JP6475933B2 - シート綴じシステム - Google Patents

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Description

本発明は、複数枚のシートを綴じる技術に関する。
従来、画像形成装置において画像形成されたシートに対して各種後処理を施す後処理装置が知られる。
上記従来の後処理装置の中には、複数枚のシートからなるシート束をステイプルにより綴じる機能を有するものもある。
しかし、ステイプルによって綴じられたシート束はそのままではシュレッダにかけることができない。また、ステイプルされたシート束から針を取り外し、画像形成装置にて用紙として再利用したい場合にも、ステイプルによって開けられた孔が画像形成装置内でのシート搬送に悪影響を及ぼし、シート詰まりの原因となってしまうおそれがある。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、複数枚のシートを綴じる技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、熱可塑性樹脂を含む接着剤をシート上の所定の接着対象領域に付与する接着剤付与部と、前記接着剤付与部にて前記接着剤が付与されたシートを所定の搬送先に搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送されるシートが載置されるトレイと、前記トレイ上に載置されたシートを搬送し、所定の突き当て位置に突き当てて整合させる整合部と、前記シート上の前記接着剤が付与される領域に対応する形状を有する発熱体と、前記発熱体を、前記トレイ上で整合されたシートの前記所定の接着対象領域を加熱する加熱位置と、前記トレイ上へのシートの積載を妨げない位置に退避する退避位置と、の間で移動させる進退機構と、前記トレイ上で整合されたシートの前記接着対象領域の少なくとも一部を押圧する押圧動作と、前記トレイ上へのシートの積載を妨げないように退避する退避動作と、を実行可能な押圧機構と、を備えるシート綴じシステムに関する。
実施の形態による後処理装置Fの概略縦断面図である。 実施の形態によるシート綴じ装置の概略構成を示す概観斜視図である。 実施の形態によるシート綴じ装置の概略構成を示す概観側面図である。 後処理装置F(シート綴じ装置)について説明するための機能ブロック図である。 後処理装置Fにおける処理の流れについて説明するためのフローチャートである。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。 他の処理アルゴリズムに基づくシート綴じ処理の流れを示すフローチャートである。
まず、第1の実施の形態によるシート綴じ装置およびこれを備える後処理装置(いわゆるフィニッシャ)について説明する。
<装置構成>
図1は、実施形態による後処理装置Fの概略縦断面図である。
本実施形態による後処理装置Fは、例えば、後処理装置Fと通信可能に接続される画像形成装置Pから出力されるシートを受け取り、当該シートに対して綴じ処理、折り処理、孔あけ処理などの各種処理を施す。例えば、ここでの画像形成装置Pおよび後処理装置Fにより、シート綴じシステムを構成することができる。
後処理装置Fは、処理機能として、例えば綴じ処理部、折り処理部、ステイプラ,孔あけ部などを備えている。
まず、画像形成装置Pにて画像を形成されたシートは、画像形成装置Pに備わる各種搬送ローラ等により後処理装置Fへと搬送される。なお、ここでの画像形成装置P(接着剤付与部)は、所定の形状、パターン、輪郭、濃度を有するトナー像を、印字対象であるシート上の所定の接着対象領域(例えば、シートの角部やシートの端部に沿った帯状の領域等)に形成することができる。
なお、ここでは、一例として、画像形成装置Pにてシート上にトナー像を形成するトナー(熱可塑性樹脂を含む接着剤)は、所定温度以上に加熱することによって色の視認を困難化することが可能な色材(いわゆる消色可能トナー)を採用している。もちろん、これに限られるものではなく、加熱等の処理を施しても色を消去できない従来の色材としてのトナーを採用してもよい。また、接着後に色材の色が目立たないよう、例えば、透明であったり白色であるような、色の視認が困難な色材を採用することもできる。
続いて、画像形成装置Pにて所定のトナー像を形成され後処理装置F内に供給されたシートは、搬送部31等により所定の搬送先としての一時トレイ32(いわゆるバッファトレイ)上へと搬送される。一時トレイ32は、その積載面上に積載しているシートを、その下方に位置する処理トレイ102(トレイ)の積載面上に落下させる機能を有している。
一時トレイ32から処理トレイ102上に落下させるシートは、不図示の回転パドル等によって処理トレイ102上に叩き落とされる(図1に示す破線矢印を参照)。
処理トレイ102上に積載されたシートは、後述のシート綴じ機構による綴じ処理を施された後、処理トレイ102上から装置外へと排出される(図1に示す破線矢印を参照)。
以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図2は、本実施の形態によるシート綴じ装置の概略構成を示す概観斜視図である。図3は、本実施の形態によるシート綴じ装置の概略構成を示す概観側面図である。
図2および図3に示すように、本実施の形態によるシート綴じ装置は、上述した構成に加え、例えば、整合部と、発熱体Hと、進退機構と、押圧機構などを備えることができる。
ここで、整合部は、回転軸101aと、回転軸101aを回転軸として回転する整合ローラ101と、整合ローラ101の回転軸101aに回転駆動力を伝達するモータM2と、を備えている。
上述のような構成を有する整合部は、トレイ102の積載面102s上に載置されたシートを搬送し、例えばトレイ102に設けられている所定の突き当て位置102tに突き当ててシート端部を整合させる。
整合部は、さらに、回転軸101a、整合ローラ101およびモータM2を昇降させるためのラックL1およびピニオンギアG1と、ピニオンギアG1を回転駆動するモータM1と、を備えている。ラックL1は、上記モータM2と一体的に昇降可能なようにモータM2に固定されている。また、ラックL1および回転軸101a等は、スムーズに昇降可能なように、シート綴じ装置の筐体に固定された不図示のガイド部材によってガイドされている。
後述のCPU701がモータM1を正逆転させると、ピニオンギアG1が正逆転し、ピニオンギアG1と噛み合っているラックL1を昇降させる。
上記ラックL1、ピニオンギアG1およびモータM1等からなる昇降機構によって、整合ローラ101は、トレイ102上に載置されるシートの上面に当接してシートを搬送する「当接位置」と、搬送部によるトレイ上へのシートの載置を妨げないように退避する「離間位置」との間で移動可能となっている(図2において上方を向く実線矢印および下方を向く破線矢印を参照)。
発熱体Hは、シート上に形成される所定のトナー像に対応する形状を有している。具体的に、発熱体Hは、ステンレス等の導体からなり、加熱対象となるシート上の接着対象領域を覆う波形状に加工された導線Hcと、この導線Hcを上下から挟んでコーティングするフィルムHfと、を備えている。導線Hcには、後述のCPU701によって制御される電源回路Vが接続されており、電源回路Vからの電力供給により、導線Hcからの発熱量を制御する。
フィルムHfの素材としては、例えば、炭化ケイ素、ポリイミド等を採用することができるが、これに限られるものではなく、導線Hcによる加熱に耐えることができ、且つシート上に形成されたトナー像を溶かす際にシートに貼り付くことのない素材であれば採用可能である。
また、進退機構は、例えば、ラックL4、モータM4、ピニオンギアG4、支持フレームE4、ラックL5、モータM5、ピニオンギアG5等を備えることができる。ラックL4は、発熱体Hと一体的に移動するように、発熱体Hに固定されている。また、モータM4は支持フレームE4に固定され、且つラックL4は支持フレームE4の壁面によってガイドされる構造となっており、支持フレームE4が昇降すると、モータM4、ラックL4および発熱体Hもともに昇降する。
後述のCPU701がモータM5を正逆転させると、ピニオンギアG5が正逆転し、ピニオンギアG5と噛み合っているラックL5が進退する。ラックL5は、支持フレームE4と一体的に形成されており、モータM5の正逆転に伴って昇降するラックL5とともに支持フレームE4も昇降する。
上述のような進退機構により、発熱体Hを、トレイ102上で整合されたシートの所定の接着対象領域を加熱する「加熱位置」と、トレイ102上へのシートの積載を妨げない位置まで退避する「退避位置」と、の間で移動させる。図2では、一例として、「退避位置」に位置する発熱体Hを示している。
押圧機構は、例えば、ラックL3、モータM3、ピニオンギアG3等を備えることができる。図2に示すように、ラックL3の下端にはシートの幅方向に延びる押圧部材105が一体的に設けられている。後述のCPU701がモータM3を正逆転させると、ピニオンギアG3が正逆転し、ピニオンギアG3と噛み合っているラックL3が昇降する。また、ラックL3および押圧部材105等は、スムーズに昇降可能なように、シート綴じ装置の筐体に固定された不図示のガイド部材によってガイドされている。
押圧部材105は、トレイ102上のシートの発熱体Hによって加熱される領域の少なくとも一部を押圧可能な底面を有している。したがって、押圧部材105により押圧可能な領域と、発熱体Hの導体Hcのパターンがカバーする領域とは、必ずしも一致している必要はなく、結果として発熱体Hによって加熱される領域を、接着するのに十分な面積、範囲、形状で押圧することができればよい。
このような構成の押圧機構により、トレイ102上で整合されたシートの接着対象領域の少なくとも一部を押圧する「押圧動作」と、トレイ102上へのシートの積載を妨げないように退避する「退避動作」と、を実行することができる。
図4は、後処理装置F(シート綴じ装置)をそなえるシート綴じシステムについて説明するための機能ブロック図である。
本実施の形態による後処理装置Fおよびこれを備えるシート綴じシステムは、例えば、CPU701、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)702、MEMORY703、STRAGE(例えば、Hard Disk Drive等)704、画像形成部P、シート搬送部31、一時トレイ32、シート排出部、モータM1〜M5等を備えている。
本実施の形態による後処理装置Fにおいて、CPU701は、後処理装置Fおよび画像形成装置Pにおける各種処理を行う役割を有しており、またMEMORY703、STRAGE704等に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。なお、CPU701は、同等の演算処理を実行可能なMPU(Micro Processing Unit)により代替することも可能であることは言うまでもない。また、STRAGE704についても同様に、例えばフラッシュメモリ等の記憶装置により代替可能である。
MEMORY703は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、VRAM(Video RAM)、フラッシュメモリ等から構成されることができ、後処理装置Fにおいて利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。
<動作説明>
図5は、後処理装置Fにおける処理の流れについて説明するためのフローチャートである。図6〜図15は、後処理装置Fでのシート綴じ処理における各構成部品の動作を示す図である。
CPU701(枚数情報取得部)は、綴じ処理の対象となるシート束を構成するシート枚数に関する「枚数情報」を取得する(Act101)。なお、ここでは、一例として、画像形成装置Pにおけるプリントジョブ等の情報に基づいて「枚数情報」を取得するものとするが、結果として綴じ処理の対象となるシート束を構成するシート枚数を把握することができればよく、ユーザによって手入力される情報等、他の情報に基づいて取得してもよい。
CPU701(制御部)は、CPU701(枚数情報取得部)にて取得される「枚数情報」が示すシート枚数に応じて、CPU701(温度制御部)により発熱体Hによる加熱温度を変更させる(Act102、Act103)。例えば、CPU701は、綴じ処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が所定枚数よりも多い場合には加熱温度を高くし、接着対象領域に形成されているトナーを確実に溶融させ、接着の安定性を高めることができる。
図6に示すように、綴じ対象となるシートは、シート搬送部31によって一時トレイ32上に搬送され、一時トレイ32上にて一時的に保持された後、図6の破線矢印にて示すようにトレイ102上に落下する。このとき、CPU701(制御部)は、整合ローラ101を「離間位置」とし、押圧部材105に「退避動作」を行わせ、発熱体Hを「退避位置」としている。これにより、整合ローラ101、押圧部材105および発熱体Hがシートのトレイ102への搬送・落下を妨げることがない。
トレイ102上に落下したシートSheet1は、モータM1の回転によって当接位置まで降下するとともに、図7における矢印方向に回転する整合ローラ101により、図7破線矢印方向に搬送され、シートSheet1の先端を突き当て位置102tに突き当られて整合される(図8を参照)。
次に、CPU701(制御部)は、図9に示すように、進退機構により、発熱体Hをトレイ上102に載置された第1のシートSheet1上の「加熱位置」に移動させる(Act104)。
続いて、図10および図11に示すように、CPU701(制御部)は、搬送部31、一時トレイ32および整合ローラ101等により、第1のシートSheet1の次にトレイ上に載置されるべき第2のシートSheet2の接着対象部位が発熱体H上に載るようにトレイ上に載置させる(Act105)。
次に、CPU701(制御部)は、上述のようにして設定された加熱温度にて、発熱体Hにより第1および第2のシートの接着対象領域(所定のトナー像が形成されている領域)を加熱させる(Act106)(図12を参照)。
CPU701(制御部)は、発熱体Hによる加熱処理完了後、進退機構により発熱体Hを「退避位置」に移動させる(Act107)(図13を参照)。このとき、CPU701(制御部)は、進退機構によって発熱体Hを「加熱位置」から「退避位置」へと移動させる際には整合ローラ101を回転停止した状態で「当接位置」とする。
このように、発熱体を退避位置へと移動させる際に、回転を停止した整合ローラによってトレイ上のシートを押さえることにより、整合されたシートを乱すことなく、発熱体を退避位置まで移動させることができる。
CPU701(制御部)は、発熱体Hの「退避位置」への移動が完了すると、押圧機構による押圧動作により第1のシートSheet1の接着対象領域と第2のシートSheet2の接着対象領域とを、溶融したトナーによって接着させる(Act108)(図14および図15を参照)。
上述の後処理装置Fでの処理における各動作は、MEMORY702に格納されているシート綴じプログラムをCPU701に実行させることにより実現されるものである。
なお、上述した例では、綴じ処理の対象となるシート束を構成するシート枚数が所定枚数を超える場合には、発熱体Hによる加熱温度を変更する構成を示したが、これに限られるものではなく、例えば、CPU701(制御部)は、CPU701(枚数情報取得部)にて取得される枚数情報が示すシート枚数に応じて、画像形成装置Pにてシート上に形成させるトナー像の形状を変更させるようにしてもよい。
ここで、「トナー像の形状」の変更とは、単なる輪郭の変更だけでなく、例えば「印字面積」や「印字濃度」の変更なども挙げられる。また、複数のトナー像を形成する場合には、これら複数のトナー像同士の間隔なども挙げられる。
なお、本実施の形態による後処理装置Fにおけるシート綴じ処理は、上述したフローチャートに示す処理アルゴリズムに限られるものではなく、他の異なる工程を採用することも可能である。
図16は、他の処理アルゴリズムに基づくシート綴じ処理の流れを示すフローチャートである。なお、図16において、Act101〜Act103は、図5にて示した処理と同様であるため、同一符号を付している。
例えば、CPU701(制御部)はまず、進退機構により発熱体Hを「加熱位置」に移動させる(ACT204)。
次に、CPU701(制御部)は、発熱体Hにより、トレイ102上に載置されている第1のシートの接着対象領域を加熱させる(ACT205)。
続いて、CPU701(制御部)は、進退機構により発熱体Hを「退避位置」へと退避させる(ACT206)。
CPU701(制御部)は、シート搬送部31により、発熱体Hによって接着対象領域を加熱された第1のシート上に第1のシートの次にトレイ上に載置されるべき第2のシートを積載させる(ACT207)。
CPU701(制御部)は、押圧機構による押圧動作により第1のシートの接着対象領域と第2のシートの接着対象領域とを接着させる(ACT208)。
なお、上述の各実施の形態において、画像形成装置Pにおいて接着用にシート上に形成するトナー像がいわゆる消色可能トナーである場合には、制御部は、発熱体Hによる加熱温度を、消色可能トナーの色が視認困難となる温度(いわゆる消色温度)よりも高い温度に設定することが望ましい。
なお、上述の各実施の形態では、整合部がローラである場合を例示しているが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、回転軸の外周に立設された弾性部材を備える回転パドルを採用することもできる。
更に、シート綴じ装置および画像形成装置Pを構成するコンピュータにおいて上述した各動作を実行させるプログラムを、シート綴じプログラムとして提供することができる。本実施の形態では、発明を実施する機能を実現するための当該プログラムが、装置内部に設けられた記憶領域に予め記録されている場合を例示したが、これに限らず同様のプログラムをネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様のプログラムをコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。具体的に、記録媒体としては、例えば、ROMやRAM等のコンピュータに内部実装される内部記憶装置、CD−ROMやフレキシブルディスク、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカード等の可搬型記憶媒体、コンピュータプログラムを保持するデータベース、或いは、他のコンピュータ並びにそのデータベースや、回線上の伝送媒体などが挙げられる。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のOS(オペレーティング・システム)等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。
なお、プログラムは、その一部または全部が、動的に生成される実行モジュールであってもよい。
また、上述の各実施の形態にてプログラムをCPUやMPUに実行させることにより実現される各種処理は、その少なくとも一部を、ASICにて回路的に実行させることも可能であることは言うまでもない。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。
101a 回転軸、101 整合ローラ、M2 モータ、102 トレイ、102t 突き当て位置、L1ラック、G1 ピニオンギア、M1 モータ、H 発熱体、Hc 導線、Hf フィルム、L4 ラック、M4 モータ、G4 ピニオンギア、E4 支持フレーム、L5 ラック、M5 モータ、G5 ピニオンギア、L3 ラック、M3 モータ、G3 ピニオンギア。

Claims (7)

  1. 熱可塑性樹脂を含む接着剤をシート上の接着対象領域内に付与する接着剤付与部と、
    前記接着剤が付与されたシートが載置されるトレイと、
    前記トレイ上に載置されたシートを整合する整合部と、
    シートの前記接着対象領域を加熱するための発熱体と、
    前記発熱体を、整合されたシートの前記接着対象領域上の加熱位置と、前記シートからずれた退避位置と、の間で、前記整合部によるシートの搬送方向と平行にスライド移動させる進退機構と、
    整合された第1のシートと前記第1のシート上に載置されて整合された第2のシートとの間にある前記発熱体により、前記第1のシートの前記接着対象領域を加熱し、前記発熱体を前記進退機構により前記退避位置までスライド移動させて前記発熱体を前記第1のシートおよび前記第2のシートの間から引き抜き、整合されたシートの前記接着対象領域の少なくとも一部を押圧する押圧機構により、前記第2のシートの前記接着対象領域の少なくとも一部を押圧して前記第1のシートの前記接着対象領域と前記第2のシートの前記接着対象領域とを接着する制御部と
    を備えるシート綴じシステム。
  2. 記制御部は、
    整合された前記第1のシート上の前記加熱位置に前記進退機構により前記発熱体を移動させ、
    前記第1のシート上に載置される前記第2のシートを前記整合部により整合し、
    前記第2のシートおよび前記第1のシートの間にある前記発熱体により、前記第1のシートの前記接着対象領域を加熱し、
    前記発熱体を前記進退機構により前記退避位置までスライド移動させて前記発熱体を前記第1のシートおよび前記第2のシートの間から引き抜き、
    前記押圧機構により前記第2のシートの前記接着対象領域の少なくとも一部を押圧して前記第1のシートの前記接着対象領域と前記第2のシートの前記接着対象領域とを接着する請求項1に記載のシート綴じシステム。
  3. シートを前記トレイ上へ落下させ、シートの前記トレイと対向する第1面の裏面である第2面に前記接着剤が位置する姿勢でシートを前記トレイ上に載置する一時トレイと、
    前記接着剤が付与されたシートを前記一時トレイへ搬送する搬送部と、を備え、
    前記整合部は、シートを前記トレイの突き当て部に突き当てることによりシートを整合し、
    前記進退機構は、前記発熱体を昇降させ、前記発熱体を前記シートと平行にスライド移動させる際の、前記トレイにおけるシートの載置面からの前記発熱体の高さ位置を調整可能であり、
    前記押圧機構は、前記トレイ上で整合されたシートの前記接着対象領域の少なくとも一部を押圧する押圧動作と、前記一時トレイから前記トレイへのシートの落下を妨げないように退避する退避動作と、を実行可能である請求項2に記載のシート綴じシステム。
  4. 前記整合部は、前記トレイ上に載置されるシートの上面に当接してシートを搬送する当接位置と、前記トレイ上へのシートの載置を妨げないように退避する離間位置との間で移動可能な整合ローラを備え、
    前記制御部は、シートが前記トレイ上に載置される際には前記整合ローラを前記離間位置とし、前記トレイ上に載置されたシートを前記整合ローラにより整合する際には前記整合ローラを前記当接位置としてシートを整合し、前記進退機構によって前記発熱体を前記加熱位置から前記退避位置へとスライド移動させる際には、前記整合ローラを前記当接位置にするとともに回転を停止させた状態にする請求項1乃至3のいずれかに記載のシート綴じシステム。
  5. 前記制御部は、綴じ処理の対象となるシート束を構成するシート枚数に応じて、前記発熱体による加熱温度を変更する請求項1乃至4のいずれかに記載のシート綴じシステム。
  6. 前記制御部は、前記接着剤付与部にてシート上に前記接着剤を付与する領域の形状を、綴じ処理の対象となるシート束を構成するシート枚数に応じて変更する請求項1乃至5のいずれかに記載のシート綴じシステム。
  7. 前記接着剤付与部にてシート上に付与する接着剤は、所定温度以上に加熱することによって色の視認を困難化することが可能な色材であり、
    前記発熱体による加熱温度は、前記所定温度よりも高い温度に設定される請求項1乃至6のいずれかに記載のシート綴じシステム。
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