JP2015150644A - シート束断裁装置および製本装置並びにこれを備えた画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】シート束を回転させて断裁位置に位置決めして断裁する際に、回転の都度シートに皺などのダメージを与えることがなく、高速で効率的にトリミングすることが可能なシート断裁装置を提供する。【解決手段】上記の課題を達成するため、シート束の姿勢を偏向するシート保持部材の回転速度を異なる複数段階の１つを選択して設定するように構成し、表紙シート（回転部材と接するシート）のサイズ、厚さ、坪量、材質、腰の強さ、摩擦係数などのシート性状（機械的強度特性）に応じてダメージを受けやすいシートのときには低速度で、ダメージを受けにくいシートのときには高速度で回転する。【選択図】図４

Description

本発明は、束状に集積されたシートの周縁を断裁するシート束断裁装置係わり、シート束を回転させて断裁位置で断裁する断裁機構の改良に関する。

一般に、この種のシート束断裁装置は、製本処理したシート束の一方向（例えば小口部）又は三方向（例えば天部と地部と小口部）をトリミング断裁する装置として知られている。例えば特許文献１には、画像形成装置から搬出されたシートを部揃え集積して、接着剤を塗布して表紙シートでくるみ綴じ製本する装置が開示されている。また、特許文献２には部揃え集積したシート束の中央をステープル綴じして折り合わせ製本（マガジン製本）する装置は開示されている。

従来このような製本装置で、製本後のシート束の三方向（天部と地部と小口部；以下同様）の端縁を断裁揃えするトリミング装置が知られている。同様に製本後のシート束の一方向（小口部）を断裁揃えするトリミング装置も知られている。

三方向をトリミングする装置は、例えば特許文献１に開示されているようにシート束の表紙面と裏表紙面をグリップする一対の回転部材をモータなどの駆動手段で回転させて、シート束周縁の天部と地部と小口部を順番に断裁している。また、一方向を断裁する装置も例えば特許文献２などに開示されている。この場合にも製本部で綴じ処理されたシート束を回転させて、その小口部を断裁部に位置させて断裁している（装置構成によっては回転することなく断裁している）。

また断裁機構は、ギロチンカッタ機構、ロータリカッタ機構、走行カッタ機構などが知られている。そしてシート束の断裁量（トリミングカット量）は、シート束の周縁を切り揃えて製本品位を向上させるために、製本処理したときの不揃いの程度に応じてカット量を割り出している。従って断裁機構ではシート束を位置ズレさせることなく、正確な角度姿勢で断裁位置に位置決めする必要が生ずる。

特開２００８−１２９４４５号公報 特開２０１３−２２０９４０号公報

上述のように、製本綴じしたシート束の一方向（小口部）、あるいは三方向（天部、地部、小口部）をトリミング断裁する装置は既に知られている。その機構は、所定の断裁位置に、搬送する途中でシート束を回転させて所定の縁辺を位置決めして断裁し、その後シート束を回転して次の縁辺を断裁位置に臨ませて断裁する方法が採られている。

このようにシート束を回転させて、シートの周縁をトリミングする場合には、シート束の回転で位置ズレ、皺歪曲、損傷（以下これらの現象を「シート束のダメージ」と総称する）が問題となる。特に、シート束を強くグリップした状態で高速で回転すると、表面のシートに皺が発生し、あるいはシート束全体が歪むことがあり、逆にシート束を弱くグリップして回転するとシート束が位置ズレして断裁端面が不揃いとなることが知られている。

このシート束の回転時に発生する歪曲変形を図３に従って説明する。同図（ａ）はシート束の表面（表表紙シート、裏表紙シート）に生ずる皺（損傷）を示す。所定サイズのシート束を、その中心を一対の回転部材Ｌｍで表裏から挟持してシート束を保持し、この回転部材Ｌｍを所定速度Ｒｓで回転する（時計方向回転を図示している）。

そして、所定角度回転したとき、回転部材Ｌｍを停止するとシート束は慣性モーメント（Ｉｏ）の影響で、図３（ａ）のように歪曲する。すると回転部材Ｌｍと接する表紙シートと裏表紙シートには、皺が発生する。このシート束の表面の皺と同時にシート束全体も図示ＣＣＷ方向に歪む。この状態で断裁すると、シート表面（表紙シートと裏表紙シート）のグリップ部に皺（損傷）が生じて仕上げ品位が著しく劣る。これと同時に、グリップする回転部材Ｌｍと、シート表面との間に皺の原因となるねじれ現象が発生するとシート束全体がスキュして切断端面が歪む問題を引き起こす。

このように従来は、回転部材Ｌｍでシート束を回転する際にシートにダメージが発生しないように、シート材質は薄い和紙などの用紙を避け、普通坪量の普通紙に限定し、回転速度も極低速度で回転させてシート姿勢を偏向させている。ところが歪みやすい薄いシートを常用するユーザと、歪みにくい厚紙シートを常用するユーザ、非常に厚いシート束で製本を多用するユーザと、薄いシート束の製本を多用するユーザなどシート束偏向時の回転速度を最適値に設定することは困難であった。

同時に使用環境（特に湿度）によってシートの歪みが変化するため更に回転速度を１つに設定することは困難である。そこでシート束の回転速度を著しく低速に設定するとトリミングに要する時間が、他の動作（例えば製本綴じ動作）などより長く、システムの処理効率を悪くする原因となっている。

本発明は、シート束を回転させて断裁位置に位置決めして断裁する際に、回転の都度シートに皺などのダメージを与えることがなく、高速で効率的にトリミングすることが可能なシート断裁装置の提供をその課題としている。

本発明は、上記の課題を達成するため、シート束の姿勢を偏向するシート保持部材の回転速度を異なる複数段階の１つを選択して設定するように構成し、表紙シート（回転部材と接するシート）のサイズ、厚さ、坪量、材質、腰の強さ、摩擦係数などのシート性状（機械的強度特性）に応じてダメージを受けやすいシートのときには低速度で、ダメージを受けにくいシートのときには高速度で回転することを特徴としている。

シート束の天部、地部、小口部の少なくとも一方向を断裁するシート束断裁装置であって、シート束を所定の断裁位置に保持するシート保持手段と、シート保持手段を所定速度で回転させる駆動手段と、シート保持手段で断裁位置に回転したシート束の縁辺を断裁する断裁手段と、駆動手段によるシート束保持手段の回転速度を制御する制御手段とを備える。

制御手段は、シート束保持手段の平均回転速度若しくは最大回転速度を異なる複数段階の１つに選定可能に構成されていると共に、シート保持手段と係合する表紙シートのサイズ、厚さ、材質、腰の強さ、摩擦係数などシート性状に応じて損傷、位置ズレなどのダメージを受けやすい表紙シートのときには低速度で、ダメージを受けづらい表紙シートのときには高速度で回転する。

なお、上述の構成においてシート束保持手段の回転速度は、平均回転速度（停止状態から立ち上がり回転、定速度回転、減速回転から停止状態の間の平均値）若しくは最大回転速度（例えば定速度回転時の瞬間速度）で装置設計時に安全係数を定めて設定する。また、上記表紙シートの性状は、使用するシートの特性を把握しやすいデータ（例えばシートサイズ）で、回転によって受けるダメージとの相関関係が強いデータに設定し、速度とダメージとの相関関係は、実験などによって裏付けする。

本発明は、シート束を断裁位置に回転して位置決めする際に、回転するシート保持部材と係合するシートがダメージを受け易いときには低速度で、受け難いときには高速度で回転するようにしたものであるから以下の効果を奏する。

シート束を表裏から保持部材で挟持して回転する際に、その速度（平均回転速度又は最高回転速度）は、シートにダメージを与える基準値（設定値）と比較してダメージを受ける可能性があるときには低速度で、ダメージを受ける恐れがないときには高速度で回転するから、シートに皺、損傷などのダメージが及ぶことがない。

上記シートのダメージと同時に、シートに皺が発生するとき（シートの保持部が歪曲したとき）には、断裁ラインがスキュ（斜頸）するため、シート束は歪んだ形状にトリミングされ仕上がり品位を著しく悪くするが、シート保持部材と係合するシート面に皺歪みなどが生じない回転速度で回転するので仕上がりに品位が劣ることがない。

本発明は、シート束を保持する保持部材（グリップ機構）と、シート束表面との間に皺などの歪みが生じない程度の回転速度で回転するので、ダメージを受ける恐れのないシート束のときには高速度で回転することとなり、トリミング断裁の処理効率を速くする（スピーディなトリミング処理）ことができる。

本発明に係わる画像形成システムの全体構成の説明図であり、画像形成装置Ｃと製本装置Ｂと、この製本装置に内蔵されたシート束断裁ユニット（装置）で構成されている。 図１の装置に於けるシート束断裁機構（トリマーユニット）の要部構成の説明図。 図２のトリマーユニットにおいてトリミング断裁のためにシート束を回転した状態を示し、（ａ）はシート束を高速回転した時に発生する歪み状態を示し、（ｂ）は回転によってシート束に生起する慣性モーメントの説明図である。 （ａ）は回転によって表紙シートにダメージを及ぼす要因と、ダメージの程度を示すデータテーブルの一例である。（ｂ）は回転によって表紙シートにダメージが及ぶか否か判断する判別フロー（手順）を示し、（ｃ）は、シート束の回転速度を「表紙シートの性状」と「シート束に及ぶ慣性モーメント要因（中紙シートのサイズ、束厚さなど）」から回転速度を設定する態様の説明図である。 図１の装置に係る、制御手段の構成を示すブロック図。 図５の制御構成における断裁動作の状態を示すフローチャート。

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。

［シート束断裁機構］
図１に従って本発明に係わるシート束断裁装置Ａの要部機構について説明する。同図は後述する製本装置Ｂに内蔵したシート束断裁ユニットＡ（以下「トリマーユニット」と云う）の要部構成を示している。トリマーユニットＡは、シート束を保持して回転させるターンテーブルなどのシート束回転手段１０（シート束保持手段；以下同様）と、シート束保持手段を所定方向に回転する駆動手段１３（モータなど）と、断裁位置Ｃｐにシート束を保持する断裁縁プレス手段１７（加圧機構）と、断裁位置Ｃｐに配置され、シート束を断裁する断裁手段（カッタ機構）２０と、上記の断裁位置にシート束を送るフィーダ手段２５とで構成される。

上記シート束保持手段１０は、表裏からシート束をグリップ（狭持）して回転可能に保持する回転部材、グリップ部材、ターンテーブルなどで構成する。後述するシート束保持手段１０は一対の回転部材（第１グリップ部材１０ａと第２グリップ部材１０ｂ）で構成され、シート束を断裁位置Ｃｐの上流側で回転させて切断縁を断裁位置Ｃｐに臨ませる。

図示のシート束保持手段１０は、第１回転部材（以下第１グリップ部材という）１０ａと第２回転部材（以下第２グリップ部材という）１０ｂで構成され、両部材はユニットフレーム１５に回転可能に軸受支持されている。第１グリップ部材１０ａはシート束をニップする方向（挟圧方向）に移動可能（スライダブリーに）に支持され、グリップモータＭｇでシート束を第２グリップ部材１０ｂとの間でニップおよびニップ解除するように構成されている。

上記第１グリップ部材１０ａには第１回転モータＭｔ１が、第２グリップ部材１０ｂには第２回転モータＭｔ２がそれぞれ連結され、両モータは同一の回転速度で各グリップ部材を回転するように構成されている。またユニットフレーム１５は、上述の第１、第２グリップ部材１０ａ、１０ｂを搭載した状態で断裁位置Ｃｐに向けて位置移動可能に構成され、フィードモータＭｆとラックピニオン機構でグリップしたシート束を断裁位置Ｃｐ方向に移送する。

上記断裁縁プレス手段１７は、シート束保持手段１０で断裁位置Ｃｐに送られたシート束を断裁可能に保持する。この断裁縁プレス手段１７は、加圧部材１９とこれを付勢する付勢スプリング（不図示）と、加圧解除部材（牽引部材、スクリューネジ部材なと）で構成する。

上記断裁手段２０は、切断刃２２と、カッタ駆動部材で構成する。図示のものは、板状の切断刃２２と、カッタ作動部材（スクリュー機構）２３と、駆動モータ（カッタモータ）Ｍｃで構成されている。図示２１は断裁位置Ｃｐにシート束を挟んで断裁刃２２と対向する位置に配置された刃受部材であり、切断刃２２の刃先を損耗しない弾性部材で構成されている。

上記フィーダ手段２５は、シート束保持手段１０で断裁位置Ｃｐに向けて姿勢偏向させたシート束を断裁位置Ｃｐに給送する搬送機構、または、切断刃２２をシート束の切断ラインに一致させるように移動するカッタ移動機構のいずれかで構成する。図示の装置は、後述するようにシート束保持手段１０でシート束を回転して姿勢偏向したのちに断裁位置方向に束移動させ、シート束の断裁ラインと切断刃２２を一致させている。

このような構成において、制御手段５５はシート束保持手段１０と断裁縁プレス手段１７と断裁手段２０を次のように制御する。シート束保持手段１０は上流側から送られたシート束Ｓを、第１グリップ部材１０ａと、第２グリップ部材１０ｂとの間でニップする。この動作はグリップモータＭｇを回転して、グリップセンサ（例えば第１グリップ部材１０ａに配置したシート接触センサ）からの信号でモータＭｇを停止する。するとシート束は第１、第２グリップ部材１０ａ、１０ｂで挟持され、その加圧力は図示しない加圧スプリングで付与されている。

次に制御手段５５は、第１回転モータＭｔ１と第２回転モータＭｔ２を同一方向に同一速度で回転する。図示の各モータＭｔ１，Ｍｔ２はステッピングモータでその回転角度をコントロール可能（例えばＰＷＭ制御）に構成されている。また、両モータＭｔ１，Ｍｔ２の回転速度もモータドライバーに供給するパルス電源のデューティ比で高速度から低速度まで調整可能となっている。

上記制御手段５５で第１グリップ部材１０ａと第２グリップ部材１０ｂ間に挟持したシート束を回転すると、グリップ部材と接触する表紙シート（表表紙シート、裏表紙シート）に皺、歪曲変形が発生する。この状態を図３に従って説明する。

所定サイズのシート束Ｓの中心Ｌｏを回転部材（グリップ部材）Ｌｍで表裏から挟持して回転速度Ｒｓで所定角度（例えば９０度、１８０度、２７０度など）回転する。すると回転部材Ｌｍと係合する表紙シート（この表紙シートと接する数枚のシート（表層シート）も同様）に、図３（ａ）に示すように皺が発生することがある。

この表面のシートに皺が発生し、シート束Ｓが歪曲してスキュする原因はシート束に作用する慣性モーメントの影響によると考えられる。シート束Ｓをグリップ部材１０ａ、１０ｂで回転して、所定角度回転したのちグリップ部材を停止する。すると図３（ｂ）に示すようにＬｏを慣性モーメントが図示のように作用する。中心Ｌｏの対角線方向に最大の慣性モーメントＩｍａｘが、中心Ｌｏで交わる長辺方向（図面左右方向）に慣性モーメントＩｍｉｄｄｌｅが、短辺方向（図面上下方向）に慣性モーメントＩｍｉｎが作用する。このモーメントの差がシートに皺を発生する。

このように、同図（ｂ）に示すようにシート中心に位置する回転中心Ｌｏ（グリップ部材の中心）から遠い対角線方向と、回転中心に近い短辺方向では慣性モーメントが異なるため、シートを歪曲させる力［＝（Ｉｍａｘ、Ｉｍｉｎ）の差］が発生する。このとき表紙シートの機械的強度（紙厚さ（≒坪量）、腰の強さ）が歪曲させる力に優るときにはシートに皺など損傷が生ずることがなく、またシート束がスキュして位置ズレすることがない。

上記表紙シートに作用する物理的な慣性モーメントは、回転部材の軸（回転中心Ｌｏ）のまわりを回転するシート束の各部分の質量（束厚さ×密度）と回転軸までの距離の２乗との積を、シート全体にわたって積分したものである。従ってシートのサイズ（回転中心からの距離）が最も大きな要素であり、次いで質量（シート束厚さ×単シートの坪量）が要素となる。従って表紙シートのサイズが大きいとき、シート束の束厚さが厚いときには、シート束に作用する慣性モーメントが大きくなる。

そして、回転によってシート束を歪曲させる力（慣性モーメント）にシートの機械的強度が弱いときには、シートに皺など損傷が発生し、同時にシート束が崩れて位置ズレすることが起きる。このような現象は同時に、第１、第２グリップ部材１０ａ、１０ｂと係合するシートと、層形成するシート相互間の摩擦係数の大小によっても同様の現象が生じ、摩擦係数（ν）が小さいときには、シートに位置ズレが生じやすく、摩擦係数が大きいときには、シートに位置ズレが生じにくいこととなる。

そこで、制御手段５５を第１、第２グリップ部材１０ａ、１０ｂに係合するシートの性状に応じて皺、位置ズレなどの回転ダメージ（以下単に「ダメージ」と云う）を受けやすいシートのときには、低速度でシート束を回転し、ダメージを受けにくいシートのときには高速度でシート束を回転する。

このため、制御手段５５は、シート束保持手段１０の回転速度（平均回転速度若しくは最大回転速度）を異なる複数段階の１つに選定可能に構成する。図示の装置は第１第２グリップ部材１０ａ、１０ｂを回転する第１回転モータＭｔ１と第２回転モータＭｔ２をステッピングモータで構成し、制御手段５５で例えばＰＷＭ制御することによってグリップ部材１０ａ、１０ｂの回転速度を変更可能に構成している。

速度コントロールと同時に、第１、第２グリップ部材１０ａ、１０ｂに係合するシート（以下「表紙シート」という）が回転によってダメージを受ける要因を究明する。第１の要因は、「シートサイズ」であり、同一回転速度Ｖｘで大きいサイズのシートはダメージを受けやすく、小さいサイズのシートはダメージを受けにくい。これはシートに生ずる慣性モーメントは、距離の２乗に比例することからシートサイズを大きなファクターとして捉える。

第２の要因は「シート厚さ（≒坪量）」であり、紙厚さが厚いシートは皺等のダメージを受けにくく、紙厚さが薄いシートは皺等のダメージを受けやすいことから、シート厚さ又はその坪量を１つのファクターとしてとらえる。第３の要因は「シートの腰の強さ」であり、腰の強いシートは皺等のダメージを受けにくく、腰の弱いシートは皺等のダメージを受け易いことから、シートの腰の強さを１つのファクターとしてとらえる。

第４の要因は「シート間の摩擦係数」であり、摩擦係数が大きいシートは位置ズレ等のダメージを受けにくく、摩擦係数が小さいシートは位置ズレ等のダメージを受け易いことから、シート間の摩擦係数を１つのファクターとしてとらえる。

以上の要因以外に表紙シートの性状と回転によるダメージとの関係を究明する。例えば、装置の機体差によって、ダメージが異なる場合には、その要因を究明して回転速度を高速低速に速度調整する。

そこで制御手段５５を表紙シートが回転による「ダメージを受け易いとき」には、グリップ部材１０ａ、１０ｂを低速度で回転し、「ダメージを受けにくいとき」には、高速度で回転するように構成する。説明を容易にするため、図４に従ってグリップ部材１０ａ、１０ｂを、高速度、中速度、低速度の３段階で速度制御する場合について説明する。

表紙シートがダメージを受けやすい要因（ファクター）については第１要因から第４要因について説明した。図４（ａ）は各要因についてダメージが生ずる境界となる速度を高速度（ａmm／ｓｅｃ）、中速度（ｂmm／ｓｅｃ）、低速度（ｃmm／ｓｅｃ）に設定するシートサイズについて、低速度を「大」サイズ（例えばＡ３）に、中速度を「中」サイズ（例えばＡ４）に、高速度を「小」サイズ（例えばＢ５）に設定する。この速度値（Ｖ）とシートサイズ（Ｚ）とは、サイズＺｘのシートを速度Ｖｘで回転するとダメージは起きないが、サイズがＺｘより大きいシート、或いは速度がＶｘより速いとダメージが生ずる限界的な最適値に設定する。同様に、表紙シートの坪量、腰の強さについても速度との関係を設定する。

そして、断裁するシートのサイズは、トリマーユニットＡの上流側で検出手段によって検出するか、入力手段からオペレータが入力するように構成する。同様にシートの坪量、腰の強さ、摩擦係数などは検出する簡便な手段が知られていないので、入力手段からオペレータが入力するように構成する。

なお、ダメージの要因については、前述の（１）から（４）の少なくとも一つを対象に判別するように構成する。複数のダメージ要因について判別する場合にはワーストケースで速度設定する。或いは複数のダメージ要因について判別するとき、それぞれの要因について速度設定し、平均値化して速度設定することも可能である。

上述の速度設定値及びダメージ要因の判別データは記憶手段５６（ＲＡＭ）にデータテーブルとして記憶する（図４の（ａ））。そして断裁動作の実行時に制御手段５５は、入力手段５２（オペレーションパネル）から入力された入力値と記憶手段５６から読み出した基準値とを比較して速度設定する（図４の（ｃ））。

以上グリップ部材１０ａ、１０ｂを３段階で速度制御する場合を示したが、３段階上に設定することも無段階に設定することも可能である。また回転によるシートにダメージを及ぼす表紙シートの性状は、上述のサイズ、坪量、腰の強さ、摩擦係数以外の要因に設定することも可能である。

［製本装置の構成］
次に製本装置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Ｃの排紙口に連なる搬入口２６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４５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は画像形成装置Ｃの排紙口に連なり、画像形成装置から印刷シートを受入れる。この場合画像形成装置Ｃからはコンテンツ情報を印刷された印刷シート（中綴じシート）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）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２７が連結してあり、画像形成装置Ｃで印刷処理しない表紙シートを給紙トレイ２７ａ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２７は一段又は複数段の給紙トレイ２７ａ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２８が設けられ、この給紙経路は経路切換片２９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３１ａ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（シート束搬送手段；以下同様）４１と前述したシート束断裁装置（トリマーユニット）Ａと排紙ローラ（排紙手段）４８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が配置され、それぞれ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４２は排紙口３２ｂからのシートを束状に積載収納する。図１に示すように集積トレイ４２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４２の先端側に移送し、逆回転でトレイ後端（図１右端）に配置された規制部材（不図示）にシート後端を突き当て規制する。また集積トレイ４２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トレイ４２上に順次積み上げられ束状に部揃えされる。

［グリップ搬送手段の構成］
前記製本経路３３には集積トレイ４２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４１が配置されている。このグリップ搬送手段４１は図１に示すように集積トレイ４２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４２は集積位置（図１実線）から引き渡し位置（図１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４１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４３が配置されている。この接着剤塗布手段５５は図１に示すように熱溶融性の接着剤を収容する糊容器４３ａと、塗布ロール５７と、図示しないロール回転モータとで構成されている。

［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４５が配置されている。この表紙綴じ手段４５は図１に示すように背当てプレート４６ａと背折りプレート４６ｂと折りロール４７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Ｃ又はインサータ装置２７から表紙シートを給送する。

そして背当てプレート４６ｂ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。この背当てプレート４６ｂに支持された表紙シートに（中紙）シート束が逆Ｔ字状に接合される。そこで上記背折りプレート４６ｂ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。また上記折りロール４７は背折り成型されたシート束を挟圧して表装仕上げする一対のローラで構成されている。

上記断裁位置Ｇの下流側には排紙ローラ（排紙手段）４８と収納スタッカ５０が配置されている。この収納スタッカ５０は図１に示すようにケーシング３０に引出状に配置され、装置フロント側（図１紙面手前側）に引出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。

一方、前記製本経路３３は表紙綴じ位置Ｆから上記収納スタッカ５０にシート束を導く排紙経路３３ａを構成し、この排紙経路３３ａに上記排紙ローラ４８が配置されている。この排紙ローラ４８は一対のローラ対で構成されシート束をニップして収納スタッカ５０に案内する排紙手段を構成している。また前記断裁位置Ｇの下方には収納スタッカ５０と並列に屑収納ボックス５１が設けられ、切断刃２２で切断した紙片を収納する。

［制御手段の構成］
次に上述の装置に於ける制御手段５５の構成を図５に基づいて説明する。図１に示すような画像形成装置Ｃ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Ｃに備えられた制御ＣＰＵ５３に入力手段５２と、モード設定手段５４を設ける。そして製本装置Ｂの制御部には制御ＣＰＵ（制御手段）５５を設け、この制御ＣＰＵ５５は製本処理実行プログラムをＲＯＭ５７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ＣＰＵ５５には画像形成装置Ｃの制御ＣＰＵ５３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（不図示）がそれぞれ配置されている。

そこで制御ＣＰＵ５５には各シートセンサの検出信号が伝達され、制御ＣＰＵ５５は「集積部制御部５５ａ」「接着剤塗布手段制御部５５ｂ」「表紙綴じ手段制御部５５ｃ」「断裁手段制御部５５ｄ」「スタック制御部５５ｅ」をそれぞれ備えている。そして図６に示すフローチャートに従って製本処理を実行する。

［断裁動作の説明］
図６に従って断裁動作の手順を説明する。制御手段５５は、コントロールパネル（入力手段）５２などからオペレータが設定した断裁揃えするか否かの決定に従って断裁動作を実行する（Ｓｔ０１）。

断裁動作を実行するとき、制御手段５５は断裁量を演算する（Ｓｔ０２）。このとき一方向断裁のときには小口部の断裁量を演算する。また三方向断裁のときには、予め設定された断裁順に従って、断裁量を演算する。

断裁量の演算は、例えば断裁量は、小口部のときには小口方向の寸法から（シートサイズ−仕上げサイズ＝断裁量）で演算し、その算出値と最小断裁量と最大断裁量を考慮して実行する断裁量を決定する。また、三方向断裁のときには、小口部を同様に算出し、天部と地部の断裁量は、［（シートサイズ−仕上げサイズ）×1／2＝断裁量］で演算し、その算出値と最小断裁量と最大断裁量を考慮して実行する断裁量を決定する。この場合に、最小断裁量は断裁揃えする最低カット幅から設定し、最大断裁量はシートの予約領域から設定し、算出値が最小断裁量より少ないとき、最大断裁量より大きいときには、最小断裁量または最大断裁量を実行する断裁量とする。

制御手段５５は、シート束の回転速度を設定する（Ｓｔ０３）。この速度設定は、前述した入力手段５２からの入力値または検出手段からの検出値で表紙シートの性状（サイズ、坪量、腰の強さ、摩擦係数など）を取得する（Ｓｔ０３−１）。この性状値と予め設定され、記憶手段（ＲＡＭ）５６に記憶された基準値とを比較する（Ｓｔ０３−２，Ｓｔ０３−３）。この回転速度設定は前述したように表紙シートが回転によるダメージを受けやすいときには低速度に設定し、回転によるダメージを受けづらいときには高速度に設定する。

制御手段５５は、シート束を設定された回転速度で回転する（Ｓｔ０４）。このときの回転方向と回転角度は、予め設定されている。例えば１方向断裁のときには、背部を断裁位置Ｃｐに向けてグリップする構成では、シート束をグリップした後に１８０度回転させて小口部を断裁位置Ｃｐに臨ませる。また三方向断裁のときには背部を断裁位置抜けてグリップする構成では、シート束をグリップした後に９０度回転させて天部または小口部を断裁位置Ｃｐに臨ませる。

そして制御手段５５はシート束の回転速度をステップＳｔ０３で指定された速度で回転する。この速度は平均速度（立ち上がり速度、低速度、立ち下がり速度の平均）又は最大速度が設定された速度を超えないようにする。

制御手段５５はシート束の姿勢を所定の方向（断裁辺を断裁位置に臨ませる）に偏向すると、シート束を断裁位置Ｃｐにセットする（Ｓｔ０５）。このときシート束の断裁辺縁と断裁刃の断裁ラインとの間に断裁量を設定する。

そして制御手段５５は断裁縁プレス部材１７でシート束を押圧する（Ｓｔ０６）。次でカッタモータＭｃを作動して断裁刃２２で断裁を実行する（Ｓｔ０７）。断裁動作の終了後、シート束押圧を解除する（Ｓｔ０８）。

制御手段５５は上記断裁動作の実行後に、残りの縁辺を断裁するときには、ステップＳｔ０４に戻って同様の動作を繰り返し実行する。すべての縁辺の断裁を終了したのち、制御手段５５はシート束をトリマーユニットＡの下流側に搬出する（Ｓｔ１０）。

Ａ シート束断裁装置（トリマーユニット）
Ｂ 製本装置
Ｃｐ 断裁位置
１０ シート束回転手段
１０ａ 第１回転部材（第１グリップ部材）
１０ｂ 第２回転部材（第２グリップ部材）
１７ 断裁縁プレス手段
２０ 断裁手段（カッタ機構）
２２ 切断刃
２５ フィーダ手段
２６ 搬入口
３１ 搬入経路
３３ 製本経路
３３ａ 排紙経路
３４ 表紙搬送経路
５５ 制御手段
５６ 記憶手段（ＲＡＭ）

Claims (9)

1. シート束の天部、地部、小口部の少なくとも一方向を断裁するシート束断裁装置であって、
   シート束を所定の断裁位置に保持するシート束回転手段と、
   前記シート束回転手段を所低速度で回転させる駆動手段と、
   前記シート束回転手段で断裁位置に回転したシート束の縁辺を断裁する断裁手段と、
   前記駆動手段による前記シート束保持手段の回転速度を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記シート束保持手段の平均回転速度若しくは最大回転速度を異なる複数段階の１つに選定可能に構成されていると共に、
   前記シート束回転手段と係合する表紙シートのサイズ、厚さ、材質、腰の強さ、摩擦係数などシート性状に応じて損傷、位置ズレなどダメージを受けやすい表紙シートのときには低速度で、
   ダメージを受け難い表紙シートのときには高速度で回転することを特徴とするシート束断裁装置。
2. 前記制御手段には、
   前記シート束回転手段で回転する表紙シートの性状を識別するシート性状識別手段と、
   表紙シートにダメージを及ぼす否か区別する基準値の記憶手段と、
   前記シート性状識別手段からのシート性状と前記基準値を比較してダメージを及ぼすか否かを判別する判別手段と、
   が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート束断裁装置。
3. 前記判別手段における前記シート性状識別手段は、
   入力手段から入力された入力データか、若しくは前記シート束回転手段に送られる表紙シートの性状を検出する検出手段からの検出データに基づいて表紙シートの性状を識別することを特徴とする請求項２に記載のシート束断裁装置。
4. 前記判別手段における基準値は、
   前記シート束を回転する複数の回転速度毎に設定され、
   表紙シートのサイズ、厚さ、坪量、腰の強さの少なくとも１つから設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
5. 前記シート束回転手段は、
   シートを断裁する断裁部に配置され、
   シート束を挟持する一対の回転部材と、
   前記回転部材を回転する駆動手段と、
   で構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
6. 前記断裁部の上流側には中紙シート束と表紙シートを綴じ合わせる製本部が配置され、
   前記断裁部の下流側にはトリミング断裁されたシート束を収納するシート束収納部が配置されていることを特徴とする請求項５に記載のシート束断裁装置。
7. 前記制御手段は、前記シート束回転手段に保持されたシート束の天部、地部、小口部の指定された少なくとも一辺を断裁するように構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
8. 順次給送されるシートを束状に集積する集積部と、
   前記集積部の下流側に配置された製本部と、
   前記製本部に表紙シートを給送する表紙給送部と、
   前記製本部の下流側に配置され、製本部から送られたシート束をトリミング断裁する断裁部と、
   前記断裁部の下流側に配置され、シート束を収納する収納部と
   を備え、
   前記断裁部には、請求項１から７のいずれか１項に記載のシート断裁装置が配置されていることを特徴とする製本装置。
9. シート上に画像形成する画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットから送られたシートを部揃え集積して表紙シートで綴じ合わせる製本処理ユニットと、
   から構成され、
   前記製本処理ユニットは請求項８に記載の製本装置であることを特徴とする画像形成システム。

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