JP2013107723A - Sheet binding device, post-processing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙綴じ具、後処理装置及び画像形成装置に関し、特に、綴じ部材(ステープル)を使用しない深絞り綴じを行う用紙綴じ具に関する。 The present invention relates to a paper binding tool, a post-processing apparatus, and an image forming apparatus, and more particularly to a paper binding tool that performs deep drawing binding without using a binding member (staple).
MFP(多機能複合型プリンタ)に用いられるフィニッシャ(後処理装置)の技術分野においては、MFPから送出されてきた用紙を規定枚数ごとに綴じる処理(ステープル処理)を行うことが知られている。 In the technical field of a finisher (post-processing device) used in an MFP (multi-function composite printer), it is known to perform a process (stapling process) for binding sheets sent from the MFP every specified number of sheets.
従来は綴じ装置としてステープルを用いた構成が一般的であったが、近年の省資源・エコロジーおよびリサイクル性の観点からステープルを用いない(金属製の針を使用しない)綴じ装置が考案されている。例として、綴じようとする用紙束の上下から、用紙に凹凸状の深絞りを形成する型を押し付ける綴じ装置が考案され用いられている。 Conventionally, a configuration using staples was generally used as a binding device, but in recent years, a binding device that does not use staples (not using a metal needle) has been devised from the viewpoint of resource saving, ecology, and recyclability. . As an example, a binding device has been devised and used that presses a mold that forms an uneven deep drawing on a sheet from above and below a sheet bundle to be bound.
特許文献1は、そのような深絞り綴じ装置の一例である。特許文献1を参照すると、用紙の厚みや用紙束の枚数が一定値を超えると綴じ性能が低下するため、使用条件に合せて用紙に形成する凹凸の数や配列を変更して用紙綴じ処理を実行する用紙綴じ手段を備える後処理装置が記載されている。 Patent Document 1 is an example of such a deep-drawing binding device. With reference to Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260260, the binding performance deteriorates when the thickness of the paper or the number of paper bundles exceeds a certain value. Therefore, the paper binding process is performed by changing the number and arrangement of irregularities formed on the paper according to the use conditions. A post-processing device including paper binding means for execution is described.
しかしながら、従来の深絞り綴じ装置においては、直線状の凹凸絞り形状を複数個平行に配列しているため、綴じた冊子をめくる際に配列方向に対し垂直方向か平行な方向かによって綴じ強度が大きく異なるという問題があった。 However, in the conventional deep-drawing binding apparatus, since a plurality of linear uneven drawing shapes are arranged in parallel, the binding strength depends on whether the bound booklet is turned in a direction perpendicular to or parallel to the arrangement direction. There was a problem that it was very different.
具体的には、配列方向に垂直な方向に開くと、開こうとする力を直線状の絞り形状全域で分散するため、比較的強い綴じ強度が得られる。また、配列方向と平行な方向に開くと、開こうとする力が直線状の絞り形状のある一点に集中するため、比較的弱い力で綴じた用紙が剥がれてしまう。このような冊子使用時の開き方向による綴じ強度に差があることによって、ステープル綴じに比べユーザビリティが低下するといった点に改善が求められていた。 Specifically, when opening in a direction perpendicular to the arrangement direction, the force to be opened is distributed over the entire linear drawing shape, and thus a relatively strong binding strength can be obtained. Also, if the paper is opened in a direction parallel to the arrangement direction, the force to be opened concentrates on one point having a linear aperture shape, and the bound paper is peeled off with a relatively weak force. There has been a demand for improvement in that the usability is lower than that of staple binding due to the difference in binding strength depending on the opening direction when using the booklet.
本発明は、深絞り綴じ装置において、冊子をめくる方向に関わらずどの方向でも均一な綴じ強度を実現することを目的とする。 An object of the present invention is to achieve uniform binding strength in any direction regardless of the direction in which a booklet is turned in a deep-drawing binding apparatus.
上記目的を達成するために本発明は、複数枚の用紙を重ね合わせて、前記複数枚の用紙に凹凸形状の歯型を噛み合わせることにより用紙同士の繊維の絡み合いにより用紙束として綴じる用紙綴じ具であって、前記凹凸形状が、円形状又は概扇形状に前記歯型に配列されていることを特徴とする用紙綴じ具を提供する。
また、本発明は、上記の用紙綴じ具を設けたことを特徴とする後処理装置を提供する。
また、本発明は、上記の後処理装置を連結又は組み込んだことを特徴とする画像形成装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a paper binding tool that binds a plurality of paper sheets and binds the plurality of paper sheets with a concave-convex tooth shape to form a paper bundle by entanglement of fibers between the paper sheets. And the said uneven | corrugated shape is arranged in the said tooth shape in the circular shape or the substantially fan shape, The paper binding tool characterized by the above-mentioned is provided.
The present invention also provides a post-processing device provided with the above-described paper binding tool.
The present invention also provides an image forming apparatus characterized in that the post-processing apparatus is connected or incorporated.
本発明によれば、深絞り綴じ装置において、冊子をめくる方向に関わらずどの方向でも均一な綴じ強度を実現することが可能となる。 According to the present invention, in the deep-drawing binding apparatus, it is possible to achieve uniform binding strength in any direction regardless of the direction in which the booklet is turned.
以下、本発明を実施するための形態を説明する。下記の実施形態は、深絞り綴じ処理に際して、次の特徴を有する。要するに、深絞り綴じ機構の凹凸絞り形状において、従来の一直線状の絞り形状ではなく、扇型あるいは円形の形状とすることにより綴じた冊子をめくる方向が縦方向・横方向あるいはどの方向であろうとも常に凹凸形状の方向性がなくの用紙同士の結合力が同一となることが特徴になっている。このような下記実施形態の特徴について、図面を用いて詳細に解説する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. The following embodiment has the following characteristics in the deep-drawing binding process. In short, in the concave and convex shape of the deep-drawing binding mechanism, the direction of turning the bound booklet by using a fan-shaped or circular shape instead of the conventional straight-line drawing shape is the vertical direction, the horizontal direction, or any direction. However, it is characterized in that the bonding force between the sheets having no concavo-convex shape is always the same. Features of the following embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1に、本実施形態に係る後処理装置201の使用例を示す。図1に示した使用例は、搬送路内でシートを重ね合わせ整合する構成とその重ね合わせたシートを搬送路内で綴じる綴じ具とで構成される搬送路綴じ機構を有する後処理装置201を画像形成装置に連結(図1(b))又は組込んだ場合(図1(a))の構成例である。
In FIG. 1, the usage example of the
図2と図3を参照して、後処理装置201(搬送路綴じ機構を有する)について説明する。図2と図3はともに、搬送路綴じ機構を有する後処理装置の構成例であり、図2は平面図、図3は正面図を表す。各部名称と働きについて以下に説明する。 The post-processing device 201 (having a conveyance path binding mechanism) will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are both structural examples of a post-processing apparatus having a conveyance path binding mechanism. FIG. 2 is a plan view and FIG. 3 is a front view. The names and functions of each part will be described below.
図2と図3の右側に記載された画像形成装置101は、画像形成装置排紙ローラ102を有し、後処理装置201(搬送路綴じ機構を有する)に連結、又は、後処理装置201を組み込んでいる。
The
図2に示すように、後処理装置201は、入り口センサ202、入り口ローラ203、分岐爪204、排紙ローラ205、シフトリンク206、シフトカム207、シフトカムスタッド208、シフトカムホームポジションセンサ209、綴じ具210、シート端検知センサ220、綴じ具ホームポジションセンサ221、綴じ具移動ガイドレール230、歯型261を有する。また、図3に示すように、シートの搬送路240、分岐路241、突き当て面242を内部に有する。
As shown in FIG. 2, the
入り口センサ202は、後処理装置201に搬入されたシートの先端、後端、有無を検知する。
入り口ローラ203は、後処理装置201の入り口に位置しシートを装置に搬入する機能を有する。また停止・回転・搬送量を制御可能な駆動源と制御手段を有する。前記制御手段は連結される画像形成装置に有っても良い。このローラニップを使用してシート突き当てスキュー補正も可能となっている。
分岐爪204は、シート後端を分岐路241へ導く為に設けた搬送路240を切換える回動可能な爪である。また、分岐路241の搬送面にシートを押圧する事が可能な構成となっており、これによりシートを固定可能となっている。
排紙ローラ205は、後処理装置201の出口に位置しシートを搬送・シフト・排出する機能を有する。また停止・回転・搬送量を制御可能な駆動源と制御手段を有する。前記制御手段は連結される画像形成装置101に有っても良い。
シフトリンク206は、排紙ローラ205の軸端についており、シフトの移動力を受ける部位である。
シフトカム207は、シフトカムスタッド208を有し回転をする円盤状の部品である。この部品の回転によってシフトカムスタッド208を介しシフトリンク長穴部と連結された排紙ローラ205をシフトさせる。
シフトカムスタッド208は、シフトリンク長穴部と連動し、シフトカム207の回転運動を排紙ローラ205の軸方向の直動運動に変える。
シフトホームポジションセンサ209は、シフトリンク206の位置を検出し、このポジションをホームポジションとする。
綴じ具210は、シートを綴じる道具である。本実施形態では1対の歯型で狭持する事でシートを変形させ繊維を絡める綴じ具を用いている。本発明はこの綴じ具に限定する物ではなく広く一般的に知られている綴じ具のように綴じる機能があれば良い。
シート端検知センサ220は、シートの側端を検出するセンサである。シートを揃える時に、このセンサ検知位置を基準に揃える。
綴じ具ホームポジションセンサ221は、シート幅方向に移動可能な綴じ具210の位置を検出するセンサで、最大サイズのシートが搬送されても邪魔にならない位置に綴じ具210が位置するポジションをホームポジションとし、この位置を検出する。
綴じ具移動ガイドレール230は、綴じ具210がシート幅方向に安定して移動可能なように、その移動をガイドするレールである。
搬送路240は、受け入れたシートを搬送排出する通常の経路である。
分岐路241は、シートを重ね合わせて整合する為に設けられ、シートのスイッチバックにより後端側から搬入される搬送路である。
突き当て面242は、シート後端を突き当て整合する基準面である。
歯型261は、本実施形態では1対の凹凸が噛み合うような形状の歯型であり狭持する事でシートを変形させ繊維を絡める。
The
The
The
A
The
The
The
The shift
The
The sheet
The binding tool
The binding tool
The
The
The
In this embodiment, the
図4と図5を参照して、分岐爪204部分の詳細について説明する。本実施形態に係る後処理装置201には、搬送路240と分岐路241を切換える目的で回動可能に分岐爪204が設けられている。図中の右側より受け入れたシートが抵抗無く搬送出来るポジションがホームポジションとなっており、スプリング251により常時加圧されている。スプリング251は、分岐爪可動レバー部204aにかけられ、分岐爪可動レバー部204aにはリンクを介して分岐ソレノイド250も連結されている。
With reference to FIG. 4 and FIG. 5, the detail of the branch nail | claw 204 part is demonstrated. The
また、分岐路241搬送面と分岐爪204は搬送路内にあるシートを狭持可能に構成されている。搬送路の切換えは、分岐ソレノイド250をONする事で分岐爪204は、図5中矢印方向に回動し、搬送路240を閉鎖し分岐路241へシートをガイドすることによって実現する。
Further, the
図6と図7を参照して、綴じ具210の動作及び構成例について説明する。但し構成はこの限りでは無い。歯型261は上下対となり噛み合う形状をしている。この歯型261は複数に組み合わせたリンク群の端に設置されており、加圧レバー262の回動によって、接離するように構成されている。
With reference to FIG. 6 and FIG. 7, the operation | movement and structural example of the
加圧レバー262は、回転するカム266によって回動する。このカム266は駆動モータ265より駆動力を与えられ回転し、カムホームポジションセンサ267の検知情報でその位置を制御される。カムホームポジションセンサ267検知状態をホームポジションとし、歯型261は開いた状態となっている(図6)。
The
図7を参照して、用紙を綴じるときの説明をすると、用紙を歯型261の開いた状態でその間に挿入し駆動モータ265の回転によってカム266を図中矢印方向へ回転させる。そのカム面の変位によって加圧レバー262は図中矢印方向に回動する。その回転力はてこを利用したリンク群を介し力を増し、その端部の歯型261に伝わる。一定量カム266が回転した時点で歯型261は噛み合い用紙を狭持する。この狭持によって用紙は変形加圧され隣接した用紙同士の繊維が絡み合い綴じられる。その後逆回転しカムホームポジションセンサ267の検知情報で停止する。また、レバー262はバネ性を有しており過負荷が加わった時は撓みその過負荷を逃がすようになっている。
Referring to FIG. 7, the description will be given of the case where the sheets are bound. The
図8ないし図16を参照して、後処理装置201の綴じ動作について説明する。図8は、画像形成装置101からシートが出力されて、綴じ動作が開始される直前の状態を示している。上段が図2と同じく上面図であり、下段が図3と同じく側面図である。図8に示すように、画像形成装置101から出力が開始されると、各部はホームポジションに移動し、イニシャルを完了する。
The binding operation of the
図9は、受入れ待機状態を示す図である。画像形成装置101から出力されるシートが後処理装置201に搬入される前に、モード情報とシート情報を受け取り、その情報に基づき、受入れ待機状態になる。モードには、ストレートモード、シフトモード、綴じモードがある。以下、各モードについて順に説明する。
FIG. 9 is a diagram showing an acceptance standby state. Before the sheet output from the
・ストレートモード
受入れ待機状態は、入り口ローラ203、排紙ローラ205が搬送方向に回転開始する。順次搬送排出され最終紙が排出されると各ローラは停止する。
Straight mode In the acceptance standby state, the
・シフトモード
受入れ待機状態は、入り口ローラ203、排紙ローラ205が搬送方向に回転開始する。シフト排紙動作は、シートを受入れ搬送し後端が入り口ローラ203を抜けたところで、シフトカム207が一定量回転し排紙ローラが軸方向に移動する。この時シートも排紙ローラ205の移動と共に移動する。またシートが排出されるとシフトカム207はホームポジションに復帰するべく回転し次のシートにそなえる。この排紙ローラ205の動作を同じ部のシートが排出されるまで繰り返す。次の部のシートが搬入された場合はシフトカム207は先程とは逆回転し、シートは反対側に移動し排出される。
Shift mode In the acceptance standby state, the
・綴じモード
受入れ待機状態は、入り口ローラ203は停止、排紙ローラ205が搬送方向に回転開始する。また綴じ具210はシート幅より一定量退避した待機位置に移動して待機する。この後は、綴じモードの動作について説明をする。
-Binding mode In the acceptance standby state, the
シートが後処理装置201に搬入されると、その先端を入り口センサ202で検知し、一定距離(シート先端が入り口ローラ203ニップに突き当たって一定量の撓みを生じさせる距離)搬送後に入り口ローラ203が回転し始める。これによりシートのスキューを補正する。
When the sheet is carried into the
図10に示すように、シートはその後端の入り口センサ202検知情報から搬送量をカウントされ、その位置情報を把握されている。
As shown in FIG. 10, the conveyance amount is counted from the detection information at the rear
シート後端が入り口ローラ203ニップを通過したら、入り口ローラ203は次の用紙受入れの為に停止する。それと同時期にシフトカム207が図10の矢印方向に回転し、シートと共に排紙ローラ205は軸方向に移動を開始する。するとシートは図10の矢印方向に斜行しながら搬送される。その後、綴じ具210に併設または組込まれたシート端検知センサ220ーがシートを検知するとシフトカム207は停止し、逆転し、シート端検知センサ220ーが非検知状態で停止する。前記動作が完了し、シート後端が分岐爪204先端を通過した所定の位置で排紙ローラ205は停止する。
When the trailing edge of the sheet passes through the
図11に示すように、後処理装置201は、分岐爪204を図11の矢印方向に回転、搬送路を切換えさせた後、排紙ローラ205を逆回転させシート後端を分岐経路241に搬入させ突き当て面242に突き当て揃えをし排紙ローラ205を停止させる。この時排紙ローラ205はシートが突き当たるとスリップするように弱い搬送力となるように設定されている。
As shown in FIG. 11, the
図12に示すように、後処理装置201は、分岐爪204を図12の矢印方向に回転させ、分岐経路241にあるシート後端を分岐爪204の接触面で強力に押さえ待機する。次用紙が画像形成装置101から出力されてくると、1枚目と同様に、入り口ローラ203でスキュー補正を行う動作をする。入り口ローラ203の回転が開始するのと同時期に排紙ローラ205も搬送方向に回転を開始する。
As shown in FIG. 12, the
図13に示すように、2枚目以降も図10、図11の動作を実施し順次シートを狙いの位置に移動させ重ね合わせる事で整合状態のシート束を搬送路内にスタックする。 As shown in FIG. 13, the second and subsequent sheets are also subjected to the operations shown in FIGS. 10 and 11, and the aligned sheets are stacked in the conveyance path by sequentially moving the sheets to a target position and stacking them.
図14に示すように、最終紙を整合状態の束として動作完了したら、排紙ローラ205を一定量搬送方向に回転させ停止する(この動作でシート後端を突き当て面242に突き当てたときに発生した撓みを無くす)。その後、分岐爪204を図14の矢印方向に回転させ切換える事でシート束にかけていた押さえ力を開放する。
As shown in FIG. 14, when the operation is completed with the final sheet as an aligned bundle, the
図15に示すように、後処理装置201は、排紙ローラ205を回転させ、綴じ具210の歯型261の位置とシートの加工位置が一致する距離分シート束を搬送し停止する(搬送方向の加工位置を合せる)。また、綴じ具210を図15の矢印に、綴じ具210の歯型261の位置とシートの加工位置が一致する距離分綴じ具210を移動させ停止する(幅方向の加工位置を合せる)。
As shown in FIG. 15, the
この時、分岐爪204は図15の矢印方向に回転しシート受入れ状態に復帰する。その後、綴じ具駆動モータ265をONし、歯型261によってシート束を加圧し絞りを行う事で繊維同士が絡みシート同士が結合させ、綴じをする。今回の実施形態は絞りを行なう綴じ具210であるが、半抜き加工や切曲げや切り曲げて更に穴に通すなどの綴じ方の綴じ具を使用しても同様の効果を得る事が出来る。
At this time, the branching
図16に示すように、後処理装置201は、排紙ローラ205を回転させ、綴じた束を排出し、排出後にシフトカム207を回転させホームポジションに復帰、綴じ具210を矢印方向に移動させホームポジションに復帰させる事で、動作を完了する。以上が、後処理装置201の綴じ動作である。
As shown in FIG. 16, the
図17と図18を参照して、本実施形態の綴じ具210の歯型261の特徴について説明する。図17は綴じ具210の歯型261の断面形状の詳細を示した図である。図17に示すように、上下の型はそれぞれ嵌合するように凹凸が設けてあり、冊子を挟み込むことにより用紙どうしを綴じる。
The features of the
歯型261が一直線状の絞り形状を平行に数本配列した従来型のタイプを図18(a)に示す。短い縦線が凹凸歯型のひとつの噛み合いを示している。この形態は配列方向に垂直な方向に開くと、開こうとする力を直線状の絞り形状全域で分散するため、比較的強い綴じ強度が得られる。また、配列方向と平行な方向に開くと、開こうとする力が直線状の絞り形状の端点に集中するため、比較的弱い力で綴じた用紙が剥がれてしまう。
FIG. 18A shows a conventional type in which the
一方、本実施形態の歯型261が同心状の円形に配列されたタイプを図18(b)に示す。図は円形を同心状に3列配列した例であるが、列の数は任意である。この形態はどの方向からめくった場合でも方向性に依存しないため、均一なめくり強度を維持することが可能となり、ユーザビリティに優れる。
On the other hand, FIG. 18B shows a type in which the
また、本発明のもうひとつの実施例である、歯型261を扇状に配列したタイプを図18(c)に示す。図は扇型を3列配列した例であるが、列の数は任意である。この形態も方向性に依存しないめくり強度を維持することが可能である。この場合、扇の開き角αは図の90度に限らず任意である。
Further, FIG. 18C shows another type of the present invention in which the
図19は冊子に歯型261を施した図である。図19(a)は図18(b)で示した円形配列タイプで、図19(b)は図18(c)で示した扇型配列タイプの深絞りである。上記実施形態のこの2タイプの歯型は、用紙をどの方向からめくった場合でも比較的均一な綴じ強度を維持できるため、図のように用紙の端に1点施す用途に適している。
FIG. 19 is a view in which a
一方で図19(c)は図18(a)で示した、従来の直線配列タイプの歯型によって形成される深絞りである。このタイプは図の方向にめくった場合は比較的綴じ強度を維持できる特徴があるため、冊子の端部に複数ヶ所施し、めくり方向を規制する用途に適している。 On the other hand, FIG. 19C shows a deep drawing formed by the conventional linear array type tooth pattern shown in FIG. Since this type has a feature that the binding strength can be relatively maintained when turned in the direction of the figure, it is suitable for applications in which a plurality of places are applied to the end of the booklet to regulate the turning direction.
図示しないが、円形配列タイプあるいは扇型配列タイプと直線配列タイプとを選択可能に設置することにより、端部1点綴じの場合と端部複数綴じの場合で両者を使い分けることが可能となる。 Although not shown, by installing the circular arrangement type or the fan arrangement type and the linear arrangement type so as to be selectable, it is possible to selectively use both in the case of one-end binding at the end and in the case of multiple binding at the end.
上記実施形態によれば、深絞り閉じ装置において、従来の直線状凹凸形状でなく、扇状の凹凸形状とすることにより、冊子をめくる際にどの方向からめくっても同様の綴じ強度を維持することができる。また、上記実施形態によれば、深絞り閉じ装置において、従来の直線状凹凸形状でなく、円形状の凹凸形状とすることにより、冊子をめくる際にどの方向からめくっても同様の綴じ強度を維持することができる。このようにして、上記実施形態は、冊子をめくる方向に関わらずどの方向でも均一な綴じ強度を実現する。 According to the above-described embodiment, in the deep drawing closing device, the same binding strength is maintained regardless of the direction in which the booklet is turned by using a fan-like uneven shape instead of the conventional linear uneven shape. Can do. Further, according to the above embodiment, in the deep drawing closing device, the same binding strength can be obtained regardless of the direction of turning the booklet by turning the circular uneven shape instead of the conventional linear uneven shape. Can be maintained. In this way, the above embodiment achieves uniform binding strength in any direction regardless of the direction in which the booklet is turned.
101 画像形成装置
102 画像形成装置排紙ローラ
201 後処理装置
202 入り口センサ
203 入り口ローラ
204 分岐爪
204a 分岐爪可動レバー部
205 排紙ローラ
206 シフトリンク
207 シフトカム
208 シフトカムスタッド
209 シフトホームポジションセンサ
210 綴じ具
220 シート端検知センサ
221 綴じ具ホームポジションセンサ
230 綴じ具移動ガイドレール
240 搬送路
241 分岐路
250 分岐ソレノイド
251 スプリング
261 歯型
262 加圧レバー
265 駆動モータ
266 カム
267 カムホームポジションセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記凹凸形状が、円形状又は概扇形状に前記歯型に配列されていることを特徴とする用紙綴じ具。 A paper binding tool that stacks a plurality of sheets and binds the plurality of sheets as a bundle of sheets by entanglement of the concave and convex tooth molds, and entangles the fibers between the sheets,
The paper binding tool, wherein the uneven shape is arranged in a circular shape or a substantially fan shape on the tooth shape.
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