JP6637311B2 - シート束綴じ処理装置及びこれを備えた画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば画像形成装置から送られた複数のシートを束状にして、自動で針なし綴じ処理するためのシート束綴じ処理装置に関し、更にかかるシート束綴じ処理装置を備えた画像形成システムに関する。

従来、複数枚のシートを重ね合わせ、１対の凹凸形状の圧着歯の間に挟んで強圧することにより、金属針を用いないで、シート同士を圧着してシート束を綴じる針無し綴じ装置が使用されている。ところが、このような針無し綴じ装置には、圧着歯を離間する際にシート束が一方の圧着歯に張り付いてしまう、という問題がある。

特許文献１にはシート束を処理トレイ上で搬出方向と直交する向きに揃えて整合させるためのサイド整合部材を用いて、側方から綴じ処理したシート束をキック、即ち繰り出すことによって針無し綴じ手段の加圧面から引き剥がすようにしたシート束綴じ処理装置が開示されている。このサイド整合部材は整合モータに駆動されて、シート側縁と係合する位置から離れた位置まで一旦バックスイング移動した後、シートセンター側に移動してシート束をキックする。

特開２０１５−２０３３９号公報

上記特許文献１では、シート束を一定の直線方向に繰り出すので、針なし綴じ手段の圧着歯の凹凸な加圧面からシート束を引き剥がすことが困難になる虞がある。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シート束綴じ処理装置又は該シート束綴じ処理装置を備えた画像形成システムにおいて、針なし綴じ処理したシート束を圧着歯から容易に剥がすことができるようにすることにある。

本発明のシート束綴じ処理装置は、上記目的を達成するためになされたものであって、複数のシートを針なし綴じ処理するために、複数のシートを集積支持するためのシート支持面を有する処理トレイと、処理トレイ上の前記複数のシートを１つのシート束に針なし綴じ処理するための１対の圧着歯を有する綴じ処理装置と、針なし綴じ処理によって前記圧着歯に密着しているシート束の綴じ部を該圧着歯から引き剥がすために、処理トレイの支持面を含む平面内で、針なし綴じ処理後のシート束を支持する処理トレイに関して綴じ処理装置を回転させる引き剥がし機構と、針なし綴じ処理後のシート束を処理トレイ上で搬出方向に搬送するための搬送部材と、シート束を処理トレイ上で搬出方向に直交する向きに規制するための整合部材と、搬送部材及び／又は整合部材を用い、シート束を処理トレイ上の所定位置に保持しつつ、綴じ処理装置を圧着歯が平面内で処理トレイ上のシート束に関して外方へ変位するように回転させるべく搬送部材及び／又は整合部材と、引き剥がし機構と、を制御する制御部とを備える、ことを特徴とする。

この引き剥がし機構による綴じ処理装置の回転動作は、シート束の綴じ部を、それが密着していた圧着歯に対してひねるように作用するので、該綴じ部を圧着歯から比較的簡単に引き剥がすことができる。そのため、大きな引き剥がし力を必要としないので、大型の引き剥がし機構や強力な駆動手段を設ける必要が無い。しかも、引き剥がし処理に要する追加のスペースは、シートの平面寸法に拘わらず、綴じ処理装置の回転動作範囲に限定されるので、小さく抑制することが可能である。従って、装置全体の大型化、重量化又は高コストを回避することができる。

さらに、シート束は、綴じ処理装置の回転動作によって移動したり回転する虞が無く、圧着歯からの引き剥がし処理をより簡単に且つ確実に行うことができる。特に搬送部材及び整合部材でシート束を保持する場合、シート束がより多くの位置で指示されることになるので、引き剥がし処理の際にシート束が受け得るダメージをより小さくかつ少なくすることができる。

別の実施の形態では、上述した処理トレイ、綴じ処理装置及び引き剥がし機構を有し、針なし綴じ処理後のシート束を処理トレイ上で搬出方向に搬送するための搬送部材と、シート束を処理トレイ上で搬出方向に直交する向きに規制するための整合部材と、搬送部材及び／又は整合部材を用い、シート束を処理トレイ上で綴じ処理装置から離隔する向きに移動させつつ、綴じ処理装置を回転させるべく搬送部材及び／又は整合部材と、引き剥がし機構と、を制御する制御部と、を備える。このように、綴じ処理装置の回転動作に、搬送部材及び／又は整合部材による補助動作を加えることにより、本発明に係るシート綴じ処理装置は、シート束の圧着歯からの引き剥がし処理をより簡単にかつ確実に行うことを可能としたのである。

また、本発明の別の側面によれば、シート上に画像形成する画像形成ユニットと、該画像形成ユニットから送られた複数のシートを集積して針なし綴じ処理するシート束綴じ処理ユニットと、から構成され、該シート束綴じ処理ユニットが上述した本発明のいずれかのシート束綴じ処理装置である画像形成システムが提供される。

上述したように、比較的小さい力でもシート束の綴じ部を圧着歯から比較的簡単に引き剥がすことができ、大型化、重量化又は高コストを回避し得るシート束綴じ処理装置を備えることによって、画像形成システム全体の構成を大型化することなく、画像形成ユニットから集積したシートを連続工程で、揃えた状態でシート束に針なし綴じ処理することができる。

本発明による画像形成システムの全体構成の説明図。 後処理ユニットを装置正面側から見た側面断面図。 後処理ユニットのシート搬入機構の説明図であり、（ａ）図は処理トレイへの排紙、（ｂ）図は処理トレイ奥側への搬入を示す。 後処理ユニットの処理トレイを紙載面の垂直上方から見た説明図。 シート束搬出機構の説明図であり、（ａ）図は待機状態、（ｂ）図は搬送状態、（ｃ）図はスタックトレイへの排出状態を示す。 （ａ）図は針なし綴じ装置の構成を示す説明図、（ｂ）図は針無し綴じ処理したシート束の綴じ部の部分拡大図、（ｃ）図は（ｂ）図のＢ−Ｂ線における拡大断面図。 （ａ）図は綴じ装置回動機構の平面図、（ｂ）図はそのＡ−Ａ線における断面図。 図１の画像形成システムの制御構成の説明図。 （ａ）図〜（ｃ）図は、処理トレイ上に搬入されたシート束を集積して綴じ処理する過程を、処理トレイの紙載面の垂直上方から示す概略説明図。 （ｄ）図、（ｅ）図は、処理トレイ上に搬入されたシート束を集積して綴じ処理する過程を、処理トレイの紙載面の垂直上方から示す概略説明図。 （ａ）図、（ｂ図）は、シート束を針なし綴じ装置から引き剥がしてスタックトレイへ排出する過程を示す、図９−１と同様の概略説明図。 （ｃ）図、（ｄ）図は、シート束を針なし綴じ装置から引き剥がしてスタックトレイへ排出する過程を示す、図９−２と同様の概略説明図。 （ａ）、（ｂ）図はそれぞれ引き剥がし動作の変形例の説明図。 綴じ装置回動機構の変形例の部分拡大断面図。 綴じ装置回動機構の別の変形例の部分拡大断面図。

以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施態様を詳細に説明する。尚、添付図面において、本明細書全体を通して類似の構成要素には、同様の参照符号を付して表すこととする。

尚、本明細書中において「シート束のオフセット搬送」とは、排紙口から処理トレイ上に搬入されたシートを集積したシート束を、シート搬送方向と直交（又は交差）する方向に移動（幅寄せ移動）させること、「オフセット量」とはその移動量を言う。また、「シート束の整合」とは、排紙口から処理トレイ上に搬入された複数の異なるサイズのシートを、所定の基準（例えば、処理トレイの、シート搬送方向と直交する向き即ち幅方向の中心位置であるセンター基準、または幅方向の片側に設定される片側基準）に従って位置合わせすることを言う。例えば、「シートを整合した後、オフセットする」とは、異なるサイズの複数のシートを前記基準により位置合わせした後、その状態のままシート全体をシート搬送方向と直交する方向に移動させる、ことを意味する。ここで、直交とは、正確に９０°の角度で交差する場合だけでなく、約９０°の角度で交差する場合、実質的に又は概ね直交する場合を含むものとする。

本実施態様のシート束綴じ処理装置は、図１に例示する画像形成システムにおいて画像形成された複数のシートを部揃えして集積したシート束を針なし綴じ処理するためのものである。図１の画像形成システムは、画像読取ユニットＡと、画像形成ユニットＢと、後処理ユニットＣと、原稿自動給送ユニットＤとで構成されている。尚、本明細書中において、図１の画像形成システムの手前側を装置正面側、奥側を装置後部側と称することとする。

画像読取ユニットＡは、原稿画像を読み取るために、透明ガラスで形成されたプラテン１と、該プラテンに沿って往復動する読取キャリッジ２とを有する。原稿自動給送ユニットＤが給紙トレイ上の原稿シートを１枚ずつプラテン１に給送し、これを読取キャリッジ２が、原稿幅方向（主走査方向）に配列されたラインセンサー（光電変換素子）を主走査方向と直交する副走査方向に往復移動させることによって、線順位で読み取るようになっている。

画像形成ユニットＢは、画像読取ユニットＡが読み取った原稿の画像データに基づいてシート上に画像を形成するために、装置ハウジング３に内蔵された給紙部４と、画像形成部５と、排紙部６とを有する。給紙部４は、カセット７から給紙ローラー８により繰り出されたシートを、給紙経路９を介して画像形成部５に、レジストローラー対１０によりシートの先端を揃えかつ画像形成部５の画像形成タイミングに応じて給紙する。画像形成部５は、例えば静電式画像形成機構からなり、感光体（ホトコンダクター）で構成されるドラム１１に発光器１２で潜画像（静電画像）を形成し、現像器１３でトナーインクを付着させ、これを転写チャージャー１５でシートに転写し、定着器（加熱ローラー）１６で定着させた後、排紙部６に送る。排紙部６は、画像形成されたシートを排紙経路１７により案内し、排紙口１８から後処理ユニットＣに搬出する。

後処理ユニットＣは、本実施態様のシート束綴じ処理装置２０を備え、画像形成ユニットＢから搬出された複数のシートを部揃えしてシート束に集積し、綴じ処理を施して下流側のスタックトレイに収納する機能を有する。尚、本実施態様の後処理ユニットＣは、画像読取ユニットＡ及び画像形成ユニットＢから独立したスタンドアロン構造に構成され、これら各ユニット間はネットワークケーブルで接続してシステム化されている。別の実施形態では、画像形成ユニットＡの装置ハウジング３に形成された排紙空間にシート束綴じ処理装置をユニットとして内蔵したインナーフィニッシャー構造に後処理ユニットＣを構成することもできる。

シート束綴じ処理装置２０は、図２に示すように、装置ハウジング２１と、該装置ハウジング内に設けられた排紙経路２２と、該排紙経路の排紙口２３の下流側に配置された処理トレイ２４と、更にその下流側に配置されたスタックトレイ２５とを備える。上述した後処理ユニットＣの機能を実行するために、処理トレイ２４には、排紙口２３から排出されたシートを処理トレイ２４の奥側へ搬入するためのシート搬入機構２６と、処理トレイ２４上で搬入された複数のシートを束状に集積し、位置合わせするためのシート整合機構２７と、位置合わせしたシート束を針無し綴じ処理するための綴じ処理機構２８と、綴じ処理したシート束をスタックトレイ２５に搬出するシート束搬出機構２９とが設けられている。

排紙経路２２は、画像形成ユニットＢから受け取ったシートを搬入口３０から排紙口２３まで略水平方向に搬送するために、搬入ローラー対３１、排紙ローラー対３２等の搬送ローラー対を所定間隔で配置したフィーダー機構とを備える。また、排紙経路２２には、搬送されるシートの先端及び／又は後端を検出するためのシートセンサーＳe1，Ｓe2が配置されている。

処理トレイ２４は、図２に示すように、排紙経路２２の排紙口２３の下流側に該排紙口から段差ｄをもって下方に配置されている。処理トレイ２４は、排紙口２３から排出された複数のシートを上下に積み重ねて束状に即ちシート束に集積するために、該シートの少なくとも一部を支持するための紙載面２４ａを備える。本実施態様では、シートを搬出方向に沿ってその前側部分をスタックトレイ２５で支持し、かつそれと反対側の後側部分を処理トレイ２４で支持する構造（所謂ブリッジ支持構造）を採用し、それによってトレイ寸法を全体として搬出（搬入）方向に小型化している。

シート搬入機構２６は、排紙口２３から段差ｄを介して排出されるシートを処理トレイ２４の奥に向けて正しい姿勢で即ちその左右側縁を搬入方向に対して真直ぐに、かつ円滑に搬送するために、搬送ローラー装置４６を備える。搬送ローラー装置４６は、処理トレイ２４を挟んで上側の搬送ローラー４８と下側の従動ローラー４９とからなるローラー対を有する。搬送ローラー４８は、処理トレイ２４の上方に揺動可能に支持された昇降ブラケット５０の先端に回動可能に支持され、従動ローラー４９は、前記処理トレイの直ぐ下側の固定された位置に回動自在に設けられている。

図３（ｂ）に示すように、排紙口２３から排出されたシートＳｈの後端が処理トレイ２４上に到達すると、昇降ブラケット５０が下向きに回転して上側の搬送ローラー４８を処理トレイ上のシート上面に当接させる。次に、搬送ローラー４８を駆動モーター（図示せず）により例えばベルト駆動して、図中反時計方向に回転させる。これによって、シートＳｈは、処理トレイ２４上を搬入方向即ちスタックトレイ２５側とは逆方向に、該シートの先端（図中右端）が規制部材３５に突き当たるまで搬送される。規制部材３５は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、断面コ字形のチャネル状部材からなり、その内側に、処理トレイ２４上を搬送されるシートの搬入方向先端を当接させて停止させるための規制面３５ａを有する。

シート搬入機構２６は更に、処理トレイ２４上を規制部材３５まで搬送される際に生じ得るシートのカールやスキューに対応するために、シート先端を規制部材３５側に案内するための掻き込み回転体３６を備える。掻き込み回転体３６は、処理トレイ２４の上方かつ規制部材３５の手前に、シートの搬入方向に向けて回転可能に配置されたリング形状又は短円筒状のベルト部材で構成される。前記ベルト部材は、処理トレイ２４上に積載されている最上位置のシートの上を搬送されてくる新たなシートの上面に係合し、該シートの先端を押圧しながら図中反時計方向に回転して、規制部材３５の規制面３５ａに当接するまで送り込む。

シート整合機構２７は、シート端規制部３７とサイド整合機構３８とから構成される。シート端規制部３７は、上述した規制部材３５を有し、排紙口２３から処理トレイ２４上に搬入されたシートの位置を搬入（又は搬出）方向に、該シートの搬入方向先端（又は搬出方向後端）で規制する。サイド整合機構３８は、処理トレイ２４上のシート及びシート束を搬入（又は搬出）方向に直交する方向即ち幅方向に移動させ、その側端縁で幅方向の位置を規制かつ／又は整合させる。

サイド整合機構３８は、図４に示すように、センター基準Ｓｘを挟んで左右に配置された一対のサイド整合部材３９，４０を有する。サイド整合部材３９，４０は、互いに内面を対向させて、処理トレイ２４の紙載面２４ａから垂直上方に延出する平板状の部材で構成されている。各サイド整合部材３９，４０の前記内面は、それぞれ処理トレイ２４上のシートＳｈの幅方向の近接する側端縁と係合して、該シートの幅方向位置を規制する規制面３９ａ，４０ａとして機能する。

各サイド整合部材３９，４０は、それぞれ処理トレイ２４の背面側に配置された可動支持部４１，４２と、該処理トレイに貫設された幅方向の直線状スリット（図示せず）を介して一体に結合されている。前記各支持部に形成されたラック４１ａ，４２ａに噛合するピニオン４３，４４を駆動モーターＭ１、Ｍ２で個別に回動することによって、サイド整合部材３９，４０は、それぞれ独立して互いに接近又は離反する向きに移動させ、所望の幅方向位置に停止させることができる。これにより、処理トレイ２４に搬入されるシートのサイズに応じて各サイド整合部材３９，４０の位置を個別に設定し、シート束を幅方向に移動（オフセット搬送）させる際に、その位置、移動量及びオフセット量を決定することができる。

シート束搬出機構２９は、図５に示すように、コンベア装置４５と上述した搬送ローラー装置４６とから構成される。コンベア装置４５は、駆動モーターＭ３より駆動される駆動プーリー４７ａと従動プーリー４７ｂとの間に掛け回され、シートの搬出方向に沿って両方向に周回移動するコンベアベルト４７を有する。コンベアベルト４７には、処理トレイ２４の紙載面２４ａに沿って移動してシート束Ｓｂを搬出方向に押し出す押出部材としての機能をも有する、規制部材３５が固定されている。規制部材３５は、図５（ａ）に示す処理トレイ２４の搬出方向後端付近の初期位置と、図５（ｂ）に実線でかつ図５（ｃ）に想像線で示す駆動プーリー４７ａと従動プーリー４７ｂとの略中間である最大押出位置との間で、両方向に移動可能に設けられている。

搬送ローラー装置４６は、搬送ローラー４８と従動ローラー４９とが、処理トレイ２４の搬出方向前端付近でシート束Ｓｂを搬送可能に上下から挟み込むように配置されている。図４に示すように、搬送ローラー装置４６は、センター基準Ｓｘを挟んで左右各１組の前記ローラー対が左右対称に配置されている。左右の各搬送ローラー４８ａ，４８ｂをそれぞれ回動可能に支持する左右の昇降ブラケット５０が、そのいずれか一方又は双方を選択して揺動可能に支持されている。

綴じ処理したシート束Ｓｂを処理トレイ２４からスタックトレイ２５に搬出する場合、図５（ａ）に示すように、該シート束の搬出方向後端に、規制部材３５の規制面３５ａを当接させる。コンベア装置４５を駆動して規制部材３５を搬出方向に前記最大押出位置まで移動させることにより、シート束Ｓｂは、処理トレイ２４上を搬出方向に図５（ｂ）に示す位置まで押し出される。これと同時に、搬送ローラー装置４６の昇降ブラケット５０を図中反時計方向に回転させて、左右双方の搬送ローラー４８ａ，４８ｂをシート束Ｓｂの上面に圧接させる。

次に、搬送ローラー４８を例えば駆動モーター（図示せず）により図中時計方向に回転させてシート束Ｓｂを搬出方向に搬送し、図５（ｃ）に示すように、処理トレイ２４上からスタックトレイ２５に搬出する。コンベア装置４５の規制部材３５は、シート束Ｓｂの後端を規制面３５ａに当接させてその全体を該規制部材の内側に保持するので、比較的高速で駆動することができる。これに対し、搬送ローラー４８は、シート束Ｓｂの最上面としか直接接触しないから、比較的低速で回転させて、シート束をスタックトレイ２５に向けて徐々に送り出すことが好ましい。他方、規制部材３５は、コンベアベルト４７を逆方向に移動させることによって、前記初期位置に復帰する。

綴じ処理機構２８は、シート束を針無し綴じ処理する針なし綴じ装置５１を備える。本実施態様の針なし綴じ装置５１は、凹凸面を有する圧着歯の間でシート束を圧着変形させて結束するプレスバインド機構により構成される。針なし綴じ装置５１は、図６（ａ）に示すように、ベースフレーム部材５２に可動フレーム部材５３が、支軸５３ａにより揺動可能に支持されている。ベースフレーム部材５２には、一方の端部に下部圧着歯５４が形設され、可動フレーム部材５３には、上部圧着歯５５が前記下部圧着歯に対向する位置に形設されている。

図６（ａ）に拡大して示すように、上部圧着歯５５には、歯の並び方向と直交する向きに延長する複数のリブ形状の突条５５ａと、それに適合する形状の凹溝５５ｂとが交互に形成されている。同様に、下部圧着歯５４には、歯の並び方向と直交する向きに延長する複数のリブ形状の突条５４ａと、それに適合する形状の凹溝５４ｂとが交互に形成されている。上部圧着歯５５と下部圧着歯５４とは、互いに対向する前記突条と凹溝とが咬合するように整合させて配置されている。

これにより、上部圧着歯５５と下部圧着歯５４の間に挟圧されたシート束Ｓｂの綴じ部Ｓｃを、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、断面波板形状に変形させて密着させることができる。本実施態様では、図６（ｂ）に示すように、綴じ部Ｓｃの前記波板形状がシート束Ｓｂの側辺に関して斜めに形成されるように、上部及び下部圧着歯５５、５４が、歯の並び方向を処理トレイ２４のセンター基準Ｓｘに関して或る角度をもって斜めに配置されている。

可動フレーム部材５３には、支軸５３ａを挟んで上部圧着歯５５と反対側の端部にフォロアコロ５６が一体に設けられている。ベースフレーム部材５２には、下部圧着歯５４と反対側の端部に、偏心カムからなるドライブカム５７が一体に設けられている。フォロアコロ５６は、そのフォロア面がドライブカム５７のカム面と係合するように配置されている。

ベースフレーム部材５２と可動フレーム部材５３の間には、図示しないばね部材が配置されて、前記上部及び下部圧着歯を互いに離間する向きに、従ってフォロアコロ５６のフォロア面とドライブカム５７のカム面とを常に係合させる向きに付勢している。従って、ドライブカム５７を駆動モーターＭ４により回転させると、前記カム面に従動して可動フレーム部材５３が支軸５３ａを中心に揺動する。これにより、上部圧着歯５５と下部圧着歯５４とは、互いに咬合して圧接され又は離間するように駆動することができる。

また、ベースフレーム部材５２と可動フレーム部材５３間に配置された前記ばね部材によって、綴じ処理したシート束を挟圧した状態から前記上部及び下部圧着歯を離間させる動作が、より円滑かつ速やかに行われる。更にベースフレーム部材５２には、上部及び下部圧着歯５５、５４が圧接位置又は離間位置のいずれにあるかを検出するために、図示しないポジションセンサーを配置することができる。前記ポジションセンサーからの前記上部及び下部圧着歯の相対的位置関係を表す信号によって、綴じ処理したシート束の前記圧着歯からの引き剥がし処理をより円滑にかつ効率良く行うことができる。

本実施態様では、シート束の針無し綴じ処理を行う綴じ処理位置Ｅｐが、図４に示すように、処理トレイ２４の搬入方向奥側で、装置後部側即ち図中左側の角部２４ｂの直ぐ外側に、該処理トレイと重ならないように設定されている。針なし綴じ装置５１は、綴じ処理位置Ｅｐに対応して、処理トレイ２４の角部２４ｂの直ぐ外側に配置されている。従って、処理トレイ２４上に搬入されたシート束Ｓｂは、搬入方向奥側で装置後部側のコーナー部が綴じ部として針無し綴じ処理される。

本実施形態のシート束綴じ処理装置２０は、綴じ処理したシート束の前記圧着歯からの引き剥がし処理するために、針なし綴じ装置５１を綴じ処理位置から移動させる引き剥がし機構を更に備えている。針なし綴じ装置５１は、前記引き剥がし機構を作動させることによって、図４に示す綴じ処理位置から、処理トレイ２４の支持面を含む平面内で回転させて移動させることができる。図４では、針なし綴じ装置５１の回転中心ＲＣが、綴じ処理位置Ｅｐ付近で、シート束Ｓｂの装置後部側の側端縁側に配置されている。

図７（ａ）、（ｂ）は、針なし綴じ装置５１を前記平面内で回転させる綴じ装置回動機構７１の構成を概略的に示している。綴じ装置回動機構７１は、シート束綴じ処理装置２０又は後処理ユニットＣ側に固定された支持板７２と、該支持板の上面に配置された回転板７３とを有する。回転板７３は、その下面に取り付けられた複数の回転支持コロ７４によって、支持板７２上面を移動可能に支持されている。

回転板７３の回転中心７３ａには、該回転板から垂直下向きに延出して、支持板７２を回動自在に貫通する回動軸７５が一体に突設されている。これにより、回転板７３は、支持板７２上面で回動軸７５を中心にいずれの方向にも回転することができる。回転板７３の上面には、針なし綴じ装置５１が所定位置に位置決めして固定される。回転支持コロ７４は、回転板７３を均等に支持するように、回動軸７５を中心に分散させて配置される。尚、このように回転板７３を支持板７２上に回動自在に支持するために、回転支持コロ７４以外に、公知の様々な構造を採用し得ることは言うまでもない。

回動軸７５には、回転板７３と支持板７２との間に配置された被動歯車７６が一体に回動可能に装着されている。被動歯車７６には、同様に回転板７３と支持板７２との間に配置された中間歯車７７が噛合している。支持板７２の下側には、従動プーリー７８が、中間歯車７７と同軸にかつ一体に回動可能に設けられている。更に支持板７２の下側には、従動プーリー７８よりも下方位置に駆動モーター７９が配置され、その上向きに突出する出力軸８０の先端には、支持板７２の下側に配置された駆動プーリー８１が一体に回動可能に装着されている。

駆動プーリー８１と従動プーリー７８とは、伝動ベルト８２によって動力伝達可能に連結されている。これにより、針なし綴じ装置５１は、駆動モーター７９を回転駆動することによって、回動軸７５及び回転板７３を回転させ、その回転中心７３ａを中心として回転させることができる。尚、本実施形態では、針なし綴じ装置５１が駆動モーター７９の回転方向と逆向きに回転するように構成されているが、駆動プーリー８１と被動歯車７６との間の動力伝達機構を変更することによって、前記駆動モーターと同じ向きに回転させることができる。

針なし綴じ装置５１の回転動作範囲は、圧着綴じ処理するシート束の平面寸法に拘わらず、一定のスペースに限定される。従って、前記針なし綴じ装置の回転させるために要する追加のスペースを小さく抑制することが可能である。その結果、装置全体の大型化、重量化を回避することができる。

図８は、図１の画像形成システムの制御構成を概略的に示している。本実施態様の画像形成システムは、画像形成ユニットＢを制御する本体制御部６０と、後処理ユニットＣを制御する綴じ処理制御部６１とを備える。

本体制御部６０は、印字制御部６２と、給紙制御部６３と、コントロールパネル６４に接続された入力部６５とを備える。入力部６５は、前記コントロールパネルを介して画像形成モード及び後処理モードの設定を行うことができる。画像形成モードでは、カラー／モノクロ印刷、両面／片面印刷等のモード設定、シートサイズ、シート紙質、印刷部数、拡大／縮小印刷、等の画像形成条件を設定する。

後処理モードでは、例えばプリントアウトモードか綴じ処理モードかを選択して設定する。プリントアウトモードは、排紙口２３から排出されたシートを綴じ処理せずに、処理トレイ２４を介してスタックトレイ２５に収容する。この場合、排紙口２３からのシートを処理トレイ２４に重ね合わせて集積し、本体制御部６０からのジョグ終了信号で集積後のシート束をまとめてスタックトレイ２５に搬出することができる。

綴じ処理モードでは、排紙口２３から排出された所定枚数のシートを処理トレイ２４に重ね合わせてシート束に集積し、綴じ処理した後にスタックトレイ２５に搬出する。本体制御部６０は、後処理モードが選択されたこと、綴じ処理するシート束のシート枚数、作成するシート束の部数、及び画像形成するシートの厚さ等の情報を綴じ処理制御部６１にデータ転送する。更に本体制御部６０は、各シートへの画像形成を終了する毎、ジョブ終了信号を綴じ処理制御部６１に転送する。

綴じ処理制御部６１は、本体制御部６０の入力部６５から入力された後処理モードの設定に応じて後処理ユニットＣを動作させる。本実施態様の綴じ処理制御部６１は、制御手段として制御ＣＰＵ６６で構成され、該制御ＣＰＵには、ＲＯＭ６７及びＲＡＭ６８が連結されている。後処理ユニットＣによるシート束の綴じ処理動作、圧着歯の引き剥がし処理及び排紙動作は、ＲＯＭ６７に記憶された制御プログラム、及びＲＡＭ６８に記憶された制御データに基づいて実行される。そのため、制御ＣＰＵ６６には、針なし綴じ装置５１及び綴じ装置回動機構７１が接続されると共に、後処理ユニットＣに搭載された全駆動モータの起動、停止及び正逆転制御を行うように、前記各駆動モータの駆動回路に連結されている。

綴じ処理制御部６１は、綴じ処理モードが指定されると、処理トレイ２４上にシートが搬入される前に、針なし綴じ装置５１側の左サイド整合部材３９を綴じ処理位置Ｅｐに近接した、図４に実線で示す待避位置に移動させる。更に綴じ処理制御部６１は、反対側の右サイド整合部材４０を、処理トレイ２４上に搬入されるシートの移動を妨げないように、センター基準Ｓｘから装置正面側に十分に離れた待避位置に移動させる。

この待機状態から処理トレイ２４にシート束を集積して綴じ処理するまでの過程を、図９−１（ａ）〜（ｃ）及び図９−２（ｄ）、（ｅ）を用いて説明する。図９−１（ａ）に示すように、装置ハウジング２１の排紙口２３から処理トレイ２４上にシートＳｈが排出されると、これを綴じ処理制御部６１が排紙センサーＳe1，Ｓe2からの信号で検知して、シート搬入機構２６の搬送ローラー４８を回転させる。これにより、処理トレイ２４上のシートＳｈは、スタックトレイ２５への搬出方向とは反対方向に、即ち処理トレイ２４の奥へと搬入される。そして、図９−１（ｂ）に示すように、シートの搬入方向先端が規制部材３５の規制面３５ａに当接して停止するまで、掻き込み回転体３６の回転によって搬送される。

シートの搬入が規制部材３５によって停止すると、綴じ処理制御部６１は、図９−１（ｂ）の待避位置にある左右サイド整合部材３９，４０を、シートＳｈを両側から挟み込むように内側に移動させる。サイド整合部材３９，４０は、それぞれ規制面３９ａ，４０ａがシートＳｈの両側端縁に係合し、前記両規制面の離隔距離がシートＳｈの幅寸法と一致する位置まで移動させる。これにより、各シートＳｈは、図９−１（ｃ）に示すように、その幅方向中心が処理トレイ２４のセンター基準Ｓｘに一致する。この後、綴じ処理制御部６１は、左右サイド整合部材３９，４０をそれぞれ図９−１（ａ）の前記待避位置に復帰させる。

１つのシート束として綴じられる所定枚数のシートが処理トレイ２４上に、上述したように位置を整合させて集積されるまで、図９−１（ａ）〜（ｃ）の上記過程を繰り返す。所定枚数のシートＳｈが処理トレイ２４上に位置合わせして集積されると、綴じ処理制御部６１は、左右サイド整合部材３９，４０を前記待避位置に復帰させず、図９−２（ｄ）に示すように、前記シートを１つのシート束Ｓｂとして両側から挟んだまま、幅方向に綴じ処理位置Ｅｐ側に向けてオフセット移動させる。左右サイド整合部材３９，４０は、シート束Ｓｂの装置後部側の側端縁がその幅方向に綴じ処理位置Ｅｐを少し越えた位置で停止させる。

図９−２（ｄ）の位置で、シート束Ｓｂの装置後部側の側端縁は、離間された針なし綴じ装置５１の上部及び下部圧着歯５５，５４の間に、該圧着歯から十分に離隔して配置されている。この状態で、綴じ処理制御部６１は、シート束搬出機構２９のコンベア装置４５を駆動して、押出部材である規制部材３５を搬出方向に移動させ、シート束Ｓｂを搬出方向に押し出して、所定の距離だけオフセット移動させる。規制部材３５は、搬出方向にシート束Ｓｂの側端縁を綴じ処理位置Ｅｐより少し手前の位置で停止させる。これにより、図９−２（ｅ）に示すように、綴じようとするシート束Ｓｂのコーナー部Ｓｃが綴じ処理位置Ｅｐに位置決めされる。

次に、綴じ処理制御部６１は、コマンド信号を発信して針なし綴じ装置５１を駆動し、針なし綴じ処理を実行させる。これにより、針なし綴じ装置５１は、咬合する上部及び下部圧着歯５５，５４間でシート束Ｓｂのコーナー部Ｓｃを、図６（ｃ）に示す断面波形形状に圧着変形させて結束させる。綴じ処理後、針なし綴じ装置５１は、上部及び下部圧着歯５５，５４を離間させると共に、綴じ処理制御部６１に処理エンド信号を発信する。

針なし綴じ装置５１から処理エンド信号を受信した綴じ処理制御部６１は、離間させた圧着歯５５，５４の一方に密着しているシート束Ｓｂのコーナー部Ｓｃを引き剥がすための引き剥がし処理を行う。図１０−１（ａ）、（ｂ）、図１０−２（ｃ）、（ｄ）は、シート束Ｓｂを引き剥がし処理し、処理トレイ２４上を搬送してスタックトレイ２５へ排出するまでの過程を示している。

先ず、綴じ処理制御部６１は、図１０−１（ａ）に示すように、左右サイド整合部材３９，４０をシート束Ｓｂの幅方向の両側端縁に係合させ、かつ規制部材３５をシート束Ｓｂの装置後部側即ち搬出方向上流側の側端縁に係合させた状態で、昇降アーム５０を下降させて、左右両方の搬送ローラー４８ａ，４８ｂをシート束Ｓｂの搬出方向先端側即ち下流側の上面に圧接させる。これにより、シート束Ｓｂは、搬出方向に沿って前後左右に移動が制限される。

綴じ処理制御部６１は、綴じ装置回動機構７１の駆動モーター７９を駆動して、針なし綴じ装置５１を処理トレイ２４の支持面を含む平面内即ちシート束Ｓｂの面内方向に回転させる。図４に関連して上述したように、針なし綴じ装置５１の回転中心RC即ち回転板７３の回転中心７３ａが、シート束Ｓｂの装置後部側の側端縁側に配置されているので、針なし綴じ装置５１は、図１０−１（ｂ）に示すように、図中時計方向に、即ちシート束Ｓｂの中心側ではなく外側に向けて、引き剥がし位置まで所定の角度回転する。

この針なし綴じ装置５１の回転動作は、シート束Ｓｂのコーナー部Ｓｃに対して、密着していた前記一方の圧着歯をひねるように作用する。シート束Ｓｂの綴じ部に対する圧着歯の移動距離は、圧着歯の並び方向に回転中心７３ａから遠い側が大きく、近い側が小さくなる。従って、コーナー部Ｓｃの前記上下圧着歯間に挟圧されて波板形状に変形したシート束部分即ち綴じ部ＰＢは、その全体が一気に強い力で引き剥がされるのではなく、回転中心７３ａから遠い側の圧着歯から順に１つずつ剥がすことが可能になる。それにより、比較的弱い力でも、シート束Ｓｂのコーナー部Ｓｃ全体を前記圧着歯から簡単に引き剥がすことができる。前記回転動作の終了後、搬送ローラー４８ａ，４８ｂは、昇降アーム５０を上昇させて、元の上方位置に戻す。

シート束Ｓｂには、綴じ部ＰＢと圧着歯との係合即ち食い付きによって、針なし綴じ装置５１の回転力が作用し、それと同じ方向に移動させようとする。シート束Ｓｂは、上述したように、左右サイド整合部材３９，４０、規制部材３５及び搬送ローラー４８ａ，４８ｂによって、搬出方向に沿って前後左右に移動が制限されている。従って、針なし綴じ装置５１の回転動作によって、シート束Ｓｂが移動又は回転したり、シートの剛性に拘わらず面内で弛みを生じることはない。このようにシート束がより多くの位置で支持されているので、引き剥がし処理の際に針なし綴じ装置５１の回転によってシート束が受け得るダメージをより小さくかつ少なくすることができる。

針なし綴じ装置５１は、引き剥がし位置まで回転して前記シート束Ｓｂの引き剥がし処理が終了すると、綴じ処理制御部６１に処理エンド信号を発信する。上述したように、前記引き剥がし処理の間、シート束Ｓｂは、搬出方向に沿って前後左右に移動が制限されており、その姿勢が搬出方向に関して正しい向きに即ち略真直ぐに配向されている。従って、シート束Ｓｂは、その姿勢を矯正することなく、処理トレイ２４からスタックトレイ２５搬出することができる。また、左右サイド整合部材３９，４０を同期させて、シート束Ｓｂを幅方向両側から挟んだままの状態で移動させることによって、シート束Ｓｂを処理トレイ２４のセンター基準Ｓｘ又は所望のオフセット位置に整合させることができる。

針なし綴じ装置５１から引き剥がし処理の処理エンド信号を受信した綴じ処理制御部６１は、シート束Ｓｂの搬出処理を行う。シート束Ｓｂのスタックトレイ２５への搬出処理は、上述したように、シート束搬出機構２９のコンベア装置４５の動作と、搬送ローラー装置４６の動作とを組み合わせて行う。

先ず、綴じ処理制御部６１は、必要に応じて左右サイド整合部材３９，４０を移動させて、シート束Ｓｂの幅方向位置を調整する。次に、綴じ処理制御部６１は、コンベア装置４５を駆動して規制部材３５を搬出方向に移動させ、図１０−２（ｃ）に示すように、シート束Ｓｂを押し出しながら、図５（ｂ）の最大押出位置まで移動して停止する。それと同時に、綴じ処理制御部６１は、搬送ローラー装置４６の昇降アーム５０を下降させて、左右両方の搬送ローラー４８をシート束Ｓｂの上面に圧接させる。規制部材３５は、図１０−１（ａ）の前記初期位置に復帰させる。

更に綴じ処理制御部６１は、両搬送ローラー４８を回転させてシート束Ｓｂを搬出方向に搬送し、図１０−２（ｄ）に示すように、処理トレイ２４上からスタックトレイ２５に搬出する。このとき、シート束Ｓｂの最上面のシートが下側のシートに対して滑らないように、搬送ローラー４８を比較的低速で回転させ、シート束Ｓｂをスタックトレイ２５に向けて徐々に送り出すことが好ましい。

図１０−２（ｃ）、（ｄ）に示すように、規制部材３５及び両搬送ローラー４８は、幅方向にシート束Ｓｂの中心から相当距離ずれた位置にある。しかしながら、シート束Ｓｂは、左右両側端縁が左右サイド整合部材３９，４０によって規制されているので、規制部材３５及び両搬送ローラー４８により搬出される間、搬出方向に対して真直ぐな姿勢が維持される。

別の実施形態では、針なし綴じ装置５１の回転による圧着歯の引き剥がし処理を、規制部材３５及び／又は左右サイド整合部材３９，４０によって補助することができる。図１１（ａ）は、上記実施形態の綴じ装置回動機構７１による圧着歯引き剥がし処理における規制部材３５の補助動作を示している。綴じ処理制御部６１は、針なし綴じ装置５１の回転動作中又は回転動作終了と略同時に、シート束Ｓｂの搬出方向上流側の側端縁に係合している規制部材３５を搬出方向に所定の距離移動させる。

これにより、シート束Ｓｂの圧着綴じされた綴じ部ＰＢは、図中想像線で示す位置から搬出方向下流側に、規制部材３５の移動距離だけ移動する。図１１（ａ）に示すように、針なし綴じ装置５１を回転させただけの場合、圧着歯５４，５５は、回転中心ＲＣから遠い側では、綴じ部ＰＢから大きく移動しているのに対し、回転中心ＲＣに近い側では、綴じ部ＰＢからの移動距離が小さい。本実施形態によれば、規制部材３５によりシート束Ｓｂを移動させることによって、シート束Ｓｂの綴じ部ＰＢに対して、回転中心ＲＣに近い側の圧着歯５４，５５を相対的に大きく移動させ、綴じ部ＰＢから簡単に引き剥がすことができる。

図１１（ｂ）は、同じく綴じ装置回動機構７１による圧着歯引き剥がし処理における左右サイド整合部材３９，４０の補助動作を示している。綴じ処理制御部６１は、針なし綴じ装置５１の回転動作中又は回転動作終了と略同時に、シート束Ｓｂの幅方向左右両側の側端縁に係合している左右サイド整合部材３９，４０を幅方向に所定の距離移動させる。これにより、同様にシート束Ｓｂの綴じ部ＰＢに対して、回転中心ＲＣに近い側の圧着歯５４，５５を相対的に大きく移動させ、綴じ部ＰＢから簡単に引き剥がすことができる。また、当然ながら、規制部材３５及び左右サイド整合部材３９，４０の補助動作を組み合わせて用いることもできる。

綴じ装置回動機構７１において、針なし綴じ装置５１の回転中心ＲＣは、上記実施形態以外の様々な位置に設けることができる。図１２の変形例では、針なし綴じ装置５１の回転中心ＲＣが、綴じ処理位置Ｅｐ付近で、シート束Ｓｂの幅方向の側端縁側に配置されている。この場合、針なし綴じ装置５１は、図中反時計方向に、即ち上記実施形態と同様にシート束Ｓｂの中心側ではなく外側に向けて、引き剥がし位置まで所定の角度回転させる。

これにより、針なし綴じ装置５１の回転動作がシート束Ｓｂのコーナー部Ｓｃに対して圧着歯をひねるように作用するので、同様にシート束Ｓｂのコーナー部Ｓｃ全体を前記圧着歯から簡単に引き剥がすことができる。また、シート束Ｓｂは、左右サイド整合部材３９，４０、規制部材３５及び搬送ローラー４８ａ，４８ｂによって搬出方向前後左右に移動が制限されているので、針なし綴じ装置５１の回転動作によって移動又は回転したり、シートの剛性に拘わらず面内で弛みを生じることはない。

図１３の変形例では、針なし綴じ装置５１の回転中心ＲＣが、綴じ処理位置Ｅｐ上即ち綴じ処理時の圧着歯５４，５５上に配置されている。この場合、針なし綴じ装置５１は、回転中心ＲＣから圧着歯５４，５５の並び方向両端までの距離が短いので、図中時計方向及び反時計方向双方に回転させることが好ましい。この変形例では、針なし綴じ装置５１の回転動作がシート束Ｓｂのコーナー部Ｓｃに対して、上記各実施形態よりもより強いひねり作用を生じる。従って、圧着歯からの引き剥がしがより容易になる。

図１２、図１３の変形例においても、図１１（ａ）、（ｂ）の規制部材３５及び／又は左右サイド整合部材３９，４０による補助動作を適用することができる。特に図１２の変形例では、回転中心ＲＣ上の圧着歯５４，５５が綴じ部ＰＢから移動しないので、前記補助動作は有効である。

以上、本発明を好適な実施態様に関連して説明したが、本発明は上記実施態様に限定されるものでなく、その技術的範囲において、様々な変更又は変形を加えて実施し得ることは言うまでもない。例えば、シート束の綴じ位置及び綴じ装置の位置は、処理トレイに関して異なる位置に設定することができ、その場合にも、綴じ位置から遠い方の搬送ローラーを駆動してシート束に回転動作を付与することによって、同様に圧着歯からの引き剥がし処理を簡単に行うことができる。

Ｅｐ 綴じ処理位置
Ｓｂ シート束
Ｓｃ コーナー部
Ｓe1，Ｓe2 排紙センサ
Ｓｈ シート
Ｓｘ センター基準
２０ シート束綴じ処理装置
２１ 装置ハウジング
２２ 排紙経路
２３ 排紙口
２４ 処理トレイ
２５ スタックトレイ
２６ シート搬入機構
２７ シート整合機構
２８ 綴じ処理機構
２９ シート束搬出機構
３５ 規制部材
３６ 掻き込み回転体
３７ シート端規制部
３８ サイド整合機構
３９，４０ サイド整合部材
３９ａ，４０ａ 規制面
４５ コンベア装置
４６ 搬送ローラー装置
４８ 搬送ローラー
５１ 針なし綴じ装置
５４ 下部圧着歯
５５ 上部圧着歯
６０ 本体制御部
６１ 綴じ処理制御部

Claims (3)

1. 複数のシートを針なし綴じ処理するためのシート束綴じ処理装置であって、
   前記複数のシートを集積支持するためのシート支持面を有する処理トレイと、
   前記処理トレイ上の前記複数のシートを１つのシート束に針なし綴じ処理するための１対の圧着歯を有する綴じ処理装置と、
   前記針なし綴じ処理によって前記圧着歯に密着している前記シート束の綴じ部を該圧着歯から引き剥がすために、前記処理トレイの前記支持面を含む平面内で、前記針なし綴じ処理後の前記シート束を支持する前記処理トレイに関して前記綴じ処理装置を回転させる引き剥がし機構と、
   前記針なし綴じ処理後の前記シート束を前記処理トレイ上で搬出方向に搬送するための搬送部材と、
   前記シート束を前記処理トレイ上で搬出方向に直交する向きに規制するための整合部材と、
   前記搬送部材及び／又は前記整合部材を用い、前記シート束を前記処理トレイ上の所定位置に保持しつつ、前記綴じ処理装置を前記圧着歯が前記平面内で前記処理トレイ上の前記シート束に関して外方へ変位するように回転させるべく前記搬送部材及び／又は前記整合部材と、前記引き剥がし機構と、を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするシート束綴じ処理装置。
2. 複数のシートを針なし綴じ処理するためのシート束綴じ処理装置であって、
   前記複数のシートを集積支持するためのシート支持面を有する処理トレイと、
   前記処理トレイ上の前記複数のシートを１つのシート束に針なし綴じ処理するための１対の圧着歯を有する綴じ処理装置と、
   前記針なし綴じ処理によって前記圧着歯に密着している前記シート束の綴じ部を該圧着歯から引き剥がすために、前記処理トレイの前記支持面を含む平面内で、前記針なし綴じ処理後の前記シート束を支持する前記処理トレイに関して前記綴じ処理装置を回転させる引き剥がし機構と、
   前記針なし綴じ処理後の前記シート束を前記処理トレイ上で搬出方向に搬送するための搬送部材と、
   前記シート束を前記処理トレイ上で搬出方向に直交する向きに規制するための整合部材と、
   前記搬送部材及び／又は前記整合部材を用い、前記シート束を前記処理トレイ上で前記綴じ処理装置から離隔する向きに移動させつつ、前記綴じ処理装置を回転させるべく前記搬送部材及び／又は前記整合部材と、前記引き剥がし機構と、を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするシート束綴じ処理装置。
3. シート上に画像形成する画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットから送られた複数のシートを集積して針なし綴じ処理するシート束綴じ処理ユニットと、から構成され、
   前記シート束綴じ処理ユニットは請求項１又は２に記載のシート束綴じ処理装置であることを特徴とする画像形成システム。

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