JPS6160761B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真プリント機に使用する改良し
たステープル綴じ装置に関する。

電子写真プリント機においては、光導電性部材
がほぼ均一な電位に帯電されてその表面を感光性
となされる。この光導電性部材の帯電された部分
は次に複写すべきオリジナルの光像で露光され
る。帯電された光導電性部材の表面は露光されて
光を照射された面積部分につき電荷を選択的に除
電される。これにより光導電性部材の表面に静電
潜像が記録されるのであり、この潜像は複写すべ
きオリジナルに含まれている情報面積部分に対応
するものである。光導電性部材の表面に静電潜像
が記録された後、この潜像は現像剤ミツクスを接
触させることにより現像される。トナー粉末は現
像剤ミツクスのキヤリヤ粒子から潜像上へ像形状
として吸着される。然る後、トナー粉末はコピー
シートへ転写される。最終的にはコピーシートは
加熱されてトナー粉末が像形状としてコピーシー
トへ永久的に定着するようになされる。この全体
的な工程は米国特許第2297691号明細書において
カールソンによつて最初に開示され、当該技術分
野における関連する多くの特許によりさらに改修
されて記載されている。

しばしば、個々のコピーセツトがオリジナルセ
ツトとそれぞれ同じくなるように複数のコピーセ
ツトを作ることが強く望まれる。これは電子写真
プリント機に循環式文書処理装置を使用すること
で一般に遂行される。この循環式文書処理装置は
プリント機のプラテン上に配置され、オリジナル
文書を順次にプラテンへ送つて露光し複写するよ
うになす。各オリジナルは露光された後でオリジ
ナルのスタツクへ戻され、次のコピー操作に際し
て再び像形成するようになされる。このようにし
て振分けられたコピーセツトが形成されるのであ
る。

しばしば個々のコピーセツトを小冊子のように
固定することが望まれる。これはコピーを互いに
ステープル綴じして達成される。高速度電子写真
プリント機においては、出来るだけ迅速にステー
プル綴じ装置を作動することが強く望まれる。一
般に、シートのスタツクを通してステープルを打
込むに必要とされる力はシートのスタツクの厚さ
によつて決まる。空気装置においては、圧力は時
間の関数として増加する。従つて薄いシートのス
タツクに比較して厚いシートのスタツクではステ
ープル綴じするのに必要な圧力に達するのにより
長い時間を必要とする。従つてシートのスタツク
が僅かな数のコピーシートからなる場合には、そ
のシートのスタツクを通してステープルを打込む
のに必要となる圧力はより多くのコピーシートか
らなるスタツクに比較して短時間で得られること
になる。これ迄はステープル綴じ装置は固定的な
一定の時間間隔にてシートスタツクにステープル
を打込むようになつていた。勿論この時間間隔は
スタツクの厚さが最大すなわちシート数が最多の
場合に対応する最低の作動速度に設定されてい
た。このことは電子写真プリント機の能率を低下
させる。

従つて、本発明の第１の目的はステープル打込
み時間間隔を最適となすステープル綴じ装置を提
供することである。

各種形式の装置がこれ迄にステープル綴じ装置
の改良として開発されて来た。以下の従来技術は
関連するものである。すなわち、 1969年10月28日付レデイーホーに交付の米国特
許第3474947号 1972年８月12日付ターナーその他の交付の米国
特許第3685712号 前述の従来技術の要旨は次の如く要約される。
すなわち、 レデイーホーはステープル綴じ装置として空気
式作動装置に開示している。

ターナーその他はコピーシートのセツトを小冊
子として綴じるためのステープル綴じ装置を開示
している。コピーシートのセツトは電子写真プリ
ント機においてオリジナルを繰返してコピーして
複写される。

要約すれば、本発明によつて複数のシートを互
いに綴じるためのステープル綴じ装置が提供され
る。

本発明の特徴によれば、このステープル綴じ装
置はシートを互いにステープル綴じする手段を含
んでいる。また互いにステープル綴じされるシー
トの数にもとずいて決まる時間的間隔にてステー
プル綴じ手段を周期的に付勢するための手段が備
えられている。

本発明のその他の目的および利点は以下の説明
を読み、添付図面を参照することで明らかとなろ
う。

本発明は以下に好ましい実施例について説明さ
れるが、この実施例に本発明を限定する意図はな
いことが理解されよう。

本発明のステープル綴じ装置を備えた例示的電
子写真プリント機の全体的な理解を得るために図
面が参照される。図面において同一符号は全図に
わたり同一部材を示す。第１図は本発明のステー
プル綴じ装置を備えた電子写真プリント機の各種
の部材を概略的に示している。このステーブル綴
じ装置は電子写真プリント機に使用するのに特に
好適であるが、以下の説明からこの装置が各種の
機械に対しても同様に好適であり、図示実施例に
対する適用に限定する必要はない。

電子写真プリント機の技術は良く知られている
から、第１図に示した電子写真プリント機に使用
されている各種の処理ステーシヨンは以下に概略
的に示し、それらの作動は図面を参照して簡単に
説明する。

第１図に示す如く、この電子写真プリント機は
例えばアルミニウムの如き導電性基体に付着され
た例えばセレニウム合金のような光導電性表面を
有するベルト１０を使用している。第１図に示す
如く、ベルト１０は矢符１２の方向へ動いてその
移動路に沿つて配置されている各種の処理ステシ
ヨンを順次通つて進む。ローラー１４，１６およ
び１８がベルト１０を支持している。駆動機構す
なわち適当なモーターがローラー１４に連結さ
れ、ベルト１０を矢符１２の方向へ進める。

先ず、ベルト１０の部分は帯電ステーシヨンＡ
を通過する。帯電ステーシヨンＡにおいて符号２
０で全体を示されているコロナ発生器がベルト１
０の光導電性表面をほぼ均一な比較的高い電位に
帯電させる。適当なコロナ発生器は1958年にビバ
ーベルグに付与された米国特許第2836725号に記
載されている。

次にこの光導電性ベルト１０帯電された部分は
露光ステーシヨンＢを通して進む。露光ステーシ
ヨンＢにおいてオリジナル２２は符号２４により
全体を示されている循環式文書処理装置によつて
透明なプラテン２６上へ送られる。この循環式文
書処理装置２４はオリジナルのセツトを収容す
る。オリジナルはこのセツトから順次送られ、透
明なプラテン２６上に下向きに置かれる。オリジ
ナルは露光された後循環式文書処理装置によつて
オリジナルセツトの上部に戻され、次の像形成の
準備がなされる。この循環式文書処理装置２４は
米国特許第1492466号明細書に記載された型式の
ものであることが好ましい。循環式文書処理装置
２４は１つのセツトをなすオリジナルの数を計数
するための回路を含む。これにより、各セツトに
含まれるコピーすべきオリジナルの数を検出する
カウンターと関連してスイツチが使用される。オ
リジナルセツトの全部がコピーされた後、カウン
ターはリセツトされる。このようにして、電気的
出力信号が循環式文書処理装置２４から発信され
るのであり、各セツトをなすオリジナルの数が指
示される。この数は互いにステープル綴じされて
各々の小冊子を作るコピーの数に一致する。例示
的なカウンター構成はリーフスイツチを含み、こ
のスイツチがオリジナルの通過する毎に閉じて計
数する。さらに、循環式文書処理装置２４はセツ
トを分離するためのセパレーターを使用し、複写
されたオリジナルが複写されていないオリジナル
と離隔されるようになされる。オリジナルのセツ
トのすべてが複写され終ると、第２の電気的信号
が発信されてカウンターを再び「０」に戻す。透
明のプラテン２６上に置かれた各オリジナル２２
はランプによつて露光され、ランプは光線をオリ
ジナルに照射する。オリジナル２２から反射され
た光線は露光装置の光学装置を通過し、オリジナ
ルの情報面積部分に含まれる光像を形成する。露
光装置のこの光学装置例えばレンスおよびミラー
は光像をベルト１０の光導電性表面の帯電部分へ
投影する。このようにしてベルト１０の帯電され
た光導電性表面はオリジナルの光像により選択的
に除電される。このことがベルト１０の光導電性
表面に静電潜像を記録するのであり、この潜像は
オリジナル２２の情報面積部分に対応する。

然る後、ベルト１０は光導電性表面に記録した
静電潜像を現像ステーシヨンＣへ進める。現像ス
テーシヨンＣにおいて、現像ユニツトは磁気ブラ
シ現像ローラー３０，３２，３４および３６を含
み、これらはハウジング２８内に配置され、現像
剤ミツクスをベルト１０の光導電性表面に記録さ
れた静電潜像と接触させる。現像剤ミツクスはト
ナー粉末を静電気的に吸着しているキヤリヤ粒子
を含む。各々の磁気ブラシ現像ローラーは現像剤
ミツクスの鎖状アレーを形成し、このアレーは外
方向に伸長する。現像剤ミツクスはベルト１０の
光導電性表面に記録された静電潜像と接触する。
この潜像はトナー粉末をキヤリヤ粒子から吸引
し、ベルト１０の光導電性表面にトナー粉末像を
形成する。

ベルト１０の光導電性表面に記録されたトナー
粉末像は次に転写ステーシヨンＤへ送られる。転
写ステーシヨンＤはベルト１０がローラー１４の
回りを動くに際する接線方向のある点に位置決め
される。転写ローラー４０はコピーシートを転写
ローラー４０とベルト１０との間に介在させるよ
うに転写ステーシヨンＤに配置される。転写ロー
ラー４０は適当な強度および極性に電気的バイア
スされており、ベルト１０からそれに接するコピ
ーシートの表面へトナー粉末像を吸着させるよう
なつている。コピーシートへトナー粉末像を転写
した後、コンベヤー４２はコピーシートを矢符４
４の方向へ定着ステーシヨンＥへと進める。

定着ステーシヨンＥを説明する前に、シート給
送装置を簡単に説明する。シート給送装置はシー
ト移送部４６を含み、このシート移送部４６はス
タツク４８あるいはスタツク５０から順次にコピ
ーシートを送るようになつている。プリント材の
プログラムによつて操作者は何れのスタツクから
コピーシートを送るか選択できるようになつてい
る。従つて、選択されたコピーシートが転写ステ
ーシヨンＤへ送られて、ベルト１０の光導電性表
面に付着せるトナー粉末像がそのコピーシートへ
転写される。

定着ステーシヨンＥはフユーザー組立体を含
む。このフユーザー組立体は全体的に符号５２で
示されている。フユーザー組立体５２は加熱ロー
ラーおよび支持ローラーを含む。トナー粉末像を
有するコピーシートはトナー粉末像をフユーザー
ローラーに接触させようにフユーザーローラーお
よび支持ローラーの間を通過される。このように
してトナー粉末像はコピーシートに永久的に定着
されるフユーザー装置による溶融の後、コンベヤ
ー５４および５６はコピーシートを仕上げてステ
ーシヨンＦへ送る。

仕上げステーシヨンＦはコピーシートを受け取
り、スタツク状になし、そして所望のセツトとな
すためのトレー５８を含む。循環式文書処理装置
２４がすべてのオリジナルのコピーが終了したこ
とを指示すると、コピーされたオリジナルの数に
対応する電気的信号を発する。こ電気的信号に応
答して、全体を符号６０で示すステープル綴じ装
置がコピーシートのセツト小冊子のように綴じ
る。このステープル綴じ装置６０はステープル綴
じされるシートの数すなわちスタツクの厚さによ
つて定まる間隔にて空気圧で作動される。第１図
に概要を示してあるように、ステープル綴じ装置
６０はコピーシートのスタツク６４と係合する、
ステープル綴じするための手段であるステープラ
ー６２を有しており、こステープラー６２は空気
式駆動機構８０によつて作動され、ステープルを
トレー５８上に位置するスタツク６４に打込むよ
うになつている。クランパー６６は空気駆動部７
６によつて作動されステープラー６２がステープ
ルを打込むときスタツク６４の底面を指示する。
また、打込まれたステープルの脚部を折曲げてス
タツク６４の底面と係合させるためにロツド１２
０（第２図で詳述する）を作動させる折曲げ装置
７８が備えられている。圧力源である圧縮機６８
がアキユームレーター７０に接続されている。コ
ントローラー７４によつて作動される弁７２は空
気駆動部７６および折曲げ装置７８をアキユーム
レーター７０に対して周期的に接続させるように
なつている。さらに、コントローラー７４はまた
弁７２を制御してステープラー６２の空気式駆動
機構８０を周期的にアキユムレーター７０に接続
する。循環式文書処理装置２４からの信号がコピ
ーされたオリジナルの数を指示する。この指示信
号はステープラー６２を作動する空気式駆動機構
８０の作動時期を定める。すなわち、コントロー
ラー７４はこの指示信号によつて弁７２のスイツ
チングを制御するのである。先ずこの弁７２は空
気駆動部７６がクランパー６８をトレー５８のシ
ートのスタツク６４の底面と係合させるように作
動させる。これによりシートのスタツク６４はス
テープラー６２と係合するように押し付けられ
る。然る後、コントローラー７４は弁７２を作動
して空気式駆動機構８０を付勢し、ステープラー
６２を作動させてステープルをスタツク６４に打
込む。前述したように、ステープルを打込むのに
必要な圧力はスタツク６４の厚さすなわち、含ま
れているシートの数によつて定まる。シートの数
が多いほど必要な圧力は大となる。ステープルが
打込まれた後、コントローラー７４は弁７２の入
口ポートを閉じ、折り曲げ装置７８に通ずる出口
ポートを開き、圧力流体を折り曲げ装置７８に向
けて空気式駆動機構８０及び空気駆動部７６から
排出させる。折り曲げ装置７８はこの排出された
圧力流体によつて作動され、ロツド（第２図に示
す）を上昇させてステープルの脚部をスタツク６
４の底面に係合させるように折り曲げる。その
後、圧縮機６８はアキユムレーター７０へ圧力流
体を供給し、その中の圧力を必要な大きさまで蓄
圧する。蓄圧に必要な時間はシートのスタツク６
４へステープルを打込むのに必要な圧力が得られ
る時間に対応するようにされる。すなわち、蓄圧
時間は、スタツクの厚さすなわちシートの数に対
応する。ステープラー６２の作動周期はシートの
数に対応して定まり、例えば、シートの数が少い
ときは短い間隔にて（アキユムレター内の圧力は
低い圧力で）ステープラー６２が作動されること
になる。前述した作動が終了した後であつて、次
にステープラー６２が作動させられるまでの間
に、コントローラー７４は弁８２を開いて折り曲
げ装置７８内の圧力流体を大気に排出する。圧力
流体の一例として空気が使用される。ステープル
綴じ装置６０の詳細な構造は第２図を参照して以
下に説明される。

第２図を参照すれば、ステープル綴じ装置６０
はステープルを打込むときスタツク６４の底面を
支持するためのクランパー６６をトレー５８のス
タツク６４の底面に係合させるように動かすため
の空気駆動部７６を含む。この空気駆動部７６は
ハウジング８４を含み、このハウジング８４は内
部室を形成している。柔軟なダイヤフラム８６が
ハウジング８４の室を２つの室８８および９０に
区分している。室８８に流される圧力流体はダイ
ヤフラム８６を、クランパー６６がスタツク６４
の底面と係合してスタツク６４をステープラー６
２に押圧するように伸張させる。室９０は大気に
解放されている。圧縮ばね９２が室８８から圧力
流体が排出された際にクランパー６６をスタツク
６４から離れた通常の位置へ戻す。作動において
コントローラー７４は導管９４を通してアキユム
レーター７０を室８８に接続する弁７２のポート
の一方を開く。これによりダイヤフラム８６は、
クランパー６６をスタツク６４の底面と係合する
ように動かすべく伸張される。

ステープラー６２は空気式駆動機構８０よつて
作動される。この空気式駆動機構８０は内部に室
を有するハウジング９６を含む。ダイヤフラム９
８がハウジング９６の室を２つの室１００および
１０２に区分している。弁７２がアキユムレータ
ー７０に通ずる導管９４の出口ポートを開くと、
アキユムレーター７０に対して導管１０４も接続
され、圧力流体はアキユムレーター７０から室１
０２へ流れてダイヤフラム９８を伸張させ、ステ
ープラー６２を作動させて、トレー５８上のスタ
ツク６４を通してステープルを打込む。室１００
は大気に解放されている。圧力流体が室１０２か
ら排出されると、ステープラー６２は通常位置へ
戻され、シートのスタツクを通して次のステープ
ル打込みの再作動ができるようになされる。例と
して、ステープラー６２はボステイツチ・コーポ
レーシヨン製の型式番号No.62Eのものが好まし
い。

シートのスタツクを通してステープルの打込み
が終了すると、弁７２の入力ポートが閉じられて
アクチユエーター７０からの接続が遮断される。
この時、導管１０６に通じる弁７２の出口ポート
が開かれる。これにより室８８および室１０２か
ら圧力流体は折り曲げ装置７８内へ排出される。
この折り曲げ装置７８は内部に室を有するハウジ
ング１０８を含む。柔軟なダイヤフラム１１０が
ハウジング１０８の内部室を２つの室１１２およ
び１１４に区分している。室１１４は大気に解放
され一方、室１１２は導管１０６に接続されて室
１０２および室８８から排出された圧力流体を受
け入れるようになつている。この排出された圧力
流体はダイヤフラム１１０を伸張させてロツド１
２０をばね１２１に抗して上昇させる。ロツド１
２０はクランパー６６内を摺動可能となつてい
て、ロツド１２０の上端はスタツフ６４に打込ま
れたステープルの脚部をスタツク６４の底面に係
合させるように折り曲げることができるような形
状になつている。折り曲げ装置７８とロツド１２
０との組立体については米国特許第3474947号明
細書に記載されているごときものが使用し得る。

然る後、コントローラー７４は弁８２を作動さ
せて導管１０４に接続された導管１１６に連通す
る入力ポートを開く。これにより室１１２，８８
および１０２内の圧力流体は大気へ排出される。
圧縮機６８はここでアキユムレーター７０の圧力
を高め、次のステープル綴じ作動の準備をなす。
このようにして、ステープル綴じ装置６０はシー
トのスタツクを通してのステープル打込みを連続
的に準備する。

第３図を参照すれば、圧力と蓄圧時間との関係
を示すグラフおよびステープル綴じするシート数
が示されている。図示したように、50枚のシート
を互いにステープル綴じするためにアキユムレー
ターに充分に蓄圧するには約34秒必要である。一
方２枚のシートを互いにステープル綴じするため
に充分に蓄圧するにはたつた２秒ですむ。しか
し、２枚のシートの場合に作動を開始してから充
分に蓄圧するには７秒必要であり、一方50枚のシ
ートの場合におけるこの蓄圧は約40秒必要であ
る。一般にステープル綴じ時間間隔はスタツクの
シート数を1.5で割つた数に１を加えた値とな
る。このステーブル綴じ時間の間隔はスタツクの
シート数すなわちスタツクの厚さに比例する。ス
タツクのシート数が多くて厚くなるほど前述した
アキユムレーターの蓄圧に必要な時間は長くな
る。このように時間が長くなればステープル綴じ
間隔を長くする。逆に、スタツクが薄くシート数
が少いほどステープル綴じ間隔は短かくなる。こ
のように固定寸法のアキユムレーター７０を使用
して、ステープラー６２はスタツクのシート数に
応じた異なる時間間隔にて作動される。このよう
にしてステープル綴じ間隔は互いに綴じられるシ
ート数の関数として最適間隔とされる。

要約すれば、本発明によるステープル綴じ装置
はスタツクのシート数に応じて決まる時間間隔に
て作動される。従つてスタツクの厚さはステープ
ル綴じ周期を決定する。このステープル綴じ周期
はスタツクの厚さが減るほど小さくなる。このこ
とはシート数の異なる場合にステープル綴じ周期
を最適になす。このようにして、少いシートの数
よりなるスタツクをステープル綴じする周期は、
多くのシートの数よりなるスタツクをステープル
綴じする周期より小さくなる。このことは電子写
真プリント機の出力能力に対してステープル綴じ
装置が制限を与えないことを保証する。

それ故に、本発明によつて前述した目的や利点
をすべて満足できるステープル綴じ装置が提供さ
れたことが明白となる。本発明を特定の実施例に
つき説明したが、当業者によつて多くの改修、変
形および変更がなし得ることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるステープル綴
じ装置を備えた電子写真プリント機を示す概略的
な立面図。第２図は第１図の電子写真プリント機
に使用されているステープル綴じ装置の構成を示
す概略的立面図。第３図は互いにステープル綴じ
されるシートの数の関数としてステープル綴じの
時間間隔を示すグラフ。 １０……ベルト、２０……コロナ発生器、２４
……文書処理装置、４８，５０……スタツク、５
２……フユーザー組立体、５８……トレー、６０
……ステープル綴じ装置、６２……ステープラ
ー、６４……スタツク、６６……クランパー、６
８……圧縮機、７０……アキユムレーター、７
２，８２……弁、７４……コントローラー、７６
……空気駆動部、７８……折曲げ装置、８０……
空気式駆動機構、１２０……ロツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のシートを互いに綴じるための装置であ
   つて、 シートを互いにステープル綴じするための手段
   と、 互いにステープル綴じされるシートの数によつ
   て定まる時間間隔にて前記ステープル綴じ手段を
   周期的に付勢する手段と、 を含むことを特徴とするステープル綴じ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置であつて、
   前記付勢するための手段が、 前記ステープル綴じ手段と連通し、時間の関数
   として流体圧力を高める圧力流体源と、 ステープル綴じ時間間隔にてステープル綴じ手
   段を周期的に作動せるために前記圧力流体源を制
   御するための手段と、 を含むことを特徴とするステープル綴じ装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の装置であつて、
   互いにステープル綴じされるシートの数に対して
   ステープル綴じ時間間隔が比例することを特徴と
   するステープル綴じ装置。 ４ 特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の装
   置であつて、前記ステープル綴じ手段が、 シートをクランプするための手段と、 クランプしたシートを通してステープルを打込
   むための手段と、 シートを通つて突出するステープルの脚部を折
   曲げるための手段と、 を含むことを特徴とするステープル綴じ装置。 ５ 特許請求の範囲第２項又は第３項記載の装置
   であつて、前記制御する手段が、 互いにステープル綴じされるシートの数を指示
   する信号を発するための手段と、 前記圧力流体源を前記ステープル綴じ手段に周
   期的に接続して該手段をステープル綴じの時間間
   隔にて作動させるため、前記信号を発する手段か
   らの信号に応答する手段と、 を含んでいるステープル綴じ装置。