JP5377210B2 - シート処理装置、画像形成装置、及び画像形成システム - Google Patents

シート処理装置、画像形成装置、及び画像形成システム Download PDF

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Description

本発明は、折り畳まれたシート束からなる冊子の折り頂部を変形処理するシート処理装置、画像形成装置、及び画像形成システムに関する。
従来、概略20枚以上のシートからなるシート束を一括で折り畳むと、折り頂部付近が湾曲を有するような仕上がりの冊子となる。このように折り畳まれたシート束からなる冊子の折りは不十分であり、折り畳んでもすぐに開いてしまい、見栄えの良くない外観を呈する。この様な冊子では平担な状態で載置することができないため、多数の冊子を積み重ねることが困難となっていた。
こうした課題に対応すべく、上記のような冊子に対し、変形処理の一つとして冊子の折り頂部を四角く角付け処理する方法および装置が提供されている(特許文献1)。
図21の(a)から(f)に示す従来装置によれば、冊子701の折り頂部を先頭にして搬送手段706,707で搬送し、位置決め手段705で冊子701の折り頂部を突き当て位置決めする(図21(b))。その後、図21(c)に示すように、把持手段702,703で冊子701の折り頂部の隣接部を挟みこんで固定し、位置決め手段705を退避させる。そして、把持手段702,703から突出して湾曲している冊子701の折り頂部を圧接ローラ704によって圧力をかけながら走行させる。こうして湾曲していた冊子701の折り頂部が角付けされる。
図21(a)は圧接ローラ704の走行方向を示す模式図である。圧接ローラ704は把持手段702,703によって冊子701を挟み込むまでは、冊子701とは接触しない領域に退避している。そして冊子701を挟んで固定すると、圧接ローラ704は冊子701の一端から他端へ折り頂部に圧をかけながら移動する。
図21(e)は圧接されて角付けされた冊子701の折り頂部を、図21(d)は角付け(変形)処理を終えた冊子701が排出トレイ708に排出される様子を示している。
特開平2001−260564号公報
しかしながら、把持手段702,703から突出した冊子701の折り頂部を圧接するので、その突出量が大きいと変形処理された折り頂部の変形部709a,709bが図21(f)のように外側へ出っ張ってしまい、見栄えが低下することがあった。また、前記冊子701を把持手段702,703で把持したとき、把持手段702,703の角部702a,703aにより前記冊子701の折り頂部周囲に圧接痕がついてしまうという問題があった。
図22は角付け処理された冊子の折り頂部を示している。角付け処理された折り頂部の角709a,709bは、冊子の厚さ方向に広がり、角付け処理された面の幅は、冊子の厚さより大きくなり、前述の圧接痕もついてしまっている。さらに、本来、角付けする必要のない冊子中心のシートの折り頂部709cをも変形させてしまっている。
本発明の目的は、冊子の折り頂部に圧接痕をつけることなく、冊子の折り頂部を見栄えよく角付け(変形)処理することである。
上記課題を解決するため、本発明は、折り畳まれたシートからなる冊子を対向する保持部材対で挟圧して保持する保持手段と、前記保持部材対間に進入して前記保持された冊子の折り頂部に圧接して前記冊子の折り頂部を変形処理する圧接手段と、を有し、前記圧接手段は、冊子の厚さ方向の厚さが異なる複数の圧接部材を有し、前記複数の圧接部材のうち前記保持部材対間に進入可能で、前記保持部材対に挟圧保持された冊子の厚さに最も近い厚さを有する圧接部材を選択して変形処理を行うことを特徴とする。
本発明によれば、冊子の厚さに応じた適正な幅の平滑面が形成されるため、冊子の折り頂部に圧接痕をつけることなく、冊子の折り頂部を見栄えよく変形処理することができる。
本発明の第1の実施形態に係るシート処理装置が適用可能な画像形成システムの全体構成を示す断面図 上記シート処理装置の構成を示す断面図 角付け処理後の冊子を示す斜視図 (a)は角付け処理部の構成を示す断面図、(b)は厚さ検知センサ周辺の拡大図 角付けユニットの上面図 角付けユニットの正面図 (a)〜(f)は押さえ板の保持面間の間隔と各片の関係を示す要部拡大図 (a)、(b)は角付けユニットの動作を示す上面図 (a)、(b)は角付けユニットの動作を示す上面図 (a)、(b)は角付けユニットの動作を示す上面図 画像形成システムの制御系のブロック図 角付けユニットの制御系のブロック図 角付け処理モードの動作の流れを示すフローチャート 角付け処理モード無しの動作の流れを示すフローチャート 角付け処理モード有りの動作の流れを示すフローチャート 角付けユニットの動作を示す上面図 角付けユニットの動作を示す上面図 角付けユニットの動作を示す上面図 (a)〜(f)は本発明の第2の実施形態に係る押さえ板の保持面間の間隔と各片の関係を示す要部拡大図 (a)、(b)は本発明の第3の実施形態における冊子の厚さを検知する構成例を示す要部断面図 (a)〜(f)は従来技術の説明図 従来技術の説明図
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
ここでは、画像形成装置本体とシート処理装置とを備えた画像形成システムを例示して説明する。また、シート処理装置は、フィニッシャ500、中綴じ製本部800、角付け処理部600等で構成されるシート処理装置を例示している。これに限らず、フィニッシャ500、中綴じ製本部800、角付け処理部600、その他の処理部を種々の組み合わせにより一体化させた構成でもよい。
[第1実施形態]
(画像形成システムの構成)
まず図1及び図2を用いて画像形成システムの全体構成について説明する。図1は画像形成システムの主要部の構成を示す断面図である。図2はシート処理装置の要部を示す断面図である。
画像形成システム1000は、図1及び図2に示すように、画像形成装置本体10と、シート処理装置20を備えている。シート処理装置20は、フィニッシャ500、中綴じ製本部800、角付け処理部600から構成されている。上記中綴じ製本部800、角付け処理部600等は、オプションとして装備することができる。画像形成装置本体10は、原稿給送部100、原稿の画像を読み取るイメージリーダ200及びシートに画像を記録するプリンタ300を備えている。
(画像形成装置本体の構成)
原稿給送部100によって原稿が読取位置へ搬送され、イメージリーダ200により読取位置で読み取られた原稿の画像データは、所定の画像処理が施されて露光制御部110へ送られる。露光制御部110は、画像信号に応じたレーザ光を出力する。レーザ光は、ポリゴンミラー110aにより走査されながら感光体ドラム111上に照射される。画像形成部1003を構成する感光体ドラム111上には走査されたレーザ光に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム111上に形成された静電潜像は、現像器113により現像され、トナー像として可視化される。
一方、シートは、給送部1002を構成するカセット114,115、手差し給送部125、両面搬送パス124の何れかから転写部116へ搬送される。そして、可視化されたトナー像が転写部116においてシートに転写される。転写後のシートは、定着部117にて定着処理が施される。
そして、定着部117を通過したシートを、切替部材121により一旦パス122に導き、シートの後端が切替部材121を抜けた後にスイッチバックさせ、切替部材121により排出ローラ118へ導く。そして、排出ローラ118によりシートをプリンタ300から排出する。これによりトナー像が形成された面を下向きの状態(フェイスダウン状態)でプリンタ300から排出できる。これを反転排出と称する。
上述したようにフェイスダウン状態でシートを機外に排出することにより、先頭ページから順に画像形成処理を行う。この場合、例えば、原稿給送部100を使用して画像形成処理を行う場合や、コンピュータからの画像データに対する画像形成処理を行う場合にページ順序を揃えることができる。
また、シートの両面に画像形成処理を行う場合は、シートを定着部117からまっすぐ排出ローラ118方向へと導き、シートの後端が切替部材121を抜けた直後にシートをスイッチバックし、切替部材121により両面搬送パス124へと導く。そして、両面搬送パス124へ導かれたシートは、前述したように感光体ドラム111と転写部116との間に再度給送される。
(シート処理装置の構成)
画像形成装置本体10のプリンタ300から排出されたシートは、シート処理装置(シート処理部)20を構成するフィニッシャ500に送られる。
次に、フィニッシャ500の構成について、図1、図2を参照しながら説明する。
(フィニッシャ)
フィニッシャ500は、排出ローラ118によりプリンタ300から搬送されたシートを取り込み、そのシートの処理を選択的に行うようになっている。シートの処理には、取り込んだ複数のシートを整合して、1つのシート束として束ねる処理、シート束の後端側をステイプルするステイプル処理(綴じ処理)、ソート処理、ノンソート処理等があり、これらのシートの処理が選択的に行われる。
図2に示すように、フィニッシャ500は、搬送されたシートを装置内部に取り込むための搬送パス520を有し、中綴じ製本部800へシートを供給する下排出パス522へシートを搬送する。この搬送パス520には、必要に応じて搬送されるシートの後端部に穴あけ(穿孔)処理を行うパンチユニット530と、複数の搬送ローラ対が設けられている。
前記下排出パス522の途中には切替部材514が設けられている。切替部材514の切り替えによりサドル排出パス523に案内されたシートは、中綴じ製本部800へ送られる。
(中綴じ製本部)
次に、中綴じ製本部800の構成を説明する。
中綴じ製本部800に送られたシートは、サドル入口ローラ対801に受け渡され、サイズに応じてソレノイドにより動作する切替部材802により搬入口を選択されて、中綴じ製本部800の収納ガイド803内に搬入される。搬入されたシートは、滑りローラ804により先端が可動式のシート位置決め部材805に接するまで搬送される。サドル入口ローラ対801と滑りローラ804はモータM1により駆動される。また、収納ガイド803の途中位置には、収納ガイド803を挟んで対向配置されたステイプラ820が設けられている。ステイプラ820は、針を突き出すドライバー820aと突き出された針を折り曲げるアンビル820bとに分割されている。なお、前記シート位置決め部材805は、シート搬入時において、シート搬送方向中央部が、このステイプラ820の綴じ位置になる位置で停止する。シート位置決め部材805は、モータM2の駆動を受けて移動可能であり、シートサイズに応じて位置を変える。
ステイプラ820の下流側には、折りローラ対810a,810bが設けられている。折りローラ対810a,810bの対向位置には、収納ガイド803を介して、突き出し部材830が設けられている。この突き出し部材830は、収納ガイド803から退避した位置をホームポジションとし、モータM3の駆動により収納された複数枚のシートからなるシート束に向けて突き出す。これにより、シート束を、折りローラ対810a,810bのニップに押し込みながら折り畳む。突き出し部材830はその後、再びホームポジションに戻る。なお、折りローラ対810a,810b間には、シート束に折り目を付けるのに充分な圧がバネ(不図示)により掛けられている。折り目が付けられたシート束は、第1折り搬送ローラ対811a,811b、第2折り搬送ローラ対812a,812bを介して、角付け処理部600に向けて排出される。第1折り搬送ローラ対811a,811b、及び第2折り搬送ローラ対812a,812bにも、折り目が付けられたシート束を搬送、停止させるのに充分な圧がそれぞれ掛けられている。なお、折りローラ対810a,810b、第1折り搬送ローラ対811a,811b、第2折り搬送ローラ対812a,812bは、同一のモータM4により等速回転する。
また、綴じ処理を行わずにシート束を折り畳む場合は、収納ガイド803に収納されたシート束の搬送方向中央部が折りローラ対810a,810bのニップ位置にくるように、シート束を移動させる。一方、ステイプラ820で綴じられたシート束を折り畳む場合は、ステイプル処理終了後に、シート束のステイプル位置(搬送方向中央部)が折りローラ対810a,810bのニップ位置にくるように、ステイプル位置にあるシート束を移動させる。これによりステイプル処理を施した位置を中心にしてシート束を折り畳むことができる。
また、折りローラ対810a,810bの位置には、折りローラ対810a,810bの外周面を周りながら収納ガイド803に突出した面を持つ整合板対815が設けられている。整合板対815は、モータM5の駆動を受けて、シートの搬送方向と直交する幅方向に移動することで、収納ガイド803に収納されたシートの幅方向の整合(位置決め)を行う。
このような構成の中綴じ製本部800により、2つ折りされたシート束(折りシート束;以下、冊子という)Sが形成される。なお、冊子はこれに限定されず、綴じ処理を行わずに2つ折りしたものも含む。
(角付け処理部)
次に、図4を用いて、角付け処理部600について説明する。図4は図2の角付け処理部600の拡大図である。角付け処理部600は、中綴じ製本部800の下流に位置する。
図4に示すように、角付け処理部600において、受け取り部610は、中綴じ製本部800から冊子を受け取り、搬送するための、下側のみ搬送方向に伸びる下搬送ベルト611を持つ。冊子の受け渡し時、下搬送ベルト611は搬送方向に回転をしているので、第2折り搬送ローラ対812a,812bから冊子が落下しても、その冊子が回転することなく、搬送されてきた姿勢のまま受け取ることができる。
下搬送ベルト611を挟み、その外側にはサイドガイド対612が配設され、これらが冊子の幅方向(搬送方向と直交する方向)に動作することで、冊子の幅方向位置を修正することができる。また、サイドガイド対612の上側は、冊子の開きを防止する押さえガイド614が形成されており、下流部へスムーズに冊子を受け渡すためのガイドとして機能する。さらに下搬送ベルト611を挟んだ両側には、下搬送ベルト611と平行に移動する搬送爪613が配設されている。搬送爪613は、下搬送ベルト611と略同じ速度で正逆移動をする。下搬送ベルト611と冊子との間にすべりが生じた場合は、この搬送爪613が冊子後端と接触し、確実に冊子後端を下流側へと押し込む。なお、前記下搬送ベルト611、サイドガイド対612、搬送爪613は、それぞれモータSM1,SM2,SM3の駆動を受けて動作する。
角付け処理部600において、搬送部620は、受け取り部610から冊子を受け取り、下流へ搬送するための下搬送ベルト621、上搬送ベルト622で構成される。上搬送ベルト622は支点623を中心に冊子の厚さによって回動できるようになっており、下搬送ベルト621へバネ(不図示)により押圧されている。上下搬送ベルト621,622はモータSM4によって駆動する。入口検知センサ615は、中綴じ製本部800から冊子を受け取り、下搬送ベルト611上に冊子があることを検知する。出口検知センサ616は、冊子を検知することによりサイドガイド対612、搬送爪613を動作させるための入力信号となる。
角付け処理部600において、変形処理ユニット625は、冊子の折り頂部近傍を上下から挟んで保持する押さえユニット630と、冊子の折り頂部を位置決めし、かつ折り頂部を圧接して角付けする角付けユニット640とで構成されている。
保持手段としての押さえユニット630は、上下動を行う上部ユニットと、上部ユニットと対向してフレームに固定される下押さえ板631に分けられている。上部ユニットは、モータSM5の駆動を受け、リンク636,637,638を介して上下動を行う強固な押さえベース632と、スライド連結部材634で連結された上押さえ板633を有し、スライド連結部材634の外周には圧縮バネ635が配置されている。保持部材対としての押さえ板631,633は、折り畳まれたシートからなる冊子を互いに平行な、対向する保持面で挟圧して保持する保持手段を構成している。押さえベース632が上位置にあるとき、上下の押さえ板631,633は離間しており、その間に冊子が搬送される。また押さえベース632が下位置にあるときには、冊子の厚さに応じて伸縮する圧縮バネ635によって、冊子は上下押さえ板631,633でしっかりと挟圧、保持される。上下押さえ板631,633の冊子との接触面(保持面)は突起のない平滑面であるので、冊子を挟圧、保持したときに冊子に圧接痕をつけるようなことがない。上死点検知センサ639は、押さえベース632が上位置にあることを検知する。厚さ検知センサ(厚さ検知手段)681は、冊子を固定(挟圧保持)したときの上押さえ板633の位置を検知することで保持面間隔を算出し、保持された冊子の厚さを求める。
厚さ検知センサ681は、図4(b)に示すように、発光部681aから照射した光の反射光量(破線)を電流値に換算し、対象物との距離を測定する測距センサであり、上押さえ板633に固定されている。測定する対象物は、下押さえ板631であり、上下の押さえ板631,633の間隔が広くなるほど、つまり冊子厚が厚いほど、電流値は下がる。このようにして上下の押さえ板631,633で把持される冊子の厚さを測定することができる。図中Sは、上下の押さえ板631、633で保持された冊子である。
次に、図4に併せ、図5、図6を用いて角付けユニット640を説明する。図5は図4の図中X−Xの矢視図であり、図6は図4の角付けユニット640を右側面から見た図である。
角付けユニット640には、移動ユニット656aがあり、枠体(不図示)に支持されたスライド軸642,643に沿って図5、図6の図中矢印A方向に移動可能に支持されている。移動ユニット656aは、連結部材653aによってタイミングベルト652aに取り付けられ、プーリ654a,655aを介してモータSM6によって駆動される。移動ユニット656aは、移動ベース641aを有し、移動ベース641aに固定されたスライド軸646,647に切替ユニット657をスライド可能に支持している。切替ユニット657はスライドネジ645、モータSM8によりスライド軸646,647に沿って図6の図中矢印B方向に移動することができる。切替ユニット657には、支持軸648aが切替ベース644に回転自在に取り付けられている。支持軸648aには、ストッパー片649a、第1圧接片650、第2圧接片651が固定されている。ストッパー片649aは後述するストッパー片649bと協同し、搬送されてくる冊子の折り頂部が突き当たることで、冊子を角付け処理する所定の位置に位置決めする位置決め手段である。圧接手段を構成する第1圧接片650、第2圧接片651は、冊子の折り頂部を圧接して冊子の折り頂部を角付け処理する圧接部材である。第1圧接片650、第2圧接片651は、冊子の厚さに応じて切替ユニット657が図6の図中矢印B方向に移動することで切り替えられる。切替ユニット657には基準位置検知センサ659があり、図中矢印B方向に移動するときの基準位置となっている。
また、角付けユニット640には、移動ユニット656bもあり、枠体(不図示)に支持されたスライド軸642,643に沿って図5、図6の図中矢印A方向に移動可能に支持されている。移動ユニット656bは、連結部材653bによってタイミングベルト652bに取り付けられ、プーリ654b,655bを介してモータSM7によって駆動される。移動ユニット656bは、移動ベース641bを有し、移動ベース641bには支持軸648bが回転自在に取り付けられており、支持軸648bにはストッパー片649bが固定されている。ストッパー片649bはストッパー片649aと協同し、搬送されてくる冊子の折り頂部が突き当たることで、冊子を角付け処理する所定の位置に位置決めする位置決め手段である。ストッパー片649a,649bは搬送されてきた冊子Sのシート搬送方向における位置決めするとともに、冊子Sの傾きを補正するために互いにシート幅方向に所定間隔離れた位置で冊子Sを受け止めるよう設けられる。ストッパー片649a、649bによって位置決めされる冊子の折り頂部の位置は、保持手段を構成する保持部材対としての上下の押さえ板631、633の端部から所定量、内側(保持部材対間)に入り込んだ位置である。
移動ユニット656a、移動ユニット656bには、それぞれ、基準位置検知センサ658a,658bがあり、角付けユニット640が図中矢印A方向に移動するときの基準位置となっている。なお、矢印A方向は、冊子の搬送方向と直交する方向であり、冊子の折り頂部に沿う方向である。
ストッパー片649a,649b、第1圧接片650、第2圧接片651はいずれも円盤状に設けられた部材であり、図7に示すような大きさの関係になっている。図7(a)、(b)のように、ストッパー片649a,649bの直径はD1である。ストッパー片649a,649bは、上下押さえ板631,633の保持面間に進入し、冊子S1を上下押さえ板631,633の搬送方向下流端部から突出しない所定の位置に位置決めするようになっている。ストッパー片649a,649bの厚さはH1であり、搬送されてくる冊子の厚さより厚くなっていて、厚い冊子でもその折り頂部がストッパー片を乗り越えずに位置決めできるようになっている。
なお、第2圧接片651に比べて薄い冊子に対応する第1圧接片650は、ストッパー片649aに隣接している。これは、冊子作成時の生産性が高い、薄い冊子に対する処理能力を高めるための配慮である。これにより、ストッパー片649aから第1圧接片650への切り替え、またはその逆の切り替え時間を短縮している。
ここでは、中綴じ製本部800で作成される冊子として、シート1枚を二つ折りした冊子からシート25枚を二つ折りした冊子を例示している。そのうち、1枚から10枚までのシートを二つ折りした冊子は角付け処理せず、11枚から25枚までのシートを二つ折りした冊子を角付け処理するように設定している。これは、1枚から10枚までのシートを二つ折りした冊子は冊子厚さが薄く、折り頂部の湾曲部が小さいため、角付け処理する変形領域(圧接量)を確保しにくい、十分な折りであるため角付け処理しても冊子の開き易さが変わらないことによる。シート11枚から25枚を二つ折りした冊子は角付け処理する。シート11枚から25枚を二つ折りした際に、冊子の厚さに幅があるため、冊子の厚さを複数段階(ここでは二段階)に分けて、角付け処理を行う。また、冊子厚さがT2からT3のときは図7(c)、(d)のように冊子S2の厚さより薄い厚さH2の第1圧接片650を選択し、冊子S2の折り頂部の角付け処理を行う。一方、冊子厚さがT4からT5のときは図7(e)、(f)のように冊子S3の厚さより薄い厚さH3の第2圧接片651を選択し、冊子S3の折り頂部の角付け処理を行う。すなわち、保持された冊子の厚さに応じて、上下押さえ板の保持面間の間隔(冊子の厚さ)より厚さ薄い圧接片のうち、前記保持面間の間隔に最も近い厚さを有する圧接片を選択して角付け処理を行うようになっている。このように、複数の圧接片のうち、上下押さえ板631,633の間に進入可能で、挟圧保持された冊子の厚さに最も近い厚さを有する圧接片を選択して角付け処理を行うことにより、冊子の厚さに応じた適正な幅の平滑面が形成される。これにより、冊子の折り頂部に圧接痕をつけることなく、冊子の折り頂部を見栄えよく変形処理することができる。
また、ストッパー片649a,649bの直径D1、第1圧接片650の直径D2、第2圧接片651の直径D3は、D1<D2<D3という関係になっている。更に、比較的薄めの冊子を角付け処理するのに使用する第1圧接片650のときは変形領域(圧接量)P2=(D2−D1)/2である。一方、薄めの冊子に比べて厚い冊子を角付け処理するのに使用する第2圧接片651のときは変形領域(圧接量)P3=(D3−D1)/2である。すなわち、薄めの冊子に比べて厚い冊子の変形領域(圧接量)が大きくなるよう(P2<P3)に設定している。本実施の形態において、角付け処理する変形領域(圧接量)はストッパー片による位置決め位置ではなく、圧接片の直径の大きさで設定している。
なお、この圧接片の直径の大きさ、変形領域(圧接量)は、上下押さえ板631,633の保持面間への圧接片の進入量に相当するものである。上述のように、薄い冊子でも厚い冊子でも同じストッパー片649a,649bで位置決めするので、冊子の厚さにかかわらず冊子を同じ位置に位置決めすることができる。そして、冊子の厚さが薄いと角付け処理に使用する圧接片の厚さ薄くて直径が小さく、冊子の厚さが厚いと角付け処理に使用する圧接片の厚さ厚くて直径が大きくなっている。これは、冊子の厚さによらず位置決めする位置を同じにして、薄い冊子に比べて厚い冊子の圧接量が常に大きくなるように設定し、薄い冊子の過度の変形や厚い冊子の変形不足を回避し、角付け処理された冊子の形状を安定化するためである。
ここでは、冊子の厚さを2つの範囲に場合わけし、2種類の厚さと直径の違う圧接片を使用した例を述べたが、これに限定されるものではない。例えば、冊子の厚さの場合分けを3つ4つとさらに細かくして使用する圧接片の種類を増やしてもよい。
本実施の形態において、変形領域P2、P3における上下押さえ板631、633の保持面は、冊子の折り頂部が圧接される前には冊子の折り頂部と当接しない。そして、圧接片による冊子の折り頂部の圧接が開始されると、上下押さえ板631、633の保持面と当接していない冊子の折り頂部が変形し始める。しかしながら、上下押さえ板631、633の保持面によって保持面間隔、すなわち上下押さえ板631、633によって保持された冊子の厚さを超えるような変形が規制される。このとき、変形領域P2、P3における上下押さえ板631、633の保持面は、折り頂部の、冊子の厚さ方向の変形を規制する規制面として機能する。このように保持面間隔内で変形処理されることで折り頂部の厚さ方向の変形が制限され、積載性が向上する。
また、本実施の形態において、上下押さえ板631、633の押さえ面は、互いに平行な上下押さえ板631、633の保持面と連続する平滑面として設定されているが、冊子の厚さを超えるような変形を押さえられればよく、必ずしも平行でなくてもよい。また、押さえ面は上下押さえ板631、633の保持面と連続している必要はなく、別部材で設けてもよい。
ストッパー片649a,649b、第1圧接片650、第2圧接片651は、押さえユニット630の上下の押さえ板631,633の保持面間を移動ユニット656a,656bがスライドすることで図5の図中矢印A方向に往復運動できる。そして、移動ユニット656aが上下の押さえ板631,633の保持面間から外れた位置にあるとき(上下の押さえ板631,633の脇に位置したとき)に、切替ユニット657をスライドさせる。これにより、上下の押さえ板631,633の保持面間に位置する片を切り替えられる。搬送部620から送られる冊子を押さえユニット630で位置決めするときは、ストッパー片649a,649bが上下の押さえ板631,633の保持面間で、冊子の幅方向中心を対称とし、冊子の幅寸法より内側に位置する(図8(a))。これにより、冊子の折り頂部を、上下の押さえ板631,633の保持面間から下流側に突出させることなく、所定の位置に突き当て位置決めすることができる。
本実施の形態において、折り頂部を上下押さえ板631、633の端部から突出しない位置で位置決めしているが、これに限らない。変形処理後の折り頂部が上下押さえ板631、633の端部から突出せぬよう上下押さえ板631、633の押さえ面によって冊子の厚さ方向の変形を押さえられつつ変形処理されれば本発明の効果は得られる。つまり、変形処理前の折り頂部の位置決めは折り頂部が上下押さえ板631、633の端部から突出した位置でもよい。
ストッパー片649a,649bまで搬送された冊子は、位置決め検知センサ626(図4参照)で検知される。また、前述のように、ストッパー片649a,649bの厚さ寸法は、厚い冊子の折り頂部が突き当たって位置決めできるように冊子の厚さよりも厚くなるように設定されている。このため、上下の押さえ板631,633の間にストッパー片649a,649bが位置するときは、上押さえ板633は冊子を固定できない関係となる。このため、図8(b)のように、冊子の位置決め後、ストッパー片649a,649bを上下の押さえ板631,633の脇に外してから、冊子の折り頂部近傍を押さえユニット630で挟圧保持する。このとき、冊子の折り頂部は上下押さえ板631,633の搬送方向下流側の端面から突出しない。なお、このとき冊子は搬送部620の上下搬送ベルト621,622により挟圧保持されているのでずれることはない。この後、厚さ検知センサ681で検知された冊子の厚さに応じて、図9(a)のように切替ユニット657でストッパー片649aから第1圧接片650、あるいは第2圧接片651に切り替える。図9(a)では第2圧接片651に切り替えた状態を例示している。そして、図9(b)、図10(a)のように、移動ユニット656aを反対側の冊子側端まで移動することで冊子の折り頂部を押し潰し、角付け処理する。そして、角付け処理された冊子は、図10(b)のように下流に搬送される。折り頂部の角付け処理された冊子を図3に示す。
図4に示すように、角付け処理部600において、搬送部660は、角付け処理され、押さえユニット630の挟持固定を解除された冊子を受け取り、下流へ搬送するための下搬送ベルト661、上搬送ベルト662で構成される。上搬送ベルト662は支点663を中心に冊子の厚さによって回動できるようになっており、下搬送ベルト661へバネ(不図示)により押圧されている。上下搬送ベルト661,662は搬送部620と駆動連結されており、モータSM4によって駆動する。
コンベアートレイ670は、搬送部660から排出される冊子を積載する。コンベアートレイ670の下面には、モータSM10の駆動を受けて搬送方向に移動するコンベアーベルト671が設けられ、冊子が排出される毎に所定量の移動を繰り返し、冊子の積載を行う。冊子が搬送部660から排出されたことの検知は、排出検知センサ664でなされる。
(制御部)
ここで、図11を用いて画像形成システムの制御系について説明する。図11は、画像形成システム1000の制御系の構成を示すブロック図である。CPU回路部150は、CPU(不図示)、ROM151、RAM152を有している。ROM151に格納された制御プログラム及び操作部1の設定に従い、原稿給送制御部101、イメージリーダ制御部201、画像信号制御部202、プリンタ制御部301、フィニッシャ制御部501、外部I/F203を制御する。そして、原稿給送制御部101は原稿給送部100を、イメージリーダ制御部201はイメージリーダ200を、プリンタ制御部301はプリンタ300を制御する。更に、フィニッシャ制御部501はフィニッシャ500、中綴じ製本部800、角付け処理制御部601はフィニッシャ制御部501からの指令に基づき角付け処理部600を制御する。
操作部1は、画像形成に関する各種機能を設定するための複数のキー、設定状態を表示するための表示部等を有する。操作部1は、ユーザーによる各キーの操作に対応するキー信号をCPU回路部150に出力すると共に、CPU回路部150からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。
RAM152は、制御データを一時的に保持するための領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられる。外部I/F(外部インターフェース)203は、画像形成システム1000と外部のコンピュータ204とのインターフェースであり、コンピュータ204からのプリントデータをビットマップ画像に展開し、画像データとして画像信号制御部202へ出力する。また、イメージリーダ制御部201から画像信号制御部202へは、イメージセンサ109で読み取った原稿の画像が出力される。プリンタ制御部301は、画像信号制御部202からの画像データを露光制御部110へ出力する。
図12は角付け処理制御部601のブロック図であり、前述した各駆動モータSM1,SM2,SM3,SM4,SM5,SM6,SM7,SM8,SM10を制御するようになっている。
(角付け処理動作)
次に、上記構成に基づき、角付け処理部600における角付け(変形)処理動作について冊子の流れと共に各部の動作を説明する。
操作部1において、中綴じモードが選択されると、角付け処理モードを設定するか否かを選択できるようになる。
角付け処理モードが選択されなかった場合は、中綴じ製本部800で作成された中綴じ冊子は、下搬送ベルト611、搬送爪613、搬送部620、搬送部660によって、コンベアートレイ670に排出される。このとき、サイドガイド対612、上押さえ板633、移動ユニット656a,656bは、搬送路をさえぎらない位置に待避している。
角付け処理モードが選択された場合の動作については以下に詳細に説明する。図13、図14、図15は角付け処理モードが選択された場合の動作の流れを示すフローチャートである。
角付け処理モードが選択されると、図13のように、角付け処理部600はイニシャル動作をする(S1)。中綴じ製本部800で冊子が作成されると、第2折り搬送ローラ対812によって角付け処理部600の受け取り部610に排出される前に、冊子のシート枚数、シートサイズ、作成する冊子数を角付け処理制御部601へ通知する(S2)。角付け処理制御部601は、冊子Sのシート枚数が11枚以上であるかを判断する(S3)。角付け処理制御部601は通知された冊子のシートの枚数が10枚以下であった場合(NO)は角付け処理無しモードを選択し(S4)、11枚以上であった場合(YES)は角付け処理有りモードを選択する(S5)。
冊子のシートの枚数が10枚以下であり、角付け処理無しモードが選択された場合は、図14のフローとなる。
受け取り部610の搬送経路の両側に配設されたサイドガイド対612が冊子サイズに合わせて待機位置へ移動する(S21)。中綴じ製本部800からの排出通知を受けると(S22)、下搬送ベルト611が駆動モータSM1によって回転し(S23)、冊子を搬送する。入口検知センサ615、出口検知センサ616で冊子を検知(S24,25)した後、冊子の搬送を一旦停止する(S26)。その後、サイドガイド対612が駆動モータSM12により整合動作を行う(S27)。その後、駆動モータSM4によって、搬送部620および搬送部660が駆動され(S28)、受け取り部610の上流に配置された搬送爪613と下搬送ベルト611によって、冊子の搬送が再開される(S29)。搬送爪613は駆動モータSM13で駆動される。そして、出口検知センサ616で冊子の排出を検知する(S30)と搬送爪613は搬送方向上流に退避する(S31)。搬送部620および搬送部660で搬送された冊子がコンベアートレイ670へ排出され、排出検知センサ664で排出検知される(S32)と、搬送部620および搬送部660が駆動を停止する(S33)。コンベアートレイ670へ排出された冊子は、順次瓦積み状に重ねられていく。排出された冊子が最終冊子でなければS21へ戻り、最終冊子であればジョブを終了する(S34,35)。
一方、冊子のシートの枚数が11枚以上であり、角付け処理有りモードが選択された場合は、図15のフローとなる。
受け取り部610の搬送経路の両側に配設されたサイドガイド対612が冊子サイズに合わせて待機位置へ移動する。それとともに、切替ユニット657によってストッパー片649aに切り替えられ、移動ユニット656a,656bが位置決め位置へ移動する(S51)。位置決め位置は冊子のサイズによって変わり、冊子の折り頂部がストッパー片649a,649bに突き当たったときに回転したりせず、移動ユニット656a,656bの移動方向に対して冊子の折り頂部の平行が維持される位置に設定されている。中綴じ製本部800からの排出通知を受けると(S52)、下搬送ベルト611が駆動モータSM1によって回転し(S53)、冊子を搬送する。入口検知センサ615、出口検知センサ616で冊子を検知(S54、55)した後、冊子の搬送を一旦停止する(S56)。
その後、サイドガイド対612が駆動モータSM12により整合動作を行う(S57)。その後、駆動モータSM4によって、搬送部620および搬送部660が駆動され(S58)、受け取り部610の上流に配置された搬送爪613と下搬送ベルト611によって、冊子の搬送が再開される(S59)。搬送爪613は駆動モータSM13で駆動される。そして、出口検知センサ616で冊子の排出を検知する(S60)と搬送爪613は搬送方向上流に退避する(S61)。搬送部620で搬送された冊子が位置決め検知センサ626で検知される(S62)と、搬送部620の駆動が停止する(S63)。このとき、図16のように、冊子の折り頂部がストッパー片649a,649bに突き当たり、上下の押さえ板631,632の保持面間の搬送方向下端から出っ張らない位置に位置決めされている。
次に、移動ユニット656a,656bが上下の押さえ板631,633の保持面間から外れた位置(上下の押さえ板631,633の脇に位置)のにある待機位置に移動する(S64)。そして、駆動モータSM5により押さえベース632が下位置に移動し(S65)、上下押さえ板631,633の対向する保持面により冊子の折り頂部が固定される。次に、冊子を固定した状態の上押さえ板633の位置が厚さ検知センサ681により検知され(S66)、これにより冊子の厚さが測定される。冊子の厚さが前述のT2からT3の範囲であった場合は第1圧接片650に切り替えられ、T4からT5の範囲であった場合は第2圧接片651に切り替えられる(S67)。そして、移動ユニット656aを冊子の折り頂部に沿って移動(S68)することで、冊子の折り頂部の角付け処理がなされる。なお、図17は、第1圧接片650で冊子Sの折り頂部を角付け処理している図である。図18は、第2圧接片651で冊子Sの折り頂部を角付け処理している図である。
このように、冊子の折り頂部は上下の押さえ板631,632の内側(保持面間)で挟圧保持されるので、その折り頂部を潰して角付け処理する際に、折り頂部が上下の押さえ板631,632の端面(角部)に当接することはなく、圧接痕がつくことはない。
また、冊子の折り頂部は上下の押さえ板631,632と第1圧接片650または第2圧接片651で囲まれているため、必要以上の圧接力が加えられることはなく、冊子の厚さと略等しい幅の平滑面が形成される。また、冊子中心のシート折り頂部をも変形させるほどの作用は働かず、内側から順に折り頂部が角付けされた、見栄えの良い冊子を作成することができる。
移動ユニット656aの移動が完了すると、押さえベース632が上位置へ移動し(S69)、上下押さえ板631,633が離間し、対向する保持面による冊子の挟圧保持が解除される。そして、搬送部620、搬送部660が駆動モータSM4により駆動され(S70)、冊子がコンベアートレイ670へ排出される。この冊子が、排出検知センサ664で排出検知される(S71)と、搬送部620、搬送部660が駆動を停止する(S72)。コンベアートレイ670へ排出された冊子は、順次瓦積み状に重ねられていく。排出された冊子が最終冊子でなければSTEP51へ戻り、最終冊子であればジョブを終了する(S73,74)。
[第2実施形態]
第1の実施形態では冊子の厚さに応じて厚さと直径の異なる圧接片を切り替えて角付け(変形)処理する場合について述べたが、本第2実施形態では、冊子の厚さに応じて厚さは異なるが、直径が同じ圧接片を用いた場合について説明する。なお、本第2実施形態において、上記第1実施形態と同一の構成については、同一符号を付して説明を省略する。図19は、本発明の第2の実施形態における保持部材対の保持面間の間隔と各片の関係を示す要部拡大図である。
図19に示すように、本実施の形態において、圧接片850と圧接片851は、厚さにおいてはH2とH3とで異なっているが、直径はD4で同じである。本実施の形態では、冊子の厚さがT2〜T3の場合は圧接片850で、冊子の厚さがT4〜T5の場合は圧接片851で、それぞれ角付け処理し、変形領域(圧接量)は同じP4とする。このように、冊子厚さに関わらず変形領域(圧接量)が同じであるので、でき上がった冊子の背から小口までの寸法に差がなくなる。第1実施形態に比べて角付け処理可能な冊子の厚さ範囲が狭く設定されている場合には、薄い冊子の過度の変形や厚い冊子の変形不足を回避する必要がないため、均一な変形領域(圧接量)を設定することができる。
ここでは、冊子の厚さを2つの範囲に分け、2種類の厚さの異なる圧接片を使用した例を述べたが、これに限定されるものではない。第1実施形態同様、冊子の厚さの場合分けを3つ4つとさらに細かくして使用する圧接片の種類を増やしてもよい。
[第3実施形態]
上述した実施形態においては、冊子の厚さを検知する厚さ検知センサ681は、図4(b)に示すように、反射光量を電流値に換算して距離を測定する測距センサであったが、図20に示すような検知手段であっても良い。図20(a)は、本発明の第3の実施形態における冊子の厚さを検知する構成例である。図20(a)は、上下の押さえ板631,633を離間させ、冊子の挟持固定を解除した状態を示す要部断面図である。図20(b)は上下の押さえ板631,633で冊子を挟持固定した状態を示す要部断面図である。
図20では、厚さ検知センサ681は、反射式センサであり、上押さえ板633の一端部に設けられている。厚さ検知センサ681と対向した位置には、下押さえ板631から延長されたスリット板682が固定されている。スリット板682は、上押さえ板633の昇降方向にスリットが等間隔で刻設されたものである。厚さ検知センサ681は、上押さえ板633の昇降動作に連動し、ONとOFFを繰り返す。ONから次のON、またはOFFから次のOFFまでを1パルスとしてカウントし、上押さえ板633と下押さえ板631との距離を検出することができる。
たとえば、押さえベース632が上死点検知センサ639で検出される上位置のとき、上下の押さえ板の間隔をLとする。ここから下降して、冊子Sを把持するまでのパルス数をNとする。1パルスの距離をPとすると、冊子Sの厚さTは、T=L−N×Pで表すことができる。このようにして冊子Sの厚さTは検出され、この情報を元に、圧接片の切り替え処理がなされる。
[その他の実施形態]
また、上述した実施形態では、センサを用いて冊子の厚さを検出していたが、センサを用いずに冊子の厚さを算出して、その算出値(冊子の厚さ)に基づいて動作を制御するようにしても良い。この場合、操作者は、カセット114,115、手差し給送部125に収納されているシートの情報(例えば坪量)を操作部(入力手段)1から入力し、RAM152に記憶させる。入力された坪量(52g/m〜200g/m)は、複数のカテゴリーに分けられ、各カテゴリー毎に、シート1枚あたりの厚さMが実測値を元に割り当てられる。シート束1束分のシート枚数Nは、イメージ数により決まり、CPU回路部150は、シートの枚数Nとシートの厚さMを乗じて、シート束の厚さを演算する。中綴じ冊子はシート束を2つ折りしたものであり、シート束の厚さMを2倍したものである。このように冊子を形成するシートの情報を元にして、冊子の厚さが算出され、この情報を元に、圧接片の切り替え処理がなされる。なお、この場合、図15の(STEP66)は、『CPU回路部150による冊子厚の算出』に置き換わる。
また、上述した実施形態においては、中綴じ製本部800で作成される冊子をシート1枚から25枚までの二つ折りした冊子として説明したが、中綴じ製本部の能力によってシート枚数を変えてもよい。また、角付け処理される冊子を11枚以上のシートを二つ折りした冊子として説明したが、メディア(シート)の坪量や厚さによって冊子のシート枚数を変更してもよく、本発明を何ら限定するものではない。
また、上述した実施形態においては、角付け処理される冊子の厚さによって2つに場合わけし、2種類の厚さと直径の違う圧接片を使用して角付け処理するように説明したが、これに限定されるものではない。例えば、場合分けをより細かくして使用する圧接片の種類を増やしてもよく、本発明を何ら限定するものではない。
また、上述した実施形態においては、冊子の厚さをセンサで検知して場合分けしたが、メディア(シート)の坪量、厚さ、シート枚数など、冊子の厚さを決め得る条件から場合分けを行ってもよい。
また、上述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられるシート処理装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
また、上述した実施形態では、画像形成装置に対して着脱可能なシート処理装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば画像形成装置が一体的に有するシート処理装置であっても良く、該シート処理装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
S,S1,S2,S3 …冊子
10 …画像形成装置本体
20 …シート処理装置
600 …角付け処理部
630 …押さえユニット
631 …下押さえ板
632 …押さえベース
633 …上押さえ板
640 …角付けユニット
649a,649b …ストッパー片
650 …第1圧接片
651 …第2圧接片
656a,656b …移動ユニット
657 …切替ユニット
681 …厚さ検知センサ
800 …中綴じ製本部
1000 …画像形成システム

Claims (8)

  1. 折り畳まれたシートからなる冊子を対向する保持部材対で挟圧して保持する保持手段と、
    前記保持部材対間に進入して前記保持された冊子の折り頂部に圧接して前記冊子の折り頂部を変形処理する圧接手段と、
    を有し、
    前記圧接手段は、冊子の厚さ方向の厚さが異なる複数の圧接部材を有し、前記複数の圧接部材のうち前記保持部材対間に進入可能で、前記保持部材対に挟圧保持された冊子の厚さに最も近い厚さを有する圧接部材を選択して変形処理を行うことを特徴とするシート処理装置。
  2. 冊子の厚さを検知する厚さ検知手段を有し、前記厚さ検知手段が検知した冊子の厚さに応じて、前記圧接部材の切り替えを行うことを特徴とする請求項1に記載のシート処理装置。
  3. 前記厚さ検知手段は、前記保持部材対間の間隔を測定することにより前記保持部材対に挟圧保持された冊子の厚さを検知す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. 前記冊子の折り頂部を所定の位置に位置決めする位置決め手段を備え、前記圧接手段は、前記位置決め手段により位置決めされた前記冊子の折り頂部に圧接することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のシート処理装置。
  5. 前記位置決め手段は、前記冊子の折り頂部が当接する位置決め部材を有し、前記位置決め部材の前記所定の位置への進入量は、前記圧接部材の前記保持部材対間への進入量よりも小さいことを特徴とする請求項4に記載のシート処理装置。
  6. 前記複数の圧接部材は、前記保持部材対に挟圧保持された冊子の折り頂部に沿って移動しながら前記冊子の折り頂部に圧接する回転体であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のシート処理装置。
  7. シートに画像を形成する画像形成部と、画像が形成されたシートに対して選択的に処理を行う、請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載のシート処理装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
  8. 冊子を形成するシートに画像を形成する画像形成部と、画像を形成されるシートの情報を入力する入力手段と、入力された情報を元に算出された冊子の厚さに応じて、前記圧接部材の切り替えを行う、請求項1に記載のシート処理装置と、を有することを特徴とする画像形成システム。
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