JP3770643B2 - シート綴じ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート束を針で綴じるシート綴じ装置及びこれを有するシート後処理装置、ならびに該シート後処理装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シート束を綴じ針により綴じるシート綴じ装置が知られており、このシート綴じ装置の一例を図１４、図１５を用いて説明する。
【０００３】
図１５は、公知の手動式ステイプラ（シート綴じ装置）を示している。
【０００４】
ステイプラ１２０は、針カートリッジ１２７を保持しているステイプル上部Ｂ１２９と、針打ち込み部１２８を有するステイプル上部Ａ１２３と、針を折り曲げるアンビル１２６を有するステイプル下部１２１とで構成されている。
【０００５】
ステイプル上部Ａ（フォーシング部）１２３，ステイプル上部Ｂ１２９と、ステイプル下部１２１は、回転軸１２２を中心に相対的に揺動可能に構成されている。
【０００６】
このステイプラ１２０においては、シート束１２５を図中矢印Ａの方向に移送して、ステイプル上部Ａ１２３及び針打ち込み部１２８が揺動し綴じ針を打ち込み、アンビル１２６で針先端を丸めてシート束１２５をクランプする。
【０００７】
なお、本図では、ステイプラ１２０を駆動するモータ等を省いたが、モータで駆動するタイプの電動ステイプラでも同一の構造である。
【０００８】
本構成のステイプラ１２０を用いて、シート束１２５の中央部（シート束搬送方向の中央部）に針打ちをしたい場合には、ステイプル下部１２１と、ステイプル上部１２３を分離する手段が考えられる。
【０００９】
図１４は、前記目的のステイプル装置を示している。シート束を通すために、回転軸１１２を上に上げて隙間ｙを確保することによって、シート束を回転軸１１２の下方を通過可能にしている。
【００１０】
図中の２点鎖線は、ステイプラの待機状態における図であって、１１４はフォーミング部、１１５は綴じ針である。
【００１１】
また、１点鎖線は多数枚のシート束を針打ちした時の状態であって、フォーミング部は１１４ａ、綴じ針は１１５ａの位置である。
【００１２】
また、図示の実線は、少数枚のシート束を針打ちした時の状態であって、フォーミング部は１１４ｂ、針は１１５ｂの位置にある。
【００１３】
回転軸中心１１２から針綴じ面１１３上の針先端位置１５０ｂまでの長さをl 、多数枚針綴じした１点鎖線時における針先端位置１５０ａと回転軸１１２とを結ぶ直線と、同じく少数枚針綴じした実線時における針先端位置１５０ｂと回転軸１１２とを結ぶ直線と、のなす角度をθ、針先端位置１５０ｂと、回転軸１１２を結ぶ直線と垂線との角度をαとするならば、針先端位置１５０ａと１５０ｂの水平方向の距離ｘは、
ｘ＝ｌsin （α＋θ）−ｌsin α
となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先に述べたように、回転軸１１２を針綴じ面に対して上げることによって、シート束中央部に針打ちすることは可能であるが、先述の針先端のズレ量ｘは、寸法l を一定とすると、角度αが小さいほど、すなわち隙間ｙが大きい程大きくなる。
【００１５】
ここで、ｘは針の打ち込む位置ズレを表わし、特に多数枚シートを打ち込んだ時には、打ち込み開始ポイントが１５０ａであるのに対して、針を曲げる時は１５０ｂにある為に、シート束に対して綴じ針が角度を持って打ち込まれることとなる。
【００１６】
これは、綴じ針を打ち込む時に大きな負荷となり、また綴じ針に大きなストレスが加わり好ましくない。
【００１７】
従って、回転軸１１２を下に下げる必要がある。
【００１８】
本発明は、多数枚のシート束であっても、綴じ針が位置ズレすることなく正確にシート束を針打ち可能にしたシート綴じ装置及びこれを有するシート後処理装置を提供することを目的とするもである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、
回転軸を中心として揺動可能であって、針をシート束に打ち込む針打ち込み手段と、
前記打ち込んだ綴じ針をシート下面で折り曲げてシート束をクランプする折り曲げ部材と、
前記針打ち込み手段と折り曲げ部材とで針綴じするシート束を、前記針打ち込み手段の回転軸と前記折り曲げ部材との間で案内する案内部材と、
を有するシート綴じ装置において、
前記案内部材は、前記回転軸の下方を通過するように配置され、かつ、前記回転軸の下方と折り曲げ部材の綴じ面との間に、前記綴じ面と角度を持って前記シート束を案内する案内面を有していることを特徴としている。
【００２０】
また、排出されるシートを前記針打ち込み部に搬送する搬送手段と、
該搬送されたシートを一時載置収納するシート収納手段と、
該シート収納手段に収納されたシート束を針綴じする前記シート綴じ装置と、
前記針打ち込みされたシート束を束折りして搬送する束折り手段と、
を有することを特徴とする。
【００２１】
［作用］
以上構成に基づき、案内部材に沿って移送される針綴じすべきシート束が、針打ち込み手段と、折り曲げ部材との間に所定位置が位置した状態で、針打ち込み手段が回転軸を中心としてシート束側に回動すると、綴じ針がシート束を貫通した後、折り曲げ部材で針先端が折り曲げられてシート束をクランプする。
【００２２】
折り曲げ部材の位置で針綴じされたシート束は、折り曲げ部材の針綴じ面に対して角度をもって傾斜している案内部材の案内面に沿って移動し、回転軸の下方を移動する。シート束に針打ちする針打ち込み手段が、折り曲げ部材の綴じ面に接近又は略同一面の回転軸を中心として揺動することができることにより、綴じ針は、多数枚のシート束であっても、綴じ針がシート束に対して大きく傾斜することなく、シート束に対して適正な姿勢で打ち込まれる。
【００２３】
これにより、シート束の枚数の多少に大きく影響されることなく、例えばステイプラを駆動するステッピングモータの負荷や、針打ち角度、針打ち位置等のバラツキを抑えることができ、見栄えの良い針綴じしたシート束を実現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
先ず初めに、図６は、本発明に係るシート綴じ装置を有するシート後処理装置を備えた画像形成装置本体（複写機本体）の一例を示している。
【００２６】
画像形成装置本体（複写機本体）９００には、原稿載置台としてのプラテンガラス９０６、光源９０７、レンズ系９０８、給紙部９０９、画像形成部９０２等が備えられている。
【００２７】
給紙部９０９は、記録用のシート束Ｓを収納して装置本体９００に着脱自在なカセット９１０，９１１、及びペディスタル９１２に配置されたデッキ９１３を有している。画像形成部９０２には、円筒状の感光ドラム９１４とその回りの現像器９１５、転写用帯電器９１６、分離帯電器９１７、クリーナ９１８、一次帯電器９１９等がそれぞれ備えられている。画像形成部９０２の下流側には、搬送装置９２０、定着装置９０４、排出ローラ対１ａ，１ｂ等が配設されている。
【００２８】
この画像形成装置本体の動作を説明する。
【００２９】
装置本体側９００に設けられている制御装置１５０から給紙信号が出力されると、カセット９１０，９１１またはデッキ９１３からシート束Ｓが給送される。一方、原稿載置台２０６に載置されている原稿Ｄに、光源９０７から当てられて反射した光は、レンズ系９０８を介して感光ドラム９１４に照射される。感光ドラム９１４は、あらかじめ一次帯電器９１９により帯電されていて、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで現像器９１５により静電潜像を現像してトナー像が形成される。
【００３０】
給紙部９０９から給送されたシート束Ｓは、レジストローラ９１０で斜行が補正され、さらにタイミングが合わされて画像形成部９０２へ送られる。画像形成部９０２では、感光ドラム９１４のトナー像が、送られてきたシート束Ｓに転写用帯電器９１６によって転写され、トナー像が転写されたシート束Ｓは、分離帯電器９１７によって転写用帯電器９１６と逆極性に帯電されて、感光ドラム９１４から分離される。
【００３１】
そして、分離されたシート束Ｓは、搬送装置９２０により定着装置９０４に搬送されて、定着装置９０４によりシート束Ｓに転写画像が永久定着される。画像が定着されたシート束Ｓは、排出ローラ対９０５により装置本体９００から排出される。
【００３２】
このようにして、給紙部９０９から給送されたシート束Ｓには、画像が形成されて排出される。
【００３３】
図１は本発明のシート綴じ装置が適用されているシート後処理装置の図である。１は複写機、プリンタや印刷装置等の画像処理装置である。
【００３４】
１ａは排紙ローラで１ｂは排紙ローラ１ａに押圧されたる排紙コロである。２は本発明に係るところのフィニッシング装置である。
【００３５】
３は入り口フラッパであり、この入り口フラッパ３は入口ソレノイド３ｄ（図２）に係合しており、入口ソレノイド３ｄの電源ＯＮ、ＯＦＦによって整本モード／スタックモードの切換えを行っている。
【００３６】
［スタックモード構成］
４は排紙ガイドである。排紙ガイド４の下流にはスタッカ排出ローラ５とスタッカ排出コロ６が配置されている。
【００３７】
７はスタッカトレイであって、スタッカ排出ローラ５から排紙された紙を積載するものである。
【００３８】
［整本モード構成］
１１，１２はガイドである。１３は、搬送ローラであって対向面に搬送コロ１４が配置され、搬送ローラ１３に押圧されている。１５，１６は切換フラッパ上、下である。
【００３９】
切換フラッパ上、下１５，１６には切換ソレノイド上、下１５ｄ，１６ｄが係合しており（図２）、電気的信号でＯＮ、ＯＦＦすることによって図１に示す１点鎖線と実線の２つの位置を取るように構成されている。
【００４０】
１７ａ，２２ａは弾性ローラであって、スポンジ状のゴム材質で形成されている。その対向面には弾性部材１７ｄ，２２ｄが配設され弾性ローラ１７ａ、２２ａに付勢されている。
【００４１】
１８は後で説明するステイプラユニットでシート束を針綴じするものである。
【００４２】
２０，２１はステイプラユニット１８の下流側に配置されたガイドである。
【００４３】
２４は幅よせ部材であって、紙の両サイドから押えて紙を整合するためのものである。２３はストッパ（シート収納手段）であってガイド２０，２１間に進入してきたシート束の先端を受ける部材である。本ストッパは、ガイド２０，２１間を図中矢印方向に移動可能に構成されている。ストッパ２３の目的は２つあり、１つは、前記のステイプルユニットで針打ちするときの位置決めと、他の１つは後述する折りの位置決めである。また、ストッパ２３上には、シート束先端を検知するストッパセンサ３３が配設されている。
【００４４】
２５は突き出しユニットであって折りを行う前は、ガイド１２，２１より下面に退避している。２６，２７は折りローラ（折り手段）であって、互いに押圧されている。２８は排出ガイドであって、折りローラ２６，２７から排出されるシート束を排出ローラ３０，コロ３１のニップ間に案内するためのものである。
【００４５】
２９は排出センサであってシート束束の紙端及び後端を検知する。３２は排出トレイであってシート束束を積載するものである。
【００４６】
図２を用いて入口フラッパ３、切換フラッパＡ１５，切換フラッパＢ１６，搬送ローラ１３，弾性ローラ１７ａ，２２ａの駆動について詳細に説明する。
【００４７】
［入口フラッパ駆動機構］
入口フラッパ３は中心軸３ａを中心に揺動可能に構成されている中心軸３ａの一端にはリンク３ｂが固着されている。リンク３ｂにはばね３ｃが係合して、一方向にフラッパを付勢している。３ｄは入口ソレノイドであって、リンク３ｂの一端に係合している。入口ソレノイド３ｄの電源をＯＮすると、鉄芯を吸引してフラッパ３が上部にはねあがって整本モードに切り換わる。電源ＯＦＦの時はスタックモードへシート束を案内する。
【００４８】
［搬送ローラ、弾性ローラ駆動機構］
搬送ローラ１３の中心軸１３ａ上には、搬送プーリ１３ｂが固着されている。弾性ローラ１７ａ，２２ａの中心軸１７ｂ，２２ｂには、弾性ローラプーリ１７ｃ，２２ｃが固着されている。５１は搬送モータであって、その出力軸には搬送モータプーリ５２が固着されている。搬送モータプーリ５２，搬送プーリ１３ｂ，弾性ローラプーリ１７ｃの外周にはタイミングベルト５３が巻き回されており、更に、弾性ローラプーリ１７ｃ，２２ｃ間には、シングベルト５４が巻き回されている。搬送モータ５１の回転は、搬送モータプーリ５２からタイミングベルト５３に伝送され、搬送プーリ１３ｂ、及び弾性ローラプーリ１７ｃを回転させ、更にタイミングベルト５４を介して弾性ローラプーリ２２ｃを回転させることによって、搬送ローラ１３，弾性ローラ１７ａ，２２ａを回転せしむる。
【００４９】
［切換フラッパ駆動機構］
切換フラッパ１５，１６の回転中心軸１５ａ，１６ａ上には、フラッパリンク１５ｂ，１６ｂが固着されている。その一端は切換ソレノイド１５ｄ，１６ｄに係合している。また、フラッパリンク１５ｂ、１６ｂの他端には、ばね１５ｃ，１６ｃが係合しており、切換フラッパ１５，１６を図示する位置に保持している。切換フラッパの電源をＯＮすると、切換ソレノイド１５ｄ，１６ｄの鉄芯を吸引して切換フラッパ１５，１６を、図１の１点鎖線の位置に保持する。
【００５０】
［幅よせ機構］
幅よせ機構について図２を用いて説明する。
【００５１】
２４ａ，２４ｂは前後に配設されたる幅よせ部材であって、シート束の搬送方向と水平でシート束両サイドに垂直な壁面をもち、中央部にラック部を形成している。互いのラックには、ピニオンギヤ２４ｃが係合している。２４ｄはステッピングモータで構成されたる幅よせモータであって、その出力軸上には、ピニオンギヤ２４ｃが固着している。２４ｅは幅よせホームセンサであって、フォトインタラプタで構成されている。幅よせホームセンサ２４ｅは、幅よせ部材２４ａ，２４ｂが整合しうる最大シート束の幅よりも５〜１０mm程度外側に待避した時に、幅よせ部材２４ａの一部に形成されたるフラグを検知する位置に配置されている。
【００５２】
［ストッパ駆動構成］
ストッパ２３の駆動機構について図１、図３を用いて説明する。
【００５３】
２３はストッパであって、ガイド２０，２１間に進入してきた紙の先端を受け止める。ストッパ２３の両端には、コロ２３ａが回転自在に取り付けられており、フレーム８に構成された溝部をスライドする。ストッパ２３の両端にはラックが構成されている。前記ラックは左右２つのピニオンギヤ２３ｂと係合している。
【００５４】
ピニオンギヤ２３ｂの中心には、軸２３ｃがあり、左右のピニオンギヤに駆動を伝達している。上記軸２３ｃの一端には、ストッパ２３ｄが固着されている。
【００５５】
６１はストッパモータであって、ステッピングモータで構成されている。ストッパモータ６１の出力軸上には、ギヤ６２が固着しており、ストッパギヤ２３ｄに係合している。ストッパ２３の一部には、フラグが形成されており、ホームポジションまで達したときに、ストッパホームセンサ６３で検知する。
【００５６】
３３はストッパセンサであって、ストッパ部先端のシート束の有無を検知するものである。
【００５７】
［ステイプラの駆動機構］
本発明に係るシート束を針綴じするステイプラの機構について図１、図３、図１３、図１４を用いて説明する。
【００５８】
前記ステイプラユニット１８は、フレーム８に固定された支持板９９により２４ａ，２４ｂの幅よせ部材で整合されたシート束のセンターに対し左右対称位置に配置されている。
【００５９】
図１３において、ステイプラ１８は、回転軸１８ａを中心に揺動可能に支持された上側の針打ち込み手段としての針打ち込み部（以下フォーミング部と称する）１０１と、駆動ユニット１００及びアンビル部（折り曲げ部材）１９とで構成されている。
【００６０】
上記ステイプラ回転軸１８ａの下方には、シート束を案内する案内部材１０２の案内面１０２ａと、案内されたシート束を針綴じするアンビル部１９の綴じ面１０３とが、互いに角度βを持つように構成され、その角度βを持つ紙パス部１０２，１１１の上面のガイド１１１は、ステイプラ１８のフォーミング部１０１が揺動する時に干渉しない大きさの切り欠き穴１１１ａが切り欠かれている。
【００６１】
前記フォーミング部１０１には、針カートリッジ１０４が着脱可能に装着されており、該針カートリッジ１０４内には、板状に連結された綴じ針１０５が約５０００本装填されている。前記針カートリッジ１０４に装填された板状の綴じ針１０５は、針カートリッジ１０４の最上側に設けられたばね１０６によって下方に付勢されており、最下側に配置された送りローラ１０７に搬送力を付与する構成になっている。
【００６２】
前記送りローラ１０７により送り出された針１０５は、フォ−ミング部１０１を回転軸１８ａを中心に揺動させることにより、１本ずつコ字状に形成される。前記フォーミング部１０１は、ステイプルモータ１０８が起動すると、ギヤ列１０９を介して偏心カムギヤ１１０が回転する事によって、この偏心カムギヤ１１０と一体に取り付けられている偏心カムの作用により、図１３の矢印ａに示すように、アンビル部１９側へ揺動して、クリンチ動作（針打ち込み動作）を行い、打ち込んだ針１０５をシート束下面のアンビル部１９で折り曲げる事によりシート束を針綴じする。
【００６３】
このように、シート束を案内する案内部材１０２は、アンビル部１９の綴じ面１０３に対して角度βを傾斜し、その延長部は回転軸１８ａの下方に位置されているので、回転軸１８ａは、アンビル部１９の綴じ面１０３に対して、略同一面又はその近傍に配置することができる。
【００６４】
これにより、シート束の枚数が多数枚の場合であっても、綴じ針が大きく傾斜することはなく、また、針打ち開始位置と、針先端の折り曲げ部材との位置ズレが大きくなること、及びこれによるシート束の見栄えの低下等を抑えられる。
【００６５】
［折り駆動機構］
図４、図５を用いて、シート束の折りの駆動機構について詳細に説明する。
【００６６】
６４は折りモータであって、その出力軸上にはプーリ６５が固着されている。６７はアイドラギヤプーリであって、同軸上にプーリ２列とギヤが構成されており、そのうちの１列のプーリが前記のプーリ６５との間にタイミングベルト６６を巻き回されている。６８，６９は折りローラ２６，２７に固着され、互いに係合している折りギヤである。折りギヤ６８の一端は前記アイドラギヤプーリ６７のギヤ部に係合している。
【００６７】
２５は突き出しユニットである。２５ａは突き出し板であって、この突き出し板２５ａは、折りローラ２６，２７のニップ間際まで移動して入り込むため、板厚０．５mm程度のステンレス材等で構成している。突き出し板２５ａは、ホルダ２５ｄ，２５ｂで保持されている。ホルダ２５ｂには軸２５ｃ、２５ｅが固着されており、その外周にはコロが回転自在に取り付けられ、該コロはフレーム８に構成されたる溝部８ａ内をスライドする。
【００６８】
７３はギヤであって軸７２を一部に構成している。ギヤ７３はアイドラギヤ７５が係合している。アイドラギヤ７５は軸７６に固着しており、軸７６上には電磁クラッチ（折りクラッチ）７４ａが配設され、電磁クラッチ上のプーリ７４の回転を電源のＯＮ／ＯＦＦによって軸７６への回転の伝達を制御している。プーリ７４の外周にはタイミングベルト７０が巻き回されている。タイミングベルト７０の一方は、アイドラギヤプーリ６７のプーリ部に巻き回されている。
【００６９】
軸７３ａ上には、フラグ８１が固着しており、その一部に切欠を有している。その切欠を検知する位置に、突き出しホームセンサ８２が配設され、突き出し板２５ａがガイド１２，２１の搬送面より最も落ち込んだ位置で検知するように配設されている。
【００７０】
折りモータ６４の回転は、プーリ６５からタイミングベルト６６を介してアイドラギヤプーリ６７に伝達される。アイドラギヤプーリ６７の回転は、折りギヤ６８から折りギヤ６９へ伝達され、折りローラ２６，２７が駆動される。一方、アイドラギヤプーリ６７の回転は、タイミングベルト７０を介して突き出しクラッチ７４ａ上のプーリ７４に伝達される。突き出しクラッチ７４ａのＯＮ、ＯＦＦによって、プーリ７４の回転は軸７６に伝達され、アイドラギヤ７５が回転する。この回動転移よって、ギヤ７３が回転して軸７２は円運動をする。軸７２に嵌合したリンク７１は、他端を軸２５ｃに嵌合され、かつ軸２５ｃは突き出しユニット２５に固着され、更にフレーム８の溝８ａに軸２５ｅと共にコロを介して嵌合しているので、溝８ａに沿った直線運動を行う。
【００７１】
［排出ローラ部駆動機構］
排出ローラ３０の駆動機構について図２を用いて詳細に説明する。
【００７２】
３０ａは軸であって、排出ローラ３０の中心軸である軸３０ａには、プーリ３０ｂが固着している。９１は排出モータであって、出力軸上にはプーリ９２が固着されている。このプーリ９２と前記プーリ３０ｂには、タイミングベルト９３が巻き回されており、排出モータ９１の回転がプーリ９２からタイミングベルト９３を介してプーリ３０ｂに伝達され、軸３０ａを介して排出ローラ３０が駆動する。排出モータ９１は、ステッピングモータで構成され、排出ローラ３０の周速が折りローラ２６，２７の周速よりも速く設定されている。折りローラ２６，２７の搬送力は排出ローラ対３０，３１の搬送力よりも高く外周へ設定されているので、折りローラ２６，２７に挟持搬送されているときには滑りを生じ、折りローラ２６，２７を抜けると排出ローラ対３０，３１の搬送力で搬送される。
【００７３】
［スタッカ排出部駆動機構］
図２を用いて、スタッカ排出ローラ５の駆動機構について述べる。
【００７４】
５ａは軸で、スタッカ排出ローラ５の中心軸である。軸５ａ上にはプーリ９８が固着されている。９５はスタック排出モータで、出力軸上にはプーリ９６が固着されている。このプーリ９６と前記プーリ９８には、タイミングベルト９７が巻き回されている。スタック排出モータ９５の回転は、プーリ９６からタイミングベルト９７を介してプーリ９８に伝達され、更に軸５ａを介してスタック排出ローラ５を駆動する。スタック排出モータ９５はステッピングモータで構成され、スタック排出ローラ５の周速が排出ローラ１ａの周速よりも高く設定されている。排出ローラ１ａの搬送力は、スタック排出ローラ対５，６の搬送力よりも高く設定されているため、排出ローラ１ａ，１ｂに挟持搬送されている間はスタック排出ローラ対５，６間で滑りを生じ、排出ローラ１ａ、１ｂを抜けると、スタッカ排出ローラ対５，６の搬送力で搬送される。
【００７５】
［制御シーケンス］
次に、図１、図８〜図１２を用いて本実施の形態におけるフィニッシング装置の制御シーケンスについて以下に述べる。
【００７６】
図８、図９は、メインルーチンであってフィニッシングリッド装置２が接続したる画像形成装置１より、整本モードかスタックモードかのモード情報、シート束の縦長さＬと横幅Ｗのサイズ情報、枚数情報Ｎ、部数情報Ｍを受取り、スタート信号を受けたところで、本フィニッシング装置の動作を開始する（Ｓ２０１）。モードを確認して（Ｓ２０２）、整本モードでなければ、スタックモードのルーチンへとぶ（Ｓ２０５）。整本モードであれば、長さＬが本装置２で処理し得る上限Ｌmax とＬmin の間にあるか確認して（Ｓ２０３）、これを外れる時はスタックモード処理を行う（Ｓ２０５）。
【００７７】
次に、幅Ｗについても同様に、本装置２で処理し得る上限Ｗmax とＷmin 間にあるか確認して（Ｓ２０４）、これ以外の時は、スタックモード（Ｓ２０５）とする。前記範囲内であれば、入口ソレノイド３ｃをＯＮして、整本モードへのパスを開放する（Ｓ２０７）。搬送モータ５１をＯＮしてローラ類を回転させる（Ｓ２０８）。
【００７８】
次に、切換ソレノイド上下を制御するために切換ソレノイド切換ソレノイド制御ルーチンにとぶ（Ｓ２０９）。幅よせ部材２４ａ，２４ｂ間の距離Ｐが、Ｐ＝Ｗ＋α（ここでαはシート束と幅よせ部材の突き当て部との隙間で通常は１０mm程度とする）となるステップ数を、幅よせモータ２４ｄに送って回転させる（Ｓ２１０）。ストッパ部材２３がステイプラ１８のステイプルポイント１９ａから下流に、l ＝Ｌ／２なる位置まで移動する分のステップ数を、ストッパモータ６１に送って回転させる（Ｓ２１１）。枚数カウンタＣＮＴ１を０にセットして（Ｓ２１２）、入口センサ８３の信号を確認する（Ｓ２１３）。ＯＮであれば、入口センサ８３の信号がＯＦＦになったところで（Ｓ２１４）、シート束先端がストッパ３０まで突き当たる時間ｔ１後、Ｐ＝Ｗ−β（βは幅よせ部材２４ａ、２４ｂが紙を押し込む量で、通常２mm程度とする）なる位置まで幅よせ部材２４ａ、２４ｂが移動する分のステップ数を送って、幅よせモータ２４ｄを回転させる（Ｓ２１５）。
【００７９】
続いて幅よせ部材２４ａ，２４ｂがＰ＝Ｗ＋αなる位置まで移動分のテップ数を幅よせモータ２４ｄに送る（Ｓ２１６）。枚数カウンタＣＮＴ１を１進める（Ｓ２１７）。枚数カウンタＣＮＴ１が所望の枚数Ｎに達したかを確認して（Ｓ２１８）、達していなければＳ２１３に戻り、画像形成装置から送れてくるシート束を同一処理する。所望の枚数Ｎに達していれば、幅よせ部材２４ａ、２４ｂを外側へ移動する方向に回転させて（Ｓ２１９）、幅よせホームセンサ２４ｅがＯＮするまで続ける（Ｓ２２０）。幅よせホームセンサ２４ｅがＯＮになったところで幅よせモータ２４ｄをＯＦＦする（Ｓ２２０ａ）。
【００８０】
次に、シート束のステイプルを行う。
【００８１】
ステイプルモータＡをＯＮして（Ｓ２２１）、ステイプルセンサＡが検知したところで（Ｓ２２２）、ステイプルモータＡをＯＦＦする（Ｓ２２３）。以下、ステイプルＢについても同様の動作をさせて（Ｓ２２４，Ｓ２２５，Ｓ２２６）ステイプル作業を完了する。
【００８２】
次に、ストッパ部材２３がステイプラ位置１９ａより下流側にl ＝（Ｌ／２）＋ａとなるようなステップ分だけ、ストッパモータ６１を回転させる。ここで、ａはステイプラ位置１９ａと折り位置間の距離である（Ｓ２２７）。搬送モータ５１、入口ソレノイド３ｃ、切換ソレノイドＡ１５、同Ｂ１６をＯＦＦにして折り動作に入る準備をする（Ｓ２２８〜Ｓ２３０）。
【００８３】
ストッパセンサ３３がＯＮであることを確認して（Ｓ２３１）、排出モータ９１をＯＮし（Ｓ２３２）、折りモータ６４をＯＮする（Ｓ２３３）。突き出しクラッチ７４ａをＯＮすると（Ｓ２３４）、突き出し板２５ａが突き出し始めて、折りローラ２６，２７にシート束を案内する。
【００８４】
突き出しホームセンサ８２がＯＮするまで続け（Ｓ２３５）、ＯＮしたところで突き出しクラッチ７４ａをＯＦＦする（Ｓ２３６）。排出センサ２９がＯＦＦしたら（Ｓ２３７）、シート束後端が排出ローラ対３０，３１を抜けるのに十分な時間が経過した後に、排出モータ９１をＯＦＦする（Ｓ２３９）。部数カウンタＣＮＴ２を１進める（Ｓ２４０）。部数カウンタＣＮＴ２が所望の部数Ｍに達していなければ、Ｓ２０６へ戻る。所望の部数Ｍに達していれば、作業を終了する（Ｓ２４２）。
【００８５】
次に、図１０、図１２を用いて、切換ソレノイド制御ルーチンについて説明する。
【００８６】
紙サイズの半分、すなわちＬ／２がガイド１１，１２に沿って切換フラッパ１５までの長さｋ1 と定数βの和（ｋ1 ＋β）よりも大きければ（Ｓ２５２）、切換ソレノイド１５，１６はＯＦＦのままとし、本ルーチンは終了とする。ここで定数βは、ストッパ２３が適正な位置にあって積載されたシート束の後端の位置を示す。この定数βは積載されたシート束上に進入してきた次のシート束が、積載されたシート束中に潜り込むことなく、最上位に積載されるのに必要な量である。
【００８７】
Ｌ／２が（ｋ1 ＋β）よりも大きいときは、更にＬ／２（ｋ2 ＋β）と比転する（Ｓ２５４）。ここでｋ2 は、ｋ1 と同様にガイド１１，１２間に沿って切換フラッパ１６までの距離である。βは前記と同様の長さである。Ｌ／２がｋ2 ＋βよりも大きければ（Ｓ２５４）、切換ソレノイド上１５をＯＮして（Ｓ２５５）シート束を切換ソレノイド下１６で案内する。Ｌ／２が（ｋ2 ＋β）よりも小さければ、切換ソレノイド上１５、切換ソレノイド下１６を共にＯＮして（Ｓ２５７）ガイド１１に沿って積載する。以上で切換ソレノイド制御ルーチンを終える。
【００８８】
次にスタックモードルーチンについて図１１を用いて述べる。
【００８９】
枚数カウンタＣＮＴを０にセットする（Ｓ２７２）。
【００９０】
スタック排出モータ８５をＯＮして（Ｓ２７３）スタック排出ローラ５を回転させる。スタックセンサ８４がＯＮか確認して（Ｓ２７５）、ＯＮならば更にスタックセンサ８４がＯＦＦになるのを確認する（Ｓ２７５）。ＯＦＦになったら、枚数カウンタＣＮＴに１を加え（Ｓ２７６）、枚数カウンタＣＮＴが枚数Ｎと一致したか確認する（Ｓ２７７）。枚数カウンタＣＮＴがＮより小さければＳ２７４の前に戻る。枚数カウンタＣＮＴが枚数がＮになったら、シート束後端がスタックセンサ８４を通過するのに十分な時間経過後、スタック排出モータ８５をＯＦＦする（Ｓ２７８）。以上で、スタックモードルーチンを終了する（Ｓ２７９）。
【００９１】
上述したように、ステイプラ１８（図１３）によって、束綴じされたシート束は、さらにシート後処理装置に備えられている折り手段としての折りローラ折り手段）２６、２７により折り処理することができる。
【００９２】
なお、シート束を束綴じするステイプラ１８は、一個又は複数個であってもよく、かつ、ステイプラ１８は、シートサイズや所望の綴じ位置に応じて、シート幅方向（シート搬送速度に対して直角方向）に、移動可能にしてもよい。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転軸の下方と折り曲げ部材の綴じ面との間に、綴じ面と角度を持ってシート束を案内する案内面を設けた事により、シート束を確実に所定の針綴じ位置に搬送することができる。そして、シート束に針打ちを行う折り曲げ部材の綴じ面と案内部材の案内面に角度を設けた事により、折り曲げ部材の針綴じ面と略同一面又は、針綴じ面よりも下方に、針打ち込み手段の回転中心軸を配置する事が可能となる。
【００９４】
これにより、シート束に対して理想的な角度で針を打ち込む事ができ、シート束の綴じ枚数の少ない時と多い時とにおける、針打ち込み手段を駆動するステイプルモータの負荷や、綴じ針の打ち込み角度、及び、針の綴じ位置のバラツキを最小限に抑えられる。よって、複雑な機構を用いることなく、安価なシート綴じ装置を実現する事が可能となり、シート綴じ装置を退避させる移動手段も必要としない為、低コストかつコンパクトな針綴じ装置を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシート綴じ装置が適用可能なシート後処理装置の縦断側面図。
【図２】同じく、シート後処理装置の搬送系を表わす正面図。
【図３】同じく、シート後処理装置の幅よせ、ストッパの構成を示す正面図。
【図４】同じく、シート後処理装置の突き出し部、折りローラ部の縦断側面図。
【図５】同じく、シート後処理装置の突き出し部、折りローラ部の平面図。
【図６】シート後処理装置を備える画像形成装置の一例を示す縦断正面図。
【図７】同じく、シート後処理装置の制御に係るブロック図。
【図８】本発明のシート綴じ装置が適用可能なシート後処理装置の制御に係るメインルーチンのフローチャート。
【図９】同じく、シート後処理装置の制御に係るメインルーチンのフローチャート。
【図１０】同じく、シート後処理装置の切換ソレノイド制御のフローチャート。
【図１１】同じく、シート後処理装置のスタックモードのフローチャート。
【図１２】同じく、シート後処理装置の主要寸法図。
【図１３】本発明のシート綴じ装置の第１の実施の形態に係るステイプラの縦断側面図。
【図１４】ステイプラ上部と、ステイプラ下部とが分離された一般的ステイプラを示す側面図。
【図１５】従来のステイプラの一例を示す側面図。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ シート後処理装置
１３ 搬送ローラ
１４ 搬送コロ
１３，１４ 搬送手段
１８ ステイプラユニット（シート綴じ装置）
１８ａ 針打ち込み部の回転軸
１９ アンビル（折り曲げ部材）
２３ ストッパ（シート収納手段）
２４ａ 幅よせ部材
２６，２７ 折りローラ（束折り手段）
１０１ 針打ち込み部
１０２ 案内部材
１０２ａ 案内部材の案内面
１０３ 綴じ面
β 綴じ面と案内面とのなす角度
１０５ 綴じ針
１１１ 上部案内部材
１０２，１１１ 紙パス
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート束を針で綴じるシート綴じ装置及びこれを有するシート後処理装置、ならびに該シート後処理装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シート束を綴じ針により綴じるシート綴じ装置が知られており、このシート綴じ装置の一例を図１４、図１５を用いて説明する。
【０００３】
図１５は、公知の手動式ステイプラ（シート綴じ装置）を示している。
【０００４】
ステイプラ１２０は、針カートリッジ１２７を保持しているステイプル上部Ｂ１２９と、針打ち込み部１２８を有するステイプル上部Ａ１２３と、針を折り曲げるアンビル１２６を有するステイプル下部１２１とで構成されている。
【０００５】
ステイプル上部Ａ（フォーシング部）１２３，ステイプル上部Ｂ１２９と、ステイプル下部１２１は、回転軸１２２を中心に相対的に揺動可能に構成されている。
【０００６】
このステイプラ１２０においては、シート束１２５を図中矢印Ａの方向に移送して、ステイプル上部Ａ１２３及び針打ち込み部１２８が揺動し綴じ針を打ち込み、アンビル１２６で針先端を丸めてシート束１２５をクランプする。
【０００７】
なお、本図では、ステイプラ１２０を駆動するモータ等を省いたが、モータで駆動するタイプの電動ステイプラでも同一の構造である。
【０００８】
本構成のステイプラ１２０を用いて、シート束１２５の中央部（シート束搬送方向の中央部）に針打ちをしたい場合には、ステイプル下部１２１と、ステイプル上部１２３を分離する手段が考えられる。
【０００９】
図１４は、前記目的のステイプル装置を示している。シート束を通すために、回転軸１１２を上に上げて隙間ｙを確保することによって、シート束を回転軸１１２の下方を通過可能にしている。
【００１０】
図中の２点鎖線は、ステイプラの待機状態における図であって、１１４はフォーミング部、１１５は綴じ針である。
【００１１】
また、１点鎖線は多数枚のシート束を針打ちした時の状態であって、フォーミング部は１１４ａ、綴じ針は１１５ａの位置である。
【００１２】
また、図示の実線は、少数枚のシート束を針打ちした時の状態であって、フォーミング部は１１４ｂ、針は１１５ｂの位置にある。
【００１３】
回転軸中心１１２から針綴じ面１１３上の針先端位置１５０ｂまでの長さをl 、多数枚針綴じした１点鎖線時における針先端位置１５０ａと回転軸１１２とを結ぶ直線と、同じく少数枚針綴じした実線時における針先端位置１５０ｂと回転軸１１２とを結ぶ直線と、のなす角度をθ、針先端位置１５０ｂと、回転軸１１２を結ぶ直線と垂線との角度をαとするならば、針先端位置１５０ａと１５０ｂの水平方向の距離ｘは、
ｘ＝ｌsin （α＋θ）−ｌsin α
となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先に述べたように、回転軸１１２を針綴じ面に対して上げることによって、シート束中央部に針打ちすることは可能であるが、先述の針先端のズレ量ｘは、寸法l を一定とすると、角度αが小さいほど、すなわち隙間ｙが大きい程大きくなる。
【００１５】
ここで、ｘは針の打ち込む位置ズレを表わし、特に多数枚シートを打ち込んだ時には、打ち込み開始ポイントが１５０ａであるのに対して、針を曲げる時は１５０ｂにある為に、シート束に対して綴じ針が角度を持って打ち込まれることとなる。
【００１６】
これは、綴じ針を打ち込む時に大きな負荷となり、また綴じ針に大きなストレスが加わり好ましくない。
【００１７】
従って、回転軸１１２を下に下げる必要がある。
【００１８】
本発明は、多数枚のシート束であっても、綴じ針が位置ズレすることなく正確にシート束を針打ち可能にしたシート綴じ装置及びこれを有するシート後処理装置を提供することを目的とするもである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、
回転軸を中心として揺動可能であって、針をシート束に打ち込む針打ち込み手段と、
前記打ち込んだ綴じ針をシート下面で折り曲げてシート束をクランプする折り曲げ部材と、
前記針打ち込み手段と折り曲げ部材とで針綴じするシート束を、前記針打ち込み手段の回転軸と前記折り曲げ部材との間で案内する案内部材と、
を有するシート綴じ装置において、
前記案内部材は、前記回転軸の下方を通過するように配置され、かつ、前記回転軸の下方と折り曲げ部材の綴じ面との間に、前記綴じ面と角度を持って前記シート束を案内する案内面を有していることを特徴としている。
【００２０】
また、排出されるシートを前記針打ち込み部に搬送する搬送手段と、
該搬送されたシートを一時載置収納するシート収納手段と、
該シート収納手段に収納されたシート束を針綴じする前記シート綴じ装置と、
前記針打ち込みされたシート束を束折りして搬送する束折り手段と、
を有することを特徴とする。
【００２１】
［作用］
以上構成に基づき、案内部材に沿って移送される針綴じすべきシート束が、針打ち込み手段と、折り曲げ部材との間に所定位置が位置した状態で、針打ち込み手段が回転軸を中心としてシート束側に回動すると、綴じ針がシート束を貫通した後、折り曲げ部材で針先端が折り曲げられてシート束をクランプする。
【００２２】
折り曲げ部材の位置で針綴じされたシート束は、折り曲げ部材の針綴じ面に対して角度をもって傾斜している案内部材の案内面に沿って移動し、回転軸の下方を移動する。シート束に針打ちする針打ち込み手段が、折り曲げ部材の綴じ面に接近又は略同一面の回転軸を中心として揺動することができることにより、綴じ針は、多数枚のシート束であっても、綴じ針がシート束に対して大きく傾斜することなく、シート束に対して適正な姿勢で打ち込まれる。
【００２３】
これにより、シート束の枚数の多少に大きく影響されることなく、例えばステイプラを駆動するステッピングモータの負荷や、針打ち角度、針打ち位置等のバラツキを抑えることができ、見栄えの良い針綴じしたシート束を実現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
先ず初めに、図６は、本発明に係るシート綴じ装置を有するシート後処理装置を備えた画像形成装置本体（複写機本体）の一例を示している。
【００２６】
画像形成装置本体（複写機本体）９００には、原稿載置台としてのプラテンガラス９０６、光源９０７、レンズ系９０８、給紙部９０９、画像形成部９０２等が備えられている。
【００２７】
給紙部９０９は、記録用のシート束Ｓを収納して装置本体９００に着脱自在なカセット９１０，９１１、及びペディスタル９１２に配置されたデッキ９１３を有している。画像形成部９０２には、円筒状の感光ドラム９１４とその回りの現像器９１５、転写用帯電器９１６、分離帯電器９１７、クリーナ９１８、一次帯電器９１９等がそれぞれ備えられている。画像形成部９０２の下流側には、搬送装置９２０、定着装置９０４、排出ローラ対１ａ，１ｂ等が配設されている。
【００２８】
この画像形成装置本体の動作を説明する。
【００２９】
装置本体側９００に設けられている制御装置１５０から給紙信号が出力されると、カセット９１０，９１１またはデッキ９１３からシート束Ｓが給送される。一方、原稿載置台２０６に載置されている原稿Ｄに、光源９０７から当てられて反射した光は、レンズ系９０８を介して感光ドラム９１４に照射される。感光ドラム９１４は、あらかじめ一次帯電器９１９により帯電されていて、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで現像器９１５により静電潜像を現像してトナー像が形成される。
【００３０】
給紙部９０９から給送されたシート束Ｓは、レジストローラ９１０で斜行が補正され、さらにタイミングが合わされて画像形成部９０２へ送られる。画像形成部９０２では、感光ドラム９１４のトナー像が、送られてきたシート束Ｓに転写用帯電器９１６によって転写され、トナー像が転写されたシート束Ｓは、分離帯電器９１７によって転写用帯電器９１６と逆極性に帯電されて、感光ドラム９１４から分離される。
【００３１】
そして、分離されたシート束Ｓは、搬送装置９２０により定着装置９０４に搬送されて、定着装置９０４によりシート束Ｓに転写画像が永久定着される。画像が定着されたシート束Ｓは、排出ローラ対９０５により装置本体９００から排出される。
【００３２】
このようにして、給紙部９０９から給送されたシート束Ｓには、画像が形成されて排出される。
【００３３】
図１は本発明のシート綴じ装置が適用されているシート後処理装置の図である。１は複写機、プリンタや印刷装置等の画像処理装置である。
【００３４】
１ａは排紙ローラで１ｂは排紙ローラ１ａに押圧されたる排紙コロである。２は本発明に係るところのフィニッシング装置である。
【００３５】
３は入り口フラッパであり、この入り口フラッパ３は入口ソレノイド３ｄ（図２）に係合しており、入口ソレノイド３ｄの電源ＯＮ、ＯＦＦによって整本モード／スタックモードの切換えを行っている。
【００３６】
［スタックモード構成］
４は排紙ガイドである。排紙ガイド４の下流にはスタッカ排出ローラ５とスタッカ排出コロ６が配置されている。
【００３７】
７はスタッカトレイであって、スタッカ排出ローラ５から排紙された紙を積載するものである。
【００３８】
［整本モード構成］
１１，１２はガイドである。１３は、搬送ローラであって対向面に搬送コロ１４が配置され、搬送ローラ１３に押圧されている。１５，１６は切換フラッパ上、下である。
【００３９】
切換フラッパ上、下１５，１６には切換ソレノイド上、下１５ｄ，１６ｄが係合しており（図２）、電気的信号でＯＮ、ＯＦＦすることによって図１に示す１点鎖線と実線の２つの位置を取るように構成されている。
【００４０】
１７ａ，２２ａは弾性ローラであって、スポンジ状のゴム材質で形成されている。その対向面には弾性部材１７ｄ，２２ｄが配設され弾性ローラ１７ａ、２２ａに付勢されている。
【００４１】
１８は後で説明するステイプラユニットでシート束を針綴じするものである。
【００４２】
２０，２１はステイプラユニット１８の下流側に配置されたガイドである。
【００４３】
２４は幅よせ部材であって、紙の両サイドから押えて紙を整合するためのものである。２３はストッパ（シート収納手段）であってガイド２０，２１間に進入してきたシート束の先端を受ける部材である。本ストッパは、ガイド２０，２１間を図中矢印方向に移動可能に構成されている。ストッパ２３の目的は２つあり、１つは、前記のステイプルユニットで針打ちするときの位置決めと、他の１つは後述する折りの位置決めである。また、ストッパ２３上には、シート束先端を検知するストッパセンサ３３が配設されている。
【００４４】
２５は突き出しユニットであって折りを行う前は、ガイド１２，２１より下面に退避している。２６，２７は折りローラ（折り手段）であって、互いに押圧されている。２８は排出ガイドであって、折りローラ２６，２７から排出されるシート束を排出ローラ３０，コロ３１のニップ間に案内するためのものである。
【００４５】
２９は排出センサであってシート束束の紙端及び後端を検知する。３２は排出トレイであってシート束束を積載するものである。
【００４６】
図２を用いて入口フラッパ３、切換フラッパＡ１５，切換フラッパＢ１６，搬送ローラ１３，弾性ローラ１７ａ，２２ａの駆動について詳細に説明する。
【００４７】
［入口フラッパ駆動機構］
入口フラッパ３は中心軸３ａを中心に揺動可能に構成されている中心軸３ａの一端にはリンク３ｂが固着されている。リンク３ｂにはばね３ｃが係合して、一方向にフラッパを付勢している。３ｄは入口ソレノイドであって、リンク３ｂの一端に係合している。入口ソレノイド３ｄの電源をＯＮすると、鉄芯を吸引してフラッパ３が上部にはねあがって整本モードに切り換わる。電源ＯＦＦの時はスタックモードへシート束を案内する。
【００４８】
［搬送ローラ、弾性ローラ駆動機構］
搬送ローラ１３の中心軸１３ａ上には、搬送プーリ１３ｂが固着されている。弾性ローラ１７ａ，２２ａの中心軸１７ｂ，２２ｂには、弾性ローラプーリ１７ｃ，２２ｃが固着されている。５１は搬送モータであって、その出力軸には搬送モータプーリ５２が固着されている。搬送モータプーリ５２，搬送プーリ１３ｂ，弾性ローラプーリ１７ｃの外周にはタイミングベルト５３が巻き回されており、更に、弾性ローラプーリ１７ｃ，２２ｃ間には、シングベルト５４が巻き回されている。搬送モータ５１の回転は、搬送モータプーリ５２からタイミングベルト５３に伝送され、搬送プーリ１３ｂ、及び弾性ローラプーリ１７ｃを回転させ、更にタイミングベルト５４を介して弾性ローラプーリ２２ｃを回転させることによって、搬送ローラ１３，弾性ローラ１７ａ，２２ａを回転せしむる。
【００４９】
［切換フラッパ駆動機構］
切換フラッパ１５，１６の回転中心軸１５ａ，１６ａ上には、フラッパリンク１５ｂ，１６ｂが固着されている。その一端は切換ソレノイド１５ｄ，１６ｄに係合している。また、フラッパリンク１５ｂ、１６ｂの他端には、ばね１５ｃ，１６ｃが係合しており、切換フラッパ１５，１６を図示する位置に保持している。切換フラッパの電源をＯＮすると、切換ソレノイド１５ｄ，１６ｄの鉄芯を吸引して切換フラッパ１５，１６を、図１の１点鎖線の位置に保持する。
【００５０】
［幅よせ機構］
幅よせ機構について図２を用いて説明する。
【００５１】
２４ａ，２４ｂは前後に配設されたる幅よせ部材であって、シート束の搬送方向と水平でシート束両サイドに垂直な壁面をもち、中央部にラック部を形成している。互いのラックには、ピニオンギヤ２４ｃが係合している。２４ｄはステッピングモータで構成されたる幅よせモータであって、その出力軸上には、ピニオンギヤ２４ｃが固着している。２４ｅは幅よせホームセンサであって、フォトインタラプタで構成されている。幅よせホームセンサ２４ｅは、幅よせ部材２４ａ，２４ｂが整合しうる最大シート束の幅よりも５〜１０mm程度外側に待避した時に、幅よせ部材２４ａの一部に形成されたるフラグを検知する位置に配置されている。
【００５２】
［ストッパ駆動構成］
ストッパ２３の駆動機構について図１、図３を用いて説明する。
【００５３】
２３はストッパであって、ガイド２０，２１間に進入してきた紙の先端を受け止める。ストッパ２３の両端には、コロ２３ａが回転自在に取り付けられており、フレーム８に構成された溝部をスライドする。ストッパ２３の両端にはラックが構成されている。前記ラックは左右２つのピニオンギヤ２３ｂと係合している。
【００５４】
ピニオンギヤ２３ｂの中心には、軸２３ｃがあり、左右のピニオンギヤに駆動を伝達している。上記軸２３ｃの一端には、ストッパ２３ｄが固着されている。
【００５５】
６１はストッパモータであって、ステッピングモータで構成されている。ストッパモータ６１の出力軸上には、ギヤ６２が固着しており、ストッパギヤ２３ｄに係合している。ストッパ２３の一部には、フラグが形成されており、ホームポジションまで達したときに、ストッパホームセンサ６３で検知する。
【００５６】
３３はストッパセンサであって、ストッパ部先端のシート束の有無を検知するものである。
【００５７】
［ステイプラの駆動機構］
本発明に係るシート束を針綴じするステイプラの機構について図１、図３、図１３、図１４を用いて説明する。
【００５８】
前記ステイプラユニット１８は、フレーム８に固定された支持板９９により２４ａ，２４ｂの幅よせ部材で整合されたシート束のセンターに対し左右対称位置に配置されている。
【００５９】
図１３において、ステイプラ１８は、回転軸１８ａを中心に揺動可能に支持された上側の針打ち込み手段としての針打ち込み部（以下フォーミング部と称する）１０１と、駆動ユニット１００及びアンビル部（折り曲げ部材）１９とで構成されている。
【００６０】
上記ステイプラ回転軸１８ａの下方には、シート束を案内する案内部材１０２の案内面１０２ａと、案内されたシート束を針綴じするアンビル部１９の綴じ面１０３とが、互いに角度βを持つように構成され、その角度βを持つ紙パス部１０２，１１１の上面のガイド１１１は、ステイプラ１８のフォーミング部１０１が揺動する時に干渉しない大きさの切り欠き穴１１１ａが切り欠かれている。
【００６１】
前記フォーミング部１０１には、針カートリッジ１０４が着脱可能に装着されており、該針カートリッジ１０４内には、板状に連結された綴じ針１０５が約５０００本装填されている。前記針カートリッジ１０４に装填された板状の綴じ針１０５は、針カートリッジ１０４の最上側に設けられたばね１０６によって下方に付勢されており、最下側に配置された送りローラ１０７に搬送力を付与する構成になっている。
【００６２】
前記送りローラ１０７により送り出された針１０５は、フォ−ミング部１０１を回転軸１８ａを中心に揺動させることにより、１本ずつコ字状に形成される。前記フォーミング部１０１は、ステイプルモータ１０８が起動すると、ギヤ列１０９を介して偏心カムギヤ１１０が回転する事によって、この偏心カムギヤ１１０と一体に取り付けられている偏心カムの作用により、図１３の矢印ａに示すように、アンビル部１９側へ揺動して、クリンチ動作（針打ち込み動作）を行い、打ち込んだ針１０５をシート束下面のアンビル部１９で折り曲げる事によりシート束を針綴じする。
【００６３】
このように、シート束を案内する案内部材１０２は、アンビル部１９の綴じ面１０３に対して角度βを傾斜し、その延長部は回転軸１８ａの下方に位置されているので、回転軸１８ａは、アンビル部１９の綴じ面１０３に対して、略同一面又はその近傍に配置することができる。
【００６４】
これにより、シート束の枚数が多数枚の場合であっても、綴じ針が大きく傾斜することはなく、また、針打ち開始位置と、針先端の折り曲げ部材との位置ズレが大きくなること、及びこれによるシート束の見栄えの低下等を抑えられる。
【００６５】
［折り駆動機構］
図４、図５を用いて、シート束の折りの駆動機構について詳細に説明する。
【００６６】
６４は折りモータであって、その出力軸上にはプーリ６５が固着されている。６７はアイドラギヤプーリであって、同軸上にプーリ２列とギヤが構成されており、そのうちの１列のプーリが前記のプーリ６５との間にタイミングベルト６６を巻き回されている。６８，６９は折りローラ２６，２７に固着され、互いに係合している折りギヤである。折りギヤ６８の一端は前記アイドラギヤプーリ６７のギヤ部に係合している。
【００６７】
２５は突き出しユニットである。２５ａは突き出し板であって、この突き出し板２５ａは、折りローラ２６，２７のニップ間際まで移動して入り込むため、板厚０．５mm程度のステンレス材等で構成している。突き出し板２５ａは、ホルダ２５ｄ，２５ｂで保持されている。ホルダ２５ｂには軸２５ｃ、２５ｅが固着されており、その外周にはコロが回転自在に取り付けられ、該コロはフレーム８に構成されたる溝部８ａ内をスライドする。
【００６８】
７３はギヤであって軸７２を一部に構成している。ギヤ７３はアイドラギヤ７５が係合している。アイドラギヤ７５は軸７６に固着しており、軸７６上には電磁クラッチ（折りクラッチ）７４ａが配設され、電磁クラッチ上のプーリ７４の回転を電源のＯＮ／ＯＦＦによって軸７６への回転の伝達を制御している。プーリ７４の外周にはタイミングベルト７０が巻き回されている。タイミングベルト７０の一方は、アイドラギヤプーリ６７のプーリ部に巻き回されている。
【００６９】
軸７３ａ上には、フラグ８１が固着しており、その一部に切欠を有している。その切欠を検知する位置に、突き出しホームセンサ８２が配設され、突き出し板２５ａがガイド１２，２１の搬送面より最も落ち込んだ位置で検知するように配設されている。
【００７０】
折りモータ６４の回転は、プーリ６５からタイミングベルト６６を介してアイドラギヤプーリ６７に伝達される。アイドラギヤプーリ６７の回転は、折りギヤ６８から折りギヤ６９へ伝達され、折りローラ２６，２７が駆動される。一方、アイドラギヤプーリ６７の回転は、タイミングベルト７０を介して突き出しクラッチ７４ａ上のプーリ７４に伝達される。突き出しクラッチ７４ａのＯＮ、ＯＦＦによって、プーリ７４の回転は軸７６に伝達され、アイドラギヤ７５が回転する。この回動転移よって、ギヤ７３が回転して軸７２は円運動をする。軸７２に嵌合したリンク７１は、他端を軸２５ｃに嵌合され、かつ軸２５ｃは突き出しユニット２５に固着され、更にフレーム８の溝８ａに軸２５ｅと共にコロを介して嵌合しているので、溝８ａに沿った直線運動を行う。
【００７１】
［排出ローラ部駆動機構］
排出ローラ３０の駆動機構について図２を用いて詳細に説明する。
【００７２】
３０ａは軸であって、排出ローラ３０の中心軸である軸３０ａには、プーリ３０ｂが固着している。９１は排出モータであって、出力軸上にはプーリ９２が固着されている。このプーリ９２と前記プーリ３０ｂには、タイミングベルト９３が巻き回されており、排出モータ９１の回転がプーリ９２からタイミングベルト９３を介してプーリ３０ｂに伝達され、軸３０ａを介して排出ローラ３０が駆動する。排出モータ９１は、ステッピングモータで構成され、排出ローラ３０の周速が折りローラ２６，２７の周速よりも速く設定されている。折りローラ２６，２７の搬送力は排出ローラ対３０，３１の搬送力よりも高く外周へ設定されているので、折りローラ２６，２７に挟持搬送されているときには滑りを生じ、折りローラ２６，２７を抜けると排出ローラ対３０，３１の搬送力で搬送される。
【００７３】
［スタッカ排出部駆動機構］
図２を用いて、スタッカ排出ローラ５の駆動機構について述べる。
【００７４】
５ａは軸で、スタッカ排出ローラ５の中心軸である。軸５ａ上にはプーリ９８が固着されている。９５はスタック排出モータで、出力軸上にはプーリ９６が固着されている。このプーリ９６と前記プーリ９８には、タイミングベルト９７が巻き回されている。スタック排出モータ９５の回転は、プーリ９６からタイミングベルト９７を介してプーリ９８に伝達され、更に軸５ａを介してスタック排出ローラ５を駆動する。スタック排出モータ９５はステッピングモータで構成され、スタック排出ローラ５の周速が排出ローラ１ａの周速よりも高く設定されている。排出ローラ１ａの搬送力は、スタック排出ローラ対５，６の搬送力よりも高く設定されているため、排出ローラ１ａ，１ｂに挟持搬送されている間はスタック排出ローラ対５，６間で滑りを生じ、排出ローラ１ａ、１ｂを抜けると、スタッカ排出ローラ対５，６の搬送力で搬送される。
【００７５】
［制御シーケンス］
次に、図１、図８〜図１２を用いて本実施の形態におけるフィニッシング装置の制御シーケンスについて以下に述べる。
【００７６】
図８、図９は、メインルーチンであってフィニッシングリッド装置２が接続したる画像形成装置１より、整本モードかスタックモードかのモード情報、シート束の縦長さＬと横幅Ｗのサイズ情報、枚数情報Ｎ、部数情報Ｍを受取り、スタート信号を受けたところで、本フィニッシング装置の動作を開始する（Ｓ２０１）。モードを確認して（Ｓ２０２）、整本モードでなければ、スタックモードのルーチンへとぶ（Ｓ２０５）。整本モードであれば、長さＬが本装置２で処理し得る上限Ｌmax とＬmin の間にあるか確認して（Ｓ２０３）、これを外れる時はスタックモード処理を行う（Ｓ２０５）。
【００７７】
次に、幅Ｗについても同様に、本装置２で処理し得る上限Ｗmax とＷmin 間にあるか確認して（Ｓ２０４）、これ以外の時は、スタックモード（Ｓ２０５）とする。前記範囲内であれば、入口ソレノイド３ｃをＯＮして、整本モードへのパスを開放する（Ｓ２０７）。搬送モータ５１をＯＮしてローラ類を回転させる（Ｓ２０８）。
【００７８】
次に、切換ソレノイド上下を制御するために切換ソレノイド切換ソレノイド制御ルーチンにとぶ（Ｓ２０９）。幅よせ部材２４ａ，２４ｂ間の距離Ｐが、Ｐ＝Ｗ＋α（ここでαはシート束と幅よせ部材の突き当て部との隙間で通常は１０mm程度とする）となるステップ数を、幅よせモータ２４ｄに送って回転させる（Ｓ２１０）。ストッパ部材２３がステイプラ１８のステイプルポイント１９ａから下流に、l ＝Ｌ／２なる位置まで移動する分のステップ数を、ストッパモータ６１に送って回転させる（Ｓ２１１）。枚数カウンタＣＮＴ１を０にセットして（Ｓ２１２）、入口センサ８３の信号を確認する（Ｓ２１３）。ＯＮであれば、入口センサ８３の信号がＯＦＦになったところで（Ｓ２１４）、シート束先端がストッパ３０まで突き当たる時間ｔ１後、Ｐ＝Ｗ−β（βは幅よせ部材２４ａ、２４ｂが紙を押し込む量で、通常２mm程度とする）なる位置まで幅よせ部材２４ａ、２４ｂが移動する分のステップ数を送って、幅よせモータ２４ｄを回転させる（Ｓ２１５）。
【００７９】
続いて幅よせ部材２４ａ，２４ｂがＰ＝Ｗ＋αなる位置まで移動分のテップ数を幅よせモータ２４ｄに送る（Ｓ２１６）。枚数カウンタＣＮＴ１を１進める（Ｓ２１７）。枚数カウンタＣＮＴ１が所望の枚数Ｎに達したかを確認して（Ｓ２１８）、達していなければＳ２１３に戻り、画像形成装置から送れてくるシート束を同一処理する。所望の枚数Ｎに達していれば、幅よせ部材２４ａ、２４ｂを外側へ移動する方向に回転させて（Ｓ２１９）、幅よせホームセンサ２４ｅがＯＮするまで続ける（Ｓ２２０）。幅よせホームセンサ２４ｅがＯＮになったところで幅よせモータ２４ｄをＯＦＦする（Ｓ２２０ａ）。
【００８０】
次に、シート束のステイプルを行う。
【００８１】
ステイプルモータＡをＯＮして（Ｓ２２１）、ステイプルセンサＡが検知したところで（Ｓ２２２）、ステイプルモータＡをＯＦＦする（Ｓ２２３）。以下、ステイプルＢについても同様の動作をさせて（Ｓ２２４，Ｓ２２５，Ｓ２２６）ステイプル作業を完了する。
【００８２】
次に、ストッパ部材２３がステイプラ位置１９ａより下流側にl ＝（Ｌ／２）＋ａとなるようなステップ分だけ、ストッパモータ６１を回転させる。ここで、ａはステイプラ位置１９ａと折り位置間の距離である（Ｓ２２７）。搬送モータ５１、入口ソレノイド３ｃ、切換ソレノイドＡ１５、同Ｂ１６をＯＦＦにして折り動作に入る準備をする（Ｓ２２８〜Ｓ２３０）。
【００８３】
ストッパセンサ３３がＯＮであることを確認して（Ｓ２３１）、排出モータ９１をＯＮし（Ｓ２３２）、折りモータ６４をＯＮする（Ｓ２３３）。突き出しクラッチ７４ａをＯＮすると（Ｓ２３４）、突き出し板２５ａが突き出し始めて、折りローラ２６，２７にシート束を案内する。
【００８４】
突き出しホームセンサ８２がＯＮするまで続け（Ｓ２３５）、ＯＮしたところで突き出しクラッチ７４ａをＯＦＦする（Ｓ２３６）。排出センサ２９がＯＦＦしたら（Ｓ２３７）、シート束後端が排出ローラ対３０，３１を抜けるのに十分な時間が経過した後に、排出モータ９１をＯＦＦする（Ｓ２３９）。部数カウンタＣＮＴ２を１進める（Ｓ２４０）。部数カウンタＣＮＴ２が所望の部数Ｍに達していなければ、Ｓ２０６へ戻る。所望の部数Ｍに達していれば、作業を終了する（Ｓ２４２）。
【００８５】
次に、図１０、図１２を用いて、切換ソレノイド制御ルーチンについて説明する。
【００８６】
紙サイズの半分、すなわちＬ／２がガイド１１，１２に沿って切換フラッパ１５までの長さｋ1 と定数βの和（ｋ1 ＋β）よりも大きければ（Ｓ２５２）、切換ソレノイド１５，１６はＯＦＦのままとし、本ルーチンは終了とする。ここで定数βは、ストッパ２３が適正な位置にあって積載されたシート束の後端の位置を示す。この定数βは積載されたシート束上に進入してきた次のシート束が、積載されたシート束中に潜り込むことなく、最上位に積載されるのに必要な量である。
【００８７】
Ｌ／２が（ｋ1 ＋β）よりも大きいときは、更にＬ／２（ｋ2 ＋β）と比転する（Ｓ２５４）。ここでｋ2 は、ｋ1 と同様にガイド１１，１２間に沿って切換フラッパ１６までの距離である。βは前記と同様の長さである。Ｌ／２がｋ2 ＋βよりも大きければ（Ｓ２５４）、切換ソレノイド上１５をＯＮして（Ｓ２５５）シート束を切換ソレノイド下１６で案内する。Ｌ／２が（ｋ2 ＋β）よりも小さければ、切換ソレノイド上１５、切換ソレノイド下１６を共にＯＮして（Ｓ２５７）ガイド１１に沿って積載する。以上で切換ソレノイド制御ルーチンを終える。
【００８８】
次にスタックモードルーチンについて図１１を用いて述べる。
【００８９】
枚数カウンタＣＮＴを０にセットする（Ｓ２７２）。
【００９０】
スタック排出モータ８５をＯＮして（Ｓ２７３）スタック排出ローラ５を回転させる。スタックセンサ８４がＯＮか確認して（Ｓ２７５）、ＯＮならば更にスタックセンサ８４がＯＦＦになるのを確認する（Ｓ２７５）。ＯＦＦになったら、枚数カウンタＣＮＴに１を加え（Ｓ２７６）、枚数カウンタＣＮＴが枚数Ｎと一致したか確認する（Ｓ２７７）。枚数カウンタＣＮＴがＮより小さければＳ２７４の前に戻る。枚数カウンタＣＮＴが枚数がＮになったら、シート束後端がスタックセンサ８４を通過するのに十分な時間経過後、スタック排出モータ８５をＯＦＦする（Ｓ２７８）。以上で、スタックモードルーチンを終了する（Ｓ２７９）。
【００９１】
上述したように、ステイプラ１８（図１３）によって、束綴じされたシート束は、さらにシート後処理装置に備えられている折り手段としての折りローラ折り手段）２６、２７により折り処理することができる。
【００９２】
なお、シート束を束綴じするステイプラ１８は、一個又は複数個であってもよく、かつ、ステイプラ１８は、シートサイズや所望の綴じ位置に応じて、シート幅方向（シート搬送速度に対して直角方向）に、移動可能にしてもよい。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転軸の下方と折り曲げ部材の綴じ面との間に、綴じ面と角度を持ってシート束を案内する案内面を設けた事により、シート束を確実に所定の針綴じ位置に搬送することができる。そして、シート束に針打ちを行う折り曲げ部材の綴じ面と案内部材の案内面に角度を設けた事により、折り曲げ部材の針綴じ面と略同一面又は、針綴じ面よりも下方に、針打ち込み手段の回転中心軸を配置する事が可能となる。
【００９４】
これにより、シート束に対して理想的な角度で針を打ち込む事ができ、シート束の綴じ枚数の少ない時と多い時とにおける、針打ち込み手段を駆動するステイプルモータの負荷や、綴じ針の打ち込み角度、及び、針の綴じ位置のバラツキを最小限に抑えられる。よって、複雑な機構を用いることなく、安価なシート綴じ装置を実現する事が可能となり、シート綴じ装置を退避させる移動手段も必要としない為、低コストかつコンパクトな針綴じ装置を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシート綴じ装置が適用可能なシート後処理装置の縦断側面図。
【図２】同じく、シート後処理装置の搬送系を表わす正面図。
【図３】同じく、シート後処理装置の幅よせ、ストッパの構成を示す正面図。
【図４】同じく、シート後処理装置の突き出し部、折りローラ部の縦断側面図。
【図５】同じく、シート後処理装置の突き出し部、折りローラ部の平面図。
【図６】シート後処理装置を備える画像形成装置の一例を示す縦断正面図。
【図７】同じく、シート後処理装置の制御に係るブロック図。
【図８】本発明のシート綴じ装置が適用可能なシート後処理装置の制御に係るメインルーチンのフローチャート。
【図９】同じく、シート後処理装置の制御に係るメインルーチンのフローチャート。
【図１０】同じく、シート後処理装置の切換ソレノイド制御のフローチャート。
【図１１】同じく、シート後処理装置のスタックモードのフローチャート。
【図１２】同じく、シート後処理装置の主要寸法図。
【図１３】本発明のシート綴じ装置の第１の実施の形態に係るステイプラの縦断側面図。
【図１４】ステイプラ上部と、ステイプラ下部とが分離された一般的ステイプラを示す側面図。
【図１５】従来のステイプラの一例を示す側面図。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ シート後処理装置
１３ 搬送ローラ
１４ 搬送コロ
１３，１４ 搬送手段
１８ ステイプラユニット（シート綴じ装置）
１８ａ 針打ち込み部の回転軸
１９ アンビル（折り曲げ部材）
２３ ストッパ（シート収納手段）
２４ａ 幅よせ部材
２６，２７ 折りローラ（束折り手段）
１０１ 針打ち込み部
１０２ 案内部材
１０２ａ 案内部材の案内面
１０３ 綴じ面
β 綴じ面と案内面とのなす角度
１０５ 綴じ針
１１１ 上部案内部材
１０２，１１１ 紙パス
Claims (5)
- 回転軸を中心として揺動可能であって、針をシート束に打ち込む針打ち込み手段と、
前記打ち込んだ綴じ針をシート下面で折り曲げてシート束をクランプする折り曲げ部材と、
前記針打ち込み手段と折り曲げ部材とで針綴じするシート束を、前記針打ち込み手段の回転軸と前記折り曲げ部材との間で案内する案内部材と、
を有するシート綴じ装置において、
前記案内部材は、前記回転軸の下方を通過するように配置され、かつ、前記回転軸の下方と折り曲げ部材の綴じ面との間に、前記綴じ面と角度を持って前記シート束を案内する案内面を有していることを特徴とするシート綴じ装置。 - 前記シート綴じ装置は、シート束の搬送方向に対し直角方向に沿って、１個又は複数個配置されていることを特徴とする請求項１記載のシート綴じ装置。
- 前記シート綴じ装置は、シート束の搬送方向に対し直角方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のシート綴じ装置。
- 排出されるシートを前記針打ち込み部に搬送する搬送手段と、
該搬送されたシートを一時載置収納するシート収納手段と、
該シート収納手段に収納されたシート束を針綴じする請求項１又は２記載のシート綴じ装置と、
前記針打ち込みされたシート束を束折りして搬送する束折り手段と、
を有することを特徴とするシート後処理装置。 - 請求項４記載のシート後処理装置と、シートに画像を形成する画像形成部と、画像形成したシートを前記シート後処理装置に排出する排出手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP00684296A JP3770643B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | シート綴じ装置 |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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1996
- 1996-01-18 JP JP00684296A patent/JP3770643B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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