(57)【要約】【課題】  ヒータの破損防止及び消費電力を低減するシート材接着装置を提供する。【解決手段】  ヒータの温調制御を行なう制御手段と、加圧部材の駆動を制御する制御手段を有し、前記記載ヒータはセラミックヒータ等の即座に暖まるヒータであって、シート材同士に加圧部材で加圧を開始してからヒータの温調を開始し、ヒータの温調を停止してから加圧部材への加圧を解除することを特徴としたシート材接着装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成手段により、シート材同士の接着部にトナー層を形成し、このトナー層の形成されたシート材を順次積載トレイ上に排出して重ねあわせ、このシート材の接着部を加熱・加圧することによって各シート材同士を接着させるシート材接着装置において、ヒータの温調制御を行なう制御手段と、加圧部材の駆動を制御する制御手段を有し、前記記載ヒータはセラミックヒータ等の即座に暖まるヒータであって、シート材同士に加圧部材で加圧を開始してからヒータの温調を開始することを特徴としたシート材接着装置。
【請求項２】
前記請求項１記載のシート材接着装置は、ヒータの温調を停止してから所定時間経ってから加圧部材による加圧を解除することを特徴とするシート材接着装置。
【請求項３】
前記請求項１または２記載のシート材接着装置は、排出された紙の整合及び、加圧する位置への搬送を行なう整合手段と、画像形成手段によって排出されてくる紙搬送を妨げない位置に加圧部材を有し、加圧部材が加圧している間は、前記整合手段は排出された紙を加圧位置に紙を搬送しないこと特徴とするシート材接着装置。
【請求項４】
電子写真方式の画像形成手段により、シート材同士の接着部にトナー層を形成し、このトナー層の形成されたシート材を順次積載トレイ上に排出して重ねあわせ、このシート材の接着部を加熱・加圧することによって各シート材同士を接着させるシート材接着装置において、ヒータの温調制御を行なう制御手段と、加圧部材の駆動を制御する制御手段を有し、前記記載ヒータはハロゲンヒータ等の所定温度に達するのに時間のかかるヒータであって、シート材同士に加圧部材で加圧を開始すると同時もしくは、それ以前にヒータの温調を開始することを特徴としたシート材接着装置。
【請求項５】
前記請求項４記載のシート材接着装置は、ヒータの温調を停止してから所定時間経ってから加圧部材による加圧を解除することを特徴とするシート材接着装置。
【請求項６】
前記請求項４または５記載のシート材接着装置は、排出された紙の整合及び、加圧する位置への搬送を行なう整合手段と、画像形成手段によって排出されてくる紙搬送を妨げない位置に加圧部材を有し、加圧部材が加圧している間は、前記整合手段は排出された紙を加圧位置に紙を搬送しないこと特徴とするシート材接着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を採用した画像形成装置によって、シート接着部に形成したトナー層を利用して、シート同士を接着させるシート材接着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真式の画像形成装置は、原稿反射光などの画像情報を感光体上に照射することによって得た静電潜像を現像装置から供給されるトナーによって可視像を現像装置から供給されるトナーによって可視像化し、この可視像としてのトナー像を供給部から給紙される用紙上に転写してから、定着装置に通紙して定着することにより画像形成を行なっている。
【０００３】
この画像形成装置の排紙装置としては、電動ステープラが一般的である。しかし、電動ステープラは金属製の針を用いて、シート材間を綴じるため、ステープルされたシート材をリサイクルする際には、ステープルした針をわざわざ除去する必要がある等の問題があるので、シート材同士をトナーで接着させる排紙装置が提案されてきている。つまり、画像形成装置において、シートの端部にトナーを付着させておき、一度定着させた後、シート材の端部に付着させた部分のみを再度、加熱・加圧させることによって、シート材同士を接着させるものである。
【０００４】
例えば、特許文献１では、加圧部材の他方側に設置された温度検知手段で検知を行ない、所定温度に達した時に加圧部材による解除を行なう方法が提案されている。
【特許文献１】実用新案登２５１９９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなシート材接着装置では、紙種やシート束の枚数に応じて、必要な熱量等が変化し、それによりシート材同士を接着させるためのシート束の加熱及び加圧が不十分になり、接着力が弱まるという問題がある。これを解決するために、充分な熱量及び圧力を与えるとすると、ステープラ等の排紙装置に比べて、更に大きな消費電力を消費してしまう問題もあった。特に、一度に数多くの束、あるいは、厚紙同士を接着させる場合は、紙の枚数が制限される以外に、更なる高熱・高圧・時間を必要になるため、一段と大きな消費電力を消費してしまっていた。本発明が解決しようとする課題は、排紙装置のスループットを大幅に落とすことなく、消費電力の少ないシート材接着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するための請求項１の発明は、電子写真方式の画像形成手段により、シート材同士の接着部にトナー層を形成し、このトナー層の形成されたシート材を順次積載トレイ上に排出して重ねあわせ、このシート材の接着部を加熱・加圧することによって各シート材同士を接着させるシート材接着装置において、ヒータの温調制御を行なう制御手段と、加圧部材の駆動を制御する制御手段を有し、前記記載ヒータはセラミックヒータ等の即座に暖まるヒータであって、シート材同士に加圧部材で加圧を開始してからヒータの温調をはじめることを特徴としたシート材接着装置。
【０００７】
第１の発明によれば、無駄な熱量を与えることなく、消費電力の低減が可能となる。
【０００８】
請求項２の発明は、前記記載のシート材接着装置は、ヒータの温調を停止してから所定時間経ってから加圧部材による加圧を解除することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明によれば、ヒータに余計な力を与えることなく、ヒータの破損等を抑制することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記記載のシート材接着装置は、排出された紙の整合及び、加圧する位置への搬送を行なう整合手段と、画像形成手段によって排出されてくる紙搬送を妨げない位置に加圧部材を有し、加圧部材が加圧している間は、前記整合手段は排出された紙を加圧位置に紙を搬送しないこと特徴とする。
【００１１】
第３の発明によれば、スループットを落とすことなく、十分な接着力を得ることができるシート材接着装置を提供できるようになる。
【００１２】
請求項４〜６の発明は、前記請求項１〜３記載のセラミックヒータを用いた場合のシート材接着装置ではなく、ハロゲンヒータを用いた場合のシート材接着装置であって、加圧部材の加圧すると同時もしくは、それ以前にヒータの温調を開始することを特徴としたシート材接着装置。
【００１３】
第４〜６の発明によれば、到達温度に達するまでに時間がかかるハロゲンヒータ等においても、消費電力の少なく、かつスループットを比較的落とすことのないシート材接着装置を提案することができる。
【００１４】
なお、さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。
【００１５】
（１）電子写真方式の画像形成手段により、シート材同士の接着部にトナー層を形成し、このトナー層の形成されたシート材を順次積載トレイ上に排出して重ねあわせ、このシート材の接着部を加熱・加圧することによって各シート材同士を接着させるシート材接着装置において、ヒータの温調制御を行なう制御手段と、加圧部材の駆動を制御する制御手段を有し、前記記載ヒータはセラミックヒータ等の即座に暖まるヒータであって、シート材同士に加圧部材で加圧を開始してからヒータの温調を開始することを特徴としたシート材接着装置。
【００１６】
（２）前記（１）記載のシート材接着装置は、ヒータの温調を停止してから所定時間経ってから加圧部材による加圧を解除することを特徴とするシート材接着装置。
【００１７】
（３）前記（１）または（２）記載のシート材接着装置は、排出された紙の整合及び、加圧する位置への搬送を行なう整合手段と、画像形成手段によって排出されてくる紙搬送を妨げない位置に加圧部材を有し、加圧部材が加圧している間は、前記整合手段は排出された紙を加圧位置に紙を搬送しないこと特徴とするシート材接着装置。
【００１８】
（４）電子写真方式の画像形成手段により、シート材同士の接着部にトナー層を形成し、このトナー層の形成されたシート材を順次積載トレイ上に排出して重ねあわせ、このシート材の接着部を加熱・加圧することによって各シート材同士を接着させるシート材接着装置において、ヒータの温調制御を行なう制御手段と、加圧部材の駆動を制御する制御手段を有し、前記記載ヒータはハロゲンヒータ等の所定温度に達するのに時間のかかるヒータであって、シート材同士に加圧部材で加圧を開始すると同時もしくは、それ以前にヒータの温調を開始することを特徴としたシート材接着装置。
【００１９】
（５）前記（４）記載のシート材接着装置は、ヒータの温調を停止してから所定時間経ってから加圧部材による加圧を解除することを特徴とするシート材接着装置。
【００２０】
（６）前記（４）または（５）記載のシート材接着装置は、排出された紙の整合及び、加圧する位置への搬送を行なう整合手段と、画像形成手段によって排出されてくる紙搬送を妨げない位置に加圧部材を有し、加圧部材が加圧している間は、前記整合手段は排出された紙を加圧位置に紙を搬送しないこと特徴とするシート材接着装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、大幅にスループットを落とすことなく、消費電力が小さいシート材接着装置を実現することができる。また、ヒータの破損を抑制し、寿命を長くすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００２３】
（第１の実施例）
本発明にかかる代表的な画像形成装置及びシート材接着装置の断面図と斜視図をそれぞれ図１、図２に示し、説明を簡単に行なう。１０１は画像書き込み用のレーザスキャナで、読み取られた画像に対し画像処理された後、記録信号に応じてレーザー光が画像形成ドラム１１０に対し照射されて潜像が形成される。さらに図示しないトナー供給装置から供給されたトナーによってトナー像が形成される。１０２・１０３はそれぞれ紙あるいは、シートフィルム等の記録媒体を収容する上段・下段カセットである。記録信号に応じてカセット１０２または１０３から記録シートがピックアップローラ１０４によりピックアップされ、搬送ローラ１０５分離ローラ１０６によって一枚づつ感光体ドラム１１０と対向する位置まで供給され、転写装置１０９によって感光体ドラム１１０に形成されたトナー像が記録媒体上に転写される。
【００２４】
そして、トナー像が転写された記録シートは定着装置１１１に送られて定着される。記録媒体の両面に画像を形成する場合は、フラッパ１１２によって用紙搬送を切換え、両面搬送路１１３に搬送される。定着装置１１１によって画像定着された記録シートは、定着装置１１１の下流側に設けられた第１の排出フラッパ１１４と第２の排出フラッパ１１７を切換えることにより、製本するかどうか、あるいはＦａｃｅ  ｕｐ及びｄｏｗｎで排出するかの切換えを行なう。
【００２５】
製本されるシート材は、排紙搬送ローラ１１６でＵ字型搬送路を搬送されていき、第３の排出ローラ１１９により、積載トレイ１２５にＦａｃｅ  ｄｏｗｎで排出を行なう。
【００２６】
なお、表紙となる一枚目のシート表面端部は、接着した際に下の加圧部材と接着しないよう、トナーを付着させないようにすることが望ましい。その横整合板１２６が左右に移動することにより、横整合を行なう。
【００２７】
次に、排出されたシート材は、縦整合板１２２によって縦方向の整合を行ない、その後横整合板１２６によって、横方向の整合及び、接着位置への搬送を行なう。
【００２８】
接着方法について下記に説明する。排出されてきたシート材は、画像形成手段により端部の位置すなわち接着部にトナーが塗布されている。そして、接着位置では、セラミックヒータ１２０の内蔵されている加圧加熱部材１２１が、ホームポジション位置から下降することで、シート材端部にある接着部（トナー塗布部分）を加熱・加圧し、シート材同士を接着させる。所定時間後、接着が終了すると、加圧加熱部材１２１は、もう一度上昇し、紙の排出を妨げない位置であるホームポジションにもどる。以上のようなシート材の接着位置への搬送及び加圧加熱部材１２１の昇降動作を順次繰り返し、シート材束を作る。
【００２９】
所定枚数の接着が全て終わると、排出シャッターが移動し、束排出ローラ１２７のニップ位置まで搬送し、束排出ローラ１２７により、束排出トレイ１２３に排出する。今回の実施例は、上方の加圧加熱部材１２１のみに、セラミックヒータが内蔵されているが、その対向側にある加圧部材にもヒータが内蔵されている構成であっても良い。
【００３０】
本発明の代表的なセラミックヒータの制御について、図３を用いて接着時についてのみ説明する。スタンバイ時は、セラミックヒータへの温調を行なわず、画像形成手段から積載トレイ１２２に排出されてきた時にのみ、ヒータの温調を行なう。シート材接着装置の入口センサを抜けてから（図３−ａ）、整合等を行ない、加熱・加圧位置に搬送を行なう。
【００３１】
次に、加圧解除位置から加圧加熱部材１２１を下降させ、シート材を加圧への加圧を開始してから（図３−ｂ）、ヒータの温調を開始する（図３−ｃ）。所定時間後、ヒータの温調をやめ（図３−ｄ）、更に所定時間後加圧部材を加圧解除位置にもどる（図３−ｅ）。以上のようなシーケンスを行なうことで、必要最低限のヒータの温調を行なえ、シート材接着装置の消費電力を抑えることが可能になる。また、ヒータが高温の時になるべく加圧を掛けないため、ヒータの割れ防止にも効果が得られる。
【００３２】
（第２の実施例）
第２の実施例を行なう代表的構成を図４に示し、特徴を以下に述べる。入口センサが検知した時には、横整合板１２６は紙搬送を妨げないホームポジション位置に必ず待避しているように制御を行なう。図４が画像形成手段から排出されている途中であり、その状態を示している。
【００３３】
また、シート材同士を接着させる加圧加熱部材１２１は、画像形成手段から排出されてきた紙搬送を妨げない位置にあるように構成する。これにより、排出されてきた原稿１２９を整合（接着）した原稿１２８の位置まで、搬送しないと、シート材を接着させることができず、例え加圧加熱部材１２１が接着位置に下降していたとしても、次の紙搬送がＪＡＭになることなく搬送することが可能になる。つまり、排出されてきている原稿１２９がそれにあたる。
【００３４】
この時のシーケンスについて図５を用いて説明する。まず、画像形成手段から排出されてきた時（図５−ｆ）は、横整合板１２６はホームポジション位置にあり、積載トレイ１２５に積載されてから縦整合１２２及び横整合板１２６を駆動し、整合位置まで移動させる。この時、加圧加熱部材１２１は、加圧解除位置にいる。シート束が整合されてから、加圧加熱部材１２１を下降させる（図５−ｇ）。そして、シート材への加圧を開始してから、横整合板１２６はホームポジション位置に待避する（図５−ｈ）。これにより、次の紙排出に備えることができる。また、同時にヒータの温調を開始する。暫くして、次の原稿が画像形成手段から排出されてくるが、横整合板１２６がホームポジションに戻っているため、ＪＡＭになることなく、積載トレイに排出される。
【００３５】
一方、ヒータは所定時間経過後、ヒータの温調をやめ（図５−ｉ）、所定時間後、加圧加熱部材１２１を加圧解除位置にもどる。上記記載の所定時間とは、紙の種類等に応じて設定を切換えるようにすると、望ましい。また、紙を２枚毎に加圧・加熱しているが、シート材同士が十分に接着するのであれば、何枚おきに接着しても構わない。
【００３６】
これにより、図５−ｊの状態と図５−ｆの状態は、同じ状態にあるため、これ以降は、上述した図５−ｆからの順序で繰り返えされることになる。
【００３７】
ここでは、以上のようなシーケンスを行なうことにより、スループットを大幅に落とすことなく、消費電力の少ないシート材接着装置を提供できる。
【００３８】
（第３の実施例）
第３の実施例は、第１・第２の実施例のセラミックヒータに対して、所定温度まで温度が上昇するのに時間を要するハロゲンヒータを用いて、シート材同士を接着させる場合である。ヒータの違い以外の構成は、第２の実施例と同様のため省略し、上述した実施例と異なるヒータ制御シーケンスについて、図６を用いて説明する。
【００３９】
まず、画像形成手段から排出されてきた原稿をシート材接着装置にある入口センサで検出した後、横整合板１２６がホームポジション位置から整合位置に移動し、整合を行なう。所定時間経過後、ヒータの温調を開始した後（図６−ｑ）、加圧加熱部材１２１を接着位置まで下降させる。但し、ヒータの所定到達温度に達するまでの時間に応じて、ヒータの温調開始を加圧部材制御開始に比べて早く行なう構成が望ましい。
【００４０】
第１・第２の実施例同様に、シート材を接着するまでの間に、横整合板１２６は、ホームポジションに待避を行なう（図６−ｒ）。横整合板１２６が待避後、画像形成手段から紙が排出されてくるが、紙はＪＡＭを発生することなく、積載トレイ１２５に排出される。この間に、既に整合され、加熱・加圧されたシート材の接着が終了し、所定時間経過後、ヒータの温調をやめる。さらに、所定時間経過後、加圧加熱部材１２１を加圧解除位置に戻す。上記記載の所定時間とは、紙の種類等に応じて設定を切換えるようにすると、望ましい。
【００４１】
これにより、図６−ｐの状態と、図６−ｔの状態は同じ状態になり、この動作を繰り返すことでシート束が作成することができる。
【００４２】
ここでは、紙を２枚毎に加圧・加熱しているが、シート材同士が十分に接着するのであれば、何枚おきに接着しても構わない。
【００４３】
以上のようなシーケンスを行なうことにより、スループットを大幅に落とすことなく、消費電力の少ないシート材接着装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る画像形成装置及びシート材接着装置の断面図
【図２】本発明に係る画像形成装置及びシート材接着装置の斜視図
【図３】第１の発明に係るシート材接着装置の動作シーケンス
【図４】本発明に係る画像形成装置及びシート材接着装置の斜視図２
【図５】第２の発明に係るシート材接着装置の動作シーケンス
【図６】第３の発明に係るシート材接着装置の動作シーケンス
【符号の説明】
【００４５】
１００  画像形成装置
１０１  レーザスキャナ
１０２  上段カセット
１０３  下段カセット
１０４  ピックアップローラ
１０５  分離ローラ
１０６  分離パッド
１０７、１０８  導入搬送ローラ対
１０９  転写装置
１１０  感光ドラム
１１１  定着ドラム
１１２  両面フラッパ
１１３  両面搬送路
１１４  排紙フラッパ
１１５  第１の排紙ローラ
１１６  排紙搬送ローラ
１１７  第２の排紙フラッパ
１１８  第２の排紙ローラ
１１９  第３の排紙ローラ
１２０  ヒータ
１２１  加圧加熱部材
１２２  縦整合板
１２３  排紙トレイ
１２４  シート材接着装置
１２５  積載トレイ
１２６  横整合板
１２７  シート材接着装置
１２８  接着された原稿
１２９  排出途中の原稿
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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