JP2008302576A - 製本装置及び製本システム - Google Patents

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Abstract

【課題】製本処理後のヒータの温度制御を的確に行うことにより、省エネルギー、コスト低減、臭気発生の抑制を図り、且つ、装置に損傷を与えることなく糊の温度を塗布に適した温度に復帰させるまでの時間を短縮できる製本装置及び製本システムの提供。
【解決手段】画像形成装置から送られた複数枚の用紙を整合して用紙束を形成し、前記用紙束の背に糊を塗布して冊子を作成する製本装置において、糊を収容する収容部材と、該収容部材中の糊に接して回動する回動部材と、前記収容部材中の糊を溶融し、設定温度になるように加熱するヒータと、製本処理を行うジョブが終了した時に、前記設定温度を製本処理時の第1の設定温度から、糊の融点以上で前記第1の設定温度未満の第2の設定温度に切り替える制御手段とを有することを特徴とする製本装置。
【選択図】図9

Description

本発明は、整合した用紙束の背に糊を塗布して冊子を作成する製本装置及び製本システムに関する。
画像記録済みの用紙を積み重ねて用紙束を形成し、この用紙束の背に熱溶融タイプ(ホットメルトタイプ)の糊を塗布して綴じ処理を行い、冊子を作成する製本装置は、広く一般に使用されている装置である。
用紙束の背に塗布される糊は、常温では固形の団塊であって、所定の量が装置のホッパーに投入される。
ホッパー内の固形糊は、適量ずつ所定のタイミングで収容部材である溶融タンクに送られ、ヒータを有する溶融タンクにて溶融された後、所定の設定温度に維持される。所定の設定温度に維持されている糊は、塗布手段により用紙束の背に塗布される。
製本を連続して行う場合には、溶融タンクに貯留されている糊は、塗布に最適な設定温度に維持されていることが望ましい。
ところが、製本を行わない状態が長時間にわたる場合、溶融タンクに貯留されている糊を塗布に最適な設定温度に維持すると、無駄な電力の消費、糊の劣化、糊の臭気発生につながることもある。
このような不都合は、省エネルギー、コスト低減、快適な作業環境維持を重視するオフィスの要求に適合しないものである。
上述したような不都合を解消する製本装置として、特許文献1には製本が完了した後にヒータをオフすること、又は、塗布可能温度より低い温度に切り替えることが記載されている。
しかしながら、ヒータをオフした場合、糊は室温に下がってしまうため、一旦液化した状態の糊は再度固化してしまう。
従って、塗布を行う際には、その状態の糊を再び塗布可能温度に復帰させる必要があり、長い復帰時間を要する。
また、ヒータをオフせずに、塗布可能温度より低い温度に切り替える場合も、切り替えられた温度が低すぎると復帰に要する時間が長くなる。
さらに、固化した糊が液化する前に糊と接している塗布ローラを回動させてしまうと塗布ローラの駆動機構や駆動回路が損傷する恐れもあった。
特開2007−57580号公報
本発明は上述したような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、製本処理後のヒータによる糊の温度制御を的確に行うことにより、省エネルギー、コスト低減、臭気発生の抑制を図り、且つ、装置に損傷を与えることなく糊の温度を塗布に適した温度に復帰させるまでの時間を短縮できる製本装置及び製本システムの提供にある。
上記課題は、以下の発明を実現することにより達成される。
1.画像形成装置から送られた複数枚の用紙を整合して用紙束を形成し、前記用紙束の背に糊を塗布して冊子を作成する製本装置において、
糊を収容する収容部材と、
該収容部材中の糊に接して回動する回動部材と、
前記収容部材中の糊を溶融し、設定温度になるように加熱するヒータと、
製本処理を行うジョブが終了した時に、前記設定温度を製本処理時の第1の設定温度から、糊の融点以上で前記第1の設定温度未満の第2の設定温度に切り替える制御手段と
を有することを特徴とする製本装置。
2.前記第2の設定温度が糊の融点であることを特徴とする1項に記載の製本装置。
3.前記制御手段は、
前記設定温度を前記第2の設定温度に設定している間に、製本処理を行うジョブが設定されていることを認識したときに、
前記設定温度を前記第2の設定温度から第1の設定温度に切り替えることを特徴とする1又は2項に記載の製本装置。
4.前記制御手段は、
前記設定温度を前記第2の設定温度に設定している間に、製本処理を行うジョブが設定されていることを認識したときに、
認識された前記ジョブが開始されるまでの時間を算出して、算出された時間を基に、
前記設定温度を前記第2の設定温度から第1の設定温度に切り替えるタイミングを決定することを特徴とする1又は2項に記載の製本装置。
5.前記制御手段は、
画像形成装置が節電状態又は電源シャットオフ状態に入るのに連動して、前記設定温度を前記第1の設定温度から前記第2の設定温度に切り替えるか、又は製本装置の電源をシャットオフするように制御することを特徴とする1〜4項のいずれか1項に記載の製本装置。
6.前記回動部材は、用紙束の背に糊を塗布する塗布ローラであることを特徴とする1〜5項のいずれか1項に記載の製本装置。
7.画像形成装置と1〜6項のいずれか1項に記載の製本装置とが接続されていることを特徴とする製本システム。
本発明により、製本装置及び製本システムの節電、糊の劣化防止、臭気発生の抑制が実現されることから、オフィスにおける省エネルギー化、コスト低減、良好な作業環境維持を図ることができる。
さらに、第2の設定温度から第1の設定温度に糊の温度を復帰させる際に、収容部材中の糊に接している回動部材をその駆動機構に損傷を与えることなく、直ちに起動させることができることから、速やかに糊の攪拌が開始され、糊が一様に第1の設定温度になる復帰時間が短縮される。
以下、本発明の実施の形態の例を図を基にして説明する。
図1は、製本システムの概念図である。
例示する製本システムは、画像形成装置Aと製本装置Bとから構成される。なお、本実施の形態においては、製本された冊子を収容する冊子収容装置Cが前記製本装置Bに接続されている。
先ず、画像形成装置と製本装置の概要を説明する。
[画像形成装置A]
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、転写除電手段5、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。
用紙収納手段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除電手段5によりトナー像が用紙S上に転写された後に、用紙Sの電荷が消去されて像担持体1から分離され、搬送手段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、反転搬送手段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。
画像形成装置Aの上部には、入力手段及び表示手段を備えた操作表示手段9が配置されている。
[製本装置B]
本発明に係る製本装置Bは、用紙搬送手段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、表紙支持手段80、操作表示手段90を備えている。
画像形成装置Aで画像形成がされた用紙Sは、用紙搬送手段10により搬送され、用紙束収納手段30で複数枚の用紙Sが集積され、用紙束S1を形成する。
用紙束S1は用紙束搬送手段40により所定位置に搬送され、糊塗布手段50により用紙束S1の背に糊が塗布される。
糊が塗布された用紙束S1の背には、表紙支持手段80に支持された表紙用紙S2が接着され、用紙束S1の背の両縁に沿って折り曲げられ、冊子S3が完成する。
次いで、製本の各工程を詳細に説明する。
用紙搬送手段10に導入された用紙Sは、複数の搬送ローラ、及び搬送路切替ゲートにより、排紙手段20、用紙束収納手段30、あるいは、表紙支持手段80の何れかに搬送される。
製本処理の指定が無い場合には、搬送路切替ゲートの設定により排紙手段20の排紙トレイに画像形成装置Aから排出された用紙Sを直接受容する。
図2は、用紙束S1の形成と以降の工程を説明する製本装置の概念図である。
用紙束収容手段30は、傾斜配置された用紙載置台35、移動可能な用紙後端位置決め部材36、用紙の幅方向の整合を行う整合部材37、等を有する。
画像形成装置Aから排出され前記用紙搬送手段10によって送られた用紙Sは、前記用紙載置台35に順次載置され、所定枚数の用紙からなる用紙束S1を形成する。
用紙束収容手段30の用紙載置台35上に積載された用紙束S1は、整合が終わると、把持手段41によって把持される。把持手段41による用紙束S1の把持がなされると、用紙後端位置決め部材36は図示しない駆動手段により移動されて用紙載置台35の下方に待避する。
用紙束S1を把持した把持手段41は、図示の破線で示す斜め下方に移動したのち旋回して、用紙束S1に糊塗布処理をする背Saが下側になるように用紙束S1を直立状態に保持して、所定位置に停止する。
一方、表紙供給手段60の表紙積載手段61内に収容された表紙用紙S2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、表紙支持手段80の搬送ローラ81,82によって搬送され、所定位置に停止される。
表紙用紙S2が、用紙束S1に対してくるみ製本処理を行う際に必要な長さよりも長い場合には、搬送ローラ65の図示右方に配置された表紙断裁手段70によって表紙用紙S2の断裁を行い、あらかじめ余分な部分を取り除く。
図3は糊塗布手段50の概念図である。また、図4は糊塗布手段50、及び把持手段41に把持された用紙束S1を示す斜視図であり、図5は糊塗布手段50の動きを説明する図である。なお、図5(a)は、側面図、図5(b)は上面図である。
糊塗布手段50は糊Nを収容する収容部材である溶融タンク53、塗布部材としての塗布ローラ51及び規制部材503、掻取手段504、ヒータH1、H2、糊温度センサTN、及び残量センサ506を有する。
59は固形糊PTを補給する補給装置であり、溶融タンク53の糊量を検知する残量センサ506の信号に基づいて団塊状の固形糊PTを補給する。なお、溶融タンク53の外周部と塗布ローラ51の内部には、ヒータH1、H2が備えられており、溶融タンク53に補給された固形糊PTは、所定温度に加熱され溶融状態となり、塗布前の糊Nとなる。
糊Nの量は、残量センサ506の検知信号に応じて固形糊PTが補給装置59から補給され、液面が一定になるように維持される。
503は断面がほぼ円形の棒状の規制部材、504は掻取手段であり、板状の支持部材507に、塗布領域外の両端部をネジ留めすることにより固定されている。溶融タンク53は点線で示す待機状態から実線で示す塗布状態に軸501Aを中心に回転して設定される。
掻取手段504は、最も上方のエッジ部の主掻取部504A、主掻取部504Aよりもわずか下方に位置する補助掻取部504Cにより、塗布ローラ51により用紙束S1の背に塗布された糊が所定の厚みになるように掻き取る手段である。
規制部材503は、塗布ローラ51を挟んで前記掻取手段504の反対側に配置された、糊の塗布厚を規制する部材である。
54は溶融タンク53を支持する移動体である。移動体54は、製本装置Bの背面側の初期位置(図5(a)左端)からW2方向に移動を開始して、ガイド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、W3方向に反転駆動され初期位置に復帰する。
即ち、直立状態に保持された用紙束S1の背Saへの糊の塗布は、溶融タンク53中の糊に浸漬され、モータM及び駆動手段52により回転する塗布ローラ51を用紙束の背Saに対して往復運動させることにより行い、往動時(W2方向)には主に規制部材503により、復動時(W3方向)には主に掻取手段504により糊Nの塗布量の規制を行う。
図6は、用紙束S1と表紙用紙S2の接着処理実行時の用紙束搬送手段40と表紙支持手段80の位置を示す概念図である。
用紙束S1への糊塗布工程終了後、図示しない駆動手段により昇降手段86が移動筐体84を所定位置としての上昇位置に移動させる。この上昇位置において、加圧部材83上に載置された表紙用紙S2の中央部は、用紙束S1の糊塗布面に圧接され接着される。
図7は、表紙用紙S2の折り曲げ工程を示す表紙支持手段80と用紙束S1の断面図であり、図7(a)は表紙折り曲げ開始時、図7(b)は表紙折り曲げ中間時、図7(c)は表紙折り曲げ終了時、図7(d)は表紙折り曲げ加圧解除時をそれぞれ示す。
糊Nが塗布された用紙束S1の背Saに表紙用紙S2を接着したのち、図6に示す表紙支持手段80の上昇状態において、一対の折曲部材88が図示しない駆動手段によって駆動される。用紙束S1を把持した把持部材41が下降する。用紙束S1が下降することにより、表紙用紙S2は一対の折曲部材88に挟持されて下降し、用紙束S1の糊塗布面の側縁部から湾曲される。
その後、一対の折曲部材88は、用紙束S1の糊塗布面側へ向かって水平方向に移動して用紙束S1の両側面を圧迫して整形し、冊子S3を形成する。
排出ベルト87により排出された冊子S3は、図1に示す冊子収容装置Cの昇降可能な搬送ベルト91上に載置され、搬送ベルト91の回動によって順次排出され、排紙台92上に積載収容される。
以上説明した製本装置で使用される糊は、ホットメルトタイプの接着剤であり、団塊状の固形糊PTが溶融タンク53に投入されて溶融された後、塗布に適した温度を維持するように温度管理がなされる。
温度管理は、制御手段Cが糊温度センサTNからの信号を基にヒータH1、H2を制御することによりなされる。
しかしながら、既に述べたように、オフィスにおいては、製本装置Bは常に継続的に使用されるとは限らない。
特に、画像形成装置Aと製本装置Bとが連結された製本システムにおいては、製本をしないジョブの処理に製本システムが用いられることも多いことから、製本装置の待機時間が長くなる場合がある。
本発明の製本装置は、このような待機時間における装置の消費電力を減らす為に、通常の製本処理を行う動作モードである製本モード以外にパワーセーブモードを有している。なお、パワーセーブモードとは、装置が待機状態を維持するために必要とする最小限の電力供給を受ける状態にある動作モードをいう。
図8は、製本システムの制御関係を示すブロック図である。
画像形成装置Aは制御手段CA、製本装置Bは制御手段CBを有し、それらの制御手段は通信手段TRを介して情報交換を行う。
制御手段CA、制御手段CBは共にCPU、メモリ、演算ユニット、入出力インターフェイス回路、駆動回路等を有するコンピュータシステムであり、各制御は、メモリに格納されている所定のプログラムを実行することにより行われる。
なお、本図では、本発明の説明に直接関係しないブロックの記載が省略されている。
図9は、製本装置Bのモード切替制御100の流れを示すフローチャートである。
製本処理を行うジョブが完了すると(ステップS1:Y)、制御手段CBはパワーセーブモードへ移行する(ステップS2)。
パワーセーブモードに入ると、溶融タンク53中の糊Nの設定温度は第1の設定温度TN1から第2の設定温度TN2に下げられる。その結果、設定温度を維持するためのヒータH1、H2に供給される電力が低下する。
なお、第1の設定温度TN1とは、塗布に適した糊の温度であり、第2の設定温度TN2とは第1の設定温度未満の温度であり、且つ糊の融点以上の温度である。
第2の設定温度TN2を糊の融点とした場合は、節電糊の劣化、臭気の発生等に対する効果が高い。
一方、第2の設定温度TN2と第1の設定温度TN1との差を小さくした場合には、第2の設定温度TN2から第1の設定温度TN1に復帰させるまでの時間を短くできる。
また、第2の設定温度TN2を糊の融点未満に設定した場合、糊は室温に保持され固化してしまうため、第1の設定温度に復帰させる際に、塗布ローラ51を直ちに回動させることができない。
従って、塗布ローラ51による糊の攪拌によって、溶融タンク53内の糊を速やかに第1の設定温度に復帰させることができない。
仮に、溶融タンク53内の糊が固化している状態で塗布ローラ51を回動させようとすると、塗布ローラ51の駆動源であるモータ、モータ駆動回路、塗布ローラ駆動機構に過剰な負荷がかかることとなり、それらに損傷を与えてしまう。
なお、これらの設定温度は実験により決定されるものである。
次いで、待機ジョブがあるか否かが判定される(ステップS3)。なお、ジョブの設定は、画像形成装置Aの操作表示手段9、又は画像形成装置Aにネットワーク接続されているパーソナルコンピュータを用いてユーザが行うものであり、設定に関わる情報は制御手段CAと制御手段CBとで共有される。
本例の画像形成システムにおいては、受け付けた複数のジョブを待機させて、それらのジョブを所定の順番で1つずつ実行する。
もし、待機しているジョブがない場合には(ステップS3:N)、処理ルーチンを出て、待機しているジョブがある場合には(ステップS3:Y)、それらのジョブの中に、製本処理を伴うジョブ(製本モードのジョブ)が存在するか否かが判定される(ステップS4)。
もし、存在しない場合には(ステップS4:N、)、そのまま処理ルーチンを出て、存在した場合には(ステップS4:Y)、製本モードのジョブを開始するまでの時間Tが、プログラムである開始時間算定手段200によって算出される(ステップS5)。
算出された時間Tが、予め設定された時間TTよりも短い場合には(ステップS6:N)、パワーセーブモードから製本モードに移行し(ステップS10)、処理ルーチンを出る。
算出された時間Tが、予め設定された時間TT以上である場合には(ステップS6:Y)、パワーセーブモードから製本モードに移行するまでの時間T1がモード変更タイマーTMにセットされる(ステップS7)。
なお、上記の時間T1は、開始時間算定手段200によって算出された時間Tが、予め設定された時間TT以上である場合にモード変更タイマーTMにセットされるものであるが、その目的は、製本モードのジョブが開始され、糊の塗布を行う直前に糊Nの温度が塗布に適した温度である第1の設定温度に到達させることにある。
このような処理により、製本モードのジョブが予約設定された場合にも、該製本モードのジョブ開始以前に、糊の温度が第1の設定温度に上昇することがなくなり、省エネルギー化や糊の劣化抑制が実現される。
なお、時間TTは、パワーセーブモードにて第2の設定温度に維持されている糊Nを製本モードの第1の設定温度まで上昇させるために必要な時間であり、実験により決定されるものである。また、算出された時間T、及びモード変更タイマーTMにセットされる時間T1との関係は、T1=T−TTである。
モード変更タイマーTMが計時を開始して(ステップS8)、計時時間tが、T1に到達したならば(ステップS9:Y)、パワーセーブモードから製本モードに移行して(ステップS10)、処理ルーチンを出る。
上述した例は、製本装置Bのモード切替制御は、制御手段CBが通信手段TRを介して画像形成装置Aの制御手段CAから情報を入手し、メモリMBに格納されているプログラムであるモード切替制御100を実行することによって行うものであるが、制御手段CAが通信手段TRを介して製本装置Bの制御手段CBから情報を入手し、ステップS3からステップS9までの流れに相当する処理を行い、結果を制御手段CBに送るようにしても良い。
さらに、本発明の製本システムにおいては、画像形成装置Aの電力供給状態(パワー供給状態)に対応して、製本装置Bの電力供給状態(パワー供給状態)を制御している。
図10は、画像形成装置Aのパワー状態に対応する製本装置Bのパワー制御300の流れを示すフローチャートである。
製本装置Bの制御手段CBは、画像形成装置Aの制御手段CAから通信手段TRを介して認識される画像形成装置Aに供給されている電力供給状態を確認し、もし、電力供給がなされていない電源シャットオフ状態にあるならば(ステップS21:Y)、製本装置Bを電源シャットオフ状態とする(ステップS25)。
一方、もし、オン状態にあるならば(ステップS21:N)、画像形成装置Aが節電状態であるか否かを判定する(ステップS22)。なお、節電状態とは、画像形成装置Aが定着手段8をはじめとする節電対象手段に供給する電力を低減している待機状態にある状態をいう。
もし、節電状態ではない場合には(ステップS22:N)、処理ルーチンを出て、もし、節電状態にある場合には(ステップS22:Y)、製本装置B自体がパワーセーブモードであるか否かを判定する(ステップS23)。
すでに、パワーセーブモードに入っていた場合には、そのままの状態でルーチンを出て、入っていなかった場合、即ち、製本モードに入っていた場合には、パワーセーブモードに移行して(ステップS24)、処理ルーチンを出る。
このような実施の形態の他に制御手段CAが画像形成装置Aを電源シャットオフ状態、もしくは節電状態に切り替える際に、通信手段TRを介して製本装置Bの制御手段CBに切替信号を発し、その信号を受けた制御手段CBが製本装置Bを電源シャットオフ状態もしくはパワーセーブモードに切替え制御する形態であっても良い。
以上説明したように、本発明の製本装置又は製本システムによって、製本装置の消費電力が節約されると共に、製本装置で使用する糊の劣化防止や、糊から発生する臭気の低減が図られる。
製本システムの概念図である。 用紙束の形成と以降の工程を説明する製本装置の概念図である。 糊塗布手段の概念図である。 糊塗布手段、及び把持手段に把持された用紙束を示す斜視図である。 糊塗布手段の動きを説明する図である。 用紙束搬送手段と表紙支持手段の位置を示す概念図である。 表紙用紙の折り曲げ工程を示す表紙支持手段と用紙束の断面図である。 製本システムの制御関係を示すブロック図である。 製本装置のモード切替制御の流れを示すフローチャートである。 製本装置のパワー制御の流れを示すフローチャートである。
符号の説明
50 糊塗布手段
53 溶融タンク
A 画像形成装置
B 製本装置
CA 制御手段(画像形成装置)
CB 制御手段(製本装置)
H1、H2 ヒータ
N 糊
PT 固形糊
S 用紙
S1 用紙束
TN 糊温度センサ

Claims (7)

  1. 画像形成装置から送られた複数枚の用紙を整合して用紙束を形成し、前記用紙束の背に糊を塗布して冊子を作成する製本装置において、
    糊を収容する収容部材と、
    該収容部材中の糊に接して回動する回動部材と、
    前記収容部材中の糊を溶融し、設定温度になるように加熱するヒータと、
    製本処理を行うジョブが終了した時に、前記設定温度を製本処理時の第1の設定温度から、糊の融点以上で前記第1の設定温度未満の第2の設定温度に切り替える制御手段と
    を有することを特徴とする製本装置。
  2. 前記第2の設定温度が糊の融点であることを特徴とする請求項1に記載の製本装置。
  3. 前記制御手段は、
    前記設定温度を前記第2の設定温度に設定している間に、製本処理を行うジョブが設定されていることを認識したときに、
    前記設定温度を前記第2の設定温度から第1の設定温度に切り替えることを特徴とする請求項1又は2に記載の製本装置。
  4. 前記制御手段は、
    前記設定温度を前記第2の設定温度に設定している間に、製本処理を行うジョブが設定されていることを認識したときに、
    認識された前記ジョブが開始されるまでの時間を算出して、算出された時間を基に、
    前記設定温度を前記第2の設定温度から第1の設定温度に切り替えるタイミングを決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の製本装置。
  5. 前記制御手段は、
    画像形成装置が節電状態又は電源シャットオフ状態に入るのに連動して、前記設定温度を前記第1の設定温度から前記第2の設定温度に切り替えるか、又は製本装置の電源をシャットオフするように制御する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。
  6. 前記回動部材は、用紙束の背に糊を塗布する塗布ローラであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の製本装置。
  7. 画像形成装置と請求項1〜6のいずれか1項に記載の製本装置とが接続されていることを特徴とする製本システム。
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