JP2009154468A - 製本装置及び画像形成システム並びにシート束搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート束の背綴じ端面を整合する際にシート束を整合部材上に落下させて整合することによって確実に端面揃えすることが可能な製本装置を提供する。
【解決手段】シート束を起立姿勢で下流側の所定位置に案内するシート束搬送経路と、上記シート束搬送経路に沿ってシート束を搬送するシート束搬送手段と、上記シート束搬送経路に配置され、シート束の背部端縁に接着剤層を添加する接着剤層形成手段と、上記接着剤層形成手段に至るシート束の背綴じ端縁を整合する整合手段とを備える。上記シート束搬送手段は上記起立姿勢のシート束を把持するグリップ手段を有し、上記整合手段は、上記グリップ手段の下流側に配置されシート束の背部端縁を突当て規制する整合部材と、上記グリップ手段を制御するグリップ制御手段とで構成し、上記グリップ制御手段は、シート束の下端縁を上記整合部材に上方から落下させて整合するように上記グリップ手段を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、束状に部揃えしたシ−ト束を整合してその背部を接着剤で綴じ合わせる製本装置に係わり、不揃いに集積されたシート束を整然と整合する整合機構の改良に関する。

一般に、プリンタ、印刷機などで印刷したシートを束状に部揃えして表紙シートでくるみ製本する製本装置は広く知られている。その構成は、束状に部揃えした中紙シートを中紙トレイに積載セットし、このトレイから束状シートを接着剤塗布位置に搬送して背部端面に接着剤（ホットメルト接着剤など）を塗布する。一方この接着剤塗布位置の下流側に準備された表紙綴じ位置に表紙トレイから表紙シートを給送セットし、この表紙シート中央の表紙綴じ部に接着剤が塗布された中紙シートの背部を接合し、その後表紙プレス手段で背折り成形している。

そこで従来、例えば特許文献１に開示されているように、装置の一端側に中紙トレイを、他端側に表紙トレイを配置し、中紙トレイには部揃え集積した中紙シート（束）を、表紙トレイには所定サイズの複数の表紙シートを収容している。そして装置中央部に配置された製本処理ステージ（表紙綴じ位置）に中紙シートは束状態で搬送し、表紙シートはトレイから１枚ずつ分離して搬送している。また中紙シートには表紙綴じステージの上流側でその背部端面に接着テープ（ホットメルト接着剤）を添付し、また表紙綴じステージには背折プレス部材が装備されている。
特開２００３−０２５７５９号公報

上述のように例えば製本装置で束状に部揃えしたシート束に接着剤を塗布或いは接着テープを貼付する場合にシート束の端縁を整合する必要が生ずる。この場合に従来はトレイ上に積載したシート束の端縁をストッパ部材（規制部材）に突き当てて整合する整合機構が知られている。そして製本装置ではこの整合したシート束の背綴じ端面に接着剤を塗布し、表紙シートに綴じ合わせている（くるみ製本）。この場合に整合した背綴じ端面が不揃い（整合不足）であると接着剤を塗布する際に突出したシート端縁が耳折れ状に折れ曲がって隣り合う他のシート端縁に接着剤が塗布されないことがある。

例えば図１０（ａ）に示すようにシート束の背綴じ端縁が不揃いであると接着剤を塗布或いは接着テープを貼付する際に突出したシート端縁が耳折れ状に折れ曲がるとこの耳折れ片で覆われた図１０（ｂ）に示すシートＳｎには接着剤が塗布されず落丁の原因となる。従って製本装置に於いて部揃えしたシート束の整合不足は落丁などの製本不良を招く原因となっている。

このようなシート束の不揃え（整合不良）は、シート束をトレイ上に使用者がセットする装置構成の場合には、その整合状態がその都度（使用者によって）異なるため従来のトレイ上に載置したシート束の端縁を叩いて整合部材に突き当て整合する従来の整合機構では整合が不十分であり、特に密着したシート束の整合は困難であった。

そこで、シート束の端縁を正確に整合する場合にシート束を鉛直方向或いは所定角度で傾斜させて起立した束姿勢で先端揃えすることが考えられるが、この場合にもシート相互が密着しているときには先端の不揃いが発生する。

そこで本発明者は、シート束を起立状態で整合する際にシート束を所定の高さから落下させることによってシートの葉間に空気を進入させながらバラけさせて整合するとの着想に至った。更に本発明者は、シート束を所定の高さから落下させて整合する際にシート束を落下する方向と直交する方向に弓なりに湾曲させることによってより確実な整合が可能であることを究明するに至った。

本発明は、束状に集積したシート束の背綴じ端面を整合する際にシート束を整合部材上に落下させて整合することによって確実に端面揃えすることが可能な製本装置の提供をその主な課題としている。
更に、本発明はシート束の厚さ、紙質などの性状に拘わらず確実に背綴じ端面を整合することが可能な製本装置の提供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、以下の構成を採用する。シート束を起立姿勢で下流側の所定位置に案内するシート束搬送経路と、上記シート束搬送経路に沿ってシート束を搬送するシート束搬送手段と、上記シート束搬送経路に配置され、シート束の背部端縁に接着剤層を添加する接着剤層形成手段と、上記接着剤層形成手段に至るシート束の背綴じ端縁を整合する整合手段とを備える。上記シート束搬送手段は上記起立姿勢のシート束を把持するグリップ手段を有し、上記整合手段は、上記グリップ手段の下流側に配置されシート束の背部端縁を突当て規制する整合部材と、上記グリップ手段を制御するグリップ制御手段とで構成し、上記グリップ制御手段は、シート束の下端縁を上記整合部材に上方から落下させて整合するように上記グリップ手段を制御する。

前記グリップ手段は、シート束の搬送方向と直交する左右端を位置規制する一対のシート幅規制部材を有し、この一対のシート幅規制部材は少なくとも一方が他方に接近・離反するように位置移動可能に構成し、前記グリップ制御手段は、上記一対のシート幅規制部材によってシート束を搬送直交方向に湾曲させた状態で前記整合部材に向けて落下整合する。

前記シート幅規制部材は、シート束の左右側縁を把持する一対のグリップ部材で構成し、このグリップ部材は搬送方向に位置移動可能に前記シート束搬送経路に配置され、前記グリップ制御手段は、上記グリップ部材で把持したシート束を前記整合部材に落下整合する際に、その落下高さを設定するように構成される。

前記グリップ制御手段は、前記シート束の枚数、サイズ、材質、坪量などの束情報を検出又は取得する束情報認識手段を備える。

前記グリップ制御手段は、前記グリップ手段で把持したシート束を前記整合部材に落下整合する際に、前記束情報認識手段で取得した束情報に基づいて、前記グリップ手段によるシート束の落下高さを異ならせるように構成する。

前記グリップ制御手段は、前記グリップ手段で把持したシート束を前記整合部材に落下整合する際に、前記束情報認識手段で取得した束情報に基づいて、前記グリップ手段でシート束を湾曲する曲率を異ならせるように構成する。

前記グリップ制御手段は、前記グリップ手段で把持したシート束を前記整合部材に落下整合する際に、前記束情報認識手段で取得した束情報に基づいて、前記グリップ手段でシート束を落下整合する回数を異ならせるように構成する。

シート束を起立姿勢で下流側の所定位置に搬送するシート束搬送経路と、上記シート束搬送経路に配置され、シート束の背部端縁を綴じ合わせる背綴じ手段と、上記シート束搬送経路に沿ってシート束を移送するシート束搬送手段と、上記背綴じ手段の上流側に配置され上記シート束搬送手段で搬送されたシート束の端縁を整合する整合手段とを備え、上記シート束搬送手段は上記起立姿勢のシート束を把持するグリップ手段を有し、上記整合手段は、上記グリップ手段の下流側に配置されシート束下端縁を突当て規制する整合部材と、上記グリップ手段を制御するグリップ制御手段とで構成し、上記グリップ制御手段は、シート束の下端縁を上記整合部材上に落下させるように上記グリップ手段を制御する。

本発明はシート束を起立姿勢で接着剤層形成手段に移送するシート束をグリップ手段で把持し、このグリップ手段でシート束を整合部材に所定高さから落下させて整合するようにしたものであるから次の効果を奏する。

束状に部揃えされたシート束は、所定高さ位置から背部端縁を突き当て規制する整合部材に落下させて整合するから、シート束は落下する際に葉間に空気が進入してバラけるのと同時に整合部材に突き当たる際に隣り合うシート相互間の摩擦力が軽減される（物理的摩擦力はゼロとなる）から、シートの端縁を確実に揃えることが出来る。

更に、シート束を整合部材に向けて落下する際に、その直交方向に湾曲させる構成を採用することによって、整合部材に突き当たった衝撃でシート幅方向に不揃いとなることがなく、同時にこの湾曲によってシート葉間に空気が浸入し密着したシートをバラけさせることが出来、より正確に整合することが出来る。

更に本発明は、シート束を整合部材に向けて落下する際に、シート束の枚数、サイズ、坪量などの束情報に応じて、落下高さ、落下回数、或いはシート幅方向に湾曲する曲率を異ならせることによってシート束の性状に拘わらず常に正確な整合が可能となるなどの効果を奏する。

以下図示の実施の好適な態様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の全体構成を示す説明図であり、図２はその要部を拡大した要部説明図である。図３はシート束搬送手段の構成を示す斜視図であり、図４はグリップ手段の説明図である。

図１の装置は、所定のトレイ（後述の中紙トレイ２）にセットされたシート束（中紙シート）の背部端面に糊などの熱溶融性接着剤を塗布又は接着テープを貼付し、このシート束を表紙トレイ３１から給送した表紙シートでくるみ製本する製本装置Ａを示す。図１の装置は、束状に部揃えした中紙シートを収容する中紙トレイ２と、このトレイから搬送されるシート束の背部端面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段２０と、表紙綴じ位置Ｙに表紙シートを給送セットする表紙供給部Ｂと、この表紙綴じ位置Ｙに配置された表紙綴じ手段４０とから構成されている。そしてシート束搬送経路（以下「製本経路」という）５に接着剤塗布位置（以下「塗布位置」という）Ｘと、表紙綴じ位置（以下「綴じ位置」という）Ｙと、断裁位置Ｚが順次この順に配置されている。更に断裁位置Ｚには表紙綴じされたシート束の周縁３方を断裁揃えする断裁手段５０が配置されている。以下各構成について説明する。

「中紙トレイの構成」
上記製本経路５に配置された中紙トレイ２は、束状シートを積載収容するトレイで構成され、図示の装置は略々水平に配置されている。この中紙トレイ２にはシート後端を位置規制する後端規制部材３と、シートサイドを位置規制するサイドガイド４ａ、４ｂが設けられている。そこで上記中紙トレイ２は装置フレームに固定して配置しても良いが図示のものは図１上下方向に積載位置と搬出位置との間で昇降可能に装置フレームに取り付けてある。つまり図示すようにトレイ底部に設けたラック歯車８をトレイ昇降モータＭ１のピニオン９に歯合し、このトレイ昇降モータＭ１の正逆転で中紙トレイ２を積載位置（図１実線）と搬出位置（図１破線）との間で矢印ａ方向に昇降移動するようになっている。
従って中紙トレイ２上に載置されたシート束は積載位置から矢印ａ方向に降下移動し、次いで矢印ｂ方向に移送して後続するシート束搬送手段１０に転送されることとなる。尚図示７は中紙トレイ２の開閉カバーであり装置ケーシングに開閉自在にヒンジ連結されている。また上記中紙トレイ２にはシートの有無を検出するセンサＳｅ１が配置されている。このセンサの構成は図示しないがエンプティセンサなどとして知られているので詳細な説明を省く。

「シート束搬送手段の構成」
上記中紙トレイ２からのシート束を下流側の塗布位置Ｘに搬送するシート束搬送手段１０が図２及び図３に示すように構成されている。このシート束搬送手段１０は図１上下方向に装置を縦断する鉛直方向に配置された製本経路５に配置されている。そして上記中紙トレイ２から略々水平姿勢で受取ったシート束を９０度旋廻させて鉛直姿勢に偏向し、下流側の塗布位置Ｘに移送する。この為、シート束搬送手段１０はシート束を把持する一対のグリップ手段（可動クランパ１３ａ、固定クランパ１３ｂ）１３と、この両クランパ１３ａ，１３ｂを備えたユニットフレーム１２から構成されている。そしてこのユニットフレーム１２は装置フレームに回転軸１１で回転自在に支持され、装置フレーム側に設けた旋回モータＭ２で扇形ギア１５を回転駆動動することによって回転軸１１を中心にユニットフレーム１２は図３時計方向及び反時計方向に旋回動するようになっている。

上述のように装置フレームに回動自在に軸承されたユニットフレーム１２に可動クランパ１３ａと固定クランパ１３ｂは次のように昇降自在に取り付けられている。ユニットフレーム１２にはガイドレール（ロッド）１６ａ（図３にその一部を示す）に嵌合支持された可動フレーム１６が設けられている。この可動フレーム１６はユニットフレーム１２側に設けた昇降モータＭ３に連結したピニオン１７Ｐと可動フレーム１６側に設けたラック歯車１７Ｒとが歯合している。従って、昇降モータＭ３で可動フレーム１６は上下動し、製本経路５に沿ってシートを下流側に搬送することが可能になっている。

［クランパの構成］
上記可動クランパ１３ａと固定クランパ１３ｂの構成を図４（ａ）に従って説明する。この可動クランパ１３ａと固定クランパ１３ｂはシート幅方向に左右一対設けられている。左右のクランパ構造は同一であるので、その一方について説明する。まず固定クランパ１３ｂは左右の可動フレーム１６に架橋支持された固定側ガイドシャフト１９Ｂに摺動自在に嵌合支持されている。この固定側ガイドシャフト１９Ｂは外周に螺旋溝１９ｘを形成したスクリュシャフトで構成され、左右の固定クランパ１３ｂを螺合によって嵌合している。そしてこの固定側ガイドシャフト１９Ｂにはシート幅方向中央を中心に逆方向の螺旋溝が形成されている。従って固定側ガイドシャフト１９Ｂを回転すると左右の固定クランパ１３ｂは互いに接近或いは離間するようになっている。

つまり固定側ガイドシャフト１９Ｂを正逆回転することによって左右の固定クランパ１３ｂはシートサイズに適合した位置に接近・離間する。これと同時にこの左右の固定クランパ１３ｂをシート幅サイズより更に接近させると後述の可動クランパ１３ａとの間にニップしたシート束を湾曲させる構成になっている。この為上記固定側ガイドシャフト１９ＢにはグリップポジションモータＭ４が連結されている。

次に上記可動クランパ１３ａは上記可動フレーム１６に左右一対配置したロッド１８に固定された可動側ガイドシャフト１９Ａに摺動自在に取り付けられている。つまり可動フレーム１６に固定した左右一対のロッド１８に可動側ガイドシャフト１９Ａが架橋支持され、この可動側ガイドシャフト１９Ａに左右の可動クランパ１３ａが嵌合支持されている。

上記ロッド１８は可動フレーム１６に設けた軸受１４に嵌合支持されている。そしてこのロッド１８に一体形成されたラック歯車１８ＲにグリップモータＭ５のピニオンが歯合してある。従って、固定クランパ１３ｂに対して可動クランパ１３ａがグリップモータＭ５で接近すると固定クランパ１３ｂとの間でシートをニップ（クランプ）し、反対方向に離反するとニップ解除（クランプ解除）することとなる。

そこで上記可動クランパ１３ａは可動側ガイドシャフト１９Ａに遊嵌支持され、前述のシート幅方向に移動する固定クランパ１３ｂに連動してシート幅方向に移動するようになっている。このため固定クランパ１３ｂには凹陥部１３ｘが設けられ、この凹陥部１３ｘに可動クランパ１３ａの突出部１３ｙが嵌合し、この両者の凹凸嵌合は可動クランパ１３ａが固定クランパ１３ｂ側に接近或いは離間するグリップ動作を許容し、固定クランパ１３ｂがシート幅方向に移動すると可動クランパ１３ａが追従して一体的に移動するように嵌合されている。

以上のように可動クランパ１３ａと固定クランパ１３ｂは、それぞれシート幅方向左右をニップするように左右一対設けられ、シート幅サイズに応じて左右が接近或いは離間するように固定側ガイドシャフト１９Ｂと可動側ガイドシャフト１９Ａに支持されている。そしてこの可動クランパ１３ａはグリップモータＭ５によってシート束を固定クランパとの間でクランプし、把持したシート束を上記旋回モータＭ２によって水平姿勢から鉛直姿勢に偏向し、次いでこの鉛直姿勢のシート束を上記昇降モータＭ３によって製本経路５に沿って下流側に移送することとなる。

また、固定クランパ１３ｂにはシート束の左右端を規制する一対のシート幅規制部材１３ｅ、１３ｆが設けられ、上記シート幅規制部材によってシート束を搬送直交方向に湾曲した状態で整合部材４１に向けて落下整合するように構成されている。よって、シート束は左右をシート幅規制部材１３ｅ、１３ｆに保持されて湾曲した状態となり、この湾曲によりシート束は腰付けされ、より確実な整合が可能となる。

［整合手段の構成］
本発明は上記シート束搬送経路（製本経路）５に次のシート束整合機構４４を配置することを特徴としている。この整合機構（整合手段；以下同様）４４は、上述のシート束搬送手段１０で送られたシート束の背綴じ端面Ｓｘを整合するため、整合部材４１と前述の可動クランパ１３ａを制御するグリップ制御手段６５ｂで構成されている。

製本経路５には前述したようにシート束をグリップして下流側に搬送するシート搬送手段１０が設けられ、この搬送手段は可動クランパ１３ａと固定クランパ１３ｂで構成されている。そこで上記整合部材４１は製本経路５に配置され、シート搬送手段１０で送られたシート束の背綴じ端面Ｓｘを突き当て整合する規制板で構成されている。図示の装置はこの整合部材４１を後述する綴じ位置Ｙに準備されている背当てプレートで兼用している。この整合部材４１は後述の背当てプレートと兼用することなく独立した部材で構成しても良い。このように整合部材４１は製本経路５に沿って立位姿勢で落下するシート束を突当て整合する板状部材で構成され、その作用は後述する。

［グリップ制御手段の構成］
次にグリップ制御手段６５ｂの構成について説明する。このグリップ制御手段６５ｂは後述の制御ＣＰＵ６５Ｐで構成される。前述のシート束搬送手段１０はグリップ手段１３（可動クランパ１３ａ，固定クランパ１３ｂ）を備えている。そこでグリップ制御手段６５ｂはこの可動クランパ１３ａを制御する。この可動クランパ１３ａの制御は前述のグリップモータＭ５の正逆転によりクランパをニップ位置とニップ解除位置に移動することによって行う。つまり前述したように可動クランパ１３ａは可動側ガイドシャフト１９Ａに装備され、このガイドシャフト１９ＡはグリップモータＭ５で固定クランパ１３ｂに接近（ニップ位置）及び離間（ニップ解除）するように構成されている。

また、前述のシート束搬送手段１０は中紙トレイ２からシート束をニップして引き継ぎ、その後前述の旋回モータＭ２で水平姿勢のシート束を９０度旋回させて鉛直姿勢に偏向する。これによってシート束は鉛直方向に形成された製本経路５に搬入される。そこで昇降モータＭ３を駆動回転するとグリップ手段１３を装備した可動フレーム１６は製本経路５に沿って下降する。これによってグリップ手段１３に把持されたシート束は製本経路５に沿って下流側に搬送されることとなる。そして上記製本経路５には整合部材４１（後述の背当てプレート）が準備されている

このような構成において、グリップ制御手段６５ｂはグリップ手段１３を次のように制御する。まず、（１）上述の昇降モータＭ３でシート束の背綴じ端面Ｓｘが整合部材４１の上方に達した段階でグリップ解除するように構成されている（落下整合）。つまり後述する制御ＣＰＵ６５Ｐはシート束の背綴じ端面Ｓｘが整合部材４１の上方（高さ位置Ｈ；図５参照）に達したとき昇降モータＭ３を停止し、同時にグリップモータＭ５を回転駆動して可動クランパ１３ａを解除位置に移動する（ニップ解除）。するとシート束は高さ位置Ｈから整合部材４１上に落下して整合される。

このようにグリップ制御手段６５ｂは、昇降モータＭ３及びグリップモータＭ５をタイミング制御することによってグリップ手段１３で搬送したシート束を整合部材４１の上方でグリップ解除してシート束を落下整合するように構成されている。

更に、グリップ制御手段６５ｂは、（２）上記（１）におけるシート束の落下高さ（図５に示す高さ位置Ｈ）を位置調整可能に構成されている（落下高さ調整）。このためグリップ制御手段６５ｂは昇降モータＭ３の停止位置を予め設定された複数の高さ位置の１つを選択して実行するように構成されている。

上記落下高さ位置の調整と共にグリップ制御手段６５ｂは、（３）上記（１）のシート束の落下整合を複数回繰り返すように構成されている（複数回整合）。このため、グリップ制御手段６５ｂは上述の整合部材４１にシート束を落下整合した後、グリップモータＭ５を回転駆動して可動クランパ１３ａをニップ解除位置からニップ位置に移動する。するとシート束はこの可動クランパ１３ａと固定クランパ１３ｂとの間でニップされる。そこで昇降モータＭ３を逆回転させてシート束を製本経路５に沿って高さ位置（落下位置）Ｈにバックさせる。このためグリップ制御手段６５ｂは上記昇降モータＭ３とグリップモータＭ５をタイミング制御することによってシート束を整合部材４１に落下当接した位置から落下位置（落下高さ位置）Ｈに逆送するように構成されている。そしてこの落下高さ位置Ｈからシート束を整合部材４１に落下して整合する落下整合を２回、３回、４回のように複数回繰り返すように構成されている。

更に、グリップ制御手段６５ｂは、（４）上記（１）で落下整合する際にシート束を落下直交方向に湾曲させて落下整合する要に構成されている（湾曲落下整合）。このためグリップ制御手段６５ｂは、前述のグリップポジションモータＭ４を回転駆動してシート束の左右側縁に配置されている一対の可動クランパ１３ａと固定クランパ１３ｂを位置移動する。図４（ａ）に示すように固定クランパ１３ｂを支持している固定側ガイドシャフト１９ＢをグリップポジションモータＭ４で回転する。するとこの固定側ガイドシャフト１９Ｂに形成された螺旋溝１９ｘに沿って左右の固定クランパ１３ｂが接近及び離間し、この固定クランパ１３ｂに係合された可動クランパ１３ａも左右が接近・離間する。そこでグリップ制御手段６５ｂは、シート束が落下高さ位置Ｈに到達する直前或いは直後にグリップポジションモータＭ４を回転駆動してシート束を図４（ｂ）の状態に湾曲させるように構成されている。

このときグリップ制御手段６５ｂはグリップポジションモータＭ４の回転量を調整することによって予め設定された複数のシート束の曲率（図４（ｂ）に示すＲ）の１つを選択してグリップポジションモータＭ４を制御するように構成されている。

［シート束の性状に応じた落下整合］
上述のように、グリップ制御手段６５ｂは、シート束を整合部材４１に対して、（１）落下整合、（２）落下高さ調整、（３）複数回落下整合、（４）湾曲落下、するように構成されている。そこでこのグリップ制御手段６５ｂは、シート束の性状に応じて、上記落下高さ位置（Ｈ）と複数回落下整合の回数と、湾曲落下の曲率を調整するようになっている。

まず、「シート束の性状」は、整合し易い構成のシート束と整合しづらい構成のシート束に判別する。この判別は前者の「整合し易いシート束」は、シートのサイズが小さいこと、シートの坪量（厚さ）が大きいこと、シート材質の腰が強いこと、束枚数が少ないこと、を基準に設定する。例えばシートサイズが所定サイズ以下のとき、シートの坪量が所定重さ以上のとき、シート材質の腰が普通紙より強いとき、シート束の枚数が所定枚数より少ないときには「整合し易いシート束」として判別する。またこれらの逆が「整合しづらいシート束」として判別する。

上記「シート束の性状」は、例えば使用者が「シートサイズ」、「厚紙か薄紙か」、「普通紙か特殊紙か」、「シート枚数」などを入力手段６１で入力した情報に基づいて
判別するように構成されている。

そこで前述のグリップ制御手段６５ｂは、「整合し易いシート束」と「整合しづらいシート束」で前述の（２）における落下高さ位置Ｈを前者は低い位置に、後者は高い位置に設定する。また、前述の（３）における整合回数を前者は１回或いは少ない回数に、後者は２回或いは多い回数に設定する。また、前述の（４）におけるシート束を湾曲する曲率を前者は大きく（緩やかな湾曲）、後者は小さく（急峻な湾曲）設定する。尚これらの整合条件は装置設計時に実験によって最適値を設定し、後述するＲＡＭ７６に記憶しておく。

「接着剤塗布手段の構成」
接着剤塗布手段２０は、糊などの接着剤を収容する糊容器２１と、この容器内に回転自在に取り付けられた塗布ロール２２と、この塗布ロール２２を回転駆動する駆動モータＭ６と、上記糊容器２１をシート束に沿って往復駆動する駆動モータＭ７とから構成される。図６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）Ｓｘに対し糊容器２１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２２と伴にシート束の下端縁に沿って移動するように装置フレームのガイドレール２４（図６参照）に支持されている。そしてこの糊容器２１は装置フレームに取り付けられたタイミングベルト２３に連結され、このタイミングベルト２３には駆動モータＭ７が連結してある。

上述のように糊容器２１自体がシート束に沿って移動する構成を示したが、これは糊容器２１をシート束の長さより長いトレイ形状に構成し、塗布ロール２２のみが同図左右方向に移動するようにしても良い。尚図示の塗布ロール２２は耐熱性の多孔質材やシリコンゴムで構成され、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。

そこで糊容器２１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、接着剤を補充する補充位置ＥＰとの間で前記駆動モータＭＦによって往復動する。そして各位置は図６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シート束搬送手段１０のグリップエンドセンサ（不図示）のシートグリップ信号から所定時間後（シート束が糊塗布位置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２２は駆動モータＭ６で回転を開始する。尚図示Ｓｐは上記糊容器２１のホームポジションセンサである。

上記駆動モータＭ７の回転で、糊容器２１はガイドレール２４に沿って図６右側から左側に移動を開始する。この往路では塗布ロール２２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、前述のシート束搬送手段１０の送り量を前記昇降モータＭ３で調整する。このように前記シート束搬送手段１０の昇降モータＭ３の制御でシート束の送り量を大小調整する代わりに上記塗布ロール２２の位置を上下調整するロール位置調整手段を設けても良い。また駆動モータＭ７は待避指示信号でシート束に接着剤を塗布する作動位置から距離を隔てて待避した待避位置ＥＰに移動し、この待避位置ＥＰに配置された接着剤タンク２５から接着剤の補給を受けるようになっている。

「表紙給紙部」
次に上記接着剤塗布手段２０で糊付けされたシート束は表紙シートと綴合わせることとなるが、この表紙シートの給送について説明する。製本装置Ａの上部に配置された表紙給紙部Ｂはシートをスタックする１段若しくは複数段、図示のものは２段のスタックトレイ（表紙トレイ；以下同様）３１と、この表紙トレイ３１上のシートを１枚ずつ分離するピックアップ手段３２と、このピックアップ手段３２からのシートを綴じ位置Ｙに案内する表紙搬送路６とから構成される。

そして表紙トレイ３１には表紙シートとして厚紙或いはコーティング紙などの特殊シートが準備され、製本装置Ａからの制御信号でトレイ上のシートは表紙搬送経路６に搬入される。また表紙トレイ３１を２段設けたのは、種類の異なる表紙シートを予めスタッカに準備出来るようにしたものであり、選択された１つのスタッカから表紙シートが供給される。

上記表紙搬送経路６の構成について図２に基づいて説明すると、この表紙搬送経路６は製本経路５との交差部に設けられた綴じ位置Ｙに表紙トレイ３１から表紙シートを給送セットする。上記表紙搬送経路６には表紙シートを搬送する搬送ローラと、アライニング機構３５が配置されている。またこの表紙搬送経路６を形成する経路ガイドは綴じ位置Ｙの上流側と下流側でガイド姿勢と退避姿勢との間で上下動可能な搬送ガイド３６ａ、３６ｂで構成されている（図２参照）。これは綴じ位置Ｙに表紙シートを案内するときはガイド姿勢に位置し、表紙シートを背折りするときには退避姿勢にシフトさせる為である。

「表紙綴じ手段の構成」
上記製本経路５では、シート束搬送手段１０に把持されたシート束に接着剤塗布手段２０でシート束の背綴じ端面Ｓｘに糊付けが施され、糊容器２１は経路外のホームポジションＨＰに退避する。そしてシート束搬送手段１０はシート束を塗布位置Ｘから綴じ位置Ｙに製本経路５に沿って移送する。これと同時に表紙搬送経路６では綴じ位置Ｙに表紙シートが給送され静止セットされている。そこで綴じ位置Ｙには、表紙綴じ手段４０が設けられている。この表紙綴じ手段４０は背当プレート４１と背折プレス部材４２とで構成されている。

［背当プレートの構成］
図５に示すように綴じ位置Ｙには製本経路５を遮蔽するシャツタ羽根形状の背当プレート４１が配置されている。この背当プレート４１は製本経路５の綴じ位置Ｙに背折プレス部材４２ａ、４２ｂの直下（下流側）に配置され、背折プレス部材４２ａ、４２ｂと協働して表紙シートを背折り成形する。この背当プレート４１は製本経路５に位置する作動位置と、この経路から退避した退避位置に移動自在に配置され、図示しない駆動手段（電磁ソレノイドなど）で進退自在に構成されている。また、この背当プレート４１は熱伝導率が高く放熱効果の大きい金属板で形成してあり、シート束に塗布した接着剤（図示のものは熱溶融性接着剤）を冷却するようになっている。

［背折プレス部材の制御］
上記背折プレス部材４２ａ、４２ｂは次のように制御される。この背折プレス部材４２ａ、４２ｂは、前記表紙搬送経路６から表紙シートを綴じ位置Ｙに給送する際は背折位置（図８（ｃ））に位置し、製本経路５からのシート束と表紙シートを接合する際は製本経路５から退避したホームポジション位置（図７（ａ））に位置するように制御される。次いで背折プレス部材４２ａ、４２ｂはホームポジション位置から背折位置に移動する過程で表紙シートを背折りする。このように左右の背折プレス部材４２ａ、４２ｂには、駆動モータとラック・ピニオンなどの伝動機構が備えられている。

［束姿勢偏向手段の構成］
次に上述のように製本綴じされたシート束の仕上げ処理について説明する。この仕上げ処理は冊子状のシート束の背部を除く３方を断裁揃えする。この為表紙綴じ手段４０の下流側には折ロール４５が配置され、さらにその下流側に位置する断裁位置Ｚにはシート束の天地方向を偏向する束姿勢偏向手段４６と、シート束の周縁を断裁する断裁手段５０が配置してある。上記束姿勢偏向手段４６は綴じ位置Ｙ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５０又は収納スタッカ５７に給送する。この断裁手段５０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４６は前記折ロール４５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４７ａ、４７ｂを備える。図１に示すようにこの回転テーブル４７ａ、４７ｂ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４８に設けられている。このユニットフレーム４８に製本経路５を挟んで一対の回転テーブル４７ａ、４７ｂ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４７ｂはシート束厚さ方向（製本経路５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４７ａ、４７ｂには製本処理経路内でシート束を姿勢偏向するように旋回モータ（図示せず）が設けられている。

［断裁手段の構成］
上記束姿勢偏向手段４６の下流側には断裁手段５０が配置されている。この断裁手段５０は図１に示すようにシート束の断裁縁を刃受部材５１に押圧支持する断裁縁プレス部材５２と、断裁刃ユニット５３で構成されている。上記断裁縁プレス部材５２は製本経路５に配置した刃受部材５１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５３は平刃状の切断刃５４と、これを駆動するカッタモータＭｈとから構成されている。このような構成の断裁手段５０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Ｚの下流側には排紙ローラ５５と収納スタッカ５７が配置されている。この収納スタッカ５７は図１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５７は図１に示すように装置本体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、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。

［制御手段の構成］
次に図１の製本装置Ａの制御について説明する。図９は制御構成を示すブロック図であり、製本装置Ａに設けた製本制御部６５と、コントローラ６０とで構成されている。図示の装置はコントローラ６０をコンピュータ装置で構成している。同図に示すようにコントローラ６０は入力手段６１と表示部６２と制御ＣＰＵ６０Ｐとで構成され、製本制御部６５は製本装置Ａに内蔵された制御ＣＰＵ６５Ｐで構成されている。

コントローラ６０は、製本処理に際して使用者がその処理条件を入力する入力手段６１と入力されたデータを記憶する記憶手段と、ジャムその他の製本処理状態を表示する表示手段６２の機能を果たしている。尚、このコントローラ６０は、製本制御部６５に一体に組み込んで構成しても良い。

特に図示の装置はコントローラ６０から「中紙シートのサイズ」「表紙シートのサイズ」「中紙シートの束構成」を入力し、これらの情報を後述する製本処理動作の制御条件に使用している。この他、図示しないがコントローラ６０には製本処理の態様、例えば表紙シートのセット位置を背表紙に形成したタイトルが中央に位置するように調整するレイアウト機能、或いは使用する接着剤の性状に応じて接着剤の塗布量を調整するなど製本処理条件を設定する機能を付加することも可能である。そこでコントローラ６０としてコンピュータを用いるとこれ等の機能を追加或いは修正するプログラミングが容易である。

製本制御部６５には、製本処理動作を実行するプログラムを記憶するＲＯＭ７５と制御条件を設定するＤＡＴＡを記憶するＲＡＭ７６に接続されている。そして製本制御部６５は、装置起動制御部６５ａ、グリップ制御手段６５ｂ、表紙給送制御部６５ｃ、接着剤塗布制御部６５ｄ、表紙綴じ処理制御部６５ｅ、断裁処理制御部６５ｆ、スタック制御部６５ｇを構成している。上記ＲＯＭ７５にはシート束を前述したように落下接合するための動作プログラムが含まれている。またＲＡＭ７６には前述の「整合し易いシート束」のときの条件データと「整合し難いシート束」のときの整合条件設定ｄａｔａ７６ｂが記憶されている。

上記装置起動制御部６５ａは、エンプティセンサＳｅ１からの信号で中紙トレイ２にシートがセットされているか否か、トレイにセットされた中紙シートの束厚さがシート束搬送手段１０で把持可能な許容厚さを超えていないかを判別する要に構成されている。

グリップ制御手段６５ｂは、シート束搬送手段１０及びその一部を構成するグリップ手段１３を制御する。そして上記装置起動制御部６５ａで所定の条件が満たされたときシート束搬送手段１０を起動させて中紙トレイ２から中紙シートを装置内に搬入する。このグリップ制御手段６５ｂはシート束性状判別手段６５ｂ１とシート束搬送制御手段６５ｂ２で構成されている。このシート束性状判別手段６５ｂ１は入力手段６１から入力された「シートサイズ」、「厚紙か薄紙か」、「普通紙か特殊紙か」、「シート枚数」などの情報に基づいて「整合し易いシート束」か「整合し難いシート束」かを判別するように構成され、その判別基準ｄａｔａ７６ａがＲＡＭ７６に記憶されている。またシート束搬送制御手段６５ｂ２は上記シート束性状判別手段６５ｂ１からの判別結果に基づいてシート束を製本経路５に沿って下流側に搬送するように構成されている。

表紙給送制御部６５ｃは、前述の表紙トレイ３１に配置したピックアップ手段３２を起動してトレイ上のシートを１枚ずつ給送する。そして図示しない束厚さ検出手段で検出した中紙シート束の束厚さに基づいて表紙シートを綴じ位置Ｙに位置決めするための搬送量演算手段（不図示）が備えられている。

接着剤塗布制御部６５ｄは、中紙シートの「束構成情報」と「束厚さ検出手段で検出した束厚さ情報」に基づいて塗布量を設定し、その設定に従って前記シート束搬送手段１０からの中紙シートと塗布ローラとの間のギャップを調整するように構成されている。

表紙綴じ処理制御部６５ｅは、前述の背当プレート４１と背折プレス部材４２ａ、４２ｂを制御する。その制御構成は図８（ｄ）（ｅ）で説明した動作を実行するように構成されている。

断裁処理制御部６５ｆは、前述の断裁刃５４によるカット量（断裁量）を演算する演算手段と、断裁刃５４の断裁速度を設定する速度設定手段と、断裁刃５４の移動ストロークを設定するストローク設定手段で構成されている。そして断裁量演算手段は中紙シートサイズと表紙シートサイズと束厚さ検出手段で検出した束厚さ情報とから断裁量を演算するように構成されている。また、速度設定手段は前述の中紙シートの束構成情報から切断速度を設定するように構成されている。上記移動ストローク設定手段は束厚さ情報から断裁刃の切断開始位置（待機位置）を設定するように構成されている。

スタック制御部６５ｇは、前述の排紙ローラ５５を制御し、製本経路５からのシート束を収納スタッカ５７に収容するように構成されている。

［グリップ制御手段による整合動作の説明］
次に上述のグリップ制御手段６５ｂによるシート束の整合動作について図７及び図８に基づいて説明する。前述の中紙トレイ２にシート束がセットされるとエンプティセンサＳｅ１がこれを検知し、中紙トレイ２をシート搬出位置に下降（図１矢示ａ）させる。そしてシート束搬送手段１０がこの水平状態のシート束をグリップ手段１３で把持して装置内に搬入する。そこで制御ＣＰＵ６５Ｐは旋回モータＭ２を回転駆動してシート束を水平姿勢から鉛直姿勢に偏向する。

次に制御ＣＰＵ６５Ｐは前述の昇降モータＭ３を起動してグリップ手段１３を製本経路５に沿って下降させる。このときグリップ制御手段（制御ＣＰＵで構成されている；以下同様）６５ｂは、昇降モータＭ３を整合部材４１の上方で予め設定された落下高さ位置Ｈで停止する。この状態を図７（ａ）に示す。そこでグリップ制御手段６５ｂは前述のグリップポジションモータＭ４を回転制御してシート束を図４（ｂ）に示すように湾曲させる。このシート束を湾曲させた後グリップ制御手段６５ｂはグリップモータＭ５を回転制御して可動クランパ１３ａをニップ解除位置に移動する。するとシート束は所定の高さ位置Ｈから下流側の整合部材（背当プレート）４１上に落下する（図７（ｂ）の状態）。次にグリップ制御手段６５ｂは整合部材４１上に位置するシート束を再びグリップ手段１３でニップする（図７（ｃ）の状態）。そして前述の昇降モータＭ３を逆回転させて同図（ａ）の状態にシート束を落下高さ位置Ｈに後退させる。この図７（ａ）（ｂ）（ｃ）の動作を複数回繰り返した後、グリップ制御手段６５ｂはシート束を塗布位置Ｘに移動する（図８（ｄ）の状態）。

塗布位置Ｘでは図６に基づいて前述した接着剤塗布動作が実行され、シート束の背綴じ端面（下端縁）Ｓｘには所定厚さの接着剤が塗布される。この接着剤の塗布動作と前後して制御ＣＰＵ６５Ｐは表紙綴じ位置Ｙに表紙シートを給送セットする。

本発明の製本装置の全体構成図。 図１の装置に於ける製本装置の拡大説明図。 図１の装置に於けるシート束搬送手段の構成を示す説明図。 図１の装置に於けるグリップ手段の説明図であり、（ａ）は要部の構成図を示し、（ｂ）はシート束の湾曲状態の説明図。 図１の装置に於ける整合機構の構成を示す説明図。 図１の装置に於ける接着剤塗布手段の全体説明図。 図１の装置に於ける整合機構の動作説明図であり、（ａ）はグリップ手段によってシート束を把持した状態を示し、（ｂ）はシート束を整合部材上に落下させた状態を示し、（ｃ）はグリップ手段が再度把持した状態。 図１の装置に於ける整合機構の動作説明図であり、（ｄ）はシート束への糊塗布状態を示し、（ｅ）は表紙綴じ状態を示す。 図１の装置に於ける制御構成を示すブロック図。 （ａ）（ｂ）従来技術の一例を示す説明図。

符号の説明

Ａ 製本装置
２ 中紙トレイ
５ シート束搬送経路（製本経路）
１０ シート束搬送手段
１３ グリップ手段
１３ａ 可動クランパ
１３ｂ 固定クランパ
１３ｅ シート幅規制部材
１３ｆ シート幅規制部材
１３ｘ 凹陥部
１３ｙ 突出部
１８ ロッド
１８Ｒ ラック歯車
１９Ａ 可動側ガイドシャフト
１９Ｂ 固定側ガイドシャフト
１９ｘ 螺旋溝
２０ 接着剤塗布手段
３１ 表紙トレイ
４１ 背当プレート（整合部材）
４２ａ、４２ｂ 背折プレス部材
４４ シート束整合機構（整合手段）
５５ 排紙ローラ
５７ 収納スタッカ
６５ｂ グリップ制御手段
６５ｂ１ シート束性状判別手段
６５ｂ２ シート束搬送制御手段
６５Ｐ 制御ＣＰＵ
Ｍ１ トレイ昇降モータ
Ｍ２ 旋回モータ
Ｍ３ 昇降モータ
Ｍ４ グリップポジションモータ
Ｍ５ グリップモータ
Ｓｅ１ エンプティセンサ

Claims (9)

1. シート束を起立姿勢で下流側の所定位置に案内するシート束搬送経路と、
   上記シート束搬送経路に沿ってシート束を搬送するシート束搬送手段と、
   上記シート束搬送経路に配置され、シート束の背部端縁に接着剤層を添加する接着剤層形成手段と、
   上記接着剤層形成手段に至るシート束の背綴じ端縁を整合する整合手段と、
   を備え、
   上記シート束搬送手段は上記起立姿勢のシート束を把持するグリップ手段を有し、
   上記整合手段は、
   上記グリップ手段の下流側に配置されシート束の背部端縁を突当て規制する整合部材と、
   上記グリップ手段を制御するグリップ制御手段と、
   で構成され、
   上記グリップ制御手段は、シート束の下端縁を上記整合部材に上方から落下させて整合するように上記グリップ手段を制御することを特徴とする製本装置。
2. 前記グリップ手段は、
   シート束の搬送方向と直交する左右端を位置規制する一対のシート幅規制部材を有し、
   この一対のシート幅規制部材は少なくとも一方が他方に接近・離反するように位置移動可能に構成され、
   前記グリップ制御手段は、
   上記一対のシート幅規制部材によってシート束を搬送直交方向に湾曲させた状態で前記整合部材に向けて落下整合することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
3. 前記シート幅規制部材は、シート束の左右側縁を把持する一対のグリップ部材で構成され、
   このグリップ部材は搬送方向に位置移動可能に前記シート束搬送経路に配置され、
   前記グリップ制御手段は、
   上記グリップ部材で把持したシート束を前記整合部材に落下整合する際に、その落下高さ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２に記載の製本装置。
4. 前記グリップ制御手段は、
   前記シート束の枚数、サイズ、材質、坪量などの束情報を検出又は取得する束情報認識手段を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の製本装置。
5. 前記グリップ制御手段は、前記グリップ手段で把持したシート束を前記整合部材に落下整合する際に、
   前記束情報認識手段で取得した束情報に基づいて、前記グリップ手段によるシート束の落下高さを異ならせるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の製本装置。
6. 前記グリップ制御手段は、前記グリップ手段で把持したシート束を前記整合部材に落下整合する際に、
   前記束情報認識手段で取得した束情報に基づいて、
   前記グリップ手段でシート束を湾曲する曲率を異ならせるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の製本装置。
7. 前記グリップ制御手段は、前記グリップ手段で把持したシート束を前記整合部材に落下整合する際に、
   前記束情報認識手段で取得した束情報に基づいて、
   前記グリップ手段でシート束を落下整合する回数を異ならせるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の製本装置。
8. 順次シート上に画像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して綴じ合わせる製本装置と、
   を備え、
   上記製本装置は、請求項１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。
9. シート束を起立姿勢で下流側の所定位置に搬送するシート束搬送経路と、
   上記シート束搬送経路に配置され、シート束の背部端縁を綴じ合わせる背綴じ手段と、
   上記シート束搬送経路に沿ってシート束を移送するシート束搬送手段と、
   上記背綴じ手段の上流側に配置され上記シート束搬送手段で搬送されたシート束の端縁を整合する整合手段と、
   を備え、
   上記シート束搬送手段は上記起立姿勢のシート束を把持するグリップ手段を有し、
   上記整合手段は、
   上記グリップ手段の下流側に配置されシート束下端縁を突当て規制する整合部材と、
   上記グリップ手段を制御するグリップ制御手段と、
   で構成され、
   上記グリップ制御手段は、シート束の下端縁を上記整合部材上に落下させるように上記グリップ手段を制御することを特徴とするシート束搬送装置。

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