JP4964646B2 - 製本装置及びこれを備えた画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、束状に部揃えしたシート束の背部端面を綴じ合わせて冊子状に製本仕上げする製本装置に係わり、例えば画像形成装置などで画像形成されたシートを束状に部揃え集積して冊子状に綴合わせ、その周縁を断裁揃えする製本装置の改善に関する。

一般に、この種の製本装置は画像形成装置などから搬出されるシートを束状に部揃えしてその背部端縁を接着剤綴じ、ステープル綴じ、接着テープ綴じなどで製本処理する仕上げ装置として広く知られている。また、このように綴じ処理したシート束（冊子束）の周縁を断裁揃えするカッタユニットを備えた装置、或いは束状に部揃えするシート集積トレイの上流側にシートを１／２、１／３などに折り畳むシート折りユニットを備えた装置も知られている。

例えば特許文献１には画像形成装置で画像形成されたシートを製本装置に搬送し、この製本装置で部揃え集積し、このシート束の背部端面に接着糊を塗布し、このシート束を表紙シートでくるみ綴じした後、背折り成形して製本状態に後処理し、この製本状態のシート束の天部・地部と小口部を断裁揃えして仕上げる製本装置が開示されている。

一方例えば特許文献２には画像形成装置で画像形成されたシートを折りユニットで１／２或いは１／３に折り合わせ、このシートを部揃え集積してステープル綴じする後処理装置が開示されている。そしてこのシート折り装置に於いてはシートを略々１／２で折り合わせる１／２折りと、シートを略々１／３位置で内向きに折り合わせるレター折りと、１／３位置で内向き、次いで外向きに折り返すＺ折りがそれぞれ提案されている。尚この文献のシート折り装置にはステープル綴じしたシートの周縁を断裁揃えするトリミングカットの構成は開示も示唆もされていない。
特開２００５３３５２６２号公報 特開２００６−７６７７９号公報

上述のように例えば画像形成されたシートを束状に部揃えし（部揃え集積）、このシート束の背部端縁を綴じ合わせ（背綴じ処理）、次いで周縁を断裁揃え（トリミングカット）する製本装置は前掲特許文献１などに提案されている。また、このような装置とは異なる製本装置として画像形成装置から搬出されるシートを必要に応じて１／２或いは１／３に折り合わせ（折り処理）、このシートを部揃え集積（部揃え集積）し、その背部端縁を綴じ合わせる（背綴じ処理）製本装置も前掲特許文献２などに提案されている。

そこで本発明者は前掲特許文献１の構成において前掲特許文献２のように製本仕上げするシートを折り合わせて丁合する装置を案出するに至った。つまり画像形成装置からのシートを部揃えする集積トレイに給送する際に、画像形成装置から直接給送するシートと、折りユニットで折り合わせたシートを集積トレイ上に混載し、このシート束の背部端縁を表紙シートと共に綴じ合わせ、その後シート束の周縁（天・地部と小口部）を断裁揃えする装置の提供を試みた。このとき断裁揃えする際に１／３Ｚ折りしたシートの折り目端縁を切断してしまう問題に遭遇した。

本発明は部揃えしたシート束の背部端面を背綴じ製本し、その周縁を断裁揃えする際に折り合わせシートの折り目端縁を切断することのない製本装置の提供をその課題としている。更に、本発明は画像形成装置からのシートを画像形成のレイアウトに応じて自動的に折り合わせて冊子状に製本綴じした後、周縁を断裁揃えする画像形成システムの提供をその課題としている。

上記課題を達成するため本発明は以下の構成を採用する。シート搬入経路のシートを選択的に折り処理するシート折り手段と、上記シート搬入経路から送られた折シートと折処理されないシートを混載する集積手段と、処理位置に表紙シートを給送する表紙給送経路と、上記集積手段から送られたシート束を中紙シートとして上記表紙給送経路からの表紙シートでくるみ製本する綴じ処理手段と、上記綴じ処理手段で綴じ処理されたシート束の小口部を断裁揃えする断裁手段と、上記シート折り手段の折り目位置を算出する折り位置演算手段と、上記断裁手段による小口部の断裁量を算出する断裁量演算手段とを備える。
そして上記断裁量演算手段は、小口部の断裁量を設定する際に、シートサイズ情報と製本仕上げサイズ情報に基づいて折り処理しない中紙シートの算出断裁量と、表紙シートの算出断裁量を比較して大きい算出値を小口部断裁量として設定するように構成し、上記折り位置演算手段は、シートを内折りした後、外折りするＺ折り処理の際に、シートを内折りする折り目位置を、上記断裁量演算手段で設定された小口部断裁量に基づいて設定するように構成する。

また、折り位置演算手段はシート背部側の内折り位置を算出する際に、シート背部端縁と内折り位置の長さが断裁仕上げ後のシートの背部端縁と小口部端縁の長さより短くなるように算出する。

上記綴じ処理手段は、上記集積手段で部揃えされたシート束の背部端面を綴じ合わせるステープル手段、接着剤塗布手段、接着テープ綴じ手段のいずれか１つの手段を備える。

また、本発明に係わる画像形成システムは、シート上に画像形成する画像形成装置と、上記画像形成装置からのシートを部揃え集積して製本綴じする製本装置とから構成する。そして上記製本装置は上述のように構成する。そこで上記折り位置演算手段と上記断裁量演算手段を上記画像形成装置若しくは上記製本装置に配置する。

上記断裁量演算手段は、入力手段から入力された製本仕上げサイズの長さ情報と、上記画像形成装置で画像形成するシートの長さ情報と、上記綴じ手段に供給される表紙シートの長さ情報とから上記断裁手段による断裁長さを演算する。

本発明はシートを部揃え集積する集積手段の上流側にシート折り手段を配置し、画像形成装置などから送られるシートを折り合わせて束状に集積し、このシート束の背部端縁を綴じ合わせた後、周縁を断裁揃えする装置構成であって、シート折り手段でシートをＺ折りする際に、シート背部側に内折りするときの折目位置をシート小口縁の断裁長さに基づいて外折りするときに断裁量域が外部に突出するように設定するものであるから次の効果を奏する。

製本綴じした後のシート束を断裁揃えする際に折り畳んだ状態で丁合揃えしたシートの折の目が切断される恐れがないから、連続して画像形成されるシートを正確に後処理することが出来る。また製本処理後に折り合わせたシートが端縁から突出することがなく仕上げ品位に富んだ製本処理が可能である。特に折り処理したシートを含めて全てのシートの周縁を断裁揃えするから製本時の仕上がり品位は美観に優れたものとなる。

また、その為の構成は、例えば折り処理するシートの小口方向長さから断裁長さを減算して３区割した位置を内折りすれば良く、演算処理が容易で制御構成を簡潔に構成することが出来る。

以下図示の好適な実施の態様に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わる画像形成システムの全体構成図であり、図２は折りユニットの構成を、図３は製本ユニットの構成を示す説明図である。

図１に示すシステムはシート上に画像を形成する画像形成ユニットＡと、画像形成されたシートを所定の形状に折り畳む折りユニットＢと、これらのユニットから送られたシートを製本処理する製本ユニットＣとから構成され、画像形成ユニットＡから折りユニットＢ、次いで製本ユニットＣにシートが順次下流側に搬送されるように配置されている。

［画像形成装置の構成］
まず画像形成装置Ａは複写機、プリンタ、印刷機など種々の構造のものが採用可能であるが静電印刷装置を図示する。この画像形成装置Ａはケーシング１内に給紙部２と、印字部３と、排紙部４と制御部とが内蔵されている。給紙部２にはシートサイズに応じた複数のカセット５が準備され、制御部から指示されたサイズのシートが給紙経路６に繰り出される。この給紙経路６にはレジストローラ７が設けられ、シートを先端揃えした後所定のタイミングで下流側の印字部３に給送する。

印字部３には静電ドラム１０が設けられ、この静電ドラム１０の周囲には印字ヘッド９、現像器１１、転写チャージャ１２などが配置されている。そして印字ヘッド９は例えばレーザ発光器などで構成され、静電ドラム１０上に静電潜像を形成し、この潜像に現像器１１でトナーインクを付着し、転写チャージャ１２でシートに印刷する。この印刷シートは定着器１／３で定着され排紙経路１７に搬出される。排紙部４には上記ケーシング１に形成した排紙口１４と排紙ローラ１５が配置されている。尚図示１６は循環経路であり、排紙経路１７からの印刷シートをスッチバック経路で表裏反転した後再びレジストローラ７に送り、印刷シートの裏面に画像形成する。このように片面若しくは両面に画像形成された印刷シートは排紙口１４から排紙ローラ１５で搬出される。

尚図示１８はスキャナユニットであり、上記印字ヘッド９で印刷する原稿画像を光学的に読み取る。その構造は一般的に知られているように原稿シートを載置セットするプラテン１８ｃと、このプラテン１８ｃに沿って原稿画像をスキャンするキャリッジ１８ａと、このキャリッジ１８ａからの光学像を光電変換する光学読取手段（例えばＣＣＤディバイス）１８ｂとから構成されている。また図示のものは原稿シートを自動的にプラテンに給送する原稿送り装置１９がプラテン１８ｃ上に装備してある。

［折りユニットの構成］
折りユニットＢは折り処理部Ｂ１と、折シート集積部Ｂ２と、インサータ装置Ｂ３とから構成されている。この折りユニットＢには前記画像形成ユニットＡの排紙口３に連なる搬入口２０ａが備えられ、この搬入口２０ａから後述する製本処理ユニットＣにシートを移送するシート搬入経路Ｐ１が装置を横断するように連接されている。このシート搬入経路Ｐ１に折り処理経路Ｐ２とインサータ装置Ｂ３からの給紙経路Ｐ３が分岐して連接されている。

［シート折り仕様の説明］
上記折り処理部Ｂ１で施す折仕様について説明する。前述の画像形成システムで良く使用される紙折りの形態（折り仕様）は二つ折り、Ｚ折りであり、まずこの各シート折り形態について説明する。

（二つ折り）
画像形成ユニットＡから搬出されたシートを搬送方向長さの例えば略々１／２位置を折り目に折り合わせる。図示しないがシートの中央部を１／２位置或いは背部に綴じ代を残して１／２位置を折り目に２つ折りし、この折シートの背部端縁をステープル綴じ、或いは糊綴じする。これによって袋綴じ書類或いはこれに穴開け処理を施してファイリングする等、種々の書類整理に用いられる。

（内三つ折り）
シートを所望の長さ位置で３つに分割（例えば１／３分割）して両端縁を同一方向に折り合わせる。これを図４（ａ）に示すが、シートの背部側１／３位置を折り畳み、この折り合わせ片の上にシートの小口端側１／３位置を重ね合わせる。このように三つ折りされたシートはレター折りとして封筒に封入する場合に適している。

（Ｚ折り）
シートを所望の長さ位置で３つに分割して先端側と後端側を反対方向に折り畳む。シートの先端側を内向きに、後端側を外向きにＺ状に折り合わせる。この場合、図４（ｂ）に示すようにシートの１／３位置を折り目にするとレター折りとして封筒に封入するのに適し、同図（ｃ）に示すようにシートの１／２位置を内向きに折り、１／４位置を外向きに折るとファイルリングに適する。なおこのようなＺ折りの際に内向折位置（図示Ｎ１）、外向折位置（図示Ｎ２）を適宜調整することによって種々の用途に適したシート折りが可能となる。例えば背部端縁に綴じ代を残して内向折位置Ｎ１をシート長さＬの１／３にすれば製本綴じが可能であり、小口側の折り返し位置（外向折位置）Ｎ２を調整すれば折り返し片を折りシートの外側に見出し部として突出させることが出来る。つまり図４（ｂ）、図４（ｃ）でＬ２＜Ｌ３となるようにＮ２を調整することで折り返し片を折りシートの外側に見出し部として突出させることが出来、またＬ２＞Ｌ３となるようにＮ２を調整することで折り返し片を折りシートの内側に引き込ませることが出来る。

［折りユニットの構成］
次に上述の折り処理部Ｂ１の構造を図２に基づいて説明する。前述のシート搬入経路Ｐ１から経路切換フラッパ２４を介して折り処理経路Ｐ２が連設され、この折り処理経路Ｐ２に折りロール機構２１が配置されている。折り処理経路（以下「処理経路」という）Ｐ２には経路中央部にＴ字状に分岐した折シートパス２３が設けられ、また処理経路Ｐ２の先端下流側にはスイッチバックパス２２が設けられている。この経路分岐点に折りロール機構２１が配置されている。図示の折りロール機構２１は第１ロール２１ａと第２ロール２１ｂと第３ロール２１ｃで構成され、第１、第２ロール２１ａ，２１ｂが互いにシートをニップするように接し、第２、第３ロール２１ｂ，２１ｃが同様に接している。従ってこの第１、第２ロール２１ａ，２１ｂのニップ点Ｎｐ１（第１折部）で第１折り処理が、第２、第３ロール２１ｂ，２１ｃのニップ点Ｎｐ２（第２折部）で第２折り処理が施される。

上記処理経路Ｐ２にはシートを搬送する搬送ローラ２５が配置してあり、搬送ローラ２５の下流側に上記折りロール機構２１が位置している。そして処理経路Ｐ２の下流側のスイッチバックパス２２には正逆転可能なスイッチバックローラ２２ｆとシートセンサＳ１が配置されている。このスイッチバックローラ２２ｆで図３下流側に繰り出したシートの先端をセンサＳ１が検出し、この先端検知からシートを所定量送った状態でスイッチバックローラ２２ｆを停止する。すると後端側を搬送ローラ２５で送られたシートは中央部が湾曲して折りロール機構２１の第１折部にニップされる。次いでスイッチバックローラ２２ｆを逆転させてシート先端をバックさせ搬送ローラ２５で繰り出すシート後端と同期してシートをそれぞれ給送するとシートは第１、第２ロール２１ａ、２１ｂ間にニップされ下流側の折シートパス２３に進入する。

一方シート後端側を基準に折位置を割り出す為、前述の搬送ローラ２５の下流側には後端規制ストッパ２１Ｓが設けてあり、前記スイッチバックローラ２２ｆでシート後端がこのストッパ部材２１Ｓを通過した後、スイッチバックローラ２２ｆを逆転するとシート後端はこのストッパ部材２１Ｓに突き当たってこの位置を基準にシートが湾曲し第１、第２ロール２１ａ、２１ｂのニップ点（第１折部）に進入する。これによってシート後端を基準に第１折り処理が施される。尚上記シートストッパ機構は処理経路Ｐ２中にシートが下流側に進入する際は経路から退避し、上流側に逆送するときには経路に進入してシート後端を係止するフラッパ状のストッパ部材２１Ｓで構成してある。この他この後端規制ストッパ２１Ｓは搬送ローラ２５ｃを正逆転可能なスイッチバックローラで構成し前記先端側のスイッチバックローラによる位置規制と同様に構成しても良い。

上述のようにシート先端若しくはシート後端を基準に折位置を割り出して第１折部に供給したシートは第１、第２ロール２１ａ、２１ｂで折り畳まれて折シートパス２３に至ることとなる。そこで折シートパス２３にはシート検知センサＳ２と可動ストッパ２３Ｓが配置されている。可動ストッパ２３Ｓはシートサイズと折り仕様に応じてシート先端を位置規制するように折シートパス２３内を移動可能に構成されている。そこで上記第１、第２ロール２１ａ、２１ｂで送られた折シートはその先端を可動ストッパ２３Ｓに突き当て規制され後端側が湾曲する。この湾曲でシートは第２ロール２１ｂと第３ロール２１ｃとの間に進入しシートの後端側が折り畳まれる。第２、第３ロール２１ｂ、２１ｃのニップ点（第２折部）の下流側には第１排紙経路Ｐ４が配置してあり上記第１折部、第２折部で折り処理されたシートはこの第１排紙経路Ｐ４に搬出される。尚、シートを２度折りする必要のない例えば１／２二つ折りの場合には上記可動ストッパ２３Ｓを非作動位置に退避させ第２、第３ロール２１ｂ、２１ｃのニップ点では折り処理することなく第１排紙経路Ｐ４に搬出する。

第１排紙経路Ｐ４には搬出ローラ２７ｂが設けられ、このローラ対で折シートをニップして下流側に搬送する。この第１排紙経路Ｐ４の下流側には経路切換片３０を介して折シート収納スタッカ２９と第２排紙経路Ｐ５が配置されている。この第２排紙経路Ｐ５は前記シート搬入経路Ｐ１に折シートを移送するように搬送ローラ２７ｃが適宜間隔で配置されている。

［インサータ装置の構成］
一方上記折り処理部Ｂ１には前述のように画像形成ユニットＡから印刷されたシートが搬入されるが、これと選択的にインサータ装置Ｂ３からのシートを折り処理するようになっている。このインサータ装置Ｂ３は図１に示すように表紙、中綴じ紙などのシートをセットする給紙トレイ２８ａと、このトレイ上のシートを１枚ずつ分離給送する分離手段２８ｂと、このシートをシート搬入経路Ｐ１に案内する給紙経路Ｐ３とから構成されている。分離手段２８ｂは通常の摩擦ローラ（給紙ローラ）と分離ローラとで構成され、その下流側にはレジストローラ２８ｃが配置されている。従って画像形成ユニットＡからシートを供給しないで別途印刷処理されたシート、或いは画像形成ユニットＡからのシートの前後若しくは葉間に表紙（中表紙）を織り込む場合には給紙トレイ２８ａ上にセットされたシートを適時シート搬入経路Ｐ１に導入することが出来ることとなる。

［シート折り動作］
上述のように構成された折りユニットＢの作用について説明する。本発明は上述の折りユニットＢでＺ折りしたシートを後述する製本ユニットＣで製本綴じする際に、この製本処理で綴じシートの周縁を断裁揃えする場合に上述のシートをＺ折りしたとき折り目位置を断裁して切り離す恐れがある。本発明はこの断裁量域に応じてシートの折り目位置を設定することを特徴としている。そこで折りユニットＢでシートをＺ折りする場合の折り動作について説明する。

折りユニットＢの制御部５９は制御ＣＰＵで構成され、前記画像形成ユニットＡの制御部５５、又は製本処理ユニットＣの制御部に一体に組み込まれるか若しくはシート折り装置に独立して備えられる。この制御部（制御ＣＰＵ）５９には折り処理実行プログラムを記憶するＲＯＭ６０及び制御データを記憶するＲＡＭ６１が備えられている。折り処理実行プログラムは前記処理経路Ｐ２の搬送ローラ２５、搬出ローラ２７ｂ、折りロール機構２１及び可動ストッパ２３Ｓを制御して前述の折り仕様で折り処理を実行するように構成されている。上記プログラムはこのような折り処理の実行と同時に前記第１排紙経路Ｐ４に送られた折り処理後のシートを第１排紙口３１からスタッカ２９に移送するか、前記第２排紙経路Ｐ５から製本処理ユニットＣに移送するか「折り仕様」に応じて選択するように構成されている。図示のものは例えばシートサイズがＡ４サイズ、レターサイズであって折り仕様が内三つ折の場合には第１排紙経路Ｐ４からスタッカ２９に収容し、その他の折仕様の場合には第２排紙経路Ｐ５から製本処理ユニットＣに搬出するような装置構成にしてある。

そこで制御部（制御ＣＰＵ）５９はＺ折りのときには画像形成ユニットＡの排紙口３から下向き姿勢（ダウンフェイス）でシートを排出し、処理経路Ｐ２に図２矢視ａの姿勢でシートを受け入れ搬送する。次いでこのシートが折りロール機構２１を通過して下流側のスイッチバックパス２２に進入し、シート先端が所定量下流側に送られたとき搬送ローラ２５を停止した状態で前記スイッチバックローラ２２ｆを逆転させる。するとシート後端は搬送ローラ２５に拘束されシート中央部は第１、第２ロール２１ａ、２１ｂのニップ点に向かって湾曲し、この両ロール間にニップされ第１折り処理がなされる。このスイッチバックローラ２２ｆの送り量とニップ点との間の距離を調整することによって図４（ｂ）（ｃ）における外向折位置Ｌ２が設定される。つまり制御ＣＰＵ５９はシート先端をセンサＳ１で検出し、この信号からシートの折位置Ｌ２がニップ点Ｎｐ１に到達する見込み時間の後スイッチバックローラ２２ｆを逆転させる。するとシート先端側が外向折位置Ｌ２で第１第２ロール２１ａ、２２ｂ間で折り畳まれることとなる。

上述のように外向折りされたシートは第１第２折りロールで折りシートパス２３に送られる。このとき制御ＣＰＵ５９は可動ストッパ２３Ｓを図示しない駆動モータで位置移動してシートの折り目位置と第２ニップ点Ｎｐとの距離がシートサイズに応じて設定された内向折位置Ｎ１（図４参照）と一致させてある。従って第１ニップ点Ｎｐ１で折り畳まれたシートは先端（折り目位置）が可動ストッパ２３Ｓに突き当たり、シート中央部が第２、第３ロール２１ｂ、２１ｃ間にニップされる。この第２、第３ロール２１ｂ、２１ｃ間でシートは印字面を内側に折り重ねられ、このニップ点と可動ストッパ２３Ｓとの間の距離がシート長さの図４に示すＬ２に設定されている。従ってシートはその先端を外向きに、その後端側を内向きにＺ状に折り重ねられる。このように折り畳まれたシートは第２排紙経路Ｐ５から後述する製本ユニットＣに送られ、製本処理が施される。

［製本装置の構成］
次に、画像形成ユニットＡに付設された製本装置Ｃについて説明する。この製本装置Ｃはケーシング３０内に印刷シートを束状に集積して部揃えする集積部４０と、この集積部４０からのシート束に接着糊を塗布する接着剤塗布手段と、接着剤を塗布されたシート束に表紙シートを綴じ合わせる表紙綴じ手段６０とから構成されている。

［搬送経路の構成］
各シートの搬送経路について説明すると、上記ケーシング３０内には画像形成ユニットＡの排紙口１４に連なる搬入口３１ａを有する搬入経路３１が設けられ、この搬入経路３１から中紙搬送経路３２と表紙搬送経路３４が経路切換フラッパ３６を介して連結されている。そして中紙搬送経路３２には集積部４０を介して製本経路３３が連接され、表紙搬送経路３４には後処理経路３８が連設されている。製本経路３３は略々鉛直方向に装置を縦断する方向に、表紙搬送経路３４は略々水平方向に装置を横断する方向に配置されている。

上記製本経路３３と表紙搬送経路３４とは互いに交差（直交）し、その交差部に後述する表紙綴じ手段６０が配置されるようになっている。以上のように構成された搬入経路３１は前記画像形成ユニットＡの排紙口１４に連なり、画像形成ユニットＡから印刷シートを受入れる。この場合画像形成ユニットＡからはコンテンツ情報を印刷された印刷シート（中綴じシート）と表紙カバーとして使用するタイトルなどを印刷された印刷シート（以下表紙シートと云う）とが搬出される。このように搬入経路３１は中紙搬送経路３２と表紙搬送経路３４とに分岐され経路切換フラッパ３６を介して各印刷シートをそれぞれの経路に振り分け搬送することとなる。

［集積部の構成］
前記中紙搬送経路３２の排紙口３２ｂに配置された集積トレイ４１（以下「トレイ」という）は排紙口３２ｂからのシートを束状に積載収納する。図２に示すようにトレイ４１は略々水平姿勢に配置されたトレイ部材で構成され、その上方には正逆転ローラ４２ａと搬入ガイド４２ｂが設けられている。そして排紙口３２ｂからの印刷シートを搬入ガイド４２ｂでトレイ４１上に案内し、正逆転ローラ４２ａで収納する。この正逆転ローラ４２ａは正回転で印刷シートをトレイ４１の先端側に移送し、逆回転でトレイ後端（図１右端）に配置された規制部材４３にシート後端を突き当て規制する。またトレイ４１には図示しないシートサイド整合手段が設けられトレイ上に収納した印刷シートの両側縁を基準位置に幅寄せ整合する。このような構成で中紙搬送経路３２からの印刷シートはトレイ４１上に順次積み上げられ束状に部揃えされる。

［シート束搬送手段の構成］
前記製本経路３３には上記トレイ４１からシートを下流側の接着剤塗布位置Ｅに移送するグリップ搬送手段４７が配置されている。このグリップ搬送手段４７は図２に示すようにトレイ４１に集積したシート束を水平姿勢から鉛直姿勢に偏向し、このシート束を略々鉛直方向に配置された製本経路３３に沿って接着剤塗布位置Ｅに搬送セットする。このため、トレイ４１は集積位置（図２実線）から引き渡し位置（図２破線）に移動し、この引き渡し位置で準備されたグリップ搬送手段４７にシート束を引き渡すようになっている。

［接着剤塗布部の構成］
前記製本経路３３の接着剤塗布位置Ｅには接着剤塗布手段が配置されている。この接着剤塗布手段は図３に示すように熱溶融性の接着剤を収容する糊容器５６と、塗布ロール５７と、ロール回転モータＭＲとで構成されている。糊容器５６は液状接着剤収容室に接着剤が収容され、この接着剤を塗布ロール５７に含浸させてシート束の背部端縁に塗布するようになっている。図示５６Ｓは温度センサであり、糊容器内の接着剤を所定の液化温度に保持している。このため糊容器５６には電熱ヒータなどの加熱素子（加熱手段）が埋設してある。この糊容器５６はシート束の下端縁に沿って移動するように装置フレームのガイドレール５２に支持されている。そしてこの糊容器５６は装置フレームに取り付けられた駆動モータＭＳが連結してある。従って糊容器５６はホームポジションＨＰと、シート束に沿って復動作を開始するリターン位置ＲＰとの間で駆動モータＭＳによって往復動することとなる。

［表紙綴じ手段の構成］
上記製本経路３３の表紙綴じ位置Ｆには表紙綴じ手段６０が配置されている。この表紙綴じ手段６０は図４に示すように背当てプレート６１と背折りプレート６２と折りロール６３で構成される。この表紙綴じ位置Ｆには前述の表紙搬送経路３４が配置され、画像形成ユニットＡ又はインサータ装置２６から表紙シートを給送する。そこで背当てプレート６１は表紙シートをバックアップする板状部材で構成され、製本経路３３に進退自在に配置されている。この背当てプレート６１に支持された表紙シートに（中紙）シート束が逆Ｔ字状に接合される。そこで上記背折りプレート６２は左右一対のプレス部材で構成され、逆Ｔ字状に接合された表紙シートの背部を背折り成型するため、図示しない駆動手段で互いに接近及び離反するように構成されている。また上記折りロール６３は背折り成型されたシート束を挟圧して表装仕上げする一対のローラで構成されている。

［束姿勢偏向手段と断裁手段の構成］
上記折りロール６３の下流側に位置する断裁位置Ｇにはシート束の天地方向を偏向する束姿勢偏向手段６４と、シート束の周縁を断裁する断裁手段６５が配置してある。上記束姿勢偏向手段６４は表紙綴じ位置Ｅから表装されたシート束を所定方向（姿勢）に偏向して下流側の断裁手段６５又は収納スタッカ６７に給送する。また断裁手段６５はシート束の周縁を切り揃える。このため束姿勢偏向手段６４は前記折りロール６３から送られたシート束を把持して回転する回転テーブル６４ａ、６４ｂを備える。図４に示すようにこの回転テーブル６４ａ、６４ｂは装置フレームに昇降自在に取り付けられたユニットフレーム６４ｘに設けられている。このユニットフレーム６４ｘに製本経路３３を挟んで一対の回転テーブル６４ａ、６４ｂがそれぞれ回転自在に軸受支持され、一方の可動回転テーブル６４ｂはシート束厚さ方向（製本経路３３に対して直交する方向）に移動自在に支持されている。そして各回転テーブル６４ａ、６４ｂには製本経路３３内でシート束を姿勢偏向するように旋回モータＭｔ１、Ｍｔ２が設けられている。また可動側の回転テーブル６４ｂには図４左右方向に移動するグリップモータＭｇが装備されている。

従って製本経路３３内に導かれたシート束は、左右一対の回転テーブル６４ａ、６４ｂでグリップ把持され旋回モータＭｔ１、Ｍｔ２によってシート束の姿勢方向を偏向する。例えば背部を下側に搬入されたシート束を１８０度旋回して小口部を下側に下流側の排紙ローラ６６に送る。またシート束を順次９０度ずつ回転して下流側の断裁位置Ｇに天部・地部・小口部をそれぞれ下側に偏向させシート束の周縁３方向を断裁するトリミングカットが可能となる。なお、上記可動側の回転テーブル６４ｂにはグリップセンサ（図示せず）が設けられ、左右の回転テーブル６４ａ、６４ｂ間にシート束が確実にグリップされたのを検知し、この検知後回転テーブル６４ａ、６４ｂを旋回駆動するように構成されている。そして上記ユニットフレーム６４ｘは昇降モータＭＡによってシート束を製本経路３３に沿って上下昇降させることが出来るようになっている。これは後述するように排紙ローラ６６に移送するシート束を所定量オフセットするジョグ機構を構成し、同時にシート束周縁を断裁する際には、断裁位置Ｇにシート束を搬送セットし、その送り量で断裁位置Ｇにおける断裁幅を設定するためである。

［断裁手段の構成］
上記束姿勢偏向手段６４の下流側には断裁手段６５が配置されている。この断裁手段６５は図４に示すようにシート束の断裁縁を刃受け部材６５aに押圧支持する断裁縁プレス部材６５ｂと、断裁刃ユニット６５ｃで構成されている。上記断裁縁プレスユニット６５ｂは製本経路３３に配置した刃受け部材６５aと対向する位置に配置され、図示しない駆動手段によってシート束と直交する方向に移動する加圧部材から構成されている。上記断裁刃ユニット６５ｃは平刃状の切断刃と、これを駆動するカッタモータＭＣとから構成されている。このような構成の断裁手段６５により、冊子状に製本処理されたシート束（以下「製本シート」という）の背部を除く周縁を所定量裁断して切り揃える。

この製本シートの断裁揃えは図５に示すように製本シートの天部を断裁量Ｌｃ１で断裁し、次いで回転テーブル６４ｂを１８０度回転して地部を断裁量Ｌｃ２断裁する。この断裁量Ｌｃ１、Ｌｃ２は、例えばＬｃ１＝Ｌｃ２＝［［（中紙シートサイズ）−（仕上げサイズ）］÷２］で算出する。次に回転テーブル６４ｂを９０度回転して小口部を断裁量Ｌｃ３で断裁する。この断裁量Ｌｃ３は、例えばＬｃ３＝（中紙シートサイズ）−（仕上げサイズ）で算出する。

一方、表紙シートの断裁量を上述と同様に算出する。このとき小口部の断裁量Ｌｄ３は、例えばＬｄ３＝［［（表紙シートサイズ）−（束厚さ）］÷２−（仕上げサイズ）］で算出する。そして表紙シートの断裁量Ｌｄと、中紙シートの断裁量Ｌｃをそれぞれ算出し、いずれか大きい長さを断裁量に設定して断裁処理を実行する。このように後述する断裁量演算手段７７が構成されている。

［後処理装置の構成］
上述の製本装置Ｃには後処理装置Ｄが配置され、この後処理装置Ｄは前記表紙搬送経路３４に連なる後処理経路３８が設けられ、この後処理経路３８にステープルユニット、パンチユニット、スタンプユニットなどの後処理機器が配置され、画像形成ユニットＡからの印刷シートを、表紙搬送経路３４を介して受け取り、この印刷シートにステープル処理、パンチ処理、捺印処理を施し排紙トレイ３７に搬出する。また、このような後処理を施すことのない画像形成ユニットＡからのシートを排紙トレイ３７に収納するようになっている。

［制御手段の構成］
次に上述の装置に於ける制御手段の構成を図６に基づいて説明する。本発明は上述の構成において「画像形成装置からのシートを製本綴じするモードで、このシートをＺ折りする際に、その折り目位置を断裁量に応じて算出する」ように構成することを特徴としている。そこで制御手段の構成について説明すると、図６は制御ブロック図であり、図１に示すような画像形成ユニットＡと折りユニットＢと製本装置Ｃとを連結したシステムでは、例えば画像形成ユニットＡに備えられた制御ＣＰＵ７０にコントロールパネル７１と、モード設定手段７２を設ける。そして製本装置Ｃの制御部には制御ＣＰＵ７５を設け、この制御ＣＰＵ７５は製本処理実行プログラムをＲＯＭ７６から呼び出して製本経路３３における各処理を実行する。

またこの制御ＣＰＵ７５には画像形成ユニットＡの制御ＣＰＵ７０から後処理モード指示信号、ジョブ終了信号、シートサイズ情報その他製本に要する情報及びコマンド信号を受信する。一方前記搬入経路３１、製本経路３３、表紙搬送経路３４には搬送するシート（シート束）を検出するシートセンサＳｅ１乃至Ｓｅ６が図２にそれぞれ図示する位置に配置されている。そこで制御ＣＰＵ７５には各シートセンサＳｅ１乃至Ｓｅ６の検出信号が伝達され、制御ＣＰＵ７５は「折り動作制御部７８ａ」「集積動作制御部７５ａ」「接着剤塗布動作制御部７５ｂ」「表紙綴じ動作制御部７５ｃ」「断裁動作制御部７５ｄ」「スタック動作制御部７５ｅ」と「接着剤温度制御部７９」と「折位置演算手段７８」と「断裁量演算手段７７」をそれぞれ備えている。そして図９に示すフローチャートに従って製本処理を実行する。

［断裁量演算手段の構成］
上記「断裁量演算手段７７」は、制御ＣＰＵ７５内に構成され、製本綴じ処理した後のシート束の周縁を断裁する断裁量を算出する。この為、演算手段７７は画像形成装置Ａでモード設定された折仕様情報とシートサイズ情報を装置Ａの制御部７０から受信する。これを図８に基づいて説明すると、断裁量演算手段７７は折り処理しない中紙シート（以下単に「中紙シート」という）のサイズ情報と表紙シートのサイズ情報を画像形成装置Ａの制御部７０から受信する。一方この演算手段７７には「製本仕上げサイズ」情報が画像形成装置Ａから転送され。この仕上げサイズは例えばＪＩＳ規格Ａ５などオペレータが選定するサイズ情報であるか、或いは予め設定されたトリミングカット量「αmm（例えば５mmなどオペレータが指定する構成であっても良い）」であるか、いずれかの断裁条件が指定される。

そこで演算手段７７は上記断裁条件に従ってこれらの情報から演算手段７７は（１）中紙シートの断裁量（長さ；以下同様）Ｌｃ１、Ｌｃ２、Ｌｃ３を算出する。この算出方法は「仕上げサイズ」が指定された場合については前述した通りである。（２）次に演算手段７７は表紙シートの断裁量Ｌｄ１（天部）、Ｌｄ２（地部）、Ｌｄ３（小口部）を算出する。この場合には中紙シートの束厚さを加味する。

次に演算手段７７は中紙シートの断裁量Ｌｃと表紙シートの断裁量Ｌｄを天部・地部・小口部の各辺について比較し、中紙と表紙のいずれか長い方を実際の断裁量に設定する。なお、このような断裁量の算出はシステムの構成に応じて異なる。例えば画像形成装置Ａで指定されたサイズのシートが準備されていないときに指定サイズより大きいシートに印刷して製本処理後に余剰空白部を断裁する場合には「仕上げサイズ」をオペレータが指定する必要がある。

［折位置演算手段の構成］
次に上記「折位置演算手段７８」は、制御ＣＰＵ７５内に構成され、前述のシート折りユニットＢで折り処理するシートの折位置を算出する。図８に基づいてこれを説明すると、シートをＺ折利する場合にこの演算手段７９は前述のしたように、内向折位置Ｎ１と外向折位置Ｎ２を算出する。図４（ｂ）に示す背部端縁と内向折位置との長さＬ１と、小口端縁と外向折位置との長さＬ３を算出する。この算出は例えば折仕様が１／３Ｚ折りに設定された場合には、Ｌ１＝Ｌ３＝［［（シートサイズ）−（背綴じ代）］÷３］で算出する。また折仕様が１／４Ｚ折りに設定されている場合には、Ｌ１＝［（シートサイズ）÷２］、Ｌ３＝［（シートサイズ）÷４］で算出する。そこで本発明は、実際の折位置を上記算出値Ｌ１とＬ３と断裁量（前述のＬｃ又はＬｄ）とから設定することを特徴としている。つまりＬ１（背部端縁と内向折位置との長さ）が製本仕上げサイズの長さより小さいときには算出した折り長さを内向折位置Ｌ１に設定する。またこのＬ１がＬ１≧製本仕上げサイズのときにはＬ１＝（製本仕上げサイズ−β）に設定する。尚このβは予め設定した任意の値で断裁位置のズレを考慮して設定する。このように設定することによって内折位置Ｎ１（図４参照）は製本仕上げサイズより小さく設定され、後続する断裁処理の際に折り目位置が切り落とされることがない。

［製本動作の説明］
次に図７のフローチャートに従って上述の制御ＣＰＵ７５による製本処理動作を説明する。前記画像形成ユニットＡのコントロールパネル７１で画像形成条件と後処理モードを設定する（Ｓｔ００１）。この後処理モードは例えば「プリントアウトモード」「製本処理モード」「ステープルモード」「スタンプモード」「パンチモード」「ジョグモード」などに設定する。これと同時にシートサイズに応じて折り処理するか否かと折仕様が設定される。

プリントアウトモードは画像形成したシートを製本及び後処理することなく排紙トレイ３７（図示のものは後処理装置Ｄに備えられている）に搬出収納する。製本モードは画像形成されたシートを部揃え集積して表紙シートと綴合わせて収納スタッカ６７に収納する。また、ステープルモードは画像形成されたシートを後処理装置Ｄに備えられたステープルユニットによってステープル綴じし、スタンプモードは捺印処理し、同様にパンチモードはパンチ処理を、ジョグモードは仕分け処理をそれぞれ後処理装置Ｄで実行し、その後排紙トレイ３７に収納する。

そこで後処理モードとして「製本モード」が選択された場合、画像形成ユニットＡは画像形成動作を実行し、画像形成したシートを排紙口１４に搬出する（Ｓｔ００２）。製本装置Ｃではこのシートを搬入経路３１に受入れる。このとき制御ＣＰＵ７５は経路切換フラッパ３６を図２の状態に位置させてシートを中紙搬送経路３２に案内する。このシートは搬送ローラ３２ｂで排紙口３２ｂに送られ、集積トレイ４１上に順次積載収納する（Ｓｔ００５）。

上記シートの画像形成動作と平行して制御ＣＰＵ７５は図８に基づいて説明した断裁量Ｓｃ、Ｓｄと折位置Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を算出する（Ｓｔ００３）。そして画像形成装置Ａからのシートに折りモードが設定されているときには、シートを折りユニットＢに案内し、設定された折仕様でシートを折り処理する（Ｓｔ００４）。この折りシートは集積トレイ４１に移送され集積される。

そこで画像形成ユニットＡからジョブ終了信号（Ｓｔ００６）を受けると、制御ＣＰＵ７５は前記グリップ搬送手段４７で集積トレイ４１上のシート束を搬出し、その姿勢を９０度偏向する。これによって集積トレイ４１上に部揃えされたシート束は水平姿勢から鉛直姿勢に偏向され製本経路３３を下流側の接着剤塗布位置Ｅに移送される（Ｓｔ００７）。

このシート束の接着剤塗布位置Ｅへの給送セットと前後して制御ＣＰＵ７５は表紙シートを表紙搬送経路３４から給送する。この表紙シートは画像形成ユニットＡから画像形成されて供給される場合と前記インサータ装置２８から供給される場合がある。

給紙経路Ｐ３に送られたシートは搬入経路３１に搬送される。このとき制御ＣＰＵ７５は経路切換片３６を図１の状態に位置させ、表紙搬送経路３４に案内する。この表紙搬送経路３４にはシートの姿勢を矯正するレジ機構（不図示）が備えられ、このレジ機構で整合されたシートはこの位置から所定量搬送されることによって表紙綴じ位置Ｆに到達し静止セットされる（Ｓｔ００８）。この表紙シートの給送セットに次いで制御ＣＰＵ７５は接着剤塗布手段を駆動して接着剤塗布位置Ｅにセットされているシート束に接着剤を塗布する（Ｓｔ００９）。塗布ロール５７を備えた糊容器５６はシート束の下端縁に沿って移動し、ロール表面に含浸した接着剤をシート束に塗布する。

この接着剤塗布動作の終了後、制御ＣＰＵ７５はシート束を前記グリップ搬送手段４７で下流側の表紙綴じ位置Ｆに移送する。するとこの位置には表紙シートがセットされているため表紙シートは背当プレート６１にバックアップされこれとシート束が逆Ｔ字状に接合される。次いでシート束はこの状態で前記背折プレート６２が表紙シートの背部をプレス成形して表装する（Ｓｔ０１０）。

以上の表装処理の後、制御ＣＰＵ７５は断裁モードが選択されているが否か判断する（Ｓｔ０１１）。断裁モードの場合にはグリップ搬送手段４７をシート束から解除して初期位置に復帰させる。このとき断裁刃６５ｘは断裁位置Ｇに位置付けられ、落下するシート束を受け止める（Ｓｔ０１２）。この状態で可動回転テーブル６４ｂを待機位置からシート把持位置に移動して、そして回転テーブル６４ａとの間でシート束をニップ保持する（Ｓｔ０１３）。次いで制御ＣＰＵ７５は断裁刃６５ｘを待機位置に移動した後、回転テーブル６４ａ、６４ｂを９０度旋回してシート束の天部が下端となるように偏向する（Ｓｔ０１５）。そこで断裁縁プレス部材６５ｂでシート束を押圧保持し、断裁刃６５ｘで所定量断裁する（Ｓｔ０１６）。

次いで制御ＣＰＵ７５は断裁縁プレス部材６５ｂを待機位置に退避させた後、シート束を１８０度旋回し、地部が下端となるように姿勢偏向し、その下端部を断裁する。次いで制御ＣＰＵ７５は同様に断裁縁プレス部材６５ｂを待機位置に退避させた後、シート束を９０度旋回して小口部が下端となるように姿勢偏向しその下端部を断裁する。このようにシート束の周縁を断裁揃えした後、制御ＣＰＵ７５はシート束の３方向の断裁を終了すると排紙動作に移行する。一方上記ステップＳｔ０１１で断裁モードが選択されないとき制御手段７５は排紙動作に移行する。

本発明の製本装置を備えた画像形成システムの全体構成の説明図。 図１のシステムに於ける折りユニットＢの構成説明図。 図２の装置に於ける製本処理ユニットの構成を示す説明図。 図２の装置に於けるシート折り形態の説明図であり、（ａ）は内三つ折り、（ｂ）は１／３Ｚ折り、（ｃ）は１／４Ｚ折りを示す。 図３の装置におけるシート束の断裁状態の説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断裁域を示す説明図。 図１の装置に於ける制御部の構成を示すブロック図。 図１の装置に於ける製本動作のフローチャート。 図２の折りユニットにおける折位置を演算する概念説明図。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ シート折り装置
Ｂ１ 折り処理部
Ｂ２ 折シート集積部
Ｂ３ インサータ装置
Ｃ 製本処理経路
ＭＳ シフトモータ
Ｐ１ シート搬入経路
Ｐ２ 折り処理経路（処理経路）
Ｐ３ 給紙経路
Ｐ４ 第１排紙経路
Ｐ５ 第２排紙経路
Ｐ６ 製本処理経路
Ｓｐ ペーパセンサ
２１ 折りロール機構
２１ａ 第１ロール
２１ｂ 第２ロール
２１ｃ 第３ロール
２２ スイッチバックパス
２３ 折シートパス
２６ スイッチバックローラ
２３Ｓ 可動ストッパ
２９ａ、２９ｂ 搬出ローラ（第１搬送手段）
３０ 経路切換部材
３１ 第１排紙口
３２ トレイ部材
３２ａ 支持面
３２ｂ 係合溝
３３ スタッカ
３４ シフト手段
３５ フィンガ部材
３６ ベルト部材
３８ 後端規制ストッパ（ストッパ部材）
５２ 収納トレイ
５５ 制御部
５６ コントロールパネル
５７ 入力手段
５８ モード設定手段
７７ 折位置演算手段
７８ 断裁量演算手段

Claims (5)

1. シート搬入経路のシートを選択的に折り処理するシート折り手段と、
   上記シート搬入経路から送られた折シートと折処理されないシートを混載する集積手段と、
   処理位置に表紙シートを給送する表紙給送経路と、
   上記集積手段から送られたシート束を中紙シートとして上記表紙給送経路からの表紙シートでくるみ製本する綴じ処理手段と、
   上記綴じ処理手段で綴じ処理されたシート束の小口部を断裁揃えする断裁手段と、
   上記シート折り手段の折り目位置を算出する折り位置演算手段と、
   上記断裁手段による小口部の断裁量を算出する断裁量演算手段と、
   を備え、
   上記断裁量演算手段は、小口部の断裁量を設定する際に、シートサイズ情報と製本仕上げサイズ情報に基づいて折り処理しない中紙シートの算出断裁量と、表紙シートの算出断裁量を比較して大きい算出値を小口部断裁量として設定するように構成され、
   上記折り位置演算手段は、シートを内折りした後、外折りするＺ折り処理の際に、
   シートを内折りする折り目位置を、上記断裁量演算手段で設定された小口部断裁量に基づいて設定することを特徴とする製本装置。
2. 前記折り位置演算手段は、
   シート背部側の内折り位置を算出する際に、
   シート背部端縁から内折り位置の長さが断裁仕上げ後のシートの背部端縁から小口部端縁の長さより短くなるように算出することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
3. 前記綴じ処理手段は、前記集積手段で部揃えされたシート束の背部端面を綴じ合わせるステープル手段、接着剤塗布手段、接着テープ綴じ手段のいずれか１つの手段を備え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. シート上に画像形成する画像形成装置と、
   上記画像形成装置からのシートを部揃え集積して製本綴じする製本装置とから構成され、
   上記製本装置は請求項１乃至３の何れかの項に記載の構成を備え、
   前記折り位置演算手段と前記断裁量演算手段は上記画像形成装置若しくは上記製本装置に配置されていることを特徴とする画像形成システム。
5. 前記断裁量演算手段は、
   入力手段から入力された製本仕上げサイズの長さ情報と、
   前記画像形成装置で画像形成するシートの長さ情報と、
   前記綴じ手段に供給される表紙シートの長さ情報と、
   から前記断裁手段による断裁長さを演算することを特徴とする請求項４に記載の画像形成システム。

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