JP2014047013A - 用紙後処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】金属針を用いることなく綴じられた用紙束のページをめくる際に綴じ部が簡単に外れてしまうことを防止することが可能な用紙後処理装置を提供する。
【解決手段】画像形成がなされた用紙に後処理を行う用紙後処理装置であって、金属針を用いることなく複数枚の用紙を綴じ処理して冊子を作製する用紙綴じ手段２５を有する用紙後処理装置において、綴じ処理される用紙の用紙綴じ手段２５による綴じ部近傍の部位に折り線を形成する折り線形成手段１２１を設けた。
【選択図】図６

Description

本発明は、金属針を用いずに用紙束を綴じ処理することが可能な用紙後処理装置に関する。

従来、電子写真方式を用いたレーザプリンタやフルカラー複写機等の画像形成装置においては、一般にパソコンや画像入力装置から入力されたデータをレーザ等により露光して感光体ドラム等の像担持体表面に静電潜像を形成し、現像装置により静電潜像を顕像化して顕像化されたトナー像を用紙に転写した後、加熱ローラ方式等の定着装置によってトナーを溶融させて用紙に対して画像を定着させて排出している。このような画像形成装置に対し、画像形成後の用紙に対してステープラ綴じやパンチ穴あけ、ソート（丁合）、製本、折り等の後処理を行う後処理装置を接続させて作業の自動化を図る画像形成システムが知られている。

上述の用紙後処理装置において、金属針によって用紙束を綴じ処理するものが知られている。しかし、このように金属針によって綴じ処理された冊子を原稿とする場合には、用紙束を綴じている金属針を取り除かねばならず作業性が悪いと共に、用紙をリサイクルする際にも用紙と金属針とを分別しなければならず、手間がかかるといった問題点があった。そこで、金属針を用いることなく用紙の綴じ処理を行う技術が、例えば「特許文献１」に開示されている。

「特許文献１」の構成を示す図１２において、加圧ロッド５５の下端面と固定ブロック５８の上端面には互いに噛合するように形成された多数の微小歯６０，６１がそれぞれ形成され、各微小歯６０，６１間に２つ折りされた記録紙５３の折り目とは反対側の端部５１が挿入される。そして、記録紙５３を挟んで各微小歯６０，６１が噛み合うことで２枚の記録紙５３に歯型が形成され、各歯型が互いに絡み合って２枚の記録紙５３が圧着される。

しかし上述の構成では、綴じられた用紙束のページをめくる際に綴じ部が簡単に外れてしまうという問題点がある。本発明は上述の問題点を解決し、金属針を用いることなく綴じられた用紙束のページをめくる際に綴じ部が簡単に外れてしまうことを防止することが可能な用紙後処理装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、画像形成がなされた用紙に後処理を行う用紙後処理装置であって、金属針を用いることなく複数枚の用紙を綴じ処理して冊子を作製する用紙綴じ手段を有する用紙後処理装置において、綴じ処理される用紙の前記用紙綴じ手段による綴じ部近傍の部位に折り線を形成する折り線形成手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、用紙束のページをめくる際にめくられたページが折り線形成手段によって形成された折り線部から折られるため、ページをめくる際に簡単に綴じ部が外れてしまうことを防止できる。

本発明の一実施形態を適用可能な画像形成システムの概略図である。 本発明の一実施形態に用いられる用紙後処理装置が内蔵する制御部のブロック図である。 本発明の一実施形態に用いられる第１の綴じ部による綴じ動作を説明する概略図である。 本発明の一実施形態に用いられる第１の綴じ部が有する凹凸歯形状を説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる第１の綴じ部を説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる第１の綴じ部及び折り線形成手段を説明する概略図である。 本発明の第２の実施形態における折り線形成手段により形成された折り線を説明する概略図である。 本発明の第２の実施形態における折り線形成手段により形成された折り線を説明する概略図である。 本発明の第３の実施形態における折り線形成手段により形成された折り線を説明する概略図である。 本発明の第４の実施形態における折り線形成手段により形成された折り線を説明する概略図である。 本発明の第５の実施形態における折り線形成手段により形成された折り線を説明する概略図である。 従来の用紙後処理装置における用紙綴じ動作を説明する概略図である。

図１は、本発明の一実施形態が適用可能な画像形成システムを示している。同図において画像形成システム１は、画像形成装置２と用紙後処理装置３とを備えており、画像形成装置２と用紙後処理装置３とは相互に通信可能となるように接続されている。画像形成システム１では、画像形成装置２が用紙に画像を形成した後、用紙後処理装置３が画像形成装置２から用紙を受け入れ、受け入れた用紙に各種の後処理を施す。ここで各種の後処理とは、例えば端部綴じ処理、中綴じ処理を含む中折り処理等である。本実施形態では、用紙後処理装置３は端部綴じ処理及び中綴じ処理において金属針を用いることなく用紙の一部を用いて用紙束を綴じる。このような各種の後処理を行う用紙後処理装置３は、動作モードとして排出モード、端部綴じモード、中折りモード等を有している。

画像形成装置２はフルカラー複写機であり、その内部にはそれぞれ図示しない複数個の感光体ドラム、帯電器、現像装置、除電機、クリーニング装置、中間転写ベルト、１次転写ローラ、２次転写ローラ、光書込装置、定着装置等の周知の画像形成手段、及び画像形成手段に向けて記録紙を給送する給紙装置等が設けられており、画像形成がなされた記録紙は図示しない排紙ローラによって画像形成装置２の機外へと排出される。また画像形成装置２には両面搬送路も設けられており、用紙の片面あるいは両面への画像形成が可能である。

用紙後処理装置３には、画像形成装置２から排出された用紙を受け入れてこの用紙を第１の排紙トレイ１０に排出するための第１の搬送経路Ｐｔ１、第１の搬送経路Ｐｔ１から分岐して用紙束に端部綴じ処理を施すための第２の搬送経路Ｐｔ２、第２の搬送経路Ｐｔ２に連続していて用紙束に中綴じ中折り処理を施すための第３の搬送経路Ｐｔ３が設けられている。各搬送経路Ｐｔ１，Ｐｔ２，Ｐｔ３は、例えば図示しないガイド部材等によって形成されている。

第１の搬送経路Ｐｔ１には、その用紙搬送方向上流側から下流側に向けて入口ローラ１１、搬送ローラ１２，１３、排紙ローラ１４がこの順で配設されており、各ローラ１１，１２，１３，１４は図示しないモータによって回転駆動されて用紙を搬送する。入口ローラ１１の用紙搬送方向上流側には入口センサ１５が配設されており、入口センサ１５は用紙が用紙後処理装置３内に搬入されたことを検知する。搬送ローラ１２の用紙搬送方向下流側には分岐爪１７が回動自在に配設されており、分岐爪１７はその位置を切り替えることにより用紙を第１の搬送経路Ｐｔ１における分岐爪１７の用紙搬送方向下流側または第２の搬送経路Ｐｔ２の何れか一方へ選択的に案内する。分岐爪１７は、例えばモータやソレノイド等によって回動される。

排出モード時において、画像形成装置２から第１の搬送経路Ｐｔ１に搬入された用紙は各ローラ１１，１２，１３，１４によって搬送され、第１の排紙トレイ１０に排出される。一方、端部綴じモード時及び中折りモード時においては、第１の搬送経路Ｐｔ１に搬入された用紙は各ローラ１１，１２によって搬送され、分岐爪１７によって進行方向を変更されて第２の搬送経路Ｐｔ２に搬送される。

第２の搬送経路Ｐｔ２には、搬送ローラ２０，２１，２２、用紙集積トレイ２３、第１のジョガーフェンス２４、用紙綴じ手段としての端部綴じ部である第１の綴じ部２５が配設されている。各ローラ２０，２１，２２は図示しないモータによって回転駆動されて用紙を搬送し、第１のジョガーフェンス２４は図示しないモータによって変位される。用紙集積トレイ２３の用紙搬送方向下流側には回動自在な分岐爪２６，２７が配設されており、各分岐爪２６，２７は回動してその位置を変位することにより用紙を第１の搬送経路Ｐｔ１における分岐爪１７の用紙搬送方向下流側または第３の搬送経路Ｐｔ３の何れか一方へ選択的に案内する。各分岐爪２６，２７は例えばモータやソレノイド等によって回動される。

端部綴じモード時において用紙は順次用紙集積トレイ２３上に集積され、これにより複数枚の用紙が積層された用紙束が作成される。このとき、用紙はその後端が用紙集積トレイ２３に設けられた図示しない第１の可動基準フェンスに当接して用紙搬送方向位置が揃えられると共に、第１のジョガーフェンス２４によって幅方位置が揃えられる。ここで、用紙集積トレイ２３、第１のジョガーフェンス２４、及び第１の可動基準フェンスにより複数枚の用紙を束ねて用紙束を作成する第１の束化部２８が構成されており、第１の束下部２８は第１のジョガーフェンス２４を駆動する図示しないモータや第１の可動基準フェンスを駆動する図示しないモータをも含む。第１の束化部２８において作成された用紙束は、第１の可動基準フェンスの作動により第１の綴じ部２５へと搬送される。

第１の綴じ部２５では、図３に示すように凹凸形状を呈した１対の圧着歯１０１，１０２が用紙束６を介して対向配置されている。そして、用紙束６が存在する状態で一方の圧着歯を他方の圧着歯に圧接させることにより用紙束６が綴じられる。なお、用紙束６の綴じ方についてはその詳細を後述する。

第１の綴じ部２５において端部が綴じられた用紙束６は、第１の可動基準フェンスによって第１の搬送経路Ｐｔ１に搬送され、その後に搬送ローラ１３及び排紙ローラ１４によって搬送されて第１の排紙トレイ１０上に排出される。排紙ローラ１４は、第１の綴じ部２５によって綴じられた用紙束６を排出する排紙部の一例である。一方、中折りモードでは、第２の搬送経路Ｐｔ２に搬送された用紙は搬送ローラ２０，２１，２２及び第１の可動基準フェンスによって第３の搬送経路Ｐｔ３へと搬送される。

第３の搬送経路Ｐｔ３には、搬送ローラ３１，３２と中綴じ折り部３３とが配設されている。各ローラ３１，３２は図示しないモータによって駆動されて用紙を搬送し、中綴じ折り部３３は中折り部３４、中綴じ部である第２の綴じ部３５、第２の束化部３６等を有している。中綴じ折り部３３は綴じ形成部の一例である。第３の搬送経路Ｐｔ３に搬送された用紙は、搬送ローラ、３１，３２によって順次第２の束化部３６に集積され、これにより複数枚の用紙が積層された用紙束６が作成される。つまり第２の束化部３６は、搬送部３０によって搬送された複数枚の用紙を重ねて用紙束６とする。このとき、用紙はその前端が第２の可動基準フェンス３７に当接し、用紙搬送方向位置が揃えられると共に図示しない第２のジョガーフェンスによって幅方向位置が揃えられる。そして用紙束６は、第２の綴じ部３５によって用紙搬送方向の中央部近傍が綴じられる（中綴じされる）。中綴じされた用紙束６は第２の可動基準フェンス３７によって中折り位置まで戻される。第２の可動基準フェンス３７は、図示しないモータによって駆動される。

中折り位置に戻された用紙束６は、中折り部３４によって用紙搬送方向のほぼ中央部において中折りされる。中折り部３４では、中折り位置に位置した用紙束６の用紙搬送方向中央部と対向するブレード３８が図示しないモータの駆動によって図１において右方から左方へと移動し、用紙束６の用紙搬送方向中央部を折り曲げながら１対の押圧ローラ３９，４０間に押し込む。折り曲げられた用紙束６はそれぞれ図示しないモータによって駆動される１対の押圧ローラ３９，４０によって上下から押圧され、折り曲げられた用紙束６は押圧ローラ３９，４０及び排紙ローラ４１によって第２の排紙トレイ４２上に排出される。

上述の構成において、入口ローラ１１、各搬送ローラ１２，１３，２０，２１，２２，３１，３２、各排紙ローラ１４，４１は、それらを駆動するそれぞれ図示しないモータと共に搬送部３０を構成している。また各分岐爪１７，２６，２７は、それらを駆動するそれぞれ図示しないモータまたはソレノイドと共に経路切替部２９を構成している。

用紙後処理装置３は、図２に示す制御部４４を備えている。制御部４４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有する記憶部、通信インタフェース等を有するコンピュータであり、記憶部にはＣＰＵが実行するプログラム等が格納されている。制御部４４には、入口センサ１５、後処理加工を行う加工部１６，４９、第１の束化部２８、中綴じ折り部３３、搬送部３０、及び経路切替部２９等が接続されている。制御部４４は記憶部に記憶されているプログラムに従って用紙後処理装置３の各部位を駆動制御しており、また制御部４４は画像形成装置２の図示しない制御部とデータ通信可能に接続されている。

次に、図３を用いて本発明の一実施形態に適用可能な圧着綴じ方法を説明する。圧着綴じ部である第１の綴じ部２５は、図３（ａ）に示すように、凹凸を有する圧着歯である下凹凸歯１０１と上凹凸歯１０２とを用紙束６を介して対向する位置に配置されている。そして、図３（ｂ），（ｃ）に示すように何れか一方の圧着歯または双方の圧着歯を変位させて力を掛け加圧力を大きくしていくと、図３（ｄ）に示すように用紙束６に凹凸形状が転写されて綴じ処理が完了する。この圧着綴じでは、凹凸の嵌合や用紙間の繊維の絡まりや固着によって用紙同士を綴じることができる。

図４に示すように、各圧着歯１０１，１０２の凹凸形状には任意の角度の斜面部が形成されており、各凹凸形状の頂点部及び谷部の形状は異なっていて各圧着歯１０１，１０２が噛合した際に、例えば上圧着歯１０２の頂点部と下圧着歯１０１の谷部とが接触しないようにそれぞれ形成されている。これにより、斜面部のみで用紙束６を圧着することとなり、効率よく綴じ処理を行うことができる。

図５は、本発明の第１の実施形態に用いられる第１の綴じ部２５を示している。この構成では、上歯アーム１０４に上凹凸歯１０２が、下歯アーム１０３に下凹凸歯１０１がそれぞれ配置されており、下歯アーム１０３はアーム回転中心部１０３ａを中心として回転する。下歯アーム１０３の回転動作は、図示しない駆動手段によってギヤ１０５を回転させることによりカム駆動ギヤ１０６が回転し、カム駆動ギヤ１０６に偏心固定されたカム１０７の回転運動により下歯アーム１０３のカム当接部位が押し上げられる。その結果、上凹凸歯１０２が下方に移動して下凹凸歯１０１に対して噛合する。また、各凹凸歯１０１，１０２を離間した状態に保持するための戻しばね１０８と、上述した各部材を支持する台座１０９とが設けられている。

次に、本発明の第１の実施形態に用いられる折り線形成手段について説明する。上凹凸歯１０２の近傍に折り線形成手段１２１を構成する凸部１２１ａが設けられており、下凹凸歯１０１の近傍に折り線形成手段１２１を構成する凹部１２１ｂが設けられている。折り線形成手段１２１は用紙束６の圧着時に凸部１２１ａと凹部１２１ｂとが噛合し、用紙束６の圧着部近傍に折り線部が形成される。この第１の実施形態では実線状の折り線からなる折り線部が形成される構成としたが、破線状や点線状の折り線からなる折り線部が形成される構成でもよい。また、この例では圧着時に折り線部が同時形成される構成を示したが、用紙束６を綴じる上流側または下流側において折り線部が形成される構成であってもよい。

上述の構成によれば、綴じ手段による用紙束６の綴じ部近傍に折り線形成手段１２１を設けることにより、用紙束６のページをめくる際にめくられたページが折り線形成手段１２１によって形成された折り線部から折られるため、ページをめくる際に簡単に綴じ部が外れてしまうことを防止できる。

図７は、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態では、用紙束６の形態が端綴じの場合には綴じ部近傍に形成する折り線部を、綴じ部よりも用紙中心であるＡ側に配置している。この構成により、図８に示すように用紙束６のページをめくる際に、めくれる用紙による綴じ部を外そうとする力を折り線部で受けることができ、綴じ部が容易に外れてしまうことを防止できる。

図９は、本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態では、用紙束６の形態が端綴じの場合には綴じ部近傍に形成する折り線部を、綴じ部と用紙中心部Ａとを結ぶ線分に対して直交するように形成している。この構成により、図８に示すように用紙束６のページをめくる際に、めくれる用紙による綴じ部を外そうとする力を折り線部の全体で受けることができ、綴じ部が容易に外れてしまうことを確実に防止できる。

図１０は、本発明の第４の実施形態を示している。この第４の実施形態では、用紙束６の形態が中綴じの場合には綴じ部近傍に形成する折り線部を、綴じ部の両側方に形成している。この構成により、用紙束６のページをめくる際に、めくれる用紙による綴じ部を外そうとする力を折り線部で受けることができ、綴じ部が容易に外れてしまうことを防止できる。また、折り線部を用紙束６の側縁部と平行して形成することにより、用紙束６のページをめくる際に、めくれる用紙による綴じ部を外そうとする力を折り線部の全体で受けることができ、綴じ部が容易に外れてしまうことを確実に防止できる。

図１１は、本発明の第５の実施形態を示している。この第５の実施形態では、綴じ部の近傍に形成された折り線部の長さＬが綴じ部の長さｌに比して長く形成されている。この構成により、用紙束６をめくるときのめくり方向の角度がずれた場合であっても、めくる用紙による綴じ部を外そうとする力を折り線部で受けることができ、綴じ部が容易に外れてしまうことを防止することができる。

上述した各実施形態では、用紙綴じ手段である第１の綴じ部として凹凸形状の圧着歯を有する圧着綴じ手段を示したが、本発明が適用可能な用紙綴じ手段はこれに限られず、この他に半抜き綴じ手段、接着綴じ手段、トナー方式綴じ手段の何れであってもよい。また、上記実施形態では画像形成装置２としてフルカラー複写機を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、これ等の複合機等の画像形成装置にも本発明は適用可能である。

１ 画像形成システム
２ 画像形成装置
３ 用紙後処理装置
６ 用紙（用紙束）
２５ 用紙綴じ手段（第１の綴じ部）
１０１ 圧着歯（下凹凸歯）
１０２ 圧着歯（上凹凸歯）
１２１ 折り線形成手段

特開平７−１６５３６５号公報

Claims (8)

1. 画像形成がなされた用紙に後処理を行う用紙後処理装置であって、金属針を用いることなく複数枚の用紙を綴じ処理して冊子を作製する用紙綴じ手段を有する用紙後処理装置において、
   綴じ処理される用紙の前記用紙綴じ手段による綴じ部近傍の部位に折り線を形成する折り線形成手段を有することを特徴とする用紙後処理装置。
2. 請求項１記載の用紙後処理装置において、
   用紙の綴じ形態が端綴じの場合には、前記折り線形成手段は前記綴じ部よりも用紙中心側に前記折り線を形成することを特徴とする用紙後処理装置。
3. 請求項２記載の用紙後処理装置において、
   前記折り線は前記綴じ部と用紙中心部とを結ぶ線分に対して直交して形成されていることを特徴とする用紙後処理装置。
4. 請求項１記載の用紙後処理装置において、
   用紙の綴じ形態が中綴じの場合には、前記折り線形成手段は前記綴じ部の両側方に前記折り線を形成することを特徴とする用紙後処理装置。
5. 請求項４記載の用紙後処理装置において、
   前記折り線は用紙の側縁部と平行して形成されていることを特徴とする用紙後処理装置。
6. 請求項１ないし５の何れか１つに記載の用紙後処理装置において、
   前記折り線の長さは前記綴じ部の長さよりも長く形成されていることを特徴とする用紙後処理装置。
7. 請求項１ないし６の何れか１つに記載の用紙後処理装置において、
   前記用紙綴じ手段は、凹凸形状の圧着歯による圧着綴じ手段、半抜き綴じ手段、接着綴じ手段、トナー方式綴じ手段の何れかであることを特徴とする用紙後処理装置。
8. 請求項１ないし７の何れか１つに記載の用紙後処理装置と、用紙に対して画像形成を行う画像形成手段を備えた画像形成装置とを有することを特徴とする画像形成システム。

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