JP2014198627A - 綴じ処理装置および画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの融着を利用する綴じ処理における問題に鑑み、正規のトナー画像でのブロッキング現象を確実に防止できる構成を備えた綴じ処理装置を提供する。
【解決手段】シート束に対して綴じ処理をおこなう綴じ処理装置であって、綴じ代部Ａとなる領域の一部又は全部にトナーが定着された状態の複数枚のシートＰがシート束ＰＴとして積載される積載部３６１と、綴じ代部Ａを挟み込んで圧力を加える加圧手段３６２，３６３と、加圧手段３６２，３６３によって加圧された状態の綴じ代部ＡのトナーＴを加熱する加熱手段３７２，３７３と、加熱手段３７２，３７３によって綴じ代部Ａが加熱されているときに、綴じ代部Ａの熱がシートＰの他の部分に拡散しないようにシートＰを冷却する冷却手段６４，６５と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図９

Description

本発明は、綴じ処理装置および画像形成システムに関し、さらに詳しくは、画像形成後のシートを対象とした綴じ処理機構に関する。

複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置によりプリントアウトされた用紙は、画像形成装置から排出される場合の他に、所定枚数の用紙を纏めた状態で一部をステープラによる綴じ処理等の後処理を施される場合がある。
このための装置として、画像形成装置の用紙排出部に連設された綴じ処理装置が用いられる。

綴じ処理には、ステープルを用いることが一般的であったが、近年、省資源化やエコロジーおよびリサイクル性の観点からステープル等の金属製品を用いない装置が望まれてきている。
上述した装置の一つとして、画像形成に用いられるトナーを接着剤として加熱融着することによりシート同士を貼り付ける構成が提案されている（例えば、特許文献１，２）。

特許文献には、シートの接着位置に形成されたトナー像を加熱加圧する部材と加熱加圧部材の近傍に配置された抑え部材とを備え、加熱加圧後に加熱加圧部材がシートから離される際にシートに貼り付いたままとなるのを押さえ部材で剥がす構成が示されている。

一方、綴じ処理に用いられる構成として、積載部において１枚ずつ積載されるシートの綴じ代部に対して加熱・加圧を行ってシート同士の綴じ処理を行う構成が知られている(例えば、特許文献３)。

画像形成に用いられたトナー像を融着させることで綴じ処理する方法では、トナー像の融着に作用する熱の取り扱いが問題となる。
つまり、接着部分のみを対象としてトナー像の加熱加圧が行われると、接着部分に作用した熱が接着部分以外にも伝搬する。
特に、綴じ処理されるシート枚数に比例して加熱加圧時の熱量および圧力が増加すると、接着部周辺に伝搬する熱量も多くなる。

このため、接着部近傍に形成されている正規のトナー画像も熱の影響を受ける。熱量が多くなると正規のトナー画像も再融解されてトナーの粘度が高まる。このような現象により、重ねられたシート同士が貼り付きやすくなることや、トナー像が崩れやすくなることなどのブロッキング現象が発生し、綴じ不良や不良画像が得られてしまう。
特に、画像形成時に正規のトナー像に対する定着作業が行われているシートは、画像形成装置から排出されるシートをそのまま綴じ処理する際に加熱加圧による熱を再び受けやすくなる。これにより、正規のトナー像には、定着後の残熱に加えて接着綴じ処理時での熱が加わることでブロッキング現象が顕著となる虞がある。

特に、特許文献１の構成では、加熱加圧部材の近傍にシートを押さえる押さえ部材が設けられているが、押さえ部材は加熱加圧部材が離れる際に接着に用いられたトナー像が加熱加圧部材に貼り付くのを防止する機能があるだけである。このため、正規のトナー像への熱の影響を阻止するようにはなっていない。従って、この構成を用いた場合においても、上述したブロッキング現象を防止することは期待できない。

本発明の目的は、上記従来のシート後処理装置における問題、特にトナー像の融着を利用する綴じ処理における問題に鑑み、正規のトナー画像でのブロッキング現象を確実に防止できる構成を備えたシート後処理装置および画像形成システムを提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、用紙束に対して綴じ処理をおこなう綴じ装置であって、綴じ代部となる領域の一部又は全部にトナーが定着された状態の複数枚の用紙が用紙束として積載される積載部と、前記綴じ代部を挟み込んで圧力を加える加圧手段と、前記加圧手段によって加圧された状態の前記綴じ代部のトナーを加熱する加熱手段と、前記加熱手段によって前記綴じ代部が加熱されているときに、前記綴じ代部の熱が用紙の他の部分に拡散しないように用紙を冷却する冷却手段と、を備えたことを特徴とする綴じ処理装置にある。

本発明によれば、加熱手段によって綴じ代部が加熱されているときに、綴じ代部の熱がシートの他の部分に拡散しないように、冷却手段によってシートを冷却している。これにより、トナーを用いて綴じ処理をおこなう場合であっても、シートにおける綴じ代部以外の部分に熱が拡散してブロッキング現象が生じることのない、綴じ装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るシート後処理装置の概略構成を説明するための模式図である。 本発明の実施形態に係るシート後処理装置に用いられる加熱加圧部材および加圧冷却部材の一例を説明するための模式図である。 図２に示した加熱加圧部材および加圧冷却部材を用いた場合の作用を説明するための図である。 図２に示した加熱加圧部材および加圧冷却部材の構成に関する変形例を説明するための図２相当の模式図である。 図２に示した加熱加圧部材および加圧冷却部材の構成に関する要部変形例を説明するための図２相当の模式図である。 図２に示した加熱加圧部材および加圧冷却部材の構成に関する要部のさらなる変形例を説明するための図２相当の模式図である。 本発明の実施形態に係るシート後処理装置を用いた画像形成システムを説明するための模式図である。 本発明の別の実施形態にかかる綴じ処理装置を用いた画像形成装置を含む画像形成システムを説明するための模式図である。 図８に示した画像形成装置に用いられる綴じ処理装置の要部構成を説明するための図である。 図９に示した綴じ処理装置の綴じ部の構成を説明するための模式図である。 図９に示した構成の要部変形例を説明するための図である。

以下、図面に示す実施例により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るシート後処理装置の原理となる構成を説明するための図である。
図１においてシート後処理装置１００は、図７に示す画像形成装置２００の定着装置２１０のシート排出部から排出されるシートＳを積載可能なスタッカー１を備えている。
スタッカー1には、シートＳの排出方向前端縁と対向する位置にシートＳの端縁揃えを行うための突き当てガイド１Ａが設けられている。

突き当てガイド１Ａの近傍には、シートＳの綴じ位置に対応させて加熱機構２が設けられている。
加熱機構２には、シートＳに対して昇降可能な加熱加圧部材２Ａが備えられている。加熱加圧部材２Ａは、シートＳに当接しながら加圧する過程で加熱することができる。シートＳに担持されている接着用トナーが融解されると、シート同士が貼り付けられて綴じられる。

以上の構成を対象として本実施例の特徴を説明すると次の通りである。
本実施例の特徴は、加熱機構２が相当する加熱手段によって綴じ位置に相当する綴じ代部が加熱されているときに、綴じ代部の熱がシートの他の部分に拡散しないように用紙を冷却する冷却手段を備えた点にある。
つまり、加熱機構２の加熱加圧部材２Ａの近傍には、加熱加圧部材２Ａと共に加熱加圧部材２Ａの昇降動作に連動して昇降可能な冷却手段としての加圧冷却部材３が設けられている。
加圧冷却部材３は、加熱加圧部材２Ａと隣接する位置に配置されてシートＳに対して接離可能な部材である。加圧冷却部材３は、加熱加圧部材２Ａがシートを加圧する動作に連動して加熱加圧部材２Ａの周辺でシートＳを加圧することができる。

加圧冷却部材３は、加熱加圧部材２ＡがシートＳに接触する時期に合わせてシートＳにおける接着用トナーの周辺部を加圧しながら接着用トナーの周辺を冷却するために用いられる。
加圧冷却部材３の動作時期が設定されることにより、加熱加圧部材２Ａによる加熱加圧が開始される前に加圧冷却部材３がシートＳに接触して冷却することがない。これにより、加熱加圧部材２ＡがシートＳに接触する前に加圧冷却部材３が接触したときの冷却作用により温度の立ち上がり性が悪くなる現象を防止することができる。

加圧冷却部材３は、その表面温度が、接触前に定着装置２１０から排出されてくるシートＳの表面温度よりも低い温度で冷却できる温度に設定されている。つまり、定着装置２１０から排出されたシートＳの表面温度は、正規画像にブロッキング現象が生じる温度である７０℃に対して６０℃程度の温度で排出される場合に６０℃以下の表面温度に設定されている。

以上の構成においては、定着装置２１０から排出されたシートＳがスタッカー１上で積み重なり、所定枚数に達すると加熱機構２により綴じ処理が行われる。
綴じ処理は、加熱機構２の加熱加圧部材２ＡがシートＳを加圧しながら加熱することにより行われる。
シートＳには、予め綴じ位置に接着用トナー像が形成されており、この接着用トナー像に対して加熱加圧部材２ＡがシートＳを加圧しながらトナー溶融温度以上の温度により加熱することでトナーの融解時の粘着性を利用してシート同士が貼り付けられる。

一方、加熱加圧部材２Ａが下降してシートＳを加圧するのに従って加圧冷却部材３がシートＳにおける接着用トナーの周辺を加圧する。
加圧冷却部材３がシートＳを加圧することにより、加熱加圧部材２Ａからの熱が接着用トナーから周辺部に伝わるのを抑制される。
これにより、シートＳにおいて接着用トナー領域から正規のトナー像(以下、便宜上、正規画像ともいう)の領域に伝わろうとする熱が加圧冷却部材３によって吸収されることになるので、正規画像での温度上昇が抑えられてブロッキング現象が防止される。

特に、加圧冷却部材３の表面温度が定着装置２１０(図７参照)から排出された際のシートＳの表面温度以下に設定できる。これにより、接着用トナーの周辺部での温度がブロッキング現象を発生させる温度に対して余裕を持たせられることになる。この結果、シートＳ上で正規画像への伝熱が殆どない状態を維持されて正規画像でのブロッキング現象の発生を殆ど生じさせないようにできる。

なお、図１に示す構成では、加熱機構２に関して、シートＳの上面側のみでなく下面側にも同じように設けられており、さらに、下面側で加熱加圧部材(図１中、符号２Ａ’で示す部材)に隣接する下部加圧冷却部材３’が設けられている。
下部加圧冷却部材３’は、その表面温度に関し、シートＳの上面側に位置する加圧冷却部材３と同じ条件とされている。
この構成においては、比較的少ない枚数のシート束を対象として綴じ処理する際の加熱効率を向上させることができる。この結果、短時間でシート束の表裏両面からの綴じ処理が可能となる。
下部加圧冷却装置３’は、昇降しないで常にシートＳの下面に接触する構成とすると、冷却効果に関しては、接離する場合よりも効果的である。この場合には、加熱加圧部材２Ａを用いた場合の熱損失を考慮して、シートＳの上面側に位置するものよりも加熱温度が高められている。なお、下部加圧冷却部材３’をシートＳの上面に位置するものと同様に昇降可能な構成とすることもちろん可能である。

以上の構成においては、シートＳの面のうちで接着用トナーを用いた貼り付け領域から正規のトナー像が存在する領域への熱伝達が、シートＳに接触する加圧冷却部材３により抑制されるので、シートＳ側に何の断熱加工を必要としないですむ。
つまり、シートＳ内で熱伝達を抑制する構成として、接着トナーが形成されている領域近傍に空気層を介在させる穴などの断熱部を設けることが考えられる。しかし、シートの一部に穴などを設けた場合には、その部分での引っ張り強度が低下してしまい、シートＳをめくる際に生じる牽引力によってシートが裂けやすくなる。

これに対し図１に示した構成では、シートＳ側に穴などの加工を必要としないので、シートＳの引っ張り強度を損ねることなく正規画像への熱伝達を抑制してブロッキング現象を防止することが可能となる。

図１に示した加熱機構２に用いられる加熱加圧部材２Ａおよびこれに隣接する加圧冷却部材３の具体的構成について以下に説明する。
図２は、加熱機構２に用いられる加熱加圧部材２Ａおよび加圧冷却部材３の構成を示す図であり、同図において加熱機構２は、内部にヒータを備えた加熱加圧部材２Ａが断熱材４を挟んで昇降機構５に駆動される支持部材６に取り付けられている。
昇降機構５は、偏心カム５Ａに当接されている支持部材６を常時シートＳ側に向け付勢する弾性体５Ｂを備えている。

加熱加圧部材２Ａには、シートＳとの接触面側に表面部材７が一体化されている。
表面部材７は、次の機能を発揮させるために用いられている。第１に、シートＳやトナーとの癒着を防止すること、そして第２に最表層とシートが均一に接触することである。
第１の機能を発揮させる第１層として、フッ素樹脂やシリコン樹脂等の低表面エネルギーを持つ材質が、そして第２の機能を発揮させる第２層として、クッション層となるシリコンゴムやフッ素ゴムが用いられている。
このような表面部材は、加熱加圧部材２Ａと同様にシートＳに接触する部材である加圧冷却部材３に対しても設けられている（図２では、加圧冷却部材３を対象とする表面部材を符号８で示している）。

一方、加圧冷却部材３は、温度を低く維持できる構造が用いられ、図２に示す構成では、複数の放熱フィン３Ａを有するヒートシンクが用いられている。加熱冷却部材３としては、ヒートシンクのように放熱作用を発揮できる構成が用いられる。つまり、支持部材６や昇降機構５を介して図示しないシャーシーへの伝熱が可能な構成が望ましく、シャーシーからの放熱によって冷却する構成が利用される。また、熱伝達を利用することとは別に、ペルチェ素子等のヒートポンプを用いて強制的に冷却する部材を用いることも可能である。
加圧冷却部材３による放熱を効果的に行うには、シートと加圧冷却部材３との直接的な接触関係を優先して加熱加圧部材２Ａからの熱伝達を断つことがシート側の熱を効率よく放熱する上で重要となる。そこで、本構成では図示しないが両部材間に空気層などの断熱層を介在させることや、図２に示すように断熱材４を用いることが望ましい。

図２に示す昇降機構５は、加熱加圧部材２Ａと加圧冷却部材３とを同時に昇降させるために用いられる構成である。
昇降機構５には、上記両部材を同時に昇降させる支持部材６に当接している偏心カム５Ａが用いられている。偏心カム５Ａとこの駆動源であるモータを用いる構成に代えて、モータと減速機構とを組み合わせた構成や電磁気や油圧・空気圧を用いたリニアアクチュエータなどを用いることも可能である。

一方、必要最低限の冷却領域の設け方は、正規のトナー像が存在している画像領域に対する綴じ位置の関係で決まる。
シート綴じ位置・綴じ位置と冷却領域の関係について、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）を用いて説明する。
図３（Ａ）はシート束のコーナー部分を綴じる場合の加熱領域と冷却領域を示している。 冷却領域は、加熱領域から画像領域への伝熱を低減する位置として、図３（Ａ）では加熱領域の右下１箇所に設けられている。
画像領域は冷却領域と重なることは可能だが、冷却領域を超えて加熱領域に近づくことは、ブロッキングの危険があるため不可能である。
図３（Ｂ）はシート束の辺の一部を綴じる場合の加熱領域と冷却領域で、図３（Ａ）との違いとして、画像領域が加熱領域の図３（Ｂ）における上下方向にも存在するのに応じて、冷却領域を上下方向にも設けている。
また、図３（Ｃ）はシート束の中間部分を綴じる場合の加熱領域と冷却領域で、画像領域が加熱領域の図３（Ｃ）における上下左右全ての方向に存在するので、冷却領域も加熱領域の全方向を囲むように設けている。
なお、冷却領域は、加熱領域の形態に応じて変更することが可能である。例えば、図３(Ｄ)に示すように、シート束の搬送方向一端側で幅方向に沿って延長された加熱領域に平行して冷却領域を設けることも可能である。

なお、図１においては、加圧冷却部材３が加熱加圧部材２Ａの右側１箇所にのみ描かれているのに対し、図２においては、加圧冷却部材３が加圧加熱部材２Ａの両脇に描かれている。しかし、これは、図１では図３（Ｂ）のシート長手方向に沿った綴じ装置断面を示し、図２では図３（Ｂ）のシート幅方向に沿った綴じ装置断面を示しているためである。

次に加圧冷却部材３の別例について説明する。
図４に示す構成では、図２に示したヒータを用いた加熱加圧部材２Ａに代えて、ペルチェ素子９が用いられている。
ペルチェ素子９は、図４において上下方向に熱を移動させるために設けられており、支持部材６に接触する上端部が吸熱端（吸熱側）として、そして表面部材７が位置する下端部が放熱端（放熱側）となるように電流制御が行われる。
支持部材６には、図２に示した場合と同様に加圧冷却部材３が一体化されている。

以上のような構成では、ペルチェ素子９が駆動されると、支持部材６及び加圧冷却部材３の熱がペルチェ素子９の放熱端から、図１において符号２Ａで示した加熱加圧部材２Ａが位置していた場所、具体的には、図１において符号２Ａで示した加熱加圧部材２Ａ側の表面部材７に移送される。これにより、加圧冷却部材３が冷却され、かつ加熱加圧部材２Ａ側でシートＳに接触する表面部材７が加熱される。
なお、ペルチェ素子の側面には吸熱端以外に放熱端も面しているため、加圧冷却部材とペルチェ素子の間には断熱材か、または空隙を配する必要がある。

図４に示す構成においては、吸熱端と放熱端とを設定できるペルチェ素子９により加圧冷却部材３側で吸熱されると、ペルチェ素子９の放熱側、つまり、図１において加熱加圧部材２Ａが設けられていた側に熱が伝達される。この結果、熱は、加圧加熱部材が設けられていた側でシートＳに伝達されてシートＳに担持されている接着用トナーが融解される。
この構成では、ヒータに比べて低電力で熱の再循環を可能にして加熱加圧部材（図１において符号２Ａで示した配置位置）での高温を維持することができる。この結果、綴じ処理に要する作業時間を短縮することが可能となる。

次に、本発明の実施形態に係る綴じ処理装置に用いられる構成の変形例について説明する。
図５、図６に示す構成では、加圧冷却部材３が加熱加圧部材２Ａの昇降部に対して独立して昇降可能に設けられている。そして、加圧冷却部材３は、独立した昇降動作に加えて、加熱加圧部材２ＡがシートＳから離間するストロークに対してシートＳから離間するストロークを小さくされている（図６において符号Ｌで示す寸法差）。

以下、この構成について説明する。
図５は、図２に示した構成を対象とする変形例を示す図である。
同図において支持部材６と加圧冷却部材３との対向位置には、加圧冷却部材３を支持部材６に対して独立して昇降させる昇降部材１０が設けられている。
昇降部材１０には、図２に示した昇降機構５に用いられる偏心カム５Ａ、弾性部材５Ｂおよび支持部材６とは別に加圧冷却部材３を独立して昇降させるガイド部材が用いられている。

図５に示されている偏心カム５Ａのカムプロフィールは、次の条件で形成されている。 加圧冷却部材３がシートＳから離間した際に、シート表面からの距離が加熱加圧部材２Ａのそれよりも小さく、換言すれば、シートＳの表面に近くなるストロークが得られることを条件としている。

これにより、加圧冷却部材３がシートＳから離れるように上昇した場合、加熱加圧部材２Ａは、加圧冷却部材３よりもシートＳの表面からの距離が大きくなる。この結果、図６において符号Ｌで示すように、加熱加圧部材２Ａに対して外部から指Ｙなどが進入した際に加圧冷却部材３によって進入を遮られるようになっている。

図６は、上述した寸法差Ｌを設けるための昇降機構に関する別の例を示す図である。
同図において昇降機構５は、支持部材６側に固定されているガイド部材１１内の一部に配置された昇降レール１２を備えている。昇降レール１２には加圧冷却部材３の一部が嵌合している。
加圧冷却部材３の上面と昇降レール１２が位置するガイド部材１１内には、加圧冷却部材３を常時シートＳに向け付勢する弾性体１３が配置されている。加圧冷却部材３の上面には図２に示した場合と同様な偏心カム（図示されず）が対向当接させてある。

この場合においても偏心カム５Ｂのカムプロフィールは、図５において説明した場合と同様に、加熱加圧部材２ＡがシートＳから離間するストロークよりも加圧冷却部材３がシートＳから離間するストロークの方が小さくなる関係を条件として持たせてある。

以上の構成においては、加熱加圧部材２Ａの昇降機構とは独立して加圧冷却部材３を昇降させることができる。これにより、上述した図５に示した場合と同様に加熱加圧部材２Ａに向け指などが進入しようとした場合、指の進入を加圧冷却部材３により遮ることができる。
しかも、加圧冷却部材３がシートＳに接触している時間を長くすることもできる。これにより、シートＳに対する冷却期間を加熱加圧部材２Ａによる加熱期間よりも長くすることができる。この結果、シートＳにおける接着用トナーの領域周辺の冷却をより効果的に行うことが可能となる。
このような構成においても、接着用トナー周辺の冷却作用を効果的に行うことができるので、正規画像の領域への熱伝達を遮ることが可能となり、正規画像のブロッキング現象を効果的に抑えることができる。

次に、上述した構成を有するシート後処理装置１００を備えた画像形成システムについて説明する。
図７において画像形成システム１０００は、シートＳの排出部である定着装置２１０を備えた画像形成装置２００に連続させて配置されている。
画像形成装置２００は、周知の電子写真方式を用いる構成を備えている。

具体的には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像形成が可能な感光体ドラム２０１Ｙ，２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１Ｋを備えており、各感光体ドラム２０１Ｙ，２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１Ｋは担持したトナー像を中間転写ベルト２０２に転写できるようになっている。
中間転写ベルト２０２に重畳転写されたトナー像は、図示しない給紙装置から繰り出されたシートＳがレジストローラ２０３によりレジストタイミングを設定されたうえで、転写ローラ２０４を用いて一括転写される。トナー像を一括転写されたシートＳは、定着装置２１０において画像を定着されて排出される。

定着装置２１０から排出されたシートＳは、図示しない制御部において綴じモードが選択された場合に図１に示したスタッカー１に順次積載された後、加熱機構２により加熱されることにより接着用トナーが融解されて貼り付けられることになる。

次に、本発明の別の実施形態に係る綴じ処理装置を適用した画像形成装置を含む画像形成システムについて説明する。
本実施形態で用いられる画像形成システムには、図７に示した構成と同様に、画像形成装置３０１と綴じ処理装置３５０とが組み合わされている。

画像形成装置３０１は、図７に示した構成とは異なり、単一色の画像形成を対象としている。従って、感光体ドラムは、図７に示した画像形成システムと違って、単一で用いられる。
図８において、画像形成装置３０１の本体には、原稿読取部３０２，露光部３０３，作像部３０４，転写部３０７が備えられている。
原稿読取部３０２は、原稿搬送部３１０にセットされた原稿Dの画像情報を読み取るために用いられる。
露光部３０３は、原稿読取部３０２により読み取られた画像情報に応じた露光光Ｌを感光体ドラム３０５に照射して感光体ドラム３０５上に静電潜像を形成するために用いられる。
シートＰは、複数の給紙カセット３１２〜３１４から選択されて転写部３０７に向け給送される。
給紙カセットから繰り出されたシートＰは、転写部３０７に至る搬送路Ｋ中に配置されているレジストローラ対３１７，３１８によりレジストタイミングを決められて転写部３０７に向けて搬送される。
転写部３０７により感光体ドラム３１０からトナー像を転写されたシートＰは、定着ローラ３２１および加圧ローラ３２２を備えた定着装置３２０により加熱・加圧作用を受けてトナー像を定着される。定着後のシートＰは、冷却装置３２５により冷却された後、画像形成装置３０１の本体から排出される。

画像形成装置３０１の本体から排出されるシートＰは、綴じ処理装置３５０に導入される。
綴じ処理装置３５０には、導入されたシートＰを綴じ処理する綴じ処理部３６０と排紙部３５８とのいずれかの搬送路を選択可能な切替爪３５２が設けられている。
切替爪３５２は、画像形成装置３０１に設けられている操作パネル（図示されず）において選択されたシートＰの搬送モードに応じてシートの搬送方向を切り換えることができる。搬送モードとしては、「通常排出モード」と「綴じ処理モード」のいずれかが選択可能である。通常排出モードが選択されると、画像形成装置３０１から排出されるシートＰが直線搬送路３５５を通過して排紙部３５８に向け搬送できる向きに切替爪３５２が方向付けられる。
綴じ処理モードが選択されると、画像形成装置３０１から排出されるシートＰが処理用搬送経路３５３を通過して積載部３６１に向け搬送できる向きに切替爪３５２が方向付けられる。
積載部３６１に搬送されたシートＰは、所定枚数に達すると、ジョガーフェンス（図示されず）により幅方向端縁および搬送方向前端が揃えられ、綴じ処理部３６０による綴じ処理作業に備えられる。
綴じ処理部３６０により綴じ処理されたシート束ＰＴは、搬送ローラ３５６および搬送ベルト３５４によって排紙部３５８に向け搬送される。
綴じ処理部３６０では、複数のシートＰが積載された後にシートＰを纏めて１回の加熱・加圧動作を行うことで綴じ処理する場合と、１枚のシートＰが積載されるたびに加熱・加圧動作を行うことで綴じ処理する場合とが選択可能である。

図９は、綴じ処理装置３５０の要部構成を示す図である。
同図において、綴じ処理装置３５０の綴じ部３６０には、綴じ代部Ａとなる領域（図９中、破線で囲んだ加熱範囲である）にトナーが定着された状態の複数枚のシートＰがシート束ＰＴとして積載される積載部３６１（載置トレイ）が設けられている。
画像形成装置本体１における作像部３０４での作像工程や定着装置３２０での定着工程を経て画像が形成されたシートＰは、綴じ装置３５０に搬送されると、１枚ずつ、突当部３６１ａに先端部が突き当たった状態で、積載部３６１に積載されることになる。
ここで、積載部３６１に積載されるシートＰの先端部は、綴じ代部Ａに相当する部分であり、正規のトナー像とは別に、シートＰ同士を接着するためのトナーＴが定着されている部分である。
接着用のトナーＴは、通常のトナー画像と同様に、画像形成装置本体１における作像部３０４での作像工程や定着装置３２０での定着工程を経て形成されたものである。
本実施の形態では、シート束ＰＴとして纏められる複数枚のシートＰのうち、積載部３６１に最初に積載されるシートＰを除く、２枚目以降のシートＰの表面の先端部に接着等のトナー像が形成される。接着用のトナー像は、図９が示されている紙面と直角な方向に相当する幅方向に沿った帯状のベタ画像からなるトナー画像が用いられる。

図９に示す綴じ部３６０には、図１に示した実施例と同様に、加熱機構に加えて、綴じ代部の熱がシートの他の部分に拡散しないように用紙を冷却する冷却手段が備えられている。
図９において加熱機構には、加圧手段３６３〜３６９および加熱手段３７２，３７３が用いられ、冷却手段には、ヒートシンク３６４，３６５が用いられている。
綴じ部３６０では、前述した実施例と同様に、シート束ＰＴの綴じ代部のトナーＴが加熱手段３７２，３７２および加圧手段３６２〜３６９により加熱・加圧されることにより融解されてシート同士をアドヘーション（粘着）状態で貼り付ける。
加圧手段３６２〜３６９に含まれる部材は、受け部３６２，加圧部３６３，案内レール３６７，可動板３６８，偏心カム３６６，引っ張りスプリング３６９である。
図９に示す構成において、図１に示した実施例と異なる点は、図１に示した閉じ機構において、シート（図１では符号Ｓで示した部材）の下面に設けられた下部加圧冷却部材（図１において符号３’で示す部材）にある。
つまり、図９に示す構成では、トナーＴの担持面と反対側に相当するシートＰの裏側に対向する固定部である受け部３６２に設けられている加熱用セラミックヒータ３７２に隣接してヒートシンク３６４が一体化されている。

図１０は、受け部３６２と加圧部３６３との拡大図である。
同図において、受け部３６２，加圧部３６３およびヒートシンク３６４，３６５には、それぞれ表面層３６２ａ，３６３ａ，３６４ａ，３６５ａがそれぞれ設けられている。
各表面層には、図１に示した構成と同様に、シートＰとトナーＴとの癒着防止のための第１層と均一加圧実現のための第２層とが設けられている。
第１層には、図１に示した構成と同様に、フッ素樹脂やシリコン樹脂などの低表面エネルギーを持つ材質が、そして第２層には、クッション層となるシリコンゴムやフッ素ゴムが用いられている。
加熱手段３７２，３７２には、加熱用セラミックヒータ３７２に代えて、抵抗発熱体、ハロゲンヒータあるいは電磁誘導コイルなどを用いることも可能であり、これら各部材を用いた場合でも加熱温度がトナーＴの融点以上に決められる。

一方、受け部２６２，加圧部３６３は、図１に示した構成と同様に、ヒートシンク３６４、３６５（冷却手段）とセラミックヒータ３７２、３７３（加熱手段）との間に、断熱部材としての断熱層３６２ｂ、３６３ｂが設置されている。具体的には、図１０に示すように、受部３６２と加圧部３６３とに、表面層３６２ａ、３６３ａを除く部分を覆うように、断熱材料からなる断熱層３６２ｂ、３６３ｂ（断熱部材）が設けられている。
これにより、セラミックヒータ３７２、３７３の加熱によってヒートシンク３６４、３６５の冷却効率が低下する不具合や、ヒートシンク３６４、３６５の冷却によってセラミックヒータ３７２、３７３の加熱効率が低下する不具合を防止することができる。
以上の構成においても、図１に示した構成と同様な作用を得ることができる。
つまり、綴じ処理時（加圧・加熱処理時）に綴じ代部Ａが受けた熱が、用紙Ｐ（用紙束ＰＴ）の他の部分に伝わってしまい、その他の部分に形成された通常の画像（トナー画像）の温度が高まってしまう不具合が確実に軽減されることになる。この結果、シートＰの画像部の温度が異常に高くなることがなく、トナーの粘性が高まって、重なるシート同士が貼り付く現象であるブロッキング現象を抑止することができる。

次に、綴じ処理装置の要部変形例について説明する。
図１１に示す綴じ処理装置３５０は、２枚のシートＰ１、Ｐ２を対向面のほぼ全域で貼り合わせるために用いられる。
特に、異なる給紙部に収納されていた異なる種類の用紙同士を接着剤としてトナーを用いることにより互いに貼り合わせる場合に用いられる。異なる種類とは、１枚目のシートＰ１が透明シート、２枚目のシートが不透明シートである組み合わせが相当している。
綴じ処理装置では、１枚目のシートＰ１と２枚目のシートＰ２との間に介在されるすべてのトナー画像を接着剤として用いて、双方のシートＰ１、Ｐ２を貼り合わせることができる。

図１１は、加熱ローラ３９１に対して加圧ローラ３９２を離間させた状態で積載部３６１に２枚のシートＰ１、Ｐ２が積載された状態を示している。
この状態では、シートＰ１，Ｐ２に対して、ヒータが内蔵されている加熱ローラ３９１と加圧ローラ３９２とを接触させて突当部３６１ａを黒矢印方向に移動させることにより２枚のシートＰ１、Ｐ２が双方のローラ３９１、３９２のニップ部に向けて搬送される。
双方のローラ３９１、３９２間に２枚のシートＰ１、Ｐ２が挟み込まれて加圧・加熱処理を施されると、２枚のシートＰ１、Ｐ２が貼り合わされる。この時点で双方のローラ３９１、３９２が矢印方向に回転されると、シートＰ１、Ｐ２は、加圧・加熱処理を施されながら搬送ベルト３５４に向けて搬送される。
搬送ベルト３５４には、ニップ部で溶融されたトナーを固定化するための冷却装置９５が設置されている。搬送ベルト３５４を通過する間にトナーが固化されて互いに貼り付けられたシートＰ１，Ｐ２は、搬送ベルト３５４を通過した後、装置３５０外に排出される。

以上の構成では、積載部３６１に積載されるシートＰ１、Ｐ２のうちで、温度の高い方がシート同士を加圧・加熱処理した際の接着性を向上させやすくなる。
そこで、図１１に示す構成では、図８に示した定着装置３２０で定着されたシートを冷却装置３２５により冷却しないままで加圧・加熱処理に提供するようになっている。
定着工程後に冷却されないシートは、シート同士の接着に用いられるトナーＴの温度が低下するのを抑えられることになる、このことは、シート同士の接着作業に用いられる加圧・加熱動作の際の予熱工程に相当する。
図１１に示した構成では、接着剤として用いられるトナーＴを担持している面を有するシート、図１０では、シートＰ２の厚さを紙厚センサ(図示されず)により検知した結果に応じて定着装置３２０においてシートに与えられる熱量を調整するようになっている。
このような処理を用いることにより、定着後のシートに残る熱を綴じ処理時の加圧・加熱の際の予熱として扱うことにより、シートの厚さに応じて接着剤として用いられるトナーの融解効率を高めて接着性を高めることができる。

綴じ処理装置であっても、貼り合わされる２枚のシートＰ１、Ｐ２の対向面において、接着剤として用いられるトナーの接合状態が強くなるのを避けたい部分が存在することがある。つまり、トナーの融解により接着される綴じ部にはかなり高い熱量が与えられるので、その近傍に位置するトナー画像も熱の影響を受けやすくなる。このため、トナー画像の一部が強く潰された状態となる虞もある。
そこで、綴じ部近傍のトナー画像部において綴じ部から熱の影響を受ける虞がある部分に対しては、加圧・加熱処理に用いられるローラ３９１，３９２のニップ部をシートＰ１，Ｐ２が通過する前に、対象となるシート部分を積載部３６１において冷却しておく。
このような冷却手段を設置する場合には、本実施の形態における冷却手段の構成を応用することができる。
なお、異なる２枚のシートＰ１、Ｐ２の組み合わせとしては、上述したものの他に、レンチキュラーシートと台紙となる用紙との組み合わせや、用紙の裏面側に上下や左右が反転して画像が形成された透明用紙と台紙となる有色用紙との組み合わせなど、種々のものがある。
また、有色トナーによる作像をおこなう作像部３０４に加えて、透明トナーによる作像が形成される作像部を画像形成装置本体１に設置することも可能である。
このような対策により、有色のトナー画像に影響を及ぼさない透明のトナーが接着材として用いられるので、有色のトナー画像のサイズや位置に関係なく綴じ部のサイズや位置を決めることができる。この結果、貼り合わせに必要な強度を得るための綴じ部のサイズや綴じ位置数などを適正に得ることができる。

なお、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置３０１に設置される綴じ処理装置３５０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置（例えば、インクジェット方式の画像形成装置である。）に設置される綴じ装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
さらに、画像形成装置３０１に接続された綴じ処理装置３５０ではなく、単独の装置としての綴じ装置（たとえば、搬送口に給紙カセットがセットされていて、綴じ処理装置自体に処理モード等を入力する操作パネルが設置されているものである。）に対しても本発明を適用することができる。そして、それらの場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ スタッカー
２ 加熱機構
２Ａ，６２，６３ 加熱加圧部材
３，３’，６４，６５ 加圧冷却部材
４ 断熱材
５ 昇降機構
６ 支持部材
７，８ 表面部材
６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ 表面層
１００，３５０ 綴じ処理装置
２００，３０１ 画像形成装置
１０００ 画像形成システム

特開２００５−２１９８４９号公報 特開２００４−２０９８５９号公報 特開２０００−２５５８８１号公報

Claims (9)

1. 用紙束に対して綴じ処理をおこなう綴じ処理装置であって、
   綴じ代部となる領域の一部又は全部にトナーが定着された状態の複数枚の用紙が用紙束として積載される積載部と、
   前記綴じ代部を挟み込んで圧力を加える加圧手段と、
   前記加圧手段によって加圧された状態の前記綴じ代部のトナーを加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段によって前記綴じ代部が加熱されているときに、前記綴じ代部の熱が用紙の他の部分に拡散しないように用紙を冷却する冷却手段と、
   を備えたことを特徴とする綴じ処理装置。
2. 前記冷却手段は、前記加熱手段によって加熱される用紙の加熱範囲が、当該冷却手段によって冷却される用紙の冷却範囲によって隔絶されるように形成されたことを特徴とする
   請求項１記載の綴じ処理装置。
3. 接着用トナーを担持するシートに対して昇降可能な加熱加圧部材を備えた加熱機構により該接着用トナーが融解されてシート同士を貼り付けて綴じることが可能な綴じ処理装置であって、
   前記加熱加圧部材の近傍で前記綴じ代部近傍には該加熱加圧部材と共に昇降可能な加圧冷却部材が設けられ、
   該加圧冷却部材は、前記加熱加圧部材の昇降動作に連動して前記シートに担持されている接着用トナーの近傍に接離可能であることを特徴とする綴じ処理装置。
4. 前記加圧冷却手段は、前記加熱機構に用いられる加熱加圧部材により前記綴じ代部の加圧・加熱が開始されるタイミングと同時に、又は、それよりも早いタイミングで用紙の冷却を開始して、前記加圧手段と前記加熱手段とによって前記綴じ代部の加圧・加熱が終了されるタイミングと同時に、又は、それよりも遅いタイミングで用紙の冷却を終了することを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載の綴じ処理装置。
5. 前記加圧冷却部材は、その表面温度が接触前の前記シートの表面温度よりも低いことを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載の綴じ処理装置。
6. 前記加熱加圧部材と前記加圧冷却部材との間には断熱部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載の綴じ処理装置。
7. 前記加熱加圧部材には、ペルチェ素子と該ペルチェ素子の放熱側に配置されてシートに接触可能な表面部材が用いられ、前記ペルチェ素子における吸熱側に前記加圧冷却部材が当接する関係で配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載の綴じ処理装置。
8. 前記加圧冷却部材は、前記加熱加圧部材の昇降部に対して独立して昇降可能に設けられ、前記加熱加圧部材が前記シートから離間するストロークに対して前記シートから離間するストロークを小さくされていることを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか一つに記載の綴じ処理装置。
9. 請求項１乃至８のうちのいずれか一つに記載の綴じ処理装置を画像形成装置のシート排出部に連続させて配置したことを特徴とする画像形成システム。

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