JP4345787B2 - 製本装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は製本装置に関し、特に、複数枚の用紙を接着剤で接着することにより冊子を作成する製本装置に関する。

軽印刷の分野においては、たとえば、電子写真画像形成装置のように高速の画像形成性能を有する画像形成装置と製本装置とを連結することにより、印刷から製本までを１工程で行い冊子を作成する画像形成システムが普及している。

このような画像形成システムは、印刷工程と製本工程とが別工程で実行される従来の一般的な本製造工程に対して、印刷速度、製本速度自体は低いが、印刷内容を随時変更できるという利点を有し、総合的に高効率の画像形成システムであり、ＰＯＤ（ＰＩＲＩＮＴ ＯＮ ＤＥＭＡＮＤ）システムとして、利用されている。

ＰＯＤシステムは、画像形成装置と製本装置とが連結されているということと、印刷・製本のための工場に設置されるのではなく、オフィス内あるいはオフィスと同一建物内に設置されることが多いことから、小型である必要があり、システムを構成する各部も小型であることが要求される。

したがって製本装置としても、工程が比較的単純な糊付け処理により用紙を束ね冊子を作成するものが用いられる。

特許文献１には、塗布ローラに対して用紙束を移動させることにより、塗布ローラを用紙束の背の長手方向に相対的に移動させて接着剤を塗布し、冊子を作成する小型化された製本装置が開示されている。

特許文献２、３では、小型の製本装置に適した塗布装置において、接着剤の補給を正確な割合で簡単に行う接着剤補給装置が開示されている。

特許文献２、３では、接着剤のペレットを傾斜した搬送路で搬送し、搬送路に設けたしきり部材を開閉することにより、１回の補給で数個程度のペレットを定量ずつ補給する補給手段が提案されている。
特開２０００−１６８２６５号公報 特開２００４−２０９７４６号公報 特開２００４−２７６４５７号公報

小型化された接着剤の塗布装置においては、接着剤の液を収容する接着剤槽の容積が小さいために、接着剤槽内の接着剤の液面が接着剤の消費により大きく変動することから、接着剤の補給を正確に行うことが要求されるとともに用紙束の厚さ等に応じて補給割合を制御する必要があり、正確性及び迅速性のある補給制御が要求される。

特許文献２、３のように数個のペレットを単位として補給する補給機構を用いた場合、数個を単位とする補給の回数を制御することにより補給制御が行われることになるが、このような補給制御では補給の正確性が十分でなく、また、接着剤量の変化に迅速に対応できる制御の迅速性に劣り、均一な塗布を長期間に亘って行うことが困難であるという問題がある。

すなわち、補給単位に狂いがある場合、正確でない補給が繰り返し行われることにより、補給誤差が累積し、接着剤槽中の接着剤の量が過剰または不足する事態に至る。

本発明は、従来の接着剤補給におけるこのような問題を解決する目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
１．接着剤のペレットを収納するペレット収納部、及び該ペレット収納部から計数可能な形態でペレットを取り出す補給手段を有する補給装置、並びに、
前記補給手段により補給されたペレットを溶融し、溶融した接着剤液を収容する接着剤槽、及び該接着槽から汲み上げられた接着剤液を塗布する塗布ローラを有する塗布装置を備えた製本装置において、
前記補給手段により前記接着剤槽に補給されるペレットの個数を検知する補給センサ、及び該補給センサの出力に基づいて、前記補給手段によるペレットの補給動作を制御する制御手段を有することを特徴とする製本装置。
２．前記補給センサは、補給されるペレットの個数に比例する信号を出力することを特徴とする前記１に記載の製本装置。
３．前記制御手段は、１回の補給動作における補給量を前記補給センサの出力に基づいて制御することを特徴とする前記１又は前記２に記載の製本装置。
４．前記補給手段がペレットを搬送するベルトを有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の製本装置。
５．前記ベルトは、凹凸を持った搬送面を有することを特徴とする前記４に記載の製本装置。
６．前記補給手段は、ペレットの排出をブロックする狭い開口とペレットを排出する広い開口とを形成する開口形成手段を有することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の製本装置。
７．用紙に画像を形成する画像形成装置と、該画像形成装置から送り込まれた用紙を複数枚束ねて製本する前記１〜６の何れか１項に記載の製本装置とを備えた画像形成システム。

本発明では、接着剤の補給量の検知を行い、検知結果に基づいて補給制御を行っているので、接着剤槽中の接着剤の量が正確に制御されるとともに、接着剤槽中の接着剤量の変化に迅速に対応した制御が行われ、品質の安定した冊子が作成される。

図示の実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図１は本発明の実施の形態に係る製本装置を備えた画像形成システムの全体を示す図である。

画像形成システムは画像形成装置Ａ及び製本装置Ｂを有する。

画像形成装置Ａは電子写真方式により用紙に画像を形成するものであり、画像形成部Ａ１、原稿搬送装置Ａ２及び画像読取部Ａ３を有する。

画像形成部Ａ１において、ドラム状の感光体１の周囲に帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５Ａ、分離装置５Ｂ及びクリーニング装置６が配置され、これらの電子写真プロセス装置により、帯電、露光、現像及び転写が行われて感光体１上にトナー像が形成され、用紙Ｓ１に画像が形成される。

用紙Ｓ１は３個の給紙トレイ７Ａに収納されており、これらの給紙トレイ７Ａから用紙Ｓ１が１枚ずつ給紙され、転写装置５Ａにより、感光体１上のトナー像が用紙Ｓ１に転写される。

用紙Ｓ１に転写されたトナー像が定着装置８を通過して定着処理される。定着処理された用紙Ｓ１は、排紙ローラ７Ｃから排紙されるか又は再給紙路７Ｅに搬送される。

片面プリントにおけるフェースダウン排紙、片面プリントにおけるフェースアップ排紙又は両面画像形成における表面画像形成において、切り替えゲート７Ｄが用紙Ｓ１を切り替え案内する。即ち、フェースアップ排紙においては、切り替えゲート７Ｄは用紙Ｓ１を直進させ、フェースダウン排紙及び両面画像形成においては、切り替えゲート７Ｄは用紙Ｓ１を下方に案内する。

フェースダウン排紙においては、用紙Ｓ１は下方に案内された後に、スイッチバックして上方に搬送され、排紙ローラ７Ｃから排紙される。

両面画像形成においては、用紙Ｓ１は下方に案内され、スイッチバックによる表裏反転後に再給紙路７Ｅを経て、転写装置５Ａが配置された転写部に再給紙され、裏面画像の転写が行われる。

原稿搬送装置Ａ２は原稿を１枚ずつ読取位置に搬送する。画像読取部Ａ３は原稿搬送装置Ａ２により搬送された原稿又は原稿台９に載置された原稿の画像を読み取って、画像信号を生成する。通信部Ａ４はネットワーク機器と通信を行い、ネットワークから送信された画像形成指令を受けて画像信号を生成する。

製本装置Ｂは画像形成装置Ａから送り込まれた本構成用紙を複数枚束ねて本構成用紙の束を構成し、該束に表紙用紙を接合して本を形成する装置である。以下の説明において、本構成用紙を用紙Ｓ１と言い、表紙用紙を表紙Ｓ２と言い、本構成用紙に表紙用紙が接合されたものを冊子Ｓ３と言う。

製本装置Ｂは、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓ１を排紙皿２０又は用紙反転部４０に搬送する搬送部１０、排紙皿２０、用紙反転部４０、１枚ずつ又は数枚ずつ送りこまれた用紙Ｓ１を集積する集積部５０、塗布装置６０、表紙Ｓ２を収納する表紙収納部８０、表紙を支持する表紙支持部９０及び本排出部１００を有する。

画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓ１は搬送部１０に設けられた切り替えゲート１１により排出路１２を経て排紙皿２０に排出されるか又は用紙反転部４０に搬送される。排紙皿２０には、製本処理モードでない場合に用紙Ｓ１が排出される。

製本モードにおいては、用紙Ｓ１は搬送路１３を経て用紙反転部４０に搬送され、用紙反転部４０においてスイッチバックした後に、集積部５０に搬送される。集積部５０においては、設定された枚数の用紙Ｓ１が集積され、集積部５０は設定枚数が集積した段階で回転して、用紙Ｓ１の束をほぼ垂直状態で保持する。

垂直状態で集積部５０により保持された用紙Ｓ１の束の下面に、塗布装置６０により接着剤が塗布される。

接着剤が塗布された用紙Ｓ１の束に表紙Ｓ２が接触し、接着される。

用紙Ｓ１の束に表紙Ｓ２が接着されて作成された冊子Ｓ３は本排出部１００に排出される。

図２は塗布工程を示す図である。

塗布装置６０は用紙Ｓ１の束ＳＳの下方に配置され、モータＭＴ１の駆動で矢印Ｗ２で示す往動時に、塗布ローラ６０２が用紙束ＳＳの背ＳＡに接着剤ＡＤを塗布し、矢印Ｗ３で示す復動時に、塗布ローラ６０２が背ＳＡに接着剤ＡＤを塗布する。

塗布装置６０のホームポジションは図２における左端位置であり、図１に示した製本装置Ｂの奥側に位置しており、該ホームポジションにおいて、補給装置６１から接着剤のペレットＰＴが補給される。塗布ローラ６０２は往動時及び復動時にモータＭＴ２の駆動で矢印Ｗ１で示す方向に回転して、接着剤槽６０１から接着剤を汲み上げ、用紙束の背ＳＡに塗布する。

図３は塗布装置６０の構成を示す図である。

塗布装置６０は接着剤ＡＤを収容する接着剤槽６０１、塗布ローラ６０２及び規制部材６０３、６０４、ヒータ６０５及び接着剤量センサ６０６を有する。

接着剤槽６０１内のペレットはヒータ６０５で加熱され、溶融し、接着剤ＡＤの塗布液が形成されるが、接着剤ＡＤの量は、温度センサからなる接着剤量センサ６０６により検知され、液面が一定に維持される。６０３は断面がほぼ円形の棒状の規制部材、規制部材６０４は板状の支持部材６０７により支持され、その下端エッジ６０４Ｂで塗布ローラ０２上の接着剤の層厚を規制し、上端エッジ６０４Ａで用紙束の背ＳＡ上の接着剤の層厚を規制する。

接着剤槽６０１は点線で示す待機状態から実線で示す塗布状態に軸６０１Ａを中心に回転して設定されている。

図４〜図７を参照して、補給装置６１について説明する。図４は補給装置６１の断面図、図５は作動を開始する前の補給装置６１の要部を示し、図６は補給中における補給装置６１の要部を示す。図７は補給装置６１における駆動系を示す図である。

補給装置６１は接着剤のペレットＰＴを収容するペレット収納部としてのホッパ６２及びペレットＰＴが落下する補給管６３で構成され、ホッパ６２を構成する枠６２Ａは、以下に説明する諸部品を支持する。

補給装置６１は図４に示す状態、即ち、ホッパ６２及び補給管６３が左下がりに傾斜した状態で、製本装置Ｂに組み付けられており、ペレットＰＴは枠６２Ａの底面及び補給管６３の底面に沿って落下し、塗布装置６０に補給される。

ホッパ６２の下部には、ペレットＰＴを搬送するベルト６６３がローラ６６４、６６６、６６７、６６９及び６７３に張架されている。ローラ６６６は駆動ローラであり、補給手段を構成するモータＭＴ３により駆動されて反時計方向に回転する。

補給手段を構成するベルト６６３は拡大図４Ａに示すように外周面に凹凸が形成され、この凹凸面により、ペレットＰＴを確実に搬送するとともに、ペレットＰＴとの接触面積を小さくして、ペレットＰＴのベルト６６３への接着を防止している。４個の押圧ローラ６７０はベルト６６３をバネの付勢で枠６２Ａに押圧することにより、枠６２Ａとベルト６６３との間隔を所定の限度より拡大しないように制限しており、これによりベルト６６３によるペレットＰＴの搬送割合をほぼ一定に制御している。

ローラ６６４、６６６はローラ６６６の回転軸６６６Ａを中心に揺動可能な支持板６６２により支持されており、支持板６６２は引っ張り型のバネ６６５により時計方向に付勢されている。これにより、ベルト６６３には、バネ６６５により付勢されたローラ６６４により一定の張力が付与される。

ローラ６６７、６６９はローラ６６７の回転軸を中心に揺動可能な支持板６７１により支持されている。

補給装置６１は、作動を開始する前の停止状態では図５に示すとおりであり、ローラ６６９はペレットＰＴの排出口を狭くしており、ペレットＰＴはローラ６６９により支持されたベルト６６３により図５に示すようにブロックされてホッパ６２にとどまっている。

補給装置６１が作動を開始すると、ローラ６６９が図６のように、左方に移動して、バルト６６３が後退し、ホッパ６２のペレット排出口を広くする。これによって、ペレットＰＴが排出口まで落下し、落下したペレットＰＴはベルト６６３の搬送作用で、枠６２Ａの底面に沿って落下する。

補給装置６１が補給動作を行う間、ローラ６６９は図５に示す位置と、図６に示す位置とを往復し、この往復動作により、ペレットＰＴが少量ずつ制御された割合で落下し、塗布装置６０に補給される。

ローラ６６９は往復移動により、ペレットＰＴの排出をブロックする狭い開口と、ペレットＰＴを排出する広い開口とを形成する開口形成手段である。ローラ６６９を往復移動させる駆動機構を図７により説明する。

ローラ６６６の軸６６６Ａにはローラ６６６と一体に回転する支持板６７５が固定されており、支持板６７５の一端に設けられたピン６７７にはリンク６７６が回転可能に支持されている。

ローラ６６９の軸６６９Ａは、リンク６７６に設けられた長孔６７６Ａに嵌入している。

ローラ６６９の軸６６９Ａは引っ張り型のバネ６６８により図７の右方に付勢されている。従って、ローラ６６９はベルト６６３の張力とバネ６６８の付勢力とにより、所定の位置に保持される。

ローラ６６６の回転により支持板６７５は回転するが、支持板６７５の回転により、リンク６７６の右端位置が図７の左右方向に移動し、この移動によりローラ６６９の位置が左右に移動して、ホッパ６２のペレット排出口が図５の状態と図６の状態のように、縮小／拡大する。

この縮小／拡大が補給動作中繰り返され、ペレットＰＴが少数個ずつ制御された割合で、塗布装置６０に補給される。

図４に戻って、ＦＳはホッパ６２から落下するペレットＰＴを検知する補給センサであり、発光素子ＦＳ１と受光素子ＦＳ２かなる。補給センサＦＳにより、塗布装置６０に補給されるペレットＰＴの数が検知される。補給センサＦＳによるペレットＰＴのカウント数は、補給されるペレットＰＴの数に比例する。

図８は補給制御を行う制御系のブロック図、図９は図８の制御手段ＣＲが行う補給制御のフローチャートである。

図９のＳＴＥＰ１において、ホームポジションにある接着剤量センサ６０６の出力を監視し、接着剤量センサ６０６の液面低下検知信号に基づいて、ＳＴＥＰ２において、モータＭＴ３を起動して、ペレットの補給を行う。

ＳＴＥＰ３において、補給センサＳＥ１のカウント値を監視し、カウント値が所定値となったときにＳＴＥＰ４においてモータＭＴ３を停止し補給を終了する。

ＳＴＥＰ５において、ジョブの終了を監視し、ジョブが完了したときは終了し、完了しないときは、ＳＴＥＰ１に戻る。

前記の制御において、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５までが１回の補給動作であるが、１回の補給動作における補給量を決定する所定値は、冊子の厚さに応じて変更され、冊子の厚さが厚い場合には、所定値が大きな値に設定される。

冊子の厚さは、画像形成装置Ａの操作部において設定された冊子形成用紙の枚数も情報や、図１における集積部５０において冊子の厚さを検知し、検知情報から得られる。

このような、補給センサの検知結果に基づいた補給制御により、厚い冊子の製本において、接着剤の消費量が大きい場合には、消費量に正確に対応した接着剤のペレットが補給される。

本発明の実施の形態に係る製本装置を備えた画像形成システムの全体を示す図である。 塗布工程を示す図である。 塗布装置６０の構成を示す図である。 補給装置６１の断面図である。 作動を開始する前の補給装置６１の要部を示す図である。 補給中における補給装置６１の要部を示す図である。 補給装置６１における駆動系を示す図である。 補給制御を行う制御系のブロック図である。 制御手段ＣＲが行う補給制御のフローチャートである。

符号の説明

６０ 塗布装置
６１ 補給装置
６０１ 接着剤槽
６０６ 接着剤量センサ
ＣＲ 制御手段
ＦＳ 補給センサ
ＭＴ１〜ＭＴ３ モータ

Claims (7)

1. 接着剤のペレットを収納するペレット収納部、及び該ペレット収納部から計数可能な形態でペレットを取り出す補給手段を有する補給装置、並びに、
   前記補給手段により補給されたペレットを溶融し、溶融した接着剤液を収容する接着剤槽、及び該接着槽から汲み上げられた接着剤液を塗布する塗布ローラを有する塗布装置を備えた製本装置において、
   前記補給手段により前記接着剤槽に補給されるペレットの個数を検知する補給センサ、及び該補給センサの出力に基づいて、前記補給手段によるペレットの補給動作を制御する制御手段を有することを特徴とする製本装置。
2. 前記補給センサは、補給されるペレットの個数に比例する信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
3. 前記制御手段は、１回の補給動作における補給量を前記補給センサの出力に基づいて制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製本装置。
4. 前記補給手段がペレットを搬送するベルトを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の製本装置。
5. 前記ベルトは、凹凸を持った搬送面を有することを特徴とする請求項４に記載の製本装置。
6. 前記補給手段は、ペレットの排出をブロックする狭い開口とペレットを排出する広い開口とを形成する開口形成手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の製本装置。
7. 用紙に画像を形成する画像形成装置と、該画像形成装置から送り込まれた用紙を複数枚束ねて製本する請求項１〜６の何れか１項に記載の製本装置とを備えた画像形成システム。

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