JP5544969B2 - 記録材後処理装置および画像形成システム - Google Patents
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Description
例えば特許文献1には、画像形成装置から排出された用紙を集積した用紙束に中綴じ手段にて中綴じ処理を施し、綴じた用紙束を折り手段により二つ折りにして排出する機構を備える用紙処理装置が記載されている。
本発明は、製本された記録材束のリサイクル性や安全性を向上させること、および、記録材束に対する収容容器の収容能力を高めることを目的とする。
請求項3に記載の発明は、前記綴じ手段は、前記折り手段の記録材搬送方向下流側に配置されたことを特徴とする請求項1記載の記録材後処理装置である。
請求項4に記載の発明は、前記綴じ手段は、前記記録材集積部材に載せられた状態の前記記録材束に対し、前記折り位置から予め定められた間隔を隔てた位置にて綴じを施すことを特徴とする請求項1記載の記録材後処理装置である。
請求項7に記載の発明は、前記記録材後処理装置の前記綴じ手段は、前記折り手段の記録材搬送方向下流側に配置されたことを特徴とする請求項5記載の画像形成システムである。
請求項8に記載の発明は、前記記録材後処理装置の前記綴じ手段は、前記記録材集積部材に載せられた状態の前記記録材束に対し、前記折り位置から予め定められた間隔を隔てた位置にて綴じを施すことを特徴とする請求項5記載の画像形成システムである。
請求項2の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、綴じ手段によって綴じが施された領域に緩みや剥がれが生じることをさらに抑制することができる。
請求項3の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、綴じ手段によって綴じが施された領域に、折り処理によって緩みや剥がれが生じることを抑制することができる。
請求項4の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、綴じ手段が記録材束を綴じる際の綴じ手段の負荷が低減され、綴じ可能枚数を増やすことができる。
請求項6の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、綴じ手段によって綴じが施された領域に緩みや剥がれが生じることをさらに抑制することができる。
請求項7の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、綴じ手段によって綴じが施された領域に、折り処理によって緩みや剥がれが生じることを抑制することができる。
請求項8の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、綴じ手段が記録材束を綴じる際の綴じ手段の負荷が低減され、綴じ可能枚数を増やすことができる。
[実施の形態1]
<画像形成システムの説明>
図1は本実施の形態が適用される画像形成システム100の全体構成を示した図である。図1に示す画像形成システム100は、例えば電子写真方式によってカラー画像を形成するプリンタや複写機等の画像形成装置1と、画像形成装置1によって画像が形成された記録材(用紙)Sに対して後処理を施す後処理装置2とを備えている。
画像形成装置1は、各色画像データに基づき画像を形成する画像形成部10と、原稿から画像を読み取って読取画像データを生成する画像読取部11と、画像形成部10に用紙Sを供給する用紙供給部12と、ユーザからの操作入力を受け付ける操作入力部13と、画像形成システム100全体の動作を制御する主制御部14とを備えている。
次の図2は、後処理装置2の機能を説明する図である。後処理装置2には、フィニッシャユニット5に、用紙Sに対して2穴や4穴等の穴あけ(パンチ)を施すパンチ機能部70と、用紙Sを必要枚数だけ集積させて用紙束Sを生成し、用紙束Sの端部にステープル綴じ(端綴じ)を実行する端綴じ機能部40と、用紙Sを必要枚数だけ集積させて用紙束Sを生成し、用紙束Sの中央部分を綴じ処理(中綴じ処理)して小冊子に製本する中綴じ製本機能部30とを備えている。また、折りユニット4に、用紙Sに対して内三折り(C折り)や外三折り(Z折り)等の折りを施す折り機能部50を備えている。さらには、インターポーザ6やトランスポートユニット3に、用紙束Sの表紙に用いられる厚紙や窓空き用紙等の合紙を供給する合紙供給機能部90を備えている。
次に、フィニッシャユニット5に設けられた中綴じ製本機能部30について説明する。
図3は、本実施の形態の中綴じ製本機能部30の構成を説明する図である。図3に示したように、用紙束Sを小冊子に製本する中綴じ製本機能部30は、画像形成後の用紙Sを予め定められた枚数だけ集積させる記録材集積部材の一例としてのコンパイルトレイ31と、用紙Sをコンパイルトレイ31に排出する搬入ロール39と、コンパイルトレイ31上に突出する位置決めストッパに用紙束Sを載せてコンパイルトレイ31に沿って移動し、用紙束Sの中綴じ位置を決定するエンドガイド32とを備えている。さらに、コンパイルトレイ31上に集積される用紙Sをエンドガイド32に向けて揃えるための用紙揃えパドル33と、コンパイルトレイ31上に集積される用紙Sを幅方向に揃える用紙幅揃え部材34とを備えている。
加えて、中綴じ製本機能部30は、中綴じされ、折り処理されて製本化された用紙束Sを積載する冊子トレイ45と、用紙束Sを冊子トレイ45へと搬出する搬出ロール部材38とを備えている。
次に、中綴じ製本機能部30の動作について説明する。
図3に示すように、フィニッシャユニット5は、小冊子の作成に際して、折りユニット4の排出ロール46を介して出力される画像形成(印刷)済の用紙Sを用紙搬入口71にて受け入れ、用紙搬入口71の付近に設けられた入口ロール41を通過させた後、パンチ機能部70において必要に応じてパンチ(穴あけ)処理を施す。そして、パンチ機能部70を通過した用紙Sは第1ゲート42によって中綴じ製本機能部30、または上部用紙収容トレイ49や端綴じ機能部40に振り分けられる。
搬入ロール39はコンパイルトレイ31に用紙Sが集積されるように、搬送されてくる用紙Sを順にコンパイルトレイ31上に積載していく。例えば、5枚、10枚、15枚等といった例えば画像形成装置1の主制御部14(図1参照)にて設定された枚数が、このコンパイルトレイ31に集積される。このとき、エンドガイド32は、例えば用紙Sの中央部分が折りナイフ35による折り位置に一致するように移動して停止している。さらにその際には、用紙揃え部材34は、このエンドガイド32に向けて回転し、集積される用紙Sをエンドガイド32に押し当てて、用紙揃えを補助している。また、用紙幅揃え部材34は、コンパイルトレイ31上に集積される用紙Sの幅方向にスライド移動して、集積された用紙Sに対し幅方向から用紙揃えを行っている。
その後、用紙Sに対し、後段で述べる綴じ機構部80による綴じ処理が施される。折りロール36による折り処理が完了し、さらに綴じ機構部80による綴じ処理が施された用紙束Sは、搬送ロール部材37および搬出ロール部材38によって冊子トレイ45に積載される。
次に、折りロール36によって折り処理が完了した用紙Sに対し綴じ処理を行う綴じ機構部80について説明する。
本実施の形態の綴じ機構部80は、例えばバーコード状の凹凸で構成された歯(圧着歯)を、折り処理された用紙Sに対して上下方向(厚さ方向)から相互に噛み合うように圧着(加圧)させる構成を有している。それにより、折り処理された用紙Sを局所的に変形させ、変形した部分(綴じ部、圧着綴じ部)での用紙S相互の噛み合いにより用紙束Sを綴じている。このような構成からなる綴じ機構部80は、製本された用紙束Sの嵩張りや膨らみを低減するので、複数の製本された用紙束Sを冊子トレイ45に収容した際に、収容された複数の用紙束Sの嵩高が低く抑えられる。それによって、冊子トレイ45の収容容量がより有効に使用され、冊子トレイ45での製本された用紙Sに対する収容能力が高められる。また、用紙束Sの嵩張りが低減して、持ち歩きの便宜が向上する。さらには、ステープルを用いないので、紙の再利用性(リサイクル性)や安全性等が向上する。
図4は、綴じ機構部80の構成の一例を説明する図である。図4(a)が折りロール36によって折り処理が施された用紙束Sを受け入れる状態、図4(b)が用紙束Sを綴じる状態、図4(c)が綴じ機構部80の凹凸形状に形成された圧着歯、をそれぞれ示している。
まず図4(a),(b)に示したように、綴じ機構部80は、支持軸81に固定された下部レバー82と、支持軸81にて予め定められた移動範囲h内でスライド移動自在に支持された上部レバー83と、下部レバー82および上部レバー83各々の端部側に配置された圧着歯84とを備えている。さらに、綴じ機構部80は、下部レバー82と上部レバー83とを離隔させるような押圧力を作用させるバネ部材85と、回転軸86を中心として回転することにより上部レバー83をスライド移動させて、上部レバー83および下部レバー82に配置された圧着歯84を接離させるカム87とを備えている。
また、下部レバー82は、圧着歯84とは反対側の端部において、本体支持軸88により折りユニット4の本体筐体(不図示)に支持されている。そして、下部レバー82は、不図示の駆動機構により、本体支持軸88に沿って用紙Sの幅方向(x方向)に移動する。それにより、綴じ機構部80は、本体支持軸88に沿って用紙Sの幅方向に移動し、用紙Sの幅方向に関する予め定められた位置に設定される。
一方、下部レバー82を押し下げた状態からカム87がccw方向(図4(b)参照)に回転すると、バネ部材85からの押圧力によって、下部レバー82は圧着歯84が相互に離間する位置(図4(a)に示した状態)まで戻ることとなる。
なお、圧着歯84の歯の形状は、下部レバー82側および上部レバー83側相互が噛み合うことで用紙Sに局所的な変形を形成できれば如何なる形状であってもよい。
図5は、綴じ機構部80での綴じ動作を説明する図である。図5では、用紙Sの搬送方向は紙面の左側から右側への方向(z方向:図3も参照)である。
図5(a)に示したように、綴じ機構部80の配置位置に、折りロール36から折り処理が完了した用紙束Sが搬送される。この状態では、折りロール36を通過して折り処理された用紙束Sには、嵩張りや膨らみ(開き)が存在している。
続いて、図5(b)に示したように、用紙束Sが綴じ機構部80の配置位置に到達すると、カム87(上記図4参照)が回転して、上部レバー83が圧着歯84を圧着させるように下部レバー82側にスライド移動する。それにより、圧着歯84が用紙束Sの折り部分付近の予め定められた位置を圧着し、圧着綴じ部Qを形成して用紙束Sの折り部分を綴じる。その後、図5(c)に示したように、カム87が回転し、圧着歯84を離間させるように上部レバー83が下部レバー82から離れる方向に移動する。これによって、折り処理された用紙束Sの嵩張りや膨らみが抑えられ、用紙束Sの嵩高が低減する。
このように、本実施の形態の綴じ機構部80は、用紙束Sを構成する用紙S各々を局所的に変形させ、変形した部分(圧着綴じ部Q)での用紙S相互の噛み合いにより用紙束Sを綴じる。それにより、折りロール36を通過して折り処理された用紙Sの嵩張りや膨らみを抑え、用紙束Sの嵩高を低減させている。
次の図6は、綴じ機構部80の位置設定を説明する図である。図6では、用紙束Sの搬送方向は紙面の上方側から下方側に向かう方向(z方向:図3も参照)である。また、図6は用紙Sを鉛直上方側(y方向)から見た状態を示している。
図6に示したように、綴じ機構部80は、折りユニット4の本体筐体(不図示)に支持された本体支持軸88に沿って用紙Sの幅方向(x方向)を移動する。折りロール36(図3参照)での用紙束Sに対する折り処理が完了し、用紙Sが折りロール36を通過するまでは、綴じ機構部80は、用紙束Sの搬送領域Wの外側に設定されたホームポジション(H)に位置している。そして、用紙束Sが折りロール36を通過し、予め定められた位置で停止すると、綴じ機構部80は、本体支持軸88に沿って用紙Sの幅方向(x方向)を移動し、用紙束Sの予め定められた1または複数の綴じ位置(例えばY1位置およびY2位置)に設定される。そして、それぞれの綴じ位置(Y1位置およびY2位置)において綴じ処理(圧着綴じ部Q1,Q2)を行った後、再びホームポジション(H)に戻る。
なお、綴じ機構部80の本体支持軸88は、用紙束Sの搬送を阻害しないように、用紙Sの搬送領域Wの鉛直下方側(−y方向)の位置に設定されている。
また、図7は、ユーザが表紙となるページの片端から用紙束Sを開いた状態を示した図であるが、この図7に示したように、表紙となるページの片端から用紙束Sが開かれる場合においても、折り部分(R)に力が働き易くなる。しかし、このような場合であっても、綴じ部分(例えば圧着綴じ部Q1,Q2)が折り部分(R)よりも間隔gだけ用紙束Sの内側に設定されているので、綴じ部分には力が働き難くなり、綴じ部分での剥がれが生じ難くなる。
ここで、図3や図6に示したように、綴じ機構部80の用紙搬送方向下流側(z方向)には、搬送手段の一例としての搬送ロール部材37が配置されている。搬送ロール部材37は、綴じ機構部80が用紙束Sの折り部分(R)付近を綴じ終えると、用紙束Sを冊子トレイ45に向けて搬送する。そのため、綴じ処理された用紙束Sは、搬送ロール部材37の配置位置を通過することとなる。
そこで、綴じ機構部80によって綴じ処理された用紙束Sの圧着綴じ部Q1,Q2が、搬送ロール部材37から受ける押圧力によって緩みや剥がれを生じることを抑制するため、搬送ロール部材37は、用紙Sの幅方向(x方向)に関し、用紙束Sの圧着綴じ部Q1,Q2と接触しない位置に配置されている。さらに、搬送ロール部材37が用紙束Sを搬送する際に、搬送ロール部材37から用紙束S(圧着綴じ部Q1,Q2以外の領域)に作用する押圧力が用紙束Sの圧着綴じ部Q1,Q2まで及び難いように、搬送ロール部材37の押圧力を折りロール36での押圧力よりも低く設定している。それにより、搬送ロール部材37では用紙束Sを折るほどの強い押圧力が作用しないことから、用紙束Sの圧着綴じ部Q1,Q2に緩みや剥がれを生じることがさらに抑制される。
それにより、綴じ機構部80が用紙束Sの折り部分(R)付近を綴じる際には、停止した折りロール36が用紙Sの搬送方向後端側を押さえ込んでいる。これによって、綴じ機構部80により綴じられる用紙束Sの嵩張りや膨らみが抑え込まれ、綴じ機構部80によって綴じ処理が施される際の綴じ位置精度の低下が抑えられる。
上記したように、綴じ機構部80は、用紙束Sの折り部分(R)付近の端部において、用紙Sの幅方向における1または複数の箇所を綴じる。一方、用紙束Sの折り部分(R)から綴じ位置(圧着綴じ部Q1,Q2の用紙搬送方向(z方向)に関する位置)までの間隔に関して、ユーザが操作入力部13から設定する場合や用紙束Sの枚数に応じて用紙処理制御部7が自動的に設定する場合がある。そのため、綴じ機構部80に用紙Sが搬送される際に、折りロール36が綴じ機構部80に向けて送り込む用紙Sに対する搬送量は、これらの条件によってそれぞれ異なる設定が必要となる。
次の図8は、用紙Sに厚さ方向に変形した変形部を形成することで用紙束Sを綴じる綴じ手段である綴じ機能部の他の構成例を示した図である。図8(a)が折りロール36によって折り処理が施された用紙束Sを受け入れる状態、図8(b)が用紙束Sを綴じる状態、をそれぞれ示し、図8(c),(d)が綴じ機構部180にて用紙Sに切り込みを入れて変形させ、用紙Sを綴じるカッター機構190の構造をそれぞれ示している。また、図8に示した綴じ機構部180は、用紙束Sの幅方向(x方向)に関して用紙束Sの両側部(右側側部および左側側部)に配置される。したがって、図8(a),(b)においては、用紙束Sは紙面と直交する方向に手前(奥)側から奥(手前)側に搬送される。
また、下部レバー182は、本体支持軸188により折りユニット4の本体筐体(不図示)に支持されている。そして、下部レバー182は、不図示の駆動機構により、本体支持軸188に沿って用紙Sの幅方向(x方向)に移動する。それにより、綴じ機構部180は本体支持軸188に沿って用紙Sの幅方向に移動し、用紙Sの幅方向に関するカッター機構190の設定位置を予め定められた位置に設定する。
また、カッター機構190は、図8(d)にも示したように、下部レバー182側に、U字刃191が侵入して、U字刃191の内周面とのせん断力を生成する面を有するU字孔195と、スリット刃192が侵入して、スリット刃192の内周面とのせん断力を生成する面を有するスリット孔196と、押込みカム193の一端が突き当たることにより、押込みカム193がU字形状の切込みをスリット状の切込みに押し込むように押込みカム193の他端を変位させる突起部197とが構成されている。
一方、下部レバー182を押し下げた状態からカム187がccw方向(図8(b)参照)に回転すると、バネ部材185からの押圧力によって、下部レバー182はカッター機構190が相互に離間する位置(図8(a)に示した状態)まで戻ることとなる。
次の図9は、用紙束SにてU字形状の切込みC2がスリット状の切込みC1に押し込まれた状態を示した図である。図9に示したように、U字形状の切込みC2がスリット状の切込みC1に押し込まれることで、用紙束Sの嵩張りや膨らみが抑え込まれる。
実施の形態1では、綴じ機構部80を折り手段(折りナイフ35および折りロール36)の下流側に配置して、折り手段による折り処理が施された用紙束Sを変形させて綴じる構成について説明した。本実施の形態では、綴じ機構部80を折り手段(折りナイフ35および折りロール36)の前段階に配置して、折り手段による折り処理が施される前の用紙束Sを変形させて綴じる構成について説明する。なお、実施の形態1と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。
図10は、本実施の形態の中綴じ製本機能部30の構成を説明する図である。図10に示したように、本実施の形態中綴じ製本機能部30では、綴じ手段の一例としての綴じ機構部80がコンパイルトレイ31に集積された用紙Sを中綴じするように、コンパイルトレイ31の両側部に配置されている。
そして、本実施の形態の中綴じ製本機能部30では、コンパイルトレイ31に予め定められた枚数の用紙(用紙束)Sが集積された後、綴じ機構部80によって中綴じが実行される。その場合に、綴じ機構部80によって中綴じが実行される位置は、用紙束Sの例えば中央部分(折り位置)よりも用紙搬入方向上流側(y方向)または下流側(−y方向)に間隔を隔てて設定される。その場合の中綴じ位置の設定は、エンドガイド32のコンパイルトレイ31の収容面に沿った方向(y方向)への動きによって行われる。また、綴じ機構部80を例えば折りナイフ35よりもコンパイルトレイ31の収容面に沿った上方向(y方向)または下方向(−y方向)の予め定められた位置に配置して、用紙束Sの例えば中央部分(折り位置)との間隔を設定してもよい。
なお、本実施の形態の綴じ機構部80としては、例えば上記した図8に示した構成のものが用いられる。
図11は、用紙束Sの中央部分よりも用紙搬入方向下流側(−y方向)に間隔を隔てて中綴じされた場合を示した図である。図11(a)に示したように、用紙束Sの中央部分よりも用紙搬入方向下流側(−y方向)に間隔を隔てて中綴じされると、綴じ部分Qは、見開きページの一方の側に形成される。そのため、図11(b)に示したように、折り処理されると、綴じ部分Qは折りの内部に隠れる。それにより、用紙束Sが冊子トレイ45に積載された際に、重なり合う用紙束Sの綴じ部分Qが相互に直接、接触しない。そのため、綴じ部分Qによる用紙束S相互の引っ掛かりの発生が抑えられ、冊子トレイ45への用紙束Sの積載が円滑に行われる。
また、U字刃191により形成されるU字形状の切込みUの方向を、用紙束Sの内側に向けて形成することで、スリット状の切込みに押し込む部分Lが誤って引っ掛かり、スリット状の切込みから外れることが低減される。
Claims (8)
- 複数の記録材が順に集積されて記録材束が形成される記録材集積部材と、
前記記録材集積部材に集積された前記記録材束に折りを施す折り手段と、
前記記録材束の前記折り手段による折り位置から予め定められた間隔を隔てた位置にて当該記録材束に厚さ方向の変形を生じさせることにより、当該記録材束を綴じる綴じ手段と
を備え、
前記綴じ手段の記録材搬送方向下流側に配置され、前記記録材束の当該綴じ手段により綴じが施された領域と当該記録材束の幅方向に関して離間した位置にて当該記録材束と接触して、当該記録材束を搬送する搬送手段をさらに備えたことを特徴とする記録材後処理装置。 - 前記搬送手段は、前記記録材束を挟んだ状態で保持する際の押圧力が、前記折り手段が当該記録材を挟んだ状態で保持する際の押圧力よりも低く設定されたことを特徴とする請求項1記載の記録材後処理装置。
- 前記綴じ手段は、前記折り手段の記録材搬送方向下流側に配置されたことを特徴とする請求項1記載の記録材後処理装置。
- 前記綴じ手段は、前記記録材集積部材に載せられた状態の前記記録材束に対し、前記折り位置から予め定められた間隔を隔てた位置にて綴じを施すことを特徴とする請求項1記載の記録材後処理装置。
- 記録材に画像を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置にて前記画像が形成された前記記録材に対して後処理を施す記録材後処理装置とを備え、
前記記録材後処理装置は、
前記画像形成装置からの前記記録材が搬入される記録材搬入手段と、
前記記録材搬入手段から搬入された複数の記録材が順に集積されて記録材束が形成される記録材集積部材と、
前記記録材集積部材に集積された前記記録材束に折りを施す折り手段と、
前記記録材束の前記折り手段による折り位置から予め定められた間隔を隔てた位置にて当該記録材束に厚さ方向の変形を生じさせることにより、当該記録材束を綴じる綴じ手段と
を備え、
前記記録材後処理装置は、前記綴じ手段の記録材搬送方向下流側に配置され、前記記録材束の当該綴じ手段により綴じが施された領域と当該記録材束の幅方向に関して離間した位置にて当該記録材束と接触し、当該記録材束を搬送する搬送手段をさらに備えたことを特徴とする画像形成システム。 - 前記記録材後処理装置の前記搬送手段は、前記記録材束を挟んだ状態で保持する際の押圧力が、前記折り手段が当該記録材を挟んだ状態で保持する際の押圧力よりも低く設定されたことを特徴とする請求項5記載の画像形成システム。
- 前記記録材後処理装置の前記綴じ手段は、前記折り手段の記録材搬送方向下流側に配置されたことを特徴とする請求項5記載の画像形成システム。
- 前記記録材後処理装置の前記綴じ手段は、前記記録材集積部材に載せられた状態の前記記録材束に対し、前記折り位置から予め定められた間隔を隔てた位置にて綴じを施すことを特徴とする請求項5記載の画像形成システム。
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