JP4138643B2 - 綴じ装置、用紙処理装置、画像形成システム、用紙処理方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

綴じ装置、用紙処理装置、画像形成システム、用紙処理方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 Download PDF

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Description

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)に対して綴じ処理を行う綴じ装置、あるいは綴じ処理に加え所定の処理、例えば仕分け、スタック、中綴じ製本を行って排紙する用紙処理装置、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、前記所定の処理を実行する用紙処理方法、前記用紙処理装置の制御または前記用紙処理方法をコンピュータで実行するためのコンピュータプログラム及びこのコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。
近年、コピー・FAX・プリンター等の画像形成装置において、それらから出力されるドキュメントに対する後処理の要求が高まってきており、ステープル処理においても所定枚数の用紙を一端縁に沿って綴じる端綴じに加えて、用紙を2分する中心線に沿って所定の間隔に複数箇所(一般的には2ヵ所)綴じる中綴じの要求も高まってきている。加えて、従来では比較的高速機における中綴じや折りなどの機能が、低速機にも求められてきており、より低価格、省スペースで提供する必要性が高まってきている。そして、画像形成済みの用紙等のシートにステイプル処理を行うに際し、ステイプルトレイに排出されたシートの排出方向後端をフェンスに突き当てて搬送方向の整合を行なうとともに、ジョガーフェンスにより幅方向の揃えを行い、ステイプルを前記幅方向に移動して1ヵ所又は複数箇所にステイプルするシート後処理装置において、前記整合時の用紙浮き上がり防止のための押さえ手段が広く提案されている。
このような提案の中で、特許文献1には、ステイプルトレイへ排出されたシート束を厚み方向に圧縮するための圧縮部材を設けた発明が開示され、特許文献2には、ステイプラの動作と同期して新設ビンへのカール押さえ手段を動作させるようにした発明が開示され、特許文献3には、第1のステイプル位置と第2のステイプル位置との間にシート束の押圧手段を設けた発明が開示されている。
特開平11−060027号公報 特第02873039号公報 特第02926046号公報
しかし、前記公知技術では、いずれも、用紙の押さえ手段を専用に有しており、コストがかかる。また、本来はステイプル綴じ位置も押さえることがステイプル綴じ品質向上に有効な手段となるが、構成上、前記ステイプル綴じ位置にはステイプラが位置しているためそれを避けた位置に押さえ手段が設けられている。そのため、綴じ位置での有効な用紙押さえ手段は設けられておらず、ステイプラ開口部に例えばガイドマイラを追加して用紙の引っかかりを防止するぐらいしか有効な対策はなかった。
そのため、ステイプラの開口部に進入した用紙は、開口部に押圧手段がないことから、用紙の厚み方向に膨らみが発生し、枚数が増加するとステイプラの開口部一杯に広がってしまっていた。このように開口部一杯に広がると、用紙の侵入に対する抵抗となり、用紙の搬送方向の揃え不良ばかりでなく、横揃え方向の不良もが発生しやすくなる傾向がある。さらに、用紙にカール等があるとこの現象は顕著となる。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、その目的は、ステイプラ位置で用紙束を押さえ、低コストでシートスタック性及び綴じ品質を向上させることができるようにすることにある。
前記目的を達成するため、第1の手段は、用紙に対して所定の処理を施す処理手段を有する綴じ装置において、用紙を整合し集積する集積手段と、集積手段に集積された用紙束を綴じ位置方向に搬送する搬送手段と、集積された用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、前記搬送手段及び前記綴じ手段の制御を司る制御手段とを備え、前記制御手段は、前記綴じ手段によって綴じ処理を行う前段階で、当該綴じ手段によって用紙束を挟み込み、用紙束の膨らみを抑制する押さえ処理を行わせ、前記押さえ処理は、前記綴じ手段における綴じ処理の動作うち綴じ針の打ち出しを省略した空打ち状態の綴じ動作からなることを特徴とする。
の手段は、第1の手段において、前記綴じ手段は針を打出すドライバ部と用紙を挟み込み、針を折り曲げるクリンチャ部とからなり、前記制御手段は前記ドライバ部と前記クリンチャ部の駆動をそれぞれ独立して実行し、前記押さえ処理は前記クリンチャ部のみ動作させることを特徴とする。
の手段は、第の手段において、前記ドライバ部とクリンチャ部が別体に構成されていることを特徴とする。
の手段は、第1ないし第の手段において、前記制御手段が、1以上の予め設定された用紙の集積毎に前記押さえ処理を行わせることを特徴とする。
の手段は、第1ないし第の手段において、前記綴じ手段による前記押さえ処理が綴じ位置で行われることを特徴とする。
の手段は、第1ないし第の手段において、前記綴じ手段に加えて用紙束の押さえ処理を行う押さえ手段をさらに備えていることを特徴とする。
の手段は、第の手段において、前記押さえ手段が用紙束の用紙搬送方向に直交する方向の中央部寄りで押さえ処理を行うことを特徴とする。
の手段は、第または第の手段において、前記押さえ手段が前記綴じ手段が用紙束を押さえている間、用紙束を挟み込んでいることを特徴とする。
の手段は、第ないし第の手段において、前記押さえ手段が、用紙束を搬送する前記搬送手段からなることを特徴とする。
10の手段は、第1ないし第のいずれか1項に記載の綴じ装置を用紙処理装置が備えていることを特徴とする。
11の手段は、第1の手段に係る用紙処理装置を記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置に対して一体または別体に設けて画像形成システムを構成したことを特徴とする。
12の手段は、画像形成後の用紙に対して綴じ手段により綴じ処理を行う用紙処理方法において、用紙を整合し、集積して用紙束を形成する用紙束形成工程と、前記用紙束形成工程で形成された用紙束に綴じ処理を行う前に前記綴じ手段により用紙を一旦挟み込む押さえ工程と、前記押さえ工程の後に、前記用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ工程とを備え、前記押さえ工程は、前記綴じ手段による綴じ処理の動作うち綴じ針の打ち出しを除いて空打ち状態の綴じ処理と同一であることを特徴とする。
13の手段は、第1の手段において、前記押さえ工程が前記用紙束形成工程を行う箇所から前記綴じ工程を行う箇所に用紙束を移送する搬送ローラによる押さえ動作が含まれていることを特徴とする。
14の手段は、第1ないし第1の手段において、前記押さえ工程が1以上の予め設定された用紙排出毎に用紙束を挟み込むことを特徴とする。
15の手段は、第1ないし第のいずれかの手段に係る綴じ装置の制御手段の機能をコンピュータで実行するための手順をコンピュータプログラムが含んでいることを特徴とする。
16の手段は、第1ないし第1のいずれかの手段に係る用紙処理方法の各工程をコンピュータで実行するための手順をコンピュータプログラムが含んでいることを特徴とする。
17の手段は、第1または第1の手段に係るコンピュータプログラムをコンピュータが読み込み、実行可能に記録媒体に記録されていることを特徴とする。
以上のように本発明によれば、綴じ手段が針を打ち出す綴じ処理を行なわず(空打ち状態)用紙束の押さえ動作を行なうので、従来では実現が難しかったステイプル位置での用紙の膨らみ(厚み)方向を押さえることが可能となり、低コストでシートスタック性及び綴じ品質を向上させることができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
1.概略構成
図1は本発明の実施例に係る用紙後処理装置の概略構成を示す図、図2及び図3は図1に示した用紙後処理装置を備えた画像形成システムの概略構成を示す図である。
図2に示した形態は複写機としてのシステムの概略を示しており、画像形成装置PR、用紙を前記画像形成装置に供給する給紙装置PF、画像を読み込むためのスキャナSC及び循環式自動原稿給送装置ARDFからなる。前記画像形成装置PRにより画像形成された用紙は中継ユニットCUを経由して、フィニッシャFRの入口ガイド板に搬送されることになる。
図3はスキャナSC及び循環式自動原稿給送装置ARDFのないプリンタ形態のシステムの概略で、その他の構成は、上記複写機と同様である。フィニッシャFRとして示した用紙後処理装置は、前記に示すように画像形成装置PRの側部に取り付けられており、画像形成装置PRから排出された用紙は用紙後処理装置FRに導かれ、用紙後処理装置FRの持つ機能により各種の後処理が施される。なお、画像形成装置PRは、例えば電子写真方式の画像形成プロセスの装置やインクジェット方式の印字ヘッドを持った装置など、公知の画像形成機能を有する装置であればよいので、詳細な説明は省略する。
用紙処理装置としての用紙後処理装置FRでは、図1に示すように画像形成装置PRから受け入れられた用紙は、1枚の用紙に後処理を施す後処理手段(実施例では穿孔手段としてパンチユニット3)を有する入口搬送路Aを通り、プルーフトレイ18へ導く上搬送路B、シフトコロ9へ導く中間搬送路C、整合及びステイプル綴じ等を行うステイプルトレイ10へ導く下搬送路Dへ、それぞれ分岐爪24及び分岐爪25によって振り分けられるように構成される。搬送ローラ33,34,35によってステイプルトレイ10上に搬送された用紙はステイプルトレイ10上で、ジョガーフェンス12により用紙搬送方向と垂直な方向に整合され、搬送方向は叩きコロ8により後端フェンス27を基準に整合される。その後、端面綴じの場合は所定位置でのステイプル処理が行われ、放出爪11により上方へ搬送され、放出ローラ15によって排紙トレイ17に排紙され積載される。
2.搬送構成
上搬送路B、中間搬送路C、下搬送路Dの上流で各々に対し共通な入口搬送路Aには、画像形成装置PRから受け入れる用紙を検出する入口センサ301、その下流に搬送ローラ31、パンチユニット3及びパンチ屑ホッパ4、その下流に分岐爪24,25が順次配置されている。
分岐爪25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、図示反時計方向に回動し、下搬送路D方向へ用紙を振り分け、搬送ローラ33,34により搬送する。ソレノイドOFFならば中間搬送路Cへ用紙を導く。分岐爪24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、時計方向に回動し、上搬送路Bへ用紙を振り分ける。ソレノイドOFFならば、用紙はそのまま中間搬送路Cへ送られる。
中間搬送路Cには用紙を搬送方向と直角方向に一定量だけ移動可能なシフトコロ9が備えられている。シフトコロ9は、図示しない駆動手段により搬送方向と直角方向に移動させることによりシフト機能を発揮する。搬送ローラ32及びターンローラ37を経て中間搬送路Cへ送られて来た用紙はシフトコロ9で搬送中に搬送方向と直角方向に一定量移動することによって、用紙が搬送方向と直角方向に一定量ずれ、その状態のまま放出ローラ15によって排紙され、排紙トレイ17に積載される。なお、前記タイミングは、コロシフトセンサ303の用紙検知情報及び用紙のサイズ情報等に基づき決定される。
下搬送路Dにはステイプルトレイ排紙センサ305が設けられ、搬送路中の用紙の有無及びステイプルトレイ10へ用紙を排出する際の揃え動作のトリガとしている。搬送路Dに送られた用紙は、搬送ローラ33,34,35によって順次搬送され、ステイプルトレイ10に積載後、整合される。
3.用紙整合機構
ステイプルトレイ10に排紙された用紙の後端は、第1の用紙束規制手段としての後端フェンス27を基準に整合が行われる。後端フェンス27は、図9に示すように束搬送ローラ13aの中心軸を中心に回動可能な構成となっており、ソレノイド70により後端フェンス27のソレノイド側の端部27aが駆動され、先端部27bが搬送路から待避する。これにより、用紙束の搬送が妨げられないように構成されている。なお、符号71はストッパ27を用紙規制位置に保持するための引っ張りバネであって、常時ソレノイド側の端部27aをソレノイド作動方向と反対の方向に弾性付勢し、ソレノイド70が作動しないときにはストッパ27が用紙束の端部を規制する。
ステイプルトレイ10に積載された用紙は、叩きコロ8によって随時下に落とされて下端が揃えられる。叩きコロ8は支点8aを中心に、ステイプルトレイ10回りの機構を示す斜視図である図4に示すように、叩きソレノイド8sによって振り子運動を与えられ、ステイプルトレイ10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27に突き当てる。なお、叩きコロ8はタイミングベルト8tにより反時計回りに用紙を後端フェンス27へ移動させる方向に回転している。ステイプルトレイ10に積載された用紙の搬送方向と直角方向の揃えは、ジョガーフェンス12によって行なわれる。ジョガーフェンス12は図4に示す正逆転可能なジョガーモータ12mによりタイミングベルト12bを介して駆動され、用紙の搬送方向と直角方向に往復移動する。この運動で用紙の端面を押さえる動作を行うことにより、搬送方向と直角の用紙の揃えを行う。この動作は用紙積載中及び最終用紙の積載後の随時に行なわれる。ステイプルトレイ10に備えられたセンサ306は、ステイプルトレイ10上の用紙の有無を検知する所謂用紙検知センサである。これら叩きコロ8、後端フェンス27及びジョガーフェンス12が用紙束を用紙搬送方向に対して平行な方向と直交する方向に整合させる整合手段を構成している。
束搬送ローラ13a,13b及び26a,26bは、図10に示す機構により、加圧、解放動作が可能であり、解放した状態で用紙束を間に通した後、加圧して用紙束を搬送する。束搬送ローラ13a,13b及び26a,26bは圧解除モータ63により圧接離間移動が自在になっている。前記搬送コロ13a,13b及び26a,26bはステッピングモータ50により回転駆動され、このステッピングモータ50の回転数を制御することにより用紙束の搬送量が制御される。各束搬送ローラ13a,13b及び26a,26bの両者はそれぞれ別個独立して圧接離間移動が自在になっている。各束搬送ローラの圧解除機構は、同様となっているので束搬送ローラ13a,13bについて詳細に説明する。
図10に示すように束搬送ローラ13a,13bは、回転方向が反対でかつ同速度で回転するように駆動系が連結されている。駆動は、ステッピングモータ50を駆動源として束搬送ローラ13aに同軸に配されたタイミングプーリ53およびギアプーリ54に伝達される。さらにギアプーリ54から、アイドラプーリ55を経て、アーム56を介して束搬送ローラ13bと同軸上に配されたタイミングプーリ58に駆動が伝達され、束搬送ローラ13bが回転することになる。この駆動力の伝達はステッピングモータ50の回転軸に同軸に設けられた駆動側のタイミングプーリ51と前記タイミングプーリ53及びギアプーリ54の間に掛け渡されたタイミングベルト52によって行われる。
アーム56は、ギアプーリ55を中心に回動可能となっており、束搬送ローラ13b軸に設けられた引張スプリング64により用紙へ圧接する方向に作用している。また、束搬送ローラ13b軸にはリンク59が連結されており、前記リンクの他方側には長穴59aが設けられ、ギヤ60の円周上に設けられた凸部60pに回動自在に遊嵌されている。また、前記ギア60の一端には束搬送ローラ13a,13bの開放状態をフィラー60aによって検知するためのセンサ61が設けられ、ステッピングモータ63を反時計回り及び時計回りに回転させることにより、圧接及び圧解除を行う。図13(a)が圧解除の状態、図13(b)が圧接の状態をそれぞれ示す。なお、ステッピングモータ63からの動力伝達はステッピングモータ63の駆動ギア62からギア60に伝達される。また、アイドラプーリ55からの駆動力はタイミングベルト57によってタイミングプーリ58に伝達され、束搬送ローラ13b,26bを駆動する。
4.綴じ機構
4.1 ステイプラ及びストッパ
ステイプルユニット5は、針を打ち出すステッチャ部5aと用紙束に打ち込まれた針の先端を曲げるクリンチャ部5bから構成されている。本実施例におけるステイプルユニット5では、これらステッチャ5aとクリンチャ5bが別体に構成され、ステイプラ移動ガイド6によって用紙束搬送方向と直交する方向に移動可能となっており、ステッチャ5aとクリンチャ5bは図示しない相対的位置決め機構と移動機構を備え、これらは後述のCPU360によって制御される。用紙束の搬送方向のステイプル位置は、束搬送ローラ13a,13bの用紙束の搬送制御によって設定される。これらにより、用紙束の様々な位置にステイプル止めを行うことができる。
また、ステイプルユニット5の用紙搬送方向下流側(用紙を折る場合の下流側、位置的には下側)に中折り機構が設けられている。これは、折りローラ対20、折りプレート19、ベース80などから成り、上流のステイプルユニット5で、用紙の搬送方向中央にステイプル止めした用紙束を束搬送ローラ13a,13bによりベース80に突き当るまで搬送し、一旦、束搬送ローラ13bのニップ圧を解除することにより、用紙束の折り基準位置の位置が決められる。その後、束搬送ローラ26a,26bのニップ圧をかけて用紙束を保持し、画像形成装置本体から送られた用紙サイズ信号により、必要な距離を搬送されて折りの位置が出される。折りの位置(通常は用紙束搬送方向の中央)まで搬送され、停止した用紙束は、折りプレート19によって折りローラ対20のニップに押し込まれ、折りローラ対20が用紙束を加圧し、回転して搬送することより中折りされる。なお、小サイズの用紙では、ベース80に突き当てた場合、束搬送ローラ26a,26bから外れてしまうことがあるので、折りローラ19を突き当て部材として使用するように構成することもできる。
4.2 ステイプルユニット
ここで、本実施例に係る用紙処理装置の綴じ装置についてさらに詳しく説明する。
図11及び図12はステイプルユニット5におけるステイプル移動部の概略を示すもので、図11はステイプル移動部の正面図、図12はその斜視図である。
ステイプルユニット5構造体としては図12に示すように前側板214と後側板215、前後側板214,215にネジにより固定されたステイプラ移動ガイド6としての一対のガイド軸200a,200b、及び前後の側板214,215間に固定された一対のステー204,205から構成され、前記ガイド軸200a,200bは強度とコストを勘案して丸棒によって構成されている。用紙束を綴じる綴じ部τを挟んでステッチャ5a及びクリンチャ5bが配設され、ステッチャ5a及びクリンチャ5bはそれぞれの背面側に位置する前記一対のガイド軸200a,200bにそれぞれ移動可能に支持されている。そして、前記ガイド軸200a,200bの中心を結ぶ中心線Mの線上に沿ってステッチャ5aのステイプル針が進出するようにステッチャ5a及びクリンチャ5bが設けられている。ステッチャ5aの針進出部はこのように前記中心線Mの線上が最も好ましいが、機械的誤差、用紙の厚さ、及び使用による経年劣化などにより前記線上に常に一致させることは難しいので、前記中心線Mの近傍であれば十分である。この位置は、ステイプル動作時の反力によって生じるモーメント(ガイド軸200a,200bを中心とした回転力)が小さい位置であればよく、線上に配置されれば、モーメントが生じることはなく、近傍であれば微小となる。なお、モーメントを考慮すると、前記対となるガイド軸200a,200bを軸方向から見たときに図16に示すような外形を結ぶ線Nの範囲内に位置しておればよい。
前記ステー204,205は、長手方向に直交する方向で断面したときに断面コの字形になるような形状を基本に金属製の薄板材によって形成され、一部平面部を、後述する位置(回転)規制手段として、また内部空間A,Bがステイプラモータ・センサハーネス用を這い回す際の取り付け通路として利用する。これにより、フレームのステー材としての剛性確保と同時に、ハーネス用通路、ステイプラ5の回転を規制する手段として機能させることが可能となり、部品点数の削減に寄与することができる。また、前述したようにステイプル動作した際のモーメントも最小となっているので、ステイプラ5の姿勢を維持できる最小の強度があればよく、薄板(0.8〜1.2)でも問題なく強度を確保することができる。これにより軽量なステイプラ5用の筐体を構成することができる。
また、ステー204,205の配置についての自由度が高くなっており,ステッチャ5a側は、ステイプラ5背面部に横方向に寝かせた状態(側板214,215の長手方向に平行な状態)で、クリンチャ側5bは、背面部に立てた状態(側板214,215の長手方向に直交する方向)で組み合わせており、この側板214,215とステー204,205だけでステイプラ5の筐体としての強度をねじり強度も含めて確保することができる。さらに、ステー204,205の取り付け位置や寸法を考慮することにより、ステイプラ5の形態(針補給方向、針ジャム操作ノブの位置等)に合わせて、容易に設計することができ、用紙処理装置に合わせた綴じ装置を構成することができる。その際、前述のようにステー204,205の取り付けの自由度が高いので、小型に構成することも簡単であり、省スペース化を促進することが可能となり、綴じ部τに用紙束を導きステッチャ5a及びクリンチャ5bが移動し、また、用紙が通り抜けるための空間をガイド軸200a,200b間及びステー204,205間に十分に取ることができる。
なお、本実施例では、図13及び図14のステッチャ5aを背面側から見た要部斜視図に示すようにステイプルカートリッジ220の取っ手221がステッチャ5aの背面側に位置しているので、この背面側が露出するような空間Vが確保されるようにステー204を配置している。
前記ガイド軸200a,200bには、用紙搬送方向に対して垂直方向にスライド可能に軸受け201a,201bが取り付けられている。ステッチャ5aは、固定ブラケット202を介して前記軸受け201aと連結され、ガイド軸200aに沿ってスライド可能な構成となっている。また、固定ブラケット202の他端(前記軸受201a配設側とは反対側の端部)には、ステッチャ5aのガイド軸200aの円周方向の動きを規制するための規制手段としてのコロ202aが設けられており、前述したステー204の一部に形成された平面部を挟み込むことにより、ステッチャ5aの回転が規制され、ステッチャ5aはガイド軸5a中心線に沿って平行に移動することができる。
クリンチャ5bもステッチャ5aとほぼ同様に構成され、固定ブラケット203を介して前記軸受201bと連結されている。ただし、ステー205が側板214,215の長手方向と直交する方向に設けられているので、クリンチャ5bのガイド軸200bの円周方向の動きを規制するための規制手段としてのコロ203aが、ステー205の一部に位置規制用に形成された平面部を挟み込むことにより、クリンチャ5bの回転を規制している。これによりクリンチャ5bもガイド軸5bの中心線に沿って平行に移動することができる。
ステッチャ5a及びクリンチャ5bを移動させる移動機構は、タイミングプーリ206,207、タイミングベルト208,209、前記タイミングプーリ206,207の駆動側を駆動する駆動軸210、減速機構211及びステッピングモータ212から基本的に構成されている。
タイミングプーリ206,207は、ステッチャ5a及びクリンチャ5bに対応したガイド軸200a,200b近傍に対称に設けられ、前記ガイド軸200a,200bの軸線方向に沿ってそれぞれ1組ずつ配置されている。このうち206a,207aが駆動側、206b,207bが従動側であり、タイミングベルト208はタイミングプーリ206a,206b間に、タイミングベルト209はタイミングプーリ207a,207b間にそれぞれ調節されている。なお、従動側のタイミングプーリ206b,207bはそれぞれガイド軸200a,200bに設けられている。また、タイミングベルト208,209は、ガイド軸200a,200bを挟んで、ステッチャ5a側とクリンチャ5b側の対称な位置(ここでは、綴じ部τに対して反対側の位置)にそれぞれ設けられている。タイミングプーリ207aと206aは、図12に示すように駆動軸210により連結され、ステッピングモータ212から減速機構(減速歯車列)211と駆動軸210を介して駆動力が伝達される。
このようにガイド軸200a,200bに平行にタイミングベルト208,209を設けることにより、移動のための駆動抵抗を最小に収めることができ、かつガイド軸200a,200bに対して対称に設けることにより駆動系をシンプルかつ安価に構成することができる。さらに、ステッチャ5a及びクリンチャ5bの背面、ガイド軸200a,200b近傍のデッドスペースを利用しているので、針補給補給時の操作性(カートリッジ補給時の操作性)に対しても有利な構成とすることができる。
図13に示すように前記タイミングベルト208は、固定材213により、ステイプラ固定ブラケット202と連結され、タイミングベルトの移動に伴って、ステッチャ5aはガイド軸200aに沿って移動する。また、クリンチャ5bも図示していないが同様の構成となっている。
このように構成することにより、ステッチャ5a及びクリンチャ5bは、ガイド軸200a,200bに沿って同期し、かつ、図12矢印方向に平行に移動させることができる。なお、ステッチャ5aのホームポジションは、図14に示すようにセンサ216により検出され、この位置を基準にしてCPU360によって所定パルス数ステッピングモータ212を駆動することにより、ステッチャ5a及びクリンチャ5bを所定位置に移動させ、綴じ動作を行うことが可能になる。
このステイプルユニット5には、図11に示すようにステー204,205のそれぞれにローラ222,223が設けられ、記録紙後処理装置(用紙処理装置)2本体に設けられた図示しないレール上を転動し、綴じ位置と針交換位置との間をスライド移動できるようになっている。これにより、綴じ動作を行う通常使用時には、記録紙後処理装置2本体内に収容されて、画像形成装置1側からの指示に応じて綴じ動作を実行し、針を交換する必要がある場合には、ステイプルユニット5を引き出してガイド軸200aとステー204との間の空間Vから前述のように取っ手221を掴んでステイプルカートリッジ220を引き出し、新たなステイプルカートリッジ220を取り付けることができる。その際、ステー204はステイプルカートリッジ220の取り付け、取り外し方向と平行(ステイプル針打ち出し方向と平行)に設けられているので、前記空間Vを大きくとることができ、交換時の作業性に優れたステイプルユニット5とすることができる。なお、図13において符号223aはローラ223の軸の取付孔を、図14において符号222aはローラ222の軸の取付孔をそれぞれ示す。
図15は図11に示したステイプラの挟み込み動作(押圧動作)を示す概略構成図である。また、このときの動作を図16及び図17に示す。
図16は綴じ針により用紙束を綴じる綴じ動作時の動作説明図である。図16において、(a)は初期状態であり、この状態からクリンチャテーブル5b−1がクリンチャモータ5dの駆動力によりステッチャ部5a方向にせり出してきて、用紙束を挟み込む(b)。次いで、ステッチャ部5bがステッチャモード5dの駆動力によりステイプル針5a−1を用紙束を貫通させる方向に針の背中が用紙に密着するまで押し出す。このとき用紙を貫通した針の先端は、クリンチャ部5bの針折り曲げプレート5b−2に沿って、ガイドされ徐々に曲げられる(c)。針の先端は、図16(d)のように針折り曲げプレート5b−2により用紙に密着するまで押さえられる。そして、図16(e)に示すようにクリンチャテーブル5b−1が用紙束から後退し、初期状態(a)に復帰し、綴じ動作が完了する。
以上の動作において、(c)のステッチャ部5bの針を打出さなければいわゆる空打ち状態となり、用紙束を押さえつける動作のみを行うことになる。
図17が本発明の押さえ処理(挟み込み動作)を示す動作説明図である。本発明では、ステッチャ部5aの針を打出す動作をなくし、クリンチャ部5bのみを動作させることにより、従来では実現が難しかったステイプル位置での用紙の膨らみ(厚み)方向の押さえを行い、低コストでシートスタック性及び綴じ品質を向上させるようにしたものである。
図17において、(a)は初期状態であり、この状態からクリンチャテーブル5b−1がクリンチャモータ5dの回転によりステッチャ部5a方向にせり出してきて、用紙束を挟み込む(b)。しかし、図16の場合のように針を押し出すことなく(c)、針折り曲げプレート5b−2をさらに押圧して用紙束の押さえ動作を行い(d,e)、その後、図17(f)に示すようにクリンチャテーブル5b−1が用紙束から後退し、初期状態(a)に復帰し、押さえ動作が完了する。なお、この実施例では、束搬送ローラ13a,13bが用紙束の押さえ動作を補助しており、束搬送ローラ13a,13bは図17の(b)と(c)の工程の間で加圧され、(e)と(f)の工程の間で加圧解除される。このようにして綴じ位置においてはステイプラ5によって、中央部においては束搬送ローラ13a,13bによって用紙束が加圧されるので、用紙束のシートスタック性及び綴じ品質を向上させることができる。
なお、本実施例では分離タイプかつ各ユニットが独立駆動のステイプラを使用しているが、図18及び図19に示すような一体型のステイプラで、針の打ち出しのみを禁止し、同様に紙を挟みこむ動作をさせても(図19)効果は同じである。
図20は本実施例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もので、制御装置350は、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、コロシフトセンサ303、ステイプル排紙センサ305、ステイプルトレイ紙有無センサ306、放出爪位置検知センサ307、排紙センサ308、紙面検知センサ309、折りユニット紙有無検知センサ310、折りローラ配置検知センサ311、折りエンドストッパ位置検知センサ312、紙有無検知センサ313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。CPU360は、入力された信号に基づいて、各種モータやソレノイドなどの制御を司る。また、パンチユニット3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。
なお、用紙後処理装置FRの制御は図示しないRAMをワークエリアとして使用しながら前記CPU360が図示しないROMに書き込まれたプログラムを実行することにより行われる。また、プログラムはサーバからダウンロードして、あるいはFDやCD−ROMなどの公知の記録媒体に格納されたものを読み出してHDDなどの記憶装置にダウンロードすることにより前記マイクロコンピュータが実行できるように構成することも可能である。
以下、具体的な後処理モードを例にとり、実際の後処理動作について説明する
図21は本実施例に係る1個所綴じ、ステイプラ用紙束後端押さえ動作を行う端面綴じモードの処理手順を示すフローチャートである。
この端面綴じモードは部単位に用紙束の端面にステイプル綴じを施すモードである。画像形成装置から出力された用紙は入口搬送路Aを通り、第1分岐爪24をオンすること(ステップS101)によって下搬送路D方向に案内され、各搬送ローラ、排紙ローラ35を駆動し(ステップS102,S103)、搬送路Dに沿って移動する。そして、ステイプルユニット5を綴じ位置に移動させ(ステップS104)、ステイプルトレイ10に積載される用紙をカウントする積載枚数カウンタをクリアし(ステップS105)、後端フェンス27を搬送路内に突出させる(ステップS106)。一方、ユーザの選択によってパンチユニット3によって用紙端部にパンチ穴が開けられる(ステップS107)。その後、用紙はそのまま下搬送路Dを通ってステイプルトレイ10に積載される。
なお、ステップS107のパンチ制御は、後述の図22のサブルーチンの手順に従って行われる。また、ステップS110の叩きコロ8制御、ステップS119のステイプルユニット5ステイプル制御も後述の図23、図24のサブルーチンの手順にしたがって行われる。
ステイプルトレイ10に排出された用紙は、叩きコロ8によって後端フェンス27を基準に揃えられる(用紙束は図4の位置−ステップS108−S110)。用紙束の搬送方向と直角方向の揃えはジョガーフェンス12を往復動させ、ステイプルトレイ10の用紙積載部の幅を狭める動作によって行なわれる(用紙束は図4の位置−ステップS111)。揃え動作が終了すると、積載枚数カウンタをカウントアップし(ステップS112)、押端フェンス27を基準にステイプルトレイ10に必要な枚数分用紙が積載された後(ステップS113)、クリンチャ5bの押圧動作が開始され(ステップS114)、用紙束を挟み込んだ後、搬送ローラ束搬送ローラ13a,13bが用紙束下端部を銜え、用紙を保持し(ステップS115、116)、用紙束の挟み込み動作が終了し、ニップが解放され(ステップS117)、クリンチャ5bが後退を完了した後、ステップS107に戻し離、次の用紙に対してステップS107以降の処理を繰り返す。
ステップS114ないしステップS118の動作が図17に示した動作である。すなわち、用紙束はステイプルユニット5によって綴じ位置(通常の端部綴じは、用紙搬送方向に5mm)で針曲げ部(クリンチャ5b)による用紙束の挟み込み動作が開始される(ステップS114−図11(a)→(b))。クリンチャ5の挟み込みはクリンチャテーブル5b−1をクリンチャ駆動モータ5dによって駆動することにより行われる。挟み込みが完了すると(ステップS115−図11(b))、束搬送ローラ13a,13bを加圧し、束搬送ローラ13a,13bによる用紙束の挟み込み動作を行う(ステップS116)。次いで挟み込み動作が終了した(束搬送ローラ13a,13bのニップが開放された後(ステップS117)、クリンチャ5bの駆動を停止し(ステップS118)、すなわち、図11(e)から(f)の状態になると、ステップS107に戻り、次の用紙の処理を繰り返す。
そして、用紙枚数が必要枚数になると、図16に示した綴じ動作を行う(ステップS119)。端部綴じモードでのステイプラ5の綴じ位置は主に手前、2ヶ所、奥の選択が可能であるが、ここでは、選択された1個所の綴じ位置に応じてステッチャ5aとクリンチャ5bはステイプラ移動ガイド6によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直交する方向に移動してステイプラ綴じを行う。
このようにして端面綴じが終了すると、束搬送ローラ13a,13bで再度用紙束を挟持し(ステップS120)、後端フェンス27を搬送経路から後退させ(ステップS121)、放出爪11が用紙排出方向に移動し(ステップS122)、放出爪11が用紙端部に接触すると同時に束搬送ローラ13a,13bの圧接状態を解除する(ステップS123)。綴じ処理が終了すると、排紙ガイド板16が所定角開放され(ステップS124)、綴じられた用紙束は、放出ベルト14と一体に移動する放出爪11によって上方へ持ち上げられる。放出爪11は放出ベルト14でステイプルトレイ10の上端まで用紙束を持ち上げることができ、排紙ガイド板16間に用紙束が進入すると、排紙ガイド板16は閉鎖され、用紙束は放出ローラ15から駆動力を得て(ステップS125)排紙トレイ17に排紙され積載される(ステップS126)。なお、排紙ガイド板16は用紙束の厚さに応じて放出ローラとの間隔を調整可能となっている。
排紙が完了すると放出ローラ15を停止し(ステップS127)、放出位置検知センサがオンになるまで、すなわち、放出爪11がホームポジションに位置するまで放出ベルト14を駆動し(ステップS128)、ホームポジションに位置した時点で停止させる(ステップS129)。この動作をステップS105から所定部数終了するまで繰り返す(ステップS130)。
なお、図22に示したパンチ制御では、まず、用紙がパンチ位置に達すると(ステップS201)、パンチ要求の有無をチェックし(ステップS202)、パンチ要求があるときのみパンチを実行する(ステップS203)。
図23に示した叩きコロ制御では、まず、用紙が叩き位置に達すると(ステップS301)、叩きコロ8を所定時間駆動して用紙を後端フェンス27側に移動させ(ステップS302、S303)、動作を停止する(ステップS304)というものである。
図24に示したスティプルユニット5制御では、まず、綴じ位置にスティプラユニット5を移動させ(ステップS401)、指定された綴じ位置にスティプラユニット5が位置すると(ステップS402)、スティプラユニット5を停止させ(ステップS403)、スティプル動作を実行する(ステップS404)。指定個所のスティプルが終了すると(ステップS405)、次のスティプル位置に移動し、全てのスティプル位置のスティプルが終了すると、スティプラユニット5を退避させて(ステップS406)この処理を終了する。
ここで、ステイプルユニット5の動作についてさらに詳しく説明する。
ステイプルユニット5の移動方向の位置は、まずステイプルユニットホームポジションセンサ314(図5)によってホームポジションHPが検出され、さらに、ホームポジションHPからの移動量(図示しないステイプルユニット移動ステッピングモータの駆動パルス数)によって検出される(ステップS104)。
端部1ヶ所綴じでA4縦またはA4縦サイズより幅方向に広いサイズの場合(ステイプルユニット5と後端フェンス27が干渉(接触)しない綴じ位置の場合)、予めステイプルユニット5が綴じ位置で待機し、ステイプルトレイ10に必要な枚数分用紙が積載された後、その場所でステイプラ綴じを行う。綴じ位置が、ステイプルユニットのホームポジションに対して後端フェンス27を挟んで反対側の場合は、最初の揃え動作の開始前に後端フェンス27を退避させ、ステイプルユニット5を後端フェンス27の反対方向の綴じ位置まで移動させる。その後、後端フェンス27を戻し、ステイプルトレイ10に必要な枚数分用紙が積載された後、その場所でステイプラ綴じを行う(図6)。
端部1ヶ所綴じでA4縦サイズより幅方向に狭いサイズの場合(ステイプルユニット5と後端フェンス27が干渉(接触)する綴じ位置の場合)、予めステイプルユニット5がA4縦の綴じ位置(ステイプルユニット5と後端フェンス27が接触しない最寄りの位置)W1で待機し、ステイプルトレイ10に必要な枚数分用紙が積載された後、束搬送ローラ13a,13bが用紙束下端部を銜え、用紙を保持し、後端フェンス27が用紙積載面より後退する。その後、用紙サイズに応じてステッチャ5aとクリンチャ5bはステイプラ移動ガイド6によって互いの相対位置を保ったまま用紙搬送方向と直交する方向に移動してステイプラ綴じを行う。綴じ位置が、ステイプルユニット5のホームポジションに対して後端フェンス27を挟んで反対側の場合は、最初の揃え動作の開始前に後端フェンス27を退避させ、ステイプルユニット5を後端フェンス27の反対方向の待機位置(ホームポジションの反対側の、ステイプルユニット5と後端フェンス27が干渉(接触)しない最寄りの位置W2)まで移動させる。その後、後端フェンス27を戻し、ステイプルトレイ10に必要な枚数分用紙が積載された後、前述の動作と同様にステイプラ綴じを行う(図7)。
端面2ヶ所綴じの場合、前述した1ヶ所綴じ小サイズと同様に、予めステイプルユニット5がA4縦の綴じ位置(ステイプルユニット5と後端フェンス27が干渉(接触)しない最寄りの位置)W3で待機し、ステイプルトレイ10に必要な枚数分用紙が積載された後、束搬送ローラ13a、13bが用紙束下端部を銜え、後端フェンス27が用紙積載面より後退し、ステイプルユニット5が移動し、綴じを行う。2箇所の綴じが終了すると次束の綴じに備えて、前回の待機位置W3とは後端フェンス27を挟んで反対側の待機位置W4にステイプルユニット5が移動する(図8)。
端面綴じの動作を図9に示す。図9(a)では、用紙搬送方向後端部と用紙搬送方向に直交する方向とが揃えられ、1部の用紙の必要枚数が揃った状態である。この状態から図9(b)に示すように束搬送ローラ13a,13bに銜え込まれ、図9(c)に示すように後端フェンス27が後退してステイプルユニット5が綴じ位置に移動し、図9(d)に示すように綴じ位置で綴じ動作が行われる。なお、前述のように、端面1個所綴じで、ステイプルユニット5と後端フェンス27が干渉しない場合には、後端フェンス27の後退処理は行われない。
このように本実施例によれば、ステイプラ5のステッチャ5aが針を打ち出す綴じ動作を行なわず、用紙束を押さえる用紙押え動作(いわゆる空打ちの状態)を行うことにより、従来では実現が難しかったステイプル位置での用紙の膨らみ(厚み)方向を押さえることが可能となり、低コストでシートスタック性及び綴じ品質を向上させ、信頼性の高いシート後処理装置を提供することができる。
本発明の実施例に係る用紙後処理装置の概略構成を示す図である。 図1に示した用紙後処理装置を備えた画像形成システム(複写機形態)の概略構成を示す図である。 図1に示した用紙後処理装置を備えた画像形成システム(プリンタ形態)の概略構成を示す図である。 ステイプルトレイ回りの機構を示す斜視図である。 綴じ動作に入る前のステイプルユニットの位置を示す図である。 大サイズ1個所綴じの場合の用紙束とステイプルユニットの位置関係を示す図である。 小サイズ1個所綴じの場合の用紙束とステイプルユニットの位置関係を示す図である。 2個所綴じの場合の用紙束とステイプルユニットの位置関係を示す図である。 端面綴じの動作を示す図である。 束搬送ローラの接離機構及び動作を示す図である。 ステイプル移動部の正面図である。 ステイプル移動部の斜視図である。 ステッチャを背面側から見た要部斜視図である。 ステッチャを側板も入れて背面側から見た要部斜視図である。 図11に示したステイプラの挟み込み動作(押圧動作)を示す概略構成図である。 綴じ針により用紙束を綴じる綴じ動作時の動作説明図である。 本実施例における押さえ処理(挟み込み動作)を示す動作説明図である。 一体型のステイプラによる押さえ処理の動作(初期状態)を示す説明図である。 一体型のステイプラによる押さえ処理の動作(挟み込み時)を示す説明図である。 本実施例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。 端面綴じモードの処理手順を示すフローチャートである。 パンチ制御の処理手順を示すフローチャートである。 叩きコロ制御の処理手順を示すフローチャートである。 ステイプルユニット制御の処理手順を示すフローチャートである。
符号の説明
2 用紙後処理装置
5 ステイプルユニット
5a ステッチャ
5b クリンチャ
5b−1 クリンチャテーブル
8 叩きコロ
10 ステイプルトレイ
12 ジョガーフェンス
13a,13b 束搬送ローラ
19 折りプレート
27 後端フェンス
350 制御装置
360 CPU

Claims (17)

  1. 用紙に対して所定の処理を施す処理手段を有する綴じ装置において、
    用紙を整合し集積する集積手段と、
    前記集積手段に集積された用紙束を綴じ位置方向に搬送する搬送手段と、
    集積された用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ手段と、
    前記搬送手段及び前記綴じ手段の制御を司る制御手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、前記綴じ手段によって綴じ処理を行う前段階で、当該綴じ手段によって用紙束を挟み込み、用紙束の膨らみを抑制する押さえ処理を行わせ
    前記押さえ処理は、前記綴じ手段における綴じ処理の動作うち綴じ針の打ち出しを省略した空打ち状態の綴じ動作からなることを特徴とする綴じ装置。
  2. 前記綴じ手段は針を打出すドライバ部と用紙を挟み込み、針を折り曲げるクリンチャ部とからなり、
    前記制御手段は前記ドライバ部と前記クリンチャ部の駆動をそれぞれ独立して実行し、前記押さえ処理は前記クリンチャ部のみ動作させることを特徴とする請求項1記載の綴じ装置。
  3. 前記ドライバ部とクリンチャ部が別体に構成されていることを特徴とする請求項記載の綴じ装置。
  4. 前記制御手段は、1以上の予め設定された用紙の集積毎に前記押さえ処理を行わせることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載の綴じ装置。
  5. 前記綴じ手段による前記押さえ処理は、綴じ位置で行われることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載の綴じ装置。
  6. 前記綴じ手段に加えて用紙束の押さえ処理を行う押さえ手段をさらに備えていることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載の綴じ装置。
  7. 前記押さえ手段は、用紙束の用紙搬送方向に直交する方向の中央部寄りで押さえ処理を行うことを特徴とする請求項記載の綴じ装置。
  8. 前記押さえ手段は、前記綴じ手段が用紙束を押さえている間、用紙束を挟み込んでいることを特徴とする請求項または記載の綴じ装置。
  9. 前記押さえ手段が、用紙束を搬送する前記搬送手段からなることを特徴とする請求項ないしのいずれか1項に記載の綴じ装置。
  10. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の綴じ装置を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
  11. 請求項1記載の用紙処理装置が記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置に一体または別体に設けられていることを特徴とする画像形成システム。
  12. 画像形成後の用紙に対して綴じ手段により綴じ処理を行う用紙処理方法において、
    用紙を整合し、集積して用紙束を形成する用紙束形成工程と、
    前記用紙束形成工程で形成された用紙束に綴じ処理を行う前に前記綴じ手段により用紙を一旦挟み込む押さえ工程と、
    前記押さえ工程の後に、前記用紙束に対して綴じ処理を行う綴じ工程と、
    を備え
    前記押さえ工程は、前記綴じ手段による綴じ処理の動作うち綴じ針の打ち出しを除いて空打ち状態の綴じ処理と同一であることを特徴とする用紙処理方法。
  13. 前記押さえ工程に、前記用紙束形成工程を行う箇所から前記綴じ工程を行う箇所に用紙束を移送する搬送ローラによる押さえ動作が含まれていることを特徴とする請求項1記載の用紙処理方法。
  14. 前記押さえ工程は、1以上の予め設定された用紙排出毎に用紙束を挟み込むことを特徴とする請求項1ないし1のいずれか1項に記載の用紙処理方法。
  15. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の綴じ装置の制御手段の機能をコンピュータで実行するための手順を含んでいることを特徴とするコンピュータプログラム。
  16. 前記請求項1ないし1のいずれか1項に記載の用紙処理方法の各工程をコンピュータで実行するための手順を含んでいることを特徴とするコンピュータプログラム。
  17. 請求項1または1記載のコンピュータプログラムをコンピュータが読み込み、実行可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
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