JP2008149548A - 表紙シート位置決め機構及びこれを備えた製本装置並びに画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】表紙綴じ位置に正確に表紙シートを位置決めセットすること、及び表装品位に富んだ製本処理を可能とする。
【解決手段】シート束を表紙シートでくるみ綴じする製本装置における表紙シートの位置決め機構であって、束状に部揃えされた中綴じシートを表紙綴じ位置に移送する製本経路と、上記製本経路と交差し上記表紙綴じ位置に表紙シートを移送する表紙給送経路と、上記表紙綴じ位置に配置され上記中綴じ紙シートと上記表紙シートを綴じ合わせる表紙綴じ手段とを備える。そして上記表紙給送経路には、上記表紙シートをニップ保持するニップ手段と、このニップ手段をシート搬送前後方向及び搬送直交方向に所定量シフトするシフト手段と、上記シフト手段を制御する制御手段と、を有するアライニング機構を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明はプリンタ、印刷機、複写機などの画像形成装置の後処理装置に係わり、画像形成装置で印刷したシートを束状に部材揃えした中綴じシートを表紙シートで綴じ合わせる製本装置における表紙シートの位置決め機構の改善に関する。

一般に、この種の装置はプリンタ、印刷機などの画像形成装置の端末装置として、画像形成されたシートをページに積重ね、冊子状に整合した後、その端面を糊付けして表紙シートに綴じ合せる整本システムとして広く使用されている。特に最近電子出版などのオンデマンド印刷として、例えば特許文献１で示す様な、所定の情報の印刷と同時に、これを自動的に綴じ合わせて表装し、その後シート端縁をカッティングして所定の冊子状に仕上げる印刷と後処理を同時に実行するシステムが知られている。

このような製本装置は例えば特許文献１に開示されているように画像形成装置からのシート（中綴じシート）を束状に部材揃えし、その背部端面に接着剤を塗布する製本処理経路と、この製本経路と交差する方向に表紙給送経路を設け、この両経路の交差部で表紙シートと中綴じシート（束）を逆Ｔ字状に接合して表紙シートを背折り成型して綴じ合わせてくるみ綴じ製本する装置が提案されている。

このような装置では表紙シートは所定の綴じ位置に正確に給送セットされる必要がある。例えばこの表紙シートが左右方向にスキューしていると製本後の表表紙と裏表紙は中綴じシートに傾いた状態で綴じ合わされる。また表紙シートの中心が中綴じシートの基準と前後方向に位置ズレすると製本後の表表紙と裏表紙が不揃いとなることが知られている。

そこで特許文献２には表紙位置決め装置が提案されている。この表紙位置決め装置は、表紙シートとシート束とを接合する綴じ位置を挟んで表紙給送方向前後に一対のガイドテーブルを設け、このガイドテーブルの下流側のテーブルに表紙先端の突き当てストッパを設けて表紙シートを突き当て規制し、サイド方向は両ガイドテーブルに設けたサイドガイドで規制している。そしてこの前後のガイドテーブルを中綴じシートの束厚さに応じて移動する機構が開示されている。つまり従来は表紙シートを綴じ位置にセットする際には搬送経路の搬送機構で正確に搬送位置決めするか、或いはテーブル上に表紙シートを保持した状態でテーブルの位置を移動して位置決めするかいずれかの方法が採られている。
特開２００５−３３５２６２号公報 特開２００５−２４６７６９号公報

上述のように表紙シートを綴じ位置に位置決めセットする際に、搬送経路の搬送機構（搬送ローラなど）で位置決めする構造にあっては正確な位置にセットすることは困難である。例えばこの表紙シートを中綴じシートの束厚さに応じて表紙センターを正確に位置づけることは搬送斑などの関係から不可能に近いとされている。また、前掲特許文献２のように綴じ位置にトレイ状のテーブルを設けて位置合わせする構造にあっては、綴じ部の機構が複雑で大型となる欠点がある。同時に搬送方向及び搬送直交方向の長さサイズが種々異なる表紙シートを使用する場合にはその機構も更に複雑となり、機構部のガタつきなどから位置が狂う問題がある。

そこで本発明者は、給紙経路から送られた表紙シートを綴じ位置で先端又は後端を位置合わせすることが正確で且つ表紙シート搬送時間を短縮できること、またこの位置で搬送直交方向を位置合わせすることが搬送ムラの影響を受けず正確な位置出しが可能であるとの知見に至った。

従って、本発明は表紙綴じ位置に正確に表紙シートを位置決めセットすることが可能な表紙シートの位置決め機構と、これと同時に表装品位に富んだ製本処理が可能な製本装置を簡単な構造でコンパクトに提供することをその主な課題としている。
更に、本発明は画像形成部から搬出したシートを高速に製本処理することが可能な画像形成システムの提供することをその課題としている。

本発明は上記課題を解決するために以下の構成を採用したものである。
シート束を表紙シートでくるみ綴じする製本装置における表紙シートの位置決め機構であって、束状に部揃えされた中綴じシートを表紙綴じ位置に移送する製本経路と、上記製本経路と交差し上記表紙綴じ位置に表紙シートを移送する表紙給送経路と、上記表紙綴じ位置に配置され上記中綴じ紙シートと上記表紙シートを綴じ合わせる表紙綴じ手段とを備える。そして上記表紙給送経路には、上記表紙シートをニップ保持するニップ手段と、このニップ手段をシート搬送前後方向及び搬送直交方向に所定量シフトするシフト手段と、上記シフト手段を制御する制御手段と、を有するアライニング機構を設ける。

前記制御手段は前記ニップ手段を表紙シートの幅サイズ情報に基づいて搬送直交方向に所定量移動し、表紙シートの搬送長さサイズ情報と前記中綴じシートの束厚さ情報に基づいて搬送方向に所定量移動するように前記シフト手段を制御する。

前記ニップ手段は前記表紙給送経路の表紙綴じ位置に対し、搬送方向上流側に配置され表紙シートの後端部をニップするか、又は搬送方向下流側に配置され表紙シートの先端部をニップするように配置する。

順次供給される中綴じシートを束状に部揃えする集積手段と、上記集積手段からの中綴じシートを表紙綴じ位置に案内する製本経路と、上記製本経路と交差し上記表紙綴じ位置に表紙シートを移送する表紙給送経路と、上記表紙綴じ位置に配置され上記中綴じ紙シートと上記表紙シートとを綴じ合わせる表紙綴じ手段とを備える。そして上記表紙給送経路には、上記表紙シートをニップ保持するニップ手段と、このニップ手段をシート搬送前後方向及び搬送直交方向に所定量シフトするシフト手段と、上記シフト手段を制御する制御手段とを備える。そこで上記制御手段は上記ニップ手段を表紙シートの搬送長さサイズ情報と上記中綴じシートの束厚さ情報に基づいて搬送方向のセット位置に移動し、上記表紙シートの幅サイズ情報に基づいて搬送直交方向のセット位置に移動する。
なお、この場合上記制御手段は、前記表紙供給経路に搬入された表紙シートを前記ニップ手段が係合保持した状態でこのニップ手段を前記セット位置に移動する。

また、上記製本経路には前記表紙綴じ位置の上流側に前記中綴じシートの背部端面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段が配置する。

シート上に順次画像形成する画像形成手段を有する画像形成装置と、上記画像形成手段からのシートを束状に部揃えして表紙シートと綴じ合わせる製本装置とから構成し、上記製本装置は上述の構成を備える。

本発明は束状に部揃えした中綴じシートを表紙シートでくるみ製本する際に、表紙給送経路に表紙シートをニップするニップ手段を綴じ位置の下流側又は上流側に設け、このニップ手段を搬送方向と直交方向に移動することによって表紙シートを長さ方向と幅方向に位置決めするようにしたものであるから次の効果を奏する。

表紙シートをニップ把持した状態で位置決めするから搬送ムラの影響を受けることなく正確な位置出しが可能である。これと同時に表紙シートの厚さ、腰、カールなどに関係なく正確な位置にセットすることが可能である。

また本発明は例えば表紙シートの長さサイズに応じてニップ手段の位置を移動し、表紙シートを把持した後、これを搬送直交方向に幅寄せ移動するように構成することによって広範なサイズの表紙シートを位置決めセットすることが出来、これに要するセット時間も短時間である。従って表紙シートの給送指示信号から迅速に綴じ位置に給送セットすることが出来、製本などの処理効率を向上させることが出来る。

更に、その為の構成は表紙シートの先端又は後端を把持して幅寄せ移動するニップ手段を表紙綴じ位置に配置するのみで良く、構造が至って簡単で小スペースに配置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、本発明に係わる製本装置と、これを用いた画像形成システムの全体構成の説明図であり、図２は製本装置の詳細説明図である。

図１に示す画像形成システムは、シートに順次印刷を施す画像形成装置Ａと、この画像形成装置Ａの下流側に付設された製本装置Ｂ、この製本装置Ｂの下流に配置された後処理装置Ｃとから構成されている。そして画像形成装置Ａで画像形成したシートを製本装置Ｂで製本処理する。また製本処理しないシートについてはこの製本装置Ｂを通過して後処理装置Ｃでシートに後処理を施すように構成されている。

［画像形成装置の構成］
まず画像形成装置Ａは複写機、プリンタ、印刷機など種々の構造のものが採用可能であるが静電印刷装置を図示する。この画像形成装置Ａはケーシング１内に給紙部２と、印字部３と、排紙部４と制御部とが内蔵されている。給紙部２にはシートサイズに応じた複数のカセット５が準備され、制御部から指示されたサイズのシートが給紙経路６に繰り出される。この給紙経路６にはレジストローラ７が設けられ、シートを先端揃えした後所定のタイミングで下流側の印字部３に給送する。

印字部３には静電ドラム１０が設けられ、この静電ドラム１０の周囲には印字ヘッド９、現像器１１、転写チャージャ１２などが配置されている。そして印字ヘッド９は例えばレーザ発光器などで構成され、静電ドラム１０上に静電潜像を形成し、この潜像に現像器１１でトナーインクを付着し、転写チャージャ１２でシートに印刷する。この印刷シートは定着器１３で定着され排紙経路１７に搬出される。排紙部４には上記ケーシング１に形成した排紙口１４と排紙ローラ１５が配置されている。尚図示１６は循環経路であり、排紙経路１７からの印刷シートをスイッチバック経路で表裏反転した後再びレジストローラ７に送り、印刷シートの裏面に画像形成する。このように片面若しくは両面に画像形成された印刷シートは排紙口１４から排紙ローラ１５で搬出される。

尚図示２０はスキャナユニットであり、上記印字ヘッド９で印刷する原稿画像を光学的に読み取る。その構造は一般的に知られているように原稿シートを載置セットするプラテン２３と、このプラテン２３に沿って原稿画像をスキャンするキャリッジ２１と、このキャリッジ２１からの光学像を光電変換する光学読取手段（例えばＣＣＤディバイス）２２とから構成されている。また図示のものは原稿シートを自動的にプラテンに給送する原稿送り装置２５がプラテン２３上に装備してある。

［製本装置の構成］
次に、画像形成装置Ａに付設された製本装置Ｂについて説明する。この製本装置Ｂはケーシング３０内に印刷シートを束状に集積して部揃えする集積部４０と、この集積部４０からのシート束に接着糊を塗布する接着剤塗布手段５５と、接着剤を塗布されたシート束に表紙シートを綴じ合わせる表紙綴じ手段６０とから構成されている。

［搬送経路の構成］
各シートの搬送経路について説明すると、上記ケーシング３０内には画像形成装置Ａの排紙口１４に連なる搬入口３１ａを有する搬入経路３１が設けられ、この搬入経路３１から中紙搬送経路３２と表紙給送経路３４が経路切換フラッパ３６を介して連結されている。そして中紙搬送経路３２には集積部４０を介して製本経路３３が連接され、表紙給送経路３４には後処理経路３８が連設されている。製本経路３３は略々鉛直方向に装置を縦断する方向に、表紙給送経路３４は略々水平方向に装置を横断する方向に配置されている。

上記製本経路３３と表紙給送経路３４とは互いに交差（直交）し、その交差部に後述する表紙綴じ手段６０が配置されるようになっている。以上のように構成された搬入経路３１は前記画像形成装置Ａの排紙口１４に連なり、画像形成装置Ａから印刷シートを受入れる。この場合画像形成装置Ａからはコンテンツ情報を印刷された印刷シート（中綴じシート）と表紙カバーとして使用するタイトルなどを印刷された印刷シート（以下、「表紙シート」と云う）とが搬出される。このように搬入経路３１は中紙搬送経路３２と表紙給送経路３４とに分岐され経路切換フラッパ３６を介して各印刷シートをそれぞれの経路に振り分け搬送することとなる。上記各搬送経路には図２に示す位置にそれぞれシートセンサＳｅ１乃至Ｓｅ６が配置してある。

［インサータ装置］
一方、上記搬入経路３１にはインサータ装置２６が連結してあり、画像形成装置Ａで印刷処理しない表紙シートを給紙トレイ２６ａから１枚ずつ分離して搬入経路３１に供給するように構成してある。このインサータ装置２６は１つ若しくは複数段の給紙トレイ２６ａを備え、このトレイ先端には積載されたシートを１枚ずつ分離して給送する給紙手段と、この給紙手段の下流側に給紙経路２７が設けられ、前記搬入経路３１に連結している。

また上記搬入経路３１には搬送ローラ３１ｂが、中紙搬送経路３２には搬送ローラ３２ａが、製本経路３３にはグリップ搬送手段（シート束搬送手段；以下同様）４７と後述する束姿勢偏向手段６４と排紙ローラ（排紙手段）６６が配置されている。また表紙給送経路３４には搬送ローラ３４ａが、後処理経路３８には搬送ローラ３８ａがそれぞれ配置され、それぞれ駆動モータに連結されている。

［集積部の構成］
前記中紙搬送経路３２の排紙口３２ｂに配置された集積トレイ４１（以下、「トレイ」という）は排紙口３２ｂからのシートを束状に積載収納する。図２に示すようにトレイ４１は略々水平姿勢に配置されたトレイ部材で構成され、その上方には正逆転ローラ４２ａと搬入ガイド４２ｂが設けられている。そして排紙口３２ｂからの印刷シートを搬入ガイド４２ｂでトレイ４１上に案内し、正逆転ローラ４２ａで収納する。この正逆転ローラ４２ａは正回転で印刷シートをトレイ４１の先端側に移送し、逆回転でトレイ後端（図１右端）に配置された規制部材４３にシート後端を突き当て規制する。またトレイ４１には図示しないシートサイド整合手段が設けられトレイ上に収納した印刷シートの両側縁を基準位置に幅寄せ整合する。このような構成で中紙搬送経路３２からの印刷シートはトレイ４１上に順次積み上げられ束状に部揃えされる。

［シート束搬送手段の構成］
前記製本経路３３には上記トレイ４１からシートを下流側の接着剤塗布位置Ｅに移送するグリップ搬送手段４７が配置されている。このグリップ搬送手段４７は図２に示すようにトレイ４１に集積したシート束を水平姿勢から鉛直姿勢に偏向し、このシート束を略々鉛直方向に配置された製本経路３３に沿って接着剤塗布位置Ｅに搬送セットする。このため、トレイ４１は集積位置（図２実線）から引き渡し位置（図２破線）に移動し、この引き渡し位置で準備されたグリップ搬送手段４７にシート束を引き渡すようになっている。

［接着剤塗布部の構成］
前記製本経路３３の接着剤塗布位置Ｅには接着剤塗布手段５５が配置されている。この接着剤塗布手段５５は図２に示すように熱溶融性の接着剤を収容する糊容器５６と、塗布ロール５７と、ロール回転モータＭＲとで構成されている。糊容器５６は液状接着剤収容室（以下、「液剤収容室」という）５６ａと固形接着剤収容室（以下、「固形剤収容室」という）５６ｂに区割され、液剤収容室５６ａには塗布ロール５７が回転自在に組み込まれている。また液剤収容室５６ａには接着剤の残量を検出する糊センサ５６Ｓが配置されている。図示の糊センサ５６Ｓは接着剤の温度センサを兼用し、液剤収容室５６ａ内の液化した接着剤の温度を検出するのと同時に接着剤に浸された部位の温度差によって接着剤の残量を検出する。また、糊容器５６には電熱ヒータなどの加熱素子（加熱手段）５０が埋設してある。そしてこの糊センサ５６Ｓと加熱手段５０は後述する制御ＣＰＵ７５に結線され、液剤収容室５６ａ内の接着剤を所定の溶融温度に温度調整する。また上記塗布ロール５７は耐熱性の多孔質材で構成され、糊を含侵してロール周囲に糊の層が盛り上がるように構成されている。

上述のように構成された糊容器５６はシート束に沿って往復駆動する。図３（ｂ）にその概念図を示すが、シート束の下端縁（製本時の背表紙部）Ｓ１に対し糊容器５６は短い長さ（寸法）に形成してあり、これに内蔵した塗布ロール５７と伴にシート束の下端縁Ｓ１に沿って移動するように装置フレームのガイドレール５２に支持されている。そしてこの糊容器５６は装置フレームに取り付けられたタイミングベルト５３に連結され、このタイミングベルト５３には駆動モータＭＳが連結してある。

そこで糊容器５６はホームポジションＨＰと、シート束に沿って復動作を開始するリターン位置ＲＰとの間で前記駆動モータＭＳによって往復動する。そして各位置は図３（ｂ）に示す位置関係に設定され、リターン位置ＲＰはシート幅のサイズ情報によって設定される。また、装置電源投入時（イニシャル時）にはホームポジションＨＰに設定され、先行する例えば前記グリップ搬送手段４７に設けたグリップエンドセンサＳｇのシートグリップ信号から所定時間後（シート束が接着剤塗布位置Ｅに到達する見込み時間）にホームポジションＨＰからリターン位置ＲＰに向けて移動する。この移動と同時に塗布ロール５７はロール回転モータＭＲで回転を開始する。尚図示ＳＰは上記糊容器５６のホームポジションセンサである。このように構成された接着剤塗布手段５５は駆動モータＭＳの回転で、糊容器５６はガイドレール５２に沿って図３（ｂ）左側から右側に移動を開始する。この往路では塗布ロール５７はシート束に圧接してシート端部をバラけさせ、リターン位置ＲＰからホームポジションＨＰに戻る復路ではシート端と所定のギャップを形成して接着剤を塗布するように、前述のグリップ搬送手段４７の送り量を図示しない昇降モータで調整するようになっている。

［表紙給送経路の構成］
前記表紙給送経路３４は経路切換フラッパ３６から表紙シートを表紙綴じ位置Ｆに案内する。その詳細を図４に示すが表紙給送経路３４には製本経路３３との交差点に表紙綴じ位置Ｆが設定され、この表紙綴じ位置Ｆには後述する表紙綴じ手段６０が配置されている。そこで本発明は表紙綴じ位置Ｆに次のアライニング機構４４を配置したことを特徴としている。

アライニング機構４４は上記表紙綴じ位置Ｆの上流側又は下流側に配置され、表紙シートの先端をニップするか、又は後端をニップする。図４には表紙綴じ位置Ｆの下流側に配置する場合を示す。このアライニング機構４４はシート先端をニップするニップ手段（ニップ部材；以下同様）４５と、このニップ手段４５を保持するベースフレーム４６で構成され、ベースフレーム４６は装置フレーム（不図示）に搬送方向に移動自在に指示されている。そしてニップ手段４５はこのベースフレーム４６に搬送直交方向に移動自在に取り付けられている。そしてベースフレーム４６は搬送方向シフト手段ＭＳ１に連結され、ニップ手段４５は幅方向シフト手段ＭＳ２が連結してある。

搬送方向シフト手段ＭＳ１は図４に示すようにベースフレーム４６に設けたラック歯車４６ｒと装置フレーム側に配置したピニオン４６ｐと、このピニオン４６ｐに連結した第１シフトモータＭＯ１から構成されている。また幅方向シフト手段ＭＳ２は図６に示すようにベースフレーム４６に設けたタイミングベルト４６ｔに固定され、このタイミングベルト４６ｔには第２シフトモータＭＯ２が連結してある。また図４に示すＨＰＳはニップ手段４５のホームポジションセンサである。従ってニップ手段４５は搬送方向に移動可能に表紙給送経路３４に配置され、第１シフトモータＭＯ１で搬送方向の所定位置に移動自在となり、またこのニップ手段４５は搬送直交方向に第２シフトモータＭＯ２で移動自在となる。

このように構成されたニップ手段４５は図５に示すようにシート先端を突き当て規制する先端規制面４５ａとシート上面を押圧する押圧面４５ｂを備えている。そしてこのニップ手段４５には図６に示す作動ソレノイドＳＯＬが連結してあり、この作動ソレノイドＳＯＬによって表紙シートの先端縁を把持するようになっている。従って表紙給送経路３４を搬送ローラ３４ａで送られた表紙シートは、その先端を先端規制面４５ａで突当て規制されスキュー（先端曲がり）修正される。その後シート先端は押圧面４５ｂでニップされ幅方向に幅寄せ移送されることとなる。尚上記ニップ手段４５は作動ソレノイドによらず付勢スプリングなどで図５反時計方向に付勢するように構成しても良い。

上記ベースフレーム４６には表紙シートの先端を検知する先端検知センサＳｔが配置され表紙シートの先端が先端規制面４５ａに到達したのを検知するように配置されている。また上記ベースフレーム４６又は表紙給送経路３４の搬送ガイドには表紙シートの側縁を検出するサイドセンサＳＳが配置されている。このサイドセンサＳＳは例えばシート幅方向に複数のホトセンサ（図８に示すＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３・・ＳＳｎ・・）を配置しシートの幅方向を検出するように構成されている。

上述のように構成されたアライニング機構４４は次のように制御される。後述する製本装置Ｂの制御ＣＰＵ７５に制御手段８０が組み込まれ、この制御手段８０で上述の搬送方向シフト手段ＭＳ１と幅方向シフト手段ＭＳ２を制御する。この制御手段８０は例えば画像形成装置Ａから転送された「表紙シートのサイズ情報」と「中綴じシートの束厚さ情報」（後述する）に基づいてニップ手段４５をホームポジション（図７（ａ）の状態）から所定位置に移動する。この制御は例えば第１シフトモータＭＯ１をステッピングモータで構成し、ホームポジションからニップ手段４５を所定ステップ移動する。

上記ニップ手段４５の移動量は表紙綴じ位置Ｆの位置決め基準（図７に示すｙ）に表紙シートのサイズ情報（Ｌｓ）と中綴じシートの束厚さ情報（Ｔｈ）から演算する。図示の位置決め基準ｙを中綴じシート束の左面に設定した関係でニップ手段４５の待機位置ｘを、位置決め基準ｙからの距離（ｙ−ｘ間距離）＝（（Ｌｓ×１／２）−Ｔｈ×１／２））となるように算出する。そしてニップ手段４５をホームポジションからこの待機位置ｘに移動して待機させる。この状態を図７（ｂ）に示す。

次に制御手段８０は表紙シートの先端がニップ手段４５の先端規制面４５ａに到達したタイミングを先端検知センサＳｔで検知する。この先端検知センサＳｔからの検知信号と同時に表紙シートの幅サイズ情報（例えば画像形成装置Ａから転送されるシートサイズ情報）からシートの側縁位置を割り出し対応するサイドセンサＳＳを設定する。つまりシート幅サイズがＪＩＳ規格Ａ４の場合にはシート側縁がサイドセンサＳＳｎに対応するように予めサイドセンサの位置が設定してある。

そこで制御手段８０は前記表紙給送経路３４の搬送ローラ３４ａを図８（ｃ）に示す状態に退避させる。次いで制御手段８０は前記第２シフトモータＭＯ２を作動してニップ手段４５を幅方向に移動する。するとこれに把持された表紙シートも搬送直交方向に移動する。そこでこの表紙シートの側縁を対応するサイドセンサＳＳｎが検知するまでニップ手段４５を移動し、サイドセンサＳＳｎからの検知信号で停止する。

制御手段８０は上述の動作を実行する。これを整理すると制御手段８０は表紙給送経路３４に表紙シートが供給される前、又は表紙シートが表紙綴じ位置Ｆに搬送される前に、「表紙シートのサイズ情報Ｌｓ」と「中綴じシートの束厚さ情報Ｔｈ」に基づいてシートセンタが表紙綴じ位置Ｆの中心に位置するようにニップ手段４５の位置を移動する。
次に制御手段８０は表紙シートの先端が先端規制面４５ａに到達した段階で表紙シートと係合する搬送ローラ３４ａを表紙面から退避させる。この状態で制御手段８０はニップ手段４５を搬送直交方向に移動させる。そして表紙シートの側縁が所定の位置に幅寄せされた段階でニップ手段４５を停止する。そして後述する手順で表紙綴じする。

尚、中綴じシートの束厚さ情報Ｔｈは次のいずれかの方法で取得する。
第１の方法は、前記トレイ４１又は前記グリップ搬送手段４７にシート束の束厚さ検知手段を設ける。この検知手段は例えばトレイ４１に最上シートと当接するグリップ手段を設け、このグリップ手段の位置をスライダックセンサなどで検出することによってトレイ上に載置されているシート束の厚さを検出する。また前記グリップ搬送手段４７を構成する可動グリッパの位置を同様に検知することによって束厚さを検出することができる。
第２の方法は前記トレイ４１に搬入されるシートの枚数をカウントし、これに予め定めたシートの平均厚さを乗ずることによっても束厚さを検出することが出来る。

「アライニング機構の異なる実施形態」
前述のアライニング機構４４は表紙綴じ位置Ｆの下流側に配置する場合を示したが、このアライニング機構４４は図９に示すように表紙綴じ位置Ｆの上流側に配置しても良い。その機構は前述のものとほぼ同一である。同一構成に同一番号を付して説明を省略するが、前述の搬送方向シフト手段ＭＳ１と幅方向シフト手段ＭＳ２はその制御が異なるのでこの点についてのみ説明する。この実施形態に於ける制御手段８０は次のように構成する。

図９に示す実施形態に於けるニップ手段４５は表紙給送経路３４から退避した位置（図１０（ａ）の状態）にホームポジションを設定してある。これは上流側から搬入される表紙シートと干渉しないようにするためである。そこで図１０（ａ）に示すホームポジションに位置するニップ手段４５を制御手段８０は次のように制御する。表紙給送経路３４に搬入されたシートを図２に示すシートセンサＳｅ５で検知し、このシートセンサＳｅ５がシート後端を検出した信号で表紙給送経路３４の搬送ローラ３４ａを停止する。

次いで制御手段８０はニップ手段４５をホームポジションから前述と同様に「表紙シートのサイズ情報」と「中綴じシートの束厚さ情報」に基づいて算出した待機位置ｘに移動する。この移動は搬送方向シフト手段ＭＳ１の第１シフトモータＭＯ１の駆動制御で行う。するとニップ手段４５は図１０（ｂ）の待機位置ｘに移動する。この状態で制御手段８０は搬送ローラ３４ａを逆回転させて表紙シートを反対方向にバックさせ、ニップ手段４５の後端検知センサＳｔ（図６参照）の検知信号で停止する。

この状態で図１０（ｂ）に示すように表紙シートは後端を規制され表紙綴じ位置Ｆの位置決め基準ｙにセットされる。そこで制御手段８０は搬送ローラ３４ａを図１０（ｃ）に示す状態に退避させ、前記第２シフトモータＭＯ２を作動してニップ手段４５を幅方向に移動する。するとこれに把持された表紙シートも搬送直交方向に移動する。そこでこの表紙シートの側縁をサイドセンサＳＳｎが検知するまでニップ手段４５を移動し、サイドセンサＳＳｎの検知信号で停止する。そして後述する手順で表紙綴じする。

［表紙綴じ手段の構成］
上記製本経路３３の表紙綴じ位置Ｆには表紙綴じ手段６０が配置されている。この表紙綴じ手段６０は図４に示すように背当プレート６１と背折プレート６２と折りロール６３で構成される。この表紙綴じ位置Ｆには前述の表紙給送経路３４が配置され、画像形成装置Ａ又はインサータ装置２６から表紙シートを給送する。そこで背当プレート６１は表紙シートをバックアップする板状部材で構成され、製本経路３３に進退自在に配置されている。この背当プレート６１に支持された表紙シートに（中紙）シート束が逆Ｔ字状に接合される。そこで上記背折プレート６２は左右一対のプレス部材で構成され、逆Ｔ字状に接合された表紙シートの背部を背折り成型するため、図示しない駆動手段で互いに接近及び離反するように構成されている。また上記折りロール６３は背折り成型されたシート束を挟圧して表装仕上げする一対のローラで構成されている。

［束姿勢偏向手段と断裁手段の構成］
上記折りロール６３の下流側に位置する断裁位置Ｇにはシート束の天地方向を偏向する束姿勢偏向手段６４と、シート束の周縁を断裁する断裁手段６５が配置してある。上記束姿勢偏向手段６４は表紙綴じ位置Ｆから表装されたシート束を所定方向（姿勢）に偏向して下流側の断裁手段６５又は収納スタッカ６７に給送する。また断裁手段６５はシート束の周縁を切り揃える。このため束姿勢偏向手段６４は前記折りロール６３から送られたシート束を把持して回転する回転テーブル６４ａ、６４ｂを備える。図２に示すようにこの回転テーブル６４ａ、６４ｂは装置フレームに昇降自在に取り付けられたユニットフレーム（不図示）に設けられている。このユニットフレームに製本経路３３を挟んで一対の回転テーブル６４ａ、６４ｂがそれぞれ回転自在に軸受支持され、一方の可動回転テーブル６４ｂはシート束厚さ方向（製本経路３３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６４ａ、６４ｂには製本経路３３内でシート束を姿勢偏向するように旋回モータ（不図示）が設けられている。

従って製本経路３３内に導かれたシート束は、左右一対の回転テーブル６４ａ、６４ｂでグリップ把持され旋回モータ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１８０度旋回して小口部を下側に下流側の排紙ローラ６６に送る。またシート束を順次９０度ずつ回転して下流側の断裁位置Ｇに天部・地部・小口部をそれぞれ下側に偏向させシート束の周縁３方向を断裁するトリミングカットが可能となる。なお、上記可動側の回転テーブル６４ｂ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６４ａ、６４ｂ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６４ａ、６４ｂ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は昇降モータによってシート束を製本経路３３に沿って上下昇降させることが出来るようになっている。これは後述するように排紙ローラ６６に移送するシート束を所定量オフセットするジョグ機構を構成し、同時にシート束周縁を断裁する際には、断裁位置Ｇにシート束を搬送セットし、その送り量で断裁位置Ｇにおける断裁幅を設定するためである。

［断裁手段の構成］
上記束姿勢偏向手段６４の下流側には断裁手段６５が配置されている。この断裁手段６５は図２に示すようにシート束の断裁縁を刃受け部材６５ａに押圧支持する断裁縁プレス部材６５ｂと、断裁刃ユニット６５ｃで構成されている。上記断裁縁プレスユニット６５ｂは製本経路３３に配置した刃受け部材６５ａと対向する位置に配置され、図示しない駆動手段によってシート束と直交する方向に移動する加圧部材から構成されている。上記断裁刃ユニット６５ｃは平刃状の断裁刃６５ｘと、これを駆動するカッタモータＭｃとから構成されている。このような構成の断裁手段６５により、冊子状に製本処理されたシート束の背部を除く周縁を所定量裁断して切り揃える。

上記断裁位置Ｇの下流側には排紙ローラ（排紙手段）６６と収納スタッカ６７が配置されている。この収納スタッカ６７は図２に示すようにシート束を立位姿勢で収納するようになっている。そしてこの収納スタッカ６７は図１に示すようにケーシング３０に引出状に配置され、装置フロント側（図１紙面手前側）に引出可能に構成されている。装置フロント側に引き出した状態で使用者が視認できるようになっている。尚図示６７Ｓｆは満杯検出センサであり、収納スタッカ６７に収納されるシート束の満杯状態を検出して、オペレータにその除去を警告する。

一方、前記製本経路３３は表紙綴じ位置Ｆから上記収納スタッカ６７にシート束を導く排紙経路３３ａを構成し、この排紙経路３３ａに上記排紙ローラ６６が配置されている。この排紙ローラ６６は一対のローラ対で構成されシート束をニップして収納スタッカ６７に案内する排紙手段を構成している。本発明はこのような構成においてシート束を立位姿勢で収納スタッカ６７に収納する際、その背部を使用者が視認できる状態で収納したことを特徴としている。その制御構成については後述する。

［屑収納ボックスの構成］
前記断裁位置Ｇの下方には収納スタッカ６７と並列に屑収納ボックス６８が設けられ、断裁刃６５ｘで切断した紙片を収納する。このため、断裁位置Ｇの直下にはスイーパ手段６９が設けられ、このスイーパ手段６９は図示しない駆動モータによって図２左右方向に揺動し、シート束を断裁する際は断裁位置Ｇの直下に位置して切断片を屑収納ボックス６８に案内し、断裁後は断裁位置Ｇから退避してシート束を収納スタッカ６７に収容可能に退避するようになっている。また、上記屑収納ボックス６８には内部に収納された切断紙片の収納量を検出するフル検出センサ（満杯検出センサ）６８Ｓｆとニアフル検出センサ６８Ｓｎが配置してある。このニアフル検出センサ６８Ｓｎはシート束の断裁中に満杯とならないように例えばシート束の周縁を断裁する１回分に相当する紙片を収容可能な状態でこれを検出するように配置されている。

［後処理装置の構成］
上述の製本装置Ｂには後処理装置Ｃが配置され、この後処理装置Ｃは前記表紙給送経路３４に連なる後処理経路３８が設けられ、この後処理経路３８にステイプルユニット、パンチユニット、スタンプユニットなどの後処理機器が配置され、画像形成装置Ａからの印刷シートを、表紙給送経路３４を介して受け取り、この印刷シートにステイプル処理、パンチ処理、捺印処理を施し排紙トレイ３７に搬出する。また、このような後処理を施すことのない画像形成装置Ａからのシートを排紙トレイ３７に収納するようになっている。

［制御手段の構成］
次に上述の装置に於ける制御手段の構成を図１１に基づいて説明する。
制御手段の構成について説明すると、図１に示すような画像形成装置Ａと製本装置Ｂとを連結したシステムでは、例えば画像形成装置Ａに備えられた制御ＣＰＵ７０にコントロールパネル７１と、モード設定手段７２を設ける。そして製本装置Ｂの制御部には制御ＣＰＵ７５を設け、この制御ＣＰＵ７５は製本処理実行プログラムをＲＯＭ７６から呼び出して製本経路３３における各処理を実行する。

またこの制御ＣＰＵ７５には画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ７０から後処理モード指示信号、ジョブ終了信号、シートサイズ情報その他製本に要する情報及びコマンド信号を受信する。一方前記搬入経路３１、製本経路３３、表紙給送経路３４には搬送するシート（シート束）を検出するシートセンサＳｅ１乃至Ｓｅ６が図２にそれぞれ図示する位置に配置されている。そこで制御ＣＰＵ７５には各シートセンサＳｅ１乃至Ｓｅ６の検出信号が伝達され、制御ＣＰＵ７５は「集積部制御部７５ａ」「接着剤塗布手段制御部７５ｂ」「表紙綴じ手段制御部７５ｃ」「断裁手段制御部７５ｄ」「スタック制御部７５ｅ」と「表紙シート給送制御部８０」をそれぞれ備えている。そして図１２に示すフローチャートに従って製本処理を実行する。

［排紙動作の説明］
次に図１２のフローチャートに従って上述の制御ＣＰＵ７５による製本処理動作を説明する。前記画像形成装置Ａのコントロールパネル７１で画像形成条件と後処理モードを設定する（Ｓｔ００１）。この後処理モードは例えば「プリントアウトモード」「製本処理モード」「ステイプルモード」「スタンプモード」「パンチモード」「ジョグモード」などに設定する。プリントアウトモードは画像形成したシートを製本及び後処理することなく排紙トレイ３７（図示のものは後処理装置Ｃに備えられている）に搬出収納する。
製本モードは画像形成されたシートを部揃え集積して表紙シートと綴合わせて収納スタッカ６７に収納する。また、ステイプルモードは画像形成されたシートを後処理装置Ｃに備えられたステイプルユニットによってステイプル綴じし、スタンプモードは捺印処理し、同様にパンチモードはパンチ処理を、ジョグモードは仕分け処理をそれぞれ後処理装置Ｃで実行し、その後排紙トレイ３７に収納する。

そこで後処理モードとして「製本モード」が選択された場合、画像形成装置Ａは画像形成動作を実行し、画像形成したシートを排紙口１４に搬出する（Ｓｔ００２）。製本装置Ｂではこのシートを搬入経路３１に受入れる。このとき制御ＣＰＵ７５は経路切換フラッパ３６を図２の状態に位置させてシートを中紙搬送経路３２に案内する。このシートは搬送ローラ３２ａで排紙口３２ｂに送られ、集積トレイ４１上に順次積載収納する（Ｓｔ００３）。

そこで画像形成装置Ａからジョブ終了信号（Ｓｔ００４）を受けると、制御ＣＰＵ７５は前記グリップ搬送手段４７で集積トレイ４１上のシート束を搬出し、その束姿勢を９０度偏向する。これによって集積トレイ４１上に部揃えされたシート束は水平姿勢から鉛直姿勢に偏向され製本経路３３を下流側の接着剤塗布位置Ｅに移送される（Ｓｔ００５）。

このシート束の接着剤塗布位置Ｅへの給送セットと前後して制御ＣＰＵ７５は表紙シートを表紙給送経路３４から給送する。この表紙シートは画像形成装置Ａから画像形成されて供給される場合と前記インサータ装置２６から供給される場合がある。インサータ装置２６から供給する場合には制御ＣＰＵ７５は給紙手段（図示せず）を作動して給紙トレイ２６ａからシートを１枚ずつ分離して給紙経路２７に給送する。

給紙経路２７に送られたシートは搬送ローラ２７ａで搬入経路３１に搬送される。このとき制御ＣＰＵ７５は経路切換片２８を図１の状態に位置させ、表紙給送経路３４に案内する。この表紙給送経路３４で表紙シートは前述のアライニング機構４４で表紙綴じ位置Ｆに位置決めセットされる。この表紙シートのセットについては前述した通りである（Ｓｔ００６）。この表紙シートの給送セットに次いで制御ＣＰＵ７５は接着剤塗布手段５５を駆動して接着剤塗布位置Ｅにセットされているシート束に接着剤を塗布する（Ｓｔ００７）。塗布ロール５７を備えた糊容器５６は図３（ｂ）右方向にシート束の下端縁Ｓ１に沿って移動し、ロール表面に含浸した接着剤をシート束に塗布する。

この接着剤塗布動作の終了後、制御ＣＰＵ７５はシート束を前記グリップ搬送手段４７で下流側の表紙綴じ位置Ｆに移送する。するとこの位置には表紙シートがセットされているため表紙シートは背当プレート６１にバックアップされ、表紙シートとシート束が逆Ｔ字状に接合される。次いでシート束はこの状態で前記背折プレート６２が表紙シートの背部をプレス成形して表装する（Ｓｔ００８）。

以上の表装処理の後、制御ＣＰＵ７５は断裁モードが選択されているが否か判断する（Ｓｔ００９）。断裁モードの場合にはグリップ搬送手段４７をシート束から解除して初期位置に復帰させる。このとき断裁刃６５ｘは断裁位置Ｇに位置付けられ、落下するシート束を受け止める（Ｓｔ０１０）。この状態で可動回転テーブル６４ｂを待機位置からシート把持位置に移動して、そして回転テーブル６４ａとの間でシート束をニップ保持する（Ｓｔ０１１）。次いで制御ＣＰＵ７５は断裁刃６５ｘを待機位置に移動した後、回転テーブル６４ａ、６４ｂを９０度旋回してシート束の天部が下端となるように偏向する（Ｓｔ０１２）。そこで断裁縁プレス部材６５ｂでシート束を押圧保持し、断裁刃６５ｘで所定量断裁する（Ｓｔ０１３）。

次いで制御ＣＰＵ７５は断裁縁プレス部材６５ｂを待機位置に退避させた後、シート束を１８０度旋回し、地部が下端となるように姿勢偏向し、その下端部を断裁する。次いで制御ＣＰＵ７５は同様に断裁縁プレス部材６５ｂを待機位置に退避させた後、シート束を９０度旋回して小口部が下端となるように姿勢偏向しその下端部を断裁する。このようにシート束の周縁を断裁揃えした後、制御ＣＰＵ７５はシート束の３方向の断裁を終了すると排紙動作に移行する（Ｓｔ０１４）。一方上記ステップＳｔ００９で断裁モードが選択されないとき制御手段７５は次の排紙動作に移行する。

排紙動作では制御ＣＰＵ７５はジョグ排紙モードか否か判断する。ジョグ排紙モードのときには制御ＣＰＵ７５はジョグ機構を動作させる。またジョグモードが選択されていないとき排紙ローラ６６を動作させシート束を収納スタッカ６７に収納する（Ｓｔ０１５）。

尚、上述の実施形態では製本経路３３からのシート束を束姿勢偏向手段６４で背部を上向き姿勢で収納スタッカ６７に集積する場合を示したが、装置構成によっては背部（背表紙）を側方向き（例えば図１における装置フロント側向き）に収納するように構成しても良い。

本発明の表紙シート位置決め機構を備えた製本装置及び画像形成システムの全体構成の説明図。 図１のシステムに於ける製本装置の要部説明図。 図２の装置に於ける接着剤塗布手段の構成を示す説明図であり、（ａ）はその構造説明図、（ｂ）は動作状態の説明図。 図２の装置に於ける表紙給送経路のアライニング機構の説明図。 図４のアライニング機構の斜視説明図。 図４のアライニング機構の図５とは異なる斜視説明図。 図４のアライニング機構の動作状態説明図であり、（ａ）は表紙シートが搬入する前の初期状態を、（ｂ）は表紙シートが搬入された状態の説明図。 図４のアライニング機構の動作状態説明図であり、（ｃ）は搬送直交方向にシートを幅寄せする状態説明図、（ｄ）はシート側縁の検出センサの配置図。 図４のアライニング機構と異なる実施形態の説明図。 図９のアライニング機構の動作状態説明図であり、（ａ）は表紙シートが搬入する前の初期状態、（ｂ）は表紙シートが搬入した状態の説明図、（ｃ）は表紙シートを幅寄せ移動する状態の説明図。 図２の装置における制御手段の構成を示すブロック図。 図２の装置に於ける製本動作のフローチャート。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ 製本装置
Ｃ 後処理装置
３１ 搬入経路
３２ 中紙搬送経路
３３ 製本経路
３４ 表紙給送経路
３４ａ 搬送ローラ
３７ 排紙トレイ
４１ 集積トレイ
４４ アライニング機構
４５ ニップ手段（ニップ部材）
４５ａ 先端規制面
４５ｂ 押圧面
４６ ベースフレーム
４６ｒ ラック歯車
４６ｐ ピニオン
４６ｔ タイミングベルト
４７ グリップ搬送手段
５５ 接着剤塗布手段
６０ 表紙綴じ手段
６１ 背当プレート
６２ 背折プレート
６３ 折りロール
６４ 束姿勢偏向手段
６４ａ、６４ｂ 回転テーブル
６５ 断裁手段
６５ｘ 裁断刃
６６ 排紙ローラ
６７ 収納スタッカ
７５ 制御ＣＰＵ
８０ 制御手段
ＭＳ１ 搬送方向シフト手段
ＭＳ２ 幅方向シフト手段
ＭＯ１ 第１シフトモータ
ＭＯ２ 第２シフトモータ
Ｓｔ 先端検知センサ（後端検知センサ）
ＳＳ サイドセンサ

Claims (7)

1. シート束を表紙シートでくるみ綴じする製本装置における表紙シートの位置決め機構であって、
   束状に部揃えされた中綴じシートを表紙綴じ位置に移送する製本経路と、
   上記製本経路と交差し上記表紙綴じ位置に表紙シートを移送する表紙給送経路と、
   上記表紙綴じ位置に配置され上記中綴じ紙シートと上記表紙シートを綴じ合わせる表紙綴じ手段とを備え、
   上記表紙給送経路には、
   上記表紙シートをニップ保持するニップ手段と、
   このニップ手段をシート搬送前後方向及び搬送直交方向に所定量シフトするシフト手段と、
   上記シフト手段を制御する制御手段と、
   を有するアライニング機構が備えられていることを特徴とする製本装置における表紙シート位置決め機構。
2. 前記制御手段は、前記ニップ手段が、
   表紙シートの幅サイズ情報に基づいて搬送直交方向に所定量移動し、
   表紙シートの搬送長さサイズ情報と前記中綴じシートの束厚さ情報に基づいて搬送方向に所定量移動するように前記シフト手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の製本装置における表紙シート位置決め機構。
3. 前記ニップ手段は前記表紙給送経路の表紙綴じ位置に対し、
   搬送方向上流側に配置され表紙シートの後端部をニップするか、又は搬送方向下流側に配置され表紙シートの先端部をニップするように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の製本装置における表紙シート位置決め機構。
4. 順次供給される中綴じシートを束状に部揃えする集積手段と、
   上記集積手段からの中綴じシートを表紙綴じ位置に案内する製本経路と、
   上記製本経路と交差し上記表紙綴じ位置に表紙シートを移送する表紙給送経路と、
   上記表紙綴じ位置に配置され上記中綴じ紙シートと上記表紙シートとを綴じ合わせる表紙綴じ手段とを備え、
   上記表紙給送経路には、
   上記表紙シートをニップ保持するニップ手段と、
   このニップ手段をシート搬送前後方向及び搬送直交方向に所定量シフトするシフト手段と、
   上記シフト手段を制御する制御手段と、
   が備えられ、
   上記制御手段は、上記ニップ手段を、
   表紙シートの搬送長さサイズ情報と上記中綴じシートの束厚さ情報に基づいて搬送方向のセット位置に移動させ、
   上記表紙シートの幅サイズ情報に基づいて搬送直交方向のセット位置に移動することを特徴とする製本装置。
5. 前記制御手段は、前記表紙供給経路に搬入された表紙シートを前記ニップ手段が係合保持した状態でこのニップ手段を前記セット位置に移動することを特徴とする請求項４に記載の製本装置。
6. 前記製本経路には前記表紙綴じ位置の上流側に前記中綴じシートの背部端面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段が配置されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の製本装置。
7. シート上に順次画像形成する画像形成手段を有する画像形成装置と、
   上記画像形成手段からのシートを束状に部揃えして表紙シートと綴じ合わせる製本装置とから構成され、
   上記製本装置は請求項４乃至６の何れかの項に記載の構成を備えていることを特徴とする画像形成システム。

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