JP6089675B2 - 用紙処理装置、画像形成システム及び中折り製本方法 - Google Patents

Description

本発明は、用紙処理装置、画像形成システム及び中折り製本方法に係り、特に用紙、転写紙、シートなどのシート状記録媒体（以下、本明細書では、特許請求の範囲を含め「用紙」と称する。）に対して綴じ処理を実行する用紙処理装置、この用紙処理装置と、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらのうち少なくとも２つの機能を複合して有するデジタル複合機などの画像形成装置とを備えた画像形成システム、及び用紙処理装置において実行される中折り製本方法に関する。

複写機、プリンタあるいはデジタル複合機（MFP:Multi Function Peripheral）などの画像形成装置で画像が形成された後、穴開け処理、整合処理、綴じ処理、仕分け処理などを行う用紙後処理装置、所謂フィニッシャが広く知られている。このような装置で綴じ処理を行う場合、画像形成装置の外部に排出された用紙を集積トレイに一旦集積し、整合した後、金属針を使用するステープラで綴じる方式が多く採用されている。

このような機能を有するフィニッシャは、画像形成後の用紙に対して無人で、自動的に多数部の綴じ処理を実行するので、利便性に富み、効率的であることから広く普及している。

一方、金属製の綴じ針を使用しないで複数枚の用紙を綴じ込むことができる綴じ装置も知られている。このような綴じ針を使用しない装置は、省資源性に優れていることから、昨今注目が集まっている。

このような綴じ針を使用しない用紙後処理装置として、例えば特開平７−１６５３６５号公報（特許文献１）に記載された発明が公知である。

この特許文献１には、加圧ロッドの下端面と固定ブロックの上端面には、互いに噛み合うように形成された多数の微小歯がそれぞれ形成され、これらの歯の間に、記録紙の折り目と反対側の端部が位置している。そして、記録紙が所定の位置に停止すると、ソレノイドが付勢される。これにより、そのプランジャが所定の位置の上方に移動するので、該プランジャに連結リンクを介して連結された加圧ロッド側に移動し、該ロッドの下端面と固定ブロックの上端面が、記録紙の端部を介して互いに強く圧接する。このとき、記録紙を挟んで上下の微小歯が噛み合い、２枚の紙部分に歯型が形成され、これらが互いに絡み合って圧着する。そして、これを半抜き加工と称している。

また、半抜き加工とは、一般のステープラ（ホッチキス）などに用いられる針や、クリップなどの綴じ部片を用いることなく、重ね合された複数の紙同士を圧着し、その紙同士を絡み合せて複数の紙を綴じ合せる加工方法である。上述した方法のほかに、重ね合された複数の紙の一部を切断して舌片を形成し、かかる舌片を、その根元部のところから反転させ、舌片の近くの紙部分に形成したスリットに、反転させた舌片を係入させ、これによって複数の紙同士を綴じ合せる半抜き加工方法なども公知である。

また、特開２００６‐２４０８７０号公報（特許文献２）には、綴じ針を使用して用紙束の中央に綴じ処理を施し、中折りする用紙後処理装置が開示されている。この発明では、ステープルトレイで用紙を揃えた後、用紙搬送方向を突き当てる突き当て部材の当接状態を解除し、用紙束を中綴じ位置又は中折り位置まで搬送し、中綴じ又は中折り処理を施す用紙処理装置において、用紙束を中綴じ位置又は中折り位置まで搬送する搬送手段の圧解除と、前記突き当て部材の綴じ手段の移動を妨げない位置への退避動作を同一タイミングで行うことを特徴としている。

そして、このように前記搬送手段の圧解除と、前記突き当て部材の退避を同一タイミングで行うことにより、生産性の低下を招くことなく、揃え品質を良好とすることができるという効果を奏している。

しかしながら、特許文献２に記載の用紙束中央に特許文献１の針無し綴じを適用すると、中折りによる内側の用紙と外側の用紙のズレにより、綴じ部の締結力が低下する。結果として、綴じが解けてしまい、中折り製本の形態を取ることができなくなる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、綴じ部の締結力を低下させることなく針無し綴じで中折り製本を可能とすることにある。

前記課題を解決するため、本発明の一態様は、用紙束を積載する積載手段と、前記積載手段に積載された用紙束に針無し綴じを行う針無し綴じ手段と、前記積載手段に積載された用紙束に中折り処理を行う中折り手段と、を備えた用紙処理装置において、前記積載手段が、前記用紙束の端部が突き当たった状態で、用紙束折り方向下流側が上流側よりも高くなるように用紙搬送方向に対して傾斜した状態で前記用紙束の端部を保持可能な整合板を備え、前記針無し綴じ手段は、前記用紙束の中央の折り位置とは異なる位置で綴じ処理を行うことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、綴じ部の締結力を低下させることなく針無し綴じで中折り製本を行うことができる。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかになる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムを示す概略構成図である。 図１における用紙後処理装置の制御構成を示すブロック図である。 本実施形態における圧着綴じの綴じ方法を示す説明図である。 圧着歯の凹凸の歯の噛み合い状態を示す説明図である。 綴じ具における圧着歯の動作機構の一例を示す図である。 本発明の実施形態における第２の用紙束生成部における整合板の状態を示す図である。 図６における傾斜角度θが９０°の場合の例である。 用紙搬送方向に対して垂直な傾斜角度で先端を揃えて綴じたときの用紙束の状態を示す図である。 用紙束搬送方向の先端部の整合板を傾斜角度θ傾斜させて綴じ処理及び折り処理を行った後の状態を示す図である。 圧着綴じで中綴じを行った用紙束の折りを開いた状態の一例を示す図である。 整合板の角度を変更する角度変更機構を示す図である。 用紙束の用紙枚数と用紙束の外側の綴じ位置から中央折り位置の距離の関係を示す図である。 第２の用紙束形成部に積載される用紙枚数に応じて、綴じ位置と折り位置との間の距離を変更する動作を示す図である。 整合板の昇降機構の概略構成を示す図である。

本発明は、用紙束中央の折り位置とは異なる位置に綴じ処理を施し、綴じ位置と重ならない用紙束中央で折り処理を行うことを特徴とする。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成システムを示す概略構成図である。同図において、画像形成システム１は、画像形成装置２及び用紙処理装置としての用紙後処理装置３を備えている。画像形成装置２と用紙後処理装置３は、相互に通信可能に接続されている。画像形成システム１では、画像形成装置２が用紙に画像を形成し、用紙後処理装置３が画像形成装置２から用紙を受け入れ、受け入れた用紙に各種の後処理を施す。各種の後処理は、例えば、端部綴じ処理、中折り処理等である。中折り処理は中綴じ処理を含む。本実施形態では、用紙後処理装置３は、端部綴じ処理及び中綴じ処理において、用紙束６を、針を用いずに所定の個所を綴じる。このような各種の後処理を行う用紙後処理装置３は、動作モードとして、排出モード、端部綴じモード及び中折りモードを有する。

画像形成装置２は電子写真方式、液滴吐出方式、活字方式、その他の公知の作像方式で画像を形成するものであればよい。一例として電子写真方式の作像部を有するカラー画像形成装置として構成することができる。電子写真方式の作像部を有する画像形成装置２では、例えば、制御部、作像部、光書き込み部、給紙部、給紙搬送路、画像読取部、中間転写部、定着部、排紙搬送路、及び両面搬送路等（いずれも図示せず）が設けられ、用紙の両面又は片面に画像を形成する。

用紙後処理装置３には、第１ないし第３の搬送経路Ｐｔ１，Ｐｔ２，Ｐｔ３が設けられている。第１の搬送経路Ｐｔ１は、画像形成装置２から排出された用紙５を受け入れて当該用紙を第１の排紙トレイ１０に排出するための搬送経路である。第２の搬送経路Ｐｔ２は、第１の搬送経路Ｐｔ１から分岐して用紙束に端部綴じ処理等を施すための搬送経路である。第３の搬送経路Ｐｔ３は、第２の搬送経路Ｐｔ２と接続され、用紙束に中綴じ中折り処理を施すための搬送経路である。これら第１ないし第３の搬送経路Ｐｔ１，Ｐｔ２，Ｐｔ３は、例えばガイド部材（図示せず）等によって形成されている。

第１の搬送経路Ｐｔ１には、入口ローラ１１、搬送ローラ１２，１３、排紙ローラ１４が第１の搬送経路Ｐｔ１の上流部から下流部に向けて順に配置されている。入口ローラ１１、搬送ローラ１２，１３及び排紙ローラ１４は、モータによって回転駆動されて用紙を搬送する。入口ローラ１１の上流には、入口センサ１５が配置されている。入口センサ１５は、用紙５が用紙後処理装置３内へ搬入されたことを検知する。上流側の搬送ローラ１２と下流側の搬送ローラ１２との間には例えばパンチを行う加工部４９が設けられている。加工部４９は例えばパンチ４９ａとダイス４９ｂからなる。搬送ローラ１２の下流には、第１の分岐爪１７が配置されている。第１の分岐爪１７は、支軸を中心に揺動して第１の搬送経路Ｐｔ１における分岐爪１７の下流側の部分と第２の搬送経路Ｐｔ２とのいずれか一方へ用紙５を選択的に案内する。第１の分岐爪１７は、例えばモータあるいはソレノイドなどによって駆動される。

排出モードでは、画像形成装置２から第１の搬送経路Ｐｔ１に搬入された用紙は、入口ローラ１１、搬送ローラ１２，１３及び排紙ローラ１４によって搬送されて、第１の排紙トレイ１０に排出される。一方、端部綴じモード及び中折りモードでは、第１の搬送経路Ｐｔ１に搬入された用紙は、入口ローラ１１及び搬送ローラ１２によって搬送され、第１の分岐爪１７で進行方向を変えられて第２の搬送経路Ｐｔ２へ搬送される。

第２の搬送経路Ｐｔ２には、搬送ローラ２０，２１，２２、用紙集積トレイ２３、第１のジョガーフェンス２４及び端綴じ部（第１の綴じ部）２５が配置されている。搬送ローラ２０，２１，２２は、モータによって駆動されて用紙を搬送する。第１のジョガーフェンス２４は、モータによって駆動され、用紙の幅方向を整合する。また、用紙集積トレイ２３の下流には、第２及び第３の分岐爪２６，２７が配置されている。第２及び第３の分岐爪２６，２７は、第１の分岐爪１７と同様に支軸を中心に揺動し、第１の搬送経路Ｐｔ１における第１の分岐爪１７の下流側の部分と第３の搬送経路Ｐｔ３のいずれか一方へ用紙を選択的に案内する。第１及び第３の分岐爪２６，２７は、例えばモータやソレノイドなどによって駆動される。

端部綴じモードでは、用紙は、用紙集積トレイ２３上に順次集積される。これにより、複数の用紙が積層された用紙束が用紙集積トレイ２３上に形成される。その際、用紙は、その後端が用紙集積トレイ２３に設けられた第１の可動基準フェンス（図示せず）に当接し、用紙搬送方向の位置が揃えられるとともに、第１のジョガーフェンス２４によって幅方向の位置が揃えられる。第１の可動基準フェンスは、モータによって駆動される。ここで、用紙集積トレイ２３、第１のジョガーフェンス２４及び第１の可動基準フェンスは、複数の用紙を重ねて用紙束とする第１の用紙束形成部２８を構成している。第１の用紙束形成部２８は、第１のジョガーフェンス２４を駆動するモータ及び第１の可動基準フェンスを駆動するモータを含む。そして、用紙集積トレイ２３の用紙束は、第１の可動基準フェンスによって用紙集積トレイ２３の下側に位置する端綴じ部２５へ搬送される。

端綴じ部２５では、凹凸形状をした一対の圧着歯が用紙束を挟んで配置されている。用紙束がある状態で、一方の圧着歯を他方の圧着歯の方向に力を掛ける圧着綴じ方法により、用紙束は綴じられる。なお、綴じ方法についての詳細は後述する。

端綴じ部２５で端部が綴じられた用紙束６は、第１の可動基準フェンスによって押し上げられ、第１の搬送経路Ｐｔ１に搬送される。その後、搬送ローラ１３、排紙ローラ１４によって搬送され、第１の排紙トレイ１０に排出される。他方、中折りモードでは、第２の搬送経路Ｐｔ２に搬送された用紙は、搬送ローラ２０，２１，２２及び第１の可動基準フェンスによって、第３の搬送経路Ｐｔ３へ搬送される。

第３の搬送経路Ｐｔ３には、搬送ローラ３１，３２及び中綴じ中折り部３３が配置されている。搬送ローラ３１，３２は、モータに駆動されて用紙を搬送する。中綴じ中折り部３３は、中折り部３４、中綴じ部（第２の綴じ部）３５及び第２の用紙束形成部３６を有する。第３の搬送経路Ｐｔ３に搬送された用紙は、搬送ローラ３１，３２によって、順次、第２の用紙束形成部３６に集積される。これにより、複数の用紙が積層された用紙束が形成される。言い換えれば、第２の用紙束形成部３６は、搬送部５１によって搬送された複数の用紙を重ねて用紙束６とする。その際、用紙は、その前端が第２の可動基準フェンス３７に突き当たり、用紙搬送方向の位置が揃えられるとともに、第２のジョガーフェンス（図示せず）によって幅方向の位置が揃えられる。第２の可動基準フェンス３７は前述のように用紙搬送方向の位置を揃える（整合する）板状の部材であることから、以下、整合板と称す。そして、用紙束６、中綴じ部３５で用紙搬送方向の中央部近傍が綴じられ、中綴じされる。中綴じされた用紙束は、整合板３７によって中折り位置まで戻される。整合板３７は、後述する搬送方向駆動機構（図１４参照）により第３の搬送経路Ｐｔ３の搬送方向に沿って駆動モータによって駆動される。なお、整合板３７の整合位置は、後述の制御部６１のＣＰＵによって制御される。

整合板３７によって戻され、中折り位置に位置した用紙束は、中折り部３４で用紙搬送方向の中央部が折られ、中折りされる。中折り部３４では、中折り位置に位置した用紙束の用紙搬送方向中央部と対向する中折りプレート３８が、図１において右から左へ移動して用紙束の用紙搬送方向中央部を折り曲げながら一対の押圧ローラ３９，４０のニップ間に押し込む。中折りプレート３８はモータによって駆動される。前記一対の押圧ローラ３９，４０のニップに押し込まれた用紙束は前記押圧ローラ３９，４０によって上下から押圧される。この押圧力は、図示しないスプリングなどの弾性部材によって付与されている。また、一対の押圧ローラ３９，４０の搬送方向の駆動は、モータによって行われる。このようにして折り曲げられた用紙束は、押圧ローラ３９，４０と排紙ローラ４１とよって、第２の排紙トレイ４２上に排紙される。排紙ローラ４１の駆動もモータによって行われる。

なお、前記搬送部５１は、入口ローラ１１、搬送ローラ１２，１３，２０，２１，２２，３１，３２、排紙ローラ１４，４１及び前記各ローラを駆動するモータを含む。また、第１ないし第３の分岐爪１７，２６，２７は、それらを駆動するモータ又はソレノイドとともに、経路切替部５２を構成している。

図２は本実施形態における用紙後処理装置の制御構成を示すブロック図である。同図に示すように、用紙後処理装置３は、制御部６１を備えている。制御部６１は、ＣＰＵ、記憶部、通信インターフェース等を有するコンピュータである。制御部６１の記憶部は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されており、ＲＯＭにはＣＰＵが実行するプログラム等が格納され、ＲＡＭはデータバッファ及びワークエリアとして機能する。制御部６１には、入口センサ１５、加工部４９、第１の用紙束形成部２８、中綴じ中折り部３３、搬送部５１及び経路切替部５２等が接続されている。制御部６１（ＣＰＵ）は、ＲＯＭに記憶されているプログラムに従ってＲＡＭをワークエリアとして使用しながら用紙後処理装置３の各部を駆動制御する。また、制御部６１は、画像形成装置の制御部とデータ通信可能に接続されている。

図３は本実施形態における圧着綴じの綴じ方法を示す説明図である。圧着綴じは圧着歯１００によって行われる。圧着歯１００は、上圧着歯１０１及び下圧着歯１０２からなり、図３（ａ）に示すように対となる凹凸面１０１ａ，１０２ａを有する上圧着歯１０１と下圧着歯１０２を対向させて配置したものである。上圧着歯１０１及び下圧着歯１０２は、一方を固定側、他方を可動側に、あるいは両方とも可動側に設定し、可動側の圧着歯を互いに近接する方向に動かし、用紙束ＰＢを両者間に挟んで力を掛ける（図３（ｂ）〜（ｃ））。加圧力を大きくしていくと、用紙束ＰＢに凹凸面１０１ａ，１０２ａの凹凸形状が転写され、綴じが完了する（図３（ｄ））。

この圧着綴じでは、互いに嵌め合う形状に形成された対となる凹凸面１０１ａ，１０２ａ間の圧力により、用紙束ＰＢが絞られ、この絞りにより用紙間の繊維が絡まり、さらには固着して用紙束ＰＢを綴じることができる。なお、圧着歯１００の凹凸面１０１ａ，１０２ａの凹凸形状では、両者が面的に密着可能な任意の角度の斜面部１０１ｂ，１０２ｂとなっている。また、凹凸形状の頂点部１０１ｃ，１０２ｃ、谷部１０１ｄ，１０２ｄの形状は異なって、圧着歯１００が噛み合ったときに、例えば、斜面部１０１ｂ，１０２ｂは密着し、上圧着歯１０１の頂点部と下圧着歯１０２の谷部が接触しないようになっている。

この状態を図４に示す。図４は圧着歯の凹凸の歯の噛み合い状態を示す説明図である。図４（ａ）は圧着歯１００が噛み合ったときの状態を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ部を拡大して示す図である。同図に示すように、上圧着歯１０１と下圧着歯１０２が噛み合ったときには、斜面部１０１ｂ，１０２ｂは密着し、凹凸形状の頂点部１０１ｃ，１０２ｃは谷部１０２ｄ，１０１ｄと対向するが、両者間にはそれぞれ隙間１０３が形成される。これにより、斜面部１０１ｂ、１０２ｂのみで用紙束ＰＢを圧着することになり、効率よく絞り込んで綴じることができる。なお、凹凸形状の頂点部１０１ｃ，１０２ｃ、谷部１０１ｄ，１０２ｄによって用紙束ＰＢの折曲部が形成され、この折曲部の方向（図３（ｄ）において紙面に垂直な方向）が歯筋先端部の直線形成方向となる。

図５は綴じ具における圧着歯の動作機構の一例を示す図である。

綴じ具ＳＴは圧着歯１００を備え、圧着歯１００は図５に示す動作機構によって用紙束ＰＢを綴じることができる。圧着歯１００の動作機構は、上歯アーム１０４、下歯アーム１０５、台座１０６、支軸１０７、駆動機構１０８および戻しバネ１０９からなる。上歯アーム１０４は先端部１０４ａに上圧着歯１０１を備え、基端部１０４ｂは台座１０６の基端部１０６ｂに固定されている。下歯アーム１０５は上歯アーム１０４のほぼ中央部で支軸１０７を介して当該上歯アーム１０４に揺動可能に連結されている。下歯アーム１０５の先端部１０５ａの前記上圧着歯１０１と対向する位置には下圧着歯１０２が取り付けられている。また、下歯アーム１０５先端部１０５ａと台座１０６の先端部１０６ａとの間には戻しバネ１０９が取り付けられ、下歯アーム１０５の先端部１０５ａが上歯アーム１０４の先端部１０４ａに対して常時離間する方向に弾性力を付与している。戻しバネ１０９はここでは、引張りバネによって構成されている。

駆動機構１０８は、駆動モータ１０８ａ、駆動ギヤ１０８ｂ、従動ギヤ１０８ｃ及び下歯押しカム１０８ｄを含んで構成されている。駆動モータ１０８ａの駆動軸１０８ｅには駆動ギヤ１０８ｂが同軸に取り付けられ、駆動ギヤ１０８ｂは従動ギヤ１０８ｃに噛み合い、駆動ギヤ１０８ｂの回転駆動力を従動ギヤ１０８ｃに伝達する。従動ギヤ１０８ｂの軸１０８ｆには、下歯押しカム１０８ｄが偏心した状態で固定されている。下歯押しカム１０８ｄは、下歯アーム１０５の基端部１０５ｂを駆動するカムであり、前記軸１０８ｆを中心に偏心した状態で回転し、偏心カムとして機能する。

これにより、前記軸１０８ｆと下歯アーム１０５との接触点１０８ｇとの間の距離が最大のときに下歯アーム１０５の先端部１０５ａが上歯アーム１０４の先端部１０４ａから最も近接した位置に位置し、上圧着歯１０１に対する下圧着歯１０２の加圧力が最大となる。また、前記距離が最小のときに、下歯アーム１０５の先端部１０５ａが上歯アーム１０４の先端部１０４ａから最も離間した位置に位置し、上圧着歯１０１と下圧着歯１０２との間の距離が最大となり、用紙束ＰＢを両者間に挿入しやすい位置となる。

すなわち、前記駆動機構１０８では、下歯アーム１０５が支軸１０７をアーム回転中心として揺動することができる。揺動動作は、駆動モータ１０８ａを駆動源として駆動ギヤ１０８ｂを回転させ、この回転に従動して従動ギヤ１０８ｃが回転する。従動ギヤ１０８ｃの回転により、従動ギヤ１０８ｃの軸１０８ｆと一体に回転する下歯押しカム１０８ｄが非線形の回転運動を行い、下歯アーム１０５の基端部１０５ｂ側を押し下げる（矢印Ｒ１方向）。その結果、下圧着歯１０２が上方向（矢印Ｒ２方向）に動き、上圧着歯１０１に接触し、さらには加圧することができる。また、戻しバネ１０９は下圧着歯１０２を上圧着歯１０１から離間した初期位置に戻すためのものである。

なお、針無しステープル手段としては、前記圧着歯による圧着綴じ手段以外に接着剤綴じ手段、半抜き綴じ手段、トナー方式綴じ手段、テープを使用して綴じるもの、紙を使用して綴じるものなどがある。

図６は本実施形態における第２の用紙束生成部における整合板の状態を示す図である。本実施形態では、第３の搬送路Ｐｔ３は垂直（重力作用）方向に設置され、整合板３７は第３の搬送路Ｐｔ３の搬送経路を遮るようにその傾斜角度θを変更可能に設けられている。

前記傾斜角度θは、図６では、第３の搬送路Ｐｔ３の用紙束折り方向下流側の搬送路壁面Ｐｔ３ａと前記整合板３７の下面との間の角度θとして示している。このときの傾斜角度θは、
０°＜θ≦９０°
の範囲で設定される。

なお、前記傾斜角度θは、用紙先端が整合板３７に突き当たった状態で、用紙と整合板３７の用紙束折り方向下流側の上面との間の角度に相当する。また、傾斜としては、整合板３７に用紙束ＰＢの先端が突き当たった状態で、用紙束折り方向下流側３７Ｄが上流側３７Ｕよりも高くなるような傾斜である。

図７は図６における傾斜角度θが９０°の場合の例である。この傾斜角度θ＝９０°が従来から実施されている角度であり、本実施形態において用紙束ＰＢを整合するときの初期状態に対応する。このように整合板３７の第３の搬送路Ｐｔ３に対する傾斜角度θを９０°に設定すると、用紙束ＰＢは用紙束ＰＢの端面が第３の搬送路Ｐｔ３に対して垂直の状態で揃えられることになる。通常、この状態で、用紙搬送方向下流側の中綴じ部３５で綴じ具ＳＴによって綴じられ、中折り部３４で折りプレート３８を使用した折り処理が施される。

図８は、この垂直な角度で先端を揃えて綴じたときの用紙束の状態を示す図である。図８から分かるように、用紙束ＰＢの整合板３７に突き当たった側の端面ＰＢは用紙束ＰＢの紙面に対してほぼ垂直な状態となっている。これに対し、突き当たっていない自由端側の端面ＰＢｂは、斜めの状態となっている。この状態は、用紙束ＰＢの内側Ｂｉと外側ＰＢｏの用紙間にズレが生じ、そのズレが大きくなっていることを示す。この状態になると、ズレによって生じる応力が綴じ部ＰＢｓに及んでしまい、綴じ部ＰＢｓにおける用紙束ＰＢへの締結力が低下する。その結果、綴じ部ＰＢｓで用紙束ＰＢの綴じが解けてしまうことがある。

図９は、図６に示したように用紙束搬送方向の先端部の整合板３７を傾斜角度θで傾斜させて綴じ処理及び折り処理を行った後の状態を示す図である。図６に示したように傾斜角度θを傾けた状態に設定して綴じ処理及び折り処理を行うと、用紙束ＰＢの端部ＰＢａ，ＰＢｂは図９に示すように同じような傾斜角となる。

この状態では、用紙束ＰＢの内側Ｂｉと外側ＰＢｏの用紙間のズレは小さく、また、各用紙間のズレ量も均等である。すなわち、前記予め設定された傾斜角度θで整合板３７を傾斜させることにより、用紙束ＰＢの内側ＰＢｉと外側ＰＢｏのズレを予め設定することができ、このズレ量が同等なので、ズレによって生じる応力が綴じ部ＰＢｓに及ぶことがない。その結果、綴じ部ＰＢｓにおける用紙束ＰＢへの締結力の低下を防止することができ、用紙束ＰＢの綴じが解けてしまうことがない。

そこで、本実施形態では、まず、図７の状態、すなわち傾斜角度θ＝９０°に設定した状態で、用紙束ＳＢの全用紙の先端部を整合し、その後、整合板３７を所定の傾斜角度θまで傾斜させる。このときの傾斜角度θは用紙束ＰＢの厚さによって設定される。その際、用紙束ＰＢの厚さと傾斜角度θとの関係を予め実験室でデータとして取っておく。そして、そのデータをテーブル化して制御部６１の図示しないＲＯＭに格納しておく。ＣＰＵは傾斜角度θを設定する場合、画像形成装置２側から送信されてくる用紙束ＰＢの厚さ情報と前記テーブルを参照して傾斜角度θを設定する。

なお、図１０は、圧着綴じで中綴じを行った用紙束の折りを開いた状態の一例を示す図である。綴じは２個所綴じで、綴じ部ＰＢｓは用紙束ＰＢの中央の折り線ＰＢｔから少し外側にずれた位置に設定される。これは、綴じ部ＰＢｓ上で綴じると、折り処理時に加わる力により綴じが解けてしまうからである。この綴じ位置は、用紙束ＰＢの厚さ、用紙の紙種（厚さ）等によって適宜設定される。

図１１は、整合板の角度を変更する角度変更機構を示す図である。前述のように整合板３７の角度は予め設定されるが、この設定量は用紙束ＰＢの厚さ、用紙の紙種（厚さ）等によって任意に変更することができる。

図１１において、角度変更手段としての角度変更機構１１０は、駆動モータ１２１、駆動ギヤ１２１ａ、軸３７ａ、従動ギヤ１２０、位置検知センサ１２２及び検知板（フィラー）３７ｂを備えている。軸３７ａには、整合板３７が取り付けられ、また、この軸３７ａと同軸に従動ギヤ１２０が設けられている。従動ギヤ１２０は、駆動モータ（以下、傾斜モータと称する。）１２１の駆動軸に固定された駆動ギヤ１２１ａと噛み合い、従動ギヤ１２１ａの回転に同期して整合板３７を回転させる。この回転量によって前記傾斜角度θが変更され、所望の傾斜角とすることができる。

傾斜角度θは、軸３７ａに一体に取り付けられた検知板３７ｂを位置検知センサ１２２で検出することにより設定される。位置検知センサ１２２は例えば光透過式のセンサ（フォトインタラプタ）が使用される。位置検知センサ１２２はホームポジション検知センサとして機能し、例えば検知端３７ｂの一端部を検知した位置をホームポジションとして、この位置から傾斜モータ１２１の駆動ステップ数により、整合板３７の傾斜角度θを設定する。

このような角度変更機構１１０により整合板３７の傾斜角度θを任意に設定若しくは変更することができる。これにより、用紙束ＰＢを第２の用紙束形成部３６に積載し、用紙束ＰＢの先端を揃える際、整合板３７を用紙束ＰＢに対して垂直（θ＝９０°）に設定して整合性を向上させることができる。さらに、整合後に整合板３７を所望の傾斜角度θに傾斜させ、用紙束ＰＢを折る際の用紙の内側と外側のズレによって生じる綴じ部ＰＢｓへの影響を防止することができる。

図１２は用紙束の用紙枚数と用紙束の外側の綴じ位置から中央折り位置の距離の関係を示す図である。同図（ａ）は用紙束の用紙枚数が多い場合、同図（ｂ）は少ない場合をそれぞれ示す。

図１２（ａ）及び（ｂ）から分かるように用紙束ＰＢの用紙枚数が増えるに従って中折り部３４で折り処理される用紙束ＰＢの中央折り位置ＰＢ１から、中綴じ部３５で綴じられた綴じ位置ＰＢ２までの用紙束外側の距離Ｌが、Ｌ２からＬ１へと増加する。そのため、例えば図１２（ａ）のように用紙枚数が増加しても図１２（ｂ）の距離Ｌ２のままで中折りすると、前記図８を参照して説明したように用紙間のズレが大きくなり、綴じ部ＰＢｓにおける用紙束ＰＢへの締結力が低下する。

そこで、本実施形態では、図１３に示すように第２の用紙束形成部３６に積載される用紙枚数に応じて、綴じ位置ＰＢ２と折り位置ＰＢ１との間の距離Ｌ１，Ｌ２を変更する。距離Ｌ１，Ｌ２の変更は、第２の用紙束形成部３６で用紙束先端が突き当たって保持された整合板３７の位置を変更することによって行う。すなわち、用紙枚数が多い場合には用紙束外側の綴じ位置から中央折り位置の距離を長くしてＬ１とし、用紙枚数が少ない場合には、前記距離を短くしてＬ２とする。この距離制御は前記制御部６１のＣＰＵによって行われる。

この場合も、前記距離Ｌ１、Ｌ２は用紙束ＰＢの厚さによって設定されるが、用紙束ＰＢの厚さと前記距離Ｌ１、Ｌ２との関係も予め実験室でデータとして取っておく。そして、そのデータをテーブル化して制御部６１の図示しないＲＯＭに格納しておく。ＣＰＵは前記距離Ｌ１，Ｌ２を設定する場合、画像形成装置１側から送信されてくる用紙束ＰＢの厚さ情報と前記テーブルの情報を参照して距離Ｌ１、Ｌ２を設定する。

なお、図１０は、圧着綴じで中綴じを行った用紙束の折りを開いた状態の一例を示す図である。綴じは２個所綴じで、綴じ部ＰＢｓは用紙束ＰＢの中央の折り線ＰＢｔから少し外側にずれた位置に設定される。これは、綴じ部ＰＢｓ上で綴じると、折り処理時に加わる力により綴じが解けてしまうからである。この綴じ位置は、用紙束ＰＢの厚さ、用紙の紙種（厚さ）等によって適宜設定される。

このように用紙束ＰＢの中綴じ部３５で中綴じした位置から、用紙束ＰＢを押し上げて中折り部３４の折りプレート３８のエッジ先端まで搬送する際の搬送距離を制御することにより、常に用紙束の中央折り位置で折り処理を施すことができる。

図１４は整合板の昇降機構の概略構成を示す図である。同図において位置変更手段としての昇降機構１３０は、図１１に示した角度変更機構１１０を図示しない側板の外側でユニット１２３化したものとなっている。そして、そのユニット１２３にタイミングベルト１２４が取り付けられ、駆動プーリ１２５及び従動プーリ１２６間に架け渡されている。駆動プーリ１２５には、図示しない搬送方向移動モータが例えば減速機構を介して連結されており、パルス制御により搬送方向の移動が可能となっている。なお、図示しないがユニット１２３には、ホームポジション検知センサが設けられ、このホームポジション検知センサによって検知されたホームポジションを基準にパルス数に応じて搬送距離が設定される。これにより、前記距離Ｌ１，Ｌ２を精度よく設定することができる。

以上のように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。

１）本実施形態では、用紙束ＰＢを積載する第２の用紙束形成部３６（積載手段）と、第２の用紙束形成部３６に積載された用紙束ＰＢに中綴じ部３５で針無し綴じを行う綴じ具ＳＴ（針無し綴じ手段）と、第２の用紙束形成部３６に積載された用紙束ＰＢに中折り部３４折り処理を行う折りプレート３８及び押圧ローラ３９，４０（折り手段）と、を備えた用紙後処理装置３において、前記の用紙束形成部３６が用紙束ＰＢの端部ＰＢａを傾斜した状態で保持可能な整合板３７を備え、中綴じ部３５では、用紙束ＰＢの中央折り位置ＰＢ１とは異なる位置で綴じ具ＳＴによって綴じ処理を行うことを特徴とする。

このように構成すると、用紙束ＰＢの中央折り位置ＰＢ１とは異なる位置に綴じ部ＰＢｓを設定して綴じ処理し、かつ、第２の用紙束形成部３６に積載された用紙束ＰＢの端部ＰＢａを整合板３７に突き当てて整合板３７を傾斜させることができる。これにより折りによる内側の用紙ＰＢｉと外側の用紙ＰＢｏの間のズレ量を第２の用紙束形成部３６に積載する際に設定することが可能となる。そのため折り込んだときに前記ズレに起因する応力の発生を小さく抑えることが可能となり、折りによる綴じ部の締結力が低下し、綴じが解けてしまうことを防止することができる。

その結果、針無し綴じで中折り製本が可能となる。また、中折り製本したときに用紙束ＰＢの端部ＰＢａ，ＰＢｂの形状が揃うので、製本後の見栄えも向上する。

２）前記整合板３７の傾斜は、当該整合板３７に前記用紙束ＰＢの端部ＰＢａが突き当たった状態で、用紙束折り方向下流側３７Ｄが上流側３７Ｕよりも高くなるような傾斜であるので、用紙束ＰＢを折ったときに外側と内側のズレ量を少なくすることができる。これにより、締結力の低下防止を図ることができる。

３）前記整合板３７の傾斜角度θを変更する角度変更機構１１０（角度変更手段）を備えたので、用紙束ＰＢを第２の用紙束形成部３６に積載するときは、用紙束ＰＢを用紙搬送方向Ｄに対し垂直な状態で整合し、整合後傾斜させることができる。

なお、角度変更機構１１０は、用紙束の用紙枚数に応じて傾斜角度θを
０°＜θ≦９０°
の範囲で変更可能である。また、角度変更機構１１０は、まず、積載された用紙束ＰＢの全用紙の端部（先端部ＰＢａ）を用紙搬送方向に対して垂直な方向で整合する。そして、整合した後、傾斜角度θを変更するようになっている。これにより確実に用紙束ＰＢを整合した後、用紙間のズレが小さくなるように用紙先端部ＰＢａの支持角を調整することができる。

さらに、角度変更機構１１０は、用紙束ＰＢの用紙枚数が大きいほど用紙搬送方向Ｄに対して鋭角となるように前記傾斜角度θを設定する。これにより、折りによる綴じ部ＳＢｓの締結力が低下し、綴じが解けてしまうことを防止することができる。また、用紙束ＰＢの整合性も確保することができる。

４）前記整合板３７の用紙搬送方向Ｄの位置を変更する昇降変更機構１３０（位置変更手段）手段を備えたので、常に用紙束ＰＢの中央折り位置で折り処理を施すことができる。

その際、昇降変更機構１３０は、用紙束ＰＢの用紙枚数に応じて綴じ部３５で綴じ具ＳＴによって綴じられた綴じ位置ＰＢ２と、折り部３４において折りプレート３８と押圧ローラ３９，４０によって折られる折り位置ＰＢ１との間の距離を変更する。この変更では、用紙束ＰＢの用紙枚数が大きいほど距離を大きくするように設定されている。なお、この距離は、常に用紙束ＰＢの中央折り位置ＰＢ１で折り処理を施すことができる位置である。

５）前記針無し綴じ手段は、圧着綴じ装置、半抜き綴じ装置、接着剤綴じ装置、トナー綴じ装置のうちの１つであるので、通常用いられている針無し綴じ装置を使用することができる。

なお、圧着綴じ装置は本実施形態において図５に示したような圧着歯を使用して綴じる綴じ装置である。また、半抜き綴じ装置は、前述したように重ね合された複数の紙同士に圧を加え、その紙同士を絡み合せて複数の紙を綴じ合せる加工方法である。あるいは、重ね合された複数の紙の一部を切断して舌片を形成し、かかる舌片を、その根元部のところから反転させ、舌片の近くの紙部分に形成したスリットに、反転させた舌片を係入させ、これによって複数の紙同士を綴じ合せる加工方法である。

さらに、接着剤綴じ装置は、綴じ部を接着剤で綴じる綴じ装置である。トナー綴じ装置は、画像形成時に予め接着用のパターンも印刷しておき、定着装置で加熱したときに溶融させ、隣接するシート面を接着する綴じ装置である。

なお、特許請求の範囲における用紙束は本実施形態では符号ＰＢに、積載手段は第２の用紙束生成部３６に、針無し綴じ手段は綴じ具ＳＴに、折り手段は折りプレート３８及び押圧ローラ３９，４０に、用紙処理装置は用紙後処理装置３に、用紙束ＰＢの端部はＰＢａ，ＰＢｂに、用紙搬送方向は矢印Ｄ方向に、整合板は符号３７（第２の可動基準フェンス）に、傾斜角度は符号θに、角度変更手段は角度変更機構１１０に、位置変更手段は昇降機構１３０に、綴じ位置は符号ＰＢ２に、折り位置は符号ＰＢ１に、綴じ位置と折り位置との距離はＬ１，Ｌ２に、画像形成システムは符号１に、それぞれ対応する。

さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１ 画像形成システム
３ 用紙後処理装置
３６ 第２の用紙束生成部
３７ 整合板（第２の可動基準フェンス）
３７Ｄ 用紙折り方向下流側
３７Ｕ 用紙折り方向上流側
３８ 折りプレート
３９，４０ 押圧ローラ
１１０ 角度変更機構
１３０ 昇降機構
θ 傾斜角度
Ｄ 用紙搬送方向
Ｌ１，Ｌ２ 綴じ位置と折り位置との距離
ＰＢ 用紙束
ＰＢ１ 折り位置
ＰＢ２ 綴じ位置
ＰＢａ，ＰＢｂ 用紙束の端部
ＳＴ 綴じ具

特開平７−１６５３６５号公報 特開２００６−２４０８７０号公報

Claims (9)

1. 用紙束を積載する積載手段と、
   前記積載手段に積載された用紙束に針無し綴じを行う針無し綴じ手段と、
   前記積載手段に積載された用紙束に中折り処理を行う中折り手段と、
   を備えた用紙処理装置において、
   前記積載手段が、前記用紙束の端部が突き当たった状態で、用紙束折り方向下流側が上流側よりも高くなるように用紙搬送方向に対して傾斜した状態で前記用紙束の端部を保持可能な整合板を備え、
   前記針無し綴じ手段は、前記用紙束の中央の折り位置とは異なる位置で綴じ処理を行うこと
   を特徴とする用紙処理装置。
2. 請求項１に記載の用紙処理装置において、
   前記整合板が、前記用紙搬送方向に対して傾斜した角度を変更する角度変更手段を備え、
   前記角度変更手段は、前記整合板に積載された前記用紙束の全用紙の端部を前記用紙搬送方向に対して垂直な方向で整合し、整合後、傾斜角度を変更すること
   を特徴とする用紙処理装置。
3. 請求項２に記載の用紙処理装置において、
   前記角度変更手段は、前記用紙束の用紙枚数が大きいほど前記傾斜角度が鋭角となるように前記角度を変更すること
   を特徴とする用紙処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の用紙処理装置において、
   前記整合板の前記用紙搬送方向の位置を変更する位置変更手段を備えたこと
   を特徴とする用紙処理装置。
5. 請求項４に記載の用紙処理装置において、
   前記位置変更手段は、前記用紙束の用紙枚数に応じて前記針無し綴じ手段によって綴じられた綴じ位置と、前記中折り手段によって折られる折り位置との間の距離を変更すること
   を特徴とする用紙処理装置。
6. 請求項５に記載の用紙処理装置において、
   前記位置変更手段は、前記用紙束の用紙枚数が大きいほど前記距離が大きくなるように前記距離を変更すること
   を特徴とする用紙処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の用紙処理装置において、
   前記針無し綴じ手段は、圧着綴じ装置、半抜き綴じ装置、接着剤綴じ装置、トナー綴じ装置のうちの１つであること
   を特徴とする用紙処理装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の用紙処理装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。
9. 用紙束を積載手段に積載する積載工程と、
   前記積載手段に積載された用紙束に針無し綴じ手段により綴じ処理を施す綴じ工程と、
   前記積載手段に積載された用紙束に折り手段により折り処理を施す折り工程と、
   を備えた用紙処理方法において、
   前記積載工程では、整合板によって前記用紙束の端部を用紙搬送方向に対して垂直な方向で整合し、整合後、前記整合板に前記用紙束の端部が突き当たった状態で、用紙束折り方向下流側が上流側よりも高くなるように前記整合板を前記用紙搬送方向に対して傾斜させて前記用紙束を保持し、
   前記綴じ工程では、前記保持された状態で前記用紙束の中央の折り位置とは異なる位置で綴じ処理を行い、
   前記折り工程では、前記綴じられた状態で折り位置まで移動し、前記用紙束の中央の折り位置で折り処理を行うこと
   を特徴とする中折り製本方法。