JP2015139873A - 用紙処理装置及びそれを備えた画像形成装置、並びに画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】丸刃をスライド往復させて用紙束の所定箇所（小口）を裁断する際、紙枚数が多くなって厚くなった場合でも、一回当りの裁断量を増大させ、裁断時間を短縮して生産性良く裁断できる機能を持つ用紙処理装置を提供する。
【解決手段】この用紙処理装置の中綴じ製本装置に備えられる裁断手段の小口裁断機構に適用される裁断装置は、中綴じ冊子（用紙束）３１１の上面側、下面側に配置されて冊子３１１の紙面に対する垂直方向にスプリング３０５、３０６により押圧された丸刃３０１、３０２を備え、裁断開始時に丸刃３０１、３０２が往路方向で移動すると、冊子３１１が上面側の丸刃３０１により切り込み深さｄ１で切り込まれ、下面側の丸刃３０２により切込深さｄ２で切り込まれ、更に丸刃３０１、３０２の復路方向での移動時には冊子３１１が上面側の丸刃３０１により切り込み深さｄ３で切り込まれ、下面側の丸刃３０２により切込深さｄ４で切り込まれる。
【選択図】図４

Description

本発明は、排出された用紙の搬入先となり、用紙が重ね合わされた用紙束の所定箇所（所謂小口）裁断を含む後処理を行う用紙処理装置（用紙後処理装置とも呼ばれる）及びそれを備えた画像形成装置、並びに画像形成システムに関する。

従来、複写機等の画像形成装置との組み合わせで使用され、画像形成装置の排出部から排出された用紙の搬入先として後処理を行う用紙処理装置では、１枚以上の用紙に対して中央部を綴じ、用紙折り方向に平行に設置した折ローラ対で用紙束中央部を折ることで中綴じ冊子を製本可能としたものがあり、更に中綴じ冊子の品質向上、装置の小型化、並びにコストダウンを図る目的として、例えば丸刃をスライドさせることで中綴じ冊子の小口を裁断する技術が既に知られている。

係る分野での中綴じ冊子の小口裁断に関連する周知技術としては、例えば厚いシート束を小さい裁断力、かつ少ない回数の切断動作で切断可能とする「シート束裁断装置及びシート処理装置及び画像形成装置」（特許文献１参照）が挙げられる。

上述した特許文献１記載の技術は、積層した複数の用紙を揃えた用紙束の縁を小さい裁断力で切断するために用紙束を抑えながら丸刃形の裁断刃を左右にスライド往復させて裁断するものであるが、裁断する用紙束（シート束）の紙枚数が多くなって厚くなった場合には裁断刃をスライド往復させる回数が多くなってしまうことにより、生産性が低下してしまうという問題が回避され得ないものとなっている。

本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、丸刃をスライド往復させて用紙束の所定箇所（小口）を裁断する際、紙枚数が多くなって厚くなった場合でも、一回当りの裁断量を増大させ、裁断時間を短縮して生産性良く裁断できる機能を持つ用紙処理装置及びそれを備えた画像形成装置、並びに画像形成システムを提供することにある。

上記技術的課題を解決するため、本発明は、用紙が重ね合わされた用紙束の所定箇所を裁断する裁断手段と、用紙束を裁断手段へと搬送する搬送手段と、を備えた用紙処理装置において、裁断手段は、用紙束の一方の主面側及び他方の主面側に配置されると共に、当該用紙束の紙面に対する垂直方向に押圧された丸刃が当該用紙束の一方の主面及び他方の主面に当接された状態で裁断を行うことを特徴とする。

本発明によれば、用紙処理装置に備えられる裁断手段について、用紙が重ね合わされた用紙束の一方の主面側及び他方の主面側に配置されて用紙束の紙面に対する垂直方向に押圧された丸刃が用紙束の一方の主面及び他方の主面に当接された状態で裁断を行う機能を持つため、丸刃をスライド往復させて用紙束の小口を裁断する際、用紙束を表面方向（上面方向）、裏面方向（下面方向）から同時に切り込むことができることにより、紙枚数が多くなって厚くなった場合でも、一回当りの裁断量を増大させ、裁断時間を短縮して生産性良く裁断できる。

本発明の実施例に係る用紙処理装置の基本構成を示した概略図である。 図１に示す用紙処理装置に備えられる中綴じ製本装置の細部構成を示した図である。 図２に示した中綴じ製本装置による用紙束の後処理推移を段階別に示したもので、（ａ）は用紙束の中綴じ中折り処理時の搬送状態を示した図、（ｂ）は用紙束の搬送方向を揃える整合動作状態を示した図、（ｃ）は整合済み用紙束の上方移動状態を示した図、（ｄ）は用紙束の折り処理による折り状態を示した図、（ｅ）は折り処理及び小口裁断後の用紙束の排出状態を示した図である。 図２に示した中綴じ製本装置に備えられる小口裁断機構として適用可能な一例に係る裁断装置による中綴じ冊子に対する裁断動作の推移を中綴じ冊子の搬送方向で段階別に示した概略図であり、（ａ）は往路方向での裁断初期状態に関する図、（ｂ）は往路方向での裁断後期状態に関する図、（ｃ）は復路方向での裁断初期状態に関する図である。 図２に示した中綴じ製本装置に備えられる小口裁断機構として適用可能な他例に係る裁断装置による中綴じ冊子に対する往路方向での裁断動作の中途状態を中綴じ冊子の搬送方向で示した概略図である。

以下に、本発明の用紙処理装置及びそれを備えた画像形成装置、並びに画像形成システムについて、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る用紙処理装置の基本構成を示した概略図である。この用紙処理装置は、略図する画像形成装置の排出部から排出された用紙の搬入先として、用紙が重ね合わされた用紙束の所定箇所（小口）裁断を含む後処理を行うもので、構成上では排出部から用紙を１枚ずつ受け取り、順次重ね合わせて整合することで用紙束を作成するスタック部を有し、その用紙束を搬送する搬送手段により下流に搬送して用紙束排紙ローラ１０により排出する用紙束処理装置１と、用紙束処理装置１の排出口から用紙束を受け取り、折り手段による折り処理として中綴じ中折りを施して中綴じ冊子を作成し、作成された中綴じ冊子の小口を裁断する裁断手段となる小口裁断機構を適用した中綴じ製本装置２と、が連結されて構成されている。

図２は、係る用紙処理装置に備えられる中綴じ製本装置２の細部構成を示した図である。また、図３は、この中綴じ製本装置２による用紙束の後処理推移を示したもので、同図（ａ）は用紙束の中綴じ中折り処理時の搬送状態を示した図、同図（ｂ）は用紙束の搬送方向を揃える整合動作状態を示した図、同図（ｃ）は整合済み用紙束の上方移動状態を示した図、同図（ｄ）は用紙束の折り処理による折り状態を示した図、同図（ｅ）は折り処理後の用紙束の排出状態を示した図である。

図２を参照すれば、中綴じ製本装置２では、対向する入口ローラ２０１によって用紙束処理装置１で重ね合わせ整合された用紙束を装置内に搬入する。入口ローラ２０１の下流側に設けられた分岐爪２０２は、下方へ伸びる中綴じ中折り処理用の経路２０７とその経路２０７とは垂直な方向に延在する通り抜け（スルー）用の経路との切り換えを行う。通り抜け用の経路を通る用紙束は対向する上側排紙ローラ２０３によって排紙トレイ又は図示されない装置内の下流箇所へ搬出される。

中綴じ中折り処理を選択された用紙束は、中綴じ中折り処理用の経路２０７に沿って図３（ａ）に示される位置まで対向する上側搬送ローラ２０５と対向する下側搬送ローラ２０６とによって搬送される。このとき、用紙束の経路２０７内における位置は、用紙位置検出センサ２９１によって検出されるが、用紙束の先端は待機している可動フェンス２１０に当接してスタックされる。但し、ここでの可動フェンス２１０の停止位置は、用紙束の搬送方向のサイズに応じて異なる形態で待機することになる。待機している可動フェンス２１０に用紙束の先端が当接してスタックされると、図３（ｂ）に示されるように下側搬送ローラ２０６の加圧が解除され、駆動ベルト２２２の左回りの駆動に伴って位置移動された後端叩き爪２２１により用紙束の後端を叩き、最終的な揃えについては経路２０７に下方で繋がる中綴じ用空間２０８内に配置された中綴じジョガーフェンス２２５によって幅方向を揃え、可動フェンス２１０及び後端叩き爪２２１によって搬送方向を揃える整合動作を行う。

このとき、用紙束のサイズ情報、紙枚数情報、紙束厚み情報によって、後端叩き爪２２１や中綴じジョガーフェンス２２５の押し込み量を最適の値に変更設定して整合を行う。また、紙束の厚みがあると搬送路内（経路２０７内）の空間が減少するため、一度の整合動作では整合し切れない場合が多くなるため、整合回数を増加させることでより良い整合状態を得ることが可能となる。更に、上流側の用紙束処理装置１で用紙を順次重ね合わせる時間は用紙枚数が多ければ多い程、増加するために次の用紙束を受け入れるまでの時間が多くなり、その結果整合回数を増加しても装置の後処理時間の損失が無いため、効率的に良好に整合を行うことが可能となる。即ち、ここでは上流側の処理時間に応じて整合回数を制御することが可能となっている。

そこで、整合済みの用紙束の中央を中綴じスティプラ２２０により綴じ処理する。ここで、可動フェンス２１０は可動フェンスホームポジションセンサ２９２からのパルス制御により位置決めされており、後端叩き爪２２１は後端叩き爪ホームポジションセンサ２９４からのパルス制御により位置決めされている。中綴じされた用紙束は、図３（ｃ）に示されるように駆動ベルト２２２の右回りの駆動に伴って後端叩き爪２２１がホームポジションに位置移動された後、下側搬送ローラ２０６の加圧が解除されたまま可動フェンス２１０の移動に伴って上方に運ばれる。

この後、綴じられた用紙束の針部近傍は、図３（ｄ）に示されるように、略直角方向に折り手段としての折りプレート２１５により押され、対向する折りローラ２３０のニップへと導かれる。予め回転していた折りローラ２３０は用紙束を加圧搬送することで用紙束の中央に折り処理を施して中綴じ冊子を作成し、更に裁断手段としての小口裁断機構２４０によって中綴じ冊子の小口を裁断する。ここでの折りローラ２３０は、小口裁断機構２４０による裁断時に中綴じ冊子（用紙束）を搬送する搬送手段、並びにそれを抑える用紙抑え手段として働く。

更に、折り処理及び小口裁断を施された中綴じ冊子は、図３（ｅ）に示されるように、対向する下側排紙ローラ２３１により排出される。このとき、中綴じ冊子の後端が折り部通過センサ２９３によって検出されると、折りプレート２１５及び可動フェンス２１０はホームポジションに復帰し、下側搬送ローラ２０６の加圧は復帰され、次の用紙束の受け付けに備える。因みに、次のジョブが同サイズ同枚数の用紙束であれば、可動フェンス２１０を再び図３（ａ）に示される位置に移動して待機しても良い。

ところで、実施例に係る用紙処理装置では、上述した裁断手段としての小口裁断機構２４０の基本構造について、用紙束（中綴じ冊子）の一方の主面側及び他方の主面側に配置されると共に、用紙束の紙面に対する垂直方向に押圧された丸刃が用紙束の一方の主面及び他方の主面に当接された状態で裁断を行う機能を持たせた点を特色とする。因みに、用紙束の一方の主面は用紙束の表面或いは上面を示すものであり、他方の主面は用紙束の裏面或いは下面を示すものであるが、以下は図示の様子に合わせて上面、下面と表現して説明する。

図４は、上述した中綴じ製本装置２に備えられる小口裁断機構２４０として適用可能な一例に係る裁断装置による中綴じ冊子３１１に対する裁断動作の推移を中綴じ冊子３１１の搬送方向で段階別に示した概略図であり、同図（ａ）は往路方向での裁断初期状態に関する図、同図（ｂ）は往路方向での裁断後期状態に関する図、同図（ｃ）は復路方向での裁断初期状態に関する図である。

この裁断装置は、図４（ａ）に示される往路方向での裁断初期状態を参照すれば、中綴じ冊子３１１の上面側及び下面側に配置されると共に、中綴じ冊子３１１の紙面に対する垂直方向に押圧部材としてのスプリング３０５、３０６によって弾性的に付勢されて押圧された状態の一対の丸刃３０１、３０２を備え、裁断開始前には点線で示すように、丸刃３０１、３０２が綴じ冊子３１１の一端側の外方に位置される停止状態にあり、予め丸刃３０１、３０２の回転中心の位置を中綴じ冊子３１１の無い状態で丸刃３０１、３０２が互いに当たらないように中綴じ冊子３１１の紙面に対する垂直方向における同一直線上の位置からずらしてオフセットさせている。この丸刃３０１、３０２の回転中心の位置についてのオフセット設定は、中綴じ冊子３１１の裁断時に丸刃３０１、３０２が同じ位置を通ることで裁断屑を出さないようにするために有効となる。裁断開始時には、スプリング３０５で押圧された丸刃３０１とスプリング３０６で押圧された丸刃３０２とが往路方向である矢印右方向に実線で示される位置まで移動した時点において、中綴じ冊子３１１が上面側の丸刃３０１により切り込み深さｄ１で切り込まれ、下面側の丸刃３０２により切込深さｄ２で切り込まれる。

また、図４（ｂ）に示される往路方向での裁断後期状態を参照すれば、点線で示されるようにスプリング３０５で押圧された丸刃３０１とスプリング３０６で押圧された丸刃３０２とが往路方向に継続的に移動して中綴じ冊子３１１の端部まで切り込むと、往路方向での裁断終了となって実線で示されるように、一対の丸刃３０１、３０２は中綴じ冊子３１１を通り越して中綴じ冊子３１１の他端側の外方に位置される停止状態となり、復路方向での裁断に備える。

更に、図４（ｃ）に示される復路方向での裁断初期状態を参照すれば、図４（ａ）で説明した場合と逆パターンとなり、裁断開始時には、スプリング３０５で押圧された丸刃３０１とスプリング３０６で押圧された丸刃３０２とが復路方向である矢印左方向に実線で示される位置まで移動した時点では、中綴じ冊子３１１が上面側の丸刃３０１により切り込み深さｄ３で切り込まれ、下面側の丸刃３０２により切込深さｄ４で切り込まれる。

復路方向での裁断についても、一対の丸刃３０１、３０２が中綴じ冊子３１１を通り越して中綴じ冊子３１１の一端側の外方に位置される停止状態で終了するが、このような一対の丸刃３０１、３０２をスライド往復させての裁断動作は、裁断が完了するまで規定回数繰り返される。

ここでの裁断装置によれば、中綴じ冊子３１１の上面、下面に当接する丸刃３０１、３０２が中綴じ冊子３１１に対して直角方向に摺動可能に押圧される構成を持つため、丸刃３０１、３０２を中綴じ冊子３１１の上面側、下面側に対して押圧させた状態で同時に切り込むことができ、これによって中綴じ冊子３１１の紙枚数が多くなって厚くなった場合でも、一回当りの裁断量を増大させ、裁断時間を短縮して生産性良く裁断を行うことができる。

図５は、上述した中綴じ製本装置２に備えられる小口裁断機構２４０として適用可能な他例に係る裁断装置による中綴じ冊子３１１に対する往路方向での裁断動作の中途状態を中綴じ冊子３１１の搬送方向で示した概略図である。

図５を参照すれば、この裁断装置は、図４（ａ）〜（ｃ）で説明した裁断装置の中綴じ冊子３１１の上面に当接する丸刃３０１以外に、同様な機能構成の押圧部材としてのスプリング３０７により押圧される丸刃３０３を隣接して設けると共に、中綴じ冊子３１１の下面に当接する丸刃３０２についても、同様な機能構成の押圧部材としてのスプリング３０８により押圧される丸刃３０４を隣接して設けたものである。

この裁断装置では、図５に示されるように、例えば往路方向での裁断動作において、最初に中綴じ冊子３１１の上面側の丸刃３０１による切り込み深さｄ１での切り込み、下面側の丸刃３０２による切り込み深さｄ２での切り込みが行われた後、継続して隣接する中綴じ冊子３１１の上面側の丸刃３０３による切り込み深さｄ３での切り込み、下面側の丸刃３０４による切り込み深さｄ４での切り込みが行われるため、一回の裁断動作で切り込み深さを増大させることが可能となり、複数の丸刃（丸刃３０１、３０３と丸刃３０２、３０４との組み合わせを示す）による連続的な裁断を実施することで一層生産性を向上させることができる。

以上に説明した実施例に係る用紙処理装置は、中綴じ製本装置２に備えられる小口裁断機構２４０に適用される裁断装置の細部構造に特徴を持つものであるが、画像形成装置に対して一体で組み込む構成とできる他、別体で備えられる構成とすることもでき、その場合には画像形成装置と用紙処理装置との組み合わせによる画像形成システムとなる。

１ 用紙束処理装置
２ 中綴じ製本装置
１０ 用紙束排紙ローラ
２０１ 入口ローラ
２０２ 分岐爪
２０３ 上側排紙ローラ
２０５ 上側搬送ローラ
２０７ 経路
２０８ 中綴じ用空間
２１０ 可動フェンス
２２０ 中綴じスティプラ
２２１ 後端叩き爪
２２２ 駆動ベルト
２２５ 中綴じジョガーフェンス
２３０ 折りローラ
２３１ 下側排紙ローラ
２４０ 小口裁断機構
２９１ 用紙位置検出センサ
２９２ 可動フェンスホームポジションセンサ
２９４ 後端叩き爪ホームポジションセンサ
３０１、３０２、３０３、３０４ 丸刃
３０５、３０６、３０７、３０８ スプリング
３１１ 中綴じ冊子

特開２００５−１６９５９９号公報

Claims (6)

1. 用紙が重ね合わされた用紙束の所定箇所を裁断する裁断手段と、前記用紙束を前記裁断手段へと搬送する搬送手段と、を備えた用紙処理装置において、
   前記裁断手段は、前記用紙束の一方の主面側及び他方の主面側に配置されると共に、当該用紙束の紙面に対する垂直方向に押圧された丸刃が当該用紙束の一方の主面及び他方の主面に当接された状態で裁断を行うことを特徴とする用紙処理装置。
2. 請求項１記載の用紙裁断装置において、前記用紙束に対して折り処理をする折り手段と、前記裁断手段による裁断時に前記用紙束を抑える抑え手段と、を備えたことを特徴とする用紙処理装置。
3. 請求項１又は２記載の用紙処理装置において、前記裁断手段は、前記丸刃の回転中心の位置を前記用紙束の紙面に対する前記垂直方向における同一直線上の位置からずらしてオフセットさせたことを特徴とする用紙処理装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項記載の用紙処理装置において、前記裁断手段は、前記丸刃を前記用紙束の一方の主面側、並びに他方の主面側に複数枚備えたことを特徴とする用紙処理装置。
5. 前記用紙が排出される排出部を有し、当該排出部から排出された当該用紙の搬入先として、請求項１〜４の何れか１項記載の用紙処理装置を一体で備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記用紙が排出される排出部を有する画像形成装置と、前記排出部から排出された前記用紙の搬入先として、請求項１〜４の何れか１項記載の用紙処理装置と、を別体で備えたことを特徴とする画像形成システム。

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