JP2009006516A - 製本装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】製本シート束を複数に分割切断する際に、仕上がり冊子に均等な余白を割り付けることが可能であり、同時に製本後の冊子はそれぞれ周縁が断裁揃えされる製本装置及び画像形成システムを提供する。
【解決手段】集積トレイ手段と、シート束を綴じ位置、断裁位置の順に移送する製本処理経路と、上記綴じ位置にシート束を綴じ合せる製本綴じ手段を配置し、上記製本綴じ手段からのシート束を裁断する断裁手段と、上記綴じ位置と上記断裁位置との間にシート束の姿勢を偏向する束姿勢偏向手段を配置し、上記製本綴じ手段からのシート束を断裁位置に移送する断裁量設定手段と、上記束姿勢偏向手段と断裁量設定手段と断裁手段とを制御する断裁制御手段とを備える。上記断裁制御手段はシート束の厚さを検出若しくは演算するシート束厚さ識別手段と、シート束の周縁を断裁揃えするトリミングカット量演算手段と、分割切断位置演算手段とを有する。
【選択図】図５

Description

本発明は複写機、プリンタなどから搬出されるシートを束状に部揃えして製本綴じする製本装置及び画像形成システムに係わり、１枚のシートに同一画像を複数画像形成して製本装置で製本綴じした後、画像毎に裁断する製本機構の改良に関する。

一般にこの種の製本装置は、画像形成装置から搬出されたシートをトレイ手段に束状に集積して部揃えし、このシート束を製本綴じする装置として広く知られている。従来このような装置で製本綴じする製本方法としては、画像形成されたシートを束状に部揃えしてその背部を接着剤などで綴じ合わせる天糊製本、或いは部揃えしたシート束に接着剤を塗布し、この中紙シート束を表紙シートでくるみ綴じするくるみ製本が知られている。

そして同一シート上に画像を複数形成し、このシートを束状に部揃えして製本綴じ（例えば天糊製本、くるみ製本など）し、このシート束を断裁手段で画像毎に裁断して複数の部数の製本を作成する方法が例えば特許文献１に提案されている。同文献には予め記憶装置に蓄えた画像データを印刷シートに複数印刷し、製本処理した後、これを切断して２部、或いは３部の冊子を作成するシステムが開示されている。このような製本方法は同一内容の冊子を同時に複数作成する場合、或いは前編と後編を同時に作成する場合に効率的な方法として提案されている。

一方、例えば特許文献２に開示されているように画像形成装置の排紙口に連結され、画像形成されたシートを束状に部揃えしてその背部に接着剤を塗布し、その後表紙シートと綴じ合わせる製本システムが知られている。同文献には画像形成装置からのシート（中紙シート）を集積して束状に部揃えし、このシート束の背部に下流側に配置された接着剤塗布装置で接着剤を塗布する。このシート束に塗布装置の下流側に準備（給送）された表紙シートでくるみ綴じして製本し、下流側の断裁装置で背綴じ部を除く３辺（天部、地部、小口部）を所定量断裁（トリミングカット）して断裁揃えする装置が開示されている。
特開２００６−１２３３７９号公報（図６） 特開２００５−３０５８２２号公報（図１）

上述のように、画像形成装置からのシートを部揃え集積して製本綴じし、この冊子状シート束の周縁をトリミングカットする画像形成システムにおいて１つのシート上に複数の画像を形成してその周辺を断裁揃えし、その後複数の画像を切断分割（以下「冊子分割」という）しようとすると次の問題が生ずる。

まず、画像形成するシート（中紙シート）を基準に製本後の冊子分割する切断位置を設定すると製本後の冊子状シートの余白が個別に異なり、場合によっては画像形成エリアを切除することがある。また、中紙シートの画像形成エリアを基準に冊子分割する切断位置を設定すると、製本後の冊子状シートの一部は断裁揃えされない問題がある。

このような不都合は、（１）製本後のトリミングカットは、装置構成からシート束の不揃いを予定（設計値）し、この不揃いを無くすために周辺を所定量カットしているため、製本後のシート束を冊子分割すると、各冊子の周辺余白が異なるために起こる。つまり製本綴じシート束を１／３に分割する場合には天部と地部に位置する冊子はトリミングカット量だけ余白が少なくなり、中央に位置する冊子には画像周縁に均等な余白が形成される。
また、（２）中紙シートの画像エリアを基準に冊子分割する切断位置を設定（割り出す）すると天部及び地部に位置する冊子はその周縁が断裁揃えされないことがある。つまり、画像エリアを基準に天部、地部の断裁量を設定すると位置ズレしたシートの周縁はトリミングカットされず不揃いの状態で残ってしまうことに起因している。

本発明は、画像形成されたシート束を製本綴じした後、複数に分割切断する際に、仕上がり冊子に均等な余白が残るように割り付けることが可能であり、同時に製本後の冊子はそれぞれ周縁が断裁揃えされる仕上げ品位に富んだ製本装置及び画像形成システムの提供をその主な課題としている。
更に、本発明は製本綴じ後のシート束をトリミングカットして複数に切断する処理効率の優れた製本装置の提供をその課題としている。

上記課題を達成するため本発明は以下の構成を採用する。
順次供給されるシートを束状に部揃えする集積トレイ手段と、上記集積トレイ手段からのシート束を綴じ位置、断裁位置の順に移送する製本処理経路と、上記綴じ位置に配置し上記集積トレイ手段からのシート束を綴じ合せる製本綴じ手段とを上記断裁位置に配置し、上記製本綴じ手段からのシート束を裁断する断裁手段と、上記綴じ位置と上記断裁位置との間に配置され、上記製本綴じ手段からのシート束の姿勢を偏向する束姿勢偏向手段と、上記断裁位置の上流側に配置され上記製本綴じ手段からのシート束を断裁位置に移送する断裁量設定手段と、上記束姿勢偏向手段と断裁量設定手段と断裁手段とを制御する断裁制御手段とを備える。上記断裁制御手段は上記集積トレイ手段に集積されたシート束の厚さを検出若しくは演算するシート束厚さ識別手段と、上記製本綴じ手段からのシート束の周縁を断裁揃えするトリミングカット量演算手段と、上記トリミングカット量演算手段の演算結果に基づいてシート束を複数に分割する分割切断位置演算手段とを有する。断裁制御手段は上記製本綴じ手段からのシート束を上記断裁手段でシート周縁をトリミングカットすると共にこのシート束を複数に分割切断する制御モードを備える。

前記断裁制御手段は、前記トリミングカット量演算手段の演算結果に基づいて製本綴じされるシート束の長さサイズからトリミングカット量を減算した後、前記分割切断位置演算手段で分割切断位置を算出するように構成される。

前記束姿勢偏向手段と断裁量設定手段とは、前記製本処理経路に沿って移動可能に配置した回転ユニットで構成し、この回転ユニットは前記製本綴じ手段からのシート束を把持して姿勢偏向すると共にこのシート束を前記断裁位置に移送して切断量を設定するように構成される。

前記断裁制御手段は、製本綴じされたシート束を断裁する断裁手段が、（１）小口部の断裁揃え、（２）天地部のいずれか一辺の断裁揃え、（３）所定数の分割断裁、（４）最後に残るシート束の天地部の残り一辺の断裁揃え、の順に実行するように制御する。

前記断裁制御手段は、入力手段を有し、前記分割切断位置演算手段はこの入力手段から入力された情報に基づいてシート束の切断位置を算出する。

次に本発明に係わる画像形成システムは、シート上に所定の画像を形成する画像形成手段と、上記画像形成手段からのシートを束状に部揃えする集積トレイ手段と、上記集積トレイ手段からのシート束を綴じ位置、断裁位置の順に移送する製本処理経路と、上記綴じ位置に配置され上記集積トレイ手段からのシート束を綴じ合せる製本綴じ手段と、上記断裁位置に配置され、上記製本綴じ手段からのシート束を裁断する断裁手段と、上記綴じ位置と上記断裁位置との間に配置され、上記製本綴じ手段からのシート束の姿勢を偏向する束姿勢偏向手段と、上記断裁位置の上流側に配置され上記製本綴じ手段からのシート束を断裁位置に移送する断裁量設定手段と、上記束姿勢偏向手段と断裁量設定手段と断裁手段とを制御する断裁制御手段とを備える。

そこで上記画像形成手段は１つのシート上に同一の画像又は異なる画像を複数並列に形成する並列印刷モードを有し、上記断裁制御手段は、上記部揃え集積されたシート束の厚さを認識するシート束厚さ識別手段と、上記製本綴じ手段からのシート束の周縁を断裁揃えするトリミングカット量演算手段と、上記トリミングカット量演算手段の演算結果に基づいてシート束を複数に分割する分割切断位置演算手段とを備える。この断裁制御手段は上記並列印刷モードに設定されたとき、上記製本綴じ手段からのシート束を上記断裁手段でシート周縁をトリミングカットすると共にこのシート束を複数に分割切断するように構成する。

本発明は、製本綴じ後のシート束を複数の冊子に分割切断するに際し、断裁手段を制御する断裁制御手段を、周縁を断裁揃えするトリミングカット量演算手段と、この演算手段の演算結果に基づいて複数の冊子に分割する分割切断位置演算手段とで構成したものであるから次の効果を奏する。

画像形成装置で画像形成したシートを部揃えして製本綴じするシステム構成において、製本処理の際に生ずるシート束の不揃いをトリミングカットして整然と揃え、同時に複数の冊子に分割することが出来る。このとき本発明は複数の冊子に断面の不揃いが残ることがなく、均等な余白部を形成することが出来る。従って、従来の印刷製本システムと同様に画像形成システムで連続して複数の冊子を同時製本することができ、製本処理の効率化を図ることが可能となる。

また、本発明は複数の冊子に分割切断する際に、その切断位置をシート周縁のトリミングカット量の演算結果に基づいて例えば１／２或いは１／３に分割するため、各冊子にバラツキなく周縁余白を形成することが出来る。

更に本発明は製本綴じしたシート束を複数に切断分割する際に、分割後の最後の冊子状シート束の端縁を断裁揃えすることによって、トリミングカットと分割切断を効率的に処理することが出来る。つまり、小口部を断裁揃えした後、天地部の一辺を断裁揃えした後、この一辺から分割切断し、最後の冊子に残る端縁を断裁揃えすることによって切断回数を最小にすることが出来るなどの効果を奏する。

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５及び図６は本発明に関する製本方法の手順を示す概念図である。

本発明に係わる画像形成システムは図１に示すように、順次シート上に画像形成する画像形成装置Ａと、この画像形成装置Ａの排紙口に連接され画像形成されたシートを束状に部揃えして製本綴じた後、この製本シート束を切断処理する製本装置Ｂとから構成される。図１の装置は更に製本装置Ｂの下流側に後処理装置Ｃを備えている。各装置の詳細構成は後述する。

［製本方法（手順）の説明］
まず本発明に関する製本方法を図５（ａ）乃至（ｃ）の概念図に基づいて説明する。本発明は画像形成装置Ａにおいて、印刷シートＳ１に複数の画像を並列に印刷することを特徴としている。この印刷は後述する画像形成条件のモード設定で指定される２画面印刷（２in１）或いは３画面印刷(３in１)など指定された複数の印刷画面に従って印刷シートＳ１に印刷エリアＰｒ１、Ｐｒ２、Ｐｒ３を設定する。このとき通常の印刷条件指定では、各印刷エリアに余白部を指定する（余白なしのベタ印刷であっても良い）。そこで画像形成装置Ａではこのように指定された印刷方法に基づいて画像形成する。尚、このように並列印刷する画像は同一画像で複数印刷するか、或いは異なる画像を複数印刷する。同一画像の場合は同一画像の冊子を複数作成することができ、異なる画像の場合は例えば前編と後編を同時に作成することができる。

次に製本装置Ｂでは画像形成装置Ａからの印刷シートＳ１を集積して束状に部揃えする。そして束状に集積されたシート束Ｓ２の背部に接着剤を塗布又は接着テープを貼付して製本綴じする。この製本綴じは部揃え集積されたシート束Ｓ２を接着剤で綴じ合わせる（天糊製本）か、又はシート束Ｓ２に表紙シートＳｈを綴じ合わせる（くるみ製本）。

次いで本発明は製本綴じされた製本シート束Ｓ３を下流側の断裁手段（後述の断裁手段６５）で製本シート束の背綴じ部を除く周縁をトリミングカットするのと同時に印刷エリア毎に切断分割することを特徴としている。このため本発明は断裁手段を制御する断裁制御手段（後述の断裁手段制御部７５ｄ）に、（１）シート束の厚さを検出若しくは演算するシート束厚さ識別手段と、（２）この厚さ識別結果に基づいてシート束の周縁を断裁揃えするトリミングカット量演算手段と、（３）このトリミングカット量に基づいてシート束を複数に分割する分割切断位置演算手段とを備える。

上記シート束厚さ識別手段は例えば印刷シートＳ１を束状に部揃えする集積手段（後述の集積トレイ４１）に束厚さを検出するセンサを配置するか、或いは画像形成された印刷シートＳ１を計数するカウンタを設けその総枚数に平均的紙厚さを乗算する。

上記トリミングカット量演算手段は、例えばくるみ製本の場合には表紙シートの長さ（ｈｌ）と、中紙シートの長さ（ｓｌ）と、中紙シートの束厚さ（ｄ）と、予め設定された最小断裁量（Δｘ）とから算出するように構成する。このとき最小断裁量Δｘは装置構成に応じて製本綴じの際に生ずるシートの位置ズレ量から実験値として設定する。そして表紙シートの長さを［ｈｌ＝｛(表紙シートのサイズ長さ)−ｄ｝／２］で算出する。このように表紙シートのサイズ長さから束厚さを減算して２等分する。つまり製本された状態でシート束Ｓ３の縦、横それぞれの長さ方向において表紙シートと中紙シートのいずれか短い長さ位置を基準に最小断裁量（Δｘ）を減算することによって断裁量Ｃｘを算出する。
これを図５（ｃ）に表紙シートが長い場合と中紙シートが長い場合についてそれぞれ図示する。このように断裁量Ｃｘを算出することによってシート束周縁を断裁揃えすることが可能となる。次に上記分割切断位置演算手段は単純に上述のトリミングカット量の算出結果に基づいて例えば等分割するように構成すれば良い。

そこで本発明は後述する断裁手段で次の手順で上述のトリミングカットと分割切断を同時に実行することを特徴としている。製本経路には後述するように断裁手段の上流側に製本綴じ手段からのシート束を断裁位置に移送する断裁量設定手段が設けられている。後述の装置はこの断裁量設定手段を束姿勢偏向手段（後述の回転テーブルユニット６４）で構成している。そして上述の断裁制御手段は製本綴じされたシート束Ｓ２を（１）小口部の断裁揃え、（２）天地部のいずれか一辺の断裁揃え、（３）所定数の分割断裁、（４）最後に残るシート束の天地部の残り一辺の断裁揃えの順に実行することを特徴としている。

つまり、図６に示すように製本綴じされたシート束（以下「製本シート束」という）Ｓ３の小口部のトリミングカットを実行する（同図（ａ））。このトリミング量は先のトリミングカット量演算手段で算出する。次に製本シート束Ｓ３を９０度旋回させて天部（又は地部）のトリミングカットを実行する（同図（ｂ））。その後、所定数の分割切断を実行し、順次下流側に搬出する（同図（ｃ）及び（ｄ））。このときの切断位置は先の分割切断位置演算手段の算出結果に基づいて行う。最後に残るシート束はその姿勢を１８０度旋回させてその端縁をトリミングカットする（同図（ｅ））。そしてこのシート束を下流側に搬出する。このように切断することによって切断回数を最小限にすることが出来る。

［画像形成装置の構成］
画像形成装置Ａは、図１に示すように複写機、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、図２に基づいて画像形成装置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と表紙搬送経路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、表紙搬送経路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、表紙搬送経路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と表紙搬送経路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（中紙シート）Ｓ１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）Ｓｈ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と表紙搬送経路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。

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、この給紙経路２７は経路切換片２８を介して搬入経路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。

また表紙搬送経路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。尚図４に示す３４ｇは表紙搬送経路３４の可動ガイドであり、後述する表紙綴じ位置Ｆの左右に一対配置され、この表紙綴じ位置Ｆに給送される表紙シートＳｈの上流側と下流側をそれぞれ案内する。またこの一対の可動ガイド３４ｇは表紙綴じ位置Ｆから上方に退避（表紙綴じ処理時）するように図示しない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に示すように集積トレイ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で集積トレイ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集積トレイ４１の先端側に移送し、逆回転でトレイ後端（図２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。また集積トレイ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集積トレイ４１上に順次積み上げられ束状に部揃えされる。

上記集積トレイ４１には図示しないシート束厚さ識別手段が配置され、トレイ上に集積されたシート束の厚さを検出するようになっている。その構成は例えばトレイ上に最上シートと接する紙触片を設け、この紙触片の位置をセンサで検出することによってシート束の厚さを識別することが出来る。この他シート束厚さ識別手段としては例えば排紙センサＳｅ３から集積トレイ上に搬出されるシートを検出し、このセンサからの信号を計数するカウンタを設け、画像形成装置Ａからのジョブ終了信号で計数したシートの総枚数に平均的な紙厚さを乗ずることによってシート束の厚さを識別することが出来る。

［シート束搬送手段の構成］
前記製本経路３３には上記集積トレイ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に示すように集積トレイ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、集積トレイ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３（ａ）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）ＳＵ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ＳＵ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には前述の表紙搬送経路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Ｓｈに（中紙）シート束Ｓ２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。また上記折ロール６３は背折り成型されたシート束を挟圧して折り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Ｅ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４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６４ｘに設けられている。このユニットフレーム６４ｘ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Ｍｔ１、Ｍｔ２が設けられている。また可動側の回転テーブル６４ｂには図４左右方向に移動するグリップモータＭｇが装備されている。

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Ｍｔ１、Ｍｔ２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６４ｘは昇降モータＭａ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。これはシート束周縁をトリミングカット及び分割切断する際に、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４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部材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は平刃状の切断刃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に引き出し状に配置され、装置フロント側（図１紙面手前側）に引き出し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上面方向から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。

［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は前記表紙搬送経路３４に連なる後処理経路３８が設けられ、この後処理経路３８にステップルユニット、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、表紙搬送経路３４を介して受け取り、この印刷シートにステップル処理、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７に基づいて説明する。同図は制御ブロック図であり、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、表紙搬送経路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「接着剤温度制御部７９」をそれぞれ備えている。

本発明は上記断裁手段制御部７５ｄを図５（ａ）乃至（ｃ）に基づいて前述したようにシート束厚さ識別手段７５ｄ１と、トリミングカット量演算手段７５ｄ２と、分割切断位置演算手段７５ｄ３とで構成したことを特徴としている。これらの手段は制御ＣＰＵ７５に演算プログラムとして組み込まれている。そしてトリミングカット量演算手段７５ｄ２には画像形成装置Ａの制御部７０から中紙シートと表紙シートのサイズ情報が伝達され、分割切断位置演算手段７５ｄ３には画像形成条件で設定された製本冊子の分割条件（１／２、１／３等分割など）の情報が伝達されるようになっている。そして図９に示すフローチャートに従って製本処理を実行する。

［製本処理動作の説明］
次に図９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」「ステップルモード」「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。そして製本処理モードでは「製本仕様」「冊子分割仕上げ」などの製本条件が設定される。ここで製本仕様は天糊綴じ、くるみ綴じなどの製本方法を設定し、冊子分割仕上げでは分割数、分割仕上げサイズなどが設定される。

尚、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。また、ステップルモードは画像形成されたシートを後処理装置Ｃに備えられたステップルユニットによってステップル綴じし、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」が選択され製本条件が「冊子分割仕上げ」に設定された場合について以下説明する。画像形成装置Ａは中紙シートについては指定されたサイズのシートに図５（ａ）で前述したように画像形成動作を実行し、画像形成した印刷シートＳ１を排紙口１４に搬出する（Ｓｔ００２）。製本装置Ｂではこの印刷シートＳ１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。この印刷シートＳ１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で集積トレイ上のシート束Ｓ２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上に部揃えされたシート束Ｓ２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画像形成装置Ａでは指定されたサイズの表紙シート上にタイトルなどの画像を形成する（Ｓｔ００６）。この表紙シートＳｈが搬入経路３１に搬入されると製本装置Ｂの制御ＣＰＵ７５は表紙シートＳｈを表紙給送経路３４から表紙綴じ位置Ｆに給送する。この表紙シートＳｈは画像形成装置Ａから画像形成されて供給される以外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で表紙シートはアライニング機構で表紙綴じ位置Ｆに位置決めセットされる（Ｓｔ００７）。

以上のように表紙シートＳｈが表紙綴じ位置Ｆにセットされた後、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Ｓ２に接着剤を塗布する（Ｓｔ００８）。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ＳＵ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Ｓ２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Ｓ２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Ｓｈがセットされているため表紙シートＳｈは背当プレート６１にバックアップされ、表紙シートＳｈとシート束Ｓ２が逆Ｔ字状に接合される。次いでシート束Ｓ２はこの状態で前記背折プレート６２が表紙シートＳｈの背部をプレス成形して表装する（Ｓｔ００９）。

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か否か、分割仕上げモードが設定されているか否かを判断する（Ｓｔ０１０）。この両者に設定されているときにはグリップ搬送手段４７を製本シート束Ｓ３から解除して初期位置に復帰させる。このとき切断刃６５ｘは断裁位置Ｇに位置付けられ、落下する製本シート束Ｓ３を受け止める（Ｓｔ０１１）。この状態で可動側の回転テーブル６４ｂを待機位置から把持位置に移動して、そして固定側の回転テーブル６４ａとの間で製本シート束Ｓ３をニップ保持する（Ｓｔ０１２）。次いで制御ＣＰＵ７５は切断刃６５ｘを待機位置に移動した後、回転テーブル６４ａ、６４ｂを１８０度旋回して製本シート束Ｓ３の小口部が下端となるように偏向する（Ｓｔ０１３）。

以上のように製本シート束Ｓ３が所定姿勢に旋回された後、制御ＣＰＵ７５は束姿勢偏向手段６４の昇降モータＭａを駆動して製本シート束Ｓ３を断裁位置Ｇに給送セットする（Ｓｔ０１４）。この給送セットは昇降モータＭａ（断裁量設定手段）を作動して回転テーブル６４ａ、６４ｂで把持した製本シート束Ｓ３を製本経路３３の下流側に移送する。この移送量は前述のトリミングカット量演算手段７５ｄ２で算出された断裁量Ｃｘに設定される。

そこで断裁縁プレス部材６５ｂで製本シート束Ｓ３を押圧保持し、切断刃６５ｘで所定量断裁する（Ｓｔ０１５）。これによって製本シート束Ｓ３の小口部は図６（ａ）の状態に断裁揃えされる。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、製本シート束Ｓ３を９０度旋回し、天部が下端となるように姿勢偏向し（Ｓｔ０１６）、その下端部を断裁する。これによって天部のトリミングカットが行われ、図６（ｂ）の状態に切断される（Ｓｔ０１７）。
次いで制御ＣＰＵ７５は先と同様に断裁縁プレス部材６５ｂを待機位置に退避させた後、製本シート束Ｓ３を前述の分割切断位置演算手段７５ｄ３からの切断位置に製本シート束Ｓ３を移送する（Ｓｔ０１８）。すると図６（ｃ）の状態に第１の分割冊子が切り離される（Ｓｔ０１９）。この冊子は下流側の収納スタッカ６７に搬出される（Ｓｔ０２０）。

次に制御ＣＰＵ７５は製本シート束Ｓ３を切断位置に移送して、第２の分割冊子を切り離して収納スタッカ６７に搬出収納する（Ｓｔ０２１）。製本シート束Ｓ３が最後の冊子束のときには制御ＣＰＵ７５はシート束を１８０度旋回して地部が下端となるように姿勢偏向しその下端部をトリミングカットする（Ｓｔ０２２）。すると全ての分割冊子は背部を除く周縁を断裁揃え（トリミングカット）され、画像エリアの周辺には略々等しい余白部が形成される。

本発明に係わる製本装置を備えた画像形成システムの全体構成図。 図１のシステムにおける製本装置の詳細説明図。 図２の装置に於ける接着剤塗布手段の構成を示し、（ａ）は糊容器の構成図であり、（ｂ）は接着剤塗布の態様を示す説明図。 図２の装置に於ける束姿勢偏向手段の構成を示す説明図。 製本方法の概念図であり、（ａ）はシートの印刷エリアを示し、（ｂ）はシート束の断裁領域を示し、（ｃ）はシート長さによるトリミングカット幅の説明図及び表紙シート長さの算出方法。 製本シート束のトリミングカット説明図であり、（ａ）は小口部のトリミングカットを示し、（ｂ）は天部のトリミングカットを、（ｃ）及び（ｄ）は分割切断状態を示し、（ｅ）は地部のトリミングカットを示す。 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
Ｅ 接着剤塗布位置
Ｆ 表紙綴じ位置
Ｇ 断裁位置
Ｃｘ 断裁量
Δｘ 最小断裁量
Ｍａ 昇降モータ（断裁量設定手段）
Ｐｒ１〜Ｐｒ３ 印刷エリア
３１ 搬入経路
３１ａ 搬入口
３２ 中紙搬送経路
３２ａ 搬送ローラ
３２ｂ 排紙口
３３ 製本経路
３４ 表紙搬送経路
３７ 排紙トレイ
４０ 集積部
４１ 集積トレイ
４７ グリップ搬送手段
５５ 接着剤塗布手段
５６ 糊容器
５７ 塗布ロール
６０ 表紙綴じ手段
６１ 背当プレート
６２ 背折プレート
６３ 折ロール
６４ 束姿勢偏向手段
６４ａ 回転テーブル
６４ｂ 可動回転テーブル
６５ 断裁手段
６５ａ 刃受け部材
６５ｂ 断裁縁プレス部材
６５ｘ 切断刃
６６ 排紙ローラ（排紙手段）
６７ 収納スタッカ
７０ 制御ＣＰＵ（装置本体）
７５ 制御ＣＰＵ（製本装置）
７５ａ 集積部制御部
７５ｂ 接着剤塗布手段制御部
７５ｃ 表紙綴じ手段制御部
７５ｄ 断裁手段制御部
７５ｄ１ シート束厚さ識別手段
７５ｄ２ トリミングカット量演算手段
７５ｄ３ 分割切断位置演算手段
７５ｅ スタック制御部

Claims (7)

1. 順次供給されるシートを束状に部揃えする集積トレイ手段と、
   上記集積トレイ手段からのシート束を綴じ位置、断裁位置の順に移送する製本処理経路と、
   上記綴じ位置に配置され上記集積トレイ手段からのシート束を綴じ合せる製本綴じ手段と、
   上記断裁位置に配置され、上記製本綴じ手段からのシート束を裁断する断裁手段と、
   上記綴じ位置と上記断裁位置との間に配置され、上記製本綴じ手段からのシート束の姿勢を偏向する束姿勢偏向手段と、
   上記断裁位置の上流側に配置され上記製本綴じ手段からのシート束を断裁位置に移送する断裁量設定手段と、
   上記束姿勢偏向手段と断裁量設定手段と断裁手段とを制御する断裁制御手段と、
   を備え、
   上記断裁制御手段は
   上記集積トレイ手段に集積されたシート束の厚さを検出若しくは演算するシート束厚さ識別手段と、
   上記製本綴じ手段からのシート束の周縁を断裁揃えするトリミングカット量演算手段と、
   上記トリミングカット量演算手段の演算結果に基づいてシート束を複数に分割する分割切断位置演算手段と、
   を有し、
   断裁制御手段は上記製本綴じ手段からのシート束を上記断裁手段でシート周縁をトリミングカットすると共にこのシート束を複数に分割切断する制御モードを備えていることを特徴とする製本装置。
2. 前記断裁制御手段は、前記トリミングカット量演算手段の演算結果に基づいて製本綴じされるシート束の長さサイズからトリミングカット量を減算した後、前記分割切断位置演算手段で分割切断位置を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
3. 前記束姿勢偏向手段と断裁量設定手段とは、前記製本処理経路に沿って移動可能に配置された回転ユニットで構成され、
   この回転ユニットは前記製本綴じ手段からのシート束を把持して姿勢偏向すると共にこのシート束を前記断裁位置に移送して切断量を設定するように構成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。
4. 前記回転ユニットはシート束を把持する際に、前記分割切断位置演算手段によって算出された分割位置を除く部位を把持するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の製本装置。
5. 前記断裁制御手段は、製本綴じされたシート束を断裁する断裁手段が、
   （１）小口部の断裁揃え、（２）天地部のいずれか一辺の断裁揃え、（３）所定数の分割断裁、（４）最後に残るシート束の天地部の残り一辺の断裁揃え、の順に実行するように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れかの項に記載の製本装置。
6. 前記断裁制御手段は、入力手段を有し、
   前記分割切断位置演算手段はこの入力手段から入力された情報に基づいてシート束の切断位置を算出することを特徴とする請求項１乃至５の何れかの項に記載の製本装置。
7. シート上に所定の画像を形成する画像形成手段と、
   上記画像形成手段からのシートを束状に部揃えする集積トレイ手段と、
   上記集積トレイ手段からのシート束を綴じ位置、断裁位置の順に移送する製本処理経路と、
   上記綴じ位置に配置され上記集積トレイ手段からのシート束を綴じ合せる製本綴じ手段と、
   上記断裁位置に配置され、上記製本綴じ手段からのシート束を裁断する断裁手段と、
   上記綴じ位置と上記断裁位置との間に配置され、上記製本綴じ手段からのシート束の姿勢を偏向する束姿勢偏向手段と、
   上記断裁位置の上流側に配置され上記製本綴じ手段からのシート束を断裁位置に移送する断裁量設定手段と、
   上記束姿勢偏向手段と断裁量設定手段と断裁手段とを制御する断裁制御手段と、
   を備え、
   上記画像形成手段は１つのシート上に同一の画像又は異なる画像を複数並列に形成する並列印刷モードを有し、
   上記断裁制御手段は、
   上記部揃え集積されたシート束の厚さを認識するシート束厚さ識別手段と、
   上記製本綴じ手段からのシート束の周縁を断裁揃えするトリミングカット量演算手段と、
   上記トリミングカット量演算手段の演算結果に基づいてシート束を複数に分割する分割切断位置演算手段と、
   を有し、
   この断裁制御手段は上記並列印刷モードに設定されたとき、
   上記製本綴じ手段からのシート束を上記断裁手段でシート周縁をトリミングカットすると共にこのシート束を複数に分割切断するように構成されていることを特徴とする画像形成システム。

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