JP2008055669A

JP2008055669A - 製本装置及び画像形成システム

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Publication number: JP2008055669A
Application number: JP2006233318A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kaneko; 昌浩金子; Takeshi Tsuchiya; 毅土屋
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: JP4345786B2; US20080056791A1; US8087865B2

Abstract

【課題】小型でありながら、均一な接着剤の塗布層を形成する塗布装置を備え、高品質の冊子を作成する製本装置及び画像形成システムを提供する。
【解決手段】冊子の背に沿って、塗布装置を往復移動させ、往復動時に接着剤の塗布を行うとともに、往動時に規制する第１記載部材及び復動時に規制する第２規制部材を設ける。
【選択図】図５

Description

本発明は製本装置及び画像形成システムに関し、特に、複数枚の用紙を接着剤で接着することにより冊子を作成する製本装置及びかかる製本装置を備えた画像形成システムに関する。

軽印刷の分野においては、たとえば、電子写真画像形成装置のように高速の画像形成性能を有する画像形成装置と製本装置とを連結することにより、印刷から製本までを１工程で行い冊子を作成する画像形成システムが普及している。

このような画像形成システムは、印刷工程と製本工程とが別工程で実行される従来の一般的な製本工程に対して、印刷速度、製本速度自体は低いが、印刷内容を随時変更できるという利点を有し、総合的に高効率の画像形成システムであり、ＰＯＤ（ＰＩＲＩＮＴＯＮＤＥＭＡＮＤ）システムとして、利用されている。

ＰＯＤシステムは、画像形成装置と製本装置とが連結されているということと、印刷・製本のための工場に設置されるのではなく、オフィスあるいはオフィスと同一建物内に設置される場合が多いことから、小型である必要があり、システムを構成する各部も小型であることが要求される。

したがって製本装置としても、工程が比較的単純な糊付け処理により用紙を束ね冊子を作成するものが用いられる。

特許文献１には、塗布ローラに対して用紙束を移動させることにより、用紙束の背の長手方向に塗布ローラを相対的に移動させて接着剤を塗布し、冊子を作成する小型化された製本装置が開示されており、特許文献１では、用紙束の背に形成される接着剤の層厚を規制するスクレープローラを設け、用紙束の厚さに応じてスクレープローラと用紙束の背との間隔を調整可能にしている。
特開２０００−１６８２６５号公報

塗布ローラを用いた接着剤塗布では、塗布ローラを用紙束の背に沿って往復移動させることにより塗布が行われるが、往動時または復動時に１回の塗布を行ったのでは、均一な塗布が行われない場合があることが判明した。

このような塗布ムラにより、接着力が足りない部分ができて、冊子の強度が不足したり、接着剤過多な部分ができて冊子の品質を低下させる等の問題があることが判明した。

冊子は多くの場合、用紙束を表紙でくるむことにより作成される。

図１は接着剤過多が起きた場合の冊子を示すが、図１のように、用紙束ＳＳと表紙Ｓ２との境界線に不均一な接着剤の塊が形成されて冊子の品質を損ねる。また、表紙Ｓ２の背表紙領域に凹凸が生じ冊子の品質を損ねる場合もある。

本発明は、接着剤を用いて用紙を束ねる製本装置における前記のような問題を解決することを目的とし、小型化された製本装置であって、高品質の冊子を作成することができる製本装置及びかかる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。

前記目的は下記の発明により達成される。
１．
塗布ローラを有し、該塗布ローラが用紙束に対向した状態で、前記塗布ローラと前記用紙束とを相対的に移動させて、用紙束の背に接着剤を塗布する塗布装置を備えた製本装置において、
前記塗布ローラと前記用紙束との相対的な移動における往動時及び復動時に塗布を行うとともに、前記往動時における前記塗布ローラの後方に、用紙束の背に塗布された接着剤の塗布層厚を規制する第１規制部材及び前記復動時における前記塗布ローラの後方に、用紙束の背に塗布された接着剤の塗布層厚を規制する第２規制部材を設けたことを特徴とする製本装置。
２．
前記第１規制部材は、断面がほぼ円形の棒状部材からなることを特徴とする前記１に記載の製本装置。
３．
前記第２規制部材は、前記用紙束にもっとも近いエッジ状頂部を有する板部材からなることを特徴とする前記１又は前記２に記載の製本装置。
４．
前記塗布ローラは、前記往動時に順方向回転となるように、前記往動時及び前記復動時に同一方向に回転することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の製本装置。
５．
前記第１、第２規制部材は、一方がほぼ円形の断面を有する棒状部材で、他方が板状部材でそれぞれ構成され、用紙束の背と前記棒状部材で構成された規制部材との間隔よりも、用紙束の背と前記板状部材で構成された規制部材との間隔を広くしたことを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の製本装置。
６．
前記第２規制部材は、前記エッジ状頂部以外のエッジ部において、前記塗布ローラの周面の接着剤と層厚を規制するように構成したことを特徴とする前記３に記載の製本装置。
７．
用紙に画像を形成する画像形成装置及び該画像形成装置から排出されて用紙を受け取り、製本する前記１〜６のいずれか１項に記載の製本装置を有することを特徴とする画像形成システム。

本発明により、塗布ローラと用紙束との相対的な移動における往動時及び復動時に接着剤の塗布を行い、往動時、復動時のそれぞれにおいて、規制部材により、塗布層厚の規制を行うので、局部的な接着力不足や局部的な接着剤過多が防止されて、接着強度が高く、高品質の冊子を作成することができる製本装置及び画像形成システムが実現される。

図示の実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図２は本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体を示す図である。

画像形成システムは画像形成装置Ａ及び製本装置Ｂを有する。

画像形成装置Ａは電子写真方式により用紙に画像を形成するものであり、画像形成部Ａ１、原稿搬送装置Ａ２、画像読取部Ａ３及び通信部Ａ４を有する。

画像形成部Ａ１において、ドラム状の感光体１の周囲に帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５Ａ、分離装置５Ｂ及びクリーニング装置６が配置され、これらの電子写真プロセス装置により、帯電、露光、現像及び転写が行われて感光体１上にトナー像が形成され、用紙Ｓ１に画像が形成される。

用紙Ｓ１は３個の給紙トレイ７Ａに収納されており、これらの給紙トレイ７Ａから用紙Ｓ１が１枚ずつ給紙され、転写装置５Ａにより、感光体１上のトナー像が用紙Ｓ１に転写される。

用紙Ｓ１に転写されたトナー像が定着装置８を通過して定着処理される。定着処理された用紙Ｓ１は、排紙ローラ７Ｃから排紙されるか又は再給紙路７Ｅに搬送される。

片面プリントにおけるフェースダウン排紙、片面プリントにおけるフェースアップ排紙又は両面画像形成における表面画像形成において、切り替えゲート７Ｄが用紙Ｓ１を切り替え案内する。即ち、フェースアップ排紙においては、切り替えゲート７Ｄは用紙Ｓ１を直進させ、フェースダウン排紙及び両面画像形成においては、切り替えゲート７Ｄは用紙Ｓ１を下方に案内する。

フェースダウン排紙においては、用紙Ｓ１は下方に案内された後に、スイッチバックして上方に搬送され、排紙ローラ７Ｃから排紙される。

両面画像形成においては、用紙Ｓ１は下方に案内され、スイッチバックによる表裏反転後に再給紙路７Ｅを経て、転写装置５Ａが配置された転写部に再給紙され、裏面画像の転写が行われる。

原稿搬送装置Ａ２は原稿を１枚ずつ読取位置に搬送する。画像読取部Ａ３は原稿搬送装置Ａ２により搬送された原稿又は原稿台９に載置された原稿の画像を読み取って、画像信号を生成する。通信部Ａ４はネットワーク機器と通信を行い、ネットワークから送信された画像形成指令を受けて画像信号を生成する。

製本装置Ｂは画像形成装置Ａから送り込まれた本構成用紙を複数枚束ねて本構成用紙の束を構成し、該束に表紙用紙を接合して本を形成する装置である。以下の説明において、本構成用紙を用紙Ｓ１と言い、表紙用紙を表紙Ｓ２と言い、本構成用紙に表紙用紙が接合されたものを冊子Ｓ３と言う。

製本装置Ｂは、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓ１を排紙皿２０又は用紙反転部４０に搬送する搬送部１０、排紙皿２０、用紙反転部４０、１枚ずつ又は数枚ずつ送りこまれた用紙Ｓ１を集積する集積部５０、塗布手段６０、表紙Ｓ２を収納する表紙収納部８０、表紙を支持する表紙支持部９０及び本排出部１００を有する。

画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓ１は搬送部１０に設けられた切り替えゲート１１により排出路１２を経て排紙皿２０に排出されるか又は用紙反転部４０に搬送される。排紙皿２０には、製本処理モードでない場合に用紙Ｓ１が排出される。

製本モードにおいては、用紙Ｓ１は搬送路１３を経て用紙反転部４０に搬送され、用紙反転部４０においてスイッチバックした後に、集積部５０に搬送される。集積部５０においては、設定された枚数の用紙Ｓ１が集積され、集積部５０は設定枚数が集積した段階で回転して、用紙Ｓ１の束をほぼ垂直状態で保持する。

垂直状態で集積部５０により保持された用紙Ｓ１の束の下面に、塗布装置６０により接着剤が塗布される。

接着剤が塗布された用紙Ｓ１の束に表紙Ｓ２が接触し、接着される。

用紙Ｓ１の束に表紙Ｓ２が接着されて作成された冊子Ｓ３は本排出部１００に排出される。

図３は塗布工程を示す図である。

塗布装置６０は用紙Ｓ１の用紙束ＳＳの下方に配置され、モータＭＴ１の駆動で移動する矢印Ｗ２で示す往動時に、塗布ローラ６０２が用紙束ＳＳの背ＳＡに接着剤ＡＤを塗布し、矢印Ｗ３で示す復動時に、塗布ローラ６０２が背ＳＡに接着剤ＡＤを塗布する。

塗布装置６０のホームポジションは図３における左端位置であり、製本装置Ｂの正面から見て奥側に位置している。該ホームポジションにおいて、補給装置６１から接着剤のペレットＰＴが補給される。塗布ローラ６０２はモータＭＴ２の駆動で往動時及び復動時に矢印Ｗ１で示す方向に回転して、接着剤槽６０１から接着剤を汲み上げ、用紙束の背ＳＡに塗布する。即ち、塗布ローラ６０２の往動時は背ＳＡに対して順方向となり、復動時には、逆方向となる。

図４は塗布装置６０の構成を示す図である。

塗布装置６０は接着剤ＡＤを収容する接着剤槽６０１、塗布ローラ６０２及び規制部材６０３、６０４、ヒータ６０５及び接着剤量センサ６０６を有する。

接着剤槽６０１内のペレットはヒータ６０５で加熱され、溶融し、接着剤ＡＤの塗布液が形成されるが、接着剤ＡＤの量は、温度センサからなる接着剤量センサ６０６により検知され、液面が一定に維持される。６０３は断面がほぼ円形の棒状の第１規制部材としての規制部材、第２規制部材としての規制部材６０４は板状の支持部材６０５により支持され、その下端エッジ６０４Ｂで塗布ローラ６０２上の接着剤の層厚を規制し、上端エッジ６０４Ａで用紙束の背ＳＡ上の接着剤の層厚を規制する。

接着剤槽６０１は点線で示す待機状態から実線で示す塗布状態に軸６０１Ａを中心に回転して設定される。

図５により、接着剤の塗布工程を詳細に説明する。

図５（ａ）は塗布装置６０がＷ２で示す方向に移動する往動時の塗布工程を示す。

往動時には、塗布ローラ６０２が矢印Ｗ１のように回転するとともに、塗布装置６０が矢印Ｗ２方向に移動して用紙束の背ＳＡに接着剤ＡＤが塗布される。塗布ローラ６０２上の接着剤層ＡＤ１は規制部材６０４の下端エッジ６０４Ｂにより均一な厚さ規制される。さらに、塗布により用紙束の背ＳＡに形成された接着剤層を規制部材６０３で規制することにより、接着剤層ＡＤ２の厚さが均一化される。規制部材６０３は断面がほぼ円形の棒で構成される。

図５（ｂ）は、塗布装置６０がＷ３方向に移動する復動時の塗布工程を示す。

復動時にも塗布ローラ６０２は矢印Ｗ１のように回転して塗布が行われ、下端エッジ６０４Ｂによる接着剤層ＡＤ１の規制とともに、規制部材６０４の上端エッジ６０４Ａにより復動時に形成された接着剤層ＡＤ３の表面が規制される。上端エッジ６０４Ａは、板材を折り曲げることによりエッジ状の頂部に形成される。

塗布ローラ６０２は往復共に、一方向、即ち矢印Ｗ１で示す方向に回転するので、矢印Ｗ２で示す往動時には、塗布ローラ６０２は、ローラ表面と用紙束ＳＳの背ＳＡとの速度差を減少させる順方向の移動で塗布を行い、矢印Ｗ３で示す復動時には、前記速度差を増す逆方向の移動で塗布を行う。

これにより往動時に比較的厚い層が形成され、復動時に、往動時に形成された層の上に比較的薄い層が形成されるとともに、往動時に形成された層が均される。

規制部材６０３による規制及び上端エッジ６０４Ａによる規制を行わない場合、図６に示すように、用紙束ＳＳの厚さ方向端部に接着剤の盛り上がりができて、過剰な接着剤が塗布され、表紙の接着時に、接着剤がはみ出して冊子の品質を低下させたり、接着剤層の薄い部分ができて用紙が剥離しやすく、強度が低い冊子ができる場合があるが、規制部材６０３、６０４により２度規制することにより、図６の点線で示すように接着剤ＡＤが規制され、束を構成する用紙間の接着、用紙束と表紙との接着が均一に行われるとともに、接着剤のはみ出しが防止できる。

なお、用紙束の背ＳＡと往動時の規制部材６０３の規制面（規制部材６０３の頂面）との間隔よりも、背ＳＡと復動時の規制部材６０４の規制面（上端エッジ６０４Ａとの間隔）をわずかに広くすることが望ましい。

一具体例では、背ＳＡと塗布ローラ６０２の塗布面間の間隔を１．０ｍｍ、背ＳＡと規制部材６０３の規制面間の間隔を１．０ｍｍｍ、背ＳＡと規制部材６０４の規制面と間隔を１．５ｍｍとすることにより、均一な塗布層が形成された。

規制部材６０４の規制面における前記間隔をより広くするのは、次の理由による。

規制部材６０３は規制部材６０４に比較して曲率の大きな円形断面の棒状部材であるために、規制部材６０３の周面に付着した接着剤液は落下して規制部材６０３から離れやすい。しかしながら、規制部材６０４はその取付角度にもよるが、板状部材であり、規制部材６０４上の接着剤液が下方に移動し難い。

規制部材に付着している接着剤が移動しないと、規制により引き続き規制部材に移動する接着剤が円滑に除去されず、背ＳＡに戻り、用紙束ＳＳの側面に付着するなどの現象が起こり、不均一な接着剤槽が形成される結果となる。

従って、規制部材６０３をより背ＳＡに近接して配置し、その規制作用を大きくする一方、規制部材６０４と背ＳＡ間の間隔を、規制部材６０３と背ＳＡとの間隔よりも広くすることにより、均一な塗布層を形成することが可能となる。

また、規制部材の材質としては、付着した接着剤が熱により溶融しやすいように、熱伝導率の高いものが好ましく、銅などが好ましく用いられる。

接着剤接着剤過多が起きた場合の冊子を示す図である。本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体を示す図である。塗布工程を示す図である。塗布装置６０の構成を示す図である。接着剤の塗布工程を詳細に説明する図である。冊子に形成された接着剤槽の規制を示す図である。

符号の説明

６０塗布装置
６０２塗布ローラ
６０３、５０４規制部材
ＭＴ１、ＭＴ２モータ

Claims

塗布ローラを有し、該塗布ローラが用紙束に対向した状態で、前記塗布ローラと前記用紙束とを相対的に移動させて、用紙束の背に接着剤を塗布する塗布装置を備えた製本装置において、
前記塗布ローラと前記用紙束との相対的な移動における往動時及び復動時に塗布を行うとともに、前記往動時における前記塗布ローラの後方に、用紙束の背に塗布された接着剤の塗布層厚を規制する第１規制部材及び前記復動時における前記塗布ローラの後方に、用紙束の背に塗布された接着剤の塗布層厚を規制する第２規制部材を設けたことを特徴とする製本装置。
前記第１規制部材は、断面がほぼ円形の棒状部材からなることを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
前記第２規制部材は、前記用紙束にもっとも近いエッジ状頂部を有する板部材からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製本装置。
前記塗布ローラは、前記往動時に順方向回転となるように、前記往動時及び前記復動時に同一方向に回転することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の製本装置。
前記第１、第２規制部材は、一方がほぼ円形の断面を有する棒状部材で、他方が板状部材でそれぞれ構成され、用紙束の背と前記棒状部材で構成された規制部材との間隔よりも、用紙束の背と前記板状部材で構成された規制部材との間隔を広くしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の製本装置。
前記第２規制部材は、前記エッジ状頂部以外のエッジ部において、前記塗布ローラの周面の接着剤と層厚を規制するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の製本装置。
用紙に画像を形成する画像形成装置及び該画像形成装置から排出されて用紙を受け取り、製本する請求項１〜６のいずれか１項に記載の製本装置を有することを特徴とする画像形成システム。