JP4159460B2 - シート後処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明はシート後処理装置及び画像形成装置に係り、特に、画像が記録されたシートをシート束とし該シート束に綴じ処理を施すシート後処理装置及び画像形成装置に関する。
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置から排出された画像記録済みの複数枚のシートをそれらのシート端を整合してシート束として、シート束に対してステープラからステープルを打ち込むことでシート束に綴じ処理を施すシート後処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなシート後処理装置からは、各シートの端が揃えられ綴じられた状態のシート束が排出されるため、出来上がったシート束の体裁が一律で、かつ、画像形成装置から排出されたシートをマニュアルで整合して綴じ処理を施すような手間も不要となる。
この種のシート後処理装置は、シート束に対してステープルを打ち込むためのステープラユニットを備えている。ステープラユニットは、一般に、20枚綴じ、30枚綴じ等のように、ステープラユニットで綴じ処理を施すことができる最低の保証シート枚数が定められており、シートの綴じ処理枚数によってグレード(コスト)や消費電力が異なっている。なお、本発明に関連して、バインド部材の脚部をシート束の穿孔位置に貫通させるバインディング装置が知られている(例えば、特許文献2、3参照)。
特開2003−267622号公報 特開平11−20363号公報 特開平11−20364号公報
しかしながら、従来のシート後処理装置では、シート束を構成するシートの枚数が増えるに従い、シート束を貫通させるためのステープル(綴じ針)への負荷が増加し、シート束が厚い場合にはステープルの脚部(先端部)が当該負荷に耐えられず屈曲して綴じ不良を生ずる、という問題を有していた。また、例えば、カラー印刷用シート等は表面にコーティングが施されており、通常(モノクロ用)のシートより厚くかつ強度が大きいため、シートの種類によってもステープルへの負荷が増加し、上記シートの枚数の増加と同様の問題を惹起していた。
これらの問題を解消するために、ステープル自体の強度を上げることも考えられるが、この場合には、シート束にステープルを貫通させるための負荷に勝る、駆動力が必要となるので、ステープラユニットの大型化に起因してシート後処理装置自体の大型化、ステープル貫通時の騒音や振動の増大、消費電力の増加等、シート後処理装置としての基本的な問題が派生してしまう。更に、ステープルで綴じられたシート束の結束を解除したい場合に、強度の大きいステープルで綴じられたシート束は解除が困難なため、使い勝手にも影響する。
本発明は上記事案に鑑み、シート枚数が増加した場合や各シートが厚手の場合でも、装置の大型化、騒音や振動の増大、消費電力の増加を招くことなくシート束に確実に綴じ処理を施すことができるシート後処理装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、シート後処理装置であって、シートを搬入するための搬入部と、前記搬入部に搬入されたシートに対して選択的に穿孔処理を施す穿孔手段と、前記穿孔手段で穿孔処理が施されたシートと、前記穿孔手段で穿孔処理が施されないシートとを両者が混在したシート束とするシート束形成手段と、前記シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち前記穿孔手段で穿孔処理が施されたシートの穿孔位置を被綴じ位置として、前記シート束に対してステープルによる綴じ処理を施す綴じ手段と、を備える。
第1の態様では、シート後処理装置はシートを搬入するための搬入部を備えており、穿孔手段により搬入部に搬入されたシートに対して選択的に穿孔処理が施され、シート束形成手段により穿孔手段で穿孔処理が施されたシートと、穿孔処理が施されないシートとが混在したシート束とされ、綴じ手段により、シート束形成手段でシート束とされたシートのうち、穿孔手段で穿孔処理が施されたシートの穿孔位置を被綴じ位置として、穿孔処理が施されないシートをステープルで綴じることにより、シート束に対して綴じ処理が施される。本態様によれば、綴じ手段により穿孔手段で穿孔処理が施されたシートの穿孔位置を被綴じ位置としてシート束に対してステープルによる綴じ処理が施されるため、綴じ手段はシート束を構成する全てのシートに対してステープルを貫通させる必要がないので、装置の大型化、騒音や振動の増大、消費電力の増加を招くことなくシート束に綴じ処理を施すことができると共に、穿孔処理が施されないシートにステープルが打ち込まれステープルの位置が固定されるため、ステープルの脚部を折り曲げるときに折り曲げ不良が生ぜずシート束に対して確実な綴じ処理を施すことができる。
第1の態様において、穿孔手段は、シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち、少なくとも綴じ手段によりシート束に打ち込まれるステープルの脚部が最後に貫通するシートの被綴じ位置に穿孔処理を施さないようにすれば、綴じ処理後のシート束においてステープルがシートの穿孔位置内で移動することで、折り曲げられたステープルの脚部間からシートが順次ないし纏めて外れてシート束がバラバラとなることを防止することができる。また、穿孔手段は、シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち、少なくとも綴じ手段によりシート束に打ち込まれるステープルの脚部が最初に貫通するシートの被綴じ位置に穿孔処理を施さないようにすれば、ステープルの脚部が最初に貫通するシートがシート束の表面になるときに、シートに施された穿孔処理が隠れるため、シート束自体の見栄えをよくすることができる。
また、上記課題を解決するために、本発明の第2の態様は、画像形成装置であって、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像が形成されたシートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されたシートに対して穿孔処理を施す穿孔手段と、前記画像形成手段により画像が形成されるシートに対して前記穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定する穿孔処理決定手段と、前記穿孔手段で穿孔処理が施されたシートと、前記穿孔手段で穿孔処理が施されないシートとを両者が混在したシート束とするシート束形成手段と、前記シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち前記穿孔手段で穿孔処理が施されたシートの穿孔位置を被綴じ位置として、前記シート束に対してステープルによる綴じ処理を施す綴じ手段と、を備える。
第2の態様では、画像形成手段によりシートに画像が形成され、搬送手段により画像形成手段で画像が形成されたシートが搬送され、穿孔手段により搬送手段で搬送されたシートに対して穿孔処理が施され、シート束形成手段により穿孔手段で穿孔処理が施されたシートと、穿孔処理が施されないシートとが混在したシート束とされ、綴じ手段により、シート束形成手段でシート束とされたシートのうち、穿孔手段で穿孔処理が施されたシートの穿孔位置を被綴じ位置として、穿孔処理が施されないシートをステープルで綴じることにより、シート束に対して綴じ処理が施される。画像形成手段により画像が形成されるシートに対して穿孔手段による穿孔処理を施すか否かは、穿孔処理決定手段により決定されるが、この穿孔処理決定手段による決定は、画像形成手段による画像形成開始前であっても、画像形成後(穿孔処理前)であってもよい。
第2の態様において、穿孔処理決定手段は、シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち、少なくとも綴じ手段によりシート束に打ち込まれるステープルの脚部が最後及び/又は最初に貫通するシートの被綴じ位置には、穿孔手段による穿孔処理を施さないように決定することが好ましい。
また、第2の態様において、綴じ手段による綴じ処理を指定するための綴じ処理指定手段と、画像を形成すべきシートの枚数を設定するための枚数設定手段と、を更に備え、穿孔処理決定手段が、綴じ処理指定手段で綴じ処理が指定されたときに、枚数設定手段で設定されたシートの枚数に応じて、画像形成手段により画像が形成されるシートに対して穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定する形態を採るようにしてもよい。この場合に、穿孔処理決定手段が、枚数設定手段で設定されたシートの枚数が予め設定された綴じ手段の綴じ処理枚数を越えるときに、画像形成手段により画像が形成されるシートに対して穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定するようにすれば、予め設定された綴じ手段の綴じ処理枚数を越えても、自動的にシート束に対して確実な綴じ処理を施すことができる。操作者のシート後処理に対する意図を反映させるために、画像形成手段により画像が形成されるシートに対して、穿孔手段による穿孔処理を施させるか否かを操作者に選択させるための選択手段を更に備え、穿孔処理決定手段が、枚数設定手段で設定されたシートの枚数が予め定められた綴じ手段の綴じ処理枚数を越えるときに、操作者による選択手段での選択に従って穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定するようにしてもよい。
また、第2の態様において、綴じ手段による綴じ処理を指定する綴じ処理指定手段と、画像を形成すべきシートの種類を設定するための種類設定手段と、を更に備え、穿孔処理決定手段が、前記綴じ処理指定手段で綴じ処理が指定されたときに、前記種類設定手段で設定されたシートの種類に応じて、前記画像形成手段により画像が形成されるシートに対して前記穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定する形態を採るようにしてもよい。この場合に、穿孔処理決定手段が、種類設定手段で設定されたシートの種類がカラー印刷用シートのときに、画像形成手段により画像が形成されるシートに対して穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定するようにすれば、綴じ処理での負担の大きい厚手のカラー印刷用シートでも、自動的にシート束に対して確実な綴じ処理を施すことができる。操作者のシート後処理に対する意図を反映させるために、画像形成手段により画像が形成されるシートに対して、穿孔手段による穿孔処理を施させるか否かを操作者に選択させるための選択手段を更に備え、穿孔処理決定手段が、種類設定手段で設定されたシートの種類がカラー印刷用シートのときに、操作者による選択手段での選択に従って穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定するようにしてもよい。
本発明によれば、綴じ手段により穿孔手段で穿孔処理が施されたシートの穿孔位置を被綴じ位置としてシート束に対してステープルによる綴じ処理が施されるため、綴じ手段はシート束を構成する全てのシートに対してステープルを貫通させる必要がないので、装置の大型化、騒音や振動の増大、消費電力の増加を招くことなくシート束に綴じ処理を施すことができると共に、穿孔処理が施されないシートにステープルが打ち込まれステープルの位置が固定されるため、ステープルの脚部を折り曲げるときに折り曲げ不良が生ぜずシート束に対し確実な綴じ処理を施すことができる、という効果を得ることができる。
以下、図面を参照して、本発明をデジタル複写機に適用した実施の形態について説明する。
(構成)
図1に示すように、本実施形態のデジタル複写機1は、シートに画像を形成するデジタル複写機本体1Aと、デジタル複写機本体1Aの側部に装着されデジタル複写機本体1Aから搬送された画像形成済みのシートに穿孔処理を施すシート穿孔装置2と、シート穿孔装置2の下流側の側面に装着され複数のシートで構成されるシート束に綴じ処理等を施すシート後処理装置3とを備えている。なお、シート穿孔装置2は、本実施形態においてはシート後処理装置3のオプション装置の一つであるが、本願発明との関係では「シート後処理装置」の一部として機能する。
<デジタル複写機本体>
デジタル複写機本体1Aは、原稿Dの複写画像をシートに記録する画像形成手段としての画像形成部902、画像形成部902の上方に配設され原稿Dに光を照射する光源907を有し原稿Dからの反射光を光学系908を介してCCD201に結像させ、いわゆるスキャナとして機能する画像入力部200、画像形成部902の下部位置に配置され画像形成部902にシートを1枚ずつ給紙する給紙部909、並びに、これら各部の動作を制御すると共に穿孔処理決定手段として機能する制御部950を有して構成されている。
給紙部909は、デジタル複写機本体1Aに着脱自在で、A5サイズのシートを収容するカセット910、A4サイズのシートを収容するカセット911、A3サイズのシートを収容するカセット913を有している。
画像形成部902は、外周面に潜像が形成可能な円筒状の感光ドラム914を有している。感光ドラム914の周囲には、感光ドラム914に潜像形成用の電荷を帯電させる一次帯電器919、感光ドラム914上にハードディスク961(図2参照)に記憶された画像データに応じて変調されたレーザビームを出力するレーザユニット922、感光ドラム914に形成された静電潜像を現像してトナー像とする現像器915、シートにトナー像を転写するために帯電させる転写用帯電器916、シートに転写用帯電器916とは逆極性に帯電させて感光ドラム914から分離するための分離帯電器917、及び感光ドラム914を清浄するクリーナ918がそれぞれ配設されている。
レーザユニット922は、レーザビームを発生させる半導体レーザ、コリメータレンズを介して半導体レーザから出力されるレーザビームを1ライン毎のビームに変換するポリゴンミラー、ポリゴンミラーからの走査ライン毎のレーザビームを平行光に変換するfθレンズ、fθレンズからの平行光を反射して感光ドラム914に導くミラー、及び、ポリゴンミラーを回転させるモータを有している。
感光ドラム914の下流側かつ分離帯電器917の近傍には、無端搬送ベルト920が巻き掛けられたローラが配置されており、無端搬送ベルト920は、ヒートローラ等を有しシートに形成されたトナー像を加熱・定着させるための定着器904の近傍に配置されたローラとの間で張架されている。定着器904の下流側には、画像が形成されたシートをデジタル複写機本体1Aから排出しシートを搬送する搬送手段としての排出ローラ対905が配設されている。無端搬送ベルト920の下部位置、かつ、排出ローラ対905と感光ドラム914の上流側との間には、片面に画像が定着されたシートの他面に画像を形成して両面印刷を行うためのデュープレックス921が配置されている。
また、デジタル複写機本体1Aは、上部位置に、原稿Dを載置するためのプラテンガラス906、及び、制御部950からの情報に従ってデジタル複写機1Aの状態等を表示すると共に、オペレータによる操作で制御部950に操作命令が指示可能な綴じ処理指定手段、枚数設定手段、種類設定手段及び選択手段としてのタッチパネル248を有している。プラテンガラス906の上方には、一側がデジタル複写機本体1Aの上部に固定されており他側が回動可能にプラテンガラス906を覆うと共に、原稿Dをプラテンガラス906に自動給送可能な原稿自動給送装置(ADF)940が配置されている。
図2に示すように、制御部950は、中央演算処理装置として作動するCPU(以下、CPU1という。)、デジタル複写機1Aの基本制御プログラムを記憶したROM、CPU1のワークエリアとして働くRAM及びこれらを接続する内部バスで構成されている。制御部950には外部バスが接続されている。外部バスには、図示を省略したインターフェースを介してパーソナルコンピュータ(以下、パソコンという。)210、画像入力部200で入力されたアナログ画像データをデジタルデータに変換するA/D変換部960、画像形成部902、画像入力部200又はパソコン210から送出される画像データを記憶するハードディスク(HD)961、タッチパネル248の表示や操作命令を制御するタッチパネル表示操作制御部250、並びに、後述する穿孔処理装置2の制御部290及びシート後処理装置3の制御部149に接続されている。なお、画像入力部200はA/D変換部960に、タッチパネル表示操作制御部250はタッチパネル248に接続されている。
タッチパネル248の初期画面には、後述する部数指定ボタン等の他に、オペレータの選択を許容するために選択表示スイッチボタンが表示され、選択表示スイッチが押下されると、タッチパネル248には、複数枚のシートで構成されるシート束に端綴じ処理を施すための端綴じ処理入力スイッチボタン、シート束に中綴じ処理を施すための中綴じ処理入力スイッチボタン、シート束を折り曲げて冊子とするための折処理入力スイッチボタン、シートにパンチ孔を形成するための穿孔処理入力スイッチボタン、シートにパンチ孔を形成した穿孔シート及びシートにパンチ孔を形成しない非穿孔シートを混在させたシート束に綴じ処理を施すための穿孔綴じ処理入力スイッチボタン、穿孔綴じ処理を行うときに非穿孔シートを指定するための非穿孔シート指定スイッチボタン(選択手段)、画像を形成する対象となりシート束を構成するシートの枚数を指定するための画像形成枚数指定スイッチボタンボタン、カラー印刷用シート等のシートの種類を指定するためのシート種類指定スイッチボタン、等を含む複数のスイッチボタンが表示される。なお、端綴じ処理には1箇所綴じと2箇所綴じの2種類があり、これらの指定も端綴じ処理入力スイッチボタンで選択することができる。
<シート穿孔装置>
図3に示すように、シート穿孔装置2は、シートに穿孔処理を施す3個の2又円柱状の穿孔手段としてのパンチ250を有している。パンチ250は円柱状下部側先端にそれぞれ穿孔刃が形成されており、パンチ250の軸方向と直交する方向に貫通した作動ピン251を有している。また、パンチ250は、搬入部の一部としてのシート搬送路245(図4参照)に対して固定されたパンチガイド200に収容されている。パンチガイド200は、上側パンチガイド220と下側パンチガイド230とで構成されている。
上側パンチガイド220は、チャネル状部材で構成されており、チャネル状部材の立ち上がり部224両端に外側に向けて断面略L字状に折り曲げられたフランジ部221、222を有している。また、立ち上がり部224の一側及びフランジ部221には連通して矩形状に切り欠かれた3つのピン貫通窓221aが形成されており、立ち上がり部224の他側及びフランジ部222にもピン貫通窓221aと対向する位置にピン貫通窓221aと同様にピン貫通窓222aが形成されている。更に、上側パンチガイド220のチャネル底部223の中央には、立ち上がり部224に形成されたピン貫通窓221a、222aの位置に対応して、パンチ250の穿孔刃が下方に進出可能な3つの貫通孔(不図示)が形成されている。
一方、下側パンチガイド230もチャネル状部材で構成されており、中央平面部231と両側が上方に突出した突出平面部232とを有している。中央平面部231には、上側パンチガイド220のチャネル底部223に形成された貫通孔の位置に対応して、パンチ250の穿孔刃が進出可能な3つの貫通孔231aが形成されている。
上側パンチガイド220のチャネル底部223及び下側パンチガイド230の突出平面部232は、両側でネジ241によりネジ締結されている。また、上側パンチガイド220のチャネル底部223と下側パンチガイド230の中央平面部231との間には、シートを搬入乃至搬送可能な搬入部の一部としての空間(以下、搬入空間という。)が形成されている。
パンチ250の作動ピン251は、ピン貫通窓221a、222aを貫通してスライダ210、211に形成された案内溝210b、211b(図5参照)に係合している。案内溝210b、211bは、それぞれスライダ210、211の上側パンチガイド220に対向する面の長手方向に形成されており、上側水平溝部、下側水平溝部、並びに、上側水平溝部及び下側水平溝部間を繋ぐ傾斜溝部を連接することで形成されている。また、スライダ210、211の長手方向には、案内溝210b、211bの上方に略水平のスライダ溝210a、211aが形成されている。このスライダ溝210a、211aには、それぞれ上側パンチガイド220のフランジ部221、222の先端が係合している。
スライダ210、211は、スライダ溝210a、211a及び案内溝210b、211bが形成された面の反対面側にそれぞれ2個の突起を有しており、これらの突起が略チャネル状のスライドホルダ201の立ち下がり部に形成された矩形窓に嵌合することで、スライドホルダ201に固定されている。スライドホルダ201の一側には係合ピン202が固着されている。係合ピン202の下端部は、シャフト287に形成されたカム溝287aに係合している。シャフト287の一端はギア286に固着されており、他端は図示を省略した支持部材に回転可能に軸支されている。
ギア286には、正逆転可能なステッピングモータ280のモータ軸に固着されたギア281、ギア281に噛合するギア282、及び、ギア283、284、285を介してモータ280の回転駆動力が伝達される。従って、シャフト287の正逆回転でカム溝287aに係合した係合ピン202により、スライドホルダ201は図3の矢印A又は矢印B方向にスライドし、スライドホルダ201はパンチ250の進出方向と直交する方向にスライダ210、211を支持している。なお、ギア286に噛合するギア285には、カム溝287aの基準位置、換言すれば、スライダ210、211に形成された案内溝210b、211bの基準位置(以下、RPと略称する。)を検出するためのRP検出片285Aが突設されている。RP検出片285A、すなわち、案内溝210b、211bのRPは検出センサ291により検出される。
下側パンチガイド230の下方には、パンチ屑を受ける受け板(不図示)が配置されている。受け板の一側には、図示を省略したモータからの回転力により回動軸262の周りに回動することで受け板上からパンチ屑を掃き出し、受け板の下方に配置されたゴミ箱270内へパンチ屑を落下させるフラッパ261が配置されている。回動軸262には、フラッパ261の基準位置を検出するための検出片263が固着されている。検出片263、すなわち、フラッパ261の基準位置は検出センサ292で検出される。
図4に示すように、上記構成部材は、シート穿孔装置2のケーシングとなる装置フレーム2A内に収容されている。また、シート穿孔装置2は、シート穿孔装置2全体を制御する制御部290を有している。制御部290は、CPU(以下、CPU2という。)、CPU2が実行するプログラムやプログラムデータを予め記憶したROM、CPU2のワークエリアとして機能すると共にデジタル複写機本体1Aの制御部950から受信した設定データ等を記憶するRAM及びデジタル複写機本体1Aの制御部950との通信を行うためのインターフェース等を含んで構成されている。なお、図4において、図3に示したフラッパ261、ゴミ箱270、モータ280等は捨象している。
<シート後処理装置>
図4に示すように、シート後処理装置3は、シート後処理装置3のケーシングとなる装置フレーム3A内に、シート穿孔装置2を介してデジタル複写機本体1Aから排出されたシートを略水平方向に排出ローラ対905の反対側に搬送する搬送ユニット100、搬送ユニット100の下方に斜めに配置され画像形成済みの複数のシートの端部を整合しシート束を形成するシート束形成手段としての整合ユニット20、整合ユニット20の下流に斜めに配置され複数枚のシートからなるシート束に綴じ処理を施す綴じ手段としてのステープラユニット30、ステープラユニット30の下流に斜めに配置されシート束の所定位置を折り位置として折り処理を施す折りユニット50、シート束や冊子(折り処理が施されたシート束)を収積するためのスタック部、及び、シート後処理装置3の各ユニットを制御する制御部149を有している。
搬送ユニット100は、シートをシート後処理装置3内に案内する搬送ガイド40、シートを更に下流に案内する搬入ガイド7、搬送ガイド40に配設されシートをニップ・搬送する搬送ローラ対5、搬入ガイド40内に搬送されたシートの先端を検出するシート検知センサ4、及び、搬入ガイド7の最下流に配設されシートをニップ・排出する排出ローラ対6を有している。
整合ユニット20は、排出ローラ対6によって排出されたシートを積載する処理トレイ8を有している。処理トレイ8は、シートの下流側への搬送を付勢するために、シート搬送方向を下側としてデジタル複写機本体1Aのプラテンガラス906に対し約30°に斜設されている。処理トレイ8上には、シートの両端を案内して幅寄せ整合する整合板9が設けられている。処理トレイ8の下部位置には、図示を省略した整合モータが配設されており、整合モータのモータ軸にはラック16に噛合したピニオン15が嵌着されている。整合板9の下側からは細長矩形状の固定部材が延出されており、固定部材の先端部は、処理トレイ8の幅方向に形成された長穴を挿通してラック16に固定されている。従って、整合板9は、シートのサイズに応じて整合モータの回転で処理トレイ8の幅方向に移動可能である。
処理トレイ8の中央下部には、プーリ軸10a、11bにそれぞれプーリ10、11が嵌着されており、プーリ10、11間には無端移送ベルト12が巻き掛けられている。プーリ軸10aには搬送下ローラ18が嵌着されている。搬送下ローラ18の外周部は、処理トレイ8に形成された切り欠きを介して処理トレイ8の上面から露出している。プーリ軸10aには、正逆転可能な図示しないステッピングモータ(以下、モータAと略称する。)からの駆動力が伝達される。
一方、搬送下ローラ18の上方には、二点鎖線で示すように搬送下ローラ18に当接する当接位置と、実線で示すにように搬送下ローラ18から離間した離間位置との間で移動自在な搬送上ローラ19が配設されている。搬送上ローラ19の当接位置及び離間位置間の移動は図示しないカム等の動作により行われ、搬送上ローラ19の回転力はギアを介して図示を省略した整合モータから付与される。
搬入ガイド7の下方かつ処理トレイ8の上方には、軸17aを中心に回転しシートをシート搬送方向に付勢するパドル17が配置されている。パドル17は、一定の弾力を持ったゴム材等の弾性部材が材質とされており、軸17aを中心として放射状に一体形成されたフィン17bを有している。パドル17は、シートが処理トレイ8上に排出乃至収積される際に容易に変形し、シート搬送方向への搬送に適切な付勢力を付与することが可能である。
無端移送ベルト12には、処理トレイ8上に収積されたシート束の一側端部に端面で当接しシート束を昇降トレイ90側に押し出す押し出し爪13が固着されている。押し出し爪13にはホームポジション(以下、HPと略称する。)が設定されており、HPは、押し出し爪13の端面がプーリ軸10aの真下に位置するところとされている。無端移送ベルト12の下側には、押し出し爪13のHPを検出するために、押し出し爪13と係合する検出アームと透過型一体センサからなるアーム検出センサとが配設されている。
また、処理トレイ8のステープラユニット30側の上方には、斜設された処理トレイ8上を自重でシート搬送方向に落下するように付勢されかつパドル17の回転によって更に付勢されるシートの一端を規制・整合するストッパ21が配置されている。ストッパ21は、脚部と腕部とを有する断面略J字状の形状を有している。ストッパ21の腕部の一側は、不図示のソレノイドのプランジャに固定されており、腕部の他側はバネにより所定の引張力で引っ張られている。ストッパ21は、不図示のソレノイドのオン・オフにより、腕部の略中央に位置する支持軸を支点として、脚部底面(脚部の先端)が、実線で示すように処理トレイ8の上面に当接する規制位置と、二点鎖線で示すにように処理トレイ8の上面から退避した退避位置との間で移動自在とされている。
押し出し爪13は、通常時(搬送上ローラ19が離間位置にあり、かつ、ストッパ21が退避位置にあるとき)には、昇降トレイ90側に移動可能である。従って、規制位置に位置するストッパ21で一側端部が整合されたシート束を、押し出し爪13で昇降トレイ90側に搬送したり、押し出し爪13をHPに位置させた状態で、一側端部が整合されたシート束を搬送下ローラ18と当接位置に位置する搬送上ローラ19とでニップしてステープラユニット30側に搬送することが可能である。
ステープラユニット30は、整合ユニット20の下流に配置され、シート束を搬送するための搬送通路39を挟んで下方にステープルのカートリッジを有しステープルを打ち出すヘッドアセンブリ31と、上方にヘッドアセンブリ31から打ち出されたステープルの脚部(先端部)を受けて折り曲げるアンビルアセンブリ32とを有している。ステープラユニット30は、搬送下ローラ18と搬送上ローラ19とでニップ・搬送されたシート束の搬送距離に応じて、端部や中央部に綴じ処理を行う機能を有しており、ヘッドアセンブリ31及びアンビルアセンブリ32をシート搬送方向と交差する方向へ支持・案内するための円柱状の案内ロッド33、34を介して、シート束の端の一箇所やシート束の端又は中央の複数箇所にステープルの綴じ処理を施すことが可能である。なお、ステープラユニット30は、二点鎖線で示すユニット体として構成されており、ステープルの補充が可能なように、シート後処理装置3から引き出し可能に構成されている。
折りユニット50は、ステープラユニット30の下流に二点鎖線で示されるユニット体として構成されると共に、ステープラユニット30と同様に、シート後処理装置3から引き出可能な構造を有している。
折ユニット50の入口には、シート束をニップして下流に搬送する束搬送上ローラ51及び束搬送下ローラ52が配設されている。束搬送上ローラ51及び束搬送下ローラ52の下流には、これらのローラ対により搬送されるシート束を更に下流に案内するための束搬送ガイド53が配設されている。束搬送ガイド53のシート束搬送経路には、シート束の先端部を検出する透過一体型の端部検出センサ54が配置されており、制御部149は、端部検出センサ54のシート束先端検出信号に基づいて束搬送上ローラ51と束搬送下ローラ52とを圧接させると共に、シート束の搬送方向の折り位置の設定制御を行う。
束搬送上ローラ51は、束搬送下ローラ52と圧接する位置と、束搬送下ローラ52と離間する位置(不図示)との間で移動可能に構成されており、束搬送上ローラ51と束搬送下ローラ52とは、シート束の先端部が端部検出センサ54で検出される迄は離間状態をとり、シート束の先端部が端部検出センサ54で検出されると圧接状態をとる。この圧接状態にほぼ同期して、搬送上ローラ19は当接位置から離間位置へ移行し、シート束の下流側への搬送は束搬送上ローラ51と束搬送下ローラ52との圧接搬送に引き継がれる。
搬送ガイド53の下方には、シート束を折るために、シート束の搬送方向と交差する方向に互いに圧接するように付勢され、夫々が回転駆動される折りローラ57a、57bからなるローラ対が配設されている。また、搬送ガイド53の下流でシート束の搬送方向と交差する方向には、折りローラ57a、57bの圧接位置近傍まで先端エッジが移動し、折りローラ57a、57bの圧接位置にシート束を押し込む突き板55が配置されている。
折りユニット50は、シートが長手方向に搬送される縦送りのときに、シート束の(搬送方向)先端部から1/2(中央)の位置に折り処理を施す。折りユニット50の下流には、シート後処理装置3の底部位置に、整合ユニット20、ステープラユニット30及び折りユニット50の配置傾斜とは反対の傾斜面を有し折りユニット50で折り処理が施されたシート束をストックする折りシート束排出スタッカ80が配置されている。折りシート束排出スタッカ80の上方には、一端が回動可能に固定され排出されるシート束を折りシート束排出スタッカ80の傾斜面による落下力と相俟ってバネ等の付勢力により押える折りシート押え81が配置されている。
また、シート穿孔装置2とは反対側の装置フレーム2Aの側面には、装置フレーム2Aに対して垂直方向に昇降可能な昇降トレイ90が配置されている。昇降トレイ90は、昇降トレイ支持部92で支持されている。
制御部149は、CPU(以下、CPU3という。)、CPU3が実行するプログラムやプログラムデータを予め記憶したROM、CPU3のワークエリアとして機能すると共にデジタル複写機本体1Aの制御部950から受信した設定データ等を記憶するRAM及びインターフェース等を含んで構成されている。
(基本原理)
ここで、デジタル複写機1の動作概要に把握するために、本発明の基本原理を具体的に説明すると共に、該原理を具現するための装置各部の対応について簡単に説明する。
図7(A)に示すように、本実施形態のデジタル複写機1は、穿孔処理が施された穿孔シートと穿孔シートの上下両側に配置され穿孔処理が施されない非穿孔シートとで構成されるシート束に対しステープルで綴じ処理を施すものである。
例えば、図8(A)に示すように、8枚のシート(穿孔シート1枚、非穿孔シート7枚)で構成されるシート束の場合や、図8(B)に示すように、50枚のシート(穿孔シート43枚、非穿孔シート7枚)で構成されるシート場合も、ステープルに掛かる負荷は、図8(C)に示すように、7枚の非穿孔シートで構成されるシート束の場合と同じである点に着目して、シート束を穿孔シートと非穿孔シートとを混在させることで構成する。
具体的には、デジタル複写機本体1Aの画像形成部902でシートに画像形成を行って、順次シート穿孔装置2側に画像形成済シートを排出する。シート穿孔装置2は、デジタル複写機本体1Aから排出されたシートに対して選択的に穿孔処理を施す。画像形成済シートに対してシート穿孔装置2による穿孔処理を施すか否かは、画像形成部902が各シートに画像を形成する前に、タッチパネル248の各種スイッチ(図2参照)から取り込んだ情報に従い、デジタル複写機本体1Aの制御部950が決定する。
シート穿孔装置2の制御部290はこの決定に従い、非穿孔処理対象のシート(図7(A)の非穿孔シート)の場合には、デジタル複写機本体1Aから排出されたシートに対してパンチ250による穿孔処理を行わず、そのままシート後処理装置3側へ通過させ、穿孔処理対象のシート(図7(A)の穿孔シート)の場合には、デジタル複写機本体1Aから排出されたシートに対してパンチ250による穿孔処理を施した後、シート後処理装置3側へ通過させる。
シート後処理装置3では、シート穿孔装置2を介してデジタル複写機本体1Aから搬送されてきた画像形成済みのシートを整合ユニット20で整合することでシート束を形成して、穿孔シートの穿孔位置を被綴じ位置として、ステープラユニット30でシート束に対してステープルによる綴じ処理を施す。穿孔位置は、画像形成部902が各シートに画像を形成する前に、タッチパネル248の各種スイッチから取り込んだ情報に従い、デジタル複写機本体1Aの制御部950が決定し、シート後処理装置3の制御部149はこの決定に従って、綴じ位置にステープルによる綴じ処理が施されるようにステープラユニット30等を制御する。
(動作)
次に、フローチャートを参照して、本実施形態のデジタル複写機1の動作について説明する。
<デジタル複写機本体の動作>
制御部950のCPU1は、タッチパネル表示操作制御部250を介してタッチパネル248に初期画面を表示させる。この時点でタッチパネル248(及びパソコン210の表示画面)には、上述した選択表示スイッチボタン(図2参照)の他に、シートの両面に画像形成を行う両面印刷モード及びシートの片面に画像形成を行う片面印刷モードのいずれかを選択するための印刷モード選択スイッチボタン、同一内容のシート束数やシート数を指定するための部数指定ボタン、選択されたモード等をクリアするためのクリアボタン、選択されたモード等でデジタル複写機本体1に画像形成を開始させるためのスタートボタン、並びに、デジタル複写機1Aのスタンバイ(待機状態)又はレディー(画像形成可能状態)の別、画像形成済みシート枚数等が表示される。ADF940に原稿Dがセットされ、オペレータにより、タッチパネル248に表示された設定の変更や未設定内容の指タッチによる入力が行われた後、タッチパネル248のスタートボタンが押下されると、CPU1は、タッチパネル制御部250から送出されたデジタル複写機1Aの全設定(入力又は指定)情報を取り込んで、シートに画像形成を行うための画像形成ルーチンを実行する。なお、このようなタッチパネル248による設定の一部又は全部は、パソコン210から行うようにしてもよい。
図6に示すように、この画像形成ルーチンでは、まず、ステップ302で、タッチパネル248の穿孔綴じ処理入力スイッチボタンが押下されたかを判断することで、穿孔綴じ処理を実行するか否かを判定する。この判定が否定されたときは、ステップ312において、端綴じ処理か否か、すなわち、端綴じ処理入力スイッチボタンが押下されたか否かを判断し、否定判断のときは、ステップ322において、後述するノンステープルモード等の別処理が選択されたため、通常(所定枚数分)の画像形成を行って画像形成ルーチンを終了し、肯定判断のときは、次の314において、シート種類指定スイッチのうちカラー印刷用シートボタンが押下されたか否かを判断する。
ステップ314で否定判断のときは、ステップ316において、モノクロ用シートが指定されたため、画像形成枚数指定スイッチボタンから入力された1ジョブのシート枚数(シート束を構成するシート枚数)がステープラユニット30の綴じ処理枚数Kを越えるか否かを判断する。例えば、ステープラユニット30が7枚綴じの仕様のときは綴じ処理枚数Kは7となり、画像形成枚数指定スイッチボタンから入力された1ジョブのシート枚数が7枚以下のときは、CPU1は否定判断をし、8枚以上のときは、肯定判断をすることになる。つまり、否定判断のときは、ステープラユニット30の綴じ処理能力に余裕があり画像形成枚数指定スイッチボタンからの入力情報に従って綴じ処理を施しても問題なくシート束の綴じ処理が確保できるのに対し、肯定判断のときはステープラユニット30の綴じ処理能力を越えるため、画像形成枚数指定スイッチボタンの入力情報に従って綴じ処理をそのまま施すとシート束の綴じ処理に綴じ不良を生ずる可能性があることを意味する。
ステップ316での判断が否定のときは、ステップ324へ進み、肯定のときは、次のステップ318において、モノクロ印刷用デーブルを参照して穿孔シートと非穿孔シートとの枚数を決定し、ステップ324へ進む。ステップ318での処理を上記の例に則して説明すれば、ステープラユニット30が7枚綴じの仕様で画像形成枚数指定スイッチボタンからの入力が15枚のときは、図8(A)、(B)に示したように、(シート束を構成するシート枚数15枚)−(ステープラユニット30の綴じ処理枚数7枚)=(穿孔シート枚数8枚)となる。従って、上記の例では、ステップ318で、テーブルを参照して、非穿孔シート枚数7枚及び穿孔シート枚数8枚が決定されると共に、非穿孔シート7枚のうち、穿孔シート枚数8枚の上側に位置しステープルの脚部が最後に貫通するシート(図8(A)、(B)に示すシート束の最上部のシート)を含む非穿孔シート枚数が5枚、下側に位置しステープルの脚部が最初に貫通するシート(図8(A)、(B)に示すシート束の最低部のシート)を含む非穿孔シート枚数が2枚と決定され、シート束を構成するシートの穿孔処理の順番も決定される。なお、上記の例では、穿孔シートの上側に5枚、下側に2枚の非穿孔シートを例示しているが、このような設定はタッチパネル248の図示しないスイッチボタンを介して変更可能であり、また、本実施形態では、テーブルを例示したが、数式等を用いてもよいことは論を待たない。
一方、ステップ314で肯定判断のときは、ステップ320において、カラー印刷用シートは表面にコーティングが施され通常のモノクロ用シートよりシート厚が厚く強度が高いため、カラー印刷用テーブルを参照して穿孔シートと非穿孔シートとを決定し、ステップ324へ進む。一般に、A4サイズのシートの場合に、モノクロ印刷用シートでは、1000枚当たりの重量が約55kgであるが、カラー印刷用シートでは、1000枚当たりの重量が約68kgであり、ステープルに掛かる負荷は概ね重量に比例する。このため、本実施形態のカラー印刷用テーブルはこれを反映して作成されている。上記の例に則して説明すれば、ステープラユニット30が7枚綴じの仕様で画像形成枚数指定スイッチボタンからの入力が15枚のときは、モノクロ印刷用テーブルでは、非穿孔シート枚数7枚、穿孔シート枚数8枚となるが、カラー印刷用テーブルでは、非穿孔シート枚数6枚、穿孔シート枚数9枚となり、非穿孔シート6枚のうち、穿孔シート枚数9枚の上側に位置しステープルの脚部が最後に貫通するシートを含む非穿孔シート枚数が4枚、下側に位置しステープルの脚部が最初に貫通するシートを含む非穿孔シート枚数が2枚と決定される。
これに対し、ステップ302での判定が肯定されたときは、次のステップ304において、非穿孔シートが指定済みか、つまり、非穿孔シート指定スイッチボタンを介して非穿孔シートが指定されたか否かを判断する。すなわち、上記の例に則して言えば、モノクロ印刷用シートの場合には、穿孔シート枚数8枚の上側に位置する非穿孔シート5枚、下側に位置する非穿孔シート2枚の双方又は一方が指定されたか、カラー印刷用シートの場合には、穿孔シート枚数9枚の上側に位置する非穿孔シート4枚、下側に位置する非穿孔シート2枚の双方又は一方が指定されたか否かを判断する。従って、上述したステップ316、320では、CPU1がテーブルに従い自動的に穿孔処理対象のシートを選択するのに対し、ステップ304では、CPU1が操作者に穿孔処理対象のシートについてマニュアル入力を求める点で異なっている。なお、本実施形態のCPU1は、操作者が非穿孔シートの指定を容易に入力できるように、画像形成枚数指定スイッチボタンから入力された情報に従って、タッチパネル248に穿孔シート、非穿孔シートを表示させ、操作者の入力を補助している。
ステップ304で肯定判断のときはステップ324へ進み、否定判断のときは、ステップ306でタッチパネル248に非穿孔シートを指定する要求を表示させ、次のステップ308でスタートボタンが押下されるまで待機し、スタートボタンが押下されると、ステップ310において非穿孔シート指定スイッチボタンによる指定を取り込む。非穿孔シート指定スイッチボタンによる指定がないままスタートボタンが押下される場合(非穿孔シート指定スイッチボタンによる指定がヌル)に備え、画像形成ルーチンはステップ304へ戻る。
ステップ324では、端綴じ処理入力スイッチボタン、中綴じ処理入力スイッチボタンのいずれが押下されたか、及び、シートサイズ指定スイッチで指定されたシートサイズから、穿孔処理入力スイッチボタンが押下されたときにはシートの穿孔位置を決定し、穿孔綴じ処理入力スイッチボタンが押下されたときにはシートの穿孔位置及びステープルによるシート束の綴じ位置を決定する。すなわち、シートサイズに応じて端綴じ処理、中綴じ処理のステープルの綴じ位置は、例えば、予めテーブルとして記憶されており、CPU1はこのテーブルを参照して、綴じ位置を決定する。なお、図7(A)に示すように、本実施形態では、シートに対する穿孔処理の中心位置にステープルによる綴じ処理が施されるので、シートの穿孔位置が非綴じ位置となり、シートの穿孔位置を決定すればシート束の綴じ位置を決定する必要はない。
次のステップ326では、シート穿孔装置2の制御部290及びシート後処理装置3の制御部149に綴じ位置及びシートサイズ等、シート穿孔装置2及びシート後処理装置2の制御に関連する情報を通信により報知する。このような報知形態では、綴じ位置(例えば、シート端からの実際の距離)等をそのまま報知する必要はなく、制御部950、290、149間で共通に認識可能なデフォルト値を用いることができる。制御部950、290、149間で共通にデフォルト値を認識するには、例えば、共通のテーブルによるデフォルト値をそれぞれがROMに有するようにしてもよいし、シート後処理装置2に電源が投入された初期設定処理時にデフォルト値の内容を制御部149側から制御部950、290側へ通知するようにしてもよい。
次のステップ328では、デジタル複写機本体1Aによるシートへの画像形成処理が実行される。すなわち、制御部950から給紙信号が出力されると、指定されたシートのサイズに従って、図示を省略したモータの動力によりカセット910、911、913のいずれかからシートが画像形成部902に給送される。シートは、給紙部909内のレジストローラ対で斜行が補正され、更にタイミングが合わされて画像形成部902へ向けて搬送される。CPU1は、画像入力部200に原稿Dを読み取らせ、読み取った1シート分の画像データを1ライン毎にレーザユニット922から感光ドラム914に照射させる。感光ドラム914は予め一次帯電器919で帯電されており、照射光により感光ドラム914に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器915により現像されトナー像が感光ドラム914上に形成される。
画像形成部902では、感光ドラム914のトナー像が、転写用帯電器916により、給紙されたシート上に転写される。トナー像が転写されたシートは、分離帯電器917により転写用電器916と逆極性に帯電されて感光ドラム914から分離される。更に、分離されたシートは、無端搬送ベルト920により定着器904に搬送され、定着器904でシートに転写画像が永久定着され、シート上に画像が形成され、排出ローラ対905によりデジタル複写機本体1Aからシート穿孔装置2側に排出(搬送)される。次いで、ステップ330では、ジョブに残りが有るか否かを判断し、肯定判断のときは、残りのジョブを処理するためにステップ328へ戻り、否定判断のときは、画像形成ルーチンを終了する。なお、両面印刷が指定されたときは、デュープレックス921を介してシートの他面にも画像が形成された後、シート穿孔装置2側に排出される。
<シート穿孔装置の動作>
ステップ326でCPU1から報知を受けたCPU2は、CPU1から報知された端綴じ(1箇所又は2箇所)、中綴じの情報に従ってモータ280を回転させる。すなわち、端綴じ2箇所及び中綴じの場合には、シートに2穴の穿孔処理を施すことになり、端綴じ1箇所の場合には、シートに1穴の穿孔処理を施すことになる。端綴じ2箇所及び中綴じの場合には、モータ280を正転(CW)させてスライドホルダ201を図3の矢印A方向に移動させ、端綴じ1箇所の場合には、モータ280を逆転(CCW)させてスライドホルダ201を図3の矢印B方向に移動させる。なお、CPU2は、電源投入後の初期設定時に、検出センサ291でRP検出片285Aを検出したか否かの判定を行っており、否定判定のときは検出センサ291でRP検出片285を検出するまでモータ280を作動させることで、初期設定時にスライドホルダ201を基準位置に位置させている。
ここで、図5を参照して、パンチ250と案内溝210b、211bとの関係について詳述する。上述したように、スライダ210、211は、スライドガイド201に固定されている。従って、スライドガイド201が基準位置に位置するときには、案内溝210b、211bもRPに位置する。図5の(2)はこの状態での案内溝210b(211b)を概念的に示したものである。
今、図3に示したモータ280から近い順に、3個のパンチ250を250A、250B、250C、その作動ピン251を251A、251B、251Cとすると、RPでは、パンチ250Aは図5の(2)(a)、パンチ250Bは(2)(b)、パンチ250Cは(2)(c)の位置に位置する。換言すると、作動ピン251AはRPに位置する案内溝210b(211b)内の(2)(a)の位置、作動ピン251Bは(2)(b)の位置、作動ピン251Cは(2)(c)の位置にそれぞれ係合している。ここで留意すべき点は、RPにおける作動ピン251A〜251Cの案内溝210b(211b)への係合位置が、全て上述した上側水平溝部であることである。このため、パンチ250A〜250Cの穿孔刃は上側パンチガイド220のチャネル底部223より上方の退避位置に位置し、仮に穿孔処理の設定がなされない場合には、シートをシート後処理装置3側にそのまま搬送することが可能である。なお、このような場合には、CPU1は上述したシート搬送の停止を行わず、シート穿孔装置2を経由してシート後処理装置3にシートを搬送する。
モータ280を所定ステップ数正転させてスライドホルダ201を図3の矢印A方向に移動させると、図5の(1)に示すように、スライダ210(211)はスライドホルダ201に固定されているため、スライダ210(211)に形成された案内溝210b(211b)はRPから矢印A方向に所定距離スライドする。作動ピン251A〜251Cは、若干のアローアンスは許容されているものの、ピン貫通窓221a(222a)に規制され案内溝210b(211b)のスライドに伴って矢印A方向に移動することはできない。従って、作動ピン251Aは上側水平溝部から傾斜溝部を経由して下側水平溝部(1)(a)に、作動ピン251Bは上側水平溝部から傾斜溝部を経由して下側水平溝部(1)(b)に、作動ピン251Cは上側水平溝部間をスライドして(1)(c)にそれぞれ位置する。つまり、作動ピン251A、251Bは傾斜溝部を徐々に下側水平溝部の穿孔位置まで案内され、パンチ250A、250Bの穿孔刃はチャネル底部223に形成された貫通孔及び中央平面部231に形成された貫通孔231aを貫通する。この結果、シートには2穴の穿孔処理が施される。なお、作動ピン251Cは上側水平溝部間をスライドするため、パンチ250Cは退避位置に保持される。
一方、モータ280を所定ステップ数逆転させてスライドホルダ201を図3の矢印B方向に移動させると、図5の(3)に示すように、スライダ210(211)に形成された案内溝210b(211b)はRPから矢印B方向に所定距離スライドする。作動ピン251A〜251Cは、上述したようにピン貫通窓221a(222a)に規制され案内溝210b(211b)のスライドに伴って矢印B方向に移動することはできない。従って、作動ピン251Aは上側水平溝部間をスライドして上側水平溝部(3)(a)に、作動ピン251Bは上側水平溝部間をスライドして上側水平溝部(3)(b)に、作動ピン251Cは上側水平溝部から傾斜溝部を経由して下側水平溝部(3)(c)にそれぞれ位置する。つまり、作動ピン251Cは傾斜溝部を徐々に下側水平溝部の穿孔位置まで案内され、250Cの穿孔刃はチャネル底部223に形成された貫通孔及び中央平面部231に形成された貫通孔231aを貫通する。この結果、シートには1穴の穿孔処理が施される。なお、作動ピン251A、251Bは上側水平溝部間をスライドするため、パンチ251A、251Bは退避位置に保持される。
従って、本実施形態では、スライダ210(211)に上側水平溝部、下側傾斜溝部及び傾斜溝部の3つの溝部で連接構成された案内溝210b(211b)を形成することで、パンチ250を2穴又1穴の穿孔処理を施すために選択的な組合せとしている。これら3つの溝部のうち、上側水平溝部はパンチ250を退避位置に止めておく(保持する)退避部として機能し、傾斜溝部はパンチ250を穿孔位置に進出させるための進出部として機能する。更に付言すれば、傾斜溝部は作動ピン251との係合によりパンチ250に下方向への押圧力を付与する機能を有しており、下側水平溝部は穿孔位置の最下端まで進出したパンチ250に対する節度として機能する。また、作動ピン251を案内溝210b(211b)に係合させることで、3個のパンチ250はスライダ210(211)により退避位置と穿孔位置との間で移動自在に支持されている。
CPU2は、モータ280を正転又は逆転させてシートに2穴又は1穴の穿孔処理を施した後、モータ280を所定ステップ数逆転又は正転させ、検出センサ291がRP検出片285Aを検出したか否かを判断する。肯定判断のときはモータ280を停止させ、否定判断のときは検出センサ291がRP検出片285Aを検出するまで逆転乃至正転を行ってモータ280の回転駆動を停止させ、CPU1にモータ280を停止させた旨を報知する。つまり、モータ280を所定ステップ数逆転又は正転させることで、スライダ210(211)の案内溝210b(211b)はRPに位置し、穿孔位置に進出したパンチ250は退避位置に位置付けられる。これにより、シートは搬入空間に進出したパンチ250に阻まれることなく搬入空間を通過可能となる。
CPU2から報知を受けたCPU1は、停止中の排出ローラ対905を回転させ、排出ローラ対905の下流側の図示しないセンサがシートの後端を検出すると、排出ローラ905の回転を停止させる。これにより、シートはシート後処理装置3に搬送される。これに対し、CPU1は、非穿孔シートの場合には、ステップ318、320での決定、又は、非穿孔シート指定スイッチボタンからの入力情報に従って(そのまま非穿孔シートと決定して)、排出ローラ対905を停止させることなく、画像形成済みのシートを、シート穿孔装置2を介してシート後処理装置3に搬送する。
<シート後処理装置の動作>
ステップ326でCPU1から報知を受けたCPU2は、ヘッドアセンブリ31及びアンビルアセンブリ32を初期位置へ移動させ、シート穿孔装置2を介してデジタル複写機本体1Aからシートが排出されるまで待機する。以下、シート後処理装置3の動作について、モードに分けて説明する。
(1)非綴じ処理モード
非綴じ処理モードは、図2に示した端綴じ処理入力スイッチボタン等のボタンがいずれも押下されないときのシート後処理装置2の動作モードである。CPU3は、まず、無端移送ベルト12を移動させるモータAを駆動して、押し出し爪13を上述したHPから処理トレイ8上でシート集積基準となり押し出し爪13の端面がプーリ軸10aの真上から所定距離だけ昇降トレイ90側寄りのプレホームポジション(PreHP)に移動させて停止させる。このとき、搬送上ローラ19は離間位置にあり、ストッパ21は退避位置にある。なお、HPからPreHPへの移動は、モータAへ送出するパルス数をカウントすることで行うことができる。
これと並行して、搬送ローラ対5、排出ローラ対6の駆動ローラを回転させてデジタル複写機本体1Aからシートが搬送されてくるまで待機する。シートが排出されると、シートを搬送ローラ対5、排出ローラ対6によって処理トレイ8に搬送する。シート検知センサ4がシートを検出すると、CPU3は、整合板9を移動する整合モータ、パドル17を回転するパドルモータの起動タイミングを計る。
シートが処理トレイ8上に排出されると、整合モータ及びパドルモータを駆動させる。この駆動により、整合板9はシート搬送方向と交差する幅方向に移動しシートの両端を整合すると共に、パドル17は予めPreHPに位置している押し出し爪13の端面にシートの端部を整列(整合)させるように回転する。この動作はシートが夫々処理トレイ8に排出される毎に繰り返される。
所定枚数のシートが押し出し爪13の端面に整列すると、搬送モータ及びパドルモータを停止させると共に、モータAを駆動して押し出し爪13の端面でシート束を押しながら昇降トレイ90側に移動させる。これにより、シート束は昇降トレイ90上に積載される。シート束が昇降トレイ90に積載されると、図示を省略した昇降トレイモータを回転させて昇降トレイ90を一定量下降させ、昇降トレイモータを逆転させることで、昇降トレイ90を上昇させ、次のシート束が載置されるまでこの位置で待機させる。
従って、綴じ処理が不要な非綴じ処理モードでは、シートをストッパ21の規制位置まで移送することなく、予め押し出し爪13をPreHPに位置させてシート束をスタックして昇降トレイ90側に押し出すので、シートに穿孔処理を施さない場合のようにデジタル複写機本体1Aのシート排出速度が早くても、シート後処理装置3は、その排出速度に追随可能である。
(2)端綴じ処理モード
端綴じ処理モードは、図2に示した端綴じ処理入力スイッチボタンが押下されたときのシート後処理装置2の動作モードである。CPU3は、不図示のソレノイドをオン状態としてストッパ21を規制位置に位置させる。搬送ローラ対5、排出ローラ対6の駆動ローラを回転させてデジタル複写機本体1Aから排出されたシートを処理トレイ8に排出させ、整合モータ及びパドルモータを駆動させる。シートは、幅方向両端を整合板9で整合され、シートの端部はストッパ21の脚部側面まで移送されて停止する。これを画像形成枚数指定スイッチボタンから入力された特定枚数分繰り返すことで、シート束がストッパ21に規制されて整合された状態となる。
次に、シート束がストッパ21に整合された状態で搬送上ローラ19を搬送下ローラ18側に移動させシート束を挟持(ニップ)した後、不図示のソレノイドをオフ状態としてストッパ21を退避位置に位置させ、モータAを非綴じ処理モードとは逆方向に所定ステップ数駆動する。この駆動により、搬送上ローラ19及び搬送下ローラ18は、シート束を挟持したままステープラユニット30側に、シート束の綴じ位置が初期位置にあるヘッドアセンブリ31のヘッド位置となるまで、シート束を移送する。なお、このようにモータAが逆方向に回転する場合には、無端移送ベルト12を張設するプーリ10とプーリ軸10aとの間に図示しないワンウェイクラッチを介在させることにより行われ、無端移送ベルト12にはモータAからの駆動伝達はされず無端移送ベルト12及び押し出し爪13は停止した状態を保つ。次いで、ヘッドアセンブリ31、アンビルアセンブリ32により、ステップ324でCPU1により決定されステップ326で受信した情報に従い、シートの端の穿孔位置を被綴じ位置としてシート束に対してステープルによる綴じ処理を行う。なお、シート束端部の複数位置に綴じ処理を行う場合(シートに2穴の穿孔処理が施された場合)には、ステープラユニット30を移動した後、綴じ処理を行う。
綴じ処理が完了すると、モータAにより搬送下ローラ18、搬送上ローラ19及び無端移送ベルト12を昇降トレイ90側にシート束を搬送するように駆動する。この駆動により、綴じ処理後のシート束の搬送は、搬送下ローラ18、搬送上ローラ19から押し出し爪13に引き渡される。押し出し爪13がシート束を昇降トレイ90側へ押し出すことで、シート束は昇降トレイ90に積載される。以後の昇降トレイ90の動作は上述した非後処理モードと同じなのでその説明を省略する。
(3)中綴じ折り処理モード
中綴じ折り処理モードは、図2に示した中綴じ処理入力スイッチボタン及び折り処理入力スイッチボタンが押下されたときのシート後処理装置2の動作モードである。端綴じ処理モードと同様に、デジタル複写機本体1Aから排出されるシートは処理トレイ8上に積載される。CPU3は、処理トレイ8上にシート束が整合積載された後、搬送上ローラ19を搬送下ローラ18側に下降させてシート束を挟持すると共に、不図示のソレノイドをオフ状態としてストッパ21を退避位置に位置させる。次に、モータAを非綴じ処理モードとは逆方向に駆動させ、搬送上ローラ19及び搬送下ローラ18にシート束を挟持させたままステープラユニット30側に搬送する。
シート束の移送を開始した後、端部検出センサ54がシート束の搬送方向先端を検知すると、CPU3は、ステップ326でCPU1から受信した情報のうちシート長さの情報に基づき、シート搬送方向中央部を綴じ位置に一致するところまで搬送した後、モータAの駆動を停止させて、シート束の搬送方向中央部に綴じ処理を行う。
続いて、折り処理を行うために、搬送上ローラ19を離間位置とし、シート束の挟持を解除する。搬送モータ162を駆動して束搬送上ローラ51と束搬送下ローラ52とを回転させ、シート束を更に下流に搬送する。この搬送時にCPU3は、端部検出センサ54からの検出信号とRAMに記憶したシート長さ情報とから、シート束の搬送方向中央部、すなわち、綴じ位置が折り位置となるように、シート束の搬送速度を減速しながら停止させる。
次に、折りローラ57a、57bをシート束をニップする方向に回転させると共に突き板55を下降させる。突き板55が下降すると、シート束は折りローラ57a、57bに巻き込まれ、この後、突き板55はシート束から離れる方向に移動し、シート束は更に折りローラ57a、57bで折り込まれて(ニップ搬送されて)いく。折りローラ57a、57bでニップ搬送されたシート束(冊子)は、折シート束排出スタッカ80に排出され、ストックされる。
一方、折り動作開始後、図示を省略した突き板HPセンサにより、突き板55がシート束の搬送方向長さに応じた所定回数往復運動したことが検出されると、CPU3は、折りユニット50の各部の動作を停止させる。
(作用等)
次に、本実施形態のデジタル複写機1の作用等について説明する。
本実施形態のデジタル複写機1では、図8(A)、(B)に示したように、ステープラユニット30によりパンチ250で穿孔処理が施された画像記録済シートの穿孔位置を被綴じ位置としてシート束に対してステープルによる綴じ処理が施される。従って、従来のステープラユニットのように、シート束を構成する全てのシートに対してステープルを貫通させる必要がないので、装置の大型化、騒音や振動の増大、消費電力の増加を招くことなくシート束に綴じ処理を施すことが可能となると共に、ステープラユニット30の綴じ処理能力が低い仕様のもの(例えば、上記の例のように7枚綴じのもの)を用いても、綴じ処理能力の高い仕様のもの(例えば、50枚綴じのもの)と同等の綴じ処理を施すことができるので、シート穿孔装置2の低コスト化及び小型化を図ることができ、ひいては、デジタル複写機1の低コスト化及び小型化に寄与する。
また、本実施形態のデジタル複写機1では、図7(A)及び図8(A)、(B)に示すように、整合ユニット20で形成されるシート束として、穿孔シートの両側に非穿孔シートを配置する構成を採用している。従って、ステープルが非穿孔シート(シート束)に対して打ち込まれ貫通した後に、アンビルアセンブリ32に対して位置ズレすることなくシート束に対して確実な綴じ処理を施すことができる。この点、シート束を構成するシートが穿孔シートのみで非綴じシートを含まないときは、図7(B)に示すように、穿孔シートの穿孔内でステープルの位置が定まらず(ステープルがフリーに動いてしまい)、図7(C)に一点鎖線で示すように、アンビルアセンブリ32によるステープルの先端を折り曲げるときに、折り曲げ不良が発生し、シート束に対して確実に綴じ処理を施すことができない。なお、本実施形態のステープルには、例えば、シート束が50枚で構成される場合でも、適正な強度のステープルを使用できるため、シート束の結束を解除する場合に、簡単に解除できるという副次的な利点もある。
更に、本実施形態のデジタル複写機1では、図7(A)に示すように、整合ユニット20で形成されるシート束として、穿孔シートの上側に非穿孔シートを配置する構成を採用しているため、ステープルがシートの穿孔位置内で移動しても、折り曲げられたステープルの脚部(先端部)からシートが順次ないし纏めて外れてシート束がバラバラとなることを防止することができと共に、穿孔シートの下側にも非穿孔シートを配置する構成を採用しているため、穿孔シートに施されたパンチ穴が隠れるため、横書き、縦書きに限らず、シート束自体を、従来技術により形成したシート束と同等の体裁の確保を図ることができる。
なお、本実施形態では、説明を簡単にするために、シートサイズ及び綴じ処理の内容からテーブルに従って画一的に綴じ位置を決定する例を示したが、このように決定された綴じ位置を、更に、オペレータが変更可能な調整機能を備えるようにしてもよい。このような調整機能を備えることで、綴じ位置に画像が形成される場合への対応を図ることができる。
また、本実施形態では、デジタル複写機1がハードディスク961を有しているので、ハードディスク961に記憶済み画像データを利用するようにしてもよい。すなわち、ハードディスク961には、パソコン210から既に画像データが送出され格納されていたり、以前に原稿Dを画像入力部200で読み取ることで取得した画像データが格納されている。CPUは、パソコン210から画像データが送出されたときは、その画像データを纏めて格納するフォルダにテンキー等で入力可能なIDを求め、フォルダに当該IDの名前を付与する。一方、後者の場合には、ジョブ終了時にタッチパネル表示操作制御部250を介してタッチパネル248に画像データをそのまま格納しておくか削除するかを表示してオペレータに問い合わせ、オペレータがそのまま格納しておくことを希望するときには、その画像データを纏めて格納したフォルダにテンキー等で入力可能なIDの入力を求める。従って、IDがタッチパネル210から又はコンピュータ210を介して入力されているときに、入力されたIDに対応するフォルダに画像データが格納されているかを確認して、画像データが記憶済みか否かを判断し、肯定判断のときは、フォルダに格納された画像データを読み出し、否定判断のときは、原稿自動給送装置940等により原稿Dの画像の読み取りを行うようにしてもよい。このようにハードディスク961に格納された画像データを利用すれば、多数のシート束を作成する場合に、原稿Dをいちいち読み取る必要がないので、時間的、労力的に有効である。
更に、本実施形態では、整合ユニット20にシートを積層・載置することでシート束を形成するタイプのものを例示したが、本発明はこれに制限されることなく、例えば、シートを立てて整合することでシート束を形成する整合ユニットを用いるようにしてもよい。
また、本実施形態では、シート束に対してステープラユニット30を構成するヘッドアセンブリ31及びアンビルアセンブリ32を移動させる構成を例示したが、シート束を移動させるようにしてもよく、更に、シート束及びステープラユニット30の双方を移動させるようにしてもよい。このような態様では、双方を移動させるために、綴じ位置にステープラユニット30を位置付ける時間を短くすることができる。
更に、本実施形態では、ステップ324でデジタル複写機本体1Aの制御部950側で穿孔位置等を決定した例を示したが、本発明はこれに限定されず、シート穿孔装置2の制御部290で穿孔位置を決定して、シート後処理装置3の制御部149に綴じ位置を報知したり、シート後処理装置3の制御部149で綴じ位置を決定し、シート穿孔装置2の制御部290に穿孔位置を報知するようにしてもよい。また、本実施形態では、図6に示したように、穿孔綴じ処理を行う場合にオペレータによる非穿孔シートの指定をそのまま取り込んで、オペレータの指定通りに穿孔処理を施す例を示したが、1ジョブのシート枚数がステープラの綴じ処理枚数Kを越えるかを判断し、越える場合に、又は、カラー印刷用シート等のモノクロ用シートと異なるシートが指定されたときにはじめて、ステップ306での指定要求表示を行うようにしてもよい。また更に、本実施形態では、非穿孔シート指定スイッチボタンで非穿孔シートを指定する例を示したが、穿孔シートを指定してもよいことは言うまでもない。
そして、本実施形態では、典型的なシート種類指定スイッチボタンとしてカラー印刷用シートを例示したが、シートの厚さに対応して、又は、間接的に、例えば、kgで表されるシートの重さに応じて、シート種類指定スイッチボタンを複数個準備するようにしてもよい。
本発明は、シート枚数が増加した場合や各シートが厚手の場合でも、装置の大型化、騒音や振動の増大、消費電力の増加を招くことなくシート束に確実に綴じ処理を施すものであるため、シート後処理装置及び画像形成装置の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
本発明が適用可能な実施形態のデジタル複写機の側断面図である。 デジタル複写機本体の制御部の概略構成を示すブロック図である。 シート穿孔装置の分解斜視図である。 シート後処理装置及びシート穿孔装置の側断面図である。 シート穿孔装置のスライダに形成された案内溝とパンチとの位置関係を模式的に示す説明図である。 デジタル複写機本体の制御部のCPUが実行する画像形成ルーチンのフローチャートである。 シート束の穿孔位置を中心とした側断面図であり、(A)は実施形態によるシート束、(B)は非穿孔シートを含まないシート束、(C)は(B)のシート束を貫通するステープルをアンビルアセンブリで折り曲げる状態をそれぞれ模式的に示す。 実施形態のシート束の非穿孔シートと穿孔シートとの関係を示す説明図であり、(A)はシート束が8枚で構成される場合、(B)はシート束が50枚で構成される場合、(C)はシート束が7枚で構成される場合を示す。
符号の説明
1 デジタル複写機(画像形成装置)
1A デジタル複写機本体
2 シート穿孔装置(シート後処理装置の一部)
3 シート後処理装置
20 整合ユニット(シート束形成手段)
30 ステープラユニット(綴じ手段)
100 搬送ユニット(搬送手段の一部)
245 シート搬送路(搬入部の一部)
248 タッチパネル(綴じ処理指定手段、枚数設定手段、選択手段、種類設定手段)
250 パンチ(穿孔手段の一部)
902 画像形成部(画像形成手段)
905 排出ローラ対(搬送手段の一部)
950 制御部(穿孔処理決定手段)

Claims (12)

  1. シートを搬入するための搬入部と、
    前記搬入部に搬入されたシートに対して選択的に穿孔処理を施す穿孔手段と、
    前記穿孔手段で穿孔処理が施されたシートと、前記穿孔手段で穿孔処理が施されないシートとを両者が混在したシート束とするシート束形成手段と、
    前記シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち前記穿孔手段で穿孔処理が施されたシートの穿孔位置を被綴じ位置として、前記シート束に対してステープルによる綴じ処理を施す綴じ手段と、
    を備えたシート後処理装置。
  2. 前記穿孔手段は、前記シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち、少なくとも前記綴じ手段により前記シート束に打ち込まれるステープルの脚部が最後に貫通するシートの前記被綴じ位置には穿孔処理を施さないことを特徴とする請求項1に記載のシート後処理装置。
  3. 前記穿孔手段は、前記シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち、少なくとも前記綴じ手段により前記シート束に打ち込まれるステープルの脚部が最初に貫通するシートの前記被綴じ位置には穿孔処理を施さないことを特徴とする請求項1に記載のシート後処理装置。
  4. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段により画像が形成されたシートを搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段により搬送されたシートに対して穿孔処理を施す穿孔手段と、
    前記画像形成手段により画像が形成されるシートに対して前記穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定する穿孔処理決定手段と、
    前記穿孔手段で穿孔処理が施されたシートと、前記穿孔手段で穿孔処理が施されないシートとを両者が混在したシート束とするシート束形成手段と、
    前記シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち前記穿孔手段で穿孔処理が施されたシートの穿孔位置を被綴じ位置として、前記シート束に対してステープルによる綴じ処理を施す綴じ手段と、
    を備えた画像形成装置。
  5. 前記穿孔処理決定手段は、前記シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち、少なくとも前記綴じ手段により前記シート束に打ち込まれるステープルの脚部が最後に貫通するシートの前記被綴じ位置には、前記穿孔手段による穿孔処理を施さないように決定することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記穿孔処理決定手段は、前記シート束形成手段によりシート束とされたシートのうち、少なくとも前記綴じ手段により前記シート束に打ち込まれるステープルの脚部が最初に貫通するシートの前記被綴じ位置には、前記穿孔手段による穿孔処理を施さないように決定することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  7. 前記綴じ手段による綴じ処理を指定するための綴じ処理指定手段と、
    画像を形成すべきシートの枚数を設定するための枚数設定手段と、
    を更に備え、前記穿孔処理決定手段は、前記綴じ処理指定手段で綴じ処理が指定されたときに、前記枚数設定手段で設定されたシートの枚数に応じて、前記画像形成手段により画像が形成されるシートに対して前記穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  8. 前記穿孔処理決定手段は、前記枚数設定手段で設定されたシートの枚数が予め設定された前記綴じ手段の綴じ処理枚数を越えるときに、前記画像形成手段により画像が形成されるシートに対して前記穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記画像形成手段により画像が形成されるシートに対して、前記穿孔手段による穿孔処理を施させるか否かを操作者に選択させるための選択手段を更に備え、前記穿孔処理決定手段は、前記枚数設定手段で設定されたシートの枚数が前記予め定められた綴じ手段の綴じ処理枚数を越えるときに、操作者による前記選択手段での選択に従って前記穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  10. 前記綴じ手段による綴じ処理を指定する綴じ処理指定手段と、
    画像を形成すべきシートの種類を設定するための種類設定手段と、
    を更に備え、前記穿孔処理決定手段は、前記綴じ処理指定手段で綴じ処理が指定されたときに、前記種類設定手段で設定されたシートの種類に応じて、前記画像形成手段により画像が形成されるシートに対して前記穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  11. 前記穿孔処理決定手段は、前記種類設定手段で設定されたシートの種類がカラー印刷用シートのときに、前記画像形成手段により画像が形成されるシートに対して前記穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 前記画像形成手段により画像が形成されるシートに対して、前記穿孔手段による穿孔処理を施させるか否かを操作者に選択させるための選択手段を更に備え、前記穿孔処理決定手段は、前記種類設定手段で設定されたシートの種類がカラー印刷用シートのときに、操作者による前記選択手段での選択に従って前記穿孔手段による穿孔処理を施すか否かを決定することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
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