JP2008036838A - 製本装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 省スペース化、省エネルギー化を進めるとともに、2つ折りをする中綴じ製本後の冊子の弾性により2つ折り部が開いてしまう問題を解決する製本装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 複数のシートを折り曲げる折り手段、ステイプルなどの綴じ手段を設けた製本装置において、折り手段の補助折りとして折り目に沿ってミシン目加工を行うミシン目加工手段を設け、ミシン目加工と綴じ手段による綴じ加工動作を同時に行う。これにより、折り曲げの出来栄えが向上し、冊子の高品位化が実現できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シートを中綴じして冊子を形成する製本装置及び画像形成装置に関し、特に、シートの折り目に沿ってミシン目を形成すると同時に中綴じをする製本装置に関する。

複写機、プリンターなどの画像形成装置では画像形成されたシートを2つ折りにした冊子に加工する中綴じ製本を行う装置が知られている。

従来から2つ折りをする中綴じ製本装置では、シートの弾性により2つ折り部が開いてしまう問題がある。折り目を綴じているので、冊子自体がバラけてしまうことはないが、冊子が膨らんだり、開いてしまったりする状態になり、折り品位、積載性の低下を招き、持ち歩きに不便をきたす等の虞があった。

上記の問題を解決する手段として、特許文献1には冊子を折る位置（折り目）にミシン目を形成する方法が開示されている。

また、特許文献2には、あらかじめ1枚ごとに折り目を形成後に、複数枚を重ね合わせて冊子にする製本装置を開示している。

さらに、特許文献3には複数シートを重ね合わせた状態で折り処理をする工程で、熱を利用する方法が開示されている。
特開昭61-3158号公報 特開昭61-6668号公報 特開平11-157247号公報

しかしながら、上記の問題を解決する方法のいずれも、製本処理効率を低下、または、装置本体が大きくなる傾向がある。また、熱を利用することで、消費電力を増大させてしまう。

そこで、本発明は、省スペース化、省エネルギー化を進めるとともに、2つ折りをする中綴じ製本後の冊子の弾性により2つ折り部が開いてしまう問題を解決する製本装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シートを積載するシート積載手段と、積載されたシート束を折り曲げるシート折り曲げ手段と、シートの折り目上でシート束を綴じる綴じ手段を備えた製本装置において、シートの折り目に沿ってミシン目状の切れ目をつけるミシン目加工手段を設け、ミシン目加工動作と綴じ動作が略同一の位置で行われることを特徴とする。

本発明に係る製本装置は、複数枚のシートを折り曲げるシート折り曲げ手段、ステイプルなどの綴じ手段を設け、前記シート折り曲げ手段の補助折り手段として折り目に沿ってミシン目加工を行うミシン目加工手段を設け、前記ミシン目加工手段によるミシン目加工と前記綴じ手段による綴じ加工動作を同時に行う。これにより、折り曲げ製本の出来栄えが向上し、製本処理後の冊子の高品位化が実現できる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る製本装置のシート綴じ手段であるステイプル部４２と折り補助手段であるミシン目付け部５５をシート搬送方向から見た構成図である。図１（ａ）は、シートＳがステイプル部４２とミシン目付け部５５にセットされている状態である。図１（ｂ）、図２（ｂ）と図3（ｂ）は、モータ８８が作動して、ステイプル部４２とミシン目付け部５５がシートＳに対してステイプルとミシン目付けを同時に行っている状態である。

図２はミシン目付け部５５、図３はステイプル部４２についてシート搬送方向と直交方向に見た構成図である。図２（ａ）と図３（ａ）はシートＳがセットされている状態で、図１（ａ）に対応している。図２（ｂ）と図３（ｂ）はシートＳがセットされている状態で、図１（ｂ）に対応している。

まず、シート綴じ手段であるステイプル部４２の動作を説明する。

駆動モータ８８が回転するとモータギア８９から上軸８４の端部に取付けられている上カムギア８６に駆動が伝わり、同じく上軸８４に取付けられているカム９１が回動する。ステイプル部４２のステイプル針の押し込み部では、ステイプル押付けカム９１が回動すると押台９２を上下に移動してステイプル針９３をシートＳに押し込む構成である。

同時に、駆動モータ８８が回転するとモータギア８９から下軸９６の端部に取付けられている下カムギア９７に駆動が伝わり、同じく下軸９６に取付けられているステイプル受け台カム９５が回動する。ステイプル部４２の受け部では、ステイプル受け台カム９５が回動すると受け台９３を上下に移動してシートＳを貫通してきたステイプル針９３の先端を折り曲げる構成である。上軸８４と下軸９６のカム軸の両端はそれぞれ、前側板７２と奥側板７１で、回動自在に取付けられている。

図１では、ステイプル部４２が２ヶ所あり、駆動モータ８８により動作する。図１（ａ）と図3（ａ）はシートＳがセットされている状態で、待機位置であるホームポジションである。図１（ａ）の状態では、下カムギア９７の側面にある突起９８がフォトセンサ８７に検知される位置で、ホームポジションある。図１（ｂ）の状態では、下カムギア９７の側面にある突起９８がフォトセンサ８７に検知できない位置で、動作状態を検知している。

駆動モータ８８により駆動を伝える上カムギア８６と下カムギア９７は、それぞれ、カム９１とカム９５を１回転させる。ギア列は連結されているので、下カムギア９７の側面にある突起９８をフォトセンサ８７で検知することで、ステイプル部４２の状態が、ホームポジションか、動作状態かを判断できる。

次にミシン目付け部５５の動作を説明する。ミシン目付け部５５は折り補助手段としてシート束の折り目に沿ってミシン目加工を施す。ミシン目加工されることにより、折り手段により折り処理されたシート束は折り端部が開きにくくなり、折りの品位が向上する。

駆動モータ８８が回動するとモータギア８９から上軸８４の端部に取付けられている上カムギア８６に駆動が伝わり、同じく上軸８４に取付けられているカム８１が回動する。ミシン目付け部５５では、押付けカム８１が回動するとミシン目付け刃８２を上下に移動してミシン目付け刃８２をシートＳに押し込む構成である。シートＳの裏側には、ミシン目付け刃８２の受け部８３があり、シートＳの押さえとミシン目付け刃８２のガイドの役目をしている。カム８１が回動していくことでミシン目付け刃８２はシートＳに押し込まれて、シートＳを貫通する。

図１では、ミシン目付け部５５が４ヶ所あり、駆動モータ８８により動作する。図１（ａ）と図２（ａ）はシートＳがセットされている状態で、待機位置であるホームポジションである。図１（ａ）の状態では、カムギア９７の側面にある突起９８がフォトセンサ８７に検知される位置で、ホームポジションある。図１（ｂ）の状態では、下カムギア９７の側面にある突起９８がフォトセンサ８７に検知できない位置で、動作状態を検知している。

駆動モータ８８により駆動を伝える上カムギア８６と下カムギア９７は、それぞれ、カム９１とカム９５を１回転させる。ギア列は連結されているので、下カムギア９７の側面にある突起９８をフォトセンサ８７で検知することで、ステイプル部４２の状態が、ホームポジションか、動作状態かを判断できる。

このように本発明では、折り補助手段のミシン目付けを行うことで、シート綴じの開いてしまう問題を解決でき、製本の品位向上ができる。ステイプル工程とミシン目付け工程を同時に行うことで、時間の短縮ができる。ステイプル部４２とミシン目付け部５５が同じモジュールで構成できるので、省スペースになるだけでなく、ステイプル位置とミシン目位置の位置精度が向上できる。駆動モータが同じで同じ駆動ギア列でステイプル部４２とミシン目付け部５５ができるので、工程動作タイミングのバラツキが抑えられる。駆動モータが１つであるので、省エネルギに貢献できる。

図４、図５、図６は本発明に係るシート処理装置を備えた画像形成装置本体（複写機本体）の一例を示している。図４は、画像形成装置の本体断面図、図５はシート綴じ手段のステイプル部４２と折り補助手段のミシン目付け部５５の詳細説明図、図６は、ステイプル工程とミシン目付け工程の説明図である。

（画像形成装置の全体構成）
画像形成装置本体（複写機本体）１には、原稿載置台としてのプラテンガラス２１、光源、レンズ系２２、給紙部１１、画像形成部１２，原稿をプラテンガラス２１に給送する原稿給送装置２３、複写機本体から排出される画像形成済みのシートを積載するシート処理装置２等が備えられている。

給紙部１１は、記録用のシートを収納して画像形成装置本体１に着脱自在なカセット１１ａ〜１１ｄを有している。画像形成部１２には、円筒状の感光ドラム２４とその回りの現像器２５等がそれぞれ備えられている。画像形成部１２の下流側には、定着装置１３、排出ローラ対１４等が配設されている。

（画像形成装置本体の説明）
この画像形成装置本体１の動作を説明する。

画像形成装置本体１から給紙信号が出力されると、給紙部１１のカセット１１ａ〜１１ｄからシートが給送される。一方、原稿載置台２１に載置されている原稿に、光源から当てられて反射した光は、レンズ系２２を介して感光ドラム２４に照射される。感光ドラム２４は、あらかじめ一次帯電器により帯電されていて、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで現像器２４により静電潜像を現像してトナー像が形成される。

給紙部１１から給送されたシートは、レジストローラ２６で斜行が補正され、さらにタイミングが合わされて画像形成部１２へ送られ画像形成される。そして、画像形成されたシートは、定着装置１３によりシートに転写画像が永久定着される。画像が定着されたシートは、排出ローラ対１７により画像形成装置本体１から排出される。また、場合によってはフラッパー１８によって反転搬送ローラ対２０に送られ、反転させた後に排出ローラ対１７により画像形成装置本体１から排出される。

このようにして、給紙部１１から給送されたシートには、画像が形成されて本発明に係るシート処理装置２に排出される。

次に、シート処理装置２について説明する。

本発明におけるシート綴じ手段であるステイプル部４２と折り補助手段のミシン目付け部５５の工程について、図６を用いて説明する。図６は８（ａ）〜（ｅ）の順に工程が運ぶものである。

画像形成装置の本体１から排出されたシートＳは搬送ローラ３１〜３８によりシート処理装置２内部に搬送される。

センサ５０でシートＳの搬送方向先端が検知されると（図６ａ）、挟持している搬送ローラ３８が減速して停止している斜行修正ローラ５１のニップにシート先端を突き当てる。搬送ローラ３８はさらに所定量搬送してループ空間５２においてシートＳがループを作成した状態で停止する。その後、斜行修正ローラ５１が回転してシートＳを挟持搬送することでシートＳの斜行が修正される。センサ５３がシートＳの搬送方向先端を検知して所定量搬送された位置で停止する。斜行修正工程は、積載手段としてのストッパー４４にシートを突き当てる工程で兼ねることもできる。

順次搬送されてくるシートＳはストッパー４４で位置決めされて（図６ｂ）、不図示の横整合板で搬送方向に対して直角方向に整合され、搬送パス４１内部でシート束１０１が形成される。このとき、冊子の内側となるシートから順に搬送され、最後に冊子の表紙となるシートが折りローラ４５、４６側にくるように重ねられる。

シートＳの中央がステイプル部４２の綴じ位置にくるようにストッパー４４で位置決めされた後、図６ｂの状態で、シートＳはミシン目付け部５５でミシン目付けされる。その後、同じ位置に綴じ処理が施される。

シートＳのステイプルと折り補助手段のミシン目付けが終了後、ストッパー４４が搬送方向をさらに移動してシートＳの束を折り曲げ位置に搬送する。（図６ｃ）
束搬送されたシートＳは、折り手段の突き部材４３により折り目となるシートSの中央部を突かれ、折り手段としての折りローラ４５、４６のニップに導かれる。（図６ｄ）本発明の折り補助手段のミシン目付けにより、スムーズに折りローラ４５、４６のニップに進入する。

折りローラ４５、４６に挟まれた束のシートＳは順次、折り搬送ローラ４７、４８に搬送される。（図６ｅ）
完全に折り曲げられたシートＳは、本体外のトレイ４９に排出されて、一連の製本工程を終了する。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図７は、第２の実施例を説明する図である。

第１の実施の形態のシート束Ｓは、表紙にも折り補助であるミシン目付けが施されている。第２の実施の形態では、外観を形成する表紙には、ミシン目が見えないように製本する構成について説明する。

駆動モータ８８が正転方向に回転するときは、ステイプル部４２が稼動し、駆動モータ８８が逆転方向に回転するときは、折り補助手段のミシン目付け部５５が稼動する構成である。（正転、逆転は回転方向の説明上付けたもので、機能上は異なる回転ではない）
ミシン目付け部５５のカム８１、ステイプル部４２の押付けカム９１、受け部カム９５には、それぞれ、内部にワンウエイ軸受け８１ａ、９１ａ、９５ａが設けられている。

ミシン目付け部５５のカム８１の内部に設けられたワンウエイ軸受け８１ａは、駆動モータ８８が逆転するときだけ上軸８４と噛むことでカム８１を回転する動きをする。駆動モータ８８が正転のときは、カム８１の内部ワンウエイ軸受け８１ａは、上軸８４と空回転することにより、カム８１が回転しない。

ステイプル部４２の押付けカム９１は、内部にワンウエイ軸受け９１ａがあるのでは、駆動モータ８８が正転するときだけ上軸８４と噛むことでカム９１を回転する動きをする。駆動モータ８８が逆転のときは、カム９１の内部ワンウエイ軸受け９１ａは、上軸８４と空回転することにより、カム９１が回転しない。

ステイプル部４２の受け部カム９５は、内部にワンウエイ軸受け９５ａがあるのでは、駆動モータ８８が正転するときだけ上軸９６と噛むことでカム９５を回転する動きをする。駆動モータ８８が逆転のときは、カム９５の内部ワンウエイ軸受け９５ａは、上軸９６と空回転することにより、カム９５が回転しない。

それぞれのカムの内部にワンウエイ軸受け８１ａ、９１ａ、９５ａを設けることで、駆動モータ８８の正逆転により、ステイプル部４２とミシン目付け部５５の動作を任意に制御できる構成にしている。

次に、製本時に、表紙となるシートＳに、ミシン目付けをしないときの動作を説明する。

まず、冊子の中身となるシートＳが束になったときに、駆動モータ８８を逆転させる。これにより、冊子の中身となるシートSに対して折り補助のミシン目付けが終了する。

次に、表紙シートがミシン目付けされているシート束の上に重ねられる。駆動モータ８８が正転して、ステイプル部４２が動作することで、表紙シートと内部シートがステイプルされる。順次、折り曲げ工程にステイプルされたシートは搬送される。

このように、表紙シートはミシン目付けをしないで、内部シートのみミシン目付けすることで、折り曲げ性能と外観の品位向上につながる。

本実施の形態の処理方法を用いることによって、シートSが一枚ずつ搬送されてくる毎にミシン目加工を施すことも可能である。このようにすることでシートSが厚紙や特殊紙であった場合でも確実にミシン目加工を施すことができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

図８は、第３の実施の形態を説明する図である。

第２の実施の形態では、駆動モータの正逆転でステイプル部４２とミシン目付け部５５の制御をしたため、ステイプル綴じとミシン目付けを同時に行うことができない。

第３の実施の形態では、駆動モータを２つにすることで、ステイプル綴じとミシン目付けを同時に行うことができる。

駆動モータ７８が回転すると、モータギア７９が連結ギア７５からカム軸ギア７７に駆動を伝えて、ステイプル部４２専用のステイプルカム軸７４を回転する。ステイプルカム軸７４が回転すると、カム９１にあるギア９１ｇに駆動が伝達されてカム９１が回転する。

このとき、同じ駆動列のステイプル受け部のカム軸９６も回転して受け部９４を上下に移動させる。

また、ミシン目付け部５５は、駆動モータ８８のギア８９からカムギア８６に駆動が伝えられて、カム軸８４を回転させ、カム８１が回転する。カム８１が回転することで、ミシン目付け刃８２が上下に移動してシートＳにミシン目付けをする。

また上記構成によれば、ステイプル部４２による綴じ位置と、ミシン目付け部５５によるミシン目加工位置が異なる場合でも対応することができる。

このように第３の実施束の構成では、ステイプルとミシン目付けを同時にすることも、別々の工程にすることもできるので、製本用途に合わせて選択する幅が広がる。

本発明の第一の実施の形態に係るミシン目加工手段を説明する図である。 本発明の第一の実施の形態に係るミシン目加工手段の動作を説明する図である。 本発明の第一の実施の形態に係るミシン目加工手段の動作を説明する図である。 画像形成装置の本体断面図である。 本発明の製本装置を説明する図である。 本発明における製本処理の行程を説明する図である。 本発明の第二の実施の形態に係るミシン目加工手段を説明する図である。 本発明の第三の実施の形態に係るミシン目加工手段を説明する図である。

符号の説明

１ 画像形成装置本体
２ シート処理装置
１２ 画像形成部
１３ 定着ローラ
１４ 排出ローラ
１５ 操作表示装置
２３ 原稿給送装置
３１〜３９ 搬送ローラ
４１ 搬送パス
４２ ステイプラ
４３ 突き板
４４ ストッパー
４５、４６ 折りローラ
５０、５３ センサ
５１ 斜行修正ローラ
５４ 筋付け台
５５ ミシン目付け装置
５９ ミシン目付け刃（拍車）
１０１ シート束
Ｓ シート

Claims (6)

1. シートを積載するシート積載手段と、
   積載されたシート束を折り曲げるシート折り曲げ手段と、
   シートの折り目上でシート束を綴じる綴じ手段を備えた製本装置において、
   シートの折り目に沿ってミシン目状の切れ目をつけるミシン目加工手段を設け、
   ミシン目加工動作と綴じ動作が略同一の位置で行われることを特徴とする製本装置。
2. 前記ミシン目加工手段と前記綴じ手段を同一のモジュールで構成したことを特徴とする請求項1に記載の製本装置。
3. 前記シート積載手段に搬入されたシート束に対し、
   前記綴じ手段による綴じ動作と同時に前記ミシン目加工手段によるミシン目加工動作を行う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. 折り曲げ処理後に一番外側になるシートにはミシン目加工を施さないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の製本装置。
5. シート積載手段に搬入されるシートに対し、一枚毎にミシン目加工を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製本装置。
6. シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により画像が形成されたシートに処理を施す請求項１乃至５のいずれか１項に記載の製本装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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