JP6003165B2 - 用紙後処理装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
上述した装置の一つとして、纏めて積層されている用紙群を挟持押圧可能な歯形部材を用いて用紙群に歯形等の凹凸状の深絞りを行うことで用紙同士の綴じ処理を行う綴じ装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
このスペースは、一つの理由として、用紙揃えなどの処理を行う際の用紙の動きを可能にするためにある程度用紙群の厚さ(用紙束の厚さ)よりもかなり多くな厚さ方向のスペースが設定されている。
このように、深絞り位置で挿入される用紙群の厚さ以上の間隔を設定していると、誤って手や指などの用紙以外の異物が入り込むスペースにもなるため、操作に危険が伴う虞があり、安全性に欠けるという問題がある。
この挟持部材は、可動歯型が用紙から離間する際に、当該歯型を用紙から引き剥がす機能も有し、そして、用紙束の通過する厚さ方向の間隔、つまり歯形同士の対向間隔を調整できるようにすることで不用意に深絞り位置に指や手が入らないようにする。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
用紙後処理装置201は、綴じ装置が画像形成装置101からの用紙搬送路内に設けられた所謂搬送路綴じ装置である。図1(A)は、画像形成装置101の搬送路内に設置された態様を、図1(B)は搬送路外に設置された態様をそれぞれ示す。この用紙後処理装置201は、搬送路内で用紙を重ね合わせ整合する整合機能と、整合された用紙束を搬送路内で綴じる綴じ機能とを備えている。
図1(A)の態様は画像形成装置101の胴内で後処理することから胴内処理装置とも呼ばれている。
図1(A)に示す構成では、画像形成後の用紙が画像形成装置101の胴内に排紙され、図1(B)に示す構成では、画像形成後の用紙が画像形成装置101の外部に排紙されるようにそれぞれ排紙部が設けられる。
同図において、用紙後処理装置201は、用紙搬送路240に沿って入口側から入口センサ202、入口ローラ203、分岐爪204、深絞り機構に相当する綴じ具210及び排紙ローラ205を備えている。
入口センサ202は、画像形成装置101の排紙ローラ102から排紙され、用紙後処理装置201に搬入された用紙の先端、後端及び用紙の有無を検知する。入口センサ202としては、例えば反射型の光センサが使用される。なお、反射型の光センサに代えて透過型の光センサを使用することもできる。
入口ローラ203は、用紙後処理装置201の入口に位置し、画像形成装置101の排紙ローラ102によって排紙される用紙を受け取り、深絞りを行う綴じ位置内に搬入する機能を有する。また、後述するが、停止、回転、搬送量を制御可能な駆動源(駆動モータ)と、この駆動源を制御する制御部1000(図20参照)も備えている。入口ローラ203は対となるローラとのニップに画像形成装置101側から搬送されてきた用紙の先端部を突き当て、スキュー補正も行う。
図3において、分岐爪204は用紙後端を分岐路241に導くために設けられている。この場合には、用紙後端が分岐爪204を越えた後、分岐爪204は図示時計回り方向に回転し、用紙を搬入方向と逆の方向に搬送する。これにより、用紙後端側は分岐路241側に導かれる。分岐爪204は後述するが、ソレノイドによって駆動され、揺動動作を行う。
なお、ソレノイドに代えてモータとすることもできる。分岐爪204は図示反時計回り方向に駆動され、回転したとき、分岐路241の搬送面に用紙あるいは用紙束を押圧することが可能である。これにより分岐爪204は用紙あるいは用紙束を分岐路241で固定することができる。
排紙ローラ205のシフトは、図2に示すシフト機構205Mによって行われる。
シフト機構205Mは、シフトリンク206、シフトカム207、シフトカムスタッド208及びシフトホームポジションセンサ209からなる。
シフトカム207はシフトカムスタッド208を有し、回転をする円盤状の部品であり、この部品の回転によってシフトカムスタッド208を介しシフトリンク長穴部207aに移動可能に挿入された排紙ローラ205を用紙搬送方向と直交する方向(以下、「用紙の幅方向」とも称する。)に移動させる。
この移動が所謂シフトである。シフトカムスタッド208はシフトリンク長穴部207aと連動し、シフトカム207の回転運動を排紙ローラ205の軸方向の直動運動に変換する機能を有する。シフトホームポジションセンサ209はシフトリンク206の位置を検出し、シフトホームポジションセンサ209で検出した位置をホームポジションとし、このホームポジションを基準にシフトカム207の回転制御を実行する。この制御は、前記制御部1000によって実行される。
綴じ具210は、用紙束PBを綴じる機構で、所謂ステープラと称されるものである。本実施形態では一対の歯型261で挟み込み、加圧することによって用紙を変形させ、用紙の繊維を絡めて綴じる機能を備えたもので、この種の綴じは圧着綴じとも称される。
いずれにしてもサプライ消耗を抑制し、あるいはリサイクルし易くし、そのままシュレッダーにかけられるなどのことから省資源に大きく貢献する。そのため、用紙後処理装置、所謂フィニッシヤにおいても、金属針を使わず、圧着綴じのように用紙単体で綴じ処理が可能なステープラの搭載が望まれている。圧着綴じを行うハンドステープラとしては、例えば実公昭36-13206号公報(参考文献1)に開示された綴じ具が公知であり、切り曲げてさらに穴に通して綴じるハンドステープラとしては、例えば実公昭37-7208号公報(参考文献2)に開示された綴じ具が公知である。
ガイドレール230は、綴じ具210がホームポジションから用紙後処理装置201の搬送路240の用紙搬送方向に直交する全幅を移動可能なように設置されている。
なお、綴じ具210は図示しない駆動モータを含む移動機構によってガイドレール230に沿って移動する。その移動の際、綴じ具210と用紙Pあるいは用紙束PBが干渉しないように、綴じ具210の綴じ具ホームポジションセンサ221側には用紙の通過スペースが形成されている。
分岐路241は用紙のスイッチバックにより後端側から搬入される搬送路であり、搬送240から分岐している。分岐路241は用紙を重ね合わせて整合するために設けられ、集積手段として機能する。突き当て面242は、分岐路241の末端に設けられ、用紙後端を突き当て整合する基準面である。
歯型261は、本実施形態では一対の凹凸が噛み合うような形状の加圧扶持材であり、用紙束を挟み込んで加圧することにより、前記圧着綴じ機能を有する。
図4において分岐爪204は、用紙の搬送経路を搬送路240と分岐路241のいずれかに切り換えるために支軸204bに関して予め設定された角度範囲で揺動可能に設けられている。分岐爪204は図中の右側より受け入れた用紙が抵抗なく下流側に搬送できる位置、すなわち図4の位置がホームポジションとなっており、スプリング251により常時図示反時計回り方向に弾性的に加圧されている。
搬送経路の切り換えは、分岐ソレノイド250をONすると、分岐爪204は図5において矢印R1方向に回転し、搬送路240を閉鎖し分岐路241を開放することにより、分岐路241に用紙を導くことができる。
歯型261は上下対となり噛み合う形状の加圧部材である。この歯型261は複数に組み合わせたリンク群263の作動端に位置し、動作端である加圧レバー262の加圧及び加圧解除動作によって接離する。
回転位置は偏心力ム266の回転軸266aとカム表面との距離を規定し、この距離に基づいて加圧レバー262の押圧量が決まる。
カムホームポジションセンサ267が偏心力ム266の被検知対象であるフィラー266bを検知した位置がホームポジションである。図6に示すように、偏心力ム266の回転位置がホームポジションにあるとき、歯型261は開いた状態となっている。この状態では、綴じ処理は不能であり、用紙束の受け入れが可能な状態である。
その後、駆動モータ265が逆回転し、カムホームポジションセンサ267の検知情報で停止する。これにより、上下の歯型261は図6の状態に戻り、用紙束を移動させることが可能な状態となる。また、レバー262はバネ性を有しており、過負荷が加わったときは撓むことで過負荷を逃がすようになっている。
これに対して後述のマニュアル綴じとは、画像形成装置201若しくは別途印字出力された用紙を用紙後処理装置201の綴じ具210で綴じるものである。マニュアル綴じは画像形成装置201の排紙から−連の動作で綴じるものでないので、オフライン綴じに含まれる。
この場合、入口ローラ203はレジストローラとしても機能する。すなわち、1枚目の用紙Plが用紙後処理装置201に搬入され、用紙先端を入口センサ202が検知すると、用紙先端が入口ローラ203のニップに突き当たる。
そして、一定量の摸みを生じさせる距離だけ画像形成装置101の排紙ローラ102によって用紙Plは搬送される。前記距離搬送された後、入口ローラ203の回転が開始される。これにより用紙Plのスキュー補正が行われる。図9(A)及び(B)はこのときの状態を示す。
この用紙後端の突き当てにより用紙後端は突き当て面242を基準に揃えられる。用紙Plが揃えられると、排紙ローラ205は停止する。このとき、排紙ローラ205は用紙Plが突き当て面242に突き当たるとスリップし、搬送力が付与されないようになっている。すなわち、用紙Plがスイッチバックして突き当て面242に突き当たり、用紙後端が突き当て面242を基準に揃えられると、それ以上、搬送されて用紙が座屈しないように設定されている。
図12の状態から2枚目の用紙P2、さらに3枚目以降の用紙P3,・・・,Pnが搬送されてきたときも、図10及び図11に示した動作を実行し、順次、画像形成装置101から搬送されてくる用紙を予め設定した位置に移動させて重ね合わせ、整合状態の用紙束PBを搬送路240内にスタック(集積)する。
同図において最終紙Pnを整合状態の用紙束PBとして動作完了したら、排紙ローラ205を一定量搬送方向に回転させ停止する。この動作で用紙後端を突き当て面242に突き当てたときに発生した撓みを解消させる。その後、分岐爪204を図示矢印R5方向に回転させ、接触面204cを分岐路241から離間させることにより用紙束PBへの加圧力を開放する。これにより用紙束PBは分岐爪204による拘束力が解除され、排紙ローラ205による搬送が可能となる。
図14の状態から排紙ローラ205を搬送方向に回転させ、綴じ具210の歯型261の位置と用紙束PBの綴じ位置が一致する距離分用紙束PBを搬送し、その位置で停止させる。これにより用紙束PBの搬送方向の加工位置が歯型261の搬送方向の位置と合致する。そして、綴じ具210を綴じ具210の歯型261の位置と用紙の加工位置が一致する距離分だけ図示矢印D3方向に移動させ、停止する。これにより用紙束PBの幅方向の加工位置が歯型261の位置と搬送方向及び幅方向で合致することになる。このとき、分岐爪204は図示矢印R6方向に回転し、用紙受け入れ状態に復帰する。その後、綴じ具駆動モータ265をONし、歯型261によって用紙束PBを加圧し、絞ることによって圧着綴じを行う。なお、本実施形態では、圧着綴じを行う綴じ具210を使用した例を例示しているが、半抜き加工、切曲げ、切り曲げてさらに穴に通すなどの綴じ方の綴じ具を使用しても良いことは言うまでもない。
図15に示したようにして綴じられた用紙束PBは、排紙ローラ205の回転により排出される。用紙束PBが排出され後、シフトカム207を矢印R7方向に回転させ、ホームポジション(図8の位置)に復帰させる。これと並行して綴じ具201を図示矢印D4方向に移動させ、ホームポジション(図8の位置)に復帰させる。これにより、一部(一冊)の用紙束PBの整合動作を綴じ動作が完了する。次の部がある場合には、図8から図16の動作を繰り返し、同様にして圧着綴じされた一部の用紙束PBを作成する。
本実施形態の特徴は、前述したように、固定歯形211aと可動歯形261bとの対向間隔で構成される用紙の受け入れ間隔(用紙受け入れ口の離間量)を用紙の厚さに応じて調整するようにした点にある。この特徴により、挟持部材の用紙挟持により可動歯形を用いた深絞りの際の用紙ずれを防止すると共に、深絞りに必要な最小間隔を設定できるようにして人の指や手が深絞り作業位置に入り込めないようにすることができる。
同図において、綴じ具210は一対の歯型261を有し、歯型261は前述のように本実施形態では一対の凹凸が噛み合うような形状の加圧扶持材であり、通紙面を挟んで一方(図では上方)が固定歯型261a、他方が可動歯型261bとなっている。可動歯型261bの回りには全周にわたって用紙押さえ部材としての挟持部材213が配置されている。
挟持部材213は、固定歯形216aに当接した際に密着する向きの圧力を弾性体214の形状復元力により付勢されることで深絞り時に用紙束を保持して用紙ずれが生じないようにするための部材である。
台座215、可動歯型261b及び用紙押さえ部材213は駆動モータ265により固定歯型261aに対し接離するように動作し、前述のようにして用紙束PBを綴じる。なお、初期状態(作動前の状態)で、可動歯型261bの先端部261cは用紙押さえ部材213の先端部213aに対して後退した位置にある。
同図に示すように挟持部材213は可動歯型261bを囲むような形状に形成され、可動歯型261bは挟持部材213の内側の空間213b内で上下方向に相対的に移動可能である。
前記空間213bは可動歯型261bの外面と挟持部材213の内面との間に所定の隙間213cが存在するように設定され、可動歯型261bの移動時に両者が干渉しないように配慮されている。
また、挟持部材213の先端部213aは可動歯型261bの先端部261cが用紙束PBに接触する前に、用紙束PBに接触し、固定歯型261a側の支持部材261dとの間で固定歯型211の周囲の用紙束PB部分を押さえることで陽子がずれないようになっている。この構成により、可動歯型261は挟持部材213が用紙束PBに接触した後、用紙束PBに接触することになる。
この加圧によって用紙束PBは変形し、隣接した用紙同士の繊維が絡み合い、綴じられることになる。綴じ動作終了後は、台座215が離間方向(矢印D5で示した方向と逆方向)に駆動される。その際、可動歯型261bが用紙束PBから離間した後に挟持部材213が離間するので、用紙束PBから可動歯型261bは確実に引き剥がされる。
そこで、本実施形態では、用紙束PBの厚さに対して上述した間隔移送等する離間量が用紙束の受け入れを可能にする最小間隔に相当する値に設定されるようになっている。
図20は、挟持部材213の移動量を制御する制御部の構成を説明するためのブロック図であり、同図において制御部1000の入力側には本実施形態の特徴と関係する構成として、入力側に操作パネル1001およびリミットセンサ1002が接続され、出力側には、図6に示した駆動モータ265を兼用する綴じ駆動モータが接続されている。
さらに、制御部1000では、用紙束PBが綴じ位置にセットされた場合、可動歯形261bが固定歯形261aに当接する前に挟持部材213を固定歯形261aに向け移動させて用紙束PBを挟持できるタイミング、そして深絞り作業が完了した後には可動歯形261bが固定歯形261aから離れた後、固定歯形261aから挟持部材213が離れるタイミングがそれぞれ設定されるようになっている。
この場合の最小の対向間隔、つまり受入口離間量は、用紙束PBの導入に際して手や指等の異物が綴じ位置に入り込むことができない量に設定されている。
つまり、制御部1000では、操作パネル1001から入力された用紙の厚さおよび綴じ枚数に基づき用紙束PBの厚さを割り出し、その厚さの用紙束PBが通過できる最小の受入口離間量が決定され、その決定された離間量を得られるように綴じ駆動モータ256が初期位置から駆動される。
綴じ駆動モータ256の駆動により台座215の位置が変化し、固定歯形261aに対する挟持部材213の離間量(対向間隔)が用紙束PBの通過を許容する最小間隔に設定される。
101 画像形成装置
201 用紙後処理装置
213 挟持部材
215 台座
265 綴じ駆動モータ
261a 固定歯形
261b 可動歯形
1000 制御部
1001 操作パネル
Claims (5)
- 複数の用紙が重ねられた用紙束の一部を凹凸状に加圧変形させることで綴じ処理を行う用紙後処理装置であって、
前記用紙束における綴じ位置を挟んで対向して配置され、前記用紙束の一部に凹凸状の加圧変形部を形成可能な固定歯形および該固定歯形に対して接離可能な可動歯形と、
前記可動歯形の周囲に配置されて該可動歯形と共に前記固定歯形に接離可能であって該可動歯形が前記固定歯形に当接する前に前記固定歯形との間で前記用紙束を挟持可能な挟持部材とを備え、
前記挟持部材は、前記固定歯形に対する対向間隔に相当する挟持のための離間量を前記用紙束の厚さに応じて該用紙束の受け入れが可能な最小間隔に調整可能であり、
前記挟持部材は、前記用紙束に対する加圧変形処理が完了した後に、前記可動歯形が前記固定歯形から離れた後、前記固定歯形から離れるタイミングを制御部によって設定されていることを特徴とする用紙後処理装置。 - 前記挟持部材および前記可動歯形は、前記固定歯形に対して進退可能な台座に支持され、該台座は駆動源に連動して前記固定歯形に対して進退可能に設けられ、該駆動源は、前記用紙束の厚さを割り出す前記制御部により進退量を設定されることを特徴とする請求項1記載の用紙後処理装置。
- 前記制御部は、入力側に前記用紙の厚さおよび綴じ枚数を入力可能な操作パネルが接続され、出力側には前記台座の駆動源が接続され、入力された用紙の厚さおよび綴じ枚数から前記用紙束の厚さを割り出し、歯形同士の対向間隔を該用紙束の受け入れが可能な最小間隔に設定する駆動量を前記駆動源に出力することを特徴とする請求項2記載の用紙後処理装置。
- 前記挟持部材は、前記用紙束に対する加圧変形処理時に前記可動歯形が前記固定歯形に当接する前に該固定歯形に当接するタイミングを前記制御部により設定されていることを特徴とする請求項1乃至3のうちの一つに記載の用紙後処理装置。
- 請求項1乃至4のうちの一つに記載の用紙後処理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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