JP2008307617A - 裁断装置、及び裁断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製本束に対する裁断位置精度の向上が図れる裁断装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る製本装置は、製本束の裁断面を複数回に分けて裁断する構成において、製本束の端部を裁断する裁断刃１２０ａと、製本束を回転させ、裁断面を変える回転テーブル１２１及びグリッパ１２２と、製本束を裁断刃１２０ａの方向に移動させる昇降機構１２１ａ及びユニットフレーム１２２ｃとを有する。そして、前記裁断刃１２０ａは、裁断する製本束に対し、最後に裁断する裁断面を除き同一面を続けて裁断しないことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば、シート束の一側を綴じた状態とした製本束を裁断する裁断装置及び裁断方法に関し、詳細には、所定のテーブルにセットした製本束の所定箇所を裁断処理する裁断装置、及び裁断方法に関する。

一般にこの種の裁断装置は、小型化、低価格化のため、装置本体内に、１つの裁断ユニットと、この裁断ユニットに関連させて製本束を保持し、製本束を回転させて裁断ユニットに臨ませる回転ユニットとを備えている。

このような裁断装置において、３面（糊付けされた接着面以外の面）を裁断する際、製本束を回転させて、３面を前記１つの裁断ユニットで裁断するように構成されている。また、装置を小型化するために、裁断屑を処理するスペースに限界があることから、最大の裁断量が決められている。

このように、最大の裁断量が定められている裁断装置であっても、定められた裁断量以上の裁断を可能にする技術が、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されている裁断装置は、最大の断裁量を超える裁断をする場合、同一面を分割して裁断するよう構成されている。
特開２００５−１６１４４８号公報

ところが、上記した従来の裁断装置では、最大の裁断量を超えて３面を裁断する場合、例えば、天側の裁断面（天部）を二度に分けて裁断し、次に地側の裁断面（地部）を二度に分けて裁断し、そして、最後に小口側の裁断面（小口面）を二度に分けて裁断するようにしている。

このため、同一面を続けて裁断する際、製本束を保持しているテーブルの回転中心と、保持している製本束の重心位置がずれてしまい、引き続き別の面を裁断すべく製本束を回転させると、その回転時に回転モーメントが働き易く、製本束の回転精度が悪くなり、その結果、裁断位置の精度が悪くなるという問題があった。

本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、製本束に対する裁断位置精度の向上が図れる裁断装置、及び裁断方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明に係る裁断装置は、製本束の端部を裁断する裁断手段と、前記製本束を回転させ、裁断面を変える製本束回転手段と、前記製本束を裁断手段の方向に移動させる製本束移動手段と、を有し、前記製本束の裁断面を複数回に分けて裁断する構成において、前記裁断手段は、裁断する製本束に対し、最後に裁断する裁断面を除き同一面を続けて裁断しないことを特徴とする。

上記した構成の裁断装置では、製本束回転手段によって保持されている製本束に対し、例えば、所定の裁断量を超えて裁断を実施する際、最後に裁断する裁断面を除き同一の裁断面を続けて裁断しないため、製本束回転手段によって保持されている製本束の回転中心と製本束の重心位置が極端にずれることはなく、製本束の回転精度が確保されるので、裁断位置の精度を保つことが可能となる。この場合、最後に裁断する裁断面は、その裁断後に製本束を回転する必要がないため、２回以上続けて裁断処理しても良いし、１回の裁断処理を行っても良い。

特に、裁断装置の製本束に対する最大の裁断量を超えて裁断するような場合では、複数ある裁断面の内、同一の裁断面を続けて裁断することなく、かつ同一の裁断面を複数回に分割して裁断するのが良い。また、製本束に対し天部及び地部を裁断するような場合、例えば、前記天部及び地部を交互に裁断するのが良い。

また、上記した裁断装置は、印刷されたシートを束状に整合し表紙を閉じて一側面（背部）を糊付けする製本装置に組み込んでも良いし、この製本装置を、シートに印刷する画像形成装置に連接しても良い。

また、本発明は、上記した課題を解決するため製本束の裁断方法を提供するのであり、この裁断方法は、一側で表紙が綴じられた製本束の天部と地部を、それぞれ複数回裁断するにあたり、前記天部及び地部を、各々続けて裁断しないようにすることを特徴とする。

このような裁断方法では、同一の裁断面を続けて裁断しないため、製本束回転手段によって保持されている製本束の回転中心と製本束の重心位置が極端にずれることはなく、製本束の回転精度が確保されるので、裁断位置の精度を保つことが可能となる。

本発明によれば、製本束に対して、複数の面を裁断する際、同一面を続けて裁断しないようにしていることから、製本束の回転中心と製本束の重心位置が極端にずれることはなく、製本束の回転精度が確保されるので裁断位置の精度を保つことが可能となる。

以下、本発明に係る裁断装置、及び裁断方法の一実施形態を、添付図面に基づいて具体的に説明する。

図１は、本発明に係る裁断装置を組み込んだ画像形成システムの全体構成を示す図、図２は、図１に示す画像形成システムの内、製本装置の構成を示す図である。

図１に示す画像形成システムは、画像形成装置（図示のものは複写機）Ａと、この画像形成装置に連接された製本装置（製本部）Ｂと、この製本装置Ｂの下流側に配置された後処理装置（後処理部）Ｃとを備え、製本装置Ｂには本発明に係る裁断装置がユニットとして組込まれている。製本装置Ｂは画像形成装置Ａの排紙口１９からのシートを受取って一連の文書を束状に集積し、その束状シートの一側面（背部）に糊付けして表紙シートと綴じ合わせる。次いで、この冊子状に綴じ合わせたシートの周縁を所定量裁断して収納スタッカに集積する。また、後処理装置Ｃは製本装置に付設され、製本処理しないシートを受取ってステイプル綴じ、パンチ（穿孔処理）、スタンプ（捺印処理）などの後処理を施すように構成されている。また、図示の後処理装置は、画像形成装置Ａで画像形成したシートを収納する排紙スタッカを備えている。

前記画像形成装置Ａは、本体装置２内に設けられた画像形成部３と、この本体装置２の上部に配置された画像読取装置（スキャナユニット）７と、原稿供給装置（ＡＤＦユニット）５とを備えた複写機として構成されている。本体装置２には画像形成部３が設けられており、給紙部９から供給される普通紙やＯＨＰシート等のシートに画像を形成する。例えば画像形成部３は、感光体ドラム８に光照射手段１３で静電潜像を形成し、現像機でトナーを付着してシート上に転写する。このシートは定着器６で定着され排紙口１９から搬出される。また、両面印刷のときは片面に印刷したシートをスイッチバック経路１７で表裏反転して循環経路１８から再び感光体ドラム８に送り裏面に印刷して排紙口１９から搬出する。なお、図において、参照符号１２はシートの手差し供給口であり、例えば表紙シートなどの厚紙、コーティングシートなどの特殊シートを供給する。

このように構成された本体装置２には、その上部に画像読取装置（スキャナユニット）７が配置されている。この画像読取装置７はプラテンに載置した原稿を光電変換素子でスキャンして画像データを本体装置２のデータ貯蔵部１４に転送する。更に画像読取装置７には上記プラテンに原稿を自動的に給送する原稿供給装置（ＡＤＦユニット）５が付設してある。この原稿供給装置５は給紙トレイにセットした原稿を１枚ずつ分離して上記プラテンに自動的に給装する。なお、このような画像形成装置は広く用いられ、種々の構造のものが知られているが、図示の静電印刷方式に限らず、スクリーン印刷、インクジェット印刷などの方式が採用可能である。

上記した画像形成装置Ａの排紙口には製本装置Ｂが付設されている。製本装置Ｂは、シートＳを束状に積載収納する集積部４２と、接着剤塗布部２２と、表紙接着部６０と、裁断部２３と、収納スタック部３４とを備えている。そして画像形成装置Ａの排紙口１９に連なるシート搬入経路Ｔ１から画像形成されたシートを受け入れ、集積部４２で一連のシートを束状に集積して整合した後、接着剤塗布部２２でこの束状シートの一側縁に糊付け処理を施し、表紙接着部６０で表紙シートと一体に綴じ合わせる。この接着剤塗布部２２と表紙接着部６０でシート綴じ手段を構成している。その後、裁断部２３で、この冊子状シートの周縁をカットして仕上げる一連の製本処理を施す構成になっている。特に図示の装置は、集積部４２では、シートの集積と整合を略々水平姿勢で行い、このシート束を９０度旋回して略々鉛直姿勢で糊付け、表紙シートとの綴じ合わせ、シート周縁の裁断揃えを、略々鉛直姿勢で順次処理することを特徴としている。このようにシートを水平方向から垂直方向に移送することによって装置をコンパクトに構成している。

また、上記シート搬入経路Ｔ１には、シートを上記集積部に導く搬送経路Ｔ２と、後処理装置Ｃに導く搬送経路Ｔ３が経路切替えフラッパ２７を介して図示のように連接してある。なお、図２に示す製本装置は、表紙シートを画像形成装置（複写機）Ａから供給する構成を示しているが、シート搬入経路Ｔ１に表紙シートを自動的に供給するインサート装置を設け、このインサート装置から表紙シートを供給する構成にしても良い。また、シートが搬送される各経路には、搬送ローラ２５，２９が配置されている。

そして、このように構成された装置は、上記切替えフラッパ２７によって、画像形成装置Ａからのシートを直接後処理装置Ｃの排紙トレイ３５に搬出する通常の排出モードと、画像形成装置からのシートを搬入経路Ｔ１から搬送経路Ｔ２に送り接着剤塗布部２２で糊付け処理した後、製本綴じして非裁断状態で仕上げる製本モード（モード）と、この製本後のシートの縁部を裁断して切り揃える製本・裁断モードを実行する。

前記製本装置Ｂの搬送経路Ｔ２の排紙口４０には、順次シートＳを積み上げて集積する積載トレイ４２ａが設けられ、画像形成装置から排出された一連のシートを束状に形成する。この積載トレイ４２ａにより集積部４２が構成される。図示の積載トレイ４２ａは、シートの積載方向（図１の矢印ａ方向）に上下昇降機構によってシート束の厚さに応じてトレイが降下するようになっている。また、積載トレイ４２ａは、略々水平方向で図示のように傾斜配置され、シートの後端側にはシート後端を突き当て整合する規制部材が設けられている。また、積載トレイ４２ａには、シートの幅方向を整合する整合手段が配置され、トレイ上に搬出されたシートを搬出方向と直交方向に中央を基準にセンタ基準、若しくは一側縁を基準にサイド基準で整合する整合機構が設けられている。

このような構成の積載トレイ４２ａは、その上に略々水平姿勢で一連のシートが集積されると、シートを積載する積載位置から矢印ａ方向に所定距離降下した第１の位置Ｐ１にトレイごと移動する。次いでシート束はこの位置Ｐ１から直交する矢印ｂ方向に移動され第２の位置Ｐ２に繰り出される。そして、第２の位置Ｐ２には、積載トレイ４２ａから搬出されたシート束Ｓ１の端部を保持するグリッパ５５ａ，５５ｂが設けられている。このグリッパ５５ａ、５５ｂは、上記シート束を水平姿勢から略々鉛直姿勢に偏向して下流側に配置されている接着剤塗布部２２に搬送する。これと同時に把持したシート束の厚さを検知する厚さ位置検出センサ（図示せず）が設けられている。

次に、接着剤塗布部２２は、接着剤（例えば糊）を収納する糊容器６６ａと、この糊容器に収納された接着剤をシート束Ｓ１の端縁に塗布する塗布ローラ６６ｂとから構成された接着手段６６を備えている。この接着手段６６は、グリッパ５５ａ、５５ｂに保持された略鉛直姿勢のシート束の下端縁に糊などの接着剤を塗布する。このため図示の糊容器６６ａは、図２において紙面表裏方向に移動自在にシートの長さサイズより長い経路でガイドレール（図示せず）に支持され、シート束の下端縁に沿って移動する塗布領域と、この塗布領域の外側の待機位置と接着剤の補充を受ける補充位置との間で移動自在に構成されている。

また、上記糊容器６６ａには耐熱ゴムなどの糊を含浸する塗布ローラ６６ｂが設けられており、この塗布ローラは、図示しない駆動モータで回転し、糊容器がシート束の端面に沿って移動する際にこのシートとの間に少許のギャップを形成する。そしてこのギャップを束の厚さに応じて変更することによって糊付け量を調整するようになっている。

上記接着手段６６が待機位置に位置づけられると、シート束Ｓ１の搬送経路Ｔ４が確保され、糊付け処理されたシート束Ｓ１はグリッパ５５ａ，５５ｂにより表紙接着部６０へと送られる。

表紙接着部（表紙シート綴じ部）６０は、搬送経路Ｔ３と、搬送経路Ｔ４との交差部に設けられており、搬送経路Ｔ３には表紙シートが搬送され、シート中央が交差部に位置するように準備されている。そこで表紙シートとシート束とは逆Ｔ字状に表紙シートの中央（シートセンタ）にシート束が一致するように合わせられて接合される。そして、この接合の際、搬送経路Ｔ３にはバックアッププレート５９が準備されている。なお、この場合の表紙シートの給送は、画像形成装置から例えばタイトルなどを印刷されて供給する場合と、シート搬入経路Ｔ１に設けたインサータ装置から供給する場合がある。このように位置決めされバックアッププレート５９で支持された表紙シートに対し、接着剤が塗布されたシート束Ｓ１の端縁がグリッパ５５ａ，５５ｂによって上側から鉛直方向で押し付けられる。その後、表紙およびシート束Ｓ１は、バックアッププレート５９に突き当てられた状態で、スライド自在な背折り板によって両側からプレスされる。これにより、表紙には、シート束Ｓ１の厚さに応じた折り目（背部）が形成される。

次に、バックアッププレート５９が搬送経路Ｔ４から外部に移動して退避すると、シート束グリッパ５５ａ，５５ｂは、表紙が接着されたシート束Ｓ１を挟持したまま下方の裁断部２３へと引き渡す。この裁断部には、折りロールとして一対の搬入ローラ１１３（図３参照）が設けられており、グリッパ５５ａ，５５ｂから搬送されたシート束（以下冊子状シートという）を引き継いで下流側のシート裁断部２３に送る。この搬送と同時に搬入ローラ１１３は表紙シートにシート束を折合わせる。

前記搬入ローラ１１３の下流には、表紙接着部６０からのシート束Ｓ１の所定個所を裁断する裁断部２３、及びシート束Ｓ１を排紙部３４に搬出する搬送経路Ｔ４が設けられている。この搬送経路Ｔ４は、一対の搬送ガイド１１９によって前記搬送経路Ｔ３が略々水平方向であるのに対し略々鉛直方向に配置されている。

次に、図３から図８を参照して、裁断部２３の構成について説明する。
これらの図において、図３は、裁断ユニットの構成を示す図、図４は、図３に示す裁断ユニットの平面図、図５は、裁断部におけるシート束の裁断手順を示し、（ａ）は天部の裁断、（ｂ）は地部の裁断（ｃ）は小口部の裁断状態を示す斜視図、図６は、裁断刃の裁断状態を示し、（ａ）はホームポジション位置の状態、（ｂ）は裁断位置の状態、（c）は裁断位置のシートの状態をそれぞれ示す図、図７は、裁断刃の構成を示す図であり、（ａ）は裁断刃の構成を、（ｂ）はカム溝の作動状態をそれぞれ示す図、そして、図８は、裁断縁プレス手段の構成を示す図であり、（ａ）は待機状態を示し、（ｂ）は圧接状態を示す図である。

前記裁断部２３は、製本束を回転させ、裁断面を変える製本束回転手段と、製本束を裁断手段の方向に移動させる製本束移動手段と、製本束の端部を裁断する裁断手段とを備えている。

前記製本束回転手段は、搬送経路Ｔ４に設置され、例えば、回転テーブル１２１とこれにシートを挟圧するグリッパ１２２とで構成された裁断ステージ１２０を備えており、製本束を回転させて裁断面を変更する動作をする。

前記回転テーブル１２１とグリッパ１２２は、搬送ガイド１１９を挟んで対向する位置に配置されており、この回転テーブル１２１とグリッパ１２２とは、シート束を把持した状態で旋回動自在に構成され、装置フレームに昇降自在に支持されたユニットフレーム１２２ｃに組み込まれている。回転テーブル１２１はシート中央部を支持する円盤状部材を回転モータ１２１ｂで回転可能に構成され、これと対向する位置にグリッパ１２２が配置されている。このグリッパ１２２は、グリッパ駆動モータを備えたグリッパ移動機構１２２ａで回転テーブル１２１に接近および離反自在に支持され、回転テーブルの回転に追従して回転するように構成されている。

また、前記製本束を裁断手段の方向に移動させる製本束移動手段は、例えば、上記した回転テーブル１２１とグリッパ１２２とを支持するユニットフレーム１２２ｃと、昇降機構１２１ａとを備えており、上記した回転テーブル１２１とグリッパ１２２は、装置フレームに対し、昇降機構１２１ａによって、図３において上下方向に移動自在に構成されている。

従って、搬入ローラ１１３から搬送ガイド１１９に送られた冊子状シート（製本束）は回転テーブル１２１とグリッパ１２２とで把持され、製本束回転手段としての例えば回転テーブル１２１の回転で、図３の鉛直姿勢で旋回し、シート束の所定位置（天部、地部、小口部）を下流側の裁断位置Ｘ−Ｘ（図６（ｃ）参照）に臨ませ、製本束移動手段としての例えば昇降機構１２１ａによって裁断手段の方向に所定量移動することとなる。また、回転テーブル１２１には、シートＳ１が存在するか否かを検知するシート検知センサ（図示せず）が、グリッパ１２２にはグリッパ移動機構１２２ａがシート束を把持する押圧動作の完了を検知するグリップエンドセンサ（図示せず）が配置されている。

前記裁断手段は、前記回転テーブル１２１の下流側に設置されており、例えば、裁断縁プレス手段１２０ｂ，１２０ｃ及び裁断刃１２０ａを具備し、シートの裁断位置に裁断縁を挟圧保持して断裁を行う機能を有する。

裁断位置（図６（ｃ）で示すＸ−Ｘ）には、刃受け部材１５０が設けられ、この刃受け部材１５０に対向して平刃状の裁断刃１２０ａが後述する構造で切断動作を行うようになっている。この刃受け部材１５０はシート裁断時の剪断力に打ち勝つようなブロック部材で構成され、その表面には、合成樹脂、ゴムなどの軟質材で形成された刃受け面１５０ａが設けられている。これはシートを切断した後に刃先は勢いよく刃受け面に突き当り、このとき刃先を損傷しないためである。

そして、この刃受け部材１５０と対向する位置に、図８（ａ）に示すシート束の切断縁を押圧支持する裁断縁プレス手段１２０ｂ，１２０ｃが配置してある。この裁断縁プレス手段は押え部材１２０ｃと可動加圧板１２０ｂと加圧機構とを備え、シートと接して押圧する押え部材１２０ｃはシートの切断方向にその全長に当接する板状部材で構成され、可動加圧板１２０ｂに固定してある。可動加圧板１２０ｂは、回転軸（図示せず）を中心に回転自在で且つ、図８（ｂ）の矢印方向に移動自在に装置フレームに取り付けてある。そして、可動加圧板１２０ｂには長手方向左右に一対の加圧機構が設けられている。この左右の加圧機構は同一構造で加圧モータ１５３と、このモータに連結された減速伝動歯車１５４と、この歯車に連結したネジ１５５と、このボールネジ１５５に噛合したスライダ１５６と、このスライダ１５６に固定したベルト１５７と、このベルトを架け渡した可動プーリ１５８と、加圧スプリング１５９とから構成されている。

前記可動加圧板１２０ｂは、加圧ロッド１６０を介して可動プーリ１５８に連結され、この可動プーリ１５８は装置フレームに図８（ｂ）の矢印方向に移動自在に支持され、通常の動滑車の構造になっている。そして、この可動プーリ１５８に懸架されたベルト１５７には、一端に前記加圧スプリング１５９が連結され、他端はスライダ１５６に固定されている。従って、加圧モータ１５３を駆動してボールネジ１５５を回転すると、スライダ１５６が図８（ａ）のシート束から離間した待機位置から、同図（ｂ）のシート束を押圧する位置に移動する。

前記裁断刃１２０ａは、平刃カッタで構成されており、図３に示すように回転テーブル１２１の下流側の裁断位置（図６（ｃ）にＸ−Ｘで示す）に配置され、図示水平方向に往復動自在に構成されている。図７に示すように、裁断位置で水平方向に移動する裁断刃１２０ａは、装置フレームに移動可能にガイド支持されている。そして、裁断刃１２０ａには、中央にガイドピン１７０と、左右に対を成すカムピン１７１ａ、１７１ｂが植設されており、前記ガイドピン１７０はフレームの逃げ溝１７２に挿通し、カムピン１７１ａ、１７１ｂはフレームに形成したカム溝１７３ａ、１７３ｂにそれぞれ係合してある。ガイドピン１７０には、図示左右方向に移動するスライド部材１７４の係合溝１７４ａが嵌合してあり、スライド部材１７４にはボールネジ（以下スクリュネジという）１７５が嵌合してある。このスクリュネジ１７５には正逆転可能なＤＣモータで構成されたカッタ駆動モータ１７６が連結してある。

前記裁断刃１２０ａに植設され左右に対を成したカムピン１７１ａ、１７１ｂは、カム溝１７３ａ、１７３ｂに係合して図示上下方向に移動するようになっている。特に図示のカム溝は裁断刃が右に移動するとき案内する右カムＣ１ａ、Ｃ１ｂと左に移動するとき案内する左カムＣ２ａ、Ｃ２ｂがそれぞれ傾斜方向を異ならせて配置されている。従って、図示位置（図７（ａ）のホームポジション位置）から裁断刃が右に移動すると、右カムＣ１ａ、Ｃ１ｂに沿って裁断刃は右方向に移動しながら降下して裁断位置に移動する。同様に裁断刃が左に移動すると左カムＣ２ａ、Ｃ２ｂに沿って左に移動しながら徐々に降下し裁断位置に移動する。そして、左右対を成す右カムＣ１ａ、Ｃ１ｂと左カムＣ２ａ、Ｃ２ｂとはそれぞれ傾斜角度（位相差）を異ならせた配置となっており、裁断刃１２０ａを右に移動するときには、図５（ａ）のように傾斜させ、左に移動するときには図５（ｃ）のように傾斜させる。なお、このカムは、図７（ｂ）のホームポジションＨｐと切断位置Ｃｐでは裁断刃を水平姿勢にする。

つまり裁断刃１２０ａは右移動のとき水平姿勢から徐々に右端が低くなるように傾斜して徐々に降下し水平姿勢で切断位置に至り、左移動のときにも同様となる。このように裁断刃を傾斜させたのは、シート束をその一端から他端に徐々に切り進むようにするためであり、右傾斜と左傾斜にしたのは糊綴じ端の背部から小口部に切断するためであり、例えば右傾斜で天部を裁断し、左傾斜で地部を裁断するためである。これは糊綴じした背部から反対側の小口部に向かって裁断することによって、最も負荷の大きい背部（糊綴じ部）を先に裁断し、比較的負荷の小さい小口部で刃の側部に加わる切断済みのシート端面の摩擦負荷を受けるようにするためである。このよう裁断刃を切断方向に向かって傾斜させて徐々に切り進むことによって切断負荷を最小限にして装置の小型、軽量化を図っている。

なお、上記右カムＣ１ａ、Ｃ１ｂと左カムＣ２ａ、Ｃ２ｂは、裁断刃１２０ａをそれぞれ反対方向に傾斜させることとなるが、シートに対する傾斜角度は左右同一角度でこの剪断角度は例えば３０度など実験により好適な角度に設定してある。

以上のように構成される裁断刃１２０ａは、図５から図７に示すように、基本動作として、製本されたシート束（製本束）に対して以下のような切断動作を行う。
（１）天部の裁断
まず、装置起動時には、裁断刃１２０ａはシート表面から離間したホームポジションＨｐに位置する（図６（ａ）において、裁断刃の先端がシート束表面から多少、離間した位置）。このホームポジション位置は、裁断刃に形成したフラグＦ１をセンサＮ２が検知することで認識される。そして、前記搬入ローラ１１３でシート束が搬入されるタイミングでカッタ駆動モータ１７６を回転し、裁断刃１２０ａを右カムＣ１ａ、Ｃ１ｂに沿って切断位置Ｃｐに移動する。裁断刃１２０ａが切断位置に至ったのをポジションセンサＮ１で検知して停止する。この状態で切断位置の裁断刃にシート束の下端が突き当たって位置決めされ、前述の回転テーブル１２１とグリッパ１２２とがシート束を把持し、グリッパに設けたグリップエンドセンサがグリップ完了を検出すると、その信号からカッタ駆動モータ１７６を逆回転させ、これにより裁断刃は待機位置Ｗｐ１（Ｗｐ２）に戻る。

次いで、回転テーブル１２１とグリッパ１２２がシート束を９０度回転させ、シート束の天部Ｓ１ｂを裁断位置にセットする。するとこのセット完了の信号から再びカッタ駆動モータ１７６を回転させ、スクリュネジ１７５を図７（ａ）の右側に移動して右カムＣ１ａ，Ｃ１ｂに沿って裁断刃を移動する。すると、図５（ａ）の状態で裁断刃１２０ａは、背部Ｓ１ａを先に徐々に小口部Ｓ１ｃ側に切り進み切断位置に進んで切断を終える（図６（ｂ））。この裁断刃が切断位置Ｃｐに到達したのをポジションセンサＮ１が検知し、モータを停止する。これと同時にカッタ駆動モータ１７６を逆回転し、裁断刃１２０ａがホームポジションに復帰するとポジションセンサＮ２がこれを検知して停止する。
（２）地部の切断
この裁断刃の復帰と並行して、回転テーブル１２１とグリッパ１２２とはシート束を１８０度回転し、地部Ｓ１ｄを下向きに図５（ｂ）の状態にセットする。このシート束の旋回と裁断位置へのセットの過程でモータ１７６を先と逆方向に回転し、左カムＣ２ａ，Ｃ２ｂに沿って裁断刃１２０ａは待機位置に移動して停止待機する。シート束の裁断位置へのセット完了信号を受けてモータ１７６を同方向に回転する。すると裁断刃１２０ａは先と逆方向に背部Ｓ１ａから小口部Ｓ１ｃに徐々に切り進み切断位置に到達する。そして、先と同様に、モータ１７６を逆転することで、裁断刃は待機位置に戻る。
（３）小口部の切断
そして、回転テーブル１２１とグリッパ１２２とはシート束を９０度回転して小口部Ｓ１ｃを図５（ｃ）の状態にセットする。このときの裁断刃はいずれの方向に傾いていても良いので、直前の地部Ｓ１ｄと同様に左カムに沿って切断する。切断終了後はモータ１７６を逆転して裁断刃をホームポジションに復帰させその位置に停止保持する。裁断刃はこの状態で後続するシート束の切断に備える。

上記した裁断手順は、シート束に対し、表紙を接着した後、天部、地部、及び小口部を各１回ずつ裁断する場合について説明したが、以下、本発明の特徴でもある同一面の複数回の裁断手順について、図９を参照して説明する。なお、ここでの裁断手順は、実際の裁断量が、本発明の裁断装置で定められた最大裁断量（図６（ｃ）参照）よりも多くなる場合について説明し、各面部（天部、地部、小口部の３方向）を、夫々２回裁断する例について説明する。

最初、（イ）に示すように、シート束は、接着された背部（斜線で示す）を下方にして裁断装置に受け渡される。このとき、シート束の略重心位置は、上述した回転テーブル１２１、及びグリッパ１２２で把時されており、図に示すように回転中心となっている。この際、３方向裁断時の裁断位置精度を考慮し、３方向裁断が終了するまで、回転テーブル１２１、及びグリッパ１２２によってシート束は把時される。

（ロ）は、天部裁断時のシート束の状態を示している。（イ）の状態から、シート束を反時計回り方向に９０°回転後、上述した昇降機構１２１ａで所定量上下方向に移動して（ロ）の状態とした後、天部の１回目の裁断動作を行う。

そして、その後、上記したようにシート束の裁断量が多いことから、裁断手段は、同一面である天部を複数回に分けて裁断するが、同一面を続けて裁断することはなく、上記した製本束回転手段及び製本束移動手段は、引き続き、シート束の地部を裁断すべく、駆動制御される。また、同一面である地部についてもシート束の裁断量が多いことから、裁断手段は、同一面である地部を複数回に分けて裁断するが、同一面を続けて裁断することはなく、上記した製本束回転手段及び製本束移動手段は、引き続き、シート束の天部を裁断すべく、駆動制御される。すなわち、天部と地部をそれぞれ複数回裁断するのであれば、天部と地部を交互に裁断するように、製本束回転手段及び製本束移動手段は駆動制御される。

（ハ）は、地部裁断時のシート束の状態を示している。（ロ）の状態からシート束を時計回り方向に１８０°回転すると共に、上述した昇降機構１２１ａによって、所定量上下方向に移動して（ハ）の状態とした後、地部の１回目の裁断動作を行う。なお、（ロ）、（ハ）の状態で、天部、及び地部の裁断量を多くし過ぎると、裁断後の回転時に製本束の回転中心と製本束の重心位置が極端にずれて回転の精度が悪くなり、裁断位置がずれるため、１回の裁断量は、回転モーメントの影響によって製本束が位置ズレしない程度に設定される。

（ニ）は、２回目の天部裁断時のシート束の状態を示している。（ハ）の状態からシート束を反時計回り方向に１８０°回転すると共に、上述した昇降機構１２１ａによって、所定量上下方向に移動して（ニ）の状態とした後、天部の２回目の裁断動作を行う。

（ホ）は、２回目の地部裁断時のシート束の状態を示している。（ニ）の状態からシート束を時計回り方向に１８０°回転すると共に、上述した昇降機構１２１ａによって、所定量上下方向に移動して（ホ）の状態とした後、地部の２回目の裁断動作を行う。

そして、（ヘ）は、小口部裁断時のシート束の状態を示している。（ホ）の状態からシート束を時計回り方向に９０°回転すると共に、上述した昇降機構１２１ａによって所定量上下方向に移動して小口部の裁断を行う。この場合、小口部は最後に裁断する裁断面であり、小口部の裁断後は、シート束の回転、裁断動作を行わないため、小口部は２回続けて裁断動作を行うようにしている。もちろん、小口部は一回の裁断動作で裁断処理をしても良い。

以上の裁断方法のように、同一面を続けて２回裁断しないようにすることで、シート束の回転中心と、その重心位置がずれずらくなり、これにより、回転の精度が安定して、裁断位置の精度が向上する。また、裁断装置の最大の裁断量を超えた裁断量が指定された場合、上記のような図９の動作手順で裁断することにより、裁断屑を小さくすることができ、また、裁断位置の精度が向上する。

なお、図９に示す実施形態では、天部、地部を、夫々２回ずつ裁断する手順について説明したが、更に分割して３回以上に亘って裁断を行っても良い。この場合、天部と地部に関しては、交互に裁断するようにすれば良い。

また、上述した実施形態では、画像形成装置、糊付け製本機が装着された裁断装置を紹介したが、本発明に係る裁断装置、及び裁断方法は、それ以外にも、中綴じ製本装置やステイプル製本装置に適用しても良く、更には、オフラインの裁断装置でも同様の効果を得ることができる。

本発明に係る裁断装置を組み込んだ画像形成システムの全体構成を示す図。 図１に示す画像形成システムの内、製本装置の構成を示す図。 製本装置の内、裁断ユニットの構成を示す図。 図３に示す裁断ユニットの平面図。 裁断部におけるシート束の裁断手順を示し、（ａ）は天部の裁断、（ｂ）は地部の裁断（ｃ）は小口部の裁断状態を示す斜視図。 裁断刃の裁断状態を示し、（ａ）はホームポジション位置の状態、（ｂ）は裁断位置の状態、（ｃ）は裁断位置のシートの状態をそれぞれ示す図。 裁断刃の構成を示す図であり、（ａ）は裁断刃の構成を、（ｂ）はカム溝の作動状態をそれぞれ示す図。 裁断縁プレス手段の構成を示す図であり、（ａ）は待機状態を示し、（ｂ）は圧接状態を示す図。 シート束に対し、同一面の複数回の裁断手順を説明する図。

符号の説明

Ｓ１ シート束
２３ 裁断部
４２ａ 積載トレイ
１１３ 搬入ローラ
１１９ 搬送ガイド
１２０ 裁断ステージ
１２０ａ 裁断刃
１２０ｂ 裁断縁プレス手段（可動加圧板）
１２０ｃ 裁断縁プレス手段（押え部材）
１２１ 回転テーブル
１２１ａ 昇降機構
１２１ｂ 回転モータ
１２２ グリッパ
１２２ａ グリッパ移動機構
１２２ｃ ユニットフレーム
１５０ 刃受け部材
１５０ａ 刃受け面
１５３ 加圧モータ
１５４ 減速伝達歯車
１５５ ボールネジ
１５６ スライダ
１５７ ベルト
１５８ 可動プーリ
１５９ 加圧スプリング
１６０ 加圧ロッド
１７０ ガイドピン
１７１ａ カムピン
１７１ｂ カムピン
１７２ 逃げ溝
１７３ａ カム溝
１７３ｂ カム溝
１７４ スライド部材
１７４ａ 係合溝
１７５ ボールネジ（スクリュネジ）
１７６ 駆動モータ
Ｃ１ａ 右カム
Ｃ１ｂ 右カム
Ｃ２ａ 左カム
Ｃ２ｂ 左カム

Claims (6)

1. 製本束の端部を裁断する裁断手段と、
   前記製本束を回転させ、裁断面を変える製本束回転手段と、
   前記製本束を裁断手段の方向に移動させる製本束移動手段と、
   を有し、前記製本束の裁断面を複数回に分けて裁断する裁断装置において、
   前記裁断手段は、裁断する製本束に対し、最後に裁断する裁断面を除き同一面を続けて裁断しないことを特徴とする裁断装置。
2. 製本束の最大の裁断量を超えて裁断する場合、複数ある裁断面の内、同一の裁断面を複数回に分割して裁断することを特徴とする請求項１に記載の裁断装置。
3. 前記製本束に対し天部及び地部を裁断する場合、前記天部及び地部を交互に裁断することを特徴とする請求項１又は２に記載の裁断装置。
4. 製本装置に組み込まれることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の裁断装置。
5. 前記製本装置は、画像形成装置に連接されることを特徴とする請求項４に記載の裁断装置。
6. 一側で表紙が綴じられた製本束の天部と地部を、それぞれ複数回裁断する裁断方法において、
   前記天部及び地部は、各々続けて裁断しないことを特徴とする裁断方法。

Images