JP4196905B2 - 用紙断裁装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙束に対して、中綴じ処理、中折り処理を行い製本化した後、用紙の小口を揃えるため小口を断裁する用紙断裁装置、用紙断裁装置を備えた画像形成装置に関するものである。

複数枚で１セットになる用紙束に対して中綴じ処理を行う用紙後処理装置として、従来、特許文献１、特許文献２、特許文献３等が知られている。

また、二つ折り処理を可能にする用紙後処理装置として、特許文献４、特許文献５等が提案されている。

用紙束に対して、中綴じ処理、中折り処理を行い製本化した後、用紙の小口を揃えるため小口を断裁する用紙断裁装置がある。また、近年、複写機、プリンタ、これらの複合機等の画像形成装置により画像が記録された用紙束に対して、用紙後処理装置により中綴じ処理、中折り処理を行い週刊誌のように製本化した後、用紙断裁装置により用紙の小口を揃えるため小口を断裁する用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置が提供されている。
特開平６−７２０６４号公報 特開平７−１８７４７９号公報 特開平８−１９２９５１号公報 特開平１０−１４８９８３号公報 特開平１０−１６７５６２号公報

断裁処理済みの複数の冊子を積載して収容する従来の冊子収納手段の冊子積載台には、バケットタイプ、コンベアタイプ等が用いられている。

バケットタイプの冊子収納手段は、用紙断裁装置の側面下部に固設された排紙皿に、断裁処理済みの冊子をそのまま放出して積載するものである。このタイプの冊子収納手段では、冊子の収容量が少数であり、かつ、複数の冊子をまとめて取り出す際の操作性が悪い。

コンベアタイプの冊子収納手段は、用紙断裁装置の側面下部にほぼ水平配置されて回動する排紙ベルトを備えたものである。断裁処理済みの冊子は、回動する排紙ベルト上に載置されて移動し、後続の冊子は先行する冊子の一部に重なった状態で載置されて排紙ベルト上で移動する。このタイプの冊子収納手段は、長大な排紙ベルトが必要であり、その上、冊子の積載容量が少ない。

本発明は、中綴じ処理及び二つ折り処理済みの用紙束の小口を断裁処理後、出来上がり冊子を排出して積載する用紙収納部の操作性の向上、冊子の収容量の増大化、及び用紙断裁装置の小型化を達成することを目的とする。

上記課題は、以下の本発明の用紙断裁装置により達成される。

（１） 二つ折り処理された用紙束の小口を断裁手段により断裁して冊子を仕上げる用紙断裁装置において、断裁処理済みの複数の前記冊子を受容し、前記冊子の折り目部を上にして用紙面を重ね合わせて積載する冊子収納手段の冊子積載台と、前記冊子積載台に直立して支持され、前記冊子積載台上に積載された冊子の用紙面を押圧する移動可能な押圧壁部材と、該押圧壁部材との間で冊子の用紙面を押圧する可動壁部材と、前記押圧壁部材を前記可動壁部材の方向にバネ付勢する長尺の板バネを巻き込んだゼンマイ状の定荷重バネ部材と、前記冊子積載台に直交する方向に移動可能であり、前記押圧壁部材との間で冊子の用紙面を押圧する仕切部材と、を有し、前記押圧壁部材は、前記冊子積載台に直立した押圧壁面部と、該押圧壁面部の上方に揺動可能に支持され、バネ付勢された傾斜面部とを備え、前記仕切部材は、上部に弾性変形可能な樹脂薄膜片を設けたことを特徴とする用紙断裁装置（請求項１）。

（２） 二つ折り処理された用紙束の小口を断裁手段により断裁して冊子を仕上げる用紙断裁装置において、断裁処理済みの複数の前記冊子を受容し、前記冊子の折り目部を上にして用紙面を重ね合わせて積載する冊子収納手段の冊子積載台と、前記冊子積載台に直立して支持され、前記冊子積載台上に積載された冊子の用紙面を押圧し、前記冊子積載台上を往復動して前記冊子の用紙面を支持する可動壁部材と、前記冊子積載台上に積載された冊子の用紙面を、前記可動壁部材に対向して押圧する移動可能な押圧壁部材と、前記冊子積載台に直交する方向に移動可能であり、前記押圧壁部材との間で冊子の用紙面を押圧する仕切部材と、を有し、前記押圧壁部材は、対向する前記可動壁部材の用紙支持壁面と平行し前記冊子積載台の冊子支持面に直立して冊子の用紙面を押圧する押圧壁面部と、該押圧壁面部の上方に揺動可能に支持され、バネ付勢された傾斜面部とを備え、前記仕切部材は、上部に弾性変形可能な樹脂薄膜片を設けたことを特徴とする用紙断裁装置（請求項２）。

（３） 用紙給送手段により給送された用紙に、画像情報に応じて画像を形成する画像形成手段と、画像形成された前記用紙を、中綴じ処理する綴じ手段、中綴じ処理された用紙束を二つ折り処理する折り手段を備えた用紙後処理装置と、前記（１）または（２）に記載の用紙断裁装置を有し、二つ折り処理及び中綴じ処理した用紙束の小口を断裁手段により断裁して冊子を仕上げることを特徴とする画像形成装置（請求項３）。

以上述べたように、本発明の用紙断裁装置及び用紙後処理装置により以下の効果が奏せられる。

（１） 本発明の用紙断裁装置によれば、冊子積載台上に積載される冊子の部数に関わりなく、用紙面を均一な押圧力により押圧して冊子揃えすることができる（請求項１）。

（２） 本発明の用紙断裁装置によれば、立姿勢の冊子下部を密接に挟持し、傾斜面部によって冊子の折り部の膨らみを押圧して圧縮でき、安定して大量の冊子をスタックすることが可能になる（請求項２）。

（３） 本発明の複写機、プリンタ、これらの複合機等の画像形成装置により画像形成された用紙は、用紙後処理装置により中綴じと中折り処理され、用紙断裁装置の断裁手段により用紙の小口が均一に揃えられ、製本化された冊子となり、冊子収納手段により、安定して大量の冊子をスタックすることが可能になる（請求項３）。

次に、本発明の用紙断裁装置、用紙後処理装置及び用紙後処理装置を備えた画像形成装置を図面に基づいて説明する。

図１は画像形成装置本体Ａ、用紙断裁装置Ｂ、用紙後処理装置ＦＳを備えた画像形成システムの全体構成図である。

図示の画像形成装置本体Ａは、画像読み取り部１、画像処理部２、画像書き込み部３、画像形成部４、給紙カセット５、給紙手段６、定着装置７、排紙部８、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）９を備えている。

画像形成装置本体Ａの上部には、自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。画像形成装置本体Ａの図示の左側面の排紙部８側には、用紙断裁装置Ｂを備えた用紙後処理装置ＦＳが連結されている。

自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは矢印方向に搬送され画像読み取り部１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、ＣＣＤイメージセンサ１Ａに読み込まれる。

ＣＣＤイメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部３に信号を送る。

画像書き込み部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部４の感光体ドラム４Ａに照射され、潜像を形成する。画像形成部４においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット５から給紙手段６により給送された用紙（記録紙）Ｓは転写手段４Ｂにより画像が用紙Ｓに転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置７により定着され、排紙部８から用紙後処理装置ＦＳに送り込まれる。或いは搬送路切り替え板８Ａにより自動両面コピー給紙部９に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは再び画像形成部４において、両面画像処理後、排紙部８から排出され、用紙後処理装置ＦＳにおいて、中綴じ処理、二つ折り処理された後、用紙断裁装置Ｂに送り込まれる。

用紙断裁装置Ｂは、用紙後処理装置ＦＳにより中綴じ処理、二つ折り処理された用紙束Ｓの小口近傍を、図３（ｄ）に示すように、断裁して小口ｂを揃えるもので、図４以降において詳述する。

用紙後処理装置ＦＳには、図示の上段から、固定排紙皿８１、表紙給紙手段４０、シフト処理搬送部２０、第１積載部３０、綴じ手段５０、折り手段６０が、ほぼ垂直方向に縦列配置されている。

用紙後処理装置ＦＳの図示右上方には入口搬送部１０が配置されている。また、用紙後処理装置ＦＳの図示左側面には、端綴じ及びシフト処理済みの用紙を積載する昇降排紙皿８２が配置されている。

図２は、用紙後処理装置ＦＳの用紙搬送経路を示す模式図である。

用紙後処理装置ＦＳは画像形成装置本体Ａから搬出された用紙Ｓの入口部１１が画像形成装置本体Ａの排紙部８と合致するよう位置と高さを調節して設置されている。

入口部１１の入口部ローラ対１２の用紙搬送下流に接続する用紙Ｓの搬送路は、上段の第１搬送路ｒ１と中段の第２搬送路ｒ２および下段の第３搬送路ｒ３の３系統に分岐されていて、切り替えゲートＧ１，Ｇ２の占める角度の選択により用紙Ｓが何れかの搬送路に給送される。

（１）ノンステープル、ノンソート（第１搬送路ｒ１）
画像形成装置本体Ａから排出された画像形成済みの用紙Ｓは、入口部１１に導入され、入口部ローラ対１２により搬送されて、入り口通過センサＰＳ１により用紙Ｓの搬送方向長さが検知される。用紙Ｓは上方の第１の切り替えゲートＧ１の右方の通路１３を通過して、上方の搬送ローラ対１４及び搬送ローラ対１５に挟持されて上昇搬送され、更に排出ローラ対１６に挟持されて機外上部の固定排紙皿８１上に排出され、順次積載される。

この用紙搬送過程では、切り替えゲートＧ１はソレノイドＳＤ１の駆動により揺動され、通路１７を閉止し、通路１３を開放状態にして、用紙Ｓの固定排紙皿８１への通過を可能にする。

（２）シフト処理又はノンソート（第２搬送路ｒ２）
この搬送モードに設定されると、切り替えゲートＧ１はソレノイドＳＤ１がオフの状態で、通路１３を閉止し、通路１７を開放状態に保持し、用紙Ｓの通路１７の通過を可能にする。

画像形成装置本体Ａから排出された画像形成済みの用紙Ｓは、入口部１１、入口部ローラ対１２を通過し、切り替えゲートＧ１の下方に開放状態に形成された通路１７を通過して、搬送ローラ対１８に挟持されて、第２搬送路ｒ２である斜め下方の第２の切り替えゲートＧ２の上方の通路２１を通過して、搬送ローラ対２２に挟持され、通路２３を経て、シフト手段２５、シフトローラ対２４に挟持され、排出ローラ対２６により排出され、大量の用紙を収納可能な昇降排紙皿８２上に積載される。

（３）端綴じ処理（第３搬送路ｒ３）
端綴じ処理又は中綴じ処理を施す用紙Ｓは、画像形成装置本体Ａ内で画像形成処理されて、用紙後処理装置ＦＳの入口部１１に送り込まれ、入口部ローラ対１２、第１の切り替えゲートＧ１の下方の通路１７を通過して、搬送ローラ対１８に挟持されて、第３搬送路ｒ３に搬送される。

第３搬送路ｒ３において、用紙Ｓは、切り替えゲートＧ２の下方の通路３１を通過して、下流の搬送ローラ対３２により挟持、搬送される。用紙Ｓは、更に下流の搬送ローラ対３４により挟持されて送り出され、第１積載部３０の傾斜配置された中間スタッカ３５の上方空間に排出され、中間スタッカ３５または中間スタッカ３５上に積載された用紙Ｓの上面に接し、滑走上昇したのち、搬送ローラ対３４から用紙Ｓの進行方向後端部が排出されたのちには、用紙Ｓの自重により下降に転じ、中間スタッカ３５の傾斜面上を滑落し、綴じ手段５０近傍の端綴じ用可動ストッパ部材（以下、端綴じストッパと称す）５１の用紙突き当て面に用紙Ｓの進行方向先端部が当接して停止する。

３６は中間スタッカ３５の両側面に移動可能に設けた一対の上流側幅整合手段である。上流側幅整合手段３６は用紙搬送方向と直交する方向に移動可能であり、用紙Ｓが中間スタッカ３５上に排出される用紙受け入れ時には、用紙幅より広く開放され、中間スタッカ３５上を搬送されて、端綴じストッパ５１に当接して停止するときには、用紙Ｓの幅方向の側縁を軽打して用紙束の幅揃え（幅整合）を行う。

この停止位置において、中間スタッカ３５上に所定枚数の用紙Ｓが積載、整合されると、綴じ手段５０により綴じ合わせ処理が行われ、用紙束が綴じ合わされる。

前記中間スタッカ３５の用紙積載面の一部には、駆動プーリ３７Ａと従動プーリ３７Ｂに巻回された複数の排出ベルト３８が回動可能に配置されている。綴じ処理された用紙束は、排出ベルト３８の排出爪３８ａにより用紙Ｓの後端部を保持されて、排出ベルト３８上に載せられ、中間スタッカ３５の載置面上を滑走して斜め上方に押し上げられ、排出ローラ対２６のニップ位置に進行する。回転する排出ローラ対２６に挟持された用紙束は、昇降排紙皿８２上に排出、積載される。

（４）表紙給紙（第４搬送路ｒ４）
表紙給紙手段４０は、表紙載置部４１、表紙送り部４２から構成されている。

表紙給紙手段４０から給紙された１枚の表紙Ｋは、通路４３を通過して、搬送ローラ対１４の他のニップ位置を通過し、通路１９、搬送ローラ対１８を通過した後、第３搬送路ｒ４の搬送ローラ対３２、通路３３、搬送ローラ対３４を経て、中間スタッカ３５上に到達する。

（５）中綴じ処理（第５搬送路ｒ５）
綴じ手段５０は、上部機構５０Ａと下部機構５０Ｂとの２分割構造に構成され、その中間に、用紙Ｓが通過可能な通路５２を形成している。

綴じ手段５０は、用紙搬送方向に直交する方向に２組配置され、図示しない駆動手段により、用紙搬送方向に直交する方向に移動可能である。この綴じ手段５０により、用紙幅方向の中央振り分け２箇所に綴じ針ＳＰを打つ。

中綴じモードに設定され、表紙Ｋ及び用紙Ｓのサイズ（搬送方向の長さ）が設定又は検知されると、中綴じ用可動ストッパ部材（以下、中綴じストッパと称す）５３は所定位置に移動して停止する。中綴じストッパ５３の起動に連動して端綴じストッパ５１が退避し、通路５２を開放する。

表紙Ｋが中間スタッカ３５上の所定位置に載置された後、画像形成装置本体Ａから搬出された用紙Ｓが、用紙後処理装置ＦＳの入口搬送部１０から第３搬送路ｒ３を通過して、中間スタッカ３５上に載置された表紙Ｋの上面に順次積載され、用紙Ｓの端部が中綴じストッパ５３に当接して位置決めされる。５６は中綴じ処理時に用紙Ｓの幅方向を規制する下流側幅整合手段であり、前記上流側幅整合手段３６と同様に１枚の用紙Ｓが搬入される都度、用紙Ｓの幅方向の側端を叩いて幅整合を行う。

また、中綴じ処理時に、中間スタッカ３５上を搬送して綴じ手段５０の上流側を進行する用紙Ｓに対して、用紙Ｓが中綴じストッパ５３に突き当たる頃を見計らって、上流側幅整合手段３６と下流側幅整合手段５６とを同時に作動させて、用紙幅整合を行って用紙揃えする。

このようにして、中間スタッカ３５上を進行し、綴じ手段５０を中心にして上流側と下流側に亘って延長して積載される用紙Ｓ及び表紙Ｋは、上流側幅整合手段３６と下流側幅整合手段５６とにより、用紙Ｓの全長に亘り正確に幅整合される。

最終の用紙Ｓが中間スタッカ３５上に位置決め載置された後、表紙Ｋと用紙Ｓの全頁とから成る用紙束に綴じ手段５０による中綴じ処理を行う。この中綴じ処理により、表紙Ｋ及び用紙Ｓの搬送方向の中央部に綴じ針が打ち込まれる。綴じ針ＳＰは綴じ針打ち込み駆動側を有する下部機構５０Ｂから、綴じ針クリンチ側を有する上部機構５０Ａに向けて打ち込まれる。

（６）二つ折り処理（第６搬送路ｒ６）（図２参照）
中綴じ処理後、中綴じストッパ５３が揺動して、通路５２の下流の通路を開放する。中綴じ処理された表紙Ｋと用紙Ｓから成る用紙束は、湾曲した通路と中間搬送ローラ対６１を通過して斜め下方の搬送ベルト６２によりガイド板６３に案内されて搬送され、更に、第２積載部（スタック台）６４上を搬送されて、折り部可動ストッパ手段６５に用紙束の搬送方向の先端部が当接して、所定位置に停止する。折り部可動ストッパ手段６５は用紙サイズの設定又は検知と駆動手段により所定位置に移動可能である。

折り手段６０は、用紙突き出し手段６６、折りローラ６７、搬送ベルト６８、加圧ローラ６９等から構成されている。

二つ折り開始信号により、用紙突き出し手段６６の突き出し板６６Ａが斜め上方に直進して、突き出し板６６Ａの先端部は、表紙Ｋと用紙Ｓから成る用紙束の中央部を押し上げ、用紙束を介して折りローラ６７のニップ部を押し広げて揺動、離間させる。

突き出し板６６Ａの先端部が前記ニップ部を通過後、突き出し板６６Ａが後退して、用紙束の中央部は、折りローラ６７により挟圧されて、折り目部が形成される。この折り目部は、前述の中綴じ処理による用紙束への綴じ針の打ち込み位置と一致する。この中綴じ、中折り処理は、最大６４ページ（１６枚）の用紙を処理可能とする。

回転する一対の折りローラ６７により挟圧されて折り目部を形成された用紙束の中央部は、一対の搬送ベルト６８に挟持されて搬送され、一対の加圧ローラ６９のニップ位置に送り込まれ、この位置で折り目部が更にしっかり付けられた後、排出される。

図３（ａ）は用紙Ｓの二つ折りする折り目部ａに沿って中央振り分け２箇所に綴じ針ＳＰを打針する中綴じ処理を示す用紙の平面図、図３（ｂ）は中綴じと二つ折りの後処理を施した冊子ＳＡの斜視図、図３（ｃ）は後処理済みの冊子ＳＡを両開きした状態を示す斜視図、図３（ｄ）は中綴じと二つ折りの後処理を施した冊子ＳＡの断面図である。これらの図において、ｂは用紙Ｓの側端部の小口、ｃは小口揃えするための断裁線である。

中綴じ処理と二つ折り処理により作製された冊子ＳＡは、表紙Ｋの第１面（ｐ１，ｐ８）を外側に向け、その裏面側に第２面（ｐ２，ｐ７）、更にその内側に中身である用紙Ｓの第１面（ｐ３，ｐ６）、その内側に用紙Ｓの第２面（ｐ４，ｐ５）が配置され、図示のように８頁（ｐ１〜ｐ８）から成る冊子の頁揃えができる。

画像形成装置本体Ａの操作部において、冊子作成オートモードを選択、設定し、表紙載置部４１上に表紙Ｋを積載し、プリントを開始すると、画像形成装置本体Ａの制御部により、前記の画像プロセスが実行され、画像を担持した用紙Ｓは用紙後処理装置ＦＳにより、中綴じ処理と二つ折り処理とが行われて、連続して冊子ＳＡが作製、排出される。

用紙後処理装置ＦＳの操作部において、冊子作製マニュアルモードを選択、設定し、表紙載置部４１上に、表紙Ｋとその下に画像形成済みの１冊分の用紙Ｓとを積載し、送り出し動作を開始すると、用紙後処理装置ＦＳの制御部により、表紙Ｋと用紙Ｓは用紙後処理装置ＦＳにより、中綴じ処理と二つ折り処理とが行われて、１冊分の冊子が作製、排出される。

図４は、本発明の用紙断裁装置Ｂの全体構成図である。用紙断裁装置Ｂは、第１搬送手段１００、第２搬送手段２００、断裁手段３００、冊子収納手段４００から構成されている。

図５は、用紙断裁装置Ｂの用紙搬送経路を示す断面図である。

用紙後処理装置ＦＳの折り手段６０により二つ折り処理された冊子ＳＡは、用紙断裁装置Ｂの入口部に配置された搬送ベルト１０１上に排出される。搬送ベルト１０１は、支持部材１０２に回動可能に支持され、駆動ローラ１０３により回動される。

搬送ベルト１０１の用紙搬送方向下流側には、駆動ローラ１１２と従動ローラ１１３に巻回された下搬送ベルト１１１が回動可能に配置されている。下搬送ベルト１１１の上方には、上搬送ベルト１１４が圧接し、従動して回動される。ローラ１１５，１１６を巻回する上搬送ベルト１１４は、支持部材１１７に回動可能に支持されている。支持部材１１７は、バネ１１８により付勢され、上搬送ベルト１１４を下搬送ベルト１１１に圧接する。搬送ベルト１０１により搬送された冊子ＳＡは、下搬送ベルト１１１と上搬送ベルト１１４により圧接、挟持されて搬送される。

下搬送ベルト１１１の用紙搬送方向下流側には、駆動手段に接続する駆動ローラ１２１と、駆動ローラ１２１に圧接して回動する従動ローラ１２２が配置されている。下搬送ベルト１１１と上搬送ベルト１１４とに挟持されて搬送される冊子ＳＡは、案内板１２３を通過して、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２に挟持されて搬送される。

駆動ローラ１２１の用紙搬送方向下流側には、断裁上刃３０１、断裁下刃３０２、可動板３１０、押圧ローラ３１１、屑箱３２０及び駆動手段から成る断裁手段３００が配置されている。断裁手段３００の詳細は後述する。

断裁手段３００により小口ｂを断裁されて仕上げられた冊子ＳＡは、第２搬送手段２００において、回動する下搬送ベルト２０１、従動して回動される上搬送ベルト２０６、及び駆動回転する上ローラ２０５に挟持されて搬送される。

下搬送ベルト２０１は、駆動手段に接続する駆動ローラ２０２により回動される。２０３は、下搬送ベルト２０１により従動回転する従動ローラである。下搬送ベルト２０１の内方で冊子搬送路近傍には、搬送支持板２０４が固設されている。

上搬送ベルト２０６は、ローラ２０７，２０８を巻回して回動可能であり、支持部材２０９に支持されている。支持部材２０９は、バネ付勢され、上搬送ベルト２０６を下搬送ベルト２０１を介して搬送支持板２０４に圧接する。断裁処理された冊子ＳＡは、第２搬送手段２００の下搬送ベルト２０１と上ローラ２０５との間隙を通過し、更に、下搬送ベルト２０１と上搬送ベルト２０６により圧接、挟持されて搬送される。

下搬送ベルト２０１により水平方向に搬送される冊子ＳＡは、回転する大径ローラ２１１と、固定配置された案内板に案内されて、垂直上方に約９０°偏向されて上昇搬送される。冊子ＳＡは、更に大径ローラ２１１とピンチローラ２１３とに挟持されて、冊子排出口２１４を通過して排出され、冊子ＳＡの折り目部ａを上に、小口ｂを下にして、冊子収納手段４００の冊子積載台４０１上に載置される。

冊子収納手段４００は、冊子積載台４０１、可動壁部材４１０、仕切部材４２０、押圧壁部材４３０、保護部材４４０及び駆動手段とから構成されている。

冊子積載台４０１は、断裁処理済みの複数の冊子ＳＡを冊子排出口２１４から順次受容して、冊子ＳＡの折り目部ａを上にして用紙面を重ね合わせて積載する。可動壁部材４１０は、冊子積載台４０１に直立して水平移動可能に支持され、冊子積載台４０１上に積載された冊子ＳＡの用紙面を押圧し、冊子積載台４０１上と冊子排出口２１４との間を水平方向に往復動する。

可動壁部材４１０は、通常は冊子排出口２１４よりも前進した停止位置で冊子積載台４０１上に積載された冊子ＳＡを受け止め、断裁処理済みの冊子ＳＡが冊子積載台４０１に搬入される都度、冊子排出口２１４を開放する位置まで待避し、冊子ＳＡが冊子排出口２１４を通過完了後に、冊子ＳＡの用紙面を押圧しながら停止位置に復帰して待機する。

仕切部材４２０は、冊子積載台４０１に直交する垂直方向に移動可能であり、可動壁部材４１０が次の冊子受入のため、冊子排出口２１４が開放されるように待避を始めるとき、仕切部材４２０が可動壁部材４１０の代わりに積載済みの冊子ＳＡの用紙面を受け止め、可動壁部材４１０が次の冊子ＳＡの用紙面を押圧しながら停止位置に前進する動作に合わせて、仕切部材４２０が冊子積載台４０１の後端部に沿って下降を開始して待避し、冊子積載台４０１上に次の冊子ＳＡを受け入れ可能にする。可動壁部材４１０が停止位置に移動完了するのに合わせて、仕切部材４２０が上昇開始する。

押圧壁部材４３０は、冊子積載台４０１に直立して移動可能に支持され、バネ付勢されている。押圧壁部材４３０の冊子接触面は、可動壁部材４１０又は仕切部材４２０に対向し、冊子積載台４０１上に積載された冊子ＳＡの用紙面を押圧、保持する。

図６は冊子搬送系の駆動手段を示す構成図である。

冊子搬送用モータＭ１は、第１搬送手段１００及び第２搬送手段２００を駆動する。モータＭ１の駆動軸に設けた歯車ｇ１は、歯車ｇ２，ｇ３，ｇ４，ｇ５を介して第１搬送手段１００の駆動ローラ１２１を回転させる。駆動ローラ１２１はベルトＴＢ１を介して駆動ローラ１１２を回転させ、下搬送ベルト１１１を回動させる。

歯車ｇ４と同軸上のプーリＴＰ１を巻回するベルトＴＢ２は、プーリＴＰ２，ＴＰ３，ＴＰ４を巻回して回動可能である。プーリＴＰ２の回転軸上には、上ローラ２０５が固定されて回転可能である。プーリＴＰ４の回転軸上に固定された歯車ｇ６は、駆動ローラ２０２の回転軸上に固定された歯車ｇ７を回転させる。駆動ローラ２０２は下搬送ベルト２０１を回動させる。

駆動ローラ２０２の回転軸上に固定されたプーリＴＰ５と、中間軸上のプーリＴＰ６とを巻回するベルトＴＢ３は、プーリＴＰ６の回転軸上に固定された歯車ｇ８，ｇ９を介して、歯車ｇ９の回転軸上に固定された大径ローラ２１１を回転させる。

図７は、第２搬送手段２００の下搬送ベルト２０１、及び可動ストッパ２２１の駆動手段を示す断面図である。

ストッパ移動用モータＭ２は、歯車ｇ１１，ｇ１２、ベルトＴＢ４を介して可動ストッパ２２１を用紙サイズに対応した所定位置に移動させる。ストッパ解除用モータＭ３は、歯車ｇ１３，ｇ１４を介してカム２２２を駆動回転させ、可動ストッパ２２１を起倒させる。可動ストッパ２２１は冊子ＳＡの先端部の突き当て時には、起立した初期状態に保持され、冊子ＳＡの排紙時には、モータＭ３の駆動により倒された状態になる。

冊子ＳＡの厚さ、即ち、１枚の用紙の厚さと用紙束の枚数とにより、冊子断裁前の小口の突出量が異なるから、可動ストッパ２２１の設定位置は、これらの数値設定、又は冊子の厚さ検知により、制御手段が最適値を選択する。

図８は、上搬送ベルト２０６を含む押圧ユニットの駆動手段の正面図である。

プレス用モータＭ４は、歯車ｇ２１，ｇ２２，ｇ２３，ｇ２４，ｇ２５，ｇ２６を介して、回転円板２３１を回転させる。回転円板２３１に植設された偏心ピン２３２は、クランク２３３の下端部に接続し、クランク２３３を揺動させる。クランク２３３の上端部は、連結板２３４に接続し、連結板２３４を昇降させる。連結板２３４は２本のバネ２３５により図示下方に付勢されている。

連結板２３４の両側部に固定された２本の連結桿２３６は、固定枠体２３７に固定された軸受２３８に嵌合し、昇降可能に支持されている。連結桿２３６の上端部は、押圧板２４０に固定されている。

押圧板２４０は、上搬送ベルト２０６を支持する支持部材２０９に対してバネ付勢されて昇降可能に支持されている。下搬送ベルト２０１面上に載置された冊子ＳＡの小口を断裁する時に、押圧板２４０は、回転円板２３１の駆動回転により、クランク２３３、連結板２３４、連結桿２３６を介して昇降する。更に、押圧板２４０は、冊子ＳＡの厚さに応じて移動し、冊子ＳＡ上面を押圧する。

図９は、断裁手段３００の断面図である。

断裁手段３００は、断裁上刃３０１、断裁下刃３０２、断裁上刃３０１を昇降可能に駆動する駆動手段から成る。

断裁用モータＭ５は、歯車ｇ３１，ｇ３２，ｇ３３を回転させ、歯車ｇ３３の偏心位置に植設された偏心ピン３０３を偏心回転させる。偏心ピン３０３の先端部は、可動部材３０４の内周面を摺動して、可動部材３０４を昇降させる。

可動部材３０４と一体をなし昇降可能に支持された昇降シャフト３０５の上部には、上刃支持枠体３０６が固定されている。上刃支持枠体３０６には、断裁上刃３０１が固定されている。

下降する断裁上刃３０１の刃先と、固定位置の断裁下刃３０２の刃先とにより、冊子ＳＡの小口が断裁される。３２０は小口から断裁された屑を収容する屑箱である。

上刃支持枠体３０６には、押圧板３０９がバネ３０８に付勢されて支持されている。上刃支持枠体３０６の下部には、可動板３１０を押圧する押圧ローラ３１１が支持されている。

上刃支持枠体３０６の下降行程では、押圧板３０９が下降して、断裁下刃３０２上に載置された冊子ＳＡの上面を押圧し、次に、下降する押圧ローラ３１１が可動板３１０を押圧し、断裁上刃３０１の刃先が小口ｂを断裁する。

図１０は、冊子排出口２１４近傍の可動壁部材４１０と仕切部材４２０を示す断面図である。

可動壁部材４１０は、積載された冊子ＳＡを押圧する直立した垂直壁部４１１を有し、冊子積載台４０１方向に水平移動可能である。モータＭ６は、歯車ｇ４１，ｇ４２，ｇ４３，ｇ４４，ｇ４５を介して回転円板４１２を回転させる。回転円板４１２の偏心位置に植設された偏心ピン４１３は、クランク４１４の右端部に接続し、クランク４１４を揺動させる。クランク４１４の図示の左端部は、可動壁部材４１０に接続し、可動壁部材４１０を水平方向に移動させる。図示の実線で示す可動壁部材４１０は待避位置を示し、冊子排出口２１４を開口し、冊子ＳＡを通過可能にする状態である。一点鎖線で示す位置は、可動壁部材４１０が駆動手段により水平方向に移動された停止位置である。

可動壁部材４１０の近傍に平行配置された仕切部材４２０の両側端部に配置された可動保持部材４２１は、２組のローラ４２２，４２３を回転可能に保持している。２組のローラ４２２，４２３は、装置本体の両側端部に配置されたガイドレール４２４に転動して、可動保持部材４２１を昇降可能にする。

即ち、可動保持部材４２１は、ガイドレール４２４の下部に設けた図示しないモータＭ７及び駆動手段により、ガイドレール４２４に沿って昇降駆動される。図示の仕切部材４２０は下方の待避位置から上昇し、冊子ＳＡを保持可能にする状態を示す。

図１１は、可動壁部材４１０、仕切部材４２０、押圧壁部材４３０の斜視図である。可動壁部材４１０の冊子幅方向の外形寸法Ｗ１は、可動壁部材４１０の外側に配置された仕切部材４２０の冊子幅方向の内側寸法Ｗ２より小さく設定されているから、可動壁部材４１０と仕切部材４２０とが干渉することはない。

仕切部材４２０の上部に設けられた弾性変形可能な樹脂薄膜片４２５により、仕切部材４２０の上昇時に、可動壁部材４１０の両端部にある積載済みの冊子下部と、仕切部材４２０との衝突を防止する。

図１２は、冊子収納手段４００の冊子積載台４０１と押圧壁部材４３０とを示す断面図である。

押圧壁部材４３０は、垂直な押圧壁面部４３１、傾斜角を有する傾斜面部４３２、バネ取付部４３３、ローラ取付部４３４から成る。押圧壁面部４３１は、冊子積載台４０１上に折り目部ａを上にして載置された冊子ＳＡの下方を押圧する。押圧壁面部４３１の垂直方向長さは、冊子ＳＡの高さ方向最小長さの半分以下の長さに設定されている。押圧壁面部４３１の上方に接続する傾斜面部４３２は、冊子ＳＡの上方の倒れを保持する。

押圧壁部材４３０の底部のローラ取付部４３４は、ローラ４３５，４３６を回転可能に保持する。ローラ４３５，４３６は、冊子積載台４０１の下方に平行配置された案内部材４３７の平行面に沿って転動し、押圧壁部材４３０を直線移動させる。

バネ取付部４３３に一端を固定された定荷重バネ部材４３８の他端は、バネ巻き取り部材４３９に巻き込まれて固定されている。定荷重バネ部材４３８は、バネ性を有する板バネをゼンマイ状に巻回したもので、その張力により押圧壁部材４３０を可動壁部材４１０側に引き寄せ、冊子ＳＡを挟持する。

押圧壁部材４３０の他の実施の形態として、傾斜面部４３２を揺動可能に支持し、かつ、バネ付勢しておき、冊子の折り部の膨らみを押圧して圧縮するような構成にすることも可能である。

冊子ＳＡの収納過程を以下に示す。図１３は、冊子ＳＡを冊子収納手段４００に収容する過程を示すタイムチャートである。図１４〜図１７は、冊子収納手段４００に冊子ＳＡが積載される過程を示す断面図である。

（１） 図１４は、冊子ＳＡを冊子収納手段４００に収容する以前の初期状態を示す断面図である。この初期状態においては、可動壁部材４１０が前進して冊子排出口２１４を閉鎖した位置に、仕切部材４２０が上昇した位置に、それぞれ停止している。先行する冊子ＳＡ１の下部は、可動壁部材４１０の垂直壁部４１１と押圧壁部材４３０の押圧壁面部４３１とに挟持されている。冊子ＳＡ１の二つ折り処理された上部は、ふくらみを有し自重で押圧壁部材４３０の傾斜面部４３２に倒れて載置されている。

（２） 冊子ＳＡの小口断裁処理後、所定時間経過すると、モータＭ６の駆動により可動壁部材４１０が後退して冊子排出口２１４を開放した位置に停止し、後続の冊子ＳＡ２の受入を可能にする。仕切部材４２０は初期位置の上方に停止したまま、可動壁部材４１０に代わって冊子ＳＡ１を挟持する（図１５参照）。

（３） 後続の冊子ＳＡ２が冊子排出口２１４から送り出されて、冊子ＳＡ２の下端部が大径ローラ２１１とピンチローラ２１３の挟持位置を通過後、可動壁部材４１０が前進を開始する。可動壁部材４１０は前進して冊子ＳＡ２を押圧し、仕切部材４２０方向に押し進める。可動壁部材４１０の前進開始とほぼ同時に、モータＭ７の駆動開始により仕切部材４２０が下降開始する（図１６参照）。

（４） 仕切部材４２０が下降して、冊子積載台４０１より下方に待避して停止すると、冊子ＳＡ２は、前進する可動壁部材４１０に押圧され、先行の冊子ＳＡ１に折り重なるように積載される（図１７参照）。

（５） 可動壁部材４１０が前進して停止位置に到達後停止すると、冊子ＳＡ１，ＳＡ２は、可動壁部材４１０と、バネ付勢された押圧壁部材４３０に挟持される。その後、仕切部材４２０が上昇して、可動壁部材４１０の背部の初期位置に到達して停止する（図１４、図１８参照）。

図１８は、冊子積載台４０１上に複数部の冊子ＳＡを積載した状態の冊子収納手段４００を示す断面図である。

冊子ＳＡの下部は、可動壁部材４１０と、バネ付勢された押圧壁部材４３０により、立姿勢で密接に挟持される。折り目部を有し膨れた形状をなす冊子ＳＡの上部は、押圧壁部材４３０の傾斜面部４３２の上方に広がった空間部に折り重なるように積載される。冊子積載完了後、又は冊子積載動作中に、冊子ＳＡの上部を把持して容易に取り出すことができる。

画像形成装置本体、用紙断裁装置、用紙後処理装置を備えた画像形成システムの全体構成図。 用紙後処理装置の用紙搬送経路を示す模式図。 中綴じ処理した用紙の平面図、中綴じと二つ折りの後処理を施した冊子の斜視図、冊子を両開きした状態を示す斜視図、冊子の断面図。 本発明の用紙断裁装置の全体構成図。 用紙断裁装置の用紙搬送経路を示す断面図。 冊子搬送系の駆動手段を示す構成図。 第２搬送手段の下搬送ベルト、可動ストッパの駆動手段を示す断面図。 上搬送ベルトを含む押圧ユニットの駆動手段の正面図。 断裁手段の断面図。 冊子排出口近傍の可動壁部材と仕切部材を示す断面図。 可動壁部材、仕切部材、押圧壁部材の斜視図。 冊子収納手段の冊子積載台と押圧壁部材とを示す断面図。 冊子を冊子収納手段に収容する過程を示すタイムチャート。 冊子収納手段の初期状態を示す断面図。 冊子収納手段に冊子が積載される過程を示す断面図。 冊子収納手段に冊子が積載される過程を示す断面図。 冊子収納手段に冊子が積載される過程を示す断面図。 冊子積載台上に複数部の冊子を積載した状態の冊子収納手段を示す断面図。

符号の説明

５０ 綴じ手段
６０ 折り手段
１００ 第１搬送手段
２００ 第２搬送手段
２１１ 大径ローラ
２１２ 案内板
２１３ ピンチローラ
２１４ 冊子排出口
３００ 断裁手段
４００ 冊子収納手段
４０１ 冊子積載台
４１０ 可動壁部材（プッシャ）
４２０ 仕切部材（ホールド板）
４２１ 可動保持部材
４３０ 押圧壁部材
４３１ 押圧壁面部
４３２ 傾斜面部
４３８ 定荷重バネ部材
４３９ バネ巻き取り部材
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ 用紙断裁装置
ＦＳ 用紙後処理装置
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７ モータ
ＳＡ，ＳＡ１，ＳＡ２ 冊子
ａ 折り目部
ｂ 小口

Claims (3)

1. 二つ折り処理された用紙束の小口を断裁手段により断裁して冊子を仕上げる用紙断裁装置において、
   断裁処理済みの複数の前記冊子を受容し、前記冊子の折り目部を上にして用紙面を重ね合わせて積載する冊子収納手段の冊子積載台と、
   前記冊子積載台に直立して支持され、前記冊子積載台上に積載された冊子の用紙面を押圧する移動可能な押圧壁部材と、
   該押圧壁部材との間で冊子の用紙面を押圧する可動壁部材と、
   前記押圧壁部材を前記可動壁部材の方向にバネ付勢する長尺の板バネを巻き込んだゼンマイ状の定荷重バネ部材と、
   前記冊子積載台に直交する方向に移動可能であり、前記押圧壁部材との間で冊子の用紙面を押圧する仕切部材と、を有し、
   前記押圧壁部材は、前記冊子積載台に直立した押圧壁面部と、該押圧壁面部の上方に揺動可能に支持され、バネ付勢された傾斜面部とを備え、
   前記仕切部材は、上部に弾性変形可能な樹脂薄膜片を設けたことを特徴とする用紙断裁装置。
2. 二つ折り処理された用紙束の小口を断裁手段により断裁して冊子を仕上げる用紙断裁装置において、
   断裁処理済みの複数の前記冊子を受容し、前記冊子の折り目部を上にして用紙面を重ね合わせて積載する冊子収納手段の冊子積載台と、
   前記冊子積載台に直立して支持され、前記冊子積載台上に積載された冊子の用紙面を押圧し、前記冊子積載台上を往復動して前記冊子の用紙面を支持する可動壁部材と、
   前記冊子積載台上に積載された冊子の用紙面を、前記可動壁部材に対向して押圧する移動可能な押圧壁部材と、
   前記冊子積載台に直交する方向に移動可能であり、前記押圧壁部材との間で冊子の用紙面を押圧する仕切部材と、を有し、
   前記押圧壁部材は、対向する前記可動壁部材の用紙支持壁面と平行し前記冊子積載台の冊子支持面に直立して冊子の用紙面を押圧する押圧壁面部と、該押圧壁面部の上方に揺動可能に支持され、バネ付勢された傾斜面部とを備え、
   前記仕切部材は、上部に弾性変形可能な樹脂薄膜片を設けたことを特徴とする用紙断裁装置。
3. 用紙給送手段により給送された用紙に、画像情報に応じて画像を形成する画像形成手段と、
   画像形成された前記用紙を、中綴じ処理する綴じ手段、中綴じ処理された用紙束を二つ折り処理する折り手段を備えた用紙後処理装置と、
   請求項１または２に記載の用紙断裁装置を有し、
   二つ折り処理及び中綴じ処理した用紙束の小口を断裁手段により断裁して冊子を仕上げることを特徴とする画像形成装置。

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