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技術 シート綴じ処理装置

出願人 キヤノンファインテックニスカ株式会社
発明者 孫宏昌青柳秀樹
出願日 2016年9月14日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2016-179233
公開日 2018年3月22日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2018-043842
状態 特許登録済
技術分野 薄板状材料の折畳み、特殊排送装置、その他 綴じ具、製本
主要キーワード 画像認識センサ 紙面状態 搬送駆動装置 シート繊維 寸法サイズ サイドシフト 圧着部材 共通搬送経路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (16)

課題

確実な綴じ処理が行える綴じ処理装置を提供する。

解決手段

綴じユニット64は、圧着綴じ装置70と針綴じ装置68とを一体にして備える。そして、紙面状態検出装置48がシート30の綴じ領域での紙面状態を検知して、圧着綴じが可能であれば、圧着綴じ装置70によって綴じ処理を行い、圧着綴じが不能であれば、綴じ装置移動機構49によって綴じユニット64を移動させて綴じ領域を変更して、変更した領域での紙面状態を紙面状態検出装置48にて検知して、ここで圧着綴じが可能であれば圧着綴じ装置70を駆動する。しかし、圧着痕91が既に形成されていて、ここでの圧着綴じも不能であるときには、針綴じ装置68による針綴じ切り替える。

概要

背景

従来より、画像形成装置によって画像が形成されたシート処理トレイ上に受けて、処理トレイ上のシート束に対して圧着により綴じ処理を施すシート綴じ処理装置が知られている。

近年、こうしたシート綴じ装置には、シート束を圧着することでシートの繊維を絡ませることによって、付属金属針を使用することなくシート束に綴じ処理を施すことができるシート綴じ処理装置が提供されてきている。このような圧着綴じは、シート束を複数の凹部と複数の凸部とが平行に並んで交互に配置された一対の凹凸形状を有する圧着部材である圧着歯で強く噛み合わせることにより、シート同士を圧着させることでシート束を綴じるように構成されており、シートに穴をあけることなく綴じるため剥がすことも容易となる利点がある。

しかし、上下の凹凸でシートを挟み込む圧着綴じでは、凸部を凹部に食い込ませるためにシートを破損する虞があって、圧着するための付勢力加減が難しい。そのため、一対の圧着部材のいずれもが、凸部(凹部)の頂部(底部)がシートの紙面に対して平行な面で、上記凸部(凹部)における側面が、紙面に対して傾斜した傾斜面とすることで、一対の圧着部材の互いの凹凸をかみ合わせたとき、傾斜面同士が接触し、かつ、一方の圧着部材の凸部の頂部と他方の圧着部材の凹部の底部との間および他方の圧着部材の凸部の頂部と一方の圧着部材の凹部の底部との間いずれにも隙間が形成されるよう構成することで、シートの破損を防止するようにした綴じ装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。

概要

確実な綴じ処理が行える綴じ処理装置を提供する。綴じユニット64は、圧着綴じ装置70と針綴じ装置68とを一体にして備える。そして、紙面状態検出装置48がシート30の綴じ領域での紙面状態を検知して、圧着綴じが可能であれば、圧着綴じ装置70によって綴じ処理を行い、圧着綴じが不能であれば、綴じ装置移動機構49によって綴じユニット64を移動させて綴じ領域を変更して、変更した領域での紙面状態を紙面状態検出装置48にて検知して、ここで圧着綴じが可能であれば圧着綴じ装置70を駆動する。しかし、圧着痕91が既に形成されていて、ここでの圧着綴じも不能であるときには、針綴じ装置68による針綴じ切り替える。

目的

本発明は、上記点に鑑み、圧着綴じを優先させながらも、綴じ位置の変更や他の綴じ方法も考慮することで、確実な綴じ処理が行える綴じ処理装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数枚シートからなるシート束の所定の綴じ処理位置綴じ処理を施す綴じ手段と、前記シート束の所定の綴じ処理位置の状態を検出する検出手段と、前記シート束の綴じ処理位置を異ならせる綴じ位置移動手段と、を備え、前記検出手段によって検出される所定の綴じ処理位置の状態が、綴じ処理不可と判断された場合には前記綴じ位置移動手段により、所定の綴じ処理位置と異なる綴じ位置を綴じるシート綴じ処理装置

請求項2

複数枚のシートからなるシート束の所定の綴じ処理位置に綴じ処理を施す第1の綴じ手段と、前記第1の綴じ手段と異なる綴じ処理を施す第2の綴じ手段と、前記シート束の所定の綴じ処理位置の状態を検出する検出手段と、前記第1の綴じ手段又は前記第2の綴じ手段の何れかを選択する選択手段と、を備え、前記選択手段は、前記検出手段によって検出される所定の綴じ処理位置の状態が、前記第1の綴じ処理手段による綴じ処理不可と判断された場合には前記第2の綴じ処理手段によって綴じ処理するシート綴じ処理装置。

請求項3

前記第1の綴じ手段は針無綴じ機構で構成されて、前記第2の綴じ手段は針綴じステープラで構成される請求項2に記載のシート綴じ処理装置。

請求項4

前記綴じ位置移動手段は、前記綴じ手段を移動させることを特徴とする請求項1に記載のシート綴じ処理装置。

請求項5

前記検出手段は、前記シート束の所定の綴じ処理位置に圧着綴じ処理が既になされているか否かを検出する請求項1又は2に記載のシート綴じ処理装置。

請求項6

前記検出手段は、前記シート束の所定の綴じ位置のシートの破損を検出する請求項1又は2に記載のシート綴じ処理装置。

請求項7

前記検出手段は、前記シート束の所定綴じ位置における揃え不良を検出する請求項1又は2に記載のシート綴じ処理装置。

請求項8

前記検出手段は、前記シート束の所定綴じ位置の針綴じ跡を検出する請求項1又は2に記載のシート綴じ処理装置。

請求項9

前記検出手段は、前記シート束の所定綴じ位置における、穿孔部を検出する請求項1又は2に記載のシート綴じ処理装置。

請求項10

前記検出手段は、前記シート束に含まれるシートの前記シート綴じ処理位置におけるシートの欠落を検出するする請求項1又は2に記載のシート綴じ処理装置。

技術分野

0001

本発明は、シート束圧着綴じするシート綴じ処理装置に関する。

背景技術

0002

従来より、画像形成装置によって画像が形成されたシートを処理トレイ上に受けて、処理トレイ上のシート束に対して圧着により綴じ処理を施すシート綴じ処理装置が知られている。

0003

近年、こうしたシート綴じ装置には、シート束を圧着することでシートの繊維を絡ませることによって、付属金属針を使用することなくシート束に綴じ処理を施すことができるシート綴じ処理装置が提供されてきている。このような圧着綴じは、シート束を複数の凹部と複数の凸部とが平行に並んで交互に配置された一対の凹凸形状を有する圧着部材である圧着歯で強く噛み合わせることにより、シート同士を圧着させることでシート束を綴じるように構成されており、シートに穴をあけることなく綴じるため剥がすことも容易となる利点がある。

0004

しかし、上下の凹凸でシートを挟み込む圧着綴じでは、凸部を凹部に食い込ませるためにシートを破損する虞があって、圧着するための付勢力加減が難しい。そのため、一対の圧着部材のいずれもが、凸部(凹部)の頂部(底部)がシートの紙面に対して平行な面で、上記凸部(凹部)における側面が、紙面に対して傾斜した傾斜面とすることで、一対の圧着部材の互いの凹凸をかみ合わせたとき、傾斜面同士が接触し、かつ、一方の圧着部材の凸部の頂部と他方の圧着部材の凹部の底部との間および他方の圧着部材の凸部の頂部と一方の圧着部材の凹部の底部との間いずれにも隙間が形成されるよう構成することで、シートの破損を防止するようにした綴じ装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。

先行技術

0005

特開2015−54490号公報

発明が解決しようとする課題

0006

このような圧着綴じは、金属針を使わないためにシートを剥がして分離することが容易であり、分離した後に再度圧着されるケースも少なくない。しかしながら、圧着綴じはシートの繊維を伸ばすことでシートの繊維を絡ませて結合するため、一度圧着綴じしたシートを分離した後、再び綴じようとする場合、特許文献1のように歯の形状を工夫していても、綴じようとする位置に、前回の圧着綴じによる圧着痕があると、再度の綴じではシート繊維伸長できる限界を超えてしまうため、締結力が弱く圧着綴じが不完全となったり、シートの損傷や破損の原因となっている。

0007

また、圧着痕に限らず、最初に金属針を用いた綴じ処理が行われていると綴じ針が通った穴が残っていたり又は針綴じから剥がすときに綴じ部に破損部が生じていたりすると圧着綴じが有効に行うことができなくなる。また、綴じようとするシート束の一部に不揃いのシートがあると、そのシートは圧着綴じ処理される範囲から欠落するため綴じが不完全となる。

0008

本発明は、上記点に鑑み、圧着綴じを優先させながらも、綴じ位置の変更や他の綴じ方法も考慮することで、確実な綴じ処理が行える綴じ処理装置を提供する。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を達成するために、本発明によるシート綴じ処理装置は、複数枚のシートからなるシート束の所定の綴じ処理位置に綴じ処理を施す綴じ手段と、前記シート束の所定の綴じ処理位置の状態を検出する検出手段と、前記シート束の綴じ処理位置を異ならせる綴じ位置移動手段と、を備え、前記検出手段によって検出される所定の綴じ処理位置の状態が、綴じ処理不可と判断された場合には前記綴じ位置移動手段により、所定の綴じ処理位置と異なる綴じ位置を綴じるようにしたことを特徴としている。

0010

また、本発明によるシート後処理装置は、複数枚のシートからなるシート束の所定の綴じ処理位置に綴じ処理を施す第1の綴じ手段と、前記第1の綴じ手段と異なる綴じ処理を施す第2の綴じ手段と、前記シート束の所定の綴じ処理位置の状態を検出する検出手段と、前記第1の綴じ手段又は前記第2の綴じ手段の何れかを選択する選択手段と、を備え、前記選択手段は、前記検出手段によって検出される所定の綴じ処理位置の状態が、前記第1の綴じ処理手段による綴じ処理不可と判断された場合には前記第2の綴じ処理手段によって綴じ処理することを特徴としている。

0011

この場合、前記第1の綴じ手段は針無綴じ機構で構成されて、前記第2の綴じ手段は例えば、針綴じステープラで構成するとよい。針綴じの場合は、針なし綴じと比べて綴じ面積が小さく、綴じ面積が小さいため針無綴じ機構による綴じ処理が不能なときは針綴じで代替することができる。

0012

そして、前記綴じ位置移動手段は前記綴じ手段を移動させることで、シートと綴じ手段との相対位置を変更する。シートの位置を変えずに綴じ手段を移動させれば、シートの整合状態乱れる虞がなく、確実な綴じ処理となる。

0013

前記検出手段は、前記シート束の所定の綴じ処理位置に圧着綴じ処理が既に為されているか否かを検出する。既に圧着処理が為されて圧着痕が形成されている場合に、その上から更に圧着することでシートを破損することが防止される。

0014

また、前記検出手段は、綴じが不完全な原因となるシートの次の各紙面状態の不具合を検知するとよい。すなわち、前記シート束の所定の綴じ位置のシートの破損を検出する。前記シート束の所定綴じ位置における揃え不良を検出する。前記シート束の所定綴じ位置の針綴じ跡を検出する。前記シート束の所定綴じ位置における、穿孔部を検出する。前記シート束に含まれるシートの前記シート綴じ処理位置におけるシートの欠落を検出する。

発明の効果

0015

本発明のシート後処理装置によれば、シートに圧着綴じを行う領域での紙面状態事前に検知することで正確な圧着綴じが行なうことができ、圧着綴じ綴じによって生じる不具合が未然に防止される。

図面の簡単な説明

0016

本発明に係わるシート集積装置を備えた画像形成システムの概略的な全体構成図を示す。
シート後処理装置における綴じ部の平面図で、シートが処理トレイへ搬出された状田を示す。
図2において、処理トレイに搬出されたシートの後端整合動作を示す。
図3において、処理トレイに搬出されたシートの一側端での整合動作を示す。
圧着綴じ装置での綴じ動作を側面図で示す。
針綴じ装置外観斜視図を示す。
紙面状態検知装置の動作説明図を示す。
画像形成システム全体制御構成の概略図を示す。
シート綴じ処理装置の動作を説明するフローチャートを示す。
綴じ処理の動作を説明するフローチャートを示す。
綴じモードの動作の説明図を示す。
角綴じでの綴じ位置の変更を説明する模式図を示す。
紙面状態検知装置が検知するシートの綴じ領域での不具合を例示する説明図を示す。
シートを移動させることで角綴じでの綴じ位置の変更を説明する模式図を示す。
箇所綴じモードの動作の説明図を示す。

実施例

0017

図1は、本発明に係わるシート後処理装置を備えた画像形成システムの全体構成を概略的に示している。図示の画像形成システムは、シートに画像を印刷する画像形成部を備える画像形成装置1と、シートに印刷する画像を原稿から読み取る原稿読取装置2と、原稿を原稿読取装置2の読取部に搬送する原稿送り装置3と、画像形成装置1の排紙口に連結されて、画像形成装置1から排出されるシートに綴じ処理を施すシート後処理装置4とで構成されている。

0018

[画像形成装置]
画像形成装置1は、百枚程度のシートを収納可能なカセット5と、カセット5よりも多い千枚程度のシートを収納可能な収納庫6を備えており、カセット5又は収納庫6の何れかよりシートを1枚ずつ取り出して画像形成部1Aに送り出す。

0019

画像形成部1Aは静電印刷を行うもので、感光ドラム11に静電潜像を形成するビーム投光器12と、静電潜像にトナーインクを付着する原像器13と、転写チャージャ14とを備えている。そして、シートに感光ドラム11に形成した画像インクを転写チャージャ14で転写し、その下流側に配置される定着ローラ15によってシート上の画像を加熱定着させて、シート後処理装置4へと搬送するよう構成されている。

0020

[原稿読取装置]
原稿読取装置2は、透明なガラスで形成される第1プラテン16と第2プラテン17とを装置の上部に水平方向に並設している。第1プラテン16は、手置きでセットされる原稿の読み取りに用いられ、使用可能な原稿の最大寸法サイズに形成されている。そして、第2プラテン17は所定速度で移動する原稿の読み取りに用いられるため、走行させても読み取り可能な原稿の最大幅サイズに形成されている。

0021

原稿読取装置2の内部には、読取キャリッジ18と、集光レンズ20及び例えばCCDイメージセンサによる光電変換素子21を有する光電変換手段が備えられている。読取キャリッジ18には、光を原稿に向けて照射するランプと、原稿から反射された光を集光レンズ20及び光電変換素子21に案内する2つのミラーが設けられている。

0022

そして、読取キャリッジ18は、図示しないキャリッジモータによって駆動され、ガイドシャフトガイドされながら第1プラテン16の下方を副走査方向(水平方向)に往復移動し、往動時には第1プラテン16にセットされている原稿に光を照射し、原稿からの反射光を光電変換素子21で光電変換して原稿を読み取る。そして、光電変換素子21が読み取った原稿の画像データはビーム投光器12に画像信号で送信される。

0023

[原稿送り装置]
原稿送り装置3は、給紙トレイ22にセットされた原稿をシート搬送機構24によって第2プラテン17を通過させて、排紙トレイ23に排出する。したがって、給紙トレイ22に原稿がセットされた場合には、読取キャリッジ18は第2プラテン17の位置に待機して、通過する原稿を読み取ることになる。

0024

[シート後処理装置]
シート後処理装置4は、画像形成装置1の画像形成部にて画像形成されたシートに対して綴じ処理を施す。シート後処理装置4は、シートの綴じ処理を行うシート綴じ処理装置50と、シートが排出される第1及び第2の排紙トレイ56,57と、原稿や色紙或いは合紙などのシートがセットされる給紙トレイ52と、画像形成装置1からのシートをシート綴じ処理装置50に案内する第1の搬送経路53と、給紙トレイ52からシートをシート綴じ処理装置50へと案内する第2の搬送経路54と、第1の搬送経路53から分岐して画像形成装置1からのシートを第1の排紙トレイ56へと案内する搬送経路55と、が備えられている。

0025

また、シート後処理装置4には、給紙トレイ52上のシートを1枚毎に分離して給紙する給紙機構及びシートを第1から第3までの各搬送経路53,54,55に沿って搬送するために適切な間隔で配置される複数の搬送ローラ対を備えている。さらに、第1の搬送経路53の下流側部分と第2の搬送経路54の下流側部分は共通搬送経路(第3の搬送経路)56となっており、終端にはシートを排出口58に排出するための排出ローラ対60を配置している。搬出センサ59は、排出口58に搬送されるシートを検知する。

0026

給紙トレイ52及び第2の搬送経路54は、画像形成システムの利用者がシートの綴じることだけを目的とする場合に用いられる。すなわち、シートを給紙トレイ52に載置することで、シートが1枚ずつ搬送経路54を通ってシート綴じ処理装置50へ搬送することで、シート綴じ処理装置50での綴じ動作が可能となる。したがって、例えば、画像形成装置1から搬送経路53を通して搬送されてきたシートにシート綴じ処理装置50で綴じ処理を行い、綴じたシート束を排紙トレイ57へ排出したとき、利用者は、綴じ処理されたシート束に新たにシートを追加したいとき、或いは綴じが不完全の再綴じしたいときなどに、再綴じするシートを給紙トレイ52に載置することになる。

0027

[シート綴じ処理装置]
図2乃至図4はシート綴じ処理装置50を平面図で示しており、シート30の載置手段である処理トレイ61と、処理トレイ61上のシートの後端を整合する後端規制板62及びシート30の幅方向の両端部を整合する一対のサイド規制板63a,63bと、処理トレイ61で整合されたシート30を綴じる綴じ手段である綴じユニット64と、処理トレイ61の上方に配置されるパドル65と、処理トレイ61のシートを第2の排紙トレイ57に排出する排出ベルト66とを備えている。

0028

パドル65は回転軸65aに回動自在に軸支されて、パドル駆動モータM1の駆動で図の矢印方向に回転することで、シート30を後端規制板62側に向けて押し出す

0029

排出ベルト66は一対のプーリ張架されており、排出モータM5の駆動により処理トレイ61のシートを排紙トレイ57に排出する。

0030

サイド規制板63a,63bは、シート30を挟み込むよう処理トレイ61の左右の側端に設けられており、図示しないラック機構を介して、それぞれ左サイドシフトモータM2及び右サイドシフトモータM3に連結されている。したがって、サイド規制板63a,63bは、サイドシフトモータM2,M3の正逆転に応じて、それぞれがシート30の幅方向への往復移動が可能となっている。

0031

第1及び第2の搬送経路53,54から処理トレイ61上に順次排出されるシートは、1枚毎に後端規制板62及びサイド規制板63a,63bとパドル65とによって整合され、処理トレイ61の一端側の角部に設けられた綴じユニット64による綴じ位置に位置決めされる。

0032

[位置決め]
位置決めについて更に詳述すると、処理トレイ61へその後端から搬出されたシート30は、先ず、図2に示すように、パドル65の回転で後端規制板62に向けて移動され、後端が後端規制板62に突き当ることで処理トレイ61への搬入方向での整合が行われる。

0033

シート30の後端の整合により、右サイドシフトモータM3を駆動して、図3に示すようにサイド規制板63aが他方のサイド規制板63bに向けて移動させる。サイド規制板63aは、シート30の一方の側端と当接し、サイド規制板63b側に押し出す。よって、シート30は、図4で示すように、その幅方向の他端がサイド規制板63bと当接することで幅方向に整合される。このとき、幅方向での整合位置は、左サイドシフトモータM2を駆動することで設定されている。

0034

本例では、シート30の左サイドを基準にして整合しているが、右サイドを基準にしてシート30を整合する場合には、右サイドシフトモータM3を駆動することで幅方向での整合位置を設定した後、左サイドシフトモータM2を駆動して、サイド規制板63bをサイド規制板63aに向けて移動させることになる。

0035

[綴じユニット]
綴じユニット64は、並べて配置される針綴じ装置68と圧着綴じ装置70とを一体化して成り、処理トレイ61上に設けられている。綴じユニット64の端部には一対の摺動ピン67a,67bを平行に設けて、この摺動ピン67a,67bをユニットフレームにシートの幅方向に沿って形成されている案内溝80に嵌合させている。そして、綴じユニット64は、ユニット移動機構69(図8)によって、案内溝80に沿って往復動可能となっている。このユニット移動機構69は、具体的には図示しないが、回転運動往復直線運動に変換するラック機構或いはベルト機構などである。

0036

摺動ピン67aは、綴じユニット64が揺動する回動支点となっている。そして、案内溝80は、一端が分岐するよう形成されて、分岐部80aには摺動ピン67bが入り込むように構成されている。したがって、摺動ピン67bが分岐部80aに入ったとき、綴じユニット64は、摺動ピン67aを支点に揺動し、シートに正対向する状態から斜めに対向する状態に姿勢が変化する。

0037

そして、針綴じ装置68及び圧着綴じ装置70は、綴じユニット64に移動に伴うシートの幅方向への移動と共に、この幅方向と直交する方向への往復移動が可能となっている。よって、綴じユニット64は、針綴じ装置68と圧着綴じ装置70とを幅方向と直交する方向への往復移動させるための綴じ装置移動機構49(図8)を具備している。この綴じ装置移動機構49の具体的な構成については図示しないが、周知の無端ベルトやラック機構によって構成される。綴じ装置移動機構49は後に明らかとなるが、シートに対する圧着綴じ装置70による綴じ位置をシフトする綴じ位置移動手段となる。

0038

[針綴じ装置]
針綴じ装置68は、ステイプル針で綴じ処理する装置であり、図6で示すように、針綴じモータM6によって回転する駆動カム85に駆動されて、打込機構部86がコ字形成形されたステイプルを処理トレイ61上のシート束STに向けて打ち出すよう構成されている。ユニットフレーム83の上面には処理トレイ61上に集積されたシート30のシート束の綴じ部分が載置されるテーブル87が形成されており、このテーブル87上に配置されたシート束STに向けて打込機構部86によってステイプルがテーブル87の下面側から上向きに打ち込まれる。

0039

そして、ユニットフレーム83の上部には、打込機構部86によって打ち込みされてテーブル87上に配置された綴用紙の上面側へ貫通したステイプル脚を綴用紙の上面に沿って折り曲げクリンチャ機構部88が形成されている。クリンチャ機構部88は、後端部がユニットフレーム83に対して回動可能に枢着されており、テーブル87上にシート束が配置された後に、テーブル87の上面とこのクリンチャ機構部88との間でシート束を挟持するように回動作動される。

0040

[圧着綴じ装置]
圧着綴じ装置70は、図5で示すように、処理トレイ61のシート載置面側に配置された下歯71と、この下歯71に対向して配置された上歯72とを備えて、この一対の歯型でシート束を挟み込み加圧することによって、シート束を変形させてシートの繊維どうしを絡ませることで綴じる、いわゆる圧着綴じを行う。

0041

圧着綴じ装置70の下歯71は、その上面71aが処理トレイ61のシート載置面と同一平面となるように設けられており、溝部71bの内側の底面には凹凸形状の綴じ歯71cが形成されている。上歯72の底面には、下歯71の綴じ歯71cに噛み合う凹凸状の綴じ歯72cが形成されている。

0042

そして、上歯72は、その上面72aに偏心カム73が当接しており、偏心カム73が回転することで上歯72が下方へと移動し、上歯72の綴じ歯72cが下歯71の綴じ歯71cと噛み合うようになっている。これにより、上歯72の綴じ歯72cと下歯71の綴じ歯71cとの間のシートが加圧されて、シートの表面の繊維が露出し、シートどうしの繊維が互いに絡み合い締結される。

0043

偏心カム73は、駆動伝達ギア74,75,76を介して圧着綴じモータM4に連結されており、この圧着綴じモータM4を駆動して偏心カム73を半回転することで、上歯72が待機位置から噛合位置に移動し、再び待機位置に移動するように構成されている。すなわち、偏心カム73を半回転させることで、シートが圧着綴じ装置70によって加圧されてシートが綴じられる。

0044

引張バネ78は、上歯72を待機位置に移動させるために設けられて、その一端を上歯72の上面72aに形成された取付片72bに取り付けられて、他端を装置の側板(図示せず)に設けられた取付ピン79に取り付けられている。したがって、引張バネ78は、図5(a)に示すように、偏心カム73の回転に伴い上歯72を上方に引き上げて待機位置に移動させる。そして、偏心カム73は、更に回転することで図5(b)に示すように、引張バネ78の引っ張り力に抗して上歯72を噛合位置に移動させる。

0045

圧着綴じ装置70は、圧着で綴じるため針を用いる針綴じ装置68と比べて綴じ面積が大きくなる。よって、圧着綴じを優先させる設定のときでも、綴じ面積が制限されている場合は針綴じを行うことができる。

0046

[紙面状態検出装置]
綴じユニット64は、シート30において圧着綴じ装置70が綴じ処理する所定領域内での紙面状態を検知する検出手段である紙面状態検知装置48を備えている。紙面状態検知装置48は、例えば、画像認識センサを用いて、図7(a)で示すように、処理トレイ61に積載されているシート束300の斜め上方からの画像を認識することで、シート束300に対して綴じを施すよう予め設定されている所定領域(以下、デフォルト領域という)でのシート30の破損や一部欠落、或いは既に施された圧着痕や凹凸、針で綴じた際に生ずる穴が形成されているかなどの紙面状態を検知する。図7(b)では、超音波センサを用いたものでシート束300の前記デフォルト領域に垂直方向に超音波を当てて、シートの破損や一部欠落、圧着痕を検知する。また、超音波に限らず光を照射してその透過光量又は反射光量によっても紙面状態を検知することができる。さらには、シート30が静電気を帯びやすい紙質であれば、静電容量の変化で上記の不具合を検出することも可能である。

0047

[制御構成]
画像形成システムの制御装置11の構成を図8に基づいて説明する。制御装置11は、画像形成装置1と原稿読取装置2と原稿送り装置3の各動作を制御する本体制御部12と、シート後処理装置4を制御するシート後処理制御部13とで構成されている。

0048

画像形成装置1は、図示しないコントロールパネルを有する入力部14を、画像形成システムの使用者が位置するフロント側に配置している。入力部14は操作パネルで構成されており、画像形成システムの利用者は、この入力部56から画像の仕上げの指定,印刷するシートのサイズ,綴じ方の指定などを入力する。綴じ方にはシートの角部を綴じる角部綴じと、シートの一辺を2箇所で綴じる2箇所綴じの2通りの綴じモードがあり、操作者によって選択される。

0049

本体制御部12は、入力部14への入力内容に従い画像形成装置1と原稿読取装置2と原稿送り装置3とを制御して、指定された枚数分のシートに読み取った原稿の画像を印刷し、印刷したシートをシート後処理装置4へ順次送出する。加えて、本体制御部12は、入力部14への入力内容から、シートのサイズや枚数等を示すシート情報,利用者によって指定された綴じ方についての綴じモード情報をシート後処理制御部13へ出力する。逆に、シート後処理制御部13から本体制御部12へは綴じ不能信号が出力される。

0050

シート後処理制御部13は、画像形成装置1で画像形成されて送られてくるシートに対して行う後処理動作の制御を行なう。シート後処理制御部13は、CPUにより構成されており、ROM15が記憶している制御プログラムを実行することで、シート後処理装置4の全体の動作を制御する。したがって、シート後処理制御部13には、圧着綴じ装置70の偏心カム73を駆動する圧着綴じモータM4、パドル65の回転を駆動するパドル駆動モータM1、左右のサイドシフトモータM2,M3、紙面状態検知装置48、綴じ装置移動機構49、ユニット移動機構69、搬送経路53,54,55に配置されている各搬送ローラ対及び排出ローラ対60を駆動するための複数の駆動モータを含む搬送駆動装置32、搬出センサ59が接続されている。

0051

[綴じ動作]
シート後処理装置4による綴じ動作を図9に示すフローチャートによって説明する。先ずシート後処理制御部13は、搬出センサ59によって、処理トレイ61上にシートが搬出されているかを判別する(ステップS1)。搬出センサ59は、排出口58へ搬出されるシートを検知するとオンし、シートが排出口58から処理トレイ61へ導入されると、シートの後端が検知領域から外れるためオフする。よって、シート後処理制御部13は、搬出センサ59がオンからオフに切り換わることで、処理トレイ61上にシートが搬出されたと判断する(ステップS1の「YES」)。このとき、処理トレイ61に搬出されてくるシートは、第1の搬送経路53を通して送られてくる場合と、給紙トレイ52からシートをシート綴じ処理装置50へと案内する第2の搬送経路54を通して送られてくる場合とがある。

0052

そして、シート後処理制御部13は、パドル駆動モータM1の駆動を制御して、処理トレイ61に排出されたシートの後端整合動作を制御する(ステップS2)。シート30は、図2に示すように、シート30が排出口58からのシート搬出方向とは逆方向に移動する。これによりシート30は後端が図3に示すように、後端規制板62に突き当たり整合される。

0053

シート30の後端の整合が終了すると、シート後処理制御部13は、幅方向での整合動作を制御する(ステップS3)。具体的には、第1のサイド規制板63aを第2のサイド規制板63bに向けて移動させる。よって、シート30の幅方向の一端が第1のサイド規制板63aに押されて、シート30は第2のサイド規制板63bに向けて移動する。そして、シート30の幅方向の他端が第2のサイド規制板63bに当接することで、シート30は、図4に示すように幅方向でも整合される。

0054

シート後処理制御部13が第1のサイド規制板63aを第2のサイド規制板63bに向けて移動させる距離は、本体制御部12から出力されているシート30についてのシート情報に含まれているシートサイズに応じて決定される。すなわち、シート後処理制御部13は、シート30の幅方向の長さに対してサイド規制板63a、63b間の距離が若干短くなる位置まで第1のサイド規制板63aを移動させる。

0055

続いて、シート後処理制御部13は、処理トレイ61上で後端及び幅方向を整合することで位置決めしたシート30が最終のシートであるか否かを判別する。綴じ処理はまとまった枚数のシート束に対して行うが、シート後処理制御部13は、搬出センサ59が後続シートを順次検知してオンとオフを繰り返している間では、直前に整合したシート30は最終シートではないと判断して(ステップS4の「NO」)、ステップS1に戻りステップS2以降の処理を繰り返す。したがって、排出口58から順次送られてくるシート30は、処理トレイ61に集積されていく。

0056

シート後処理制御部13は、ステップS4での処理において、搬出センサ59がオフした後、一定時間が経過してもオンしないと、その直前に整合したシート30が最終シートと判断する(ステップS4の「YES」)。そして、シート後処理制御部13は、ステップS5において綴じ処理を行った後、排出モータM5の駆動を制御して、処理トレイ61で綴じ処理したシート30を第2の排紙トレイ57に排出する(ステップS6)。綴じ処理の動作について、以下に詳しく説明する。

0057

ステップS5での綴じ処理動作は、図10のフローチャートに示す動作により実行される。綴じ処理では、シート後処理制御部13は、紙面状態検知装置48によってシートの紙面状態を検知する(ステップS50)。このとき、綴じユニット64は図4で示されているように、処理トレイ51のホームポジション位置HPにあって、シート30とは相対向していない。したがって、シート後処理制御部13は、ステップS50においては、ユニット移動機構69を動作させて、図4破線によって示すように紙面状態検知装置48がシート30の側端の一部と対向するように、綴じユニット64をシート30の一辺と平行な方向に移動させる。この対向させた位置は、綴じユニット64が綴じ処理を行うよう予め設定されているデフォルト領域30aの範囲外である。よって、シート後処理制御部13は、このときの紙面状態検知装置48の出力値を後に紙面状態を判断するときの基準値として記憶する。

0058

そして、シート後処理制御部13は、角綴じモードが指示されている場合、ユニット移動機構69を制御して、図11に示すように、綴じユニット64をシート30の一辺の端部の所定の所定位置K1で停止させる(ステップS51)。このとき、綴じユニット64は、停止位置K1では摺動ピン67bが分岐部80aに入ることで揺動する。これにより、綴じユニット64は傾斜してシート30の角部と対向することで、圧着綴じ装置70は綴じを施すデフォルト領域30a上に位置する。図12は、角綴じを行うときのシート30の角部を示しており、角綴じの場合のデフォルト領域30aは三角形状となっている。そして、このデフォルト領域30aは、シート30の中央に形成されている印刷画像30Pと重ならない位置に予め設定されている。

0059

綴じユニット64が停止位置K1に到達すると、シート後処理制御部13は、このときの紙面状態検知装置48が出力する測定値を取得して紙面状態を検知し(ステップS52)、続いて測定値を前記基準値と比較して、両者の値が所定の範囲内で一致しているか否かによって、デフォルト領域30aでの圧着綴じの可否を判別する(ステップS53)。この判別の結果、圧着綴じが可能なときは、圧着綴じモータM4の駆動を制御し圧着綴じ装置70を作動させて、デフォルト領域30aに綴じを施す(ステップS57)。その後、ユニット移動機構69の駆動を制御し、ホームポジションHPに復帰させて(ステップS61)、綴じ処理を終了する。

0060

一方、前述したように、シートの破損や欠落或いは圧着痕などが存在していると、測定値と基準値とが所定の範囲内で一致しておらず、シート後処理制御部13は、デフォルト領域30aには、圧着綴じが不能と判断する。図13は、デフォルト領域30aでの圧着綴じが不能な場合を例示しており、(a)は破損(穿孔部が形成されている場合も含む)90が生じている、(b)は集積されている一部のシート301が不揃いのため綴じ箇所から欠落している、(c)は既に圧着痕91が形成されている例である。

0061

シート後処理制御部13は、圧着綴じが不能であると、綴じ装置移動機構49を制御して、一体となって連結されている針綴じ装置68及び圧着綴じ装置70を図12の矢印で示すシート30の対角線上の中心方向に近い新たな綴じ領域30b(第2綴じ領域)に移動させる(ステップS54)。そして、紙面状態検知装置48の測定値を再度取得して紙面状態を検知し(ステップS55)、前記基準値と所定の範囲内で一致しているか否かで移動してきた第2綴じ領域30bでの圧着綴じが可能であるか否かを判別する(ステップS56)。シート後処理制御部13は、測定値が所定の範囲内で一致している第2綴じ領域30bでシートの破損や欠落がないときは綴じ処理が可能と判断し、このとき圧着痕もなければ第2綴じ領域での圧着綴じが可能であるとして、圧着綴じを施すようステップS57の処理を行う。

0062

しかし、第2綴じ領域30bでも紙面状態検知装置48による測定値が前記基準値と所定の範囲内で一致していないと、シート後処理制御部13は、圧着綴じが不能であるとして、針綴じが可能か否かを判別する(ステップS58)。圧着綴じができない原因となるシート30の破損90や欠落はステイプル針による針綴じも行えないが、圧着痕91の場合は針綴じが可能である。圧着痕91と破損90や欠落とを明確に区別して検知するには、紙面状態検知装置48には画像認識センサを用いるのが最適である。また、画像認識センサを用いたときの利点としては、図12で示すように、第2綴じ領域30bがシート30の中央に形成されている印刷画像30Pとの重なりを正確に検知できる点がある。

0063

よって、シート後処理制御部13は、第2綴じ領域30bで圧着綴じを行なえない原因が圧着痕の存在であり、且つ第2綴じ領域30bと印刷画像30Pとが重なっていない場合には針綴じが可能と判断し、針綴じモータM6の駆動を制御し針綴じ装置68を駆動する(ステップS59)。ステイプル針を用いて綴じを行う針綴じは綴じ面積が小さく、第2綴じ領域30bと印刷画像30Pとの間の間隔が狭い場合でも有効に綴じを行なうことができる。このようなステップS56及びステップS58におけるシート後処理制御部13による処理は、圧着綴じ装置70又は針綴じ装置68の何れかを選択する選択手段の動作となる。

0064

シート後処理制御部13は、針綴じ装置68を駆動させると、その後、ユニット移動機構69の駆動を制御してホームポジションHPに復帰させて(ステップS61)、綴じ処理を終了する。針綴じの場合は、シート束にステイプル針を通して綴じ処理するために、シートの繊維が以前の圧着で伸びきっている状態で更に伸ばす作用がなく、シート束への損傷は少なくなる。

0065

そして、第2綴じ領域30bでもシートの破損や欠落があるとき、又はシート30が小さいサイズであるため第2綴じ領域30bが印刷画像30Pと重なっているときには、針綴じも不能なため、綴じ処理が不能であることを示す綴じ不能信号を本体制御部12へ出力し(ステップS60)、続いて、ユニット移動機構69の駆動を制御してホームポジションHPに復帰させて(ステップS61)、綴じ処理を終了する。これにより、本体制御部12は、綴じ不能であることを利用者に報知する。

0066

綴じ位置を第2綴じ領域30bへシフトする場合、上記の例では圧着綴じ装置70を綴じ装置移動機構49によって移動させているが、圧着綴じ装置70に対するシート30の位置を変えてもよい。シート30の位置は、図14(a)で示すように、第1及び第2のサイド規制板63a,63bと後端規制板62の両方の規制位置を変えてシート30のX−Y軸方向での位置を調整する方法、図14(b)で示すように、後端規制板62による規制位置を変えてシート30のY軸方向で調整する方法、図14(c)で示すように、第1及び第2のサイド規制板63a,63bによる規制位置を変えてシート30のX軸方向で調整する方法、の何れも採用可能である。したがって、シートを移動させて綴じ位置をシフトするときは、第1及び第2のサイド規制板63a,63bや後端規制板62が綴じ位置移動手段となる。

0067

以上は角綴じモードでの綴じ処理であるが、2個所綴じの場合も角綴じの場合と同様であり、シート後処理制御部13は、綴じユニット64を図4の破線で示す位置に移動させて、このときの紙面状態検知装置48の出力値を基準値として取得する。その後、シート後処理制御部13は、綴じユニット64をシート30の一辺と平行な方向に移動させて、図15で示すように綴じ位置Q1及びQ2の2カ所でシート30に綴じを施すように設定されている。このとき、シート30の綴じ位置Q1及びQ2での綴じユニット64の圧着綴じ装置70及び針綴じ装置68と対向する領域がデフォルト領域30a1,30a2に設定されている。そして、シート30の中心に向けてその幅方向と直交する方向に第2綴じ領域30b1,30b2がそれぞれ設定されている。

0068

そして、シート後処理制御部13は、綴じユニット64を綴じ位置Q1まで移動させたとき、デフォルト領域30a1での紙面状態検知装置48の出力値である測定値と基準値とを比較して、所定の範囲内で一致しているか否かを判別する。その結果、シート後処理制御部13は、デフォルト領域30a1にシートの破損や欠落或いは圧着痕などが存在していないと、デフォルト領域30a1での圧着綴じ装置70による圧着綴じを制御した後、続いて綴じユニット64を綴じ位置Q2まで平行移動させて、デフォルト領域30a2での圧着綴じを制御した後、綴じ処理を終了する。

0069

一方、シートの破損や欠落或いは圧着痕などによりデフォルト領域30a1での圧着綴じが不能な場合、シート後処理制御部13は、綴じ装置移動機構49を駆動させて、針綴じ装置68及び圧着綴じ装置70を第2綴じ領域30b1まで移動させる。そして、このときの紙面状態検知装置48による測定と基準値とを比較して、所定の範囲内で一致しているか否かを判別する。その結果、シート後処理制御部13は、第2綴じ領域30b1にシートの破損や欠落或いは圧着痕などが存在していないときには、第2綴じ領域30b1での圧着綴じ装置70による圧着綴じを制御した後、続いて綴じユニット64を綴じ位置Q2まで平行移動させて、第2綴じ領域30b2での圧着綴じを制御して綴じ処理を終了する。

0070

一方、シート30に破損や欠落はないものの圧着痕が存在する場合には、シート後処理制御部13は、針綴じ装置68による第2綴じ領域30b1での針綴じを制御した後、続いて綴じユニット64を綴じ位置Q2まで移動させて、針綴じ装置68による第2綴じ領域30b2での針綴じを制御して綴じ処理を終了する。しかし、第2綴じ領域30b1でもシートの破損や欠落、或いは圧着痕はなくてもシート30が小さいサイズであるため第2綴じ領域30b1と印刷画像30Pとが重なっているときには、シート後処理制御部13は、綴じ不能信号を本体制御部12に出力して、綴じ処理を終了する。

0071

上記したシート綴じ処理装置50は、圧着綴じ処理動作を行なう際に、紙面状態検知装置48によって、綴じ位置が予め定められたデフォルト領域でのシートの紙面の状態を検知して、綴じることができないと判断した場合は、デフォルト領域を超えてシート30の中央部に近い第2綴じ領域での圧着綴じの可能性を判断する。そして、第2綴じ領域でもシートの破損や欠落又は圧着痕がある場合は圧着綴じを不能とするが、圧着痕が原因の場合には針綴じを行う。したがって、既に形成されている圧着痕の上に更に圧着を行うことが、圧着によるシートの破損を確実に防止することができる。そして、シート綴じ処理装置50は、圧着綴じを優先させつつ圧着綴じが不能なときには針綴じを行うことにより、確実に綴じ処理を行なえるようにしている。

0072

尚、本実施例においては紙面状態検知装置48を綴じユニット64と一体的に備える構成を採用しており、綴じユニット64の停止位置でデフォルト領域30aの検出を行っているが、たとえば、たとえば紙面状態検知装置48を綴じユニット64と別体に構成し、紙面状態検知装置48を綴じユニット64から離れた位置に配置することで、シート載置手段に搬送されてきたシート30を綴じ位置に移動させる移動動作中にシート30のデフォルト領域の紙面状態を検出した後に、シート30及び綴じユニット64を綴じ処理位置に位置させることもできる。

0073

また、紙面状態検知装置48を綴じ処理位置と異なる位置に設けた場合、検知した後に綴じ位置へと搬送する構成を採用することも可能である。この場合、紙面の状態を一枚のシートごとに検知するか、又は前記検知位置に複数枚のシートを束状に積み重ねる構成を採用し、シートが積載される都度、デフォルト領域aの紙面状態を検出してもよく、この場合、所定枚数が積載されたところでデフォルト領域30aの積載高さ方向の状態を検出する構成をとることも可能である。

0074

なお、本実施例においては画像形成装置から排出されるシートを例に説明を行っているが、操作者がシート束を処理部あるいは手差し処理部に挿入することで綴じ処理を行う所謂手差し綴じ処理部においても採用可能である。

0075

30シート
48紙面状態検知装置(検出手段)
49綴じ装置移動機構(綴じ位置移動手段)
62後端規制板(綴じ位置移動手段)
63a、63bサイド規制板(綴じ位置移動手段)
64綴じユニット(綴じ手段)
68針綴じ装置(第2の綴じ手段)
70圧着綴じ装置(第1の綴じ手段)

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