JP4756595B2 - シート断裁装置及びこれを用いた製本装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、順次給送されるシート束を自動的に断裁するシート束断裁装置及び装丁綴じした製本シートの周縁を切揃え仕上げする製本装置並びに画像形成したシートを装丁綴じから断裁までを自動的に処理する画像形成装置に係わり、シート束を断裁する断裁刃の断裁性能の改善に関する。

一般に、画像形成装置などで画像形成されたシートを部揃えして表装したシート束を所定サイズに裁断するシート断裁装置は、製本工程での仕上げ処理装置として、或いは製本装置に裁断ユニットとして組込まれる装置として広く使用されている。この種の断裁装置はシート束の切断縁をプレス機構で押圧保持し、このシート束を断裁刃手段で断裁する構造が知られている。例えば特許文献１には、束状に部揃えされたシート束を断裁位置に搬送し、この断裁位置のターンテーブルで切断縁をプレス支持し、この状態で平刃状断裁刃によって断裁している。

そしてシート束の周縁を断裁した後はこのシート束を装置外に搬出している。また断裁用の断裁刃は同文献のように平刃状ブレードと円盤状のブレードとが知られ、前者はシート束をギロチン機構で、後者は円盤ブレードの回転機構で断裁している。従来、このような断裁装置で使用する断裁刃はＳＫ材、ＳＵＳ材、セラミックス材などが用いられ、使用する分野に応じて例えば製本業などの専門装置用には高価で高速切断など切断性能に富んだ材質で、又事務用など比較的簡易な製本用には安価でメンテナンス性に富んだ材質を選択している。
特開２００３−０７１７７９号公報

上述のようなシート束を切断する切断刃を鉄系の例えばＳＫ材などを使用すると安価であり、再研磨が容易であるなどの特徴があり比較的簡易な断裁装置に適しているが、次の問題がある。鉄系の断裁刃の場合長期間使用しないと刃先表面が酸化して錆が発生することがある。また、使用環境が例えば湿度が高いと同様にさびが発生することがある。このように刃先表面に錆が発生すると断裁性能が劣ることは勿論、錆がシート束の切断面に付着して製本シートを汚損する問題が発生する。

従来このような場合には処理済みの製本シートを破棄して再度処理するなど工程内不良として扱っている。この為、装置を長期間使用しない場合には裁断刃を研磨するなど錆処理をしてから装置を起動するなど面倒な前処理工程を余儀なくされている。また錆処理のため油膜を塗布形成するとこの油膜成分がシート切断面に付着して同様の問題を引き起こすことがある。そこでセラミックス系の非金属材料で断裁刃を構成すると錆の問題は解決できるが非常に高価となり、簡易な断裁装置には適さない問題がある。そこで本発明は比較的安価な例えば鉄系の断裁刃であっても、装置を使用する都度断裁刃を取り外して研磨する必要がなく、断裁面を汚損することがなく高品位な製本仕上げが可能であるシート断裁装置およびこれを用いた製本装置、画像形成装置の提供をその課題としている。

本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用する。所定の断裁位置でシート束を保持する押圧手段と、前記押圧手段に保持されたシート束を断裁する断裁手段と、前記断裁位置にシート束を給送する束搬送手段と、前記断裁手段及び前記束搬送手段を制御する制御手段と、を備えたシート断裁装置であって、前記制御手段はシート束の紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報から断裁幅を設定する断裁幅設定手段を有し、前記制御手段は、前記束搬送手段により前記断裁位置にシート束を給送させ、前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅で前記断裁手段により該シート束を断裁させる第１の動作モードと、前記束搬送手段により前記断裁位置にシート束を給送させ、前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅より小さい断裁幅で前記断裁手段により該シート束を複数回断裁させて該仕上げ断裁幅分断裁させる第２の動作モードと、を有し、前記制御手段は、更に前記断裁手段の断裁動作のインターバル時間を計測する計時手段を備え、前記計時手段が計測した計時時間が予め設定した基準時間以上のとき前記第２の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させ、前記計時手段が計測した計時時間が前記基準時間未満のとき前記第１の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させる。
また、所定の断裁位置でシート束を保持する押圧手段と、前記押圧手段に保持されたシート束を断裁する断裁手段と、前記断裁位置にシート束を給送する束搬送手段と、前記断裁手段及び前記束搬送手段を制御する制御手段と、を備えたシート断裁装置であって、前記制御手段はシート束の紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報から断裁幅を設定する断裁幅設定手段を有し、前記制御手段は、前記束搬送手段により前記断裁位置にシート束を給送させ、前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅で前記断裁手段により該シート束を断裁させる第１の動作モードと、前記束搬送手段により前記断裁位置にシート束を給送させ、前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅より小さい断裁幅で前記断裁手段により該シート束を複数回断裁させて該仕上げ断裁幅分断裁させる第２の動作モードと、を有し、前記制御手段は、更に装置の環境湿度を計測する湿度計測手段を備え、前記湿度計測手段で計測した湿度が予め設定した基準湿度以上のとき前記第２の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させ、前記湿度計測手段で計測した湿度が予め設定した基準湿度未満のとき前記第１の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させる。

また、所定の断裁位置でシート束を保持する押圧手段と、前記断裁位置にシート束を給送する束搬送手段と、前記断裁位置にシート束の給送方向に沿って位置調節自在に配置された断裁刃を有する断裁手段と、前記断裁刃の位置をシフトする断裁刃移動手段と、前記断裁手段、前記束搬送手段及び前記断裁刃移動手段を制御する制御手段と、を備えたシート断裁装置であって、前記制御手段はシート束の紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報から断裁幅を設定する断裁幅設定手段を有し、前記制御手段は、前記断裁刃移動手段によって前記断裁刃をオフセットさせて前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅で前記断裁手段により該シート束を断裁させる第１の動作モードと、前記断裁刃移動手段によって前記断裁刃をオフセットさせて前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅より小さい断裁幅で前記断裁手段によりシート束を複数回断裁して該仕上げ断裁幅分断裁する第２の動作モードを有し、前記制御手段は、更に前記断裁手段の断裁動作のインターバル時間を計測する計時手段を備え、前記計時手段が計測した計時時間が予め設定した基準時間以上のとき前記第２の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させ、前記計時手段が計測した計時時間が前記基準時間未満のとき前記第１の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させる。
さらに、所定の断裁位置でシート束を保持する押圧手段と、前記断裁位置にシート束を給送する束搬送手段と、前記断裁位置にシート束の給送方向に沿って位置調節自在に配置された断裁刃を有する断裁手段と、前記断裁刃の位置をシフトする断裁刃移動手段と、前記断裁手段、前記束搬送手段及び前記断裁刃移動手段を制御する制御手段と、を備えたシート断裁装置であって、前記制御手段はシート束の紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報から断裁幅を設定する断裁幅設定手段を有し、前記制御手段は、前記断裁刃移動手段によって前記断裁刃をオフセットさせて前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅で前記断裁手段により該シート束を断裁させる第１の動作モードと、前記断裁刃移動手段によって前記断裁刃をオフセットさせて前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅より小さい断裁幅で前記断裁手段によりシート束を複数回断裁して該仕上げ断裁幅分断裁する第２の動作モードを有し、前記制御手段は、更に装置の環境湿度を計測する湿度計測手段を備え、前記湿度計測手段で計測した湿度が予め設定した基準湿度以上のとき前記第２の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させ、前記湿度計測手段で計測した湿度が予め設定した基準湿度未満のとき前記第１の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させる。

そして、前記断裁幅設定手段が、紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報を入力する入力手段を有し、この入力手段からの情報に基づいて仕上げ断裁幅を演算するように構成されている。

本発明は、シート束を所定の断裁位置で断裁手段によって断裁する際に、最終仕上げ断裁幅より小さい断裁幅でシート束端縁から複数回断裁して最終断裁幅に断裁仕上げするように束搬送手段と断裁手段とを制御するようにしたものであるから、断裁刃の刃先表面に錆、或いは油膜などが付着していても仕上げ処理されたシート束にはその断裁面に錆、油などが付着する恐れがなく、高品位な断裁仕上げが可能である。従って断裁刃として安価で、再研磨しやすい鉄系材料を使用することが出来る。また、断裁手段を最終断裁幅に１回で断裁する第１の動作モードと、２回以上複数回で最終断裁幅に断裁する第２の動作モードを設け、錆の発生しやすい条件下では第２の動作モードで断裁するように構成すれば、連続する断裁処理を条件に応じて効率的に行うことが出来るなどの顕著な効果を奏する。

シート断裁装置Ａは図１に示すようにシートの束搬送経路１１と、この搬送経路１１に設定された断裁位置ＣＰ（図２参照）と、この断裁位置ＣＰでシート束Ｓを押圧保持するプレス手段３２と、断裁手段３０と、上記断裁位置ＣＰにシート束Ｓを給送する束搬送手段（後述の回転テーブルユニット）２０とから構成される。図示の束搬送経路１１には搬入ローラ１２と、断裁位置ＣＰにシート束Ｓを給送する回転テーブルユニット（束搬送手段）２０と、シート束Ｓを裁断する断裁手段３０が順次下流側に配置されている。そして束搬送経路１１の出口端には排紙ローラ４０が配置され、その下方に収納スタッカ４５と屑収納ボックス５０が配置されている。図示のものは受入口１１ａにセットされたシート束Ｓを搬送する束搬送経路１１を略々鉛直方向に構成し、排紙ローラ４０からのシート束Ｓを収納スタッカ４５に倒立姿勢で収納し、この収納スタッカ４５と屑収容ボックス５０は束搬送経路１１の下方に配置されている。

このように配置されたシート断裁装置Ａの受入口１１ａには、製本綴じされたシート束Ｓが製本状態、例えば中綴じシート束の表裏を表紙シートでくるんで背部を接着糊で綴じ合わせた（くるみ綴じ製本）状態で準備されるか、あるいはシート束Ｓの背部をステープル綴じされた状態で準備される。上記受入口１１ａの下流には搬入ローラ１２が設けてあり、一対のローラがシート束Ｓの厚さに応じて接近離反するように配置され、搬送モータＭ１に連結されている。この搬入ローラ１２にはシート束Ｓの厚さを検知するシート束厚さ検知手段１３が連結され、一対のローラの間隔（ローラの移動量）を検出して厚さを検知する。また、受入口１１ａには、シート束Ｓの先端を検知するシートセンサＳ１が配置してあり、シートの搬入を検知する。これらのシート束Ｓの厚さおよびシート先端の検出は、その後の制御、例えば後述する断裁手段３０の待機位置設定などに使用する。図示１０ａは受入口１１ａに配置された開閉カバーである。

上記束搬送経路１１には搬入ローラ１２の下流側にシート束Ｓの方向姿勢を偏向する回転テーブルユニット２０が配置されている。この回転テーブルユニット２０は回転テーブル２１とグリッパ２２とで構成され、この両者でシート束Ｓを把持した状態で回転及び搬送経路方向下方に移動可能に構成されている。この為、グリッパ２２はユニットフレーム２３に搬送経路直交方向に移動可能に支持されグリッパモータＭＧに連結されている。また回転テーブル２１はユニットフレーム２３に旋回動自在に支持され旋回モータＭＴに連結されている。そしてユニットフレーム２３はガイドレール２４に支持され図１上下方向に移動可能に支持され昇降モータＭＵに連結されている。

従って搬入ローラ１２からの束状シートＳはこの回転テーブルユニット２０に送られ回転テーブル２１とグリッパ２２で挟持され、回転テーブル２１の回転でシート束Ｓの方向姿勢が偏向される。つまり束状シートＳの天部、地部、小口部をそれぞれ下流側の断裁手段３０に臨ませることが可能となる。これと同時に回転テーブルユニット２０は昇降モータＭＵによって束搬送経路１１に沿って下流側の断裁位置ＣＰに移動し、その送り量で断裁幅を設定することとなる。

上記回転テーブルユニット２０の構成を詳述すると、図２はその斜視図を、図３は図１の平面図を示す。上記束搬送経路１１に沿って装置フレームにガイドレール２４が配置され、このガイドレール２４にユニットフレーム２３が嵌合支持され図Ａ２上下方向に移動自在に支持されている。このユニットフレーム２３に回転テーブル２１が軸２１ａで回転自在に支持され、束搬送経路１１を介して対向する側にグリッパ２２が可動フレーム２３ａに軸２２ａを介して回動自在に支持されている。

そして可動フレーム２３ａはユニットフレーム（固定側）２３にグリッパ２２が回転テーブル２１に接近及び離反自在に支持され、グリッパモータＭＧに連結されている。そこでユニットフレーム２３はガイドレール２４に支持され、装置フレーム（図示せず）に配置されたタイミングベルト２５に固定され、このタイミングベルト２５に昇降モータＭＵが連結されている。従って上記搬入ローラ１２で送られたシート束Ｓは回転テーブル２１とグリッパ２２とに把持された後はこの回転テーブルユニット２０全体が束搬送経路１１に沿って移動し、シート束Ｓの下端縁を断裁位置ＣＰに給送するように構成されている。

上記回転テーブルユニット２０の下流側には断裁位置ＣＰに断裁手段３０が配置されている。図示の断裁手段３０は平刃状の断裁刃３１とプレス手段３２とダイス部材３３で構成され、ダイス部材３３と束搬送経路１１を挟んでプレス手段３２と断裁刃３１が対向配置されている。プレス手段３２はプレス部材３２ａと、これをダイス部材３３側に押圧移動するプレスモータＭＰとから構成され、プレスモータＭＰの駆動でプレス部材３２ａがシート束Ｓをダイス部材３３との間に挟圧する。これによって断裁位置ＣＰにシート束Ｓを保持する。

図４はこのプレス手段３２の一部を示し、装置フレーム加圧方向に移動自在に支持された可動プーリ３５が設けられ、この可動プーリ３５に架け渡した牽引ベルト３４にプレス部材３２ａが固定されている。牽引ベルト３４の一端（固定側）は図示しないスプリングに連結され、他端はプレスモータＭＰに連結されている。このプレス部材３２ａは図４に示すようにシート束Ｓの幅方向を押圧するレバー状のプレス部材３２ａの両端に上記牽引ベルト３４とプレスモータＭＰが対称に配置されている。また平刃状の断裁刃３１は装置フレームに図示水平方向に移動可能に支持され、カッタモータＭＣに連結されている。

図５に示すように同図（ａ）はシート束Ｓを断裁する直前の状態を、同図（ｂ）は断裁直後の状態を示す。断裁刃３１は同図水平方向に移動自在に支持され、カッタモータＭＣで往復移動する。この断裁刃３１にはセンサフラグ３１ａが設けてあり、ホームポジションセンサＳＨＰと断裁位置ポジションセンサＳＣＰが配置されている。

従って回転テーブル２１から送られたシート束Ｓはプレス手段３２で保持され、この状態で断裁手段３０によって縁部を裁断される。シート束Ｓの一端面、例えば天部を裁断した後は回転テーブル２１で姿勢偏向され、次に例えば地部を裁断し、その後小口部を裁断する。このように所定の縁部を裁断した後、回転テーブル２１の挟持を解除するとシート束Ｓは下流側の排紙ローラ４０に向けて落下する。排紙ローラ４０は一対のローラ対で構成され、図示しない駆動モータに連結されている。上記排紙ローラ４０の下流にはフラッパ部材４２が設けられ、上記断裁位置ＣＰから落下する切断屑を屑収容ボックス５０に案内するように配置されている。このフラッパ部材４２は基端部４２ａを揺動自在に支持され、図示しないフラッパモータに連結されている。

そこで図６に基づいて上述の装置の動作を説明すると、シート束Ｓは前工程として例えば製本綴じ処理が施され、或いは受入口１１ａの上流側に連接された製本装置（後述する）から綴じ処理されたシート束Ｓが受入口１１ａにセットされる（Ｓｔ１００）。尚図１に図示しないが搬入ローラ１２の下流にはゲートストッパ、レジストローラなどのシート束先端を突き当て規制するゲート手段が配置されている。このようにセットされたシート束ＳをシートセンサＳ１が検知して搬入ローラ１２の搬送モータＭ１を駆動してシート束Ｓをニップする（Ｓｔ１０１）。このときシート束厚さ検知手段１３が束厚を検知する。尚この束厚情報は例えば装置の制御ＣＰＵに送られ、この情報に基づいて後続する動作を制御する。

次いで搬入ローラ１２が搬送モータＭ１で起動回転し、シート束Ｓを下流側の回転テーブル２１に送る。回転テーブル２１ではグリッパ２２がグリッパモータＭＧでシート束Ｓを挟持する（Ｓｔ１０２）。そこで回転テーブル２１は旋回モータＭＴで所定角度例えば１８０度回転しシート束Ｓの姿勢を偏向する（Ｓｔ１０３）。尚図示のものは、シート束Ｓが綴合せ面である背部を下にセットされ、この背部と反対側の小口部次いで天部、地部の順に断裁する場合を示している。従ってシート束Ｓは１８０度回転され小口部が断裁位置ＣＰに臨むように姿勢偏向される。

このようにシート束Ｓを予め設定された姿勢に変更した後、回転テーブルユニット２０は昇降モータＭＵによって束搬送経路１１に沿って下降する。このとき束搬送経路１１の断裁位置ＣＰには先端検知センサＳ２が配置されていてシート束Ｓの先端を検知する（Ｓｔ１０４）。この検知信号により後述する制御ＣＰＵから指示された送り量に相当する分搬送するとシート束Ｓは下端縁が断裁位置ＣＰから断裁量に相当する部分が下方にオーバランする（Ｓｔ１０５）。そこでプレス手段３２のプレスモータＭＰが起動しプレス部材３２ａがシート束Ｓをダイス部材３３に押圧保持する（Ｓｔ１０６）。

次いで上記プレス手段３２に配置してあるプレスエンドセンサＳｐからの信号（プレスエンド信号）でカッタモータＭＣが起動され、断裁刃３１は図５（ａ）に示す待機位置ＷＰから同図左側に移動し、図５（ｂ）の状態にシート束下縁を断裁する（Ｓｔ１０７）。尚断裁刃３１は図５（ｂ）にＨＰで示すホームポジションから先のシート束厚さ検知手段１３からの束厚情報に基づいて待機位置ＷＰに移動して待機している。この待機位置ＷＰはシート束Ｓが厚いときにはホームポジションＨＰに近い位置に、薄いときには遠い位置にと束厚に応じた距離に設定されている。これは迅速に断裁動作を行うためである。このため断裁刃３１にはセンサフラグ３１ａが設けてあり、このセンサフラグ３１ａを検知するポジションセンサＳＨＰとＳＣＰとが図５（ｂ）に示すように配置してあり、ポジションセンサＳＨＰはホームポジションＨＰを、ポジションセンサＳＣＰは切断位置ＤＰを、検知するようになっている。このシート束Ｓの断裁と同時に切断屑は屑収容ボックス５０に収納される（Ｓｔ１０８）。尚このシート束Ｓの断裁動作時には前述のフラッパ部材４２は図５（ｂ）破線位置から実線位置に移動し、落下する切断屑を屑収容ボックス５０側に案内するようにフラッパモータ（図示せず）で制御される。

次いで上記断裁動作の終了後、プレス手段３２のプレスモータＭＰが逆方向に回転してシート束Ｓの押圧を解除する（Ｓｔ１０９）。これと前後して上記断裁刃３１はカッタモータＭＣの逆転でホームポジション方向に復帰し、後続する断裁が有る場合には待機位置ＷＰに復帰する（Ｓｔ１１０）。そこで上述のシート束下縁の断裁が予め設定された、例えば３方向（天部、地部、小口部）が断裁されたか否か判断（Ｓｔ１１１）し、全て予定された断裁が終了すると収納スタッカ４５に搬出する（Ｓｔ１１２）。予定された断裁が終了していない場合には前記回転テーブル２１はシート束Ｓを回転するエリアを確保するため搬送経路１１を所定量バックする。

その後シート束Ｓを例えば９０度回転（Ｓｔ１１３）して前述のステップ１０４に戻る。シート束Ｓの収納スタッカ４５への搬出は、先のフラッパ部材４２を図５（ｂ）破線位置にフラッパモータで移動し束搬送経路１１を開放した後、排紙ローラ４０を回転駆動する。するとこの排紙ローラ４０で繰り出されたシート束Ｓは収納スタッカ４５に搬入され図１に示すような倒立姿勢で順次積み重ねられる。

次に上述の断裁手段３０と束搬送手段２０の制御について詳述する。図７に示すシート断裁装置Ａに制御手段２６を配置した場合について説明すると、上述の動作フローに従って上記各構成を制御する制御手段２６は例えば制御ＣＰＵで構成される。この制御ＣＰＵ（制御手段；以下同様）２６はＲＯＭ２７から制御プログラムを読み込み、制御に要するデータ例えば動作遅延時間などをＲＡＭ２８から読み込んで図６に示す動作フローを実行する。つまりＲＯＭ２７には図６で説明した動作フローを実行する制御プログラムが記憶されている。この制御ＣＰＵ２６には断裁幅設定手段２６ａと動作モード選択手段２６ｂと搬送量制御手段２６ｃが備えられている。

また、上記制御ＣＰＵ２６には前記断裁手段３０の断裁動作のインターバル時間を計測する計時手段２６ｄ及び／又はシート断裁装置Ａの環境湿度を計測する湿度計測手段２６ｅを備える。これは上記錆の発生状況を推測する為であり、以下この両者を備える場合について説明する。上記計時手段２６ｄはシート断裁装置Ａに計時クロック２６ｄＳを内蔵し、このクロック２６ｄＳからの時間情報を制御ＣＰＵ２６に伝達し、制御ＣＰＵ２６では断裁手段３０による断裁が終了した信号で例えばその時の時刻を記憶し、次の断裁手段３０の動作時（例えば装置起動時）の時間差からインターバル時間を算出する。

また、上記湿度計測手段２６ｅはシート断裁装置Ａに湿度センサ２６ｅＳを内蔵し、同様に湿度情報を制御ＣＰＵ２６に伝達する。そしてこのインターバル時間及び／又は測定湿度が基準値、例えば「Ａ」時間以上、「Ａ％」以上であれば後述する制御ＣＰＵ２６は第２動作モードを実行するようにする。このため制御ＣＰＵ２６には動作モード選択手段２６ｂが設けられ、予め設定したインターバル時間、湿度の基準値がＲＡＭ２８に記憶され、これらの基準値と上記各計測手段の測定値とを比較して「第１動作モード」、「第２動作モード」を選択している。これらの動作モードは図８に基づいて後述する。

一方上記制御ＣＰＵ２６には搬送量制御手段２６ｃが設けられ、前述の束搬送手段（回転テーブルユニット）２０の昇降モータＭＵに連結されている。前述の昇降モータＭＵは例えばステッピングモータで構成され、搬送量制御手段２６ｃからのコマンド信号で指示されたステップ数歩進駆動する。同時にこの搬送量制御手段２６ｃには前述のグリッパ２２にシート束Ｓが把持されたのを検知するグリップエンドセンサＳｇと、断裁位置ＣＰでシート束Ｓの先端を検知する先端検知センサＳ２の検知信号が伝達されるようになっている。また制御ＣＰＵ２６には前記プレスエンドセンサＳｐが接続され断裁動作のタイミング信号を得て、カッタモータＭＣを制御するようになっている。

そこで上記第１、第２の動作モードについて図８に基づいて説明すると、前述の動作フロー（図６）で説明したステップ１０４においてシート束Ｓの先端を先端検知センサＳ２が検知（前記Ｓｔ１０４）すると束搬送手段２０は断裁位置ＣＰにシート束Ｓを移送する（前記Ｓｔ１０５）。制御ＣＰＵ２６はシート束Ｓを断裁位置ＣＰへ移送する動作を第１、第２の動作モードで実行する。

図８に示すように制御ＣＰＵ２６は例えば装置起動時、その他適宜のタイミング信号で断裁動作のインターバル時間と予め設定された基準時間とを比較する（Ｓｔ１２０）。この基準時間は先に説明したように断裁刃に錆が生じている推定時間に設定され、インターバル時間がこの基準時間以上のときには第２動作モードで断裁を実行する（Ｓｔ１２２）。この比較で基準時間以下の時には装置の環境湿度が基準値以上であるか否かを比較する（Ｓｔ１２１）。インターバル時間が基準値以下で環境湿度が基準値以下のときには制御ＣＰＵ２６は第１動作モードで断裁を実行する（Ｓｔ１２３）。

そして第１動作モードでは束搬送手段（回転テーブルユニット）２０は断裁位置ＣＰにシート束Ｓを断裁幅設定手段２６ａで設定された断裁幅分移送する。つまり束搬送手段（回転テーブルユニット）２０の送り量を仕上げ断裁幅と同一量搬送する。この状態で断裁手段３０を作動してシート束Ｓを断裁すると１回の断裁でシート束Ｓは仕上げサイズに断裁される。

一方第２動作モードでは束搬送手段（回転テーブルユニット）２０は断裁位置ＣＰにシート束Ｓを仕上げ断裁幅より小さい断裁幅分移送する。そこで断裁手段３０を作動してシート束Ｓを一次断裁（プリカット）する。この場合の断裁幅は例えば「８mm」などシート束Ｓの仕上げ断裁幅（本実施例ではあらゆる場合の仕上げ断裁幅は８mm以上であるので例えば８mmとしたが８mmに特定されない）から予め設定しておく。或いは断裁幅設定手段２６ａで設定された仕上げ断裁幅の例えば１／２に設定するなど予め定めておく。上述の一次断裁が終了すると制御ＣＰＵ２６は残りの断裁を実行する。裁断手段３０の動作終了を例えば断裁刃３１のポジションセンサＳＨＰ若しくはＳＣＰからの断裁終了信号で、プレス手段３２の押圧動作を解除する。そして束搬送手段（回転テーブルユニット）２０でシート束Ｓを所定量移動する。この移動量は［（仕上げ断裁幅）−（一次断裁幅）］に設定する。尚、上記第１動作モード及び第２動作モードにおいて裁断量の算出に要するデータはシート断裁装置Ａに準備された入力手段（例えばキー入力装置）から「最終仕上げサイズ」、「使用シートサイズ」などの情報を取得するか、或いは上流側に配置される画像形成装置の入力手段から取得する。

ついでプレス手段３２を作動してシート束Ｓを押圧し、断裁手段３０を作動して断裁を実行する。この２回の断裁動作でシート束Ｓは所定の仕上げサイズに断裁される。その後制御ＣＰＵ２６は図６で説明したステップ１０９（Ｓｔ１０９）に移行し、後続する動作を実行する。以上一次断裁（プリカット）を１回行う場合について説明したが、これは２回或いはそれ以上複数回実行するようにしても良い。

「異なる実施形態」
以上説明した第２動作モードでは一次断裁する際に断裁位置ＣＰにシート束Ｓを束搬送手段（回転テーブルユニット）２０で移送する送り量で断裁幅を設定する場合について説明した。これは断裁刃３１が移動するように構成しても同一の結果が得られ、図１０に基づいてこれを説明する。同図に示すように断裁手段３０を構成する断裁刃３１を束搬送経路１１に沿って移動自在に配置する。図示のものはカッタモータＭＣと断裁刃３１及び断裁刃の案内ガイドを搭載した断裁ユニットを装置フレームにスクリューシャフト３７で上下位置調節自在に取り付けてある。そしてスクリューシャフト３７にはベルト３８を介してシフトモータＭＳが連結してある。このシフトモータＭＳとスクリューシャフト３７で構成される断裁刃移動手段３９によって断裁刃３１は図示実線の断裁位置ＣＰから所定量オフセットした破線位置に移動自在となる。

従って前述の制御ＣＰＵ２６は第２動作モードを実行する際、上記断裁刃移動手段３９のシフトモータＭＳを起動して断裁刃３１を断裁位置ＣＰから所定量（例えば８mm）オフセットさせ一次断裁を実行する。この後断裁刃３１を断裁位置ＣＰに移動して仕上げ断裁を実行する。このように構成することによって複数回の断裁動作を迅速に行うことが出来る。その他の構成は前述のものと同一であり、同一符合を付して説明を省く。

以上制御ＣＰＵ２６は第１の動作モードと第２の動作モードを備え、この両モードのいずれかを動作モード選択手段２６ｂで選択する場合を示し、この動作モード選択手段２６ｂは前述の計時手段２６ｄ若しくは湿度計測手段２６ｅからの情報でモード選択する場合について説明した。この他この動作モード選択手段２６ｂはこれらの計測手段によらず入力手段２９からの指示信号でモード選択することも可能である。例えば前記制御ＣＰＵ２６にコントロールパネルなどの入力手段２９を連結し、この入力手段からオペレータが第１の動作モードか第２の動作モードかを選択するように構成する。そして、制御ＣＰＵ２６はこの入力手段２９で入力されたモード選択信号に基づいて第１か第２いずれかの動作モードに設定する。この場合コントロールパネルなどの入力手段２６は断裁装置Ａに配置するか、外部の製本装置或いは画像形成装置に配置する。このように構成することによって、オペレータは随時、裁断刃３１に発生した錆の状態に応じて前述の第２の動作モードで裁断を実行することが可能となる。

「画像形成装置の構成」
次に上述のシート断裁装置Ａをユニットとして内蔵した製本装置Ｂ及びこれに連設した画像形成装置Ｃの構成について図１１に基づいて説明する。図１１は、画像形成装置Ｃと製本装置Ｂとシート断裁装置Ａとのシステムの全体構成を示し、以下各装置の構成を説明する。

本発明の画像形成システムは、図１１に示すように複写機、プリンタ、印刷機などの画像形成装置Ｃと、この画像形成装置Ｃの下流側に付設された製本装置Ｂとから構成される。図示のものは、更に製本装置Ｂの下流側にフィニッシャ装置Ｄが付設されている。まず画像形成装置Ｃは、給紙部６０と印刷部７０と排紙部８０で構成され、給紙部６０には所定の規格サイズで複数の印刷シートが給紙カセット６１に収納されている。この給紙カセット６１には印刷シートを１枚ずつ分離給送する給紙手段が設けられ、指示されたサイズの印刷シートを給紙経路６２に繰り出すようになっている。この給紙経路６２には印刷ドラムなどの印刷手段７１が配置され、図示のものは静電式印刷装置を示している。

感光体ドラム（印刷手段）７１の周囲には現像器７４とレーザ発信器７２とクリーニングブレード７３とが配置され、感光体上にレーザ発信器７２で静電潜像を形成し、現像器７４でトナーを付着させて画像を印刷シート上に転写チャージャ７５で転写し、下流側に配置した定着器７６で定着する。そしてこのように印刷処理が施された印刷シートは排紙経路（排紙部）８０に送られ排紙口８１から搬出されるようになっている。また排紙経路８０には循環経路８２が連設され片面に印刷を施された印刷シートをスイッチバックさせて搬送方向を反転した後、印刷部７０に表裏反転して循環させる。そして裏面側に印刷を施した後、排紙口８１から排出される。この排紙口８１には通常印刷シートを積載収容する排紙トレイが配置されるが本システムでは排紙口８１に次の製本装置Ｂが付設される。

製本装置Ｂは、画像形成装置Ｃの排紙口８１から印刷シートを受け入れる中綴じシート搬入経路９０と、この中綴じシート搬入経路９０からのシートを束状に部揃えして整合する集積手段９１と、この集積手段９１からのシート束の一端縁（製本時の背部）に接着糊を塗布して冊子状に綴じ合わせる後処理手段９２と、後処理後のシート束を収納するスタック手段（収納スタッカ）４５とから構成されている。そして上記集積手段９１からシート束を糊塗布位置に搬送する束搬送手段９４が設けられ、集積手段９１で略々水平姿勢に集積されたシート束Ｓをこれと直交する略々鉛直姿勢に方向変換し、このシート束Ｓの下端縁を糊塗布位置に位置付ける。

後処理手段９２はシート束Ｓをステープル綴じするステープル装置で構成しても良いが、図示のものはシート束Ｓを表紙シートでくるみ綴じして表装するために、後処理手段９２は「接着剤塗布手段９５」と、シート束Ｓと表紙シートとの「綴合せ手段９６」とで構成してある。更に図示の後処理手段９２は表紙シートと綴じ合わせたシート束の周縁をトリミングカットする「断裁手段３０」を備えている。

一方、前記中綴じシート搬入経路９０には表紙シートを給送する表紙シート搬送経路８３が分岐して設けられ、この表紙シート搬送経路８３は束搬送手段９４でシート束Ｓを搬送する製本処理経路８４と交差するように配置されている。表紙シート搬送経路８３には画像形成装置Ｃでタイトルなどを印刷された表紙シートが搬送経路８３を介して後述する交差部Ｆに供給される。一方この表紙シートは画像形成装置Ｃと別に準備されたインサータ装置（図示せず）から供給する構成であっても良い。この場合には表紙シート搬送経路８３は中綴じシート搬入経路９０とは別に独立した経路で構成することも可能である。

そして上記表紙シート搬送経路８３と製本処理経路８４との交差部（図示矢視Ｆ）には綴合せ手段９６が配置されている。この綴合せ手段９６は、表紙シート搬送経路８３から給送された表紙シートと製本処理経路８４から給送されたシート束を交差部Ｆで表紙シートのセンターラインにシート束の中心が一致するよう逆Ｔ字状に接合し、この状態で表紙シートを折り合わせる折ブレード９６ａと折ロール９６ｂとで構成されている。上記折ブレード９６ａは交差部Ｆに左右一対設けられ、それぞれ圧接・離間自在に構成されている。上記折ロール９６ｂは折ブレード９６ａの下流側に配置され、互いに対向する一対のローラ部材で構成されている。この折ブレード９６ａと折ロール９６ｂとで逆Ｔ字状に突き合わせられたシート束と表紙シートとをプレスして背部を形成し、同時にシート束側に塗布した接着糊で綴じ合わせる。

上記綴合せ手段９６の下流側には前述のシート断裁装置Ａがユニットとして組み込まれている。図示のものは前述と同一構成であるので同一番号を付してその説明を省略する。このように構成された製本装置Ｂは、画像形成装置Ｃの排紙口８１から搬出された印刷シートを中綴じシート搬入経路９０から順次受け入れて集積手段９１上に集積して部揃えする。このシート束は束搬送手段９４で鉛直姿勢に変換され、その下端縁に接着剤塗布手段９５で接着糊が塗布され、下流側の綴合せ手段９６で表紙シートにくるみ綴じされる。このように装丁された冊子状シートは必要に応じて断裁手段３０でその周縁をトリミングカットして切り揃えられ、スタック手段４５に搬出される。

尚、図１１に示すように上記表紙シート搬送経路８３には排紙経路８６が連設され、この排紙経路８６にフィニッシャ装置Ｄが接続してある。フィニッシャ装置Ｄは上述の製本処理を施さない印刷シートを画像形成装置Ｃから中綴じシート搬入経路９０、表紙シート搬送経路８３を経由して排紙トレイ５５に収納する。またこのフィニッシャ装置Ｄには上記製本処理と異なる後処理、例えばステープル綴じ、パンチ穴あけ、捺印スタンプなどの後処理機能（図示せず）を備えることも可能であり、これらの機能ユニットについては種々の機構が知られているので説明を省く。

本発明に係わるシート断裁装置の全体構成図。 図１の装置の要部斜視図。 図２の装置の平面図。 プレス手段の構成説明図。 図１の装置に於ける裁断刃の位置状態を示し、（ａ）は裁断刃が待機位置にある場合を示し、（ｂ）は断裁位置にある場合を示す。 図１の装置の断裁動作を示すフロー図。 シート断裁装置の制御手段を示すフロー図。 シート断裁装置の動作モードを示すフロー図。 断裁の説明図であり、（ａ）は断裁の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は断裁幅の説明図である。 第２動作モードの変形例。 本発明のシート断裁装置を備えた画像形成システムの概略構成図。

符号の説明

１１ 束搬送経路
１２ 搬入ローラ
２０ 束搬送手段（回転テーブルユニット）
２１ 回転テーブル
２２ グリッパ
２３ ユニットフレーム
２６ 制御手段（制御ＣＰＵ）
３０ 断裁手段
３１ 断裁刃
３２ プレス手段
３３ ダイス部材
３７ スクリューシャフト
３８ ベルト
３９ 移動手段
４０ 排紙ローラ
４２ フラッパ
ＭＣ カッタモータ
ＭＧ グリッパモータ
ＭＴ 旋回モータ
ＭＵ 昇降モータ
ＭＰ プレスモータ
Ｓ１ シートセンサ
Ｓ２ 先端検知センサ

Claims (5)

1. 所定の断裁位置でシート束を保持する押圧手段と、
   前記押圧手段に保持されたシート束を断裁する断裁手段と、
   前記断裁位置にシート束を給送する束搬送手段と、
   前記断裁手段及び前記束搬送手段を制御する制御手段と、を備えたシート断裁装置であって、
   前記制御手段はシート束の紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報から断裁幅を設定する断裁幅設定手段を有し、
   前記制御手段は、前記束搬送手段により前記断裁位置にシート束を給送させ、前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅で前記断裁手段により該シート束を断裁させる第１の動作モードと、前記束搬送手段により前記断裁位置にシート束を給送させ、前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅より小さい断裁幅で前記断裁手段により該シート束を複数回断裁させて該仕上げ断裁幅分断裁させる第２の動作モードと、を有し、
   前記制御手段は、更に前記断裁手段の断裁動作のインターバル時間を計測する計時手段を備え、前記計時手段が計測した計時時間が予め設定した基準時間以上のとき前記第２の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させ、前記計時手段が計測した計時時間が前記基準時間未満のとき前記第１の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させることを特徴とするシート断裁装置。
2. 所定の断裁位置でシート束を保持する押圧手段と、
   前記押圧手段に保持されたシート束を断裁する断裁手段と、
   前記断裁位置にシート束を給送する束搬送手段と、
   前記断裁手段及び前記束搬送手段を制御する制御手段と、を備えたシート断裁装置であって、
   前記制御手段はシート束の紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報から断裁幅を設定する断裁幅設定手段を有し、
   前記制御手段は、前記束搬送手段により前記断裁位置にシート束を給送させ、前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅で前記断裁手段により該シート束を断裁させる第１の動作モードと、前記束搬送手段により前記断裁位置にシート束を給送させ、前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅より小さい断裁幅で前記断裁手段により該シート束を複数回断裁させて該仕上げ断裁幅分断裁させる第２の動作モードと、を有し、
   前記制御手段は、更に装置の環境湿度を計測する湿度計測手段を備え、前記湿度計測手段で計測した湿度が予め設定した基準湿度以上のとき前記第２の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させ、前記湿度計測手段で計測した湿度が予め設定した基準湿度未満のとき前記第１の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させることを特徴とするシート断裁装置。
3. 所定の断裁位置でシート束を保持する押圧手段と、
   前記断裁位置にシート束を給送する束搬送手段と、
   前記断裁位置にシート束の給送方向に沿って位置調節自在に配置された断裁刃を有する断裁手段と、
   前記断裁刃の位置をシフトする断裁刃移動手段と、
   前記断裁手段、前記束搬送手段及び前記断裁刃移動手段を制御する制御手段と、を備えたシート断裁装置であって、
   前記制御手段はシート束の紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報から断裁幅を設定する断裁幅設定手段を有し、
   前記制御手段は、前記断裁刃移動手段によって前記断裁刃をオフセットさせて前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅で前記断裁手段により該シート束を断裁させる第１の動作モードと、前記断裁刃移動手段によって前記断裁刃をオフセットさせて前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅より小さい断裁幅で前記断裁手段によりシート束を複数回断裁して該仕上げ断裁幅分断裁する第２の動作モードを有し、
   前記制御手段は、更に前記断裁手段の断裁動作のインターバル時間を計測する計時手段を備え、前記計時手段が計測した計時時間が予め設定した基準時間以上のとき前記第２の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させ、前記計時手段が計測した計時時間が前記基準時間未満のとき前記第１の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させることを特徴とするシート断裁装置。
4. 所定の断裁位置でシート束を保持する押圧手段と、
   前記断裁位置にシート束を給送する束搬送手段と、
   前記断裁位置にシート束の給送方向に沿って位置調節自在に配置された断裁刃を有する断裁手段と、
   前記断裁刃の位置をシフトする断裁刃移動手段と、
   前記断裁手段、前記束搬送手段及び前記断裁刃移動手段を制御する制御手段と、を備えたシート断裁装置であって、
   前記制御手段はシート束の紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報から断裁幅を設定する断裁幅設定手段を有し、
   前記制御手段は、前記断裁刃移動手段によって前記断裁刃をオフセットさせて前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅で前記断裁手段により該シート束を断裁させる第１の動作モードと、前記断裁刃移動手段によって前記断裁刃をオフセットさせて前記断裁幅設定手段で設定された仕上げ断裁幅より小さい断裁幅で前記断裁手段によりシート束を複数回断裁して該仕上げ断裁幅分断裁する第２の動作モードを有し、
   前記制御手段は、更に装置の環境湿度を計測する湿度計測手段を備え、前記湿度計測手段で計測した湿度が予め設定した基準湿度以上のとき前記第２の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させ、前記湿度計測手段で計測した湿度が予め設定した基準湿度未満のとき前記第１の動作モードで前記断裁手段によりシート束を断裁させることを特徴とするシート断裁装置。
5. 前記断裁幅設定手段は、紙サイズ情報と最終仕上げサイズ情報を入力する入力手段を有し、この入力手段からの情報に基づいて仕上げ断裁幅を演算するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート断裁装置。

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