JP4487884B2 - 製本装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置との組み合わせで使用される小型の製本装置及び該製本装置と画像形成装置とが結合された画像形成システムに関する。

電子写真方式の画像形成装置は高速性能を有することから、比較的少量部数を印刷する軽印刷装置としての用途が拡大している。

画像形成装置を印刷装置として用いる場合には、印刷物を製本する製本装置と結合することにより、印刷から製本までを１台の装置で行うことが可能となる。

特許文献１、２では、画像形成装置と印刷装置を結合可能とするために、小型化された製本装置が提案されている。

特許文献１の製本装置では、画像形成装置において画像が形成された用紙を傾斜状態に設けられた集積部に集積して、本を構成する用紙の束を形成し、該束を綴じ処理部に移し、その後に、前記束を垂直状態に回転させ、垂直状態に設定された前記束に対して、接着剤の塗布及び表紙の接合を行って本を作成している。

特許文献２の製本装置では、画像形成装置において画像が形成された用紙をほぼ垂直状態に設けられた集積部に集積し、設定枚数の用紙が集積した段階で、用紙の束の下面に接着剤を塗布し、表紙を接合して本を作成している。
特開２００４−２０９８７０号公報 特開２００４−３０５８７９号公報

接着剤の塗布など、複数枚の用紙を束ねる処理は、本の角背を形成する前記束の背面が真下を向くように、前記束を保持した状態で行われることが処理上望ましい。

特許文献１では、用紙を集積する段階では傾斜状態の集積部に集積し、集積された複数枚の用紙を束ねる段階では、綴じ部に移送し、綴じ部において用紙の束を垂直状態にして、前記端面を真下に向けることが行われる。そして、特許文献１では、用紙の良好な整合を行うために、傾斜した集積部に用紙を集積しているが、傾斜した集積部に用紙を集積する場合、搬送方向の整合は、ストッパにより用紙を受け止めるのみで行われるため、搬送幅方向の整合を行う整合部材を設けるのみで、複数枚の用紙が良好に整合されるので、簡単な整合機構で良好な用紙整合を行うことが出来る。

しかしながら、傾斜状態では綴じ処理が困難であるために、垂直状態で用紙を保持する綴じ処理部に用紙の束を移送している。

しかるに、綴じ処理前の用紙束を移送するときに、束の形態が崩れやすく、束の形態を崩さないで移送する為の複雑な移送機構が必要になるという問題がある。

特許文献２では、用紙を垂直状態で保持するために、重力の作用で用紙が曲がりやすく、曲がりやすい用紙を垂直状態に保持して用紙を整合することが困難であり、整合機構が複雑になるという問題がある。

本発明は、画像形成装置との組み合わせで使用される従来の製本装置における前記のような問題を解決し、複数枚の用紙を良好に整合して製本を行うことができ、画像形成装置との組み合わせで使用するのに適した製本装置及び製本装置を装備した画像形成システムを提供することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
（１）
用紙を集積する集積部、
前記集積部に用紙を供給する供給手段、及び、
前記集積部に集積された用紙の束を綴じる綴じ手段を有する製本装置であって、
前記集積部に用紙を集積する集積段階においては、前記集積部を水平面に対して傾斜した状態に設定して用紙を傾斜して保持し、前記綴じ手段による綴じ段階においては、前記集積部を回転させて用紙を水平面に対してほぼ垂直状態で保持する垂直状態に設定する回転機構を有し、
前記供給手段は、前記集積部が前記垂直状態にあるときには前記集積部より上流に用紙を暫定集積し、前記集積部が前記傾斜した状態に復帰して用紙を集積可能になった段階で、前記上流に暫定集積していた用紙を前記集積部に供給し、該供給に引き続き１枚ずつ用紙を前記集積部に供給し、
前記上流に暫定集積していた用紙と、該用紙を前記集積部に供給した後に引き続き１枚ずつ供給された用紙との合計枚数が用紙の束を形成する設定枚数に達したときに、前記回転機構が前記集積部を回転させて前記垂直状態に設定することを特徴とする製本装置。
（２）
前記綴じ手段は、前記束の下端面により形成される背面に接着剤を塗布する塗布手段を有することを特徴とする前記（１）に記載の製本装置。
（３）
前記綴じ手段は接着剤が塗布された前記背面に表紙を接合する接合手段を有することを特徴とする前記（２）に記載の製本装置。
（４）
前記集積部は、用紙の束を形成する設定枚数の用紙が集積した段階で用紙の束を挟持する挟持手段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）
前記集積部は供給された用紙を受けるストッパを有し、該ストッパは、前記挟持手段による挟持が完了した後に退避することを特徴とする前記（４）に記載の製本装置。
（６）
前記集積部は用紙の搬送幅方向に用紙を整合する整合部材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）
前記集積部は、供給された用紙を押さえる押さえ部材を有することを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の製本装置。
（８）
前記供給手段は、搬送方向を反転した後に傾斜状態で用紙を前記集積部に搬送する用紙反転部を有することを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の製本装置。
（９）
前記用紙反転部は搬送幅方向に用紙を整合する整合部材を有することを特徴とする前記（８）に記載の製本装置。
（１０）
前記用紙反転部は複数枚の用紙を前記集積部に挟持して搬送する挟持搬送手段を有することを特徴とする前記（８）又は（９）に記載の製本装置。
（１１）
少なくとも、用紙に画像を形成する画像形成装置及び該画像形成装置から供給された用紙を製本する前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の製本装置を有することを特徴とする画像形成システム。

請求項１〜１０の発明により、用紙を集積する段階においては、傾斜した状態で集積するので、搬送方向及び搬送幅方向の用紙の整合が、簡単な整合手段により、良好に行われ、綴じ処理可能な用紙の束を移送することなく、回転させるのみで垂直状態となし、綴じ処理を行うので、整合状態を維持した用紙の束に対して綴じ処理が行われ、整った角背を持った本を簡単な機構で作成することができる。また、用紙の束に対する綴じ処理を行っている間に、製本装置に用紙を送り込むことができるので、高効率で製本を行う製本装置が実現される。特に、画像形成装置と製本装置を結合した画像形成システムにおいて、画像形成装置において連続画像形成を行いつつ、製本装置において製本を行うことが可能となるので、高い効率で作動する画像形成システムを実現することが可能となる。

請求項３の発明により、簡単な塗布手段により、均一な塗布が行われ、表紙を強固に角背に接合することが可能となる。

請求項４の発明により、集積部において集積された用紙の束を挟持した状態で、綴じ処理のための準備が完了するので、本を構成する用紙が良好に整合された高品質の本を形成する製本装置が実現される。

請求項７の発明により、集積部に集積された用紙の浮き上がりを抑制するので、良好に整合された用紙の束を形成することができる。

請求項９の発明により、用紙反転部に複数枚の用紙を暫定集積する際に、用紙を良好に整合することができる。

請求項１０の発明により、用紙反転部に暫定集積された用紙の整合状態を崩すことなく、集積部に搬送することができる。

請求項１１の発明により、小型で高効率の製本機能を有する画像形成システムが実現される。

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。
＜画像形成システム＞
図１は本発明の実施の形態に係る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、画像読取部Ａ３及び通信部Ａ４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から送り込まれた用紙を複数枚束ねて用紙の束を構成し、該束に表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、画像形成装置Ａにおいて画像が形成され、製本装置Ｂに供給される用紙を用紙Ｓ１と言い、表紙用紙を表紙Ｓ２と言い、用紙に表紙用紙が接合された本を本Ｓ３と言う。

画像形成装置Ａは供給手段としての用紙反転部４０、集積部５０、塗布手段６０、用紙束に表紙を接合する接合手段（表紙支持手段９０で構成される）を備え、更に搬送部１０、排紙皿２０表紙収納部８０及び本排出部１００を備える。

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、塗布手段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本Ｓ３は本排出部１００に排出される。
＜製本装置＞
以下製本装置各部について図２以下を参照して詳細に説明する。図２は製本装置Ｂの正面断面図である。

製本装置Ｂは、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓ１を集積する集積部５０を有し、また、集積部５０に用紙Ｓ１を供給する供給手段としての用紙反転部４０、集積部５０に於いて集積された用紙Ｓ１の束に対して、接着剤を塗布する塗布手段６０及び表紙支持部９０を有し、接着剤が塗布された本に表紙Ｓ２を接合する接合手段を備えている。

搬送路１３を搬送された用紙Ｓ１は排紙ローラ１４で排出され、搬送ローラ４０１を経て傾斜した反転ガイド４０２を上昇した後に、搬送ローラ４０１が回転を反転して、用紙Ｓ１を下方に搬送する。４０３は反転ガイド４０２上の用紙Ｓ１を整合する整合部材、４０４は反転部４０２に複数の用紙Ｓ１を暫定集積する場合に使用されるストッパであり、実線の位置と点線の位置とに設定可能である。実線の位置では反転部４０２上に用紙Ｓ１が暫定集積されず、点線の位置にある時に用紙Ｓ１が反転部４０２上に暫定集積される。整合部材４０３は反転部４０２に用紙を集積する場合に作動して用紙を搬送幅方向に整合する。反転ガイド４０２及びストッパ４０４は集積部５０に用紙Ｓ１を集積する前段階で用紙Ｓ１を暫定集積するバッファ集積部を構成する。下方に搬送された用紙Ｓ１は集積部５０に落下し集積する。集積部５０は支持板５０２及び受け板５０６を有し、用紙反転部４０を下降した用紙Ｓ１は支持板５０２及び受け板５０６により傾斜状態で支持される。

画像形成装置Ａから順次排出された用紙Ｓ１は集積部５０に集積され、用紙Ｓ１の束が形成される。束を形成する用紙Ｓ１の枚数は、設定部（図示せず）において設定されている。５０４は集積された用紙Ｓ１の浮き上がりを押さえる押さえ部材であり、用紙Ｓ１が集積部５０に供給される毎に上下移動して用紙Ｓ１を押さえる。５０５は用紙の側縁を整合する整合板である。

設定された枚数の用紙Ｓ１が集積された段階で、保持板５０３が作動して、用紙Ｓ１の束を保持する。

用紙Ｓ１の束を保持した状態で集積部５０が軸５０１を軸にして回転して、用紙Ｓ１の束を傾斜状態から垂直状態にする。

図３は用紙Ｓ１の束を集積部５０に垂直状態で保持し、接着剤を塗布する工程を示す。

塗布工程の前に、支持板５０２とで用紙Ｓ１を挟持する挟持手段を構成する保持板５０３による用紙の保持を説明する。

モータＭ４の駆動で保持板５０３が移動して、用紙Ｓ１の束を押圧し、押圧による駆動トルクの増大を検知して停止することにより、用紙Ｓ１の束が支持板５０２と保持板５０３により強固に保持される。このように、支持板５０２及び保持板５０３は用紙Ｓ１の束を支持する用紙支持手段を構成する。保持板５０３の停止位置はエンコーダ５０９により検知され、位置検知手段５１１の記憶装置に記憶される。

用紙Ｓ１の束が保持された段階で、受け板５０６が駆動機構（図示せず）により９０°回転して、図３（ｂ）に示すように退避する。

図３（ｂ）の状態では、図３（ｃ）に示すように、用紙Ｓ１の束の下面ＳＡ（図３における下面）が塗布ローラ６２から離れている。

次に図３（ｄ）に示すように、ホットメルト接着剤６３が収容されている塗布手段６０が上昇して、塗布ローラ６２の周面上のホットメルト接着層が用紙Ｓ１の束の図における下面ＳＡに接触し、塗布手段６０が図３の紙面に直角な方向に移動して接着剤６３を用紙Ｓ１の束の背面としての下面ＳＡに塗布する。なお、接着剤６３は接着剤容器６６に固形の形態で収容されており、ヒータ６４で加熱され、溶融して塗布手段６０に供給される（図４参照）。塗布手段６０は接着剤６３を収容する容器及び塗布ローラ６２を有し、図２、３の紙面に直角な方向（図４における左右方向）に移動する。

図３（ｃ）の塗布前段階から図３（ｄ）の塗布段階を図４により説明する。

製本開始の段階では、塗布手段６０は図４（ａ）のように、ホームポジションである右端位置（第１位置）にある。塗布手段６０のホームポジションは図４（ａ）に示す右端位置であり、製本工程の開始時にホームポジションから左方向に移動するが、このホームポジションから左端位置（第２位置）への移動は、モータＭ３で駆動されるベルト６７（第２移動手段）の駆動で行われ、反転ガイド４０２（図２に示す）の直ぐ下流に設けられた用紙センサＳＥにより、集積部５０に集積される用紙Ｓ１の最後の用紙Ｓ１の先端通過を検知した信号に基づいて行われる。塗布手段６０が左端位置に移動する過程では、塗布ローラ６２は用紙Ｓ１の束の下面ＳＡから離れている。

そして、塗布手段６０が左端位置から右端位置に向けて移動する図４（ｂ）の段階で、塗布ローラ６２がモータＭ２の駆動で上昇して用紙Ｓ１の下面ＳＡに接触して接着剤６３の塗布を行う。図４（ｂ）の塗布工程の開始は、用紙Ｓ１の束が水平面に対して垂直状態の塗布可能な状態に設定されたときに、表紙裁断後の一時停止を見て、塗布を開始するようにタイミング制御される。

このようなタイミング制御により、各部の作動が連続的に実行され、高い効率で製本処理が行われる。

塗布手段６０がホームポジションに移動した後に、表紙Ｓ２の接合が行われる。

図５は表紙Ｓ２の接合工程を示す。

表紙Ｓ２は図２に示すように、製本装置Ｂの下部に設けられた表紙収納部８０の給紙トレイ８０１に収納されており、送り出しローラ８０２により搬送され、裁断手段としてのカッター８１により用紙Ｓ１の束に対応した長さに裁断され、表紙支持部９０で整合された後にスイッチバックして搬送ローラにより搬送され、表紙支持手段９０１上に水平状態で載置される。鎖線で示す表紙支持手段９０１は押圧部材９１、９２、押圧部材９１、９２を駆動するカム９３、９４等の複数の部材で構成される。

なお、カッター８１は表紙Ｓ２のサイズの情報、用紙Ｓ１のサイズ情報及び位置検知手段５１１において記憶されている用紙Ｓ１の束の厚さの情報に基づいた長さに表紙Ｓ２を裁断する。従って、図７に示すように、本Ｓ３における用紙Ｓ１と表紙Ｓ２の見開き側端部Ｓ１Ｅ、Ｓ２Ｅが揃うようになる。また、表紙Ｓ２の切り屑は屑容器８２に収容される。

図５（ａ）は接着剤６３の塗布が完了した状態を示す。図５（ａ）の状態では、表紙支持手段９０１は図２に示すように、用紙Ｓ１の束の下面から離れた下方位置で表紙Ｓ２を支持している。

次に表紙支持手段９０１はベルト９９Ａ、９９Ｂ（第１移動手段、図２に示す）により駆動されて上昇し、図５（ｂ）に示す状態となり、表紙Ｓ２を用紙Ｓ１の束の下面ＳＡ、即ち、接着剤塗布面に接触させる。なお、表紙押さえ部材９５、９６、９７は表紙支持手段９０１と一緒に上昇し、下降する。従って、図５（ｂ）に示すように、表紙支持手段９０１が上昇した時に表紙押さえ部材９５、９６、９７は表紙Ｓ１を上から押さえており、表紙Ｓ２を平面状態に保持する。

表紙支持手段９０１は図５（ｂ）の位置から更に、数ｍｍ上昇する。この数ｍｍ上昇した位置が図５（ｃ）に示す位置である。上昇した後に折り曲げ手段としての押圧部材９１、９２は表紙Ｓ２を左右から押圧し、背表紙と表表紙の境界及び背表紙と裏表紙との境界に角を付与して、表紙Ｓ２を用紙Ｓ１に密着させ、本が形成される。

図５に示す表紙Ｓ２の接合工程は、塗布手段６０が図４（ａ）のホームポジションに戻った直後に開始される。従って、接着剤６３の塗布完了直後から表紙Ｓ２の接合工程が開始されるので、塗布された接着剤６３が接合前に乾燥することが防止され、乾燥による接着不良が防止される。即ち、塗布手段６０が第１位置から第２位置に移動する過程で、用紙Ｓ１の束の下面ＳＡに接着剤６３を塗布する場合は、スペース的な問題により、塗布後に再度、塗布手段６０を第１位置に戻してから表紙Ｓ２を接合する必要があるために、塗布から接合までに時間を要し、接着剤の乾燥の問題の他に、接合工程に要する時間が長くなってしまう。

表紙支持手段９０１の図５に示す上昇・下降はモータ（図示せず）により駆動されるベルト９９Ａ、９９Ｂにより行われ、また、押圧部材９１、９２の左右方向への移動はモータ（図示せず）により駆動されるカム９３、９４（カム形状を図８に示す）により行われる。但し、押圧部材９１、９２はカムにより移動する構成以外にも、押圧部材にラックを設け、該ラックに噛み合うピニオンの回転で移動させる構成など、他の機構を用いることが可能である。

さらに、ベルト９８Ａ、９８Ｂは図２に示す表紙支持手段９０１がホームポジションにある状態では、表紙支持手段９０１の上面図である図８の実線で示す位置にあって、表紙Ｓ２を支持し、搬送するが、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、表紙支持手段９０１が上昇し、下降する工程では、図８の鎖線で示す退避位置に移動して、表紙Ｓ２及び表紙支持手段９０１が上昇・下降するスペースを形成する。

表紙Ｓ２の接合後の表紙Ｓ２の処理について、図６、９により説明する。

表紙Ｓ２の接合が完了すると、図６に示すように、表紙支持手段９０１がベルト９９Ａ、９９Ｂにより駆動されて落下し、ホームポジションに戻る。

表紙支持手段９０１がホームポジションに戻る図６の戻り工程において、表紙押さえ部材９５〜９７は矢印で示すように、これらの支持軸を中心に回転して、ほぼ垂直状態になるが、ホームポジションに戻った段階で、表示押さえ部材９５〜９７は再度回転して垂直状態から水平状態になる。

続いて、保持板５０３が退避位置に移動するとともに、押圧部材９１、９２が押圧を解除する。これにより、用紙Ｓ１の束及び表紙Ｓ２からなる本Ｓ３が表紙支持手段９０１上に落下する。図９（ａ）は、このようにして本Ｓ３が表紙支持手段９０１により支持され、表紙押さえ部材９５〜９７が表紙Ｓ２の下に位置した状態を示す。

図９（ａ）の状態において、ベルト９８Ａ、９８Ｂが矢印のように移動を開始するとともに、用紙押さえ部材９５〜９７が回転して表紙Ｓ２を押し上げる。本Ｓ３はベルト９８Ａ、９８Ｂにより左方向に搬送されるが、用紙押さえ部材９６、９７により上部が移動を阻止されるので、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように右方に倒れ、ベルト９８Ａ、９８Ｂ上に倒伏し、更に搬送されることにより、表紙Ｓ２が表紙押さえ部材９６、９７により押さえられて図９（ｃ）に示すように用紙Ｓ１に密着する。

ベルト９８Ａ、９８Ｂにより本Ｓ３が搬送され、図２の本排出部１００に排出される。

排紙台１０１はベルト駆動で上下し、本Ｓ３が載置された排紙台１０１が下降して、本Ｓ３をベルト１０２に受け渡し、本Ｓ３がベルト１０２により搬送されて製本装置Ｂから排出される。

なお、集積部５０は図９（ａ）に示す状態となった段階、即ち、保持板５０３が退避位置に移動する動作とともに、集積部５０が回転して図２に示す傾斜状態に設定される。

図３（ａ）に示す段階、即ち、集積部５０が傾斜状態から垂直状態に回転してから、図９（ａ）の段階を経て、垂直状態から傾斜状態に復帰するまでの期間において、前記に説明したように塗布手段６０による接着剤の塗布及び表紙Ｓ２の接合が行われるが、この期間において、製本装置Ｂに連続して用紙Ｓ１を搬入することにより、製本装置Ｂを画像形成装置Ａと組み合わせて使用する場合に、作業効率を上げることができる。

このような作業効率の向上を実現するために、接着剤の塗布及び表紙の接合が行われている期間において、画像形成装置Ａから製本装置Ｂに搬入される用紙Ｓ１が反転ガイド４０２に集積される。即ち、ストッパ４０４を点線の位置に設定して、複数枚の用紙Ｓ１を反転ガイド４０２に集積し、整合部材４０３により整合した後に、集積部５０を図２の傾斜状態に復帰させ、反転ガイド４０２に集積された用紙Ｓ１を集積部５０に搬送することが行われる。
＜用紙の集積＞
前記に説明した製本工程における用紙の集積について、図１０〜１２を参照して更に詳細に説明する。図１０は、用紙集積状態にある集積段階の用紙反転部４０及び集積部５０の断面図、図１１は集積を完了した状態にある綴じ段階の用紙反転部４０及び集積部５０の断面図、図１２は集積部５０の回転機構の斜視図である。
＜用紙反転部４０＞
集積部５０に用紙Ｓ１を供給する供給手段としての用相反転部４０の諸部品を支持する枠体４００が製本装置Ｂに取り付けられている。

画像形成装置Ａから送り込まれた用紙Ｓ１は搬送路１３から、集積部５０に用紙Ｓ１を供給する供給手段としての用紙反転部４０をＷ１のように左上方に走行した後に、走行方向が反転し、矢印Ｗ２で示すように、右下方向に走行して集積部５０に集積される。

用紙反転部４０への用紙Ｓ１の導入は枠体４００に取り付けられた搬送ローラ１４により行われ、用紙反転部４０から集積部５０への搬送は、重力による落下又は搬送ローラ４０５、４０６の搬送により行われる。

集積部５０に用紙Ｓ１が設定枚数集積した段階で集積部５０が図１０の傾斜状態から回転して図１１の垂直状態となる。

以下に、前記の一連の動作について詳細に説明する。

搬送ローラ４０１は、ローラ対が接触離間する構成となっており、搬送ローラ１４の直ぐ上流に設けられたセンサＳＥ１の用紙検知信号により作動し、用紙Ｓ１がＷ１方向に移動する段階で開放状態にあり、用紙Ｓ１が反転してＷ２方向に移動する段階で閉じ状態となって用紙Ｓ１を搬送する。

搬送ローラ４０５、４０６は通常は開放状態にあり、用紙Ｓ１の落下を許容するが、反転ガイド４０２、４２０上に集積された用紙Ｓ１を集積部５０に搬送するときに、挟持搬送手段として機能して閉じ状態となって用紙Ｓ１を挟持し、搬送する。

整合部材４０３は搬送幅方向（図１０、１１における紙面に直角な方向）に往復移動して用紙Ｓ１を搬送幅方向に整合する。

ストッパ４０４は図の実線で示す位置と点線で示す位置とに移動可能であり、実線の位置は退避位置であり、用紙Ｓ１の通過を許容するが、点線の位置では、用紙Ｓ１受け止めて暫定集積する。

押圧板４３０は、ガイド部材４０９によりガイドされて移動する移動部材４０８の先端に固定されており、移動により集積部５０に集積された用紙Ｓ１の束の上端を整合する。なお、移動部材４０８及び押圧部材４３０はモータＭ５の駆動で移動するベルト４１０に取り付けられており、用紙Ｓ１のサイズに応じて図の点線で示す位置まで移動し、移動した各位置において、用紙Ｓ１の束を押圧して整合する動作を行う。

搬送路１３を搬送された用紙Ｓ１は搬送ローラ１４の搬送で、反転ガイド４０２上のＷ１方向に走行し、その下端が搬送ローラ１４を抜けた後に、Ｗ２方向に落下する。

用紙Ｓ１のＷ２方向の落下時に、搬送ローラ４０１が閉じ状態となり、用紙Ｓ１を確実に搬送する。

用紙反転部４０から集積部５０への用紙Ｓ１の搬送は次に説明する２通りの方法で行われる。

第１の方法では、用紙反転部４０に供給された用紙Ｓ１を１枚ずつ集積部５０に搬送する方法である。この場合、搬送ローラ４０５、４０６はこれらを構成するローラ対間の間隔を閉じた状態にあり、且つ、ストッパ４０４は実線の退避位置に設定されている。

この方法での搬送は、集積部５０が図１０の傾斜状態に設定された状態で用紙反転部４０に用紙Ｓ１が供給された場合に行われる。

第２の方法では、用紙反転部４０に供給された用紙Ｓ１を用紙反転部４０に暫定集積する。即ち、搬送ローラ４０５、４０６が、これらを構成するローラ対の間隔を空けた状態にあり、且つ、ストッパ４０４が点線の位置に設定され、搬入された用紙Ｓ１を暫定集積する。用紙Ｓ１が用紙反転部４０に供給される毎に整合部材４０３が作動して用紙Ｓ１を整合する。

このような用紙反転部４０における暫定集積は、集積部５０が図１１に示す垂直状態にある状態で用紙Ｓ１が用紙反転部４０に送り込まれる場合に行われる。

そして、集積部５０が図１１の状態から図１０の傾斜状態に復帰したときに、ストッパ４０４が実線で示す退避位置に移動して、用紙Ｓ１の保持を解除して、用紙Ｓ１の束を集積部５０へと搬送する。用紙Ｓ１の束を用紙反転部４０から集積部５０に搬送する段階では、搬送ローラ４０５、４０６が構成ローラ対間の間隙を無くするように移動するとともに、これら搬送ローラ４０５、４０６が回転して、用紙Ｓ１の束を集積部５０へと搬送する。このような搬送ローラ４０５、４０６の用紙搬送により、整合された用紙の束が崩れることなく、整合状態を保持した状態で集積部５０に搬送される。

前記の説明から明らかなように、画像形成装置Ａから連続して製本装置Ｂに送り込まれる用紙Ｓ１は、集積部５０が傾斜状態にあり、用紙Ｓの集積が可能なときは、用紙Ｓ１を１枚ずつ集積部５０の搬入して集積し、集積部５０が、綴じ処理、即ち、接着剤の塗布や表紙Ｓ２の接合のために図１１に示す垂直状態にあって集積できないときは、用紙反転部４０に暫定集積し、集積した用紙Ｓ１の束を集積可能となった集積部５０に搬送することにより、高い効率で画像形成及び製本を行うことが可能となる。
＜集積部５０＞
集積部５０の諸部品を支持する枠体５００に回転体５０１Ａが軸５０１に回転可能に支持され、回転体５０１Ａは回転機構（モータＭ６及びウォームＧ１、歯車Ｇ２及び扇型歯車Ｇ３からなる減速伝達系で構成される）により駆動され回転する。

回転体５０１Ａには、支持板５０２を構成する支持板部５０２Ａ、５０２Ｂが固定されるとともに、保持板５０３、押さえ部材５０４、整合部材５０５及びストッパ５０６が次に説明するように設けられる。

保持板５０３は支持板部５０２Ａ、５０２Ｂに直角に移動するラック５０７の先端に設けられ、支持板部５０２Ｂとで用紙Ｓ１の束を挟持する。保持板５０３はモータＭ４の駆動で、歯車Ｇ４及びラック５０７を介して、用紙保持位置と保持解除位置とに移動する。保持板５０３は支持板５０２とで用紙Ｓ１の束を挟持する挟持手段を構成する。

押さえ部材５０４は回転体５０１Ａに回転可能に設けられたアーム５０４Ａに連結されており、ソレノイドＳＬの駆動で、支持板部５０２Ａ上の用紙Ｓ１の紙面にほぼ直角方向に移動する。

整合部材５０５は駆動機構（図示せず）により駆動されて用紙Ｓ１の搬送幅方向に移動して用紙Ｓ１の整合を行う。

ストッパ５０６はモータ（図示せず）により駆動されて軸５０６Ａを中心に用紙受け位置と退避位置とに回転する。

図１０は集積部５０が用紙反転部４０から用紙を受け入れ集積する状態を示す
集積部５０に１枚の用紙Ｓ１又は用紙反転部４０において暫定集積された複数枚の用紙Ｓ１が集積部５０に送られる毎に、整合部材５０５が作動して用紙Ｓ１を整合し、整合が終了すると抑え部材５０４が降下して（図１０における右下方向に降下）用紙Ｓ１を抑える。

設定枚数の用紙Ｓ１が支持板部５０２Ａ、５０２Ｂ上に集積された段階で、保持板５０３が図１０の右下方向移動して用紙Ｓ１の束を押さえ、支持板部５０２Ａと保持板５０３とで用紙Ｓ１の束を挟持する。

次に、ストッパ５０６が反時計方向に回転して、図１０の用紙受け位置から図１１の退避位置に回転する。このストッパ５０６の退避により、用紙Ｓ１の束の下面ＳＡが露出する。これにより、前記に説明したように接着剤の塗布が可能となる。

次に、モータＭ６の駆動で回転体５０１Ａが時計方向に回転して、図１１の状態となる。即ち、回転体５０１Ａは、図１２に示すストップピン５１０により停止して、図１１の状態に設定される。

用紙Ｓ１の束が図１１の垂直状態に設定された後に、前記に説明したように接着剤塗布ローラ６２が上昇して下面ＳＡに接着剤を塗布する。

なお、集積部５０はユニットに形成されており、スライドレールＦ１、Ｆ２により案内されて引き出し可能となっている。

本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体を示す図である。 本発明の実施の形態に係る製本装置の正面断面図である。 接着剤の塗布工程を示す図である。 塗布手段の移動を示す図である。 用紙に表紙を接合する工程を示す図である。 用紙に表紙を接合する工程を示す図である。 本の側面図である。 表紙支持手段の上面図である。 接合後の表紙の処理を説明する図である。 用紙集積状態にある用紙反転部及び集積部の断面図である。 集積が完了した状態にある用紙反転部及び集積部の断面図である。 集積部の回転機構の斜視図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ 製本装置
４０ 用紙反転部
５０ 集積部
６０ 塗布手段
５０１Ａ 回転体
９０ 表紙支持手段

Claims (11)

1. 用紙を集積する集積部、
   前記集積部に用紙を供給する供給手段、及び、
   前記集積部に集積された用紙の束を綴じる綴じ手段を有する製本装置であって、
   前記集積部に用紙を集積する集積段階においては、前記集積部を水平面に対して傾斜した状態に設定して用紙を傾斜して保持し、前記綴じ手段による綴じ段階においては、前記集積部を回転させて用紙を水平面に対してほぼ垂直状態で保持する垂直状態に設定する回転機構を有し、
   前記供給手段は、前記集積部が前記垂直状態にあるときには前記集積部より上流に用紙を暫定集積し、前記集積部が前記傾斜した状態に復帰して用紙を集積可能になった段階で、前記上流に暫定集積していた用紙を前記集積部に供給し、該供給に引き続き１枚ずつ用紙を前記集積部に供給し、
   前記上流に暫定集積していた用紙と、該用紙を前記集積部に供給した後に引き続き１枚ずつ供給された用紙との合計枚数が用紙の束を形成する設定枚数に達したときに、前記回転機構が前記集積部を回転させて前記垂直状態に設定することを特徴とする製本装置。
2. 前記綴じ手段は、前記束の下端面により形成される背面に接着剤を塗布する塗布手段を有することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
3. 前記綴じ手段は接着剤が塗布された前記背面に表紙を接合する接合手段を有することを特徴とする請求項２に記載の製本装置。
4. 前記集積部は、用紙の束を形成する設定枚数の用紙が集積した段階で用紙の束を挟持する挟持手段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. 前記集積部は供給された用紙を受けるストッパを有し、該ストッパは、前記挟持手段による挟持が完了した後に退避することを特徴とする請求項４に記載の製本装置。
6. 前記集積部は用紙の搬送幅方向に用紙を整合する整合部材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. 前記集積部は、供給された用紙を押さえる押さえ部材を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の製本装置。
8. 前記供給手段は、搬送方向を反転した後に傾斜状態で用紙を前記集積部に搬送する用紙反転部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の製本装置。
9. 前記用紙反転部は搬送幅方向に用紙を整合する整合部材を有することを特徴とする請求項８に記載の製本装置。
10. 前記用紙反転部は複数枚の用紙を前記集積部に挟持して搬送する挟持搬送手段を有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の製本装置。
11. 少なくとも、用紙に画像を形成する画像形成装置及び該画像形成装置から供給された用紙を製本する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の製本装置を有することを特徴とする画像形成システム。

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