JP4775215B2 - 製本装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、複数枚のシートを集積してシート束を生成し、シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本装置及び画像形成システムに関するものである。

複写機やプリンタ等で画像を形成した複数枚のシートを簡易的に製本処理する製本装置及び画像形成システムが知られている。製本装置等における一般的な製本処理の概要を説明すると、まず画像を形成した複数枚のシートを集積・整合してシート束を生成する。次にシート束の一辺に糊等の接着剤を塗布する。そして表紙を搬送させて所定位置に停止させ、表紙をシート束の接着剤塗布面に接合する。このような手順で複数枚のシートと表紙が一体となり本が形成されるのである。

ところでシート束と表紙を接合させる接着剤の多くは、固形の接着剤をヒータで溶融させた接着剤（ホットメルト接着剤）である。このような接着剤により製本処理を実行するためには、固形の接着剤を劣化させないように加熱し、迅速に溶融させる必要がある。

特許文献１に記載の技術は接着剤を溶融させるヒータの加熱温度を気温に反比例した値として自動的に設定するという技術である。この技術によれば環境を考慮して、固形の接着剤を劣化させないように適切に加熱し、迅速に溶融させることが出来る。
特開昭６１−４３５９７号公報

製本処理を多数回実行する場合は、それだけ多くの接着剤が必要である。そこで図１１に示すように一定量の接着剤２０００を製本装置内に収容し、塗布ローラ３０００により接着剤をシート束の一辺に塗布する機構が考えられる。図１１に示す機構を詳しく説明すると、接着剤２０００は接着剤収容部１０００に収容されている。接着剤収容部１０００の底部にはヒータ４０００が設置されており、ヒータ４０００が加熱することにより接着剤２０００は溶融する。接着剤２０００が付着した塗布ローラ３０００は図示しないシート束の一辺に沿って移動し、シート束の一辺に接着剤が塗布される。接着剤収容部１０００内の接着剤２０００は、製本装置の電源がＯＦＦされヒータ４０００もＯＦＦされると温度が低下してしまい、適正な溶融状態とは異なる状態になってしまう。そこで、製本装置の電源がＯＮされるとヒータ４０００により接着剤２０００を迅速に加熱して適正な溶融状態にする必要がある。

しかし、ヒータ４０００の出力値を大きくするとヒータ４０００の近傍であるα領域の接着剤は熱により劣化が進んでしまう。一方、ヒータ４０００の出力値を小さくするとヒータ４０００から遠いβ領域の接着剤はなかなか温まらず、迅速に製本処理可能な溶融状態にすることが出来ない。つまり、一定量の接着剤を収容する製本装置では、固形の接着剤を劣化させないように加熱し、且つ迅速に溶融させることが困難であった。

従って、本発明の目的は、一定量の接着剤を収容する場合であっても接着剤を迅速に溶融させ、且つ接着剤の劣化を防止する製本装置及び画像形成システムを提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明に係る製本装置は、
複数枚のシートを集積してシート束を生成し、当該シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本装置であって、
溶融した接着剤を収容する接着剤収容部と、
当該接着剤収容部に収容された接着剤を前記シート束の一端側に塗布する塗布手段と、
前記接着剤収容部に設置され、接着剤を加熱する収容部ヒータと、
前記塗布手段に設置され、接着剤を加熱する塗布手段ヒータと、
前記収容部ヒータの温度を検知する第一の温度センサと、
前記塗布手段ヒータの温度を検知する第二の温度センサと、
前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第三の温度センサと、
前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達していない場合、第一のウォーミングアップ温度に基づいて前記収容部ヒータを制御し且つ第二のウォーミングアップ温度に基づいて前記塗布手段ヒータを制御し、前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達した場合、前記第一のウォーミングアップ温度より低い第一の動作温度に基づいて前記収容部ヒータを制御し且つ第二のウォーミングアップ温度より低い第二の動作温度に基づいて前記塗布手段ヒータを制御する制御手段と、
を有することを特徴とするものである。

また、本発明に係る画像形成システムは、
シートに画像を形成する画像形成部と、
当該画像形成部により画像形成された複数枚のシートを集積してシート束を生成し、当該シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本部と、
を有する画像形成システムであって、
溶融した接着剤を収容する接着剤収容部と、
当該接着剤収容部に収容された接着剤を前記シート束の一端側に塗布する塗布手段と、
前記接着剤収容部に設置され、接着剤を加熱する収容部ヒータと、
前記塗布手段に設置され、接着剤を加熱する塗布手段ヒータと、
前記収容部ヒータの温度を検知する第一の温度センサと、
前記塗布手段ヒータの温度を検知する第二の温度センサと、
前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第三の温度センサと、
前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達していない場合、第一のウォーミングアップ温度に基づいて前記収容部ヒータを制御し且つ第二のウォーミングアップ温度に基づいて前記塗布手段ヒータを制御し、前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達した場合、前記第一のウォーミングアップ温度より低い第一の動作温度に基づいて前記収容部ヒータを制御し且つ第二のウォーミングアップ温度より低い第二の動作温度に基づいて前記塗布手段ヒータを制御する制御手段と、
を有することを特徴とするものである。

本発明に係る製本装置及び画像形成システムによれば、一定量の接着剤を収容する場合であっても接着剤を迅速に溶融させ、且つ接着剤の劣化を防止することが出来る。

図１は画像形成システムの中央断面図である。

本発明に係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シート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が配置されており、帯電、露光、現像及び転写の各プロセスが実行され、シートＳ１にトナー像が形成される。シートＳ１は３つの給紙トレイ７Ａに収納されており、給紙トレイ７ＡからシートＳ１が１枚ずつ排出され、画像形成部Ａ１へ搬送される。トナー像が転写されたシートＳ１は定着装置８を通過して定着処理される。定着処理されたシートＳ１は、排紙ローラ７Ｂから画像形成装置Ａの外へ排出されるか又は再給紙路７Ｃに搬送される。

なお、本実施形態における画像形成装置Ａは電子写真方式によりシートにモノクロ画像を形成するものであるが、本発明に係る画像形成装置は本実施形態に限定されるものではなく、カラー画像形成装置であってもよいことは勿論のこと、その画像形成方式も電子写真方式以外のどのような画像形成方式であっても構わない。

製本装置（製本部）Ｂは画像形成装置Ａから送り込まれたシートを複数枚束ねてシート束とし、そのシート束に表紙を接合して表紙によりシート束をコの字状に覆い、本を形成する装置である。製本装置Ｂはシート反転部４０、集積部５０、塗布部６０、シート束に表紙を接合する接合部７０を有し、更に搬送部１０、排紙皿２０、表紙収納部８０、本排出部９０を有する。画像形成装置Ａから製本装置Ｂへ搬送されてきたシート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シート反転部４０に搬送される。排紙皿２０には、製本装置Ｂにおいて製本しない場合にシートＳ１が排出される。製本装置Ｂにおいて製本動作を実行する場合、シートＳ１は搬送路１３を経てシート反転部４０に搬送され、シート反転部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において設定枚数のシートＳ１が集積され、シートＳ１が設定枚数に達すると集積部５０が回転し、シートＳ１の束がほぼ垂直状態で保持される。そしてシートＳ１の束の背部である下面に塗布部６０によって接着剤が塗布され、接合部７０においてシートＳ１の束に表紙Ｓ２が接触し接着される。シート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９０に排出される。

図２は製本装置Ｂの正面断面図である。

搬送路１３において搬送されるシートＳ１は、排紙ローラ１４、搬送ローラ４０１を経て一旦反転ガイド４０２に排出される。反転ガイド４０２上に排出されたシートＳ１は整合部材４０３によって搬送方向とは直交する方向に整合され、ストッパ４０４の作動によって一時的に集積される。ストッパ４０４は実線の位置と点線の位置との間で動作可能である。反転ガイド４０２上に一時的に集積されたシートＳ１が所定枚数に達するとストッパ４０４が解除され、シートＳ１の束が集積部５０に落下する。この集積部５０は支持板５０２及び受け板５０６を有し、シートＳ１は支持板５０２及び受け板５０６によって傾斜状態で支持される。傾斜状態で支持されるシートＳ１は、押し当て部材５０４によって浮き上がりが抑えられ、整合板５０５によって整合される。そして、保持板５０３が作動してシートＳ１の束を保持し、シートＳ１の束を保持した状態で集積部５０が軸５０１を軸として回転して、シートＳ１の束が傾斜状態から垂直状態になる。

図３はシートＳ１の束に接着剤を塗布する工程を示す。

モータＭ４によって第二の挟持板５０３がシートＳ１に向けて移動し、第二の挟持板５０３がシートＳ１を一定の圧で押圧すると、モータＭ４の駆動トルクの増大を駆動トルク検知センサ（図示せず）で検知して第二の挟持板５０３の移動が停止する。このような構成によりシートＳ１の束が第一の挟持板５０２と第二の挟持板５０３により強固に挟持されるのである。第二の挟持板５０３の移動量はエンコーダ５０９により測定され、ＲＡＭ等の記憶手段に記憶される。

シートＳ１の束が第一の挟持板５０２と第二の挟持板５０３により挟持された段階で、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。受け板５０６が退避した段階では、シートＳ１の束の下面ＳＡと塗布手段として機能する塗布ローラ６２は接触していない（図３（ｃ）参照）。

次に図３（ｄ）に示すように、接着剤６３が収容されている塗布部６０が上昇して塗布ローラ６２がシートＳ１の束の背部となる下面ＳＡに接触し、塗布部６０がシートＳ１の束の下面ＳＡに沿って移動することによって、接着剤６３がシートＳ１の束の下面ＳＡに塗布される。

尚、上記のようにここでは、接着剤を塗布する塗布手段としてローラを用いて説明するが、本発明の趣旨を阻害しないものであれば、例えばベルトやブラシなどでも代用が可能である。塗布する部材としては、接着剤の塗布性や塗布直前の接着剤を十分に溶融した状態となるように熱伝達しやすい点などから、ムラ無く溶融接着剤をシート端に供給する点で有利なため、ローラが好ましい。

塗布部６０による接着剤６３の塗布動作を図４に用いて説明する。

塗布部６０は、接着剤６３をシート束へ塗布する塗布ローラ６２と、接着剤６３と、接着剤６３を収容する接着剤収容部６４と、固形状の接着剤を溶融させるヒータ（図示せず）を有している。接着剤６３は接着剤容器６６に固形状態で収容されており、塗布部６０において接着剤６３の残量が少ないと検知すると可動部材６５が動き、固形状態のまま塗布部６０に供給される。そして塗布部６０内のヒータ（図示せず）に温められ、固形状態の接着剤が塗布部６０において溶融する。

製本動作の開始段階では、塗布部６０は図４（ａ）のように初期位置である右端位置にある。この右端位置は製本装置Ｂにおける奥側、つまり図１の紙面奥側である。右端位置には、発光素子６８Ａと受光素子６８Ｂよりなる位置検知センサ６８が設けられている。位置検知センサ６８により塗布部６０の一部が発光素子６８Ａと受光素子６８Ｂの間に介在することが検知されると、塗布部６０が初期位置に存在すると判断されるのである。製本動作を開始すると、塗布部６０は右端位置から左端位置（製本装置Ｂの前面方向）へ移動する。この移動は、モータＭ３で駆動されるベルト６７の駆動で行われる。塗布部６０が左端位置に移動する間は、塗布ローラ６２はシートＳ１の束の下面ＳＡから離れている。そして、塗布部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、シートＳ１の束の下面ＳＡに接触して接着剤６３が塗布される。塗布ローラ６２は図４（ａ）及び図４（ｂ）の破線に示すような軌跡に沿って移動し、また、塗布ローラ６２は駆動部として機能するモータＭ１により回転しながらシート束の下面ＳＡに接着剤を塗布する。

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により排出される。排出された表紙Ｓ２は、カッター８１により表紙としての適切な長さに裁断され、表紙支持手段７０１上に水平状態で載置される。図５の鎖線で示す表紙支持手段７０１は押圧部材７１、７２、押圧部材７１、７２を駆動するカム７３、７４等の複数の部材で構成される。なお、カッター８１は、シートＳ１のサイズ情報及びシートＳ１の束の厚さの情報に基づいた所定長さで表紙Ｓ２を裁断する。

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７０１は図２に示すように、シートＳ１の束の下面から離れた下方の位置で表紙Ｓ２を支持している。

次に表紙支持手段７０１はベルト７９Ａ、７９Ｂ（図２参照）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がシートＳ１の束の下面ＳＡ、即ち、接着剤塗布面に接触する。なお、表紙押さえ部材７５、７６、７７は表紙支持手段７０１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７０１が上昇した時に表紙押さえ部材７５、７６、７７は表紙Ｓ２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７０１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。押圧部材７１、７２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をシートＳ１に密着させ、本が形成される。

図６は接着剤を収容する接着剤収容部の拡大図である。

前述したように接着剤収容部６４には固形状態の接着剤が供給され、収容部ヒータ６１により加熱されて接着剤６３が溶融状態となっている。つまり接着剤６３はホットメルト接着剤である。接着剤収容部６４には一定量の接着剤６３が収容されているため、画像形成システムは連続して複数回の製本動作を行うことが出来る。

ところで接着剤収容部６４内の接着剤６３は、画像形成システムの電源がＯＦＦされ収容部ヒータ６１もＯＦＦされると温度が低下してしまい、適正な溶融状態とは異なる状態になってしまう。従って画像形成システムの電源がＯＮされると接着剤６３を迅速に加熱して適正な溶融状態にする必要がある。そこで、収容部ヒータ６１の他に塗布ローラ６２にも塗布手段ヒータ６２１（以後ローラヒータ６２１ともいう）を設置し、接着剤６３を上下から加熱するようにする。このように２つのヒータにより接着剤６３を上下から加熱することによってヒータの出力値を抑えながら一定量ある接着剤６３を迅速に加熱して適正な溶融状態にすることが出来る。また長時間ＯＦＦ状態であった画像形成システムがＯＮされたときのように接着剤の温度が低下している場合があるため、その状況を考慮して収容部ヒータ６１等の動作を制御することが好ましい。この点に関する収容部ヒータ６１とローラヒータ６２１の動作については後述する。

上記のように、複数のヒータの一つを塗布手段である塗布ローラ６２に設置することで、少なくとも塗布ローラ自体を迅速に加熱することができるとともに、少なくとも塗布ローラ近傍の接着剤に十分に熱を付与して、接着剤が溶融した状態を早期に作り出すことができる。また、塗布ローラ自体を加熱できるので、接着剤の塗布過程で接着剤が塗布ローラ上で固まってしまうことなどを防ぐことが可能となり、確実にシート端に接着剤を提供でき、接着面の美しい製本が可能となる。

塗布手段用のヒータは、たとえば、塗布ローラの塗布に使用される面に外部から接触するように設置したり、塗布ローラの塗布に使用される面に非接触となるように塗布ローラ近傍に設置したり、又は図６に示すように塗布ローラの内部に設置したりすることができる。

収容部ヒータ６１には第一の温度センサとして機能する収容部温度センサ６１１が設置されており、ローラヒータ６２１は第二の温度センサとして機能するローラ温度センサ６２２が設置されている。これにより両ヒータは適正な温度で制御可能である。また、接着剤収容部の中央部に第三の温度センサとして機能する接着剤温度センサ６３１が設置されており、接着剤６３が適正な温度になっているか検知される。

図７は画像形成システムにおける制御系のブロック図であり、ここでは代表的なものだけ示す。

画像形成装置Ａにはパソコン等の端末であるＰＣと製本装置Ｂが接続されている。

ＣＰＵ１０１は画像形成装置Ａ全体の動作を制御するものであり、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３等に接続されている。このＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されている各種制御プログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、各部の動作を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に展開したプログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ１０３に格納する。そして、ＲＡＭ１０３に格納した処理結果を所定の保存先に保存させる。

画像読取部１０５によって生成された画像データや、画像形成装置Ａに接続されたＰＣから送信される画像データは画像処理部１０６によって画像処理される。画像形成部１０８は、画像処理部１０７によって画像処理された画像データを受け取り、シート上に画像を形成する。

製本装置ＢにおけるＣＰＵ２０１（制御手段、駆動制御手段）は製本装置Ｂ全体の動作を制御するものであり、画像形成装置Ａから送信される信号を基づき所定のタイミングで製本動作を実行する。ＣＰＵ２０１はＲＯＭ２０２に格納されている各種制御プログラムを読み出してＲＡＭ２０３に展開し、各部の動作を制御する。収納部温度センサ２０６、ローラ温度センサ２０７、接着剤温度センサ２０８で検知した結果はＣＰＵ２０１に送られ、その検知結果をもとにＣＰＵ２０１が収容部ヒータ２０４及びローラヒータ２０５の動作を制御する。

図８はホットメルト接着剤の特性を示しており、収容部ヒータ６１等はこのホットメルト接着剤の特性を考慮してＯＮ−ＯＦＦの動作が制御される。

図８の「状態」の欄で示すように、ホットメルト接着剤は７０〜８０℃では固体となっており、９０℃で半液体となっている。従って７０〜９０℃の範囲内ではホットメルト接着剤が適正な溶融状態になっていない。

図８における「接着強度」はホットメルト接着剤の接着力を示すものである。接着強度の欄における「○」は接着力が十分で良好、「△」は接着力がやや不良、「×」は接着力が不良であることを意味する。本発明者は温度をふって接着剤の接着力を検討したところ、接着剤の温度が１５０〜２００℃の範囲内であれば良好な接着力を有することが分かった。

図８における「蒸発」はホットメルト接着剤が蒸発するか否かを示すものである。両発の欄における「○」はほとんど蒸発しない、「△」はやや蒸発する、「×」はかなり蒸発することを意味する。本発明者は温度をふって蒸発の有無を検討したところ、接着剤の温度が２００℃以下であれば蒸発に関して問題ないことが分かった。

図８における「変色」は接着剤をその温度で１０時間放置した場合に変色するか否かを示すものである。変色における「○」は変色なし、「△」は変色がややあり、「×」は変色ありを意味する。本発明者は温度をふって変色の有無を検討したところ、接着剤の温度が１８０℃以下であれば変色に関して問題ないことが分かった。

製本処理に関しては接着剤の接着強度が重要であるため、接着剤の適正温度（所定温度）は１５０〜２００℃の範囲内にあることが好ましい。接着剤の変色も考慮すると更に１５０〜１８０℃の範囲内にあることが好ましい。

図９はウォームアップ時のヒータ動作に関するフローチャート図である。

まず画像システムの電源がＯＮされると（ステップＳ１）、接着剤の温度がＴ３未満かどうか判断される（ステップＳ２）。Ｔ３の温度は図８で検討した結果に基づき例えば１６０℃である。Ｔ３の温度は接着剤温度センサ６３１により検知され、その検知結果をもとにＣＰＵ２０１がＴ３未満かどうか判断する。

接着剤の温度がＴ３未満である場合は（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、接着剤の温度が低下しており、適正な溶融状態になっていないと判断出来るため塗布ローラを回転させず製本処理を実行しない。接着剤の温度がＴ３に達する前に塗布ローラの回転を開始すると、接着剤が溶けていない可能性があり、負荷重による機械停止や、悪くすると、モータまたは機械破損を招く恐れがある。製本処理を実行させるためには接着剤の温度を迅速に上昇させる必要がある。そこで収容部温度センサの制御温度をウォーミングアップ用の制御温度（第一のウォーミングアップ温度）であるＴ１’にセットし（ステップＳ３）、ローラ温度センサの制御温度をウォーミングアップ用の制御温度（第二のウォーミングアップ温度）Ｔ２’にセットする（ステップＳ４）。Ｔ１’、Ｔ２’は通常の制御温度より高めの温度であり、図８で検討した結果及び接着剤の劣化を考慮するとＴ１’、Ｔ２’は１６０〜２１０℃の範囲内であることが好ましい。本実施形態ではＴ１’、Ｔ２’とも２００℃に設定する。

収容部ヒータとローラヒータはセットされたＴ１’とＴ２’に基づき制御される。収容部ヒータの温度がＴ１’より低ければ（ステップＳ５；Ｙｅｓ）収容部ヒータをＯＮし（ステップＳ６）、収容部ヒータの温度がＴ１’以上であれば（ステップＳ５；Ｎｏ）収容部ヒータをＯＦＦする（ステップＳ７）。また、ローラヒータの温度がＴ２’より低ければ（ステップＳ８；Ｙｅｓ）ローラヒータをＯＮし（ステップＳ９）、ローラヒータの温度がＴ２’以上であれば（ステップＳ８；Ｎｏ）ローラヒータをＯＦＦする（ステップＳ１０）。収容部ヒータ６１の温度は収容部温度センサ６１１より検知し、ローラヒータ６２１の温度はローラ温度センサ６２２により検知する。その検知結果に基づきＣＰＵ２０１が収容部ヒータ等の動作を制御する。接着剤の温度がＴ３になるまでステップＳ３〜ステップＳ１０までの動作を繰り返し、接着剤を加熱する。

接着剤の温度がＴ３に達したと判断すると（ステップＳ２；Ｎｏ）、シート束に接着剤を塗布する塗布ローラ６２の回転を開始する（ステップＳ１１）。接着剤温度センサ６３１による検知結果をもとにＣＰＵ２０１が塗布ローラ６２を回動させるモータＭ１の動作を制御する。ステップＳ３〜Ｓ１０で設定されたウォーミングアップ用の制御温度Ｔ１’Ｔ２’に基づいて接着剤を加熱すると、収容部ヒータ６１や塗布ローラ６２の周辺の接着剤が加熱されやすい。そこで接着剤の温度が適正な温度に達した際に塗布ローラ６２を回転させて接着剤収容部内の接着剤を流動させることにより、接着剤の劣化を十分に防止することが出来る。

そして収容部温度センサの制御温度を通常の制御温度（第一の動作温度）であるＴ１にセットし（ステップＳ１２）、ローラ温度センサの制御温度を通常の制御温度（第二の動作温度）Ｔ２にセットする。Ｔ１はＴ１’より低い温度であり、Ｔ２はＴ２’より低い温度である。熱により接着剤の劣化を考慮し、また、塗布ローラ回転後の接着剤の温度は、流動によりヒータ近傍と接着剤収容部内全体の温度が近くなるので、制御温度を低めにするものである。図８で検討した結果を考慮するとＴ１、Ｔ２は１５０〜２００℃の範囲内であることが好ましい。本実施形態ではＴ１を１８０℃、Ｔ２を１６０℃に設定する。ステップＳ１２、Ｓ１３の動作でウォーミングアップ用のヒータ制御が終了し、その後は収容部ヒータはＴ１に基づき、ローラヒータはＴ２に基づきＯＮ−ＯＦＦ制御される。

図９で示したフローチャートのように収容部ヒータ及びローラヒータを制御した場合の温度の経時変化を比較例とともに図１０に示す。

図１０は各温度センサが検知した温度の経時変化を示す説明図である。図１０（ａ）は比較例であり、画像形成システムの電源がＯＮされてから常時、収容部ヒータ及びローラヒータの制御温度を通常の制御温度Ｔ１、Ｔ２に設定した場合の経時変化を示す。図１０（ｂ）は図９で示したフローチャートのように収容部ヒータ及びローラヒータを制御した場合の温度の経時変化を示す。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）における上部は収容部ヒータ、ローラヒータ、塗布ローラ回転のＯＮ−ＯＦＦ動作を示し、下部は各温度センサが検知した温度の経時変化（縦軸：各温度センサの検知温度、横軸：画像形成システムの電源がＯＮされてからの経過時間）を示す。ＳＳ１は収容部温度センサで検知された温度の経時変化、ＳＳ２はローラ温度センサで検知された温度の経時変化、ＳＳ３は接着剤温度センサで検知された温度の経時変化を示し、図９で説明したようにＴ１’及びＴ２’は２００℃、Ｔ１は１８０℃、Ｔ２及びＴ３は１６０℃である。

図１０（ａ）で示すように収容部ヒータの制御温度をＴ１、ローラヒータの制御温度をＴ２に設定すると、収容部温度センサで検知する温度がＴ１になるまで収容部ヒータはＯＮされ、ローラ温度センサで検知する温度がＴ２になるまでローラヒータはＯＮされる。収容部ヒータ等のＯＮにより接着剤の温度が上昇するわけであるが、画像形成システムの電源がＯＮされてから接着剤温度センサで検知する温度が接着剤の適正温度であるＴ３に達するまで約２４分程度かかる。

図１０（ｂ）で示す動作は、図９で示したようにウォーミングアップ時に収容部ヒータの制御温度をＴ１’、ローラヒータの制御温度をＴ２’に設定し、接着剤温度センサで検知する温度が接着剤の適正温度であるＴ３に達すると収容部ヒータの制御温度をＴ１に切り替え、ローラヒータの制御温度をＴ２に切り替えている。図１０（ｂ）で示すように図９に示す動作を実行すると、画像形成システムの電源がＯＮされてから接着剤温度センサで検知する温度が接着剤の適正温度であるＴ３に達するまで約２０分程度で済む。つまり図９に示すフローチャートのように収容部ヒータ等の動作を制御すれば接着剤を迅速に溶融させ、且つ接着剤の劣化を防止出来る。

尚、下部の収容部ヒータ６１は接着剤の全体温度を効率よく制御するため、収容部ヒータ６１の温度は制御したい接着剤温度よりも高めに設定することが好ましく、また可能な限り収容部ヒータ６１の熱容量は大きいほうが好ましい。上部のローラヒータ６２１は塗布部に近いので、ローラヒータ６２１は実際に塗布したい接着剤温度近辺の温度で制御することが好ましく、また、接着剤温度のオーバーシュート低減のためにローラヒータ６２１の熱容量は小さいほうが好ましい。

したがって下部の収納部ヒータの温度＞上部のローラヒータの温度とし、また下部の収納部ヒータの熱量＞上部のローラヒータの熱量とすることがよい。

以上図面で説明したように接着剤収容部ヒータ６１の他に塗布ローラ６２の内部にもローラヒータ６２１を設置し、２つのヒータにより接着剤６３を加熱することによってヒータの出力値を抑えながら一定量ある接着剤６３を迅速に加熱して適正な溶融状態にすることが出来る。また接着剤の温度が低い場合にのみ収容部ヒータ６１とローラヒータ６２１を高めの制御温度で制御し、接着剤の温度が適正温度になったら低めの制御温度で制御することにより、一定量の接着剤を収容する場合であっても迅速に溶融させ、且つ接着剤の劣化を防止することが出来る。

なお、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、本発明は当該実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

図１で示す画像形成システムは画像形成装置Ａと製本装置Ｂが接続されている態様であるが、例えば画像形成装置Ａと製本装置Ｂが一体的となり、一つの装置の形態となっている画像形成システムであっても同様の効果を有する。

また、本実施形態では収容部ヒータ・収容部温度センサ、ローラヒータ・ローラ温度センサの２つの組み合わせによる動作を説明したが、ヒータと温度センサを更に増やして収容部ヒータ・収容部温度センサ等と同様の動作を実施させることも考えられる。

画像形成システムの中央断面図である。 製本装置Ｂの正面断面図である。 シートＳ１の束に接着剤を塗布する工程を示す説明図である。 塗布部６０による接着剤６３の塗布動作を示す説明図である。 表紙Ｓ２の接合工程を示す説明図である。 接着剤を収容する接着剤収容部の拡大図である。 画像形成システムにおける制御系のブロック図である。 接着剤の特性を示す説明図である。 ウォームアップ時のヒータ動作に関するフローチャート図である。 各温度センサが検知した温度の経時変化を示す説明図である。 従来の接着剤収納部の説明図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ 製本装置
６１ 収容部ヒータ
６２ 塗布ローラ
６３ 接着剤
６４ 接着剤収容部
１０１、２０１ ＣＰＵ
６１１ 収容部温度センサ
６２１ ローラヒータ
６２２ ローラ温度センサ
６３１ 接着剤温度センサ

Claims (10)

1. 複数枚のシートを集積してシート束を生成し、当該シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本装置であって、
   溶融した接着剤を収容する接着剤収容部と、
   当該接着剤収容部に収容された接着剤を前記シート束の一端側に塗布する塗布手段と、
   前記接着剤収容部に設置され、接着剤を加熱する収容部ヒータと、
   前記塗布手段に設置され、接着剤を加熱する塗布手段ヒータと、
   前記収容部ヒータの温度を検知する第一の温度センサと、
   前記塗布手段ヒータの温度を検知する第二の温度センサと、
   前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第三の温度センサと、
   前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達していない場合、第一のウォーミングアップ温度に基づいて前記収容部ヒータを制御し且つ第二のウォーミングアップ温度に基づいて前記塗布手段ヒータを制御し、前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達した場合、前記第一のウォーミングアップ温度より低い第一の動作温度に基づいて前記収容部ヒータを制御し且つ第二のウォーミングアップ温度より低い第二の動作温度に基づいて前記塗布手段ヒータを制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする製本装置。
2. 前記塗布手段は塗布ローラであり、
   前記塗布ローラを回動させる駆動部と、
   前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達した場合、前記塗布ローラを回動させるべく前記駆動部を制御する駆動部制御手段と、
   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. 前記所定温度は１５０〜２００℃の範囲内で設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の製本装置。
4. 前記第一のウォーミングアップ温度及び前記第二のウォーミングアップ温度は１６０〜２１０℃の範囲内で設定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の製本装置。
5. 前記第一の動作温度及び前記第二の動作温度は１５０〜２００℃の範囲内で設定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項に記載の製本装置。
6. シートに画像を形成する画像形成部と、
   当該画像形成部により画像形成された複数枚のシートを集積してシート束を生成し、当該シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本部と、
   を有する画像形成システムであって、
   溶融した接着剤を収容する接着剤収容部と、
   当該接着剤収容部に収容された接着剤を前記シート束の一端側に塗布する塗布手段と、
   前記接着剤収容部に設置され、接着剤を加熱する収容部ヒータと、
   前記塗布手段に設置され、接着剤を加熱する塗布手段ヒータと、
   前記収容部ヒータの温度を検知する第一の温度センサと、
   前記塗布手段ヒータの温度を検知する第二の温度センサと、
   前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第三の温度センサと、
   前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達していない場合、第一のウォーミングアップ温度に基づいて前記収容部ヒータを制御し且つ第二のウォーミングアップ温度に基づいて前記塗布手段ヒータを制御し、前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達した場合、前記第一のウォーミングアップ温度より低い第一の動作温度に基づいて前記収容部ヒータを制御し且つ第二のウォーミングアップ温度より低い第二の動作温度に基づいて前記塗布手段ヒータを制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成システム。
7. 前記塗布手段は塗布ローラであり、
   前記塗布ローラを回動させる駆動部と、
   前記第三の温度センサにより検知した接着剤の温度が所定温度に達した場合、前記塗布ローラを回動させるべく前記駆動部を制御する駆動部制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成システム。
8. 前記所定温度は１５０〜２００℃の範囲内で設定されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成システム。
9. 前記第一のウォーミングアップ温度及び前記第二のウォーミングアップ温度は１６０〜２１０℃の範囲内で設定されていることを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の画像形成システム。
10. 前記第一の動作温度及び前記第二の動作温度は１５０〜２００℃の範囲内で設定されていることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の画像形成システム。

Images