以下、本発明を適用した画像形成装置としての複写機について説明する。
まず、実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係る複写機100の外観を正面側から示す斜視図である。この複写機100は、記録シートに対して画像を形成する役割を担うプリンター30と、タッチパネル等からなる操作パネル35と、綴じ装置80と、周知の光学系によって原稿の画像を読み取るスキャナー90とを備えている。
スキャナー90は、読取光学系を搭載した読取部95と、原稿シートを一枚ずつ読取部95の画像読取素子による読取位置に自動搬送する自動原稿搬送装置(以下、ADFという)99とを有している。ADF99は、読取部95に対して開閉するように読取部95に蝶番によって固定されている。
操作者は、原稿を手動操作でスキャナー90に読み取らせる場合には、ADF99を読取部95に対して開いて、読取部95の上面位置に固定されたコンタクトガラス上に原稿を載置する。その後、ADF99を閉じてから、操作パネル35に対するタッチ操作により、スキャナー90に対して手動読取命令を行う。すると、読取部95内のコンタクトガラスの下に搭載された走行光学系が走行して、原稿の原稿面を走査しながら原稿面の画像を読み取る。読取によって得られた画像データは、プリンター30に送られる。プリンターがその画像データに基づいて記録シートに画像を形成する。これにより、原稿の複写が行われる。
また、操作者は、複数枚の原稿シートの画像を自動操作でスキャナー90に読み取らせる場合には、それらの原稿シートを重ねた状態でADF99の原稿トレイ上にセットする。その後、操作パネル35に対するタッチ操作により、スキャナー90に対して自動読取命令を行う。すると、ADF99が原稿シートを一枚ずつ読取部95の画像読取素子による読取位置の上を順に通過させて、画像読取素子に原稿シートの画像を読み取らせる。画像読取素子としては、原稿シートの第一面の画像を読み取るものと、第二面の画像を読み取るものとが設けられている。このため、ワンパスで原稿シートの両面の画像を読み取らせることが可能である。
なお、図1における矢印Aは、プリンター30に搭載された給紙カセット10の本体からの引き出し方向を示している。
綴じ装置80は、スリット状の差込部を有している。操作者によってその差込部に手差しされた記録シートの束を手差し検知センサーによって検知すると、綴じ手段としての電動ステープラを駆動して記録シートPの束(以下、シート束という)にステープル(綴じ針)を打ち込む。これによってシート束を綴じる。
図2は、コーナーを綴じるために綴じ装置80の差込部に差し込まれたシート束を綴じ装置80とともに示す斜視図である。シート束のコーナーを綴じる場合には、図示のように、シート束のコーナー部分を綴じ装置80のスリット状の差込部に差し込む。
図3は、背表紙側を綴じるために綴じ装置80の差込部に差し込まれたシート束を綴じ装置80とともに示す斜視図である。シート束の背表紙側を綴じる場合には、図示のように、シート束の背表紙側の端部を綴じ装置80のスリット状の差込部に差し込む。この差し込みを、シート長手方向に沿って差し込み部分をずらしながら繰り返すことで、背表紙側の端部を複数箇所で綴じることが可能である。
図4は、プリンター30の内部構成を複写機100の右側面側から示す構成図である。同図における矢印Aも、プリンター30に搭載された給紙カセット10の本体からの引き出し方向を示している。
同図において、プリンター30は、潜像担持体たるドラム状の感光体1、現像手段たる現像装置3、帯電手段たる帯電装置4、転写手段たる転写ローラ5、光書込装置6、トナーカートリッジ7、給紙コロ8、レジストローラ対9などを備えている。また、給紙カセット10、定着装置11、排紙ローラ対12、ドラムクリーニング装置13、除電ランプ14なども備えている。
感光体1は、同図において反時計回り方向に回転駆動せしめられる。帯電装置4は、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体1の表面に当接あるいは近接させている。帯電ローラと感光体1との間で放電を発生させることで、感光体1の表面を帯電させる。これにより、この感光体1の表面の周方向における全域のうち、回転駆動に伴って帯電ローラとの対向位置を通過した領域は、例えば負極性の高電圧(例えば−700V)に一様に帯電する。
光書込装置6は、周知のレーザー光学系により、一様帯電した感光体1の表面を光走査する。感光体1の表面における全域のうち、前述の光走査によって光照射を受けた箇所は、電位を減衰せしめる。これにより、感光体1の表面には、地肌部(一様帯電したままの状態の部分)よりも低電位(例えば−50V)になった静電潜像が形成される。
静電潜像は、感光体1の回転駆動に伴って現像装置3との対向位置を通過する。現像装置3は、現像部材としての現像スリーブ3aを感光体1に対向させている。この現像スリーブ3aは、トナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を担持しており、自らの回転駆動に伴ってその現像剤を感光体1の表面に接触させる。現像スリーブ3aには、感光体1の地肌部電位や静電潜像電位と同極性(本例では負極性)の現像バイアスが印加されている。
現像バイアスの絶対値は、地肌部電位の絶対値よりも小さく、且つ静電潜像電位よりも大きい。このため、現像スリーブ3aと、感光体1の静電潜像との間には、負極性に帯電したトナーをスリーブ側から感光体側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ3aと、感光体1の地肌部との間には、負極性に帯電したトナーを感光体側からスリーブ側に静電移動させる地肌ポテンシャルが作用する。それらの作用により、現像スリーブ3a上のトナーが感光体1の静電潜像に選択的に付着する。これにより、静電潜像が現像されてトナー像になる。
現像スリーブ3a上の現像剤は、現像スリーブ3aの回転駆動に伴って感光体1との対向位置を通過して静電潜像の現像に寄与した後、現像装置3の内部に戻される。そして、現像装置3のトナー濃度センサーによってトナー濃度が検知される。この検知結果が目標トナー濃度よりも低いと、トナーカートリッジ7が駆動されて、トナーカートリッジ内のトナーが現像装置3内に補給される。
転写ローラ5は、感光体1に当接して転写ニップを形成しながら、図中時計回り方向に回転駆動する。この転写ローラ5には、トナー、感光体1の地肌部、静電潜像のそれぞれの帯電極性とは逆極性(本例では正極性)の転写バイアスが印加されている。
給紙カセット10は、記録シートPを複数枚重ねた状態で収容している。それら記録シートPのうち、最上位の記録シートPには、給紙コロ8が押し当てられている。この給紙コロ8が所定のタイミングで回転駆動することで、最上位の記録シートPが給紙カセット10から送り出される。その記録シートPの先端がレジストローラ対9のレジストニップに突き当たるタイミングで給紙コロ8の回転駆動が一時停止される。
その後、レジストローラ対9及び給紙コロ8は、記録シートPを転写ニップで感光体1上のトナー像に同期させるタイミングで、回転駆動を開始する。この開始によって転写ニップを通過する記録シートPの表面には、ニップ圧や、転写バイアスの印加によって形成される転写電界の作用によって感光体1上のトナー像が転写される。
転写ニップを通過した感光体1の表面には、記録シートPに転写されなかった転写残トナーが僅かに付着している。この転写残トナーは、ドラムクリーニング装置13によって感光体1の表面から除去される。
ドラムクリーニング装置13によるクリーニング処理が施された感光体1の表面は、感光体1の回転駆動によって除電ランプ14との対向位置を通過する際に、残留電荷が除電される。この除電によって初期化された感光体1の表面は、その後、帯電装置4によって再び一様に帯電せしめられる。
転写ニップを通過した記録シートPは、定着装置11に送られる。この定着装置11は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ11aと、これに向けて押圧される加圧ローラ11bとの当接によって定着ニップを形成している。定着装置11に送られた記録シートPは、その定着ニップを通過する際に、ニップ圧や、定着ローラ11aによる加圧の作用により、表面上にトナー像が定着せしめられる。
定着装置11を通過した記録シートPは、排紙ローラ対12の排紙ニップを通過した後、図中矢印Rで示されるように、プリンター30の筐体上面に形成されたスタック部29上にスタックされる。
以上の基本的な構成を備える複写機100においては、給紙コロ8、レジストローラ対9、感光体1、転写ローラ5、定着装置11、排紙ローラ対12、搬送ガイド部材などにより、記録シートPを搬送経路に沿って搬送する搬送手段が構成されている。その搬送経路は、給紙コロ8と給紙カセット10内の記録シートPとの当接位置から、レジストニップ、転写ニップ、定着ニップ、排紙ニップを順に経由する経路である。
また、複写機100においては、プリンター30が、記録シートPに対して画像記録処理を施す処理手段たる記録手段として機能している。
次に、複写機100の特徴的な構成について説明する。
図5は、綴じ装置を取り外した状態の複写機100の外観を正面側から示す斜視図である。図1と図5とを比較すると、プリンター30の右側面外装カバー28に固定されている綴じ装置80が、右側面外装カバー28から取り外せるようになっていることがわかる。
図6は、プリンター30から取り外された状態の綴じ装置80を示す斜視図である。同図において、これらの図に示されるように、綴じ装置80は、電動ステープラを具備する本体75と、本体75を着脱可能に保持する保持体50とを有している。本体75には、差込部51が設けられている。プリンタ−30のスタック部(図4の29)にスタックされた記録シートPの束は、操作者によってスタック部から取り上げられた後、必要に応じて綴じ装置80の差込部51に差し込まれることで、ステープルが打ち込まれて一つの束として綴じられる。
図7は、綴じ装置80の本体脱着を説明するための斜視図である。図6では、保持体50に対して本体75を装着した状態の綴じ装置80を示しているが、図7に示されるように、本体75を保持体50から取り外すことが可能である。
保持体50は、台座部36、天板部45、金属製の第一側板39、金属製の第二側板40などを有している。第一側板39及び第二側板40は、台座部36と天板部45とを上下方向に一定の距離をおいて対向させるように支持している。
台座部36の上面には、上面から突出しつつ、複写機100の左右方向(図7の矢印方向=図4の紙面に直交する方向)に延在する二本の凸レール37が、複写機100の前後方向(図4の左右方向)に所定の距離をおいて並ぶように設けられている。一方、本体75の底部には、前記左右方向に延在する二つの凹溝52が、前記前後方向に所定の距離をおいて並ぶように設けられている。本体75を保持体50に装着するときには、本体75の底を保持体50の台座部36の上面に擦り付けるように、本体75を台座部36上でスライド移動させる。このスライド移動に伴って、台座部36の二本の凸レール37が、本体75の二本の凹溝52に係合して、正規の装着方向への本体75のスライド移動を案内する。
このように、綴じ装置80は、本体75を保持体50に対してスライド移動によって着脱するように、本体75及び保持体50が構成されている。
台座部36の上面には、二本の凸レール37の他に、二個の係止凹部38が形成されている。これらの係止凹部38は、保持体50に正しく装着された本体75を正規の装着位置に係止するためのものである。
図8は、保持体50(図7参照)の台座部36と、保持体50への装着のために台座部36の上でスライド移動せしめられている本体75とを示す部分断面図である。本体75の底部には、バネ60によって付勢されるピン54が設けられている。装着のために台座部36の上でスライド移動せしめられている本体75のピン54は、バネ60の付勢力によって台座部36の上面に押し付けられながら、上面と摺擦する。
図9は、保持体50(図7参照)の台座部36と、保持体50の正規の装着位置に装着された状態の本体75とを示す部分断面図である。本体75が保持体50の正規の装着位置に装着されると、本体75のピン54が台座部36の係止凹部38に嵌り込んで、バネ60の付勢力によって係止凹部38内に拘束される。これにより、本体75が保持体50の正規の装着位置に係止される。
図10は、保持体50を示す背面図である。保持体50の第一側板39には、矩形の貫通用開口39aと、貫通穴39bとが設けられている。また、第一側板39の背面には、固定手段としての両面テープ39cが貼り付けられている。
図11は、プリンター30(図4参照)の右側面外装カバー28に取り付けられた状態の保持体50を示す正面図である。プリンター30の右側面外装カバー28の内側(図中左側)には、プリンター30のフレーム27が存在している。このフレーム27には、電気回路基板26が固定されている。また、電気回路基板26には、ドロワーコネクター(雌)25が固定されている。フレーム27、電気回路基板26、及びドロワーコネクター(雌)25は、何れもプリンター30の部品である。
電気回路基板26に立設せしめられたドロワーコネクター(雌)25は、右側面外装カバー28に設けられた矩形の貫通開口28aを通じて外部に露出している。
綴じ装置80(図7参照)の保持体50は、右側面外装カバー28とは別体になっていて、第一側板39に貼り付けられた両面テープ39cをプリンター30(図4参照)の右側面外装カバー28の外面に貼り付けることで、右側面外装カバー28に固定される。両面テープだけの固定では脆弱であるので、保持体50はネジ止め固定もされている。具体的には、保持体50の第一側板39の貫通穴39bに差し込まれた固定手段たる雄ネジ41のネジ部41aが、プリンター30の右側面外装カバー28の貫通穴にも貫通せしめられた後、フレーム27の雌ネジに螺合せしめられる。この螺合により、保持体50がフレーム27にネジ止め固定される。
図1に示されるプリンター30は、メンテナンスのために、右側面外装カバー28が本体から取り外せるようになっている。この取り外しにより、プリンター30の内部機器を外部に露出させて種々のメンテナンスを行うことが可能になる。このメンテナンスは、ユーザーレベルのメンテナンスではなく、サービスマンレベルのメンテナンスである。
図12は、プリンター30のフレーム27から雄ネジ41を取り外した状態の保持体50を示す正面図である。プリンター30の本体から右側面外装カバー28を取り外すときには、まず、図示のように、保持体50の雄ネジ41をプリンター30のフレーム27から取り外す。この状態では、保持体50はプリンター30のフレーム27には固定されておらず、両面テープ39cによってプリンター30の右側面外装カバー28の外面に貼り付けられているだけの状態になる。
図13は、プリンター30(図1参照)の本体から右側面外装カバー28が取り外されたときの保持体50の状態を説明するための正面図である。図12のように雄ネジ41を取り外すことで、図13のように右側面外装カバー28をプリンター30の本体から取り外すことが可能になる。メンテナンスを終えたら、右側面外装カバー28をプリンター30の本体に装着した後、雄ネジ41のネジ部41aをフレーム27の雌ネジに螺合させて、保持体50をフレーム27に固定する。
図14は、プリンター30(図1参照)に固定された保持体50に対する本体75の装着操作の途中段階を示す正面図である。綴じ装置80の本体75は、保持体50の台座部36の上面で、図中矢印方向にスライド移動せしめられることで、保持体50に装着されていく。本体75の側面からは、本体75のドロワーコネクター(雄)53が突出しており、装着のときには、プリンター30(図1参照)のドロワーコネクター(雌)25と対面している。
図15は、プリンター30(図1参照)に固定された保持体50に対する装着操作を終えた状態の本体75を示す正面図である。図示のように、保持体50に対して本体75が装着されると、本体75のドロワーコネクター(雄)53が、保持体50の第一側板39に設けられた貫通用開口39aを貫通しつつ、プリンター30(図1参照)の右側面外装カバー28に設けられた貫通開口28aに進入する。そして、プリンター30のドロワーコネクター(雌)25に係合する。この係合により、プリンター30と、綴じ装置80の本体75とが電気接続される。
このように、綴じ装置80においては、シート処理装置としてのプリンター30に設けられた外部コネクターたるドロワーコネクター(雌)25と係合するドロワーコネクター(雄)53を本体75に設けている。また、ドロワーコネクター(雄)53を貫通させるための貫通用開口39aを保持体50の第一側板39に設けている。そして、保持体50に対する本体75の装着操作に伴って、貫通用開口39aを通じて、ドロワーコネクター(雄)53をドロワーコネクター(雌)25に係合させて、プリンター30と、本体75の綴じ手段たる電動ステープラとを電気接続するようにしている。かかる構成では、つまり、本体75を保持体50に装着するのに伴って、本体75と電動ステープラとの電気接続を自動的に行うことができるため、電気接続のための作業を省いてメンテナンス性を向上させることができる。
電気接続がなされた状態では、本体75のスリット状の差込部51に記録シートPの束が差し込まれると、本体75に搭載された差し込み検知センサー(後述する図17の55)がシート束を検知する。この検知に基づいて、電動ステープラのステープラ駆動モーター(後述する図17の57)の駆動が行われて、記録シートPの束にステープルを打ち込む。
なお、保持体50から本体75を取り外すときには、装着操作と逆の手順を実行すればよい。保持体50から取り外した本体75については、自由に持ち運ぶことが可能である。
図16は、保持体50(図15参照)から取り外した本体75を裏側から示す斜視図である。図示のように、保持体50から取り外した本体75は、ステープル収納部61を露出させた状態になる。そのステープル収納部61に対し、必要に応じて替針ユニット74を差し込むことで、替針(ステープル)を本体75に容易に補充することができる。この補充作業については、作業者が本体75を手に持って自由な姿勢で行うことができることから、かがむ姿勢や背伸びの姿勢を強いられる場合とは異なり、メンテナンス性を向上させることができる。
また、この複写機100においては、図1に示されるように綴じ装置80をプリンター30の右側面外装カバー28に固定した状態で出荷してもよいし、綴じ装置80を図5に示されるように固定していない状態の複写機100を出荷してもよい。つまり、綴じ装置80を複写機100の本体側から切り離してオプション品として独自に出荷することが可能である。綴じ装置80の購入を希望しないユーザーに対しては、綴じ装置80を搭載していない図5の状態の複写機100を購入してもらうことが可能であるので、ユーザーの希望に柔軟に対応することができる。
図17は、プリンター30及び綴じ装置80の電気回路の要部を示すブロック図である。プリンター30のドロワーコネクター(雌)25と、綴じ装置80の本体75のドロワーコネクター(雄)53とが図示のように係合すると、ドロワーコネクター(雌)25の各種の電気接点と、ドロワーコネクター(雄)53の各種の電気接点とが接触する。前者の電気接点には、電源出力用電気接点が含まれる。また、後者の電気接点には、電源入力用電気接点が含まれる。両者が接触することで、プリンター30から綴じ装置80の本体75に電源が供給されるようになる。
綴じ装置80の本体75には、綴じ手段たる電動ステープラ59、差し込み検知センサー55、及びモーター駆動制御回路56が搭載されている。電動ステープラ59は、ステープラ駆動モーター57や打込機たる針打ち込み機構58などから構成される。ステープラ駆動モーター57の駆動力によって針打ち込み機構58を駆動することで、ステープル打ち込み動作が行われる。
プリンター30の電気回路基板26には、モーター電源回路24やセンサー電源回路23が搭載されている。モーター電源回路24から出力される電力は、ドロワーコネクター(雌)25とドロワーコネクター(雄)53とを介して、綴じ装置80の本体75のステープラ駆動モーター57やモーター駆動制御回路56に供給される。また、プリンター30のセンサー電源回路23から出力される電力は、ドロワーコネクター(雌)25とドロワーコネクター(雄)53とを介して、綴じ装置80の本体75の差し込み検知センサー55に供給される。
図15に示される本体75のスリット状の差込部51に記録シートPの束が差し込まれると、図17に示される差し込み検知センサー55がその記録シートPを検知して検知信号をモーター駆動制御回路56に出力する。すると、モーター駆動制御回路56は、ステープラ駆動モーター57を所定の駆動量だけ駆動させて電動ステープラ59の針打ち込み機構58に対して一回の打ち込み動作を行わせる。これにより、差込部51に差し込まれた記録シートPに対してステープルが打ち込まれる。
替針ユニット74(図16参照)を本体75の電動ステープラ59に補充するために、本体75を保持体50(図14参照)から取り外すと、プリンター30から本体75への電源供給が停止する。具体的には、本体75のドロワーコネクター(雄)53がプリンター30のドロワーコネクター(雌)25から抜けることで、両コネクターを介したプリンター30から本体75への電源供給が断たれる。これにより、電動ステープラ59が駆動することは無くなる。つまり、本体75を保持体50から取り外すと、同時に、電動ステープラ59が駆動できなくなる。
本体75を手に持っている状態で電動ステープラ59が誤動作をすると、手を怪我するおそれがある。しかしながら、この綴じ装置80のように、本体75を保持体50から取り外すのに伴って本体75の電動ステープラ59への電源供給が断たれる構成では、手に持った本体75の電動ステープラ59を誤動作させることがない。かかる構成では、誤操作防止のための専用の機構やセンサーを設けることなく誤動作を回避して低コスト化を実現することができる。
なお、本体75のドロワーコネクター(雄)53を、プリンター30のドロワーコネクター25に直接的に繋ぐようにした構成について説明したが、間接的に繋ぐようにしてもよい。例えば、本体75のスライド移動方向の都合で、前述のような直接的な繋ぎができない場合、次のようにしてもよい。即ち、本体75を保持体50に装着するのに伴って、本体75のドロワーコネクターと、保持体50の第一ドロワーコネクターとを係合させる。保持体50には、第一ドロワーコネクターとは別に、第二ドロワーコネクターを設けており、両者はハーネスによって繋がれている。そして、保持体50の第二ドロワーコネクターについては、保持体50をプリンター30の外面に固定するのに伴って、プリンター30のドロワーコネクターに係合させるようにする。
図18は、上カバー(図7の65)を取り外した状態の本体75を示す斜視図である。本体75は、図示のように上カバーを取り外すことで、内部を露出させることができる。内部には、打込機たる電動ステープラ59が配設されている。この電動ステープラ59は、ステープラ駆動モーター(図17の57)の駆動により、打込部材たる針打ち込み機構58を図中矢印B方向に往復移動させることができる。矢印B方向は、鉛直方向に沿った方向である。針打ち込み機構58のステープルの打ち込み動作は、鉛直方向上方から下方に向けて移動する動作である。下限位置まで移動した針打ち込み機構58は、ステープルを収容している打ち込み部材と打込台座62との間にシート束を挟み込む。このとき、挟み込んだシート束に対してステープルを打ち込む。なお、同図の打込台座62に示されているPsという符号が付された線は、ステープルの打ち込み位置を示している。また、打込台座62は電動ステープラ59の構成要素である。
図19は、ステープルが打ち込まれたシート束と、本体75の差込部51の周囲とを示す部分断面図である。同図において、差込部51は、上カバー65の一部である第一壁65aと、これに間隙を介して相対向している第二壁66aとの間に、スリット状の空間を形成している。第二壁66aは、本体75の本体ケース66の一部である。
図中の白抜き矢印は、針打ち込み機構(図18の58)によるステープル79の打ち込み方向を示している。シート束の厚み方向において、打込台座62の表面(ステープル79を受ける面)は、第一壁65aと第二壁66aとの間に位置している。
本体75によってステープル79が打ち込まれたシート束は、図示のように、打ち込み位置Psにおいてステープル79をシート束における打込台座62対向面よりも打込台座62側に突き出させることで、打込台座62の表面よりも僅かに浮き上がる。なお、シート束に打ち込まれたステープル79は、シート束の台座対向面よりも打込台座62側に突出することに加えて、台座対向面とは反対側の面よりも上側に突出する。
差込部51に差し込まれるシート束における最大シート枚数は20枚である。最大シート枚数、又はそれに近い枚数の記録シートPからなるシート束の打込台座62対向部が図示のように僅かに浮いた状態で、そのシート束が差込部51から引き抜かれたとする。すると、本発明を適用していない綴じ装置では、図20に示されるように、シート束に打ち込まれたステープル79を第一壁65aの端部に引っ掛けて、シート束を差込部から取り出すことができなくなったり、無理に取り出そうとして記録シートPを破いたりすることがあった。なお、図20では、本発明を適用していない綴じ装置における本体75を示しているが、各部の符号については、実施形態に係る綴じ装置80の各部と同じものを付している。
シート束に打ち込まれたステープルを、第一壁65a及び第二壁66aのうち、第一壁65aに対してより引っ掛け易くなる理由は二つある。一つ目の理由は、第一壁65aと第二壁66aとのうち、第一壁65aがステープルの直線部に対向する側に位置しているからである。具体的には、シート束に打ち込まれたステープル79には、長手方向の両端のそれぞれで折り曲げられた曲げ部(後述する図23の79b)と、それら曲げ部の間にある直線部(後述する図23の79a)とが存在する。曲げ部はシート束の一方の面から突出しているのに対し、直線部はシート束のもう一方の面から突出している。そして、ステープル79の縦断面において、直線部の突出面積は、曲げ部の突出面積よりも大きくなる。シート束厚み方向の突出量は直線部、曲げ部で互いに同程度であるので、突出面積の大きい直線部の方が、曲げ部に比べて壁に引っ掛かり易くなる。その直線部に対向する側にあるのが、第一壁65aであるので、第一壁65aの方が第二壁66aに比べてステープル79を引っ掛け易くなるのである。
二つ目の理由は、第一壁65aが打込台座62が在る本体ケース66とは反対側の上カバー65に第一壁65aが存在しているからである。具体的には、上述したように、シート束の厚み方向において、打込台座62の表面(ステープル79を受ける面、以下、台座面という)は、第一壁65aと第二壁66aとの間に位置している。このような壁と台座面との位置関係では、シート束が差込部の中で台座に押されることで、図示のように、打込台座62が在る本体ケース66とは反対側の上カバー65に向けて撓む。この撓みにより、上カバー65の側である第一壁65aの方が、第二壁66aに比べてステープル79を引っ掛け易くなる。
図21は、実施形態に係る綴じ装置80の差込部51及びこの周囲を示す部分斜視図である。同図において、差込部51の構成要素となっている第一壁65aには、差込部51から引き抜かれるシート束に打ち込まれているステープルの直線部(後述する図23の79a)との接触を避けるための窪み65a’が設けられている。
一方、図18に示されるように、差込部(図21の51)の構成要素となっている第二壁66a(本体ケース66の一部)には、窪み66a’が設けられている。この窪み66a’は、差込部51から引き抜かれるシート束に打ち込まれているステープル79の両端それぞれの曲げ部79bとの接触を避けるためのものである。
図22は、実施形態に係る綴じ装置80の本体75の差込部51から引き抜かれるシート束を示す部分断面図である。同図に示されるシート束は、図20に示されたシート束と同様に、最大シート枚数、又はこれに近い枚数の記録シートPからなることから、打ち込まれたステープル79の直線部(後述する図23の79a)を第一壁65aに引っ掛け易い。ところが、第一壁65aには、窪み65a’が設けられていることから、シート束に打ち込まれたステープル79の直線部は、図示のように窪み65a’をすり抜けて、第一壁65aへの引っ掛かりが回避される。
このように、実施形態に係る綴じ装置80においては、第一壁65aに窪み65a’を設けていることで、シート束を差込部51から取り出すときにおけるステープル79の直線部(図23の79a)の引っ掛かりを抑えることができる。
また、実施形態に係る綴じ装置80においては、第二壁66aに窪み66a’を設けていることで、シート束を差込部51から取り出すときにおけるステープル79の曲げ部(図23の79b)の引っ掛かりを抑えることもできる。
図23は、複写機100の正面から斜め45°だけ視点をずらして眺めた場合における綴じ装置80の本体75の差込部51を示す側面図である。前記視点は、正面図の視点と、右側面図の視点との間である。同図に示されるシート束は、最大シート枚数の記録シートPからなっている。厚みTpは、最大シート枚数の記録シートPからなるシート束の厚みである。スリット幅Wsは、スリット状の開口を具備する差込部51の開口幅であり、これは第一壁65aと第二壁66aとの距離でもある。また、打ち込み厚Tsは、厚みTpのシート束に打ち込まれたステープル79のシート束厚み方向の大きさである。また、打込針サイズLは、厚みTpのシート束に打ち込まれたステープル79の延在方向のサイズである。また、窪み長さxは、第一壁65aの窪み65a’の前記延在方向のサイズである。また、突出量d1は、シート束に打ち込まれたステープル79の束上面からの突出部分における束上面からの突出量である。また、深さd2は、第一壁65aの窪み65a’の深さである。また、深さd3は、第二壁66aの窪み66a’の深さである。
この綴じ装置80では、スリット幅Wsを、最大シート枚数(本例では20枚)の記録シートPの束からなるシート束の厚みTpよりも大きくしている。このため、厚みTpのシート束を差込部51内に確実に差し込むことができる。なお、最大シート枚数からなる記録シートPの厚みTpは、記録シートPたる普通紙の厚みを基準にするものである。20枚の普通紙からなるシート束を綴じる場合におけるステープルとしては、10号針を用いるのが一般的である。10号針では、JIS S 6036で規定されているように、厚さ8.40[mm]以上、9.48[mm]以下のシート束を綴じるのに適している。
また、この綴じ装置80では、第一壁65aの窪み65a’の窪み長さxを、打込針サイズLよりも大きくしている。加えて、第一壁65aの窪み65a’の深さd2を、ステープル79の直線部79aの突出量d1よりも大きくしている。これらにより、窪み65a’内にステープル79の直線部79aを収めることができている。なお、10号針の太さは0.5[mm]であるので、突出量d1は、0.5[mm]よりも大きくなる。このため、深さd2も、0.5[mm]よりも大きな値に設定している。深さd2を大きくし過ぎると、窪み65a’の位置で人の指を差込部51内に進入させ易くなってしまうので、深さd2については、2[mm]以下の値に設定することが望ましい。
また、この綴じ装置80では、第二壁66aの窪み66a’の長さを、打込針サイズLよりも大きくしている。加えて、第二壁66aの窪み66a’の深さd3を、ステープル79の曲げ部79bにおけるシート束面からの突出量よりも大きくしている。これらにより、窪み66a’内にステープル79の曲げ部79bを収めることができる。
なお、第一壁65a及び第二壁65bのうち、図24に示されるように、よりステープル79を引っ掛け易い第一壁65aだけに窪み65a’を設けてもよい。
図25は、実施形態に係る綴じ装置80の差込部51に対するシート束の抜き差しの第一例を説明するための平面模式図である。同図において、矢印α方向は、複写機(図1の100)の前後方向を示している。また、矢印β方向は、複写機の左右方向を示している。また、基準点Paは、矢印αの後端と、矢印βの左端とを重ねる位置を示している。また、矢印γ方向は、矢印α(前後方向)と矢印β(左右方向)との間に挟まれながら基準点Paを通る方向を示している。この矢印γ方向は、図示のように、矢印α、矢印βのそれぞれに対し45°ずつ傾いている方向である。また、矢印δ方向は、基準点Paを通り且つ矢印γから45°傾いた方向を示している。
この綴じ装置80においては、シート束に対し、ステープル79が矢印δ方向に延在する姿勢で打ち込まれる。このような綴じ装置80において、シート束の背表紙側端部(図中矢印Bで示される領域)を綴じるために、図示のように、差込部51に対して前記背表紙側端部を差し込む場合には、シート束を差込部51に対して矢印γ方向に抜き差しするのが一般的である。この場合、第一壁65aの窪み65a’の窪み長さxを、針打ち込み長さLよりも僅かに大きく設定しておけば、ステープル79のシート束上面からの突出部分を窪み65a’内に通すことができる。
図26は、実施形態に係る綴じ装置80の差込部51に対するシート束の抜き差しの第二例を説明するための平面模式図である。この第二例では、図示のように、シート束のコーナーを綴じるために、シート束のコーナーを差込部51に差し込んでいる。同図において、距離Dは、第一壁65aの窪み65a’における差込部51の入口側の端から打ち込み位置Psまでの距離である。
この綴じ装置80では、打ち込み位置Psでシート束に打ち込まれたステープル79の延在方向の中心と、第一壁65aの窪み65a’における長手方向の中心とを矢印γ方向に延在する同一線上に位置させている。
同図に示される第二例においても、作業者は第一例と同様にシート束を差込部51に対して矢印γ方向に抜き差しするのが一般的であるが、矢印α方向や、矢印β方向に抜き差しする作業者も希に出現する。それらの方向に抜き差しされることを考慮すると、窪み長さxと針打ち込み長さLとの差分をある程度大きく設定しておく必要がある。
そこで、この綴じ装置80では、「窪み長さx>針打ち込みサイズL+2×距離Dtan45°」という関係を満足させている。これは次に説明する理由による。即ち、同図において、矢印α1方向は、複写機(図1の100)の真後ろから真正面に向かう方向である。作業者がこの矢印α1方向に沿ってシート束を差込部51から引き抜く場合には、ステープル79の図中左側の端部を、窪み65a’よりも図中左側に位置させて、第一壁65aに引っ掛けてしまうおそれがある。この引っ掛かりを回避するためには、ステープル79や窪み65a’の図中左側の端部において、ステープル79端からの窪み65a’端の出っ張り量△1を、所定値よりも大きくする必要がある。その所定値は、三角関数によって距離Dtan45°の解として求めることができる。
一方、同図において、矢印β1方向は、複写機(図1の100)の左側方から右側方に向かう方向である。作業者がこの矢印β1方向に沿ってシート束を差込部51から引き抜く場合には、ステープル79の図中右側の端部を、窪み65a’よりも図中右側に位置させて、第一壁65aに引っ掛けてしまうおそれがある。この引っ掛かりを回避するためには、ステープル79や窪み65a’の図中右側の端部において、ステープル79端からの窪み65a’端の出っ張り量△2を、所定値よりも大きくする必要がある。その所定値は、三角関数によって距離Dtan45°の解として求めることができる。
つまり、ステープル79や窪み65a’の延在方向における右側端部、左側端部のそれぞれにおいて、ステープル79端からの窪み65a’端の出っ張り量を距離Dtan45°よりも大きくする必要がある。そして、そのためには、「窪み長さx>針打ち込みサイズL+2×距離Dtan45°」という関係を満足させなければならないのである。換言すると、かかる関係を満足させている綴じ装置80においては、作業者が差込部51に差し込んだシート束を正規の方向(図中矢印γ方向)からずれた方向(矢印α1方向や矢印β1方向)に引き抜いたとしても、ステープル79の直線部(図23の79a)の第一壁65aへの引っ掛かりを回避することができる。
図27は、綴じ装置80の本体75を示す斜視図である。同図において、本体75の上カバー65は、差込部51を境にしたステープル79の打ち込み方向における一方側の筐体部分を構成している。また、本体75の本体ケース66は、差込部51を境にした、もう一方側の筐体部分を構成している。図示のように、実施形態に係る綴じ装置80においては、上カバー65と本体ケース66とで互いの色を異ならせている。かかる構成では、色の違いにより、差込部51の視認性を向上させて、操作者の差込部51に対するシート束の差し込み作業を容易化することができる。
実施形態に係る複写機100では、図1に示されるように、プリンター30の外装カバーについても、差込部51を境にしたステープル79の打ち込み方向の一方側と他方側とで互いに色を異ならせている。加えて、一方側の部分の色を、綴じ装置80の本体75の上カバー65と同じ色にし、且つ他方側の部分の色を本体75の本体ケースと同じ色にしている。これにより、プリンター30と綴じ装置80との一体感を向上させて、それら組み合わせの外観品質を高めることができる。
プリンター30の右側面に対して綴じ装置80の保持体(図7の50)を固定する例について説明したが、プリンター30の他の場所(例えば左側面)に保持体を固定するようにしてもよい。
また、処理装置としてのプリンター30に綴じ装置80を固定した複写機100について説明したが、プリンター30とは異なる処理装置、例えば記録シートにパンチ穴を開けるなどの後処理装置や、シートインサーターに綴じ装置80を固定してもよい。
また、トナーによって静電潜像を現像する電子写真方式のプリンター30に搭載される綴じ装置80について説明したが、電子写真方式とは異なる方式で画像を形成するプリンターに綴じ装置80を搭載してもよい。例えば、インクジェットヘッドを用いて記録シートPに画像を形成するインクジェットプリンターであってもよい。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
[第1態様]
第1態様は、シート束を差し込む差込部(例えば差込部51)と、前記差込部に差し込まれたシート束に綴じ針(例えばステープル79)を打ち込む打込機(例えば針打ち込み機構58)とを具備し、前記綴じ針の打ち込みによって前記シート束を綴じる綴じ装置(例えば綴じ装置80)において、シート束厚み方向で相対向する前記差込部の第一壁(例えば第一壁65a)及び第二壁(例えば第二壁66a)の少なくとも一方に窪みを設けたことを特徴とするものである。
第1態様においては、シート束を差込部から取り出すときに、シート束に打ち込んでいる綴じ針における束表面からの突出部分を、第一壁又は第二壁の窪みに通すことで、綴じ針の第一壁又は第二壁に対する引っ掛かりを抑えることができる。
[第2態様]
第2態様は、第1態様において、前記第一壁及び第二壁のうち、少なくとも前記綴じ針における両端の曲げ部の間の直線部に対向する側の壁、に前記窪みを設けたことを特徴とするものである。かかる構成において、シート束に打ち込まれて両端が曲げられた綴じ針には、両端のそれぞれに位置する曲げ部(例えば79b)と、これらの間の直線部(例えば79a)とが存在する。壁に対する直線部の摺擦圧と、壁に対する曲げ部分の摺擦力とが同じであれば、直線部の方が曲げ部分に比べて壁に引っ掛かり易い。このため、第一壁及び第二壁のうち、直線部に対向する側の壁に窪みを設けることで、曲げ部分に対向する側の壁に窪みを設ける場合に比べて、引っかかりの発生を抑えることができる。
[第3態様]
第3態様は、第1又は第2態様において、前記打込機が、打ち込み動作を行う打ち込み部材と、打込台座(例えば打込台座62)とを有し、前記打込台座の面が、シート束厚み方向で前記第一壁と第二壁との間に位置し、前記窪みが、前記第一壁及び第二壁のうち、少なくとも、前記打込台座が在るのとは反対側の壁に設けられていることを特徴とするものである。このような壁(第一壁及び第二壁)と、打込台座の面の位置関係では、シート束を差込部から抜き出すときに、シート束が打込台座が在るのとは反対側の壁と摺擦し易い、即ち、シート束に打ち込まれた綴じ針が前記反対側の壁に引っ掛かり易い。このため、前記反対側の壁に窪みを設けることで、打込台座が在る側の壁に窪みを設ける場合に比べて、シート束の引っ掛かりを抑えることができる。
[第4態様]
第4態様は、第1、第2又は第3態様であって、シート(例えば記録シートP)を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送経路内にあるシートに所定の処理を施す処理手段とを有するシート処理に搭載され、手差しされた複数枚のシートからなるシート束を綴じることを特徴とするものである。かかる構成では、処理手段によって所定の処理が施された複数枚のシートからなるシート束を、綴じ装置によって綴じることができる。
[第5態様]
第5態様は、第4態様において、前記シート束に打ち込まれた綴じ針の延在方向のサイズである打込針サイズ(打込針サイズL)よりも、前記窪みの前記延在方向のサイズである窪み長さ(例えば窪み長さx)を大きくしたことを特徴とするものである。かかる構成では、シート束を差込部から取り出すときに、シート束に打ち込んでいる綴じ針におけるシート束表面からの突出部分を、第一壁の窪みに通すことができる。
[第6態様]
第6態様は、第5態様において、前記窪みにおける差込部の入口側の端から前記打込機による打ち込み位置までの距離をD、前記打込針サイズをL、前記窪み長さをxで表した場合に、「x>L+2Dtan45°」という関係を満足させたことを特徴とするものである。かかる構成では、実施形態で説明したように、作業者が差込部に差し込んだシート束を正規の方向からずれた方向に引き抜いたとしても、綴じ針におけるシート束表面からの突出部分の第一壁への引っ掛かりを回避することができる。
[第7態様]
第7態様は、第4、第5又は第6態様において、前記窪みを前記第一壁及び前記第二壁の両方に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、シート束を差込部から取り出すときに、シート束に打ち込まれた綴じ針の第一壁への引っ掛かりと、第二壁への引っ掛かりとの両方を抑えることができる。
[第8態様]
第8態様は、第4、第5、第6又は第7態様において、前記差込部及び前記打込機を具備する本体(例えば本体ケース66)と、前記シート処理の筐体とは別体であり、固定手段(例えば両面テープ39c、雄ネジ41)によって前記筐体の外面に固定された状態で前記本体を着脱可能に保持する保持体(例えば保持体50)とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、保持体から取り外した本体を手に持った作業者が、自由な姿勢でその本体に対する替針の補充作業を行うことができることから、かがむ姿勢や背伸びの姿勢を強いられる場合とは異なり、メンテナンス性を向上させることができる。更に、綴じ装置を固定手段によってシート処理装置の筐体に固定したり、固定手段の解除によって筐体から取り外したりすることができる。これにより、綴じ装置をシート処理装置から切り離してオプション品として独自に出荷することが可能である。綴じ装置の購入を希望しないユーザーに対しては、綴じ装置を搭載していないの状態のシート処理装置を購入してもらうことが可能であるので、ユーザーの希望に柔軟に対応することができる。
[第9態様]
第9態様は、シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段態様の搬送経路内にあるシートに所定の処理を施す処理手段と、手差しされた複数枚のシートの束を綴じる綴じ装置とを有するシート処理装置において、前記綴じ装置として、第2乃至第8の何れかを用いたことを特徴とするものである。
[第10態様]
第10態様は、記録シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段態様の搬送経路内にある記録シートに所定の処理たる画像記録処理を施す処理手段としての記録手段と、手差しされた複数枚の記録シートの束を綴じる綴じ装置とを有するシート処理装置としての画像形成装置において、前記綴じ装置として、第2乃至第8の何れかを用いたことを特徴とするものである。