JP2008030131A - シート断裁装置及びこれを備えた製本装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートを断裁する際に不完全断裁によるシート残片を検出することによって装置トラブルを招くことなく安全かつ適切に処置することを可能とする。
【解決手段】断裁位置にシート束を移送セットする移送手段と、上記断裁位置に配置されシートを断裁する断裁刃と、これを断裁方向に移動する駆動手段と、断裁位置の下流側に切断紙片を除去する切断屑除去経路を配置する。そしてこの経路に、シートの残滓片を検知する紙片検知センサを配設し、この検知センサからの検出信号に基づいて断裁残りの有無を判別する不完全断裁判別手段を設ける。なお紙片検知センサは最小サイズシートの断裁幅内に配置する。また、上記不完全断裁判別手段は、断裁刃の断裁動作終了後に切断屑が落下した後に紙片が残留するか否かを紙片検知センサで検出し、その検出信号で切れ残りの紙片が存在するときには不完全断裁と判断する。
【選択図】図６Ａ

Description

本発明は、順次給送されるシート若しくはシート束を裁断するシート束断裁装置に係わり、例えば画像形成装置から搬出される印刷シートを半裁或いはその周縁部を断裁する際に断裁不良を検知する断裁構造の改良に関する。

一般にこの種のシート束断裁装置は、供給口に準備されたシート束を断裁位置に給送セットし、その所定位置を断裁するスタンドアロン装置として構成するか、或いは製本装置内にユニットとして組込まれ表紙装丁された冊子状シートの周縁を切り揃える装置構成などが知られている。特に最近、各種画像形成装置の高速化と多様化が進み、画像形成装置から画像形成されたシートを受け取ってこれを束状に部揃えし、このシート束に表紙シートを綴じ合わせて冊子状シート束を形成し、この冊子状シート束の周縁をトリミングカットする印刷製本システムが提案されるに至っている。

上述のように部揃えされたシート束、或いは冊子状に綴じ合わせたシート束を例えば、その中央で半裁する１／２カット、その周縁を切り揃えるトリミングカットなど断裁処理する断裁装置は、シート束の断裁縁をプレス手段で押圧保持して断裁時の剪断力でシート束が崩れないように配慮する必要がある。このようなプレス手段は例えば特許文献１に開示されている。同文献にはシート束を回転テーブル上に保持してその天部、地部、小口部を順次断裁刃で断裁する断裁装置が開示されている。

そしてこの回転テーブルには平刃状の断裁刃と断裁縁プレス部材が装備されている。つまりシート束を回転テーブルでその天部、地部、小口部のいずれか一端を断裁位置に臨ませ、このシート束をプレス部材で挟圧保持し、この状態で断裁刃によって断裁する。次いでシート束の方向を偏向して再度断裁位置に臨ませて断裁処理し、シートの３方を断裁処理した後回転テーブルからシート束を搬出収納している。そして断裁処理の都度発生する切断屑は下方に屑箱を準備して落下収納している。
特開２００３−７２２５８号公報（図２）

上述のように断裁位置でシート或いはシート束を断裁する際に断裁が不完全で切れ残りが発生すると従来は、この切れ残りを検出することなくシート束を次工程に移送しているため、シートの残片が経路などに引っ掛かってジャム（紙詰り）などの搬送不良を招く、或いはこのシート残片が刃受け部材に挟まっているときにはシート束の搬出不能となる。

このようなシートの切れ残り残片によって装置不良を招くと使用者が装置内に残留しているシート束を除去しなければならないが、このとき断裁刃で負傷する恐れがある。この為断裁刃自体の動作は勿論、断裁部の切れ残り残片、切断屑収納部の満杯検知などはそのようなトラブルに至らない配慮と、早期に検出して処置する必要がある。

ところがシートの不完全切断は断裁刃の摩耗、部分破損（刃欠け）或いは刃受け面の損耗などによって避けられず、シート束の場合その中の数枚が断裁されずに切れ残ることがある。従来は下流側のスタッカに収納して使用者が不完全断裁のシートを選別して廃棄しているが、上述の問題を招いている。

そこで本発明は、シートを断裁する際に不完全断裁によるシート残片を検出することによって装置トラブルを招くことなく安全かつ適切に処置することが可能なシート断裁装置の提供をその主な課題としている。

本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用する。断裁位置にシート束を移送セットする移送手段と、上記断裁位置に配置されシートを断裁する断裁刃と、上記断裁刃を断裁方向に移動する駆動手段と、上記断裁位置の下流側に配置され切断紙片を除去する切断屑除去経路とを備える。そして上記切断屑除去経路には、シートの残滓片を検知する紙片検知センサを配設し、この検知センサからの検出信号に基づいて断裁残りの有無を判別する不完全断裁判別手段を設ける。なお上記紙片検知センサは最小サイズシートの断裁幅内に配置する。

また、上記切断屑除去経路は切断紙片が自重で落下する方向に形成し、上記不完全断裁判別手段は、断裁刃の断裁動作終了後に切断屑除去経路に紙片が存在するか否かを紙片検知センサで検出し、この検出信号で断裁残りの有無を判別する。つまりシートの残滓片が落下収納されているタイミングで断裁位置の下方に紙片が存在するときには不完全断裁と判断する。

そしてこの不完全断裁のときには、（１）後続する動作、例えば回転テーブルのシート偏向動作、シート束の搬出動作を禁止する。これはこの状態で後続する断裁動作を継続すると装置に大きなトラブルが発生する恐れがあることによる。（２）断裁刃を経路から退避した退避位置に移動した後、使用者にジャム警告してその除去を促す。（３）刃受け部材の刃受け面を移動し、次いで再度断裁刃による断裁動作を実行する。これによって紙片検知センサが残留紙片を検出しないときには後続する動作を続行し、なお、残留紙片を検出するときには上記（２）の動作を実行する。（４）刃受け部材を交換し、次いで再度断裁刃による断裁動作を実行する。これによって紙片検知センサが残留紙片を検出しないときには後続する動作を続行し、なお、残留紙片を検出するときには上記（２）の動作を実行する。

上記（３）の構成は例えば、断裁位置に断裁刃と対向する刃受け部材を設け、この刃受け部材は装置フレームに刃受け位置が移動変更可能に取付ける。そして刃受け位置を変更するシフト手段を設け、このシフト手段を不完全断裁判別手段からの信号で制御して刃受け位置を変更し、その後、断裁刃を再駆動するように制御手段を構成する。

また、上記（４）の構成は、断裁刃と対向する位置に設けた刃受け部材を装置フレームに交換可能に取付ける。そして不完全断裁判別手段からの信号で上記刃受け部材を交換して断裁刃を再駆動するように制御手段を構成する。

本発明は断裁位置の下流側に切断紙片を除去する切断屑除去経路を設け、この経路内に紙片検知センサを配置し、このセンサからの信号で不完全断裁状態を判別するようにしたものであるから、断裁位置のシートから切断残片が垂れ下がっている場合にこれを紙片検知センサで検知して後続する動作を制御することが出来る。従ってこの不完全断裁状態で断裁動作を続行してジャム、或いは断裁刃の駆動モータに過剰負荷を及ぼして装置トラブルを招くことがない。また、不完全断裁状態を検出することによって断裁刃の交換を促すことも可能となる。

更に上述のように不完全断裁状態を検出した際に、刃受け部材を交換、或いは位置移動する構成を採用し、再度断裁動作を実行することによって不完全断裁を解消することも可能であり、この場合には使用者が装置内の残留シートを取り出す必要がなく安全に、かつ迅速に処置することが出来るなど簡単な構造で装置トラブルを未然に防止することが出来るなど顕著な効果を奏する。

以下、図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わるシート束断裁装置の全体構成を示す説明図であり、図２はその要部の斜視図、図３は図１の装置における平面構成の説明図である。

図１に示すシート束断裁装置Ａは、シートの束搬送経路１１と、この束搬送経路１１に沿って順次下流側に配置された束搬送手段（後述の回転テーブルユニット）２０と、断裁縁プレス手段４０と、断裁手段３０と、収納スタッカ１５とから構成されている。そして束搬送経路１１に供給セットされたシート束を回転テーブルユニット２０で所定の姿勢に偏向して断裁位置Ｃｐに給送セットする。断裁位置Ｃｐではシート束の断裁縁を断裁プレス手段４０で押圧支持した状態で断裁刃３１によって所定量断裁し、断裁後のシート束を下流側の収納スタッカ１５に収容する。図１に示す束搬送経路１１は略々鉛直方向に配置され、シート束を倒立姿勢で断裁し、この姿勢で収納スタッカ１５に収納するレイアウトにしてある。

上記束搬送経路１１には受入口１１ａと搬入ローラ１２とが設けられている。搬入ローラ１２は一対のローラで構成され、その一方はシート束の厚さ方向（図１左右方向）に移動可能に構成され、この可動側ローラに束厚さ検知手段１３が設けられている。束厚さ検知手段１３は具体的構成を図示しないが、可動側ローラが待機位置からシート束の表面に当接するニップ位置に移動する距離を例えばスライダックセンサで検出することによって束厚さを検知することが出来る。

この束厚さ検知手段１３で検出したシート束の厚さ情報は後続する動作の制御に使用する。この制御は、例えば（１）回転テーブルユニット２０においてシート束をグリップする動作開始位置を束厚さに応じて設定する。また、（２）断裁縁プレス手段４０のシート束押圧力を束厚さに応じて厚い場合には強く、薄い場合には弱く調整する。また、（３）断裁刃３１の動作開始位置を束厚さに応じて設定する、など各動作を最適化或いは動作時間を短縮する目的で使用する。

上記束搬送経路１１には搬入ローラ１２の下流側に断裁位置Ｃｐが設定され、この断裁位置Ｃｐには断裁手段３０が配置される。またその上流側には回転テーブルユニット２０と断裁縁プレス手段４０が配置される。回転テーブルユニット２０は、断裁位置Ｃｐで断裁するシート束の姿勢を偏向する機能と、この偏向したシート束を断裁位置Ｃｐにセットするため束搬送経路１１に沿ってシート束を搬送する機能を備える。この為回転テーブルユニット２０は、装置フレームと異なるユニットフレーム２１を備えている。このユニットフレーム２１は束搬送経路１１に沿って図示上下方向に移動可能に支持され、駆動モータ（昇降モータＭＳ）によって上下動する。図示２２は上下駆動するためのタイミングベルトであり、上記昇降モータＭＳに連結されている。

そこで上記ユニットフレーム２１には束搬送経路１１を挟んで一対の回転テーブル２３ａ、２３ｂがそれぞれ回転自在に軸受支持され、一方の回転テーブル２３ｂはシート束厚さ方向（束搬送経路１１に対して直交する方向）に移動自在に支持されている。そして各回転テーブル２３ａ、２３ｂには束搬送経路１１内でシート束を姿勢偏向するように旋回モータＭｔ１、Ｍｔ２が設けられている。また可動側の回転テーブル２３ｂには図１左右方向に移動するグリップモータＭｇが装備されている。

従って束搬送経路１１内に導かれたシート束は、左右一対の回転テーブル２３ａ、２３ｂでグリップ把持され旋回モータＭｔ１、Ｍｔ２によってシート束の姿勢方向を偏向する。例えば背部を下側に搬入されたシート束を９０度旋回して天部を下側に、次いで１８０度旋回して地部を下側に、更に９０度旋回して小口部を下側に姿勢偏向し、断裁位置Ｃｐでそれぞれの縁部を所定量断裁することによってシート束の３方向を切り揃えることが出来る。なお、上記可動側の回転テーブル２３ｂにはグリップセンサ（図示せず）が設けられ、左右の回転テーブル２３ａ、２３ｂ間にシート束が確実にグリップされたのを検知し、この検知後回転テーブル２３ａ、２３ｂを旋回駆動するように構成されている。そして上記ユニットフレーム２１は昇降モータＭＳによってシート束を束搬送経路１１に沿って下降させ、その送り量で断裁位置Ｃｐにおける断裁幅を設定するようになっている。この断裁幅の算出方法については後述する。

上述のようにシート束は束搬送経路１１内でその姿勢方向を偏向され、断裁位置Ｃｐに給送セットされる。この断裁位置Ｃｐには刃受部材３３が準備されている。この刃受部材３３は金属などの剛性に富んだ材料で比較的強靱に構成され、断裁時の衝撃と後述する可動押圧部材４１による押圧力に耐え得るようになっている。そしてこの刃受部材３３の断裁位置Ｃｐには刃受面３３ａ（図２参照）が合成樹脂、ゴム質材など比較的軟質な材料で設けられている。

前記断裁縁プレス手段４０は、図４（ａ）に示すように上記刃受部材３３と、この刃受部材３３に対して圧接離間する可動押圧部材４１とで構成されている。刃受部材３３は固定側の固定押圧部材を構成し、図示のような板状部材で装置フレームに固定されている。一方可動押圧部材４１はシート束表面と接する押圧片４１ａと加圧部材４１ｂで構成され、加圧部材４１ｂの両端（図２における左右端）には可動プーリ４２ａ、４２ｂが加圧ロッド４３ａ、４３ｂを介して連結されている。

そして可動プーリ４２ａ、４２ｂは装置フレームに束搬送経路１１と直交する加圧方向（図１左右方向）に移動自在に支持され、この左右一対の可動プーリ４２ａ、４２ｂを加圧方向に移動することによって加圧部材４１ｂを加圧方向に移動する。このとき加圧部材４１ｂは左右一対の可動プーリ４２ａ、４２ｂが斜行することがあるためシート束と接する押圧片４１ａをシート幅方向の中心で加圧部材４１ｂに軸係合してあり、図２に示す軸４２ｃを中心に押圧片４１ａは左右揺動して幅方向に均一な姿勢でシート束を押圧するようになっている。

つまり可動押圧部材４１は固定押圧部材（刃受部材）３３に対して平行姿勢を保持しながらシート束を押圧する必要があり、この平行姿勢が損なわれ斜行するとシート束に対して幅方向（断裁方向）の押圧力が不均一となり断裁精度が低下する。このためシート束を押圧する押圧片４１ａは断裁方向の略中央部で軸４２ｃをピボット支点に揺動可能に構成することによって押圧力の均一化を図っている。

上記左右一対の可動プーリ４２ａ、４２ｂは次のように牽引駆動される。この左右一対の可動プーリ４２ａ、４２ｂは同一構造であるのでその一方について図４に基づいて説明すると、可動プーリ４２は加圧スプリング４４、牽引ベルト４５、ボールネジ４６、プレスモータＭｐによって加圧方向に牽引される。まず可動プーリ４２には図４（ａ）に示す待機位置Ｗｐ（束搬送経路１１から退避した位置）に常時付勢する復帰スプリング（図示せず）が設けられ、常時図４（ａ）の状態に付勢されている。この可動プーリ４２に牽引ベルト４５が巻回され、このベルト基端部４５ａは加圧スプリング４４の先端部４４ａに連結シリンダ４８で連結されている。この加圧スプリング４４の基端部４４ｂは装置フレームに固定されている。

一方牽引ベルト４５の先端部４５ｂはボールネジ４６に螺合したナット状スライダ４７に固定されている。このボールネジ４６は装置フレームに回動自在に軸受４６ｃで固定してある。従ってボールネジ４６を正方向に回転することによって可動プーリ４２は図示しない復帰スプリングに抗して図４（ａ）の待機位置Ｗｐから同図（ｂ）の押圧位置Ｐｐに移動し、ボールネジ４６を逆方向に回転すると復帰スプリングの作用で押圧位置Ｐｐから待機位置Ｗｐに移動する。

上記ボールネジ４６には上述のナット状スライダ４７が螺合支持されている。そしてこのボールネジ４６には高速側伝動ギア４６ａと低速側伝動ギア４６ｂが設けられ、この両伝動ギア４６ａ、４６ｂにはプレスモータＭｐが連結されている。プレスモータＭｐは正逆転モータで構成され、その駆動軸には第１電磁クラッチＣＬ１を介して高速側伝動ギア列ＧＨと、第２電磁クラッチＣＬ２を介して低速側伝動ギア列ＧＬが駆動連結されている。そして高速側伝動ギア列ＧＨに上記高速側伝動ギア４６ａが、低速側伝動ギア列ＧＬに上記低速側伝動ギア４６ｂが歯合連結されている。

つまり後述するが第１電磁クラッチＣＬ１をＯＮ（駆動連結）するとプレスモータＭｐの回転は高速側伝動ギア列ＧＨを介してボールネジ４６を回転駆動し、第２電磁クラッチＣＬ２をＯＮすると低速側伝動ギア列ＧＬを介してボールネジ４６を回転駆動するようになっている。そして上記高速側伝動ギア列ＧＨと低速側伝動ギア列ＧＬとは略々５０倍程度の減速比に設定してあり、その理由は後述する。

尚牽引ベルト４５の牽引駆動を図示のものはボールネジ機構で可動プーリ４２を牽引する場合について説明したが、ボールネジによらず捲上プーリ機構でワイヤなどの牽引部材を捲き上げることによって可動プーリ４２を牽引しても良い。また、牽引速度を第１第２の電磁クラッチによって高低２段階に減速比を異ならせる場合を説明したが、これは例えば摩擦クラッチなどで無段階に減速比を異ならせても良いことは勿論である。

上述のようにプレスモータＭｐの駆動によって可動プーリ４２及びこれに連結した可動押圧部材４１を加圧方向に移動し、この可動押圧部材４１と固定押圧部材（刃受部材）３３との間にシート束を挟持することとなるが、このとき前記加圧スプリング４４が次のように作用する。プレスモータＭｐの作動で牽引ベルト４５の先端部４５ｂを図４（ｂ）矢視ａ方向に牽引すると、ベルト基端部４５ｂが加圧スプリング４４を矢視ｂ方向に牽引する。すると加圧スプリング４４は蓄勢され、その蓄力が可動プーリ４２の復帰スプリングの付勢力を超過（オーバ）すると可動プーリ４２は図示矢視ｃ方向、即ち加圧方向に移動する。

そして可動プーリ４２に連結された可動押圧部材４１は待機位置Ｗｐからシート束と当接する押圧位置Ｐｐに移動する。この可動押圧部材４１が押圧位置Ｐｐに移動した後、更にプレスモータＭｐを加圧方向に回転駆動すると、加圧スプリング４４の先端部４４ａは矢視ｂ方向に引っ張られる。このときの加圧スプリング４４の変位量ΔＸに応じて（比例して）可動押圧部材４１は押圧力Ｐでシート束を押圧するようになっている。

このため、基端部４４ｂを固定した加圧スプリング４４の先端部４４ａを検出して加圧スプリング４４の変位量ΔＸを検知するテンションセンサＳｔと、可動押圧部材４１がシート束表面と接するタイミングを検出するプレスエンドセンサＳｇが設けてある。テンションセンサＳｔは種々の構成が採用可能であるが、例えば加圧スプリング４４の先端部４４ａと牽引ベルト４５との間に設けた連結シリンダ４８に位置検出用のフラグを設け、このフラグをホトセンサ、スライダックセンサなどで検出する。図示のものは加圧スプリング４４の変位量を４段階で検出するように構成している。

上述の構成において、断裁位置Ｃｐにセットされたシート束を断裁縁プレス手段４０で押圧する動作について説明する。図５はプレス動作のフロー図である。プレスモータＭｐは前述のように第１、第２電磁クラッチＣＬ１、ＣＬ２で構成される駆動切換手段を介して前記可動押圧部材４１を高速側伝動ギア列ＧＨによって高速低トルクで駆動するか、或いは低速側伝動ギア列ＧＬによって低速高トルクで駆動するように切換え駆動される構成になっている。そこで束搬送経路１１に供給されたシート束は前述の回転テーブル２３で断裁方向の姿勢を偏向し、断裁位置Ｃｐに給送セットされる。このとき断裁縁プレス手段４０の加圧部材４１ｂは、図４（ａ）の待機位置Ｗｐに位置している。このため待機位置Ｗｐにはホームポジションセンサ（図示せず）が配置されている。そこでシート束が断裁位置Ｃｐにセットされると、これを断裁位置Ｃｐに設置されたシート先端検知センサＳｅ（図６（ａ）に示す）で検知し、検知後所定時間後に前記プレスモータＭｐを回転起動する。

上記プレスモータＭｐは起動時には前記第１電磁クラッチＣＬ１がＯＮされ、第２電磁クラッチＣＬ２はＯＦＦ状態に保持されている。そこで前記ボールネジ４６は高速側伝動ギア列ＧＨを介して高速回転され、ナット状スライダ４７は牽引ベルト４５を図４（ｂ）矢視ａ方向に牽引する。この牽引ベルト４５によって可動プーリ４２は矢視ｃ方向に移動し、可動プーリ４２に連結された加圧ロッド４３も矢視ｃ方向に移動する。尚、このときの可動プーリ４２（動滑車）の移動量はボールネジ４６に歯合したスライダ４７の移動量の１／２となる。従ってボールネジ４６の駆動力に対し、２倍の押圧力が加圧ロッド４３に作用する。従って前記高速側伝動ギア列ＧＨ（低速側伝動ギア列ＧＬも同様）の機械的強度を軽減することが出来る。

次に上記牽引ベルト４５の牽引により可動押圧部材４１（押圧片４１ａ、加圧部材４１ｂ）が加圧方向に移動し、押圧片４１ａがシート束表面に当接するとプレスエンドセンサＳｇがこれを検知する。このプレスエンドセンサＳｇの検知信号で前記第１電磁クラッチＣＬ１をＯＦＦし、第２電磁クラッチＣＬ２をＯＮする。この第２電磁クラッチＣＬ２のＯＮでプレスモータＭｐの駆動は低速側伝動ギア列ＧＬを介してボールネジ４６に伝達され、ボールネジ４６は低速回転する。この低速回転は前述のように高速回転の略１／５０に設定されている。ボールネジ４６の低速回転に伴って牽引ベルト４５は低速で可動プーリ４２を加圧方向に移動し、同時にベルト基端部４５ｂがこれに連結された加圧スプリング４４の先端部４４ｂを図４（ｂ）矢視ｂ方向に牽引する。このとき押圧片４１ａはシート束に当接しているため、ボールネジ４６の移動量に相当する変位量で加圧スプリング４４は伸張される。

加圧スプリング４４の伸張でその先端部４４ａに配置されたテンションセンサＳｔがＯＮされるとプレスモータＭｐを停止する。このときシート束に当接した押圧片４１ａは押圧力Ｐでシート束を押圧する。この押圧力Ｐは前記加圧スプリング４４の変位量によって強弱調整する。このため前述したように加圧スプリング４４の変位量ΔＸは前記テンションセンサＳｔによって複数段階で検出される。

一方シート束の断裁長さＬは、シートのサイズ情報によって設定される。このサイズ情報はオペレータが入力手段によって情報入力する場合と、前記束搬送経路１１の受入口１１ａの上流側に例えば画像形成装置が連接されている場合には、この画像形成装置からサイズ情報を電送する。また、図示しない制御部（例えば制御ＣＰＵ）は上記サイズ情報に基づいてシート束の天部、地部、小口部の断裁量を算出する。この断裁量算出は、例えば天部、地部の場合の断裁量＝（シートサイズ長さ−仕上寸法）／２で演算し、小口部の場合の断裁量＝（シートサイズ長さ−仕上寸法）で演算する。

そしてこの制御部は前記回転テーブル２３を制御してシート束の断裁姿勢を偏向し、その姿勢に於ける断裁量に応じてシート束を断裁位置Ｃｐにセットする。この過程で制御部はシート束の断裁長さＬをサイズ情報に基づいて算出する。例えばシート束の周縁を天部、地部、小口部の順に断裁するときには天部及び地部の断裁長さはシートサイズ長さと等しい長さに、小口部の断裁長さは仕上寸法サイズと等しい長さに設定する。

このように断裁刃３１で断裁するシート束の断裁長さＬが設定されると、制御部はこの断裁長さに応じた押圧力Ｐが押圧片４１ａに作用するように加圧スプリング４４の変位量ΔＸを設定する。そしてこの変位量ΔＸを前記テンションセンサＳｔで検出したとき、プレスモータＭｐを停止する。すると加圧スプリング４４及びこれに連結された牽引ベルト４５はボールネジ４６とスライダ４７の係合位置で保持され、牽引ベルト４５が弛むことなく押圧片４１ａは加圧スプリング４４の変位量に応じた押圧力Ｐでシート束を押圧する。

次に断裁位置Ｃｐにおける断裁刃の構成について説明する。上述のようにシート束は断裁位置Ｃｐに給送セットされ上記断裁縁プレス手段４０で押圧支持されている。この断裁位置Ｃｐには断裁刃３１が配置され、この断裁刃３１とシート束を挟んで対向する位置に前述の刃受部材３３が配置されている。図示の断裁刃３１は平刃状の切断刃で構成され図６Ａ（ａ）の待機位置から同図（ｂ）の切断位置との間で往復動可能に装置フレームに取り付けられ、カッタモータＭｃで両位置間を往復動するように構成されている。

このため断裁刃３１にはフラグ３１ａが設けられ、このフラグ３１ａを検出する待機位置検出センサ（ホームポジションセンサ）Ｓｈと切断位置検出センサＳｃが配置されている。従って待機位置に置かれた断裁刃３１は例えば前記断裁縁プレス手段４０からのプレスエンド信号でカッタモータＭｃを起動すると待機位置から切断位置に向かって移動し、その過程でシート束を断裁する。そして刃先は刃受部材３３の刃受面３３ａに突き当たって停止する。

上記断裁位置Ｃｐの下方には収納スタッカ１５と屑収納ボックス５２が配置されている。収納スタッカ１５は断裁位置Ｃｐからのシート束を図示のように倒立姿勢で収納し、屑収納ボックス５２は断裁位置Ｃｐか落下する切断屑を収容する。このため断裁位置Ｃｐと屑収納ボックス５２との間には屑除去経路（エリア）５３が設けられ、この経路５３にはスイーパ部材５１が設けられている。このスイーパ部材５１は基端部を揺動自在に支持され、図示しないフラッパモータに連結されている。そして、断裁位置Ｃｐから落下する切断屑を屑収容ボックス５２に案内し、断裁後は上記フラッパモータで図６Ａ（ｂ）の退避位置に退避し、シート束を収納スタッカ１５に移送可能にする。

また、上記断裁位置Ｃｐの下流には排紙ローラ５０が配置されている。この排紙ローラ５０は一対のローラ対で構成され、図示しない駆動モータに連結されている。従ってシート束は前記回転テーブル２３で挟持された状態で断裁位置Ｃｐに搬送セットされ、上記断裁刃３１でその所定位置を断裁される。この切断屑は屑収納ボックス５２に収納され、上記回転テーブル２３の挟持を解除するとシート束は下流側の排紙ローラ５０に向けて落下する。そして排紙ローラ５０によって収納スタッカ１５に収納される。

本発明は上記構成において、上記断裁刃３１でシート束を断裁する際、シート束が不完全な状態で断裁された場合に、これを検出し以下の処置を施すことが出来るようにしたものである。まず、不完全な断裁は上記断裁刃３１の一部が欠損した場合にはその部分が切断されない。また断裁刃３１の一部が摩耗或いは腐食した場合も同様であり、断裁刃３１の部分的な摩損でシート束が完全に切断されないことがある。更に、刃受部材３３の刃受面３３ａが摩損した場合も同様である。刃受面３３ａに断裁長さ方向に凹陥部が生ずるとシート束はこの凹陥部が切断されずに残る。この他シート束を接着剤などで綴じ合わせてある場合にはこの接着剤が切断されずにシートの切れ残りと同様の状態となることもある。

そこで、断裁位置Ｃｐの下流側に位置する屑除去経路５３に紙片検知センサＳｐを設ける。この紙片検知センサＳｐは１つ若しくは複数のセンサで構成し、図６Ｂ（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように最小サイズシートの断裁幅Ｌｃ内に配置する。図示のセンサは発光素子と受光素子とから構成されたホトセンサを示し、シート束の厚さ方向に対向配置する場合を示している。図示の紙片検知センサＳｐは最小シートサイズの断裁幅Ｌｃの領域内に左端部、中央部、右端部を検知する複数のセンサＳｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３で構成され、同図（ｄ）は右端部が切れ残った場合を、（ｅ）は中央部が切れ残った場合を示している。この他、上記ホトセンサはシート束の断裁長さ方向に発光素子と受光素子を対峙させるように配置しても良い。従って１つ若しくは２つ以上のセンサで構成される紙片検知センサＳｐはシート束の一部が切れ残って垂れ下がった切断片が屑除去経路５３に存在するか否かを検出することとなる。

上記紙片検知センサＳｐの検出信号は図示しない制御ＣＰＵなどの制御部に構成された不完全断裁判別手段６２に伝達される。この不完全断裁判別手段６２（以下「切れ残り判別手段」という）は図６Ａ（ａ）及び（ｂ）に示すように前記断裁刃３１が切断位置（図６Ａ（ｂ）の状態）に移動したのを、切断位置検出センサＳｃでフラグ３１ａを検出し、検知後所定時間（Ｔｉ）後に紙片検知センサＳｐがＯＮ状態かＯＦＦ状態かで「完全断裁」であるか「不完全断裁」であるかを判別するように構成されている。尚上記遅延時間Ｔｉはシート束から切断片が落下する見込み時間に設定されている。

上記切れ残り判別手段６２で「完全断裁」と判別した場合は、前記回転テーブル２３でシート束の姿勢を偏向し、例えば天部を裁断した場合は次いで姿勢偏向して地部を裁断し、その後小口部を裁断する。このように所定の縁部を裁断した後、回転テーブル２３の挟持を解除するとシート束は下流側の排紙ローラ５０に向かって落下する。また上記判別手段で「不完全断裁」と判別した場合は次のいずれかの処置に移行する。
（１）後続する動作を禁止する。
（２）断裁刃３１を退避位置に移動した後、ジャム信号を発する。
（３）刃受け部材の刃受面３３aを位置移動した後、断裁刃３１による断裁動作を再実行する。
（４）刃受部材３３を交換した後、断裁刃３１による断裁動作を再実行する。

上記各処置について以下説明する。
（１）後続動作を禁止する場合。
上述のように切れ残り判別手段６２で不完全断裁と判別した場合、その後の動作を続行することなく禁止する。これは、図６Ｂ（ｄ）、（ｅ）に示す状態でシート束の後続動作を続行すると種々の不都合が生ずる。後続動作がシート束を収納スタッカ１５に収納する場合、切断片が付着した状態でスタッカに収納すると切断片が他の正常仕上げされたシート束に紛れ込み、例えば葉間に進入するなどの不具合が生ずる。またシート束を回転テーブルで姿勢偏向する場合には切断片が装置内に巻き込まれて動作不良を引き起こす。そこで切れ残り判別手段６２は「不完全断裁」と判断した場合後続動作を禁止する。

（２）ジャム処理を実行する場合。
前記切れ残り判別手段６２が「不完全断裁」と判断した場合、まず前記断裁刃３１を切断位置から待機位置に退避させる。この動作は前記カッタモータＭｃの駆動で実行する。この場合、図示の装置は待機位置では断裁刃３１は使用者の手指が装置内に進入しても刃先に触れないように隔壁６３でガードされている。そこで切れ残り判別手段６２はジャム信号を発し、使用者にシート束の除去処理を促す。尚この場合、前記断裁縁プレス手段４０と回転テーブル２３は押圧位置から待機位置に移動させる。これによってシート束を容易に機外に取り出すことが出来る。

（３）断裁動作の再実行の場合。
前述のように不完全断裁は断裁刃３１が原因するか刃受部材３３が原因する場合が多い。そこで刃受部材３３の刃受け位置を変更して再断裁を実行し、この再断裁で再び「不完全断裁」と判断した場合は断裁刃交換のアラームを発する。この為前記刃受部材３３は装置フレームに上下移動可能に支持されている。図６Ａ（ａ）に示すように刃受面３３ａは装置フレームに設けたガイドレールに沿って上下動自在に支持され、シフトモータＭｅとタイミングベルト３４で構成されるシフト手段が備えられている。

そこで切れ残り判別手段６２は「不完全断裁」と判断した場合上記シフトモータＭｅを予め設定された回転量で回転する。すると刃受面３３ａはＣｚ１からＣｚ２に位置移動する。尚この刃受部材３３の移動に際し、必要がある場合には前記断裁縁プレス手段４０は待機位置に退避させシート束は上流側に位置する回転テーブル２３で支持する。次に刃受面３３ａが位置移動した後、前記カッタモータＭｃを再度駆動して断裁刃３１を待機位置から切断位置に移動し、再度シート束を断裁する。

上記シート束の再断裁が終了すると前記切れ残り判別手段６２が紙片検知センサＳｐの検出信号から前述と同様に「完全断裁」であるか「不完全断裁」であるかを判別する。このとき完全断裁の場合は後続する動作を実行し、不完全断裁の場合は「ジャム表示（警告）」と「断裁刃交換」のアラームを発する。

（４）断裁刃３１による断裁動作を再実行する。
上記（３）の構成では刃受部材３３は刃受面３３ａの刃受け位置が移動するようになっているが、装置フレームに刃受部材３３を着脱自在に取付け、前記切れ残り判別手段６２が「不完全断裁」と判別したときに「刃受部材交換のアラーム」を発し、オペレータが刃受部材３３を交換した後、前記（３）と同様の動作を実行するように構成することも可能である。その他の構成は前記（３）と同様である。

上記回転テーブルユニット２０の下流側には断裁位置ＣＰに断裁手段３０が配置されている。図示の断裁手段３０は平刃状の断裁刃３１とこれを駆動するカッタモータＭｃで構成され、断裁刃３１は前記刃受面３３ａに束搬送経路１１を挟んで対向配置されている。この断裁刃３１は図６Ａ（ａ）の待機位置と同図（ｂ）の切断位置との間で移動自在に支持され、カッタモータＭｃによって往復動する。

次に上述のシート断裁装置を備えた製本装置について説明する。図８は製本装置の要部を示す。前記シート断裁装置Ａの受入口１１ａにはシート束を生成する製本部Ｂが連接され、この製本部Ｂは集積トレイ６４と糊塗布手段６５と表紙綴じ手段６６から構成されている。上記集積トレイ６４には画像形成装置などから搬出されたシートをこのトレイに案内するシート搬入経路Ｔ１が設けられ、順次搬入されるシートを集積トレイ６４上に積載して部揃えするように構成されている。

上記糊塗布手段６５は集積トレイ６４の下流側に配置され、トレイ６４で部揃えされたシート束の背部端面に接着剤を塗布する糊容器６５ａと塗布ローラ６５ｂで構成されている。上記表紙綴じ手段６６は糊塗布手段６５の下流側に位置する表紙綴じ位置に配置され、背折プレート６６ａと背当プレート６６ｂで構成されている。また表紙綴じ位置には表紙シートを給送する表紙搬送経路Ｔ２が延設されている。

そこで、シート搬入経路Ｔ１からのシートは集積トレイ上に積載収納され、部揃えされる。そしてこのシート束は例えばグリップ搬送手段などで糊塗布位置に搬送されセッとされる。この糊塗布位置で糊塗布ロール６５ｂによってシート束の端面に接着剤を塗布する。この接着剤を塗布されたシート束は表紙綴じ位置に移送され、予め給送セットされている表紙シートに逆Ｔ字状に接合される。この状態で上記背当プレート６６ｂと背折プレート６６ａで表紙シートの背表紙部を背折り成形する。このように冊子状に綴じ合わされたシート束は前記シート断裁装置Ａの受入口１１ａに給送され、前述のように天部、地部、小口部の周縁を断裁して切揃えられ前記収納スタッカ１５に搬出収容される。

本発明に係わるシート束断裁装置の全体構成を示す説明図。 図１の装置の要部を示す斜視図。 図１の装置における平面構成の説明図。 プレス手段の構成説明図であり、（ａ）は待機位置にある状態を示し、（ｂ）は押圧位置を示す。 図４のプレスモータの動作手順を示すフローチャート。 図１の装置における断裁刃の位置状態を示し、（ａ）は裁断刃が待機位置のとき、（ｂ）は断裁位置のときの状態を示す。 図１の装置における断裁刃の位置状態を示し、（ｃ）は紙片検知センサの配置関係を示す説明図、（ｄ）及び（ｅ）は断裁時に切れ残りが生じた場合の検出状態の説明図。 シート切れ残りを検出した際の処置動作を示すフロー図。 製本装置の構成を示す説明図。

符号の説明

１１ 束搬送経路
１３ 束厚さ検知手段
２０ 束搬送手段（回転テーブルユニット）
２１ ユニットフレーム
２３ａ 回転テーブル
２３ｂ 回転テーブル（可動側）
３０ 断裁手段
３１ 断裁刃
３３ 刃受部材（固定押圧部材）
３３ａ 刃受面
４０ 断裁縁プレス手段
４１ 可動押圧部材
４１ａ 押圧片
４１ｂ 加圧部材
４４ 加圧スプリング
６２ 不完全断裁判別手段
６３ 隔壁
Ｃｐ 断裁位置
Ｍｅ シフトモータ
Ｍｇ グリップモータ
Ｍｐ プレスモータ
Ｍｔ１ 旋回モータ
Ｍｔ２ 旋回モータ
Ｓｇ プレスエンドセンサ
Ｓｔ テンションセンサ
Ｓｐ 紙片検知センサ
Ｓｈ 待機位置検出センサ
Ｓｃ 切断位置検出センサ

Claims (6)

1. 断裁位置にシート束を移送セットする移送手段と、
   上記断裁位置に配置されシートを断裁する断裁刃と、
   上記断裁刃を断裁方向に移動する駆動手段と、
   上記断裁位置の下流側に配置され切断紙片を除去する切断屑除去経路とを備え、
   上記切断屑除去経路には、シートの残滓片を検知する紙片検知センサが配置され、
   この検知センサからの検出信号に基づいて断裁残りの有無を判別する不完全断裁判別手段を有し、上記紙片検知センサは最小サイズシートの断裁幅内に配置されていることを特徴とするシート断裁装置。
2. 前記切断屑除去経路は前記切断紙片が自重で落下する方向に形成され、
   前記不完全断裁判別手段は、前記断裁刃の断裁動作終了後に上記切断屑除去経路に紙片が存在するか否かを前記紙片検知センサで検出し、この検出信号で断裁残りの有無を判別することを特徴とする請求項１に記載のシート断裁装置。
3. 前記断裁位置には前記断裁刃と対向する位置に刃受け部材が設けられ、
   この刃受け部材は装置フレームに刃受け位置が移動変更可能に取付けられ、
   上記刃受け部材には刃受け位置を変更するシフト手段が設けられ、
   前記不完全断裁判別手段からの信号で上記シフト手段を制御して刃受け位置を変更し前記駆動手段で前記断裁刃を再駆動する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート断裁装置。
4. 前記断裁位置には前記断裁刃と対向する位置に刃受け部材が設けられ、
   この刃受け部材は装置フレームに交換可能に取付けられ、
   前記不完全断裁判別手段からの信号で上記刃受け部材を交換して前記駆動手段で前記断裁刃を再駆動する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート断裁装置。
5. 前記移送手段は、シートを把持して姿勢偏向する回転テーブルを備え、
   この回転テーブルには断裁後のシートを姿勢偏向して再度前記断裁位置に移送セットする制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のシート断裁装置。
6. 順次給送されるシートを束状に部揃えする集積トレイ手段と、
   上記集積トレイ手段からのシート束を下流側に糊塗布位置、表紙綴じ位置、断裁位置の順に移送する製本経路と、
   上記糊塗布位置に配置され、上記シート束に接着剤を塗布する糊塗布手段と、
   上記表紙綴じ位置に表紙シートを給送する表紙搬送経路と、
   上記表紙綴じ位置に配置され、上記シート束に表紙シートを綴じ合わせる表紙綴じ手段と、
   上記断裁位置に配置され、表紙綴じされたシート束を断裁する断裁手段と、
   上記断裁手段からのシート束を収納する収納スタッカとを備え、
   上記断裁手段は断裁刃と、この断裁刃を断裁方向に移動する駆動手段とから構成され、
   上記断裁位置の下流側には切断紙片を除去する切断屑除去経路が設けられ、
   この切断屑除去経路には、シートの残滓片を検知する紙片検知センサが配置され、
   上記検知センサからの検出信号に基づいて断裁残りの有無を判別する不完全断裁判別手段を備えていることを特徴とする製本装置。

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