JP3990240B2 - 用紙処理装置および画像形成システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に一体もしくは別体に設けられ、画像形成済みの用紙(記録媒体)に対して所定の処理、例えば仕分け、スタック、綴じ、中綴じ製本を行って排紙する用紙処理装置およびこの用紙処理装置と前記画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ等の画像形成(出力)装置の下流側に配置され、出力される記録紙に綴じなどの後処理装置は広く知られているが、昨今その機能は多機能化され、従来の端面綴じに加えて中綴じ処理も可能としたのもが考案されている。例えば、この種の用紙(シート)処理装置では、特開2001−19269に開示されているように折り手段としてローラ対を用い、前記ローラ対の間に用紙束を通過させることによって前記中綴じ部分で用紙束の半折り(中折り)を行っている。すなわち、画像形成装置から排出される用紙に製本等の後処理を行う装置では、同一サイズの用紙束の端面を1個所あるいは2個所、スティプル処理する製本装置や、同一サイズの用紙束の中央に2個所スティプル処理を行いそのスティプル位置にそって半分に折り曲げる中綴じ製本装置が知られている。また、用紙を出力する画像形成装置においてもカラー画像によるコピーやプリントが増加してきており、その後処理を行う製本装置においてもより製本後の見栄えがきれいなものが好まれるようになってきている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−19269号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
用紙束の端面を綴じる製本方式の場合、製本された冊子の表紙にスティプル針が見えるようになり、仕上がりの外見上、簡易的な製本という印象がある。また用紙束中央を綴じる中綴じ製本方式の場合は、綴じ枚数が多くなると中央部の折り目が弱くなり、用紙端面も内側の用紙になるほど外側に端面が出てくることになり用紙端部をカットする等の処理が必要になる。そのため、定型サイズの用紙で製本を行い、カット処理を行うと、仕上がり時の冊子のサイズが定型サイズより少し小さいサイズになってしまうという不具合がある。
【0005】
また、この不具合をなくすために製本する用紙を全て少し大きめの不定型サイズの用紙にしてカット後のサイズが定型サイズになるようにすることが可能であるが、不定型サイズの用紙が高価になるために製本された冊子も高価になってしまうという不具合がある。
【0006】
また、表側および裏側の表紙となる用紙のみ中身に入る用紙の2倍以上のサイズにして製本を行い、表紙にスティプルは見えず、中身の冊子のページ数が増えても用紙端面を綺麗に揃えることができる簡易製本と称される手法も知られている。
【0007】
このような製本には、用紙束あるいは用紙を二つ折りにすることが必須である。折りを行うには折り位置にプレートを押し当て、対向するローラのニップに導くことにより実行される。用紙束中央を綴じる中綴じ製本装置の場合、折り位置を境にして対称なため、単にプレートを突き当てた後はローラによる搬送力によりローラに引き込まれ折りが完成するが、上述のような簡易製本の場合は折り位置を境にして用紙の枚数が異なるため、単にプレートを突き当てただけでは、枚数の少ない側の用紙がその後のローラに引き込まれやすくなり、終には折り位置が所定の位置よりずれてしまう現象が生じる。
【0008】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易製本の場合において確実に所定の位置に折りを行うことができる用紙処理装置及び画像形成システムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、画像形成後の用紙に対して所定の処理を施す処理手段を有する用紙処理装置において、用紙をスタックするスタック手段と、前記スタック手段にスタックされた用紙束を整合させる揃え手段と、前記スタック手段に整合された状態でスタックされた用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、前記綴じ手段によって綴じられた用紙束に折り処理を施す折り手段と、前記各手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、綴じ処理を行う用紙束のサイズと幅方向が同じで搬送方向の長さが2倍以上のサイズの用紙を同時に揃えて、用紙束の中央付近に綴じ処理を施すことによって搬送方向の長さが異なる用紙を同時に綴じて簡易中綴じ製本を行う際、折り位置を境にして用紙束の小サイズ側の面のみに搬送力を与えて折り行わせることを特徴とする。このように構成すると、簡易中綴じを行う際、確実に所定の位置で折りを行うことができる。
【0010】
第2の手段は、第1の手段において、前記制御手段が用紙束の用紙枚数に応じて搬送速度を変化させることを特徴とする。
【0011】
第3の手段は、第2の手段において、前記制御手段が用紙束の用紙枚数が多い場合には少ない場合よりも搬送速度を速くすることを特徴とする。
【0012】
このように構成すると、用紙束の枚数にかかわらず、確実に所定の位置で折りを施すことができる。また、用紙に皺や汚れを付けることがなくなる。
【0013】
第4の手段は、第1または2の手段において、前記制御手段が用紙サイズに応じて搬送速度を変化させることを特徴とする。
【0014】
第5の手段は、第4の手段において、前記制御手段は、用紙サイズが大きい場合には小さい場合よりも搬送速度を速くすることを特徴とする
このように構成すると、用紙束の枚数及び用紙サイズにかかわらず確実に所定の位置で折りを施すことができる。また、用紙に皺や汚れを付けることがなくなる。
【0021】
第12の手段は、記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置を一体あるいは別体に設けられた請求項1ないし5のいずれか1項に記載の用紙処理装置とから画像形成システムを構成したことを特徴とする。
【0022】
このように各手段では、通常の中綴時には加圧ローラ対の双方に搬送力を均等に与えることにより、加圧中の搬送不良が原因の折り位置のズレ、皺、ジャム等を防止することが可能となる。
【0023】
一方、簡易中綴じ時には、より搬送力が必要になる束側のみの加圧ローラに搬送力を与えることで、束側の搬送を確実に行うことができ、非束側のみが先に搬送されてしまうという不具合が無くなるため、束の搬送を確実に行うことが可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0025】
1.機械的構成
1.1 全体構成
図1は本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置と画像形成装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図であり、図では、用紙後処理装置の全体と画像形成装置の一部を示している。
【0026】
図1において、用紙後処理装置PDは、画像形成装置PRの側部に取付けられており、画像形成装置PRから排出された記録媒体、ここでは用紙は用紙後処理装置PDに導かれる。前記用紙は、1枚の用紙に後処理を施す後処理手段(この実施形態では穿孔手段としてのパンチユニット100)を有する搬送路Aを通り、上トレイ201へ導く搬送路B、シフトトレイ202へ導く搬送路C、整合およびスティプル綴じ等を行う処理トレイF(以下スティプル処理トレイとも称する)へ導く搬送路Dへ、それぞれ分岐爪15および分岐爪16によって振り分けられるように構成されている。
【0027】
搬送路AおよびDを経てスティプル処理トレイFへ導かれ、スティプル処理トレイで整合およびスティプル等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板54と可動ガイド55により、シフトトレイ202へ導く搬送路C、折り等を施す処理トレイG(以下、中折り処理トレイとも称する)へ振り分けられるように構成され、中折り処理トレイGで折り等を施された用紙は搬送路Hを通り下トレイ203へ導かれる。また、搬送路D内には分岐爪17が配置され、図示しない低荷重バネにより図の状態に保持されており、用紙後端がこれを通過した後、搬送ローラ9、10、スティプル排紙ローラ11の内少なくとも搬送ローラ9を逆転することで後端を用紙収容部Eへ導き滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰り返すことによって2枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。
【0028】
搬送路B、搬送路Cおよび搬送路Dの上流で各々に対し共通な搬送路Aには、画像形成装置から受け入れる用紙を検出する入口センサ301、その下流に入口ローラ1、パンチユニット100、パンチかすホッパ101、搬送ローラ2、分岐爪15および分岐爪16が順次配置されている。分岐爪15、分岐爪16は図示しないバネにより図1の状態に保持されており、図示しないソレノイドをONすることにより、分岐爪15は上方に、分岐爪16は下方に、各々回動することによって、搬送路B、搬送路C、搬送路Dへ用紙を振り分ける。
【0029】
搬送路Bへ用紙を導く場合は、分岐爪15は図1の状態で前記ソレノイドはOFF、搬送路Cへ用紙を導く場合は、図1の状態から前記ソレノイドをONすることにより、分岐爪15は上方に、分岐爪16は下方にそれぞれ回動した状態となり、搬送路Dへ用紙を導く場合は、分岐爪16は図1の状態で前記ソレノイドはOFF、分岐爪15は図1の状態から前記ソレノイドをONすることにより、上方に回動した状態となる。
【0030】
この用紙後処理装置では、用紙に対して、穴明け(パンチユニット100)、用紙揃え+端部綴じ(ジョガーフェンス53、端面綴じスティプラS1)、用紙揃え+中綴じ(ジョガーフェンス53、中綴じスティプラS2)、用紙の仕分け(シフトトレイ202)、中折り(折りプレート74、折りローラ81、82)などの各処理を行うことができる。
【0031】
1.2シフトトレイ部
この用紙後処理装置PDの最下流部に位置するシフトトレイ排紙部Iは、シフト排紙ローラ6と、戻しコロ13と、紙面検知センサ330と、シフトトレイ202と、図2に示すシフト機構Jと、図3に示すシフトトレイ昇降機構Kとにより構成される。なお、図2はシフト機構Jの詳細を示す要部を拡大した斜視図、図3はシフトトレイ昇降機構Kの要部を拡大した斜視図である。
【0032】
図1および図3において、符号13はシフト排紙ローラ6から排出された用紙と接して前記用紙の後端を図2に示すエンドフェンス32に突き当てて揃えるためのスポンジ製のコロを示す。この戻しコロ13は、シフト排紙ローラ6の回転力で回転するようになっている。戻しコロ13の近傍にはトレイ上昇リミットスイッチ333が設けられており、シフトトレイ202が上昇して戻しコロ13を押し上げると、前記トレイ上昇リミットスイッチ333がオンしてトレイ昇降モータ168が停止する。これによりシフトトレイ202のオーバーランが防止される。また、戻しコロ13の近傍には、図1に示すように、シフトトレイ202上に排紙された用紙もしくは用紙束の紙面位置を検知する紙面位置検知手段としての紙面検知センサ330が設けられている。
【0033】
図1に詳細には図示していないが、紙面検知センサ330は、図3に示す紙面検知レバー30と、紙面検知センサ(スティプル用)330aと紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bとから構成されている。紙面検知レバー30は、レバーの軸部を中心に回動可能に設けられ、シフトトレイ202に積載された用紙の後端上面に接触する接触部30aと扇形の遮蔽部30bとを備えている。上方に位置する紙面検知センサ(スティプル用)330aは主にスティプル排紙制御に用いられ、紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bは主にシフト排紙制御に用いられる。
【0034】
本実施形態では、紙面検知センサ(スティプル用)330aおよび紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bは、遮蔽部30bによって遮られたときにオンするようになっている。したがって、シフトトレイ202が上昇して紙面検知レバー30の接触部30aが上方に回動すると、紙面検知センサ(スティプル用)330aがオフし、さらに回動すると紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bがオンする。用紙の積載量が所定の高さに達したことが紙面検知センサ(スティプル用)330aと紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bによって検知されると、シフトトレイ202はトレイ昇降モータ168の駆動により所定量下降する。これにより、シフトトレイ202の紙面位置は略一定に保たれる。
【0035】
1.2.1 シフトトレイの昇降機構
シフトトレイ202の昇降機構について詳細に説明する。
【0036】
図3に示すようにシフトトレイ202は、駆動ユニットLにより駆動軸21が駆動されることにより昇降する。駆動軸21と従動軸22との間にはタイミングベルト23がタイミングプーリを介してテンションをもって掛けられ、このタイミングベルト23にシフトトレイ202を支持する側板24が固定されている。このように構成することにより、シフトトレイ202を含むユニットが昇降可能にタイミングベルト23に吊り下げられている。
【0037】
駆動ユニットLは、トレイ昇降モータ168とウォームギア25とから構成され、駆動源としての正逆転可能なトレイ昇降モータ168で発生した動力が、ウォームギヤ25を介して駆動軸21に固定されたギヤ列の最終ギヤに伝達され、シフトトレイ202を上下方向に移動させるるようになっている。動力伝達系統がウォームギヤ25を介しているため、シフトトレイ202を一定位置に保持することができ、このギア構成により、シフトトレイ202の不意の落下事故等を防止することが可能となっている。
【0038】
シフトトレイ202の側板24には、遮蔽板24aが一体に形成され、下方には積載用紙の満載を検出する満杯検知センサ334と下限位置を検出する下限センサ335が配置されており、遮蔽板24aによって満杯検知センサ334と下限センサ335とがオン・オフされるようになっている。満杯検知センサ334と下限センサ335はフォトセンサであり、遮蔽板24aによって遮られたときにオンするようになっている。なお、図3において、シフト排紙ローラ6は省略している。
【0039】
シフトトレイ202の揺動(シフト)機構は図2に示すように、シフトモータ169とシフトカム31とからなり、シフトモータ169を駆動源としてシフトカム31を回転させることにより、シフトトレイ202は用紙排紙方向と直交する方向に往復動する。シフトカム31には回転軸中心から一定量離れた位置にピン31aが立てられ、そのピン31aの他端部がエンドフェンス32の係合部材32aの長孔部32bに遊嵌されている。係合部材32aはエンドフェンス32の背面(シフトトレイ202が位置しない側の面)に固定され、前記シフトカム31のピン31aの回動位置に応じて、用紙排紙方向と直交する方向に往復動し、これにともなってシフトトレイ202も用紙排紙方向と直交する方向に移動する。シフトトレイ202は図1において手前側と奥側の2つの位置で停止し(図2のシフトカム31の拡大図に対応)、その停止制御はシフトカム31の切り欠きをシフトセンサ336により検出し、この検出信号に基づいてシフトモータ169をON、OFF制御することにより行われる。
【0040】
エンドフェンス32の前面側には、前記シフトトレイ202の案内用の突条32cが設けられ、シフトトレイ202の後端部がこの突条32cに上下動自在に遊嵌され、これにより、シフトトレイ202は上下動可能かつ用紙搬送方向と直交する方向に往復動可能にエンドフェンス32に支持される。なお、エンドフェンス32はシフトトレイ202上の積載紙の後端をガイドし、後端を揃える機能を有する。
【0041】
1.2.2 排紙部
図4はシフトトレイ202への排紙部の構造を示す斜視図である。
【0042】
図1および図4において、シフト排紙ローラ6は、駆動ローラ6aと従動ローラ6bを有し、従動ローラ6bは用紙排出方向上流側を支持され、上下方向に揺動自在設けられた開閉ガイド板33の自由端部に回転自在に支持されている。従動ローラ6bは自重または付勢力により駆動ローラ6aに当接し、用紙は両ローラ6a、6b間に挟持されて排出される。綴じ処理された用紙束が排出される時は、開閉ガイド板33が上方に引き上げられ、所定のタイミングで戻されるようになっており、このタイミングはシフト排紙センサ303の検知信号に基づいて決定される。その停止位置は排紙ガイド板開閉センサ331の検知信号に基づいて決定され、排紙ガイド板開閉モータ167により駆動される。なお、排紙ガイド板開閉モータ167は排紙ガイド板開閉リミットスイッチ332のオンオフにより駆動制御される。
【0043】
1.3 スティプル処理トレイ
1.3.1 スティプル処理トレイの全体構成
スティプル処理を施すスティプル処理トレイFの構成を詳細に説明する。
【0044】
図5はこのスティプル処理トレイFを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図、図6はスティプル処理トレイFとその駆動機構を示す斜視図、図7は用紙束の放出機構を示す斜視図である。まず、図6に示すように、スティプル排紙ローラ11によってスティプル処理トレイFへ導かれた用紙は、スティプル処理トレイF上に順次積載される。この場合、用紙ごとに叩きコロ12で縦方向(用紙搬送方向)の整合が行われ、ジョガーフェンス53によって横方向(用紙搬送方向と直交する方向−用紙幅方向とも称す)の整合が行われる。ジョブの切れ目、すなわち、用紙束の最終紙から次の用紙束先頭紙までの間で、制御装置(図16参照)からのスティプル信号により端面綴じスティプラS1が駆動され、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は、ただちに放出爪52aが突設された放出ベルト52によりシフト排紙ローラ6へ送られ、受取り位置にセットされているシフトトレイ202に排出される。
【0045】
1.3.2 用紙放出機構
放出爪52aは、図7に示すように、放出ベルトHPセンサ311によりそのホームポジションが検知されるようになっており、この放出ベルトHPセンサ311は放出ベルト52に設けられた放出爪52aによりオン・オフする。この放出ベルト52の外周上には対向する位置に2つの放出爪52aが配置され、スティプル処理トレイFに収容された用紙束を交互に移動搬送する。また必要に応じて放出ベルト52を逆回転し、これから用紙束を移動するように待機している放出爪52aと対向側の放出爪52a’の背面でスティプル処理トレイFに収容された用紙束の搬送方向先端を揃えるようにすることもできる。したがって、この放出爪52aは用紙束の用紙搬送方向の揃え手段としても機能する。
【0046】
また、図5に示すように、放出モータ157により駆動される放出ベルト52の駆動軸には、用紙幅方向の整合中心に放出ベルト52とその駆動プーリ62とが配置され、駆動プーリ62に対して対称に放出ローラ56が配置、固定されている。さらに、これらの放出ローラ56の周速は放出ベルト52の周速より速くなるように設定されている。
【0047】
1.3.3 処理機構
図6に示すように、叩きコロ12は支点12aを中心に叩きSOL(ソレノイド)170によって振り子運動を与えられ、スティプル処理トレイFへ送り込まれた用紙に間欠的に作用して用紙を後端フェンス51に突き当てる。なお、叩きコロ12は反時計回りに回転する。
【0048】
ジョガーフェンス53は、正逆転可能なジョガーモータ158によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙幅方向に往復移動する。
【0049】
端面綴じスティプラS1は、図8のステイプラS1を移動機構とともに示す斜視図から分かるように、正逆転可能なスティプラ移動モータ159によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙端部の所定位置を綴じるために用紙幅方向に移動する。その移動範囲の一側端には、端面綴じスティプラS1のホームポジションを検出するスティプラ移動HPセンサ312が設けられており、用紙幅方向の綴じ位置は、前記ホームポジションからの端面綴じスティプラS1移動量により制御される。端面綴じスティプラS1は、図9の斜視図に示すように針の打ち込み角度を用紙端部と平行あるいは斜めに変更できるように、さらには、前記ホームポジション位置でスティプラS1の綴じ機構部だけを所定角度斜めに回転させ、スティプル針の交換が容易にできるように構成されている。スティプラS1は斜めモータ160によって斜め回転し、針交換位置センサ313によって所定の斜めの角度に、あるいは、前記針の交換位置まで達したことが検出されると、斜めモータ160は停止する。斜め打ちが終了し、あるいは針交換が終了すると、元の位置まで回転して次のスティプルに備える。
【0050】
中綴じスティプラS2は図1および図5に示すように、後端フェンス51から中綴じスティプラS2の針打ち位置までの距離が、中綴じ可能な最大用紙サイズの搬送方向長の半分に相当する距離以上となるように配置され、かつ、用紙幅方向の整合中心に対して対称に2つ配置され、ステー63に固定されている。中綴じスティプラS2自体は公知の構成なので、ここでは詳細についての説明は省略するが、中綴じを行う場合、ジョガーフェンス53で用紙の搬送方向に直交する方向が整合され、後端フェンス51と叩きコロ5で用紙の搬送方向が整合された後、放出ベルト52を駆動して放出爪52で用紙束の後端部を持ち上げ、中綴じスティプラS2の綴じ位置に用紙束の搬送方向の中央部が位置するようにし、この位置で停止して、綴じ動作を実行させる。そして、綴じられた用紙束は、中折り処理トレイG側に搬送され、中折りされる。詳細は後述する。
【0051】
なお、図中符号64aは前側板、64bは後側板であり、符号310はスティプル処理トレイF上の用紙の有無を検出する紙有無センサである。
【0052】
1.4 用紙束偏向機構
前記スティプル処理トレイFで中綴じが行われた用紙束は用紙の中央部で中折りされる。この中折りは中折り処理トレイGで行われる。そのためには、綴じた用紙束を中折り処理トレイGに搬送する必要がある。この実施形態では、スティプル処理トレイFの搬送方向最下流側に、用紙束偏向手段が設けられ、中折り処理トレイG側に用紙束を搬送する。
【0053】
用紙束偏向機構は、図1および図15のスティプル処理トレイFと中折り処理トレイG部分の拡大図に示すように分岐ガイド板54と可動ガイド55とからなる。分岐ガイド板54は図10ないし図12の動作説明図に示すように支点54aを中心に上下方向に揺動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ57が設けられ、スプリング58により放出ローラ56側に加圧される。また、分岐ガイド板54の位置は、束分岐駆動モータ161より駆動力を得て回転するカム61のカム面61aとの当接位置によって規定される。
【0054】
可動ガイド55は放出ローラ56の回転軸に揺動自在に支持され、可動ガイド55の一端(分岐ガイド板54とは反対側の端部)には連結部60aで回動自在に連結されたリンクアーム60が設けられている。リンクアーム60は図5に示す前側板64aに固定された軸と長孔部60bでされており、これにより可動ガイド55の揺動範囲は規制される。また、スプリング59により下方に付勢されることによって図10の位置に保持される。さらに、束分岐駆動モータ161より駆動を得て回転するカム61のカム面61bによりリンクアーム60が押されると、連結されている可動ガイド55は上方へ回動する。束分岐ガイドHPセンサ315はカム61の遮蔽部61cを検知してカム61のホームポジションを検知する。これにより、カム61はそのホームポジションを基準として束分岐駆動モータ161の駆動パルスをカウントすることにより、停止位置の制御が行われる。
【0055】
図10は、カム61がホームポジションに位置した時の分岐ガイド板54と可動ガイド55の位置関係を示す動作説明図である。可動ガイド55のガイド面55aはシフト排紙ローラ6への経路において、用紙をガイドする機能を有する。
【0056】
図11は、カム61が回転することにより、分岐ガイド板54が支点54aを中心として図において反時計方向(下方)へ回動し、加圧コロ57が放出ローラ56側に接触して加圧している状態を示す動作説明図である。
【0057】
図12は、カム61がさらに回転することにより、可動ガイド55が図において時計方向(上方)に回動し、スティプル処理トレイFから中折り処理トレイGに導く経路を分岐ガイド板54と可動ガイド55とで形成した状態を示す動作説明図である。また、図5には奥行き方向の位置関係を示す。
【0058】
この実施形態では、分岐ガイド板54と可動ガイド55は1つの駆動モータにより動作するが、個々に駆動モータを設けて、用紙サイズや綴じ枚数に応じて、移動タイミングや停止位置を制御可能に構成しても良い。
【0059】
1.5 中折り処理トレイ
1.5.1 各部構成
図13および図14は中折りを行うための折りプレート74の移動機構の動作説明図である。
【0060】
折りプレート74は前後側板64a、64bに立てられた各2本の軸64cに長孔部74aを遊嵌することにより支持され、さらに、折りプレート74から立設された軸部74bがリンクアーム76の長孔部76bに遊嵌され、リンクアーム76が支点76aを中心に揺動することにより、折りプレート74は図13および図14中を左右に往復移動する。すなわち、リンクアーム76の長孔部76cに折りプレート駆動カム75の軸部75bは遊嵌されており、折りプレート駆動カム75の回転運動によりリンクアーム76は揺動し、これに応じて、図15において、折りプレート74は束搬送ガイド板下上91,92に対して垂直な方向に往復動する。
【0061】
折りプレート駆動カム75は折りプレート駆動モータ166により図13中の矢印方向に回転する。その停止位置は半月形状の遮蔽部75a両端部を折りプレートHPセンサ325により検知することで決定される。
【0062】
図13は、処理トレイGの用紙束収容領域から完全に退避したホームポジション位置を示す。折りプレート駆動カム75を矢印方向に回転させると折りプレート74は矢印方向に移動し、処理トレイGの用紙束収容領域に突出する。図14は、処理トレイGの用紙束中央を折りローラ81のニップに押し込む位置を示す。折りプレート駆動カム75を矢印方向に回転させると折りプレート74は矢印方向に移動し、処理トレイGの用紙束収容領域から退避する。
【0063】
なお、この実施形態では、中折りについては用紙束を折ることを前提にしているが、この発明は1枚の用紙を折る場合でも適用できる。この場合は、1枚だけで中綴じが不要なので、1枚排紙された時点で中折り処理取り柄G側に送り込み、折りプレート74と折りローラとによって折り処理を実行して下トレイに排紙するようにする。
【0064】
2.制御装置
制御装置350は、図16に示すように、CPU360、I/Oインターフェース370等を有するマイクロコンピュータからなり、画像形成装置PR本体のコントロールパネルの各スイッチ等、および入口センサ301、上排紙センサ302、シフト排紙センサ303、プレスタックセンサ304、スティプル排紙センサ305、紙有無センサ310、放出ベルトホームポジションセンサ311、スティプル移動ホームポジションセンサ312、スティプラ斜めホームポジションセンサ313、ジョガーフェンスホームポジションセンサ314、束分岐ガイドホームポジションセンサ315、束到達センサ321、可動後端フェンスホームポジションセンサ322、折り部通過センサ323、下排紙センサ324、折りプレートホームポジションセンサ325、紙面検知センサ330,330a,330b、排紙ガイド板開閉センサ331等の各センサからの信号がI/Oインターフェース370を介してCPU360へ入力される。
【0065】
CPU360は、入力された信号に基づいて、シフトトレイ202用のトレイ昇降モータ168、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ167、シフトトレイ202を移動するシフトモータ169、叩きコロ12を駆動する図示しない叩きコロモータ、叩きSOL170等の各ソレノイド、各搬送ローラを駆動する搬送モータ、各排紙ローラを駆動する排紙モータ、放出ベルト52を駆動する放出モータ157、端面綴じスティプラS1を移動するスティプラ移動モータ159、端面綴じスティプラS1を斜めに回転させる斜めモータ160、ジョガーフェンス53を移動するジョガーモータ158、分岐ガイド板54および可動ガイド55を回動する束分岐駆動モータ161、その束を搬送する搬送ローラを駆動する図示しない束搬送モータ、可動後端フェンス73を移動させる図示しない後端フェンス移動モータ、折りプレート74を移動させる折りプレート駆動モータ166、折りローラ81を駆動する図示しない折りローラ駆動モータ等の駆動を制御する。スティプル排紙ローラを駆動する図示しないスティプル搬送モータのパルス信号はCPU360に入力されてカウントされ、このカウントに応じて叩きSOL170およびジョガーモータ158が制御される。なお、折りローラ駆動モータはステッピングモータからなり、CPU360からモータドライバを介して直接的に、あるいは、I/O370とモータドライバを介して間接的に制御される。
【0066】
また、パンチユニット100もクラッチやモータを制御することによりCPU360の指示によって穴明けを実行する。
【0067】
なお、用紙後処理装置PDの制御は前記CPU360が図示しないROMに書き込まれたプログラムを、図示しないRAMをワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。
【0068】
3.動作
以下、前記CPU360によって実行される本実施形態に係る用紙後処理装置の動作について説明する。
【0069】
3.1 処理モードに応じた動作
本実施形態では、後処理モードに応じて下記の排出形態をとる。
【0070】
▲1▼ ノンスティプルモードA
▲2▼ ノンスティプルモードB
▲3▼ ソート、スタックモード
▲4▼ スティプルモード
▲5▼ 中綴じ製本モード
▲6▼ 簡易製本モード
以下、各モードについて説明する。
【0071】
3.1.1 ノンスティプルモードA:
このモードは、搬送路Aから搬送路Bを通り、上トレイ201へ用紙を綴じないで排出するモードである。このモードでは、分岐爪15が図1において時計方向に回動し、搬送路B側が開放された状態になる。
【0072】
このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置PR側から搬入される状態になると、用紙後処理装置PDの搬送路Aの入口ローラ1および搬送ローラ2、搬送路Bの搬送ローラ3および上排紙ローラ4がそれぞれ回転を開始する。そして、入口センサ301のオン、オフと上排紙センサ302のオン、オフをチェックして、用紙の通過を確認し、最終紙が通過し、所定時間経過すると、入口ローラ1、搬送ローラ2、搬送ローラ3および上排紙ローラ4の回転を停止させる。これにより、画像形成装置から搬入されてきた用紙を全て上トレイ201に綴じることなく排紙し、積載する。なお、この実施形態では、パンチユニット100が入口ローラ1と搬送ローラ2間に設けられているので、この間にパンチユニット100によって穴あけすることもできる。
【0073】
3.1.2 ノンスティプルモードB:
このモードは、用紙を綴じることなく搬送路Aから搬送路Cを経て、シフトトレイ202へ排出するモードである。このモードでは、分岐爪15が反時計方向、分岐爪16が時計方向にそれぞれ回動し、搬送路Cが開放された状態になる。
【0074】
このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置PR側から搬入される状態になると、用紙後処理装置PDの搬送路Aの入口ローラ1および搬送ローラ2、搬送路Cの搬送ローラ5およびシフト排紙ローラ6がそれぞれ回転を開始する。そして、分岐爪15および16を駆動するソレノイドをオンにして(ステップS202)分岐爪15を反時計方向、分岐爪16を時計方向にそれぞれ回動させる。次いで、入口センサ301のオン、オフとシフト排紙センサ303のオン、オフをチェックして、搬入されてきた用紙の通過を確認する。
【0075】
そして、最終紙が通過し、所定時間経過すると、入口ローラ1、搬送ローラ2、搬送ローラ5およびシフト排紙ローラ6の回転を停止させ、分岐爪15,16を駆動するソレノイドをオフにする。これにより、画像形成装置PRから搬入されてきた用紙を全てシフトトレイ202に綴じることなく排紙し、積載する。なお、この実施形態では、パンチユニット100が入口ローラ1と搬送ローラ2間に設けられているので、この間にパンチユニット100によって穴あけすることもできる。
【0076】
3.1.3 ソート、スタックモード:
このモードは、用紙を搬送路Aから搬送路Cを経てシフトトレイ202へ排出するモードであるが、その際、シフトトレイ202を部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動させ、シフトトレイ202上に排出される用紙を仕分けるモードである。このモードでは、ノンスティプルモードBと同様に、分岐爪15が反時計方向、分岐爪16が時計方向にそれぞれ回動し、搬送路Cが開放された状態になる。
【0077】
このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置PR側から搬入される状態になると、用紙後処理装置PDの搬送路Aの入口ローラ1および搬送ローラ2、搬送路Cの搬送ローラ5およびシフト排紙ローラ6がそれぞれ回転を開始する。そして、分岐爪15および16を駆動するソレノイドをオンにして分岐爪15を反時計方向、分岐爪16を時計方向にそれぞれ回動させる。そして、入口センサ301のオン、オフとシフト排紙センサ303のオンをチェックする。
【0078】
このチェックにより、シフト排紙センサ303を通過した用紙が部の先頭の用紙であれば、シフトモータ169をオンし、シフトセンサ336がシフトトレイ202を検出するまでシフトトレイ202を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる。そして、用紙をシフトトレイ202に排紙し、シフト排紙センサ303がオフになり、用紙がシフト排紙センサ303の通過が確認されると、その用紙が最終紙かどうかをチェックする。最終紙でなければ、この場合、先頭の用紙なので、部が1枚でなければ、ステップS303に戻って以降の処理を繰り返し、部が1枚で構成されていれば、ステップS312の処理を実行する。
【0079】
一方、ステップS306でシフト排紙センサ303を通過した用紙が部の先頭紙でなければ、すでにシフトトレイ202は移動しているので、そのまま排紙し、その排紙した用紙が最終紙かどうかをチェックする。最終紙でなければ、次の用紙に対してステップS303からの処理を繰り返し、最終紙であれば、最終紙が通過して所定時間経過した時点で、前記各ローラ、すなわち、入口ローラ1、搬送ローラ2、搬送ローラ5およびシフト排紙ローラ6の回転を停止させ、分岐爪15,16を駆動するソレノイドをオフにする。これにより、画像形成装置から搬入されてきた用紙を全てシフトトレイ202に綴じることなく排紙し、仕分けして積載する。なお、この場合もパンチユニット100によって穴あけした用紙のソートやスタックが可能である。
【0080】
3.1.4 スティプルモード:
このモードは、用紙を搬送路Aと搬送路Dを経てスティプル処理トレイFに搬送し、スティプル処理トレイFで整合および綴じ処理を行った後、搬送路Cを通ってシフトトレイ202へ排出するモードである。このモードでは、分岐爪15と分岐爪16はともに反時計方向に回動し、搬送路AからDに至る経路が開放された状態になる。
【0081】
このスティプルモード時のスティプル処理トレイFの動作を説明する。
【0082】
スティプルモードが選択されると、図6に示すように、ジョガーフェンス53はホームポジションより移動し、スティプル処理トレイFに排出される用紙幅より片側7mm離れた待機位置で待機する。用紙がスティプル排紙ローラ11によって搬送され、用紙後端がスティプル排紙センサ305を通過すると、ジョガーフェンス53が待機位置から5mm内側に移動して停止する。
【0083】
また、スティプル排紙センサ305は用紙後端通過時点にそれを検知し、その信号がCPU360に入力される。CPU360ではこの信号の受信時点からスティプル排紙ローラ11を駆動する図示しないスティプル搬送モータからの発信パルス数をカウントし、所定パルス発信後に叩きSOL170をオンさせる。叩きコロ12は、叩きSOL170のオン・オフにより振り子運動をし、オン時には用紙を叩いて下方向に戻し、後端フェンス51に突き当てて紙揃えを行う。このとき、スティプル処理トレイFに収容される用紙が入口センサ301あるいはスティプル排紙センサ305を通過するたびにその信号がCPU360に入力され、用紙枚数がカウントされる。
【0084】
叩きSOL170がオフされて所定時間経過後、ジョガーフェンス53は、ジョガーモータ158によってさらに2.6mm内側に移動して一旦停止し、横揃えが終了する。ジョガーフェンス53はその後7.6mm外側に移動して待機位置に戻り、次の用紙を待つ。この動作を最終頁まで行う。その後、再び7mm内側に移動して停止し、用紙束の両側端を押えてスティプル動作に備える。その後、所定時間後に図示しないスティプルモータにより端面綴じスティプラS1が作動し、綴じ処理が行われる。このとき2ヶ所以上の綴じが指定されていれば、1ヶ所の綴じ処理が終了した後、スティプル移動モータ159が駆動され、端面綴じスティプラS1が用紙後端に沿って適正位置まで移動され、2ヶ所目の綴じ処理が行なわれる。また、3ヶ所目以降が指定されている場合は、これを繰返す。
【0085】
綴じ処理が終了すると、放出モータ157が駆動され、放出ベルト52が駆動される。このとき、排紙モータも駆動され、放出爪52aにより持ち上げられた用紙束を受け入れるべくシフト排紙ローラ6が回転し始める。このとき、ジョガーフェンス53は用紙サイズおよび綴じ枚数に基づいて異なる制御が行われる。例えば、綴じ枚数が設定枚数より少ない、あるいは設定サイズより小さい場合には、ジョガーフェンス53により用紙束を押えながら放出爪52aにより用紙束後端を引っかけ搬送する。
【0086】
そして、紙有無センサ310あるいは放出ベルトHPセンサ311による検知より所定パルス後にジョガーフェンス53を2mm退避させジョガーフェンス53による用紙への拘束を解除する。この所定パルスは、放出爪52aが用紙後端と接触してからジョガーフェンス53の先端を抜ける間で設定されている。
【0087】
また、綴じ枚数が設定枚数より多い、あるいは設定サイズより大きい場合には、予めジョガーフェンス53を2mm退避させ、放出を行う。いずれの場合も用紙束がジョガーフェンス53を抜けきると、ジョガーフェンス53は、さらに5mm外側に移動して待機位置に復帰し、次の用紙に備える。なお、用紙に対するジョガーフェンス53の距離により拘束力を調整することも可能である。
【0088】
3.1.5 中綴じ製本モード:
このモードは、用紙を搬送路Aと搬送路Dを経てスティプル処理トレイFに搬送し、スティプル処理トレイFで整合および中央綴じを行った後、さらに中折り処理トレイGで中折りし、中折りされた用紙束を搬送路Hを経て下トレイ203へ排出するモードである。このモードでは、分岐爪15と分岐爪16はともに反時計方向に回動し、搬送路AからDに至る経路が開放された状態になる。また、分岐ガイド板54と可動ガイド板55が後述の図24に示すように閉鎖状態となって用紙束を中折り処理トレイGに導き、中折りが行われる。
【0089】
このモードでは、動作がスタートし、用紙が画像形成装置PR側から搬入される状態になると、用紙後処理装置PDの搬送路Aの入口ローラ1および搬送ローラ2、搬送路Dの搬送ローラ7,9,10およびスティプル排紙ローラ11、スティプル処理トレイFの叩きコロ12がそれぞれ回転を開始する。そして、分岐爪15を駆動するソレノイドをオンにして分岐爪15を反時計方向に回動させる。
【0090】
次いで、放出ベルト52のホームポジションも放出ベルトHPセンサ311で検知し、その位置を確認した後、放出モータ157を駆動して放出ベルト52を待機位置に、また、ジョガーフェンス53もジョガーフェンスHPセンサでホームポジション位置を検出した後、待機位置に、さらに、分岐ガイド板54と可動ガイド55をホームポジションにそれぞれ移動させる。
【0091】
そして、入口センサ301のオン、オフ、スティプル排紙センサ305がオン、シフト排紙センサ303がオフであれば、スティプル処理トレイFに用紙が排紙され、用紙が存在しているので、叩きソレノイド170を所定時間オンにし、叩きソレノイド12を用紙に接触させ、後端フェンス51側に付勢して、用紙後端を揃える。次いで、ジョガーモータ158を駆動することによってジョガーフェンス53を所定量内側に移動させて用紙の幅方向(用紙搬送方向に直交する方向)の揃え動作を行った後、待機位置に戻す。これによりスティプル処理トレイFに送り込まれた用紙の縦横(搬送方向に平行な方向と直交する方向)が揃えられる(図17)。
【0092】
これらステップS506からステップS512までの動作を1枚毎に繰り返し、部の最終紙になると、ジョガーフェンス53を所定量内側に移動させて用紙端面がずれない状態にし、この状態で放出モータ157を設定された速度で駆動し、放出ベルト52を所定量回転させ、中綴じスティプラS2の綴じ位置まで用紙束を上昇させる。その後、用紙束の中央部で中綴じスティプラS2をオンし、中綴じを行う(図18)。次いで、分岐ガイド板54と可動ガイド55を所定量を変位させて中折り処理トレイGに向かう経路を形成し、中折り処理トレイGの束搬送ローラ上、下71,72の回転を開始させ、中折り処理トレイGに設けられている可動後端フェンス73のホームポジションを検知した後、当該可動後端フェンス73を待機位置に移動させる。
【0093】
このようにして、中折り処理トレイGの用紙束受け入れ体制が整えられると、放出ベルト52をさらに所定量回転させ、放出ローラ56と加圧ローラ57に銜え込ませた後(図19)、中折り処理トレイG側に用紙束を搬送する。用紙先端が束到達センサ321位置に達したら、折りローラ81を逆転させてやり、図20で示すQ部で紙が折れずに下方へ搬送されるようにする。その後、用紙の先端がQ部を完全に抜けたと思われる一定時間が経過したら折りローラ81を停止させる。そして、所定距離搬送したら、束搬送ローラ上、下71,72の回転を停止させ、束搬送ローラ下72の加圧状態を解除させる(図21)。次いで、折りプレート74による折り動作を開始し、折りローラ81,82および下排紙ローラ83の回転を開始させる(図22)。そして、折り部通過センサ323によって中折りされた用紙束の通過を監視し(図23)、折り部通過センサ323位置を用紙束の後端が通過すると、束搬送ローラ下72を加圧し、折りプレート74、分岐ガイド板54および可動ガイド板55をホームポジションに移動させる(図24)。
【0094】
この状態で用紙束の通過を下排紙センサ324によって監視し、下排紙センサ324を用紙束後端が通過すると、折りローラ81,82、下排紙ローラ83をさらに所定時間回転させた後、停止させる。次いで、放出ベルト52とジョガーフェンス53を待機位置に移動させ、ジョブの最終部かどうかをチェックし、ジョブの最終部でなければ前記動作を繰り返し、最終部であれば、放出ベルト52およびジョガーフェンス53をホームポジションに移動させ、入口ローラ1,搬送ローラ2,7,9,10、スティプル排紙ローラ11および叩きコロ12の回転を停止し、分岐爪15の分岐ソレノイドをオフにしてすべて初期状態に戻し、処理を終える。
【0095】
このようにして画像形成装置から搬入されてきた用紙をスティプル処理トレイFで中綴じし、中折り処理トレイGで中折りした後、下トレイ203上に中折りされた用紙束を排紙して積載する。
【0096】
3.1.6 簡易製本モード:
簡易製本モードは、前記中綴じ製本モードのように同一サイズの用紙束を中央部で綴じ、綴じた位置で2つに折るのでなく、用紙束のサイズの2倍以上のサイズの用紙を一方の端部に揃えて綴じ、折って表紙とするモードである。このモードの動作を図25ないし図31に示す。
【0097】
このモードでは、搬送路Aから分岐爪15,16で振り分けられた用紙は、搬送路Dに導かれ、搬送ローラ7,9,10及びスティプル排紙ローラ11によりスティプル処理トレイFに排出される。スティプル処理トレイFでは、▲4▼スティプルモード時及び▲5▼中綴じ製本モード時と同様に排紙ローラ11により順次排出される用紙を整合し、スティプルする1枚前の用紙までは図25に示すように同様の動作をする。その後、ラスト紙のみ用紙幅が同じで搬送方向のみ2倍以上の用紙をスティプル処理トレイFに搬送し、整合する。そして、放出爪52aにより用紙は用紙サイズ毎に設定された所定距離押し上げられて搬送方向下流側へ運ばれ、その中央よりわずかに(5〜10mm程度)下側で中綴じスティプラS2により同サイズの用紙束PBとラスト紙(表紙)PAを同時に綴じる(図26)。
【0098】
このように中綴じされた後、綴じられた用紙束は放出爪52aにより下流へ用紙サイズ毎に設定された所定距離搬送され一旦停止する。この状態を図27に示す。この移動距離は放出モータ157の駆動パルスにより管理される。そして、前記図27に示すように、用紙束先端部は放出ローラ56と加圧コロ57により挟持され、分岐ガイド板54と可動ガイド55とが回動することによって形成される経路を通って中折り処理処理トレイGへ導かれる。その際、用紙束は、再度放出爪52aと放出ローラ56により下流へ搬送される。この放出ローラ56は放出ベルト52の駆動軸に設けられており放出ベルト52と同期して駆動される。
【0099】
そして、図28に示すように、その用紙束は束搬送ローラ上71と束搬送ローラ下72により予め用紙サイズに応じた位置にホームポジションから移動し、下側の端面をガイドすべく停止している可動後端フェンス73まで搬送される。このとき、折りプレート74は搬送路上に押し出され綴じられた同サイズの用紙束端面が折りプレート74に突き当たり、図29の位置で停止する。また、放出爪52aは放出ベルト52の外周上の対向する位置(対称な位置)に配置されたもう1つの放出爪52a’が後端フェンス51近傍に達した位置で停止し、分岐ガイド板54と可動ガイド板55はホームポジションに復帰し、次の用紙束の搬送に備える。
【0100】
折りプレート74によって突き当てられた用紙束は、図30に示すように綴じられた用紙中央部近傍は略直角方向に折りプレート74により押され、また、束搬送ローラ下72もわずかに回転させながら用紙束を対向する折りローラ81のニップへと導く。予め回転していた折りローラ81は、搬送されてきた用紙束を加圧して搬送することにより用紙束の表紙にのみ中央に折りを施す。その際、折りローラ74よりも下側に位置する表紙には搬送力は与えられておらず、中央部近傍で綴じられてはいるが、下端部は自由な状態になっている。このときの束搬送ローラ下72、折りプレート74及び折りローラ81のそれぞれ駆動タイミングを図33のタイミングチャートに示す。
【0101】
図33に示すように束搬送ローラ下72は、小サイズの用紙束端面が折りプレート74位置に達した位置で停止し(図29)、折りプレート74の動作開始と同時に束搬送ローラ下72を駆動し、折りローラ81対にニップ方向に用紙束を搬送する。一方、折りプレート74は、用紙束先端が折りプレート位置を通過した後に移動を開始し、用紙束中央(折り位置)が折りプレート74位置に達する間に移動完了するタイミングで動作する。また、折りローラ81は折りプレート74が移動を開始する直前に回転を開始する。
【0102】
また、このときの処理手順を図34及び図35に示す。
【0103】
用紙枚数で用紙束搬送ローラの搬送速度を変更する場合、図34に示すように、まず、用紙束の枚数が予め設定した枚数Aよりも多いか否かをチェックする(ステップS101)。設定枚数Aよりも多ければ、束搬送ローラ下72を速度X1で始動し(ステップS102)、設定枚数A以下であれば、束搬送ローラ下72を速度Y1で始動して(ステップS103)折りプレート74を始動させる(ステップS104)。このとき、X1>Y1に設定する。
【0104】
用紙サイズで用紙束搬送ローラの搬送速度を変更する場合、図35に示すように、まず、用紙束の枚数が予め設定した枚数Aよりも多いか否かをチェックする(ステップS101)。枚数が設定枚数よりも多ければ、用紙束のサイズがA3サイズかどうかをチェックする(ステップS111)。そして、A3サイズであれば、搬送速度X2で束搬送ローラ下72を始動し(ステップS112)、A3サイズでなければ、搬送速度X3で束搬送ローラ下72を始動し(ステップS113)、それぞれ折りプレート74の始動させる。
【0105】
また、用紙枚数が設定枚数A以下であれば、ステップS114で用紙束のサイズがA3サイズかどうかをチェックし、A3サイズであれば、搬送速度Y2で束搬送ローラ下72を始動し(ステップS115)、A3サイズでなければ、搬送速度Y3で束搬送ローラ下72を始動し(ステップS116)、それぞれ折りプレート74の始動させる。
【0106】
ステップS111及びステップS114において、通常のビジネスユースの画像形成装置では、A3が最大サイズなので、A3でない用紙サイズとは通常A3未満のサイズに対応する。そこで、この実施形態では、X2>X3、Y2>Y3に設定されている。なお、図34のルーチンからX2>Y2であることも理解できる。もし、広幅用の画像形成装置にこのような簡易製本機能を導入した場合には、で前記関係は逆になる。
【0107】
なお、束搬送ローラ下72は、用紙束の枚数および用紙サイズによって束搬送ローラの回転速度を変化させる。このため、折りプレート74動作時の束搬送ローラ始動時に用紙束枚数および用紙サイズをチェックし、それぞれに応じた束搬送速度を決定する。このように用紙束枚数および用紙サイズに応じて束搬送ローラ速度を変化させることで、束搬送不足による折り位置のズレや、束搬送過多による用紙の皺や汚れをなくし、確実な折りが可能となる。
【0108】
すなわち、通常の中綴じ製本動作においては、用紙束を折りプレート74によって折りローラ81側に押し込むとき、束搬送ローラ下72のニップ圧を解除するが(図22)、簡易製本動作では、表紙1枚のみが折りローラ74配設位置よりも下方に位置するので、上側の用紙束を支えることができない(図29)。そのため束搬送ローラ下72のニップ圧を解除するわけにはいかず、束搬送ローラ下72で用紙束を挟持した状態で搬送力を付与する必要がある(図30)。このとき、折りプレート74を中心に上下で束圧が異なっており、さらに下側の1枚の表心は圧がかかっていないため、折りプレートを押し込む速度で押し込んでも下側が先行してしまい、折れ方が異なってくる。これを防ぐため、本実施形態では、用紙束の束厚が厚くなれば束搬送ローラ下72の搬送速度を速くするようにした。同様に、用紙の大きさが大きくなれば折りローラ74よりも上側の用紙束が送りにくくなるので、用紙枚数で制御した場合と同様の制御が実行される。
【0109】
図31に示すように、折りを施された用紙束は第2の折りローラ82により折りぐせを強化され、下排紙ローラ83により下トレイ203へ排出される。このとき、用紙束後端が折り部通過センサ323に検知されると、折りプレート74可動後端フェンス73はホームポジションに復帰し、束搬送ローラ下72の加圧は復帰され、次の用紙に備える。また、次のジョブが同じ用紙サイズで同じ枚数であれば、可動後端フェンス73はその位置で待機しても良い。
【0110】
このようにして行われる用紙束の簡易的な製本の工程を図32に示す。
【0111】
同図から分かるように用紙束PBをスティプル処理トレイFで整合し(ステップa)、その上に(最後の頁として)用紙束PBの少なくとも2倍の大きさの用紙(ステップb)を表紙PAとして排紙して整合し(ステップc)、表紙PAの中央部に当たる用紙束PBの端部側から所定距離(5mm〜10mm)中央側に寄った位置に用紙束PB側から綴じ処理を行い(ステップd)、折りプレート74の先端部で用紙束PBの端部を受け、そのまま突き出して折りローラ81,82で表紙PAのみ折り返して折り癖を付け、簡易的な表紙とする。
【0112】
なお、図33、図34及び図35で束搬送ローラと記載しているのは、この実施形態は束搬送ローラ下72に対応するが、束搬送ガイド板91,92の長さや用紙サイズに応じて束搬送ローラを2段にわたって使用する場合も考えられ、このような場合には、束搬送ローラ上、下71,72の両ローラがここでいう束搬送ローラに対応する。
【0113】
2.第2の実施形態
折りを行うには折り位置にプレートを押し当て、対向するローラのニップに導くことにより実行される。用紙束中央を綴じる中綴じ製本装置の場合、折り位置を境にして対称なため、単にプレートを突き当てた後はローラによる搬送力によりローラに引き込まれ折りが完成するが、上述のような簡易製本の場合は折り位置を境にして用紙の枚数が異なるため、単にプレートを突き当てただけでは、枚数の少ない側の用紙がその後のローラに引き込まれやすくなり、終には折り位置が所定の位置よりずれてしまう現象が生じる。
【0114】
そこで、本実施形態は簡易製本の場合において確実に所定の位置に折りを行うことができるように意図したもので、この実施形態は、第1の実施形態において、束搬送ローラ下72を折りプレートの線速と同速にして回転させ、束側の用紙が折りプレート74によって折りローラ81へ導くための補助的役割を果たすようにし、また、用紙束が折りローラ81によって搬送される際には、束搬送ローラ下72を折りローラ81線速と同速とし、束側の用紙を折りローラ81に導くようにし、さらに、用紙束が折りローラ81に食込む際には、束側の用紙は抵抗が大きいため折りローラ81に食込みにくいことが予想されるため、用紙束が同ローラに食込む瞬間、束搬送ローラ下72線速を折りローラ81線速より速くするようにしたものである。その他の各部および各制御は第1の実施形態と同等なので、異なる点についてのみ説明する。
【0115】
この実施形態では、簡易製本モードにおいて、図22に示すように、折りプレート74に突き当てられた用紙束は、綴じられた用紙中央部近傍は略直角方向に折りプレート74により押され、対向する折りローラ81のニップへと導かれるが、この時、束搬送ローラ下72を折りプレートの線速と同速にして回転させる。これにより、束側の用紙が折りプレート74によって折りローラ81へ導くための補助的役割を果たすことができる。
【0116】
また、用紙束が折りローラ81によって搬送される際には、束搬送ローラ下72を折りローラ81線速と同速とし、束側の用紙を折りローラ81に導くようにする。一方、用紙束が折りローラ81に食込む際には、束側の用紙は抵抗が大きいため折りローラ81に食込みにくいことが予想されるため、用紙束が同ローラに食込む瞬間、束搬送ローラ下72の線速を折りローラ81線速より速くする。その後、折りローラ81によって搬送される用紙束は、同ローラによって加圧搬送され、用紙束の表紙にのみ中央に折りを施す。
【0117】
図36ないし図38は、折り位置を境にして束が下側に位置する例を示す。この場合、折りを行うときに束側に搬送力を与える手段として放出爪52を使用する。なお、第1の実施形態として示した例とは折り方向が逆になり、スティプルトレイFと中折り処理トレイGを共用しているが、同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。なお、符号402はスティプルトレイである。
【0118】
次に簡易中綴じを行う際の動作についてフローチャートを用いて説明する。
【0119】
図39は後処理装置の制御におけるメインルーチンであり、必要に応じてサブルーチンを呼び出すことで各動作を制御している。図39は本実施形態で必要な部分のみ記したもので、用紙搬送制御ルーチン(ステップS201)と、用紙揃え制御ルーチン(ステップS202)と、スティプル制御ルーチン(ステップS203)とからなる。図40−図44は図39のメインルーチンより呼び出されるサブルーチンであり、それぞれを以下に説明する。
【0120】
図40はスティプルモードの用紙の流れを制御するサブルーチンであり、画像形成装置より用紙を受け取り、後処理装置のスティプルトレイFに用紙を搬送するものである。
【0121】
スティプルモードでは、先ず切換え爪16をスティプルトレイ側に切換え(ステップS211)、搬送モータを動作させて用紙を迎え入れる(ステップS212)。その後、入口センサ301およびスティプル入口センサ305の出力をチェックし(ステップS213,s214)、用紙が確実に搬送されているか確認を行うスティプル入口センサ305“off”チェックによって用紙の後端を検知したら“用紙揃え動作フラグ”をセットして(ステップS215)本ルーチンを終了する。
【0122】
図41はスティプルトレイに排出された用紙の揃えを行う制御を行うサブルーチンであり、図40のステップS215で “用紙揃え動作フラグ” がセットされた場合にのみ実行される。用紙の揃えには戻しコロ12による縦揃えとジョガー53による横揃えがあり、図41のようにそれぞれを順番に一定時間動作させることで用紙の揃えを実行する。すなわち、ステップS221で用紙揃え動作フラグがセットされると、用紙揃え動作フラグをリセットし(ステップS222)、戻しコロ12を所定時間オンして(ステップS223,S224,S225)、ジョガー53による揃え動作を実行する(ステップS226、S227,S228)。そして、ジョガー53による横揃え動作終了後に画像形成装置より送信される“スティプルコマンド”をチェックし(ステップS229)、同コマンドが送信されている場合には“スティプル動作フラグ”をセットして(ステップS230)本ルーチンを終了する。
【0123】
図42はスティプル制御を行うサブルーチンであり、図41の処理で“スティプル動作フラグ”がセットされた場合にのみ実行される。先ず、ステップS301でセットされているスティプル動作フラグをリセットし(ステップS302)、放出爪52aを動作させ(ステップS303)、用紙サイズ別に設定された位置まで用紙束を持ち上げる。ここで、通常の中綴じの場合、スティプル位置が用紙の中央になるように放出爪52aを移動する。一方で、簡易中綴じの場合は大サイズの半分のサイズである小サイズの部分にスティプルを行うため、通常の中綴じ時より用紙束を持ち上げる。中綴じスティプルS2を動作させて(ステップS304)スティプル(中綴じ)を実行後(ステップS305)、再度放出爪52aを動作させ用紙束を折りトレイGに搬送する(ステップS306)。この時、分岐ガイド板54は図19のような状態となっており、用紙束を中折り処理トレイG方向に導く。
【0124】
その後、束搬送ローラ上下71,72により搬送される(ステップS307)と共に、後端フェンス73を用紙サイズに応じた位置に待機させた状態で(ステップS308)束到達センサ321のオンオフをチェックする(ステップS309)。同センサ321の検出出力は用紙束先端をチェック後に用紙束を後端フェンス73まで一定量移動させ用紙の中央に折りを実行するためのトリガとしており、用紙束の先端が確実に後端フェンス73位置にて停止するように束搬送ローラ上下71,72を制御するものである。前述の一定量移動はステッピングモータでのパルス管理などにより行われる。所定の位置で用紙束を停止させた後(ステップS310,S311,S312)、中綴じまたは簡易中綴じのチェックを行い(ステップS313)、後述のようにそれぞれ異なる制御を実行する。
【0125】
すなわち、通常の中綴じ動作であれば、束搬送ローラ上下71,72の圧を解除して(ステップS314)折りプレート74を動作させる(ステップS315,S316,S317)ことによって、図22のように折りプレート74により用紙束が折り(加圧)ローラ81に導かれ、折りローラ81を動作させること(ステップS318)によって折り位置の加圧と共に排出トレイ203方向に搬送される。
【0126】
一方、簡易中綴じ動作であれば、束搬送ローラ上下71,72を作動させる(ステップS319)と共に、折りプレート74を動作させて(ステップS320,S321,S322)折りを実行する。この時、束搬送ローラ上下71,72を折りプレート74と同速で動作させることによって束側の用紙を加圧(折り)ローラ81方向に強制的に移動させる。また、折りローラ81のニップに食込む瞬間には束搬送ローラ71,72を加速し(ステップS323)、折りプレート74より早く動作させることにより、束を折りローラ81のニップに確実に食込むようにする。一定時間加速後に束搬送ローラ71,72を折りローラ81と同速に駆動することにより、折りローラ81による搬送を確実に行う(ステップS324,S325,S326)。加圧(折り)ローラ81による搬送を下排紙センサ324にてチェックし(ステップS327,S328)、後に続く制御を経て本ルーチンを終了する。
【0127】
その他、特に説明しない各部は前述の第1の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【0128】
3.第3の実施形態
本実施形態は、対となる折りローラの駆動もしくは速度制御をそれぞれ独立して行うようにした例である。その他の各部および各制御は第1の実施形態と同等なので、異なる点についてのみ説明する。
【0129】
本実施形態に係る折りローラの構成を図43に示す。折りプレート74の移動軌跡線501上にニップを持つ一対の折りローラ81a,81bは、回動中心510aを持つ一対の加圧板510に揺動可能に支持されており、両加圧板510の先端部において互いに近接する方向に引っ張りばね511により加圧されている。折りローラ81a、81bの回転軸は、移動軌跡線501上を移動する移動軸520と各々連結手段であるリンク521により連結されている。この連結状態においては、移動軌跡線501にほぼ対称に加圧板510が揺動することのみが可能となる。また、前記揺動に伴い移動軸520は移動軌跡線501上を往復動する。その移動量を規制するべく設けられた移動規制穴530の寸法により折りローラの最大ギャップが規制される。
【0130】
搬送路560は移動軌跡線501と同じギャップの中央になるように配置されている。また、折りローラ81a,81bの駆動は折りローラ駆動モータ164よりギヤ552,551,551を介し折りローラ81a,81bに固定されているギヤ550に連結され、回転する。ギア550の片側はクラッチ570によりギアの駆動がオンオフできるようになっており、折りを実行するモード、ここでは中綴じモードと簡易製本モードによりギアの駆動を制御する。
【0131】
図30に示すように折りプレート74に突き当てられた用紙束は、綴じられた用紙中央部近傍が略直角方向に折りプレート74により押され、対向する折りローラ81a,81bのへと導かれる。この時、束搬送ローラ下72を折りプレートの線速と同速にして回転させ、束側の用紙が折りプレート74によって折りローラ81へ導くための補助的役割を果たす。次に用紙束が折りローラ81によって搬送される際には、束側の折りローラのみに駆動を与え折り目を付けると同時に搬送を行う。折り位置を境にして束が上にくる本実施例の場合は上側の折りローラに駆動を与えることになる。従って、この場合、クラッチ570をオフして下側の折りローラ81bには駆動力が伝達されないようにする。
【0132】
一方、通常の中綴じ動作においては、束搬送ローラ上下71,72の圧を解除して折りプレートを動作させて、図30に示したように折りプレート74によって用紙束が折りローラ81a,81bに導かれ、クラッチ570をオンして折りローラ81a,81bを動作させ、用紙束の両側に駆動がかかった状態で搬送し、下トレイ203方向に排紙される。
【0133】
その他、特に説明しない各部は前述の第1の実施形態及び第2の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【0134】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、簡易製本の場合において確実に所定の位置に折りを行うことができる用紙処理装置及び画像形成システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置を主に示す用紙処理装置と画像形成装置とからなる画像処理システムのシステム構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のシフト機構の詳細を示す要部を拡大した斜視図である。
【図3】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のシフトトレイ昇降機構の要部を拡大した斜視図である。
【図4】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のシフトトレイへの排紙部の構造を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図である。
【図6】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイとその駆動機構を示す斜視図である。
【図7】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束の放出機構を示す斜視図である。
【図8】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の端面綴じステイプラを移動機構とともに示す斜視図である。
【図9】図8における端面綴じスティプラの斜め回動機構を示す斜視図である。
【図10】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、用紙あるいは用紙束をシフトトレイに排紙するときの状態を示す。
【図11】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、図10の状態から分岐ガイド板が放出ローラ側に回動した状態を示す。
【図12】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、図11の状態から可動ガイドが分岐ガイド板側に回動し、中折り処理トレイ側に用紙束を偏向する経路を形成した状態を示す。
【図13】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の折りプレートの移動機構の動作説明図で、中折り動作に入る前の状態を示す。
【図14】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の折りプレートの移動機構の動作説明図で、中折り後、初期位置に戻るときの状態を示す。
【図15】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイと中折り処理トレイの詳細を示す図である。
【図16】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すブロック図である。
【図17】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイにスタックされた用紙束の状態を示す動作説明図である。
【図18】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイでスタックされ、中綴じされるときの状態を示す動作説明図である。
【図19】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させる初期状態を示す動作説明図である。
【図20】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させ、中折り処理トレイに送り込んだときの状態を示す動作説明図である。
【図21】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイで用紙束を中折り位置に位置させたときの状態を示す動作説明図である。
【図22】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイで中折りプレートを作動させて用紙束の中折り動作を開始した時の状態を示す動作説明図である。
【図23】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイで中折りプレートを作動させて用紙束の中折り動作の開始した後2段目の折りローラで折られているときの状態を示す動作説明図である。
【図24】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイからで用紙束を中折りローラによって中折りして排紙するときの状態を示す動作説明図である。
【図25】簡易製本モードにおいて最終紙(表紙−1枚目の用紙)がスティプル処理トレイに排紙されたときの状態を示す動作説明図である。
【図26】簡易製本モードにおいてスティプル処理トレイでスタックされ、中綴じされるときの状態を示す動作説明図である。
【図27】簡易製本モードにおいてスティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させ、中折り処理トレイに送り込むときの状態を示す動作説明図である。
【図28】簡易製本モードにおいてスティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させ、中折り処理トレイに送り込んだときの状態を示す動作説明図である。
【図29】簡易製本モードにおいて中折り処理トレイで用紙束を中折り位置に位置させたときの状態を示す動作説明図である。
【図30】簡易製本モードにおいて中折り処理トレイで中折りプレートを作動させて用紙束の中折り動作を開始した時の状態を示す動作説明図である。
【図31】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイで中折りプレートを作動させて用紙束の中折り動作の開始した後2段目の折りローラで折られ、排紙するときの状態を示す動作説明図である。
【図32】簡易製本の製本工程を示す図である。
【図33】第1の実施形態における簡易製本モードの束搬送ローラ下、折りプレート及び折りローラのそれぞれ駆動タイミングを示すタイミングチャートである。
【図34】用紙枚数で束搬送ローラの搬送速度を変更する第1の実施形態における制御手順を示すフローチャートである。
【図35】用紙枚数に加え、用紙サイズに応じて束搬送ローラの搬送速度を変更する第1の実施形態における制御手順を示すフローチャートである。
【図36】折り位置を境にして束が下側に位置する第2の実施形態における他の用紙後処理装置の構成を示す図である。
【図37】折り位置を境にして束が下側に位置する第2の実施形態における他の折り動作を示す動作説明図で、折り込む前の状態を示す。
【図38】折り位置を境にして束が下側に位置する第2の実施形態における他の折り動作を示す動作説明図で、折り込んだ後の状態を示す。
【図39】第2の実施形態に係る後処理装置のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図40】図39のメインルーチンにおける用紙搬送制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図41】図39のメインルーチンにおける用紙揃え制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図42】図39のメインルーチンにおけるスティプル制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図43】第3の実施形態に係る折りローラ対の構成を示す図である。
【符号の説明】
71 束搬送ローラ上
72 束搬送ローラ下
74 折りプレート
81,81a,81b 折り(加圧)ローラ
83 束搬送ローラ
91 束搬送ガイド板上
92 束搬送ガイド板下
157 放出モータ
161 束分岐駆動モータ
166 折プレート駆動モータ
350 制御装置
360 CPU
370 I/O
F スティプル処理トレイ
G 中折り処理トレイ
PD 用紙後処理装置
PR 画像形成装置
S1 端面綴じスティプラ
S2 中綴じスティプラ
Claims (6)
- 画像形成後の用紙に対して所定の処理を施す処理手段を有する用紙処理装置において、
用紙をスタックするスタック手段と、
前記スタック手段にスタックされた用紙束を整合させる揃え手段と、
前記スタック手段に整合された状態でスタックされた用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、
前記綴じ手段によって綴じられた用紙束に折り処理を施す折り手段と、
前記各手段の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、綴じ処理を行う用紙束のサイズと幅方向が同じで搬送方向の長さが2倍以上のサイズの用紙を同時に揃えて、用紙束の中央付近に綴じ処理を施すことによって搬送方向の長さが異なる用紙を同時に綴じて簡易中綴じ製本を行う際、折り位置を境にして用紙束の小サイズ側の面のみに搬送力を与えて折り行わせることを特徴とする用紙後処理装置。 - 前記制御手段は、用紙束の用紙枚数に応じて用紙束を折り位置に搬送する搬送速度を変化させることを特徴とする請求項1記載の用紙処理装置。
- 前記制御手段は、用紙束の用紙枚数が多い場合には少ない場合よりも搬送速度を速くすることを特徴とする請求項2記載の用紙処理装置。
- 前記制御手段は、用紙サイズに応じて搬送速度を変化させることを特徴とする請求項1または2記載の用紙処理装置。
- 前記制御手段は、用紙サイズが大きい場合には小さい場合よりも搬送速度を速くすることを特徴とする請求項4記載の用紙処理装置。
- 記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置と一体あるいは別体に設けられた請求項1ないし5のいずれか1項に記載の用紙処理装置と、
からなることを特徴とする画像形成システム。
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