JP4872062B2 - 製本装置の用紙処理装置 - Google Patents

Description

本発明はプリンター、コピー機、印刷機などのデジタル出力装置から排出される用紙を後処理し製本する製本装置に係わるもので、より詳しくは、前記製本装置に備えられる用紙処理装置の構造に関するものである。

用紙処理装置を備える一般的な製本装置の一例は、特許文献１に開示されている。図１を参照してその技術構成を概略説明する。従来の製本装置１は用紙整列装置３及び製本搬送装置４からなる用紙処理装置５と、用紙搬送装置２と、テープ供給装置６と、用紙後処理手段として機能するテープ加熱装置７と、収納スタッカ８とを包含して構成される。

前記用紙搬送装置２には、用紙の搬入口９ａ、排出口９ｂが夫々形成され、用紙の搬入口９ａと排出口９ｂの間には多数組のローラー１０が設置されている。また、搬入口９ａの近傍には分岐フラッパー（ｆｌａｐｐｅｒ）１３が設置され、製本の時は用紙搬送路１４の方へ用紙が分岐され移動するようになっている。前記フラッパー１３によって用紙搬送路１４の方へ分岐された用紙は用紙処理装置５を構成する用紙整列装置３に搬入される。

用紙整列装置３は用紙が積載されるトレー１６と、搬入された用紙を整列する整列パドル１８と、搬入された用紙を整列させて一時的に待機させる回転ストッパー１９と、前記回転ストッパー１９に整列された用紙をグリップしテープ加熱装置７へ移送させる用紙クランプ１５からなる。前記回転ストッパー１９及び用紙クランプ１５はトレー１６に積載された用紙束をグリップしテープ加熱装置７に移動させる。前記テープ加熱装置７に用紙束が移動すると、テープ供給装置６からテープが供給され、用紙束の端部背面及び側面にテープを付着させる製本工程が行われ、製本完成品は製本搬送装置４によって収納スタッカ８に積載される。上述のように構成される従来の製本装置において、本発明は用紙処理装置５の構造に係わるものである。
特開平８−３０１５０４号公報

本発明はトレー１６に積載された用紙束を回転ストッパーと用紙クランプを通してテープ加熱装置へ移送させた後、その用紙束のテープバインディング作業位置によって用紙束の全体保持位置を調整できるよう、用紙処理装置の構造を改良することによって、テープバインディングエラーを減らすことを目的とする。

本発明のさらに他の目的は、用紙クランプと回転ストッパーの構造を改良することによって用紙束の移送効率を向上させ、用紙束移送エラーを減らすことにある。

本発明のさらに他の目的は、トレーのサイズを柔軟性をもって調整し、ビッグサイズの用紙にも対応できるようにすることによって、装置の嵩を減らすことにある。

上述の目的を達成するために本発明は、テープ加熱装置（用紙後処理手段）に用紙束が移送される間と用紙束のバインディング作業が行われる間に、その用紙束を支持するとともにバインディング位置によってその用紙束の角度調整を行い、バインディング作業済み用紙束を排出位置へ送るリフティングユニットを製本搬送装置に備えた。

また、用紙整列装置は、回転ストッパーにより所定の用紙枚数になるまで用紙束をトレー上に積載させた後、用紙クランプがその用紙束をグリップし、回転ストッパーが下降した時に用紙クランプがそのグリップした用紙をテープ加熱装置の方に移送するようにし、かつグリップされた用紙がテープ加熱装置の方に移送された後には回転ストッパーがすぐに元の位置に回動し、さらに移送されてくる用紙を積載するように構成する。また、トレーの長さを実質的に伸ばすことができる折り畳み式のオープントレーをトレーから延びるように配置し、製本作業の際にはオープントレーを自動的にオープンできるように構成する。

本発明は、上述の目的を達成するために、用紙搬送装置２から移送されてきた用紙束を用紙後処理手段（テープ加熱装置）７に移送し、前記用紙後処理手段で後処理が行われた用紙束を収納スタッカ８に移送できるように構成された製本装置の用紙処理装置１０５において、前記用紙処理装置は用紙を積載するトレー１１６と、前記トレーの端部に設置されトレーに積載された用紙をストッピングする回転ストッパー１１９と、前記トレーに積載された用紙束をグリップし、前記回転ストッパーのストッピングが解除された時にそのグリップした用紙束を前記用紙後処理手段７に移送させる用紙クランプ１１５を有する用紙整列装置１０３と、前記用紙クランプ１１５が前記用紙後処理手段７に用紙束を移送させる間とその用紙束のバインディング作業が行われる間にその用紙束を支持するとともに、バインディングの位置によってその用紙束の角度を調整し、バインディング作業が完了した用紙束を前記収納スタッカ８に移送するように角度調整を行うリフティングユニット１２０を有する製本搬送装置１０４とを備える。

さらに、前記製本搬送装置１０４はコンベヤー１２１を備え、前記リフティングユニット１２０から排出される用紙束が前記コンベヤーを通して前記収納スタッカ８に移送されるようにする。

また、前記リフティングユニットは、リフティングユニット駆動ギア１２２に噛合される弧形の角度調整ギア１２３と、前記角度調整ギアから延びる用紙支持板１２４とを備え、前記リフティングユニット駆動ギアが回転して時前記角度調整ギアがその保持軸１５２を中心に回転することによって、前記用紙支持板の角度調整が行われるように構成される。

また、前記回転ストッパー１１９は前記トレー１１６に固定設置されるクランク１２５に繋がれ、前記クランクを駆動することによって、その固定された位置で所定角度ほど回転し突部１２６が前記トレー面の上下に移動するよう構成される。

また、前記用紙クランプ１１５は用紙クランプ移動レール１２９に沿って移動するクランプベース１２７及びクランププレート１２８と、前記クランププレートを前記クランプベースに近接及び離間させる駆動手段とを具備する。

前記クランププレートの駆動手段は、前記クランププレートの回転軸にクランププレートと一緒に固定されるクランプギア１３１と、前記クランプギアを回転させるクランプモーター１３０と、前記クランプベースの方に引張力が作用するように前記クランププレートに固定されたスプリング１３２とを備える。また、前記トレー１１６の外側端部にはオープントレー２１６が開閉自在に設けられている。

本発明の製本装置の用紙処理装置によれば、用紙クランプ１１５が用紙後処理手段（テープ加熱装置）７に用紙束を移送させる間と、その用紙束のバインディング作業が行われる間にその用紙束を支持するとともに、バインディング位置によってその用紙束の角度調整が可能になるよう、リフティングユニット１２０を構成し、さらに、トレーの端部にオープントレー２１６を開閉自在に配置したので、用紙束の移送効率を向上させ、用紙束の側面バインディングの不良を防止する効果を得ることができる。

また、ビッグサイズの用紙製本にも対応するようにしたため、装置の嵩を減らすことができ、必要に応じて外部から手動（マニュアル）で簡単に製本用紙束を投入して製本することができるという効果を得ることができる。

以下、図２乃至図１２を参照して、本発明の製本装置の用紙処理装置の技術的構成及び作用効果について詳しく説明する。

本発明は、従来の製本装置における用紙搬送装置２、テープ加熱装置７、収納スタッカ８を利用することができるもので、用紙整列装置と製本搬送装置からなる用紙処理装置を改良したものである。

本発明の用紙処理装置１０５はトレー１１６、オープントレー２１６、用紙整列パドル１３９，１４０、回転ストッパー１１９、及び用紙クランプ１１５からなる用紙整列装置１０３と、リフティングユニット１２０及びコンベヤー１２１からなる製本搬送装置１０４とを備えている。

特に、本発明の製本搬送装置のリフティングユニット１２０は、保持軸１５２を中心として用紙支持板１２４が所定角度回転自在となるように構成され、また前記用紙支持板１２４の回転はその用紙支持板１２４に固定された弧形の角度調整ギア１２３によって行われるように構成される。

前記角度調整ギア１２３はリフティングユニット駆動ギア１２２に噛合され、かつ前記リフティングユニット駆動ギア１２２は図示しないリフティングユニット駆動モーターによって正・逆回転自在に構成される。上述のごとく構成されるリフティングユニット１２０では、トレー１１６上に積載された用紙束１５０をテープ加熱装置７に移送させ、その用紙束１５０の端部背面１５０ａがテープ１５１の中央部１５１ａにバインディングされるまで用紙支持板１２４が用紙束１５０を平らな状態に保ちつつ支持する。

すなわち、テープ加熱装置７に備えられた用紙束保持体１５４を用紙束１５０に向かって移動させ、用紙束の端部を固定した状態で用紙束の端部背面１５０ａにテープ１５１の中央部１５１ａをバインディングし、バインディング作業が終わると、図５に示すようにテープ加熱装置７のヒート部１５３が矢印方向に移動し、用紙束１５０の端部側面１５０ｂ，１５０ｃにテープ１５１のサイド部１５１ｂ，１５１ｃを夫々バインディングするが、この過程でテープ加熱装置の用紙束保持体１５４が用紙束の端部を保持していても、テープ加熱装置７のヒート部１５３が移動して用紙束の側面を押し付けるので、用紙束の固定位置がずれて用紙束の端部側面のテープバインディング位置がずれるという問題が発生することがある。

本発明は上述のような問題点を解決するために、図４乃至図６に示すように用紙束の側面部のテープバインディング位置つまり、ヒート部１５３の移動位置に応じて用紙束１５０を支持するリフティングユニットの用紙支持板１２４の位置を上下方向に移動させ、用紙束１５０の固定位置及び支持位置を全体的にバランスよく調整する。

図４に示すように、トレー１１６上に積載された用紙束１５０の中央部を用紙クランプ１１５がグリップしてテープ加熱装置７の方に移送させる。用紙クランプ１１５が用紙束１５０を移送する時は回転ストッパー１１９が自動的に開くように構成される。上述のように用紙クランプ１１５によって用紙束１５０がテープ加熱装置７の方に移送されると、図５に示すようにテープ加熱装置７に設置された用紙束保持体１５４が用紙束１５０を保持し、その後、用紙クランプ１１５は元の位置に移動する。

図５に示すように、テープ加熱装置７の用紙束保持体１５４が用紙束１５０を固定した状態で用紙束１５０の端部背面１５０ａのテープバインディング作業が行われ、かつ図６に示すようにテープ加熱装置のヒート部１５３を移動させて用紙束１５０の端部側面１５０ｂ，１５０ｃのテープバインディング作業が行われる。特に、リフティングユニットの用紙支持板１２４は、テープ加熱装置７のヒート部１５３の移動位置に応じて角度を変更するようにされており、これにより用紙支持板１２４に支持された用紙束１５０の位置が変化する。

用紙束１５０のテープバインディング作業が完了した後は、図７に示すようにリフティングユニット１２０の用紙支持板１２４が製本搬送装置のコンベヤー１２１の方にさらに下降するようにリフティングユニット駆動ギア１２２が作動し、コンベヤー１２１のベルト１３３上に製本用紙１６０が置かれる。もちろん、製本用紙１６０の移送はテープ加熱装置７の用紙束保持体１５４が製本用紙から離脱してから行われる。

また、前記コンベヤー１２１のベルト１３３は図示しないコンベヤー駆動ギアによって回転し、コンベヤー１２１のベルト１３３上に置かれた製本用紙１６０は収納スタッカ８に移送されて積載される。

以下、前記用紙束１５０をトレー１１６上に積載した後前記リフティングユニット１２０に移送させる技術構成について詳しく説明する。

本発明の用紙処理装置は図３に示すように、作業待機状態の途中製本作業モードに変更されると、オープントレー２１６が開く。前記オープントレーはトレー１１６の外側端部から延びて設置される構造であって、オープントレーが開かれた時トレー１１６の上面とほぼ同一平面上に位置するように構成される。前記オープントレー２１６にはオープントレーギア１３５とオープントレー駆動ギア１３６とが設置されており、製本作業モードに変更されると自動的にオープントレー２１６が開くように構成される。

本発明は前記オープントレー２１６を外部に突出するようにトレー１１６から延ばして構成したので、ビッグサイズの用紙を製本する場合であっても用紙処理装置の嵩を小さくすることができる。また、外部から手動で用紙束を入れて用紙を製本することができる。

オープントレー２１６が開くと、図８及び図９に示す構造からわかるように、アイドルローラー１３７と用紙搬送ローラー１３８間を用紙１４９が移送してくる。移送されてくる用紙１４９は、第一用紙整列パドル１３９及び第二用紙整列パドル１４０によって整列されながらオープントレー２１６とトレー１１６上に積載されて用紙束１５０を形成する。

前記用紙搬送ローラー１３８は駆動モーター１４１によって回転し、用紙搬送ローラー１３８の駆動モーター１４１はギア及びベルトなどを利用し第一用紙整列パドル１３９及び第二用紙整列パドル１４０を一緒に駆動するように構成される。

上述のように、用紙クランプ１１５によってトレー上１１６に積載された用紙束１５０の側端面がグリップされると、トレー１１６の下端部で用紙束１５０を保持していた回転ストッパー１１９の突部１２６が図３及び図１０に示すように下降する。

上述のように、回転ストッパー１１９の突部１２６が下降すると、用紙クランプ１１５は用紙束１５０のグリップ状態を維持したまま用紙クランプ移動レール１２９に沿ってテープ加熱装置７の方に移動する。そして、テープ加熱装置７に用紙束１５０の端部がセットされると、用紙クランプ１１５のグリップ状態が解除され、用紙クランプ１１５は元の位置に移動する。

特に、回転ストッパー１１９は用紙クランプ１１５と一緒に移動せず、トレー端部の固定された位置で突部１２６の上下動が行われるようにしたので、用紙束１５０が通過した後すぐに用紙１４９を再度トレー１１６上に積載することができる。

前記回転ストッパー１１９は、多数のリンクで繋がれたクランク軸１２５と、回転ストッパー駆動モーター１４２と、前記クランク軸１２５に繋がれた突部１２６とからなり、前記駆動モーター１４２によるクランク軸１２５の回転により前記突部１２６がトレー１１６面の上方及び下方に移動自在に構成される。

ここで、用紙クランプ移動レール１２９に沿って移動する用紙クランプ１１５の構造を図８、図１１、図１２を参照して説明する。

用紙クランプ１１５はクランプベース１２７、クランププレート１２８、クランプギア１３１、クランプモーター１３０、スプリング１３２、ローラー１４３、及びクランプセンサー１４４を備えている。前記クランプベース１２７にはクランプモーター１３０が固定設置され、かつ前記クランプモーター１３０によって駆動されるクランプギア１３１の回転によってクランププレート１２８がクランプベース１２７に近接及び離間するように構成される。

前記クランプギア１３１の駆動はクランプセンサー１４４がクランププレート１２８の位置を感知する信号によって行われ、クランププレート１２８が図１１に示すようにクランプベース１２７の方に移動し、トレー１１６上に積載された用紙束１５０をグリップすると、用紙束のグリップ状態をより確実にするためスプリング１３２の引張力が作用する。

前記用紙クランプ１１５による用紙束１５０のグリップ状態が解除されると、図１２に示す構造のようにクランププレート１２８がオープン（開放）される。前記クランププレート１２８には、用紙束１５０をグリップした時の用紙束のズレを防止するために摩擦力の大きいゴムパッド１４５を追加して設置することができる。
本発明の用紙処理装置は上述の構造に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及び目的を外れない範囲内で多様な変形が可能である。

一般的な製本装置の技術構成を説明するための図である。 製本装置に備えられる本発明の用紙処理装置の待機状態を示す図である。 本発明の用紙処理装置の回転ストッパーが開いて積載された用紙束がリフティングユニットに移送される前の状態を示す図である。 用紙クランプが積載された用紙束をテープ加熱装置へ移送させる過程を説明するための図である。 テープ加熱装置に移送された用紙束の背面をバインディングする時の本発明の用紙処理装置のリフティングユニットの位置構造を示す図である。 テープ加熱装置に移送された用紙束の側面をバインディングする時の本発明の用紙処理装置のリフティングユニットの位置構造を示す図である。 バインディング作業が完了し、用紙束を収納スタッカの方へ排出する時の本発明の用紙処理装置のリフティングユニットの位置構造を示す図である。 本発明の用紙処理装置の要部立体図である。 本発明の用紙処理装置の用紙整列過程を説明するための図である。 本発明の用紙処理装置の回転ストッパーの動作構造を説明するための図である。 本発明の用紙処理装置の用紙クランプが閉まっている状態を示す図である。 本発明の用紙処理装置の用紙クランプが開いている状態を示す図である。

符号の説明

１ 製本装置
２ 用紙搬送装置
３，１０３ 用紙整列装置
４，１０４ 製本搬送装置
５，１０５ 用紙処理装置
６ テープ供給装置
７ テープ加熱装置（用紙後処理手段）
８ 収納スタッカ
１５，１１５ 用紙クランプ
１６，１１６ トレー
１９，１１９ 回転ストッパー
１２０ リフティングユニット
１２１ コンベヤー
１２２ リフティングユニット駆動ギア
１２３ リフティングユニット角度調整ギア
１２４ 用紙支持板
１２５ クランク軸
１２６ 突部
１２７ クランプベース
１２８ クランププレート
１２９ 用紙クランプ移動レール
１３０ クランプモーター
１３１ クランプギア
１３２ スプリング
１３３ コンベヤーのベルト
１３４ コンベヤーのベルト駆動ギア
１３５ オープントレーギア
１３６ オープントレー駆動ギア
１３７ アイドルローラー
１３８ 用紙搬送ローラー
１３９ 第一用紙整列パドル
１４０ 第二用紙整列パドル
１４１ 用紙搬送ローラー駆動モーター
１４２ 回転ストッパー駆動モーター
１４３ ローラー
１４４ クランプセンサー
１４５ ゴムパッド
１４９ 用紙
１５０ 用紙束
１５０ａ 用紙束の端部背面
１５０ｂ，１５０ｃ 用紙束の端部側面
１５１ テープ
１５１ａ テープの中央部
１５１ｂ，１５１ｃ テープのサイド部
１５２ 角度調整ギアの保持軸
１５３ テープ加熱装置のヒート部
１５４ テープ加熱装置の用紙束保持体

Claims (5)

1. 用紙搬送装置（２）から移送されてきた用紙束を用紙後処理手段（７）に移送し、前記用紙後処理手段で後処理が行われた用紙束を収納スタッカ（８）に移送するように構成された製本装置の用紙処理装置（１０５）において、
   前記用紙処理装置は、
   用紙を積載するトレー（１１６）と、
   前記トレーの端部に設置されトレーに積載された用紙をストッピングする回転ストッパー（１１９）と、
   前記トレーに積載された用紙束をグリップし、前記回転ストッパーのストッピングが解除された時にそのグリップした用紙束を前記用紙後処理手段（７）に移送させる用紙クランプ（１１５）を有する用紙整列装置（１０３）と、
   前記用紙クランプ（１１５）が前記用紙後処理手段（７）に用紙束を移送させる間と、前記用紙後処理手段（７）のヒート部（１５３）が用紙束の端部背面（１５０ａ）をテープ（１５１）の中央部（１５１ａ）でバインディングし、さらに前記ヒート部が上方に移動して用紙束の端部側面（１５０ｂ，１５０ｃ）をテープ（１５１）のサイド部（１５１ｂ，１５１ｃ）でバインディングする間にその用紙束を支持するとともに、バインディング作業中の前記ヒート部（１５３）の移動位置によってその用紙束の角度を調整し、バインディング作業が完了した用紙束を前記収納スタッカ（８）に移送するように角度調整を行うリフティングユニット（１２０）を有する製本搬送装置（１０４）とを備え、
   前記リフティングユニットは、リフティングユニット駆動ギア（１２２）に噛合される弧形の角度調整ギア（１２３）と、前記角度調整ギアから延びる用紙支持板（１２４）とを備え、前記リフティングユニット駆動ギアが回転して前記角度調整ギアがその保持軸（１５２）を中心に回転することによって、前記用紙支持板の角度調整が行われるように構成され、
   前記リフティングユニットは、バインディング作業中の前記ヒート部（１５３）の移動位置に応じて前記用紙支持板（１２４）の位置を上下方向に移動させることを特徴とする用紙処理装置。
2. 前記製本搬送装置（１０４）は、コンベヤー（１２１）を備え、前記リフティングユニット（１２０）から排出される用紙束が前記コンベヤーを通して前記収納スタッカ（８）に移送されるように構成されることを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
3. 前記回転ストッパー（１１９）は、前記トレー（１１６）に固定設置されるクランク（１２５）に繋がれ、前記クランクを駆動することによって、その固定された位置で所定角度ほど回転し突部（１２６）が前記トレー面の上下に移動するよう構成されることを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
4. 前記用紙クランプ（１１５）は、用紙クランプ移動レール（１２９）に沿って移動するクランプベース（１２７）及びクランププレート（１２８）と、前記クランププレートを前記クランプベースに近接及び離間させる駆動手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の用紙処理装置。
5. 前記クランププレートの駆動手段は、前記クランププレートの回転軸にクランププレートと一緒に固定されるクランプギア（１３１）と、前記クランプギアを回転させるクランプモーター（１３０）と、前記クランプベースの方に引張力が作用するように前記クランププレートに固定されたスプリング（１３２）とを備えたことを特徴とする請求項４記載の用紙処理装置。

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