JP2017071467A - シート束綴じ処理装置及びこれを備えた画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】針無し綴じ処理したシート束からシートを容易に取り外すことができるシート束綴じ処理装置を提供する。【課題手段】処理トレイ２４上に集積した第１シート束Ｓb1のコーナー部Ｓｃをステープル綴じ装置７０によりステープル針７１で本綴じした後、第１シート束の上に追加のシートＳh2を集積した第２シート束Ｓb2のコーナー部を、針無し綴じ装置５１の圧着歯５４，５５間で圧着変形させて仮綴じする。これにより、第２シート束から追加のシートを容易に取り外すことができる。【選択図】図１０

Description

本発明は、例えば画像形成装置から送られた複数のシートを束状にして、自動で針無し綴じ処理するためのシート束綴じ処理装置に関し、更にかかるシート束綴じ処理装置を備えた画像形成システムに関する。

近年、複数枚のシートを重ね合わせ、金属針を打ち込んでシート束を綴じる針綴じ装置に加えて、重ね合わせた複数枚のシートを１対の凹凸形状の圧着歯の間に挟んで強圧することにより、シート同士を圧着してシート束を綴じる針無し綴じ装置が使用されている。他方、綴じ処理したシート束から一部のシートだけを取り外したい場合があるが、その作業は、針綴じ及び針無し綴じのいずれの場合にも、非常に煩わしく、シート束の全部のシートがばらばらになりがちである、という問題がある。

かかる問題を解消するために、排出トレイに収容された用紙束にステープル針を打ち込むステープラと、ステープル針の打ち込み位置を囲うように用紙束にミシン目を入れるソーイングユニットとを備え、該ミシン目に沿って所望の用紙を用紙束から切り取り得る画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。更に、ミシン目の内側をステープル針で綴じた小グループのシート束を、いくつか一まとめにして大グループとし、ミシン目の外側でステープル針で綴じることにより、後で小グループのシート束をミシン目で切り離し得るシート後処理装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。

針無し綴じ処理では、綴じようとするシートの枚数が多くなると、シート束のシート同士を結合する綴じ力が低下するため、１回の綴じ処理で綴じることができるシートの枚数に制限がある。そこで、用紙束を異なる綴じ位置で針無し綴じする複数の綴じ部を有し、一方の綴じ部で綴じた用紙束の一部を他方の綴じ部で新たな用紙束と共に綴じることにより、綴じ枚数を増加させるようにした用紙処理装置が知られている（例えば、特許文献３を参照）。

また、シート束にステープル針を打ち込んで針綴じするステープラユニットと、シート束を針無しで圧着綴じする針無し綴じユニットとを併設したシート束綴じ処理装置が提案されている（例えば、特許文献４，５を参照）。ユーザーは、必要に応じて針綴じと針無し綴じとを選択して、シート束を綴じ処理することができる。

特開平９−３１５６６９号公報 特開２０１２−１２１７１１号公報 特開２０１４−１７２６９３号公報 特開２０１５−１６９７０号公報 特開２０１５−１３７２５号公報

上記特許文献１及び２に記載の装置は、ステープラに加えて、シートにミシン目を入れるためのミシン目ユニットを備える必要がある。そのため、装置全体が大型化、複雑化し、ミシン目ユニットをも含めた装置の制御が必要である。その結果、最近の装置の小型化、高速化に反するだけでなく、高価格になるという問題を生じる。

また、上記特許文献３に記載されるように、複数の綴じ部を有する用紙処理装置は、構成が大型化かつ複雑化し、それらの動作を制御するために複雑な制御機能が要求される。しかも、先に綴じられたシートの間に別の綴じ部を挿入して綴じ処理すること自体が容易ではない。

上記特許文献４、５に記載の装置は、ユーザーが針綴じと針無し綴じとを選択できるようになっているだけである。綴じ処理したシート束から一部のシートだけを容易に取り外すことができ、残りのシートは強い綴じ力で結合させ得るように綴じ処理する方法は何ら開示も示唆もしていない。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、針綴じ装置と針無し綴じ装置とを併設したシート束綴じ処理装置、又は該シート束綴じ処理装置を備えた画像形成システムにおいて、綴じ処理したシート束から一部のシートを容易に取り外し得るようにすることにある。

本発明のシート束綴じ処理装置は、上記目的を達成するためになされたものであって、
処理トレイと、
処理トレイ上に複数のシートを集積させるためのシート集積機構と、
処理トレイ上の複数のシートを１つのシート束にステープル針で綴じ処理するステープル綴じ処理装置と、
処理トレイ上の複数のシートを１つのシート束に針無しで綴じ処理するための１対の圧着歯を有する針無し綴じ処理装置とを備え、
ステープル綴じ処理装置が、シート集積機構により処理トレイ上に集積された第１シート束に第１の綴じ処理を行い、
シート集積機構が、ステープル綴じ処理装置により第1の綴じ処理を行った第１シート束の上に追加のシートを集積させて第２シート束を形成し、
針無し綴じ処理装置が、第２シート束に第２の綴じ処理を行う、ことを特徴とする。

このように、第１シート束は、ステープル針で綴じることにより強い綴じ力を確保しつつ、追加シートを足して圧着綴じした第２シート束は、第１シート束よりも綴じ力が弱いので、追加のシートを第２シート束から容易に取り外すことができる。しかも、従来装置のようにミシン目ユニット等の追加手段を必要としないので、装置の大型化、重量化、複雑化を防止し、コストの低減を図ることができる。

圧着綴じした追加のシートは、第２シート束から取り外す可能性が高いのに対し、ステープル綴じの第１シート束は、綴じたまま使用する可能性が高い。第１シート束のめくったり見開いたシート面に画像が形成されている場合、針無し綴じの綴じ跡が画像を損ねたり何らかの影響を及ぼす虞がある。たとえ画像への影響が少ないとしても、開いたシート面に綴じ跡が残っていることは、外観上好ましくない。追加のシートを取り外した後であっても、第１シート束をめくったり見開く際、シートの開く側に針無し綴じ部があると、その綴じ力が第１シート束をスムーズに開くことを妨げる虞がある。

そこで、或る実施形態では、針無し綴じ処理装置による第２シート束の針無し綴じ部が、ステープル綴じ処理装置による第１シート束のステープル綴じ部よりも、第２シート束の側辺に近くなるように配置される。これにより、第１シート束のシート面の見開く側に画像が形成されていても、針無し綴じ部及びその綴じ跡が画像に及ぼし得る影響を解消又はより少なくすることができる。更に、第２シート束から追加のシートを取り外した後、第１シート束の見開き又はめくりをよりスムーズに行うことができる。

別の実施形態では、第２シート束を処理トレイから搬出するためのシート束搬出機構を更に備え、針無し綴じ処理装置が、第２シート束を前記処理トレイから搬出する方向に関して、ステープル綴じ処理装置の下流側に配置されている。これにより、シート束搬出機構によるシート束の搬出方向に沿って、第１の綴じ処理後に、第１シート束又はその上に追加シートを集積した第２シート束を、ステープル綴じ処理装置側から針無し綴じ処理装置へ移動させて第２の綴じ処理を行うことができ、２段階の綴じ処理を効率良く行うことができる。

別の実施形態では、処理トレイ上に集積された複数のシートを１つのシート束に整合させるためのシート束整合機構を更に備えることによって、第１及び第２シート束を構成する全部のシートを揃えた状態で綴じることができる。

ここで、更に別の実施形態では、ステープル綴じ処理装置が、ステープル針を第１シート束に、該第１シート束の側辺に関して斜めに配置されるように打ち込むことによって、第１シート束の上に最初の追加のシートを集積させる際に、第１シート束上に僅かに突出しているステープル針に追加のシートの端縁が引っ掛かって適正に集積できなくなる虞を未然に解消することができる。

また、本発明の別の側面によれば、シート上に画像形成する画像形成ユニットと、該画像形成ユニットから送られた複数のシートを集積して針無し綴じ処理するシート束綴じ処理ユニットと、から構成され、該シート束綴じ処理ユニットが上述した本発明のいずれかのシート束綴じ処理装置である画像形成システムが提供される。

上述した本発明のシート束綴じ処理装置を備えることによって、画像形成ユニットにより画像形成された複数のシートを、強い綴じ力の第１シート束と、それに追加のシートを弱い綴じ力で容易に取り外し可能に綴じた第２シート束とに２段階で綴じ処理が可能な画像形成システムを実現することができる。

本発明による画像形成システムの全体構成の説明図。 図１の後処理ユニットを装置正面側から見た側面断面図。 図２の後処理ユニットのシート搬入機構の説明図。 図２の後処理ユニットの処理トレイを紙載面の垂直上方から見た説明図。 （ａ）図はシート束搬出機構の待機状態、（ｂ）図は搬送状態、（ｃ）図はスタックトレイへの排出状態を示す説明図。 （ａ）図は針無し綴じ装置の構成を示す説明図、（ｂ）図は針無し綴じ処理したシート束の綴じ部の部分拡大図、（ｃ）図は（ｂ）図のＢ−Ｂ線における拡大断面図。 図１の画像形成システムの制御構成の説明図。 （ａ）〜（ｃ）図は、処理トレイ上に搬入されたシート束を集積して第１綴じ処理する過程を、処理トレイの紙載面の垂直上方から示す概略説明図。 （ａ）〜（ｃ）図は、第１綴じ処理したシート束に後続の追加シートを集積して第２綴じ処理する過程を示す、図８と同様の概略説明図。 （ａ）図は第２綴じ処理したシート束の綴じ部の部分拡大平面図、（ｂ）図はそのX−X線における断面図。 （ａ）、（ｂ）図は、第２綴じ処理したシート束をスタックトレイへ排出する過程を示す、図８と同様の概略説明図。

以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施態様を詳細に説明する。尚、添付図面において、本明細書全体を通して類似の構成要素には、同様の参照符号を付して表すこととする。

尚、本明細書中において「シート束のオフセット搬送」とは、排紙口から処理トレイ上に搬入されたシートを集積したシート束を、シート搬送方向と直交（又は交差）する方向に移動（幅寄せ移動）させること、「オフセット量」とはその移動量を言う。また、「シート束の整合」とは、排紙口から処理トレイ上に搬入された複数の異なるサイズのシートを、所定の基準（例えば、処理トレイの、シート搬送方向と直交する向き即ち幅方向の中心位置であるセンター基準、または幅方向の片側に設定される片側基準）に従って位置合わせすることを言う。例えば、「シートを整合した後、オフセットする」とは、異なるサイズの複数のシートを前記基準により位置合わせした後、その状態のままシート全体をシート搬送方向と直交する方向に移動させる、ことを意味する。

本実施態様のシート束綴じ処理装置は、図１に例示する画像形成システムにおいて画像形成された複数のシートを部揃えして集積したシート束を、本綴じと仮綴じの２段階で綴じ処理することができる。ここで、本綴じとは、綴じたシート束の各シートが互いに強い綴じ力で結合し、容易に引き剥がし得ない綴じ状態を言い、仮綴じとは、綴じたシート束の各シートが互いに比較的弱いで結合し、比較的容易に引き剥し得る綴じ状態を言う。

図１の画像形成システムは、画像読取ユニットＡと、画像形成ユニットＢと、後処理ユニットＣと、原稿自動給送ユニットＤとで構成されている。尚、本明細書中において、図１の画像形成システムの手前側を装置正面側、奥側を装置後部側と称することとする。

画像読取ユニットＡは、原稿画像を読み取るために、透明ガラスで形成されたプラテン１と、該プラテンに沿って往復動する読取キャリッジ２とを有する。原稿自動給送ユニットＤが給紙トレイ上の原稿シートを１枚ずつプラテン１に給送し、これを読取キャリッジ２が、原稿幅方向（主走査方向）に配列されたラインセンサー（光電変換素子）を主走査方向と直交する副走査方向に往復移動させることによって、線順位で読み取るようになっている。

画像形成ユニットＢは、画像読取ユニットＡが読み取った原稿の画像データに基づいてシート上に画像を形成するために、装置ハウジング３に内蔵された給紙部４と、画像形成部５と、排紙部６とを有する。給紙部４は、カセット７から給紙ローラー８により繰り出されたシートを、給紙経路９を介して画像形成部５に、レジストローラー対１０によりシートの先端を揃えかつ画像形成部５の画像形成タイミングに応じて給紙する。画像形成部５は、例えば静電式画像形成機構からなり、感光体（ホトコンダクター）で構成されるドラム１１に発光器１２で潜画像（静電画像）を形成し、現像器１３でトナーインクを付着させ、これを転写チャージャー１５でシートに転写し、定着器（加熱ローラー）１６で定着させた後、排紙部６に送る。排紙部６は、画像形成されたシートを排紙経路１７により案内し、排紙口１８から後処理ユニットＣに搬出する。

後処理ユニットＣは、本実施態様のシート束綴じ処理装置２０を備え、画像形成ユニットＢから搬出された複数のシートを部揃えしてシート束に集積し、綴じ処理を施して下流側のスタックトレイに収納する機能を有する。尚、本実施態様の後処理ユニットＣは、画像読取ユニットＡ及び画像形成ユニットＢから独立したスタンドアロン構造に構成され、これら各ユニット間はネットワークケーブルで接続してシステム化されている。別の実施形態では、画像形成ユニットＡの装置ハウジング３に形成された排紙空間にシート束綴じ処理装置２０をユニットとして内蔵したインナーフィニッシャー構造に後処理ユニットＣを構成することもできる。

後処理ユニットＣは、図２に示すように、装置ハウジング２１と、該装置ハウジング内に設けられた排紙経路２２と、該排紙経路の排紙口２３の下流側に配置された処理トレイ２４と、更にその下流側に配置されたスタックトレイ２５とを備える。上述した後処理ユニットＣの機能を実行するために、処理トレイ２４には、排紙口２３から排出されたシートを処理トレイ２４の奥側へ搬入するためのシート搬入機構２６と、処理トレイ２４上で搬入された複数のシートを束状に集積し、位置合わせするためのシート整合機構２７と、位置合わせしたシート束を針無し綴じ処理するための綴じ処理機構２８と、綴じ処理したシート束をスタックトレイ２５に搬出するシート束搬出機構２９とが設けられている。

排紙経路２２は、画像形成ユニットＢから受け取ったシートを搬入口３０から排紙口２３まで略水平方向に搬送するために、搬入ローラー対３１、排紙ローラー対３２等の搬送ローラー対を所定間隔で配置したフィーダー機構とを備える。また、排紙経路２２には、搬送されるシートの先端及び／又は後端を検出するためのシートセンサーＳe1，Ｓe2が配置されている。

処理トレイ２４は、図２に示すように、排紙経路２２の排紙口２３の下流側に該排紙口から段差ｄをもって下方に配置されている。処理トレイ２４は、排紙口２３から排出された複数のシートを上下に積み重ねて束状に即ちシート束に集積するために、該シートの少なくとも一部を支持するための紙載面２４ａを備える。本実施態様では、シートを搬出方向に沿ってその前側部分をスタックトレイ２５で支持し、かつそれと反対側の後側部分を処理トレイ２４で支持する構造（所謂ブリッジ支持構造）を採用し、それによってトレイ寸法を全体として搬出（搬入）方向に小型化している。

シート搬入機構２６は、排紙口２３から段差ｄを介して排出されるシートを処理トレイ２４の奥に向けて正しい姿勢で即ちその左右側縁を搬入方向に対して真直ぐに、かつ円滑に搬送するために、搬送ローラー装置４６を備える。搬送ローラー装置４６は、処理トレイ２４を挟んで上側の搬送ローラー４８と下側の従動ローラー４９とからなるローラー対を有する。搬送ローラー４８は、処理トレイ２４の上方に揺動可能に支持された昇降ブラケット５０の先端に回動可能に支持され、従動ローラー４９は、前記処理トレイの直ぐ下側の固定された位置に回動自在に設けられている。

図３（ｂ）に示すように、排紙口２３から排出されたシートＳｈの後端が処理トレイ２４上に到達すると、昇降ブラケット５０が下向きに回転して上側の搬送ローラー４８を処理トレイ上のシート上面に当接させる。次に、搬送ローラー４８を駆動モーター（図示せず）により例えばベルト駆動して、図中反時計方向に回転させる。これによって、シートＳｈは、処理トレイ２４上を搬入方向即ちスタックトレイ２５側とは逆方向に、該シートの先端（図中右端）が規制部材３５に突き当たるまで搬送される。規制部材３５は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、断面コ字形のチャネル状部材からなり、その内側に、処理トレイ２４上を搬送されるシートの搬入方向先端を当接させて停止させるための規制面３５ａを有する。

シート搬入機構２６は更に、処理トレイ２４上を規制部材３５まで搬送される際に生じ得るシートのカールやスキューに対応するために、シート先端を規制部材３５側に案内するための掻き込み回転体３６を備える。掻き込み回転体３６は、処理トレイ２４の上方かつ規制部材３５の手前に、シートの搬入方向に向けて回転可能に配置されたリング形状又は短円筒状のベルト部材で構成される。前記ベルト部材は、処理トレイ２４上に積載されている最上位置のシートの上を搬送されてくる新たなシートの上面に係合し、該シートの先端を押圧しながら図中反時計方向に回転して、規制部材３５の規制面３５ａに当接するまで送り込む。

シート整合機構２７は、シート端規制部３７とサイド整合機構３８とから構成される。シート端規制部３７は、上述した規制部材３５を有し、排紙口２３から処理トレイ２４上に搬入されたシートの位置を搬入（又は搬出）方向に、該シートの搬入方向先端（又は搬出方向後端）で規制する。サイド整合機構３８は、処理トレイ２４上のシート及びシート束を搬入（又は搬出）方向に直交する方向即ち幅方向に移動させ、その側端縁で幅方向の位置を規制かつ／又は整合させる。

サイド整合機構３８は、図４に示すように、センター基準Ｓｘを挟んで左右に配置された一対のサイド整合部材３９，４０を有する。サイド整合部材３９，４０は、互いに内面を対向させて、処理トレイ２４の紙載面２４ａから垂直上方に延出する平板状の部材で構成されている。各サイド整合部材３９，４０の前記内面は、それぞれ処理トレイ２４上のシートＳｈの幅方向の近接する側端縁と係合して、該シートの幅方向位置を規制する規制面３９ａ，４０ａとして機能する。

各サイド整合部材３９，４０は、それぞれ処理トレイ２４の背面側に配置された可動支持部４１，４２と、該処理トレイに貫設された幅方向の直線状スリット（図示せず）を介して一体に結合されている。前記各支持部に形成されたラック４１ａ，４２ａに噛合するピニオン４３，４４を駆動モーターＭ１、Ｍ２で個別に回動することによって、サイド整合部材３９，４０は、それぞれ独立して互いに接近又は離反する向きに移動させ、所望の幅方向位置に停止させることができる。これにより、処理トレイ２４に搬入されるシートのサイズに応じて各サイド整合部材３９，４０の位置を個別に設定し、シート束を幅方向に移動（オフセット搬送）させる際に、その位置、移動量及びオフセット量を決定することができる。

シート束搬出機構２９は、図５に示すように、コンベア装置４５と上述した搬送ローラー装置４６とから構成される。コンベア装置４５は、駆動モーターＭ３より駆動される駆動プーリー４７ａと従動プーリー４７ｂとの間に掛け回され、シートの搬出方向に沿って両方向に周回移動するコンベアベルト４７を有する。コンベアベルト４７には、処理トレイ２４の紙載面２４ａに沿って移動してシート束Ｓｂを搬出方向に押し出す押出部材としての機能をも有する、規制部材３５が固定されている。規制部材３５は、図５（ａ）に示す処理トレイ２４の搬出方向後端付近の初期位置と、図５（ｂ）に実線でかつ図５（ｃ）に想像線で示す駆動プーリー４７ａと従動プーリー４７ｂとの略中間である最大押出位置との間で、両方向に移動可能に設けられている。

搬送ローラー装置４６は、搬送ローラー４８と従動ローラー４９とが、処理トレイ２４の搬出方向前端付近でシート束Ｓｂを搬送可能に上下から挟み込むように配置されている。図４に示すように、搬送ローラー装置４６は、センター基準Ｓｘを挟んで左右各１組の前記ローラー対が左右対称に配置されている。

綴じ処理したシート束Ｓｂを処理トレイ２４からスタックトレイ２５に搬出する場合、図５（ａ）に示すように、該シート束の搬出方向後端に、規制部材３５の規制面３５ａを当接させる。コンベア装置４５を駆動して規制部材３５を搬出方向に前記最大押出位置まで移動させることにより、シート束Ｓｂは、処理トレイ２４上を搬出方向に図５（ｂ）に示す位置まで押し出される。これと同時に、搬送ローラー装置４６の昇降ブラケット５０を図中反時計方向に回転させて、左右双方の搬送ローラー４８ａ，４８ｂをシート束Ｓｂの上面に圧接させる。

次に、搬送ローラー４８を例えば駆動モーター（図示せず）により図中時計方向に回転させてシート束Ｓｂを搬出方向に搬送し、図５（ｃ）に示すように、処理トレイ２４上からスタックトレイ２５に搬出する。コンベア装置４５の規制部材３５は、シート束Ｓｂの後端を規制面３５ａに当接させてその全体を該規制部材の内側に保持するので、比較的高速で駆動することができる。これに対し、搬送ローラー４８は、シート束Ｓｂの最上面としか直接接触しないから、比較的低速で回転させて、シート束をスタックトレイ２５に向けて徐々に送り出すことが好ましい。他方、規制部材３５は、コンベアベルト４８を逆方向に移動させることによって、前記初期位置に復帰する。

綴じ処理機構２８は、シート束をステープル針で綴じ処理するステープル綴じ装置７０と、シート束を針無し綴じ処理する針無し綴じ装置５１とを備える。本綴じと仮綴じの２段階で綴じ処理する場合、ステープル綴じ装置７０が本綴じを行い、針無し綴じ装置５１が仮綴じを行う。しかしながら、綴じるシートの枚数が少ない場合には、針無し綴じ装置５１で本綴じを行うこともできる。

ステープル綴じ装置７０は、図４に示すように、処理トレイ２４の奥側の辺縁に沿って装置正面側から装置後部側まで両方向に移動可能に設置されている。それにより、処理トレイ２４上のシート束Ｓb1は、奥側の辺縁に沿ってステープル綴じ装置７０を移動させながら、複数個所で綴じることができる。ステープル綴じ装置７０によりシート束Ｓb1をコーナー部１個所でステープル綴じする場合、その綴じ処理位置Ｅp1は、処理トレイ２４の搬入方向奥側で、装置後部側即ち図中左側の角部２４ｂの直ぐ外側に、該処理トレイと重ならないように設定されている。

針無し綴じ装置５１は、ステープル綴じ装置７０よりも少しシート搬出方向下流側に配置されている。従って、針無し綴じ装置５１の綴じ処理位置Ｅp2は、処理トレイ２４の角部２４ｂの直ぐ外側に配置され、シート束Ｓb2をステープル綴じの場合と同じ側のコーナー部で綴じることができる。

本実施態様の針無し綴じ装置５１は、凹凸面を有する圧着歯の間でシート束を圧着変形させて結束するプレスバインド機構により構成される。針無し綴じ装置５１は、図６（ａ）に示すように、ベースフレーム部材５２に可動フレーム部材５３が、支軸５３ａにより揺動可能に支持されている。ベースフレーム部材５２には、一方の端部に下部圧着歯５４が形設され、可動フレーム部材５３には、上部圧着歯５５が前記下部圧着歯に対向する位置に形設されている。

図６（ａ）に拡大して示すように、上部圧着歯５５には、歯の並び方向と直交する向きに延長する複数のリブ形状の突条５５ａと、それに適合する形状の凹溝５５ｂとが交互に形成されている。同様に、下部圧着歯５４には、歯の並び方向と直交する向きに延長する複数のリブ形状の突条５４ａと、それに適合する形状の凹溝５４ｂとが交互に形成されている。上部圧着歯５５と下部圧着歯５４とは、互いに対向する前記突条と凹溝とが咬合するように整合させて配置されている。

これにより、上部圧着歯５５と下部圧着歯５４の間に挟圧されたシート束Ｓｂのコーナー部Ｓｃを、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、断面波板形状に変形させて密着させることができる。本実施態様では、図７（ｂ）に示すように、綴じ部Ｓｃの前記波板形状がシート束Ｓｂの側辺に関して斜めに形成されるように、上部及び下部圧着歯５５、５４が、歯の並び方向を処理トレイ２４のセンター基準Ｓｘに関して或る角度をもって斜めに配置されている。

本実施形態において、突条５５ａ及び突条５４ａは、その稜線がそれぞれ歯の並び方向に直交する直線状に形成されている。別の実施形態では、前記突条の稜線を、歯の並び方向に関して傾斜させたり、直線状ではなく、屈曲又は湾曲させたり、他の様々な形状にすることができる。その場合、綴じ部Ｓｃも、突条５５ａ及び突条５４ａの形状に対応した様々な波板形状に形成される。

可動フレーム部材５３には、支軸５３ａを挟んで上部圧着歯５５と反対側の端部にフォロアコロ５６が一体に設けられている。ベースフレーム部材５２には、下部圧着歯５４と反対側の端部に、偏心カムからなるドライブカム５７が一体に設けられている。フォロアコロ５６は、そのフォロア面がドライブカム５７のカム面と係合するように配置されている。

ベースフレーム部材５２と可動フレーム部材５３の間には、図示しないばね部材が配置されて、前記上部及び下部圧着歯を互いに離間する向きに、従ってフォロアコロ５６のフォロア面とドライブカム５７のカム面とを常に係合させる向きに付勢している。従って、ドライブカム５７を駆動モーターＭ４により回転させると、前記カム面に従動して可動フレーム部材５３が支軸５３ａを中心に揺動する。これにより、上部圧着歯５５と下部圧着歯５４とは、互いに咬合して圧接され又は離間するように駆動することができる。

また、ベースフレーム部材５２と可動フレーム部材５３間に配置された前記ばね部材によって、綴じ処理したシート束を挟圧した状態から前記上部及び下部圧着歯を離間させる動作が、より円滑かつ速やかに行われる。更にベースフレーム部材５２には、上部及び下部圧着歯５５、５４が圧接位置又は離間位置のいずれにあるかを検出するために、図示しないポジションセンサーを配置することができる。前記ポジションセンサーからの前記上部及び下部圧着歯の相対的位置関係を表す信号によって、綴じ処理したシート束の前記圧着歯からの引き剥がし処理をより円滑にかつ効率良く行うことができる。

図７は、図１の画像形成システムの制御構成を概略的に示している。本実施態様の画像形成システムは、画像形成ユニットＢを制御する本体制御部６０と、後処理ユニットＣを制御する綴じ処理制御部６１とを備える。

本体制御部６０は、印字制御部６２と、給紙制御部６３と、コントロールパネル６４に接続された入力部６５とを備える。入力部６５は、前記コントロールパネルを介して画像形成モード及び後処理モードの設定を行うことができる。画像形成モードでは、カラー／モノクロ印刷、両面／片面印刷等のモード設定、シートサイズ、シート紙質、印刷部数、拡大／縮小印刷、等の画像形成条件を設定する。

後処理モードでは、例えばプリントアウトモードか綴じ処理モードかを、綴じ処理モードの場合は、本綴じだけの通常モードか本綴じと仮綴じの２段階モードかを選択して設定する。プリントアウトモードは、排紙口２３から排出されたシートを綴じ処理せずに、処理トレイ２４を介してスタックトレイ２５に収容する。この場合、排紙口２３からのシートを処理トレイ２４に重ね合わせて集積し、本体制御部６０からのジョグ終了信号で集積後のシート束をまとめてスタックトレイ２５に搬出することができる。

綴じ処理モードでは、排紙口２３から排出された所定枚数のシートを処理トレイ２４に重ね合わせてシート束に集積し、通常モード又は２段階モードで綴じ処理した後にスタックトレイ２５に搬出する。２段階モードの場合、本体制御部６０は、２段階の後処理モードが選択されたこと、本綴じの第１綴じ処理をするシート束のシート枚数、仮綴じの第２綴じ処理のために第１綴じ処理したシート束に追加するシート枚数、作成するシート束の部数、及び画像形成するシートの厚さ等の情報を綴じ処理制御部６１にデータ転送する。更に本体制御部６０は、各シートへの画像形成を終了する毎、ジョブ終了信号を綴じ処理制御部６１に転送する。

綴じ処理制御部６１は、本体制御部６０の入力部６５から入力された後処理モードの設定に応じて後処理ユニットＣを動作させる。本実施態様の綴じ処理制御部６１は、制御手段として制御ＣＰＵで構成され、該制御ＣＰＵには、ＲＯＭ６７及びＲＡＭ６８が連結されている。後処理ユニットＣによるシート束の綴じ処理動作及び排紙動作は、ＲＯＭ６７に記憶された制御プログラム、及びＲＡＭ６８に記憶された制御データに基づいて実行される。そのため、制御ＣＰＵ６６には、ステープル綴じ装置７０及び針無し綴じ装置５１の動作、後処理ユニットＣに搭載された全駆動モーターの駆動回路に連結されている。

綴じ処理制御部６１は、２段階の綴じ処理モードが指定されると、処理トレイ２４上にシートが搬入される前に、針無し綴じ装置５１側の左サイド整合部材３９を綴じ処理位置Ｅｐに近接した、図４に実線で示す待避位置に移動させる。更に綴じ処理制御部６１は、反対側の右サイド整合部材４０を、処理トレイ２４上に搬入されるシートの移動を妨げないように、センター基準Ｓｘから装置正面側に十分に離れた待避位置に移動させる。

この待機状態から処理トレイ２４にシート束を集積して第１綴じ処理をするまでの過程を、図８（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。装置ハウジング２１の排紙口２３から処理トレイ２４上にシートＳh1が排出されると、これを綴じ処理制御部６１が排紙センサーＳe1，Ｓe2からの信号で検知して、シート搬入機構２６を作動させる。これにより、処理トレイ２４上のシートＳh1は、スタックトレイ２５への搬出方向とは反対方向に、即ち処理トレイ２４の奥へと搬入される。そして、図８（ａ）に示すように、シートの搬入方向先端が規制部材３５の規制面３５ａに当接して停止するまで、掻き込み回転体３６の回転によって搬送される。

シートの搬入が規制部材３５によって停止すると、綴じ処理制御部６１は、図８（ａ）の待避位置にある左右サイド整合部材３９，４０を、シートＳh1を両側から挟み込むように内側に移動させる。サイド整合部材３９，４０は、それぞれ規制面３９ａ，４０ａがシートＳh1の両側端縁に係合し、前記両規制面の離隔距離がシートＳh1の幅寸法と一致する位置まで移動させる。これにより、各シートＳh1は、図８（ｂ）に示すように、その幅方向中心が処理トレイ２４のセンター基準Ｓｘに一致する集積位置に位置合わせして、第１シート束として集積される。この後、綴じ処理制御部６１は、左右サイド整合部材３９，４０をそれぞれ図８（ａ）の前記待避位置に復帰させる。

第１綴じ処理により１つのシート束として本綴じされる所定枚数のシートが処理トレイ２４上に、上述したように位置を整合させて集積されるまで、図８（ａ）、（ｂ）の上記過程を繰り返す。前記所定枚数のシートＳｈが処理トレイ２４上に位置合わせして集積されると、綴じ処理制御部６１は、左右サイド整合部材３９，４０を前記待避位置に復帰させず、図８（ｃ）に示すように、前記シートを第１シート束Ｓb1として両側から挟んだまま、幅方向に第１綴じ処理位置Ｅp1側に向けてオフセット移動させる。左右サイド整合部材３９，４０は、第１シート束Ｓb1の装置後部側の側端縁がその幅方向に第１綴じ処理位置Ｅp1を少し越えた位置で停止させる。

これにより、第１シート束Ｓb1は、本綴じされるコーナー部Ｓｃが第１綴じ処理位置Ｅp1を完全に含む第１綴じ位置に位置決めされる。次に、綴じ処理制御部６１は、コマンド信号を発信してステープル綴じ装置７０を駆動し、第１の綴じ処理を実行させる。綴じ処理後、ステープル綴じ装置７０は、綴じ処理制御部６１に処理エンド信号を発信する。

ステープル綴じ装置７０から処理エンド信号を受信した綴じ処理制御部６１は、本綴じされた第１シート束Ｓb1に追加のシートを仮綴じするための第２綴じ処理を行う。図９（ａ）〜（ｃ）は、第１シート束Ｓb1に第２綴じ処理を行うまでの過程を示している。

綴じ処理制御部６１は、図９（ａ）に示すように、左右サイド整合部材３９，４０をそれぞれ図８（ａ）の前記待避位置に復帰させる。次に、綴じ処理制御部６１は、装置ハウジング２１の排紙口２３から処理トレイ２４上に排出される追加のシートＳh2を、排紙センサーＳe1，Ｓe2からの信号により検知してシート搬入機構２６を作動させ、第１シート束Ｓb1上を処理トレイ２４の奥へと搬入する。追加シートＳh2は、その搬入方向先端が規制部材３５の規制面３５ａに当接して停止するまで、掻き込み回転体３６の回転によって搬送される。

追加シートＳh2の搬入が規制部材３５によって停止すると、綴じ処理制御部６１は、図８（ａ）の待避位置から左右サイド整合部材３９，４０を、該追加シートを両側から挟み込むように内側に移動させる。これにより、各追加シートＳh2は、図９（ｂ）に示すように、第１綴じ処理位置Ｅp1にある第１シート束Ｓb1上に集積される。この後、綴じ処理制御部６１は、左右サイド整合部材３９，４０をそれぞれ前記待避位置に復帰させる。

所定枚数の追加シートＳh2が処理トレイ２４上に、上述したように位置を整合させて集積されるまで、図９（ａ）、（ｂ）の上記過程を繰り返す。このようにして、前記所定枚数の追加シートＳh2が、処理トレイ２４の第１シート束Ｓb1上に位置合わせして、第２シート束Ｓb2として集積される。

次に、綴じ処理制御部６１は、左右サイド整合部材３９，４０を前記待避位置に復帰させずに、第２シート束Ｓb2を両側から挟んだ状態で、シート束搬出機構２９のコンベア装置４５を駆動し、押出部材である規制部材３５を搬出方向に移動させて第２シート束Ｓb2を搬出方向に押し出し、所定の距離だけオフセット移動させる。規制部材３５は、搬出方向に第２シート束Ｓb2の後端縁を第２綴じ処理位置Ｅp2より少し後の位置で停止させる。

更に綴じ処理制御部６１は、このように第２シート束Ｓb2を両側から挟んだ状態で、左右サイド整合部材３９，４０を幅方向に第２綴じ処理位置Ｅp2側に向けてオフセット移動させる。左右サイド整合部材３９，４０は、第２シート束Ｓb2の装置後部側の側端縁がその幅方向に第２綴じ処理位置Ｅp2を少し越えた位置で停止させる。これにより、第２綴じ処理位置Ｅp2は、図９（ｃ）に示すように、仮綴じされるコーナー部Ｓｃが第２綴じ処理位置Ｅp2を完全に含む第２綴じ位置に位置決めされる。

次に、綴じ処理制御部６１は、コマンド信号を発信して針無し綴じ装置５１を駆動し、第２の針無し綴じ処理を実行させる。これにより、針無し綴じ装置５１は、図６（ｂ）に示すように、咬合する上部及び下部圧着歯５５，５４の全範囲で第２シート束Ｓb2のコーナー部Ｓｃを図６（ｃ）の断面波形形状に圧着変形させて結束させる。

図１０（ａ）、（ｂ）は、第１綴じ処理により本綴じした第１シート束Ｓb1の第１綴じ部ＰＢ1と、第２綴じ処理により追加シートＳh2を仮綴じした第２シート束Ｓb2の第２綴じ部ＰＢ2の綴じ状態を部分的に拡大して示している。第１綴じ部ＰＢ1は、上述したように、ステープル針７１で本綴じされているので、所定の強い綴じ力を発揮する。

これに対し、第２綴じ部ＰＢ2は、上述したように圧着綴じされているので、その綴じ力は、一般に第１綴じ部ＰＢ1よりも弱い。従って、追加シートＳh2は、第２シート束Ｓb2から容易に取り外すことができる。

図１０（ａ）に示すように、ステープル針７１は、第１シート束Ｓb1の側辺に関して斜めに配置されるように打ち込まれる。ステープル針７１は、第１シート束Ｓb1上に僅かに突出しているので、その上に集積される最初の追加シートは、その端縁がステープル針７１の突出部に引っ掛かって、反ったり丸まったり向きがずれたりして、適正に集積できなくなる虞がある。本実施形態では、ステープル針７１を斜めに配置することによって、最初の追加シートが引っ掛かることを未然に防止し、又は引っ掛かった場合でも容易に外れるようにすることによって、常に追加のシートが第１シート束Ｓb1上に揃った状態で集積されるようにしている。

一般に、或る枚数のシートを同じ圧力で圧着綴じした場合、シート束の綴じ力は綴じ部の面積によって増減する。従って、第２綴じ部ＰＢ2は、別の実施形態において、上部及び下部圧着歯５５，５４の全範囲ではなく、一部範囲で圧着綴じするように、前記圧着歯が第２シート束Ｓb2の辺縁を跨ぐように形成することができる。それによって、第２綴じ部ＰＢ2の綴じ力を小さく調整し、追加シートＳh2を第２シート束Ｓb2からより容易に取り外すことができる。

また、シート束全体のシート枚数及び／又は追加シートの枚数に応じて、針無し綴じ装置５１の前記上部及び下部圧着歯間の加圧力を増減し、第２綴じ部ＰＢ2の綴じ力を調整することもできる。このような針無し綴じ装置５１の加圧力の増減は、綴じ処理制御部６１によって制御することができる。

更に、圧着綴じによる針無し綴じ部は、前記波板形状の波形の稜線方向に引き剥がすよりも、該波形の並び方向に引き剥がす方が容易であることが知られている。従って、針無し綴じ部は、前記波形の稜線方向がシート束からシートを引き剥がす動作の作用方向と概ね一致するように配置すれば、容易には引き剥がされない。逆に、前記波形の稜線方向がシート引き剥し動作の作用方向と交差する特に直交するように配置すれば、比較的容易に引き剥がすことができる。

例えば、針無し綴じ部をシート束のコーナー部に沿って配置した場合、シート束をめくる動作は、該コーナー部と対角側のコーナー部側から行う場合が多いと予想される。本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、コーナー部に形成した第２綴じ部ＰＢ2が、その波形の稜線方向を概ね対角側のコーナー部に向けるように配置配置されている。それによって、追加シートＳh2を、通常のめくり動作では容易に剥がれず、意図的に通常のめくり動作と交差する向きに引き剥がすことによって、容易にシート束から取り外せるようにすることができる。

針無し綴じ部をシート束の辺縁に沿って設けた場合にも、同様のことが当てはまる。例えば、針無し綴じ部をシート束Ｓｂ、Ｓb2の左側の長辺に沿って設けた場合、該シート束をめくる動作は、通常右側から左側に向けて行われる。従って、針無し綴じ部は、前記波板形状の波形の並び方向をシート束の長辺方向に概ね一致させることによって、シートが通常のめくり動作では容易に剥がれず、意図的に、それとは交差する向きに引き剥がすことによって、容易にシート束から取り外せるように形成することができる。

更に、針無し綴じ部は、特に前記波形の並び方向の端部がシート束の辺縁に接している場合は、シートを前記波形の並び方向であっても剥がし易いことを見出した。そこで、シート束をどちらの側辺からめくる場合が多いかを考慮し、その辺縁に波形の並び方向の端部が接するように針無し綴じ部を形成すれば、同様に、一般的なめくり動作では容易にシートが引き剥がされず、意図的に、それとは逆向き又は交差する向きに引き剥がした場合に、容易にシート束から取り外せるようにすることができる。

例えば、別の実施形態では、上記実施形態のように上部及び下部圧着歯５５，５４の全範囲で圧着綴じする場合でも、第２綴じ部ＰＢ2をその波形の並び方向の端部が第２シート束Ｓb2の側辺に接するように設ける。これによって、追加シートＳh2は、下側の短辺から上側の短辺に向けてめくる通常の動作では容易に引き剥がされないが、意図的にそれとは逆向きに又は交差する向きに引き剥がせば、第２シート束Ｓb2から取り外し易くなる。

また、追加シートＳh2を第２シート束から取り外した後、第１シート束Ｓb1の見開いたシート面に第２綴じ部ＰＢ2の綴じ跡が残っていると、外観上好ましくないだけでなく、見開いたシート面に形成されている画像を損ねたり何らかの影響を及ぼす虞がある。更に、シートの見開き側に第２綴じ部ＰＢ2があると、追加のシートを取り外した後であっても、その綴じ力が第１シート束Ｓb1をスムーズにめくったり開くことを妨げる虞がある。

そこで、或る実施形態では、第２綴じ部ＰＢ2が、第１綴じ部ＰＢ1に近接する第２シート束Ｓb2の側辺に、該第１綴じ部よりも近くなるように配置することが好ましい。これにより、第２シート束Ｓb2から追加シートＳh2を取り外した後、第２綴じ部ＰＢ2及びその綴じ跡に妨げられることなく、第１シート束Ｓb1をよりスムーズに見開いたりめくることができる。

本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、第１綴じ部ＰＢ1及び第２綴じ部ＰＢ2を第２シート束Ｓb2の同じコーナー部Ｓｃに配置すると共に、第２綴じ部ＰＢ2を第１綴じ部ＰＢ1より外側に、即ち第１綴じ部ＰＢ1に関してシート面の中央側とは反対側に配置している。従って、第１綴じ部ＰＢ1に近接する第２シート束Ｓb2のシート搬送方向及び幅方向の両側辺に対して、第２綴じ部ＰＢ2は前記第１綴じ部よりも近くに配置される。これによって、第１シート束Ｓb1のめくり又は見開きがスムーズになることに加えて、第２綴じ部ＰＢ2及びその綴じ跡が、前記第１シート束の見開いたシート面に形成されている画像に影響を及ぼしたり、該シート面の外観を損なう虞を解消又は低減することができる。

図９（ｃ）の第２綴じ処理後、針無し綴じ装置５１は、上部及び下部圧着歯５５，５４を離間させると共に、綴じ処理制御部６１に処理エンド信号を発信する。綴じ処理制御部６１は、コンベア装置４５を駆動して、規制部材３５を搬出方向に移動させる。規制部材３５は、図１１（ａ）に示すように、第２シート束Ｓb2を押し出しながら、図５（ｂ）の最大押出位置まで移動して停止する。それと同時に、綴じ処理制御部６１は、搬送ローラー装置４６の両方の昇降アーム５０を下降させて、左右両方の搬送ローラー４８を第２シート束Ｓb2の上面に圧接させる。規制部材３５は、図８−１（ａ）の前記初期位置に復帰させる。

更に綴じ処理制御部６１は、両搬送ローラー４８を回転させて第２シート束Ｓb2を搬出方向に搬送し、図１１（ｂ）に示すように、処理トレイ２４上からスタックトレイ２５に搬出する。このとき、第２シート束Ｓb2の最上面のシートが下側のシートに対して滑らないように、搬送ローラー４８を比較的低速で回転させ、シート束Ｓｂをスタックトレイ２５に向けて徐々に送り出すことが好ましい。

このとき、本実施形態の規制部材３５及び両搬送ローラー４８は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、幅方向に第２シート束Ｓb2の中心から相当距離ずれた位置にある。しかしながら、第２シート束Ｓb2は、左右両側端縁が左右サイド整合部材３９，４０によって規制されているので、規制部材３５及び両搬送ローラー４８により搬出される間、搬出方向に対して真直ぐな姿勢が維持される。

以上、本発明を好適な実施態様に関連して説明したが、本発明は上記実施態様に限定されるものでなく、その技術的範囲において、様々な変更又は変形を加えて実施し得ることは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、針無し綴じ装置を処理トレイに関して所定位置に固定したが、移動可能に設けることができる。また、第１及び／又は第２シート束の綴じ位置、ステープル綴じ装置及び針無し綴じ装置の位置は、処理トレイに関して上記実施形態とは異なる位置に設定することができる。

Ｅp1 第１綴じ処理位置
Ｅp2 第２綴じ処理位置
Ｓｂ シート束
Ｓb1 第１シート束
Ｓb2 第２シート束
Ｓｃ コーナー部
Ｓe1，Ｓe2 排紙センサ
Ｓｈ，Ｓh1 シート
Ｓh2 追加シート
Ｓｘ センター基準
２０ シート束綴じ処理装置
２１ 装置ハウジング
２２ 排紙経路
２３ 排紙口
２４ 処理トレイ
２５ スタックトレイ
２６ シート搬入機構
２７ シート整合機構
２８ 綴じ処理機構
２９ シート束搬出機構
３３ 昇降アーム
３５ 規制部材
３６ 掻き込み回転体
３７ シート端規制部
３８ サイド整合機構
３９，４０ サイド整合部材
３９ａ，４０ａ 規制面
４５ コンベア装置
４６ 搬送ローラー装置
４８ 搬送ローラー
５１ 針無し綴じ装置
５４ 下部圧着歯
５５ 上部圧着歯
６０ 本体制御部
６１ 綴じ処理制御部
７０ ステープル綴じ装置
７１ ステープル針

Claims (6)

1. 処理トレイと、
   前記処理トレイ上に複数のシートを集積させるためのシート集積機構と、
   前記処理トレイ上の複数のシートを１つのシート束にステープル針で綴じ処理するステープル綴じ処理装置と、
   前記処理トレイ上の複数のシートを１つのシート束に針無しで綴じ処理するための１対の圧着歯を有する針無し綴じ処理装置とを備え、
   前記ステープル綴じ処理装置が、前記シート集積機構により前記処理トレイ上に集積された第１シート束に第1の綴じ処理を行い、
   前記シート集積機構が、前記ステープル綴じ処理装置により前記第1の綴じ処理を行った前記第１シート束の上に追加のシートを集積させて第２シート束を形成し、
   前記針無し綴じ処理装置が、前記第２シート束に第２の綴じ処理を行う、シート束綴じ処理装置。
2. 前記針無し綴じ処理装置による前記第２シート束の針無し綴じ部が、前記ステープル綴じ処理装置による前記第１シート束のステープル綴じ部よりも、前記第２シート束の側辺に近くなるように配置される、請求項１に記載のシート束綴じ処理装置。
3. 前記第２シート束を前記処理トレイから搬出するためのシート束搬出機構を更に備え、
   前記針無し綴じ処理装置が、前記第２シート束を前記処理トレイから搬出する方向に関して、前記ステープル綴じ処理装置の下流側に配置されている、請求項１又は２に記載のシート束綴じ処理装置。
4. 前記処理トレイ上に集積された前記複数のシートを１つのシート束に整合させるためのシート束整合機構を更に備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート束綴じ処理装置。
5. 前記ステープル綴じ処理装置が、前記ステープル針を前記第１シート束に、該第１シート束の側辺に関して斜めに配置されるように打ち込む、請求項４に記載のシート束綴じ処理装置。
6. シート上に画像形成する画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットから送られた複数のシートを集積して針無し綴じ処理するシート束綴じ処理ユニットと、から構成され、
   前記シート束綴じ処理ユニットは請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート束綴じ処理装置である、画像形成システム。

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