駆動ローラR4に搬送する用紙搬送路r13と、用紙反転部14に搬送する用紙搬送路r15との何れかに分岐させる。
用紙反転部14の下部に配置された搬送路切換手段G3は、搬送路切換手段G2により開放された用紙搬送路r15と、用紙反転部14から用紙Sを排出する用紙搬送路r16とを切り換える。搬送路切換手段G1,G2,G3は、それぞれソレノイドに接続して駆動される。
図3は中間搬送ユニットBの駆動手段を示す断面図である。
搬入従動ローラR10と搬出従動ローラR11を支持する搬送路切換手段G1は、ソレノイドSOL1によって駆動されて揺動する。搬入駆動ローラR3は、ソレノイドSOL2によって駆動されて、用紙搬送路r11を開閉する。縦整合部材124はソレノイドSOL3によって駆動されて揺動する。
モータM1は搬送ローラR2を駆動回転させ、ベルトを介して搬入駆動ローラR3を回転させる。モータM2は搬出駆動ローラR4を駆動回転させる。
停止部材123はモータM3によって回動されるベルト125に係止され、ガイドバー126に案内されて昇降する。
図4は横整合板122の駆動手段を示す断面図である。
左右一対の横整合板122は、モータM4によって回動されるベルト127に係止されたピン128A,128Bに係合して用紙幅方向に移動して、幅整合を行う。
図5乃至図8は、中間搬送ユニットBにおける用紙搬送過程を示す断面図である。以下、中間搬送ユニットBにおける用紙搬送過程を説明する。
(1) 図5(a)において、搬送路切換手段G1の先端部に回転可能に支持された搬入従動ローラR10は、駆動回転する搬入駆動ローラR3に圧接して従動回転する。駆動回転する搬送ローラR2に挟持されて搬送される1枚目の用紙S1は、用紙搬送路r11のガイド板111に沿って移送され、搬入駆動ローラR3に挟持されて搬送され、用紙収納部12に向けて進行する。
(2) 図5(b)において、用紙収納部12に搬送された1枚目の用紙S1の先端部は、停止部材123の停止面部123Aに当接して停止する。
(3) 図6(a)において、搬送路切換手段G1を作動させ、搬送路切換手段G1の中間部に回転可能に支持された搬出従動ローラR11を搬出駆動ローラR4から離間させる。この時、搬入駆動ローラR3は搬送従動ローラR11に押圧されて搬送ローラR2を中心にして揺動されて退避する。その後、停止部材123が図示しない駆動手段により初期位置V0から所定距離L1(例えば、30mm)上昇した第1位置V1に移動、用紙Sの先端部が搬出駆動ローラR4の近傍に到達して停止する。
(4) 図6(b)において、搬送路切換手段G1が復帰し、同時に搬入駆動ローラR3が復帰して、駆動回転する搬入駆動ローラR3と搬入従動ローラR10とが圧接する。同時に、搬出駆動ローラR4と搬出従動ローラR11とが圧接する。搬送ローラR2に挟持されて搬送される2枚目の用紙S2は、用紙搬送路r11のガイド板111に沿って移送され、搬入駆動ローラR3と搬入従動ローラR10に挟持されて搬送され、用紙収納部12に向けて進行する。
(5) 図7(a)において、2枚目の用紙S2が用紙収納部12の用紙搬送路r12のガイド板121に沿って移送され、その先端部が搬入駆動ローラR3と搬入従動ローラR10との挟持部を通過した後、停止部材123が駆動手段により初期位置V0に戻される。2枚目の用紙S2の先端部は、停止部材123の停止面部123Aに当接して停止する。この停止位置において、2枚目の用紙S2は1枚目の用紙S1と全面に亘って重ね合わされた状態となる。
(6) 図7(b)において、図6(a)と同様に、搬送路切換手段G1を作動させ、搬出従動ローラR11を搬出駆動ローラR4から離間させる。その後、停止部材123が図示しない駆動手段により所定距離L1より更に上方で、初期位置V0から所定距離L2(例えば、50mm)上昇した第2位置V2に移動し、重ね合わされた2枚の用紙S1,S2の上端部が縦整合部材124の停止面部124Aに当接して停止して高精度に縦整合される。縦整合された2枚の用紙S1,S2の上端部停止位置は、搬出駆動ローラR4のニップ位置より搬送方向下流側である。縦整合と同時または終了後に、横整合手段122が図示しない駆動源によって駆動されて、用紙S1,S2の幅方向の側縁を押圧して横整合を行う。
(7) 図8(a)において、図6(b)と同様に、搬送路切換手段G1が復帰し、同時に搬入駆動ローラR3が復帰して、駆動回転する搬入駆動ローラR3と搬入従動ローラR10とが圧接して3枚目の用紙S3の先端部を挟持して搬送を可能にする。同時に、搬出駆動ローラR4と搬出従動ローラR11とが圧接して重ね合わされた2枚の用紙S1,S2の上端部を挟持する。
(8) 図8(b)において、縦整合部材124が図示しないソレノイドの駆動により用紙搬送路r13から退避する。搬出駆動ローラR4の駆動回転により、搬出駆動ローラR4と搬出従動ローラR11とに挟持された2枚の用紙S1,S2は搬送され、更に中間搬送ローラR5に挟持されて排出される。ほぼ同時に、搬入駆動ローラR3と搬入従動ローラR10に挟持されて搬送される3枚目の用紙S3が、用紙収納部12に向けて進行する。
本発明の中間搬送ユニットBは、揺動可能に支持された搬入駆動ローラR3と、該搬入駆動ローラR3に圧接して従動回転する搬入従動ローラR10とを備えており、用紙搬入時の用紙搬送経路と、重ね合わせ用紙の搬出時の退避との切り換えを確実に実行することができる。
また、搬出駆動ローラR4と、該搬出駆動ローラR4に接離可能な搬出従動ローラR11とを備えており、用紙Sの搬送方向の縦整合と、用紙搬出との切り換えを確実に実行することができる。
また、搬入駆動ローラR3に圧接する搬入従動ローラR10と、搬出駆動ローラR4に圧接する搬出従動ローラR11とは、揺動可能な搬送路切換手段G1に支持されているから、搬送路切換手段G1の揺動により、用紙搬入部11よりの用紙搬入と、用紙搬出部13の用紙搬出とが簡単な構成により確実に切り換えることが出来る。
また、横整合手段を備える事により、用紙収納部12に収納される複数枚の用紙Sの用紙幅方向が横整合されて重ね合わされるから、横整合による搬送速度の低下がなく、高速搬送を行いつつ横整合処理を行う事が可能になる。
また、用紙収納部12にから搬出された複数枚の用紙Sを表裏反転させて搬出する用紙反転部14を有するから、画像形成装置本体Aにおいて用紙Sの表裏反転搬送を行わず、用紙反転部14において複数枚の用紙Sを重ね合わせた状態で表裏反転搬送する事により、画像形成装置本体Aの処理速度を低下させる事なく、高速に表裏反転搬送を行う事ができる。
また、用紙収納部12を介して2枚以上の用紙Sを重ね合わせて反転して、後続の用紙後処理装置FSに排出する事により、画像形成装置本体A内で用紙反転搬送の停滞時間を不要とし、速やかに反転搬送する事が可能である。
また、揺動可能な縦整合部材124と昇降可能な停止部材123とを有する縦整合手段は、用紙サイズに対応して停止部材123の停止位置が移動可能であるから、各種の用紙サイズの用紙Sを重ね合わせて縦整合を行う事が出来る。また、用紙収納部12に収納される複数枚の用紙Sの用紙搬送方向が縦整合されて重ね合わされるから、縦整合による搬送速度の低下がなく、高速搬送を行いつつ縦整合処理を行う事が可能になる。
また、用紙収納部12に搬送された用紙Sは自重で落下して、用紙Sの先端部が停止部材123に当接して停止するから、用紙収納部123内の搬送路内で用紙詰まりを発生する事がない。
なお、用紙収納部12に収納される用紙Sの枚数は、2枚に限定されるものではなく、中間搬送ユニットBに接続される後続の用紙後処理装置FSの後処理特性により枚数が設定される。
[用紙後処理装置]
各種の用紙後処理装置FSを以下に説明する。穿孔折り機FS1、平綴じ機FS2、中綴じ機FS3、大容量用紙積載機(以下、大容量スタッカと称す)、糊付け製本機FS5を用紙後処理装置と総称する。
〈穿孔折り機〉
図9は穿孔折り機(後処理機)FS1の全体構成図である。
穿孔折り機FS1は、穿孔処理部20、第1折り部21、第2折り部22、第3折り部23、及び表紙給紙部24等から構成され、画像形成された用紙S、又は表紙Kに対する穿孔処理と、各種の折り処理等の後処理を行う。
図10は穿孔処理及び各種折り処理後の用紙Sの斜視図である。
図10に示す(a)は、穿孔処理部20において穿孔処理されて2個の孔があけられた用紙S、(b)は第1折り部21において画像面を外側にして中折りされた用紙S、(c)は第3折り部23において画像面を内側にして中折りされた用紙S、(d)は第1折り部21と第3折り部23において画像面を内側にしてZ折りされた用紙S、(e)は第1折り部21と第2折り部22において外三折りされた用紙S、(f)は第1折り部21と第2折り部22において内三折りされた用紙S、(g)は第1折り部21と第2折り部22においてダブルパラレル折り処理された用紙S、(h)は第1折り部21と第2折り部22と第3折り部23とにおいて四つ折りされた用紙Sをそれぞれ示す。
穿孔折り機FS1には、各500枚のカバー表紙Kが2段の表紙給紙部24に収納される。
〈平綴じ機〉
図11は平綴じ機(後処理機)FS2の全体構成図である。
平綴じ機FS2は、入口搬送部31、中間搬送部32、シフト処理部33、スタッカユニット34、ステイプラユニット35、及び排紙部から構成されている。排紙部は最上段のサブトレイ36A、図示左側方の昇降可能なメイントレイ36B、及び排紙手段等から構成されている。
入口搬送部31を通過する用紙Sは、搬送路切換手段G4,G5の揺動角度の選択により、サブトレイ36Aに排出される単純排紙、メイントレイ36Bに排出されるストレート排紙、平綴じ処理が施されて排出される平綴じ排紙の何れかに分岐して進行する。
平綴じ処理を施す用紙Sは、搬送路切換手段G4の下方の用紙搬送路r21を通過して、搬送路切換手段G5の下方の用紙搬送路r22を通過して、スタッカユニット34の傾斜面上を滑落し(用紙搬送路r23)、平綴じストッパ34Aの用紙突き当て面に用紙Sの進行方向先端部が当接して停止する。幅整合手段34Bはスタッカユニット34上に積載される用紙Sの幅揃えを行う。
この停止位置において、スタッカユニット34上に所定枚数の用紙Sが積載、整合されると、打針機構と受針機構とを有するステイプラユニット35により平綴じ処理が行われ、用紙Sが綴じ合わされる。
スタッカユニット34の排出ベルト34Cは、綴じ処理された用紙Sを斜め上方に押し上げ、排紙ユニット36Cに挟持、搬送して(用紙搬送路r24)、昇降可能なメイントレイ36B上に排出、積載する。
平綴じ機FS2は、最大100枚の用紙Sを平綴じ処理して冊子を作製する。
〈中綴じ機〉
図12は中綴じ機(後処理機)FS3による中折り、中綴じ処理工程の用紙搬送を示す模式図である。
中綴じ機FS3に導入される用紙Sは、ほぼ水平な用紙搬送路r31から下方のほぼ垂直な用紙搬送路r32に搬送されて保持される(第1直角偏向搬送)。保持された用紙Sは偏向移動されて、用紙搬送路r33を用紙面を直立させた状態で通過し、所定位置に一時停止する(第2直角偏向搬送)。次に、用紙Sは搬送ローラ対によって垂直上方に搬送された後、水平方向に偏向されて移動されて所定位置に停止する(第3直角偏向搬送、用紙搬送路r34)。この停止位置において用紙Sの位置決めが行われた後、折り手段40により中折り処理が行われる。
折り手段40で停止された1枚又は複数枚の用紙Sは、互いに逆方向に回転する折りローラ、及び直進する折り板によって挟持されて中折り処理が行われ、用紙搬送方向中央で用紙幅方向にわたって折り目部aを形成する。
折丁SAは引き続き、搬送手段41の搬送ベルト42によって、折り目部aの延長線方向の用紙搬送路r25に搬送され、中綴じ手段43に送り込まれる。
このように、折り手段40は、1枚又は少数枚の用紙Sを中折り処理して、折り目部aをしっかり付け、逐次、中綴じ手段43に送り込む事により、折り目部aの膨らみが少ない高品位の冊子(製本物)SBを作製する事ができる。
折り手段40において中折り処理された折丁SAは、用紙搬送路r35方向に進行し、中綴じ手段43の鞍掛集積手段(スタッカ)44上に載置される。後続の中折り処理された折丁SAも引き続き用紙搬送路r35を通過して鞍掛集積手段44上に積載される。
鞍掛集積手段44上に載置された複数枚の折丁SAは、幅整合手段によって位置揃えされる。
鞍掛集積手段44上方に配置された打針機構と、鞍掛集積手段44内に配置された受針機構とを有する二分割構造の綴じ手段は、用紙折り目部方向に2組配置されている。操作部において、中綴じ処理が設定されると、受針機構が上昇して中綴じ処理を行う。即ち、2組の綴じ手段は鞍掛集積手段44上の折丁SAの折り目部aに沿って、中央振り分け2箇所に綴じ針SPを打針する。
中綴じ手段43において中綴じ処理された冊子SBは、冊子取り出し手段により鞍掛集積手段44上から取り出され、小口断裁装置によって断裁されて、小口が揃えられる。断裁処理されて作製された冊子SBは、排紙トレイに排出される。
中綴じ機FS3は、最大30枚の用紙Sを中折り処理して表裏120ページの冊子SBを作製する。
〈大容量スタッカ〉
図13は、大容量スタッカFS4の正面断面図である。
画像形成装置本体A又は後処理機から排出され、大容量スタッカFS4の入口部に導入された用紙Sは、搬送路切換手段G6の上方の用紙搬送路r41又は下方の用紙搬送路r42の何れかに搬送される。用紙搬送路r31に分岐された用紙Sは、搬送路切換手段G7の上方の搬送経路r44又は下方の搬送経路r43の何れかに搬送される。
用紙搬送路r44に進行した用紙Sは大容量スタッカFS4の上部に形成されたサブ排紙トレイ51上に積載される。用紙搬送路r43に進行した用紙Sは機外に排出される。或いは他の大容量スタッカに送り込まれる。
用紙搬送路r32に進入した用紙Sは、用紙Sの先端部が回動するベルト52に固定されたグリッパ53に把持されて図示の左方向に進行する。
ベルト52の左端近傍には用紙先端規制部材54が待機している。用紙先端規制部材54は導入される用紙Sのサイズに対応した所定位置に移動して停止するとともに、用紙Sの先端整合を行う。
用紙Sの先端部が用紙先端規制部材54に当接すると、グリッパ53の把持が解除されて、用紙Sは落下して用紙積載台55上に載置される。
用紙積載台55は、モータ、ベルト又はワイヤ等の昇降部材を有する昇降駆動手段56によって駆動され、案内部材57に沿って昇降する。
大容量スタッカFS4に収納された用紙Sを取り出す場合には、画像形成装置本体Aの操作表示手段8又は大容量スタッカFS4の操作表示手段58において大容量スタッカFS4の開放を指定する。この指定により、昇降駆動手段56は用紙積載台55を下降させる。
大容量スタッカFS4の下部には、車輪59Aを有する用紙搬送台車59が移動可能に配置されている。用紙積載台55が用紙搬送台車59上面に当接して搭載され、昇降駆動手段56のワイヤは更に回動を続け、用紙積載台55の保持を解除して停止する。
操作者は、大容量スタッカFS4の前面扉を開き、手動又は電動により、用紙搬送台車59を手前側に引き出せば、用紙搬送台車59に搭載された用紙積載台55上に積載された用紙Sは、容易に外部に取り出す事が出来る。
大容量スタッカFS4は、用紙載置台55上に最大約5000枚の用紙Sを積載可能である。大容量スタッカFS4を2台連結すると、最大10000枚の用紙Sを積載する事が出来る。
画像形成装置本体A内に配置された制御手段9Aの通信手段と、大容量スタッカFS4内に配置された制御手段9Dの通信手段とは、通信回線9Cにより接続され、入力信号、制御信号を授受する。
大容量スタッカFS4に導入されて用紙積載台55上に積載された用紙Sが満杯状態(例えば5000枚)となり、センサPS1により用紙積載制限位置を超えたことが検知されると、制御手段9Dは画像形成装置本体Aから排出される用紙Sを用紙搬送路r32から用紙搬送路r41,r43に切り換えて搬送し、後段に接続された大容量スタッカに導入して用紙Sを積載収納する。
なお、画像形成装置本体Aから排出される用紙Sの用紙サイズや用紙坪量や記録内容毎に、用紙Sを仕分けて大容量スタッカFS4に収納することも可能である。
〈糊付け製本機〉
図14は、糊付け製本機(後処理機)FS5の正面断面図である。
糊付け製本機FS5は、用紙導入手段61、排紙手段62、用紙束収納手段63、用紙束搬送手段64、糊塗布手段65、表紙供給手段66、表紙断裁手段67、表紙外装手段(くるみ製本手段)68、整合手段69を備えている。これらの各手段は、糊付け製本機本体内のほぼ垂直方向に縦列配置されている。
用紙導入手段61に導入された用紙Sは、搬送路切換手段G8によって排紙手段62と用紙束収納手段63の何れかに分岐される。
排紙手段62への用紙搬送が設定されると、搬送路切換手段G8は用紙束搬送手段64への用紙搬送路r51を遮断し、排紙手段62への用紙搬送路r52を開放する。排紙手段62の用紙搬送路r52を通過する用紙Sは、上方に搬送され、装置最上部の固定排紙台62A上に収納される。固定排紙台62A上には、最大約200枚の用紙Sを積載することができる。
搬送路切換手段G8によって用紙搬送方向下流側の図示左方に分岐されて搬送される用紙Sは、用紙束収納手段63の所定位置に収納され順次積載されて、幅整合及び縦整合されて所定枚数の用紙Sから成る用紙束Saが形成される。
用紙束収納手段63の用紙載置台63A上に積載された用紙束Saは、斜め下方に搬送された後、用紙束搬送手段64の把持手段64Aによって把持され、用紙束Saを把持したまま用紙束Saに糊塗布処理をする面(背部)を下側になるように旋回されて所定位置に停止される。
糊塗布手段65は、糊塗布ローラ65A、糊容器65B、糊容器65Bを支持して糊付け製本機FS5の背面側の初期位置から前面側の糊塗布位置に移動可能な移動体65C等を備えている。
表紙供給手段66に収納された表紙Kは、表紙断裁手段67を経由する用紙搬送路r53を通過して表紙外装手段68に搬送された後、表紙Kの後端部が表紙断裁手段67によって所定長に断裁される。表紙Kの断裁長は、用紙Sの進行方向の2枚分の長さに用紙束Saの背部の厚さを加えた長さである。
表紙外装手段68は、表紙供給手段66から供給された表紙Kを受容して搬送し、所定位置に停止させた後、整合手段69により幅方向の位置決めを行う。表紙外装手段68は、昇降手段68Bにより移動筐体68Cを上方位置に移動させ、上昇位置において、加圧部材68D上に載置された表紙Kの中央部は、用紙束Saの糊塗布面Nに圧接して接着される。
用紙束Saの背部に対向する加圧部材68Dの下降と、表紙外装手段68の上部に配置された左右対称な一対の折り曲げ部材68Eの移動とにより、用紙束Saの糊塗布面Nの側縁に沿って表紙Kを折り曲げ、用紙束Saの表裏面に表紙Kを重ね合わせる。
図15(a)は表紙Kを貼付した用紙束Saの斜視図、図15(b)は用紙束Saに表紙Kをくるみ折りして作製される冊子(製本物)Sbの斜視図である。
図14において、表紙Kの折り曲げ工程の終了後、昇降手段68Bの下降駆動によって表紙外装手段68が下降して待避した後、整合手段69の退避と共に表紙Kの幅方向外側に退避していた排出ベルト68Fが冊子Sbの下方の幅方向内側まで移動して停止する。その後、把持手段64Aによる挟持が解除されると、冊子Sbは下降し、冊子Sbの下方の背部が排出ベルト68Fの上面に当接する位置に停止する。回動する排出ベルト68Fは、用紙束Saに表紙Kを貼着してくるみ製本処理された冊子Sbを装置外に排出する。
糊付け製本機FS5は、最大100枚の用紙Sを糊付け処理して冊子Sbを作製する事ができる。
〈画像形成システム〉
図16は、大容量給紙装置LTを接続した画像形成装置本体Aと、中間搬送ユニットBと、各種の単体の後処理機の構成を示す模式図である。
本発明の画像形成システムは、画像形成装置本体Aに対して、穿孔折り機FS1、平綴じ機FS2、中綴じ機FS3、大容量スタッカFS4、糊付け製本機FS5を任意に選択して接続する事により、穿孔、多種の折り処理、平綴じ、中綴じ、糊付け製本等のあらゆる目的に対応して選択して処理する事が出来る。
各種規模のオフィス、軽印刷業、データセンタにおいて、多目的の後処理を高速に大量出力する高度なパブリッシング・オン・デマンドが達成される。
図17は、大容量給紙装置LTを接続した画像形成装置本体Aと、中間搬送ユニットBと、各種の単体の後処理機とを接続した画像形成システムの模式図である。
図17(a)は、画像形成装置本体Aの排紙部に中間搬送ユニットBを介して穿孔折り機FS1を接続した画像形成システムを示す。
図17(b)は、画像形成装置本体Aの排紙部に中間搬送ユニットBを介して平綴じ機FS2を接続した画像形成システムを示す。
図17(c)は、画像形成装置本体Aの排紙部に中間搬送ユニットBを介して中綴じ機FS3を接続した画像形成システムを示す。
図17(d)は、画像形成装置本体Aの排紙部に中間搬送ユニットBを介して大容量スタッカFS4を接続した画像形成システムを示す。
図17(e)は、画像形成装置本体Aの排紙部に中間搬送ユニットBを介して糊付け製本機FS5を接続した画像形成システムを示す。
中間搬送ユニットBは、画像形成装置本体Aから排出される用紙Sを1枚ずつ受け取り、2枚以上の用紙Sを用紙収納部に収納したのち、2枚以上の用紙Sを重ね合わせて後続の各種の後処理機FS1〜FS5に排出して、後続の各種の後処理機FS1〜FS5においては重ね合わせられた2枚以上の用紙Sを同時に受け入れる事によって、1枚ずつ受け入れる場合に比して後処理時の滞留時間が短縮される。これにより、後続の各種の後処理機FS1〜FS5は、正確な後処理を可能とする後処理機内の後処理線速を確保しつつ、後処理の効率を高められるため、画像形成システムの生産性向上に有効である。
図18は、画像形成装置本体Aに、中間搬送ユニットBを介して複数の後処理機を接続した画像形成システムの模式図である。
図18(a)は、画像形成装置本体Aの排紙部に中間搬送ユニットBを介して、穿孔折り機FS1と平綴じ機FS2とを接続した画像形成システムを示す。このシステムにおいては、用紙Sの重ね合わせ搬送、反転搬送後に、穿孔、折り、平綴じの何れかに処理が選択されて実施される。
図18(b)は、画像形成装置本体Aの排紙部に中間搬送ユニットBを介して、大容量スタッカFS4と平綴じ機FS2とを接続した画像形成システムを示す。このシステムにおいては、用紙Sの重ね合わせ搬送、反転搬送後に、大容量の用紙Sのスタック、平綴じの何れかに処理が選択されて実施される。
図18(c)は、画像形成装置本体Aの排紙部に中間搬送ユニットBを介して穿孔折り機FS1と中綴じ機FS3とを接続した画像形成システムを示す。このシステムにおいては、用紙Sの重ね合わせ搬送、反転搬送後に、穿孔、折り、中綴じの何れかに処理が選択されて実施される。
図18(d)は、画像形成装置本体Aの排紙部に中間搬送ユニットBを介して、穿孔折り機FS1と大容量スタッカFS4とを接続した画像形成システムを示す。このシステムにおいては、用紙Sの重ね合わせ搬送、反転搬送後に、穿孔、折り、大容量の用紙Sのスタックの何れかに処理が選択されて実施される。
中間搬送ユニットBは、画像形成装置本体Aから排出される用紙Sを1枚ずつ受け取り、2枚以上の用紙Sを用紙収納部に収納したのち、2枚以上の用紙Sを重ね合わせて後続の複数の後処理機FS1〜FS4に排出して、後続の各後処理機FS1〜FS4においては重ね合わせられた2枚以上の用紙Sを同時に受け入れる事によって、1枚ずつ受け入れる場合に比して後処理時の滞留時間が短縮される。これにより、後続の後処理機FS1〜FS4は、正確な後処理を可能とする後処理機内の後処理線速ヲ確保しつつ、後処理の効率を高められるため、画像形成システムの生産性向上に有効である。
なお、本発明の実施の形態では、画像形成装置本体Aと組み合わせる後処理機について説明したが、軽印刷機、プリンタ、複合機等の画像形成装置に接続して使用する後処理機にも適用可能である。
また、画像形成装置本体Aから分離した単独の形態の後処理機として各種処理を実施することも可能である。
また、画像形成速度の異なる複数種類の画像形成装置本体に合わせて、搬送速度の異なる中間搬送ユニットBを複数用意する事により、種々の後処理機を複数種類の画像形成装置本体に共通に用いる事が可能となる。
図19は、用紙整合装置を備えた中綴じ機(後処理機)FS6の構成図である。
中綴じ機FS6は、画像記録された用紙Sを受け入れる用紙導入部71、搬入部と搬出部と反転搬送部とを有する用紙整合装置72、表紙給紙装置73、折り畳み部74,75、中間スタッカ76、綴じ部77、中折り部78、固定排紙皿79A、昇降排紙皿79B等を有する。
用紙整合装置72は中間搬送ユニットBとほぼ同一の構造をなし、用紙搬入部により用紙搬入部に搬入した用紙Sの先端部を停止部材に突き当てて停止させ、用紙収納部に搬入される後続の用紙Sも同様にして停止部材に突き当てて停止させて先行の用紙Sに重ね合わせた後、停止部材を上昇させて複数枚の用紙Sの後端部を前記縦整合板に突き当てて整合した後、縦整合板を搬出部の用紙搬送路から退避させ、搬出部から搬出させる。
このようにして、複数枚の用紙Sを用紙収納部に収納して整合した後、反転搬送する事により、画像形成装置本体Aの画像処理速度を低下させることなく、後処理を行う事が可能となる。
以上のように、本発明によれば、特定の後処理性能を安定かつ確実に発現する事が可能であるから、特に、軽印刷分野向けの画像形成装置として有効である事が確認され、「必要なときに必要な部数だけプリントを行う」プリントオンデマンド方式の製本作業が高速に行えるようになった。
画像形成装置本体、自動原稿送り装置、大容量給紙装置、中間搬送ユニット、後処理機を有する画像形成システムの全体構成図。 中間搬送ユニットの正面断面図。 中間搬送ユニットの駆動手段を示す断面図。 横整合板の駆動手段を示す断面図。 中間搬送ユニットにおける用紙搬送過程を示す断面図。 中間搬送ユニットにおける用紙搬送過程を示す断面図。 中間搬送ユニットにおける用紙搬送過程を示す断面図。 中間搬送ユニットにおける用紙搬送過程を示す断面図。 穿孔折り機の全体構成図。 穿孔処理及び各種折り処理後の用紙の斜視図。 平綴じ機の全体構成図。 中綴じ機による中折り、中綴じ処理工程の用紙搬送を示す模式図。 大容量スタッカの正面断面図。 糊付け製本機の正面断面図。 表紙を貼付した用紙束の斜視図、及び用紙束に表紙をくるみ折りして作製される冊子の斜視図。 大容量給紙装置を接続した画像形成装置本体と、中間搬送ユニットと、各種の単体の後処理機の構成を示す模式図。 大容量給紙装置を接続した画像形成装置本体と、中間搬送ユニットと、各種の単体の後処理機とを接続した画像形成システムの模式図。 画像形成装置本体に、中間搬送ユニットを介して複数の後処理機を接続した画像形成システムの模式図。 用紙整合装置を備えた中綴じ機の構成図。
符号の説明
11 用紙搬入部(第1搬送部)
12 用紙収納部(第2搬送部)
13 用紙搬出部(第3搬送部)
14 用紙反転部(第4搬送部)
111,121,131,141 ガイド板
122 横整合手段
123 停止部材
123A 停止面部
124 縦整合部材
125 ベルト
126 ガイドバー
127 ベルト
71 用紙導入部
72 用紙整合装置
74,75 折り畳み部
A 画像形成装置本体
B 中間搬送ユニット
FS 用紙後処理装置
FS1 穿孔折り機(後処理機)
FS2 平綴じ機(後処理機)
FS3 中綴じ機(後処理機)
FS4 大容量用紙積載機(大容量スタッカ)
FS5 糊付け製本機(後処理機)
FS6 中綴じ機(後処理機)
G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8 搬送路切換手段
L1,L2 所定距離
M1,M2,M3 モータ
R3 搬入駆動ローラ
R4 搬出駆動ローラ
R10 搬入従動ローラ
R11 搬出従動ローラ
S,S1,S2,S3 用紙
SOL1,SOL2,SOL3 ソレノイド
V0 初期位置
V1 第1位置
V2 第2位置

Claims (10)

  1. 搬入された複数枚の用紙を重ね合わせて収納する用紙収納部を有する用紙整合装置であって、
    前記用紙収納部に搬入された用紙の搬入方向先端部が突き当たる、用紙搬送路に沿って移動可能な停止部材と、
    前記用紙収納部に搬入た用紙の搬入方向後端部が突き当たる、前記用紙搬送路から退避可能な縦整合部材と、
    前記停止部材と前記縦整合部材との間の用紙搬送路中に配置された接離可能な搬出ローラ対と、
    前記搬出ローラ対を互いに離間させた状態で前記停止部材を前記縦整合部材方向に移動し、前記用紙収納部に収納された複数枚の用紙の搬入方向後端部を前記縦整合部材に突き当てた後、前記搬出ローラ対で前記複数枚の用紙を挟持し、前記縦整合部材を前記用紙搬送路から退避して前記搬出ローラ対を駆動回転するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする用紙整合装置。
  2. 前記用紙収納部は、ほぼ鉛直方向に沿って形成されており、前記停止部材は前記用紙搬送路に沿って昇降可能であり、前記用紙収納部に用紙を上方から搬入して上方に搬出することを特徴とする請求項1に記載の用紙整合装置。
  3. 前記用紙収納部への用紙の搬入経路と前記用紙収納部からの用紙の搬出経路とを切り換える搬送路切換手段を有することを特徴とする請求項1または2に記載の用紙整合装置。
  4. 前記搬出ローラ対における一方のローラが前記搬送路切換手段に設けられ、前記制御手段が前記搬送路切換手段を切換制御することにより、前記搬出ローラ対が互いに接離することを特徴とする請求項3に記載の用紙整合装置。
  5. 前記用紙収納部に用紙を搬入させる搬入ローラ対を有し、該搬入ローラ対における一方のローラが前記搬送路切換手段に設けられたことを特徴とする請求項3または4に記載の用紙整合装置。
  6. 前記制御手段は、先行用紙を前記用紙収納部に搬入するときには前記停止部材を初期位置に位置させ、先行用紙を前記用紙収納部に収納した後に前記先行用紙の搬入方向後端部が前記搬送路切換手段の先端部を超えて前記搬出経路側に位置する第1位置まで前記停止部材を前記縦整合部材に移動し、後続用紙を前記用紙収納部にする過程で前記停止部材を前記初期位置に戻すことを特徴とする請求項3乃至5の何れか1項に記載の用紙整合装置。
  7. 前記用紙収納部に収納された用紙の搬送方向に直交する用紙幅方向を整合する横整合手段を有することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の用紙整合装置。
  8. 前記用紙収納部から搬出された複数枚の用紙を表裏反転させる用紙反転部を有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の用紙整合装置。
  9. 先行用紙を用紙搬入部より搬入して縦配列された用紙収納部に収納し、先行用紙の搬入方向先端部が下方の初期位置に待機する停止部材に当接して停止する先行用紙搬入工程、
    前記停止部材を前記初期位置より上方の第1位置まで上昇させる上昇工程、
    後続用紙を搬入して前記用紙収納部に収納する後続用紙搬入工程、
    前記停止部材を前記初期位置まで下降させ、前記後続用紙の搬入方向先端部を前記停止部材に当接させ、先行用紙に重ね合わせて停止させる後続用紙重ね合わせ工程、
    搬送路切換手段により用紙搬出部の用紙搬送路を開放した後、前記停止部材を前記第1位置より更に上方の第2位置に上昇させ、重ね合わせた用紙の搬入方向後端部を上方の縦整合板に当接させて整合する縦整合工程、
    前記搬送路切換手段により前記用紙搬出部の用紙搬送路の用紙搬送を可能にして重ね合わせた用紙を搬送して排出する用紙排出工程、
    を有することを特徴とする用紙整合方法。
  10. 用紙に画像を形成する画像形成装置本体、前記画像形成装置本体より用紙を受け入れる請求項1乃至8の何れか1項に記載の用紙整合装置、及び該用紙整合装置の用紙搬送方向下流側に配置され、該用紙整合装置から排出された用紙に対して後処理を行う用紙後処理装置を有することを特徴とする画像形成システム。
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