JP2022014030A - シート綴じ処理装置及びこれを備えた画像形成システム - Google Patents

シート綴じ処理装置及びこれを備えた画像形成システム Download PDF

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Abstract

【課題】安定した圧着綴じ処理が可能なシート処理装置を提供する。【解決手段】前記第1綴じ部と前記第2綴じ部との少なくとも一方を移動させて前記第1綴じ部と前記第2綴じ部を圧接させる移動手段と、圧着綴じ処理後に前記移動手段によって第1綴じ部と第2綴じ部を離間させる際、前記凹凸面から密着しているシートの綴じ部を剥がすために、圧着方向の反対方向に向かって剥がし力を付与する複数の剥がし部材を備え、前記複数の剥がし部材がシートに剥がし力を付与するタイミングを異ならせることを特徴とする。【選択図】図6

Description

本発明は、画像形成装置等から送られたシートを、圧着して綴じるシート綴じ処理装置及びこれを備えた画像形成システムに関する。
従来、複数枚のシートを重ね合わせ、1対の凹凸形状の圧着歯の間で圧着することにより、金属針を用いないで、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。ところが、このような針無し綴じ装置には、圧着歯を離間する際にシート束が圧着歯に張り付いてしまう、という問題がある。
特許文献1にはシート束を処理トレイ上で搬出方向と直交する向きに揃えて整合させるためのサイド整合部材を用いて、側方から綴じ処理したシート束を繰り出すことによって針無し綴じ手段の加圧面から引き剥がすようにしたシート束綴じ処理装置が開示されている。
特許文献2には、凹凸形状を有する圧着歯にはり付いた用紙を剥がすための構成を設けた装置が開示されている。
特開2015-20339号公報 特開2014-058368号公報
上記特許文献1では、シート束を一定の直線方向に繰り出すので、針なし綴じ手段の圧着歯の凹凸な加圧面からシート束を剥がすことが困難になる虞がある。
上記特許文献2では、剥離手段が綴じ歯の内側もしくは外側の何れかにしか設けられていないため、シートのたわみや、綴じる位置(角部など)によっては十分な剥がし力を発揮できない虞があり、剥がすために大きな力を必要となる。
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、シート綴じ処理装置及びこれを備えた画像形成システムにおいて、圧着綴じ処理したシート束を圧着歯から容易に剥がすことができるようにすることにある。
本発明のシート綴じ処理装置は、上記目的を達成するためになされたものであって、互いに噛合する複数の凹凸面を配列した第1綴じ部と第2綴じ部とによってシートを圧着して綴じる装置であって、前記第1綴じ部と前記第2綴じ部との少なくとも一方を移動させて前記第1綴じ部と前記第2綴じ部を圧接させる移動手段と、圧着綴じ処理後に前記移動手段によって第1綴じ部と第2綴じ部を離間させる際、前記凹凸面から密着しているシートの綴じ部を剥がすために、圧着方向の反対方向に向かって剥がし力を付与する複数の剥がし部材を備え、前記複数の剥がし部材がシートに剥がし力を付与するタイミングを異ならせることを特徴とする。
この剥がし機構は、シートに対し、綴じ歯で圧着する方向の反対方向に向かって段階的に剥がし力を付与するので、安定してシートを綴じ歯からに剥がすことができる。
本発明によれば、圧着綴じを施した後、少ない力でシートを綴じ歯から剥がすことができる。
本発明にかかわるシート綴じ装置を内蔵した後処理装置の説明図。 圧着綴じ手段の詳細説明図。 圧着綴じ手段の側面図。 圧着綴じ手段の可動側綴じ歯及び剥がし部材を下方から見た図であり、圧着綴じ手段へシート挿入方向及び綴じる際のシートの位置を示す。 本件装置における剥がし動作の説明図。 本件装置における剥がし動作の概略説明図。 ペーパーガイド部材の動作説明図。(a)ペーパーガイドが待機位置にある図、(b)は作動位置にある図を示す。
以下図示の実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図1には、画像形成装置50の下流側に配置され画像形成されたシートを部揃えして綴じ処理する後処理装置Bを示す。この装置には綴じ処理ユニットC(シート処理装置;以下同様)が組み込まれている。
[後処理装置]
次に図1に示す後処理装置Bについて説明する。図示の後処理装置Bには綴じ処理ユニットC(圧着綴じ手段27;以下同様)が内蔵され、画像形成システムの端末装置として構成されている。
図1において後処理装置Bは装置フレーム10と、これに配置されたシート搬送経路12と、その経路排紙口13の下流側に配置された処理トレイ14(シート支持手段;以下同様)と、その下流側に配置されたスタックトレイ25で構成されている。
処理トレイ14にはシートSを搬入するシート搬入手段24と、搬入されたシートSを所定の後処理位置P(綴じ位置)に位置決めする位置規制手段(後述のシート端規制部材16と側縁整合部材17)が配置されている。処理トレイ14にはシート束Sを綴じ処理するシート処理装置(綴じ処理ユニットC;圧着綴じ手段27)が配置されている。この圧着綴じ手段27の構成については後述するが、圧着綴じ手段27は処理トレイ14のリア側(装置奥側)に設けられ、シートの角部を綴じる位置に配置される。
図示の処理トレイ14には圧着綴じ手段27と共にシートSを綴じ処理するステープル綴じ手段21が配置され、処理トレイ上に集積されたシートSを指定された手段で圧着綴じ又はステープル綴じする。
上記装置ハウジング10には、図1に示すように搬入口11と経路排紙口13を有するシート搬送経路12が配置され、図示のものは水平方向からシートSを受け取って略水平方向に搬送して経路排紙口13から搬出するように構成されている。このシート搬送経路12にはシートSを搬送する搬送機構(搬送ローラなど)が内蔵されている。
上記搬送機構は、経路長に応じて所定間隔の搬送ローラ対で構成され、搬入口11の近傍に搬入ローラ対18が、経路排紙口13の近傍に排紙ローラ対19が配置されている。上記搬入ローラ対18と排紙ローラ対19とは、同一の駆動モータ(不図示)に連結され、同一周速度でシートSを搬送する。またシート搬送経路12にはシートSの先端と後端との少なくとも一方を検出するシートセンサSe1が配置されている。
シート搬送経路12の経路排紙口13には、その下流側に段差tを形成して処理トレイ14が配置されている。この処理トレイ14は経路排紙口13から送られたシートSを上方に積み重ねて束状に集積するため、シートSの少なくとも一部を支持する紙載面14aを備えている。上記処理トレイ14は経路排紙口13から送られたシートSを束状に集積して、所定姿勢に整合したのちに綴じ処理を施し、処理後のシート束を下流側のスタックトレイ25に搬出するように構成されている。
上記経路排紙口13にはシート搬入手段24(パドル回転体)が配置され、シートSを処理トレイ14の所定位置に搬送する。また処理トレイ14にはシート後端をシート端規制部材16に案内する掻き込み搬送手段22が配置されている。
掻き込み搬送手段22は、シート端規制部材16の上流側に配置され、図示のものはリング形状のベルト部材で構成されている。このベルト部材22vは紙載面上の最上シートSと係合するとともにシート端規制部材(位置規制手段)16に向けてシートSを搬送する方向に回転する。
処理トレイ14の先端部(図示のものは排紙方向後端部)には、シートSを位置決めするシート端規制部材16が設けられている。そして、経路排紙口13から掻き込み搬送手段22で搬入されたシートSを突き当て規制する。このシート端規制部材16は処理トレイ上に集積されたシートSを所定の処理位置に整合する。
また処理トレイ14には、シート端規制部材16に位置決めされたシートSの幅方向を基準ラインに位置決めする側縁整合部材17が配置されている。図示の側縁整合部材17は、経路排紙口13から送られシート端規制部材16に位置決めされたシートSを排紙直交方向に幅寄せ整合する。この側縁整合部材17は、左右一対の整合板で構成され、所定の基準ライン(センタ基準又はサイド基準)にシートSを位置決めする。
処理トレイ14にはシート端規制部材16に突き当て規制され、側縁整合部材17で幅方向を位置決めされたシートSを綴じ処理する圧着綴じ手段27とステープル綴じ手段21が配置されている。
ステープル綴じ手段21によるシート綴じ処理機構および綴じ処理動作は、既によく知られているのでその説明を省略する。また処理トレイ14には、ステープル綴じ手段21と共に集積したシート束を綴じ処理する圧着綴じ手段27が配置されている。図示の圧着綴じ手段27は、複数のシート(束)を圧着綴じ処理する綴じ処理ユニット(シート処理装置C)を示している。
[圧着綴じ手段]
図2及び図3に従って本発明に係わる圧着綴じ手段27(シート処理装置C;以下同様)について説明する。圧着綴じ手段27は束状に集積された複数のシートを互いに噛み合うように加圧変形させて綴じ合わせる。このため圧着綴じ手段27は、複数のシートを対向する綴じ歯で挟んで圧着する機構で構成される。
圧着綴じ手段27は、シート束Sを圧着する一対の第1の綴じ歯27b、第2の綴じ歯27cと、この第1の綴じ歯27bを支持する第1フレーム27dと、第2の綴じ歯27cを支持する第2フレーム27aで構成されている。
上記第1フレーム27dと第2フレーム27aは、第1の綴じ歯27bと第2の綴じ歯27cが、離間した待機姿勢(非加圧姿勢;図5(d)及び図6(d))から圧接した作動姿勢(加圧姿勢;図5(a)及び図6(a))にシフトするよう位置移動可能に取り付けられている。図示の第2フレーム27aは装置フレーム10(ユニットフレーム)に固定され、この第2フレーム27aに第1フレーム27dが揺動回転軸27xで回転可能に連結されている。
上記揺動回転軸27xで揺動可能に連結されている第1フレーム27dの先端部には第1の綴じ歯27bが、第2フレーム27aの先端部には第2ブロック部材42が取り付けられている。そして第1フレーム27dと第2フレーム27aの揺動運動で、第1の綴じ歯27bと第2の綴じ歯27cが、離間した待機姿勢(非加圧姿勢;図5(d)及び図6(d))から圧接した作動姿勢(加圧姿勢;図5(a)及び図6(a))にシフトする。
上記第1の綴じ歯27bと、第2の綴じ歯27cには、複数の凹凸面が設けられている。第1の綴じ歯27bと第2の綴じ歯27cには互いに噛み合う凹凸形状の歯型が所定間隔、所定長さで、列状に配列されている(図5及び図6参照)。
上記第1フレーム27dと第2フレーム27aには、第1の綴じ歯27bと、第2の綴じ歯27cが離間した待機位置から圧接する作動位置に第1の綴じ歯27bを移動させる移動手段としての駆動手段が設けられている。この駆動手段はカム機構と駆動モータM9で構成されている。
[駆動手段]
上述した第1フレーム27dと第2フレーム27aは、揺動回転軸27xの回転軸線で揺動可能に軸支持され揺動運動する。図示の第2フレーム27aは装置フレーム10に固定され、第1フレーム27dは装置フレーム10に固定された第2フレーム27aに、上述したように揺動回転軸27xで揺動可能に取り付けられている。
従って、第1フレーム27dは第2フレーム27aに対して揺動運動可能に支持されている。なお、本実施例においては、第1フレーム27dは第2フレーム27aのうち、一方を装置フレーム10に固定し、他方を装置フレームに移動可能に支持する構造を採用しているが、第1フレーム27dは第2フレーム27aを共に装置フレーム10に移動可能に支持する構造を採用しても良い。
駆動手段について説明する。第1フレーム27dには、揺動回転軸27xを介して先端部に第1の綴じ歯27dが、基端部にカムフォロア27fが設けられている。先端部に設けられた第1の綴じ歯27dとカムフォロア27fとは、揺動回転軸27xを介して梃子の作用(倍力機構)が働くレバー長さに形成してある。
また、第2フレーム27aの基端部にはカム部材27eが配置されている。カム部材27eは第2フレーム27aに回転可能に軸支されていると共に、カム部材27eとカムフォロア27fとは互いに係合する位置関係で配置されている。また、カム部材27eには伝動手段を介して駆動モータM9の回転が伝達され、駆動モータM9の正逆転でカム部材27eが正逆転するように連結されている。
図2に示すように駆動モータM9は、装置フレーム10(例えば後処理装置のフレーム)にマウントされ、カム部材27eに回転を伝達する。
図3に示すようには、第2フレーム27aは、断面U字形状の板金で形成され、その対向する側壁の間に第1フレーム27dが揺動回転軸27xで揺動可能に支持されている。
ところで、これまで説明したような圧着綴じ処理をおこなうと、綴じ処理後の綴じ歯にシートがはり付いてしまい、搬送不良やシートダメージの原因となることがある。また、圧着綴じ処理は大きな加圧力を生じさせるため、安全性を高める必要もある。本実施例の圧着綴じ手段27には、シートと綴じ歯との固着防止のための構成を複数備えており、安全性を確保する機構も兼ねている。これらについて詳述する。
図2及び図3に示すように、圧着綴じ手段27には可動側綴じ歯カバー部材161が設けられている。可動側綴じ歯カバー部材161は、第2フレーム27aに固定されており、同じく第2フレーム27aに固定される第2の綴じ歯27cとかみ合う位置へ移動する第1の綴じ歯27bの周囲を囲むよう配置され、第1の綴じ歯27bが第2の綴じ歯27cから最も離れた待機位置にあっても、第1の綴じ歯27bと第2の綴じ歯27cとの間に異物が入り込まないよう圧着綴じ手段27の間口を狭めて一定の高さに規制し装置の安全性を高める。
可動側綴じ歯カバー部材161はさらに、シートと第1の綴じ歯27bとのはり付きを防止する。まず、第1の綴じ歯27b及び第2の綴じ歯27cには綴じられたシートが圧着歯にはり付いてしまうことを防ぐために剥がしバネ部材162が設けられている。この剥がしバネ部材162は図3及び図4に示すように第1の綴じ歯27bと第2の綴じ歯27cによる圧着範囲の内側に設けられており、第1フレーム27dおよび第2フレーム27aにそれぞれ固定される線バネ162bと、この線バネにかぶせるキャップ部162aで構成され、バネ性によりキャップ部162aが綴じ歯から歯丈方向に突出した状態に保たれる。これにより第1の綴じ歯27bと第2の綴じ歯27cがかみ合った状態の時には線バネが沈むので綴じ動作を妨げず、第1の綴じ歯27bと第2の綴じ歯27cが離間した時には、離間開始と同時に綴じ歯とシートとを離す力を付与することができる。
しかし、剥がしバネ部材162は常に圧着方向と反対の力が働いてしまうため、強い線バネを用いると綴じ動作の妨げになってしまうだけでなく、場合によってはシートにダメージが発生する虞があるためバネの強さには制限を設けざるをえない。従って、剥がしバネ部材162のみで確実な剥がし動作を確保することは難しい。そこで本実施例では、可動側綴じ歯カバー部材161と協働することにより確実な剥がし動作を可能とする。
可動側綴じ歯カバー部材161の構成について詳述する。可動側綴じ歯カバー部材は上述の通り第1フレーム27aに固定されており、図4に示す通り、本実施例における可動側の綴じ歯、つまり第1の綴じ歯27bの長手方向における両端部及びシート受入方向(シート挿入方向)を囲う位置に配置される。図5(a)及び図6(a)は綴じ歯が圧着位置にある状態を示しており、ここでは、可動側綴じ歯カバー部材はシートから離れた位置にある。図5(b)及び図6(b)は、第1の綴じ歯27bが離間を開始した(第1の綴じ歯27bにシートが張りついた)状態であり、この時シートには剥がしバネ部材162の剥がし力が最初に付与された後、可動側綴じ歯カバー部材161が当接してさらに剥がし力が付与される。
図5(c)及び図6(c)は、第1の綴じ歯27bが可動側綴じ歯カバー部材161の内側に隠れた位置まで退避した状態となる。この時シートは可動側綴じ歯カバー部材161と当接し、第1の綴じ歯27bとシートSとが食い付いていても剥がすことが可能になる。その後、図5(d)及び図6(d)のように完全に退避した状態となる。また、図3から図6に開示されるように可動側綴じ歯カバー部材161には、シートが綴じ歯の間口に入る方向において、入り口側が奥側よりも広くなる傾斜ガイド面161aが設けられる。傾斜ガイド面161aの傾斜は、シート挿入時の入り口側の可動側綴じ歯カバー161と第2の綴じ歯27cとの距離(図6(a)のL2)が、奥側の可動側綴じ歯カバー161と第2の綴じ歯27cとの距離(図6(a)のL1)よりも長くなるように設定(図6のL1<L2の関係)する。これは綴じ位置へのシート挿入方向への搬送時にガイドし易くスムーズな位置決めが容易になるとともに、後述の剥がし効果も生む。
図6に沿って可動側綴じ歯カバー161に設けられる傾斜ガイド面161aについて説明する。図6(a)は、シートSを第1の綴じ歯27bと第2の綴じ歯27cで綴じている状態を指し、図6(b)は第1の綴じ歯27bにはり付いたシートが可動側綴じ歯カバー部材161に設けられたガイド面161aの(シート挿入方向における)最も奥側に位置する部分から接触し始めて、ガイド面161aの傾斜に沿って徐々に剥がされる状態を示す。この時、シートが綴じ歯にはり付いた部分の面積も減っていくため、剥がしバネ部材162による剥がし効果も高まることになる。そして図6(c)、さらに図6(d)の状態へと徐々に剥がすこととなる。
シートと綴じ歯のはり付き部分を一度に剥がすのではなく、剥がしバネ部材162による剥がし力の付与ののちに。可動側綴じ歯カバー161が長手方向の端部からもう一方の端部へ向けて剥がしていくため、シートに急激に力が加わることによる破れ等のダメージや、束がばらけるなどの綴じ不良の発生を防ぎ品位の高い綴じ処理が可能となる。また、力の加わり方の変化が緩やかになるため装置への負荷も少ないことから過剰な剛性を備える必要が無く、装置のコストダウンやコンパクト化も可能となる。
また、可動側綴じ歯カバー161は第1の綴じ歯27bの長手方向における両端部の外側に達するように設けられているため、シートの角部を綴じる場合はこれまでに説明したように主にガイド面161aの傾斜部分を使って剥がし、シートの辺に沿って綴じた場合(所謂2か所綴じ等)には、上述の綴じ歯の長手方向両端部も同時に作用しながら剥がすこととなる。これにより、綴じ歯とシートとが強く固着して(はり付いて)いても確実な剥がし動作を可能としている。さらに、これまで説明した剥がし機構に加え、特開2016-199396号等に開示されるような回転させて剥がす動作を行うことも可能である。
[ペーパーガイド機構]
処理トレイ14にはシート束を綴じ位置に位置移動する際に圧着綴じ手段27の第1の綴じ歯27bと第2の綴じ歯27cの間にシートを案内するためのペーパーガイド機構80が設けられている。
図7にペーパーガイド機構80を示す。装置フレーム10には、処理トレイ14の上方で、前述のシート挿入方向における圧着綴じ手段27の上流側に、シートを綴じ位置に案内するペーパーガイド部材81が配置されている。このペーパーガイド部材81は、シート束を綴じ処理ユニット27の上下に対向する一対の加圧面27b、27cの間に案内するペーパーガイド面81aを備えている。
このペーパーガイド部材81は、処理トレイ上にシートを搬入するときには、その妨げとならないようにトレイ上方に退避し、シートを載置した後に綴じ位置に向けて移動するときには、そのシート上面を案内するようにガイド面81aは装置フレーム10に設けられる軸81xを中心に揺動可能に設けられ、高さ位置を異ならせるように配置されている。
ペーパーガイド部材81は図示しない駆動手段により、処理トレイ上のシート上面とペーパーガイド部材81が係合する作動位置(図7(b)の状態)と、ペーパーガイド部材81が処理トレイ14の上方に退避した待機位置(図7(a)の状態)とに移動可能となる。
図7(b)に示すようにペーパーガイド部材81が作動位置に位置した時の角度は、前述の可動側綴じ歯カバー161のシート受入角度と略同角度(約45度)の傾斜を備えており、オーバーラップさせた位置関係になるのでシートをガイドする領域が広くなる。このようにペーパーガイド部材81と可動側綴じ歯カバー161を協働させることで、確実にシートを綴じ位置に挿入することが可能となる。
以上、本発明を好適な実施形態に関連して説明したが、本発明は上記実施形態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、圧着して綴じたシートと圧着部材のはり付きという課題は、本実施例で説明した凹凸形状の綴じ歯に限られたものではなく、例えば、接着剤やトナー接着といった綴じ物質をシート表面に塗布して綴じる場合や、水分をシートに付与して綴じる場合にも同様の問題が起こり得る。このような場合にも本件発明の効果を得ることができる。
50 画像形成装置
10 装置フレーム(後処理装置筐体)
C 綴じ処理ユニット
14 処理トレイ
27 圧着綴じ手段
27a 第2フレーム
27b 第1の綴じ歯
27c 第2の綴じ歯
27d 第1フレーム
27e カム部材
27f カムフォロア
27x 揺動回転軸
M9 駆動モータ
81 ペーパーガイド
161 可動側綴じ歯カバー(第2の剥がし部材)
161a ガイド面
162 剥がしバネ部材(第1の剥がし部材)
S シート

Claims (4)

  1. 互いに噛合する複数の凹凸面を配列した第1綴じ部と第2綴じ部とによってシートを圧着して綴じる装置であって、
    前記第1綴じ部を、固定される前記第2綴じ部に向かって移動させて前記第1綴じ部と前記第2綴じ部を圧接させる移動手段と、
    圧着綴じ処理後に前記移動手段によって前記第1綴じ部を前記第2綴じ部から離間させる際、前記凹凸面に密着したシートの綴じ部を剥がすために、圧着方向の反対方向に向かって剥がし力を付与する複数の剥がし部材を備え、
    前記複数の剥がし部材がシートに剥がし力を付与するタイミングを異ならせることを特徴とするシート綴じ装置。
  2. 前記複数の剥がし部材は、
    前記第1綴じ部の綴じ範囲の内側に設けられる第1の剥がし部材と、
    前記第1綴じ部の綴じ範囲の外側に設けられる第2の剥がし部材で構成される請求項1に記載のシート綴じ装置。
  3. 互いに対向する第1綴じ部と第2綴じ部で挟持したシートを圧着して綴じる装置であって、
    装置筐体と、
    前記装置筐体に固定される第2綴じ部と、
    前記第2綴じ部へ移動する第1綴じ部と、
    前記第1綴じ部を前記第2綴じ歯から離れた待機位置から、前記第2綴じ部と前記第1綴じ部を圧接させる圧接位置との間で移動させる移動手段と、
    前記第1綴じ部の綴じ範囲内に設けられ、シートを前記第1綴じ部から剥がす第1の剥がし部材と、
    前記第1綴じ部の前記待機位置と前記圧接位置との間に設けられ、前記第1綴じ部の周囲を囲むように配置される第2の剥がし部材と、を備えるシート綴じ装置。
  4. 前記第2の剥がし部材は、シートと当接する傾斜面を備え、
    前記傾斜面の一方端部と他端部で前記綴じ部の長手方向における前記第2綴じ部との距離を異ならせる請求項2または3のいずれか一項に記載のシート綴じ装置。
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