JP6236836B2 - シート処理装置、画像形成システム及びシート綴じ方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート処理装置、画像形成システム及びシート綴じ方法に係り、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「シート」と称する。）に対して綴じ処理を実行するシート処理装置、このシート処理装置と、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、及びシート処理装置において実行されるシート綴じ方法に関する。

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、装置外に排出されたシート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処理をするシート後処理装置、所謂フィニッシャは広く知られている。この装置は画像形成後のシートに対して無人で、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。

また、近年は金属針で綴じ処理を行わず、重ね合わせたシートを歯型によって加圧し、絞りを加えることによりシートの繊維同士を絡ませてシート同士を結合する綴じ具、あるいは半抜き加工、切曲げ、切り曲げてさらに穴に通すなどの綴じ方の綴じ具を使用するハンドステープラも知られている。この種の綴じ具では、サプライ消費を抑制し、リサイクルも容易となり、さらには、金属針を使用していないのでそのままシュレッダにかけられるなどの利点があり、省資源に大きく効果を発揮する。

なお、以下の説明において、重ね合わせたシートを一対の歯型（圧着型）によって加圧し、絞りを加えることによりシートの繊維同士を絡ませてシート同士を結合（圧着）する綴じ方法を絞り圧着綴じと称する。このような絞り圧着綴じによる綴じ処理は、前記利点があることから、後処理を行うフィニッシャにおいても普及していくものと予想される。

従来の金属針のステープルは針で用紙を貫通するため、針の貫通力さえ超えなければ紙厚あるいは用紙間の圧力によって綴じ力が変わることはない。しかし、絞り圧着綴じは用紙同士の繊維を絡み合わせて綴じる仕組みなので、用紙同士の紙種及び用紙間の圧力が綴じ力に大きく影響する。

また、絞り圧着綴じでは、用紙に含まれる水分が少ない、すなわち用紙が乾燥していると、繊維が絡み難くなって綴じ力が低下してしまう。

一方、例えば特開２００８−１５５５４４号公報（特許文献１）には、シート束に熱溶融性接着剤を塗布して表紙シートと綴じ合わせる製本装置にシートを給送する給紙装置であって、シートを積載するトレイ手段と、上記トレイ手段上のシートを１枚ずつ分離する分離手段と、上記分離手段からのシートを製本装置に案内する給紙経路とを備え、上記トレイ手段又は上記給紙経路にはシートを加熱する加熱手段を配置し、この加熱手段は上記シートを常温より高く上記熱溶融性接着剤の融点より低い所定の温度に加熱して製本装置に供給する技術が開示されている。

画像形成装置から出力される用紙は、定着部で加熱されるため、後処理装置に搬送されてくるときは乾燥された状態となっている。そのため、絞り圧着綴じに対して綴じ力が画像形成する前の状態よりも低下している。乾燥する理由は、綴じ処理を施す部分は画像（トナー）が乗っていない箇所であるため、熱をかけると水分が蒸発するためである。

他方、前記特許文献１に記載の技術では、トレイ手段又は給紙経路にシートを加熱する加熱手段が配置され、この加熱手段によってシートを常温より高く、熱溶融性接着剤の融点より低い所定の温度に加熱するようになっている。そのため、この特許文献１に記載の給紙装置を備えたものでは、シートは加熱により乾燥しており、このシートがさらに定着部で乾燥されることになる。

特許文献１記載の技術のように用紙を加熱する加熱手段を備えたものでは、画像形成された後にさらに加熱され乾燥が促進されるので、絞り圧着綴じによって用紙を綴じた場合に所望の綴じ強度を得ることができない場合がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、乾燥したシートであっても絞り圧着綴じで必要な綴じ強度を得ることにある。

前記課題を解決するため、本発明の一態様は、シートを搬送する搬送手段と、前記搬送されたシートを集積する集積手段と、前記集積されたシート群に対して一対の歯型部によって厚み方向から押圧力を加えて綴る綴じ手段と、前記綴じ手段によって綴じる前に前記シート又はシート群を冷却する冷却手段とを備え、前記シート群に対する綴じ強度に応じて前記冷却手段による冷却時間が設定されるシート処理装置を特徴とする。

本発明の一態様によれば、乾燥したシートであっても絞り圧着綴じで必要な綴じ強度を得ることができる。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おいて明らかになる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムの２つの態様を示す図である。 図１におけるシート後処理装置の平面図である。 図１におけるシート後処理装置の正面図である。 図３における分岐爪がシート搬送状態であるときの分岐爪を中心とするシート後処理装置の要部を示す図である。 図３における分岐爪がシートをスイッチバックさせるとき分岐爪を中心とするシート後処理装置の要部を示す図である。 綴じ具の非綴じ時の状態を示す図である。 図６の綴じ具の綴じ時の状態を示す図である。 シート後処理装置でオンライン綴じを行う場合のイニシャル動作完了時の状態を示す動作説明図である。 図８の状態から１枚目のシートが画像形成装置より排紙され、シート後処理装置に搬入された直後の状態を示す動作説明図である。 図９の状態からシート後端が入口ローラのニップから離脱して分岐路を超えたときの状態を示す動作説明図である。 図１０の状態からシートをスイッチバックしてシートの搬送方向を整合するときの状態を示す動作説明図である。 図１１の状態から分岐路に１枚目のシートを待機させ、次の２枚目のシートを搬入するときの状態を示す動作説明図である。 図１２の状態から２枚目のシートが搬入されてきたときの状態を示す動作説明図である。 図１３の状態から最終紙を整合してシート束を形成したときの状態を示す動作説明図である。 図１４の状態から綴じ動作時を行うときの状態を示す動作説明図である。 図１５の状態からシート束を排紙するときの状態を示す動作説明図である。 本実施形態における画像形成システムのシステム構成を示すブロック図である。 冷却装置として冷却ファンを備えた本実施形態に係るシート後処理装置を示す図である。 冷却ファンによる送風を伴う綴じモード時の搬送制御の制御手順を示すフローチャートである。 操作部の操作パネルを示す正面図である。 本実施形態における表示モニタの綴じ処理及び規定時間を設定する設定画面を示す図である。 本実施形態における表示モニタの綴じ強度設定画面を示す図である。 画像形成装置が綴じ処理を実施するシート束の前ジョブの最終のシートと次ジョブの最初のシートの紙間時間の決定処理手順を示すフローチャートである。

本発明は、冷却手段で用紙温度を下げることにより、空気中の水分を用紙に吸収させて用紙の乾燥を防止し、絞り圧着綴じの綴じ力を安定させ、綴じ不良を防止することを特徴とする。

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の２つの態様を示す図である。本実施形態に係る画像形成システム１００は、画像形成装置１０１とシート処理装置としてのシート後処理装置（フィニッシャ）２０１とからなる。シート後処理装置２０１は、綴じ装置が画像形成装置１０１からシートを排出するシート搬送路内に設けられた所謂搬送路綴じ装置である。図１（ａ）は、画像形成装置１０１の搬送路内に設置された態様を、図１（ｂ）は搬送路外に設置された態様をそれぞれ示す。このシート後処理装置２０１は、搬送路内でシートを重ね合わせ整合する整合機能と、整合されたシート束を搬送路内で綴じる綴じ機能とを備えている。図１（ａ）の態様は画像形成装置１０１の胴内で後処理することから胴内処理装置とも呼ばれている。このように本実施形態に係るシート後処理装置２０１は小型で、画像形成装置１０１の形態に応じて胴内でも側面でも簡単に取り付け、あるいは配置することが可能である。

画像形成装置１０１は、画像処理部及び給紙部を含む画像形成エンジン部１０２と、画像読み取って画像データに変換する読み取りエンジン部１０３と、読み取りエンジン部１０３に読み取る原稿を自動的に送り込む自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１０４とを備えている。図１（ａ）の態様では、画像形成後のシートの排出が画像形成装置１０１の胴内に設けられた排紙部により行われ、図１（ｂ）の態様では、画像形成後のシートは画像形成装置１０１の外部に排出する排紙部により行われる。

図２は図１におけるシート後処理装置２０１の平面図、図３は正面図である。図２及び図３において、シート後処理装置２０１は、シート搬送路２４０に沿って入口側から入口センサ２０２、入口ローラ２０３、分岐爪２０４、綴じ具２１０及び排紙ローラ２０５を備えている。入口センサ２０２は、画像形成装置１０１の排紙ローラ１０２から排紙され、シート後処理装置２０１に搬入されたシートの先端、後端及びシートの有無を検知する。入口センサ２０２としては、例えば反射型の光センサが使用される。なお、反射型の光センサに代えて透過型の光センサを使用することもできる。入口ローラ２０３は、シート後処理装置２０１の入口に位置し、画像形成装置１０１の排紙ローラ１０２によって排紙されるシートを受け取り、綴じ具（ステープル装置）２１０内に搬入する機能を有する。また、後述するが、停止、回転、搬送量を制御可能な駆動源（駆動モータ）と、この駆動源を制御するＣＰＵ２０１−１も備えている。入口ローラ２０３は対となるローラとのニップに画像形成装置１０１側から搬送されてきたシートの先端部を突き当て、スキュー補正も行う。

入口ローラ２０３の後段には分岐爪２０４が配置されている。分岐爪２０４はシート後端を分岐搬送路２４１に導くために設けられている。この場合には、シート後端が分岐爪２０４を越えた後、分岐爪２０４は図３において時計回り方向に回転し、シートを搬入方向と逆の方向に搬送する。これにより、シート後端側は分岐搬送路２４１側に導かれる。分岐爪２０４は後述するが、ソレノイドによって駆動され、揺動動作を行う。なお、ソレノイドに代えてモータとすることもできる。分岐爪２０４は図３において反時計回り方向に駆動され、回転したとき、分岐搬送路２４１の搬送面にシートあるいはシート束を押圧することが可能である。これにより分岐爪２０４はシートあるいはシート束を分岐搬送路２４１で固定することができる。

排紙ローラ２０５はシート後処理装置２０１のシート搬送路２４０の最後段の出口直前に位置し、シートの搬送、シフト、排出を行う機能を有する。また、入口ローラ２０３と同様に排紙ローラ２０５の停止、回転、搬送量を制御可能な駆動源（駆動モータ）を備え、この駆動源は前記ＣＰＵ２０１−１によって制御される。排紙ローラ２０５のシフトはシフト機構２０５Ｍによって行われる。シフト機構２０５Ｍは、シフトリンク２０６、シフトカム２０７、シフトカムスタッド２０８及びシフトホームポジションセンサ２０９からなる。

シフトリンク２０６は排紙ローラ２０５の軸端２０５ａに設けられ、シフトの移動力を受ける。シフトカム２０７はシフトカムスタッド２０８を有し、回転をする円盤状の部品であり、この部品の回転によってシフトカムスタッド２０８を介しシフトリンク長穴部２０７ａに移動可能に挿入された排紙ローラ２０５をシート搬送方向と直交する方向に移動させる。この移動が所謂シフトである。シフトカムスタッド２０８はシフトリンク長穴部２０７ａと連動し、シフトカム２０７の回転運動を排紙ローラ２０５の軸方向の直動運動に変換する機能を有する。シフトホームポジションセンサ２０９はシフトリンク２０６の位置を検出し、シフトホームポジションセンサ２０９で検出した位置をホームポジションとし、このホームポジションを基準にシフトカム２０７の回転制御を実行する。この制御は前記ＣＰＵ２０１−１によって実行される。

綴じ具２１０は、シート端検知センサ２２０、綴じ具ホームポジションセンサ２２１及び綴じ具移動のためのガイドレール２３０を備えている。綴じ具２１０は、シート束ＰＢ（後述の実施例におけるシート束ＰＢに同じ）を綴じる機構で、所謂ステープラと称されるものである。本実施形態では一対の歯型２６１で挟み込み、加圧することによってシートを変形させ、シートの繊維を絡めて綴じる機能を備えたものである。この綴じ方式の他に、半抜き加工、切曲げ、切り曲げてさらに穴に通すなどの綴じ方の綴じ具を使用するハンドステープラも知られている。いずれにしてもサプライ消費を抑制し、あるいはリサイクルし易くし、そのままシュレッダにかけられるなどのことから省資源に大きく貢献する。そのため、このような綴じ具２１０を使用すると、シート後処理装置、所謂フィニッシャにおいても、金属針を使わず、絞り圧着綴じのようにシート単体で綴じ処理が可能となる。

なお、絞り圧着綴じを行うハンドステープラとしては、例えば実公昭３６−１３２０６号公報に開示された綴じ具が公知であり、切り曲げてさらに穴に通して綴じるハンドステープラとしては、例えば実公昭３７−７２０８号公報に開示された綴じ具が公知である。

シート端検知センサ２２０はシートの側端を検出するセンサで、シートを揃えるときに、このセンサ検知位置を基準に揃える。綴じ具ホームポジションセンサ２２１はシート幅方向に移動可能な綴じ具２１０の位置を検出するセンサで、最大サイズのシートが搬送されても邪魔にならない位置に綴じ具２１０が位置するポジションをホームポジションとし、その位置を検出する。ガイドレール２３０は綴じ具２１０がシート幅方向に安定して移動可能なように、その綴じ具２１０の移動をガイドするレールである。ガイドレール２３０は、綴じ具２１０がホームポジションから最小シートサイズのシートを綴じることができる位置までシート後処理装置２０１の搬送路２４０のシート搬送方向に直交する方向に移動可能なように設置されている。なお、綴じ具２１０は図示しない駆動モータを含む移動機構によってガイドレール２３０に沿って移動する。

搬送路２４０は受け入れたシートを搬送し、排出する搬送経路であって、シート後処理装置２０１の入口側から出口側まで貫通している。分岐搬送路２４１はシートを反転搬送して（スイッチバックさせて）後端側から搬入される搬送路であり、シート搬送路２４０から分岐している。分岐搬送路２４１はシートを重ね合わせて整合するために設けられ、集積手段として機能する。突き当て面２４２は、分岐搬送路２４１の末端に設けられ、シート後端を突き当て整合する基準面である。歯型２６１は、本実施形態では一対の凹部と凸部が噛み合うような形状の加圧挟持材であり、後述するが上側の第１の歯型部２６１ａと下側の第２の歯型部２６１ｂとからなり、シート束ＰＢを対向する両者の歯型面の間に挟み込んで加圧し、絞り圧着綴じを行う機能を有する。

図４及び図５は分岐爪２０４を中心とするシート後処理装置２０１の要部を示す図である。図４は分岐爪２０４がシート搬送にあるときの、図５はシートをスイッチバックさせるときの関連機構の詳細をそれぞれ示す。分岐爪２０４は、シートの搬送経路を搬送路２４０と分岐搬送路２４１のいずれかに切り換えるために支軸２０４ｂに関して予め設定された角度範囲で揺動可能に設けられている。分岐爪２０４は図中の右側より受け入れたシートが抵抗なく下流側に搬送できる位置、すなわち図４の位置がホームポジションとなっており、スプリング２５１により常時図示反時計回り方向に弾性的に加圧されている。

スプリング２５１は分岐爪可動レバー部２０４ａに掛けられ、分岐爪可動レバー部２０４ａには分岐ソレノイド２５０のプランジャが連結されている。なお、分岐搬送路２４１と分岐爪２０４は図５の状態でシートが分岐搬送路２４１に搬送された後、図４の状態になると、分岐搬送路２４１内にあるシートを挟持状態で保持することができる。搬送経路の切り換えは、分岐ソレノイド２５０のＯＮ／ＯＦＦによって行われる。すなわち、分岐ソレノイド２５０をＯＮすると、分岐爪２０４は図５において矢印Ｒ１方向に回転し、搬送路２４０を閉鎖し分岐搬送路２４１を開放することにより、分岐搬送路２４１にシートを導くことができる。

図６及び図７は本実施形態に係る綴じ具２１０の詳細を示す図である。綴じ具２１０は、歯型２６１、加圧レバー２６２、リンク群２６３、駆動モータ２６５、偏心カム２６６及びカムホームポジションセンサ２６７を構成要素として含んでいる。歯型２６１は上下対となり噛み合う形状の加圧部材（第１及び第２の歯型部２６１ａ，１６１ｂ：図１７，図１８参照）である。この歯型２６１は複数に組み合わせたリンク群２６３の作動端に位置し、動作端である加圧レバー２６２の加圧及び加圧解除動作によって接離する。

加圧レバー２６２は、回転する偏心カム２６６によって回動する。この偏心カム２６６は駆動モータ２６５より駆動力を与えられて回転し、カムホームポジションセンサ２６７の検知情報に基づいてカムの回転位置が制御される。回転位置は偏心カム２６６の回転軸２６６ａとカム表面との距離を規定し、この距離に基づいて加圧レバー２６２の押圧量が決まる。カムホームポジションセンサ２６７が偏心カム２６６の被検知対象であるフィラー２６６ｂを検知した位置がホームポジションである。図６に示すように、偏心カム２６６の回転位置がホームポジションにあるとき、歯型２６１は開いた状態となっている。この状態では、綴じ処理は不能であり、シート束の受け入れが可能な状態である。

シート束を綴じる場合には、図６に示した歯型２６１が開いた状態で、歯型２６１間にシート束を挿入し、駆動モータ２６５を回転させる。駆動モータ２６５が回転を開始すると、偏心カム２６６は図７中矢印Ｒ２方向へ回転する。この回転に応じて、偏心カム２６６のカム面が変位し、加圧レバー２６２は図中矢印Ｒ３方向に回転する。その回転力は、てこを利用したリンク群を介して力を増し、その作動端の歯型２６１に伝達される。

偏心カム２６６が一定量回転した時点で、上下の歯型２６１は噛み合い、シート束を挟み込み、加圧する。この加圧によってシート束は変形し、隣接したシート同士の繊維が絡み合い、綴じられる。その後、駆動モータ２６５が逆回転し、カムホームポジションセンサ２６７の検知情報で停止する。これにより、上下の歯型２６１は図６の状態に戻り、シート束を移動させることが可能な状態となる。また、加圧レバー２６２はバネ性を有しており、過負荷が加わったときは撓んで、その過負荷を逃がすようになっている。

図８ないし図１６はシート後処理装置２０１の綴じ具２１０によるオンライン綴じの綴じ動作を示す動作説明図である。なお、各図において（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。また、本実施形態でオンライン綴じとは、図１に示すように画像形成装置１０１の排紙口にシート後処理装置２０１を設置し、画像形成装置１０１で画像形成されたシートをシート後処理装置２０１に連続的に受け入れて整合し、綴じ処理を行うことを言う。これに対して後述のマニュアル綴じとは、画像形成装置１０１から印字出力されたシート若しくは別途印字出力されたシートをシート後処理装置２０１の綴じ具２１０で綴じるものである。マニュアル綴じは画像形成装置１０１の排紙から一連の動作で綴じるものでないので、オフライン綴じに含まれる。

図８はオンライン綴じ動作のイニシャル動作完了時の状態を示す図である。画像形成装置１０１から画像形成されたシートの出力が開始されると、各部はホームポジションに移動し、イニシャル処理（動作）を完了する。図８はこのときの状態を示す。

図９は画像形成装置１０１から１枚目のシートＰ１が排紙され、シート後処理装置２０１に搬入された直後の状態を示す図である。画像形成装置１０１から１枚目のシートＰ１がシート後処理装置２０１に搬入される前に、シート後処理装置２０１のＣＰＵ２０１−１は画像形成装置１０１のＣＰＵ（不図示）からシート処理の制御モードに関するモード情報とシート情報を受け取り、その情報に基づき、受け入れ待機状態になる。

制御モードには、ストレートモード、シフトモード及び綴じモードの３つのモードが設定されている。ストレートモードにおいては、受け入れ待機状態で入口ローラ２０３及び排紙ローラ２０５はシート搬送方向に回転を開始し、シートＰ１，・・・Ｐｎが順次搬送され、排出されて最終紙Ｐｎが排出された後、入口ローラ２０３及び排紙ローラ２０５は停止する。なお、ｎは２以上の正の整数である。

シフトモードにおいては、受け入れ待機状態で入口ローラ２０３及び排紙ローラ２０５は搬送方向に回転を開始する。シフト排紙動作は、１枚目のシートＰ１を受け入れて搬送し、１枚目のシートＰ１の後端が入口ローラ２０３を抜けたところで、シフトカム２０７が一定量回転し排紙ローラ２０５が軸方向に移動する。このとき１枚目のシートＰ１も排紙ローラ２０５の移動と共に移動する。また、１枚目のシートＰ１が排出されると、シフトカム２０７が回転してホームポジションに復帰し、次の２枚目のシートＰ２の搬入に備える。この排紙ローラ２０５のシフト動作を同じ部のｎ枚目（最終）のシートＰｎの排出が完了するまで繰り返す。これにより、１部（１冊）分のシート束ＰＢが一方にシフトした状態で排紙され、積層される。次の部の１枚目のシートＰ１が搬入された場合、シフトカム２０７は前の部とは逆方向に回転し、シートＰ１は前の部とは逆側に移動し、排出される。

綴じモードにおいては、受け入れ待機状態で入口ローラ２０３は停止しており、排紙ローラ２０５が搬送方向に回転を開始する。また、綴じ具２１０はシート幅より一定量退避した待機位置に移動して待機する。この場合、入口ローラ２０３はレジストローラとしても機能する。すなわち、１枚目のシートＰ１がシート後処理装置２０１に搬入され、シート先端は入口センサ２０２により検知され、さらに入口ローラ２０３のニップに突き当たる。そして、１枚目のシートＰ１は、突き当たった位置からさらに一定量の撓みを生じさせる距離だけ画像形成装置１０１の排紙ローラ１０２によって搬送される。前記距離搬送された後、入口ローラ２０３の回転が開始される。これにより１枚目のシートＰ１のスキュー補正が行われる。図９（ａ）及び（ｂ）はこのときの状態を示す。

図１０はシート後端が入口ローラ２０３のニップから離脱して分岐搬送路２４１を超えたときの状態を示す図である。１枚目のシートＰ１の搬送量は、シート後端の入口センサ２０２による検知情報に基づいてカウントされ、シート搬送位置の位置情報はシート後処理装置２０１のＣＰＵ２０１−１によって把握されている。シート後端が入口ローラ２０３のニップを通過したら、入口ローラ２０３は次の２枚目のシートＰ２の受け入れのために回転を停止する。それと同じタイミングでシフトカム２０７が図１０の矢印Ｒ４方向（図示時計回り方向）に回転し、１枚目のシートＰ１をニップした状態で排紙ローラ２０５は軸方向に移動を開始する。これにより１枚目のシートＰ１は図１０において矢印Ｄ１方向に斜行しながら搬送される。その後、綴じ具２１０に併設又は組み込まれたシート端検知センサ２２０がシートＰの側端部を検知すると、シフトカム２０７は停止し、次いで逆転し、シート端検知センサ２２０がシートＰの非検知状態でシフトカム２０７は停止する。そして、前記動作が完了し、シート後端が分岐爪２０４先端を通過した所定の位置で排紙ローラ２０５は停止する。

図１１はシートＰ１をスイッチバックしてシートＰ１の搬送方向を整合するときの状態を示す図である。図１０の状態から分岐爪２０４を図示矢印Ｒ５方向に回転させ、搬送経路を分岐搬送路２４１に切り換えた後、排紙ローラ２０５を逆回転させる。これにより１枚目のシートＰ１は矢印Ｄ２方向にスイッチバックされ、シート後端が分岐搬送路２４１に搬入され、さらに、突き当て面２４２に突き当てられる。このシート後端の突き当てによりシート後端は突き当て面２４２を基準に揃えられる。１枚目のシートＰ１が揃えられると、排紙ローラ２０５は停止する。このとき、排紙ローラ２０５は１枚目のシートＰ１が突き当て面２４２に突き当たるとスリップし、搬送力が付与されないようになっている。すなわち、１枚目のシートＰ１がスイッチバックして突き当て面２４２に突き当たり、シート後端が突き当て面２４２を基準に揃えられると、それ以上、搬送されてシートが座屈しないように設定されている。

図１２は分岐搬送路２４１に１枚目のシートＰ１を待機させ、次の２枚目のシートＰ２を搬入するときの状態を示す図である。先行の１枚目のシートＰ１が突き当て面２４２を基準に揃えられた後、分岐爪２０４を図示矢印Ｒ６方向に回転させる。これにより分岐搬送路２４１に位置しているシート後端を、分岐爪２０４の下面である接触面２０４ｃが分岐搬送路２４１の表面に強力に押さえ付け、動かない状態にして待機する。後行の２枚目のシートＰ２が画像形成装置１０１から搬入されてくると、先行の１枚目のシートＰ１と同様に入口ローラ２０３でスキュー補正を行う。次いで、入口ローラ２０３の回転が開始するのと同時に排紙ローラ２０５も搬送方向に回転を開始する。

図１３は２枚目のシートＰ２が搬入されてきたときの状態を示す図である。図１２の状態から２枚目のシートＰ２、さらに３枚目以降のシートＰ３，・・・，Ｐｎが搬送されてきたときも、図１０及び図１１に示した動作を実行し、順次、画像形成装置１０１から搬送されてくるシートを予め設定した位置に移動させて重ね合わせ、整合状態のシート束ＰＢを搬送路２４０内にスタック（集積）する。

図１４は最終紙Ｐｎを整合してシート束ＰＢを形成したときの状態を示す図である。最終紙Ｐｎを整合状態のシート束ＰＢとして動作完了したら、排紙ローラ２０５を一定量搬送方向に回転させ停止する。この動作でシート後端を突き当て面２４２に突き当てたときに発生した撓みを解消させる。その後、分岐爪２０４を図示矢印Ｒ５方向に回転させ、接触面２０４ｃを分岐搬送路２４１から離間させることによりシート束ＰＢへの加圧力を開放する。これによりシート束ＰＢは分岐爪２０４による拘束力が解除され、排紙ローラ２０５による搬送が可能となる。

図１５は綴じ動作時の状態を示す図である。図１４の状態から排紙ローラ２０５を搬送方向に回転させ、綴じ具２１０の歯型２６１の位置とシート束ＰＢの綴じ位置が一致する距離分シート束ＰＢを搬送し、その位置で停止させる。これによりシート束ＰＢの搬送方向の加工位置が歯型２６１の搬送方向の位置と合致する。そして、綴じ具２１０を綴じ具２１０の歯型２６１の位置とシートの加工位置が一致する距離分だけ図示矢印Ｄ３方向に移動させ、停止する。これによりシート束ＰＢの幅方向の加工位置が歯型２６１の位置と搬送方向及び幅方向で合致することになる。このとき、分岐爪２０４は図示矢印Ｒ６方向に回転し、シート受け入れ状態に復帰する。その後、駆動モータ２６５をＯＮし、歯型２６１によってシート束ＰＢを加圧し、絞ることによって圧着綴じを行う。なお、本実施形態では、絞り圧着綴じを行う綴じ具２１０を使用した例を例示しているが、半抜き加工、切曲げ、切り曲げてさらに穴に通すなどの綴じ方の綴じ具を使用しても良いことは言うまでもない。

図１６はシート束ＰＢを排紙するときの状態を示す図である。図１５に示したようにして綴じられたシート束ＰＢは、排紙ローラ２０５の回転により排出される。シート束ＰＢが排出され後、シフトカム２０７を矢印Ｒ７方向に回転させ、ホームポジション（図８の位置）に復帰させる。これと並行して綴じ具２１０を図示矢印Ｄ４方向に移動させ、ホームポジション（図８の位置）に復帰させる。これにより、１部（１冊）のシート束ＰＢの整合動作を綴じ動作が完了する。次の部がある場合には、図８から図１６の動作を繰り返し、同様にして絞り圧着綴じされた１部のシート束ＰＢを作成する。

図１７は、本実施形態における画像形成システム１００のシステム構成を示すブロック図である。

画像形成システム１００は図１にも示したように画像形成装置１０１及びシート後処理装置２０１と、を備え、画像形成装置１０１には、操作部１１０が設けられている。画像形成装置１０１はＣＰＵ１０１ａ及びシート後処理装置２０１と通信を行うための通信ポート１０１ｂを備えている。シート後処理装置２０１も同様にＣＰＵ２０１ａ及び画像形成装置１０１と通信を行うための通信ポート２０１ｂを備えている。これにより、画像形成装置１０１とシート後処理装置２０１は通信ポート１０１ｂ，２０１ｂを介して接続された通信線１０１ｃによって相互の通信が可能となっている。また、制御部１１０はＩ／Ｏインターフェース１０１ｄによって接続されている。

画像形成装置１０１及びシート後処理装置２０１はそれぞれＣＰＵ１０１ａ，２０１ａによって制御されている。ＣＰＵ１０１ａ，２０１ａは、それぞれ制御部と演算部を含み、制御部が命令の解釈とプログラムの制御の流れを制御し、演算部が演算を実行する。また、プログラムは図示しないメモリに格納され、実行すべき命令（ある数値又は数値の並び）を前記プログラムの置かれたメモリから取り出し、前記プログラムを実行する。

図１８は、冷却装置として冷却ファンを備えた本実施形態に係るシート後処理装置２０１を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図である。２点鎖線で示す冷却ファン２５０は、綴じ２１０と分岐爪２０４の間のシート搬送路２４０の上部であって、搬送されるシートＰ１，・・・Ｐｎの綴じ部の上側に配置されている。これにより、順次搬送されるシートＰ１，・・・Ｐｎ及び綴じ処理のために集積されるシート束ＳＢの綴じ部に対して上面側から冷却用の風（冷却風）Ｗを当てることができる。これにより、シートＰ１，・・・Ｐｎ若しくはシート束ＳＢは、冷却ファン２５０からの風Ｗによって冷却される。そのため、集積されている時間が長いほど冷却ファン２５０によって冷却される時間が長くなる。

図１９は、冷却ファンによる送風を伴う綴じモード時の搬送制御の制御手順を示すフローチャートである。この制御はシート後処理装置２０１のＣＰＵ２０１ａによって実行される。

図１９において、画像形成装置１０１からシートＰ１が搬送されてくる際、シートＰ１の搬送が開始される前に冷却ファン２５０の駆動を開始する（ステップＳ１０１）。シートＰ１の搬送が開始され、シート後処理装置２０１において画像形成装置１０１から綴じ処理の指示が来るまで、搬入されてくるシートＰ１，・・・Ｐｎをスタックし続ける（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。この間、スタックされたシートＰ１，・・・Ｐｎは冷却ファン２５０により冷却され続けている。

画像形成装置１０１から綴じ処理の指示が来た場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、シートＰ１，・・・Ｐｎのスタック完了後、予め規定された時間（以下、「規定時間」と称す）を空けた後（待機した後）に（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）綴じ処理を実行する（ステップＳ１０６）。次いで、綴じ処理が施されたシート束ＰＢを排紙トレイ２４５へ排出し（ステップＳ１０７）、次の用紙が搬送されてくる場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）は、ステップＳ１０２に戻って以降の処理を繰り返し、次のシートＰ１がない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）は冷却ファン２５０を停止させて動作を完了する（ステップＳ１０９）。

なお、ステップＳ１０５の規定時間（若しくは待機時間）は、シートの画像形成される面数、画像形成装置１０１の定着温度、あるいはユーザの操作入力に基づいて設定される。

用紙の画像形成される面数で規定時間を設定する場合、例えば、片面印刷の場合はＴ１（ｍｓ）、両面印刷の場合はＴ２（ｍｓ）を規定時間（待機時間）とする。ただし、Ｔ１＜Ｔ２とする。また、画像形成される面数の情報は画像形成装置１０１から通信ポート２０１ｂ（Ｉ／Ｆ）を介して受信する。

画像形成装置１０１の定着温度によって規定時間（待機時間）を設定する場合、例えば、定着温度が１８０℃の場合はＴ３（ｍｓ）、定着温度が２００℃の場合はＴ４（ｍｓ）を規定時間（待機時間）とする。ただし、Ｔ３＜Ｔ４とする。また、定着温度の情報は画像形成装置１０１より通信ポート２０１ｂ（Ｉ／Ｆ）を介して受信する。

ユーザが時間を入力し、その入力された時間を規定時間（待機時間）とする場合、画像形成装置１０１の操作部１１０から規定時間を入力すると、シート後処理装置２０１はその情報を画像形成装置１０１から通信ポート２０１ｂ（Ｉ／Ｆ）を介して受信し、受信した規定時間に基づいてステップＳ１０５の判定処理を実行する。

図２０は操作部１１０の操作パネル１２０を示す正面図である。同図において、操作パネル１２０の前面上部には表示モニタ１２１が、前面下部中央にはテンキー１２２が、前面下部右下にはスタートキー１２４が、その直ぐ上にはストップキー１２３が、また、前面上部右側には電源キー１２５が設けられている。表示モニタ１２１はタッチパネルとなっており、表示モニタ１２１上でのユーザのタッチ操作により画像形成の各種設定を行うことができる。また、テンキー１２２、スタートキー１２４、ストップキー１２３及び電源キー１２５はハードキーである。この表示パネル１２０において、画像形成の各種設定が完了した後、スタートキー１２４を押下すると、その設定内容に対応した画像形成が開始される。

図２１は、本実施形態における表示モニタ１２１の綴じ処理及び規定時間を設定する設定画面を示す図である。

表示モニタ１２１は、設定するための各種キーが表示されている。綴じ処理を設定する場合は、図２１は「綴じ」キー１３０を押下したときの表示画面の例である。この例では、綴じキー１３０を押下すると、この綴じキー１３０の表示部と繋がる１つの画面に「針無し綴じ」１３１と「綴じ強度調整」１３２の選択キーが表示される。

この画面で「針無し綴じ」１３１を押下すると、「針無し綴じ」の背景が黒になり、針無し綴じ処理が設定されたことを明示する。この状態でスタートキー１２４を押下すると針無し綴じ処理を実施する画像形成が開始される。

図２１の画面で「綴じ強度調整」１３２を押下すると、図２２に示す綴じ強度設定画面１４０に切り替わり、規定間表示欄１４１が表示される。そこで、テンキー１２２からキー入力を行うことにより規定時間Ｔ５を入力することができる。入力された時間は、規定時間表示欄１４１に表示される。綴じ強度を強くしたい場合は規定時間を長くし、綴じ強度を弱くしたい場合は規定時間を短く設定する。

図２２では、図２１の画面で「綴じ強度調整」１３２を押下したときの表示モニタ１２１の表示例であり、図２２では綴じ強度設定画面１４０が表示され、ユーザが直接規定時間を入力するようになっている。これに対し、
・規定時間を段階的に表示し、その中から選択できるような選択式
・綴じ強度を段階的に表示し、その中から選択できるような選択式
の表示を行い、ユーザがその選択表示の中から希望する規定時間あるいは綴じ強度を選択するように構成することもできる。

一方、綴じ処理を実施する場合、ステップＳ１０５で規定時間が経過した後にステップＳ１０６で綴じ処理を実行する。その際、画像形成装置１０１は規定時間を含めた時間で前ジョブの最終のシートＰｎと次ジョブの最初のシートＰ１の間の紙間時間を決定する必要がある。

図２３は、画像形成装置１０１が綴じ処理を実施するシート束ＰＢの前ジョブの最終のシートＰｎと次ジョブの最初のシートの紙間時間の決定処理手順を示すフローチャートである。

図２３では例として、以下の３条件で規定時間を決定する場合を示している。
１．用紙の画像形成される面数で規定する。
２．画像形成装置の定着温度によって規定する。
３．規定時間の入力を行い、入力された時間を規定時間とする。

そこで、図２３の処理手順では、画像形成装置１０１の定着装置の定着温度チェック（ステップＳ２０１）、画像形成面数のチェック（ステップＳ２０２）及び綴じ強度設定時間のチェック（ステップＳ２０３）を順次実行し、綴じ強度を設定するための時間を取得する。

このステップＳ２０１からステップＳ２０３のチェックで前記Ｔ３，Ｔ４、Ｔ１，Ｔ２、あるいは操作入力された規定時間Ｔ５を取得した後、ステップＳ２０４で規定時間を含めた時間で紙間時間を計算し、ステップＳ２０５で紙間時間を決定する。

このようにして、冷却ファン２５０からの風Ｗで冷却されたシート束ＰＢに対して綴じ具２１０により所望の綴じ強度を確保した状態で絞り圧着綴じを行うことができる。その際、綴じ強度はステップＳ２０１ないしＳ２０３の処理で設定され、紙間時間はステップＳ２０４，Ｓ２０５の処理で決定されるので、効率よく綴じ処理を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、冷却ファン２５０によって装置外の空気を冷却風ＷとしてシートＰ１，・・・Ｐｎあるいはシート束ＰＢに吹き付け手冷却しているが、熱交換器を備えた小型の空調装置を使用して冷却風Ｗを送るようにすることもできる。

以上のように、本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。

１）シートＰ１，・・・Ｐｎを搬送する入口ローラ２０３、排紙ローラ２０５（搬送手段）と、前記搬送されたシートを集積するシート搬送路２４０及び分岐搬送路２４１（集積手段）と、前記集積されたシート束ＰＢ（シート群）に対して上側の第１の歯型部２６１ａと下側の第２の歯型部２６１ｂ（一対の歯型部：凹部と凸部）が噛み合うようにして厚み方向から押圧力を加えて綴る綴じ具２１０（綴じ手段）と、を有するシート後処理装置２０１（シート処理装置）であって、前記綴じ具２１０（綴じ手段）によって綴じる前に前記シートＰ１，・・・Ｐｎ又はシート束ＰＢ（シート群）を冷却する冷却ファン２５０（冷却手段）を備えたので、画像形成装置１０１で加熱されたシート（乾燥したシート）を冷却ファン２５０で風Ｗを送って冷却することによりシートの温度を下げることができる。その結果、空気中の水分がシートに吸収され、シートの乾燥が緩和され、あるいはシートの乾燥が防止され、絞り圧着綴じで必要な綴じ強度を得ることが可能となる。これにより、画像形成装置１０１から搬送されてきた乾燥したシートであっても、絞り圧着綴じで安定した綴じ力を保持することができる。

２）前記シート束ＰＢ（シート群）に対する綴じ強度に応じて前記冷却ファン２５０（冷却手段）からの風Ｗによる冷却時間をＣＰＵ２０１ａ（制御部）で設定するので、冷却時間の設定により、必要とされる綴じ強度を得ることができる。

３）前記冷却時間が、前記綴じ強度を強くする場合には長く、弱くする場合には短く設定されるので、綴じ強度を冷却時間の長短により容易に設定することができる。

４）前記綴じ強度が、綴じ処理を施す前記シート束ＰＢ（シート群）の最後のシートＰｎが前記シート搬送路２４０及び分岐搬送路２４１（集積手段）に集積されてから綴じ処理されるまでの待機時間の変更により設定されるので、容易に綴じ強度を設定することができる。

５）前記待機時間（規定時間）Ｔ１，Ｔ２（ｍｓ）が片面印刷か両面印刷かという画像形成が施されるシートの面数に応じて設定されるので、容易に待機時間を設定することができる。

６）前記待機時間（規定時間）Ｔ３，Ｔ４（ｍｓ）が定着手段の加熱温度（例えば１８０℃あるいは２００℃）に応じて設定されるので、容易に待機時間を設定することができる。

７）前記待機時間（規定時間）Ｔ５（ｍｓ）が操作部１１０の操作パネル１２０のテンキー１２２からの操作入力によって設定されるので、ユーザライクの綴じ強度をユーザ自身で容易に設定することができる。

８）冷却ファン２５０によって前記冷却手段が構成されるので、簡単な構成と制御でシートＰ１，・・・Ｐｎあるいはシート束ＰＢ（シート群）を冷却し、綴じ強度に必要な水分を吸収させることができる。

なお、前記実施形態における効果の説明では、本実施形態の各部について、特許請求の範囲における各構成要素をかっこ書きで示し、若しくは参照符号を付し、両者の対応関係を明確にした。

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。前記実施例は、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。

１００ 画像形成システム
１０１ 画像形成装置
１１０ 操作部
１２０ 操作パネル
１２２ テンキー
２０１ シート後処理装置
２０１ａ ＣＰＵ
２０３ 入口ローラ
２０５ 排紙ローラ
２１０ 綴じ具
２４０ シート搬送路
２４１ 分岐搬送路
２５０ 冷却ファン
２６１ 第１の歯型部
２６２ 第２の歯型部
Ｐ１，・・・Ｐｎ シート
ＰＢ シート束
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５ 規定時間（待機時間）

特開２００８−１５５５４４号公報

Claims (9)

1. シートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送されたシートを集積する集積手段と、
   前記集積されたシート群に対して一対の歯型部によって厚み方向から押圧力を加えて綴る綴じ手段と、
   を有するシート処理装置であって、
   前記綴じ手段によって綴じる前に前記シート又はシート群を冷却する冷却手段を備え、
   前記シート群に対する綴じ強度に応じて前記冷却手段による冷却時間が設定されるシート処理装置。
2. 請求項１に記載のシート処理装置であって、
   前記冷却時間が、前記綴じ強度を強くする場合には長く、弱くする場合には短く設定されるシート処理装置。
3. 請求項２に記載のシート処理装置であって、
   前記冷却時間が、綴じ処理を施す前記シート群の最後のシートが前記集積手段に集積されてから綴じ処理されるまでの待機時間の変更により設定されるシート処理装置。
4. 請求項３に記載のシート処理装置であって、
   前記待機時間が、画像形成が施されるシートの面数に応じて設定されるシート処理装置。
5. 請求項３に記載のシート処理装置であって、
   前記待機時間が定着手段の加熱温度に応じて設定されるシート処理装置。
6. 請求項３に記載のシート処理装置であって、
   前記待機時間が操作部からの操作入力に応じて設定されるシート処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート処理装置であって、
   前記冷却手段が冷却ファンであるシート処理装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシート処理装置を備えた画像形成システム。
9. 搬送手段によりシートを搬送する搬送工程と、
   集積手段に前記搬送工程で搬送されたシートを集積する集積工程と、
   前記集積手段に集積されたシート群に対して凹部と凸部を有する綴じ手段によって厚み方向から押圧力を加えて綴る綴じ工程と、
   を備えたシート綴じ方法であって、
   前記綴じ工程で綴じる前に冷却手段によって前記シート又はシート群を冷却する冷却工程を有し、
   前記冷却工程では、前記シート群に対する綴じ強度に応じて前記冷却手段による冷却時間が設定されるシート綴じ方法。