JP2009172687A - パンチ装置及び製本装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パンチ先端面の中心を挟んで相対する縁部に凸部を有するパンチ、即ち、双凸部を有するパンチによって、用紙の端縁を切り欠くパンチ装置において、用紙の端縁に半月状の切り欠きを確実に形成できるパンチ装置および前記パンチ装置を備えた製本装置の実現。
【解決手段】先端に、双凸部を有するパンチによって、用紙の端縁を切り欠くパンチ装置において、
前記双凸部の先端を前記用紙に接触させずに、前記用紙の端縁を切り欠くことを特徴とするパンチ装置。
【選択図】図１３

Description

本発明は用紙の端縁に切り欠き部を形成するパンチ装置と、前記パンチ装置を備えた製本装置に関する。

画像形成装置から送られた用紙を用紙搬送部にて搬送し、搬送されてきた前記用紙を順次積み重ねて用紙束を形成し、前記用紙束の背に糊を塗布した後に、前記背と表紙とを貼着して冊子を作成する製本装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このような製本装置で作成された冊子は、各用紙の端面と糊との接触面積が小さいことから用紙間あるいは表紙と用紙間の接着力が弱く、場合によっては冊子から一部の用紙が抜け落ちてしまうことがあった。

このような問題に対応するために、用紙の端面に切り欠きを入れ、切り欠きの入った用紙を順次積み重ねて用紙束を形成することによって、各用紙の端面と糊との接触面積を大きくして用紙間あるいは表紙と用紙間の接着力を上げる技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

用紙束の背に形成される切り欠きの形状は多種であるが、断面形状が円形のパンチを使用するパンチ装置によって月形の切り欠きを形成する場合も多い。

ところで、オフィス又は印刷製本関係の工場においては、用紙の端部に綴じ用の円形の孔をあけるために多様なパンチ装置が使用されている。

これらのパンチ装置は、パンチとダイの間に用紙を載置して、パンチに力を印加して用紙の所定位置に円形の孔をあけるものである。

このようなパンチ装置に使用されるパンチの先端には、きれいな穿孔の実現を目的として、先端部と用紙との接触開始時に起こる用紙の逃げを防止するために、先端面の中心を挟んだ両縁部に凸部（双凸部）が設けらる場合が多い。

ところが、上述したようなパンチ装置を転用して、用紙の端部に半月状の切り欠きを形成しようとすると、切り欠きがうまく形成されない場合がある。

この現象は、特に、用紙の端部に浅い半月状の切り欠きを形成しようとする場合に顕著に表れるものである。
特開２００４−２０９８６９号公報 特開２００７−６２１４５号公報

本発明は、上述した様な状況に鑑みてなされたもので、その目的は、パンチ先端面の中心を挟んで相対する縁部に凸部を有するパンチ、即ち、双凸部を有するパンチによって、用紙の端縁を切り欠くパンチ装置において、用紙の端縁に半月状の切り欠きを確実に形成できるパンチ装置および前記パンチ装置を備えた製本装置の実現にある。

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．先端に、双凸部を有するパンチによって、用紙の端縁を切り欠くパンチ装置において、
前記双凸部の先端を前記用紙に接触させずに、前記用紙の端縁を切り欠くことを特徴とするパンチ装置。
２．前記用紙の端縁と、前記双凸部の頂点を結ぶ線とが平行になるようにパンチを配置したことを特徴とする１項に記載のパンチ装置。
３．前記用紙の端縁を半月状に切り欠くことを特徴とする１又は２項に記載のパンチ装置。
４．１乃至３項の何れか１項に記載のパンチ装置と、
前記パンチ装置で処理された用紙を搬送する用紙搬送部と、
前記用紙搬送部により搬送された用紙を集積し、用紙束を形成する用紙集積部と、
前記用紙集積部により形成された用紙束の切りかかれた端縁側である背に糊を塗布して製本する製本処理部と、
を有することを特徴とする製本装置。
５．前記パンチ装置により、前記用紙の端部に円形の孔をあける穿孔処理と、前記用紙の端縁を半月状に切り欠く切り欠き処理とを択一的に選択可能であることを特徴とする４項に記載の製本装置。

本発明のパンチ装置により、製本に供される用紙の端縁に、望ましい深さの切り欠きを確実に形成できるようになる。

その結果、これらの用紙を順次積み重ねて用紙束を形成し、形成された用紙束の背に糊を塗布して製本する場合に、各用紙の端面と糊との接触面積を切り欠きの深さにより調整することが可能となり、用紙間あるいは表紙と用紙間の接着力を望ましい強さにすることができる製本装置が実現される。

以下、本発明の実施の形態を図を基に説明する。

図１は、製本システムの概念図である。

製本システムは、画像形成装置Ｇ、第１後処理装置Ｆ１、第２後処理装置Ｆ２から構成される。

本図に示す画像形成装置Ｇは、公知の電子写真技術によって用紙にモノクロの画像を形成するものであるが、カラー画像を形成するものであってもよいし、また、電子写真技術以外の技術を採用した画像形成装置でもよい。

第１後処理装置Ｆ１及び第２後処理装置Ｆ２は、画像形成装置Ｇから送られた用紙Ｐに予め設定されたジョブの仕様に従った処理を施して冊子を作成する装置であり、本発明の実施の形態のように、二つの装置としてもよいし、一体の装置としてもよい。

本発明の説明においては、第１後処理装置Ｆ１と第２後処理装置Ｆ２とから構成される装置を製本装置と称する。

図２は、画像形成装置Ｇの概念図である。

画像形成装置Ｇは、本体の上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを有し、本体は、画像読取部１、画像書込部２、画像形成部３、操作表示部４、給紙部５、排紙再給紙部６、および、定着部７、制御部Ｃ等から構成されている。

自動原稿送り装置ＡＤＦは、原稿載置台１１に載置された原稿を原稿分離部１２によって一枚ずつ原稿搬送部１３に送り出し、原稿搬送部１３は送られた原稿を原稿排紙部１４に搬送し、原稿排紙部１４は送られた原稿を原稿排紙台１５に排紙する。原稿画像は原稿搬送路に設けられた、画像読み取り部１の原稿画像読み取り位置であるスリット２１にて読み取りがなされる。

原稿両面の画像を読み取る場合には、一対のローラを有する原稿反転部１６によって、第１面が読み取られた原稿を表裏反転して、再度、原稿搬送部１３に送り出して第２面の読み取りを行う。読み取りが終了した原稿は原稿排紙台１５に排紙される。

画像読取り部１は、原稿画像を読み取って画像データを得るための手段であり、スリット２１の位置にて、ランプ２３１により光照射された原稿画像を第１ミラーユニット２３と、第２ミラーユニット２４と、結像レンズ２５とによりライン状のＣＣＤである撮像素子２６に結像させている。

撮像素子２６から出力された信号は、制御部Ｃの画像処理部においてＡ／Ｄ変換され、シェーディング補正、画像圧縮等の処理がなされてメモリＭに画像データとして保存される。

画像書込み部２は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、シリンドリカルレンズ等により構成され、レーザビームによって感光体３１の表面を走査するもので、公知の技術である。

レーザビームの出力制御は、制御部ＣのメモリＭから呼び出されて所定の画像処理が施された画像データに基いてなされる。

帯電手段３２によるコロナ放電により表面が一様に帯電されて回転している感光体３１の周面は、前記レーザビームによって光学的に走査され、感光体３１の周面上には原稿画像に対応した静電潜像が形成される。

前記静電潜像は、画像形成部３の現像部３４により反転現像されて、トナー画像が感光体３１上に形成される。

手差し給紙部５５、もしくは、用紙Ｐを収容するカセットやトレイを有する給紙部５からは、用紙Ｐが給送され、搬送ローラ５６により搬送され、タイミングローラ３９によって感光体上に形成された前記トナー画像との位置合わせのための同期が取られて転写領域に送り出される。

転写領域において、感光体３１の表面に形成されたトナー画像は、転写部３５により反対極性に帯電された用紙Ｐに転写される。

トナー画像を担持した用紙Ｐは、分離除電部３６の作用により、感光体３１の表面から分離し、定着部７に送られる。

定着部７において、トナー画像を担持した前記用紙Ｐは、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２により加熱加圧を受けながら搬送され、トナー画像が用紙Ｐに定着されて、排出ローラ６３によって第１後処理装置Ｆ１に送り出される。

なお、用紙Ｐを表裏反転して第１後処理装置Ｆ１に送り出す場合には、切換ガイド６２により、用紙Ｐを排紙再給紙部６に導き、用紙Ｐをスイッチバックさせて排出ローラ６３に送る。

また、用紙Ｐの両面に画像形成をする場合には、第１面の定着を終えた用紙Ｐを、切換ガイド６２により排紙再給紙部６に導き、反転部６５にて反転させた後、再給紙のための搬送路６６に送り出し、第２面の画像形成に供する。

一方、用紙Ｐへのトナー画像の転写を終えた感光体３１の表面は、クリーニング部３７により残留トナーが除去されて、次なる画像形成に向けての準備がなされる。

図３は、製本システムの制御関係を示すブロック図である。

画像形成装置の制御部Ｃ、第１後処理装置Ｆ１の制御部ＣＦ１、第２後処理装置の制御部ＣＦ２は、ＣＰＵ、メモリ、演算ユニット、Ｉ／Ｏポート、通信用インターフェイス、駆動回路等を有するコンピュータシステムである。

上述の各制御部による制御は、各々が有するメモリＭ、Ｍ１、Ｍ２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なされる。

画像形成装置Ｇの制御部Ｃは、通信手段ＴＲ１を介して外部の情報処理装置と接続され、また、上述の各制御部とは通信手段ＴＲ２を介して接続され、情報交換を行うことができる。

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４は、第１後処理装置Ｆ１の概念図である。

第１後処理装置Ｆ１は、画像形成装置Ｇから送られた用紙Ｐ、即ち図の矢印ｃの方向から送られた用紙Ｐ、又は上部の用紙トレイ１０１、１０２から送られた用紙Ｓに穿孔処理、切り欠き処理、折り処理を施す装置である。

なお、これらの処理を施すか否かは、予め行われるジョブ設定の設定内容により決定される。

第１後処理装置Ｆ１は、上述した処理に適合させて用紙Ｐを搬送するために、図中の複数の曲線とローラで示されるような用紙搬送部１００を有している。

用紙Ｐ又は用紙Ｓに穿孔処理又は切り欠き処理を施すパンチ装置１１０は、前記用紙搬送部１００の搬送路の途中に設けられており、所定位置に停止した用紙Ｐ又は用紙Ｓに所定の処理を行う。

用紙Ｐ又は用紙Ｓをパンチ装置１１０に対して所定の位置に停止させる制御は、公知の技術を採用することができる。

例えば、用紙の後端を検知する用紙検知センサＤ１の検知信号を基に、制御部ＣＦ１が搬送ローラＲの回転停止のタイミングを制御することにより行う。

図５は、パンチ装置１１０の概念を説明する側断面図である。

パンチ装置１１０は、双凸部を有するパンチ１１１を動作させることにより、ダイ１１２とガイド板１１４の間を進行し、所定の位置に停止している用紙Ｐの端部に孔を形成することも、又は用紙Ｐの端縁を半月状に切り欠くこともできる。

このような穿孔処理と切り欠き処理の切替は、用紙Ｐの後端の停止位置の変更により行われる。また、切り欠きの深さも用紙Ｐの後端の停止位置の変更により調整される。

パンチ１１１は、ガイド部材１１５によって移動方向が規定され、偏芯カム１１６の回転によって矢印ａのように往復運動する。

図６はパンチ装置１１０を斜め下方から見た斜視図である。

図５におけるダイ１１２とガイド板１１４の間を通り抜けた用紙Ｐの先端は、矢印ｂの方向に進行する。

複数のパンチ１１１は、用紙Ｐの進行方向と直角をなす方向に並べられており、これら複数のパンチを同時に駆動するパンチ駆動手段１１７により往復運動する。

パンチ装置１１０から送られた用紙Ｐ又は用紙Ｓには、図４に示したように折り処理部１４０において折り処理が施される。

折り処理部１４０は、第１折り部１４１、第２折り部１４２、第３折り部１４３から構成されており、これら３つの折り部により、パンチ装置１１０から送られた用紙Ｐ又は用紙Ｓには、中折り、Ｚ折り、三つ折り、四つ折り、ダブルパラレル折り等の折り処理が施される。

図７は、第２後処理装置Ｆ２の概念図である。また、図８は、製本の概念を説明する図である。

第２後処理装置Ｆ２は、設定されているジョブの仕様に従って、第１後処理装置Ｆ１から送られた用紙Ｐ又は用紙Ｓを集積して用紙束ＰＰを形成し、形成した用紙束ＰＰに表紙Ｈを貼着して冊子を作る装置である。

第１後処理装置Ｆ１から送られた用紙Ｐ及び用紙Ｓは、用紙搬送部１２１に沿って用紙反転部１２２に搬送され、シート反転部１２２にてスイッチバックした後に、用紙集積部１２３に所定の枚数に到達するまで一枚ずつ集積される。

集積された用紙の枚数が所定の枚数に到達し、用紙束ＰＰが形成されると、用紙束ＰＰを挟持した後、用紙集積部１２３が回転して用紙束ＰＰをほぼ垂直状態で保持する。

次いで、前記用紙束ＰＰには、糊塗布装置１２４と表紙貼着折り曲げ装置１２５等を有する製本処理部２００によって製本処理が施される。

製本処理部２００では、図８（ａ）で示すように、ほぼ垂直状態に保持されている用紙束ＰＰの背には糊が塗布される。

糊の塗布は、糊容器中の糊に一部が浸漬された塗布ローラが前記用紙束ＰＰの背に沿って移動することにより行われる（例えば、特許文献１参照）。

糊の塗布が終わると、表紙貼着折り曲げ装置１２５にて保持された表紙Ｈが上昇して用紙束ＰＰの背に貼着される。

次いで、図８（ｂ）で示すように、用紙束ＰＰの背に貼着された表紙Ｈは、用紙束ＰＰに沿って折り曲げられて、冊子が完成する。

完成した冊子Ｂは、冊子排出部１３０に排出される。

本発明は、先端部に相対する二つの凸部（双凸部）を有するパンチを備えたパンチ装置と、該パンチ装置を備えた製本装置に関わるものである。

図９は、パンチ装置１１０のパンチ１１１の先端部を示す図である。

図９（ａ）は、円柱状のパンチの先端部を軸に対して直角方向に円形に切り取ったものであり、同様に、図９（ｂ）は、円柱状のパンチの先端部を軸に対して直角方向に台形に切り取ったものである。

この様な先端部の加工形状は、パンチの目的によって変わるものであり、本図は典型的なものを示すものである。

図１０は、パンチによる穿孔を説明する図である。

図のパンチ１１１は、先端部が台形に切り取られた図９（ｂ）で示すような、双凸部を有するものである。

図１０（ａ）は、パンチ１１１が矢印ａの方向に下降して、その先端が、ダイ１１２の上にある用紙Ｐの一部を貫いた状態を示しており、図１０（ｂ）は、パンチ１１１の先端部によって貫かれ用紙Ｐに形成された孔３００（斜線部）の形状を示している。

パンチ１１１のさらなる下降によって、用紙Ｐには、円形の孔４００が形成され、用紙Ｐから打ち抜かれた円形のパンチ屑は下方に落下する。

このような穿孔において、パンチ１１１の先端部に設けられた双凸部は、最初にその鋭い二つの頂点が用紙Ｐに当たることから用紙Ｐの逃げが防止され、用紙Ｐには容易に小さな穴があく。

その後、パンチの下降に伴って、パンチ１１１の先端部の横の縁とダイ１１２とによって、あいた孔の端部に加えられる剪断力によって、容易に円形の孔が切り抜かれる。

用紙Ｐへの穿孔を行うパンチの先端にこのような双凸部を設けることは、穿孔のためにパンチ１００に印加する力が少なくて済むことから、また、孔の切り口がきれいになることから、有効な技術として従来から知られている。

上述したような双凸部を持つパンチは、用紙Ｐに円形の孔をあけるパンチ装置に広く採用されている部材であることから、このようなパンチは、用紙Ｐの端縁に月形の切り欠きを形成する際に用いられる。

図１１は、パンチにより形成された用紙端縁の切り欠きの例である。

図１１（ａ）は、端縁に切り欠きが形成された一枚の用紙Ｐを示す図であり、図１１（ｂ）は、これらの用紙Ｐを集積することにより作られた用紙束ＰＰの概念を示す図である。

ところが、双凸部を有するパンチにより上述したような月形の切り欠きを形成したときに、所望の切り欠きが得られない場合がある。このような不都合は、特に、浅い月形の切り欠きを形成しようとした場合に起こりやすい。

この原因は、用紙Ｐの端縁に円形の孔をあける場合と異なり、用紙Ｐの端部に下降するパンチの双凸部が同時に接触せず、一方の凸部のみ接触する場合があり、そのような場合は、用紙Ｐの端部が容易に逃げてしまうためと推定される。

即ち、用紙Ｐには図１０にて説明したようなパンチの凸部による小さな孔が形成されないことから、形成された孔の端部をきっかけとした剪断力が用紙Ｐに印加されない状態となることによる。

本発明は、このような問題を除くためになされたもので、双凸部を有するパンチを用いて用紙Ｐの端縁に所望の月形の切り欠きを形成するパンチ装置を実現することにある。

図１２及び図１３は、パンチの双凸部と用紙端縁の方向を説明する図である。

図１２、図１３は共に（ａ）は、パンチ１１１、用紙Ｐ、ダイ１１２との位置関係を示す側面図で、（ｂ）は下方から見た図である。但し、（ｂ）においては、図の煩雑さを避けるために、ダイ１１２が省略されている。

図１２（ｂ）に示すように、パンチ１１１の双凸部の頂点を結ぶ線ｘと、用紙Ｐの端縁ｙとは直角をなしている。

一方、図１３においては、パンチ１１の双凸部の頂点を結ぶ線ｘと、用紙Ｐの端縁ｙとは平行の関係にある。

パンチの双凸部の向きが図１２のように配置された場合、切り欠き形成の動作において、用紙Ｐの端部の面には、パンチ１１１の凸部の先端が最初に当たる。この際、用紙Ｐの端部の面には、パンチの先端部による孔があかずに用紙が逃げてしまう場合がある。

この場合、用紙Ｐの剪断のきっかけとなる孔の端部が形成されないことから、用紙Ｐに所望の月形の切りかけが形成されないことが多い。

ところが、パンチの双凸部の向きが図１３のように配置された場合には、切り欠き形成の動作において、パンチ１１１の凸部の横の側面が用紙Ｐの端縁に最初に当たる。

用紙Ｐの端縁に働く剪断力によって、用紙端縁の切り欠きを形成する端緒となる切れ目が容易に作られ、用紙Ｐの端縁には容易に月形の切り欠きが形成される。

このような向きに配置されたパンチにより、用紙Ｐの端縁に所望の月形の切り欠きを形成することができる。

なお、図１３に示した例は、パンチ１１の双凸部の頂点を結ぶ線ｘと、用紙Ｐの端縁ｙとは平行の関係にあるものであるが、パンチの動作に際し、用紙Ｐに最初にパンチの凸部が当たらないようにすれば同様の効果が得られる。

しかしながら、図１３に示す例は、このような効果を実現し、且つ、月形の切り欠きの深さの調整幅を最も大きく取れる望ましい配置である。

製本システムの概念図である。 画像形成装置の概念図である。 製本システムの制御関係を示すブロック図である。 第１後処理装置の概念図である。 パンチ装置の概念を説明する側断面図である。 パンチ装置を斜め下方から見た斜視図である。 第２後処理装置の概念図である。 製本の概念を説明する図である。 パンチ装置のパンチの先端部を示す図である。 パンチによる穿孔を説明する図である。 パンチにより形成された用紙端縁の切り欠きの例である。 パンチの双凸部と用紙端縁の方向を説明する図である。 パンチの双凸部と用紙端縁の方向を説明する図である。

符号の説明

１１０ パンチ装置
１１１ パンチ
１１２ ダイ
２００ 製本処理部
Ｆ１ 第１後処理装置（製本装置）
Ｆ２ 第２後処理装置（製本装置）
Ｇ 画像形成装置
Ｈ 表紙
Ｐ 用紙

Claims (5)

1. 先端に、双凸部を有するパンチによって、用紙の端縁を切り欠くパンチ装置において、
   前記双凸部の先端を前記用紙に接触させずに、前記用紙の端縁を切り欠くことを特徴とするパンチ装置。
2. 前記用紙の端縁と、前記双凸部の頂点を結ぶ線とが平行になるようにパンチを配置したことを特徴とする請求項１に記載のパンチ装置。
3. 前記用紙の端縁を半月状に切り欠くことを特徴とする請求項１又は２に記載のパンチ装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のパンチ装置と、
   前記パンチ装置で処理された用紙を搬送する用紙搬送部と、
   前記用紙搬送部により搬送された用紙を集積し、用紙束を形成する用紙集積部と、
   前記用紙集積部により形成された用紙束の切りかかれた端縁側である背に糊を塗布して製本する製本処理部と、
   を有することを特徴とする製本装置。
5. 前記パンチ装置により、前記用紙の端部に円形の孔をあける穿孔処理と、前記用紙の端縁を半月状に切り欠く切り欠き処理とを択一的に選択可能であることを特徴とする請求項４に記載の製本装置。

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