JP4842725B2 - シート処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートに対して所定処理を施すシート処理装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、ステープルトレイと、ステープルトレイに積載されるシートの搬送方向の端部を突き当ててシートの整合を行う後端整合部と、後端整合部によって整合されたシート束の端部に綴じ処理を施すステープル手段と、後端整合部の近傍位置に備えてシートの上面を押圧する押圧手段とを備え、押圧手段でシートを押圧してシート後端部のたわみや座屈を防止する技術が開示されている。

特開平１１―１３０３３８号公報

しかし、特許文献１に記載の従来技術では、ステープルトレイに積載されるシートの条件の違いを考慮せずに、一律に押圧動作を行っているので、シート後端部のたわみや座屈が生じやすい腰の弱いシートに対しては押圧が不十分となり、シート束端部の整合不良により綴じ処理不良が生じやすくなるという問題があった。また、シート後端部のたわみや座屈が生じにくい腰の強いシートに対しても所定の押圧動作を行うので、生産性が劣るという問題があった。

本発明は、綴じ処理不良を防止でき且つ生産性の向上を図ることができるシート処理装置及び画像形成装置を得ることを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、搬送されるシートを積載するステープルトレイと、前記ステープルトレイに積載されるシートの搬送方向の後端部を突き当ててシートの整合を行う後端整合部と、前記後端整合部によって整合されたシート束に綴じ処理を施すステープル手段と、前記後端整合部によって整合されたシートの上面を押圧する押圧手段と、前記押圧手段を制御する押圧制御手段とを備え、前記押圧手段は前記後端整合部の近傍位置に備えられ、前記押圧制御手段は、シートのカールの度合いに応じて前記押圧手段によるシートの押圧時間を変更することを特徴とする。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記押圧手段は、シートの上面を押圧する押圧位置と、前記押圧位置から離れた初期位置と、前記押圧位置と前記初期位置とに挟まれた待機位置との間を移動自在であり、シートへの押圧動作が開始すると前記押圧手段は前記初期位置から前記押圧位置まで移動し、シートへの押圧動作が終了すると前記押圧手段は前記押圧位置から前記待機位置に移動することを特徴とする。

請求項３に記載された発明は、請求項２に記載の発明において、前記ステープル手段はシートの幅方向に移動自在であり、前記押圧手段の前記待機位置は前記ステープル手段の移動経路から外れた位置にあることを特徴とする。
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、前記押圧手段は、シートの幅方向に複数の押圧ユニットを有し、前記押圧制御手段は、前記ステープル手段の綴モードに応じて前記押圧ユニットの押圧動作を制御することを特徴とする。

請求項５に記載された発明は、シート上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って画像形成されたシートに対して後処理を施す請求項１〜４の何れか一項に記載のシート処理装置とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、押圧制御手段によって押圧手段によるシートの押圧時間や押圧回数を変更できるので、ステープルトレイに積載されたシート後端部のたわみや座屈が生じやすいシートに対しては押圧時間を所定時間より長くしたり、押圧回数を所定回数より多くしたりすることで、シートのたわみや座屈を防止できシートの綴じ処理不良を防止できる。一方、シート後端部のたわみや座屈が生じ難いシートに対しては押圧時間を所定時間より短くしたり、押圧回数を所定回数より少なくしたり、或いは押圧動作を行わないことで、生産性の向上を図ることができる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、図１は本発明の第１実施形態に係る用紙後処理装置の端部綴じ処理部を拡大して示す概略図、図２〜図５は押圧手段を図１に示すＴ方向から見た概略図、図６は本発明の第１実施形態に係る端部綴じ処理部における整合動作を示すフローチャート、図７は本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の全体概略図である。

図７に示すように用紙後処理装置（シート処理装置）１００は、画像形成部１１０の側部に取付けられており、画像形成部１１０から排出された用紙（シート）に穿孔処理を施す穿孔処理部Ａと、シート束に対して端部綴じ処理を施す端部綴じ処理部（ステープルトレイ）Ｆと、綴じ処理を施したシート束に中綴じ及び折り処理を施す中綴じ処理部Ｇ、処理が施された用紙を機外に排出する排紙トレイ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ等を備えている。

穿孔処理部Ａは、画像形成部１１０から受け入れる用紙を検出する入口センサ２０ａ、その下流に設けた入口ローラ２１、パンチユニット３１、ホッパ３２、搬送ローラ２２、分岐爪１５および分岐爪１６が順次配置されている。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、用紙を上トレイ３９ａへ導く搬送路Ｂ、シフトトレイ３９ｂへ導く搬送路Ｃ、端部綴じ処理部Ｆへ導く搬送路Ｄへ、それぞれ分岐爪１５及び分岐爪１６によって振り分けられるようになっている。

搬送路Ｂの経路上には搬送ローラ２３、排紙ローラ２４及び排紙センサ２０ｂが設けられており、搬送路Ｂ上の用紙を上トレイ３９ａへ導いている。また、搬送路Ｃ上には搬送ローラ２５、排紙ローラ１３、２６及び排紙センサ２０ｃが設けられており、綴じ処理及を施さない用紙や端部綴じ処理のみを施した用紙をシフトトレイ３９ｂへ導いている。搬送路Ｄの経路上には各搬送ローラ２７、２９、３０、用紙検知センサ２０ｄ、２０ｅが設けられており、用紙を綴じ処理部Ｆへ導いている。また、搬送路Ｄ内には分岐爪１７が配置されており、搬送ローラ２８によって用紙を用紙収容部Ｅへ導いて用紙を滞留させ、次の用紙と重ね合せて搬送できるようになっている。

次に端部綴じ処理部Ｆについて説明する。端部綴じ処理部Ｆは用紙を綴じ処理トレイ内に導くステープル排紙ローラ１１と、トレイ内に導かれた用紙が突き当てられる後端フェンス５１と、トレイ上の用紙を検知する検知センサ２０ｆと、トレイ上の用紙束の端部を押圧する押圧手段１と、押圧手段１を制御する制御部３３と、用紙の縦方向（搬送方向）の整合を行う叩きコロ１２と、用紙の幅方向の整合を行うジョガーフェンス５３と、用紙束に綴じ処理を行う綴じ処理ステープラＳ１と、綴じ処理の終了した用紙を偏向する偏向手段Ｉとを備えている。偏向手段Ｉは用紙束に搬送力を与える搬送手段３５、４２、用紙束をターンさせる放出ローラ５６、用紙束のターン動作のガイドを行うガイド部材４４等で構成される。

次に中綴じ処理部Ｇについて説明する。中綴じ処理部Ｇは、用紙束を搬送路に沿って案内する搬送ガイド９２と、搬送ガイド９２に沿って用紙束を搬送する搬送ローラ７１、７２と、用紙束の中央に綴じ処理を施すステープラＳ２と、突設自在に設けた折りブレード７４と、折りブレード７４に押された用紙束をニップに挟み込んで用紙束を折る折りローラ対８１とを備えている。折りローラ対８１で折り処理が施された用紙束は搬送路Ｈの用紙検知センサ２０ｈ及び排紙ローラ８３を通過して、下トレイ３９ｃに排紙される。

次に端部綴じ処理部Ｆ内の押圧手段１の構成について説明する。押圧手段１はトレイ内に積載された用紙後端の膨らみを少なくするものであり、後端フェンス５１の対向位置に設けられている。押圧手段１は用紙の幅方向に複数の押圧ユニット（手前位置の第１押圧ユニット１ａ、中央位置の第２押圧ユニット１ｂ、奥側位置の第３押圧ユニット１ｃ）を備えている。

第１押圧ユニット１ａは、用紙に当接する後端押えレバー２ａと、後端押えレバー２ａを固定したタイミングベルト６ａと、タイミングベルト６ａを駆動する駆動モータ４ａ及びプーリ５ａとを備え、駆動モータ４ａの回転駆動に合わせて後端押えレバー２ａが動作する。また、第１押圧ユニット１ａは、後端押えレバー２ａのホームポジションを検出するＨＰセンサ３ａが設けられており、後端押えレバー２ａ後端の凸形状部がＨＰセンサ３ａを遮蔽することでホームポジション（初期位置）を検出している。更に、後端押えレバー２ａのホームポジションは、ステープラＳ１が用紙端部を綴じるために用紙幅方向に移動する範囲において、ステープラＳ１と干渉しない位置になっている。用紙後端を押える方向、すなわち図１の矢印Ｕ方向に動作させる量は、駆動モータ４ａへの入力パルス数で決められており、後端押えレバー２ａの先端が用紙束に接触して用紙束後端の膨らみを押える位置まで動作する。後端押えレバー２ａの後端にはスプリング７ａが取付けられており、スプリング７ａが伸縮して積載されている用紙束の厚さの変化に対応するような構成となっている。尚、第２押圧ユニット１ｂ及び第３押圧ユニット１ｃは、第１押圧ユニット１ａの構成と同じ構成であるので、その説明を省略する。

次に各綴じモードにおける各押圧ユニット１ａ、１ｂ、１ｃの動作を説明する。図３が手前綴じ、図４が２箇所綴じ、図５が奥綴じの時のステープラＳ１の待機位置になる。各押圧ユニット１ａ、１ｂ、１ｃはステープラＳ１の各待機位置で、後端押えレバー２ａ、２ｂ、２ｃが作動した時にステープラＳ１と干渉しないようにしなければならない。図３に示すように、手前綴じの時には、第２押圧ユニット１ｂ及び第３押圧ユニット１ｃのみが作動し、第１押圧ユニット１ａは作動させない。図４に示すように、２箇所綴じの時には、各押圧ユニット１ａ、１ｂ、１ｃすべてを作動させることができる。図５に示すように、奥綴じの時には、第１押圧ユニット１ａ及び第２押圧ユニット１ｂのみが作動し、第３押圧ユニット１ｃは作動させない。各押圧ユニット１ａ、１ｂ、１ｃの作動タイミングは、排出された用紙が後端フェンス５１内に積載されてジョガーフェンス５３によってシート幅方向の揃えがされてから、次の用紙が叩きコロ１２によって整合されるまでの間に行われる。

次に、本実施の形態に係る用紙後処理装置の作用及び効果を説明する。画像形成部から用紙後処理装置内に導かれた用紙は、穿孔処理部Ａにおいて穿孔処理がされた後、綴じ処理が施される用紙は、図８に示す搬送路Ｄを経由してステープル排紙ローラ１１により端部綴じ処理部Ｆへ導かれて順次積載される。この場合、用紙ごとに叩きコロ１２にて縦方向（用紙搬送方向）の整合が行われ、端部綴じ処理部Ｆに搬送後に、ジョガーフェンス５３にて横方向（用紙搬送方向と直交する用紙幅方向）の整合が行われる。整合動作が終了すると各押圧ユニット１ａ、１ｂ、１ｃにて押圧動作が実施される。

次に各押圧ユニット１ａ、１ｂ、１ｃの押圧動作の制御について図６のフローチャートで説明する。図６に示すステップＳ１では、搬送される用紙が押圧動作の必要なものであるかどうか判断する。すなわち、端部綴じ処理部Ｆ内に積載される用紙に座屈やカールが発生するかどうかは用紙条件に依存される。従って、ステップＳ１では搬送される用紙の条件、例えば紙種やサイズ等により押圧動作自体を行うか否かの判断を行い、押圧動作の必要があれば次ステップへ移る。

次のステップＳ２では用紙に対して長時間及び複数回押圧に必要な時間が確保できるか否かの判断を行う。押圧動作に要する時間は、搬送される先行用紙と後行用紙との搬送間隔や処理時間に影響される。ここで処理時間とは用紙の整合処理時間、綴じ処理時間、排出処理時間を総計した時間である。処理時間は用紙サイズ、搬送間隔、スタック枚数、及びこれらの組み合わせにより変動する。従って、ステップＳ２では搬送される用紙の条件から十分な押圧時間を確保できるか否か判断し、確保できないと判断された場合は、ステップＳ６に進み、短時間での押圧動作を１回実行する。一方、十分な押圧時間を確保できると判断された場合は次のステップＳ３へ移る。

次のステップＳ３では、再度座屈やカールの度合いを判断し、座屈やカールの度合いが大きくないと判断された場合は、ステップＳ５で長時間の押圧動作を１回実行する。一方、ステップＳ３において用紙の座屈やカールの度合いが大きいと判断された場合は、ステップＳ４で長時間の押圧動作を複数回実行する。

尚、上述の各ステップにおいて、各条件の判断に使用する設定値は、固定した値ではなく、状況に合わせて変更可能な可変値とする方が望ましい。設定値は画像形成部の設定パネル上や、用紙後処理装置１００内で設定できるようにしても良い。また、用紙サイズ、搬送間隔、スタック枚数等の検知結果に応じて設定値が変更できるようにしても良い。このように、各ステップの判断基準となる設定値が変更できるので、用紙条件に応じた最適な押圧動作を行うことができる。

本実施の形態では、端部綴じ処理部Ｆ内にスタックされた用紙後端を押圧する押圧時間や押圧回数を変更できるので、用紙後端部にたわみや座屈が生じやすい用紙に対しては押圧時間を所定時間より長くしたり、押圧回数を所定回数より多くしたりすることで、用紙にたわみや座屈が生じるのを防止でき、用紙の綴じ処理不良を防止できる。一方、用紙後端部にたわみや座屈が生じ難い用紙に対しては押圧時間を所定時間より短くしたり、押圧回数を所定回数より少なくしたり、或いは押圧動作を行わないことで、生産性の向上を図ることができる。また、用紙にたわみや座屈が生じるのを防止できるので、綴じ処理トレイ内に積載された用紙と後端フェンス５１との間に所定間隔の隙間を確保でき、次に綴じ処理部内に搬送されてくる用紙をスムーズに受け入れることができる。

端部綴じ処理部Ｆ内にスタックされた用紙枚数、用紙の搬送間隔、紙種や用紙サイズ等の各種条件に合わせて、押圧時間や押圧回数を変更できるので、用紙の条件に最適な押圧動作を行うことで用紙にたわみや座屈が生じるのを更に防止できると共に、生産性の更なる向上を図ることができる。

次に、他の実施の形態を説明するが、以下の説明において、上述した第１実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では上述の第１実施の形態と異なる点を主に説明する。尚、図８は本発明の第２実施形態に係る押圧手段を示す概略図、図９は本発明の第２実施形態に係る用紙後処理装置の整合動作を示すフローチャートである。

第２実施の形態では、端部綴じ処理部Ｆ内にスタックされた用紙に対して押圧動作処理が完了後、後端押えレバー２ａ、２ｂ、２ｃを初期位置と押圧位置との間の待機位置に待機させるようにしている。この待機位置（図８中、９ｂ、９ｃに示す）は、綴じ処理を施すステープラＳ１の動作と干渉しない位置（図８中Ｗで示す位置よりも初期位置側に離れた位置）で、かつ初期位置（図８中、８ｂ、８ｃに示す）よりも押圧側に位置している。

図９のフローチャートに示すように、後端押えレバー２ｂ、２ｃによる押圧動作が完了すると、次ステップＳ１１において、次の用紙又は綴じ束の搬送があるか否か判断される。ステップＳ１１において用紙の搬送動作があると判断された場合は、次のステップＳ１２において後端押えレバー２ｂ、２ｃを待機位置まで移動させる。一方、ステップＳ１１において用紙の搬送動作がないと判断された場合は、次のステップＳ１３に進み後端押えレバー２ｂ、２ｃを原点位置（初期位置）まで移動させる。

第２実施の形態によれば、後端押えレバー２ｂ、２ｃによる押圧動作の完了時、後端押えレバー２ｂ、２ｃを毎回原点位置に戻さずに、初期位置と押圧位置との間の待機位置に待機させるので、次の押圧動作開始時に毎回原点位置から押圧動作を開始させる場合に比べて移動距離が短くなり、押圧動作時間の短縮を図ることができる。また、待機位置は、綴じ処理を施すステープラＳ１の動作と干渉しない位置にあるので、ステープラＳ１の動作のじゃまにならず、且つ用紙のスタックの妨げとならない。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。

上述の第１実施形態において、押圧ユニットは３つ備えたが、これに限定されず、その数は限定されず、押圧ユニットの数は１又は２、或いは４つ以上であっても良い。

本発明の第１実施形態に係る用紙後処理装置の端部綴じ処理部を拡大して示す概略図である。 図１の押圧手段を示す図であり、各押圧ユニットの初期位置を示す概略図である。 図１の押圧手段を示す図であり、手前綴じ時の各押圧ユニットの位置を示す概略図である。 図１の押圧手段を示す図であり、２箇所綴じ時の各押圧ユニットの位置を示す概略図である。 図１の押圧手段を示す図であり、奥綴じ時の各押圧ユニットの位置を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係る端部綴じ処理部の整合動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の全体概略図である。 本発明の第２実施形態に係る押圧手段を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係る用紙後処理装置の整合動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 押圧手段
３３ 制御部（押圧制御手段）
５１ 後端フェンス（後端整合部)
１００ 用紙後処理装置（シート処理装置）
１１０ 画像形成部
Ｓ１ 綴じ処理ステープラ（ステープル手段）
Ｆ 端部綴じ処理部（ステープルトレイ）

Claims (5)

1. 搬送されるシートを積載するステープルトレイと、
   前記ステープルトレイに積載されるシートの搬送方向の後端部を突き当ててシートの整合を行う後端整合部と、
   前記後端整合部によって整合されたシート束に綴じ処理を施すステープル手段と、
   前記後端整合部によって整合されたシートの上面を押圧する押圧手段と、
   前記押圧手段を制御する押圧制御手段とを備え、
   前記押圧手段は前記後端整合部の近傍位置に備えられ、
   前記押圧制御手段は、シートのカールの度合いに応じて前記押圧手段によるシートの押圧時間を変更することを特徴とするシート処理装置。
2. 前記押圧手段は、シートの上面を押圧する押圧位置と、前記押圧位置から離れた初期位置と、前記押圧位置と前記初期位置とに挟まれた待機位置との間を移動自在であり、
   シートへの押圧動作が開始すると前記押圧手段は前記初期位置から前記押圧位置まで移動し、シートへの押圧動作が終了すると前記押圧手段は前記押圧位置から前記待機位置に移動することを特徴とする請求項１に記載のシート処理装置。
3. 前記ステープル手段はシートの幅方向に移動自在であり、前記押圧手段の前記待機位置は前記ステープル手段の移動経路から外れた位置にあることを特徴とする請求項２に記載のシート処理装置。
4. 前記押圧手段は、シートの幅方向に複数の押圧ユニットを有し、
   前記押圧制御手段は、前記ステープル手段の綴モードに応じて前記押圧ユニットの押圧動作を制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のシート処理装置。
5. シート上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って画像形成されたシートに対して後処理を施す請求項１〜４の何れか一項に記載のシート処理装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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