JP2007045041A - 製本装置及び画像形成システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 確実な表紙くるみ製本を実施し、製本の仕上がり品質を向上し、高速処理の生産性を維持する製本装置を備えた画像形成システムを提供する。
【解決手段】 用紙束を表紙でくるみ製本処理する製本装置において、表紙を載置して、表紙が用紙束に接する当接位置に移動可能な表紙外装手段と、表紙外装手段に載置された表紙を保持する表紙保持部材と、を有し、表紙保持部材は、表紙外装手段が当接位置またはその近傍に移動する間は表紙を保持し、当接位置またはその近傍に達すると、表紙の保持を解除する製本装置。
【選択図】 図6

Description

本発明は、用紙束の背部及び表裏面を表紙用紙により覆って冊子を作製する製本装置に関し、特に、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に接続されて適用可能な製本装置を備えた画像形成システムに関する。
製本処理としては、印刷された用紙を集積した一冊の用紙束に対して、ステイプル綴じ製本処理や、糊付け製本処理が知られている。
糊付け製本装置としては、糊吐出ノズルを用いて用紙に糊を吐出する装置、糊収容箱に糊車を設置し該回転する糊車の外周に糊を付着させ糊車の外周を用紙に接触させて接触転写する装置、ノズルよりホットメルト剤(熱融着剤)と加熱圧縮空気の混合体を吐出するホットメルト塗布装置、粘着性を有する糊が予め塗布されたテープを加熱しながら用紙束の背部に貼り付けるテープ貼り装置、等が知られている。
例えば、最近の電子写真方式の画像形成装置は、高速性能、多機能、ネットワーク機能等を有し、大容量給紙装置、大容量スタッカを接続することにより、印刷装置としての用途が拡大している。
画像形成装置を印刷装置として用いる場合には、印刷物を製本する製本装置を接続する事により、印刷から製本までを1台の装置で行うことが可能となる。
特許文献1及び特許文献2に記載の製本装置では、画像形成装置と小型化された糊付け製本装置とを接続した画像形成システムが提案されている。
特開2004−209869号公報 特開2004−209870号公報
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示された糊付け製本装置は、表紙外装手段を移動する際に表紙の位置がずれて、用紙束と表紙との相対位置にずれが生じる可能性があった。
本発明は、上記の課題を解消して製本装置を改良し、製本の仕上がり品質を向上させた製本装置、及び該製本装置を備えた画像形成システムを提供することを目的とする。
上記の目的は、本発明の下記の製本装置及び画像形成システムにより解決される。
(1) 本発明の製本装置は、用紙束を表紙でくるみ製本処理する製本装置において、前記表紙を載置して、該表紙が前記用紙束に接する当接位置に移動可能な表紙外装手段と、前記表紙外装手段に載置された前記表紙を保持する表紙保持部材と、を有し、前記表紙保持部材は、前記表紙外装手段が前記当接位置またはその近傍に移動する間は前記表紙を保持し、前記当接位置またはその近傍に達すると、前記表紙の保持を解除することを特徴とするものである。
(2) 本発明の製本装置は、用紙束を表紙でくるみ製本処理する製本装置において、前記表紙を載置する表紙外装手段と、前記表紙が前記用紙束に接する当接位置に前記表紙外装手段を移動させる第1駆動手段と、前記表紙外装手段に載置された前記表紙を保持する表紙保持部材と、前記表紙保持部材を作動させる第2駆動手段と、前記表紙外装手段が前記当接位置またはその近傍に達したことを検知する検知手段と、前記第1駆動手段、第2駆動手段を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記表紙外装手段が前記第1駆動手段により前記当接位置またはその近傍に移動する間は、前記第2駆動手段により前記表紙保持部材が前記表紙を保持し、前記検知手段の検知結果、または移動開始からの計時結果に基づき、前記第2駆動手段により前記表紙保持部材による表紙の保持を解除することを特徴とするものである。
(3) 本発明の製本装置は、(1)または(2)において、前記表紙保持部材は、揺動可能に支持されたアーム部材と該アーム部材の先端部に回転可能に支持されたコロとを有し、前記アーム部材の揺動により前記コロが前記表紙外装手段に載置された前記表紙を押圧することを特徴とするものである。
(4) 本発明の製本装置は、(1)乃至(3)の何れか1項において、前記表紙保持部材は、前記表紙外装手段に配置された駆動ローラと、該駆動ローラに対して接離可能なコロを有し、前記表紙外装手段に導入される前記表紙を挟持して搬送することを特徴とするものである。
(5) 本発明の製本装置は、(1)乃至(4)の何れか1項において、前記用紙束の背部に糊を塗布する糊塗布手段を有し、糊塗布された前記用紙束の背部に前記表紙を接して貼着することを特徴とするものである。
(6) 本発明の画像形成システムは、画像形成手段、用紙搬送手段を有する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体から搬出された用紙を製本する(1)乃至(5)の何れか1項に記載の製本装置とを備えて成ることを特徴とするものである。
本発明の製本装置及び画像形成システムにより以下の効果が得られる。
(1) 表紙が用紙束に接する当接位置またはその近傍に、表紙外装手段が移動する間は、表紙保持部材により表紙が保持されるため、表紙外装手段の移動中に生じる表紙の位置ずれを防止する事ができる。さらに、表紙外装手段が表紙と用紙束とが接する当接位置またはその近傍に達すると、表紙の保持を解除するため、その後のくるみ製本処理に支障を来す事がない。
(2) 表紙外装手段が第1駆動手段により表紙が用紙束に接する当接位置またはその近傍に移動する間は、表紙保持部材が表紙を保持し、表紙が用紙束に接する当接位置またはその近傍に達すると、表紙保持部材が表紙の保持を解除するから、表紙外装手段の移動中に表紙の位置がずれる事が防止され、用紙束と表紙の相対位置のずれを防止し、高品質の冊子を作製する事が出来る。
(3) 揺動可能なアーム部材の先端部に支持された回転可能なコロにより、表紙外装手段に載置された表紙を押圧するため、表紙を傷つける事なく確実に保持する事ができる。
(4) 表紙保持部材は、アーム部材の先端部に回転可能に支持されたコロと、表紙外装手段に配置された駆動ローラとにより、表紙外装手段に載置された表紙を押圧して搬送するから、表紙外装手段に導入される表紙は確実に搬送されて所定位置に送られる。したがって、表紙外装手段に揺動可能に配置された表紙保持部材は、表紙外装手段の移動時の表紙保持機能と、表紙搬送機能とを兼ね備えたものであり、機構が簡易化され、かつ、動作が安定する。
(5) 糊付けによりくるみ製本処理されるため、見栄えの良い高品質な冊子を作製出来る。
(6) 本発明の製本装置を備えた画像形成システムにより、画像形成装置本体から搬出された用紙に対して、用紙束と表紙との正確な位置合わせを行い、連続して自動的に製本化処理する事が可能である。
次に、本発明の製本装置、及び製本装置を備えた画像形成システムを図面に基づいて説明する。
[画像形成システム]
図1は画像形成装置A、製本装置B、排紙装置Cを備えた画像形成システムの全体構成図である。図2は画像形成システムの外観斜視図である。
[画像形成装置]
画像形成装置Aは、回転する像担持体1の周囲に、帯電手段2、像露光手段3、現像手段4、転写手段5A、除電手段5B、及びクリーニング手段6を配置した画像形成手段を有する。画像形成手段は、帯電手段2によって像担持体1の表面に一様帯電を行った後に、像露光手段3のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段4により反転現像して像担持体1の表面にトナー像を形成する。
用紙収納部7Aから給紙された用紙Sは転写位置へと送られる。転写位置において転写手段5Aによりトナー像が用紙S上に転写される。その後に、用紙Sは除電手段5Bにより裏面の電荷が消去されて像担持体1から分離され、搬送部7Bにより搬送され、引き続き定着手段8により加熱定着され、排紙ローラ7Cから排出される。
用紙Sの両面に画像形成を行う場合には、定着手段8により加熱定着された用紙Sを、搬送路切換手段7Dにより通常の排紙通路から分岐し、反転搬送部7Eにおいてスイッチバックして表裏反転した後、再び画像形成部を通過し、用紙Sの裏面に画像を形成し、定着手段8を経て、排紙ローラ7Cから装置外に排出される。排紙ローラ7Cから排出された用紙Sは、製本装置Bに送り込まれる。
像担持体1の画像処理後の表面は、クリーニング手段6により表面に残留している現像剤が除去され、次の画像形成に備える。
[製本装置]
図3は、本発明に係る製本装置Bの用紙搬送路を示す断面図である。
製本装置Bは、用紙導入手段10、排紙手段20、用紙束収容手段30、用紙束搬送手段40、糊塗布手段50、表紙供給手段60、表紙断裁手段70、表紙外装手段(くるみ製本手段)80、整合手段90、冊子排出手段100、を備えている。これらの各手段は、製本装置本体内のほぼ垂直方向に縦列配置されている。
〈用紙導入手段10〉
用紙導入手段10に導入された用紙Sは、入口ローラ11,12に挟持されて搬送され、搬送路切換手段31によって排紙手段20と用紙束収容手段30の何れかに分岐される。
〈排紙手段20〉
この用紙搬送が設定されると、搬送路切換手段31は用紙束搬送手段40への搬送路を遮断し、排紙手段20への搬送路を開放する。
排紙手段20の搬送路を通過する用紙Sは、搬送ローラ21,22に挟持されて上方に搬送され、排紙ローラ23によって装置最上部の固定排紙台24上に排出、収容される。固定排紙台24上には、画像形成装置Aから排出された用紙Sを直接受容して、最大約200枚を積載することができる。
〈用紙束収容手段30〉
搬送路切換手段31によって用紙搬送方向下流側の図示左方に分岐された用紙Sは、搬送ローラ32,33,34,35,36に挟持されて用紙束収容手段30の所定位置に収容され順次積載されて、所定枚数の用紙Sから成る用紙束Saが形成される。用紙束収容手段30は、傾斜配置された用紙載置台37、移動可能な用紙後端位置決め部材38、用紙幅方向を位置決めする用紙幅整合部材39等から構成されている。
〈用紙束搬送手段40〉
用紙束収容手段30の用紙載置台37上に積載された用紙束Saは、図示しない押し出し手段により斜め下方に搬送される。その後、用紙束Saは用紙束搬送手段40の把持手段41によって把持され、用紙束Saを把持したまま用紙束Saに糊塗布処理をする面(背部)を下側になるように旋回されて所定位置に停止される。
〈糊塗布手段50〉
糊塗布手段50は、糊塗布部材(塗布ローラとも称す)51、塗布ローラ51を回転駆動させる回転手段52と、糊を収容する糊容器53と、糊容器53を支持して製本装置Bの背面側の初期位置から前面側の糊塗布位置に移動可能な移動体54と、移動体54を往復動させる図示しない移動手段と、を備えている。
図4は、用紙束Saへの糊塗布処理を示す製本装置Bの断面図、図5は糊塗布手段50と把持手段41の斜視図である。
糊塗布手段50の移動体54は、把持手段41により直立状態に保持された用紙束Saの下面長手方向に平行する方向に図示しない駆動手段によって移動される。
移動体54は製本装置Bの背面側の初期位置から移動を開始して、案内部材55に沿って移動され、製本装置Bの前面側の所定位置で停止した後、反転駆動され初期位置に復帰する。
糊塗布駆動手段のモータM0及び回転手段52により、糊Nを収容した糊容器53に浸漬された塗布ローラ51が回転される。移動体54の往動、または往復動により、塗布ローラ51は、直立状態に保持された用紙束Saの下面長手方向に糊Nを塗布する。
〈表紙供給手段60〉
図3に示すように、表紙供給手段60の給紙皿61内に収容された表紙Kは、給紙手段62により分離、給送され、搬送ローラ63,64,65に挟持されて、表紙外装手段80に搬送される。
〈表紙断裁手段70〉
図6は、表紙断裁手段70と表紙外装手段80の断面図である。
表紙供給手段60の側上方で、後述の表紙外装手段80の図示右方に表紙断裁手段70が一体に構成されている。表紙断裁手段70は表紙Kの搬送方向長さを所定長に断裁する。
表紙断裁手段70は、回転刃71と固定刃72とから成るローラカッタユニットである。回転刃71は固定刃に摺接しながら回転し、表紙Kを表紙幅方向に向かって剪断する。剪断された表紙Kの屑部は、落下して屑箱73に収容される。
表紙Kの断裁長は、用紙Sの進行方向の2枚分の長さに用紙束Saの背部の長さを加えた長さである。画像形成装置Aの操作部9において、用紙サイズ、用紙枚数、用紙厚さが選択設定されるか、または検出されると、制御手段は表紙Kの断裁所定長を設定する。表紙Kの断裁前の長さは、用紙最大枚数に対応して予め定められる。
〈表紙外装手段80〉
表紙供給手段60の給紙皿61内に収容された表紙Kは、給紙手段62により分離、給送され、搬送ローラ63,64,65に挟持されて、表紙外装手段80に導入されたのち、逆方向に搬送されて表紙断裁手段70に進入する。表紙断裁手段70において所定の長さに断裁された表紙Kは再び表紙外装手段80に搬送される。
表紙外装手段80に導入された表紙Kは、搬送ローラ65によって搬送され、ガイド板87に沿って進行し、駆動回転する搬送ローラ81と従動ローラ883との挟持位置を通過し、更に、駆動回転する搬送ローラ82と従動ローラ883との挟持位置を通過する。
第2駆動手段のモータM2Aは、ベルト、ギア列から成る駆動伝達系Z1を介して表紙保持部材88を揺動駆動する。第2駆動手段のモータM2Bは、ベルト、ギア列から成る駆動伝達系Z2を介して表紙保持部材89を揺動駆動する。
表紙保持部材88は、駆動伝達系Z1の最終歯車に接続して回転可能な回転軸881と、回転軸881に固定されて揺動可能なレバー882と、レバー882の一端に回転可能に支持されたコロとしての従動ローラ883とから成る。
表紙保持部材89は、駆動伝達系Z2の最終歯車に接続して回転可能な回転軸891と、回転軸891に固定されて揺動可能なレバー892と、レバー892の一端に回転可能に支持されたコロとしての従動ローラ893とから成る。
表紙Kが表紙外装手段80内のガイド板87に沿って進入する際には、モータM2Aが駆動開始してレバー882を揺動して従動ローラ883を駆動回転している搬送ローラ81に圧接する。また、ほぼ同時に、モータM2Bが駆動開始してレバー892を揺動して従動ローラ893を駆動回転している搬送ローラ82に圧接する。
ガイド板87に沿って進入する表紙Kは、搬送方向上流側の搬送ローラ81と従動ローラ883とにより挟持されて搬送され、引き続き搬送方向下流側の搬送ローラ82と従動ローラ893とにより挟持されて搬送されたのち、所定位置に停止される。
図7は、表紙外装手段80の昇降駆動を示す斜視図である。
表紙外装手段80の移動筐体84は、前面側Fに配置された2本のベルト85Aと、背面側Rに配置された2本のベルト85Bとにより支持されている。第1駆動手段のモータM1Aはベルト85Aを回動し、移動筐体84の前面側Fを下限位置からくるみ処理する上限位置まで昇降駆動する。第1駆動手段のモータM1Bはベルト85Bを回動し、移動筐体84の背面側Rを下限位置からくるみ処理する上限位置まで昇降駆動する。移動筐体84の前面側Fと背面側Rとを別個に昇降駆動する事により、移動筐体84に配置された加圧部材83を、くるみ処理する位置において、固定位置に停止している把持手段41に把持された用紙束Saの背部の地部側L、天部側Uに均一に圧接させることができる。
図8は、表紙外装手段80の上限位置直前を示す断面図である。
表紙外装手段80が第1駆動手段により表紙Kが用紙束Saに接する当接位置、またはその近傍に移動する間は、第2駆動手段のモータM2A,M2Bにより表紙保持部材88,89を揺動させて表紙Kを押圧して保持する。これにより、表紙外装手段80の移動中に表紙Kの位置がずれる事が防止され、用紙束Saの糊塗布処理面に正確に貼着される。
図9は、表紙外装手段80の上限位置を示す断面図である。
表紙Kが用紙束Saに接する当接位置またはその近傍に表紙外装手段が達した事を検知手段PSにより検知されると、モータM2A,M2Bにより表紙保持部材88,89による表紙保持を解除する。
〈用紙束への糊塗布〉
図10(a)は、表紙外装手段80の移動筐体84上に載置された表紙Kと、表紙Kの中央部に直立して貼着された用紙束Saとを示す斜視図である。図10(b)は、用紙束Saと表紙Kとから成る冊子Sbの斜視図である。
これらの図において、Fは表紙外装手段80の前面側、Rは背面側を示す。またUは用紙束Sa、冊子Sbを直立させたときの上面側を表す天部側、Lは用紙束Sa、冊子Sbの底面側を表す地部側を示す。
〈表紙の折り曲げ〉
図11は、表紙Kの折り曲げを示す表紙外装手段80と用紙束Saの断面図であり、図11(a)は表紙折り曲げ開始時、図11(b)は表紙折り曲げ中間時、図11(c)は表紙折り曲げ終了時、図11(d)は表紙折り曲げ加圧解除時をそれぞれ示す。
図12(a)は表紙Kを貼付した用紙束Saの斜視図、図12(b)は用紙束Saに表紙Kをくるみ折りして作製された冊子Sbの斜視図である。
糊Nを貼着した用紙束Saに表紙Kを接着したのち、図8に示す表紙外装手段80の上昇状態において、一対の折曲部材86が図示しない駆動手段によって駆動される。用紙束Saを把持した把持部材41が下降する。用紙束Saが下降する事により、表紙Kは一対の折曲部材86に挟持されて下降し、用紙束Saの糊塗布面の側縁部から湾曲される(図11(b)参照)。
その後、一対の折曲部材86は、用紙束Saの糊塗布面側へ向かって水平方向に移動して用紙束Saの両側面を圧迫して整形して、冊子Sbを形成する。
〈冊子の排出〉
図13は、用紙束Saと表紙Kから成る冊子Sbの排出工程を示す正面図である。
表紙Kの折り曲げ工程の終了後、ベルト85A,85Bの下降駆動によって表紙外装手段80が下降して待避した後、表紙支持部材106が揺動して表紙Kの一部を持ち上げる(図13(a)参照)。
図示しない駆動手段により排出ベルト101の回動が開始され、表紙Kを接着した用紙束Saが下降する事によって、その下端部が排出ベルト101に当接して排出ベルト101により搬送方向に摺動される(図13(b)参照)。
表紙Kを用紙束Saに接着した冊子Sbは、回動する排出ベルト101の面上に載置されて搬送され、装置外に排出される(図13(c)参照)。
〈冊子排出手段100〉
糊塗布された用紙束Saの背部(小口の反対側)に表紙Kが貼付されて表表紙と裏表紙とを形成した冊子Sbは、冊子排出手段100の排出ベルト101により排出開口102から装置外の排紙装置Cに排出される。
〈排紙装置C〉
排出ベルト101により排出された冊子Sbは、図1に示す排紙装置Cの昇降排紙台103上に載置され順次積載される。昇降排紙台103上に冊子Sbが排出、積載されると、昇降排紙台103は回動するワイヤ104によって順次下降する。昇降排紙台103が下死点に到達すると、冊子Sbは搬送ベルト105に受け渡され、搬送ベルト105の回動により装置外に排出される。
なお、本発明の製本装置Bを独立した装置に形成し、他の画像形成装置により処理された用紙束Saを用紙束収容手段30に積載したのち、糊塗布処理と表紙外装処理とを行い、くるみ製本を作製することも可能である。
画像形成装置、製本装置、排紙装置を備えた画像形成システムの全体構成図。 画像形成システムの外観斜視図。 本発明に係る製本装置の用紙搬送路を示す断面図。 用紙束への糊塗布処理を示す製本装置の断面図。 糊塗布手段と把持手段の斜視図。 表紙断裁手段と表紙外装手段の断面図。 表紙外装手段の昇降駆動を示す斜視図。 表紙外装手段の上限位置直前を示す断面図。 表紙外装手段の上限位置を示す断面図。 表紙外装手段の移動筐体上に載置された表紙と、表紙の中央部に直立して貼着された用紙束とを示す斜視図、及び用紙束と表紙とから成る冊子の斜視図。 表紙の折り曲げを示す表紙外装手段と用紙束の断面図。 表紙を貼付した用紙束の斜視図、及び用紙束に表紙をくるみ折りして作製される冊子の斜視図。 用紙束と表紙から成る冊子の排出工程を示す正面図。
符号の説明
10 用紙導入手段
30 用紙束収容手段
40 用紙束搬送手段
41 把持手段
50 糊塗布手段
60 表紙供給手段
70 表紙断裁手段
80 表紙外装手段(くるみ製本手段)
81,82 搬送ローラ
84 移動筐体
85A,85B ベルト
86 折曲部材
87 ガイド板
88,89 表紙保持部材
881,891 回転軸
882,892 レバー
883,893 従動ローラ
90 整合手段
100 冊子排出手段
101 排出ベルト
A 画像形成装置
B 製本装置
K 表紙
M0,M1A,M1B,M2A,M2B モータ
PS 検知手段
Sa 用紙束
Sb 冊子

Claims (6)

  1. 用紙束を表紙でくるみ製本処理する製本装置において、
    前記表紙を載置して、該表紙が前記用紙束に接する当接位置に移動可能な表紙外装手段と、
    前記表紙外装手段に載置された前記表紙を保持する表紙保持部材と、を有し、
    前記表紙保持部材は、前記表紙外装手段が前記当接位置またはその近傍に移動する間は前記表紙を保持し、前記当接位置またはその近傍に達すると、前記表紙の保持を解除することを特徴とする製本装置。
  2. 用紙束を表紙でくるみ製本処理する製本装置において、
    前記表紙を載置する表紙外装手段と、
    前記表紙が前記用紙束に接する当接位置に前記表紙外装手段を移動させる第1駆動手段と、
    前記表紙外装手段に載置された前記表紙を保持する表紙保持部材と、
    前記表紙保持部材を作動させる第2駆動手段と、
    前記表紙外装手段が前記当接位置またはその近傍に達したことを検知する検知手段と、
    前記第1駆動手段、第2駆動手段を制御する制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記表紙外装手段が前記第1駆動手段により前記当接位置またはその近傍に移動する間は、前記第2駆動手段により前記表紙保持部材が前記表紙を保持し、前記検知手段の検知結果、または移動開始からの計時結果に基づき、前記第2駆動手段により前記表紙保持部材による表紙の保持を解除することを特徴とする製本装置。
  3. 前記表紙保持部材は、揺動可能に支持されたアーム部材と該アーム部材の先端部に回転可能に支持されたコロとを有し、前記アーム部材の揺動により前記コロが前記表紙外装手段に載置された前記表紙を押圧することを特徴とする請求項1または2に記載の製本装置。
  4. 前記表紙保持部材は、前記表紙外装手段に配置された駆動ローラと、該駆動ローラに対して接離可能なコロを有し、前記表紙外装手段に導入される前記表紙を挟持して搬送することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の製本装置。
  5. 前記用紙束の背部に糊を塗布する糊塗布手段を有し、糊塗布された前記用紙束の背部に前記表紙を接して貼着することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の製本装置。
  6. 画像形成手段、用紙搬送手段を有する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体から搬出された用紙を製本する請求項1乃至5の何れか1項に記載の製本装置とを備えて成ることを特徴とする画像形成システム。
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