JP2008184313A - シート後処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステイプル針などで綴じたシート束の綴じ部を避けてその両側から挟み込む位置にて、ローラ部材をシート束に接触させて搬送力を補助するようにする。その結果、綴じ部やその周辺に捩れや皺のない見栄え良好なシート束が得られるシート後処理装置を提供する。
【解決手段】集積されたシートを束ねたシート束Ｓｔが中綴じステイプラでステイプル針３５２によって綴じられる。その綴じ部のステイプル針３２を避けて両側から、シート束Ｓｔの表面に搬送補助ローラ３１０を接触させて搬送を補助する。したがって、ステイプル針３５２による綴じ部に無理な搬送力が働かず、綴じ部を押し広げたり、綴じ部の周辺に皺などを生じさせず、見栄え良好なシート束Ｓｔを得る。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタおよび複合機などの画像形成装置に装備され、原稿の画像情報を記録する記録紙などのシートを束ねたものにステイプル（針）で綴じ処理などを施すシート後処理装置に関する。

画像形成装置では、原稿の画像情報を読み取ってトナー像を形成し、そのトナー像が転写して記録されたシートを束ねてシート後処理装置に搬送する。シート後処理装置ではシート束を搬送方向のたとえば中央付近でステイプル針で綴じ、綴じた個所から二つ折りに畳んで冊子状にして排出するいわゆる中綴じ製本が広く行われている（たとえば、特許文献１参照）。さらに、二つ折りされたシート束の小口を断裁装置で切り揃えてトリミングを行うことで、冊子としての見栄えや品質を高めるようにしたものが多く提案されている。

特開平１１−３２２１６３号公報

ところで、上記特許文献１に記載のシート処理装置および画像形成装置などのように、これまでのシート後処理装置に共通する次の解決すべき問題点がある。図８を参照して概略的に説明する。

図８は、シート束Ｓｔを搬送方向のたとえば中央部でステイプル針３５２によって綴じるステイプラ３５０を概略的に平面からみた図である。シート束Ｓｔが図中矢印で示す搬送方向の先端をシート幅方向の両側に設けた位置決めストッパ３１５，３１５に突き当てることで整合され、その状態でステイプラ３５０はシート束中央部をステイプル針３５２で綴じる。ステイプル処理後、シート束Ｓｔをさらに下流側の次工程へと送るために、シート束幅方向の両側で搬送ローラ３６０，３６０を圧接させて回転摩擦力で搬送する。

しかしながら、そうした搬送ローラ３６０，３６０から付与される搬送力の殆どはシート束Ｓｔの最上紙であるシートだけに働いており、その搬送力が不足していたり、逆に過剰に大きいとつぎの問題点が発生する。

搬送力が不足していると、たとえばシート束の最下紙のシートが搬送ベルトや両側の搬送ガイドに発生した帯電によって貼り付き、その反動でシート束の最上紙やそれに近傍のシートが前方にオーバーランしてシート束の整合性を乱してしまうことがある。

逆に、搬送力が過大の場合は、図８に示すようにステイプル針３５２から離れた片側だけに搬送ローラ３１０を配置した構造では特に、ステイプル針３５２を支点にして搬送ローラ３１０の圧接力による引張力などが働く。その結果、シート束Ｓｔのステイプル針３５２による綴じ部やその周辺に捩れや皺が発生し、あるいは針孔が無理に押し広げられたりすることがある。

以上から、本発明の主たる目的は、綴じ部やその周辺に捩れや皺のない見栄え良好なシート束が得られるシート後処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の代表的なシート後処理装置は、搬送されたシートを集積するシート集積部と、集積されたシート束を綴じる綴じ機構部と、前記綴じ機構部によって綴じ部で綴じられたシート束を搬送する搬送補助手段と、を有し、前記綴じ部を挟むように、シート束の表面における、前記綴じ部の両側の部分に前記搬送補助手段が接触することを特徴とするものである。

本発明のシート後処理装置によれば、綴じ部を挟むように、シート束の表面における、綴じ部の両側の部分に搬送補助手段が接触する。したがって、綴じ部に無理な搬送力が働かず、綴じ部を押し広げて捻ったり、綴じ部の周辺に皺などを生じさせない効果がある。

以下、本発明に係るシート後処理装置の好適な実施形態について図を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態のシート後処理装置２００を装備した画像形成装置１００を示す。画像形成装置１００内に設けた給紙カセット１０１〜１０４から記録紙となるシートＳが画像形成部にむけて給送される。画像形成部では像担持体であるたとえばＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の４色のトナーに対応する感光体ドラム１０５〜１０８によって４色のトナー像が形成される。そのトナー像をシートＳに転写した後に定着装置１１０に送られる。定着装置１１０では加熱および加圧されてシートＳ上のトナー像を永久定着する。画像形成装置１００から排出されたシートＳはシート後処理装置２００内に向けて搬送される。

シート後処理装置２００内において、シートＳは入口側ローラ２０１からフィードローラ２０２，２０３，２０４を経由してバッファ部に搬送される。バッファ部とは、搬送されてきたシートＳの複数枚を重ね合わせて束ねる動作（以下、これを「バッファ動作」という）を行う装置である。

図２（ａ）〜（ｃ）はバッファ動作を順に示す。まず、図２（ａ）中の符号Ａで示す方向に、搬送されてきたシートＳはバッファ搬送ローラ２０５によって搬送され、このバッファ搬送ローラ２０５からシートＳの後端が抜け切らない手前で搬送を停止させる。

つぎに、図２（ｂ）中の符号Ｃ方向にバッファフラッパ２２０が切替動作し、シートＳがバッファ経路２４１に戻るように符号Ｂ方向に搬送される。それからシートＳの後端がバッファフラッパ２２０から抜け出た位置の近傍にて搬送を停止する。

その後、図２（ｃ）に示すように、バッファフラッパ２２０は図２（ａ）で示された位置に切替動作し、バッファパス２４１内のシートＳ１が図中符号Ｅ方向に搬送され、それに後続して搬送されてきたシートＳ２が図中符号Ｄ方向に搬送される。それにより、バッファフラッパ２２０近傍でシートＳどうしが重なり合ってバッファ動作を終了する。

シートＳ１のＥ方向への搬送開始タイミングを変更することにより、シートＳ１と後続のシートＳ２とが重なり合ったときのずれ量を任意に変更できる。このような重ね合わせ動作を数回か繰り返すことで３枚、４枚とさらに枚数を増やしてシート束にする。さらに、下流側の搬送フラッパ２２１を切替動作させることによって、本実施形態の要部であるシート束に中綴じ処理を施すためにシート束を搬送する中綴じ搬送パス２４３，２４５に連通させる。シート束に中綴じ処理をそのまま施さない場合は、シートＳを上排紙積載台２５０へと排出して積載するための上排出経路２４２にシートＳを搬送する。上排出経路２４２に搬送されたシートＳは上排紙ローラ２１１を経由して、昇降可能な上排紙積載台２５０上に排出される。

重ね合わされた数枚のシートＳ、もしくは１枚のシートＳはさらに装置内の下流側に搬送される。処理フラッパ２２２を切替作動させることにより、処理搬送路２４４または中綴じ搬送パス２４５のいずれか一方側にシートＳを誘導して取り込む。処理搬送路２４４に取り込まれた場合は処理トレイ２５３上にシートＳを排出し、針綴じ装置である平綴じステイプラ２６０によって後処理を施すための搬送パスを構成する。

図３以下の各図は、本実施形態の要部が設けられた中綴じ製本ユニット３００の構成および作用を示す。

中綴じ製本ユニット３００では、中綴じ搬送パス２４５の途中に中綴じ入口側ローラ２０９が配置され、この入口側ローラ２０９によって取り込まれたシートＳは中綴じ処理トレイ（シート集積部）３０３に集積される。入口側ローラ２０９の下流近傍には切替フラッパ３０１，３０２が配置され、それら切替フラッパ３０１，３０２の切替作動によってシートＳのサイズに応じた搬送パスが選択される。中綴じ処理トレイ３０３には、必要な枚数ずつシートＳが重力落下を利用して集積され、シート束Ｓｔとして束ねられる。その際、搬送されてきたシートＳが電荷を帯びているような場合は除電を施すための除電針３３０，３３１が配置され、金属繊維、アモルファス繊維、あるいはカーボン繊維などで形成されている。また、中綴じ処理トレイ３０３にシートＳを集積して束ねられたシート束Ｓｔはそのシート束搬送方向のほぼ中央部位置で中綴じステイプラ（綴じ機構部）３５０，３５１によってステイプル針３５２（図４参照）で中綴じされる。中綴じされたシート束Ｓｔはさらに綴じ部からたとえば二つ折りにした冊子として作成される。

図４は、本実施形態の要点を明確に説明する平面図として、シート束Ｓｔの幅方向の両側をステイプル針３５２，３５２で綴じた綴じ部と、シート束Ｓｔの重力搬送を補助する搬送補助ローラ（搬送補助手段）３１０との関係を示す。

シート束Ｓｔの搬送方向に直交してローラシャフト（回転軸）３１１が設けられ、このローラシャフト３１１による回転軸上に複数個の搬送補助ローラ３１０が取り付けられ、図示しない駆動モータから回転動力を受けて所要回転数で回転する。図３、図４に示したように、搬送補助ローラ３１０は、中綴じステイプラ（綴じ機構部）３５０，３５１に近接配置されている。搬送補助ローラ３１０は、本実施形態の場合はシャフト両側に２つ一対の２組で計４つが配置されている。

但し、搬送補助ローラ３１０の設置数はそうした４個に限定されるものではなく、シートサイズに応じて個数の増減も可能であるし、また２つ一対の２組の間隔を接近離間させてシートサイズに対応させるように構成した機構も可能である。

したがって、作動信号によってローラシャフト３１１が回転し、シャフト上の搬送補助ローラ３１０は上流側から搬送されてきたシート束Ｓｔの表面に、つまり最上紙のシートＳの表面に適度に調節された圧力でもって接触する。両側一組ずつの計４つの搬送補助ローラ３１０はそれらの回転摩擦力でもってシート束Ｓｔの重力搬送を束先端が両側の位置決め用の可動ストッパ３１５，３１５に突き当たるまで搬送する。シート束Ｓｔをその搬送方向の中央部で二つ折りなどする場合、その二つ折りされるシート束Ｓｔのサイズに対応して可動ストッパ３１５は図でいう上下方向、つまり重力落下を利用したシート束搬送方向に移動して位置調整が可能な構造となっている。

搬送補助ローラ３１０はさらに、要点となる別の機能を有している。集積されるシートＳの枚数が増えてシート束Ｓｔの束厚さが増すに応じて接触圧が過大にならないよう、ローラシャフト３１１を上下に平行に移動させ、搬送補助ローラ３１０の周面がシート束Ｓｔの表面からの離間距離を調整可能となっている。また、シート束Ｓｔに対して常に圧接力を調整されている搬送補助ローラ３１０が回転して摩擦力でシート束Ｓｔの先端が可動ストッパ３１５に突き当たるまで搬送する際、シート束Ｓｔ中で斜行しているシートＳ１の先端小口を揃えて整合させる。また、整合については、シートＳが１枚ずつ集積されて束ねられる際、１枚ごとにそのシート幅方向が整合板３１６によって規制して整合される。必要な枚数のシートＳは整合されながら集積され、そのようにして予定枚数に束ねたシート束Ｓｔが形成される。

なお、搬送補助ローラ３１０としては、ゴムやスポンジなど弾性を有する材質で成形されたローラ部材である。また、図３に示すように、そうした弾性ローラの外周をスプロケット形状に刻みなどを形成することにより、シート束Ｓｔとの接触圧が好適となり、滑りのない有効な搬送を行うことができる。

そこで、シート束Ｓｔを収容する中綴じ処理トレイ３０３においては、シート束Ｓｔをその束表裏方向から挟んで対向する位置に上記中綴じステイプラ３５０，３５１が配置されている。この場合の一方のステイプラ３５０はドライバ部と呼ばれてステイプル針３５２を供給してシート束Ｓｔを突き抜けさせ、他方のステイプラ３５１はアンビル部と呼ばれて突き抜けた綴じ針を曲げる機能を果たす。

また、中綴じステイプラ３５０，３５１の入口側近傍に除電布３３２，３３３が配置されていて、シートＳの搬送性を損なわず、除電機能を有する導電性のシート材または導電性不織布などの材質でもって形成されたものである。

それら中綴じステイプラ３５０，３５１でシート束Ｓｔのこの場合は搬送方向の中央部でステイプル針３５２で綴じた後、可動ストッパ３１５が図５中の符号Ｆで示す矢印方向に移動する。その可動ストッパ３１５の移動に連動して、搬送補助ローラ３１０が回転してシート束Ｓｔの先端（下端部）を可動ストッパ３１５に突き当てる。つまり、可動ストッパ３１５の移動に際して、可動ストッパ３１５とシート束Sｔの先端との接触を保持したままシート束が搬送されるように搬送補助ローラ３０１が回転する。シート束Ｓｔの先端は可動ストッパ３１５に突き当てられているので、シート束Sｔは斜行補正されつつ位置決めされる。

それに続いて、シート束Ｓｔはステイプル針３５２による綴じ部に突き板３２２が突き入れられ、綴じ部を対向一対でなっている第１折りローラ３２３，３２４間のニップＮに押し込むように機能する。すなわち、シート束Ｓｔの中央部でステイプル針３５２によって綴じられた綴じ部から二つ折りにするため、突き板３２２を突き出し作動させる。突き板３２２は突き板カム３２０がモータ駆動力を受けて回動することで図中の符号Ｈで示す進退方向への移動が可能となっている。それにより、ステイプル針３５２を頂部に二つ折りして中綴じ製本された冊子が作成される。

図６は、シート束Ｓｔを第１折りローラ３２３，３２４間のニップＮに挟み込んで二つ折りする状態を示す。シート束Ｓｔはその二つ折りされた状態でさらに下流側の第２折りローラ３２５，３２６に送られ、二つ折りされた背部にあたる部分の折り目を強化するためのプレスローラ３４０を通され、積載部であるコンベア３４５上に排出される。

以上から理解されるように、図４で示したステイプル針３５２と搬送補助ローラ３１０との位置関係において、搬送補助ローラ３１０はステイプル針３５２による綴じ部を避けてその両側でシート束Ｓｔに接触し、しかも適度に接触圧が調整された状態で搬送する。つまり、搬送補助ローラ３１０は、ステイプル針３５２による綴じ部を挟むように、シート束の表面における、綴じ部の両側の部分と接触する。そのため、搬送補助ローラ３１０によってステイプル針３５２の綴じ部の針孔が無理に押し広げられたり、針近傍の特に最上紙であるシートＳに皺や捩れなどが生じるのを有効に防止でき、見栄え良好な冊子としてのシート束Ｓｔを作成することができる。

いま、図４において、ステイプル針３５２の長さをＬｓとし、その針端部から搬送補助ローラ３１０の端部までの距離をL１〜L４とする。その場合、ステイプル針３５２の長さと、搬送補助ローラ３１０の搬送速度（回転速度）と、ローラ摩擦力と、そしてローラ表面材質によっても多少の変化はあるが、基本的には次式、
２Ｌｓ ＞ Ｌ１〜Ｌ４
の関係を満たせば、上記効果を得ることができる。

図７は、本実施形態のシート後処理装置２００の作動を制御する機能ブロック図を中心にした画像形成装置体１００の構成を示す。画像形成装置１００の操作部などからユーザの入力操作や設定による指示信号が後処理モードとして画像形成装置１００の制御装置に入力される。その制御装置は装置全体のシステム作動を統合して制御し、シート後処理装置２００の制御部に対しても各種の制御信号を送信する。その制御信号によってモータ、センサ、ソレノイド、クラッチ、ステイプラなど一連の電子電気系を稼動させ、ローラ駆動やフラッパの切替作動など機械部品なども制御して作動させる。

上記実施形態においては、搬送補助ローラ３１０が回転軸ごとシート束の厚みに応じて接近離間する方向に平行移動して、シート束に適度な接触圧による搬送力を付与するようになっている。したがって、シート束の綴じ部の保護に有効で、かつシート束の端部を不揃いとせず、整合された見栄え良好なシート束が得られる。

なお、本発明は上記実施形態の構成ならびにその作用や効果に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内でその他の実施形態、応用例、変形例、そしてそれらの組み合わせも可能である。

本発明による実施形態のシート後処理装置を装備した画像形成装置を示す図。 同図（ａ）〜（ｃ）は本実施形態のシート後処理装置におけるバッファ動作を順に示す図。 本実施形態のシート後処理装置における中綴じ製本ユニットを示す図。 本実施形態のシート後処理装置における要点を示し、中綴じ製本ユニットにてシート束のステイプル針による綴じ部と搬送補助ローラとの位置関係を示す平面図。 本実施形態のシート後処理装置において中綴じ製本ユニットでシート束を中折りする動作を示す図。 図５に続いてシート束中折り動作を示す図。 本実施形態のシート後処理装置を含む画像形成装置の制御系の構成を示す機能ブロック図。 従来例のシート後処理装置の中綴じ製本ユニットにおいてシート束のステイプル針による綴じ部と搬送補助ローラとの位置関係を示す平面図。

符号の説明

１００ 画像形成装置
２００ シート後処理装置
２０１ 入口側ローラ
２０２〜 搬送ローラ
２０５ バッファ搬送ローラ
２０６〜 搬送ローラ
２０９ 中綴じ入口側ローラ
２１０ バッファローラ
２１１ 上排出ローラ
２２０ バッファフラッパ
２４５ 中綴じ搬送パス
２６０ 平綴じステイプラ（綴じ機構部）
３００ 中綴じ製本ユニット
３０３ 中綴じ処理トレイ（シート集積部）
３１０ 搬送補助ローラ（搬送補助手段）
３１５ シート位置決め用の可動ストッパ
３１６ 整合板
３２０ 突き板カム
３２２ 突き板
３２３，３２４ 第１折りローラ
３２５，３２６ 第２折りローラ、
３３０，３３１ 除電針
３５０ 中綴じステイプラ（ドライバ部）
３５１ 中綴じステイプラ（アンビル部）
３５２ ステイプル針（綴じ部）、
Ｓ シート
Ｓｔ シート束
Ｎ 折りローラのニップ
Ｌｓ ステイプル針長さ
Ｌ１〜Ｌ６４ ステイプル針端からの搬送補助ローラ離間距離

Claims (7)

1. 搬送されたシートを集積するシート集積部と、
   集積されたシート束を綴じる綴じ機構部と、
   前記綴じ機構部によって綴じ部で綴じられたシート束を搬送する搬送補助手段と、を有し、
   前記綴じ部を挟むように、シート束の表面における、前記綴じ部の両側の部分に前記搬送補助手段が接触することを特徴とするシート後処理装置。
2. 前記搬送補助手段は、前記シート束の厚みに応じて表面からの離間距離が可変となっていることを特徴とする請求項1に記載のシート後処理装置。
3. 前記搬送補助手段は、シート束搬送方向に直交する回転軸上に間隔を置いて設けられて、その回転軸が前記シート束の表面に対して平行移動可能となっていることを特徴とする請求項２に記載のシート後処理装置。
4. 前記搬送補助手段は、前記綴じ機構部に近接して配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシート後処理装置。
5. 前記搬送補助手段は、前記シート束を表面に弾性をもって接触してその回転摩擦力で搬送するローラ部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシート後処理装置。
6. 前記ローラ部材が、前記回転軸上において前記シート束の綴じ部を両側から挟む位置に２つ一対で設けられていることを特徴とする請求項５に記載のシート後処理装置。
7. 前記シート集積部に集積されたシート束の端部が突き当る可動ストッパを有し、
   前記ローラ部材は前記可動ストッパに連動してシート束を搬送し、
   前記ローラ部材は、前記シート集積部のシート束の端部が前記ストッパに突き当るように回転することを特徴とする請求項５または６に記載のシート後処理装置。

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