JP4565640B2 - 製本装置、製本システム、及び製本方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、複写機、プリンタ等の画像形成装置に付設され、シートを束にして製本する製本装置、及びそのような製本装置を備えた製本システム、並びに前記製本装置に適用される製本方法に関する。

従来、画像形成装置から順次供給されるシートを集積してシート束を形成し、その後、シート束の一端部に接着剤、特にホットメルト糊を塗布して表紙でくるむ製本装置が知られている。このような製本装置では、接着剤は用紙の端部に塗布されるため、シート束と接着剤塗布部との位置精度が非常に重要となる。すなわち、両者の平行性がうまく保たれていないと、接着剤がシート束の端縁に不均一に塗布されてしまう等、落丁につながる危険性が高い。そのため、例えば、特許文献１に開示されているように、接着剤塗布前に、シート束の接着剤塗布端面を切削して揃えるミーリング処理を行なっている。
特開平１１−３４５３６号公報

しかしながら、シート束に対してミーリング処理を行なうと、粉塵状の屑が多量に発生するので、この屑を吸引処理する屑処理装置や屑を溜めておく屑溜め容器が必要となり、製本装置の小型化をする上で、障害となっている。

本発明は、このような現状に着目してなされたものであり、簡単な構成で、シート束と接着剤塗布部の位置精度を確保してミーリング処理を不要にする製本装置、及びそのような製本装置を備えた製本システム、並びに前記製本装置に適用される製本方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明に係る製本装置は、製本されるシートを集積してシート束にする集積手段と、前記シート束の端部を回転可能に挟持する保持機構と、前記保持機構により前記シート束が突き当てられる束位置基準部材と、前記シート束に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、を備え、前記保持機構は、挟持する前記シート束の接着剤塗布面を前記束位置基準部材に突き当てて、前記接着剤塗布面が前記束位置基準部材に平行になるように補正し、前記接着剤塗布手段は、前記束位置基準部材に突き当てられた前記シート束の接着剤塗布面に接着剤を塗布する、ことを特徴とするものである。

このように構成された製本装置によれば、搬送されるシート束と接着剤塗布部の位置精度の確保は、屑の発生するミーリング処理ではなく、シート束の接着剤塗布位置を補正する束位置補正手段で対処するので、ミーリング処理によって発生する屑を処理するための屑処理装置や屑を溜めておく屑溜め容器が不要となり、製本装置の小型化を図ることが可能となる。

そして、上記したような製本装置を、画像を形成する画像形成装置に付設しておくことで、画像形成装置において画像が形成されたシートを順次処理することが可能な製本システムが得られ、かつ上記したように、製本装置の小型化と相俟って、製本システム全体を小型化することが可能となる。

また、上記した目的を達成するために、本発明に係る製本方法は、製本されるシートを集積してシート束にするシート束形成工程と、前記集積されたシート束の端部を回転可能となるように挟持する端部挟持工程と、前記端部挟持工程によって挟持されているシート束の接着剤塗布面を束位置基準部材に突き当てて、接着剤塗布面が前記束位置基準部材に平行になるように補正する束位置補正工程と、を有することを特徴とする。

このような製本方法によれば、集積されたシート束は、束位置補正工程によって、接着剤塗布面が束位置基準部材に突き当てられて平行になるように補正されることから、屑の発生するミーリング処理工程を設ける必要が無くなり、これに伴って、ミーリング処理によって発生する屑を処理するための屑処理装置や屑を溜めておく屑溜め容器が不要となり、製本装置の小型化を図ることが可能となる。

本発明によれば、ミーリング処理を行なうことなく、接着剤塗布前にシート束と接着剤塗布部との位置精度が確保されるため、ミーリング処理に伴う装置や、ミーリング処理で発生する屑を処理する屑処理装置及び屑溜め容器等が不要となり、コンパクトで構造が簡単な製本装置、及び製本システムが得られるようになる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１には、画像形成装置としての複写機Ａと、製本装置Ｂと、後処理装置Ｃとを備えた製本システム１が示されている。製本装置Ｂは、画像が転写された複数のシートを複写機Ａから受けるとともに、受けたシートを束状に集積してシート束を形成し、そのシート束を製本化する機能を有する。後処理装置Ｃは、排紙トレイ３５を有しており、画像が転写された複数のシートを複写機Ａから製本装置Ｂを介して受けるとともに、シート束を形成してステープル処理（綴じ処理）等の後処理を行なう機能を有する。なお、複写機Ａや製本装置Ｂをそれ単独で使用することも可能である。

上記した複写機Ａの装置本体２内には、画像形成部３が設けられており、この画像形成部３によって普通紙やＯＨＰシート等のシートに対して画像が形成される。具体的には、装置本体２の上面に原稿給送装置５が装着されており、この原稿給送装置５から自動給送された原稿が光学読取手段７によって光学的に読み取られ、その読み取り情報がデジタル信号として画像形成部３へ送信される。画像形成部３では、前記デジタル信号に基づいて光照射手段１３からレーザ光Ｌが感光体ドラム１５の表面に照射され、これにより、前記原稿に対応する静電潜像が感光体ドラム１５の表面に形成される。続いて、感光体ドラム１５の回転により、感光体ドラム１５の周囲に配置された現像装置８から前記静電潜像に対してトナーが供給され、静電潜像が可視化される。この可視化されたトナー像は、その後、転写部１４に所定のタイミングで送られてきたシートＳに転写される。なお、画像が転写されるシートＳは、装置本体２の下部に装着されたシートカセット９から搬送ローラ１０によって１枚ずつ転写部１４に送り込まれる。無論、マルチトレイ１２からの給送も可能となっている。

転写部１４にてトナー像が転写されたシートＳは、その後、定着装置６へと搬送され、ここで熱および圧力印加によってトナー像が永久定着される。そして、装置本体２において片面モードが設定されている場合には、定着装置６を通過したシートＳが製本装置Ｂへと送り込まれる。一方、装置本体２において両面記録モードが設定されている場合、片面に画像が形成されたシートＳは、定着装置６を通過した後、先ず、スイッチバックによって再搬送路１８に搬送され、次に、再度、画像形成部３へと搬送されて、裏面に画像が形成され、その後、製本装置Ｂへと送り込まれる。

なお、装置本体２は、製本装置ＢにシートＳを送り込む前に、製本装置Ｂ内の搬送経路の切換等を事前に行なえるように、製本装置Ｂに対してシートサイズ等の信号を送るようになっている。

上記した製本装置Ｂは、複写機Ａから搬入される単枚のシートＳを搬送して整合する搬送整合部２１と、接着剤塗布部２２と、断裁部２３とを少なくとも備えており、通常の排出モードの他、接着製本モードや断裁モードの選択が可能となっている。なお、断裁モードにおける断裁は、後述するシート束Ｓ１の接着面以外の三方向が可能となっている。

前記搬送整合部２１は、複写機Ａから搬入されたシートＳを搬送する第１の搬送路Ｔ１と、第１の搬送路Ｔ１から二股に分岐する第２および第３の搬送路Ｔ２，Ｔ３とを備えている。第１の搬送路Ｔ１には搬入ローラ対２５が設けられており、この搬入ローラ対２５の下流側には、第２の搬送路Ｔ２と第３の搬送路Ｔ３との分岐部に、搬送路を切換えるための切換フラッパ２７が設けられている。

このような搬送路の形態において、装置本体２側で通常の排出モードが選択されると、装置本体２から第１の搬送路Ｔ１を通じて製本装置Ｂ内に搬入されたシートＳは、切換フラッパ２７によって第３の搬送路Ｔ３へと案内され、この第３の搬送路Ｔ３に設けられた複数の搬送ローラ対２９を介して、後処理装置Ｃの排紙トレイ３５に排出される（必要に応じて、ステープル等の後処理が施された後、排紙トレイ３５に排出される）。一方、装置本体２側で製本モードが選択されると、シートＳは、切換フラッパ２７によって第２の搬送路Ｔ２へと案内されるとともに、接着剤塗布部２２および断裁部２３を経由して接着製本（例えば、糊付けによる製本）された後、収納部３４に排出される。

前記第２の搬送路Ｔ２の下流には、搬送整合部２１の整合域を構成し、順次、搬送されてくるシートＳを集積する集積手段として例示する集積部４２が配設されている。この集積部４２は、実際に搬送されてくるシートＳを順次、集積する収納部４２ａを有しており、前記収納部４２ａによって、所定枚数のシートＳを傾斜させた状態で積載し、１つのシート束Ｓ１を形成する。この場合、収納部４２ａは、スライド機構によってシートＳの積載方向（シート束Ｓ１の厚さ方向）にスライド可能となっており、本実施例では、ラックにより任意のスライド位置で固定されるようになっている。また、集積部４２は、シートＳを収納部４２ａに対して押し付ける押し付けアーム５２を備えており、この押し付けアーム５２は、回転軸５２ａを中心に回動自在に支持されている。

ここで、集積手段として例示する集積部４２の詳細な構成、及び動作について、図２を併せて参照しながら説明する。

装置本体２側で製本モードが選択されると、装置本体２から排出されたシートＳは、第１の搬送路Ｔ１から搬入ローラ対２５および切換フラッパ２７を介して、第２の搬送路Ｔ２へと案内された後、集積部４２へと導かれる。集積部４２に導かれたシートＳは、順次に、収納部４２ａ上に積載される。この際、排紙ローラ４２ｂより排紙されたシートは、スイッチバックローラ４２ｃにより、所定の位置まで搬送される。搬送されると図示しない駆動系によりスイッチバックローラ４２ｃはシートから退避をし、押し付けアーム５２が回動し、シートの導入スペースを塞ぐ。次にスイッチバックローラ４２ｃが退避した状態で、幅方向整合板４２ｄがシートの幅方向の整合処理を行なう。

この時、幅方向整合板４２ｄを従来多々あるように、収納部４２ａの下方に幅方向整合板４２ｄの支持部を持つと、集積枚数が多くなるに連れ支持部とシートＳの間隔が開いてしまい、支持部のガタや幅方向整合板の部品精度や剛性によって整合精度が低下してしまう。そこで、本実施の形態では収納部４２ａに対して支持部を上側にし、整合板を上面から吊り下げてある構成としてある。上面から吊り下げる構造としていることで、幅方向整合板４２ｄを支持する部分と幅方向の整合を行なうシートＳとの間隔を狭くすることが可能となり、幅方向整合板４２ｄを小さく構成できるとともに、低剛性の幅方向整合板４２ｄであっても、精度良く整合処理が行なえる。

幅方向の整合が完了すると、退避していたスイッチバックローラ４２ｃが再びシートに接触し、搬送方向の整合処理を行なう。搬送方向の整合処理は、スイッチバックローラ４２ｃにより、シートを基準面４２ｅに押し付けて行なう。この場合、シートが基準面４２ｅに押し付けられた状態で、スイッチバックローラ４２ｃとシートＳはスリップするように構成してあるが、シートＳとスイッチバックローラ４２ｃの摩擦係数により、例えばシートが座屈しやすい薄いシートであると、カール状態によっては軽微な押し付け力であってもシートは座屈してしまうので、基準面４２ｅへの適切な押し付け力が得られず整合不良を招いてしまう。そこで、本実施の形態では、押し付けアーム５２によりシートの座屈スペースを無くす事で、シートを座屈させずに適切な押し付け力を得る構成としている。

そして、シートが、基準面４２ｅに適切な力で押し付けられると、シート押え４２ｆが下降してシートＳの端部を挟持固定する。この動作を繰り返し、集積部４２にはシートが順次積載される。シートが積載されると、シートの積載面の高さを検出するシート上面位置検出手段４２ｇの信号に基づきシートの積載面が一定の高さになるよう、シート収納部は制御される。シートの積載枚数に関わらずシートの積載面高さを一定に制御することで、シートが排紙ローラ４２ｂから排出される際に、排紙ローラ４２ｂと適切な距離を保つので、座屈しやすい薄いシート、カールしたシートであっても安定して積載動作が行なえる。

そして、上記した収納部４２ａは、その上で所定のシート束Ｓ１が形成されると、斜めに方向付けられたシート受け姿勢のまま、矢印ａで示すように第１の位置Ｐ１へと下方に向けて所定距離だけ移動された後、矢印ｂで示すようにその移動方向と直交する方向（斜め下方）に所定距離だけ移動され、第２の位置Ｐ２に位置決めされる。このような収納部４２ａの移動は、詳細に図示しない移動機構によって行なわれる。

また、搬送整合部２１は、第２の位置Ｐ２に位置決めされたシート束を、接着剤塗布部２２へ向けて搬送する束搬送手段と、接着剤塗布前にシート束の接着剤塗布位置を補正する束位置補正手段とを備えている。この場合、本実施形態で例示する束位置補正手段は、シート束を狭持した状態で搬送する束搬送手段としての機能を併せ持っており、シート束を位置補正した後に、シート束を接着剤塗布部２２へ引き渡すようにしている。例えば、具体的には、束位置補正手段は、シート束を挟持する機能を有するグリッパ機構（保持機構）を有する。

ここで、図１、図３及び図４を参照しながら、グリッパ機構の構成について説明する。

図３はグリッパ機構を構成する主要部の斜視図である。この図に示すように、グリッパ機構は、シート束Ｓ１の表面及び裏面を両側から全幅に亘り挟持する一対のグリッパ（第１の挟持部材）５３ａ，５３ｂを備えている。グリッパ５３ａ，５３ｂの上面中央部には、シート束Ｓ１を両側から小面積の押圧面で挟持する一対の小グリッパ（第２の挟持部材）５４ａ，５４ｂが設けられており、各小グリッパ５４ａ，５４ｂは、グリッパ５３ａ，５３ｂの長手方向と直交する回転軸５５ａ，５５ｂの先端部にそれぞれ固定されている。

この場合、回転軸５５ａ，５５ｂは、各グリッパ５３ａ，５３ｂに設けられた保持プレート５６ａ，５６ｂに軸支されており、これらの保持プレート５６ａ，５６ｂは、シート束側に開放した各スペース内に、夫々小グリッパ５４ａ，５４ｂを対向するように収容している。また、保持プレート５６ａ，５６ｂは、グリッパ５３ａ，５３ｂの上面に立設された各一対のスライド軸５７ａ，５７ｂ、及びスライド軸５７ｃ，５７ｄにて、シート束Ｓ１の高さ方向となる矢印Ｋ方向へ移動自在に保持されている。なお、小グリッパ５４ａ，５４ｂの裏面（押圧面の反対側）と保持プレート５６ａ，５６ｂの対向面との間には、小グリッパ５４ａ，５４ｂをシート押圧側へ付勢する付勢部材としての小グリッパバネ５８ａ，５８ｂが挿入されている。

これらグリッパ５３ａ，５３ｂは、図示しない回動機構により、第２の位置Ｐ２で保持したシート束Ｓ１を図１の矢印ｃで示すように回動させて略鉛直方向に向ける（略鉛直方向に立たせる）ように構成されている。

また、図４に示すように、グリッパ５３ｂは、その両サイドにおいて、筐体の一部を構成する前側板５３Ｐ、及び後側板５３Ｑに一体的に取り付けられている。前側板５３Ｐ，後側板５３Ｑは、それぞれ昇降ガイド軸６１ａ，６１ｂに係合して軸方向に沿って昇降駆動されるようになっている。具体的には、前記後側板５３Ｑには、昇降駆動手段（本実施形態では、正逆回転可能な昇降ギアードモータ６０ｂで構成される）が取り付けられており、この昇降ギアードモータ６０ｂに内蔵されているギア（図示せず）が、前記昇降ガイド軸６１ｂに形成されたラック（図示せず）に噛合し、昇降ギアードモータ６０ｂが正転／逆転駆動することで、前側板５３Ｐ，後側板５３Ｑは、昇降ガイド軸６１ａ，６１ｂに沿って昇降駆動される。すなわち、グリッパ５３ｂ（グリッパ５３ａと共に昇降ギアードモータ６０ｂを含む筐体全体）は、昇降ギアードモータ６０ｂの駆動によって昇降ガイド軸６１ａ，６１ｂに沿って昇降動作を行ない、第２の位置Ｐ２でシート束Ｓ１を保持する保持位置と、シート束Ｓ１を断裁装置２３に受け渡す受渡位置との間で移動するようになっており、シート束Ｓ１を搬送する搬送機能を有している。

また、グリッパ５３ａの両端（前部、及び後部）には、一部にラック（図示せず）が形成されている開閉ガイド軸６３ａ，６３ｂが挿通されており、グリッパ５３ａは軸方向（シート束Ｓ１の挟持方向）に沿って移動自在に保持されている。具体的には、筐体の一部を構成している後側板５３Ｑには、開閉駆動手段（本実施形態では、正逆回転可能な開閉モータ６２、及び開閉モータ６２の出力部に噛合するアイドルギヤ６２Ｇ）が取り付けられており、このアイドルギヤ６２Ｇは、前記開閉ガイド軸６３ｂに形成されたラックに噛合するギヤ６３ｃに噛合している。この場合、ギヤ６３ｃは、前側板５３Ｐ及び後側板５３Ｑとの間に回転可能に保持された駆動軸６３ｄの一端部に装着されており、駆動軸６３ｄの他端部には、前記開閉ガイド軸６３ａに形成されたラックに噛合するギヤが装着されている。すなわち、開閉モータ６２が正転／逆転駆動することで、アイドルギヤ６２Ｇを介して駆動軸６３ｄが回転駆動され、これに伴い、開閉ガイド軸６３ａ，６３ｂは、それぞれに形成されているラックを介して軸方向に沿って移動される。この結果、グリッパ５３ａは、シート束Ｓ１を両側から挟持する閉位置とシート束Ｓ１の挟持を開放する開位置（この開位置は、小グリッパ５４ａ，５４ｂがシート束Ｓ１を両側から挟持する第１の開位置、及び小グリッパ５４ａ，５４ｂがシート束Ｓ１の挟持状態を解除する第２の開位置を含む）との間で開閉移動できるようになっている。

また、上記したグリッパ機構に関連して、シート束Ｓ１の下端面を突き当てるための束位置基準面ＰＭが設けられている。この束位置基準面ＰＭは、シート束Ｓ１の接着剤塗布位置に対する傾きを補正する機能を有する。すなわち、シート束Ｓ１が束位置基準面ＰＭに突き当てられることで、シート束Ｓ１は当該基準面と平行にされ（シート束Ｓ１の下端である接着剤塗布側の縁部と当該基準面とを平行にする束位置補正を行なう）、その後、シート束Ｓ１は、グリッパ５３ａ，５３ｂで挟持されて接着剤塗布部２２による接着剤塗布位置まで挟持搬送され、シート束Ｓ１の端縁に均一に接着剤が塗布されるようになっている。このとき、グリッパ５３ａ，５３ｂによって、束位置基準面ＰＭと接着剤塗布部２２による接着剤塗布位置との相対的な位置関係が保たれている。

なお、上記した束位置基準面ＰＭの設置場所は、接着剤塗布部２２による接着位置近傍であれば良く、当該接着位置までシート束Ｓ１を挟持搬送する経路上であればその他の場所であっても良い。本実施の形態では、シート束Ｓ１が鉛直状態になる接着位置近傍であって、後述する接着ユニット６６と干渉しない場所に束位置基準面ＰＭを設けている。また、上記した束位置基準面ＰＭは、例えば、製本装置Ｂ内の所定位置に設置した平板状の部材（束位置基準部材５５ｈ）の表面で形成することが可能である。この場合、束位置基準面ＰＭを構成する平板状の部材５５ｈを、接着位置に対して挿脱自在に構成すれば、接着位置において束位置補正を行なうことも可能である。

前記接着剤塗布部２２は、接着剤塗布手段としての一構成例を示しており、第３の搬送路Ｔ３の下流に設けられた後述する表紙接着部６０と第２の位置Ｐ２との間に設けられている。

接着剤塗布部２２は、接着剤（例えば、ホットメルト糊）を保持し且つその保持された接着剤をシート束Ｓ１の端縁に塗布する接着ユニット６６と、この接着ユニット６６をシート束Ｓ１の端縁に沿って移動させる図示していない移動機構とを備えている。接着ユニット６６は、接着剤を収容し且つ上方に向けて開口する例えばアルミ製の容器（接着剤容器）６６ａと、容器６６ａに回転可能に支持された回転体としての塗布ローラ６６ｂと接着剤に熱を加える加熱部とを備えている。この場合、塗布ローラ６６ｂは、例えば耐熱ゴムから成り、容器６６ａ内の溶融した接着剤と接触してこれを表面で保持するとともに、それ自身回転しながら、表面に保持された接着剤をシート束Ｓ１の端縁に塗布する。

また、このような接着ユニット６６は、前記移動機構により、シート束Ｓ１に接着剤を塗布するための塗布領域（図１において容器６６ａが位置する領域）と、シート束Ｓ１の搬送経路（略鉛直な搬送経路）から退避して塗布処理に備えるための待機位置と、接着剤の補充を受ける（容器６６ａの前記開口を通じて接着剤が補充される）補充位置、すなわち接着剤補充装置９０と対向する位置との間で移動可能となっている。

前記接着ユニット６６の下方には、製本手段を構成すべく、形成されたシート束Ｓ１を表紙でくるんでくるみ製本を実行する表紙接着部６０が設けられており、この表紙接着部６０の下側には、スライド自在な突き当て板５９が設置されている。この突き当て板５９には、前記表紙接着部６０によりその端縁に表紙が付着されたシート束Ｓ１が、グリッパ５３ａ，５３ｂに挟持されたままの状態で押し付けられるようになっている。そして、シート束が突き当て板５９に押し付けられることにより、シート束の端縁に表紙が接着された状態となり、そのままシート束Ｓ１は、グリッパ５３ａ，５３ｂに挟持された状態で断裁部２３へ引き渡されるように構成されている。

図５及び図６は、図１に示す断裁部２３の詳細な構成を示す図であり、図５は断裁部２３の全体構成を示す側面図、図６は平面図である。

この断裁部２３においては、前記グリッパ５３ａ，５３ｂによって挟持されたシート束Ｓ１を、入口搬送ローラ１１３を介して断裁ユニット１２０へ搬送する。断裁ユニット１２０は、シート束Ｓ１が載置される回転テーブル１２１、回転テーブル１２１上のシート束Ｓ１を挟持固定する回転自在のグリッパ１２２、グリッパ１２２を回転テーブル１２１に対して押圧するグリッパ駆動機構１２２ａ、グリッパ１２２を断裁ユニット１２０の方向へ自在に移動させるグリッパ移動機構１２２ｂ、グリッパ１２２を保持するグリッパフレーム１２２ｃを備える。また、断裁ユニット１２０は、断裁刃１２０ａと、断裁時にシート束Ｓ１の端部を押圧する可動押え板１２０ｂと、固定押え板１２０ｃと、これらを駆動する押え板移動機構とを備えている。

次に、上記したように構成された製本装置Ｂの動作について具体的に説明する。

上述したように、複写機Ａから集積部４２に対して順次にシートＳが送り込まれて、所定枚数のシートＳが集積される（所定厚さのシート束Ｓ１が形成される）と、収納部４２ａは、前記移動機構により、第１の位置Ｐ１を介して第２の位置Ｐ２へと移動される。そして、この第２の位置Ｐ２において、収納部４２ａ上のシート束Ｓ１は、上述した第２の開位置（グリッパ５３ａ，５３ｂ、及び小グリッパ５４ａ，５４ｂが共に開放している）で待機していたグリッパ５３ａ，５３ｂによって保持される。このとき、グリッパ５３ａ，５３ｂはシート束Ｓ１の接着剤塗布側端部がグリッパより下側に突き出る程度の位置を挟持する。シート束Ｓ１は、グリッパ５３ａ，５３ｂに挟持された後、回動されて鉛直方向に向けられ、その鉛直状態のまま接着剤塗布部２２に向けて搬送される。

なお、グリッパ５３ａ，５３ｂには、シート束Ｓ１の厚みを検知する厚み検知手段が設けられており、シート束Ｓ１を保持した時点でその厚みが検知できるようになっている。この場合、検知手段は、例えば、スライド抵抗を用いることで厚みを検知することが可能であるが、シート束の厚みを比例的に検知できる手段であれば各種の方法を用いることが可能である。

前記グリッパ５３ａ，５３ｂは、保持したシート束Ｓ１を、図１の矢印ｃで示すように回動させて略鉛直方向に向ける（略鉛直方向に立たせる）とともに、その略鉛直状態を維持したまま（シート束Ｓ１の１つの端縁（後述する接着剤が塗布される端縁）を下にして）接着剤塗布部２２に向けて下方に搬送する機能を有する。そして、このグリッパ５３ａ，５３ｂは、このようなシート束Ｓ１の搬送機能に加え、接着剤を塗布する前に実施されるシート束Ｓ１の束位置補正機能を有している。

ここで、グリッパ５３ａ，５３ｂによって送られてくるシート束Ｓ１の端縁に対して、接着剤塗布部２２により接着剤を塗布する前に実施されるシート束Ｓ１の束位置補正工程について図７乃至図１１を参照しながら説明する。

図７（ａ），（ｂ）〜図１１（ａ），（ｂ）は束位置補正を工程順に示している。これらの図において、各図（ａ）は、図３に示す矢印Ｘ方向から見た状態を示し、各図（ｂ）は、図３に示す矢印Ｙ方向から見た状態を示している。

図７（ａ），（ｂ）は、シート束Ｓ１が鉛直状態になる接着剤塗布部２２の近傍であって、接着ユニット６６と干渉しない束位置基準面ＰＭの設置位置まで来た状態を示している。グリッパ５３ａ，５３ｂは、前記第２の位置Ｐ２においては、最初、小グリッパ５４ａ，５４ｂが開放される第２の開位置となっているが、第２の位置Ｐ２にシート束Ｓ１が搬送されてくると閉位置となり、シート束Ｓ１を挟持する。このとき、図７（ａ）に示すように、シート束Ｓ１の端縁がグリッパ５３ａ，５３ｂに対して相対的に傾いた状態で挟持されることがある。このようなシート束Ｓ１の傾きは、第２の位置Ｐ２でグリッパ５３ａ，５３ｂがシート束Ｓ１を挟持する際に生じる。

次に、グリッパ５３ａ，５３ｂが回動されて、図８（ａ），（ｂ）に示すように、グリッパ５３ａ，５３ｂがシート束Ｓ１の補正開始位置Ｍ１に到達すると、グリッパ５３ａは前記開閉モータ６２（図４参照）の駆動により第１の開位置に駆動される。このとき、図８（ｂ）に示すように、第１の開位置では、グリッパ５３ａは、グリッパ５３ｂに対し左に開いてシート束Ｓ１を解放しているが、そのときシート束Ｓ１の下方中央を狭持している小グリッパ５４ａ，５４ｂもそのまま左に移動するので閉じたままとなっている。この状態において、シート束Ｓ１は小グリッパバネ５８ａ，５８ｂの付勢力で小グリッパ５４ａ，５４ｂにて挟持される。

次に、グリッパ５３ａ，５３ｂを前記昇降ギアードモータ６０ｂ（図４参照）の駆動によって補正位置Ｍ２までさらに移動させる。図９（ａ），（ｂ）に示すように、シート束Ｓ１は小グリッパ５４ａ，５４ｂに挟持されたまま、板部材５５ｈの束位置基準面ＰＭに突き当てられ、突き当たったシート束Ｓ１の力で回転軸５５ａ，５５ｂを中心にシート束Ｓ１は傾きが補正される方向へ回転する。このとき、小グリッパ５４ａ，５４ｂは、シート束Ｓ１を支えにして保持プレート５６ａ，５６ｂと一体となってスライド軸５７ａ，５７ｂ、及びスライド軸５７ｃ，５７ｄに対して上方へスライドをする。その結果、シート束Ｓ１は、シート束の自重と小グリッパ５４ａ，５４ｂの自重で束位置基準面ＰＭに押し当てられ、束位置基準面ＰＭとの平行性が確保されるようになる。

そして、この状態で、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、グリッパ５３ａをシート束Ｓ１が挟持される閉位置になるように制御する。すなわち、シート束Ｓ１の傾きが完全に補正された状態でグリッパ５３ａ，５３ｂによる挟持が再開される。

このように、接着剤塗布の前に、束位置補正手段により束位置補正して束位置基準面ＰＭとの間で平行性を確保することにより、シート束Ｓ１に対してミーリング処理を施さなくても平行性が確保されることとなり、均一な接着剤塗布が実現される。すなわち、ミーリング処理をする必要がないので、通常のミーリング処理で発生する屑を吸引処理する屑処理装置や屑を溜めておく屑溜め容器を設置する必要はない。

次に、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、グリッパ５３ａ，５３ｂを上昇させるとともに、シート束Ｓ１を接着ユニット６６の移動経路における塗布領域上の所定位置へ移動し、シート束Ｓ１を略鉛直状態で位置決めする。なお、束位置基準面ＰＭを接着位置上に設けている場合は、板部材５５ｈを退避させれば良い。

このようにして塗布領域上の所定の位置にシート束Ｓ１が位置決めされると、待機位置で待機していた接着ユニット６６が塗布領域の所定の起点位置へと移動される。そして、その後、接着ユニット６６は、正回転する塗布ローラ６６ｂがシート束Ｓ１の端縁に接触した状態で、前記起点位置から所定の折り返し位置に向けシート束Ｓ１に対して移動される。これにより、シート束Ｓ１の端縁には、容器６６ａ内の溶融した接着剤を表面に担持した塗布ローラ６６ｂにより、接着剤が満遍なく塗布されていく。

そして、前記接着ユニット６６が前記折り返し位置に達すると、塗布ローラ６６ｂの正回転が停止され、接着ユニット６６の移動も停止される。そして、この時点から、今度は塗布ローラ６６ｂが逆回転された状態で接着ユニット６６が折り返し位置から起点位置に向けて移動し始め、接着ユニット６６が再度起点位置に達した段階で、塗布ローラ６６ｂの逆回転が停止され、接着ユニット６６の移動も停止される。そして、以上のような往復移動が、例えば２回行なわれた後、接着剤の塗布作業が終了する。

なお、上記したような構成では、シート束Ｓ１の厚さに応じて、シート束Ｓ１の端縁と塗布ローラ６６ｂとの間隔を調整することが好ましい。すなわち、シート束Ｓ１の厚さが厚い場合、接着剤の厚さを厚くしないと、本を開いた場合に背部の強度が弱く、背部が割れてしまうことがあり、逆に、シート束Ｓ１の厚さが薄い場合、接着剤の厚さを厚くすると、本の開きが悪くなってしまう。このため、いかなるシート束Ｓ１であっても、適正な接着剤の厚みが保てるように、シート束Ｓ１と塗布ローラ６６ｂとの間隔が調整できるように構成しておくことが好ましい。

また、上記した構成では、接着剤の塗布工程の前に、接着される表紙を、所定の位置へ位置決めしておくことが好ましい。すなわち、表紙が位置決めされる前に接着剤の塗布を行ってしまうと、例えば、表紙が搬送路内でジャムを起こしたりして、所定の時間内に位置決めがなされなかった場合等、塗布された接着剤が乾燥してしまい、製本途中のシート束が無駄になってしまう可能性がある。このため、上記したように、表紙の位置決めを行なってから、接着剤の塗布を行なうように各構成部材の制御を行なうようにする。

さらに、接着剤の塗布準備のため、容器６６ａには接着剤が溶融した状態で入っているが、溶融した状態で長時間の放置を行なうと、接着剤の揮発成分の蒸発や接着剤の変色及び物性の低下を招いてしまうので、表紙の位置決めが所定時間内に行われなかった場合には、接着剤を溶融する加熱部を制御して加熱を停止するように制御することが好ましい。

そして、シート束Ｓ１の端縁に対する接着剤の塗布が終了すると、接着ユニット６６が待機位置、もしくは補充位置へと移動され、シート束Ｓ１の搬送経路が確保される。その後、この略鉛直な搬送経路（接着ユニット６６の移動方向と交差する方向）を通じて、グリッパ５３ａ，５３ｂにより挟持されたシート束Ｓ１は表紙接着部６０へと下降される。この場合、装置内部に温度検出手段を設けておき、装置内部の温度に基づいて下降開始から表紙の接着のタイミングを制御することが好ましい。これは、装置内部の温度が適正な温度以上になると、接着時に接着剤のはみ出しが多々発生し、製本品位が低下してしまうことがあり、逆に、適正温度以下になると、接着力が不十分となり、表紙のはがれが発生することがあるからである。具体的には、下降開始から表紙の接着のタイミングは、予め求められた装置内部の適正接着温度グラフに基づいて制御すれば良い。

上述したように、本実施形態では、シート束Ｓ１の端縁に接着剤が塗布される前に、表紙接着部６０には既に表紙が搬送されて待機されている。この場合、表紙は、表紙が収容された図示しない表紙収容部から表紙供給手段により繰り出されて表紙接着部６０に送られるか、あるいは、複写機Ａの装置本体２側で作成された後に装置本体２から表紙接着部６０に対して送られる。表紙が装置本体２側から表紙接着部６０に送られる構成では、表紙は、上述した第１の搬送路Ｔ１から切換フラッパ２７を介して第３の搬送路Ｔ３に搬送され、シート束Ｓ１の略鉛直な搬送経路を横切る表紙接着部６０の所定位置に位置決めされる。

そして、上記したように位置決めされた表紙に対し、接着剤が塗布されたシート束Ｓ１の端縁がグリッパ５３ａ，５３ｂによって上側から鉛直方向で押し付けられる。また、この状態で、シート束Ｓ１は、接着剤によりその端縁に表紙が付着されたまま、グリッパ５３ａ，５３ｂによって更に鉛直下方へと移動され、表紙接着部６０の下側に位置するスライド自在な突き当て板５９に押し付けられる。その後、表紙およびシート束Ｓ１は、突き当て板５９に突き当てられた状態で、スライド自在な背折り板によって両側からプレスされ、これにより、表紙には、シート束Ｓ１の厚さに応じた折り目が形成され、製本工程が終了する。

次に、突き当て板５９が外側にスライド移動して、シート束Ｓ１の搬送経路が形成された後、グリッパ５３ａ，５３ｂは、表紙が接着されたシート束Ｓ１を挟持したまま下方の断裁部２３へと引き渡す。

そして、図５、及び図６に示すように、表紙が接着されたシート束Ｓ１がグリッパ５３ａ，５３ｂによって断裁部２３へ引き渡されると、搬送移動機構１１６が起動されて入口搬送ローラ１１３が回転され、シート束Ｓ１が断裁刃１２０ａの方へと鉛直方向に搬送される。この場合、入口搬送ローラ１１３は、ローラ開閉移動機構１１４によって駆動されることによりシート束Ｓ１を挟持する。

次に、入口搬送ローラ１１３から排出されたシート束Ｓ１は、その自重により、断裁刃１２０ａへと落下し、略鉛直の搬送経路を形成するガイド板１１９に支持されつつ、略鉛直状態のまま断裁刃１２０ａに押し当てられて位置決めされる。

このようにしてシート束Ｓ１が位置決めされると、グリッパ移動機構１２２ａによりグリッパ１２２が駆動されて、シート束Ｓ１がグリッパ１２２と回転テーブル１２１との間で挟持固定される。

次に、断裁刃１２０ａは、シート束Ｓ１の厚さ情報に基づいて、シート束Ｓ１の回転および移動に必要な隙間を形成するべく所定位置まで移動して待機する。そして、グリッパ移動機構１２２ａおよび回転機構１２１ａを介して回転テーブル１２１およびグリッパ１２２が駆動されることにより、回転テーブル１２１とグリッパ１２２とによって挟持されているシート束Ｓ１は、表紙が接着された端縁としての背面Ｓ１ａを下に向けた状態から、図１２（ａ）に示されるように、他の端縁である天部Ｓ１ｂを断裁刃１２０ａによって断裁できる位置まで回転（９０°回転）および移動される。この時、回転によりシート束Ｓ１の表紙面に傷が付かないように、昇降機構１２１ｂを駆動させることにより、シート束Ｓ１をガイド板１１９から浮かせた状態で回転させ、回転が終了した時点で再び昇降機構１２１ｂによりシート束Ｓ１をガイド板１１９に接触させることが好ましい。

以上のようにして、回転テーブル１２１とグリッパ１２２とによって挟持されているシート束Ｓ１が天部Ｓ１ｂの断裁位置に固定されると、断裁ユニット１２０は、図示しない制御手段により駆動され、天部Ｓ１ｂの断裁を行なう。具体的には、制御手段により前記押え板移動機構が駆動されることにより、可動押え板１２０ｂが移動され、シート束Ｓ１の天部Ｓ１ｂ側が可動押え板１２０ｂと固定押え板１２０ｃとによって押圧される（図１３（ａ）参照）。そして、断裁刃１２０ａが円弧を描くように水平面内で移動されることにより、天部Ｓ１ｂの端縁が切り揃えられる（図１３（ｂ）参照）。また、この時、断裁された屑１２７は、自重で落下し、フラッパ１２５により屑箱１２６へと収納される。具体的には、断裁が開始されると、図示しない制御手段により、フラッパ１２５が図１３（ｂ）に実線で示される屑受け位置へと回動され、断裁に伴なって自重落下してくる断裁屑１２７がフラッパ１２５の案内により屑箱１２６へと収納される。このような断裁屑１２７の効率的な回収は、上述したように、鉛直な搬送経路によってシート束Ｓ１が搬送されて断裁されることにより実現される。なお、フラッパ１２５は、１つのシート束Ｓ１の断裁が終了する度に元の位置（図１３（ａ）に実線で示される位置；図１３（ｂ）に破線で示される位置）に戻される。

以上のようにして天部Ｓ１ｂの端縁が断裁されたら、再び、可動押え板１２０ｂおよび断裁刃１２０ａは、シート束Ｓ１の厚さ情報に基づいて、シート束Ｓ１の回転および移動に必要な隙間を形成するべく所定位置まで移動して待機する。そして、再度、グリッパ移動機構１２２ｂおよび回転機構１２１ａを介して回転テーブル１２１およびグリッパ１２２が駆動され、回転テーブル１２１とグリッパ１２２とによって挟持されているシート束Ｓ１は、天部Ｓ１ｂを下に向けた状態から、図１２（ｂ）に示されるように、更に他の端縁である地部Ｓ１ｄを断裁刃１２０ａによって断裁できる位置まで回転（１８０°回転）および移動される。そして、シート束Ｓ１が地部Ｓ１ｄの断裁位置に固定されると、断裁ユニット１２０が図示しない制御手段により地部Ｓ１ｄの断裁を行なう。更にその後、同様にしてシート束Ｓ１を９０°回転させることにより、残りの端縁である小口部Ｓ１ｃの断裁が行なわれる（図１２（ｃ）参照）。

以上のようにして、３つの端縁の断裁が完了すると、回転機構１２１ａが駆動されることにより回転テーブル１２１が元の位置に戻され、グリッパ移動機構１２２ｂが駆動されることにより、グリッパ１２２と回転テーブル１２１とで挟持されたシート束Ｓ１が排出ローラ１２３を介して収納部３４へと搬送される。この場合、排出ローラ１２３により吐き出されるシート束Ｓ１は、フラッパ１２５により収納部３４内に押し込まれると共に、接着剤が塗布された端縁Ｓ１ａを下にした略鉛直に立てられた状態で集積収納される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、どのようなシートの状態や枚数であっても、上述したような束位置補正手段（グリッパ機構と束位置基準部材）によって、精度の良い整合処理が可能となるので、枚数の多い製本処理や、特に糊付け製本時に必要とされていたミーリング処理、あるいはガリ入れ処理といった処理が不要になり、製本装置の小型化が図れるとともに、効率の良い製本作業が可能となる。また、上記した構成においては、シート束Ｓ１を挟持して束位置補正を行なう束位置補正手段を構成する例えばグリッパ５３ａ，５３ｂ及び小グリッパ５４ａ，５４ｂが、シート束Ｓ１を搬送する機能も兼ね備えているので、装置全体の構成を簡略化して、効率的に小型化を実現することが可能になる。

なお、本発明は、接着剤塗布前に、シート束の接着剤塗布面の状態が平行となるように補正できるように構成されていれば良く、それを実現するための構成部材の配置、シート束の取扱い方法等については、適宜変形することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る製本システムの全体構成図。 図１に示す集積手段の構成を示す図。 束位置補正機能を有するグリッパ機構の斜視図。 グリッパ移動機構を示す概略斜視図。 断裁部の全体構成を示す側面図。 断裁部の構成を示す平面。 （ａ）はシート束を束位置基準面の対向位置に搬送した状態を示す平面図、（ｂ）はその側面図。 （ａ）はシート束を束位置基準面の対向位置から補正開始位置まで移動させた状態を示す平面図、（ｂ）はその側面図。 （ａ）はシート束を束位置基準面に押し当てた状態を示す平面図、（ｂ）はその側面図。 （ａ）は傾き補正したシート束をグリッパで狭持した状態を示す平面図、（ｂ）はその側面図。 （ａ）は傾き補正したシート束をグリッパで狭持して束位置基準面から離間させた状態を示す平面図、（ｂ）はその側面図。 （ａ）〜（ｃ）は、断裁刃による断裁手順を段階的に示す斜視図。 （ａ）は断裁前の断裁部及びフラッパの状態を示す図、（ｂ）は断裁時の断裁部及びフラッパの状態を示す図。

符号の説明

１ 製本システム
２２ 接着剤塗布部
２３ 断裁部
３４ 収納部
４２ 集積部
５３ａ，５３ｂ グリッパ
５４ａ，５４ｂ 小グリッパ
５５ａ，５５ｂ 回転軸
５６ａ，５６ｂ 保持プレート
５７ａ〜５７ｃ スライド軸
５８ａ，５８ｂ 小グリッパバネ
６０ 表紙接着部
ＰＭ 束位置基準面
Ｂ 製本装置
Ｓ１ シート束

Claims (6)

1. 製本されるシートを集積してシート束にする集積手段と、
   前記シート束の端部を回転可能に挟持する保持機構と、
   前記保持機構により前記シート束が突き当てられる束位置基準部材と、
   前記シート束に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、を備え、
   前記保持機構は、挟持する前記シート束の接着剤塗布面を前記束位置基準部材に突き当てて、前記接着剤塗布面が前記束位置基準部材に平行になるように補正し、
   前記接着剤塗布手段は、前記束位置基準部材に突き当てられた前記シート束の接着剤塗布面に接着剤を塗布する、
   ことを特徴とする製本装置。
2. 前記保持機構は、シート束の接着剤塗布側の端縁より上部を当該シート束が回転しないように挟持する一対の第１挟持部材と、シート束の接着剤塗布側の端縁より上部を回転自在に挟持する一対の第２挟持部材と、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. 前記第１挟持部材は、前記シート束を搬送する束搬送手段としての機能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. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の製本装置と、
   前記製本装置が付設され、前記集積手段に対して、製本されるシートを順次供給する画像形成装置と、を備えたことを特徴とする製本システム。
5. 製本されるシートを集積してシート束にするシート束形成工程と、
   前記シート束の端部を回転可能に挟持する端部挟持工程と、
   前記挟持されているシート束の接着剤塗布面を束位置基準部材に突き当てて、接着剤塗布面が前記束位置基準部材に平行になるように補正する束位置補正工程と、
   を有することを特徴とする製本方法。
6. 前記端部挟持工程は、前記シート束形成工程で形成されたシート束を挟持して、前記束位置基準部材に向けて搬送することを特徴とする請求項５に記載の製本方法。

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