JP2015086068A - Paper post-process device and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成後の用紙同士を接着剤で接着して綴じる用紙後処理装置、及び、その用紙後処理装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a sheet post-processing apparatus that binds and binds sheets after image formation with an adhesive, and an image forming apparatus including the sheet post-processing apparatus.
画像形成装置で画像形成された用紙を束状に揃えて、その綴じ代部分に接着剤を塗布して綴じる用紙後処理装置が知られている。 2. Description of the Related Art A sheet post-processing apparatus that aligns sheets formed with an image by an image forming apparatus in a bundle and applies an adhesive to the binding margin portion to bind the sheets is known.
特許文献1には、画像形成装置から排出された用紙の綴じ代部分となる箇所に形成されている接着用トナー像を接着剤として用い用紙同士を接着して綴じる用紙後処理装置が記載されている。具体的には、画像形成装置本体では、画像データに基づいたトナー像を用紙上に転写して定着するとともに、用紙の綴じ代の箇所に接着用トナー像を転写して定着している。用紙後処理装置では、その用紙を順次受け入れて積載手段に用紙を重ねて積載する。接着用トナー像が形成された綴じ代の箇所を加熱しながら加圧することで、軟化した接着用トナー像を接着剤として機能させて重ねた用紙同士を接着している。
しかしながら、上記特許文献1の用紙後処理装置では、画像形成装置本体から受け入れる用紙は、定着時の加熱により用紙に含まれている水分が奪われ、用紙の湿度は下がってしまい、用紙は硬くなり変形し難くなっている。この結果、用紙の表面における凹凸部分のうち凹部分の開口部が広がらずに、その凹部分には接着相手の用紙に形成された接着用トナーが入り込み難くなっていた。このため、接着用トナーが入り込めなかった凹部分では、接着用トナー像が接着剤として機能できていない。これにより、用紙の綴じ代の箇所において、接着用トナーが入り込めなかった凹部分の面積によっては、全ての凹凸部分で接着用トナー像が接着剤として機能できているときに比べて、用紙同士の接着力は弱くなる。よって、接着時の接着力が不足し、接着後の用紙が剥がれ易くなるという問題点があった。
However, in the paper post-processing apparatus of
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、接着用トナー像が形成された後の用紙の湿度にかかわらず、高い接着力が得られ、接着後の用紙の剥がれを抑制できる用紙後処理装置及び画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to obtain a high adhesive force regardless of the humidity of the paper after the adhesive toner image is formed, and to peel off the paper after the adhesion. It is an object to provide a sheet post-processing apparatus and an image forming apparatus that can be suppressed.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、画像データに基づいたトナー像及び接着用トナー像が形成された用紙を積載手段に順次積載した用紙の一部に形成されている前記接着用トナー像を加熱しながら加圧して用紙同士を接着する用紙後処理装置において、前記接着用トナー像が形成された用紙の箇所に液体を供給する液体供給手段を備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
本発明によれば、接着用トナー像が形成された後の用紙の湿度にかかわらず、高い接着力が得られ、接着後の用紙の剥がれを抑制できるという特有な効果が得られる。 According to the present invention, a high adhesive force can be obtained regardless of the humidity of the paper after the adhesive toner image is formed, and a specific effect that the peeling of the paper after the adhesion can be suppressed can be obtained.
以下、本発明を適用した用紙後処理装置200と画像形成装置100とを備えた画像形成システムの一実施形態について、図を用いて説明する。なお、本実施形態は一例にすぎず、本発明は、以下に説明する構成に限定されるものではない。例えば、用紙後処理装置単体にも適用可能である。図1は、本実施形態に係る画像形成装置100と用紙後処理装置200とを備える画像形成システム1の概略構成図である。
Hereinafter, an embodiment of an image forming system including a
図1に示すように、画像形成システム1は、画像形成装置100と、用紙後処理装置200とを備えている。画像形成装置100と用紙後処理装置200とは、相互に通信可能に接続されている。画像形成システム1では、画像形成装置100が用紙Pに画像を形成し、用紙後処理装置200が画像形成装置100から用紙Pを受け入れて、受け入れた用紙Pに後処理としての綴じ処理を行う。用紙後処理装置200では、綴じ処理以外の後処理として、例えば中折り処理を行う。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の用紙後処理装置200では、綴じ処理において、複数の用紙Pが積層されて形成された用紙束Pbを、接着用トナー像を用いて綴じる。また、上記のように各種の後処理を行う用紙後処理装置200は、動作モードとして、ノンステイプルモードと、ステイプルモードと、中折りモードとを有していてもよい。さらに、画像形成装置100としては、公知の構成のものを適用でき、本実施形態では電子写真方式のカラー複写機を備えている。この画像形成装置100は、例えば、制御部や作像部、光書き込み部、給紙部、給紙搬送路、画像読取部、中間転写部、定着部、排紙搬送路、両面搬送路等(いずれも不図示)を有し、用紙Pの両面または片面に画像を形成する。
In the
図1に示す画像形成装置100は、転写ベルト109の走行方向に沿って配置された4個の画像形成ユニット102a、102b、102c、102dを有する。画像形成ユニット102aは、像担持体としての感光ドラム103a、ドラム帯電器104a、露光装置105a、現像器106a、転写器107a、クリーニング装置108a等から構成されている。画像形成ユニット102b〜102dも、102aと同様に構成されている。画像形成ユニット102a〜102dは、例えば、102aがイエロー、102bがマゼンダ、102cがシアン、102dがブラック、とそれぞれ異なる色の画像を形成する。
An
感光ドラム103aは、画像形成装置の制御部(不図示)から画像形成動作の開始指示信号を受けると、矢印Bの方向に回転を始め、画像形成動作が終了するまで回転を続ける。感光ドラム103aが回転を開始すると、ドラム帯電器104aに高電圧が印加され、感光ドラム103aの表面に負の電荷が均一に帯電される。ドットイメージに変換された文字データや図形データが、露光装置105aのオン/オフ信号として画像形成装置の制御部(不図示)から画像形成装置100に送られる。すると、感光ドラム103a表面に、露光装置105aよりレーザ光が照射される部分と照射されない部分が形成される。露光装置105aからのレーザ光の照射により、感光ドラム103a上の電荷の低下した部分が、現像器106aと対向する位置に到達すると、感光ドラム103a上の電荷の低下した部分に、負電荷に帯電したトナーが引き付けられ、トナー像が形成される。
Upon receiving an image forming operation start instruction signal from a control unit (not shown) of the image forming apparatus, the
感光ドラム103a上に形成されたトナー像が1次転写手段としての転写器107aに到達すると、そのトナー像は転写器107aに印加された高電圧の作用によって矢印Aの方向に回転している転写ベルト109上に転写される。なお、転写位置(画像転写部位)を通過後も感光ドラム103a上に転写されずに残留しているトナーは、クリーニング装置108aで清掃され、次の画像形成動作に備えられる。
When the toner image formed on the
画像形成ユニット102aに続いて画像形成ユニット102bでも同様に画像形成動作が行われ、感光ドラム103b上に形成されたトナー像が、転写器107bに印加された高電圧の作用により転写ベルト109上に転写される。この時、画像形成ユニット102aにて形成され、転写ベルト109上に転写された画像が、転写器107bに到達するタイミングと、感光ドラム103b上に形成されたトナー像が、転写ベルト109に転写されるタイミングとを合わせる。これにより、画像形成ユニット102aと画像形成ユニット102bで形成されたトナー像が転写ベルト109上で重なる。同様に画像形成ユニット102c、102dで形成されたトナー像を転写ベルト109上に重ねることによってフルカラー画像が転写ベルト109上に形成されることになる。
The image forming operation is similarly performed in the
フルカラー画像が2次転写手段としての用紙転写器110に到達すると同時に、画像形成装置の給紙部111から矢印C方向に搬送されてきた記録媒体としての用紙Pが用紙転写器110に到達する。用紙転写器110に印加された高電圧の作用によって転写ベルト109上のフルカラー画像は用紙Pの上側に転写される。フルカラー画像(未定着トナー像)が形成された用紙Pは、二次転写ニップを出た後、定着装置114に送られる。
At the same time when the full-color image reaches the
定着装置114は、定着ローラ114aと、この定着ローラ114aに向けて押圧される加圧ローラ114bとを備えている。これら定着ローラ114aと加圧ローラ114bとは互いに当接して定着ニップを形成しており、用紙Pをここに挟み込む。定着ローラ114aは、内部に加熱手段たる熱源114cを有しており、これの発熱によって定着ローラ114aを加熱する。加熱された定着ローラ114aは、定着ニップに挟み込まれた用紙に熱量を付与して加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、用紙上のフルカラー画像が定着せしめられる。
The fixing
一方、フルカラー画像が用紙転写器110通過後、転写ベルト109上には転写されないトナーが付着しており、そのトナーはベルト清掃機構113によって清掃される。
On the other hand, after the full-color image passes through the
定着装置114を過後した用紙Pは、排出モードによって搬送される経路が異なる。片面印刷の場合は、フルカラー画像が定着された面がおもて面となるように排出されるフェースアップ排出されるか、フルカラー画像が定着された面がおもて面となるように排出されるフェースダウン排出される。フェースアップ排出の場合は、定着装置114を通過した用紙Pはそのままの状態で図1の矢印Dが示すよう画像形成装置100から用紙後処理装置200に搬送される。一方、フェースダウン排出の場合は、定着装置114を通過後に矢印E1が示すようにスイッチバック部115に向けて送られる。そして、スイッチバック部115により用紙Pを反転して図1の矢印E2が示すよう画像形成装置100から用紙後処理装置200に搬送される。
The paper P that has passed the
両面印刷の場合は,定着装置114を通過後の用紙Pは矢印Fが示すようスイッチバック部115から両面搬送路116に搬送されて再び用紙転写器110に戻り、前述と同じように形成されたフルカラー画像が用紙Pに転写されて定着装置114を通過する。定着装置114を通過した用紙Pは、前述のようにフェースアップ排出と、スイッチバック部115により用紙Pを反転して排出するフェースダウン排出とが可能である。
In the case of duplex printing, the sheet P after passing through the fixing
図2は、本実施形態に係る用紙後処理装置の構成を説明する概略断面図である。図2に示す用紙後処理装置200には、画像形成装置100から排出された用紙Pを受け入れて当該用紙Pを排紙トレイ215に排出するための第1搬送路Pt1が設けられている。また、第1搬送路Pt1から分岐して用紙束Pbに綴じ処理等を施すための第2搬送路Pt2が設けられている。更に、プレスタック208に用紙Pを排出する第3搬送路Pt3が設けられている。そして、第1搬送路Pt1、第2搬送路Pt2及び第2搬送路Pt3は、例えば、複数の搬送ローラ対201〜207やガイド部材(不図示)等によって形成された搬送部を構成する。第1分岐爪209によって第1搬送路Pt1又は第2搬送路Pt2に用紙の搬送方向が切り替わる。また、第2分岐爪210によって第2搬送路Pt2又は第3搬送路Pt3に用紙の搬送方向が切り替わる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the sheet post-processing apparatus according to the present embodiment. The
第1搬送路Pt1には、搬送ローラ対201、202、第1分岐爪209、搬送ローラ対203、204の順で、第1搬送路Pt1の用紙搬送方向上流側(以下、単に上流側という)から用紙搬送方向下流側(以下、単に下流側という)に向けて配置されている。搬送ローラ対201、202、搬送ローラ対203、204の各ローラは、モータ(不図示)によって回転駆動されて用紙Pを搬送する。搬送ローラ対201の上流側には、搬送センサ(不図示)が配置されており、この搬送センサで用紙Pが用紙後処理装置200内へ搬入されたことを検知する。
In the first conveyance path Pt1, the
また、搬送ローラ対202の下流側には、第1分岐爪209が配置されている。この第1分岐爪209は、回動してその姿勢を切り替えることで、上流側から搬送されてきた用紙Pを、第1搬送路Pt1における第1分岐爪209の下流側の部分と、第2搬送路Pt2とのいずれか一方へ選択的に案内する。この第1分岐爪209は、例えばモータやソレノイドなどで駆動される。
A
ノンステイプルモードにおいて、画像形成装置100から第1搬送路Pt1に搬入された用紙Pは、搬送ローラ対201、202、203、204によって搬送されて、排紙トレイ215に排出される。また、ステイプルモード及び中折りモードでは、第1搬送路Pt1に搬入された用紙Pは、第1分岐爪209で進行方向を変えられて、第2搬送路Pt2へ搬送される。第2搬送路Pt2には、搬送ローラ対20、206、207と、ステイプルトレイ211と、接着用トナー像によって用紙同士を接着する接着装置212とが配置されている。搬送ローラ対205、206、207の各ローラは、モータ(不図示)によって駆動されて用紙Pを搬送する。
In the non-staple mode, the paper P carried into the first
ステイプルモードでは、画像形成装置100から受け入れた用紙Pは順次、ステイプルトレイ211上に集積される。これにより、指定された枚数(複数)の用紙Pが積層され、用紙束Pbが形成される。この際、各用紙Pはその後端がステイプルトレイ211に設けられた第1可動基準フェンス(不図示)に当接し、用紙搬送方向位置が揃えられるとともに、第2可動基準フェンス(不図示)によって幅方向位置が揃えられる。なお、第1可動基準フェンスはモータによって駆動される。ここで、ステイプルトレイ211、第1可動基準フェンス及び第2可動基準フェンスは、複数の用紙Pを重ねて用紙束Pbとする束化部を構成している。束化部は、第1可動基準フェンスを駆動するモータや第2可動基準フェンスを駆動するモータを含み、束化された用紙束Pbは、第1可動基準フェンスによって接着装置212へ搬送される。接着装置212では、接着用トナー像が形成されている用紙の綴じ代の箇所に圧力をかけながら加熱することで、用紙束Pbを綴じる。
In the staple mode, the sheets P received from the
綴じられた用紙束Pbは、第2可動基準フェンスによって第1搬送路Pt1に戻され、搬送ローラ対203、204によって搬送されて排紙トレイ215に排出される。
The bound sheet bundle Pb is returned to the first transport path Pt1 by the second movable reference fence, transported by the
一方、中折りモードでは、第2搬送路Pt2に搬送された用紙Pはステイプルトレイ211に搬送される。中折り位置に搬送された用紙束Pbの用紙搬送方向中央部と対向する中折りブレード213が、図1図中の右から左へ移動して、用紙束Pbの用紙搬送方向中央部を折り曲げながら押圧ローラ対214の間に押し込む。この時、中折りブレード213は、モータ(不図示)によって駆動される。
On the other hand, in the middle folding mode, the paper P transported to the second transport path Pt2 is transported to the
そして、折り曲げられた用紙束Pbは、押圧ローラ対214によって上下から押圧される。ここで、押圧ローラ対214のローラは、モータ(不図示)によって駆動される。このようにして折り曲げられた用紙束Pbは、押圧ローラ対214によって、排紙トレイ215上に排紙される。
The folded sheet bundle Pb is pressed from above and below by the
また、用紙後処理装置200には、各部の動作を制御する図示しない制御部を備えている。この制御部は、CPU、記憶部、通信インターフェース等を有するコンピュータである。この制御部には、搬送センサ等が接続されている。そして、制御部(CPU)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200の各部を駆動制御する。また、制御部は、上述したように画像形成装置100の制御部(不図示)とデータ通信可能に接続されている。
In addition, the sheet
次に、本実施形態の用紙後処理装置におけるプレスタックの構成について説明する。
図3は、本実施形態の用紙後処理装置におけるプレスタックの構成を示す概略断面図である。図3に示すプレスタック208では、用紙束Pbの各用紙Pにおける綴じ代の箇所に水を供給し用紙の湿度を上げている。なお、図3は用紙束Pbが3枚の用紙Pのときを表している。プレスタック208は、図2の接着装置212で用紙Pを接着している間に搬送されてくる用紙Pをストックしておくためのものであり、接着装置212より上流に設けられている。プレスタック208には、用紙Pの綴じ代の箇所に水216を供給する水供給装置217を構成する要素として、水タンク208a、水供給パイプ208b及び水供給ノズル208cが設けられている。プレスタック208に用紙Pが搬送されてくると、この水供給装置217から、接着用トナー像218が形成されている用紙Pの綴じ代の箇所に水216が供給される。水216は、水タンク208aから水供給パイプ208bを経て水供給ノズル208cから用紙Pへ噴射される。水供給ノズル208cは、表面に多数の穴(不図示)が開いており、霧吹きのように水216を細かいミスト状にして綴じ代の箇所に吹きかける構成となっている。一度の噴射で供給する水の量は用紙の繊維が吸収可能な量より少ないことが好ましい。水の供給は、プレスタック208に次の用紙が送り込まれる前に終了する。このようにして、3枚の用紙Pにおける綴じ代の箇所に水216を供給する。水216の供給により、湿度の上がった用紙束Pbを接着装置212に搬送して用紙同士を接着することができ、低湿な状態の用紙においても接着力を高めることができる。プレスタック208にスタックされている用紙Pは静止状態であり、用紙Pが搬送される搬送経路内の一部で水を供給する構成に比べて、用紙Pの綴じ代の箇所に対して正確に水を供給することができる。そのため、供給する水の量を最小限にとどめることができる。
Next, the configuration of the prestack in the sheet post-processing apparatus of the present embodiment will be described.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the prestack in the sheet post-processing apparatus of the present embodiment. In the pre-stack 208 shown in FIG. 3, water is supplied to the binding margin portion of each sheet P of the sheet bundle Pb to increase the humidity of the sheet. FIG. 3 shows a case where the sheet bundle Pb is three sheets P. The pre-stack 208 is for stocking the paper P conveyed while the paper P is adhered by the
また、プレスタック208で用紙の綴じ代の箇所に水を供給することは、生産性向上の効果がある。接着用トナー像を用いて用紙を接着するには1枚あたり0.5[s]加熱すると接着力が安定する。1枚ごとに接着を繰り返す場合、生産性を落とさずに接着可能であるのは、0.5[s]/1枚としたときの30枚出力能力の画像形成装置である。それよりも生産性の高い装置においては、接着に必要な加熱時間を確保しようとすると、生産性を下げる必要がある。プレスタックを備えた用紙後処理装置では、プレスタック枚数を増加させると、接着装置に搬送される間隔が長くなり、1回の接着動作で加熱可能な時間が延びる。30枚出力能力の画像形成装置であれば、プレスタックを使用することで生産性を下げずに加熱に必要な時間を確保することができる。プレスタックする枚数を3枚の場合について説明したがこの限りではない。 In addition, supplying water to the portion of the paper binding margin by the pre-stack 208 has an effect of improving productivity. In order to bond the paper using the adhesive toner image, the adhesive force is stabilized by heating 0.5 [s] per sheet. When the bonding is repeated for each sheet, it is possible to bond the image forming apparatus with the output capacity of 30 sheets at 0.5 [s] / 1 sheet without reducing the productivity. In an apparatus with higher productivity than that, it is necessary to lower the productivity in order to secure the heating time necessary for bonding. In the paper post-processing apparatus provided with the pre-stack, when the number of pre-stacks is increased, the interval of conveyance to the bonding apparatus becomes longer, and the heatable time is extended by one bonding operation. If the image forming apparatus has a 30-sheet output capability, the time required for heating can be ensured by using a pre-stack without reducing productivity. Although the case where the number of sheets to be prestacked is three has been described, the present invention is not limited to this.
次に、本実施形態の用紙後処理装置における接着装置の構成について説明する。
図4は、本実施形態の用紙後処理装置における接着装置の構成を示す概略断面図である。図4に示す接着装置300は、受け台301と加熱手段302とを含んで構成されている。受け台301は、複数枚の用紙Pを束状にした用紙束Pbが加圧されたときの押圧に対して弾性力を発生するシリコンゴム301aを備えている。このシリコンゴム301aは基台としてのアルミ301b上に設けられている。加熱手段302はヒータ302aを備え、ヒータ302aの用紙Pに接する面側には高熱伝導のアルミ302b及び接着用トナーが付着し難くするためのテフロン(登録商標)コート302cが設けられている。ヒータ302aの設定温度は、160[℃]から260[℃]の範囲で、詳細は後述する用紙Pの種類や用紙束Pbにおける用紙Pの枚数に応じて調整可能である。加熱手段302は、受け台301の用紙設置面に対向して設けられ、受け台301の用紙設置面に接離する。プレスタック208から搬送されてきた用紙束Pbでは、接着装置300によって綴じ代の箇所が加圧されながら加熱される。これにより、用紙の綴じ代の箇所に形成された接着用トナー像が溶解されて、用紙同士を接着する。加熱温度が100[℃]以上であるので、プレスタック208において供給された水は加熱によって蒸発し綴じられた用紙束Pbの用紙Pに水分が残ることはない。接着前に水を供給することで用紙の湿度を上げた状態で接着できるので、画像用トナー像を定着するために加熱されたことでの用紙の低湿状態でも、あるいは低湿環境においても、安定して高い接着力を得ることができる。なお、接着前でなく、接着時に水を供給しても、接着前の水供給と同様な接着力向上効果が期待できる。
Next, the configuration of the bonding apparatus in the sheet post-processing apparatus of this embodiment will be described.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the bonding apparatus in the paper post-processing apparatus of this embodiment. A
次に、接着用トナー像を加熱して用紙同士を接着して用紙束を綴じる動作について説明する。
図2の本実施形態の用紙後処理装置200では、画像形成装置100によって綴じ代の箇所に接着用トナー像を形成し、それを加熱することで用紙束として接着することができる。トナーステープル処理を伴う印刷ジョブが投入されると、図1の定着装置114の熱源114cを所定の温度まで昇温させると同時に、接着装置212の加熱手段(不図示)を昇温させる。加熱手段の温度が所定の温度に達すると、印刷ジョブが開始され、1枚目の用紙に画像データに基づいたトナー像と、接着用トナー像が転写、定着される。定着済みの用紙は用紙後処理装置200のプレスタック208に搬送される。このプレスタック208には用紙Pに水を供給する水供給装置が設けられており、用紙Pの綴じ代の箇所に対して水を供給することができる。プレスタック208に例えば3枚の用紙Pが溜まったら、3枚の用紙Pはまとめて接着装置212に搬送される。この3枚の用紙Pの用紙束Pbが接着装置212に入ると、熱源によって接着用トナー像が形成された用紙の綴じ代を加熱し、すでに接着済みの用紙束Pbに追加の3枚を接着する。なお、供給した水は加熱によって蒸発するため、接着後の用紙は乾燥した状態になる。このようにプレスタックに搬送した用紙に水を供給し、接着を繰り返すことで用紙束を綴じることができる。
Next, an operation for binding the sheets of paper by heating the adhesive toner image and bonding the sheets together will be described.
In the sheet
ここで、本実施形態では接着部分近傍に水分を供給するものである。水の供給によって接着力が増加する原理について説明する。図5は、接着用トナー像の形成された用紙と白紙とを接着した場合の接着面の断面図である。図5(a)は水を供給しない場合であり、図5(b)は水を供給した場合である。通常使用される用紙Pの表面には繊維による微細な凹凸が存在する。接着すると、用紙Pの凸部のみが接着用トナー像401と接触することになり、点線で囲んだ領域のように用紙Pのごく一部しか接着に寄与しない。その結果、特に凹凸の大きい再生紙などにおいては著しく接着力が不足し、剥がれ易くなってしまうことがある。この現象は、図5(a)に示すように用紙Pに水分を供給しない場合、顕著に現われる。図5(b)に示すように、用紙Pに水分を供給すると、用紙Pの繊維が水を含み動きやすくなることで用紙Pが全体としてやわらかくなる。用紙Pが柔らかくなることで接着する相手である接着用トナー像401との密着性が増していることがわかる。その結果、用紙Pと接着用トナーとの接触面積が増加するため接着力が向上する。また、同時に加熱源であるヒータと紙との接触面積も増加するため、熱伝導が向上する効果もある。
Here, in this embodiment, moisture is supplied to the vicinity of the bonded portion. The principle of increasing the adhesive force by supplying water will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of the bonding surface when the paper on which the adhesive toner image is formed and the white paper are bonded. FIG. 5A shows a case where water is not supplied, and FIG. 5B shows a case where water is supplied. There are fine irregularities due to fibers on the surface of normally used paper P. When bonded, only the convex portion of the paper P comes into contact with the
(実施例1)
次に、上記実施形態に係る用紙後処理装置の一実施例(以下、本実施例を「実施例1」という。)について説明する。
図6は、実施例1の用紙後処理装置における接着装置の概略断面図である。図6に示す実施例1は、接着装置の受け台から水を供給する場合の実施例である。実施例1の接着装置300における受け台301のシリコンゴム301bにおいて、加熱手段302に対向する面上に、温度調整機構としてのシリカゲル301cが敷き詰められている。シリカゲルは、周囲の水分を吸収し、高温になると吸収した水分を放出する物質である。接着が行われていないときに、シリカゲル301cは周囲の水分を吸収し、ステープル動作時にヒータ302aの加熱によってシリカゲル301cが温められ溜まっていた水分が放出される。その放出された水分が用紙に吸収されることで用紙の湿度が上がり、接着力が向上する。なお、実施例1のように供給されるこのシリカゲル301cをシリコンゴム301bの面に設けることで、水の供給駆動源を必要としないので省エネになる。
Example 1
Next, an example of the sheet post-processing apparatus according to the above embodiment (hereinafter, this example is referred to as “Example 1”) will be described.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the bonding apparatus in the paper post-processing apparatus of the first embodiment. Example 1 shown in FIG. 6 is an example in the case of supplying water from the cradle of the bonding apparatus. In the
(実施例2)
次に、上記実施形態に係る用紙後処理装置の他の実施例(以下、本実施例を「実施例2」という。)について説明する。
図7は、実施例2の用紙後処理装置における接着装置の構成を説明する図である。図7(a)は概略断面図であり、図7(b)は加熱手段302の受け台側からみた平面図である。図7に示す実施例2は、接着装置の受け台から水を供給する場合の別の実施例である。加熱手段302のテフロンコート302cには厚み方向に貫通する貫通孔のスチーム供給孔302dが形成され、そのスチーム供給孔302dに連通する孔302eがアルミ302bに形成されている。図6(b)に示すように、スチーム供給孔302dは複数個形成されている。各スチーム供給孔302dは、水タンク303の水を送液する水供給パイプ304が接続されている。これらのスチーム供給孔302dから用紙に水を供給することができる。加熱手段302が用紙(不図示)に接触するタイミングで用紙に対してスチーム供給孔302dから水が供給され、加熱手段302が用紙から離間するタイミングで水の供給は停止する。供給する水はヒータ302aによって温められているので高温の水蒸気となっている。図2のプレスタック208で水を供給した場合、接着装置212まで搬送される間に水分が周囲に放出される恐れがあるが、本実施例においては、加熱と同時に水が供給されるので、十分な水分を供給することができる。
(Example 2)
Next, another example of the sheet post-processing apparatus according to the above embodiment (hereinafter, this example is referred to as “Example 2”) will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the bonding apparatus in the paper post-processing apparatus according to the second embodiment. FIG. 7A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 7B is a plan view seen from the cradle side of the heating means 302. Example 2 shown in FIG. 7 is another example in the case of supplying water from the cradle of the bonding apparatus. The
次に、水の供給量の調整方法について説明すると、水の供給量を印刷条件によって調整することで接着力をより一層安定にすることができる。印刷条件1としての片面印刷又は両面印刷によって水の供給量を調整する。両面印刷では片面印刷に比べ接着力が低くなる。これは両面印刷と片面印刷とで用紙の湿度は異なり、両面印刷時には定着装置を2回通るため用紙の湿度は片面印刷の場合に比べて低下するためである。そこで、両面印刷のときは片面印刷のときの2倍の量の水を供給するように調整する。その結果、両面印刷、片面印刷の印刷条件によらず安定した接着力を得ることができる。
Next, a method for adjusting the amount of water supplied will be described. By adjusting the amount of water supplied according to the printing conditions, the adhesive force can be further stabilized. The supply amount of water is adjusted by single-sided printing or double-sided printing as the
次に、プレスタックの最表面のみ加湿条件を変更する例について説明する。
図8は、プレスタック3枚の構成で、水の供給量が異なる3条件について12枚接着を行ったときの接着力の測定結果を表すグラフである。ヒータ加熱による加熱温度は160[℃]、加熱時間は3[s]、インターバル時間は3[s]である。プレスタックされる3枚の全ての用紙に同量の水を供給した場合の接着力は、水を供給しない場合にくらべると接着力は高いが、3枚おきに接着力が低くなっている。接着装置での加熱時にヒータと直接接触するのはプレスタックされる3枚のうち最上面の1枚のみであり、ヒータが直接接触した部分の湿度は著しく低下する。その結果、ヒータが接触した面の接着力が他の接着面に比べて接着力が弱くなり接着力のムラが発生している。実施例1のようにプレスタックで用紙の綴じ代の箇所に水を供給する場合、一枚ずつ水の供給量を調整可能である。そこで、ヒータと直接接触する用紙に対して供給する水の量を増加させる。例えば3枚プレスタックの場合は、プレスタックされる1枚目、2枚目より、3枚目に水を多く供給する。3枚プレスタックの場合において3枚目の用紙への水の供給量を1枚目、2枚目の2倍となるように調整した場合の接着力測定結果によれば、1枚目、2枚目、3枚目の用紙に同じ量の水を供給した場合と比較すると、接着力のムラが小さい。このようにプレスタックされた用紙の最上面に対し水の供給量を増加させることで、プレスタックする枚数の周期で発生する接着力のムラを低減できる。高湿環境においては、プレスタックしている用紙のすべてに水を供給するのではなく、ヒータと直接接触する紙のみに水を供給してもよい。ヒータと直接接触する用紙以外は十分な湿度があるため、水を供給しなくても十分な接着力が得られるためである。具体的にはプレスタックに搬送された最初の2枚に対しては、水を供給せず、3枚目の用紙が搬送されてきたら、用紙の綴じ代の箇所に水を供給し、接着装置へ搬送する。その結果、全ての用紙に水を供給する場合に比べて水の使用量が少なくすることができる。それに伴い水タンクの容量も小さくできる。
Next, an example in which the humidification condition is changed only on the outermost surface of the prestack will be described.
FIG. 8 is a graph showing the measurement results of adhesive strength when 12 sheets are bonded under three conditions with different water supply amounts in the configuration of three prestacks. The heating temperature by heater heating is 160 [° C.], the heating time is 3 [s], and the interval time is 3 [s]. The adhesive strength when the same amount of water is supplied to all three sheets to be prestacked is higher than that when water is not supplied, but the adhesive strength is lower every third sheet. Only the uppermost one of the three sheets to be prestacked is in direct contact with the heater when heated by the bonding apparatus, and the humidity of the portion in direct contact with the heater is significantly reduced. As a result, the adhesive force of the surface that the heater contacts is weaker than that of other adhesive surfaces, and unevenness of the adhesive force occurs. When the water is supplied to the binding margin portion of the paper with the pre-stack as in the first embodiment, the water supply amount can be adjusted one by one. Therefore, the amount of water supplied to the paper that is in direct contact with the heater is increased. For example, in the case of a three-sheet prestack, more water is supplied to the third sheet than the first and second sheets to be prestacked. According to the adhesive strength measurement result when the amount of water supplied to the third sheet is adjusted to be twice that of the first sheet and the second sheet in the case of a three-sheet pre-stack, the first and second sheets Compared with the case where the same amount of water is supplied to the third and third sheets, the unevenness of the adhesive force is small. By increasing the amount of water supplied to the top surface of the prestacked sheets in this way, it is possible to reduce unevenness in the adhesive force that occurs in the cycle of the number of sheets to be prestacked. In a high-humidity environment, water may be supplied only to paper that is in direct contact with the heater, rather than supplying water to all the pre-stacked paper. This is because a sheet other than the paper that is in direct contact with the heater has a sufficient humidity, so that a sufficient adhesive force can be obtained without supplying water. Specifically, water is not supplied to the first two sheets transported to the pre-stack, but when the third sheet is transported, water is supplied to the binding area of the sheet, and the bonding apparatus Transport to. As a result, the amount of water used can be reduced as compared with the case where water is supplied to all sheets. Accordingly, the capacity of the water tank can be reduced.
次に、用紙の種類によって水の供給量を調整する場合について説明する。
用紙の種類によって、繊維が吸収可能な水の量が異なるため、接着する用紙の種類に応じて供給する水の量を調整することが好ましい。供給する水の量が多すぎると用紙から水があふれてしまうからである。印刷またはコピーのときユーザが接着を指示すると、用紙の種類を設定する画面が表示される。設定可能な用紙の種類は、例えば、薄紙、普通紙、厚紙である。ユーザが薄紙を設定した場合は、水の供給量を減らし、厚紙が設定された場合は水の供給量を増加させる。そのように調整することで、紙の種類に応じた安定した接着力を得ることができる。
Next, a case where the amount of water supply is adjusted according to the type of paper will be described.
Since the amount of water that can be absorbed by the fibers varies depending on the type of paper, it is preferable to adjust the amount of water supplied according to the type of paper to be bonded. This is because if the amount of water supplied is too large, water will overflow from the paper. When the user instructs adhesion when printing or copying, a screen for setting the paper type is displayed. The types of paper that can be set are, for example, thin paper, plain paper, and thick paper. When the user sets thin paper, the supply amount of water is decreased, and when thick paper is set, the supply amount of water is increased. By adjusting in such a manner, a stable adhesive force according to the type of paper can be obtained.
(実施例3)
次に、上記実施形態に係る用紙後処理装置の更に他の実施例(以下、本実施例を「実施例3」という。)について説明する。
図9は、実施例3の用紙後処理装置におけるプレスタックの構成を説明する図である。図9に示すように、プレスタック208に積載される用紙に対向する位置に用紙の湿度を検知する湿度センサ501を設け、検知した湿度に応じて供給する水の量を調整可能なように構成した。図10は3枚接着の場合において、ヒータ温度と湿度に対する接着力を現すグラフである。図10(a)〜(c)に示すように、図10では、環境温度が10[℃]、23[℃]、32[℃]別に、かつヒータ温度ごと、用紙の湿度を30[%]、50[%]、80[%]に調整したときの用紙の湿度に対する接着力を測定した結果を表している。図10(a)〜(c)に示すように、接着力は用紙の湿度が80[%]以上になると大きくなることから、水を供給した後に用紙の湿度が80[%]になるように水の供給量を調整する。用紙の湿度が80[%]になると接着力が大きくなることがわかった。用紙の湿度が80[%]以上になるように水を供給すると常に高い接着力を得ることができる。用紙の湿度が高くて、80[%]を超えている場合は水を供給しなくても十分な接着力を得られるため水の供給は実施しない。具体的には、図11に示すように、用紙の湿度に応じて水の供給量を調整する。用紙の湿度を検知して最適な量の水を供給するので、水を過不足なく使用することができるため、水供給量の調整なしの場合に比べると必要な水の量を減らすことができる。また、途中で用紙の種類が変った場合や、用紙がなくなり、新しい紙束に切り替わった場合においても安定した接着力を得ることができる。
(Example 3)
Next, still another example of the sheet post-processing apparatus according to the above embodiment (hereinafter, this example is referred to as “Example 3”) will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the prestack in the sheet post-processing apparatus according to the third embodiment. As shown in FIG. 9, a
なお、上記実施例1〜3では供給する液体が水である場合について記述しているが、供給する液体は水でなくても良い。例えば、極性溶媒、具体的には界面活性剤やそれを混合した水を供給しても接着力を増加させる効果が期待できる。図12は、接着用トナー像の形成された用紙と、白紙との2枚接着の場合について2種類の界面活性剤を接着面のトナー像側と白紙側に塗布した場合の接着力を表した図である。界面活性剤Aは、シリコンオイル、鉱物系油剤からなる界面活性剤であり、界面活性剤Bは、流動パラフィン、リモネン、天然系界面活性剤からなる。これらの界面活性剤を塗布すると、塗布した部分の表面エネルギーが変化し、何も塗布しない場合に比べて接着力が向上する。 In the first to third embodiments, the case where the liquid to be supplied is water is described. However, the liquid to be supplied may not be water. For example, even if a polar solvent, specifically, a surfactant or water mixed therewith is supplied, the effect of increasing the adhesive force can be expected. FIG. 12 shows the adhesive strength when two types of surfactants are applied to the toner image side and the white paper side of the adhesive surface in the case of bonding two sheets of paper on which the adhesive toner image is formed and the white paper. FIG. Surfactant A is a surfactant made of silicon oil or mineral oil, and surfactant B is made of liquid paraffin, limonene, or a natural surfactant. When these surfactants are applied, the surface energy of the applied portion changes, and the adhesive force is improved as compared with the case where nothing is applied.
(実施例4)
次に、上記実施形態に係る用紙後処理装置の更に他の実施例(以下、本実施例を「実施例4」という。)について説明する。
図13は、実施例4の用紙後処理装置におけるプレスタックの構成を説明する図である。図13に示すように、実施例4では、プレスタック600に積載される用紙Pに接着用トナー像602の形成された綴じ代の箇所に対向する位置に、高湿度の空気を吹き付けて用紙に水分を付与する水分付与部材601を設けたものである。この水分付与部材601を用いて、プレスタック600で用紙の綴じ代の箇所に高湿度の空気を吹き付けることで、高湿度の空気が用紙の表面で液化する。これにより、用紙の綴じ代の箇所に液体を供給することができる。水分付与部材601には、用紙Pの綴じ代の面に対向するノズル面601aに複数のノズル孔601bが設けられている。チューブ等の管状の流路601cが、ノズル孔601bに連通するように設けられ、搬送ポンプ(不図示)で高湿度の空気を搬送する。搬送されてくる高湿度の空気は、ノズル孔601bを通って用紙の綴じ代の箇所に吹き付けられる。具体的には、用紙Pがプレスタック600に積載される毎に、搬送ポンプにより一定量の高湿度の空気をノズル孔601bから吹き付け、用紙束Pbの全ての綴じ代を加湿する。水分付与部材601は、例えば筒状構造体の先に小さい穴が無数に開いたシャワーのような構造をしているが、1つの大きな穴からなる構造にしてもよい。水分付与部材601によって用紙P上で加湿する面は、接着用トナー像602のある面よりもその反対面のほうが好ましい。
Example 4
Next, still another example of the sheet post-processing apparatus according to the above embodiment (hereinafter, this example will be referred to as “Example 4”) will be described.
FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of the prestack in the paper post-processing apparatus according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 13, in the fourth embodiment, high humidity air is blown onto the paper P stacked on the
プレスタック600で用紙Pの綴じ代を加湿された用紙束Pbは、図14(a)に示すような構成を備えた接着装置610に搬送される。接着装置610は、用紙束Pbの綴じ代の箇所を加圧し加熱する加熱部材611と、加熱部材611に対向する位置に設けられ加熱部材611と協働して用紙束Pbを加圧する台座612とを備えている。カム613では、図示していない駆動モータにより軸回転することで、加熱部材611とカム面との当接位置が変位する。これにより、加熱部材611が図14(a)中の矢印Aの双方向に接離する。その接離は、カム613を一方向に軸回転させて行ってよく、あるいは正逆の軸回転させてもよい。そして、接着用トナー像602を用いて用紙束Pbを綴じるときは、図14(b)に示すように、カム613の軸回転によりカム613の加熱部材611との当接位置を図14中の矢印Bの方向に変位させる。これにより、台座612との間で用紙束Pbの綴じ代の箇所を加圧し加熱する。このようにプレスタックに搬送した用紙に水を供給し接着を繰り返すことで用紙束を綴じることができる。なお、加熱部材611の用紙束Pbに対する接離して加圧・加熱動作では、上記のようなカム613に代えてソレノイド(不図示)を用いて行ってもよい。
The sheet bundle Pb in which the binding margin of the sheet P is humidified by the pre-stack 600 is conveyed to the
なお、本実施例の加湿手段としての水分付与部材601を設ける箇所は、プレスタック600の内部としたが、用紙後処理装置の用紙入り口から接着装置610に搬送されるまでの用紙搬送経路上の任意の位置でもよい。加湿性能をより高める場合には、用紙Pの温度が低下する位置、すなわち接着装置610内か、その接着装置610の直前のほうが好ましい。例えば、接着装置610に加湿手段を設ける場合では、図15のような構成例がある。接着装置610の加熱部材611に、ノズル孔614とそのノズル孔614に連通する流路615とが形成されている。流路615には、高湿度の空気を供給するポンプ616が繋がっている。このような構成たる接着装置610では、用紙束Pbが接着装置610に搬送されると、図14のようなカムの駆動もしくはソレノイド(不図示)の駆動によって行われる加熱部材611の加圧・加熱と連動する。そして、ポンプ616によって一定量の高湿度の空気が加熱部材611の流路615内に供給される。その高湿度の空気は、ノズル孔614から、用紙束Pbの綴じ代の箇所に吹き付けられる。これにより、上述したように高湿度の空気が液化して用紙束Pbを加湿し、同時に加圧し加熱して接着用トナー像による用紙束綴じが行われる。なお、ポンプ616は、水を流路615内に供給してもよく、その水は流路615内で加熱されて蒸発する。その水蒸気が用紙束Pbの綴じ代の箇所に吹き付けられ、用紙束Pbを加湿することができる。また、高湿度空気の温度を用紙表面の温度以上になるように加熱部材611の加熱温度を調整する。これにより、この温度差で用紙に結露し易くなることで、効果的に水分を用紙に吸収させることができる。
In addition, although the location where the
次に、環境相対湿度と用紙の水分量との関係について説明する。
図16は、環境相対湿度と用紙含水率との関係を示す特性図である。なお、標準環境試験ではリコー製のマイリサイクルペーパー(坪量:69[g/m2])の用紙を用いた。上述したように、高い接着力の働く環境相対湿度80[%RH]において、図16に示すように、用紙含有水率は約11[%]であることがわかった。標準環境試験における低湿度設定値の環境相対湿度30[%RH]において、用紙含有水率は約5[%]であり、この低湿度環境では高い接着力の働く約11[%]との差である約6[%]の水分を補給する必要がある。坪量が69[g/m2]である用紙では、含水率を6[%]増加させるためには、約4.14[g/m2]の加湿が必要になる。仮に、綴じ代のサイズを10[mm]×30[mm]とすると、約1.4[mg]が一回あたりの水分補給量の目安となる。
Next, the relationship between the environmental relative humidity and the moisture content of the paper will be described.
FIG. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between environmental relative humidity and paper moisture content. In the standard environment test, Ricoh My Recycle Paper (basis weight: 69 [g / m 2 ]) paper was used. As described above, at an environmental relative humidity of 80 [% RH] where a high adhesive force works, it was found that the water content of the sheet was about 11 [%] as shown in FIG. At a relative humidity of 30 [% RH] at a low humidity set value in the standard environmental test, the water content of the paper is about 5 [%]. In this low humidity environment, the difference from about 11 [%] at which high adhesive force works. It is necessary to replenish about 6% of the water. In a paper having a basis weight of 69 [g / m 2 ], humidification of about 4.14 [g / m 2 ] is required to increase the moisture content by 6 [%]. Assuming that the size of the binding margin is 10 [mm] × 30 [mm], about 1.4 [mg] is a guide for the amount of water supply per one time.
実際の高湿度空気の補給量設定は、用紙の温湿度と高湿度空気の温湿度との関数になるが、用紙の温湿度は測定困難なので、その代わりに装置外環境温湿度を用いる。例えば図17のような手順での設定となる。図17において、装置外の環境温湿度を測定する(ステップS101)。測定した環境温湿度が予め定められた許容範囲内であるか否かを判定する(ステップS102)。判定した結果、環境温湿度が予め定められた許容範囲内であれば(ステップS102:YES)、測定結果の環境温湿度に基づいて、予め測定して得られた環境温湿度に対する用紙温度や用紙含有水率を格納したルックアップテーブルを参照して用紙温度や用紙含有水率を推定する(ステップS103)。推定した用紙温度や用紙含有水率に基づいて、予め測定して得られた用紙温度や用紙含有水率に対する高湿度の空気の温湿度を格納したルックアップテーブルを参照して高湿度空気の温湿度を推定する(ステップS104)。更に、推定した高湿度空気の温湿度に基づいて、予め測定して得られた高湿度空気の温湿度に対する高湿度空気の供給量を格納したルックアップテーブルを参照して、高湿度空気の補給量を決定する(ステップS105)。ステップS102で判定した結果、環境温湿度が予め定められた許容範囲内でなければ(ステップS102:NO)、用紙の温湿度を近似することが不可能であるという異常処理を行う(ステップS106)。 The actual high-humidity air supply amount setting is a function of the temperature and humidity of the paper and the temperature and humidity of the high-humidity air. However, since the temperature and humidity of the paper are difficult to measure, the temperature and humidity outside the apparatus are used instead. For example, the setting is performed according to the procedure shown in FIG. In FIG. 17, the environmental temperature and humidity outside the apparatus are measured (step S101). It is determined whether or not the measured environmental temperature and humidity are within a predetermined allowable range (step S102). As a result of the determination, if the environmental temperature and humidity are within a predetermined allowable range (step S102: YES), the paper temperature and the paper with respect to the environmental temperature and humidity obtained by measuring in advance based on the environmental temperature and humidity of the measurement result The paper temperature and the paper content water rate are estimated with reference to the look-up table storing the water content rate (step S103). Based on the estimated paper temperature and paper content water rate, refer to the look-up table that stores the temperature and humidity of the high humidity air with respect to the paper temperature and paper content water rate obtained in advance. Humidity is estimated (step S104). Furthermore, based on the estimated temperature and humidity of the high-humidity air, refer to the lookup table that stores the supply amount of the high-humidity air with respect to the temperature and humidity of the high-humidity air obtained in advance, and supply the high-humidity air The amount is determined (step S105). If the result of determination in step S102 is that the environmental temperature and humidity are not within a predetermined allowable range (step S102: NO), an abnormal process is performed in which it is impossible to approximate the temperature and humidity of the paper (step S106). .
(変形例1)
次に、上記実施形態に係る用紙後処理装置における高湿度空気生成装置の一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
図18は、高湿度空気生成装置の変形例1を説明する図である。図18(a)に示すように、高湿度空気生成装置700では、超音波加湿ヘッド711によってタンク712内の水712aを霧状にして霧滴712bを生成し、この霧滴712bをファン720で、例えば図13の水分付与部材601に搬送する。この変形例1によれば、高電力を消費するヒータを用いないので省エネになる。なお、図18(b)に示すように、ファン720の下流側にヒータ730を設け空気を加温してもよい。ヒータ730で温められた空気はファン720で霧滴712bの発生領域に向けて搬送される。その温められた空気で霧滴712bを温める。なお、図18(b)では、ヒータ730をファン720の下流側直後に設けているが、霧滴712bが加温されればよいので霧滴712bの搬送経路中、つまり霧滴712bの発生領域より下流側に設けてもよい。
(Modification 1)
Next, a modified example of the high humidity air generating device in the sheet post-processing apparatus according to the above embodiment (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 1”) will be described.
FIG. 18 is a diagram illustrating a first modification of the high humidity air generation device. As shown in FIG. 18A, in the high-humidity
(変形例2)
次に、上記実施形態に係る用紙後処理装置における高湿度空気生成装置の他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
図19は、高湿度空気生成装置の変形例2を説明する図である。実際の使用形態では、用紙後処理装置が画像形成装置に搭載されたり、画像形成装置とで構成される画像形成システムの一装置として用紙後処理装置が備わっていたりする。図19に示すように、画像形成装置の定着装置900で用紙Pを加熱したときに用紙Pに含有している水分が蒸発することで発生した高湿度空気(排気)を吸気管801から吸引ポンプ(不図示)で吸引する。その吸引した高湿度空気を例えば図13の水分付与部材601に搬送する。用紙Pが、熱源900cによって加熱された定着ローラ900aと、定着ローラ900aに向けて押圧する加圧ローラ900bとの定着ニップに挟み込まれ、用紙Pに熱を加える。この加熱で、用紙Pに含有している水分が蒸発する。その水蒸気を吸気管801で吸引して搬送する。このようにして得た高湿度空気の湿度は、用紙に含まれる水分量に応じて変わるので温湿度が不安定になる。このため、さらに湿度を調整してもよい。この変形例2によれば、空気を温めるための専用のヒータ等を設けなくてよくコスト低下になり、加熱用の消費電力も不要となるので省エネにつながる。
(Modification 2)
Next, another modified example of the high-humidity air generating device in the sheet post-processing apparatus according to the embodiment (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 2”) will be described.
FIG. 19 is a diagram illustrating a second modification of the high humidity air generation device. In an actual usage mode, the sheet post-processing apparatus is mounted on the image forming apparatus, or the sheet post-processing apparatus is provided as one device of an image forming system configured with the image forming apparatus. As shown in FIG. 19, high-humidity air (exhaust gas) generated by evaporation of moisture contained in the paper P when the paper P is heated by the fixing
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
画像データに基づいたトナー像及び接着用トナー像218が形成された用紙Pを積載手段としてのプレスタック208に順次積載した用紙Pの一部に形成されている接着用トナー像を加熱しながら加圧して用紙同士を接着する用紙後処理装置200において、接着用トナー像218が形成された用紙Pの箇所に液体を供給する液体供給手段としての水供給装置217を備えた。
これによれば、上記実施形態について説明したように、接着用トナー像が形成された後の用紙Pの湿度が低いときでも水供給装置217によって接着用トナー像218が形成された用紙Pの箇所に液体としての水を供給することで用紙Pの湿度を高めることができる。用紙Pの湿度が高まると、用紙Pに含まれる水分量が増え、用紙Pが柔らかくなる。この結果、用紙Pが変形しやすくなるため、用紙Pの表面における凹凸部分の凹部分の開口部が広がり易くなって凹部分に接着用トナー像が形成され易い。用紙Pの凸部分及び凹部分に形成されている接着用トナー像218と、その接着用トナー像218と対向する接着相手の用紙の面との接着面積を、液体を供給しなかったときより増加させることができる。この結果、用紙同士の接着力を増加させることができる。よって、接着用トナー像が形成された後の用紙の湿度にかかわらず、高い接着力が得られ、用紙の剥がれを抑制できる。
(態様2)
(態様1)において、液体供給手段としての水供給装置217は、接着手段としての接着装置212より用紙搬送方向の下流側に設置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、水タンク208a、水供給パイプ208bや水供給ノズル208cを有する水供給装置217を、接着装置212より用紙搬送方向の下流側に設置されているプレスタック208に設置する。よって、液体としての水を用紙Pに十分浸透させることができ、狙いの湿度が得られる。
(態様3)
(態様1)又は(態様2)において、液体供給手段としての水供給装置217は、積載手段としてのプレスタック208に積載する用紙Pに対して液体を供給する。これによれば、上記実施形態について説明したように、積載手段としてのプレスタック208に積載された用紙Pは静止された状態であり、用紙Pの綴じ代の箇所に液体としての水を確実に供給できる。
(態様4)
(態様1)〜(態様3)のいずれかにおいて、液体供給手段としての水供給装置217は、積載手段としてのプレスタック208に積載する用紙Pのうち最上部の用紙Pに対して他の用紙Pより液体としての水の供給量を増やして供給する。これによれば、上記実施形態について説明したように、プレスタック208に積載される用紙Pの最上部の用紙Pはヒータで直接加熱されるため、他の用紙Pより水分の奪われる量が多くなる。そこで、最上部の用紙Pに対して他の用紙Pより水の供給量を増やして湿度を高めておく。これにより、最上部の用紙Pの湿度を狙いの湿度にすることができる。
(態様5)
(態様1)において、液体供給手段としての水供給装置217は、接着手段としての接着装置212に設ける。これによれば、上記実施形態の実施例2について説明したように、プレスタック208において用紙Pに水を供給した場合、プレスタック208から接着装置212に用紙Pを搬送する間に、用紙Pから水分が蒸発する虞がある。接着装置212において加熱する直前に用紙Pに液体としての水を供給することで、用紙Pの綴じ代の箇所に水分を確実に供給することができる。
(態様6)
(態様5)において、接着手段としての接着装置212が、接着用トナー像218が形成された用紙Pが載る受け台301と、受け台31に載っている用紙Pに加圧しながら加熱する加熱手段302とを備え、液体供給手段が、少なくとも受け台301又は加熱手段302に設けられている。これによれば、上記実施形態の実施例2について説明したように、接着装置212において加熱する直前に用紙Pに液体としての水を供給することで、用紙Pの綴じ代の箇所に水分を確実に供給することができる。
(態様7)
(態様6)において、受け台301が、水の吸収及び放出が可能な材質のシリカゲル301cで形成されている。これによれば、上記実施形態の実施例1について説明したように、シリカゲル301cは周囲の水分を吸収し、接着時の加熱で水分を放出する。これにより、水の供給に駆動源を必要としないため省エネになる。
(態様8)
(態様1)〜(態様7)のいずれかにおいて、液体供給手段としての水供給装置217は、両面印刷の用紙Pに対する液体としての水の供給量を片面印刷の用紙に対する水の供給量より増やす。これによれば、上記実施形態について説明したように、両面印刷の場合、定着装置を2度通過するため、片面印刷より、用紙Pの湿度が下がる。このため、両面印刷の用紙Pに対する液体としての水の供給量を増やすことで、用紙Pの湿度を狙いの湿度にすることができる。よって、安定した接着力を得ることができる。
(態様9)
(態様1)〜(態様8)のいずれかにおいて、用紙Pの湿度を検出する湿度検出手段としての湿度センサ501を備え、湿度センサ501の検出結果に基づいて液体供給手段としての水供給装置217によって供給する液体としての水の供給量を調整する。これによれば、上記実施形態の実施例3について説明したように、実験結果で用紙Pの湿度が80[%]で常に高い接着力を得ることができることがわかった。湿度センサ501によって用紙Pの湿度を検出し、用紙Pの湿度が80[%]となるように液体としての水を供給する。これにより、接着前の用紙Pの湿度を常に80[%]にすることができ、高い接着力を常に得られることができる。
(態様10)
(態様1)〜(態様9)のいずれかにおいて、液体は、極性溶媒である。これによれば、上記実施形態について説明したように、極性溶媒を塗布した用紙Pでは、用紙Pの表面エネルギーが変化して塗布しない場合に比べて接着力が向上した。よって、極性溶媒を用紙Pに供給することで、高い接着力を得ることができる。
(態様11)
(態様1)〜(態様10)のいずれかにおいて、液体は、水である。これによれば、上記実施形態について説明したように、水は用紙Pの繊維に吸収し易く、取扱いが安全である。
(態様12)
(態様11)において、用紙Pの湿度が80[%]になるように、液体供給手段としての水供給装置217によって供給する水の供給量を調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、用紙Pの湿度を80[%]にすることができ、高い接着力を常に得られることができる。
(態様13)
(態様1)において、接着用トナー像218が形成された用紙Pの箇所に、高湿度の空気を吹き付ける。これによれば、上記実施形態の実施例4について説明したように、接着用トナー像218が形成された用紙Pの箇所に高湿度の空気を吹き付け、その高湿度の空気が用紙Pで液化することで水分が用紙Pに付与され用紙Pの湿度を高めることができる。この結果、用紙Pに含まれる水分量が増え、用紙Pが柔らかくなる。用紙Pが変形しやすくなり、用紙Pの表面における凹凸部分の凹部分の開口部が広がり易くなって凹部分に接着用トナー像218が形成され易くなる。用紙Pの凸部分及び凹部分に形成されている接着用トナー像218と、その接着用トナー像218と対向する接着相手の用紙Pの面との接着面積を、水分を付与しなかったときより増加させることができる。この結果、用紙同士の接着力を増加させることができる。よって、接着用トナー像が形成された後の用紙の湿度にかかわらず、高い接着力が得られ、用紙の剥がれを抑制できる。
(態様14)
(態様13)において、高湿度空気の温度は、用紙表面の温度以上である。これによれば、上記実施形態の実施例4について説明したように、高湿度空気と用紙表面との温度差で用紙Pに結露し易くなり、効果的に水分を用紙Pに吸収させることができる。
(態様15)
記録紙に画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段により画像が形成された記録紙に所定の処理を施す記録紙処理手段とを備えた画像形成装置において、上記記録紙処理手段として(態様1)〜(態様14)のいずれかに記載の用紙後処理装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、用紙積載手段として本発明の用紙積載装置を用いることで、コスト削減や省スペース化を図りつつ、後処理が施された用紙Pを排紙トレイ上に適切に排紙することができる。
(態様16)
(態様15)において、高湿度空気として、画像形成装置における定着手段での排気を用いる。これによれば、上記実施形態の変形例2について説明したように、高湿度空気を生成するための装置が不要になり、コスト削減や省スペース化が図れる。
(態様17)
(態様16)において、排気を加湿する加湿手段を備える。これによれば、上記実施形態の変形例2について説明したように、環境湿度等によって定着装置の排気の湿度が所望値の80[%]より不足するときにその不足分を補填することで用紙Pの湿度を所望値にすることができ、高い接着力を常に得られることができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect 1)
The adhesive toner image formed on a part of the paper P in which the paper P on which the toner image based on the image data and the
According to this, as described in the above embodiment, even when the humidity of the paper P after the adhesive toner image is formed is low, the portion of the paper P on which the
(Aspect 2)
In (Aspect 1), the
(Aspect 3)
In (Aspect 1) or (Aspect 2), the
(Aspect 4)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 3), the
(Aspect 5)
In (Aspect 1), the
(Aspect 6)
In (Aspect 5), the adhering
(Aspect 7)
In (Aspect 6), the
(Aspect 8)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 7), the
(Aspect 9)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 8), a
(Aspect 10)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 9), the liquid is a polar solvent. According to this, as described in the above embodiment, the adhesive strength of the paper P coated with the polar solvent is improved as compared to the case where the surface energy of the paper P is changed and is not applied. Therefore, a high adhesive force can be obtained by supplying the polar solvent to the paper P.
(Aspect 11)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 10), the liquid is water. According to this, as described in the above embodiment, water is easily absorbed by the fibers of the paper P, and the handling is safe.
(Aspect 12)
In (Aspect 11), the supply amount of water supplied by the
(Aspect 13)
In (Aspect 1), high-humidity air is blown onto the portion of the paper P on which the
(Aspect 14)
In (Aspect 13), the temperature of the high humidity air is equal to or higher than the temperature of the paper surface. According to this, as described in Example 4 of the above embodiment, it is easy for condensation to occur on the paper P due to the temperature difference between the high humidity air and the surface of the paper, and moisture can be effectively absorbed by the paper P. .
(Aspect 15)
In an image forming apparatus comprising an image forming means for forming an image on a recording paper and a recording paper processing means for performing a predetermined process on the recording paper on which an image has been formed by the image forming means, the recording paper processing means ( The sheet post-processing apparatus according to any one of Aspect 1) to (Aspect 14) is used. According to this, as described in the above embodiment, by using the paper stacking apparatus of the present invention as the paper stacking means, the post-processed paper P is discharged while reducing costs and saving space. Paper can be properly discharged onto the tray.
(Aspect 16)
In (Aspect 15), exhaust air from a fixing unit in the image forming apparatus is used as the high humidity air. According to this, as described in the second modification of the above embodiment, an apparatus for generating high-humidity air becomes unnecessary, and cost reduction and space saving can be achieved.
(Aspect 17)
In (Aspect 16), a humidifying means for humidifying the exhaust is provided. According to this, as described in the second modification of the above-described embodiment, when the humidity of exhaust air from the fixing device is deficient below 80% of the desired value due to environmental humidity or the like, the shortage is compensated for. The humidity of P can be set to a desired value, and a high adhesive force can always be obtained.
1 画像形成システム
100 画像形成装置
200 用紙後処理装置
201〜207 搬送ローラ対
208 プレスタック
208a 水タンク
208b 水供給パイプ
208c 水供給ノズル
209 第1分岐爪
210 第2分岐爪
211 ステイプルトレイ
212 接着装置
213 中折りブレード
214 押圧ローラ対
215 排紙トレイ
216 水
217 水供給装置
218 接着用トナー像
300 接着装置
301 受け台
301a シリコンゴム
301b アルミ
301c シリカゲル
302 加熱手段
302a ヒータ
302b アルミ
302c テフロンコート
302d スチーム供給孔
302e 孔
303 水タンク
303a 水
304 水供給パイプ
401 接着用トナー像
501 湿度センサ
600 プレスタック
601 水分付与部材
601a ノズル面
601b ノズル孔
601c 流路
602 接着用トナー像
610 接着装置
611 加熱部材
612 台座
613 カム
614 ノズル孔
615 流路
616 ポンプ
700 高湿度空気生成装置
711 超音波加湿ヘッド
712 タンク
712a 水
712b 霧滴
720 ファン
730 ヒータ
801 吸気管
900 定着装置
900a 定着ローラ
900b 加圧ローラ
900c 熱源
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記接着用トナー像が形成された用紙の箇所に液体を供給する液体供給手段を備えたことを特徴とする用紙後処理装置。 A sheet on which a toner image based on image data and a toner image for adhesion are formed is sequentially stacked on a stacking unit, and the adhesive toner image formed on a part of the sheet is heated and pressed to bond the sheets together. In the paper post-processing device,
A paper post-processing apparatus, comprising: a liquid supply unit that supplies liquid to a portion of the paper on which the adhesive toner image is formed.
前記液体供給手段は、前記接着用トナー像を加熱しながら加圧して用紙同士を接着する接着手段より、用紙搬送方向の下流側に設置することを特徴とする用紙後処理装置。 The sheet post-processing apparatus according to claim 1,
The paper post-processing apparatus, wherein the liquid supply unit is installed on the downstream side in the paper transport direction from an adhesive unit that pressurizes the adhesive toner image while heating and adheres the papers together.
前記液体供給手段は、前記積載手段に積載する用紙に対して液体を供給することを特徴とする用紙後処理装置。 In the paper post-processing apparatus according to claim 1 or 2,
The paper post-processing apparatus, wherein the liquid supply means supplies liquid to the paper stacked on the stacking means.
前記液体供給手段は、前記積載手段に積載する用紙のうち最上部の用紙に対して他の用紙より液体の供給量を増やして供給することを特徴とする用紙後処理装置。 In the paper post-processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The sheet post-processing apparatus, wherein the liquid supply unit supplies the uppermost sheet among the sheets stacked on the stacking unit with an increased liquid supply amount relative to other sheets.
前記液体供給手段は、前記接着手段に設けることを特徴とする用紙後処理装置。 In the paper post-processing apparatus according to claim 1 or 2,
The paper post-processing apparatus, wherein the liquid supply means is provided in the adhesion means.
前記接着手段が、前記接着用トナー像が形成された用紙が載る受け台と、該受け台に載っている用紙に加圧しながら加熱する加熱手段とを備え、前記液体供給手段が、少なくとも前記受け台又は前記加熱手段に設けられていることを特徴とする用紙後処理装置。 The sheet post-processing apparatus according to claim 5, wherein
The adhering means includes a cradle on which a sheet on which the toner image for adhesion is formed is placed, and a heating means that heats the paper placed on the cradle while applying pressure, and the liquid supply means includes at least the cradle. A sheet post-processing apparatus provided on a table or the heating means.
前記受け台が、水の吸収及び放出が可能な材質で形成されていることを特徴とする用紙後処理装置。 The paper post-processing apparatus according to claim 6.
The paper post-processing apparatus, wherein the cradle is formed of a material capable of absorbing and discharging water.
前記液体供給手段は、両面印刷の用紙に対する液体の供給量を片面印刷の用紙に対する液体の供給量より増やすことを特徴とする用紙後処理装置。 In the paper post-processing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The paper post-processing apparatus, wherein the liquid supply means increases a liquid supply amount for a double-sided printing paper to a liquid supply amount for a single-sided printing paper.
前記用紙の湿度を検出する湿度検出手段を備え、該湿度検出手段の検出結果に基づいて前記液体供給手段によって供給する液体の供給量を調整することを特徴とする用紙後処理装置。 In the paper post-processing apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A paper post-processing apparatus comprising a humidity detection unit for detecting the humidity of the paper, and adjusting a supply amount of liquid supplied by the liquid supply unit based on a detection result of the humidity detection unit.
前記液体は、極性溶媒であることを特徴とする用紙後処理装置。 In the paper post-processing apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The paper post-processing apparatus, wherein the liquid is a polar solvent.
前記液体は、水であることを特徴とする用紙後処理装置。 In the paper post-processing apparatus according to any one of claims 1 to 10,
The paper post-processing apparatus, wherein the liquid is water.
用紙の湿度が80[%]になるように、前記液体供給手段によって供給する水の供給量を調整することを特徴とする用紙後処理装置。 The paper post-processing apparatus according to claim 11.
A paper post-processing apparatus, wherein the amount of water supplied by the liquid supply means is adjusted so that the humidity of the paper is 80 [%].
前記接着用トナー像が形成された用紙の箇所に、高湿度の空気を吹き付けることを特徴とする用紙後処理装置。 The sheet post-processing apparatus according to claim 1,
A paper post-processing apparatus, wherein high humidity air is blown onto a portion of the paper on which the adhesive toner image is formed.
前記高湿度空気の温度は、用紙表面の温度以上であることを特徴とする用紙後処理装置。 The paper post-processing apparatus according to claim 13.
The paper post-processing apparatus, wherein the temperature of the high-humidity air is equal to or higher than the temperature of the paper surface.
上記記録紙処理手段として請求項1〜14のいずれかに記載の用紙後処理装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image on a recording sheet; and a recording sheet processing unit that performs a predetermined process on the recording sheet on which the image is formed by the image forming unit.
15. An image forming apparatus using the paper post-processing device according to claim 1 as the recording paper processing means.
高湿度空気として、画像形成装置における定着手段での排気を用いることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 15.
An image forming apparatus using exhaust air from a fixing unit in an image forming apparatus as high humidity air.
前記排気を加湿する加湿手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 16.
An image forming apparatus comprising humidifying means for humidifying the exhaust.
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